Tài liệu Sunhome bà nà, thành phố đà nẵng (đồ án tốt nghiệp xây dựng và dân dụng)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP * SUNHOME BÀ NÀ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Sinh viên thực hiện: HUỲNH NGỌC TÂM Đà Nẵng – Năm 2019 1.1. Thông tin chung: ....................................................................................................... 1 Tên công trình: SUNHOME BÀ NÀ .................................................................... 1 Địa điểm xây dựng: ................................................................................................ 1 Quy mô công trình: ................................................................................................ 1 1.2. Các điều kiện khí hậu tự nhiên: ................................................................................. 2 1.3. Giới thiệu về hệ kết cấu nhà: ..................................................................................... 3 Giải pháp thiết kế: .................................................................................................. 3 2.1. Các tiêu chuẩn, qui phạm: ......................................................................................... 5 2.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình: ...................................................................... 5 Giải pháp kết cấu chịu lực: ..................................................................................... 5 Trình tự tính toán: .................................................................................................. 6 2.3. Lựa chọn vật liệu: ..................................................................................................... 6 2.4. Chọn sơ bộ kích thước dầm:...................................................................................... 6 2.5. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: .......................................................................... 6 3.1. Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn: ...................................................................... 9 Bố trí hệ dầm sàn: .................................................................................................. 9 Phân chia ô sàn: ................................................................................................... 11 3.2. Sơ bộ chọn chiều dày sàn: ....................................................................................... 12 3.3. Xác định tải trọng: .................................................................................................. 14 Tĩnh tải: ............................................................................................................... 14 Hoạt tải: ............................................................................................................... 19 3.4. Tính toán nội lực ô bản: .......................................................................................... 21 Phân biệt bản loại dầm và bản kê 4 cạnh: ............................................................. 21 Xác định nội lực trong sàn bản dầm: .................................................................... 22 Tính toán nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh: ................................................................. 23 Tính toán cốt thép: ............................................................................................... 25 3.5. Tính cốt thép cho ô sàn điển hình: ........................................................................... 27 Tính cốt thép ô sàn bản kê 4 cạnh (ô sàn S2.2): .................................................... 27 Tính cốt thép cho ô sàn loại bản dầm (ô sàn S9 ): ................................................. 31 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bản: ............................................................... 35 3.6. Bố trí cốt thép sàn tầng 5:........................................................................................ 35 4.1. Sơ đồ cầu thang bộ trục 5: ....................................................................................... 36 4.2. Cấu tạo cầu thang:................................................................................................... 37 4.3. Sơ bộ tiết diện các cấu kiện: .................................................................................... 38 4.4. Tính toán bản thang vế 1: ........................................................................................ 38 Xác định tải trọng: ............................................................................................... 39 Xác định nội lực:.................................................................................................. 41 Tính toán cốt thép: ............................................................................................... 42 4.5. Tính dầm chiếu tới DCT: .......................................................................................... 44 Tải trọng tác dụng lên dầm: .................................................................................. 44 Xác định nội lực:.................................................................................................. 45 Tính toán cốt thép: ............................................................................................... 46 4.6. Tính dầm chiếu nghỉ DCN: ....................................................................................... 