Tài liệu Chung cư phan chu trinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ PHAN CHU TRINH GVHD: TS. NGÔ VIỆT DŨNG SVTH: KIỀU NHƯ VỸ MSSV: 11149175 SKL 0 0 4 3 3 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ PHAN CHU TRINH GVHD: TS. NGÔ VIỆT DŨNG SVTH: KIỀU NHƯ VỸ MSSV: 11149175 KHÓA: 2011 – 2015 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2016 1 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra cho chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai. Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu thập những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này. Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô. Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy, cô đã truyền đạt cho em là những nền tảng để em hoàn thành đồ án và sẽ là hành trang cho chúng em sau này. Qua đây em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong khoa Xây Dựng Và Cơ Học Ứng Dụng những người đã truyền đạt những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập . Dù rằng đồ án tốt nghiệp đã được thực hiện với tất cả sự nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ của thầy cô và gia đình. Nhưng do kiến thức còn hạn chế cho nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót hay khiếm khuyết. Cho nên em kính mong được những lời đóng góp chân thành để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình hơn. Cuối cùng, em xin chúc quí thầy cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau. Em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, tháng 01, năm 2016 Sinh viên thực hiện Kiều Như Vỹ 2 LỜI MỞ ĐẦU Đề tài: CHUNG CƯ PHAN CHU TRINH Địa điểm: 241/1/25C Phan Chu Trinh, phường 11, quận 6, Tp.HCM Công trình gồm 18 tầng sinh hoạt, 1 tầng hầm, 1 tầng kĩ thuật. Công trình cao 58.4 m. Diện tích sàn điển hình là: 25 m × 21.9m = 547.5 m2. Hệ thống giao thông đứng nằm trong hệ lõi với 2 hệ thống thang bộ điển hình, hệ thống thang máy gồm 2 thang máy đi từ tầng hầm đến tầng kĩ thuật. Hồ nước mái cung cấp nước cho sinh hoạt được máy bơm áp lực cao bơm liên tục. Giải pháp thiết kế Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau: Công trình sử dụng giải pháp kết cấu vách, mặt có chiều dài 2 cạnh xấp xỉ nhau nên chọn mô hình phân tích kết cấu là không gian. Hệ sàn được sử dụng là sàn sườn có dầm. Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối Phương án thiết kế móng: móng cọc hai phương án (cọc khoan nhồi và cọc ép) Chương trình ứng dụng trong phân tích tính toán Mô hình hệ kết cấu công trình : ETABS, SAFE. Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: EXCEL và một số bảng tính tự lập. Kết quả đạt được Công trình sau khi thiết kế đảm bảo được một số yêu cầu sau: Công trình có thiết kế kiến trúc phù hợp với nhu cầu, công năng sử dụng. Các giải pháp kết cấu đưa ra hợp lí và tối ưu về khả năng chịu lực, kinh tế, và kỹ thuật thi công. Giải pháp móng được chọn là khả thi, phù hợp với đất nền, hiệu quả về khả năng chịu lực và kinh tế. Sinh viên sau khi thực hiện xong đồ án có khả năng phân tích, thiết kế các hệ kết cấu và các công trình tương tự. Ngoài ra, có thể nghiên cứu, phát triển ở các hệ kết cấu khác. 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP. HCM KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : KIỀU NHƯ VỸ MSSV: 11149175 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : CNKT Công trình Xây dựng Tên đề tài : Chung cư Phan Chu Trinh 1. Số liệu ban đầu  Hồ sơ kiến trúc.  Hồ sơ khảo sát địa chất. 2. Nội dung các phần học lý thuyết và tính toán a. Kiến trúc  Thể hiện lại các bản vẽ kiến trúc. b. Kết cấu  Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình.  Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái.  Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 2 và trục B. c. Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất.  Thiết kế 2 phương án móng khả thi. 3. Thuyết minh và bản vẽ  01 Thuyết minh và 01 Phụ lục  22 bản vẽ A1 ( 3 Kiến trúc, 13 Kết cấu, 5 Nền móng) 4. Cán bộ hướng dẫn : TS. NGÔ VIỆT DŨNG 5. Ngày giao nhiệm vụ : 9/2015 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 01/2016 Tp. HCM ngày….tháng…. năm 2015 Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa 4 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN............................................................................................................................ 2 LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................................ 3 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP........................................................................................ 4 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN SÀN............................................................................................. 12 1.1. MẶT BẰNG KIẾN TRÚC: ....................................................................................... 12 1.2. SƠ BỘ TIẾT DIỆN .................................................................................................... 