Chung cư an dương vương 2

Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân Giải pháp kết cấu theo phương đứng Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết c

Trang 1

i

LỜI CẢM ƠN

Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Qua quá trình làm luận văn đã giúp em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của các Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cảm ơn !

để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ : AN DƯƠNG VƯƠNG

MỤC LỤC

PHẦN I 10

KIẾN TRÚC 10

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 10

1.1. Khái quát về kiến trúc công trình 10

1.2. Các giải pháp kiến trúc của công trình 15

1.3. Giải pháp kết cấu của kiến trúc 17

1.4. Giải pháp kỹ thuật khác 18

PHẦN II 20

KẾT CẤU 20

CHƯƠNG 2. KẾT CẤU 20

2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu 20

2.2. Giải pháp vật liệu 23

2.3. Bố trí hệ kết cấu chịu lực 25

2.4. Tải trọng và tác động 32

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 15 37

3.1. Mặt bằng kết cấu sàn 37

3.2. Thông số thiết kế 37

3.3. Tải trọng tác dụng 38

3.4. Xác định nội lực bằng phần mềm SAFE và tính toán cốt thép sàn : 43

3.5. Ví dụ tính toán thép sàn 47

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẦU THANG 60

4.1. Kích thước hình học và sơ đồ tính 60

4.2. Tải trọng tác dụng 61

4.3. Tính toán nội lực 64

Trang 3

4.4. Tính cốt thép 66

4.5. Kiểm tra khả năng chịu cắt 68

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ HỆ KHUNG 70

5.1. Tính toán tải trọng khung 70

5.2. Tính toán dầm – cột 92

5.3. Ví dụ tính toán thép dầm 96

5.4. Tính toán thiết kế cột khung trục 4 và khung truc C cơ sở lý thuyết 104

5.5. Ví dụ tính toán cụ thể cột C2 Tầng 3 107

5.5. Tính toán Vách bằng phương pháp giả thuyết vùng biên chịu moment 119

5.6. Ví dụ tính toán vách V4 tầng trệt 122

CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ MÓNG 129

6.1. Số liệu địa chất công trình 129

6.2. Phương án cọc vuông đúc sẵn 129

6.3. Tính toán sức chịu tải 130

6.4. Thiết kế móng M1 137

6.7. Thiết kế móng lõi thang máy 155

Trang 4

DANH MỤC HÌNH

Hình. 1-Mặt đứng của công trình. 12

Hình. 2-Mặt bằng tầng hầm. 13

Hình. 3-Mặt bằng tầng trệt 13

Hình. 4-Mặt bằng tầng 3 đến tầng 15 14

Hình. 5-Các lớp cấu tạo sàn. 16

Hình. 6-Kích thước lõi thang. 27

Hình. 7-Mặt bằng diện tích truyền tải vào cột. 30

Hình. 8-Các lớp cấu tạo sàn tầng 2 – 15 32

Hình. 9–Mặt bằng ô sàn tính toán 37

Hình. 10–Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn tầng 38

Hình. 11–Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 39

Hình. 12–Mô hình 3D sàn Safe 43

Hình. 13-Mô hình sàn trong safe 44

Hình. 14-Chia dải sàn theo phương X 45

Hình. 15-Chia dải sàn theo phương Y 45

Hình. 16-Momen strip theo phương X 46

Hình. 17-Momen strip theo phương Y 46

Hình. 18-Tên các dải strip theo phương X 47

Hình. 19-Tên các dải strip theo phương Y 47

Hình. 20-Độ võng sàn theo combo f1 58

Hình. 23-Mặt bằng cầu thang 60

Hình. 24-Cấu tạo bản chiếu nghỉ 61