48 Tải trọng tác dụng lên dầm: .................................................................................. 48 Xác định nội lực:.................................................................................................. 49 Tính toán cốt thép: ............................................................................................... 49 5.1. Sơ đồ hình học: ....................................................................................................... 51 5.2. Tính toán dầm trục b (dầm D1): .............................................................................. 52 Sơ bộ chọn kích thước dầm và sàn: ...................................................................... 52 Sơ đồ truyền tải dầm D1: .................................................................................. 53 Sơ đồ tính: ........................................................................................................... 53 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D1: .............................................................. 53 5.3. Sơ đồ các trường hợp chất tải dầm dọc B: ............................................................... 64 Cấu trúc tổ hợp: ................................................................................................... 65 Nội lực tính toán: ................................................................................................. 66 5.4. Tính toán cốt thép: .................................................................................................. 66 Tính cốt thép dọc: ................................................................................................ 66 Tính cốt thép đai : ................................................................................................ 69 Tính cốt thép treo: ................................................................................................ 72 6.1. Sơ đồ kết cấu: ......................................................................................................... 74 Sơ đồ ký hiệu cột: ................................................................................................ 74 Sơ bộ ký hiệu dầm ............................................................................................... 75 6.2. Sơ bộ chọn tiết diện: ............................................................................................... 76 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: ..................................................................... 76 Chọn sơ bộ tiết diện dầm:..................................................................................... 76 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách: .................................................................. 77 6.3. Tải trọng tác dụng vào công trình:........................................................................... 77 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng: ........................................................................ 77 Xác định các tải trọng theo phương thẳng đứng: .................................................. 78 Xác định các tải trọng theo phương ngang: .......................................................... 84 6.4. Xác định nội lực:..................................................................................................... 94 Cách khai báo các trường hợp tải trọng trong phần mềm Etabs: ........................... 94 Kết quá nội lực trong phần mềm Etabs: ................................................................ 96 6.5. Tính thép dầm khung trục 3: ................................................................................. 100 Nội lực tính toán: ............................................................................................... 100 Tính toán cốt dọc: .............................................................................................. 102 Tính toán cốt thép đai:........................................................................................ 104 Tính cốt treo:...................................................................................................... 106 6.6. Tính thép cột khung trục 3: ................................................................................... 107 Lý thuyết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên: .................................................. 107 Số liệu tính toán: ................................................................................................ 108 Nguyên tắc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên: ............................................... 108 Bố trí cốt thép: ................................................................................................... 111 7.1. Điều kiện địa chất công trình: ............................................................................... 113 Địa tầng khu đất: ................................................................................................ 113 Đánh giá các chỉ tiêu vật lý của nền đất:............................................................. 113 Đánh giá nền đất: ............................................................................................... 116 7.2. Thiết kế cọc khoan nhồi: ....................................................................................... 119 Xác định tải trọng truyền xuống móng. .............................................................. 119 7.3. Thiết kế móng M1 (móng dưới Cột trục 3):........................................................... 