ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP CHUNG CƯ CAO CẤP THÀNH PHỐ ĐÔNG HÀ SVTH: NGUYỄN THÀNH LƯU MSSV: 110120197 LỚP: 12X1B GVHD: ThS VƯƠNG LÊ THẮNG TS LÊ KHÁNH TOÀN Đà Nẵng – Năm 2017 i Tên đề tài: Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà LỜI NĨI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp xem tổng kết quan trọng đời sinh viên nhằm đánh giá lại kiến thức thu nhặt thành cuối thể nỗ lực cố gắng sinh viên đại học suốt trình năm học tập Đồ án hoàn thành thời gian 03 tháng Do khối lượng công việc thực tương đối lớn, thời gian thực trình độ cá nhân hữu hạn nên làm khơng tránh khỏi sai sót Rất mong lượng thứ, tiếp nhận dạy, đóng góp ý kiến q thầy bạn bè Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, đặc biệt thầy ThS Vương Lê Thắng - giáo viên hướng dẫn kết cấu thầy TS Lê Khánh Toàn - giáo viên hướng dẫn thi công tận tâm bảo, hướng dẫn em q trình làm đồ án để em hồn thành đồ án thời gian quy định Những đóng góp ý kiến hướng dẫn thầy quan trọng góp phần hồn thành cho đồ án Tôi xin gửi lời cám ơn đến bố mẹ, người thân gia đình bạn bè động viên, cổ vũ tinh thần giúp tơi vượt qua khó khăn suốt q trình học tập hoàn thành đồ án Sinh viên thực Nguyễn Thành Lưu SVTH: Nguyễn Thành Lưu- GVHD: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn ii CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan phần nghiên cứu thể đồ án tốt nghiệp độc lập riêng tơi Các số liệu, cơng thức, hình vẽ sử dụng đồ án có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng, công bố theo quy định Các kết tính tốn đồ án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan Các kết đồ án chưa công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực Nguyễn Thành Lưu iii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ x Chương 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình 1.2 Các tài liệu tiêu chuẩn dùng thiết kế 1.3 Vị trí, đặc điểm điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng 1.3.1 Vị trí, đặc điểm .1 1.3.2 Điều kiện tự nhiên 1.4 Quy mơ cơng trình 1.4.1 Hệ thống tầng hầm 1.4.2 Hệ thống tầng 1.5 Giải pháp kiến trúc .3 1.6 Giao thơng cơng trình .3 1.7 Đánh giá tiêu kinh tế kĩ thuật 1.7.1 Mật độ xây dựng .4 1.7.2 Hệ số sử dụng 1.8 Kết luận Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CƠNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP-BÊ TÔNG 2.1 Giới thiệu kết cấu liên hợp thép-bê tông 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Đặc tính kết cấu liên hợp 2.1.3 So sánh với kết cấu khác 2.2 Lựa chọn kích thước sơ phận kết cấu 2.2.1 Vật liệu dùng tính tốn 2.2.2 Lựa chọn sơ kích thước cấu kiện Chương 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 13 3.1 Hoạt tải .13 3.1.1 Hoạt tải giai đoạn liên hợp 13 3.1.2 Hoạt tải giai đoạn thi công 13 3.2 Tải trọng gió 13 3.2.1.Vận tốc gió áp lực gió .13 3.2.2.Áp lực gió tĩnh .14 iv 3.2.3 Hệ số kết cấu cscd 15 3.2.4 Hệ số áp lực nội lực 16 3.2.5 Tường đứng nhà mặt chữ nhật 16 3.3 Áp dụng tính tốn .17 3.3.1 Tĩnh tải 17 3.4.2 Hoạt tải sử dụng 18 3.4.3 Tải trọng gió 18 Chương 4: SÀN LIÊN HỢP .21 4.1 Cấu tạo .21 4.1.1 Cốt thép liên hợp 21 4.1.2 Tấm tôn thép định hình .21 4.2 Sự làm việc sàn liên hợp 22 4.2.1 Ba dạng làm việc liên hợp .22 4.2.2 Độ cứng liên hợp .22 4.2.3 Các dạng phá hoại 23 4.3 Áp dụng tính tốn .23 4.3.1 Dữ liệu ban đầu 23 4.3.2 Thép tôn làm việc coppha giai đoạn thi công 24 4.3.3 Sàn làm việc giai đoạn làm việc liên hợp 26 4.3.4 Kiểm tra khả chịu lửa sàn liên hợp .31 4.3.5 