Tải bản đầy đủ (.pdf) (473 trang)

Đề 40 chung cư đồ án tốt nghiệp đại học

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (15.16 MB, 473 trang )

BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1. KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH

......................................... 2

1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC ............................................................................................ 2
1.1.1. Giải pháp mặt bằng .................................................................................................... 2
1.1.2. Giải pháp mặt đứng ................................................................................................... 6
1.2. GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH ................................................ 7
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ THIẾT KẾ

......................................... 9

2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ............................................................................................... 9
2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG ........................................................................................... 9
2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU ........................................................................ 10
2.4. VẬT LIỆU SỬ DỤNG ............................................................................................... 13
2.4.1. Yêu cầu về vật liệu .................................................................................................. 13
2.4.2. Bê tông ..................................................................................................................... 14
2.4.3. Cốt thép.................................................................................................................... 14
2.4.4. Vật liệu khác ............................................................................................................ 14
2.4.5. Lớp bê tông bảo vệ .................................................................................................. 15
2.5. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN, VÁCH ...................................................... 16
2.5.1. Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu .................................................................................... 16
2.5.2. Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện của cấu kiện ................................................... 16
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .................................... 19
3.1. MẶT BẰNG DẦM, SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ......................................................... 19


3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN ....................................................................... 19
3.2.1. Tĩnh tải ..................................................................................................................... 19
3.2.2. Tải trọng thƣờng xuyên do tƣờng xây ..................................................................... 21
3.2.3. Hoạt tải .................................................................................................................... 23
3.2.4. Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên sàn:.......................................................... 24
3.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CÁC Ô BẢN ......................................................................... 24
3.3.1. Ô bản kê 4 cạnh ....................................................................................................... 25
3.3.2. Ô bản dầm................................................................................................................ 31
3.4. PHỐI HỢP CỐT THÉP .............................................................................................. 32
3.5. TÍNH TỐN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN .............................................................. 32
3.5.1. Đặc trƣng hình học, tính tốn khả năng kháng nứt sàn ........................................... 32


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

3.5.1. Tính toán độ võng sàn ............................................................................................. 34
CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ CẦU THANG

....................................... 38

4.1. THƠNG SỐ TÍNH TỐN ......................................................................................... 38
4.1.1. Cấu tạo cầu thang .................................................................................................... 38
4.1.2. Kích thƣớc cầu thang ............................................................................................... 38
4.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG..................................................................... 40
4.2.1. Tĩnh tải ..................................................................................................................... 40
4.2.2. Hoạt tải .................................................................................................................... 42
4.2.3. Tổng tải trọng tác dụng............................................................................................ 42
4.3. SƠ ĐỒ TÍNH CẦU THANG ..................................................................................... 43

4.4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ............................................................................................... 44
4.4.1. Phƣơng pháp cơ học kết cấu .................................................................................... 44
4.4.2. Phƣơng pháp phần tử hữu hạn ................................................................................. 46
4.5. TÍNH TỐN CỐT THÉP .......................................................................................... 48
4.6. TÍNH TỐN DẦM CHIẾU TỚI ............................................................................... 50
4.6.1. Tải trọng .................................................................................................................. 50
4.6.2. Xác định nội lực ...................................................................................................... 51
4.6.3. Tính tốn cốt thép .................................................................................................... 51
4.7. KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC THỰC TẾ CẦU THANG BẰNG SAP 2000 (3D) ..... 52
4.8. NHẬN XÉT ................................................................................................................ 57
CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC

....................................... 58

5.1. MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH ......................................................................................... 58
5.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH ....................................................... 61
5.2.1. Tĩnh tải ..................................................................................................................... 61
5.2.2. Hoạt tải. ................................................................................................................... 61
5.2.3. Tải trọng thang bộ ................................................................................................... 62
5.2.4. Tải trọng thang máy................................................................................................. 63
5.2.5. Tải trọng bể nƣớc mái. ............................................................................................ 64
5.2.6. Tính tốn thành phần tĩnh của gió. .......................................................................... 65
5.2.7. Phân tích đặc trƣng động lực học của cơng trình .................................................... 71
5.2.8. Tính tốn thành phần động của gió ......................................................................... 81
5.3. TỔ HỢP TẢI TRỌNG ............................................................................................... 94