120 Chọn vật liệu:..................................................................................................... 120 Tải trọng: ........................................................................................................... 120 Chọn kích thước đài và cọc: ............................................................................... 121 Kiểm tra chiều sâu chôn đài: .............................................................................. 122 Tính toán sức chịu tải của cọc: ........................................................................... 122 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc: .................................................................. 124 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:.................................................................... 125 Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: ............. 127 7.4. Kiểm tra lún cho móng cọc khoan nhồi: ................................................................ 132 7.5. Kiểm tra đài theo điều kiện chọc thủng: ................................................................ 134 7.6. Tính toán cốt thép : ............................................................................................... 136 7.7. Thiết kế móng M2-3 (móng dưới Cột trục 3): ....................................................... 138 Chọn vật liệu:..................................................................................................... 138 Tải trọng: ........................................................................................................... 138 Xác định sơ bộ kích thước đài móng: ................................................................. 139 Chọn kích thước đài và cọc: ............................................................................... 140 Kiểm tra chiều sâu chôn đài: .............................................................................. 141 Tính toán sức chịu tải của cọc: ........................................................................... 141 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc: .................................................................. 143 7.8. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:....................................................................... 144 7.9. Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: ................ 146 Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc: ............................................................ 146 Kiểm tra lún cho móng cọc khoan nhồi: ............................................................. 152 7.10. Tính toán và cấu tạo đài cọc: ............................................................................... 154 Kiểm tra đài theo điều kiện chọc thủng: ........................................................... 155 Tính toán cốt thép: ........................................................................................... 157 8.1. Phương án thi công cọc khoan nhồi:...................................................................... 161 Chọn máy thi công cọc :..................................................................................... 161 Công tác chuẩn bị: ............................................................................................. 166 Khoan tạo lỗ và bơm dung dịch bentonite: ......................................................... 171 8.2. Nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc : ......................................................... 184 Số công nhân trong 1 ca: .................................................................................... 184 Thời gian thi công cọc khoan nhồi: .................................................................... 185 Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi: ....................................................... 186 9.1. Lựa chọn phương pháp đào đất: ............................................................................ 187 9.2. Biện pháp thi công đào đất: ................................................................................... 187 Chọn biện pháp thi công: ................................................................................... 187 Chọn phương án đào đất: ................................................................................... 187 Tính khối lượng đất đào: .................................................................................... 188 Tính toán khối lượng công tác đắp đất hố móng: ................................................ 191 9.3. Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất: .............................................................. 192 Chọn máy đào: ................................................................................................... 192 Chọn xe phối hợi để chở đất đi đổ: ..................................................................... 193 Kiểm tra tổ hợp máy theo điều kiện về năng suất: .............................................. 194 Thiết kế khoang đào: .......................................................................................... 195 Chọn tổ thợ thi công đào thủ công:..................................................................... 195 10.1. Thiết kế ván khuôn đài móng: ............................................................................. 196 Lựa chọn ván khuôn: ........................................................................................ 