Đồ án tốt nghiệp đề tài tòa nhà văn phòng cho thuê – thanh hoá

- Mặt đứng công trình có dạng hình chữ nhật, xung quanh được xây tường bao, các ô cửa sổ và ô thoáng được sử dụng kính để làm cửa giúp các phòng bên trong được lấy sáng tự nhiên, kết hợ

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH THÉP- GỖ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI : TÒA NHÀ VĂN PHÒNG CHO THUÊ – THANH HOÁ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1 : Th NGUYỄN NHƯ HOÀNG

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2 : Th CAO TUẤN ANH

HÀ NỘI 2023

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

PHẦN 1 : PHẦN KIẾN TRÚC 11

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 12

1 Tên công trình 12

2 Vị trí công trình 12

3 Quy mô công trình 12

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH 13

1 Giải pháp mặt bằng 13

2 Giải pháp mặt đứng 17

3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 22

CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH 23

1 Giải pháp thông gió và chiếu sáng 23

1.1 Giải pháp thông gió 23

1.2 Giải pháp chiếu sáng 23

2 Giải pháp hệ thống giao thông công trình 23

3 Giải pháp cung cấp điện nước và thông tin 24

3.1 Giải pháp cung cấp điện và thông tin 24

3.2 Giải pháp cung cấp nước 24

4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy 24

PHẦN 2 : PHẦN KẾT CẤU 25

1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 26

1.1 Đặc điểm công trình 27

1.2 Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình 27

1.3 Các giải pháp kết cấu sàn 29

1.3.1 Hệ sàn sườn 29

1.3.2 Sàn nấm 30

1.3.3 Sàn không dầm ứng lực trước, căng sau 30

2 Lựa chọn vật liệu 30

2.1 Loại bê tông 30

2.2 Lựa chọn thép 31

3 Lựa chọn kích thước các cấu kiện và lập mặt bằng kết cấu 31

3.1 Lập mặt bằng lưới cột 31

3.2 Chọn sơ bộ kích thước cột 33

3.3 Chọn sơ bộ kích thước vách 34

3.4 Chọn sơ bộ kích thước sàn 35

3.5 Chọn sơ bộ kích thước dầm 35

3.6 Lập mặt bằng kết cấu 38

4 Lựa chọn phương pháp tính toán 46

4.1 Lựa chọn công cụ tính toán 46

4.2 Nội dung tính toán 46

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC 47

1 Xác định các thành phần tải trọng 47

1.1 Tĩnh tải 47

1.1.1 Tải bản thân 47

1.1.3 Tải trọng tường 51

1.1.4 Tải trọng lan can 52

1.2 Hoạt tải 53

1.3 Tải trọng gió 53

1.3.1 Thành phần tĩnh Error! Bookmark not defined. 2 Lập sơ đồ tính và chất tải 54

2.1 Mô hình trên ETABS 55

2.2 Sơ đồ chất tải 64

2.2.1 Tải các lớp cấu tạo sàn 64

2.2.2 Hoạt tải 67

2.2.3 Tải trọng tường 71

2.2.4 Tải trọng gió ( gió Tĩnh ) 74

3 Xác định nội lực 79

4 Tổ hợp nội lực 109

4.1 Tổ hợp nội lực cột 109

4.2 Bảng tổ hợp nội lực dầm 121

5 Kiểm tra chuyển vị đỉnh và lệch tầng 132