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG


5.4. GIẢI MƠ HÌNH ......................................................................................................... 96
5.5. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM KHUNG TRỤC....................... 98
5.5.1. Nội lực trong dầm .................................................................................................... 98
5.5.2. Tính tốn và bố trí cốt thép.................................................................................... 100
5.6. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO KHUNG TRỤC ............................... 113
5.6.1. Nội lực trong cột .................................................................................................... 113
5.6.2. Tính tốn và bố trí thép cột.................................................................................... 113
5.7. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO VÁCH .............................................. 120
5.7.1. Nội lực vách sau khi gán Pier. ............................................................................... 120
5.7.2. Tính tốn và bố trí cốt thép cho vách cứng ........................................................... 122
5.7.3. Phƣơng pháp phân bố ứng suất đàn hồi ................................................................ 122
5.7.4. Phƣơng pháp giả thuyết vùng biên chịu moment .................................................. 124
5.7.5. Tính tốn và bố trí cụ thể cốt thép dọc cho vách ................................................... 126
5.7.6. Tính tốn cốt thép ngang cho tồn vách ................................................................ 129
5.8. KIỂM TRA KẾT CẤU ............................................................................................. 147
5.8.1. Kiểm tra độ võng dầm. .......................................................................................... 147
5.8.2. Kiểm tra ổn định chống lật .................................................................................... 148
5.8.3. Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh cơng trình. ...................................................... 148
5.9. NEO VÀ NỐI CHỒNG CỐT THÉP ........................................................................ 149
5.9.1. Neo cốt thép ........................................................................................................... 149
5.9.2. Nối chồng cốt thép................................................................................................. 149
CHƢƠNG 6. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

..................................... 151

6.1. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT ............................................................................................ 151
6.2. LÍ THUYẾT THỐNG KÊ ........................................................................................ 155
6.2.1. Xử lý và thống kê địa chất để tính tốn nền móng ................................................ 155
6.2.2. Phân chia đơn nguyên địa chất .............................................................................. 155

6.2.3. Đặc trƣng tiêu chuẩn: ............................................................................................ 156
6.2.4. Đặc trƣng tính tốn ................................................................................................ 157
6.3. KẾT QUẢ TÍNH TỐN .......................................................................................... 159
6.3.1. Lớp 1:..................................................................................................................... 159
6.3.2. Lớp 2:..................................................................................................................... 165
6.3.3. Lớp 3:..................................................................................................................... 170


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

6.4. BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ ............................................................................ 176
6.4.1. Thống kê dung trọng đất........................................................................................ 176
6.4.2. Thống kê lực cắt và góc ma sát trong .................................................................... 176
CHƢƠNG 7. MĨNG CỌC NHỒI

..................................... 178

7.1. CÁC THƠNG SỐ CỦA CỌC NHỒI ....................................................................... 179
7.1.1. Vật liệu sử dụng ..................................................................................................... 179
7.1.2. Chọn kích thƣớc sơ bộ ........................................................................................... 179
7.2. TÍNH TỐN MĨNG M1 TẠI VÁCH BIÊN .......................................................... 180
7.2.1. Nội lực tính móng .................................................................................................. 180
7.2.2. Tính tốn sức chịu tải cọc ...................................................................................... 181
7.2.3. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 192
7.2.4. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 193
7.2.5. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 196
7.2.6. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 198
7.2.7. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 200

7.2.8. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 207
7.2.9. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 209
7.3. TÍNH TỐN MĨNG M2 TẠI VÁCH GIỮA ......................................................... 211
7.3.1. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 211
7.3.2. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 213
7.3.3. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 215
7.3.4. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 218
7.3.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 220
7.3.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 223
7.3.7. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 225
7.4. TÍNH TỐN MĨNG LÕI CỨNG ........................................................................... 227
7.4.1. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 227
7.4.2. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 229
7.4.3. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 235
7.4.4. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 237
7.4.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 238
7.4.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 241


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

7.4.7. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 244
CHƢƠNG 8. MĨNG CỌC ÉP