Kiểm tra vết nứt 32 Chương 5: DẦM LIÊN HỢP 34 5.1 Cấu tạo .34 5.2 Trạng thái giới hạn thứ 34 5.2.1 Chiều rộng tham gia làm việc sàn 34 5.2.2 Phân loại tiết diện ngang 35 5.2.3 Độ bền tiết diện chịu lực cắt đồng thời momen .35 5.3 Trạng thái giới hạn thứ hai 35 5.3.1 Độ võng 35 5.3.2 Vết nứt 36 5.4 Áp dụng tính tốn .37 5.4.1 Mặt bố trí dầm tầng điển hình 37 5.4.2 Dữ liệu ban đầu 37 5.4.3 Chiều rộng hiệu cánh 38 5.4.4 Sơ đồ tính 38 5.4.5 Tải trọng .38 v 5.4.6 Sơ chọn tiết diện dầm thép hình 39 5.4.7 Kiểm tra tiết diện thép hình 39 5.4.8.Thiết kế liên kết chống trượt 41 5.4.9 Cốt thép ngang 42 5.4.10 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng (SLS) 43 Chương 6: MƠ HÌNH KHUNG 46 6.1 Sơ tiết diện khung 46 6.1.1 Vật liệu 46 6.1.2 Tiết diện dầm thép 46 6.1.3 Tiết diện cột liên hợp 46 6.2 Sơ đồ tính, mơ hình hóa, tổ hợp nội lực 46 6.2.1 Sơ đồ tính 46 6.2.2 Mơ hình hóa 47 Chương 7: DẦM KHUNG LIÊN HỢP 48 7.1 Cơ sở lý thuyết 48 7.2 Áp dụng tính tốn .48 7.2.1 Sơ đồ tính 48 7.2.2 Quy cách tiết diện dầm thép 48 7.2.3 Nội lực 48 7.2.4 Kiểm tra tiết diện chọn 48 7.2.5 Thiết kế liên kết chống trượt 50 7.2.6 Cốt thép ngang 52 7.2.7 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng (SLS) 52 Chương 8: CỘT LIÊN HỢP .55 8.1 Áp dụng tính tốn .55 8.1.1 Mặt bố trí cột .55 8.1.2 Đặc trưng vật liệu 55 8.1.3 Thông số cột liên hợp 56 8.1.4 Nội lực thiết kế .56 8.1.5 Tính cột liên hợp chịu nén tâm 57 8.1.6 Tính cột chịu nén uốn đồng thời 59 Chương 9: TÍNH TỐN LIÊN KẾT 68 9.1 Liên kết dầm dầm phụ (liên kết khớp-fin plate) 68 9.1.1 Các bước thiết kế 68 9.1.2 Áp dụng tính tốn 68 9.2 Liên kết dầm với cột (nút liên hợp nửa cứng) .74 vi 9.2.1 Áp dụng tính tốn 74 9.3 Liên kết nối cột 82 9.3.1 Áp dụng tính tốn 82 9.4 Liên kết chân cột .83 9.4.1 Tính tốn liên kết chân cột C-15 83 9.5 Liên kết sàn liên hợp với vách bê tông 85 9.5.1 Tải trọng tính tốn 85 9.5.2 Kiểm tra liên kết 85 9.6 Liên kết dầm - vách 87 9.6.1 Quan niệm tính tốn .87 9.6.2 Tính tốn liên kết 87 Chương 10: TÍNH TỐN MĨNG .91 10.1 Điều kiện địa chất cơng trình 91 10.1.1 Địa tầng khu đất 91 10.1.2 Đánh giá đất 91 10.1.3 Điều kiện địa chất, thuỷ văn .92 10.2 Thiết kế cọc khoan nhồi 92 10.2.1 Tính tốn móng M1 (dưới cột C15) 92 10.2.2 Thiết kế móng M3 (móng cột C1) 103 Chương 11: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH - BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CƠNG TRÌNH 109 11.1 Tổng quan cơng trình .109 11.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình: 109 11.1.2 Tổng quan kết cấu quy mơ cơng trình 109 11.1.3 Nhân lực máy móc thi cơng 110 11.2 Đề xuất phương hướng thi công tổng quát 110 11.2.1 Lựa chọn giải pháp thi công phần ngầm 110 11.2.2 Lựa chọn giải pháp thi công phần thân 110 Chương 12: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN NGẦM .111 12.1 Thi công cọc khoan nhồi .111 12.1.1 Các bước tiến hành thi công cọc nhồi 111 12.1.2 Chọn máy thi công 111 12.1.3 Công tác khoan tạo lỗ .113 12.1.4 Tính tốn xe vận chuyển bê tông 113 12.1.5 Thời gian thi công cọc nhồi 114 vii 12.1.6 Công tác phá đầu cọc 114 12.1.7 Công tác vận chuyển đất thi công khoan cọc .114 12.1.8 Tính tốn số lượng cơng nhân phục vụ công tác thi công cọc 115 12.2 Tính tốn thi cơng ép cừ chống thành hố đào: 115 12.2.1 Tính tốn: 115 12.2.2 Tính tốn chọn búa rung: 117 12.2.3.Trình tự hạ cừ: 118 12.2.4.Chọn cần trục phối hợp với máy thi công hạ cừ: 118 12.3 Thi công đào đất tầng hầm theo phương pháp đào Mở (Bottom - Up) 119 12.3.1 Qui trình