Báo cáo thực tập tốt nghiệp Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông: Chung cư Green house

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:203

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Chung cư Green house" nghiên cứu thiết kế công trình chung cư Green house bao gồm các khu vực thương mại sinh hoạt chung và dịch vụ cộng đồng cho toàn khối nhà. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thực tập tốt nghiệp Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông: Chung cư Green house

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ GREEN HOUSE Ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: ThS. HUỲNH THẾ VĨ Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Khôi Mã số sinh viên : 1651160198 Lớp : CX16 TP. Hồ Chí Minh, Tháng 06 Năm 2022
Mục lục PHẦN 1: KIẾN TRÚC ....................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU............................... 1 1.1. Giới thiệu về công trình ............................................................................................1 1.2. Giải pháp kiến trúc ...................................................................................................1 1.3. Giải pháp kỹ thuật ....................................................................................................2 PHẦN 2: KẾT CẤU ............................................................................ 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU ..................................................... 5 2.1. Giải pháp kết cấu ......................................................................................................5 2.2. Vật liệu .....................................................................................................................5 2.3. Sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu. ...........................................................................5 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG ................................................. 11 3.1. Tiêu chuẩn thiết kế. ................................................................................................11 3.2. Tải trọng và tác dụng. .............................................................................................11 3.3. Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải) ..........................................................................12 3.4. Tải tường. ...............................................................................................................12 3.5. Hoạt tải. ..................................................................................................................13 3.6. Tải trọng cầu thang bộ. ...........................................................................................14 3.7. Tải trọng bể nước mái.............................................................................................14 3.8. Tải trọng gió ...........................................................................................................14 3.9. Tải động đất ............................................................................................................30 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ..................................... 35 4.1. Phương án 1: Xác định nội lực theo phần mềm safe. .............................................35 4.2. Phương án 2: Tính toán nội lực bằng phương pháp tra ô bản đơn. ........................43 4.3. Kiểm tra võng sàn. ..................................................................................................47 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ................................................. 49 5.1. Cấu tạo cầu thang: ..................................................................................................49 5.2. Sơ đồ kết cấu ..........................................................................................................50 5.3. Tải trọng tác dụng lên cầu thang ............................................................................50 5.4. Tính toán bản thang ................................................................................................54 5.5. Tính cốt thép cho dầm thang (dầm chiếu tới).........................................................54 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI ..................................................... 57 6.1. Xác định vật liệu và sơ bộ kích thước bể: ..............................................................57
