Đồ án tốt nghiệp HCMUTE: Thiết kế kết cấu Vinhome Central Park (Quận 2)

Đồ án HCMUTE tại Vinhomes Central Park, Tân Cảng, Quận 2. Tìm hiểu chi tiết về dự án, thiết kế, tiện ích và không gian sống đẳng cấp.

• Tác giả: Hà Nguyễn Phi Dương
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: CNKT Công trình Xây dựng
• Đề tài: Vinhome Central Park (Tân Cảng - Quận 2)
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về dự án:
• 1.1.1. Đăc điểm dự án
• 1.2. Tiện ích của dự án:
• 1.3. Một số bản vẽ dự án:
• 1.4. Cơ sở tính toán:
• 1.5. Giải pháp thiết kế:
• 1.6. Giải pháp phân tích kết cấu:
• 1.7. Vật liệu sử dụng:
• 2. CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG
• 2.1. Tải trọng theo phương đứng:
• 2.2. Tải trọng gió:
• 2.2.1. Tải trọng gió tĩnh:
• 2.2.2. Tải trọng gió động:
• 2.3. Tải trọng động đất:
• 2.3.1. Tính toán theo phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang:
• 2.3.2. Tính toán theo phổ phản ứng đàn hồi theo phương đứng:
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG
• 3.1. Số liệu tính toán:
• 3.2. Sơ đồ tính cầu thang
• 3.3. Vật liệu sử dụng
• 3.4. Xác định tải trọng:
• 3.5. Tính toán nội lực và cốt thép cho bản thang V1
• 3.6. Tính toán nội lực và cốt thép cho bản thang V2
• 3.7. Tính toán nội lực và cốt thép cho dầm Dk
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
• 4.1. Số liệu tính toán:
• 4.2. Giải pháp và mặt bằng kết cấu
• 4.3. Sơ bộ tiết diện
• 4.4. Tải trọng tác dụng: (Xem chương 2)
• 4.5. Mô hình và giá trị tính toán:
• 4.6. Kiểm tra độ võng sàn:
• 4.7. Tính toán cốt thép:
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG KẾT CẤU
• 5.1. Mô hình hệ khung:
• 5.2. Tải trọng tác dụng lên khung:
• 5.2.1. Tĩnh tải và hoạt tải: (Chương 2)
• 5.2.2. Tải trọng gió và động đất: (Chương 2)
• 5.3. Các trường hợp tải và tổ hợp tải trọng
• 5.3.1. Các trường hợp tải
• 5.3.2. Tổ hợp tải trọng
• 5.4. Kiểm tả ổn định tổng thể công trình:
• 5.5. Thiết kế dầm điển hình:
• 5.5.1. Thiết kế cốt thép dọc:
• 5.5.2. Thiết kế cốt đai:
• 5.5.3. Thiết kế cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính
• 5.5.4. Tính toán đoạn neo, nối cốt thép:
• 5.6. Thiết kế vách tầng điển hình:
• 5.6.1. Phương pháp vùng biên chịu moment
• 5.6.2. Các giả thuyết cơ bản:
• 5.6.3. Các bước tính toán cốt thép dọc cho vách:
• 5.6.4. Các bước tính toán cốt thép ngang cho vách:
• 5.6.5. Kết quả tính toán cốt thép vách:
• 5.6.6. Kiểm tra kết quả tính toán vách từ phần mềm Etab 2016:
• 6. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG
• 6.1. Số liệu địa chất công trình:
• 6.2. Phương án móng cọc khoan nhồi:
• 6.3. Tính toán sức chịu tải
• 6.3.1. Vật liệu sử dụng và kích thước cọc:
• 6.3.2. Kích thước và độ sâu cọc:
• 6.3.3. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
• 6.3.4. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý:
• 6.3.5. Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền:
• 6.3.6. Sức chịu tải theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT:
• 6.3.7. Sức chịu tải thiết kế:
• 6.4. Thiết kế móng cọc:
• 6.4.1. Thiết kế móng cọc M1
• 6.4.2. Thiết kế móng cọc M2
• 6.4.3. Thiết kế móng cọc lõi thang:
• 7. CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
• 7.1. Sơ đồ công nghệ thi công:
• 7.2. Quy trình thi công và gián sát cọc khoan nhồi
• 7.2.1. Công tác chuẩn bị:
• 7.2.2. Định vị tim cọc nhồi:
• 7.2.3. Đưa máy khoan vào vị trí:
• 7.2.4. Lắp ống vách tạm:
• 7.2.5. Công tác khoan và giữ thành hố khoan:
• 7.2.6. Dung dịch Bentonite:
• 7.2.7. Gia công cốt thép, lắp đặt lồng cốt thép và lắp đặt ống siêu âm:
• 7.2.8. Lắp đặt ống đổ bê tông và làm sach lần 2 hố khoan:
• 7.2.9. Rút ống vách tạm:
• 7.2.10. Sự cố công tác khoan:
• 7.3. Thiết bị thi công cho một cọc khoan nhồi:
• 7.3.1. Tính toán chọn máy cẩu:
• 7.3.2. Chọn máy khoan cọc nhồi:
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• MỤC LỤC HÌNH ẢNH
• MỤC LỰC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Đồ án HCMUTE Tổng Quan Thiết Kế Vinhome Central Park