..................................... 255

8.1. CÁC THÔNG SỐ CỦA CỌC ÉP ............................................................................ 255
8.1.1. Vật liệu sử dụng ..................................................................................................... 255

8.1.2. Chọn kích thƣớc sơ bộ ........................................................................................... 255
8.1.3. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và lắp cọc ........................................................... 256
Tính tốn thép móc cẩu ................................................................................................... 257
8.2. TÍNH TỐN MĨNG M1 TẠI VÁCH BIÊN .......................................................... 258
8.2.1. Nội lực tính móng .................................................................................................. 258
8.2.2. Tính tốn sức chịu tải cọc ...................................................................................... 259
8.2.3. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 269
8.2.4. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 271
8.2.5. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 275
8.2.6. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 277
8.2.7. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 279
8.2.8. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 284
8.2.9. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 286
8.3. TÍNH TỐN MĨNG M2 TẠI VÁCH GIỮA ......................................................... 289
8.3.1. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 289
8.3.2. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 291
8.3.3. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 296
8.3.4. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 298
8.3.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 300
8.3.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 302
8.3.7. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 305
8.4. TÍNH TỐN MĨNG LÕI CỨNG ........................................................................... 307
8.4.1. Tính tốn sơ bộ số lƣợng cọc ................................................................................ 307
8.4.2. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .................................................... 309
8.4.3. Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc.......................................................... 310
8.4.4. Kiểm tra độ lún móng cọc. .................................................................................... 312
8.4.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang. ........................................................................ 313
8.4.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ............................................................................ 315



BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

8.4.7. Tính cốt thép trong đài móng ................................................................................ 318
8.5. CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG ................................................................................. 329
8.5.1. Theo thống kê sơ bộ vật liệu ................................................................................. 329
8.5.2. Điều kiện kỹ thuật ................................................................................................. 329
8.5.3. Điều kiện thi công ................................................................................................. 329
8.5.4. Điều kiện kinh tế ................................................................................................... 330
8.5.5. Các điều kiện khác................................................................................................. 331
8.5.6. Lựa chọn phƣơng án móng : .................................................................................. 331


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

PHẦN I:
KIẾN TRÚC (5%)

CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 1


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG


CHƢƠNG 1. KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH
1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.1.1. Giải pháp mặt bằng
-

Cơng trình xây dựng theo hình chữ nhật với chiều dài 51m, chiều rộng 29m chiếm
diện tích đất xây dựng là 1479m2

-

Chiều cao cơng trình là 44.8 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên.

-

Đƣợc xây dựng với quy mô 14 tầng nổi (kể cả mái ), 1 tầng hầm

-

Cốt ±0,00 m đƣợc chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt. Mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m,
mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00 m.

-

Tầng hầm có chiều cao là 3m, tầng trệt với chiều cao tầng là 4m, tầng 1 có chiều
cao tầng là 4.5m, tầng điển hình có chiều cao là 3.3m. Nơi đỗ xe đƣợc bố trí dƣới
tầng hầm của cơng trình.

-

Tầng trệt, tầng lửng: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịchvụ

giải trí... cho các hộ gia đình cũng nhƣ nhu cầu chung của khu vực.

-

Tầng kỹ thuật: bố trí các phƣơng tiện kỹ thuật, điều hịa, thiết bị thơng tin…

-

Tầng 3 – 13: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.

CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 2


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

Hình 1.1 - MẶT BẰNG TẦNG HẦM. TL: 1/100

CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 3


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG


Hình 1.2 - MẶT BẰNG TẦNG TRỆT. TL: 1/100

CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 4


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

Hình 1.3 - MẶT BẰNG KIẾN TRÚC TẦNG ĐIỂN HÌNH. TL: 1/100
CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 5


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

1.1.2. Giải pháp mặt đứng
-

Cơng trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất là một chung cƣ
cao cấp kết hợp với trung tâm thƣơng mại.

-

Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tƣờng ngồi đƣợc hồn

thiện bằng sơn nƣớc.

