Đề 14 - Chung cư Khởi Thành - 15B + 2F

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH...............5

1.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH ...........................................................................................5

1.1.1. Mục đích thiết kế công trình .........................................................................................5

1.1.2. Quy mô công trình ........................................................................................................5

1.1.3. Chức năng các tầng.......................................................................................................5

1.1.4. Giải pháp giao thông trong công trình ..........................................................................5

1.1.5. Giải pháp thông thoáng.................................................................................................5

1.2. KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH ..................................................................................6

1.2.1. Mặt đứng công trình......................................................................................................6

1.2.2. Mặt bằng các tầng điển hình .........................................................................................7

1.2.3. Mặt cắt công trình .........................................................................................................8

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ THIẾT KẾ ..............................................................................9

2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.....................................................................................................9

2.1.1. Thiết kế kết cấu khung..................................................................................................9

2.1.2. Thiết kế kết cấu móng...................................................................................................9

2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG .................................................................................................9

2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU...............................................................................9

2.3.1. Tải trọng........................................................................................................................9

2.3.2. Chuyển vị....................................................................................................................10

2.3.3. Hệ kết cấu chính .........................................................................................................10

2.3.4. Hệ kết cấu sàn .............................................................................................................11

2.3.5. Kết luận hệ kết cấu chịu lực chính..............................................................................12

2.4. LỰA CHỌN VẬT LIỆU..................................................................................................13

2.5. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN...............................................................................13

2.5.1. Sơ bộ tiết diện sàn.......................................................................................................13

2.5.2. Sơ bộ kích thước dầm .................................................................................................13

2.5.3. Sơ bộ tiết diện vách.....................................................................................................14

2.5.4. Sơ bộ tiết diện cột .......................................................................................................14

PHẦN II. KẾT CẤU..........................................................................................................5

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH..........13

3.1. THÔNG SỐ THIẾT KẾ..................................................................................................13

3.1.1. Tiêu chuẩn thiết kế......................................................................................................13

3.1.2. Vật liệu sử dụng..........................................................................................................13

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

3.2. MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH...................................................... 13

3.3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG............................................................................................... 14

3.3.1. Tĩnh tải. ...................................................................................................................... 14

3.3.2. Tổng tĩnh tải............................................................................................................... 15

3.3.3. Tải tường.................................................................................................................... 16

3.3.4. Hoạt tải....................................................................................................................... 16

3.3.5. Tổng tải tác dụng lên sàn ........................................................................................... 17

3.4. TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN....................................................... 18

3.4.1. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................................... 18

3.4.2. Xác định nội lực......................................................................................................... 18

3.4.3. Nội lực........................................................................................................................ 21

3.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP............................................................................................... 24

3.5.1. Ô sàn điển hình .......................................................................................................... 24

3.5.2. Sàn bản kê bốn cạnh ô sàn S1.................................................................................... 24

3.5.3. Sàn bản kê bốn cạnh ô sàn S4.................................................................................... 25

3.5.4. Tính cốt thép tất cả các ô sàn ( sử dụng Excel).......................................................... 27

3.5.5. Kiểm tra độ võng nứt cho sàn .................................................................................... 27

3.5.6. Kiểm tra độ cong ,võng cho ô sàn.............................................................................. 35

3.5.7. Tính độ cong cho ô sàn S1......................................................................................... 37

3.5.8. Kiểm tra độ võng cho ô sàn S1 .................................................................................. 37

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CẦU THANG............................................................ 39

4.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ................................................................................................... 39

4.1.1. Vật liệu sử dụng ......................................................................................................... 39

4.1.2. Sơ bộ kích thước tiết diện .......................................................................................... 39

4.2. TẢI TRỌNG CẦU THANG........................................................................................... 40

4.2.1. Tải trọng tác dụng lên bảng nghiêng.......................................................................... 40

4.2.2. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ,chiếu tới......................................................... 41

4.2.3. Hoạt tải....................................................................................................................... 41

4.3. SƠ ĐỒ TÍNH ................................................................................................................... 42

4.3.1. Bản thang ................................................................................................................... 42

4.3.2. Tính toán cốt thép ...................................................................................................... 44

4.3.3. Tính toán dầm chiếu tới ............................................................................................. 45

4.3.4. Tính cốt thép dọc........................................................................................................ 47

4.3.5. Tính cốt thép đai ........................................................................................................ 47

CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ KHUNG TRỤC ....................................................... 48

5.1. GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................................................... 48

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

5.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN .........................................................................................48

5.3. MÔ HÌNH KHUNG TRỤC TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 10....................................49

5.4. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG................................................................................................49