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng tại HCMUTE, tập trung vào dự án Vinhome Central Park (Tân Cảng - Quận 2). Đồ án này là kết quả của quá trình học tập và nghiên cứu, nhằm tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức đã học, đồng thời bổ sung kiến thức mới, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề thực tế. Sinh viên thực hiện đồ án đã gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là thầy cô Khoa Xây dựng đã truyền thụ kiến thức và tạo điều kiện cho em học hỏi và thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Đồng thời, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc chân thành đến thầy TS. Nguyễn Minh Đức đã giúp đỡ và hướng dẫn tận tình. Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách trọn vẹn nhất, song do kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót. Vinhome Central Park là một dự án phức hợp quy mô lớn, đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về các tiêu chuẩn thiết kế, vật liệu xây dựng và biện pháp thi công. Đồ án này thể hiện nỗ lực của sinh viên trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tế, góp phần vào quá trình đào tạo kỹ sư xây dựng chất lượng cao cho xã hội.

1.1. Giới Thiệu Chi Tiết Dự Án Vinhome Central Park

Dự án Vinhome Central Park (Tân Cảng – Quận 2) có quy mô lớn, bao gồm khu căn hộ cao cấp, khu biệt thự, khu văn phòng cho thuê và trung tâm thương mại. Công trình gồm 30 tầng, 3 tầng hầm, 1 trệt, 1 tum, 1 mái. Phần ngầm có 3 hầm: Chức năng để xe và các bể chứa. Tầng 1, tầng 2: Khu thương mại. Tầng 3 đến tầng 30: Bố trí căn hộ. Chiều cao công trình 117 m. Diện tích mặt bằng công trình 58. Các tiện ích của dự án bao gồm: Thang máy: 02 cụm thang máy. Thang thoát hiểm: 02 thang. Hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động. Bảo vệ chuyên nghiệp 24/24. Máy phát điện dự phòng. Hệ thống internet, điện thoại, truyền hình cáp. Khu vui chơi giải trí sang trọng hiện đại.

1.2. Cơ Sở Tính Toán Thiết Kế Kết Cấu Trong Đồ Án

Đồ án tập trung vào thiết kế kết cấu, bao gồm phần móng và phần khung. Các tiêu chuẩn áp dụng bao gồm: TCVN 2737:1995 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động. TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. TCVN 198:1997 Nhà cao tầng, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995. TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất. TCVN 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 195:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi. TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9395:1012 Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu. TCVN 9396:2012 Cọc khoan nhồi – Phường pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông. Giải pháp thiết kế được lựa chọn là vách kết hợp lõi, phù hợp với mặt bằng hình chữ L của công trình.

II. Phân Tích Tải Trọng Cách Tính Cho Vinhome Central Park

Việc xác định tải trọng tác động lên công trình là một bước quan trọng trong thiết kế kết cấu. Đồ án đã phân tích chi tiết các loại tải trọng, bao gồm tải trọng theo phương đứng (tĩnh tải và hoạt tải) và tải trọng theo phương ngang (tải trọng gió và động đất). Việc tính toán tải trọng phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn TCVN hiện hành để đảm bảo an toàn và ổn định cho công trình. Tải trọng theo phương đứng bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu, các lớp hoàn thiện và tải trọng sử dụng. Tải trọng gió được tính toán theo cả phương pháp tĩnh và động, xét đến ảnh hưởng của độ cao và địa hình. Tải trọng động đất được xác định theo phương pháp phổ phản ứng đàn hồi, đảm bảo công trình có khả năng chống chịu động đất.