Hình 1.4 – MẶT ĐỨNG TRỤC 1-6 TL: 1/100

CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 6


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

Hình 1.5 – MẶT CẮT A-A. TL: 1/100
1.2. GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CƠNG TRÌNH
-

Giao thơng ngang trong cơng trình là hệ thống hành lang.

-

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 1 thang bộ, 3 thang
máy trong đó có 2 thang máy chính và 1 thang máy chở hàng và phục vụ y tế có
kích thƣớc lớn hơn.

-

Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi
hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thơng
thống.


CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC

Trang 7


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

PHẦN II:
KẾT CẤU (70%)

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 8


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

CHƢƠNG 2. CƠ SỞ THIẾT KẾ
2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
-

Tính tốn thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình

-


Tính tốn thiết kế kết cấu cầu thang bộ

-

Thiết kế 1 khung trục: Sử dụng mơ hình khơng gian, tính thành phần động của gió,
vách cứng.

-

Tính tốn thiết kế kết cấu 2 phƣơng án móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi của:
khung thiết kế và vách thang máy

2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG
-

TCVN 5574–2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép– Tiêu chuẩn thiết kế.

-

TCXD 198–1997: Nhà cao tầng– Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.

-

TCXD 9386- 2012: Thiết kế công trình chịu động đất

-

TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động– Tiêu chuẩn thiết kế.

-


TCVN 229–1999: Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió.

-

TCVN 10304-2014: Móng cọc– Tiêu chuẩn thiết kế.

-

TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.

-

TCXD 205-1998: Móng cọc– Tiêu chuẩn thiết kế.

-

TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc- Thi cơng và nghiệm thu .

-

TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi- Thi công và nghiệm thu.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 9


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH


SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.3.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân
2.3.1.1. Theo phƣơng đứng
-

Hệ kết cấu chịu lực theo phƣơng đứng gồm các loại sau
 Các hệ kết cấu cơ bản: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tƣờng chịu lực, kết
cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống).
 Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung - giằng, kết cấu khung vách, kết
cấu ống - lõi và kết cấu ống tổ hợp.
 Các hệ kết cấu đặc biệt: hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm
chuyển, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.

-

Hệ khung
 Đƣợc cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với
nhau tạo nút.
 Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tƣơng đối lớn và linh hoạt với
những yêu cầu kiến trúc khác nhau.
 Sơ đồ làm việc rõ ràng,tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém,sử
dụng tốt cho cơng trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính
tốn chống động đất cấp 7,10-12 tầng nằm trong vùng tính tốn chống
động đất cấp 8 và khơng nên áp dụng cho cơng trình nằm trong vùng tính
tốn chống động đất cấp 9

-


Hệ khung vách
 Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng.
 Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các cơng nghệ xây khác nhau nhƣ
vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép.
 Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, đƣợc đổ tồn khối bằng hệ
thống ván khn trƣợt, có thể thi cơng sau hoặc trƣớc.
 Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên
40m.

-

Hệ khung lõi
 Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 10


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

 Hệ sàn gối trực tiếp lên tƣờng lõi hoặc qua các cột trung gian.
 Phần trong lõi thƣờng bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ
thuật của nhà cao tầng.
 Sử dụng hiệu quả với các cơng trình có độ cao trung bình hoặc lớn có
mặt bằng đơn giản.
-


Hệ lõi hộp
 Thích hợp cho cơng trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều
của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn
 Quy mô công trình 1 tầng hầm và 14 tầng nổi, tổng chiều cao 51.9m lựa
chọn hệ khung vách làm kết cấu chịu lực cho cơng trình

2.3.1.2. Theo phƣơng ngang
-

Các loại kết cấu đang đƣợc sử dụng rộng rãi hiện nay gồm:

-

Hệ sàn sƣờn
 Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
 Ƣu điểm: Tính tốn đơn giản, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với công
nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi
công.
 Nhƣợc điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vƣợt
khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của cơng trình lớn. Khơng tiết kiệm
khơng gian sử dụng.