Hình. 25-Cấu tạo bậc thang 62

Hình. 26-Hoạt tải 64

Hình. 27-Tĩnh tải 65

Trang 5

Hình. 28- Biểu đồ mômen 65

Hình. 29- Biểu đồ lực cắt 65

Hình. 30-Phản lực gối tựa 65

Hình. 31-Sơ đồ tính toán dầm D1 67

Hình. 32-Mô hình etabs công trình 70

Hình. 33- Hệ tọa độ xác định hệ số tương quan không gian 75

Hình. 34- Đồ thị xác định hệ số động lực 76

Hình. 35-Bảng giá trị phổ phản ứng khi nhập vào Etabs. 83

Hình. 36-Sơ đồ tính vách 119

Hình. 37-Sơ đồ tính của cọc chịu tải phân bố đều 135

Hình. 38-Sơ đồ tính của cọc chịu tải phân bố đều khi dựng cọc 135

Hình. 39-Mặt bằng móng M1 138

Hình. 40-Phản lực đầu cọc 142

Hình. 41-Hình Moment theo phương X 142

Hình. 42-Moment theo phương Y 143

Hình. 46-Hình Moment theo phương Y 149

Hình. 48- Phản lực đầu cọc 154

Hình. 50-Hình Moment theo phương Y 155

Hình. 51-Mặt bằng móng MLT 156

Hình. 53-Hình Moment theo 2 phương Y 160

Hình. 54-Hình Moment theo 2 phương X 161

Trang 6

DANH MỤC BẢNG

Bảng. 1- Cao độ mỗi tầng 14

Bảng. 2 - Các lớp cấu tạo sàn 16

Bảng. 3 - Bê tông 24

Bảng. 4-Cốt thép 24

Bảng. 5-Chiều dày sàn 26

Bảng. 6-Tải trọng tường 29

Bảng. 7- Tiết diện cột giữa C2 30

Bảng. 8-Tiết diện cột biên C1 31

Bảng. 9-Trọng lượng sàn tầng 2 đến tầng 15 33

Bảng. 10-Trọng lượng sàn tầng trệt đến tầng 2 33

Bảng. 11-Trọng lượng sàn tầng hầm 33

Bảng. 12-Trọng lượng sàn sân thượng và mái 34

Bảng. 13-Trọng lượng sàn vệ sinh 34

Bảng. 14-Trọng lượng tường xây trên dầm và sàn 35

Bảng. 15-Bảng hoạt tải tác dụng lên sàn 36

Bảng. 16-Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn căn hộ 39

Bảng. 17-Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 40

Bảng. 18-Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng ô sàn theo TCVN 2737:1995 42

Bảng. 19-Hoạt tải tác dụng 42

Bảng. 20- Bảng tính thép các dải strip theo phương X 49

Bảng. 21 Bảng tính thép các dải strip theo phương Y 53

Bảng. 22-Tổng quan cầu thang 60

Bảng. 23-Cấu tạo bản chiếu nghỉ 61

Bảng. 24-Chiều dày tương đương các lớp cấu tạo 63

Bảng. 25-Tĩnh tải bản thang 63

Bảng. 26-Tổng hợp tải trọng 64

Bảng. 27-Bảng tính thép vế thang 67

Trang 7

Bảng. 28-Bảng tính thép dầm D1 68

Bảng. 29-Kết quả tính toán thành phần gió tĩnh theo phương X 71

Bảng. 30-Kết quả tính toán thành phần gió tĩnh theo phương Y 72

Bảng. 31-Kết quả Mode dao động 74

Bảng. 32-Các tham số ρ và χ 77

Bảng. 33-Hệ số tương quan không gian 1 77

Bảng. 34-Bảng giá trị chuyển vị theo từng tầng ứng với mode 1 và mode 2 77

Bảng. 35-Bảng trọng lượng tầng xuất từ Etabs 78

Bảng. 36-Kết quả tính toán thành phần gió động theo phương X ứng với mode dao động MODE 2 79

Bảng. 37-Kết quả tính toán thành phần gió động theo phương Y ứng với mode dao động MODE 1 80

Bảng. 38-Đặc điểm công trình và thông số dẫn xuất 82

Bảng. 39-Các trường hợp tải 83

Bảng. 40-Bảng tổng hợp các tổ hợp 84

Bảng. 41-Các trường hợp tổ hợp tải trọng 85

Bảng. 42-Hạn chế chuyển vị ngang giới hạn các tầng 85

Bảng. 43-Bảng giá trị chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió tiêu chuẩn xuất từ Etabs 86

Bảng. 44-Bảng giá trị chuyển vị lệch tầng giới hạn do tải trọng động đất 88

Bảng. 45-Bảng giá trị Drift (chuyển vị lệch tầng) do tải động đất theo phương X 89

Bảng. 46-Bảng giá trị chuyển vị lệch tầng do tải động đất theo phương Y 91

Bảng. 47-Bảng giá trị chuyển vị đỉnh max xuất từ Etabs theo phương X và phương Y 92

Bảng. 48-Tiết diện sơ bộ cột giữa 93

Bảng. 49-Sơ bộ tiết diện cột biên 94

Bảng. 50. Kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình 97

Bảng. 51-Kết quả tính toán thép cột khung trục 4 112

Bảng. 52-Kết quả tính thép cột khung trục C 114

Trang 8

Bảng. 53-Bảng tính thép vách 124

Bảng. 54-Tổng hợp các thông số địa chất 129

Bảng. 55-Cường độ sức kháng trung bình của các lớp đất 131

Bảng. 56-Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 132

Bảng. 59-Chọn Qtk cho móng 134

Bảng. 60-Phản lực chân cột C9 móng M1 137

Bảng. 61-Bảng tính lún móng M1 141

Bảng. 62-Tính thép đài cọc móng M1 143

Bảng. 69-Phản lực chân vách lõi thang máy 155

Bảng. 70-Bảng tính lún móng MLT 159

Bảng. 71-Tính thép đài cọc móng MLT 161

Trang 9

Sách tham khảo

Châu Ngọc Ẩn (2008), Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia, TP. Hồ Chí Minh.

Châu Ngọc Ẩn (2005) Nền móng. NXB Đại Học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh

Nguyễn Đình Cống (2008),Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005.

Nguyễn Văn Quảng (2011), Nền móng và tầng hầm Nhà cao tầng, NXB Xây dựng,Hà Nội.

Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Hùng, Phương pháp tính vách cứng, bộ môn công trình BTCT - ĐH xây dựng Hà Nội biên soạn.

Phan Quang Minh (chủ biên),Ngô Thế Phong,Nguyễn Đình Cống (2012), Kết cấu bê tông cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản,NXB Khoa học và Kỹ thuật,Hà Nội.

Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 1, Cấu kiện cơ bản theo TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.

Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 2, Các cấu kiện nhà cửa theo

TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.

Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 3, Các cấu kiện đặc biệt theo

TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.

Trang 10

Võ Phán,Hoàng Thế Thao (2013),Phân tích và tính toán Móng cọc,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.

Võ Phán (2012), Các Phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong

phòng, NXB Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh

Vũ Công Ngữ,Nguyễn Văn Thông (2000),Bài tập cơ học đất,NXB Giáo dục.

Vũ Mạnh Hùng (2010), Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội. PHẦN MỀM

Trang 11

PHẦN I KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1 Khái quát về kiến trúc công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng. Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các tỉnh là hợp lý.

Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của tỉnh Lào Cai và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng,… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân.

Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong huyện Củ Chi không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho huyện, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân.

Chính vì thế, công trình chung cư An Dương Vương được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên. Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân.

1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình

1.1.2.1 Vị trí công trình

Địa chỉ: Tọa lạc tại Huyện Củ Chi, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân

cư.

Trang 12

- Nhiệt độ tương đối ổn định, cao đều trong năm và ít thay đổi, trung bình năm khoảng 26,6oC. Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 28.8oC (tháng 4), nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 24,8oC (tháng 12). Tuy nhiên biên độ nhiệt độ giữa ngày và đêm chênh lệch khá lớn, vào mùa khô có trị số 8 - 10oC.

- Lượng mưa trung bình năm từ 1.300 mm - 1.770 mm, tăng dần lên phía Bắc theo chiều cao địa hình, mưa phân bổ không đều giữa các tháng trong năm, mưa tập trung vào tháng 7,8,9; vào tháng 12,tháng 1 lượng mưa không đáng kể.

- Độ ẩm không khí trung bình năm khá cao 79,5% cao nhất vào tháng 7,8,9 là 80 - 90%, thấp nhất vào tháng 12,1 là 70%.

- Tổng số giờ nắng trung bình trong năm là 2.100 - 2.920 giờ.

1.1.3 Quy mô công trình

1.1.3.1 Loại công trình

Công trình dân dụng – cấp 2 (5000m2 < Ssàn < 10000m2 hoặc 8 < số tầng < 20)

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

1,50m). Cốt tầng hầm tại cốt -1,50m. Chiều cao công trình là 62.5m tính từ cốt 0.00m đến cốt sàn nắp hồ nước mái.

Tầng Hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh. Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn, có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió.

Tầng trệt: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.

Tầng 2 – 16: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.

Tầng sân thượng: bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hòa, thiết bị vệ tinh, Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai.

1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

1.2.2.1 Giải pháp mặt cắt

Chiều cao đối với các tầng điển hình là 3.6000m ngoại trừ tầng hầm và tầng trệt. Chiều cao thông thủy (điển hình) của tòa nhà xấp xỉ 3.000m.

Trang 17

Trang 18

Sử dụng, khai thác triết để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước .Mái BTCT có lớp chống thấm và cách nhiệt. Tường gạch, trát vữa, sơn nước, lớp chớp nhôm xi mờ. Ống xối sử dụng Ф14, sơn màu tường. Tầng trệt : ốp đá granite mắt rồng, kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá.

1.2.4 Giải pháp hình khối

Hình dáng bên ngoài của công trình là một hình khối làm phù hợp với vị trí khu đất 2 bên đều có công trình dân dụng xung quanh (mặt tiền và mặt bên giáp đường).

1.2.5 Giải pháp giao thông công trình

Giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là kết hợp giữa hệ thống các hành lang

và sảnh trong công trình thông suốt từ trên xuống .

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy. Mặt bằng rộng nên có 2 thang bộ

2 vế làm nhiệm vụ vừa là lối đi chính vừa để thoát hiểm. Thang máy bố trí 4 thang được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 25m

để giải quyết việc đi lại hằng ngày cho mọi người và khoảng cách an toàn để có thể thoát người nhanh nhất khi xảy ra sự cố. Căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng.

1.3 Giải pháp kết cấu của kiến trúc

Phương án móng dùng phương án móng sâu.

Trang 19

Toàn bộ đường dây điện đi ngầm (được tiến hành lắp đặt động thời với lúc thi công).

Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa.

Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A  80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

+ An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh.

+ Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố. + Dễ thi công.

Mỗi khu vực thuê được cung cấp 1 bảng phân phối điện. Đèn thoát hiểm và chiếu sáng trong trường hợp khẩn cấp được lắp đặt theo yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền.

1.4.2 Hệ thống cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tỉnh Lào Cai chữa vào

bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân xuống các tầng của công trình theo các đường ống nước chính. Hệ thống bơm nước cho công trình được thiết kế

tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa.

Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các ren nước. Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông và trên trần nhà.

1.4.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ nước chảy vào các ống thoát nước mưa có

Trang 20

đường ống riêng. Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống nước thải chung.

1.4.4 Hệ thống thông gió

Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên. Bên cạnh đó, các công trình còn có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà. Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng. Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy. Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái.

1.4.5 Hệ thống chiếu sáng

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình. Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết.

1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt mỗi khu vực cho thuê. Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và được bố trí ở hành lang, cầu thang….theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của phòng PCCC Huyện Củ Chi.

Bố trí hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi, các sảnh… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995.

1.4.7 Hệ thống chống sét

Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng tiêu yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46-84).

1.4.8 Hệ thống thoát rác

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài. Gian rác được thiết kế kín đáo và xử lý kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.

Trang 21

PHẦN II KẾT CẤU CHƯƠNG 2 KẾT CẤU 2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

Giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

+ Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất.

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình.

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình.

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống.

+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.

+ Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có

hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau. Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật.

Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có

sơ đồ làm việc rõ ràng. Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn). Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong

Trang 22

vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9.

Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu tải trong ngang khá tốt. Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung.

Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn.

Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo

ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng.

Lựa chọn kết cấu cho công trình CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG :

Căn cứ vào quy mô công trình ( 17 tầng nổi + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung-vách lõi (khung chịu tải trọng đứng và vách lõi vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình.

Dưới tác dụng của tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn. Trong khi đó lõi chịu uốn là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới. Điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm

đi khi chúng làm việc cùng nhau.

Giải pháp kết cấu theo phương ngang :

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình. Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm

30 – 40 % khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính. Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất.

Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng.

Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới. + Hệ sàn sườn: Cấu tạo gồm hệ dầm và bản sàn.

Trang 23

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn. Không tiết kiệm không gian sử dụng.

+ Sàn không dầm: Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.

Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình. Tiết kiệm được không gian sử dụng. Dễ phân chia không gian. Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản. Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng tương đối đơn giản.

Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, vì vậy khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn so với phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu. Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng.

+ Sàn không dầm ứng lực trước :

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Cốt thép được ứng lực trước.

Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí do giảm chiều dày sàn và chiều cao tầng, cho phép sử dụng với các công trình có nhịp lớn và linh động trong việc bố trí mặt bằng kiến trúc. Giảm thời gian xây dựng do tháo dỡ ván khuôn sớm, dễ dàng lắp đặt các hệ thống kỹ thuật. Nhược điểm: Tính toán phức tạp, thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng.

+ Tấm panel lắp ghép

Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất trong nhà máy. Các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và đổ bê tông bù.

Ưu điểm: Khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu.

Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp.

Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:

Trang 24

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí dầm trực giao.

Giải pháp kết cấu nền móng :

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, bên cạnh đó tải trọng động đất còn tạo ra lực xô ngang lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm:

Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước.

Các phương án móng cần phải được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa chất thuỷ văn của từng khu vực.

Do đó ,đồ án sinh viên lựa chọn móng sâu với hai phương án là móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi.

2.2 Giải pháp vật liệu

Các yêu cầu đối với vật liệu:

+ Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt.

+ Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp.

+ Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão).

+ Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình.

+ Vật liệu có giá thành hợp lý.

Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào. Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao.

Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép.

Trang 25

Lớp bê tông bảo vệ :

Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm);

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện > 250mm: 15mm (20mm);

Giá trị trong ngoặc “( )” áp dụng cho cấu kiện ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

Trang 26

so với hệ kết cấu vách và khung vách….là loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng. Truyền lực theo con đường ngắn nhất. Nguyên tắc này đảm bảo cho kết cấu làm việc hợp lý, kinh tế. Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ưu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc.

Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu.

Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện

2.3.2 Giải pháp kết cấu ngang (sàn ,dầm)

2.3.2.1 Sơ bộ chiều dày sàn

Trang 27

Trang 28

Sơ bộ chiều dày vách góc biên chống xoắn là 300mm; vách bao ngoài của lõi thang máy dày 300mm, vách ngăn trong lõi thang dày 300mm.

Hình 6-Kích thước lõi thang

Trang 29

Trang 30

Trừ cửa

Chiều cao tường

m

Chiều dài tường

m

Tổng

TL

kN Tường

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 8-Các lớp cấu tạo sàn tầng 2 – 15

Trang 34

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ

số vượt tải

Tĩnh tải tính toán

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

Chiều dày

Hệ

số vượt

Trang 35

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

Trang 36

Trang 37

Hoạt tải tính toán Phần

dài hạn

Phần ngắn hạn

Trang 38

Trang 39

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất trong mặt bằng công trình để chọn chiều dày sàn. Như đã sơ bộ ở phần trên :

Trang 40

Hình 11–Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

3.3.2 Tải trọng thường xuyên do trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn : Bảng 16-Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn căn hộ

ST

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Hệ số vượt tải

Định dạng
Số trang	185
Dung lượng	10,12 MB