TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA XÂY DNG VÀ IN
ÁN TT NGHIP
K S NGÀNH XÂY DNG
THIT K CHUNG C CAO TNG
BÌNH THNH
(THUYT MINH) SVTH : NGÔ HU HIN
MSSV : 20761115
GVHD : TS.NGUYN TRNG PHC
Li cm n
LI CM N
Ngày nay cùng vi s phát trin không ngng trong mi lnh vc, ngành xây dng c
bn nói chung và ngành xây dng dân dng nói riêng là mt trong nhng ngành phát trin
mnh vi nhiu thay đi v k thut, công ngh cng nh v cht lng. đt đc điu đó
đòi hi ngi cán b k thut ngoài trình đ chuyên môn ca mình còn cn phi có mt t duy
sáng to, đi sâu nghiên cu đ tn dung ht kh nng ca mình.
Qua 4.5 nm hc ti khoa Xây Dng & in trng i Hc M TpHCM, di s giúp đ
tn tình ca các Thy, Cô giáo cng nh s n lc ca bn thân, em đã tích ly cho mình mt
s kin thc đ có th tham gia vào đi ng nhng ngi làm công tác xây dng sau này. Và
thc đo ca kin thc đó là đ án tt nghip này. ó thc s là mt th thách ln đi vi
mt sinh viên nh em khi mà cha tng gii quyt mt khi lng công vic ln nh th.
Hoàn thành đ án tt nghip là ln th thách đu tiên vi công vic tính toán phc tp,
gp rt nhiu vng mc và khó khn. Tuy nhiên đc s hng dn tn tình ca các thy
giáo hng dn, đc bit là thy TS Nguyn Trng Phc đã giúp em hoàn thành đ án này.
Nhng vi kin thc hn hp ca mình, đng thi cha có kinh nghim trong tính toán, nên đ
án th hin không tránh khi nhng sai sót. Em kính mong tip tc đc s ch bo ca các
Thy, Cô đ em hoàn thin kin thc hn na.
Em xin gi li cm n đn các anh, các bn ketcau.com đã tn tình giúp đ.
Xin cm n gia đình, ngi thân và bn bè đã đng viên và giúp đ em trong sut quá trình
thc hin đ án này
Cui cùng, em xin chân thành cám n các Thy, Cô giáo trong khoa Xây Dng & in
trng i Hc M TpHCM, đc bit là các Thy đã trc tip hng dn em trong đ tài tt
nghip này.
TpHCM, tháng 03 nm 2012.
Chn b dày sàn Error! Bookmark not defined.
2.3. S
TÍNH ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.4. XÁC NH TI TRNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.4.1
Trng lng bn thân sàn Error! Bookmark not defined.
2.4.2 Trng lng tng xây trên sàn Error! Bookmark not defined.
2.4.3 Hot ti Error! Bookmark not defined.
2.4.4 Tng ti trng tác dng lên sàn Error! Bookmark not defined.
2.5. XÁC
NH NI LC ERROR ! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.5.1
Tính sàn bn kê 4 cnh Error! Bookmark not defined.
2.5.2 Tính sàn bn dm Error! Bookmark not defined.
2.6. TÍNH CT THÉP ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.7. TÍNH VÕNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
2.7.1
võng gii hn Error! Bookmark not defined.
2.7.2 võng ca sàn Error! Bookmark not defined.
2.8. TÍNH
VÕNG VÀ VT NT CA SÀN (THEO TCVN 356 – 2005) ERROR! BOOKMARK
NOT DEFINED.
2.8.1
Quan đim tính toán Error! Bookmark not defined.
Mc lc 2.8.2
Tính toán và kim tra nt ti v trí gi cho ô sàn đin hình Error! Bookmark not
HÌNH HC B NC MÁI
ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.2. CHN S B KÍCH THC CU KIN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.3. TÍNH BN NP ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.3.1. S đ bn np Error! Bookmark not defined.
4.3.2. S đ tính Error! Bookmark not defined.
4.3.3. Xác đnh ti trng tác dng Error! Bookmark not defined.
4.3.4. Xác đnh ni lc Error! Bookmark not defined.
4.3.5. Tính ct thép Error! Bookmark not defined.
4.4. TÍNH
BN ÁY
ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.4.1. S đ bn đáy Error! Bookmark not defined.