5.4.1. Tải trọng tác dụng lên sàn...........................................................................................49

5.4.2. Tải trọng ngang...........................................................................................................54

5.4.3. Gán tải trọng ...............................................................................................................66

5.5. KHAI BÁO KHỐI LƯỢNG THAM GIA DAO ĐỘNG CÔNG TRÌNH....................71

5.6. KHÁI BÁO VÀ GÁN TUYỆT ĐỐI CỨNG CHO SÀN ...............................................71

5.7. KHAI BÁO TẢI TRỌNG GIÓ VÀ GÁN TÂM CỨNG CHO SÀN............................72

5.8. KIỂM TRA MÔ HÌNH....................................................................................................72

5.9. GIẢI MÔ HÌNH ...............................................................................................................73

5.10. TỔ HỢP TẢI TRỌNG...................................................................................................73

5.10.1. Các trường hợp tải trọng...........................................................................................73

5.10.2. Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính toán.................................................................74

5.11. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP........................................................................76

5.11.1. Tính toán và bố trí cốt thép dọc dầm-khung trục 10.................................................76

5.11.2. Tính toán cốt thép cho dầm khung tầng điển hình....................................................78

5.12. TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI.....................................................................................79

5.12.1. Lý thuyết tính toán....................................................................................................79

5.12.2. Tính toán cốt thép đai cho mặt cắt tầng điển hình ....................................................80

5.13. KẾT QUẢ CỐT THÉP..................................................................................................81

5.14. TÍNH TOÁN CỐT TREO CHO DẦM ........................................................................97

5.15. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP CỘT-KHUNG TRỤC 10 ......................................98

5.15.1. Phương pháp tính toán bố trí cốt thép cho cột lệch tâm xiên....................................98

5.15.2. Tổ hợp nội lực tính toán cột......................................................................................98

5.15.3. Xác định nội lực cột..................................................................................................98

5.15.4. Tính toán và bố trí thép cột.......................................................................................99

5.15.5. Kết quả tính toán thép cột.......................................................................................103

5.16. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO VÁCH...............................................105

5.16.1. Khái quát cơ bản về vách lõi...................................................................................105

5.16.2. Quan niệm tính toán vách cứng ..............................................................................105

5.17. NỘI LỰC TRONG VÁCH ..........................................................................................110

5.18. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP DỌC CHO VÁCH...............................................114

5.18.1. Tính toán cho mặt cắt vách điển hình .....................................................................114

5.18.2. Chọn chiều dày vùng biên B...................................................................................114

5.18.3. Xác định nội lực......................................................................................................114

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

5.18.4. Tính toán cốt thép .................................................................................................. 114

5.18.5. Kết quả tính toán thép vách.................................................................................... 115

5.19. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP ĐAI CHO VÁCH ............................................... 120

5.19.1. Kiểm tra khả năng chịu cắt cho vách ..................................................................... 120

5.19.2. Bố trí cốt đai cho vách ........................................................................................... 120

5.20. KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH .................................................................... 120

5.20.1. Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình........................................................ 120

5.20.2. Kiểm tra ổn định chống lật của công trình............................................................. 121

CHƯƠNG 6. THÔNG KÊ ĐỊA CHẤT............................................................. 122

6.1. CẤU TẠO ĐỊA CHẤT.................................................................................................. 122

6.1.1. Thông tin chung ....................................................................................................... 122

6.1.2. Phân loại,mô tả và đặc điểm các lớp đất.................................................................. 122

6.2. LÝ THUYẾT THÔNG KÊ........................................................................................... 123

6.3. PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT................................................................. 123

6.3.1. Hệ số biến động........................................................................................................ 123

6.3.2. Quy tắc loại trừ sai số .............................................................................................. 124

6.4. ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN VÀ TÍNH TOÁN........................................................ 124

6.4.1. Đặc trưng tiêu chuẩn ................................................................................................ 124

6.4.2. Đặc trưng tính toán .................................................................................................. 125

6.5. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN ........................... 126

6.5.1. Thống kê dung trọng tự nhiên và dung trọng khô của đất ....................................... 126

6.5.2. Thống kê lực dính C và góc ma sát trong phi (sử dụng hàm linest) ........................ 141

6.5.3. Thống kê dung trọng bão hòa và dung trọng đẩy nổi ............................................. 151

CHƯƠNG 7. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG........ 156

7.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG............................................................................ 156

7.1.1. Móng cọc ép............................................................................................................. 156

7.1.2. Cọc khoan nhồi ........................................................................................................ 156

7.1.3. Cọc barrettes ............................................................................................................ 156

7.1.4. Kết luận phương án thiết kế ..................................................................................... 157

