TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA XÂY DNG VÀ IN
ÁN TT NGHIP
K S NGÀNH XÂY DNG
THIT K NHÀ CAO TNG
AN KHANG
(THUYT MINH/PH LC) SVTH : NGUYN NGUYÊN THÁI
MSSV : 0851020250
GVHD : ThS. NG TÂM VÕ THANH SN
LI CM N
Sau nhng nm tháng hc ti trng, vi s hng dn dìu dt ca các thy cô
giáo, em đã đc trang b cho mình mt s kin thc c bn v ngành xây dng.Lun vn
tt nghip là công trình đu tay ca em trc khi ra trng đi vào thc t và vn dng tt
c kin thc v ngành đã đc hc tp vi s hng dn ca các thy cô .
Li đu tiên em xin chân thành cám n toàn th quý thy cô ca trng i Hc M
Thành Ph H Chí Minh đã tn tình dy bo em trong sut quá trình hc tp. c bit là
các thy cô khoa Xây Dng và in đã truyn đt nhng kin thc và kinh nghim chuyên
môn vô cùng quý báu cho chúng em.Trong thi gian thc hin Lun vn tt nghip, em đã
nhn đc s hng dn ch bo tn tình ca Thy ng Tâm Võ Thanh Sn. Vi tt c
tm lòng bit n sâu sc, em xin chân thành cam n Thy.Và cng xin gi li cám n chân
thành đn tt c ngi thân, bn bè đã gn bó hc tp và giúp đ tôi trong sut khong thi
gian hc tp cng nh trong sut quá trình làm lun vn tt nghip này.
Trong thi gian thc hin lun vn tt nghip, em đã ht sc c gng đ hoàn
thành khi lng và tin đ ca bài lun vn tt nghip mà trng đã giao. Em rt mong
nhn đc s góp ý ca quý thy cô đ kin thc em tng bc hoàn thin hn .
Em xin chân thành cám n và kính chúc quý Thy Cô cùng toàn th các bn sinh
viên sc khe di dào, hnh phúc và thành công trong bc đng tng lai.
Trân trng.
Tp.H Chí Minh , ngày 25 tháng 1 nm 2013
Sinh viên
NGUYN NGUYÊN THÁI
3.2 Chn s b kích thc tit din 20
3.2.1 Bn thang 20
3.2.2 Dm Thang 20
3.3 S đ tính 20
3.4 Ti trng tác dng 21
3.4.1 Ti trng chiu ngh 22
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250
3.4.2 Bn thang 22
3.5 Xác đnh ni lc 23
3.6 Tính ct thép cho bng thang 24
3.7 Kim tra đ võng ca bng thang 25
3.8 Tính dm thang 25
3.8.1 Ti trng tác dng lên dm thang 25
3.8.2 S đ tính và ni lc 26
3.8.3 Tính ct thép 27
CHNG 4: THIT K B NC MÁI 29
4.1 S đ hình hc 29
4.2 Chn kích thc tit din 30
4.2.1 Kích thc tit din bn np, các dm bn np 30
4.2.2 Kích thc tit din bn đáy 31
4.2.3 Kích thc tit din bn thành 31
4.3 S đ tính 31
4.3.1 Bn np 32
4.3.2 Bn đáy 32
4.3.3 Bn thành 32
4.3.4 H dm đ b nc (dm np và dm đáy) 33
4.4 Ti trng tác dng 33
4.4.1 Tnh ti 33
6.3.2.1 Thành phn tnh 62
6.3.2.2 Thành phn đng 64
6.3.3 Áp lc đt tác dng lên khung 71
6.4 T hp ni lc 72
6.4.1 Các trng hp ti ta gán vào s đ tính 72
6.4.2 Cu trúc t hp ni lc 73
6.5 Tính thép khung trc 2 73
6.5.1 Tính thép cho ct 74
6.5.2 Thép dm 88
6.5.3 Thép vách cng 107
6.5.3.1 Lý thuyt tính toán cu kin chu nén lch tâm 110
6.5.3.2 Trình t tính toán ct thép vách cng 110
6.5.3.3 Kim tra kh nng chu lc ca vách cng 111
6.5.3.4 B trí ct thép 112
6.6 Tính thép dm biên khung trc A 127
6.7 Chuyn v ngang ln nht ti đnh công trình 128
CHNG 7 NN MÓNG 129
7.1 iu kin đa cht công trình 129
7.1.1 Cu to đa cht 129
