(Đồ án hcmute) chung cư tân quy

+ 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.. - Các kết cấu bê tông cốt thép toàn k

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ

MSSV: 13149295 Khóa: 2013 - 2017

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2017

CHUNG CƯ TÂN QUY

GVHD: TS NGUYỄN SỸ HÙNG GVTH: CÙ MINH THĂNG

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

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Sinh viên : CÙ MINH THĂNG MSSV: 13149295

Khoa : ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Ngành : CNKT Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ TÂN QUY

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN SỸ HÙNG

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

Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Sinh viên : CÙ MINH THĂNG MSSV: 13149295

Khoa : ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Ngành : CNKT Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ TÂN QUY

Họ và tên Giáo viên phản biện : TS NGUYỄN SỸ HÙNG

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Lời mở đầu em không biết nói gì hơn ngoài hai từ “cảm ơn” Thầy Cô đã tâm huyết truyền đạt những kiến thức quý báu đến tụi em Cảm ơn mái trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, cảm ơn toàn thể quý thầy cô khoa Xây Dựng đã đón nhận em, đã dìu dắt hướng dẫn em trong 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa, là hành trang bước vào nghề

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em vô cùng biết ơn đến thầy

Nguyễn Sỹ Hùng , thầy đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ em hoàn thành đồ án Thầy đã làm thay đổi

cách suy nghĩ, giúp em tiếp cận vấn đề một cách đơn giản, dễ hiểu Những câu chuyện, bài giảng thầy kể là những tâm huyết của thầy với nghề giáo Em rất vui và may mắn khi được làm học trò của thầy

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ của bạn

bè, các anh chị khóa trước, những người bạn thân giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó đồ án tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiết sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô

để em củng cố và hoàn thiện 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

Tp Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 07 năm 2017

Sinh viên thực hiện

CÙ MINH THĂNG

Department : Hight Quality Training

Branch : Civil Engineering

Topic : HIGH-FLOOR APARTMENT TAN QUY

1 An initial data

 Architectural profiles

 Profiles of geological survey

2 The contents of the theory and computation

a An architectural

b Reproduction of architectural drawings

c Structure

 Calculating, designing typical floor

 Calculating, designing stairs and roof water tanks

 Modeling, calculating, designing framework axis 3 and C

d Foundations

 Summing up the geological data

 Designing 01 possible footing solution

3 Description and drawings

MỤC LỤC

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 3

LỜI CẢM ƠN 4

TASK OF DIPLOMA PROJECT 5

MỤC LỤC 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU 11

DANH MỤC HÌNH ẢNH 13

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 15

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 15

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 15

1.3 KIẾN TRÚC: 16

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng: 16

1.3.2 Mặt đứng công trình: 17

1.3.3 Hệ thống giao thông: 17

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 17

1.4.1 Hệ thống điện: 17

1.4.2 Hệ thống nước: 18

1.4.3 Thông gió: 18

1.4.4 Chiếu sáng: 18

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm: 18

1.4.6 Chống sét: 18

1.4.7 Hệ thống thoát rác: 18

CHƯƠNG II: 19

2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 19

2.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng: 19

2.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang: 19

2.2.1 Hệ sàn sườn: 20

2.2.2 Hệ sàn ô cờ: 20

2.2.3 Hệ sàn không dầm: 21

2.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước: 21

2.2.5 Kết luận: 22

2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU: 22

2.3.1 Bê tông: 23

2.3.2 Cốt thép: 23

2.4 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH: 24

2.4.1 Theo phương ngang: 24

2.4.2 Theo phương đứng: 24

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 26

3.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN: 26

3.1.1 Các số liệu tính toán của vật liệu 26

3.1.2 Kích thước sàn 26

3.1.3 Kích thước dầm 26

3.1.4 Kích thước cột 29

3.1.5 Cầu thang bộ 30

3.2 Kích thước vách, lõi thang máy và thang bộ 30

3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH: 30

3.4 Tải trọng đứng 30

3.4.1 Tĩnh tải 30

3.4.2 Hoạt tải 32

3.5 Cầu thang bộ 33

3.6 Tải trọng thành phần tĩnh của gió 34

3.7 Tải trọng thành phần động của gió 36

3.7.1 Lý thuyết tính toán 36

3.7.2 Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió 39

3.8 Thành phần tải động đất 43

3.9 Tổ hợp tải trọng 43

3.9.1 Các trường hợp tải trọng 43

3.9.2 Tổ hợp tải trọng 44

3.9.3 Giải mô hình 44

3.10 Tính toán và bố trí thép cho dầm tầng 4 45

3.10.1 Nội lực trong dầm 45

3.10.2 Tính toán và bố trí cốt thép 45

3.10.2.1 Tính toán cốt thép dọc 45

3.10.2.1.1 Công thức tính toán cốt thép dọc 45

3.10.2.1.2 Tính toán cốt dọc cụ thể cho dầm B1 tầng 4 45

3.10.2.2 Tính toán cốt đai cho dầm 47

3.10.2.2.1 Công thức tính toán cốt đai 47

3.10.2.2.2 Tính toán cốt đai cụ thể cho dầm B33 tầng trệt 47

3.11 Tính toán và bố trí cốt thép cho cột 48

3.11.1 Nội lực trong cột 48

3.11.1.1 Tính toán và bố trí cốt thép 48

3.11.1.2 Tính cốt thép dọc theo phương pháp gần đúng 48

3.11.1.2.1 Công thức tính toán 48

3.11.1.2.2 Tính toán cụ thể cho cột C120 tầng 4 51

3.11.1.2.3 Tính toán cốt đai cho cột 53

3.11.2 Tính toán bố trí cốt thép vách 53

3.11.2.1 Tính toán theo phương pháp giả thuyết vùng biên chịu moment 53

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ SÀN 56

4 TÍNH TOÁN SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 56

4.1 Cơ sở dữ liệu: 56

4.2 Định nghĩa các trường hợp tải trọng: 56

4.2.1 Tổ hợp tải trọng: 56

4.3 Độ võng đàn hồi 57

4.4 Nội lực trên các STRIP 57

4.4.1 Moomen bản sàn trên các STRIP theo phương trục Y 57

4.4.2 Moomen bản sàn trên các STRIP theo phương trục X 58

4.5 Tính cốt thép cho sàn: 59

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH 60

5.1 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: 60

5.1.1 Kết quả thống kê địa chất: 60

5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH: 60

5.3 Vật liệu và kích thước cọc 64

5.4 Chọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài: 64

5.5 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc: 65

5.6 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 65

5.6.1 Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (công thức viện kiến trúc Nhật Bản) 66

5.6.2 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý 67

5.6.3 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ 70

5.7 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC ĐƯỜNG KÍNH D = 0.8 MÉT 72

5.7.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 72

5.7.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất 72

5.8 Xác định số cọc và bố trí trong cọc: 73

5.8.1 Nguyên tắc bố trí cọc trong đài: 73

5.8.2 Xác định số lượng cọc: 73

5.8.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 74

5.8.4 Kiểm tra độ lún của móng cọc khoan nhồi: 76

5.8.5 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc khoan nhồi: 79

5.9 Tính toán cốt thép cho đài móng cọc khoan nhồi: 79

5.9.1 Sơ đồ tính: 79

5.9.2 Ngoại lực tác dụng: 79

5.9.3 Xác định mômen trong đài: 79

5.9.4 Tính toán cốt thép trong đài: 80

5.9.5 Kết quả tính toán: 80

5.10 Tính toán móng lõi thang: 81

5.10.1 Chọn sơ bộ số lượng cọc và kích thước đài cọc 81

5.10.2 Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc 82

5.10.3 Xác định nội lực đài móng bằng SAFE: 83

5.10.3.1 Nội lực đài móng lõi thang theo phương X 86

5.10.3.2 Nội lực đài móng lõi thang theo phương Y 87

CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 88

6.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 88

6.2 Bố trí kết cấu: 88

6.3 Vật liệu: 89

6.4 Tải trọng: 89

6.4.1 Tải trọng tác dụng trên bản thang: 89

6.4.2 Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ: 91

6.4.3 Tính toán bản thang: 92

6.4.3.1 Xác định nội lực: 92

6.4.4 Tính cốt thép: 94

6.5 Tính toán dầm thang: 95

6.6 Tính toán cốt thép: 96

6.7 Tính thép đai: 97

6.8 Kiểm tra cốt xiên: 99

6.9 Kiểm tra độ võng 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

Bảng 3-1: Công thức sơ bộ kích thước dầm 27

Bảng 3-2: Sơ bộ tiết diện cột 29

Bảng 3-2: Tổng tĩnh tải do tường xây trên sàn tầng 2-16 31

Bảng 3-3: Tải trọng tuyền vào dầm khung và dầm phụ 32

Bảng 3-4: Lực gió tĩnh theo phương X 35

Bảng 3-5: Lực gió tĩnh theo phương Y 36

Bảng 3-6: Dao động của công trình xuất từ Etabs 39

Bảng 3-7: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X (Mode 3) 41

Bảng 3-8: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y (Mode 1) 42

Bảng 3-9: Tổ hợp tải trọng 44

Bảng 3-10: Nội lực cột C120 tầng trệt 51

Bảng 5-1: Nội lực cột C121 60

Bảng 5-2: Nội lực cột C107 60

Bảng 5-3: Nội lực cột C110 61

Bảng 5-2: Nội lực cột C113 61

Bảng 5-3: Nội lực cột C122 61

Bảng 5-4: Nội lực cột C135 61

Bảng 5-5: Nội lực cột C120 62

Bảng 5-6: Nội lực cột C131 62

Bảng 5-7: Nội lực cột C112 62

Bảng 5-8: Tính lún móng dưới cột C107 75

Bảng 5-9: Tính lun móng M2 79

Bảng 6-1: Bảng tính cốt thép cầu thang 95

Bảng 6-2: Bảng tính toán cốt thép dầm cầu thang 97

Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình 16

Hình 1- 2: Mặt đứng chính công trình 17

Hình 3- 1: Mặt bằng bố trí dầm tầng điển tầng điển hình (2-16) 28

Hình 3-2 Khai báo phổ phản ứng 43

Hình 3-3: Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm 49

Hình 3-4: Sơ đồ tính vách 54

Hình 4-1: Độ võng đàn hồi sàn 57

Hình 4-2: Chia STRIP theo phương trục Y 57

Hình 4-3: Momen trên STRIP theo phương trục Y 58

Hình 4-4: Chia STRIP theo phương trục X 58

Hình 4-5: Momen trên STRIP theo phương trục X 59

Hình 5-1: Mặt bằng cột trục A -F 63

Hình 5-2: Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi C107 75

Hình 5-3: Kiểm tra xuyên thủng móng cọc khoan nhồi C107 79

Hình 5-4: Sơ đồ tính toán nội lực đài móng dưới cột C107 80

Hình 5-5: Mặt bằng lõi thang Error! Bookmark not defined Hình 5-6: Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi dưới móng lõi thang 82

Hình 5-7: Chuyển vị đài cọc móng cọc khoan nhồi dưới lõi thang máy 83

Hình 5-8: Phản lực đầu cọc móng cọc khoan nhồi dưới lõi thang máy 84

Hình 5-9: Hình góc phủ kiểm tra xuyên thủng 85

Hình 5-10: Nội lực theo phương X của đài móng cọc khoan nhồi 86

Hình 5-11: Nội lực theo phương Y của đài móng cọc khoan nhồi 87

Hình 6- 1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang 89

Hình 6-2: Chi tiết tải tác dụng cầu thang 89

Hình 6-3: Chi tiết các lớp tác dụng lên bản chiếu nghỉ 91

Hình 6-4: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cầu thang 92

Hình 6-5: Phản lực tác dụng lên cầu thang 93

Hình 6-6: Biểu đồ lực cắt tác dụng lên cầu thang 93

Hình 6-7: Biểu đồ momen tác dụng lên cầu thang 93

Hình 6-8: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm cầu thang 95

Hình 6-9: Biểu đồ nội lực tại gối tác dụng lên dầm cầu thang 96

Hình 6-10: Biểu đồ lực cắt tác dụng lên dầm cầu thang 96

Hình 6-11: Biểu đồ momen tác dụng lên dầm cầu thang 96

Hình 6-12: Độ võng bản thang 100

CHƯƠNG I : 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 Quy 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 Quy 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 Quy , 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 Quy với Quận 6, Quận 12, Quận Tân Phú, Quận Bình Tân và Huyện Bình Chánh

- Nhiều tiện ích:

+ Chung cư Tân Quy 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 KIẾN TRÚC:

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng:

Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình

- Chung cư Tân Quy gồm 21 tầng bao gồm: 2 tầng hầm, 18 tầng nổi và 1 tầng

mái

- Công trình có diện tích 40,6x42,2m Chiều dài công trình 40m, chiều rộng

công trình 40,6m

- Diện tích sàn xây dựng 1219, 6m2

- Được thiết kê gồm: 2 khối với 386 căn hộ

- Bao gồm 6 thang máy 4 thang bộ

- Tầng hầm để xe

- Tầng trệt bố trí thương mại – dịch vụ

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

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 58,4m

- 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

1.4.2 Hệ thống nước:

- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm,bể nước mái, bằng hệ thống bơm tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

- 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

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm:

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

+ 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 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

2.2 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:

2.2.1 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

2.2.2 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

2.2.3 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

2.2.4 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

+ 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

2.3.1 Bê tông:

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

+ Khối lượng riêng:



+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu nén: R b 170(kg cm/ 2)

+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu kéo: R bt 12(kg cm/ 2)

+ Hệ số làm việc của bê tông:



+ Mô đun đàn hồi: E b 325000(kg cm/ 2)

2.3.2 Cốt thép:

- Công trình được sử dụng thép gân AIII, AII









- Thép gân AIII





+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R s 3650(kg cm/ 2)

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

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R s 2800(kg cm/ 2)

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

- Thép trơn AI





+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc: R s 2550(kg cm/ 2)

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

2.4.1 Theo phương ngang:

- Mặt bằng công trình chung cư Tân Quy 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”

+ L 6

B  với cấp phòng động đất cấp kháng chấn  7

+ L 1, 5

B với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 8 và 9 + Công trình chung cư được thiết kế với động đất cấp 6

58.7

1, 68 6 35.3

L B

    là thỏa mãn

2.4.2 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  7

theo “TCXD 198-1997” là 58.4 1, 68 5

35.3

H

B    là thỏa mãn

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KẾT CẤU

KHUNG TRỤC

3.1.1 Các số liệu tính toán của vật liệu

+ Yêu cầu chống cháy

- Chiều dày sàn được chọn tại mục với hb = 10 (mm)

3.1.3 Kích thước dầm

- Chiều cao dầm chính, dầm phụ căn cứ vào

+ Điều kiện kiến trúc

+ Bước cột

+ Công năng sử dụng của công trình

- Kích thước dầm được chọn với:

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

Bảng 3-1: Công thức sơ bộ kích thước dầm

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM Loại dầm Nhịp L (m) Chiều cao h Chiều rộng b

Hình 3- 1: Mặt bằng bố trí dầm tầng điển tầng điển hình (2-16)

+ qs : Tổng tải trọng tác dụng lên sàn, sơ bộ lấy: qs=1 (T/m2)

+ Si : Diện tích truyền tải của tầng thứ i

N

A 

Với Rb là cường độ tính toán bê tông cột B25

Ngoài ra kích thước tiết diện cột chọn phải thỏa mãn điều kiện ổn định :

l0/hcot ≤ 24 ; l0/b≤ 30

Ta có bảng tính chọn sơ bộ tiết diện cột:

Bảng 3-2: Sơ bộ tiết diện cột

3.1.5 Cầu thang bộ

- Bản thang : dày 100mm

- Dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới : tiết diện dầm b x h = 200x300 (mm)

3.2 Kích thước vách, lõi thang máy và thang bộ

- Độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

+ 150 mm

200 200

t h

  ; Với ht : chiều cao tầng

- Chọn chiều dày vách thang máy là: 200mm (theo yêu cầu về kiến trúc)

3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH:

3.4 Tải trọng đứng

Trọng lượng bản thân phần bê tông cốt thép dầm, cột, sàn được khai báo trực

tiếp trên ETABS với hệ số 1,1

b Tỉnh tải do tường xây

Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tảu phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng) Tải trong tường ngăn có xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo công thức sau:

A

g h l g

tc t t t qd t

.

 70%

Trong đó:

- lt - Chiều dài tường;

- ht - Chiều cao tường;

- A - Diện tích ơ sàn (A = ld x ln);

- gttc - Trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

+ Tường 10 gạch ống: gttc = 1,8 (kN/m2)

+ Tường 20 gạch ống: gttc = 3,3 (kN/m2)

- *Tầng lửng: Khơng cĩ tường trên sàn

- *Tầng 2-16: Chiều dài tường 10 trên các ơ sàn là tương đối bằng nhau nên

để thuận tiện cho tính tốn và thiên về an tồn, ta lấy ơ sàn cĩ tải trọng tường

g s tt

tt

Ss 42,92 17,6 3,06 1,8 1,3 2,94 1,27 3,33

c Tĩnh tải do tường xây trên dầm

- Trọng lượng bản thân dầm ( chương trình tự tính ), trọng lượng các lớp trát,

trọng lượng tường ngăn hoặc tường bao Để đơn gian trong tính tốn ta chỉ

xét trọng lượng do tường đặt lên dầm phân bố đều

- Trọng lượng tường cĩ cửa tác dụng lên dầm:

+ Đối với mảng tường cĩ cửa, xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm

là tồn bộ trọng lượng tường cộng với cửa (nếu cĩ) phân bố đều trên dầm

gt = n [(St tS ).δ γ +2(Sc t t t S ).δ γ ]+n S γc v v c c c

Trong đĩ:

+ St(m2) : diện tích bao quanh tường

+ Sc(m2) : diện tích cửa

+ nt ; nc : hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa (nt=1.1 ; nc=1.3)

+ t(m): chiều dày của tường gạch

+ v= 0.015(m): chiều dày của lớp vữa trát tường

+ t= 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường

+ v = 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát tường

+ c= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

- Tải trọng tường và cửa phân bố đều trên dầm là:

2

A-B,C-D,J-K,L-M 2,55 0,1 1,8 1,3 5,97 3’ A-B,C-D,J-

K,L-M 2,55 0,2 3,3 1,1 9,26 200x400 B-C 1-3’ 2,8 0,2 3,3 1,1 10,16

3.4.2 Hoạt tải

- Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737:1995 như sau:

ptt = ptc.np Trong đó:

+ ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3 của TCVN 2737:1995 + np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3

+ n = 1,3 khi ptc < 200 daN/m2+ n = 1,2 khi ptc ≥ 200 daN/m2

Theo 4.3.4 (TCVN 2737:1995) khi tính bản sàn, tải trọng toàn phần trong bảng 3 được phép giảm như sau:

- Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 nhân với hệ số ψA1 (A

A A

A A

A  

Trong đó:

+ A - diện tích chịu tải

3.6 Tải trọng thành phần tĩnh của gió

- Tải trọng gió được xác định theo theo TCVN 2737 – 1995

- Tác động của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc các thông số sau:

+ Thông số về dòng khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hướng gió

+ Thông số vật cản: hình dạng, kích thước, độ nhám bề mặt

+ Dao động của công trình

- Gió tác động lên công trình gồm 2 thành phần:

+ Thành phần tĩnh luôn được kể đến với mọi công trình cao tầng

+ Thành phần động được kể đến với nhà nhiều tầng cao trên 40m

- Công trình được xây dựng ở Thành phố Hồ Chí Minh, thuộc vùng gió II-A, thuộc địa hình B

- Áp lực tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W có độ cao z so với mốc chuẩn tác động trên một diện tích đón gió được xác định theo công thức

- Lực gió tiêu chuẩn tác dụng lên sàn

(kN)

tc

- Với S là diện tích đón gió được tính từ bể rộng đón gió B theo mỗi phương

và chiều cao tầng bằng công thức:

tang tren tang duoi 2

(m )2

 

- Bề rộng đón gió khi gió thổi theo phương X: B = 86.2m

- Bề rộng đón gió khi gió thổi theo phương Y: B = 34.3m

- Lực gió tính toán tác dụng lên sàn

(kN)

tt tc

+ Với n là hệ số độ tin cậy áp lực gió, lấy bằng 1.2

Bảng 3-4: Lực gió tĩnh theo phương X

Ghi chú: Lực gió tĩnh sẽ được gán vào tâm hình học của sàn trong mô hình Etabs

3.7 Tải trọng thành phần động của gió

3.7.1 Lý thuyết tính toán

- Tính toán thành phần động của tài trọng gió theo “TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động” và “TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió”

- Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tài trọng gió

- Thành phần động của động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra

- Việc tính toán công trình chịu tác dụng động lực của tải trọng gió bao gồm: Xác định thành phần động của tải trọng gió và phản ứng của công trình do thành phần động của tải trọng gió gây ra ứng với từng dạng dao động

- Công trình có tần số dao động riêng thứ nhất thỏa mãn bất đẳng thức f1  f L

thì chỉ kể đến tác dụng của xung vận tốc gió:

pj j j

W W  Trong đó:

+ Wpj: giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình

+ Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình

+ j: hệ số áp lực động của tài trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j, tra Bảng 3 TCXD 229:1999

+ : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác của công trình, không thứ nguyên, tra Bảng

10 & 11 TCVN2737:1995 + Tần số dao động đầu tiên f1 được xuất ra từ phần mềm Etabs

+ f L là giá trị giới hạn của tần số dao động riêng, tra bảng 2 TCXD

229:1999; công trình trong đồ án, lấy f  L 1.3 Hz

- Công trình có tần số dao động riêng thứ nhất thỏa mãn bất đẳng thức

1

f  f  f  thì cần phải kể đến tác dụng của xung vận tốc gió và lực quán

tính công trình Cần tính với s dạng dao động đầu tiên, f s nhận được từ

+ i: hệ số động lực với dạng dao động thứ i , không thứ nguyên, phụ

thuộc vào thông số 1 và độ giảm loga của dao động, tra đồ thị Hình 2 mục 6.13.2 TCVN 2737:1995

0 1

940 i

W f



Trong đó:

+ : hệ số độ tin cậy tải trọng gió lấy bằng 1.2

+ W0: áp lực gió tiêu chuẩn, đơn vị N/m²

+ f : tần số dao động riêng thứ i, xuất từ Etabs i

+ i: hệ số được xác định bằng công thức:

1 2 1

ij

n

ij F j

ij j j

ij

F j j j ij

 W i;  : tương tự như các phần trên j; ij

 S j diện tích đón gió của phần j công trình (m²) Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió:

tt tc

W W 

+ Với β là hệ số điều chỉnh của tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định, lấy bằng 1 cho thời gian sử dụng giả định 50 năm

3.7.2 Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

- Sau khi giải bài toán dao động công trình bằng phần mềm Etabs với khối lượng tham gia dao động khai báo là TT+0.5HT

- Từ Etabs, ta xuất các dạng dao động của công trình (Mode Shape)

Bảng 3-6: Dao động của công trình xuất từ Etabs

TABLE: Modal Participating Mass Ratios

+ W0 = 0.83 áp lực gió ở TP Hồ Chí Minh vùng II-A, dạng địa hình B +  0.054

+  1.61 tra hình 2 mục 6.13.2 TCVN 2737:1995

- Tính toán khi gió thổi theo phương X (tính Mode 3)

+ Bề rộng đón gió: B = 86.2 m + Chiều cao công trình H = 58.4 m +  0.565 (trang bảng 10 và nội suy bảng 11 TCVN 2737:1995)