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN 133

1 Thiết kế cột 134

1.1 Vật liệu sử dụng 134

1.2 Phương pháp tính toán 134

1.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán 134

1.2.2 Điều kiện áp dụng 134

1.2.3 Các bước tính toán 134

1.2.3.1 Xử lý số liệu 134

1.2.3.2 Đưa về mô hình tính toán 134

1.2.3.3 Tiến hành tính toán như trường hợp lệch tâm phẳng 135

1.3 Tính toán cột tầng 1 136

2 Thiết kế dầm 157

2.1 Vật liệu sử dụng 157

2.2 Phương pháp tính toán 157

2.2.1 Tính toán cốt thép dọc: 158

2.2.2 Tính toán cốt thép đai cho dầm 158

2.2.3 Tính toán cốt thép đai gia cường cho dầm tại vị trí có lực tập trung 162

2.2.4 Thiết kế dầm B1 ( nhịp AB ) tầng 1 162

3 Thiết kế sàn 167

3.1 Mô hình sàn trên phần mềm safe 168

3.2 Nội lực sàn 169

3.3 Xác định độ võng của sàn 170

3.4 Tính thép sàn 171

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG 173

1 Phân tích lựa chọn kết cấu móng 173

1.1 Điều kiện địa chất thủy văn 173

1.2 Nội lực tính toán 175

1.3 Lựa chọn phương án nền móng 175

1.3.1 Các giải pháp móng cho công trình: 175

1.3.2 Lựa chọn phương án cọc 177

1.3.3 Tiêu chuẩn xây dựng: 177

1.3.4 Các giả thuyết tính toán, kiểm tra cọc đài thấp: 177

2 Thiết kế móng khung trục 2 178

2.1 Vật liệu cọc 178

2.1.1 Vật liệu cọc 178

2.1.2 Đài cọc 178

2.2 Sơ bộ chọn chiều dài cọc và đài cọc 178

2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc 180

2.3.1 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 180

2.3.1.1 Xác định theo kết quả của thí nghiệm trong phòng ( phương pháp thông kê ) 180

2.3.1.2 Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: theo công thức Meyerhof183 3 Tính toán kiểm tra cọc Error! Bookmark not defined. 4 Thiết kế móng cọc cột C1 & C4( móng M1) 184

4.1 Xác định số lượng cọc 184

4.1.1 Lựa chọn chiều cao đài Hđ và chiều sâu đáy đài Hm 184

4.2 Tải trọng phân bố lên cọc 185

4.3 Tính toán kiểm tra đài cọc 186

4.3.1 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng - điều kiện đâm thủng 186

4.3.2 Điều kiện chống chọc thủng 187

4.4 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng – Tính cốt thép đài 188

5 Kiểm tra tổng thể móng cọc 188

5.1 Kiểm tra sức chịu tải của đất dưới đáy móng khối 188

5.2 Kiểm tra lún móng cọc 190

6 Thiết kế móng cọc cột C5 & C6( móng M2) 191

6.1 Xác định số lượng cọc 191

6.1.1 Lựa chọn chiều cao đài Hđ và chiều sâu đáy đài Hm 191

6.2 Tải trọng phân bố lên cọc 192

6.3 Tính toán kiểm tra đài cọc 193

6.3.1 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng - điều kiện đâm thủng 193

6.3.2 Điều kiện chống đâm thủng 194

6.4 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng – Tính cốt thép đài 194

7 Kiểm tra tổng thể móng cọc 195

7.1 Kiểm tra sức chịu tải của đất dưới đáy móng khối 195

7.2 Kiểm tra lún móng cọc 197

PHẦN 3 : PHẦN THI CÔNG 199

CHƯƠNG 1 : ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 200

1 Giới thiệu chung về công trình 200

1.1 Vị trí công trình 200

1.2 Kích thước kết cấu phần thân mái công trình 201

1.3 Kích thước tiết diện cột công trình 205

2 Các tài liệu tham khảo: 209

CHƯƠNG 2 : BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN THÔ 209

1 Lựa chọn giải pháp thi công 210

1.1 Phân chia đợt thi công 210

1.2 Giải pháp về công nghệ thi công 210

1.3 Lựa chọn vật liệu 211

2 Thiết kế biện pháp thi công phần thân 212

2.1 Tính toán thiết kế ván khuôn 212

2.1.1 Ván khuôn cột 212

2.1.2 Ván khuôn sàn 218

2.1.3 Ván khuôn dầm 223

2.1.4 Ván khuôn vách 234

2.1.5 Ván khuôn cầu thang 239

2.2 Thống kê khối lượng bê tông, ván khuôn, cốt thép phần thân , mái 245

2.2.1 Công tác ván khuôn 245

2.2.2 Công tác bê tông 248

2.2.3 Công tác cốt thép: 250

2.2.4 Phân chia phân đoạn thi công 250

3 Lựa chọn thiết bị thi công 257

3.1 Chọn cần trục tháp 257

3.3 Xe vận chuyển bê tông 261

3.3 Máy đầm bê tông 261

4 Biện pháp thi công cốt thép , ván khuôn, bê tông cho cột, dầm sàn, vách thang máy 261

4.1 Kỹ thuật thi công cốt thép 261

4.2 Kỹ thuật lắp dựng ván khuôn 264

4.3 Kỹ thuật đổ bê tông 265

4.4 Kỹ thuật bảo dưỡng bê tông 267

4.5 Kỹ thuật tháo dỡ ván khuôn 268

CHƯƠNG 3 : BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN MÁI 269

1 Lập danh mục công việc 269

2 Thiết kế biện pháp thi công phần mái 270

2.1 Ván khuôn mái chéo 270

2.2 Ván khuôn mái bằng , dầm đỡ mái chéo, cột đỡ dầm mái 275

3 Tính toán khối lượng thi công mái 275

3.1 Tính toán khối lượng bê tông ,cốt thép ,ván khuôn mái bằng và mái chéo 275

3.2 Tính toán khối lượng bê tông, cốt thép, ván khuôn dầm , cột đỡ mái 276

3.3 Tính toán khối lượng các công việc còn lại mái bằng và mái chéo 277

3.3.1 Khối lượng tường xây đỡ mái bằng 277

3.3.2 Tính toán khối lượng quét màng chống thấm 278

3.3.3 Tính toán khối lượng lớp vừa lót 279

3.3.4 Tính toán khối lượng Li tô thép hộ đỡ mái ngói 279

3.3.5 Tính toán khối lượng ngói cần sử dụng cho mái chéo 280

3.3.6 Tính toán khối lượng lát gạch lá nem mái bằng 280

3.4 Thống kê khối lượng chống thấm, chống nóng sân mái 281

3.4.1 Khối lượng chống thấm cho sân mái 281

3.4.2 Khối lượng vữa lót cho sân mái 281

3.4.3 Khối lượng trụ gạch cho sân mái 281

3.4.4 Khối lượng tấm đan 600x600 281

4 Phân chia phân đoạn thi công 281

5 Biện pháp thi công chống thấm cho sàn mái và mái 284

5.1 Thi công sika chống thấm 284

5.2 Thi công lắp đặt litô đỡ ngói 285

5.3 Biện pháp thi công lợp mái ngói 285

5.4 Biện pháp chống nóng cho sân mái 286

CHƯƠNG 4 : BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN HOÀN THIỆN 287

1.Phân tích công nghệ 287

2 Lập danh mục công việc 287

3 Biện pháp kỹ thuật thi công phần hoàn thiện 288

3.1 Công tác xây tường 288

3.2 Công tác trát 289

3.3 Công tác lát 290

3.4 Công tác ốp 291

3.5 Công tác cơ điện công trình 292

3.6 Công tác thi công phần nước 292

3.7 Công tác thi công trần thạch cao 293

3.8 Công tác sơn 294

3.9 Công tác lắp cửa 294

4 Tính toán khối lượng công tác hoàn thiện 294

4.1 Khối lượng lắp cửa 294

4.2 Tính toán khối lượng xây tường 295

4.3 Tính toán khối lượng trát, sơn tường 297

4.4 Tính toán khối lượng lát sàn, ốp tường 297

4.5 Tính toán khối lượng các công tác khác 298

5 Phân chia phân đoạn thi công 298

6 Chọn máy phục vụ thi công phần hoàn thiện 301

6.1 Lựa chọn vận thăng vận chuyển lên cao 301

6.2 Chọn máy trộn vữa 302

CHƯƠNG 5 : LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG PHẦN THÂN MÁI VÀ HOÀN THIỆN 304

1.Khái niệm 304

2 Mục đích 304

3 Đặc điểm của tiến độ xây dựng 304

4 Quy trình lập tiến độ thi công 304

5 Thể hiện tiến độ 305

6 Triển khai các công việc cụ thể trong công việc 307

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG XÂY DỰNG 312

1.Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 312

2 Bố trí máy thi công 312

2.1 Bố trí cần trục tháp 312

2.2 Bố trí vận thăng 312

2.3 Bố trí máy bơm , xe vận chuyển bê tông 313

3 Thiết kế đường công trường 313

4 Tính toán diện tích lán trại, kho bãi 314

4.1 Tính toán diện tích nhà ở 314

4.2 Tính toán diện tích kho bãi 316

5 Tính toán nhu cầu cấp nước 319

5.1 Cung cấp nước cho công trường 319

5.2 Tính đường kính ống nước 321

6 Cung cấp điện cho công trường 322

6.1 Công suất tiêu thụ điện 322

6.2 Chọn máy biến áp 324

CHƯƠNG 7: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 326

1 An toàn lao động 326

1.1 An toàn lao động trong thi công cọc 326

1.2 An toàn lao động trong thi công đào đất: 327

1.3 An toàn khi thi công tường tầng hầm 329

1.4 An toàn lao động trong gia công cốp pha 329

1.5 An toàn lao động trong gia công cốt thép 331

1.6 An toàn lao động trong công tác đổ bê tông 332

1.7 An toàn lao động trong công tác lắp ghép 334

1.8 An toàn lao động trong công tác mái 335

1.9 An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện 335

1.10 An toàn lao động trong thiết kế tổ chức thi công 337

1.11 An toàn lao động trong sử dụng điện thi công 337

1.12 An toàn lao động trong công tác lắp đà giáo 338

2 Vệ sinh môi trường 338

- Chương 1 : Giới thiệu công trình

- Chương 2 : Giải pháp kiến trúc công trình

- Chương 3 : Giải pháp kỹ thuật công trình

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1 Tên công trình

- Tòa nhà văn phòng cho thuê – Thanh Hoá

2 Vị trí công trình

- Dự án tòa nhà thương mại văn phòng cho thuê thuộc thành phố Thanh Hoá

3 Quy mô công trình

- Công trình gồm 10 tầng nổi, 1 tầng mái Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên

Bảng I.1 Công năng các tầng của công trình

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

1 Giải pháp mặt bằng

Mặt bằng tổng thể của dự án được thể hiện ở hình 2.1

Hình 2.1 Mặt bằng tổng thể của dự án-

- Mặt bằng công trình là nhiều khối hình chữ nhật xếp trồng lên nhau bao gồm: mặt bằng tầng 1 (1935,65 m2); tầng 2-5 (2115,85 m2), tầng 6-10 (1664.77 m2) và tầng mái (180.05 m2)

- Tầng 1-4 dùng làm khu thương mại phục vụ nhu cầu ăn uống, mua sắm, giải trí cho nhân viên văn phòng trong tòa nhà dân cư khu vực xung quanh như: nhà hàng, cửa hàng, trò chơi,

- Tầng mái đặt bể nước và lắp đặt một số thiết bị kỹ thuật

- Để tận dụng không gian ở, bố trí 1 hành lang chính ở giữa công trình, dãy và hành lang ở xung quanh thuận tiện giao thông Ở vị trí giữa công trình bố trí 7 thang máy và

2 thang bộ, do công trình lớn, lương người lớn nên cần bố trí vị trí thang ở góc công trình để đảm bảo thoát nạn khi sự cố xảy ra

D U

Hình II.2 Mặt bằng tầng 2-4

Hình II.3 Mặt bằng tầng 5

Hình II.4 Mặt bằng tầng 6-10

Hình II.5 Mặt bằng áp mái

2 Giải pháp mặt đứng

- Mặt đứng bên ngoài của công trình thể hiện hình dáng và quyết định đến thẩm mỹ của

công trình nên việc thiết kế mặt đứng rất quan trọng Thiết kế mặt đứng sao cho phù hợp với công năng công trình cũng như phù hợp với không gian xung quanh tạo sự hàihòa và không bị lạc hậu theo thời gian

- Công trình có tổng chiều cao là 43,3 m, tầng 1 cao 4,5 m; các tầng 2 đến 11 đều cao

3,6 m; tầng mái cao 2,8 m Công trình được phát triển lên cao một cách liên tục, không

có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao do đó không gây ra những biên độ dao

động lớn tập trung

- Mặt đứng công trình có dạng hình chữ nhật, xung quanh được xây tường bao, các ô

cửa sổ và ô thoáng được sử dụng kính để làm cửa giúp các phòng bên trong được lấy sáng tự nhiên, kết hợp với vách kính cường lực giúp công trình trông đỡ nặng nề hơn

- Mặt bằng tầng 1 là nơi tập trung đông người, do đó các cửa ở tầng 1 đều được dùng

bằng kính để tạo không gian thoáng đãng và thông sáng tự nhiên

- Các mặt đứng của công trình được thể hiện qua các hình dưới đây:

MÁI

+15,300 +18,900 +22,500 +26,100 +29,700

-750

ÁP MÁI

T?NG 1 T?NG 2 T?NG 3 T?NG 4 T?NG 5 T?NG 6 T?NG 7 T?NG 8 T?NG 9

T?NG10 +33,300

+36,900

+39,700

+33,300 +36,900 +39,700

Hình II.6 Mặt đứng trục 1-10

Hình II.7 Mặt đứng trục 10-1

Hình II.8 Mặt đứng trục A-F , F-A

3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

- Mặt cắt công trình từ tầng 1 lên tầng mái:

-750 T?NG 1 T?NG 2 T?NG 3 T?NG 4 T?NG 5 T?NG 6

ÁP MÁI

T?NG 7 T?NG 8 T?NG 9

T?NG10 +33,300

+36,900

+39,700

+33,300 +36,900 +39,700

Hình II.9 Mặt cắt 1-1

CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH

1 Giải pháp thông gió và chiếu sáng

1.1 Giải pháp thông gió.

- Thông gió là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc, nhằm đảm

bảo vệ sinh, sức khỏe cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi

- Về nội bộ công trình, các phòng được thông gió trực tiếp và tổ chức lỗ cửa, hành lang,

thông gió xuyên phòng kết hợp với trạm điều hoà trung tâm đặt tại tầng mái Tại đây có các đường ống tỏa đi toàn bộ công trình và tại từng tầng có hệ thống điều chỉnh riêng

- Mặt khác, khu nhà nằm ở vị trí thoáng đãng không bị che chắn nên thông gió tự nhiên

rất tốt và được sử dụng nhiều thông qua các cửa lớn, cửa sổ

Nhìn chung, bố trí mặt bằng công trình đảm bảo thông gió và ánh sáng tự nhiên ở mức tối đa

1.2 Giải pháp chiếu sáng.

- Kết hợp cả chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.

- Hệ thống chiếu sáng trong nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong

công trình dân dụng (TCXD 16:1986), chiếu sáng trong các phòng sinh hoạt chung dùng đèn huỳnh quang, chiếu sáng hành lang, sảnh dùng đèn downlight 150mm, bóng

compack, chiếu sáng các khu phụ trợ như cầu thang, kho, khu wc chủ yếu dùng bóng đènsợi đốt, đảm bảo độ rọi tối thiểu tại các khu vực

- Các đèn báo lối ra (exit) sẽ được bố trí tại tất cả các lối đi lại và lối ra vào chính của ngôi

nhà như sảnh, cầu thang, hành lang và một số khu công cộng khác Đèn chiếu sáng chiếu nghỉ các cầu thang thoát nạn được điều khiển tập trung tại tủ điện của các phòng thường trực

- Hệ thống điện chiếu sáng được bảo vệ bằng hệ thống áp-tô-mát lắp trong các bảng điện,

điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc lối đi lại, ở những vị trí thuận lợi nhất

2 Giải pháp hệ thống giao thông công trình.

- Giao thông nội bộ của công trình chính là thang máy và cầu thang bộ đi suốt chiều cao

công trình Mỗi thang máy có thể chứa 7-8 người, thang bộ được bố trí ở trung tâm ngôi nhà, ngay phía sau thang máy Hệ thống giao thông trong công trình rất rõ ràng, thuậntiện cho việc đi lại cũng như khi công trình có sự cố thì có thể thoát người một cách nhanh nhất

- Liên hệ với hệ thống giao thông đứng là hành lang chạy xung quanh công trình, chiều

dài công trình ngắn nên dễ dang thoát hiểm Giao thông ngang giữa các tầng giống nhau

do công năng của chúng gần như giống nhau

3 Giải pháp cung cấp điện nước và thông tin

2.

3.

3.1 Giải pháp cung cấp điện và thông tin.

- Hệ thống điện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ

công trình tuân theo các nguyên tắc sau:

+ Đường điện trong công trình được đi ngầm trong tường, có lớp bọc bảo vệ

+ Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần nơi có hệ thống nước

phải có biện pháp cách nước

+ Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn

+ Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố

+ Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt,

cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình

- Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trung

tâm từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Tạitầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn

bộ tòa nhà

Hệ thống dây cáp cung cấp thông tin thường sẽ được bố trí cùng với đường cấp

điện cho thuận tiện và tránh phát sinh thêm chi phí

3.2 Giải pháp cung cấp nước.

- Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của thành phố được chứa trong bể

ngầm riêng sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theo mạng lưới được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giải pháp kiến trúc, kết cấu

- Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước và thoát

nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước ở trên mái Bể nước ngầm dự trữ nước được đặt ở ngoài công trình, dưới sân vui chơi nhằm đơn giản hoá việc xử lý kết cấu và thi công, dễ sửa chữa, và nước được bơm lên tầng mái Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố phải qua trạm xử lý nước thải để nước thải ra đảm bảo các tiêu chuẩn của ủy ban môi trưòng thành phố Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng đưa thẳng ra hệ thống thoát nước thành phố

- Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầng, một bể

chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà Tại các tầng đều cócác hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang, cầu thang

4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy.

- Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng

những nơi có khả năng gây cháy cao như nhà bếp, nguồn điện Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy Mỗi tầng đều có bình đựng Canxi Cacbonat và axit

Sunfuric có vòi phun để phòng khi hoả hoạn

- Hành lang cầu thang đảm bảo lưu lượng người lớn khi có hỏa hoạn: 2 thang bộ

được bố trí cạnh thang máy và 2 thang bộ đc bố trí ở góc xa của tòa nhà có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác

- Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hoả trong 2 giờ Khi phát

hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thời kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình

- Chương 1 : Giải pháp , mặt bằng kết cấu

- Chương 2 : Xác định tải trọng và nội lực

- Chương 3 : Thiết kế kết cấu phần thân

- Chương 4 : Thiết kế kết cấu móng

CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP, MẶT BẰNG KẾT CẤU

1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

 Các tiêu chuẩn sử dụng trong tính toán

- TCXD198-1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toán khối

- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 9362-2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

- TCVN 10304-2014: Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 7888-2014: Thiết kế cọc ly tâm ứng lực trước.

- TCVN 9394-2012: Đóng & ép cọc – Thi công và nghiệm thu

- TCVN 9393-2012: Cọc – Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh.

- TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu.

 Tài liệu tham khảo :

- Sách “Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản)” - Gs.Ts Phan Quang

Minh,Gs.Ts Ngô Thế Phong, Gs.Ts Nguyễn Đình Cống.

- Sách “Kết cấu nhà bêtông cốt thép” - Gs.Ts Ngô Thế Phong, Gs.Ts Phan Quang Minh.

- Sách “Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa)” - Gs.Ts Ngô Thế Phong, Pgs Ts.Lý Trần Cường, Ts Trịnh Thanh Đạm, Pgs Ts Nguyễn Lê Ninh.

- Sách “Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối” - Gs.Ts Nguyễn Đình Cống, Gvc.Ths Nguyễn Duy Bân, Gv.Ths Nguyễn Thị Thu Hường.

- Sách “Khung bêtông cốt thép toàn khối” - Pgs.Ts Lê Bá Huế, Ths Phan Minh Tuấn.

- Sách “Nền và Móng” – Phan Hồng Quân.

1.1 Đặc điểm công trình

- Công trình có chiều cao là 39,7 m < 40 m; do đó không cần kể đến ảnh hưởng của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình

- Công trình cao 10 tầng và được xây dựng tại thành phố Thanh Hoá theo tiêu chuẩn TCVN 9386-2012 phụ lục H ta có giá trị gia tốc nền agR = 0,1006.g và theo phụ lục E ta

có công trình thuộc loại II với hệ số tầm quan trọng ℽi = 1

1.2 Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình

- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến cho nhà cao tầng gồm: Hệkết cấu khung; hệ kết cấu tường chịu lực; hệ kết cấu khung – vách hỗn hợp; hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp

- Việc lựa chọn hệ kết cấu phụ thuộc vào điều kiện của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang

 Hệ kết cấu tường chịu lực:

- Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện chịu tải trọng đứng và ngang của nhà là các tường phẳng Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng tường, các tấm tường như một vách cứng chịu tải trọngngang tốt

- Với hệ kết cấu này, khoảng không gian bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp để đảm bảo yêu cầu về kết cấu, gây thiếu sự linh hoạt về không gian kiến trúc và tải trọng công trình lớn

 Hệ khung chịu lực:

- Hệ kết cấu có thể tạo ra không gian lớn, linh hoạt, có thể dùng cho các công trình công cộng Hệ được tạo bởi các cột, dầm liên kết với nhau tại nút cứng tạo thành hệ khung không gian của nhà

- Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng kém hiệu quả khi chiều cao công trìnhlớn, cần phải có tiết diện cấu kiện lớn để chịu tải trọng ngang làm ảnh hưởng đến chiều cao thông thủy giữa các tầng và tăng tải trọng công trình

 Hệ kết cấu vách và lõi cứng:

- Hệ kết cấu vách cứng có thể bố trí thành hệ thống theo 1 hoặc 2 phương hoặc liên kết lạithành các hệ không gian tạo thành lõi cứng Hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng

ngang tốt nên thường được sử dụng cho công trình trên 20 tầng Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều caocông trình lớn thì tiết diện các vách cứng phải đủ lớn

 Hệ kết cấu khung, vách và lõi cứng:

- Hệ kết cấu này được tạo ra bởi sự kết hợp giữa khung cứng và vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra ở vị trí cầu thang bộ, thang máy hoặc ở các tường biên

Hệ thống khung được bố trí ở các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ thống các sàn

- Trong hệ kết cấu này, hệ khung và vách thường được sử dụng để đồng thời chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang (sơ đồ khung – giằng) Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho công trình đến 40 tầng

- Với hệ kết cấu khung, vách và lõi cứng chịu lực, sử dụng kết cấu này công trình vừa có không gian sử dụng mặt bằng tương đối lớn vừa có tính năng chống lực bên tốt Đối với nhà nhiều tầng hiện tượng xoắn làm tăng lên đáng kể đến nội lực trong khung Nên việc

bố trí phù hợp các vách cứng và lõi cứng sẽ làm tăng khả năng chống xoắn của công trình Lõi cứng ở trong loại kết cấu này có thể tận dụng để bố trí thang máy, thang khôngảnh hưởng đến không gian sử dụng, phù hợp với công trình; mặt khác lõi cứng sẽ giảm chấn động khi thang máy làm việc

 Từ những đánh giá trên, lựa chọn hệ kết cấu khung, vách và lõi cứng làm việc theo

sơ đồ khung giằng là hệ hết cấu chính cho công trình

1.3 Các giải pháp kết cấu sàn

- Để phù hợp với kết cấu và điều kiện thi công, cũng như các yêu cầu về sử dụng công trình ta chọn kết cấu sàn là kết cấu BTCT Ưu điểm của sàn BTCT là bền lâu, độ cứng lớn, chống cháy tốt, dễ cơ giới hoá xây dựng và kinh tế hơn so với một số loại sàn khác Theo sơ đồ kết cấu có 2 loai sàn cơ bản: sàn dầm và sàn không dầm Cần tìm hiểu các

ưu nhược điểm của các loại sàn để có được phương án sàn phù hợp với yêu cầu chịu lực

và công năng sủ dụng của công trình

1.3.1 Hệ sàn sườn

- Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm: Đây là phương án kết cấu phổ biến hiện nay, sàn kết hợp với dầm và cột được

đổ toàn khối liên kết với vách lõi tạo thành một sơ đồ khung vách lõi cùng kết hợp chịu lực Việc sử dung sàn dầm làm giảm chiều dày sàn nên tiết kiệm được vật liệu Phương

án này tính toán đơn giản được sử dụng phổ biến với công nghệ thi công đa dạng

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng sàn lớn khi vượt nhịp lớn, dầm phụ bố trí nhỏ

lẻ nên không thuận tiện cho việc thi công ván khuôn Chiều cao dầm cũng làm giảm chiều cao thông thủy giữa các tầng và bố trí hệ thống kỹ thuật gặp khó khăn

1.3.2 Sàn nấm

- Sàn nấm là loại bản sàn làm việc theo một phương hoặc hai phương với một bản sàn dày hơn ở cột và dưới tường chịu lực Mũ cột đóng vai trò như dầm chữ T ở các vị trí gối đỡ, chúng làm tăng khả năng chịu lực cắt và độ cứng hệ thống sàn dưới tác dụng của tải trọng

- Ưu điểm: Sàn không dầm, khoảng thông thủy giữa các tầng lớn, ván khuôn đơn giản