2.1. Tính Toán Tải Trọng Đứng Tĩnh Tải và Hoạt Tải Chi Tiết

Tải trọng đứng bao gồm tĩnh tải và hoạt tải. Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân của các cấu kiện xây dựng (bê tông, vữa, gạch,…) và các lớp hoàn thiện (gạch lát, vữa trát, lớp chống thấm,…). Hoạt tải bao gồm tải trọng do người và vật dụng sử dụng công trình gây ra. Các hoạt tải sử dụng cho công trình được lấy theo TCVN 2737:1995, phụ thuộc vào chức năng sử dụng của từng khu vực (văn phòng, sảnh, hành lang, căn hộ,…). Hệ số vượt tải được áp dụng để tăng độ an toàn cho kết cấu. Ví dụ: Tường xây 200 Cao 3.4 (m) Các lớp hoàn thiện Chiều dày lớp γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán vượt tải Khối xây gạch 200 1800 1224 1.1 1346 Lớp vữa trát 30 1800 184 1.3 239 Tải tường phân bố trên 1m dài 1408 1585

2.2. Xác Định Tải Trọng Gió Tĩnh và Động Theo TCVN

Tải trọng gió được tính toán theo TCVN 2737:1995 và TCVN 299:1999. Do công trình có chiều cao 117m > 40m nên tải trọng gió bao gồm gió tĩnh và gió động. Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió được xác định theo công thức: Wj = Wo × k(zj) × c, trong đó Wo là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (0.83 kN/m² đối với TP HCM), k(zi) là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió phụ thuộc vào độ cao, c là hệ số khí động. Thành phần động được xác định dựa theo TCVN 229:1999, sử dụng kết quả phân tích dao động từ phần mềm Etabs để xác định các tần số dao động riêng của công trình và các mode dao động riêng của nó. Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ I vì f1< fL< f3 nên xác định theo công thức Wp(ij)  M j y i i ji

2.3. Tính Tải Trọng Động Đất Phổ Phản Ứng Đàn Hồi

Tải trọng động đất được xác định bằng phương pháp phân tích phổ phản ứng đàn hồi, có thể áp dụng cho mọi công trình. Công thức tính toán được sử dụng là phổ thiết kế Se(T) đối với các thành phần nằm ngang của tác động động đất. Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương chỉ áp dngj cho công trình đảm bảo điều kiện là nhà phân bố đều đặn theo chiều cao và có chu kì dao động T1 theo hai hướng chính thoả mãn điều kiện sau T1 < 4TC, T1 < 2s. Đất nền công trình thuộc loại D, có các thông số sau: Loại nền đất S TB (s) TC (s) TD (s) D 1.2. Với T1x  2.2s và T1x  2s , vì vậy tính toán động đất cho công trình theo phương pháp phổ ứng. Với T1y  2.2s và T1y  2 s , vì vậy tính toán động đất cho công trình theo phương pháp phổ ứng

III. Tính Toán Cầu Thang Chi Tiết Cho Vinhome Central Park

Đồ án trình bày chi tiết quá trình tính toán cầu thang bộ, bao gồm xác định tải trọng tác dụng, tính toán nội lực và thiết kế cốt thép cho bản thang và dầm cầu thang. Việc tính toán cầu thang phải đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn theo các tiêu chuẩn thiết kế. Đồ án đã sử dụng phần mềm Etab để mô hình hóa và phân tích kết cấu cầu thang, từ đó xác định nội lực và bố trí cốt thép phù hợp. Thiết kế cầu thang hợp lý không chỉ đảm bảo an toàn mà còn góp phần vào tính thẩm mỹ và tiện nghi của công trình.