4.4.2. S đ tính Error! Bookmark not defined.
4.4.3. Xác đnh ti trng tác dng Error! Bookmark not defined.
4.4.4. Xác đnh ni lc Error! Bookmark not defined.
4.4.5. Tính ct thép Error! Bookmark not defined.
4.4.6. Kim tra vt nt và đ võng bn đáy Error! Bookmark not defined.
Mc lc 4.5. TÍNH BN THÀNH ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.5.1. S đ tính bn thành Error! Bookmark not defined.
4.5.2. Xác đnh ti trng tác dng Error! Bookmark not defined.
4.5.3. Xác đnh ni lc Error! Bookmark not defined.
4.5.4. Tính ct thép Error! Bookmark not defined.
4.6. TÍNH H DM ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.6.1. S đ tính Error! Bookmark not defined.
4.6.2. Xác đnh ti trng Error! Bookmark not defined.
5.4 TI TRNG TÁC DNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
5.4.1 Ti trng đng Error! Bookmark not defined.
5.4.2 Ti trng gió Error! Bookmark not defined.
5.5 CÁC TRNG HP TI TRNG VÀ T HP TI TRNG ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.
5.5.1 Các trng hp ti: Error! Bookmark not defined.
5.5.2 Các t hp ti trng Error! Bookmark not defined.
5.6 XÁC NH NI LC KHUNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
5.7 CHUYN V NGANG LN NHT TI NH ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
5.8 TÍNH TOÁN THIT K KHUNG TRC 2 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
5.8.1 Tính toán ct thép dm Error! Bookmark not defined.
5.8.2
Tính toán ct thép ct Error! Bookmark not defined.
CHNG 6: THIT K VÁCH CNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
6.1 C S LÝ THUYT
ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
6.1.1 Phng pháp phân b ng sut đàn hi Error! Bookmark not defined.
6.1.2 Phng pháp vùng biên chu moment Error! Bookmark not defined.
8.4.1 Xác đnh s lng cc trong móng Error! Bookmark not defined.
8.4.2 Kim tra móng cc Error! Bookmark not defined.
8.4.3 Kim tra cc chu ti trng ngang Error! Bookmark not defined.
8.4.4 Tính toán thit k đài cc Error! Bookmark not defined.
8.5 TÍNH
TOÁN MÓNG M2 (TRC A – 5)
140
8.5.1 Xác đnh s lng cc trong móng 140
8.5.2 Kim tra móng cc 142
8.5.3 Kim tra cc chu ti trng ngang 147
8.5.4 Tính toán thit k đài cc 151
8.6 TÍNH
TOÁN MÓNG M3 (TRC B – 3)
154
8.6.1 Xác đnh s lng cc trong móng 154
8.6.2 Kim tra móng cc 155
8.6.3 Kim tra cc chu ti trng ngang 161
8.6.4 Tính toán thit k đài cc 161
8.7 TÍNH TOÁN MÓNG M4 (TRC 1 – B) 163
8.7.1 Xác đnh s lng cc trong móng 163
8.7.2 Kim tra móng cc 164
8.7.3 Kim tra cc chu ti trng ngang 170
8.7.4 Tính toán thit k đài cc 175
CHNG 9 : PHNG ÁN 2 - THIT K MÓNG CC KHOANG NHI 178
Mc lc 9.1 MT BNG B TRÍ MÓNG 178
9.2 TÍNH SC CHU TI CA CC 179
10.1.1. u nhc đim ca phng pháp thi công ép cc Error! Bookmark not defined.
10.1.1.1. u đim: Error! Bookmark not defined.
10.1.1.2. Nhc đim: Error! Bookmark not defined.
10.1.2. u nhc đim ca phng pháp thi công cc khoang nhi Error! Bookmark not
defined.
10.1.2.1. u đim: Error! Bookmark not defined.
10.1.2.2. Nhc đim: Error! Bookmark not defined.
10.2. YU T K THUT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
10.3. THEO IU KIN KINH T ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
10.3.1. Móng cc ép: Error! Bookmark not defined.
10.3.2. Móng cc khoan nhi: Error! Bookmark not defined.
Mc lc 10.3.3. Da vào chi phí vn chuyn thit b, vt liu và các điu kin khác Error! Bookmark
not defined.
TÀI LIU THAM KHO 239
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 1
CHNG 1: GII THIU TNG QUAN CÔNG TRÌNH
KIN TRÚC
1. M U
Thành ph H Chí Minh vi vai trò là trung tâm kinh t, chính tr, khoa hc, k thut ln
o Nhit đ trung bình: 28
o
C
o Nhit đ thp nht: 23
o
C
o Lng ma trung bình: 274,4 mm
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 2
o Lng ma thp nht: 31 mm (tháng 11)
o Lng ma cao nht: 680 mm (tháng 9)
o m trung bình: 77,67%
o m tng đi thp nht: 74%
o m tng đi cao nht: 84%
o Lng bc hi trung bình: 28mm/ngày
o Lng bc hi thp nht: 6,5mm/ngày
- Hng gió:
Hng gió ch yu là ông – Nam và Tây – Nam vi vn tc trung bình 2,5m/s, thi
mnh nht vào mùa ma. Ngoài ra có gió ông – Bc thi nh (Tháng 12 - 1).
Thành ph H Chí Minh nm trong khu vc ít chu nh hng ca gió bão, chu nh
hng ca gió mùa và áp thp nhit đi.
4. GII PHÁP MT BNG VÀ PHÂN KHU CHC NNG
- Tòa nhà gm 15 tng:
o Tng trt cao 3.6m
o Tng đin hình (Tng 2 – 14 ) cao 3.4m
o Mt bng hình ch nht
23 56m
• Tiêu chun Kin trúc
- Quy chun xây dng Vit Nam.
- Tiêu chun xây dng Vit Nam (TCXDVN 276-2003, TCXDVN 323-2004).
- Nhng d liu ca kin trúc s.
• Tiêu chun kt cu
- Ti trng và tác đng – Tiêu chun thit k - TCVN 2737-1995
- Kt cu bê tông ct thép – Tiêu chun thit k - TCVN 356-2005
- Kt cu gch đá – Tiêu chun thit k - TCVN 5573-1991
- Nhà cao tng. Thit k kt cu bê tông ct thép toàn khi – TCXD 198 :1997
- Móng cc. Tiêu chun thit k - TCXD 205 : 1998
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 4
- Tiêu chun thit k nn nhà và công trình - TCXD 45-78
- Tiêu chun thit k công trình chu đng đt – TCXDVN 375-2006
• Tiêu chun đin, chiu sáng, chng sét
- Vic lp đt vt t, thit b s tuân theo nhng yêu cu mi nht v quy chun,
hng dn và vn bn có liên quan khác ban hành bi các c quan chc nng, vin
nghiên cu và t chc tham chiu nhng mc khác nhau, c th nh sau:
+ NFPA – Hi chng cháy Quc gia (National Fire Protection Association).
+ ICCEC – Tiêu chun đin Hi đng tiêu chun quc t (International Code Council
Electric Code).
+ NEMA – Hi sn xut vt t đin (National Electric Manufacturer Association).
+ IEC – Ban k thut đin quc t (International Electric Technical Commission).
+ IECEE – Tiêu chun IEC v kin đnh an toàn và chng nhn thit b đin.
- Lut đnh và tiêu chun áp dng:
+ 11 TCN 18-84 “Quy phm trang b đin”.
+ 20 TCN 16-86 “Tiêu chun chiu sáng nhân to trong công trình dân dng”.
+ 20 TCN 25-91 “t đng dn đin trong nhà và công trình công cng – Tiêu
5.2. Thông gió và chiu sáng t nhiên
• Thông gió
K t hp gia h thng điu hoà không khí và thông gió t nhiên. Gió t nhiên đc ly
bng h thng ca s, các khong trng đc b trí các mt ca công trình. Ngoài ra,
đ tng thêm đ thông thoáng t nhiên cho công trình, ta s dng bin pháp thông
tng, nên có th đáp ng tt cho các cn h khi mà chiu dài công trình tng đi ln.
• Chiu sáng
Tn dng ti đa chiu sáng t nhiên, h thng ca s các mt đu đc lp kính.
Vi gii pháp thông tng ánh sáng có th đc ly t bên trên khi ta b trí vòm kính
bên trên l thông tng.
5.3. H thng đin
S dng mng đin quc gia thng qua h thng đng dây và máy phát đin d
phòng. Vic thit k phi tuân theo qui phm thit k hin hành, chú ý đn ngun d
tr cho vic phát trin và m rng. H thng đng dây đin đc chôn ngm trong
tng có hp ni, phn qua đng đc chôn trong ng thép.
5.4. H thng nc
• Cp nc
Nc t h thng cp nc ca thành ph đi vào b ngm đt ti tng hm ca
công trình. Sau đó đc bm lên b nc mái, quá trình điu khin bm đc thc
hin hoàn toàn t đng. Nc s theo các đng ng k thut chy đn các v trí ly
nc cn thit.
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 7
• Thoát nc
Nc ma trên mái công trình, ban công, nc thi sinh hot đc thu vào các ng
thu nc và đa vào b x lý nc thi. Nc sau khi đc x lý s đc đa ra h
thng thoát nc ca thành ph.
5.5. Phòng chng cháy n
cao tng có cp đ bn chu kéo, nén, ct cao. Trong kt cu nhà cao tng cn dung bê
tong có cng đ t B25 tr lên và ct thép có gii hn chy t 300MPa tr lên.
Bê tông là vt liu đàn – do nên có kh nng phân phi li ni lc trong các
kt cu s dng rt hiu qu khi chu ti trng lp li (đng đt, gió bão). Bê tông có
tính lin khi cao giúp cho các b phn kt cu ca ngi nhà lien kt li thành mt h
chu lc theo các phng tác đng ca ti trng. tuy vy bê tông có trng lng bn
thân ln nên thng đc s dng hiu qu cho các ngôi nhà di 30 tng.
Chn vt liu s dng cho công trình này là:
Bê tông có cng đ chu nén B25 (M350) có R
b
= 14.5Mpa; R
bt
= 1.05Mpa;
h s điu kiên làm vic ca bê tông
b
= 0.9;
Modul đàn hi ca bê tông E
b
= 30.10
3
Mpa
Ct thép nhóm CI đi vi các thanh có đng kính < 10mm có cng d chiu
kéo R
s
= R
sc
= 225Mpa; R
sw
= 175Mpa
Ct thép nhóm CII đi vi các thanh có đng kính >10mm có cng đ chu
H thng vách cng thng đc to ra ti khu vc cu thng b, thang máy,
các khu v sinh chung và tng biên. H khung – vách đc liên kt vi nhau qua h
lien kt sàn. Trong trng hp này h sàn toàn khi có ý ngha rt ln và sàn đc xem
nh là tuyt đi cng trong mt phng ca nó (b qua bin dn dc trc chuyn v ti
các chân ct, vách xem là nh nhau).
Trong h kt cu này, h thng vách dóng vai trò ch yu chu ti trng ngang,
h thng khung đc thit k ch yu chu ti trng đng. S phân rõ chc nn này to
điu kin đ ti u hóa các cu kin, gim bt kích thc ct, dm đáp ng yêu cu
ca kin trúc.
H kt cu khung – vách t ra là h kt cu ti u cho nhiu loi công trình cao
tng. c s dng hiu qu cho các ngôi nhà cao 40 tng. nu công trình thit k
chong vùng đng đt cp 8 thì chiu cao ti đa là 30 tng, cp 9 là 20 tng.
Công trình chung c qun Bìn Thnh có tng cng 15 tng, mt bng hình ch
nht, nm trong khong cho phép v s tng mà h kt cu khung – vách qui đnh. Ta
nhn thy kt cu khung - vách phù hp vi công trình này.
ây là công trình cao trên 40m nên phi tình thêm thành phn dng ca ti
trng gió.
Chiu cao tng đin hình là 3.4m, bc ct trung bình 6 – 7m nên kt cu
BTCT sàn sn toàn khi không nh hng nhiu đn kin trúc, song nó mang tình
kinh t hn vì chiu dày bn sàn nh vi các h dm ph đc b trí.