12 1.3. VẬT LIỆU VÀ CẤU TẠO ........................................................................................ 14 1.4. TẢI TRỌNG VÀ TÁC DỤNG .................................................................................. 14 1.5. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN ............................................................................................ 15 1.6. KẾT QUẢ NỘI LỰC ................................................................................................. 18 1.7. TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ CỐT THÉP ........................................................................... 19 1.8. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG: ............................................................................................ 21 CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG ............................................................................ 22 2.1. SƠ BỘ VỀ CẦU THANG THIẾT KẾ ...................................................................... 22 2.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ......................................................................................... 23 2.3. SƠ ĐỒ TÍNH CỦA BẢN THANG ........................................................................... 24 2.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN THANG .................................................................. 26 2.5. TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ............................................................................ 26 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI ............................................................................ 28 3.1. TỔNG QUAN BỂ NƯỚC MÁI................................................................................. 28 3.2. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ ........................................................................................ 28 3.3. TÍNH TOÁN BẢN NẮP ............................................................................................ 29 3.4. TÍNH TOÁN BẢN THÀNH ...................................................................................... 31 3.5. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY ........................................................................................... 33 3.6. TÍNH TOÁN DẦM BỂ .............................................................................................. 37 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG .......................................................... 39 4.1. VẬT LIỆU VÀ SƠ BỘ TIẾT DIỆN .......................................................................... 39 4.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ......................................................................................... 39 5 4.3. TỔ HỢP TẢI TRỌNG ............................................................................................... 53 4.4. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH ..................................................... 54 4.5. THIẾT KẾ - TÍNH TOÁN DẦM............................................................................... 55 4.6. THIẾT KẾ - TÍNH TOÁN VÁCH............................................................................. 70 CHƯƠNG 5 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .................................................................................. 85 5.1. PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT............................................................... 85 5.2. ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN ................................................................................... 86 5.3. ĐẶC TRƯNG TÍNH TOÁN ...................................................................................... 86 5.4. VÍ DỤ TÍNH TOÁN: ................................................................................................. 87 5.5. TỔNG HỢP KẾT QUẢ THỐNG KÊ ........................................................................ 88 CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ MÓNG ................................................................. 90 6.1. PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI: .......................................................... 90 6.2. PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP LI TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC ........................................ 134 6 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn thường ...................................................................... 14 Bảng 1.2 Giá trị hoạt tải cho các phòng.................................................................................... 15 Bảng 1.3 Giá trị nội lực và cốt thép cho các ô sàn ................................................................... 