- Nhược điểm: Nhịp trung bình, có thể không phù hợp với kiến trúc có nhiều tường ngăn Cần tránh các hệ thống kỹ thuật quanh vị trí cột Chiều dày sàn và độ võng của sàn tươngđối lớn

1.3.3 Sàn không dầm ứng lực trước, căng sau

- Ưu điểm: Giảm chiều dày sàn khiến giảm trọng lượng sàn và giảm tải trọng xuống móng.Tăng độ cứng của sàn lên khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường Sơ đồ chịu lực tối ưu hơn do cáp ứng lực trước đặt phù hợp với biểu đồ momen do tải trọng gây

2 Lựa chọn vật liệu

2.1 Loại bê tông

- Bê tông được sử dụng là loại bê tông có cấp độ bền B25

Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 Mpa = 145 daN/cm2 Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1,05 Mpa = 10,5 daN/cm2 Module đàn hồi: Eb = 3,0 x 104 Mpa = 3,0 x 109 daN/m2

Cường độ chịu kéo

Cường độ chịu nén Rsc(daN/cm2)

Cốt thép dọc Rs (daN/cm2)

Cốt thép ngang Rsw(daN/cm2)

Bảng I.1 Cường độ của thép sử dụng trong công trình.

Module đàn hồi của thép: E = 2,0 x 106 daN/cm2

3 Lựa chọn kích thước các cấu kiện và lập mặt bằng kết cấu.

3.1 Lập mặt bằng lưới cột.

 k = (1,2-1,5) là hệ số dự trữ đến ảnh hưởng của momen Chọn k = 1,2

 Rb là cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Sơ bộ chọn bê tông B25 có Rb = 14Mpa

 N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột Xác định sơ bộ theo công thức:

N= S.q.n, trong đó:

o S là diện tích truyền tải về cột.

o q là tĩnh tải + hoạt tải tác dụng lấy theo kinh nghiệm thiết kế, chọn: q = 1,2 T/m2 = 1,2.10-2 MPa

o n là số sàn phía trên tiết diện đang xét

Xác định diện truyền tải vào cột:

Hình I.2 : Diện truyền tải vào cột

sơ bộ chiều rộng b (m)

sơ bộ chiều cao h (m) A (m 2 )

- Độ dày của vách t = max(150;Ht/20)mm

- Với Ht là chiều cao tầng lớn nhất , Ht = 3600 mm

 t = max ( 150;180) mm

- Chọn chiều dày vách thang máy là 250 mm

3.4 Chọn sơ bộ kích thước sàn.

- Chiều dày bản chọn sơ bộ theo công thức: hs =

- Vì các ô sàn có tỷ lệ L2/L1<2 nên các ô sàn được tính như bản kê 4 cạnh, khi đó

lấy m=45

- Chiều dày bản được tính theo ô bản có kích thước lớn nhất: 8,5 x 9,5 m

- Hệ số D = (0,8 - 1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, chọn D = 0,9

- Ta có hs = =

- Chọn chiều dày sàn hs =20 cm cho tất cả các tầng.

- Sàn vệ sinh và ban công dày hvs= 20cm.

3.5 Chọn sơ bộ kích thước dầm.

Sơ đồ vị trí các dầm

Hình I.3: Sơ đồ bố trí các dầm

- Sơ bộ lựa chọn kích thước dầm theo công thức :

o md = ( 5 – 8 ) đối với dầm conson.

Với các dầm cùng loại và cùng nhịp, chỉ tính cho 1 dầm điển hình:

- Ta có bảng chọn kích thước dầm tầng 2 như sau :

Hình I.4 Mặt bằng định vị cột, vách tầng 1-5

Hình I.5 Mặt bằng kết cấu cột, vách tầng 6-10

Hình I.6 Mặt bằng kết cấu cột, vách tầng mái.

D30X50 D30X50

D30X70

D40X70

D40X70 D40X70 D40X70

D40X70 D40X70 D40X70

D40X70 D30X70

D30X70

Hình I.7 Mặt bằng kết cấu tầng 2-4

D30X50 D30X50

D30X70 D40X70

D40X70

D40X70 D40X70

D40X70

D40X70 D40X70

D40X70

D30X70

D40X70 D40X70

D30X50

Hình I.8 Mặt bằng kết cấu tầng 6-11