196 Tính ván khuôn móng M1, M4:........................................................................ 196 Tính kích thước sườn đứng và khoảng cách các cột chống xiên:....................... 198 10.2. Biện pháp thi công đài móng, giằng móng: ......................................................... 199 Xác định cơ cấu quá trình:................................................................................ 199 Tính toán khối lượng các công tác:................................................................... 199 Chia phân đoạn thi công: .................................................................................. 201 Xác định nhịp dây chuyền: ............................................................................... 202 11.1. Tính toán ván khuôn sàn tầng 5:.......................................................................... 206 Cấu tạo ván khuôn: .......................................................................................... 208 Tải trọng tác dụng lên ván khuôn: .................................................................... 208 Kiểm tra khả năng chiu lực của ván khuôn sàn: ................................................ 209 Kiểm tra xà gồ: ................................................................................................ 210 cột chống xà gồ thép hình: ............................................................................... 212 Kiểm tra ổn định của cột chống: ....................................................................... 213 11.2. Tính toán ván khuôn dầm: ................................................................................... 213 Tính ván thành dầm chính: ............................................................................... 213 Tính ván khuôn đáy dầm chính: ....................................................................... 215 11.3. Tính toán ván khuôn cột:..................................................................................... 218 Tải trọng tác dụng: ........................................................................................... 218 Kiểm tra tấm ván khuôn cột: ............................................................................ 218 Kiểm tra gông cột:............................................................................................ 219 11.4. Thiết kế tính toán ván khuôn cầu thang bộ: ......................................................... 220 Thiết kế ván khuôn bản thang: ......................................................................... 221 11.5. Tính toán ván khuôn vách lõi thang máy: ............................................................ 224 Chọn ván khuôn: .............................................................................................. 224 Tải trọng tác dụng lên ván khuôn vách: ............................................................ 224 Kiểm tra ván khuôn vách.................................................................................. 225 Kiểm tra sường ngang: ..................................................................................... 226 12.1. Xác định cơ cấu quá trình :.................................................................................. 227 12.2. Tính toán khối lượng công việc: .......................................................................... 227 12.3. Tính toán chi phí lao động công tác:.................................................................... 227 Chi phí lao động cho công tác ván khuôn: ........................................................ 227 Chi phí lao động cho công tác cốt thép: ............................................................ 228 Chi phí lao động cho công tác bê tông: ............................................................. 228 12.4. Tổ chức thi công công tác bê tông cốt thép phân thân: ........................................ 228 12.5. Tính nhịp công tác quá trình:............................................................................... 228 12.6. Vẽ biểu đồ tiến độ và tính toán nhân lực: ............................................................ 229 DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2.1: Tiết diện cột biên ................................................................................. 6 Bảng 2.2: Tiết diện cột giữa ................................................................................. 6 Bảng 3.1: Sơ đồ tính các ô sàn ............................................................................. 9 Bảng 3.2: Tĩnh tải các lớp sàn ............................................................................ 10 Bảng 3.3: Tĩnh tải phụ thêm của tường và tĩnh tải tính toán của sàn ................... 12 Bảng 3.4: Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn ..................................................... 13 Bảng 4.1: Tĩnh tải trên bản chiếu nghỉ ............................................................... 26 Bảng 5.1: Sơ bộ chọn kích thước dầm................................................................ 34 Bảng 6.1: Sơ bộ chọn kích thước dầm................................................................ 49 Bảng 6.2: Tải trọng bản thân sàn tầng ................................................................ 51 Bảng 6.3: Tải trọng gió tĩnh theo phương X ....................................................... 55 Bảng 6.4: Tải trọng gió tĩnh theo phương Y ....................................................... 