19 Bảng 2.1 Chi tiết cấu tạo bậc thang .......................................................................................... 22 Bảng 2.2 Kết quả tính toán cốt thép bản thang ......................................................................... 26 Bảng 2.3 Kết quả tính toán cốt thép dọc dầm chiếu nghỉ ......................................................... 27 Bảng 3.1 Giá trị tĩnh tải bản nắp ............................................................................................... 29 Bảng 3.2 Kết quả tính toán cốt thép.......................................................................................... 30 Bảng 3.3 Giá trị mô men của bản thành do tải nước gây ra(kNm) ........................................... 32 Bảng 3.4 Giá trị mô men bản thành do tải gió gây ra (kNm) .................................................. 32 Bảng 3.5 Giá trị mô men tổng hợp ........................................................................................... 33 Bảng 3.6 Kết quả tính toán cốt thép bản thành ......................................................................... 33 Bảng 3.7 Giá trị tĩnh tải bản đáy ............................................................................................... 33 Bảng 3.8 Kết quả tính toán cốt thép bản đáy ............................................................................ 34 Bảng 3.9 Kết quả kiểm tra nứt bản đáy .................................................................................... 36 Bảng 3.10 Kết quả tính nứt bản đáy ......................................................................................... 36 Bảng 3.11 Tính toán cốt thép dọc ............................................................................................. 38 Bảng 4.1 Kết quả tính toán gió tĩnh .......................................................................................... 40 Bảng 4.2 Chu kì và tần số của công trình với các dạng dao động ............................................ 42 Bảng 4.3 Các tham số  và  .................................................................................................... 45 Bảng 4.4 Hệ số tương quan không gian 1 ............................................................................... 45 Bảng 4.5 Kết quả tính toán gió động theo phương X (MODE 1) ............................................. 46 Bảng 4.6 Kết quả tính toán gió động theo phương Y (MODE 2) ............................................. 47 Bảng 4.7 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi .......................................... 49 Bảng 4.8Kết quả tính toán phổ phản ứng của công trình ......................................................... 49 Bảng 4.9 Các trường hợp tải trọng ........................................................................................... 53 Bảng 4.10 Các tổ hợp tải trọng ................................................................................................. 53 Bảng 4.11 Giá trị chuyển vị đỉnh lớn nhất ................................................................................ 54 Bảng 4.12 Kết quả tính toán cốt thép khung trục B .................................................................. 58 Bảng 4.13 Kết quả tính toán cốt thép khung trục 2 .................................................................. 62 Bảng 4.14 Điều kiện tính toán theo hai phương ....................................................................... 72 Bảng 4.16 Kết quả tính toán cốt thép Pier 8 ............................................................................. 78 Bảng 4.17 Kết quả tính toán cốt thép Pier 22 ........................................................................... 79 Bảng 4.18 Kết quả tính toán cốt thép Pier 1 ............................................................................. 80 Bảng 4.19 Kết quả tính toán cốt thép Pier 4 ............................................................................. 81 Bảng 4.20 Kết quả tính toán cốt thép Pier 18 ........................................................................... 82 Bảng 5.1 Hệ số biến động với từng đặc trưng đất .................................................................... 85 Bảng 5.2 Bảng tổng hợp kết quả thống kê địa chất .................................................................. 89 Bảng 6.1 Thành phần ma sát bên .............................................................................................. 92 7 Bảng 6.2 Thành phần ma sát bên .............................................................................................. 93 Bảng 6.3 Sơ bộ số lượng cọc trong các móng .......................................................................... 94 Bảng 6.4 Phản lực chân vách .................................................................................................... 95 Bảng 6.5 Bảng tính độ lún móng M3........................................................................................ 98 Bảng 6.6 Giá trị mô men dọc thân cọc ................................................................................... 101 Bảng 6.7 Giá trị lực cắt dọc thân cọc ...................................................................................... 102 Bảng 6.8 Giá trị ứng suất dọc thân cọc ................................................................................... 103 Bảng 6.9 Phản lực chân vách .................................................................................................. 105 Bảng 6.10 Giá trị momen dọc thân cọc ................................................................................. 115 Bảng 6.11 Giá trị lực cắt dọc thân cọc .................................................................................... 116 Bảng 6.12 Giá trị ứng suất dọc thân cọc ................................................................................. 117 Bảng 6.13 Phản lực chân vách ................................................................................................ 119 Bảng 6.14 Bảng tính lún móng lõi thang ................................................................................ 122 Bảng 6.15 Giá trị phản lực đầu cọc ........................................................................................ 124 Bảng 6.16 Giá trị momen dọc thân cọc .................................................................................. 130 Bảng 6.17 Giá trị lực cắt dọc thân cọc .................................................................................... 131 Bảng 6.18 Giá trị ứng suất dọc thân cọc ................................................................................. 132 Bảng 6.19 Thành phần ma sát bên .......................................................................................... 135 Bảng 6.20 Thành phần ma sát bên .......................................................................................... 136 Bảng 6.21 Sơ bộ số cọc trong mỗi móng ................................................................................ 137 Bảng 6.22 Phản lực chân vách ................................................................................................ 139 Bảng 6.23 Bảng tính lún móng M3......................................................................................... 141 Bảng 6.24 Giá trị phản lực đầu cọc ........................................................................................ 144 Bảng 6.25 Momen dọc thân cọc ............................................................................................. 149 Bảng 6.26 Lực cắt dọc thân cọc .............................................................................................. 150 Bảng 6.27 Ứng suất dọc thân cọc ........................................................................................... 151 Bảng 6.28 Phản lực chân vách ................................................................................................ 153 Bảng 6.29 Bảng tính lún móng M1......................................................................................... 156 Bảng 6.30 Giá trị phản lực đầu cọc ........................................................................................ 159 Bảng 6.31 Mô men dọc thân cọc ............................................................................................ 163 Bảng 6.32 Lực cắt dọc thân cọc .............................................................................................. 164 Bảng 6.33 Ứng suất dọc thân cọc ........................................................................................... 166 Bảng 6.34 Phản lực chân vách ................................................................................................ 167 Bảng 6.35 Bảng tính lún móng lõi thang ................................................................................ 170 Bảng 6.36 Giá trị phản lực đầu cọc ........................................................................................ 173 Bảng 6.37 Momen dọc thân cọc ............................................................................................. 178 Bảng 6.38 Lực cắt dọc thân cọc .............................................................................................. 180 Bảng 6.39 Giá trị ứng suất dọc thân cọc ................................................................................. 181 8 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình ............................................................................. 12 Hình 1.2 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình..................................................................... 13 Hình 1.3 Các lớp cấu tạo vật liệu sàn ....................................................................................... 14 Hình 1.4 Mô hình một sàn điển hình bằng phần mềm SAFE ................................................... 16 Hình 1.5 Chia dãy theo phương trục X ..................................................................................... 16 Hình 1.6 Chia dãy theo phương trục Y ..................................................................................... 17 Hình 1.7 Biểu đồ momen các dãy strip theo phương trục X .................................................... 18 Hình 1.8 Biểu đồ chuyển vị và giá trị độ võng sàn (COMB2) ................................................. 21 Hình 2.1Mặt bằng cầu thang điển hình ..................................................................................... 22 Hình 2.2 Chi tiết cấu tạo bậc thang ........................................................................................... 23 Hình 2.3 Sơ đồ tính toán bản thang .......................................................................................... 24 Hình 2.4 Tải trọng tác dụng trên bản thang .............................................................................. 25 Hình 2.5 Biểu đồ mômen bản thang ......................................................................................... 25 Hình 3.1 Mặt bằng dầm bản nắp, bản đáy ................................................................................ 29 Hình 3.2 Giá trị momen theo phương X , phương Y ................................................................ 30 Hình 3.3 Biểu đồ biến dạng và độ võng ................................................................................... 31 Hình 3.4 Sơ đồ tính bản thành làm việc 2 phương ................................................................... 32 Hình 3.5 Momen phương X , phương Y ................................................................................ 34 Hình 3.6 Độ võng bản đáy ứng với tải trọng tiêu chuẩn ........................................................... 35 Hình 3.7 Biểu đồ momen dầm bản đáy , bản nắp. .................................................................... 37 Hình 3.8 Biểu đồ lực cắt dầm đáy, dầm nắp ............................................................................. 37 Hình 4.1 Mô hình 3D của công trình ........................................................................................ 42 Hình 4.2Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian  .............................................. 44 Hình 4.3 Giá trị phổ dùng để khai báo vào ETABS ................................................................. 51 Hình 4.4 Giá trị và biểu đồ phổ sau khi khai báo ..................................................................... 51 Hình 4.5 Khai báo trường hợp tải DDX ................................................................................... 52 Hình 4.6 Khai báo trường hợp tải DDXY ................................................................................ 52 Hình 4.7 Chuyển vị đỉnh công trình ......................................................................................... 54 Hình 4.8 Biểu đồ momen khung trục 2, trục B ......................................................................... 55 Hình 4.9 Lực cắt nơi dầm chính giao với dầm phụ .................................................................. 69 Hình 4.10 Sơ đồ phân phối lực lên vách ................................................................................... 70 Hình 4.11 Momen và lực dọc tác dụng lên vách ...................................................................... 72 Hình 6.1 Mặt bằng bố trí móng................................................................................................. 94 Hình 6.2 Tháp chống xuyên móng M3 ..................................................................................... 99 Hình 6.3 Biểu đồ momen cọc móng M3 ................................................................................. 102 Hình 6.4 Biểu đồ lực cắt cọc móng M3 .................................................................................. 103 Hình 6.5 Biểu đồ ứng suất cọc móng M3 ............................................................................... 104 Hình 6.6 Tháp chống xuyên móng M1 ................................................................................... 108 Hình 6.7 Phản lực đầu cọc Fz max ......................................................................................... 110 9 Hình 6.8 Phản lực đầu cọc Fz min .......................................................................................... 110 Hình 6.9 Momen Max layer A ................................................................................................ 111 Hình 6.10 Momen Max layer B .............................................................................................. 112 Hình 6.11 Momen Min layer A .............................................................................................. 112 Hình 6.12 Momen Min layer B ............................................................................................... 113 Hình 6.13 Biểu đồ momen cọc móng M1 .............................................................................. 116 Hình 6.14 Biểu đồ lực cắt móng M1 ...................................................................................... 117 Hình 6.15 Biểu đồ ứng suất cọc móng M1 ............................................................................. 118 Hình 6.16 Phản lực đầu cọc Fz max ....................................................................................... 124 Hình 6.17 Phản lực đầu cọc Fz min ........................................................................................ 124 Hình 6.18 Momen Max layer A .............................................................................................. 126 Hình 6.19 Momen Max layer B .............................................................................................. 126 Hình 6.20 Momen Min layer A .............................................................................................. 127 Hình 6.21 Momen Min layer B ............................................................................................... 127 Hình 6.22 Kết quả hệ số xuyên thủng đài móng ..................................................................... 128 Hình 6.23 Biểu đồ monmen cọc móng lõi thang .................................................................... 131 Hình 6.24 Biểu đồ lực cắt cọc móng lõi thang ....................................................................... 132 Hình 6.25 Biểu đồ ứng suất cọc móng lõi thang .................................................................... 133 Hình 6.26 Mặt bằng bố trí móng............................................................................................. 138 Hình 6.27 Phản lực đầu cọc Fz max ....................................................................................... 143 Hình 6.28 Phản lực đầu cọc Fz min ........................................................................................ 144 Hình 6.29 Momen Max layer A .............................................................................................. 145 Hình 6.30 Momen Max layer B .............................................................................................. 145 Hình 6.31 Momen Min layer A .............................................................................................. 146 Hình 6.32 Momen Min layer B ............................................................................................... 146 Hình 6.33 Kết quả hệ số xuyên thủng đài móng ..................................................................... 147 Hình 6.34 Biểu đồ momen cọc móng M3 ............................................................................... 150 Hình 6.35 Biểu đồ lực cắt cọc móng M3 ............................................................................... 151 Hình 6.36 Biểu đồ ứng suất cọc móng M3 ............................................................................. 152 Hình 6.37 Tháp chống xuyên móng M1 ................................................................................. 157 Hình 6.38 Phản lực đầu cọc Fz max ....................................................................................... 158 Hình 6.39 Phản lực đầu cọc Fz min ........................................................................................ 159 Hình 6.40 Momen Max layer A .............................................................................................. 160 Hình 6.41 Momen Max layer B ............................................................................................. 160 Hình 6.42 Momen Min layer A .............................................................................................. 161 Hình 6.43 Momen Min layer B ............................................................................................... 161 Hình 6.44 Biểu đồ momen cọc móng M1 ............................................................................... 164 Hình 6.45 Biểu đồ lực cắt cọc móng M1 ................................................................................ 165 Hình 6.46 Biểu đồ ứng suất cọc móng M1 ............................................................................. 167 Hình 6.47 Phản lực đầu cọc Fz max ....................................................................................... 172 Hình 6.48 Phản lực đầu cọc Fz min ........................................................................................ 173 10 Hình 6.49 Momen Max layer A .............................................................................................. 174 Hình 6.50 Momen Max layer B .............................................................................................. 175 Hình 6.51 Momen Min layer A .............................................................................................. 175 Hình 6.52 Momen Min layer B ............................................................................................... 176 Hình 6.53 Kết quả hệ số xuyên thủng đài móng .................................................................... 