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250
7.1.2 Bng tng hp ch tiêu c lý các lp đt 131
7.1.3 ánh giá điu kin đa cht 131
7.1.4 Kt lun và kin ngh 132
7.2 PHNG ÁN MÓNG CC KHOAN NHI 132
7.2.1 Gii thiu s lc v móng cc khoan nhi 132
7.2.2 Các thông s k thut dùng cho cc khoan nhi 132
7.2.3 Tính sc chu ti ca cc 133
7.2.3.1 Sc chu ti theo vt liu làm cc 133
7.3.6.1 Kh nng chu ti ti hn ca móng bè 163
7.3.6.2 Kh nng chu ti ti hn ca nhóm cc 164
7.3.6.3 Kh nng chu ti ca bè cc 164
7.3.7 Kim tra sc chu ti di móng khi quy c 164
7.3.8 Tính đ lún ca nn di móng khi quy c 166
7.3.9 Tính ct thép cho bn móng 167
7.4 La chn phng án móng 172
PH LC 1 D LIU U VÀO 173
1.1 S đ tính 173
1.2 D liu mô hình kt cu bng phn mm Etabs 173
1.2.1 D liu chiu cao tng 173
1.2.2 D liu khi lng và trng tâm các tng 174
1.2.3 nh ngha khi lng phân tích giao đng 174
1.2.4 nh ngha vt liu 174
1.2.5 nh ngha tit din 174
1.2.6 nh ngha các trng hp ti 175
1.2.7 Khai báo tnh tãi, hot ti sàn 176
1.2.8 Khai báo ti trng gió 178
1.2.9 nh ngha t hp ti trng 181
PH LC 2 KT QU PHÂN TÍCH DAO NG 183
2.1 Các dng dao đng riêng 183
2.2 Biên đ dao đng 184
PH LC 3 TÍNH TOÁN KT CU CHU LC 188
3.1 Ct và Vách cng 188
3.1.1 Ký hiu ct và vách cng 188
3.1.2 Ni lc vách cng trc 2 (P2) 196
3.2 Dm 202
3.2.1 Ký kiu dm 202
3.2.2 Ni lc dm khung trc 2 202
PH LC 4 TÍNH TOÁN NN MÓNG 235
m rng ra thêm các dch v phc v c dân sinh sng trong các cn h thuc chung c đó.
Gii pháp xây dng các tòa nhà chung c cao tng là gii pháp ti u nht, tit kim nht
và khai thác qu đt có hiu qu nht so vi các gii pháp khác trên cùng din tích đó.
D án Nhà cao tng AN KHANG ra đi cng không nm ngoài xu hng này. ây
là nhà cao tng thuc Khu tái đnh c 79 Chu Vn An –Phng 1 – Qun 6 – TpHCM,
có mt s đc đim sau :
Ch đu t : BAN QUN LÝ D ÁN NÂNG CP Ô TH
n v thit k: CÔNG TY T VN THIT K XÂY DNG_ Chi nhánh ti
TpHCM, 64/46L inh Tiên Hoàng
Din tích đt xây dng là 1204.2m
2
Gm có 14 tng + 1 tng sân thng và tng hm.
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 2
Hình 1.1 V trí đa lý ca công trình An Khang
II. c đim khí hu ti Thành Ph H Chí Minh
Khí hu TP H Chí Minh là khí hu nhit đi gió mùa đc chia thành 2 mùa:
. m tng đi cao nht : 84%
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 3
. Lng bc hi trung bình : 28 mm/ngày
. Lng bc hi thp nht : 6,5 mm/ngày
3- Hng gió :
Hng gió ch yu là ông Nam và Tây nam vi vn tc trung bình 2,5 m/s, thi
mnh nht vào mùa ma. Ngoài ra còn có gió ông Bc thi nh (tháng 12-1).
TP. 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.
III. Gii thiu v kin trúc
D án Nhà cao tng AN KHANG có mt bng đt xây dng là 22.3m
54m, cao
trình mái H = +49.2 m, gm 14 tng + 1 tng sân thng và tng hm, trong đó:
14 tng gm: 1 tng dch v công cng, 13 tng cn h
Tng sân thng nhm mc đích chng nóng cho các tng bên di
Tng hm: dùng làm bãi gi xe cho toàn b chung c và ni đt các thit b k
thut phc v cho công trình trong quá trình s dng.