-

Sàn không dầm
 Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
 Ƣu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao cơng trình.
Tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng. Dễ phân chia không gian. Việc thi
công phƣơng án này nhanh hơn so với phƣơng án sàn dầm bởi không
phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đƣợc đặt tƣơng

đối định hình và đơn giản. Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng
đơn giản.
 Nhƣợc điểm: Trong phƣơng án này các cột không đƣợc liên kết với nhau
để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phƣơng án sàn dầm,

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 11


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

do vậy khả năng chịu lực theo phƣơng ngang phƣơng án này kém hơn
phƣơng án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và
tải trọng đứng do cột và vách chịu. Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo
khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lƣợng sàn tăng.
-

Sàn khơng dầm dự ứng lực
 Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Cốt thép đƣợc ứng lực trƣớc.
 Ƣu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn. Giảm đƣợc chiều cao công trình.
Tiết kiệm đƣợc khơng gian sử dụng. Phân chia khơng gian các khu chức
năng dễ dàng
 Nhƣợc điểm: Tính tốn phức tạp. Thi cơng địi hỏi thiết bị chun dụng.

-

Sàn panel lắp ghép

 Cấu tạo gồm những tấm panel đƣợc sản xuất trong nhà máy. Các tấm
này đƣợc vận chuyển ra cơng trƣờng và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và
đổ bê tông bù.
 Ƣu diểm: Khả năng vƣợt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật
liệu.
 Nhƣợc điểm: Kích thƣớc cấu kiện lớn, quy trình tính tốn phức tạp.

-

Sàn bubble deck
 Bản sàn bê tơng BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ
cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê
tơng khơng hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn.
 Ƣu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi
với nhiều loại mặt bằng. Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất. Tăng
khoảng cách lƣới cột và khả năng vƣợt nhịp, có thể lên tới 15m mà
khơng cần ứng suất trƣớc, giảm hệ tƣờng, vách chịu lực. Giảm thời gian
thi cơng và các chi phí dịch vụ kèm theo.
 Nhƣợc điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính
tốn chƣa đƣợc phổ biến. Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê
tông cốt thép thông thƣờng cùng độ dày.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 12


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG


2.3.2. Kết luận
-

Với quy mơ cơng trình lớn và là dạng nhà cao tầng, có bƣớc cột lớn, đồng thời để
đảm bảo về mỹ quan chọn giải pháp kết cấu chính của cơng trình đƣợc lựa chọn
nhƣ sau:

-

Phƣơng án móng: móng cọc ép, cọc khoan nhồi.

-

Theo phƣơng ngang: hệ sàn sƣờn đảm bảo chiều cao thơng thủy. Do đó, quyết
định sử dụng hệ sàn sƣờn để đảm bảo độ cứng khung lớn, dễ tính tốn, thi cơng
thuận tiện
 Sử dụng phổ biến, đơn giản trong việc tính tốn, ngun vật liệu dễ tìm,
dễ mua

-

Theo phƣơng đứng: chọn hệ vách lõi là kết cấu chịu lực.
 Tận dụng đƣợc tính thẩm mỹ cho cơng trình, tránh việc bố trí các cột có
tiết diện khá to.
 Hạn chế việc xoắn cho cơng trình

2.4. VẬT LIỆU SỬ DỤNG
2.4.1. Yêu cầu về vật liệu
-


Vật liệu đƣợc tận dụng nguồn vật liệu của địa phƣơng nơi công trình đƣợc xây
dựng và có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng.

-

Vật liệu xây có cƣờng độ cao, trọng lƣợng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.

-

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính
chịu lực thấp

-

Vật liệu có tính thối biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tải trọng lặp lại (động đất,
gió bão)

-

Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trƣờng hợp tải trọng có tính chất
lặp lại khơng bị tách rời các bộ phận cơng trình

-

Nhà cao tầng thƣờng có tải trọng rất lớn nên nếu dùng các vật liệu trên tạo điều
kiện giảm đáng kể tải trọng do cơng trình, kể cả tải trọng đứng cũng nhƣ tải trọng
ngang do lực quán tính.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ


Trang 13


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

2.4.2. Bê tông
-

Bê tông dùng cho kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng nên có mác 300 trở lên đối
với các kết cấu bê tơng thƣờng và có mác 350 trở lên đối với các kết cấu bê tông
cốt thép ứng lực trƣớc. Thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng nên
sử dụng loại thép cƣờng độ cao (mục 2.1 TCXD 198:1997).