7.1.5. Nội lực tính toán móng ............................................................................................ 157

7.2. NỘI LỰC........................................................................................................................ 157

CHƯƠNG 8. THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM ... 160

8.1. GIỚI THIỆU CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC ........................ 160

8.1.1. Đặc điểm .................................................................................................................. 160

8.1.2. Phân loại................................................................................................................... 160

8.2. ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỌC ỐNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC...................... 160

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

8.2.1. Ưu điểm ....................................................................................................................160

8.2.2. Nhược điểm...............................................................................................................160

8.3. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.............................................................................................161

8.3.1. Vật liệu sử dụng........................................................................................................161

8.3.2. Vật liệu cọc ...............................................................................................................161

8.4. CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ.....................................................................................161

8.5. KIỂM TRA CỌC THEO ĐIỀU KIỆN CẨU VÀ DỰNG CỌC .................................164

8.6. TÍNH TOÁN MÓNG M1 ..............................................................................................165

8.6.1. Nội lực do tải tính toán .............................................................................................165

8.7. NỘI LỰC.........................................................................................................................165

8.8. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC...................................................................165

8.8.1. Sức chịu tải cọc theo vât liệu ....................................................................................166

8.8.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền .......................................................166

8.9. SỨC CHỊU TẢI THEO THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT.....................168

8.9.1. Sức chịu tải thiết kế của cọc .....................................................................................170

8.10. THIẾT KẾ MÓNG M1.(MÓNG CỘT TRỤC 10-B) ................................................171

8.10.1. Nội lực tính móng. ..................................................................................................171

8.10.2. Sơ bộ số cọc trong đài.............................................................................................172

8.10.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng .....................................................................173

8.10.4. Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình winkler.................................................181

8.10.5. Kiểm tra xuyên thủng .............................................................................................184

8.10.6. Tính cốt thép trong đài móng..................................................................................185

8.11. THIẾT KẾ MÓNG M2.(MÓNG VÁCH TRỤC 10-A).............................................187

8.11.1. Nội lực tính móng ...................................................................................................187

8.11.2. Sơ bộ số cọc trong đài.............................................................................................187

8.11.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng .....................................................................189

8.11.4. Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình winkler.................................................196

8.11.5. Kiểm tra xuyên thủng .............................................................................................199

8.11.6. Tính cốt thép cho đài móng ....................................................................................201

8.12. THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG ..............................................................................205

8.12.1. Nội lực tính toán .....................................................................................................205

8.12.2. Sơ bộ số cọc trong đài.............................................................................................205

8.12.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .....................................................207

8.12.4. Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước ...........................................................208

8.12.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình winkler .......................................213

8.12.6. Tính cốt thép cho đài móng ....................................................................................216

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

8.12.7. Kiểm tra xuyên thủng............................................................................................. 220

CHƯƠNG 9. THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI....................... 223

9.1. GIỚI THIỆU VỀ CỌC KHOAN NHỒI...................................................................... 223

9.2. THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI.............................................................................. 223

9.2.1. Thông số vật liệu...................................................................................................... 223

9.2.2. Thông số chi tiết cọc ................................................................................................ 223

9.3. SỨC CHỊU TẢI CỌC ................................................................................................... 224

9.3.1. Sức chịu tải theo điều kiện vật liệu .......................................................................... 224

9.3.2. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền................................................................................ 225

9.3.3. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT. ............................ 227

9.4. SỨC CHỊU TẢI THIẾT KẾ CỌC............................................................................... 229

9.5. THIẾT KẾ MÓNG M1 (MÓNG CỘT TRỤC 10-B) ................................................. 230

9.5.1. Nội lực tính toán móng ............................................................................................ 230

9.5.2. Sơ bộ số cọc trong đài.............................................................................................. 231

9.5.3. Kiểm tra tải trong tác dụng lên cọc trong móng ...................................................... 232

9.5.4. Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình winkler.................................................. 240

9.5.5. kiểm tra xuyên thủng................................................................................................ 244

9.5.6. tính cốt thép trong đài móng .................................................................................... 245

9.6. THIẾT KẾ MÓNG M2 (MÓNG VÁCH TRỤC 10-A).............................................. 249

9.6.1. Sức chịu tải thiết kế của cọc..................................................................................... 249

9.6.2. Nội lực tính toán móng ............................................................................................ 250

9.6.3. Sơ bộ số cọc trong đài.............................................................................................. 250

9.6.4. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng ...................................................................... 251

9.6.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình winkler......................................... 258

9.6.6. Kiểm tra xuyên thủng............................................................................................... 262