Công trình AN KHANG đc thit k theo mt s phng án sau:
Móng: cc khoan nhi (phng án 1), móng cc ép (phng án 2)
Vách: Bê tông ct thép M#300 dày 250
Sàn: Bê tông ct thép M#300 dày 120
Cu thang, b nc: Bê tông ct thép M#300, riêng b nc có ph gia chng thm
Mái bê tông ct thép có lp chng thm và cách nhit
Tng gch, trát va, sn nc
Ca đi, ca s: ca kính khung nhôm sn tnh đin.
IV. Các gii pháp k thut
An toàn phòng cháy cha cháy :
mi tng đu đc b trí mt ch đt thit b cha cháy (vòi cha cháy dài khong
20m, bình xt CO
2
, ) . B cha nc trên mái (dung tích khong 173 m
3
) khi cn đc huy
đng đ tham gia cha cháy. Ngoài ra mi phòng đu có lp đt thit b báo cháy (báo
nhit) t đng .
H kt cu khung
H kt cu khung có kh nng to ra các không gian ln, linh hot thích hp vi các
công trình công cng. H kt cu khung có s đ làm vic rõ ràng, nhng li kém hiu qu
khi chiu cao công trình ln. Trong thc t kt cu khung bê tông ct thép đc s dng
cho các công trình đn 20 tng đi vi cp phòng chng đng đt cp
7; 15 tng đi vi
cp 8 và 10 tng đi vi cp 9. Nh vy Nhà cao tng AN KHANG cao 14 tng (k c
hm), h kt cu khung không đm bo kh nng chu lc và đ an toàn cho công trình.
Do đó ta phi chn gii pháp kt cu khác hp lý hn.
H kt cu khung – ging
H kt cu khung ging (khung và vách cng) đc to ra bng s kt hp h thng
khung và h thng vách cng. H thng vách cng thng đc to ra ti khu vc cu
thang b, cu thang máy, khu v sinh chung và các tng biên. H thng khung đc b trí
ti các khu vc còn li. Hai h khung và vách cng đc liên kt vi nhau qua h liên kt
sàn. Trong trng hp này h sàn toàn khi có ý ngha rt ln. Trong h kt cu này, h
thng vách đóng vai trò ch yu chu ti ngang, h thng khung ch yu thit k đ chu ti
đng. S phân rõ chc nng này to điu kin đ ti u hóa các cu kin, gim bt kích
thc ct và dm, đáp ng yêu cu ca kin trúc.
H kt cu khung ging t ra là h kt cu ti u cho nhiu loi công trình cao tng.
Loi kt cu này s dng hiu qu cho các ngôi nhà cao đn 40 tng. Nu công trình thit
k cho vùng có đng đt cp 8 thì chiu cao ti đa cho loi kt cu này là 30 tng, cp 9 là
20 tng.
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 6
Công trình AN KHANG có tng cng 14 tng k c tng hm vi tng chiu cao là
qu kinh t. Trong quá trình thit k, tùy vào khu đ, k thut thi công, thm m và yêu
cu k thut, ngi k s cn phi cân nhc chn la kt cu sàn cho hp lý nht.
đm bo các yêu cu nh trên, kt cu sàn sn là phng án hp lý nht áp dng
cho công trình AN KHANG
Di đây là toàn b quá trình thit k sàn tng đin hình:
2.1 Mt bng b trí dm sàn
Mt bng b trí sàn, dm nh hình 1 (trang sau)
2.2 Chn s b kích thc tit din cu kin
S b chn kích thc hình hc ca các tit din là mt công vic đu tiên ca thit
k, qua quá trình thit k ngi k s cân nhc la chn tit din hp lý hn. Trc khi
thit k sàn, ta tin hành chn s b: b dày sàn và kích thc tit din dm.
2.1.1 B dày sàn
Dùng ô sàn ln nht: S
5
kích thc 5.35m x 5.4m đ tính.
Chn b dày sàn theo công thc sau
s
D l
h
m
trong đó
0.9
D
(hot ti tiêu chun thuc loi nh)
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 8
365053505350365036505350450045005350365053503650
900090009000900090009000
54000
3800 1600 4000 3500 4000 1600 3800
9400 3500 9400
22300
365053505350365036505350450045005350365053503650
900090009000900090009000
54000
Hình 1 Mt bng b trí dm sàn
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 9
2.2.2 Kích thc tit din dm
Dùng h dm giao nhau vi kích thc các dm nh sau:
Dm chính: (Dm chính 2 phng dc, ngang có nhp gn bng nhau
là 9m và 9.4m nên ta dùng chung 1 tit din cho c 2 phng)
- Vi nhp 9m :
Chn h
d
= 80 cm
b
dm
= (0.25 0.5)h
d
.