3.1. Xác Định Tải Trọng Tác Dụng Lên Bản Thang Chi Tiết

Tải trọng tác dụng lên vế thang V1, V2 bao gồm tĩnh tải và hoạt tải. Tải trọng toàn phần của vế thang là thẳng đứng theo phương trọng lực. Nhưng khi tính toán bản thang thì tải trọng q được chia làm hai thành phần: Thành phần qn song song với phương cạnh dài gây nén cho bản thang. Thành phần qu song song với phương cạnh dài gây uốn cho bản thang. Ta chỉ xét đến tác dụng của thành phần gây uốn, còn thành phần gây nén đã có bê tông chịu. Dựa vào cấu tạo các lớp của bản thang, tĩnh tải bao gồm lớp đá Granito, bậc xây gạch đặc, lớp vữa trát,… Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737:1995, tương ứng với tải trọng bản thang của văn phòng, nhà làm việc, …. Tổng tải trọng theo phương vuông góc với trục vế thang phân bố trên 1m2 bản thang được tính toán cẩn thận.

3.2. Tính Toán Nội Lực và Thiết Kế Cốt Thép Bản Thang V1 V2

Sau khi xác định tải trọng, tiến hành tính toán nội lực (momen uốn, lực cắt) cho bản thang V1 và V2. Chiều dài bản BTCT là hs = 100 mm, kích thước vách W= 400 mm, chiều dài x rộng: 2.1 m. Liên kết giữa chiếu nghĩ với lõi thang được xem là liên kết ngàm. Tổng tĩnh tải hoạt tải tác dụng lên bản thang và chiếu nghỉ được sử dụng để chạy mô hình Etab, từ đó xác định nội lực và bố trí cốt thép dọc và cốt thép đai phù hợp. Tính toán nội lực cốt thép cho dầm Dk. Kích thước sơ bộ dầm Dk được chọn là 20x30 cm. Tải trọng tính toán bao gồm trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng vữa trát và tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào.

IV. Thiết Kế Sàn Tầng Điển Hình Giải Pháp Tối Ưu HCMUTE

Đồ án tập trung vào thiết kế sàn tầng điển hình sử dụng hệ sàn sườn bê tông toàn khối, bao gồm sàn, dầm và vách. Việc lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp với mặt bằng kiến trúc và đảm bảo khả năng chịu lực là một yêu cầu quan trọng. Đồ án đã sử dụng phần mềm Safe để mô hình hóa và tính toán sàn, từ đó xác định nội lực và bố trí cốt thép hợp lý. Việc kiểm tra độ võng sàn cũng được thực hiện để đảm bảo sàn không bị biến dạng quá mức. Thiết kế sàn hiệu quả giúp tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu và giảm chi phí xây dựng.

4.1. Lựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu Sàn Tầng Điển Hình

Sử dụng hệ sàn sườn bê tông toàn khối. Cấu tạo gồm: sàn, dầm, vách.Tiết diện sàn: 120 mm.Tiết diện dầm: 700x400, 400x200, 300x200 mm.Tiết diện vách: 600, 500, 300 mm. Sử dụng phần mềm safe mô hình và tính toán sàn, chia strip theo dải L/4.

4.2. Mô Hình Hóa và Tính Toán Sàn Bằng Phần Mềm SAFE

Phần mềm Safe được sử dụng để mô hình hóa và tính toán sàn, chia strip theo dải L/4. Các thông số đầu vào bao gồm tải trọng tác dụng (tĩnh tải và hoạt tải), vật liệu xây dựng (bê tông, cốt thép) và kích thước cấu kiện (sàn, dầm, vách). Kết quả tính toán bao gồm momen uốn, lực cắt và chuyển vị tại các vị trí khác nhau trên sàn. Dựa trên kết quả này, tiến hành bố trí cốt thép hợp lý để đảm bảo khả năng chịu lực và độ võng của sàn.

4.3. Kiểm Tra Độ Võng Sàn và Tính Toán Cốt Thép Chi Tiết

Từ kết quả phân tích từ phần mềm safe ta tìm được giá trị chuyện vị lớn nhất của sàn là 13.33 mm tại vị trí (8.8m) Theo TCVN 5574 – 2012, độ võng cho phép của sàn được xác định theo công thức: L 8000 f = 8.6 mm < fgh = 250 = 250 = 32 mm Sàn thoả điểu kiện võng. Các công thức tính toán: 𝑀 𝜉𝛾𝑏 𝑅𝑏 𝑏ℎ𝑜 α𝑚 = 2 ; 𝜉 = 1 − √1 − 2α𝑚 ; 𝐴𝑠 = 𝛾𝑏 𝑅𝑏 𝑏ℎ𝑜 𝑅𝑠 - Hàm lượng cốt thép: 𝐴𝑠 𝜉𝑅 𝑅𝑏 0.92% 𝑏ℎ𝑜 𝑅𝑠 280

