TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ
CAO ỐC VĂN PHÒNG
(THUYẾT MINH/PHỤ LỤC)
SVTH : PHẠM VĂN SƠN
MSSV : 20661171
GVHD : TS. DƯƠNG HỒNG THẨM


LỜI CẢM ƠN !
Một mùa thu như bao mùa thu trước
Nắng hồng lên trong mắt biếc học trò
Phấn trắng, bảng đen, nét mực thầy vẫn đó
Sao em tìm mà chẳng thấy ngày xưa

Thời gian qua, mùa thu nay có khác?
Bao chuyến đò qua chốn ấy sông sâu
Nghĩa thầy cô một đời không trả hết
Dẫu đời em qua biết mấy nhịp cầu.

Trang giáo án bao năm thầy vẫn mở
Mà tập bài thầy chấm đã khác xưa
Chúng em đi, biết khi nào về lại
Có bao giờ tìm được thuở ngây thơ

Mùa thu qua, bụi thời gian rơi rắc
Nên tóc thầy một sáng bỗng bạc thêm
Trời xanh vẫn bình yên ngoài cửa lớp
Chữ nghĩa tình muôn thuở chẳng nguôi quên.

Em xin gửi lời cám ơn xâu sắc nhất đến thầy cô! Những ngọn nến tuyệt vời và kì diệu đã
thắp sáng tâm hồn chúng em bằng niềm tin và tri thức. Người đã an ủi ,dỗ dành chúng em
trong vòng tay tràn ngâp tình yêu thương, và chính bàn tay kì diệu ấy đã chắp cánh biết bao
ước mơ và hoài bão của chúng em. Thầy cô đã âm thầm lặng lẽ nhìn những bước chân của
chúng em bước vào đời. Mỗi ngày đối với em chính là một món quà vô giá nhưng chính thầy
cô là món quà kì diệu mà Tạo Hóa đã ban tặng cho chúng em. Thày cô đã mở cánh cửa tri
thức của chúng em và nắm bàn tay chúng em vượt qua tất cả thử thách của cuộc đời
Vẫn là lời cám ơn thầy cô, đó là lời nói chân thành nhất
Của sinh viên chúng em dành riêng tặng người luôn mãi cám ơn.


Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HÔNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171

MỤC LỤC

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1
1.2 VỊ TRÍ XÂY DỰNG 1
1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 1
1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 2
1.5 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 3
1.6 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3 Chương 2: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG 5
2.1 CẤU TẠO 5
2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 6
2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 8
2.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 9
2.5 NEO CỐT THÉP 10 Chương 3: SÀN BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 11
3.1 MẶT BẰNG CẤU TẠO 11
3.2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 11
3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG SUẤT TRƯỚC 12
3.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 14
3.5 THIẾT BỊ SỬ DỤNG TẠO ỨNG SUẤT TRƯỚC 15
3.6 THIẾT KẾ MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 16

4.6 KHAI BÁO TẢI TRỌNG 52
4.6.1 Tải trọng gió 52
4.6.2 Thành phần tónh của tải trọng gió 53
4.6.3Thành phần tónh của tải trọng gió 57
4.7 TỔ HP NỘI LỰC 69
4.8 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC A 71
4.8.3 Cốt thép dầm 72
4.8.4 Cốt thép cột 78
4.9 KIỂM TRA TIẾT DIỆN CỘT 85

Chương 5: TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG 89
5.1 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 89
5.1.2 Các giả thiết cơ bản 89
5.1.3 Các bước tính toán 90
5.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH CỨNG 92

Chương 6: ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 97

6.1 CƠNG TÁC KHẢO SÁT NGỒI HIỆN TRƯỜNG 97
6.2 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 98
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171
Chương 7 THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI VÀ CỌC BARRET 101
7.1 GỚI THIỆU 101
7.2 GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN 102
7.3 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 103
7.4 MẶT BẰNG PHÂN LOẠI MÓNG 103
7.5 VẬT LIỆU 104