6.2. Tính toán bản nắp: ..................................................................................................58 6.3. Tính toán bản đáy: ..................................................................................................59 6.4. Tính toán bản thành ................................................................................................60 6.5. Tính toán cốt thép các bản: .....................................................................................62 6.6. Tính toán dầm bể: ...................................................................................................64 6.7. Tính toán độ võng và bề rộng vết nứt: ...................................................................72 CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 .......................... 75 7.1. Tiêu chuẩn thiết kế .................................................................................................75 7.2. Các giả thuyết thiết kế ............................................................................................75 7.3. Quy trình thiết kế ....................................................................................................75 7.4. Mô tả sơ đồ kết cấu khung......................................................................................76 7.5. Tổ hợp tải trọng tính toán cho khung. ....................................................................76 7.6. Tính toán cốt thép dầm khung trục 5. .....................................................................82 7.7 Tính toán cốt thép cột khung trục 4 .........................................................................91 7.8. Tính toán cốt thép vách cứng ...............................................................................100 CHƯƠNG 8: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH . 110 8.1. Kiểm tra ổn định chống lật. ..................................................................................110 8.2. Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình. ..............................................................110 8.3. Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng: .......................................................110 8.4. Kiểm tra hiệu ứng P-Delta: ...................................................................................113 PHẦN 3: NỀN MÓNG .................................................................... 115 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 4 .................................. 115 9.1. Điều kiện địa chất công trình................................................................................115 9.2. Lựa chọn giải pháp móng .....................................................................................117 9.3. Các loại tải trọng dùng để tính toán......................................................................117 PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP ............................................ 118 9.4. Chọn vật liệu, kích thước cọc: ..............................................................................118 9.5. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp: ....................................................................118 9.6. Xác định sức chịu tải của cọc ép btct ...................................................................119 9.7. Thiết kế móng M1 tại vách biên trục D ................................................................126 9.7.1. Sơ bộ số lượng cọc và tiết diện đài....................................................................126 9.7.2. Kiểm tra lực dọc tác dụng lên từng cọc móng M1 ............................................127 9.7.3. Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước .......................................................130 9.7.4. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: .......................................................................135