55 Bảng 6.5: Tần số dao động riêng theo phương X ............................................... 59 Bảng 6.6: Tải trọng gió động theo phương X ..................................................... 59 Bảng 6.7: Tính toán gió động theo phương X .................................................... 59 Bảng 6.8: Tần số dao động riêng phương Y ....................................................... 59 Bảng 6.9: Tải trọng gió động theo phương Y ..................................................... 60 Bảng 6.10: Điều kiện xác định phương tính toán cột lệch tâm xiên .................... 69 Bảng 7.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất ............................................................. 72 Bảng 7.2: Đánh giá độ chặt của đất rời theo hệ số rỗng e ................................... 72 Bảng 7.3: Đánh giá độ ẩm của đất rời ................................................................ 73 Bảng 7.4: Đánh giá trạng thái của đất dính......................................................... 73 Bảng 7.5: Đánh giá trạng thái vật lý của đất ....................................................... 73 Bảng 7.6: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 .................................................. 77 Bảng 7.7: Bảng ứng suất bản thân và ứng suất gây lún....................................... 85 Bảng 7.8: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 .................................................. 89 Bảng 7.9: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M3 .................................................. 89 Bảng 7.10: Tổ hợp tải trọng tính toán móng đôi M2-3 ....................................... 90 Bảng 7.11: Bảng ứng suất bản thân và ứng suất gây lún..................................... 98 Bảng 8.1: Thông số máy trộn Bentonite ........................................................... 107 Bảng 8.2: Thông số chế độ rung của búa rung KE416 ...................................... 109 Bảng 8.3: Các chỉ tiêu của dung dịch bentonite trước khi dùng ........................ 112 Bảng 8.4: Thời gian thi công 1 cọc khoan nhồi ................................................ 120 Bảng 9.1: Khối lượng đào đất bằng máy đào.................................................... 123 Bảng 9.2: Khối lượng đào đất bằng thủ công ................................................... 124 Bảng 9.3: Thể tích bê tông lót chiếm chỗ ......................................................... 124 Bảng 9.4: Thể tích bê tông đài và dầm móng chiếm chỗ .................................. 125 Bảng 10.1: Khối lượng công tác bê tông đài .................................................... 130 Bảng 10.2: Khối lượng công tác thép đài ......................................................... 130 Bảng 10.3: Khối lượng công tác bê tông lót đài ............................................... 130 Bảng 10.4: Khối lượng công tác ván khuôn đài................................................ 131 Bảng 10.5: Khối lượng công tác thành phần trên phân đoạn Pij ........................ 131 Bảng 10.6: Tính nhịp dây chuyền của các phân đoạn ....................................... 132 Bảng 10.7: Xác định nhịp công tác của các dây chuyền ................................... 132 Bảng 10.8: Nhịp dây chuyền ............................................................................ 133 Bảng 10.9: Cộng dồn nhịp công tác ................................................................. 133 Bảng 10.10: Tính dãn cách .............................................................................. 133 Bảng 11.1: Cấu tạo ván khuôn Hòa Phát .......................................................... 134 Bảng 11.2: Thông số kỹ thuật cột chống thép................................................... 136 Hình 3.1: Bố trí dầm tại vị trí cầu thang ............................................................... 7 Hình 3.2: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 5 .......................................................... 8 Hình 3.3: Cấu tạo sàn ........................................................................................ 10 Hình 3.4: Sơ đồ tính các ô sàn bản kê 4 cạnh ..................................................... 16 Hình 3.5: Sơ đồ tính ô sàn S2.2 ......................................................................... 18 Hình 3.6: Sơ đồ tính của ô sàn S9 ...................................................................... 21 Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu cầu thang ..................................................................... 24 Hình 4.2: Cấu tạo bản thang .............................................................................. 24 Hình 4.3: Sơ đồ tính vế thang ............................................................................ 27 Hình 4.4: Biểu đồ moment................................................................................. 27 Hình 4.5: Biểu đồ lực cắt ................................................................................... 28 Hình 4.6: Sơ đồ tính DCT ................................................................................... 30 Hình 4.7: Biểu đồ momen DCT........................................................................... 30 Hình 4.8: Biểu đồ lực cắt DCT ............................................................................ 30 Hình 4.9: Sơ đồ tính DCN ................................................................................... 32 Hình 4.10: Biểu đồ momen DCN ........................................................................ 32 Hình 4.11: Biểu đồ lực cắt DCN .......................................................................... 32 Hình 5.1: Sơ đồ truyền tải D1 ............................................................................ 35 Hình 5.2: Sơ đồ tính dầm dọc trục B.................................................................. 35 Hình 5.3: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm ......................................................... 35 Hình 5.4: Sơ đồ truyền tải dầm trực giao ........................................................... 36 Hình 5.5: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 23-AB .......... 37 Hình 5.7: Sơ đồ truyền tĩnh tải từ sàn vào dầm 2‘-BC........................................ 37 Hình 5.8: Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra ...................................................... 38 Hình 5.9: Sơ đồ truyền tải.................................................................................. 38 Hình 5.10: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 45-AB ........ 39 Hình 5.11: Sơ đồ truyền tải ................................................................................ 39 Hình 5.12: Sơ đồ truyền tĩnh tải từ sàn vào dầm 2‘-AB ..................................... 40 Hình 5.13: Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra .................................................... 40 Hình 5.14: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 34-AB ........ 41 Hình 5.15: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 45-AB ........ 41 Hình 5.16: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 56-AB ........ 41 Hình 5.17: Sơ đồ truyền tải và phản lực do hoạt tải gây ra hệ DTG 67-AB ........ 42 Hình 5.18: Tĩnh tải chất đầy .............................................................................. 42 Hình 5.19: Hoạt tải nhịp 1 ................................................................................. 42 Hình 5.20: Hoạt tải nhịp 2 ................................................................................. 42 Hình 5.21: Hoạt tải nhịp 3 ................................................................................. 42 Hình 5.22: Hoạt tải nhịp 4 ................................................................................. 42 Hình 5.23: Hoạt tải nhịp 5 ................................................................................. 43 Hình 5.24: Biểu đồ bao momen ......................................................................... 43 Hình 5.25: Biểu đồ bao lực cắt .......................................................................... 43 Hình 6.1: Sơ đồ liên kết lý tưởng của cột ........................................................... 49 Hình 6.2: Phân chia ô sàn tầng 2-17................................................................... 50 Hình 6.3: Phân chia ô sàn tầng 18 ...................................................................... 51 Hình 6.4: Phân chia dầm tầng 2-17 .................................................................... 53 Hình 6.5: Phân chia dầm tầng 18 ....................................................................... 53 Hình 6.6: Mô hình 3D công trình trong ETABS ................................................ 57 Hình 6.7: Biểu đồ momen và lực cắt tĩnh tải, hoạt tải khung trục 3 .................... 61 Hình 6.8: Biểu đồ lực dọc tĩnh tải, hoạt tải khung trục 3 .................................... 62 Hình 6.9: Phần tư dầm khung trục 3 .................................................................. 64 Hình 6.10: Sơ đồ tính cốt treo ............................................................................ 68 Hình 6.11: Điều kiện xác định phương tính toán cột lệch tâm xiên .................... 69 Hình 7.1: Mặt bằng bố trí móng......................................................................... 76 Hình 7.2: Bố trí cọc trong móng M1 .................................................................. 80 Hình 7.3: Diện tích đáy móng khối quy ước ...................................................... 82 Hình 7.4: Sơ đồ tính lún mong M1 .................................................................... 85 Hình 7.5: Sơ đồ tính toán chọc thủng đài cọc M1 .............................................. 86 Hình 7.6: Sơ đồ các mặt cắt tính thép đài móng M1........................................... 87 Hình 7.7: Bố trí cọc trong móng đôi M2-3 ......................................................... 92 Hình 7.8: Diện tích đáy móng khối quy ước ...................................................... 95 Hình 7.9: Sơ đồ tính lún móng đôi M14-15 ....................................................... 99 Hình 7.11: Sơ đồ tính toán chọc thủng đài cọc M2-3 ....................................... 100 Hình 7.12: Sơ đồ mặt cắt I-I tính thép đài móng đôi M2-3 ............................... 101 Hình 7.13: Sơ đồ tải trọng của đài theo phương y ............................................ 102 Hình 7.14: Sơ đồ nội lực của đài theo phương y .............................................. 102 Hình 8.1: Máy khoan cọc nhồi KH125 ............................................................ 104 Hình 8.2: Sơ đồ làm việc của máy cẩu ............................................................. 105 Hình 8.3: Cần trục MKR-25BR ....................................................................... 106 Hình 8.4: Sơ đồ bố trí máy định vị công trình .................................................. 108 Hình 8.5: Sơ đồ công tác định vị tim cọc ......................................................... 108 Hình 8.6: Cấu tạo ống vách ............................................................................. 109 Hình 8.7: Bố trí tấm tôn quanh ống vách ......................................................... 111 Hình 8.8: Cấu tạo gàu khoan tạo lỗ .................................................................. 112 Hình 8.9: Hệ thống ống thổi rửa ...................................................................... 115 Hình 8.10: Chi tiết quả dọi .............................................................................. 118 Hình 8.11: Sơ đồ máy siêu âm cọc khoan nhồi ................................................ 119 Hình 9.1: Hình khối hố móng .......................................................................... 123 Hình 10.1: Sơ đồ tính ván khuôn đài móng ...................................................... 128 Hình 10.2: Mặt bằng phân đoạn công tác đài móng ......................................... 131 Hình 11.1: Sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực ván khuôn sàn........................... 135 Hình 11.2: Sự phân bố lực và momen trên xà gồ ............................................. 135 Hình 11.3: Sự phân bố nội lực và momen trên ván khuôn ................................ 137 Hình 11.4: Sơ đồ tính xà gồ đỡ ván khuôn ....................................................... 139 Hình 11.5: Sự phân nội lực và momen trên ván khuôn..................................... 140 Hình 11.6: Sự phân bố nội lực và momen trên gông cột................................... 141 Hình 11.7: Sơ đồ tính và nội lực ván khuôn bản thang ..................................... 142 Hình 11.8: Sơ đồ tính toán ............................................................................... 143 Hình 11.9: Sơ đồ tính toán và nội lực tấm ván khuôn ...................................... 145 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1. Thông tin chung: Tên công trình: SUNHOME BÀ NÀ Địa điểm xây dựng: - Thôn An Sơn – Hòa Ninh – Hòa Vang, Tp. Đà Nẵng. - Mặt chính công trình hướng Đông Nam. Quy mô công trình: - Tổng diện tích sàn : 18360 m2 Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn nhà cấp III. Diện tích xây dựng : 970 m2. Diện tích sàn xây dựng của tầng điển hình : 806,8m2. Tổng số căn hộ trong một tầng điển hình : BẢNG THỐNG KÊ CÁC LOẠI PHÒNG Ở PHÒNG LOẠI A PHÒNG LOẠI B PHÒNG LOẠI C 60M2 32M2 37M2 Tầng 2-18 02 Phòng/ Tầng 15 Phòng/ Tầng 02 Phòng/ Tầng Tổng 34 Phòng 255 Phòng 34 Phòng Số người 68 Người (2N/P) 1020 Người (4N/P) 68 Người (2N/P) Vị trí - Số tầng cao - Chiều cao tối đa : 18 tầng. : 60m. 1.2. Các điều kiện khí hậu tự nhiên: a. Khí hậu: Vị trí xây dựng của công trình nằm ở thành phố Đà Nẵng nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng. Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu ở đây không chia làm 4 mùa rõ rệt như miền Bắc mà chỉ có 2 mùa chính: mùa khô và mùa mưa. - Mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12 . - Mùa khô từ đầu tháng 1 và kết thúc vào tháng 7. - Các yếu tố khí tượng: + Nhiệt độ trung bình mùa khô: 25,7oC. + Nhiệt độ trung bình mùa mưa: 25,5oC. + Nhiệt độ trung bình năm: 25-26 oC. + Lượng mưa trung bình: 1800- 2000 mm/năm. + Độ ẩm tương đối trung bình: 78% . + Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 40 -50% . + Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 85 -90% . + Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ /ngày. - Hướng gió chính thay đổi theo mùa : + Vào mùa khô, gió chủ đạo hướng Tây Nam (gió lào) và gió Đông Nam + Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Đông-Bắc + Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước. Xuất hiện lụt thường xuyên xảy ra. Các điều kiện địa chất thủy văn: Địa chất công trình thuộc loại đất tốt, bao gồm các lớp: Địa tầng khu vực khoan khảo sát địa chất tương đối đơn giản ở độ sâu 35m. - Lớp đất san lấp: chiều dày không đáng kể. - Lớp 1: ở độ sâu từ 0 – 7,5m địa tầng chủ yếu là sét pha trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng. - Lớp 2: ở độ sâu từ 7,5 – 12,3m địa tầng chủ yếu là cát pha. Lớp 3: ở độ sâu từ 12,3 –19,9 m địa tầng chủ yếu là cát bụi. Lớp 4: ở độ sâu từ 19,9-28,1m địa tầng là cát hạt trung. Lớp 5: từ độ sâu 28,1m chủ yếu là cát thô lẫn cuội sỏi. 1.3. Giới thiệu về hệ kết cấu nhà: Giải pháp thiết kế: - Công trình bao gồm: 18 tầng nổi. - Mặt bằng tổng thể hình chữ nhật theo quy hoạch được duyệt, có kích thước 45.8x17.7m, chiều cao 60m. Khối nhà có kết hợp dịch vụ công cộng, sinh hoạt chung, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật, điện nước. - Với chiều dài nhà l2 > 2l1 nên ở đây bố trí cột có chiều cao hc theo phương cạnh ngắn của nhà, bề rộng bc theo phương cạnh dài để đảm bảo công trình ổn định. - Chức năng và thông số cụ thể các tầng gồm: Tầng 1: Là tầng dịch vụ công cộng, sinh hoạt chung. + + + + + + + + + Diện tích sàn tầng 1 là: 970m2. Chiều cao tầng : 3,9m. Gồm 1 bếp + kho có S = 55m2. Nhà ăn 300 chỗ có S = 300m2. Phòng tập nam nữ có S = 85m2. Phòng tạp hóa – giải khát có S = 120m2. Khu vực vệ sinh có S = 30m2. Khu trực ban có S = 14m2. Kĩ thuật điện + nước bố trí tại vị trí cầu thang. Tầng 2-18: Căn hộ. + Diện tích sàn tầng 2-18 là: 970m2. + Chiều cao mỗi tầng: 3,3m. + Mỗi tầng gồm 19 căn hộ có diện tích từ 32m2 - 60m2 đảm bảo không gian sử dụng cho các căn hộ gia đình có từ 2-4 người. + Phòng bếp và giặt có diện tích: 29,25m2. - Tường gồm có 2 loai: + Tường chịu lực được bố trí tại vị trí thang máy, tạo vách cứng cho công trình. + Tường bao che gồm tường 110 và 220 dùng để ngăn cách các phòng. - Thang máy gồm có 3 buồng bố trí xuyên suốt tòa nhà. - Gồm có 2 cầu thang bộ: + 1 cái gần thang máy. + 1 cái ở giữa mép biên theo phương cạnh ngắn toà nhà. PHÂN TÍCH PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU VÀ CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM CỘT 2.1. Các tiêu chuẩn, qui phạm: - TCVN 5574:2012 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép toàn khối TCVN 205:1998 Thiết kế móng cọc TCVN 305:2004 Bê tông khối lớn, quy phạm thi công và nghiệm thu 2.