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn
nhất nước với nhiều cơ quan đầu ngành, sân bay, bến cảng đang từng bước xây dựng
cơ sở hạ tầng.
Mức độ đô thò hóa ngày càng tăng, hàng loạt công ty nước ngoài đầu tư vào Việt
Nam, nhiều công ty được thành lập đòi hỏi nhu cầu văn phòng làm việc ngày càng
nhiều. Cao ốc văn phòng cho th ra đời cũng không nằm ngoài mục đích đó.
1.2 VỊ TRÍ XÂY DỰNG
Công trình được xây dựng tại quận 7, tp. Hồ Chí Minh
1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU
Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:
1.3.1 Mùa nắng
Từ tháng 12 đến tháng 4 có :
• Nhiệt độ cao nhất : 40
0
C
• Nhiệt độ trung bình : 32
0
C
• Nhiệt độ thấp nhất : 18
0
C
• Lượng mưa thấp nhất : 0,1 mm
• Lượng mưa cao nhất : 300 mm
• Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%
1.3.2 Mùa mưa
Từ tháng 5 đến tháng 11 có :

Công trình bao gồm: 02 tầng hầm, 15 lầu, một mái
Tổng diện tích xây dựng là 33 × 33= 1089 m
2
,
Chiều cao công trình 55.3 m chưa kể tầng hầm.
1.4.2 Chức năng của các tầng
Tầng hầm cao 3.3m và 3.6m: Diện tích tầng hầm được dùng để xe, làm phòng
cầu thang, phòng thiết bò kỹ thuật thang máy, máy phát điện, phòng xử lý nước cấp và
nước thải
Tầng trệt cao 4.2 m: Diện tích bằng các tầng khác nhưng không xây tường ngăn
cách nhiều dùng để làm khu vực sảnh tiếp tân, các phòng quản lý.
Tầng điển hình (từ tầng 5 đến tầng 15) cao 3.2m: Dùng làm văn phòng.
Tầng kỹ thuật : Gồm các phòng kỹ thuật ( cơ, điện, nước, thông thoáng, phòng kỹ
thuật truyền hình, ) và bên trên là tầng chứa bồn nước mái.
1.4.3 Giải pháp đi lại
Giao thông đứng được đảm bảo bằng năm buồng thang máy và hai cầu thang bộ.
Giao thông ngang: hành lang giữa là lối giao thông chính.
1.4.4 Giải pháp thông thoáng
Tất cả các phòng đều có ánh sáng chiếu vào từ các ô cửa
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 3
Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống
thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các gain lạnh về khu xử lý
trung tâm.

Ngôi nhà nằm trên mảnh đất thông thoáng, cao hơn các nhà khác xung quanh
1.5 GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Toàn bộ kết cấu của công trình là khung - vách chòu lực bằng bêtông cốt thép đổ


SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 4
Tòa nhà gồm 2 cầu thang bộ, 5 thang máy chínhï bảo đảm thoát người khi hỏa
hoạn.
Tại mỗi tầng đều có đặt hệ thống báo cháy, các thiết bò chữa cháy. Thang máy,
còi báo động, hệ thống đồng hồ đo.
1.6.7 Hệ thống vệ sinh
Xử lý hầm tự hoại bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi ra hệ
thống cống chính của thành phố.
Các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp nhau theo trục đứng để tiện thông thoát
.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 5
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG
2.1 CẤU TẠO
Tính toán cầu thang điển hình cho công trình. Đây là cầu thang 2 vế, dạng bản
không dầm đỡ, không dầm limon, tựa trực tiếp lên sàn.

