Chung cư cao cấp 20 tầng

Hệ thống giao thông - Mỗi block có bốn thang máy nhằm giải quyết giao thông chính cho công trình, hệ thống giao thông này kết hợp với hệ thống sảnh hành lang rộng rãi của các sàn tầng

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ CAO CẤP 20 TẦNG

GVHD: ThS NGUYỄN TỔNG SVTH: TRẦN VĂN LĂNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2017

S K L 0 0 8 3 5 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

MSSV : 13149074

CAPSTONE PROJECT’S TASK

Sector: Construction Engineering Technology

1 Input Data:

 Architectural profile (provided by Advisor)

 Soil profile (provided by Advisor)

2 The contents of capstone project:

 Architecture

 Reproduction of architectural drawings (0%)

 Structure

 Modelling, anlysis and design typical floor

 Calculate, design staircase

 Modeling, calculation, framing of frame 4 and frame C

 Foundation: bored piles

3 Product:

 01 thesis and 01 appendix

 22 drawings A1 (03 Architecture, 14 structures,05 foundations)

4 Advisor: MSc NGUYEN TONG

5 Start date: 12/02/2017

6 Finish date: 25/06/2017

HEAD OF FACULTY ADVISOR

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: CHUNG CƯ CAO CẤP 20 TẦNG

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN TỔNG

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 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: TRẦN VĂN LĂNG MSSV: 13149074

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: CHUNG CƯ CAO CẤP 20 TẦNG

Họ và tên Giáo viên phản biện: ThS NGUYỄN THANH TÚ

NHẬN XÉT

7 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

- - -

8 Ưu điểm:

- - -

9 Khuyết điểm:

- -

10 Đề nghị cho bảo vệ hay không ?

-

11 Đánh giá loại:

-

12 Điểm: -(Bằng chữ: - )

Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành

đến thầy ThS NGUYỄN TỔNG đã trực tiếp hướng dẫn tận tình em trong quá

trình thực hiện đề tài Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Xây Dựng đã hướng dẫn em trong hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em

là nền tảng,kiến thúc quý báu giúp em hoàn thành đề tài đồ án tốt nghiệp lần này Trong quá trình làm đề tài, tuy có cố gắng hết sức nhưng do thiếu kinh nghiệm

và kiến thức hạn chế nên 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 chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp và 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

TP.HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2017

Sinh viên thực hiện

TRẦN VĂN LĂNG

LỜI NÓI ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những Thành phố có tốc độ phát triển rất nhanh về kinh tế cũng như về khoa học kỹ thuật Các hoạt động sản xuất kinh doanh ở đây phát triển rất mạnh, có rất nhiều Công ty, Nhà máy, Xí nghiệp, đặc biệt là các Khu Công Nghiệp, Khu Chế Xuất đã được thành lập, do đó đã thu hút được một lực lượng lao động rất lớn về đây làm việc và học tập Vấn đề cung cấp nhà ở cho người thu nhập thấp là vấn đề cần được quan tâm

Công trình Chung Cư Cao Cấp 20 Tầng là một trong những công trình được

xây dựng nhằm giải quyết vấn đề kể trên, góp phần vào công cuộc ổn định và phát triển của Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và của đất nước nói chung

Nội dung đồ án này, sinh viên nghiên cứu tính toán khối lượng chung như thiết

kế sàn tầng điển hình, cầu thang, tính toán thiết kế 2 khung trục, lựa chọn thiết kế móng cọc khoan nhồi

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 VỊ TRÍ TỌA LẠC 1

1.2 QUY MÔ CÔNG TRÌNH 1

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1

1.3.1 Mặt bằng 1

1.3.2 Mặt đứng 2

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 2

1.4.1 Hệ thống nước 2

1.4.2 Hệ thống thông gió và chiếu sáng 3

1.4.3 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy 3

1.4.4 Hệ thống rác thải 4

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH SƠ BỘ KẾT CẤU 5

2.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 5

2.2 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU 5

2.2.1 Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng 5

2.2.2 Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang 7

2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 7

2.4 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 8

2.4.1 Chọn kích thước tiết diện sàn 8

2.4.2 Chọn kích thước tiết diện dầm 9

2.4.3 Chọn kích thước tiết diện cột 10

2.4.4 Chọn kích thước tiết diện vách 11

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 12

3.1 TĨNH TẢI 12

3.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn 12

3.1.2 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường 13

3.2 HOẠT TẢI 14

3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 15

3.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 15

3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió 18

3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 24

3.4.1 Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất 25

3.4.2 Xác định chu kỳ dao động cơ bản của công trình 27

3.4.3 Phương pháp phân tích 27

3.4.4 Tổng hợp các thành phần động đất 30

3.4.5 Tổ hợp tải trọng 31

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 34

4.1 TỔNG QUAN 34

4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 34

4.2.1 Tĩnh tải tác dụng 34

4.2.2 Hoạt tải tác dụng 36

4.2.3 Sơ đồ làm việc của bản thang 36

4.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP 37

4.3.1 Mô hình tính toán 37

4.3.2 Biểu đồ nội lực 38

4.3.3 Tính toán và bố trí thép bản thang 39

4.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM THANG 39

4.3.1 Tải trọng tác động lên dầm thang và sơ đồ tính 39

4.3.2 Nội lực 40

4.3.3 Tính toán cốt thép dầm thang 41

4.3.4 Cốt thép đai dầm thang 41

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 43

5.1 MỞ ĐẦU 43

5.2 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 43

5.3 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 43

5.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN 43

5.4.1 Mô hình tính toán 43

5.4.2 Tính toán nội lực 45

5.4.3 Biểu đồ momen 47

5.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN 48

5.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN, DẦM 56

5.6.1 Kiểm tra độ võng sàn 56

CHƯƠNG 6 : PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 58

6.1 MỞ ĐẦU 58

6.2 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 59

6.2.1 Chọn tiết diện cột 59

6.2.2 Chọn tiết diện dầm 59

6.2.3 Chọn tiết diện vách 59

6.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 59

6.4 PHÂN TÍCH NỘI LỰC BẰNG PHẦN MỀM ETABS 59

6.5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TỪ PHẦN MỀM ETABS 60

6.6 CÔNG THỨC TỔNG QUÁT TÍNH TOÁN DẦM-CỘT-VÁCH 61

6.6.1 Tính toán cốt thép dầm 61

6.6.1.1 Tính toán cốt dọc 61

6.6.1.2 Tính toán cốt đai 61

6.6.2 Tính toán cốt thép cột 63

6.6.2.1 Tính toán cốt thép dọc 63

6.6.2.2 Tính toán cốt đai 68

6.6.3 Tính toán cốt thép vách 69

6.6.3.1 Tính toán cốt thép dọc 69

6.6.3.2 Tính toán cốt thép ngang 71

6.6.4 Cấu tạo cốt thép vách – lõi cứng 71

6.6.5 Tính toán đoạn neo cố thép 72

6.7 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ TRỤC C 73

6.7.1 Tính toán và thiết kế dầm tầng điển hình 73

6.7.2 Tính toán và thiết kế cột 76

6.7.3 Tính toán và thiết kế vách 80

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG 81

7.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 81

7.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 82

7.2.1 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI 82

7.2.1.1 Sức chịu tải vật liệu: 82

7.2.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý (7.2.3 TCVN 10304:2014) 84

7.2.1.3 Tính sức chịu tải theo cường độ đất nền (Phụ lục G, mục G2 TCVN

10304:2014) 85

7.2.1.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo SPT 87

7.2.1.5 Sức chịu tải thiết kế: 88

7.2.1.6 Bố trí hệ móng công trình 88

7.2.2 THIẾT KẾ MÓNG M5-C 89

7.2.2.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 89

Lực dọc lớn nhất tác dụng lên móng M1: N tt = 17574.69 (kN) 89

7.2.2.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 91

7.2.2.3 Tính lún cho nhóm cọc 94

7.2.2.4 Tính toán kết cấu đài móng 94

7.2.3 THIẾT KẾ MÓNG M2-C 96

7.2.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 96

Lực dọc lớn nhất tác dụng lên móng M1: N tt = 7657.68 (kN) 96

7.2.3.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng của mũi cọc 98

7.2.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 101

7.2.3.4 tính toán kết cấu đài móng 102

7.2.3 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M3 103

7.2.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 103

7.2.4.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc: 105

7.2.4.3 Tính lún cho nhóm cọc: 107

7.2.4.4 Tính toán kết cấu đài móng: 109

PHỤ LUC: BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 : Giá trị các cường độ và module của thép 8

Bảng 3.1: Tải trọng sàn sinh hoạt 13

Bảng 3.2: Tải trọng sàn vệ sinh 13

Bảng 3.3: Tĩnh tải tường phân bố đều trên dầm 14

Bảng 3.4: Hoạt phân bố đều lên sàn 15

Bảng 3.5: Giá trị tải trọng gió theo phương X 17

Bảng 3.6: Giá trị tải trọng gió theo phương Y 17

Bảng 3.7: Bảng tra hệ số tương quan ν1 19

Bảng 3.8: Các tham số  và χ 19

Bảng 3.9: Kết quả chu kỳ dao động 22

Bảng 3.10: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X 22

Bảng 3.11: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y 23

Bảng 3.12: Tải trọng gió tác động công trình 24

Bảng 3.13: Nhận dạng điều kiện đất nền 25

Bảng 3.14: Giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng theo phương thẳng đứng 28

Bảng 3.15: Tổng hợp các thành phần động đất 30

Bảng 3.16: Các trường hợp tải trọng 33

Bảng 3.17: Các tổ hợp tải trọng 33

Bảng 4.1: Tổng quan cầu thang 34

Bảng 4.2: Tĩnh tải bản chiếu nghỉ 35

Bảng 4.3: Tĩnh tải bản nghiêng 36

Bảng 4.4: Kết quả tính toán cốt thép bản thang 39

Bảng 4.5: Kết quả tính toán cốt thép dầm thang 41

Bảng 5.1: Tính toán thép sàn tần điển hình 49

Bảng 6.1: Kích thước tiết diện cột hợp lý 59

Bảng 6.2: Điều kiện làm việc của cột 66

Bảng 7.1: Số liệu địa chất công trình 81

Bảng 7.2 : Hệ số tỉ lệ từng lớp đất 83

Bảng 7.3 : Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 86

Bảng 7.4 : Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 88

Bảng 7.5: Tổng hợp sức chịu tải của cọc 88

Bảng 7.6: Bố trí số lượng cọc trong móng 89

Bảng 7.7 : Kết quả các giá trị P max , P min móng M5-C 91

Bảng 7.8 : Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp 91

Bảng 7.9: Kết quả tính thép móng M1-E- cọc khoan nhồi 96

Bảng 7.10 : Kết quả các giá trị P max , P min móng M2C 98

Bảng 7.11 : Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp TH9 98

Bảng 7.12: Kết quả tính thép móng M2-C- cọc khoan nhồi 103

Bảng 7.13: Kết quả tính lún cho móng 109

Bảng 7.14: Kết quả tính thép móng M3- cọc khoan nhồi 112

Bảng 7.15: Kiểm tra kết quả tính thép phần không có hố pít 112

PHỤ LỤC: HÌNH ẢNH

Hình 2.1 : Mặt bằng bố trí dầm 10

Hình 3.1: Mặt cắt cấu tạo sàn sinh hoạt 12

Hình 3.2 : Mặt cắt cấu tạo sàn vệ sinh 12

Hình 3.3: Hệ số tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian ν 19

Hình 3.4: Khai báo cái trường hợp tải trọng 21

Hình 3.5: Khai báo Mass Source 21

Hình 3.6: Phổ động đất theo phương ngang ( TC EuroCode8-2004) 30

Hình 3.7: Khai báo tải trọng động đất 31

Hình 4.1: Cấu tạo bậc thang 35

Hình 4.2: Sơ đồ bản thang 36

Hình 4.3: Tĩnh tải cầu thang 37

Hình 4.4: Hoạt tải cầu thang 37

Hình 4.5: Biểu đồ momen cầu thang 38

Hình 4.6: Biểu đồ chuyển vị 38

Hình 4.7: Biểu đồ phản lực gối tựa 38

Hình 4.8: Biểu đồ nội lực dầm thang 40

Hình 5.1: Khai báo các trường hợp tải trọng 43

Hình 5.2: Hoạt tải 44

Hình 5.3: Tĩnh tải 44

Hình 5.4: Tải trọng tường phân bố trên dầm 45

Hình 5.5:Chia dải sàn theo phương X 46

Hình 5.6:Chia dải sàn theo phương Y 46

Hình 5.7: Momen dải theo phương X do tổ hợp TT+HT 47

Hình 5.8: Momen dải theo phương Y do tổ hợp TT+HT 47

Hình 5.9: Độ võng sàn trong Safe khi phân tích Linear 57

Hình 5.10: Độ võng sàn trong Safe khi chịu tác dụng tải dài hạn 57

Hình 6.1: Kiểm tra lỗi mô hình 60

Hình 6.2: Mặt bằng tầng điển hình 73

Hình 6.3: Biểu đồ bao momen tầng điển hình 74

Hình 6.4: Biểu đồ bao lực cắt tầng điển hình 74

Hình 6.5: biểu đồ momen trong dầm trục 4 và trục C 76

Hình 6.5: Biểu đồ lực dọc cột trục 4 và truc C 77

Hình 7.1 : Biểu đồ xác định hệ số N’ q theo Berezantzev (1961) 85

Hình 7.2: Biểu đồ xác định hệ số  86

Hình 7.3: Biểu đồ xác định hệ số  87

Hình 7.4: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi trong đài 89

Hình 7.5: Mặt bằng bố trí móng M5-C 90

Hình 7.6: Khối móng quy ước cho móng M5-C 92

Hình 7.7: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M5-C 94

Hình 7.8 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M5-C 95

Hình 7.9: Momen theo phương X và phương Y móng M1-E 96

Hình 7.10: Mặt bằng bố trí móng M1 97

Hình 7.11 - Khối móng quy ước cho móng M2_C 99

Hình 7.12: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2-C 102

Hình 7.13 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M2-C 102

Hình 7.14: Momen theo phương Y móng M2-C 103

Hình 7.15: Mặt bằng bố trí móng M3 104

Hình 7.16 : Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang P1 105

Hình 7.17: Tháp xuyên thủng móng lõi M3 110

Hình 7.18: phản lực đầu cọc móng M3 111

Hình 7.19: Momen theo phương X và phương Y móng P1 111

- Cầu thang được bố trí ở giữa căn hộ

- Giao thông lên xuống tầng hầm với 2 ram dốc nằm đối xứng công trình, đảm bảo giao thông 1 chiều thuận tiện

- Giao thông tầng 1 (trệt) rất linh hoạt và thông thoáng, cho phép người ra vào trung tâm bằng nhiều hướng khác nhau, đồng thời rất phù hợp cho trưng bày sản phẩm và làm trung tâm thương mại, triển lãm

- Các hệ thống kĩ thuật như bể nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lí nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra tầng hầm còn bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như máy phát điện dự phòng

- Mặt đứng công trình bố trí hệ thống cửa sổ hợp lí, kết hợp với các logia tạo

ra sự bề thế cho chung cư tránh sự đơn điệu do khối hộp gây ra

1.3.3 Hệ thống giao thông

- Mỗi block có bốn thang máy nhằm giải quyết giao thông chính cho công trình, hệ thống giao thông này kết hợp với hệ thống sảnh hành lang rộng rãi của các sàn tầng tạo thành nút giao thông đặt tại trọng tâm của công trình Trên mái bố trí bể nước để cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ công trình và dự phòng chữa cháy

- Hệ thống 2 thang bộ được thiết kế vào phần lõi của công trình và bố trí đảm bảo khoảng cách tới cửa căn hộ xa nhất, đảm bảo thoát hiểm khi có sự cố thì

có thể chạy đến cầu thang thoát hiểm một cách nhanh chóng để đảm bảo an toàn nhất

- Giao thông theo phương ngang ở tầng trệt được thiết kế theo phong cách mở, giao thông tự do rộng rãi theo mọi hướng

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.4.1 Hệ thống nước

tầng hầm với dung tích, bể nước trung chuyển, bể chữa cháy Nước từ đây được bơm lên bể chứa trên mái thông qua các hệ thống ống dẫn đặt trong các ống gen, việc điều khiển quá trình bơm hoàn toàn tự động nhờ vào hệ thống van, phao và máy bơm tự động

- Nước từ bể chứa trên mái theo hệ thống đường ống cung cấp đến các nơi trong nhà Ống dẫn được đặt trong các ống gen, hoặc âm trong tường

3

nô thu nước, nước được dẫn vào một hệ thống đường ống rồi xả trực tiếp ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

tập trung về bể xử lý nước thải đặt ngầm dưới đất tại sân trước của tòa tháp, nước thải sau khi được xử lý sẽ được xả vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

1.4.2 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Tầng hầm được thông gió bằng quạt hút, dẫn gió thải ra ngoài Không khí trong lành tràn vào tầng hầm thông qua các cửa và đường xe lên xuống nhờ sự chênh lệch áp suất bên trong và bên ngoài tầng hầm tạo ra bởi quạt hút

tầng mái và thải ra ngoài.Các phòng ở có các cửa sổ mở ra ngoài nên gió vào dễ dàng

tạo

1.4.3 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy

- Công trình có các thiết bị báo cháy được bố trí ở các phòng và hành lang, trong tất cả các tầng Thiết bị tự động báo cháy là loại thiết bị nhạy cảm với khói Khi có nồng độ khói tăng thiết bị sẽ tự động phát ra âm thanh và phát ra tín hiệu đến phòng quản lý

được đặt trên mỗi tầng, mỗi tầng có 4 vòi, đặt ở bốn góc nhà Các vòi cứu hỏa lấy nước từ bể nước ngầm dự phòng chữa cháy

hộ Hệ thống thang này có các cửa chống cháy ngăn không cho cháy lan và khói có thể xâm nhập vào

4

1.4.4 Hệ thống rác thải

- Ở các tầng đều có phòng thu gom rác, rác được chuyển từ những phòng này được tập kết lại đưa xuống gian rác ở tầng hầm, từ đây sẻ có bộ phận đưa rác ra khỏi công trình

5

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH SƠ BỘ KẾT CẤU

2.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

- [1] Bộ xây dựng, TCVN 2737 - 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết

kế, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội

- [2] Bộ xây dựng, TCXD 229 – 1999, Chỉ dẫn tính thành phần động của tải

trọng gió

- [3] Bộ xây dựng, TCXD 198 - 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép

toàn khối

- [4] Bộ xây dựng (2012) TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt

thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- [5] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 1:2012 Thiết kế công trình chịu động

đất – Phần 1 : Quy định chung, tác động động đất và quy định đối với kết cấu nhà, NXB Xây dựng, Hà nội

- [6] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 2:2012 Thiết kế công trình chịu động

đất – Phần 2 : Nền móng, tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật, NXB Xây dựng,

- [9] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9393 - 2012 Cọc – phương pháp thử nghiệm

tại hiện trường bằng tải ép tĩnh dọc trục

2.2 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU

 Việc lựa chọn hệ kết cấu 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)

2.2.1 Hệ kết cấu chịu lực theo phương 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 :

6

 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)

 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

 Nhận xét: Từ sự phân tích trên, kết hợp với kiến trúc của công trình: Chung

cư cap cấp 20 tầng, chọn hệ kết cấu khung – vách Hệ thống khung – vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Công trình đổ toàn khối nên độ cứng công trình lớn, chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng tốt

 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

- Lựa chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí:

 Đáp ứng công năng sử dụng

 Tiết kiệm chi phí

 Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình

 Độ võng thoả mãn yêu cầu cho phép

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

2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

- Vật liệu chính dùng làm kết cấu nhà cao tầng phải đảm bảo có tính năng cao trong các mặt: cường độ chịu lực, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy Bê tông dùng cho kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng nên có mác 300 trở lên đối với các kết cấu bê tông thường và có mác 350 trở lên đối với các kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước Thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép nhà cao

tầng nên sử dụng loại thép cường độ cao (điều 2.1 TCXD 198:1997)

8

- Ngoài ra việc chọn lựa vật liệu sử dụng cũng cần chú ý đến tình hình cung ứng của thị trường, cấp thiết kế của công trình, kết cấu lựa chọn cho công trình, giá thành sẽ bán ra của các căn hộ Với những tiêu chí của công trình Vincom Center, sinh viên chọn:

- Bê tông: Chọn cấp độ bền bê tông B25

2.4 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

2.4.1 Chọn kích thước tiết diện sàn

- Đặt h blà chiều dày bản Chọn h b theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần h b hmintheo điều kiện sử dụng

- Tiêu chuẩn TCXDVN 5574-2012 (điều 8.2.2) quy định :

 hmin 40mm đối với sàn mái

 hmin 60mm đối với sàn của nhà sản xuất

Để thuận tiện cho thi công thì h nên chọn là bội số của 10 mm b

- 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 :

( )

s

R MPa

R

( MPa ) E MPa

( )

 Với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn 2 phương m 40 50 và l là nhịp theo t

phương cạnh ngắn

- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn

sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:

L

L   nên sàn làm việc theo 2 phương , chọn m = 45 :

10

Hình 2.1 : Mặt bằng bố trí dầm

2.4.3 Chọn kích thước tiết diện cột

- Cột trong nhà cao tầng vừa có vai trò chịu tải trọng đứng và đặc biệt giữ vai trò chịu lực ngang Do đó, việc sơ bộ kích thước cột theo cách chia diện truyền tải không có tính quyết định Thay vào đó, các điều kiện về độ cứng, về ổn định tổng thể và liên kết chi có ảnh hưởng lớn hơn đến kích thước các cấu kiện chịu lực theo phương đứng

- Trong đồ án, sinh viên vẫn thực hiện việc tính sơ bộ tiết diện cột theo cách chia diện truyền tải nhưng chỉ xem đó là một số liệu để tham khảo Kích thước được chọn và bố trí như trên là kết quả việc tính lặp nhiều lần để có được chu kỳ dao động riêng của công trình hợp lý và hàm lượng cốt thép tính toán cho cột hợp

n

Q

2.4.4 Chọn kích thước tiết diện vách

1504500

12

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG

3.1 TĨNH TẢI

3.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

- Khai báo tổng các lớp cấu tạo sàn vào phần mềm ETABS và SAFE còn trọng

lượng bản bêtông cốt thép (BTCT) được các phần mền tự động tính

- Tĩnh tải do lớp cấu tạo sàn lấy bằng nhau cho các khu vực tầng hầm, tầng thương mại, văn phòng, nhà ở Cấu tạo khu vực vệ sinh và mái được lấy bằng nhau

Hình 3.1: Mặt cắt cấu tạo sàn sinh hoạt

Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái) thì cấu tạo

có thêm một lớp chống thấm

Hình 3.2 : Mặt cắt cấu tạo sàn vệ sinh

13

Bảng 3.1: Tải trọng sàn sinh hoạt

Cấu tạo sàn thường

Bề dày

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

Gạch ceramic 10 20 0.20 1.2 0.240 Lớp vữa lót 20 18 0.36 1.3 0.468

Trọng lượng riêng tiêu

chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

Gạch ceramic 10 20 0.20 1.2 0.240 Lớp chống thấm 5 22 0.11 1.3 0.143 Lớp vữa tạo dốc 35 18 0.63 1.3 0.819 Tải trọng thiết bị 0.50 1.1 0.550 Lớp vữa trát trần 15 18 0.27 1.3 0.351

Tổng tải quy đổi (n = 1.1) 1.912

3.1.2 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường

- Tường gạch 20 đa phần được xây tại vị trí các dầm 300x600mm Tải tường sẽ được khai báo trong ETABS theo dạng tải đường thẳng

14

Bảng 3.3: Tĩnh tải tường phân bố đều trên dầm

Các loại gạch tường Cao Rộng qt n gtc Tổng gtc gtt Tổng gtt Tường 10 gạch nhẹ 3.9 0.1 11.4 1.1 4.4

5.1 4.9 5.6 Vữa 3.9 0.01 16 1.1 0.6 0.7

Tường 10 gạch nhẹ 3.6 0.1 11.4 1.1 4.1

4.7 4.5 5.1 Vữa 3.6 0.01 16 1.1 0.6 0.6

Tường 10 gạch nhẹ 2.9 0.1 11.4 1.1 3.3

3.8 3.6 4.1 Vữa 2.9 0.01 16 1.1 0.5 0.5

Tường 20 gạch nhẹ 3.9 0.2 11.4 1.1 8.9

10.1 9.8 11.2 Vữa 3.9 0.02 16 1.1 1.2 1.4

Tường 20 gạch nhẹ 3.6 0.2 11.4 1.1 8.2

9.4 9.0 10.3 Vữa 3.6 0.02 16 1.1 1.2 1.3

Tường 20 gạch nhẹ 2.9 0.2 11.4 1.1 6.6

7.5 7.3 8.3 Vữa 2.9 0.02 16 1.1 0.9 1.0

Tường 20 gạch nhẹ 3.4 0.2 11.4 1.1 7.8

8.8 8.5 9.7 Vữa 3.4 0.02 16 1.1 1.1 1.2

- Ngoài ra còn có tường 10 không nằm trên dầm ta quy tải tường phân bố đều trên diện tích sàn

- Tải tường được tính theo công thức:

 i : chiều dày tường(m)

 hi : chiều cao tường (m)

 γi: Trọng lượng riêng tường (kN/m3)

- Hoạt tải sàn chủ yếu dựa vào công năng sử dụng của sàn, tra theo tiêu chuẩn

TCVN 2737-1995 được bảng sau:

3.3 TẢI TRỌNG GIÓ

là tải trọng gió, bao gồm thành phần tĩnh và thành phần động Các tải trọng này

được quy định trong tiêu chuẩn TCVN2737-1995 Tải trọng và tác động và TCXD

229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995

- Thành phần tĩnh là áp lực gió trung bình theo thời gian tác động lên công trình

- Thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

- Công trình được xây dựng tại Quận Thủ Đức – TP Hồ Chí Minh, Theo Bảng E1 – TCVN 2737:1995, công trình thuộc vùng áp lực gió II-A và dạng địa hình C

3.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

- Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của tải trọng gió được tính theo công thức:

c - Hệ số khí động lấy theo Bảng 6 TCVN 2737 : 1995;

cđ = 0.8 đối với mặt đón gió;

ch = - 0.6 đối với mặt khuất gió;

Ngoài ra, do công trình gồm 2 khối (khoảng trống trục E, F là 5.2m) nên ta

có

thêm gió ngang, hệ số cđ = ch = 0.5

( j)

k z hệ số không thứ nguyên tính đến sự thay đổi áp lực gió Giá trị k z( j) phụ

thuộc vào độ cao và dạng địa hình, được cho trong Bảng 5 TCVN 2737 : 1995

- Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của tải trọng gió được quy về lực tập trung tại cao trình sàn, tính theo công thức:

h j ,h j-1 - Chiều cao tầng trên và dưới của sàn đang xét;

B - Bề rộng của mặt đón gió theo phương đang xét

- Thành phần tĩnh tính toán của tải trọng gió được quy về lực tập trung tại cao trình sàn, tính theo công thức:

Bảng 4 (Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn W 0 ) và Mục 6.4.1, TCVN 2737:1995, ta có:

Áp lực gió tiêu chuẩn: Wo= 95 - 12 = 83 daN/m2 = 0.83 kN/m2

W Xj (kN)

3.3.2 Thành phần động của tải trọng gió

Trình tự tính toán xác định thành phần động của tải trọng gió:

- Bước 1: Xác định điều kiện áp dụng tính toán thành phần động;

Công trình cao 68.7 m > 40 m thỏa yêu cầu tính toán gió động

- Bước 2: Tính thành phần tĩnh của tải trọng gió;

Được xác định theo Mục 3.3.1

- Bước 3: Tính thành phần động của tải trọng gió:

1995

 Trường hợp 1: f1  f L:

 Thành phần động của tải trọng gió chỉ xét tác dụng của xung vận tốc gió

19

j

 - Hệ số áp lực động của tải trọng gió được xác định theo Bảng 8 TCVN 2737 :

1995

dao động khác nhau, không thứ nguyên Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất,

 lấy bằng





tra theo Bảng 3-6

Hình 3.3: Hệ số tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian ν

Bảng 3.7: Bảng tra hệ số tương quan ν 1

ji j j

- Hệ số điều chỉnh tải trọng gió;

Giả thiết   - Thời gian sử dụng giả định 50 năm 1

21

Với sự trợ giúp của máy tính cùng phương pháp phần tử hữu hạn, sinh viên mô hình công trình và tính toán các thông số động lực học công trình như trong bảng sau:

Hình 3.4: Khai báo cái trường hợp tải trọng

Hình 3.5: Khai báo Mass Source

22

 Nhận xét : Các thông số được tính toán có giá trị hợp lý Chu kỳ dao động

của mode 1 gần sát với công thức ước lượng gần đúng chu kỳ của công trình ( bằng 1/10 số tầng) Sinh viên chấp nhận kết quả này để tính toán

Bảng 3.9: Kết quả chu kỳ dao động

 Từ kết quả phân tích dao động theo TCVN 2737 : 1995, thì phải xét 3 dạng

dao động đầu tiên vì có tần số nhỏ hơn tần số giới hạn Tuy nhiên dạng dao động thứ 3 xoắn nên sinh viên chọn phương án không tính

Bảng 3.10: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X

STORY19 0.265 0.718 0.339 0.09 1.803 0.032 0.0084 86.564

STORY18 0.266 0.718 0.338 0.09 1.803 0.032 0.008 100.873 STORY17 0.267 0.718 0.337 0.09 1.803 0.032 0.0076 99.25

Tần số [f] (Hz) Ghi chú

W j1

Các thành phần động theo phương X

Tải tiêu chuẩn thành phần động X

i (kN)

f 1x = 0.484

e 1 x 1 y 1 x 1 Dạng 1 STORY20 0.264 0.594 0.282 0.069 1.663 0.026 0.0093 31.059 STORY19 0.265 0.594 0.281 0.069 1.663 0.026 0.0089 158.767 STORY18 0.266 0.594 0.28 0.069 1.663 0.026 0.0084 183.348 STORY17 0.267 0.594 0.279 0.069 1.663 0.026 0.0079 178.589 STORY16 0.268 0.594 0.277 0.069 1.663 0.026 0.0073 165.026 STORY15 0.269 0.594 0.276 0.069 1.663 0.026 0.0068 153.722 STORY14 0.271 0.594 0.275 0.069 1.663 0.026 0.0062 140.159 STORY13 0.272 0.594 0.274 0.069 1.663 0.026 0.0056 127.313 STORY12 0.274 0.594 0.273 0.069 1.663 0.026 0.0051 116.67 STORY11 0.275 0.594 0.271 0.069 1.663 0.026 0.0045 102.944 STORY10 0.277 0.594 0.27 0.069 1.663 0.026 0.0039 89.218 STORY9 0.28 0.594 0.268 0.069 1.663 0.026 0.0034 77.78

STORY8 0.282 0.594 0.266 0.069 1.663 0.026 0.0028 64.054 STORY7 0.285 0.594 0.263 0.069 1.663 0.026 0.0023 52.616 STORY6 0.287 0.594 0.26 0.069 1.663 0.026 0.0018 41.178 STORY5 0.29 0.594 0.257 0.069 1.663 0.026 0.0014 32.218 STORY4 0.295 0.594 0.254 0.069 1.663 0.026 0.001 23.163 STORY3 0.3 0.594 0.25 0.069 1.663 0.026 0.0006 16.886 STORY2 0.309 0.594 0.242 0.069 1.663 0.026 0.0003 10.121 STORY1 0.318 0.594 0.223 0.069 1.663 0.026 0 0

 Về mức độ quan trọng, xem phụ lục E “mức độ và hệ số tầm quan trọng”, TCVN

9386 – 2012 thì công trình cấp IV không phải tính toán kháng chấn Phụ lục F

“phân cấp, phân loại công trình” có phân cấp mức độ quan trọng của công trình theo quy mô, theo đó thì các công trình nhà ở (chung cư và nhà ở độc lập) bé hơn

phải tính kháng chấn, theo đó khi

a

 0.08 g  0.78 m s /

Như vậy công trình cao cấp 20 tầng thuộc cấp công trình là cấp II, đỉnh gia tốc nền a g 0.0727 g 0.7130.78m s/ 2 nên không cần thiết tính kháng chấn Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386 – 2012 “Thiết kế công trình chịu động đất”

3.4.1 Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất

Căn cứ vào mặt cắt địa tầng, các số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng

và điều kiện đất nền theo tác động động đất trong quy định tại Mục 3.1.2 của

TCVN 9386 – 2012 nhận dạng nền đất tại khu vực xây dựng công trình này như