Chn b
d
= 30 cm
Vy dm chính có kích thc tit din là 300 x 800
H dm ph chia nh ô sàn:
1 1
14 16
d
h l
1 1
540 33.8 38.6( )
14 16
h
là chiu cao ca dm,
b
h
là
b dày ca bn.
Hình 2 S đ tính bn sàn.
L1
MII
MII
M2
M1 MIMI
L2
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 10
2.4 Ti trng tác dng
2.4.1 Tnh ti
Tnh ti tác đng lên sàn tng đin hình gm có: trng lng bn thân sàn, trng
lng bn thân ca kt cu bao che. Trng lng bn thân sàn là ti trng phân b đu ca
các lp cu to sàn, đc tính theo công thc :
bt i i
2 Va lót 0.02 1.8 1.2 0.043
3 an bê tông ct thép 0.12 2.5 1.1 0.330
4 Va trát 0.015 1.8 1.2 0.032
Tng cng g
bt
0.429
Bng 2 Trng lng bn thân sàn phòng v sinh.
Stt Thành phn cu to h
i
(m) g
i
(T/m
3
) n g
i
(T/m
2
)
1 Lp gch nhám 0.02 2.0 1.2 0.048
2 Va lót 0.02 1.8 1.2 0.043
3 Lp chng thm 0.02 2.2 1.2 0.053
4 an bê tông ct thép 0.12 2.5 1.1 0.330
5 Va trát 0.015 1.8 1.2 0.032
Tng cng g
bt
0.506
Ngoài ra trng lng bn thân
t
n
: H s vt ti
t
g
: Ti trng tiêu chun ca kt cu bao che:
0.18
t
g
(T/m
2
): Các vách ngn là tng gch ng dày 100
0.33
t
g
(T /m
2
): Các vách ngn là tng gch ng dày 200
0.03
tt
t
g
(T /m
2
): Các khung nhôm + kính.
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
)
l
1
(m) l
2
(m)
S1 3.80 3.65 13.87 Không có
S2 3.65 1.60 5.84 5.41m
2
tng trên sàn
0.18 1.1
0.320
S3 4.00 3.65 14.60 Không có
S4 5.35 0.60 3.21 18.08m
2
kính khung nhôm 0.03 1.1 0.186
S5 5.40 5.35 28.89 Không có
S6 5.35 4.00 21.40 Không có
S7 5.35
3.50
18.73 Không có S8 3.65
3.50
12.78 Không có
tc
p
ca sàn đc tra trong TCVN 2737-1995 da vào công
nng ca các ô sàn.
Kt qu tính toán hot ti sàn đc lp thành bng 2.4
Bng 4 Hot ti tính toán ô sàn.
Ô sàn
Chc nng
Din tích p
tc
n P
tt
(m
2
) (T/m
2
) (T/m
2
)
S1 Phòng ng 13.87 0.15 1.3 0.195
S2 Phòng WC 5.84 0.15 1.3 0.195
S3 Phòng ng 14.60 0.15 1.3 0.195
S4 Lô gia 3.21 0.20 1.2 0.240
S5 Phòng n/bp 28.89 0.15 1.3 0.195
S6 Phòng khách 21.40 0.15 1.3 0.195
S7 Hành lang 18.73 0.30 1.2 0.360
S8 Hành lang 12.78 0.30 1.2 0.360
S9 Snh cu thang 18.00 0.30 1.2 0.360
Ô sàn
Loi ô
sàn
Tnh ti Hot ti
q
s
=g
s
+p
s
(T/m
2
)
g
bt
(T/m
2
)
g
t
qd
(T/m
2
)
g
s
(T/m
1
2
l
l
: Bn kê bn cnh
2
1
2
l
l
: Bn loi dm.
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 13
Bng 6 Thông s ô sàn
Ô Loi l
2
(m) l
1
1 2
,
M M
nhp đc tính theo các công
thc sau
1 91 1 2
s
M m q l l2 92 1 2
s
M m q l l
Và moment
,
I II
M M
gi đc tính nh sau
91 1 2
s
I
M k q l l
92 1 2
đc tra bng, ph thuc vào loi ô bn. L1
MII
MII
M2
M1 MIMI
L2
Hình
3
N
i l
c b
n keâ
b
n c
2
Tm/m
M
I
Tm/m
M
II
Tm/m
S1 1.04 0.624 8.655 0.0185
0.0173
0.0433
0.0399
0.160 0.150 -0.375 -0.345
S3 1.10 0.624 9.110 0.0194
0.0161
0.0450
0.0372
0.177 0.147 -0.410 -0.339
S5 1.01 0.624 18.027
0.0181
S8 1.04 0.789 10.079
0.0185
0.0173
0.0433
0.0399
0.186 0.174 -0.436 -0.402
S9 1.05 0.789 13.255
0.0187
0.0171
0.0437
0.0394
0.248 0.227 -0.579 -0.522
S10 1.29 0.789 12.427
0.0208
0.0125
0.0475
đu ngàm đu khp. Xét tng trng hp c th:
Ô bn dm có s đ tính là hai đu ngàm (S2 & S6 &S11 )
Ta luôn có t s
2
1
2
l
l
nên tính theo trng hp bn loi dm; ct 1 dãy bn rng
1
b
m theo phng cnh ngn đ tính, s đ tính nh hình 5
Hình 4 S đ tính các ô bn loi dm hai đu ngàm
Ni lc
nh
M
,
g
M
ca các ô bn đc tính theo các công thc sau
2
24
b
m theo phng cnh ngn; s đ tính là
mt dm công xôn . Hình 5 S đ tính các ô bn loi dm công xôn
Bng 8 Kt qu tính moment cho các ô bn loi dm
sn l2(m) l1(m) l2/l1 q(T/m2)
M1
Tm/m
MI
Tm/m
S2 3.65 1.60 2.28 0.884 0.094 -0.189
S4 5.35 0.60 8.92 0.855 0.038 -0.154
S11 4.50 1.60 2.81 0.850 0.091 -0.181
2.6 Tính ct thép
T kt qu tính ni lc, thay giá tr moment
M
vào công thc sau ta s tính đc
ct thép
Ct thép sàn AI R
s
=2300 (daN/cm
2
)
Tính bn nh cu kin chu un, tit din
100 12
b h
(cmcm)
Gi thit :
2
a
(cm) ;
0
10
h
(cm)
Theo TCVN
min
0.05%
, thng ly
min
= 0,1%. Hp lý
nht
0.3% 0.9%0.6m
q
2
2
s
g
q l
M
án tt nghip k s xây dng GVHD : ThS. ng Tâm Võ Thanh Sn
SVTH : Nguyn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 16
Bng 9 Kt qu tính thép cho các ô bn.
Ô Loi
M
(kGcm/m)
ho
(cm)
m
2
15000 10 0.012
0.012 0.68
6
a200 1.41 0.14
tha
S1 bn kê 9 M
I
-37500 10 0.029
0.029 1.64
8
a200 2.51 0.25
tha
S1 bn kê 9 M
II
-34500 10 0.027
0.027 1.53
8
a200 2.51 0.25
tha
S2 bn dm M
1
17700 10 0.014
0.014 0.79
6
a200 1.41 0.14
tha
S3 bn kê 9 M
2
14700 10 0.011
0.011 0.62
6
a200 1.41 0.14
tha
S3 bn kê 9 M
I
-41000 10 0.032
0.033 1.87
8
a200 2.51 0.25
tha
S3 bn kê 9 M
a200 2.51 0.25
tha
S4 bn dm M
II
- 10 - - -
- - -
S5 bn kê 9 M
1
32600 10 0.025
0.025 1.41
6
a200 1.41 0.14
tha
S5 bn kê 9 M
2
31900 10 0.025
0.025 1.41
6
a200 1.41 0.14
tha
S5 bn kê 9 M
2
15600 10 0.012
0.012 0.68
6
a200 1.41 0.14
tha
S6 bn kê 9 M
I
-63300 10 0.049
0.05 2.83
8
a180 2.79 0.28
tha
S6 bn kê 9 M
II
-35500 10 0.027
0.027 1.53
8
a200 2.51 0.25
tha
S7 bn kê 9 M
8
a200 2.51 0.25
tha
S8 bn kê 9 M
1
18600 10 0.014
0.014 0.79
6
a200 1.41 0.14
tha
S8 bn kê 9 M
2
17400 10 0.013
0.013 0.73
6
a200 1.41 0.14
tha
S8 bn kê 9 M
I
-43600 10 0.034
0.035 1.98
6
a200 1.41 0.14
tha