thi cơng theo phương pháp đào Mở 119 12.3.2 Tính tốn khối lượng đất đào 119 12.3.3 Chọn máy thi công đào đất .119 12.3.4 Thiết kế tuyến di chuyển thi công đào đất 120 12.4 Công tác ván khuôn 120 12.4.1.Tải trọng: 120 12.4.2 Tính tốn, thiết kế, kiểm tra ván khn .120 12.4.3 Thiết kế ván khuôn đài móng 121 12.5 Tổ chức thi công công tác bê tông cốt thép móng .123 12.5.1 Xác định trình 123 12.5.2 Phân chia phân đoạn 123 12.5.3 Tính khối lượng cơng tác 123 12.5.4 Xác định nhịp công tác .124 12.5.5 Chọn tổ hợp máy thi công 125 Chương 13: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN THÂN 127 13.1 Thiết kế hệ ván khuôn, cột chống sàn thao tác cho công trình 127 13.1.1 Kiểm tra xà gồ, cột chống sàn 127 13.1.2 Tính tốn ván khn cột 128 13.1.3 Tính tốn ván khuôn lõi thang máy 130 13.1.4 Tính tốn consol đỡ giàn giáo 134 13.2 Thiết kế biện pháp lắp ghép thi công phần thân cơng trình 135 13.2.1 Lựa chọn cần trục tháp .135 13.2.2 Xác định thông số cần trục .136 13.2.3 Trình tự thi cơng tầng điển hình 137 KẾT LUẬN 138 viii TÀI LIỆU THAM KHẢO .139 PHỤ LỤC 1: THÔNG SỐ VẬT LIỆU – TIẾT DIỆN Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 2: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CỘT LIÊN HỢPError! Bookmark not defined PHỤ LỤC 4: TÍNH TỐN LIÊN KẾT THEO TIÊU CHUẨN EUROCODE Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 5: BỐ TRÍ NEO LIÊN KẾT Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC KẾT QUẢ NỘI LỰC Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 7: THÔNG SỐ THIẾT BỊ Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 8: KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THI CÔNGError! Bookmark not defined PHỤ LỤC CÁC SỰ CỐ KHI THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒIError! Bookmark not defined ix DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sánh kích thước dầm liên hợp dầm thép thông thường Bảng 2.2 So sánh kích thước cột, dầm liên hợp với cột, dầm bê tông cốt thép thường khả chịu lực (EUROCODE) Bảng 2.3 So sánh trọng lượng thép tổng giá thành cho khung nhà tầng nhịp Bảng 2.4 So sánh trọng lượng thép tổng giá thành cho khung nhà tầng nhịp Bảng 2.5 So sánh trọng lượng thép dầm sàn Bảng 2.6 Sơ chọn tiết diện cột 10 Bảng 2.7 Sơ tính tốn chọn tiết diện dầm phụ nhịp m 11 Bảng 2.8 Sơ chọn tiết diện dầm 12 Bảng 3.1 Giá trị đề nghị hệ số áp lực bên cho nhà mặt chữ nhật .17 Bảng 3.2 Tải trọng thân sàn sàn tầng 17 Bảng 3.3 Tải trọng thân sàn tầng hầm 17 Bảng 3.4 Tải trọng thân sàn khu vệ sinh .18 Bảng 3.5 Tải trọng thân sàn mái 18 Bảng 3.6 Giá trị hoạt tải tác dụng lên ô sàn 18 Bảng 4.1 Tĩnh tải trọng lượng thân khu hành lang 26 Bảng 4.2 Tĩnh tải trọng lượng thân ô sàn vệ sinh 27 Bảng 4.5 Các hệ số tra bảng B.1 31 Bảng 4.6 Bảng tra lưới thép chống cháy 32 Bảng 5.2 Tải trọng tác dụng lên dầm phụ giai đoạn làm việc liên hợp 39 Bảng 8.4 Tổ hợp nội lực tính tốn cột C-15 57 Bảng 9.1 Tổ hợp nội lực tính toán đế chân cột C- 15 83 Bảng 10.1 Chỉ tiêu lý lớp đất .91 Bảng 10.2 Tổ hợp tải trọng tính tốn móng M1 Đơn vị kN-m 93 Bảng 10.