9.7.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc:..........................................................................138 9.8. Thiết kế móng M2 tại cột giữa trục C: .................................................................139 9.8.1. Sơ bộ số lượng cọc và tiết diện đài: ..................................................................139 9.8.2. Kiểm tra lực dọc tác dụng lên từng cọc móng M1 ............................................140 9.8.3. Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước .......................................................142 9.8.4. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: .......................................................................148 9.8.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc:..........................................................................151 9.8.6. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang: ...................................................................152 PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI ............................................................... 160 9.9. Chọn vật liệu, kích thước cọc: ..............................................................................160 9.10. Xác định sức chịu tải của cọc ép btct .................................................................160 9.11. Thiết kế móng M1 tại vách biên trục D..............................................................167 9.11.1. Sơ bộ số lượng cọc và tiết diện đài..................................................................167 9.11.2. Kiểm tra lực dọc tác dụng lên từng cọc móng M1 ..........................................168 9.11.3. Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước .....................................................170 9.11.4. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: .....................................................................176 9.11.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc:........................................................................177 9.12. Thiết kế móng M2 tại cột giữa trục C ................................................................178 9.12.1. Sơ bộ số lượng cọc và tiết diện đài..................................................................178 9.12.2. Kiểm tra lực dọc tác dụng lên từng cọc móng M1 ..........................................179 9.12.3. Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước .....................................................182 9.12.4. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: .....................................................................188 9.12.5. Tính toán cốt thép cho đài cọc:........................................................................190 9.12.6. Tính toán cọc chịu tải trọng ngang: .................................................................191
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE PHẦN 1: KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU. 1.1. Giới thiệu về công trình Tên công trình: CHUNG CƯ GREEN HOUSE Địa điểm xây dựng: Phường Tân Chánh Hiệp, quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh Loại công trình: Công trình dân dụng cấp 2 (5000m2 ≤ Ssàn ≤10.000m2 hoặc 9 ≤ số tầng ≤ 19) • Số tầng: 19 tầng nổi. • Chiều cao công trình: +78.8m (tính từ mặt sân, code ±0.000m) • Diện tích xây dựng công trình:≈ 30039 m2. Công năng công trình: • Tầng trệt: khu vực nhà hàng và cửa hàng • Tầng 1 – 19: căn hộ chung cư. • Tầng sân thượng: Có đặt bể nước mái bên trên 1.2. Giải pháp kiến trúc 1.1.1. Mặt bằng và giải pháp kiến trúc Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích xây dựng là: 1581 m2. Tầng trệt: nằm ở code + 1.400 m, được coi như khu vực thương mại sinh hoạt chung và dịch vụ cộng đồng cho toàn khối nhà, được trang trí đẹp mắt với việc: cột ốp đá, bố trí phòng tiếp nhận – quản lý, phòng tập thể hình và khu vực dịch vụ công cộng tạo không gian sinh hoạt chung cho tầng trệt của khối nhà. Tầng điển hình (tầng 1 – tầng 19): đây là mặt bằng tầng cho ta thấy rõ nhất chức năng của khối nhà, các căn hộ được bố trí hợp lý hai bên lối đi chung giúp cho giao thông tiện lợi và hiệu quả trong quá trình sử dụng công trình. 1.1.2. Hình khối - Mặt đứng Hình dáng bên ngoài của công trình là 1 khối hình chữ nhật nên phù hợp với vị trí khu đất 2 bên không có công trình dân dụng xung quanh. Mục đích sử dụng làm chung cư, nên các mặt đứng của công trình được trang trí gạch ốp tường kết hợp với sơn nước làm nổi bật vẻ ngoài cho công trình. 1.1.3. Hệ thống giao thông Hệ thống giao thông giúp nối liền các không gian chức năng của công trình theo phương ngang và phương đứng. Hệ thống giao thông ngang bao gồm các hành lang, v.v… Hệ thống giao thông đứng bao gồm cầu thang bộ, thang máy, v.v… Hệ thống giao thông đứng: có 2 buồng thang máy, và 2 cầu thang bộ. SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 1
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Hệ thống giao thông ngang: xung quanh công trình bố trí lối đi rộng đảm bảo các yêu cầu về không gian kiến trúc cũng như yêu cầu kỹ thuật về lưu thông xe xung quanh công trình, phòng cháy chữa cháy trong trường hợp khẩn cấp. Ở các tầng có bố trí hành lang ở giữa dẫn đến các căn hộ, lối đi đơn giản đảm bảo độ thông thoáng cho các nút giao thông đứng và ngang trong công trình. 1.3. Giải pháp kỹ thuật 1.1.4. Hệ thống điện Điểm đấu nối: Sử dụng nguồn điện cấp từ điện lực Thành Phố 15(22) KV3 trên tuyến đường trong khu dân cư. Hệ thống điện thế được chia ra thành các hạng mục sau: • Hệ thống chiếu sáng: Yêu cầu độ rọi tiêu chuẩn cho từng khu vực. • Hệ thống chiếu sáng sự cố và thoát hiểm: Được bố trí ở các khu vực nhạy cảm như: sảnh, hành lang, cầu thang và nơi tập trung đông người. • Hệ thống cấp nguồn ổ cắm, hệ thống điều hòa không khí, máy nước nóng: Bố trí hợp lý và tối ưu nhất trong không gian làm việc và được tiếp đất an toàn. • Tủ điện và cáp động lực: Với máy biến áp cấp nguồn riêng cho khối văn phòng, hệ thống máy phát điện dự phòng cấp nguồn 100% cho khối văn phòng khi nguồn cấp tủ điện phân bố đều ở các tầng, mỗi tầng sẽ lắp 1 điện kế riêng. 1.1.5. Hệ thống nước Hệ thống cấp nước: • Sinh hoạt: Cấp nước cho cao ốc được đấu nối từ mạng lưới cấp nước Thành Phố trên tuyến đường khu dân cư dẫn qua đồng hồ nước đưa vào bể chứa nước ngầm. Sau đó dùng bơm áp lực để cấp nước cho toàn bộ khu vệ sinh ở tầng trên và cấp nước dự trữ bằng bể nước mái. • Chữa cháy: Nước cấp sau khi qua đồng hồ nước đi vào bể nước sinh hoạt và bể nước dự trữ cho chữa cháy đặt tại hầm sau đó dùng bơm áp lực để cấp nước cho hệ chữa cháy vách tường và hệ chữa cháy Sprinkler ở các tầng. SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 2
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Hệ thống thoát nước: • Thoát nước sinh hoạt: Nước sinh hoạt của tòa nhà được đưa vào bể xử lý nước thải sau đó được thoát ra hệ thống thoát của Thành phố. Các hố gas thoát nước được thiết kế nắp kín được thoát theo tuyến riêng ra khỏi công trình và đấu nối với cống thoát nước khu vực. • Thoát nước mưa: Nước mưa sàn mái, ban công được thu vào các ống Ø200÷ Ø400 thoát xuống tầng hầm rồi ra hố ga thu nước từ đó theo ống thoát đấu nối vào hệ thống thoát nước khu vực. • Nước mưa trên mặt sân sẽ thoát vào hố ga thu nước mặt từ đó thoát vào mạng khu vực. 1.1.6. Thông gió chiếu sáng Bốn mặt công trình là được lắp đặt cửa sổ lấy sáng cho các phòng. Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng. 1.1.7. Phòng cháy thoát hiểm Các hộp chữa cháy được đặt ở vị trí dễ thấy và chữa cháy được mọi vị trí của công trình, mỗi tầng có 1 vị trí hộp chữa cháy. Dùng bình cứu hỏa hoá chất CO2 & ABC. Căn cứ quy định về PCCC đối với nhà văn phòng cao tầng, cần có hệ thống chữa cháy bằng đầu Sprinkler phun nước tự động cho các phòng làm việc, hành lang, tầng hầm để xe và các sảnh lớn đông người tụ tập sinh họat ... Tuyến ống chính chữa cháy tự động sprinkler có nối với họng tiếp nước đặt tại cổng vào của công trình để xe chữa cháy có thể tiếp nước để chữa cháy cho công trình. 1.1.8. Chống sét Hệ thống chống sét dùng cho công trình này là loại kim thu sét chủ động CIPROTEC ESE mã số CPT-1, bán kính bảo vệ Rp = 65m. Kim thu sét được gắn trên trụ cao 5m và toàn bộ kim đế trụ được đặt trên mái BTCT cao nhất của công trình. Dây dẫn sét bằng đồng trần, tiết diện 70mm² được dẫn từ trên kim thu sét xuống đất bằng 2 đường trong ống Ø42 theo các vách tường thang bộ & thang máy. Trước khi xuống đất các dây cáp phải được nối qua hộp kiểm tra có vỏ bằng Inox ở cao độ 1m so với mặt hoàn thiện. Riêng đường thoát sét theo vách thang bộ sẽ được lắp đặt thêm 1 bộ đếm sét có cao độ 2m từ mặt hoàn thiện. Hộp kiểm tra & bộ đếm sét được lắp đặt âm tường. Sử dụng phương pháp hàn hoá nhiệt để liên kế các dây thoát sét với các đầu cọc. Trước khi xuống đất các dây cáp phải được nối qua hộp kiểm tra có vỏ bằng inox ở cao độ 2m so với mặt hoàn thiện. Tất cả các thiết bị, khung kết cấu bằng kim loại trên mái đều phải được liên kết với dây thoát sét gần nhất bằng dây đồng trần 50mm². Sử dụng phương pháp hàn hoá nhiệt để kết nối giữa hệ thống cọc tiếp đất với dây thoát sét. SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 3
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Dây dẫn sét sẽ nối với bãi tiếp đất độc lập với điện trở đất của bãi tiếp đất phải có trị số nhỏ hơn 1 Ohm (Rrtx
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE PHẦN 2: KẾT CẤU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 2.1. Giải pháp kết cấu • Hệ kết cấu của công trình là hệ hỗn hợp tương đương vách BTCT toàn khối. • Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm. • Cầu thang với bản thang bằng bê tông cốt thép, bậc thang xây gạch. • Bồn nước mái dùng để bơm trữ nước, từ đó cấp nước sinh hoạt cho các tầng. • Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm. • Phương án móng dùng cho công trình: phương án móng sâu. 2.2. Vật liệu Bảng2.1: Thông số vật liệu sử dụng công trình. Thông số vật liệu Khối Cường Cường độ lượng độ chịu Vật liệu Kết cấu chịu kéo Module đàn riêng nén tính tính toán hồi (MPa)  ( kN m 3 ) toán (MPa) (MPa) Toàn bộ cấu kiện Bê B30 trong 25 Rb = 17 Rbt = 1.15 E b = 32.5 103 tông công trình CB400-V Rs = 350 Es = 20 104 (   10) 78.5 Rsc = 350 Rsw = 280 Cốt thép CB240-T Rs = 210 Es = 20 104 (   10) 78.5 Rsc = 210 Rsw = 170 2.3. Sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu. 2.3.1. Sơ bộ kích thước tiết diện sàn. Xét ô sàn có kích thước lớn nhất 10000×6300. Công thức sơ bộ bề dày sàn như sau: D 1 hb = L =  6300 = (140  157) m (40  45) Trong đó: • D = 0.8 ÷1.3 (hệ số phụ thuộc vào tải trọng). • L = 5300 (phương làm việc chính, phương cạnh ngắn). • m = 40 ÷ 45 (hệ số phụ thuộc vào loại ô sàn, sàn 2 phương). Chọn hs = 180(mm) cho tất cả các sàn từ tầng 1 đến tầng mái. SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 5
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE 2.3.2. Sơ bộ tiết diện dầm. • Dầm chính Ldc = 11.0(m) 1 1 h dc = Ldc =  11000 = (687.5  1375)mm (8  16) (8  16) 1 1 b dc = h dc =  700 = (233  350)mm 23 23 • Chọn b x h = 300 x 800 • Dầm phụ Ldp = 11.0(m) 1 1 h dc = Ldc =  11000 = (550  917)mm (12  20) (12  20) 1 1 b dc = h dc =  700 = (233  350)mm 23 23 • Chọn b x h = 200 x 700. 2.3.3. Sơ bộ tiết diện cột N Công thức sơ bộ tiết diện cột: Ac = k ; N = q S n Rb Trong đó: • As: Diện tích sơ bộ cột. • K: Hệ số phụ thuộc vào vị trí cột (Hệ số ảnh hưởng của tải trọng ngang). + Đối với cột giữa K = 1.1 + Đối với cột biên K = 1.3. + Đối với cột góc K = 1.5. • N: Tổng trọng lực tác dụng lên cột. • q: Tải phân bố đều trên cột 0. 8≤ q ≤ 1.5 (Tấn/m2). • S: diện tích sàn truyền tải vào cột. • Rb: Cường độ chịu nén bê tông Rb=17×103(kN/m2), • n: số tầng công trình Để dễ dàng trong tính toán sơ bộ, ta quy tải đều trên tất cả các ô sàn: q = 12 kN/m2 = 1.2 Tấn/m2, càng lên cao N càng giảm => Để đảm bảo kinh tế cứ tối đa 5 tầng giảm tiết diện 1 lần, đảm bảo độ cứng từng tầng trên không giảm quá 30% độ cứng tầng dưới (mục 2.5.4 TCXD198:1997). SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 6
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Bảng2.2: Sơ bộ kích thước cột giữa. BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT GIỮA Str.tải q N F tt b x h Fchọn Tầng k (m2) (kN/m2) (kN) cm2 (cm) cm2 Tầng mái 105.00 12 1260 1.1 815 100 x 100 10000 Tầng 18 105.00 12 2520 1.1 1631 100 x 100 10000 Tầng 17 105.00 12 3780 1.1 2446 100 x 100 10000 Tầng 16 105.00 12 5040 1.1 3261 100 x 100 10000 Tầng 15 105.00 12 6300 1.1 4076 110 x 110 12100 Tầng 14 105.00 12 7560 1.1 4892 110 x 110 12100 Tầng 13 105.00 12 8820 1.1 5707 110 x 110 12100 Tầng 12 105.00 12 10080 1.1 6522 110 x 110 12100 Tầng 11 105.00 12 11340 1.1 7338 110 x 110 12100 Tầng 10 105.00 12 12600 1.1 8153 120 x 120 14400 Tầng 9 105.00 12 13860 1.1 8968 120 x 120 14400 Tầng 8 105.00 12 15120 1.1 9784 120 x 120 14400 Tầng 7 105.00 12 16380 1.1 10599 120 x 120 14400 Tầng 6 105.00 12 17640 1.1 11414 120 x 120 14400 Tầng 5 105.00 12 18900 1.1 12229 130 x 130 16900 Tầng 4 105.00 12 20160 1.1 13045 130 x 130 16900 Tầng 3 105.00 12 21420 1.1 13860 130 x 130 16900 Tầng 2 105.00 12 22680 1.1 14675 130 x 130 16900 Tầng trệt 105.00 12 23940 1.1 15491 130 x 130 16900 Bảng2.3: Sơ bộ kích thước cột biên. BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT BIÊN Str.tải q N F tt b x h Fchọn Tầng k (m2 ) (kN/m2) (kN) cm2 (cm) cm2 Tầng mái 52.50 12 630 1.3 482 90 x 50 4500 Tầng 18 52.50 12 1260 1.3 964 90 x 50 4500 Tầng 17 52.50 12 1890 1.3 1445 90 x 50 4500 Tầng 16 52.50 12 2520 1.3 1927 90 x 50 4500 Tầng 15 52.50 12 3150 1.3 2409 100 x 60 6000 Tầng 14 52.50 12 3780 1.3 2891 100 x 60 6000 Tầng 13 52.50 12 4410 1.3 3372 100 x 60 6000 Tầng 12 52.50 12 5040 1.3 3854 100 x 60 6000 Tầng 11 52.50 12 5670 1.3 4336 100 x 60 6000 Tầng 10 52.50 12 6300 1.3 4818 110 x 70 7700 Tầng 9 52.50 12 6930 1.3 5299 110 x 70 7700 SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 7
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Tầng 8 52.50 12 7560 1.3 5781 110 x 70 7700 Tầng 7 52.50 12 8190 1.3 6263 110 x 70 7700 Tầng 6 52.50 12 8820 1.3 6745 110 x 70 7700 Tầng 5 52.50 12 9450 1.3 7226 120 x 80 9600 Tầng 4 52.50 12 10080 1.3 7708 120 x 80 9600 Tầng 3 52.50 12 10710 1.3 8190 120 x 80 9600 Tầng 2 52.50 12 11340 1.3 8672 120 x 80 9600 Tầng trệt 52.50 12 11970 1.3 9154 120 x 80 9600 2.3.4. Sơ bộ tiết diện vách. N Công thức sơ bộ tiết diện vách tương tự như đối với vách A v = k ; N = q S n Rb Trong đó: • Av: Diện tích sơ bộ vách. • K: Hệ số phụ thuộc vào vị trí vách (Hệ số ảnh hưởng của moment). + Đối với vách giữa K = 1.1 + Đối với vách biên K = 1.3. + Đối với vách góc K = 1.5. • N: Tổng trọng lực tác dụng lên vách. • q: Tải phân bố đều trên vách 0. 8≤ q ≤ 1.5 (Tấn/m2). • S: diện tích sàn truyền tải vào vách. • Rb: Cường độ chịu nén bê tông Rb=17×103(kN/m2), • n: số tầng công trình Chiều dày vách của lõi được lựa chọn sơ bộ theo chiều cao nhà, số tầng… Đồng thời phải đảm bảo các quy định của điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:  t  150mm   h tan g 3800 t  = = 190mm  20 20 Trong đó: • t: bề dày vách. • htang: Chiều cao tầng SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 8
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Bảng 2.4: Sơ bộ tiết diện vách giữa BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÁCH W1 Struyen tai q N F tt tw x Lw Fchọn Tầng k (m2) (kN/m2) (kN) cm2 (cm) cm2 Tầng 19 25.00 12 300 1.5 265 30 x 140 4200 Tầng 18 25.00 12 600 1.5 529 30 x 140 4200 Tầng 17 25.00 12 900 1.5 794 30 x 140 4200 Tầng 16 25.00 12 1200 1.5 1059 30 x 140 4200 Tầng 15 25.00 12 1500 1.5 1324 30 x 150 4500 Tầng 14 25.00 12 1800 1.5 1588 30 x 150 4500 Tầng 13 25.00 12 2100 1.5 1853 30 x 150 4500 Tầng 12 25.00 12 2400 1.5 2118 30 x 150 4500 Tầng 11 25.00 12 2700 1.5 2382 30 x 150 4500 Tầng 10 25.00 12 3000 1.5 2647 30 x 160 4800 Tầng 8 25.00 12 3300 1.5 2912 30 x 160 4800 Tầng 10 25.00 12 3600 1.5 3176 30 x 160 4800 Tầng 7 25.00 12 3900 1.5 3441 30 x 160 4800 Tầng 6 25.00 12 4200 1.5 3706 30 x 160 4800 Tầng 5 25.00 12 4500 1.5 3971 30 x 170 5100 Tầng 4 25.00 12 4800 1.5 4235 30 x 170 5100 Tầng 3 25.00 12 5100 1.5 4500 30 x 170 5100 Tầng 2 25.00 12 5400 1.5 4765 30 x 170 5100 Tầng trệt 25.00 12 5700 1.5 5029 30 x 170 5100 Bảng 2.5: Sơ bộ tiết diện vách biên BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÁCH W2 Struyen tai q N F tt tw x Lw Fchọn Tầng k (m2 ) (kN/m2) (kN) cm2 (cm) cm2 Tầng 19 50.00 12 600 1.3 459 30 x 180 5400 Tầng 18 50.00 12 1200 1.3 918 30 x 180 5400 Tầng 17 50.00 12 1800 1.3 1376 30 x 180 5400 Tầng 16 50.00 12 2400 1.3 1835 30 x 180 5400 Tầng 15 50.00 12 3000 1.3 2294 30 x 200 6000 SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 9
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Tầng 14 50.00 12 3600 1.3 2753 30 x 200 6000 Tầng 13 50.00 12 4200 1.3 3212 30 x 200 6000 Tầng 12 50.00 12 4800 1.3 3671 30 x 200 6000 Tầng 11 50.00 12 5400 1.3 4129 30 x 200 6000 Tầng 10 50.00 12 6000 1.3 4588 40 x 200 8000 Tầng 8 50.00 12 6600 1.3 5047 40 x 200 8000 Tầng 10 50.00 12 7200 1.3 5506 40 x 200 8000 Tầng 7 50.00 12 7800 1.3 5965 40 x 200 8000 Tầng 6 50.00 12 8400 1.3 6424 40 x 200 8000 Tầng 5 50.00 12 9000 1.3 6882 40 x 220 8800 Tầng 4 50.00 12 9600 1.3 7341 40 x 220 8800 Tầng 3 50.00 12 10200 1.3 7800 40 x 220 8800 Tầng 2 50.00 12 10800 1.3 8259 45 x 220 9900 Tầng trệt 50.00 12 11400 1.3 8718 45 x 220 9900 SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 10
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.1. Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 5574:2018 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 2737:1995 - Tải trọng và Tác động. TCXD 229:1999 - Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995. TCXD 198:1997 - Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. TCXD 10304:2014 - Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9386:2012 - Thiết kế công trình chịu động đất 3.2. Tải trọng và tác dụng. Khi thiết kế tính toán nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán. Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải trọng. Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến. Hệ số vượt tải: • Khi tính toán cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2; 4.3.3; 4.4.2; 6.3; 6.17 TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động”. • Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1. • Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1. Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời. Ngoài ra ta cần phải xét tới tải trọng đặc biệt tác dụng lên nhà cao tầng cụ thể như gió động, động đất… 3.2.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải). Là tải trọng tác dụng không đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình. Tải trọng thường xuyên gồm có: • Khối lượng bản thân các thành phần nhà và công trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che. • Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp. Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm tường, cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt… và theo trọng lượng đơn vị vật liệu sử dụng. Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thay đổi từ 1.05 ÷ 1.3 tùy theo loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi công. 3.2.2. Tải trọng tạm thời (hoạt tải). Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng. SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 11
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Tải trọng tạm thời được chia làm hai loại: tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn. Tải trọng tạm thời dài hạn. Tải trọng tạm thời dài hạn gồm có: • Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và khối lượng bêtông đệm dưới thiết bị. • Khối lượng các thiết bị, thang máy, ống dẫn … • Tác dụng của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất. • Tác dụng do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu. Tải trọng tạm thời ngắn hạn. Tải trọng tạm thời ngắn hạn gồm có: • Trọng lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm vi phục vụ và sửa chữa thiết bị. • Tải trọng do thiết bị sinh ra trong quá trình hoạt động, đối với nhà cao tầng đó là do sự hoạt động lên xuống của thang máy. • Tải trọng gió lên công trình bao gồm gió tĩnh và gió động. 3.3. Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải) Bảng 3.1. Tĩnh tải sàn Chiều Trọng Tải trọng Hệ số Tải trọng Tải trọng tiêu Lớp cấu tạo dày lượng riêngtiêu chuẩn vượt tải tình toán chuẩn quy đổi sàn mm T/m3 T/m2 n T/m2 T/m2 Gạch 10 2 0.02 1.1 0.02 0.02 Lớp hồ dầu 5 1.8 0.01 1.3 0.01 0.01 Lớp vữa lót 20 1.8 0.04 1.3 0.05 0.04 Sàn BTCT 180 2.5 0.45 1.1 0.50 0.45 Lớp vữa trát 20 1.8 0.04 1.3 0.05 0.04 Trần treo 0.05 1.1 0.06 0.05 Tổng tải có BTCT 0.68 0.62 Tổng tải không có BTCT 0.18 0.17 3.4. Tải tường. Do một số vị trí tường sàn tầng điển hình nên ta phải tính toán tải tường tác dụng lên sàn. Ở đây, ta quy thành tải phân bố đều trên sàn. Tải tường tại sàn trệt và sàn sân thượng, ta có thể gắn tải phân bố đều lên dầm hoặc mô hình dầm ảo để gắn tải tường lên. ❖ Quy đổi tính tải tường phân bố đều trên sàn: - Tường 200: - Tường 100: SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 12
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Tải tiêu chuẩn:  t  H t  L t   t 466.26 g tctuong = = = 0.29(T / m 2 ) S 1581 Tải tính toán: g tttuong = g tuong tc  n t = 0.29  1.2  0.35 ( T m 2 ) Trong đó: • δt: Chiều dày tường. • Ht: Chiều cao tường. • Lt: Chiều dài tường. • γt: Trọng lượng riêng tường, γt = 18 (kN/m3). • nt: Hệ số vượt tải, nt = 1.2 • S = l1 xl2: diện tích ô sàn. ❖ Tải tường sàn tầng trệt: Bảng 3.2: Tải tường sàn tầng trệt TẢI TƯỜNG TẦNG TRẸT Loại Hệ số vượt Chiều cao Tải trọng tiêu Tải trọng tính Tải trọng tường tải tường chuẩn toán 2 mm T/m n m T/m T/m 200 0.36 1.1 3.1 1.12 1.23 100 0.18 1.1 3.1 0.56 0.61 ❖ Tải tường sàn tầng mái: Bảng 3.3: Tải tường sàn tầng mái TẢI TƯỜNG TẦNG MÁI Loại Hệ số vượt Chiều cao Tải trọng tiêu Tải trọng tính Tải trọng tường tải tường chuẩn toán 2 mm T/m n m T/m T/m 200 0.36 1.1 1.1 0.40 0.44 3.5. Hoạt tải. Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng. Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo bảng 3 trang 12 TCVN 2737:1995: • Khi ptc < 0.2 (T/m2)  n = 1.3 • Khi ptc ≥ 0.2 (T/m2)  n = 1.2 Bảng 3.4. Hoạt tải tác dụng lên sàn. Hoạt tải Tải trọng TC Hệ số vượt tải Tải trọng TT Tải trọng TC quy đổi Căn hộ 0.15 1.3 0.195 0.1625 SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 13
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Hành lang 0.3 1.2 0.36 0.3 Mái 0.075 1.3 0.0975 0.08125 TTTM 0.4 1.2 0.48 0.4 Văn phòng 0.2 1.2 0.24 0.2 3.6. Tải trọng cầu thang bộ. Tải trọng cầu thang bộ sinh viên mô hình là hình chiếu của cầu thang bộ lên mặt bằng sàn tầng trên trong Etabs: + Hoạt tải: 0.3 (T/m) 3.7. Tải trọng bể nước mái Tải trọng bể nước mái sinh viên mô hình là tải phân bố đều trên ô sàn tầng sân thượng q = q n + q bt q n =  n  h bn = 1  1.8 = 1.8 (T/ m 2 ) qn: Là tải trọng của nước trong bể nước qbt: Là tải trọng phân bố đều của bản thành, bản đáy, bản nắp. Lấy sơ bộ qbt=1.2 (T/m2) • Tải trọng bể nước phân bố đều lên ô sàn tầng sân thượng: q = 1.8 + 1.2 = 3 (T / m ) 2 3.8. Tải trọng gió Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động. Đối với thành phần động của tải trọng gió, theo mục 6.11 TCVN 2737:1995, đối với công trình nhiều tầng cao trên 40m thì cần xét đến thành phần động của tải trọng gió. Đối với công trình mà sinh viên 14ăng thực hiện, có chiều cao H = +78.700(m) so với code +0.000m, nên cần xét đến thành phần động của tải trọng gió. 3.8.1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió. Tác động của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc các thông số sau: • Thông số về dòng khí: Tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hướng gió. • Thông số vật cản: Hình dạng, kích thước, độ nhám bề mặt. • Dao động của công trình. Gió tác động lên công trình gồm 2 thành phần: • Thành phần tĩnh luôn được kể đến với mọi công trình cao tầng. • Thành phần động được kể đến với nhà nhiều tầng cao trên 40m. Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa, …). Ta có bảng sau: SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 14
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE Bảng 3.5. Bảng đặc điểm công trình. Địa điểm xây dựng Quận: Quận 12 Thành phố Tp. Hồ Chí Minh Vùng gió II – A Địa hình B Cao độ đón gió thấp nhất 1.4m Cao độ đón gió lớn nhất 73.2m Công thức xác định áp lực gió tiêu chuẩn tác dụng lên tầng thứ j của công trình: Wj= W0 × kj × c (kN/m2). Giá trị tính toán của thành phần tĩnh của tải gió tác dụng lên tầng thứ j của công trình: Wtj = n × Wj (kN/m2). Trong đó: • k: là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, được lấy theo bảng 5 TCVN 2737:1995 • c: hệ số khí động (bảng 6 TCVN 2737:1995). + Phía đón gió: cđ = 0.8 + Phía hút gió: ch = - 0.6 • Vì mô hình tải trọng gió là tải tập trung trong ETABS nên hệ số khí động có giá trị c = 0.8+0.6 = 1.4 • n: là hệ số độ tin cậy: n = 1.2. • W0: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn. Công trình xây dựng ở quận 12, Tp. Hồ Chí Minh, thuộc vùng II – A, địa hình loại B. Từ mục 6.4.1 và bảng 4 TCVN 2737:1995 có W0 = 0.95 - 0.12=0.83(kN/m2). Công trình xây dựng với 19 tầng nên cấp công trình là cấp 2, vì vậy công trình được thiết kế với thời hạn sử dụng là 50 năm. Áp lực gió phía trên được tính toán với vận tốc gió ở độ cao 10m so với mốc chuẩn, vận tốc trung bình trong khoảng thời gian 3s với chu kỳ lặp là 20 năm nhưng ở đây ta thiết kế công trình với thời hạn sử dụng 50 năm nên theo QCVN 02:2009/BXD ta có hệ số quy đổi là 1.2, vì vậy áp lực gió: W0tt = 1.2 x 0.83 = 0.996 (kN/m2) =99.6 (daN/m2) Trường hợp đồ án, thành phần tĩnh của tải trọng gió tính toán được gán thành tải tập trung vào tâm hình học của từng tầng (khi nhập tải trong phần mềm Etabs) SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 15
GVHD: HUỲNH THẾ VĨ CHUNG CƯ GREEN HOUSE FX = Wj  BY  H t FY = Wj  BX  H t Với: Ht: Chiều cao tầng của tầng thứ j (m). BX, BY: Bề mặt đón gió theo phương X và phương Y Bảng 3.6. Bảng tính giá trị thành phần tĩnh áp lực gió theo phương phương X, Y STORY zj (m) k(zj) Wj (T/m2) Bx (m) By (m) Fx (T) Fy (T) SAN THUONG 73.2 1.431 0.166 51.00 31 17.52 28.82 TANG 19 69.8 1.418 0.165 51.00 31 19.41 31.94 TANG 18 66 1.404 0.163 51.00 31 19.22 31.62 TANG 17 62.2 1.389 0.161 51.00 31 19.02 31.28 TANG 16 58.4 1.374 0.160 51.00 31 18.80 30.93 TANG 15 54.6 1.357 0.158 51.00 31 18.57 30.56 TANG 14 50.8 1.339 0.156 51.00 31 18.34 30.16 TANG 13 47 1.321 0.153 51.00 31 18.08 29.75 TANG 12 43.2 1.301 0.151 51.00 31 17.81 29.30 TANG 11 39.4 1.280 0.149 51.00 31 17.52 28.82 TANG 10 35.6 1.256 0.146 51.00 31 17.20 28.29 TANG 9 31.8 1.231 0.143 51.00 31 16.85 27.73 TANG 8 28 1.203 0.140 51.00 31 16.47 27.10 TANG 7 24.2 1.172 0.136 51.00 31 16.04 26.40 TANG 6 20.4 1.137 0.132 51.00 31 15.56 25.60 TANG 5 16.6 1.095 0.127 51.00 31 14.99 24.66 TANG 4 12.8 1.045 0.121 51.00 31 14.31 23.54 TANG 3 9 0.981 0.114 51.00 31 13.43 22.09 TANG 2 5.2 0.889 0.103 51.00 31 12.16 20.01 TANG TRET 1.4 0.702 0.082 51.00 31 3.54 5.82 3.8.2. Các thông số đặc trưng động lực học công trình. ❖ Cơ sở lý thuyết Xem công trình là thanh console có hữu hạn khối lượng tập trung. Xét hệ gồm một thanh console có n điểm tập trung khối lượng có khối lượng tương ứng M1, M2, ... Mn, phương trình vi phân tổng quát dao động của hệ khi bỏ qua khối lượng thanh: [M]U + [C]U + [K]U = W'(τ) Trong đó: SVTH: Nguyễn Văn Khôi MSSV: 1651160198 Trang: 16