-

Bê tông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25 - B60

-

Chọn bê tơng cấp độ bền B30 với các thông số sau:
 Cƣờng độ chịu nén tính tốn Rb= 17 MPa
 Cƣờng độ chịu kéo tính tốn Rbt= 1.2 MPa
 Module đàn hồi của vật liệu Eb= 32.5x103 MPa

2.4.3. Cốt thép
Theo TCVN 5574-2012:
-


Sử dụng cốt thép nhóm AI (Ø < 10mm) với các thơng số sau:
 Cƣờng độ chịu kéo, nén tính tốn Rs= Rsc= 225 MPa
 Cƣờng độ chịu cắt tính tốn Rsw= 175 MPa
 Module đàn hồi Es= 2.1x105 MPa

-

Sử dụng cốt thép nhóm AII (Ø ≥ 10mm) cho sàn với các thơng số sau:
 Cƣờng độ chịu kéo, nén tính tốn Rs=Rsn= 280 MPa
 Cƣờng độ chịu cắt tính tốn Rsw= 225 MPa
 Module đàn hồi Es= 2.1x105 Mpa

-

Sử dụng cốt thép nhóm AIII (Ø ≥ 10mm) cho dầm,vách với các thơng số sau:
 Cƣờng độ chịu kéo, nén tính tốn Rs=Rsn= 365 MPa
 Cƣờng độ chịu cắt tính tốn Rsw= 290 MPa
 Module đàn hồi Es= 2x105 MPa

2.4.4. Vật liệu khác
-

Gạch γ = 18 kN/m3

-

Gạch lát nền γ= 20 kN/m3

-


Vữa xây γ = 18 kN/m3

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 14


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

2.4.5. Lớp bê tông bảo vệ ( mục 8.3.2 TCVN 5574-2012)
-

Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trƣớc, ứng lực trƣớc, ứng lực trƣớc
kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần đƣợc lấy không nhỏ hơn đƣờng
kính cốt thép hoặc dây cáp và khơng nhỏ hơn:
 Trong bản và tƣờng có chiều dày > 100mm: ….….…...15mm ( 20mm )
 Trong dầm và dầm sƣờn có chiều cao ≥ 250mm:…..…20mm( 25 mm)
 Trong cột:........................................................................20mm( 25mm)
 Trong dầm móng:............................................................30mm

-

Trong móng:
 Tồn khối khi có lớp bê tơng lót:…………………….....35mm
 Tồn khối khi khơng có lớp bê tơng lót:………………..70mm

-


Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu
tạo cần đƣợc lấy khơng nhỏ hơn đƣờng kính của các cốt thép này và không nhỏ
hơn:
 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm:……..10mm (15mm)
 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên:........15mm (20mm)

-

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi
ẩm ƣớt.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 15


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

2.5. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN, VÁCH
2.5.1. Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu
-

Bố trí hệ chịu lực cần ƣu tiên những nguyên tắc sau:
 Đơn giản, rõ ràng: Nguyên tắc này đảm bảo cho cơng trình hay kết cấu
có độ tin cậy kiểm sốt đƣợc. Thơng thƣờng kết cấu thuần khung sẽ có
độ tin cậy dễ kiểm sốt hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách….là
loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng.

 Truyền lực theo con đƣờng ngắn nhất: Nguyên tắc này đảm bảo cho kết
cấu làm việc hợp lý, kinh tế. Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ƣu tiên
cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả
năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc.
 Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu.

2.5.2. Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện của cấu kiện
2.5.2.1. Sơ bộ chiều dày sàn
-

Quan niệm tính tốn xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày
của sàn phải đủ lớn để đảm các điều kiện sau:

-

Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão,…) ảnh
hƣởng đến cơng năng sử dụng.

-

Trên sàn, hệ tƣờng ngăn khơng có hệ dầm đỡ có thể đƣợc bố trí bất kỳ vị trí nào
trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.