177 Hình 6.54 Biểu đồ momen cọc móng lõi thang ...................................................................... 180 Hình 6.55 Biểu đồ lực cắt cọc móng lõi thang ....................................................................... 181 Hình 6.56 Biểu đồ ứng suất cọc móng lõi thang .................................................................... 182 11 CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN SÀN 1.1. MẶT BẰNG KIẾN TRÚC: Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 1.2. SƠ BỘ TIẾT DIỆN 1.2.1. Sơ bộ tiết diện sàn Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tác động của tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang. Chọn chiều dày sàn theo công thức đề nghị sau: hb  ` D L m 1 Trong đó: m = 30  35 với bản loại dầm m = 40  45 với bản kê 4 cạnh D = 0.8  1.4 phụ thuộc vào tải trọng L1 – cạnh ngắn của ô bản 12 Từ công thức trên, ta thấy chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp sàn và loại sàn. Để dễ dàng cho việc thi công, bề dày của ô bản sàn là không đổi cho toàn bộ tầng. Ta chọn hs = 15cm, phù hợp với yêu cầu bề dày sàn  6cm đối với các công trình dân dụng. Việc chọn bề dày sàn có hợp lí hay không sẽ được ta kiểm tra thông qua hàm lượng cốt thép . 1.2.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm Ta chọn sơ bộ tiết diện dầm trên 2 cơ sở sau: Chọn sơ bộ chiều cao tiết diện dầm phải thỏa mãn yêu cầu kiến trúc, đảm bảo chiều cao thông thủy của tầng. Dầm chính : hd  1 / 8  1 / 12  L Dầm phụ: hd  1 / 12  1 / 16  L Bề rộng dầm: bd  1 / 2  1 / 4  hd Dựa vào cơ sở trên ta chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm như sau: Hình 1.2 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 13 1.3. VẬT LIỆU VÀ CẤU TẠO Hình 1.3 Các lớp cấu tạo vật liệu sàn 1.4. TẢI TRỌNG VÀ TÁC DỤNG 1.4.1. Tĩnh tải Bảng 1.1 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn thường Lớp cấu tạo Bề dày lớp cấu tạo h (mm) Trọng lượng riêng (kN/m3) Tĩnh tải tiêu chuẩn gtc (kN/m2) Hệ số độ tin cậy n Tĩnh tải tính toán gtt (kN/m2) 10 30 130 15 20 18 25 18 0.2 0.54 3.25 0.27 0.3 1.1 1.3 1.1 1.3 1.3 0.22 0.702 3.575 0.351 0.39 Tổng gtt= 5.238 Gạch Ceramic Vữa lót Bản BTCT Vữa trát trần Hệ thống kĩ thuật Tải trọng bản thân tường ngăn : gt tt  bt ht  t nt (kN / m) Chiều cao tường : ht = 3.3(m) Chiều dày tường : bt = 0.1(m) hoặc 0.2(m) Trọng lượng riêng của tường: m Hệ số độ tin cậy : nt = 1.2 Tường 0.1(m): gttt = 0.1*3.3*18*1.2=7.128(kN/m) 14 Tường 0.2(m): gttt = 0.2*3.3*18*1.2=14.256(kN/m) 1.4.2. Hoạt tải Hoạt tải sử dụng được xác định tùy vào công năng sử dụng của ô bản, hệ số tin cậy n lấy theo mục 4.4.3 TCVN 2737 – 1995 (1). ptc < 2 (kN/m2), lấy n = 1.3 ptc >= 2 (kN/m2), lấy n = 1.2 Bảng 1.2 Giá trị hoạt tải cho các phòng Chức năng Hoạt tải tc (kN/m2) n Hoạt tải tt (kN/m2) Phòng ngủ 1.5 1.3 1.95 Phòng khách 1.5 1.3 1.95 Bếp 1.5 1.3 1.95 Ban công, logia 2 1.2 2.4 Sảnh WC 3 1.5 1.2 1.3 3.6 1.95 1.5. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE, với các phần tử và tiết diện như đã lựa chọn trước. Tải trọng tác dụng gồm tĩnh tải tính toán (TT), và hoạt tải tính toán (HT) phân bố trên các diện tích sàn khác nhau. Chia sàn thành các dãy strip có bề rộng 1m để lấy nội lực và tính toán thép. Các tổ hợp tải trọng: COMB1: TT +1 HT: Dùng tính toán cốt thép COMB2: 1/1.1TT + 1/1.2HT: Dùng kiểm tra điều kiện độ võng 15 Hình 1.4 Mô hình một sàn điển hình bằng phần mềm SAFE Dựa vào kết quả chuyển vị, chia sàn thành các dãy theo từng phương để phân tích nội lực như sau: Hình 1.5 Chia dãy theo phương trục X 16 Hình 1.6 Chia dãy theo phương trục Y 17 1.6. KẾT QUẢ NỘI LỰC Nội lực trong các ô sàn được lấy trực tiếp từ mô hình với kết quả như sau: Hình 1.7 Biểu đồ momen các dãy strip theo phương trục X Biểu đồ momen các dãy strip theo phương trục Y 18 1.7. TÍNH TOÁN, BỐ TRÍ CỐT THÉP Dựa vào biểu đồ mô men của sàn, tính toán cốt thép cho từng ô bản. Chọn bê tông cấp độ bền B25 : Rb = 14.5 MPa. Chọn cốt thép dọc AI có Ø ≤ 10 : Rs = 225 MPa. AIII có Ø > 10 : Rs=365 Mpa Các dãy strip được chia có bề rộng b = 1m, xem sàn là cấu kiện chịu uốn có kích thước b × h = 1000 × 150 (mm). Chọn a = 25 mm suy ra h0 = h – a = 150 – 25 = 125 mm. Trình tự tính toán như sau: m  M R b bh 0    1- 1- 2 m  s  2 R b bh 0 Rs Điều kiện hạn chế ξ ≤ ξR và μ ≥ μmin. Bảng 1.3 Giá trị nội lực và cốt thép cho các ô sàn Ô bản S1 S2 S3 S4 S5 Tiết diện M (kNm) a (mm) ho (mm) As (mm2)  Chọn thép M+x 8.91 35 115 353.5 0.312 Ø8a140 M+y 10.11 25 125 368.9 0.287 Ø8a140 M-x 13.10 25 125 295.0 0.314 Ø10a200 M-y 22.34 25 125 522.9 0.419 Ø10a150 M+x 13.27 35 115 328.9 0.341 Ø10a200 M+y 16.07 25 125 366.5 0.314 Ø10a200 M-x 24.94 25 125 585.5 0.476 Ø12a190 M-y 19.01 25 125 438.0 0.349 Ø10a180 M+x 9.63 35 115 386.9 0.312 Ø8a140 M+y 9.60 25 125 348.0 0.233 Ø8a140 M-x 13.77 25 125 312.8 0.380 Ø10a200 M-y 17.30 25 125 397.8 0.530 Ø10a200 M+x 2.9 25 125 101.5 0.201 Ø8a200 M+y 4.80 35 115 186.8 0.218 Ø8a200 M-x 10.47 25 125 377.0 0.309 Ø8a130 M-y 10.10 25 125 369.8 0.309 Ø8a130 M+x 1.24 35 115 46.7 0.218 Ø8a200 19