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 10
CHNG 2: TÍNH SÀN TNG IN HÌNH
2.1. S B TRÍ DM SÀN
Phân loi ô sàn theo s đ làm vic
:
dm
Mt bng b trí dm sàn tng đin hình
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 11
2.2. CHN S B KÍCH THC CU KIN
2.2.1 Chn kích thc dm
S b chn kích thc tit din dm:
11
()
10 15
hL=÷
;
11
()
23
bh=÷
- Chn kích thc dm D
1
D
hL
m
=
. Vi:
(0.8 1.4)D =÷
: tùy thuc vào ti trng. Chn
1D
=
;
(40 45)m =÷
: sàn bn kê;
1
4000Lmm=
: cnh ngn ca ô bn;
Chiu dày sàn:
1
4000 90 100
(40 45)
s
hmm=×=÷
÷
Chn
110
s
hmm=
2.3. S TÍNH
Xét t s:
∑
;
γ
i
: Trng lng riêng lp th i (kN/m
3
)
δ
i
: B dày lp th i (m)
n
i :
H s vt ti
Lp gch lát sàn ceramic và lp gch lát sàn v sinh có cùng trng lng riêng (22kN/m
3
)
Bng 2.1 Các lp cu to sàn
STT
Các lp
cu to
Trng lng
riêng
(kN/m³)
B dày
δ (mm)
H s
vt ti
Tnh ti
(kN/m²)
1 Lp gch lát sàn 22 20 1.1 0.484
m
s
γ
×××
=
;
Án Tt Nghip KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyn Trng Phc
SVTH: Ngô Hu Hin MSSV: 20761115 Trang 13
Vi:
3
18
t
kN
m
γ
=
trng lng riêng ca tng xây
,,
ttt
bhl : ln lt là chiu dày, chiu cao, chiu dài ca tng trong ô bn.
san
s : là din tích ô sàn có tng.
Bng 2.2 Trng lng tng xây
Ký hiu
()
t
bm
cu thang, trang 12
TCVN 2737-1995.
i vi các sàn phòng ng, phòng khách, phòng v sinh, bp có din tích >=9 m
2
, thì hot
ti đc nhân vi h s gim ti:
1
A
1
0.6
0.4
A
A
y =+
;
Hot ti tính toán:
2
()
tt tc
p
kN
PPn
m
=´
;
Vi:
2
()
tt
kN
Din tích
A (m²)
H s
ψ
Hot ti P
tc
(kN/m²)
n
p
Hot
ti P
tt
(kN/m²)
S1 4.00 6.00 24 0.77 2.00 1.3 2.002
S2 4.00 8.00 32 0.72 2.00 1.3 1.872
S3 3.50 6.00 21 1.00 3.00 1.2 3.600
S4 4.00 6.00 24 0.77 1.50 1.3 1.502
S5 1.70 8.00 13.6 1.00 3.00 1.2 3.600
S6 1.50 3.50 5.25 1.00 3.00 1.2 3.600
2.4.4 Tng ti trng tác dng lên sàn
Tng ti trng tính toán:
()
tt tt
sss
qgpb=+´
()
kN
Bng 2.4 Ti trng tính toán
Ký
hiu
Hot ti
2
()
tt
s
kN
p
m
TLBT
2
()
s
kN
g
m
TL
Tng
2
()
t
kN
g
m
2
()
=≤
.Bn làm vic theo 2 phng. Có s đ ngàm 4 cnh.
Ti trng toàn phn tác dng lên ô bn:
12
()
s
P
qLL kN
=
Moment dng ln nht gia bn:
1i1
2i2
()
()
M
mPkNm
M
mPkNm
=
×
=×
Moment âm ln nht gi:
i1
i2
()
()
I
II
2.5.2 Tính sàn bn dm
T s
2
1
2
L
L
α
=>. Bn làm vic mt phng, theo phng cnh ngn. Ct 1 dãy bn theo
phng cnh ngn có b rng b = 1m. Xem bn nh mt dm có liên kt ngàm hai đu. Moment ln nht ti nhp:
2
1
max
()
24
s
qL
kNm
M
m
´
=
/L
1
Loi
Bn
m
91
m
92
k
91
k
92
S1 4.00 6.00 1.50 Bn kê 0.0208 0.0093 0.0464 0.0206
S2 4.00 8.00 2.00 Bn kê 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098
S3 3.50 6.00 1.71 Bn kê 0.0199 0.0068 0.0436 0.0149
S4 4.00 6.00 1.50 Bn kê 0.0208 0.0093 0.0464 0.0206
Bng 2.6 Ni lc sàn bn kê
Ký
hiu
q
s
m
91
m
92
k
91
k
R
MPa=
Cng đ chu kéo: 1.05
bt
R
MPa=
Modul đàn hi
37
2
30 10 3 10
b
kN
EMPa
m
=´ =´
H s điu kin làm vic ca bê tông:
0.9
b
g =
;
Ct thép nhóm CI có: 0.651
R
x =; 0.439
R
a =
Cng d chu kéo (nén) 225
ssc
RR MPa== ; 175
sw