Hình 2.1 Mặt bằng cầu thang điển hình

Hình 2.2 Mặt cắt cầu thang điển hình
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 6

Cầu thang là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3.2m

= 0.01mm ,
γ
= 28 KN/m
3
, n = 1.1
- Vữa lót ,
δ
= 0.03mm ,
γ
= 18 KN/m
3
, n = 1.2
- Bậc thang ,
δ
= 0.068mm
γ
tb
= 18KN/m
3
, n = 1.1
- Bản BTCT ,
δ
=0.15 mm ,
γ
= 25 KN/m
3
, n = 1.1
- Vữa trát ,
δ
=0.015mm ,

td
h
m
α
δ
×
== =
Bảng 2.1 Tónh tải bản thang
STT Vật liệu
Chiều dày
tdi
δ
(m)
γ
(KN/m
3
)
n
TT tính toán
'
2
tt
g (KN/m
2
)
1 Đá granite 0.01 28 1.1 0.308
2 Lớp vữa lót 0.02 18 1.2 0.432
3 Bậc thang 0.068 18 1.1 1.346
4 Lớp BTCT 0.15 25 1.1 4.125
5 Lớp vữa trát 0.015 18 1.3 0.351

KN/m
2
b. Hoạt tải
p
tt
= p
c
.n
p
=1.2 × 3.0 = 3.60 KN/m
2

Tổng tải trọng tác dụng lên bậc thang
q
2
= g
2
+ g
lc
+ p
tt
= 8.2 + 0.279 + 3.6 = 12.079KN/m
2

2.2.2 Chiếu ngh
ỉ
a. Tónh tải
Bảng 2.2 Tónh tải chiếu ngh
ỉ
STT Vật liệu

c
.n
p
=1.2 × 3 = 3.60 KN/m
2

Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản
q
1
=(p
t t
+
tt
g
1
)×1m = 5.216 + 3.60 = 8.816 KN/ m
22.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Sơ đồ tính và nội lực của vế thang thứ nhất từ sàn tầng dưới đến chiếu ngh
ỉ. Tính
toán cầu thang như bản loại dầm hai đầu tựa Hình 2.4 Sơ đồ tính cầu thang

Kết quả nội lực từ SAP 2000 như sau
Với số liệu khai báo như sau

b
=27000MPa
Thép AII: R
s
= 280MPa
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 10
CT tính:
2
0
m
b
M
R
bh
α
=
,
112
m
ξ
α
=− −
,
bo
s
s
R

ξ

A
s

(cm
2
/m)
Chọn
Thép
A
s_ch

(cm
2
/m)
µ

(%)
Gối chiếu
nghỉ 1
44.54 0.13 0.229 0.121 9.55
φ
12a110
10.28 0.79
Gối chiếu
nghỉ 2
44.54 0.13 0.229 0.121 9.55
φ
12a110

≥ω +∆λ


≥λ
:
min_
,,,
anananan
l
λ
λ
ω
∆

Đoạn neo cốt thép chòu kéo trong bêtông chòu kéo
0.7
11
20
an
an
an
ω=
∆λ = ⇒
λ=
mml
mml
mml
an
an
an

280
0.5 8 12 231
17
12 12 144
an
an
lxmm
lx mm

≥+=


≥=

250
an
lmm⇒=
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HƠNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 11
CHƯƠNG 3
SÀN BÊ TƠNG DỰ ỨNG LỰC
3.1 MẶT BẰNG CẤU TẠO

Hình 3.1. Mặt bằng kết cấu sàn

3.2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÊ TƠNG ỨNG SUẤT TRƯỚC

Bê tơng ứng lực trước (BT ULT) là bêtơng, trong đó thơng qua lực nén trước để tạo