-

Chiều dày bản sàn đƣợc chọn sơ bộ theo cơng thức sau:
hs 

-


D  lt
ms

Trong đó:


D  0.8 1.4 : hệ số phụ thuộc tải trọng



ms  30  35 : đối với sàn làm việc một phƣơng



ms  40  45 : đối với sàn làm việc hai phƣơng

 l: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn
-

Do lƣới cột lớn ( 9m x 9.6m ) nên ta dùng hệ dầm trực giao chia nhỏ các ô sàn.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 16


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG


-

Dùng ơ sàn lớn nhất S9 (4.3m x 6.7m ) để tính tốn.

-

Khi đó ta xét tỉ lệ:

L2 6.7

 1.56 nên bản làm việc 2 phƣơng, làm việc nhƣ bản
L1 4.3

kê 4 cạnh
1 
 1
 h s  1.1     4300  105  118 mm
 40 45 

-

Chọn sơ bộ: hS = 110 mm.

2.5.2.2. Sơ bộ tiết diện dầm
-

Chọn kích thƣớc dầm chính: ( Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình-Tr 151) :

1 1 
h d     ln

 8 15  đối với dầm chính.
1 1
bd     h d
2 4
-

Trong đó :
 ln là nhịp dầm lớn nhất trong các ô bản.
 hd là chiều cao của dầm.
 bd là bề rộng của dầm.

-

Để thuận tiện cho việc thi công, chọn hd, bd là bội số của 50mm.

-

Kích thƣớc sơ bộ của dầm đƣợc chọn nhƣ sau:

-

1 1 
Chiều cao dầm: h d      8450   563  1056 
 8 15 

-

Chọn hdc= 600 mm, sơ bộ kích thƣớc dầm chính: 300x 600 mm

-


Sơ bộ các dầm trực giao: 300x500 mm

-

Chọn kích thƣớc dầm phụ:

-

1 1 
1 1
Chiều cao dầm h d     ln , bd     hd
 12 20 
2 4

-

Sơ bộ dầm phụ chọn: 200x 400

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 17


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

Bảng 2.1 – Bảng kích thƣớc sơ bộ tiết diện dầm
VỊ TRÍ DẦM

Trục 1, 2, 5, 6
Trục A, B, C, D
Các dầm trực giao
Dầm phụ và dầm trục 3,4
Dầm chiếu tới cầu thang

KÍCH THƢỚC DẦM
300x600
300x600
300x500
200x400
200x300

2.5.2.3. Sơ bộ tiết diện vách
-

Theo mục 3.4.1- TCXD 198-1997_ Nhà cao tầng- Thiết kế kết cấu bê tơng cốt
thép tồn khối ta chọn sơ bộ kích thƣớc vách nhƣ sau:

-

150mm
150mm 


bv   1
 1
H t   3300  165mm

 20

 20

-

Sơ bộ chiều dài vách ta chọn theo bản vẽ kiến trúc

-

Chọn vách có bề dày khơng đổi từ móng tới mái và có độ cứng khơng đổi trong
suốt chiều dài của nó

-

Chọn bề dày vách thang bộ và vách thang máy: b= 300 mm

-

Chọn bề dày các vách còn lại: 300mm

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 18


BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH

SVTH: NGUYỄN MINH THƠNG

CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
3.1. MẶT BẰNG DẦM, SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH


Hình 3.1 – Mặt bằng bố trí dầm sàn điển hình
3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN
3.2.1. Tĩnh tải
-

Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lƣợng bản thân sàn, trọng
lƣợng bản thân của kết cấu bao che: gbt + gt

-

Trọng lƣợng bản thân sàn là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, đƣợc
tính theo cơng thức : g bt   h i   i  n i

-

Trong đó:


h i : chiều dày lớp sàn thứ i



 i : khối lƣợng riêng lớp cấu tạo thứ i

 ni : hệ số tin cậy tra bảng 1 trang 10 TCVN 2737 – 1995.
-

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác
nhau, do đó tĩnh tải sàn tƣơng ứng cũng có giá trị khác nhau. Các kiểu cấu tạo sàn

tiêu biểu là sàn khu ở ( phòng khách, phòng ăn và bếp, phòng ngủ) sàn hành lang
và sàn vệ sinh.

CHƢƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Trang 19


×