V. Thiết Kế Khung Kết Cấu Phân Tích Ổn Định HCMUTE

Đồ án trình bày quy trình thiết kế khung kết cấu, bao gồm mô hình hóa công trình bằng phần mềm etab, xác định tải trọng tác dụng, tổ hợp tải trọng và kiểm tra ổn định tổng thể. Việc thiết kế khung kết cấu phải đảm bảo khả năng chịu lực, độ ổn định và độ tin cậy của công trình. Đồ án đã tập trung vào thiết kế dầm điển hình và vách tầng điển hình, tuân thủ theo các tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn hiện hành. Thiết kế khung vững chắc là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn cho công trình.

5.1. Mô Hình Hóa Công Trình và Xác Định Tải Trọng Chi Tiết

Từ bản vẽ kiến trúc (mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt) của công trình, tiến hành mô hình bằng phần mềm etab. Thực hiện các bước khai báo tiết diện và mô hình cho công trình. Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tĩnh tải và hoạt tải (xem chương 2), tải trọng gió và động đất (xem chương 2).

5.2. Tổ Hợp Tải Trọng và Kiểm Tra Ổn Định Tổng Thể

Các trường hợp tải được tóm tắt. Tổ hợp tải lại thu được các tổ hợp tải trọng.Chuyển vị đỉnh công trình f= 150.33  103 H 117000  H  750 Vậy công trình thoả chuyển vị đỉnh cho phép Xét tỷ số chiều dài và chiều rộng công trình: L / B  58.3 Đối với kế cấu chịu kháng chấn vần cấu tạo chắc chắn ở vùng tới hạn Những vùng được gọi là vùng tới hạn. - Chiều dài vùng tới tính từ mép cột lấy bằng L1=1.5hd, tính từ điểm đặt lực tập trung ra hai bên.

5.3. Thiết Kế Dầm và Vách Tầng Điển Hình Theo Tiêu Chuẩn

• Các bước tính toán Đối với cốt đơn: h Giả thuyết a   h0  h  a 10 Áp dụng công thức tính toán: M  R bh m     1  1  2 m  As  b 0  b Rbbh0 2 Rs. Nguyên tắc thiết kế cốt đai: - Đường kính cốt thép đai: dd max / 4 dw  max Chọn d0d = 8 mm lấy theo mức dẻo kết cấu loại II d0 d - Khoảng cách đai trong vùng tới hạn hd / 4 SW  8dd min S0 d  150mm - Khoảng cách đai ngoài vùng tới hạn hd / 2 SW  300mm

VI. Thiết Kế Móng Cọc Phương Án Khoan Nhồi HCMUTE Vinhome

Đồ án đi sâu vào thiết kế móng cọc khoan nhồi, bao gồm xác định số liệu địa chất công trình, lựa chọn phương án móng, tính toán sức chịu tải của cọc và thiết kế móng cọc cho các vị trí khác nhau (móng M1, móng M2, móng lõi thang). Việc thiết kế móng cọc phải đảm bảo khả năng chịu lực, độ lún và ổn định của công trình. Đồ án đã áp dụng các tiêu chuẩn TCVN về móng cọc và cọc khoan nhồi để đảm bảo tính an toàn và tin cậy của móng. Thiết kế móng vững chắc là nền tảng cho sự ổn định của toàn bộ công trình.

6.1. Xác Định Số Liệu Địa Chất Công Trình và Lựa Chọn Phương Án

Việc xác định số liệu địa chất công trình là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong thiết kế móng. Số liệu địa chất bao gồm các thông số về thành phần đất, độ ẩm, độ chặt, cường độ chịu cắt, góc ma sát trong và sức chịu tải của đất nền. Dựa trên số liệu địa chất, kỹ sư sẽ lựa chọn phương án móng phù hợp (móng nông, móng cọc, móng bè,…) và xác định chiều sâu chôn móng. Đồ án đã sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi, phù hợp với điều kiện địa chất và tải trọng của công trình Vinhome Central Park.

6.2. Tính Toán Sức Chịu Tải Của Cọc Khoan Nhồi Theo TCVN

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi được tính toán theo các tiêu chuẩn TCVN, dựa trên các thông số về vật liệu sử dụng (bê tông, cốt thép), kích thước cọc (đường kính, chiều dài), độ sâu cọc và chỉ tiêu cơ lý của đất nền. Đồ án đã tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu, theo chỉ tiêu cơ lý và theo cường độ đất nền. Sức chịu tải thiết kế được xác định dựa trên các kết quả tính toán này, đảm bảo cọc có khả năng chịu được tải trọng tác dụng từ công trình.

6.3. Thiết Kế Móng Cọc Cho Các Vị Trí M1 M2 Lõi Thang

Sau khi xác định sức chịu tải của cọc, tiến hành thiết kế móng cọc cho các vị trí khác nhau trên công trình (móng M1, móng M2, móng lõi thang). Thiết kế móng cọc bao gồm xác định số lượng cọc cần thiết, bố trí cọc, tính toán nội lực trong đài móng và thiết kế cốt thép cho đài móng. Việc thiết kế móng cọc phải đảm bảo khả năng chịu lực, độ lún và ổn định của móng, đồng thời tuân thủ theo các tiêu chuẩn TCVN về móng cọc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về dự án: 1. Đăc điểm dự án  Dự án xây dựng công trình Vinhome Central Park (Tân Cảng – Quận 2)  Công trình có quy mô: Công trình gồm 30 tầng, 3 tầng hầm, 1 trệt, 1 tum, 1 mái o Phần ngầm có 3 hầm: Chức năng để xe và các bể chứa o Tầng 1, tầng 2: Khu thương mại o Tầng 3 đến tầng 30: Bố trí căn hộ o Chiều cao công trình 117 m o Diện tích mặt bằng công trình 58. Tiện ích của dự án:  Thang máy: 02 cụm thang máy  Thang thoát hiểm: 02 thang  Hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động  Bảo vệ chuyên nghiệp 24/24  Máy phát điện dự phòng  Hê thống internet, điện thoại, truyền hình cáp  Khu vui chơi giải trí sang trọng hiện đại 1.

Một số bản vẽ dự án: Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 10 Hình 1.2 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình Hình 1.3 Mặt cắt dự án 11 1. Cơ sở tính toán:  Hạng mục thiết kế kết cấu: o Phần móng o Phần khung  Các tiêu chuẩn áp dụng: o TCVN 2737:1995 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động o TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép o TCVN 198:1997 Nhà cao tầng, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối o TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 - NXB Xây Dựng – Hà Nội 1999 o TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất o TCVN 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế o TCVN 195:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi o TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế o TCVN 9395:1012 Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu – NCB Xây dựng- Hà Nội 2012 o TCVN 9396:2012 Cọc khoan nhồi – Phường pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông 1. Giải pháp thiết kế:  Căn cứ mặt bằng bố trí căn hộ, nhằm đáp ứng tốt công năng sử dụng, đảm bảo tính thẩm mỹ của căn hộ và ổn định tổng thể của hệ kết cấu, kết cấu công trình được chọn theo giải pháp vách kết hợp lõi là giải pháp tốt nhất cho mặt bằng hình chữ L 1. Giải pháp phân tích kết cấu:  Kết cấu công trình được mô phỏng thep sơ đồ không gian 3D và được phân tích tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn với sự giúp đỡ của phần mềm phân tích kết cấu Etabs Version 9.7  Kết cấu dầm sàn được tính theo TCVN với sự trợ giúp của phần mềm phân tích kết cấu Safe 12.