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 Đơn vị kN-m 93 Bảng 10.4 Kết tính tốn .97 Bảng 10.5 Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính tốn .98 Bảng 10.6 Ứng suất thân ứng suất gây lún .101 Bảng 10.7 Độ lún lớp 101 Bảng 10.8 Tổ hợp tải trọng tính tốn móng M3 Đơn vị KN-m 103 Bảng 10.9 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3 Đơn vị KN-m .104 Bảng 10.10 Kết tính tốn 105 Bảng 10.11 Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính tốn 105 Bảng 10.12 Ứng suất thân ứng suất gây lún 106 x Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Các số - Theo khối lượng bê tông Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Đơn vị tính m3/giờ U21 Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn U7 5-7 126 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Chương 13: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN THÂN 13.1 Thiết kế hệ ván khuôn, cột chống sàn thao tác cho cơng trình 13.1.1 Kiểm tra xà gồ, cột chống sàn Hình 13.1 Sơ đồ bố trí xà gồ, cột chống sàn Ở phần kết cấu (xem chương 4), ta kiểm tra sàn tơn thi cơng Bố trí xà gồ nhịp, sử dụng xà gồ thép hộp 100x50x2 Khoảng cách cột chống 800mm Xà gồ làm việc dầm liên tục chịu tải trọng phân bố q l l l l Hình 13.2 Sơ đồ làm việc xà gồ - Kiểm tra xà gồ điều kiện cường độ: q1tt l22 2166 10−2  802 = = 893.77(daN / cm2 )  R=2100 daN/ cm2  max = 10W 10 15.51 l = 80cm: Nhịp tính tốn xà gồ (khoảng cách cột chống) W=15.51 cm3: Mômen kháng uốn xà gồ tiết diện 100x50x2 R: Cường độ của thép  Thỏa mãn điều kiện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 127 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà - Kiểm tra xà gồ theo điều kiện độ võng: E: môdun đàn hồi thép (E = 2.1x106 daN/ cm2) J: mơmen qn tính tiết diện 100x50x2: J=89.8cm4 q1tcl14 1524 10−2  804 → f max = =  = 0.026(cm) 128 EJ 128 2.1106  89.8 80 l = 0.2 cm [f] = = 400 400 Ta thấy: fmax< [f] Vậy khoảng cách cột chống l=80cm thỏa mãn yêu cầu Kiểm tra cột chống: Coi cột chống chịu lực Các cột chống chịu lực: P=2166x0.8=1732.8 daN Sử dụng cột chống K-104 công ty Hịa Phát có chiều cao tối đa 4.2m thỏa mãn tầng sức chịu tải theo catologue [P]=1800 daN>1732.8 daN thỏa mãn khả chịu lực Hình 13.3 Sơ đồ bố trí cột chống 13.1.2 Tính tốn ván khn cột Tính tốn bố trí khả chịu lực ván khn cột Các kích thước cột: Kích thước cột: 450x400mm, cao 3.2m Kích thước cột: 350x350mm, cao 3.2m Hình 13.4 Cấu tạo ván khn cột Áp dụng lý thuyết tính tốn, ta có kết quả: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 128 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà qtt =Pttxb= (1.3x Pt+ 1.3xPđ)x1.0= (1.3x 1875 + 1.3x 750)x1.0=3412.5 daN/m qtc =Ptcxb = Ptx1.0 = 1875x1.0=1875 daN/m a Tính ván khn cột Bố trí đứng thép hộp 50x50x2 dọc theo ván khn - Sơ đồ tính: Tấm ván khuôn cột làm việc dầm liên tục kê lên gối tựa đứng thép hộp 50x50x2, chịu tải trọng phân bố Nhịp tính tốn khoảng cách đứng ltd=0.225 m Hình 13.5 Sơ đồ tính tốn ván khn cột - Điều kiện cường độ ván khuôn cột: tt −2  max = q ltd = 3412.5 10  22.5 = 31.99  R= 180 daN/cm2 10W 10  54 Trong đó: R: Cường độ ván khuôn phủ phim, R=180 daN/cm2 W: Mômen kháng uốn ván khuôn, với bề rộng 1m, dày 1.8cm ta có: W = 100x1.82/6=54 (cm3) - Điều kiện biến dạng ván khuôn: l qtcltd4 1875 10−2  22.54 22.5 f max = = = 0.02cm   f max  = td = = 0.09(cm) 384 EJ 384 61690  48.6 250 250 Trong đó: E: mơdun đàn hồi ván khn phủ phim, E = 61690 daN/cm2 J: mơmen qn tính ván khuôn, J = 100x1.83/12=48.6 cm4 => Thỏa mãn điều kiện b Tính tốn khoảng cách gơng cột: Sơ đồ tính tốn sườn dọc dầm liên tưạ lên gơng cột Tính tốn với cạnh 450 mm l l l l Hình 13.6 Sơ đồ tính toán sườn dọc Tải trọng tác dụng: tt q1tt =P xltd =3412.5x0.45x0.5=767.8 daN/m tc q1tc =P xltd =1875x0.45x0.5=421.9 daN/m Chọn sườn dọc thép hộp 50x50x2 (mm) có đặc trưng hình học: Jx=(50.503-46.463)/12=147712 mm4=14,77 (cm4) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 