suất bị mất đi chỉ là một phần nhỏ của ứng suất ban đầu thì ứng suất ban đầu của thép phải
rất cao, vào khoảng 1200 đến 2000 MPa. Để đạt được điều này thì việc sử dụng thép
cường độ cao là thích hợp nhất.
Cần phải sử dụng bêtông cường độ cao trong BTCT ULT vì loại vậy liệu này có khả
năng chịu kéo, chịu cắt, chịu uốn cao và sức chịu tải cao, biến dạng do từ biến ít hơn, do đó
ứng suất trước trong thép sẽ bị mất ít hơn. Việc sử dụng bêtông cường độ cao sẽ làm giảm
kích thước tiết diện ngang của cấu kiện. Việc giảm trọng lượng của cấu kiện, vượt nhịp lớn
hơn sẽ làm tăng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
- Có khả năng chống nứt cao hơn (do đó khả năng chống thấm tốt hơn). Dùng BTCT ULT,
người ta có thể tạo ra các cấu kiện không xuất hiện các khe nứt trong vùng bêtông chịu kéo
hoặc hạn chế sự phát triển bề rộng của khe nứt khi chịu tải trọng sử dụng.
- Có độ cứng lớn hơn ( do đó có độ võng và biến dạng bé hơn)

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG SUẤT TRƯỚC
3.3.1 Phương pháp căng trước
Phương pháp này thường sử dụng cho quy trình sản xuất các cấu kiện đúc sẵn. Cốt
thép ULT được neo một đầu cố định vào bệ còn đầu kia được kéo ra với lực kéo N. Dưới
tác dụng của lực N, cốt thép được kéo trong giới hạn đàn hồi và sẽ giãn dài ra một đoạn,
tương ứng với các ứng suất xuất hiện trong cốt thép. Khi đó, đầu còn lại của cốt thép được
cố định nốt vào bệ. Đổ bêtông, đợi cho bêtông đông cứng và đạt cường độ cần thiết thì
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HÔNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 13
buông cốt thép. Như một lò so bị kéo căng, các cốt thép này có xu hướng co ngắn lại và
thông qua lực dính giữa thép và bê tông, cấu kiện sẽ bị nén với giá trị bằng lực N đã dùng
khi kéo cốt thép. Ưu điểm của phương pháp căn trước là có thể phân bố lực nén đều đặn
trong cấu kiện. Nhược điểm của phương pháp này là phải lắp đặt bệ tỳ phức tạp.

Hình 3.2. Sơ đồ phương pháp căng trước

thời gian ngắn với cường độ chịu kéo tương đối cao hơn so với bê tông thông thường, độ
co ngót thấp, tính từ biến thấp nhất và giá trị mô đun đàn hồi lớn. Theo tiêu chuẩn Ấn Độ
IS:1343-1980, cường độ chịu nén của khối lập phương tại 28 ngày tuổi là 40 MPa đối với
cấu kiện căng trước và 30 MPa đối với cấu kiện căng sau. Theo tiêu chuẩn ACI318,
bêtông đạt cường độ chịu nén tại 28 ngày tuổi từ 27.58 đến 68.95 MPa
3.4.2 Thép cường độ cao
Thép ứng suất trước có thể là sợi, cáp hoặc thanh thép hợp kim.

Thép sợi sử dụng cho bêtông ULT nói chung tuân theo tiêu chuẩn ASTM A-421. Sợi
thép được quấn thành cuộn và được cắt và lắp ở nhà máy hay tại hiện trường. Trước khi
thi công, sợi thép cần được vệ sinh bề mặt để tăng lực dính kết với bêtông.
Cáp ứng suất trước phổ biến nhất là loại cáp 7 sợi, có cường độ chịu kéo tới hạn f
pu
là
1720 MPa và 1860 MPa, kết dính hoặc không kết dính.
Hiện nay, ngoài loại cáp đơn 7 sợi còn có loại cáp bao gồm nhiều cáp đơn kết hợp
với nhau. Loại cáp này có ưu điểm là mỏng, nhẹ và dẻo.
Thép thanh sử dụng cho bêtông ULT tuân theo tiêu chuẩn ASTM A-322 và A-29, với
yêu cầu có ứng suất phá hoại đạt tới 90% cường độ giới hạn. Mặc dù cường độ giới hạn
thực tế thường đạt tới 1100 MPa, nhưng giá trị tiêu chuẩn nhỏ nhất thường lấy là 1000
MPa. Hầu hết các tiêu chuẩn thường đưa ra giới hạn chảy nhỏ nhất là 896 MPa mặc dù
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2006 GVHD : TS. DƯƠNG HÔNG THẨM SVTH : PHẠM VĂN SƠN MSSV : 20661171 Trang 15
giá trị thực tế còn cao hơn. Độ giãn dài nhỏ nhất tại lúc phá hoại ở vị trí chiều dài bằng
20 lần đường kính là 4%, với độ giảm nhỏ nhất của tiết diện tại lúc phá hoại là 25%
Thép cường độ cao được sản xuất từ hợp kim bao gồm mangan, silic, cacbon,…bằng
phương pháp cán nguội hoặc bằng phương pháp cán nóng và được tôi, làm cho cứng