Vật liệu sử dụng: - Cường độ tối thiểu của bê tông (TCVN 5574:2012) Loại Cấp bộ bền B ~ Mác Rb (MPa) Rbt (MPa) Eb (MPa) Bê tông lót B10 ~ M150 6.0 Cọc khoan nhồi, tường vây B25 ~ M350 14.5 Dầm, sàn, sàn Sbox, cầu thang B25 ~ M350 14.0 Bể nước, bể tượng hoại B25 ~ M350 14.1 Cường độ bê tông - Cốt thép sử dụng (TCVN 5574:2012) Đơn vị AI AII AIII Cường độ tính toán chịu nén MPa 225 280 365 Cường độ tính toán chịu kéo MPa 225 280 365 Cường độ tính toán chịu cắt MPa 175 225 290 Bảng 1.2 Cường độ cốt thép 12 CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 2. Tải trọng theo phương đứng: - Số liệu tải trọng đứng và cấu tạo sàn tính theo bảng sau: STT Vật liệu Đơn vị tính Giá trị tải trọng Hệ số vượt tải 1 Bê tông cốt thép kN/m3 25 1.1 2 Vữa xi măng trát, ốp, lát kN/m 3 18 1.3 3 Gạch ốp, lát kN/m 3 20 1.1 3 4 Gạch lá nem kN/m 18 1.1 5 Tường xây gạch thẻ kN/m 3 20 1.1 6 Tường xây gạch ống kN/m 3 18 1.1 7 Tường ngăn kN/m 2 1 1.1 3 8 Bê tông lót móng kN/m 20 1.2 9 Trần giả kN/m2 0.1 3 10 Lớp chống thấm kN/m 22 1.2 11 Lớp độn sàn vệ sinh kN/m 3 16 1.3 12 Đường ống kỹ thuật kN/m 2 0.3 3 13 Kính bao ngoài kN/m 25 1.1 Tải trọng tiêu chuẩn vật liệu - Các hoạt tải sử dụng cho công trình, lấy theo 2737:1995 STT Chức năng Đơn vị Giá trị tải trọng Hệ số tính Toàn phần Dài hạn vượt tải 1 Văn phòng daN/m 2 200 100 1.2 2 2 Sảnh tầng trệt daN/m 400 140 1.2 3 Sảnh, hành lang, ban công, cầu thang daN/m2 300 100 1.2 4 Khu vực phòng căn hộ daN/m 2 150 30 1.3 2 5 Nhà hàng, khu du lịch daN/m 400 140 1.2 2 6 Phòng vệ sinh daN/m 150 70 1.2 2 7 Phòng kỹ thuật daN/m 750 750 1.2 2 8 Mái bằng có sử dụng daN/m 150 50 1.3 2 9 Mái bê tông không sử dụng daN/m 75 75 1.3 10 Gara oto daN/m2 500 180 1.2 2 12 Tầng kỹ thuật daN/m 750 750 1.2 Tải trọng tiêu chuẩn bê tông 2. Tĩnh tải: - Đơn vị sử dụng: - Chiều dày các cấu kiện: mm - Tải tập trung: kG - Trọng lượng riêng (γ): kG/m³ - Bề rộng diện đón gió: m - Tải phân bố đều: kG/m² - Sàn tầng điển hình 13 Các lớp hoàn thiện Chiều dày γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán lớp vượt tải Gạch Granit 400x400 20 2000 40 1.1 44 Vữa xi măng mác 75 30 1800 54 1.3 35 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện 121 149 Bảng 2.3 Tải trọng tĩnh tải sàn tầng điển hình - Sàn mái Các lớp hoàn thiện Chiều dày γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán lớp vượt tải Vữa xi măng mác 75 30 1800 54 1.3 35 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện 81 105 Bảng 2.4 Tải trọng tĩnh tải sàn tầng mái - Sàn vệ sinh Các lớp hoàn thiện Chiều dày γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán lớp vượt tải Gạch Granit 300x300 20 2000 40 1.1 44 Vữa xi măng mác 75 20 1800 36 1.3 47 Lớp xỉ than tôn sàn 150 1500 225 1.3 35 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện 328 418 Bảng 2.5 Tải trọng tĩnh tải sàn vệ sinh - Sàn cầu thang bộ Các lớp hoàn thiện Chiều dày γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán lớp vượt tải Mặt bậc ốp đá Granito 20 2000 40 1.3 47 Bậc gạch xây 150 1500 225 1.1 248 Lớp vữa trát 15 1800 27 1.3 35 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện 578 648 Bảng 2.6 Tải trọng tĩnh tải cầu thang 14 - Tường xây: Tường xây 200 Cao 3.4 (m) Các lớp hoàn thiện Chiều dày lớp γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán vượt tải Khối xây gạch 200 1800 1224 1.1 1346 Lớp vữa trát 30 1800 184 1.3 239 Tải tường phân bố trên 1m dài 1408 1585 Tường xây 100 Cao 3.4 (m) Các lớp hoàn thiện Chiều dày γ TT tiêu chuẩn Hệ số TT tính toán lớp vượt tải Khối xây gạch 100 1800 612 1.1 673 Lớp vữa trát 30 1800 184 1.3 239 Tải tường phân bố trên 1m dài 796 912 Bảng 2.7 Tải trọng tĩnh tải tường xây 2. Hoạt tải: STT Chức năng Đơn vị Giá trị tải trọng Hệ số Hoạt tải tính Toàn Dài vượt tải tính phần hạn toán 1 Phòng ngủ kiểu căn hộ daN/m2 200 100 1.2 240 2 2 Khu vực vệ sinh daN/m 400 140 1.2 480 2 3 Phòng bếp, phòng giặt daN/m 300 100 1.2 360 4 Văn phòng, phòng căn hộ daN/m 2 150 30 1.3 240 2 5 Phòng kỹ thuật, kho daN/m 400 140 1.2 900 6 Khu vực thương mại daN/m 2 150 70 1.2 480 2 7 Ban công, lô gia daN/m 750 750 1.2 480 8 Sảnh, hành lang, cầu thang daN/m2 150 50 1.3 360 2 9 Mái bằng có sử dụng daN/m 75 75 1.3 195 2 10 Mái bằng không sử dụng daN/m 500 180 1.5 11 Gara ô tô, đường dốc daN/m 2 400 400 1.8 Tải trọng hoạt tải tiêu chuẩn 2.