9.6.7. Tính cốt thép cho đài móng...................................................................................... 264

9.7. THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG................................................................................ 268

9.7.1. Nội lực tính toán ...................................................................................................... 268

9.7.2. Sơ bộ số cọc trong đài móng lõi thang..................................................................... 268

9.7.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng ...................................................... 270

9.7.4. Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước ............................................................ 271

9.7.5. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình winkler......................................... 276

9.7.6. Tính cốt thép cho đài móng...................................................................................... 280

9.7.7. Kiểm tra xuyên thủng cho đài.................................................................................. 283

CHƯƠNG 10. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG…

.................................................................................................................................................... 285

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

PHẦN I

KIẾN TRÚC

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 5

CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1. Mục đích thiết kế công trình

Hiện tại nước ta đang trong quá trình hội nhập kinh tế quốc tế, diện mạo đất nước không

ngừng được đổi mới. với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế thì các lĩnh vực khác của đời

sống cũng thay đổi. Nhằm đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước thì rất nhiều

công trình nhà cao tầng đã được xây dựng tại các thành phố. Với tình trạng dân số tại các thành

phố lớn ngày càng đông đúc, đặc biệt là Thành Phố Hồ Chí Minh thì việc xây dựng nhà cao tầng

là một giải pháp thiết yếu để giải quyết vấn đề nhà ở, văn phòng, khu trung tâm thương mại... có

thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều nhà cao tầng trong trung tâm thành phố, không những đáp

ứng nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt

mới cho thành phố. Xứng đáng là trung tâm số một về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước.

Bên cạnh đó, sự xuất hiện của nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển nghành

xây dựng ở thành phố nói chung và cả nước nói riêng thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công

nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế.

1.1.2. Quy mô công trình

Công trình là một tổ hợp dự án gồm khu trung tâm thương mại, văn phòng, căn hộ và khu

tiện ích. Công trình sinh viên thiết kế là toà chung cư khởi thành cao tầng có 17 tầng, trong đó

gồm có: 13 tầng nổi, 1 tầng sân thượng, 1 tầng kỹ thuật và 2 tầng hầm.

Cốt 0.00m đặt tại mặt đất tự nhiên. Tổng chiều cao công trình là 47.6m tính từ cốt 0.00m .

Mặt bằng công trình tại cốt là hình chữ nhật, xây dựng trên tổng diện tích sàn 45.000m2

, số căn

hộ là 400 căn.

1.1.3. Chức năng các tầng

- Tầng hầm 1 cao 3.5m: Bãi giữ xe 1, bể xử lí nước thải, bể chứa nước sinh hoạt và chữa cháy.

- Tầng hầm 2 cao 3.1m: Bãi giữ xe 2, bể tự hoại, bể chứa nước sinh hoạt và chữa cháy.

- Tầng 1 cao 4.2m: Khu sinh hoạt chung.

- Tầng 2 cao 3.1m: Khu căn hộ.

- Tầng 3 đến tầng 5 cao 3.1m: Khu căn hộ.

- Tầng 6 đến tầng 10 cao 3.1m: Khu căn hộ, tầng điển hình.

- Tầng 11 đến tầng 13 cao 3.1m: Khu căn hộ.

- Tầng sân thượng cao 3.1m: sân thượng.

- Tầng kỹ thuật cao 3.1m: phòng kỹ thuật và bể nước mái.

1.1.4. Giải pháp giao thông trong công trình

- Giao thông đứng trong công trình được đảm bảo bằng 2 thang máy và hai cầu thang bộ, được

đặt tại vị trí trung tâm khối nhà ở, Trong đó, thang bộ đóng vai trò luôn lối thoát hiểm.

- Giao thông ngang là hệ thống hành lang chung

1.1.5. Giải pháp thông thoáng

Tất cả các phòng đều có ánh sáng chiếu vào từ các ô cửa sổ.

Ngoài việc tạo thông thoáng bằng hệ thống cửa sổ ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió

nhân tạo, bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng…

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 6

1.2. KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

1.2.1. Mặt đứng công trình

Hình 1-1 Mặt đứng kiến trúc công trình trục 10-18

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 7

1.2.2. Mặt bằng các tầng điển hình

Hình 1-2. Mặt bằng tầng hầm 1

Hình 1-3. Mặt bằng tầng điển hình

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 8

1.2.3. Mặt cắt công trình

Hình 1-4 .Mặt cắt kiến trúc công trình trục 10-18

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 9

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Nội dung tính toán đặt ra gồm 2 yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung và Thiết kế kết cấu móng cho

công trình được giao.

2.1.1. Thiết kế kết cấu khung

Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên.

Thiết kế sàn tầng điển hình.

Thiết kế cầu thang.

Thiết kế 1 khung trục: sử dụng mô hình khung không gian, có tính thành phần động của gió,

vách cứng.

2.1.2. Thiết kế kết cấu móng

Tính toán 2 phương án móng cọc ép và cọc khoan nhồi cho:

Khung thiết kế.

Lõi thang máy.

2.2. TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG

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

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

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

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

TCVN 4453 – 1995 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi côngvà

nghiệm thu

TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN

2737 – 1995.

TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

TCVN 9363 – 2012: Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kĩ thuật cho nhà cao tầng.

TCVN 9391 – 2012: Lưới thép hàn dùng trong kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, thi

công lắp đặt và nghiệm thu.

TCVN 9394 – 2012: Đóng và ép cọc – Thi công và nghiệm thu.

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

TCVN 9396 – 2012: Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng nhất của bê tông – Phương pháp xung

siêu âm.

2.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Dựa vào yếu tố hình khối của công trình, lựa chọn giải pháp kết cấu ưu tiên tính đơn giản, đều

đặn, đối xứng và liên tục. Trừ một số trường hợp có yêu cầu kiên trúc đặc biệt.

Các yếu tố mang tính quyết định đến kết cấu công trình.

2.3.1. Tải trọng

Tải trọng đứng: Trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số

tầng cao của tòa nhà

Tải trọng ngang: Tải gió (gió tĩnh, gió động), tải động đất.

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 10

2.3.2. Chuyển vị

Bao gồm chuyển vị ngang và chuyển vị đứng. Trong đó nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng giá

trị nội lực, do độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư hỏng các bộ phận phi kết cấu (tường, vách

ngăn…), làm tăng dao động ngôi nhà, làm cho con người có cảm giác khó chịu và hoảng sợ, có

thể làm mất ổn định tổng thể nhà. Chuyển vị ngang nhà không được vượt quá giới hạn cho phép.

Theo mục 2.6.3 TCVN 198-1997 có quy định:

Kết cấu khung BTCT: f/H ≤ 1/500

Kết cấu khung-vách : f/H ≤ 1/750

Kết cấu tường BTCT: f/H ≤ 1/1000

Trong đó f và H là chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu và chiều cao công trình.

Nhà cao tầng phải có khả năng kháng chấn cao (chống động đât): Tải trọng động đất là một trong

những yêu tố chính thiết kế kết cấu.

Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang phải chọn và bố trí hợp lý (khung, vách, lõi

cứng…) có khả năng hấp thụ và tiêu tán năng lượng khi động đất xảy ra, kết cấu có thể duy trì

sức chịu tải mà không bị sụp đổ. Có khả năng chịu lửa cao, thoát hiểm an toàn. Có độ bền, tuổi

thọ cao móng phải phù hợp và chịu được tải trọng bên trên.

2.3.3. Hệ kết cấu chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu 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 truyền, kết cấu có hệ giằng

liên tầng và kết cấu có khung ghép.

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi

công thực tế của từng công trình.

2.3.3.1. Hệ khung

Được 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 tương 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 công trình

có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 – 12 tầng nằm trong

vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính

toán chống động đất cấp 9.

2.3.3.2. 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 công nghệ xây khác nhau như 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, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có

thể thi công sau hoặc trước.

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m.

2.3.3.3. Hệ khung lõi

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

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian.

BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG

Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang 11

Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng.

Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản.

2.3.3.4. Hệ lõi hộp

Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải

trọng ngang rất lớn.

2.3.4. Hệ kết cấu sàn

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa

chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn

ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.

Xét các phương án sàn.

2.3.4.1. Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.

2.3.4.1.1 Ưu điểm

Tính toán đơn giản.

Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa

chọn công nghệ thi công.

2.3.4.1.2 Nhược điểm

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của

công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm

chi phí vật liệu.

Không tiết kiệm không gian sử dụng.

2.3.4.2. Sàn không dầm có mũ (sàn nấm)

Sàn nấm là sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột. Xung quanh vùng sàn gối lên cột có

thể loe rộng đầu cột ra thành mũ cột, hoặc tăng chiều dày bản sàn thành bản đầu cột.

2.3.4.2.1 Ưu điểm

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.

Tiết kiệm được không gian sử dụng.

Dễ phân chia không gian.

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa.

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia

công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng

ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận

chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.

Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án

sàn dầm.

2.3.4.2.2 Nhược điểm

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng

nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương

án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải

trọng đứng do cột chịu.