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình: Giải pháp kết cấu chịu lực: a. Hệ kết cấu chịu lực chính: - Theo “Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép – PGS.TS Lê Thanh Huấn” nhà có số tầng dưới 20 tầng thì có thể chọn kết cấu chịu lực là khung chịu lực là hợp lý. - Kết cấu chịu lực là hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối có liên kết cứng tại nút, liên kết giữa cột và móng xem là ngàm tại mặt móng. Hệ khung chịu lực của công trình là một hệ không gian, có thể xem được tạo nên từ nhiều khung phẳng làm việc theo hai phương vuông góc hoặc đan chéo nhau. - Đối với công trình Sunhome Bà Nà có 18 tầng nên ta chọn hệ kết cấu chịu lực là hệ khung chịu lực. l 45,8 = 2,58 > 2 nên nội lực chủ yếu gây ra khung ngang vì độ cứng khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng khung dọc - Ta có = b 17,7 nhà. - Các cấu kiện chịu lực chủ yếu là dầm ngang và cột được liên kết với nhau tạo thành hệ thống khung phẳng, các dầm dọc liên kết với cột đóng vai trò giữ ổn định cho hệ khung ngang và chịu tải trọng cho phương dọc nhà. → Hệ kết cấu cho công trình chịu lực chính là hệ khung phẳng. b. Hệ kết cấu sàn: Dựa vào hệ lưới cột, ta bố trí hệ dầm khung và dầm dọc gác lên cột và dầm phụ gác lên các dầm chính phân chia các ô sàn có kích thước hợp lý → Lựa chọn phương án sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối. Trình tự tính toán: Xác định các giá trị tải trọng như: tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng ngang → tính toán sàn. Sau đó truyền tải trọng xuống để tính toán dầm → Truyền tải trọng vào khung để tính khung → Truyền toàn bộ tải trọng theo cột xuống để tính móng. 2.3. Lựa chọn vật liệu: - Bêtông B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145 (daN/cm2). Rbt = 1,05 (MPa) = 10,5 (daN/cm2) - Cốt thép  ≤ 8: dùng thép CI có: RS = RSC = 225 (MPa) = 2250 (daN/cm2). - Cốt thép  > 8: dùng thép CII có: RS = RSC = 280 (MPa) = 2800 (daN/cm2). 2.4. Chọn sơ bộ kích thước dầm: - Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ hd = (1/8 – 1/12)Ld với dầm chính và hd = (1/12 – 1/20)Ld với dầm phụ. - Sơ bộ chọn tiết diện dầm như sau : + Tiết diện dầm chính: hdc=700mm; bdc=300mm. + Tiết diện dầm phụ: hdp =400mm; bdp =200mm. 2.5. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: A0 = kt . N Rb Trong đó : + Rb: cường độ chịu nén của bê tông. + Với bê tông cấp bền nén B25 thì: Rb = 1450(T/m2) + kt : hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột, lấy tùy theo vị trí cột. Khi ảnh hưởng của momen là bé thì lấy kt = 1,1÷1,2 và khi ảnh hưởng của momen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy kt = 1,3÷1,5. Với công trình 18 tầng có: + Chiều cao tầng 2-18 là 3,3m → chọn kt = 1,1. + N: lực nén được tính toán gần đúng như sau: N = ms.q.Fs với: + ms: số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái). + Fs: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét. + q: tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn. ( Sách tính toán tiết diện cột BTCT – GS Nguyễn Đình Cống trang 20 ) Bảng 2.1: Tiết diện cột biên Tầng Fs (m ) ms 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 27.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 q N (kN) (kN/m2) 10 274 10 548 10 822 10 1096 10 1370 10 1644 10 1918 10 2192 10 2466 10 2740 10 3014 10 3288 10 3562 10 3836 10 4110 10 4384 10 4658 10 4932 k 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 Rb 2 (kN/m ) 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 Bảng 2.2: Tiết diện cột giữa 2 A0 (m ) b (m) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.15 0.17 0.19 0.21 0.23 0.25 0.27 0.29 0.31 0.33 0.35 0.37 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 h (m) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 A chọn (m2) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.3 0.3 0.3 0.3 0.35 0.35 0.35 0.35 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.45 Tầng Fs (m ) ms 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 36.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 q N (kN) (kN/m2) 10 369 10 738 10 1107 10 1476 10 1845 10 2214 10 2583 10 2952 10 3321 10 3690 10 4059 10 4428 10 4797 10 5166 10 5535 10 5904 10 6273 10 6642 k Rb 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 14500 2 A0 (m ) b (m) 0.03 0.06 0.08 0.11 0.14 0.17 0.20 0.22 0.25 0.28 0.31 0.34 0.36 0.39 0.42 0.45 0.48 0.50 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 h (m) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 1.0 1.0 A chọn (m2) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.35 0.35 0.35 0.35 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.5 0.5 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5 3.1. Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn: Bố trí hệ dầm sàn: Dựa vào mặt bằng kiến trúc, tường, vách, kích thước và chức năng của các ô sàn, ta bố trí hệ dầm sàn như sau: