(Đồ án hcmute) thiết kế chung cư tân tạo

Thông gió: - Công trình không bị hạn chế nhiều bởi các công trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệ thống gi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ TÂN TẠO

GVHD: TS TRẦN VĂN TIẾNG

S K L 0 0 6 9 4 8

SVTH : NGUYỄN NGỌC TIẾN ĐẠT MSSV: 14149032

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

KHOA XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 Giáo viên hướng dẫn

CHUNG CƯ TÂN TẠO Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN NGỌC TIẾN ĐẠT MSSV : 14149032 Ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Tên đề tài: Họ và tên Giáo viên hướng dẫn : TS TRẦN VĂN TIẾNG NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

KHOA XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN NGỌC TIẾN ĐẠT MSSV : 14149032 Ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Tên đề tài: CHUNG CƯ TÂN TẠO Họ và tên Giáo viên phản biện : TS TRẦN VĂN TIẾNG NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018

Giáo viên phản biện

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 trước mắt mỗi người một hướng đi

mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện

để 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

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ

dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy Trần Văn Tiếng cùng với quý Thầy Cô bộ môn khoa Xây

dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô Những kiến

thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể

hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

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 quý

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 cám ơn

TP.HCM, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực hiện

NGUYỄN NGỌC TIẾN ĐẠT

THANK YOU

Graduation essay is necessary for every student in the construction industry to finish

learningprocess, beside that, it open the new way for student to the real life in future

Graduation essay facilitate for each student to summarize and recapitulate their knowledges,

at the same time, collecting and bonus another information which they defect Practice

computational and solve arises problem in the real life

With my Graduation essay, Intruction teacher and another teachers in construction industry take many help, many teach by the devoted way I would like to say thank you

That knowledge and experience is the foundation and the key to finish this Graduation essay Because of limit Experiant, the mistske is unavoidable I hope to take your advice to improve

my knowledges

Finally, I wish you a good health, happiness and success in your life

Thank you!

HCMC January, 2018

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

Student : NGUYEN NGOC TIEN DAT ID: 14149032

Faculty : CIVIL ENGINEERING

Speciality : CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Topic : CHUNG CU TAN TAO

CONTENT THEORETICAL AND COMPUTATIONAL PARTS:

a Architecture:

Reproduction of Architectural Drawings

b Structure:

Calculate and Design the Typical Floor

Calculate and Design the Typical Staircase

Make Model, Calculate and Design the Typical Frame Walls

c Foundation:

Synthesis of Geological Data

Design of Auger-cast Piles

PRESENT AND DRAWING

01 Present and 01 Appendix

15 Drawing A1: ( 05 Architecture, 10 Structure )

INSTRUCTOR : Dr TRẦN VĂN TIẾNG

DATE OF START OF THE TASK : 20/9/2018

DATE OF COMPLETION OF THE TASK : 3/1/2018

HCMC January,2018

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 1

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 1

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 2

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng: 2

1.3.2 Mặt đứng công trình: 3

1.3.3 Hệ thống giao thông: 3

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 3

1.4.1 Hệ thống điện: 3

1.4.2 Hệ thống nước: 3

1.4.3 Thông gió: 4

1.4.4 Chiếu sáng: 4

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm: 4

1.4.6 Chống sét: 4

1.4.7 Hệ thống thoát rác: 4

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 5

2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 5

2.1.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng: 5

2.1.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang: 5

2.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU: 7

2.2.1 Bê tông: 7

2.2.2 Cốt thép: 7

2.3 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH: 8

2.3.1 Theo phương ngang: 8

2.3.2 Theo phương đứng: 9

2.4 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 9

2.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn: 9

2.4.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: 10

2.4.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: 11

2.4.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách: 14

2.5 KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 15

2.5.1 Khai báo tải trọng tĩnh tải: 15

2.5.2 Khai báo tải trọng hoạt tải: 16

2.5.3 Khai báo tải trọng khác : 17

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 18

3.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn: 18

3.2 Vật liệu: 18

3.3 Tải trọng: 18

3.3.1 Phương pháp tính toán: 18

3.3.2 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn: 23

3.4 Nội lực tính toán: 25

3.4.1 Mô hình tính toán: 25

3.4.2 Kiểm tra độ võng 28

3.4.3 Nội lực: 30

3.5 Tính thép sàn: 31

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG 34

4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 34

4.1.1 Bố trí kết cấu: 34

4.1.2 Vật liệu: 35

4.1.3 Tải trọng: 35

4.2 TÍNH TOÁN BẢN THANG: 38

4.2.1 Xác định nội lực: 38

4.2.2 Tính cốt thép: 39

4.3 TÍNH TOÁN DẦM THANG: 40

4.3.1 Tải trọng tính toán: 40

4.3.2 Tính toán cốt thép: 41

CHƯƠNG 5 TÍNH DAO ĐỘNG CÔNG TRÌNH 44

5.1 KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 44

5.1.1 Khai báo tải trọng tĩnh tải: 44

5.1.2 Khai báo tải trọng hoạt tải: 45

5.1.3 KHẢO SÁT CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG: 45

5.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió: 49

5.2.2 Thành phần động của tải trọng gió: 50

5.2.3 Xác định thành phần động của tải trọng gió: 51

5.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT: 57

5.3.1 Tổng quan về động đất: 57

5.3.2 Tính toán kết cấu chịu tác động của động đất: 59

5.3.3 Xác định agR: 59

5.3.4 Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động của động đất: 59

5.3.5 Mức độ và hệ số tầm quan trọng: 61

5.3.6 Xác định gia tốc đỉnh nền đất thiết kế: 61

5.3.7 Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép: 61

5.3.8 Phương pháp phân tích phổ phản ứng : 61

5.4 NHẬP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 68

5.4.1 Nhập tải trọng tĩnh tải: 68

5.4.2 Nhập tải trọng hoạt tải: 69

5.4.3 Nhập tải trọng gió: 70

5.4.4 Nhập tải trọng động đất: 72

5.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 73

5.6 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG: 74

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 77

6.1 TÍNH TOÁN DẦM: 77

6.1.1 Cơ sở lý thuyết: 77

6.1.2 Quá trình tính toán dầm: 78

6.1.3 Kiểm tra tính toán thép dầm: 80

6.1.4 Tính toán thép đai cho dầm: 84

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG 87

7.1 Thết kế cốt thép cột khung trục C 87

7.1.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cột lệch tâm xiên 87

7.1.2 Áp dụng tính toán cột tầng điển hình cột C3 (500x500) tầng 10 90

7.1.3 Tính toán cốt thép 91

7.1.4 Tính toán cốt đai cột 92

7.2 TÍNH CỐT THÉP VÁCH 96

7.2.1 Phương pháp giả thiết vùng biên chịu moment 96

7.2.3 Tính toàn cốt thép ngang cho vách 99

7.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 101

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 102

8.1 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 102

8.1.1 Mục đích khảo sát đại chất: 102

8.1.2 Kết quả khảo sát dịa chất 102

8.2 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI 104

8.2.1 Kích thước và chiều dài cọc 104

8.2.2 Theo cường độ vật liệu: 104

8.2.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu chỉ tiêu cơ lý đất nền 105

8.2.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 107

8.2.5 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (dùng công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản) 108

8.2.6 Sức chịu tải thiết kế 110

8.2.7 Thiết kế móng M1 110

8.2.8 Thiết kế móng M2 117

8.2.9 Thiết kế móng lõi thang MLT 125

8.2.10 Tính lún cho móng lõi thang 130

8.2.11 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng lõi thang (MLT) 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 135

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

- Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Chung

cư Tân Tạo 1 là một công trình xây dựng thuộc dạng này

- Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng ít

đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh

- Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư Tân Tạo là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

- Địa chỉ: Quốc Lộ 1A, Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh

+ Khu chung cư Tân tạo , nằm trong khu dân cư Bắc Lương Bèo, tọa lạc tại Phường Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A Nằm kế KCN Tân Tạo và KCN Pou Yen Giao thông thuận lợi, huyết mạch của Quận Bình Tân và Trung Tâm Đô Thị Mới Tây Sài Gòn như Quốc lộ 1A, Đường Bà Hom, Đường số 7, Tỉnh lộ 10, Đường Kinh Dương Vương (Hùng Vương nối dài) kết nối chung cư Tân Tạo 1 với Quận 6, Quận 12, Quận Tân Phú, Quận Bình Tân và Huyện Bình Chánh

- Nhiều tiện ích:

+ Chung cư Tân Tạo sát chợ Bà Hom, gần trường tiểu học Bình Tân, Trường trung học Ngôi sao, Siêu thị Coopmart, Siêu thị BigC An Lạc, Bệnh viện Quốc Ánh, Bệnh viện Triều An

+ Đảm bảo 15% diện tích cây xanh và hành lang xanh cách ly quốc lộ 1A cho bóng mát, không khí trong lành, môi trường và tiện ích khép kín

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng:

Hình 1 1 Mặt bằng tầng điển hình

- Chung cư Tân tạo 1 gồm 15 tầng bao gồm: 1 tầng hầm, 13 tầng nổi và 1 tầng mái

- Cơng trình cĩ diện tích 41x40 m Chiều dài cơng trình 41m, chiều rộng cơng trình 40m

- Diện tích sàn xây dựng 1219,6m

- Được thiết kê gồm: 1 khối với 96 căn hộ

- Bao gồm 4 thang máy 3 thang bộ

- Tầng hầm để xe

- Tầng trệt bố trí thương mại – dịch vụ

- Lối đi lại, hành lang trong chung cư thống mát và thoải mái

- Cốt cao độ

được chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng hầm, cốt cao độ mặt đất hồn thiện

, cốt cao độ mặt trên đáy sàn tầng hầm 3m  , cốt cao độ đỉnh cơng trình

MẶT BẰNG ĐIỂN HÌNH TẦNG 10 (CAO ĐỘ : +34.2m)

1.3.2 Mặt đứng công trình:

Hình 1 2 Mặt đứng chính công trình

- Công trình có dạng hình khối thẳng đứng Chiều cao công trình là 48,6 m

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

- Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, lam nhôm, khung inox trang trí và kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hòa, tao nhã

1.3.3 Hệ thống giao thông:

- Hệ thông giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang

- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang bộ hai bên công trình và 1 thang bộ ở giữa công trình Thang máy gồm 4 thang máy được đặt vị trí chính giữa công trình

- Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

1.4.1 Hệ thống điện:

- Hệ thống nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào công trình thông qua phòng máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát cho công trình

- Nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.4.3 Thông gió:

- Công trình không bị hạn chế nhiều bởi các công trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệ thống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) giúp hệ thống thông gió cho công trình được thuận lợi và tốt hơn

1.4.4 Chiếu sáng:

- Giải pháp chiếu sáng cho công trình được tính riêng cho từng khu chức năng dựa vào

độ rọi cần thiết và các yêu cầu về màu sắc

- Phần lớn các khu vực sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và các loại đèn compact tiết kiệm điện Hạn chế tối đa việc sử dụng các loại đèn dây tóc nung nóng Riêng khu vực bên ngoài dùng đèn cao áp lalogen hoặc sodium loại chống thấm

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm:

- Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO

- Các tầng đều có đủ 3 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

- Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU:

2.1.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng:

- Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần như toàn bộ giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò:

+ Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng

+ Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất

+ Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng)

+ Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh

và chuyển vị đỉnh

- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và

độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

- Công trình chung cư Tân Tạo 1 được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng được bố trí xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắn tốt

2.1.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang:

- Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò:

+ Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn…) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền

+ Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng

để chúng làm việc đồng thời với nhau

- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

- Ta xét các phương án sàn sau:

2.1.2.1 Hệ sàn sườn:

- Cấu tạo: Gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm:

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến 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 nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

+ Không tiết kiệm không gian sử dụng

2.1.2.2 Hệ sàn ô cờ:

- Cấu tạo: Gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

- Ưu điểm:

+ Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian

sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ…

- Nhược điểm:

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

2.1.2.3 Hệ 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

+ Dễ bố trí các hệ thống kỹ thuật điện nước…

+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

+ Thi công nhanh, lắp đặt hệ thống cốt pha đơn giản

- Nhược điểm:

+ Trong phương án này cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó

độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, và khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

2.1.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước:

- Ưu điểm:

+ Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm

+ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

+ Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện nhiều khó khăn trong thi công

+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác

do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này là yêu cầu tất yếu

+ Thiết bị giá thành cao

Lựa chọn vật liệu như bê tông, cốt thép, gạch xây, … đảm bảo các điều kiện sau:

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng khá nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo 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 tải trọng có tính chất lặp

lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng

ngang do lực quán tính

- Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được

các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong kết cấu nhà cao tầng

2.2.1 Bê tông:

- Công trình được sử dụng bê tông Bê tông B30 với các chỉ tiêu như sau:

+ Khối lượng riêng:   2,5( / T m

)

+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu nén: R

 170( kg cm /

)

+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu kéo: R

 12( kg cm /

)

+ Hệ số làm việc của bê tông: 

 1

+ Mô đun đàn hồi: E

 325000( kg cm /

)

2.2.2 Cốt thép:

- Công trình được sử dụng thép gân AIII, AII    10  và thép trơn AI    10 

- Thép gân AIII    10  :

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R

 3650( kg cm /

)

+ Cường độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): R

 2900( kg cm /

)



+ Hệ số làm việc của cốt thép: 

 1

+ Mô đun đàn hồi: E

 2000000( kg cm /

)

- Thép gân AII    10  :

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R

 2800( kg cm /

)

+ Cường độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): R

 2250( kg cm /

) + Cường độ chịu nén của cốt thép: R

 2800( kg cm /

)

+ Hệ số làm việc của cốt thép: 

 1

- Thép trơn AI    10  :

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R

 2550( kg cm /

)

+ Cường độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): R

 1750( kg cm /

) + Cường độ chịu nén của cốt thép: R

 2550( kg cm /

)

+ Hệ số làm việc của cốt thép: 

 1

+ Mô đun đàn hồi: E

 2100000( kg cm /

)

2.3 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH:

2.3.1 Theo phương ngang:

- Mặt bằng công trình chung cư Tân Tạo 1 có hình dạng đơn giản, có tích chất đối xứng cao

- Công trình được bố trí các vách cứng xung quanh lõi cứng nên khả năng chịu tải trọng ngang và tính chống xoắn của công trình tốt

- Đối với nhà cao tầng có mặt bằng chử nhật thì tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng phải thỏa mãn điều kiện : Theo “TCXD 198-1997”

+

B

với cấp phòng động đất cấp kháng chấn

+

B 

với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 8 và 9 + Công trình chung cư Tân Tạo 1 được thiết kế với động đất cấp 6

41

1, 025 640

L B

b 

với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 8 và 9 + Công trình chung cư Tân Tạo 1 được thiết kế với động đất cấp kháng chấn 6

2.3.2 Theo phương đứng:

- Hình dáng công trình theo phương đứng đồng đều nhau, mặt bằng các tầng bố trí không thay đổi nhiều

- Không thay đổi trọng tâm cũng như tâm cứng của nhà trên các tầng

- Không mở rộng các tầng trên và tránh được phần nhô ra cục bộ

- Tỉ số giữa độ cao và bề rộng của ngôi nhà hay còn gọi là độ cao tương đối chỉ nên nằm trong giới hạn cho phép Giá trị giới hạn tỉ số chiều cao và bề rộng của công trình đối với kết cấu khung – vách thuộc cấp kháng chấn

theo “TCXD 198-1997” là

48, 6

1, 215 540

H

B   

là thỏa mãn

2.4 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

2.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn:

- Đặt h

là chiều dày bản Chọn h

theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần h

 h

theo điều kiện sử dụng

- Tiêu chuẩn TCVN 5574 - 2012 quy định :

+ h

 40 mm đối với sàn mái

+ h

 50 mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

+ h

 60 mm đối với sàn của nhà sản xuất

+ h

 70 mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ

- Để thuận tiện cho thi công thì h

nên chọn là bội số của 10 mm

- Quan niệm tính : Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

-

: Phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 0,8

- Với bản chịu uốn 1 phương có liên kết 2 cạnh song song lấy m  30 35 

- Với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn 2 phương m  40 50  và l

là nhịp theo

phương cạnh ngắn

- Vậy chọn bản sàn có chiều dày ℎ

= 150(𝑚𝑚)

2.4.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:

- Dựa vào cuốn “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình ” Trang 151 ta có :

Bảng 2 1 Công thức sơ bộ kích thước dầm

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

2.4.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:

- Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cùng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên

- Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu

và thi công

- Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định

- Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn

là bội số của 2 ; 5 hoặc 10 cm

- Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết

- Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” của GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột A

được xác định theo công thức

b

k N A

R



- Trong đó:

+ R

- Cường độ tính toán về nén của bê tông

+

- Lực nén, được tính toán bằng công thức như sau : N m qF 

+ F

- Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

+ m

- Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

+

- Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị

được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

+ Với nhà có bề dày sàn là bé (

kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé

2 ( / T m ) hoặc hơn nữa

+ k

- Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh

của cột Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, khi ảnh hưởng của mômen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy k

lớn, vào khoảng

Khi ảnh hưởng của mômen là bé thì lấy k

  1,1 1, 2

- Sàn được chọn là h

 120( mm )

- Chọn sơ bộ tiết diện cột biên C

:

2 0

2 0

1, 2.15.0,1.290.637,5

1957,5( ) 170

1, 2.15.0,14.290.735

2740,5( ) 170

- Kiểm tra điều kiên ổn định của cột:

Ta kiểm tra điều kiện ổn định của cột theo công thức:

Trong đó l

là chiều dài tính toán Đây là kết cấu khung nhà nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu đổ toàn khối khung có 3 nhịp trở lên nên ta có:

0

0



b l

Hình 2 3 Mặt bằng bố trí cột

- Chọn sơ bộ tiết diện cột góc C

:

2 0

2 0

1, 2.15.0,1.(400.675 300.400)

4129, 4( )170

1, 2.15.0,14.(400.675 400.300)

5781, 2( )170

- Kiểm tra điều kiên ổn định của cột:

Ta kiểm tra điều kiện ổn định của cột theo công thức:

Trong đó l

là chiều dài tính toán Đây là kết cấu khung nhà nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu đổ toàn khối khung có 3 nhịp trở lên nên ta có:

0

l = 0,7×l = 0,7× 3,6 = 2,52m (3,6m: là chiều cao của tầng trệt)

2,52

λ = = 3,6

0,7 <

 Tiết diện đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

- Chọn sơ bộ tiết diện cột giữa C

:

2 0

2 0

1,1.15.0,1.(425.675 270.275 400.372, 5)

4951, 2( )170

1,1.15.0,14.(425.675 270.275 400.372, 5)

6931, 7( )170

Ta kiểm tra điều kiện ổn định của cột theo công thức:

Trong đó l

là chiều dài tính toán Đây là kết cấu khung nhà nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu đổ toàn khối khung có 3 nhịp trở lên nên ta có:

λ = 31  Tiết diện đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

Bảng chọn kích thước tiết diện cột

2.4.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách:

- Kích thước vách được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất…

- Kích thước tiết diện vách cứng :

0

0



b l

mái

Tầng 6 – Tầng 10 500 600 500 500 600 600 300 300 Tầng hầm – tầng 5 500 600 600 600 700 700 300 300

2.4.5 Chọn sơ bộ kích thước cầu thang máy, cầu thang bộ:

2.4.5.1 Kích thước sơ bộ cầu thang máy:

- Kích thước thang máy được chọn theo Catalogue phù hợp với diện tích hố thang

2.4.5.2 Kích thước sơ bộ cầu thang bộ:

Hình 2 4 Chi tiết cầu thang bộ

- Cầu thang điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản

- Vế 1 gồm 11 bậc thang với kích thước:

;

320

h b

- Chọn chiều dày bản thang:

+ Xem bản thang làm việc giống sàn một phương, ta có L=5,3 m

2.5 KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH:

Áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2737:2006 – tải trọng và tác động, tính toán tải tác dụng các ô sàn:

2.5.1 Khai báo tải trọng tĩnh tải:

Bảng 2 6 Tĩnh tải sàn sân thượng

2.5.2 Khai báo tải trọng hoạt tải:

- Giá trị hoạt tải cho sàn từng sàn:

2.5.3 Khai báo tải trọng khác :

- Theo số liệu địa chất công trình trọng lượng riêng của đất   2000( kg m /

) áp lực đất tác dụng lên tầng hầm phân bố theo áp lực ngang theo dạng tam giác Trong Etabs chỉ cho gắn áp lực hình chữ nhật nên ta quy đều tải trọng tam giác của đất ra tải trọng đều

để gắn

- Áp lực của đất phân bố dạng tam giác lớn nhất p   h  2000.(3 1,1)   3800( kg m /

) xem gần đúng quy ra phân bố đều hình chữ nhật

1900( / )2

p  kg m

để gán áp lực đất vào thành tầng hầm

- Ta bỏ qua phần tải trọng do mưa, tuyết, nhiệt độ … gây ra

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn:

- Đặt h

là chiều dày bản Chọn h

theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần h

 h

theo điều kiện sử dụng

- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

-

:Phụ thuộc vào tải trọng,chọn D= 0,8

- Với bản chịu uốn 1 phương có liên kết 2 cạnh song song lấy m  30 35 

- Với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn 2 phương m  40 50  và l

là nhịp theo phương cạnh ngắn

 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải (g) và hoạt tải (p)

 Trong đó tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân sàn BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện và trọng lượng tường xây trên sàn

+ g

: tĩnh tải do bản thân của các lớp hoàn thiện

 Nếu ô bản có chứa nhiều tĩnh tải hoặc hoạt tải khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn bộ diện tích ô bản :

g S g S g S g

p S p S p S p

 Trọng lượng tường xây trên ô sàn:

+ Các vách ngăn trong phòng mà không có hệ dầm đỡ được quy về phân bố đều trên sàn theo công thức :

1 2

tuong t t t t t t t

san

G n k l h g

Hình 3 3 Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh

Bảng 3 2 Cấu tạo các lớp sàn bê tông cốt thép

 Tĩnh tải tường truyền lên ô sàn:

317,36( / ) 8,5.8,5

1 2

0, 2.1800.1,1.0,9.(8 3, 6 3, 6 2,5).3, 48

368,3( / ) 8.7, 45

Giá trị của hoạt tải được chọn theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số tin cậy

n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 “TCVN 2737 – 1995” :

- Hoạt tải trên từng ô sàn:

Hình 3 4 Mặt bằng sàn phẳng

Hình 3 6 Nội lực hoạt tải gán trên sàn phẳng ( HT1)

Hình 3 8 Chia dãy theo phương X

3.4.2 Kiểm tra độ võng

3.4.2.1 Kiểm tra độ võng ngắn hạn

Dùng CombCV tính toán chuyển vị (CombCV = 0,91TT +0,83HT)

 Phân tích mô hình ta được:

Hình 3 10 Độ võng của sàn phẳng

 Độ võng lớn nhất là 5,44 mm

 Khi nhịp sàn nằm trong khoảng 5 m  L  10 m thì [f] = 25 mm (Theo TCVN 5574 :

2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

 f

= 5.44 mm < [f] = 25 mm  Thỏa mãn điều kiện độ võng



Vậy độ võng sàn thỏa mãn về độ võng ngắn hạn cho phép

3.4.2.2 Kiểm tra độ võng dài hạn

 Phân tích mô hình ta được:

Hình 3 11 Độ võng của sàn phẳng

 Độ võng lớn nhất là 17.94 mm

 Khi nhịp sàn nằm trong khoảng 5 m  L  10 m thì [f] = 25 mm (Theo TCVN 5574 :

2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

 f

= 17.94 mm < [f] = 25 mm  Thỏa mãn điều kiện độ võng



Vậy độ võng sàn thỏa mãn về độ võng dài hạn cho phép

3.4.3 Nội lực:

Hình 3 12 Biều đồ moment theo phương X