Tải trọng gió: Công trình có chiều cao 117m > 40m nên tải trọng gió bao gồm gió tĩnh và gió động được tính toán theo TCVN 2737:1995 và TCVN 299:1999 2.1 Tải trọng gió tĩnh: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với độ cao zj so với mốc chuẩnn xác định theo công thức: 𝑊𝑗 = 𝑊𝑜 × 𝑘(𝑧𝑗 ) × 𝑐 Trong đó: Wj có thứ nguyên là lực trên diện tích, tuỳ theo đơn vị của Wo 15 Wo là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng gió. Công trình xây dựng ở TP HCM thuộc vùng II-A nên Wo= 0.83 kN/m² K(zi) là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió phụ thuộc vào đọ cao zj, mốc chuẩn để tính độ vao và dạng địa hình. Các giá trị của Kzj lấy theo bảng 5 TCVN 2737:1995 c là hệ số khí động không thứ nguyên (c= 0.8 đối với mặt đón gió và c= -0.6 đối với mặt khuất gió Sau đó quy các lực phân bố đều thành các lực tập trung đặt tại tâm sàn: hj + hj+1 Ptt = nWj b 2 Trong đó: N là hệ số tin cậy n= 1.2 hj chiều cao tầng thứ phía dưới sàn thứ j hj+1 chiều cao tầng thứ phía trên sàn thứ j b bề rộng đón gió phương x= 20.3m - Kết quả tính toán: Chiều Lực tập trung (kN) Cao độ z Wj Tầng cao tầng k (m) (kN/m²) Phương X Phương Y (m) TẦNG TUM 3.9 Kết quả tính toán gió tĩnh 2.2 Tải trọng gió động: Thành phần động được xác định dựa theo TCVN 229:1999 Dựa vào kết quả tính toán trên phần mềm Etabs, xác định được các tần số dao động riêng của công trình và các mode dao động riêng của nó Kết quả phân tích dao động trên phần mềm Etabs Chu kì T Tần số f Mode UX UY Ghi chú (s) (Hz) 1 2.10 Kết quả phân tích dao động Tra bảng 2, trang 7 TCVN 299:1999 được giá trị của tần số dao động riêng fL= 1.3 (Hz) ứng với vùng gió II, công trình BTCT   0.3 - Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (có cao độ z) ứng với dạng dao động thứ I vì f1< fL< f3 nên xác định theo công thức Wp(ij)  M j y i i ji Trong đó: - Wp (ij) lực đơn vị tính toán (kN) 17 - M j khối lượng tập trung của phần công trình thứ j -  i Hệ số động lực ứng với dao động thứ I, không thứ nguyên phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động (xác định dựa vào đồ thị hình 2 trang 10, TCVN 229:1999)  W0 i  940 fi Trong đó: -  Hệ số tin cậy của tải tọng gió, lấy bằng 1.