dụng cáp dính kết. Cáp có thể được luồn vào ống dẫn trước khi đặt ống dẫn vào vị trí
hoặc sau khi đặt ống dẫn vào vị trí. Nếu cáp ngắn thì khơng cần sử dụng máy luồn cáp.
Neo được thiết kế để cố định cáp ở cả hai đầu cáp. Đối với cáp khơng dài lắm (dưới
30m), có thể bố trí một đầu neo cố định và một đầu neo cơng tác. Khi cáp q dài thì bố
trí neo cơng tác tạo ULT ở cả hai đầu để tránh tổn hao ứng suất do ma sát. Cấu tạo neo
đơn giản, cáp cần phải dài q đầu neo một đoạn và sẽ được cắt ngắn sau khi truyền lực
ứng suất. Hiện nay neo cơng tác được sử dụng phổ biến nhất là hệ neo Freyssinet dùng
nêm hình cơn và lò xo để tránh ứng suất cục bộ trong bê tơng vùng neo. Nêm hình cơn sẽ
tự động dịch chuyển về phía bản đệm để khóa cáp và có tác dụng như một bộ phận
truyền ứng suất tự động. Neo được chế tạo để thuận lợi cho việc đo độ dãn dài của cáp và
gia tải ULT.
● Có 4 dạng thiết bị căng thép
- Căng bằng thiết bị cơ khí: thiết bị này thường bao gồm các khối nặng có hoặc khơng có
bộ truyền lực đòn bẩy, bộ truyền lực bánh răng kết hợp với khối ròng rọc có hoặc khơng
có bánh răng và máy cuốn sợi. Thiết bị này được sử dụng chủ yếu để sản xuất các thành
phần bê tơng ULT trong nhà máy với quy mơ lớn
- Căng bằng thiết bị thủy lực: đây là thiết bị đơn giản nhất để tạo ra lực ULT lớn, được sử
dụng rộng rãi. Các kích thủy lực thơng dụng có lực căng từ 5-100 tấn. Các kích thủy lực
lớn có các lực căng từ 200-600 tấn. Khi sử dụng kích thủy lực, quan trọng nhất là phải đo
chính xác lực căng trong q trình căng.
- Căng bằng ngun lý điện học: phương pháp này tạo lực ULT bằng cách nung nóng cáp
bằng dòng điện, cáp được neo trước khi đổ bê tơng. Thép được nung nóng ở nhiệt độ
300-400
o
C trong vòng 3-5 phút. Thép sẽ giãn dài ra khoảng 0.4-0.5%. Sau khi nguội,
thép sẽ co ngắn lại nhưng bị neo cản trở. Thời gian thép nguội khoảng 12-15 phút.
Phương pháp này có thể tạo ra ứng suất căng ban đầu từ 500-600 MPa

- Căng bằng phương pháp hóa học: sử dụng xi măng trương nở để tạo ULT, độ giãn nở
được điều chỉnh bằng phương pháp bảo dưỡng.

E =× MPa
Cường độ chịu nén cho mẫu lăng trụ ở 28 ngày tuổi theo tiêu chuẩn ACI