129 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Wx=2Jx/h=2.14,77/5=5,91 (cm3) Trọng lượng thân : g = 2,99 daN/m Khoảng cách gông cổ cột dựa vào điều kiện cường độ độ võng: + Theo điều kiện cường độ M qtt l =  w. R  W 10W + Theo độ võng = l  10  R W 10  2100  5,91 = = 127.14(cm) tt q 767.8 10−2 f = qtc l l   f  = 128EJ 250 l3 128EJ 128  2,1106  5,91 = = 114.63(cm) 250.qtc 250.421,9 10−2 Với chiều cao cột 3.2m ta chọn bố trí gơng cổ móng với khoảng cách m 13.1.3 Tính tốn ván khn lõi thang máy Trong cơng trình có tất lõi thang máy Trong phạm vi đồ án em tính tốn ván khn cho lõi thang máy nằm trục 2-4 B-C Sử dụng ván khuôn phủ phim, hệ thống chống gồm: ngang thép hộp 50x50x2; 100x50x2, ty neo 16 gông đứng thép hộp 500 1370 2390 470 250 350 1000 350 250 280 2200 550 250 1700 250 2730 300 1970 580 300 600 700 2750 3050 2450 300 580 600 700 600 570 300 600 620 300 1000 1300 600 570 300 370 850 300 7500 800 800 900 800 850 800 800 800 Hình 13.7 Cấu tạo ván khuôn lõi thang máy a Xác định tải trọng tác dụng lên ván khuôn vách - Tải trọng ngang tác dụng vào ván khuôn vách: Áp lực ngang tối đa vữa bê tông tươi: P1= Hmax = 2500x0.75 = 1875daN/m2 Tải trọng đầm bê tông: P2=  R =2500x 0.3 = 750 daN/m2 (R = 0.3 m bán kính ảnh hưởng đầm dùi) Tải trọng gió, tính cho vách tầng cùng, cao độ trung bình +51.25 m: Tải gió tính tốn: W = nWttb (với b = m) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 130 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Bảng 13.1 Hệ số áp lực gió c = 0.8 - gió đẩy c = 0.6 - gió hút W0 = 95 Kg/m - vùng xây dựng IIB, tiêu chuẩn Xây dựng 2737-1995 Ở cao độ 51.25m, tra bảng tiêu chuẩn 2737-95 ta có hệ số k =1.34 Áp lực gió hút tác động lên ván khuôn chiều với áp lực bê tông gây nguy Wtt = W0kc hiểm hơn, nên ta lấy với trường hợp gió hút: C = 0.6 Lực hút tác động lên ván khuôn: Wtth = 0.6x95x1.34 = 76.38 daN/m Tải trọng ngang tổng cộng tác dụng vào ván khuôn là: Ptt= 1.3xP1+1.3x P2+1.2xWtth = 1.3x1875+ 1.3x750+1.2x76.38= 3504.16 daN/m2 Ptc = P1= 1875 daN/m2 Cắt dải ván khn rộng 1m để tính tốn: qtt = Pttx1.0 = 3504.16x1.0 = 3504.16 daN/m qtc = Ptcx1.0= 1875x1.0 = 1875 daN/m b Tính tốn ván khn - Sơ đồ tính: Xem ván khn vách dầm liên tục chịu tải phân bố đều, kê lên gối tựa ngang thép hộp 50x50x2 Xác định khoảng cách ngang ltn để ván khuôn đủ khả chịu lực - Theo điều kiện cường độ ván khuôn: tt  max = q ltn  R= 180 daN/cm2 10W Từ ta xác định khoảng cách ngang là: ltn  10RW 10 180  54 = = 65.69(cm) tt q 3504.16 10−2 Trong đó: R: cường độ ván khuôn phủ phim, R=180 daN/cm2 W: mômen kháng uốn ván khuôn, với bề rộng 1m, dày 1.8cm ta có: W = 100x1.82/6=54 (cm3) - Tính tốn theo điều kiện độ võng: l qtcltn4 f max =   f max  = tn 128 EJ 400 Biến đổi ta có: ltn  128EJ 128  61690  48  = = 37(cm) Trong đó: 400qtc 400 1875 10−2 E: môdun đàn hồi ván khuôn phủ phim (E = 61690 daN/cm2) J: mômen quán tính dải ván khn (J = 100x1.83/12=48.6 cm4)  Từ điều kiện ta chọn khoảng cách sườn ngang ltn=30 cm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 131 Chung cư cao cấp thành phố Đơng Hà c Tính tốn ngang thép hộp 50x50x2 - Sơ đồ tính: Xem ngang làm việc dầm liên tục kê lên gối tựa sườn đứng 100x50x2, chịu tải trọng phân bố ván khuôn vách truyền vào Chọn khoảng cách sườn đứng lg=90cm - Tải tác dụng lên ngang: tt q1tt =P xltn =3504.6x0.3=1051.38 daN/m tc q1tc =P xltn=1875x0.3=562.5daN/m Trong đó: Ptt, Ptc tải trọng tính tốn, tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn thành vách ltd=0.30m: Khoảng cách ngang - Kiểm tra ngang điều kiện cường độ: Với: lg = 900cm: Nhịp tính tốn đứng (khoảng cách sườn ngang) W=5.91 cm3: Mômen kháng uốn tiết diện 50x50x2 R: Cường độ của thép q1tt l22 1051.38 10−2  902 = = 1441(daN / cm2 )  R=2100 daN/ cm2  max = 10W 10  5.91  Thỏa mãn điều kiện - Kiểm tra ngang theo điều kiện độ võng: Với E: môdun đàn hồi thép (E = 2.1x106 daN/ cm2) J: mơmen qn tính tiết diện → f max [f] = 50x50x2: J=14.77cm4 q1tcl14 562.5 10−2  904 = =  = 0.1(cm) 128 EJ 128 2.1106 14.77 100 l = 0.25 cm = 400 400 Ta thấy: fmax< [f] Vậy khoảng cách gông lg=90cm thỏa mãn yêu cầu d Kiểm tra đứng 100x50x2 - Sơ đồ tính: Xem đứng 100x50x2 làm việc dầm liên tục kê lên gối tựa ty neo, chịu tải trọng tập trung từ ngang truyền vào + Tải trọng tác dụng: tt q 2tt =P xlg =1051.38x0,9=946.42 daN/m tc q 2tc =P xlg=562.5x0,9 =506.25 daN/m Đặt neo với khoảng cách 0.9m - Kiểm tra theo điều kiện cường độ: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Tồn 132 Chung cư cao cấp thành phố Đơng Hà Sử dụng phần mềm Sap 2000, ta có mơ hình chất tải để kiểm tra điều kiện cường độ Hình 13.8 Sơ đồ làm việc đứng với tải trọng tính tốn Ta xác định nội lực biến dạng sườn ngang Hình 13.9 Biểu đồ momen đứng Momen lớn gối là 2.46 kNm  max = 2.40 10 = 1547.39  [ ] = R= 2100daN/cm2 15.51 R: cường độ thép, R=2100 daN/cm2 W: Mômen kháng uốn gông 100x50x2, W=15.51 (cm3) Thỏa mãn yêu cầu chịu lực -Kiểm tra theo điều kiện độ võng: Sử dụng phần mềm Sap 2000, ta có mơ hình chất tải để kiểm tra điều kiện cường độ Hình 13.10 Sơ đồ làm việc đứng với tải trọng tiêu chuẩn f max = 0.068   f max  = l 900 = = 2.25 (mm) 400 400 Trong đó:  Chọn khoảng cách lớn ty neo lneo=900 cm e Kiểm tra ty neo16 Lực kéo tác dụng lên ty neo phản lực gối tựa sơ đồ tính gơng 100x50x2 Hình 13.11 Nội lực ty neo P=4132 daN ( q tải phân bố gông) tt Ứng suất kéo xuất ty giằng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 133 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà = P 4132 = = 2055.72 (daN/cm2)  Rs=2800 daN/cm2 Sty 2.01  Thỏa mãn điều kiện 13.1.4 Tính tốn consol đỡ giàn giáo Bốn chân hệ giàn giáo đặt xà gồ 100x50x2mm, vị trí chân truyền trực tiếp tải trọng lên consol, nên consol coi dầm đơn giản chịu tải tập trung, consol có hai lực tập trung a Tải trọng tác dụng lên consol Hệ giáo đỡ tầng điển hình tầng gồm 10 tầng giáo, tầng giáo gồm khung giáo trọng lượng 13 kg=13daN Giả thiết có tầng thao tác, tầng giáo có sàn thao tác kích thước 1600×345, trọng lượng sàn thao tác 11kg= 11 daN + Tĩnh tải Trọng lượng thân giáo: Pbt = n.g k N = 1,1.13.10 = 143daN Trọng lượng sàn thao tác: Ps = n.g s N = 1,1.11.3 = 36,3 daN Tĩnh tải tập trung chân giáo tác dụng lên xà gồ: Ptt = (514.8 + 109) / = 77.98 (daN ) (143 + 36,3) = 44,825 daN + Hoạt tải Ptt = Hoạt tải người thiết bị thi công lấy ptc = 250(kg / m ) n.Ptc S s 1, 2.250.1,656 = 2 = 248.4 daN 4 Trong đó: Ss= 3.1,6.0,345=1,656 m2 Tải trọng tính tốn: P = 44,825+ 248.4+ 4.1,6= 299.625 daN Trọng lượng xà gồ lấy g=4 daN/m b Sơ đồ tính nội lực consol Consol coi dầm đơn giản có đầu thừa chịu tải trọng tập trung từ xà gồ Tính tốn cho consol nguy hiểm với liên kết gối tựa cố định so với mép sàn, bố trí điểm liên kết gối tựa cho consol khác Hoạt tải tập trung chân giáo: Pht = MÉP SÀN 200 500 500 800 P=299.625 daN 735 P=299.625 daN 1250 200 4185 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 134 Chung cư cao cấp thành phố Đơng Hà Hình 13.12 Sơ đồ tính consol đỡ giàn giáo Sử dụng phần mềm SAP2000 để mơ sơ đồ tính để xác định nội lực dầm consol Hình 13.13 Biểu đồ mơ men xuất từ SAP2000 Hình 13.14 Phản lực gối Mmax= -8.4679 kN.m= -84679 daN.cm Rmax=1894 daN c Lựa chọn tiết diện xà gồ Theo điều kiện cường độ: max = M max M 84679  R = 2100 daN / cm  Wyc = max = = 40.32 cm3 [] 2100 W Chọn thép chữ I150x100, W= 102 cm3>Wyc= 40.32cm3, Vậy chọn xà gồ thép I150x100 d Tính thép neo consol vào sàn Phản lực gối tựa lớn nhất: Rmax=1894 daN Thép neo chọn nhóm CII, diện tích cốt thép tổi thiểu: As = N 1894 = = 0.676 (cm2) 2R s 2800 Rs=280Mpa= 2800 daN/cm2: cường độ tính tốn thép nhóm CII Chọn thép  12 có As=0.785 cm2 > Asyc 13.2 Thiết kế biện pháp lắp ghép thi công phần thân cơng trình Q trình thi cơng gồm giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Lắp ghép cột vào đài móng (hoặc nối cột) Giai đoạn 2: Thi cơng bê tông lõi thang máy, cột Giai đoạn 3: Lăp ghép dầm, thi công sàn liên hợp 13.2.1 Lựa chọn cần trục tháp a Xác định tải trọng nâng cấu kiện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 135 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Bảng 13.2 Tải trọng cấu kiện tầng Khối lượng Chiều dài Khối lượng cấu Bán kính cẩu riêng (kg/m) (m) kiện (kg) lắp (m) Cột 172 9.4 1616.8 36.62 Cột 117 9.4 1099.8 39.34 Dầm 107.5 8.5 913.75 37.6 Dầm phụ 57.07 342.42 38.27 Tấm thép 13 6.5 84.5 36.35 Việc lựa chọn cần trục cho cẩu lắp cấu kiện xa vị trí đứng cần trục cẩu lắp cấu kiện nặng Vì vậy, cần xác định tải trọng cấu kiện lớn cấu kiện vị trí cẩu lắp xa nhất, dầm chính, dầm phụ sàn STT Cấu kiện kích thước cấu kiện mặt tương đối nên tính tốn cho vị trí xa cần trục 13.2.2 Xác định thông số cần trục a Xác định tầm với cần trục Công thức xác định: Hct = H + h1 + h2 + h3 (m) Trong đó: H = 55.65m: cao trình đặt vật liệu lớn so với cao trình máy đứng h1 = 0.5m: khoảng cách an toàn vận chuyển cấu kiện bề mặt cơng trình h2=9.4 m: chiều cao lớn cấu kiện cẩu lắp (lắp dựng cấu kiện cột có chiều cao lớn nhất) h3=1.5m: chiều cao cáp treo vật  Hct = 55.65 + 0.5 + 9.4 + 1.5 = 67.05m b Xác định tầm với cần trục Công thức xác định: R = a + b + 0.8( m ) Trong đó: a: khoảng cách nhỏ tính từ tim cần trục đến mép tường nhà, lấy a = 1.2m b: khoảng cách từ mép tường nhà vị trí cần trục đến điểm xa lấy b = 34.45m Và 0.8 khoảng cách an toàn đối trọng quay phía cơng trình  R = 1.2 + 34.45 + 0.8 = 36.45m Lựa chọn cần trục tháp HPCT 5510 (phụ lục 7.14) Ứng với tầm với R = 36.45m trọng lượng nâng cần trục Q = 2T, tương ứng với tải tầm với 7.5m trọng lượng nâng cần trục 3.26T c Bố trí cần trục tháp mặt Khoảng cách từ trọng tâm cần trục tháp tới mép ngồi cơng trình xác định theo công thức: A= rc + L AT + ldg (m) Trong đó: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 136 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà rc: Chiều rộng đường ray chân đế cần trục, rc = 4.5m LAT: Khoảng cách an toàn, LAT = 1m Ldg: Chiều rộng dàn giáo, Ldg = 1.25m+0.6m = 1.85m A = 2.25 + + 1.85= 5.10m 13.2.3 Trình tự thi cơng tầng điển hình Sản xuất tơn: Để sản xuất tơn thép định hình, người ta dùng phổ biến máy cán trục lăn Máy gồm dãy trục cán có hình dạng khác Dải thép qua trục cán thay đổi hình dạng cán dải thép dày 0.3 đến 18mm, rộng 20 đến 2000m Tốc độ cán 10 đến 30 m/phút Trong phạm vi đồ án em sử dụng tôn thép ComFlo 46 hãng Corus sản xuất có kích thước phù hợp với cơng trình Các bước thi công: Bước 1: Lắp đặt hệ sàn công tác Dùng cần trục tháp cẩu sàn công tác đặt vào vị trí để phục vụ cho cơng việc thi công sàn Bước 2: Lắp đặt tôn thép định hình Cần phải lưu ý đặt cho nếp sóng thể phương chịu lực Sau tơn đặt vào vị trí liên kết vào cánh dầm để tránh gió lật Bước 3: Hàn chốt chống cắt liên kết sàn với cánh dầm Bằng cách sử dụng súng hàn chuyên dụng hàn chốt chống cắt xuyên qua tôn liên kết vào cánh dầm Thực việc hành theo phương dầm dầm phụ Bước 4: Lắp đặt cốt thép sàn Bước 5: Dựng hệ cột chống xà gồ Vì nhịp tơn lớn nên sử dụng hệ xà gồ cột chống để đảm bảo an tồn cho q trình thi cơng Bước : Đổ bê tơng sàn: Q trình thi công đổ bê tông sàn tương tự trình đổ bê tơng kết cấu bê tơng cốt thép thông thường, sử dụng bê tông thương phẩm để đổ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 137 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà KẾT LUẬN Sau thời gian gần ba tháng để thực đồ án, cịn nhiều sai sót dựa tìm hiểu vận dụng kiến thức, em xin đưa kết luận sau: + Kết cấu liên hợp thép – betong có nhiều ưu điểm vượt trội kết cấu truyền thống, đặc biệt nhà cao tầng Nhưng ưu điểm giúp giảm thời gian thi cơng, tải trọng cơng trình giải pháp khơng gian cơng trình + Việc tính tốn cấu kiện thông thường dễ thỏa mãn điều kiện thiết kế ln gặp khó khăn thiết kế, tính tốn phần liên kết cấu kiện + Do trình độ hạn chế mức độ đồ án tốt nghiệp cấp độ sinh viên nên cịn có sai khác điều kiện giả thiết tính tốn với điều kiện làm việc cơng trình Em xin lần cảm ơn q thầy giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 138 Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Eurocode 1: Actions on structures - General actions - Part 1-4: Wind actions, 2004 [2] Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-1: General rules and rules for building, 2004 [3] Eurocode 3: Design of steel structures - Part 1-8: Design of joints, 2005 [4] Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2004 [5] The Steel Construction Institute P121, Composite Beam Design to Eurocode [6] The Steel Construction Institute P300, Composite Slab andBeam Using Steel Decking: Best Practice for Design and Construction [7] The Steel Construction Institute P056, The Fire Resistance of Composite Floors with Steel Decking (2nd Edition) [8] PGS.TS Nguyễn Văn Hội, Kết cấu liên hợp thép bê tông dùng nhà cao tầng, 2010 [9] TCXD 205:1998, Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, 2002 [10] TCVN 2737:1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế 1997 [11] TCXD 195:1997, Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi, 1999 [12] TCXD 206:1998, Cọc khoan nhồi - Yêu cầu chất lượng thi công, 1999 [13] Eurocodes 4: Design of composite Steel and concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for building, 2004 [14] Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-1: General actions - Densities, selfweight, imposed loads for buildings, 2002 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn 139 Phụ lục ... 135 xii Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Chương 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng cơng trình Tịa nhà ? ?Chung cư cao cấp Thành Phố Đơng Hà? ?? điểm đến cho thành phố miền... Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà - Với tầng hầm đủ đảm bảo nhu cầu diện tích đỗ xe cơng trình ? ?Chung cư cao cấp Thành Phố Đông Hà? ??,... cầu ngày tăng cao số lượng chất lượng thành thành phố Đông Hà Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lưu Hướng dẫn: ThS Vương Lê Thắng - TS Lê Khánh Toàn Chung cư cao cấp thành phố Đông Hà Chương 2: