Hiện nay, ở các thành phố lớn mật độ dân số lớn, nhu cầu về đất đai và nhà ở ngày càng tăng, mà quỹ đất thì có hạn. Vì vậy việc xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng nhằm tiết kiệm đất, giảm giá thành xây dựng là một điều tất yếu. Thành phố Vinh cũng là một thành phố đông dân, hoạt động trao đổi, mua bán phát triển mạnh mẽ. Do đó nhu cầu đời sống tăng lên, chỗ ở hiện đại hơn. Công trình Chung cư góp phần giải quyết nhu cầu nhà ở cũng như sinh hoạt của sinh viên trong vùng, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội. Ngoài ra khi công trình được xây dựng kết hợp với kiến trúc xung quanh sẽ góp phần tạo nên không gian kiến trúc đô thị mới, tô điểm cho kiến trúc đô thị thành phố.
Trang 1CHUNG CƯ NGHI PHÚ
2 Giảng viên hướng dẫn
Trang 2
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp hiện đại hóa – công nghiệp hóa của đất nước, ngành xây dựng dân dụng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học – công nghệ, ngành xây dựng đã có những bước phát triển đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kĩ sư xây dựng có đủ phẩm chất, năng lực, tinh thần cống hiến nhằm tiếp bước các thế hệ đi trước cùng nhau xây dựng đất nước ngày càng văn minh hiện đại
Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Vinh – Khoa Xây Dựng , em đã thu được những kiến thức từ cơ bản đến nâng cao cần thiết cho một người kĩ sư xây dựng Tuy vậy nhưng kiến thức đó mới ở dạng rời rạc vì vậy mà
Đồ án tốt nghiệp chính cơ sở để em kết nối những kiến thức của mình Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc chuyên ngành xây dựng và tin học
Nội dung của đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần chính :
là hai Thầy trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình em làm đồ án tốt nghiệp,
Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên đề tài tốt nghiệp này khó có thể tránh được những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô giáo để em hoàn thiện mình hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Vinh, tháng 5 năm 2023 Sinh viên
Nguyễn Xuân Khánh
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 3PHÇn I KiÕn tróc (10%)
1.1 Giới thiệu công trình
1.1.1 Tên công trình: CHUNG CƯ NGHI PHÚ
1.1.2 Chức năng công trình
Hiện nay, ở các thành phố lớn mật độ dân số lớn, nhu cầu về đất đai và nhà ởngày càng tăng, mà quỹ đất thì có hạn Vì vậy việc xây dựng các tòa nhà chung cư caotầng nhằm tiết kiệm đất, giảm giá thành xây dựng là một điều tất yếu Thành phố Vinhcũng là một thành phố đông dân, hoạt động trao đổi, mua bán phát triển mạnh mẽ Do
đó nhu cầu đời sống tăng lên, chỗ ở hiện đại hơn
Công trình Chung cư góp phần giải quyết nhu cầu nhà ở cũng như sinh hoạt củasinh viên trong vùng, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội
Ngoài ra khi công trình được xây dựng kết hợp với kiến trúc xung quanh sẽ gópphần tạo nên không gian kiến trúc đô thị mới, tô điểm cho kiến trúc đô thị thành phố
1.1.3 Vị trí công trình
+ Địa điểm: Nghi Phú, thành phố Vinh
+ Vị trí giới hạn: - Phía đông và Nam tiếp giáp với quốc lộ 1A
- Phía bắc giáp khu dịch vụ tổng hợp
- Phía tây tiếp giáp khu đất cơ khí ô tô
Dựa vào nhu cầu cấp thiết về nhà ở thiếu hụt của sinh viên và với mục địch tạo ra mộtmôi trường sống đầy đủ tiện nghi cho sinh viên để có thể cho sinh viên một chỗ ở vàkhông gian sống đầy đủ, tiện ích, góp phần vào công cuộc học tập của sinh viên cũngnhư góp phần vào kiến trúc thành phố Dự án khu chung cư vinh trung được thiết kếvới mục đích phục vụ sinh viên với quy mô như sau:
Công trình được xây dựng với diện tích xây dựng là 960 m2.được thiết kế theo kiến trúc hiện đại và phù hợp với công năng Công trình được thiết kế với 10 tầng, 1 tầng hầm và 1 tầng mái
Trang 41.2 Tìm hiểu các giải pháp kiến trúc
1.2.1 Giải pháp các mặt bằng
Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối, mặt bằng hình khối chữ nhật
và có nhiều ban công tăng diện tích tiếp xúc của nhà với thiên nhiên Công trình gồm
10 tầng, 1 tầng hầm và 1 tầng mái:
Sàn các phòng ở được lát gạch men, trần quét sơn, ở những nơi có đường ống kỹthuật dùng trần nhựa để che, sàn các phòng kỹ thuật dùng sơn chống bụi Trên cùnggồm tum thang máy, hộp kỹ thuật và hệ thống chống nóng, cách nhiệt và bể nước mái.Mỗi tầng có một phòng thu gom rác thải từ trên tầng xuống Việc bố trí cầu thang
bộ và thang máy giữa nhà nhằm cho việc giao thông theo phương đứng thuận tiện, dễdàng trong giai đoạn thi công, sử dụng hay khi có sự cố bất thường xảy ra
1.2.1.1 Giải pháp tầng hầm
-Tầng hầm sử dụng 1 lối lên xuống gara rộng 5,5 m Bên trong sắp xếp làn xe
và bố trí hợp lý Đáp ứng nhu cầu đi lại cần thiết
1.2.1.2 Giải pháp tầng 1
-Tầng 1 có diện tích sàn khoảng 955m2 sử dụng 2 của chính mỗi cửa rộng 5 m Bên trong là không gian chung, câu lạc bộ… bố trí hợp lý đáp ứng nhu cầu cần thiết Khu vực chờ thang máy, thang bộ rộng rãi làm cho giao thông trên nhà thông thoáng
dễ dàng, đảm bảo cả về an toàn lối thoát hiểm
1.2.1.3 Giải pháp tầng điển hình
Các tầng từ tầng 2 đến tầng 10 có diện tích sàn khoảng 960m2, mỗi tầng cao3,3m Mặt bằng bố trí tương đối đối xứng qua tâm nhà, đồng thời có các khối nhô rahoặc thụt vào vừa phá đi sự đơn điệu trong kiến trúc vừa tạo điều kiện thuận lợi chothông gió chiếu sáng Có những phòng diện tích rộng hơn để phù hợp với từng hộ giađình
Tầng 2 đến tầng 10 là các tầng dùng để ở, mỗi tầng gồm 6 căn hộ
+ Loại B1 gồm:1 phòng khách,2 phòng ngủ,2 phòng vệ sinh và phòng bếp
+ Loại B2 gồm:1 phòng khách,3 phòng ngủ, 1 phòng vệ sinh và phòng bếp + Loại B3 gồm:1 phòng khách,2 phòng ngủ, 1 phòng vệ sinh, ban công và phòng
bếp
+ Hành lang trong các tầng có chiều rộng 2m được bố trí chính giữa, rỗng rãi,đảm bảo việc đi lại và các yêu cầu về phòng chống cháy và thoát người trong trườnghợp khẩn cấp
+ Ban công các phòng khá rộng với chiều rộng hơn 1,5m và chiều dài khoảng5,5m được bố trí phù hợp theo hướng từng căn hộ để đón được gió và ánh sáng vào
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 51.2.1.4 Tầng mái
Diện tích sàn tầng mái cũng khoảng 960m2,cao 3,3m Tầng mái có lớp chốngnóng, chống thấm và các rãnh thu nước mưa cũng như phễu thu nước để đưa nướcmưa theo đường ống xuống mương thoát nước đô thị
1.2.3 Giải pháp mặt đứng, hình khối kiến trúc
- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạothành quần thể kiến trúc đẹp trong quy hoạch chung của khu đô thị
-Mặt đứng của công trình được trang trí trang nhã, hiện đại với hệ thống cửa kínhkhung nhôm tại các căn phòng
-Với các căn hộ có hệ thống cửa sổ mở ra không gian rộng làm tăng tiện nghi tạocảm giác thoải mái cho người sử dụng, việc tạo không gian lõm ở giữa nhà tạo khônggian thông thoáng căn hộ
- Giữa căn hộ ngăn bởi tường xây 220, giữa các phòng trong một căn hộ đượcngăn bởi tường 110, trát vữa xi măng hai mặt và lăn sơn 3 nước theo chỉ dẫn kỹ thuật
Hình khối kiến trúc:
+ Hình thức kiến trúc của công trình mạch lạc, rõ ràng
+ Công trình bố cục chặt chẽ và quy mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn thể khu đô thị
+ Đồng thời các phòng đều có ban công nhô ra phía ngoài, các ban thẳng hàng theo tầng tạo nhịp điệu theo phương đứng
1.2.4 Giải pháp giao thông
1.2.4.1 Giao thông trên mặt bằng.
+ Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ việc bố trí hành lang, sảnh
và các ban công hợp lý Hành lang rộng 2m được bố trí ở giữa nhà đảm bảo đủ chongười qua lại, phục vụ giao thông nội bộ giữa các tầng, dẫn đến các phòng và đến hệthống giao thông đứng Bố trí cửa và vách kính, nhẹ và đảm bảo không gian phân chiacho các phòng và rất tiện lợi phù hợp với phong cách hiện đại
+ Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng là cầu thang bộ vàcũng là cầu thang thoát hiểm khi cần thiết
+ Sảnh chính là nơi đi lại đông nhất nên nó được bố trí rộng nhất chính giữaphục vụ sinh hoạt chung cho yêu cầu của chung cư
1.2.4.2 Giao thông theo phương đứng
Giao thông theo phương đứng là gồm 1 cầu thang bộ và 2 buồng thang máy Cácthang máy đảm bảo khả năng lưu chuyển người với số lượng lớn Cầu thang bộ đượcthiết kế thành thang thoát hiểm khi có sự cố xảy ra
Trang 61.2.4.3 Giao thông của công trình với bên ngoài
Từ ngoài vào công trình theo hướng dọc theo hành lang, tại đầu hướng có cầu
thang bộ để lên câc tầng phiá trên, việc bố trí như thế này đảm bảo không bị tắc khi có
số lượng người đông
1.2.5 Giải pháp thông gió, ánh sáng
Bao gồm thông gió, chiếu sáng tự nhiên và thông gió chiếu sáng nhân tạo
1.2.5.1 Về thông gió và chiếu sáng tự nhiên:
Trên mặt bằng các phòng làm việc được bố trí ở mép xung quanh chu vi côngtrình có cữa sổ rộng hướng ra bên ngoài Cửa sổ bằng kính màu xanh tạo cảm giác mát
mẻ và sáng sủa
1.2.5.2 Về thông gió và chiếu sáng nhân tạo
+ Với khí hậu nhiệt đới ẩm của TP Vinh nói riêng và của Việt Nam nói chung rấtnóng và ẩm Do vậy để diều hoà không khí công trình có bố trí thêm hệ thống máyđiều hoà, quạt thông gió tại mỗi tầng
+ Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảmbảo yêu cầu thông thoáng cho làm việc, nghỉ ngơi
+ Chiếu sáng nhân tạo ở đây là dùng hệ thống đèn điện nhằm đảm bảo tiện nghiánh sáng về ban đêm
+ Cách bố trí các phòng, sảnh đáp ứng được yêu cầu về thông thoáng không khí.Các cửa sổ, cửa đi thoáng rộng để đảm bảo điều kiện tiện nghi vi khí hậu một cách tốtnhất Yêu cầu về thông thoáng đủ lượng ánh sáng tự nhiên là điều kiện khí hậu giúpcho con người làm việc nghỉ ngơi và phục hồi sức khoẻ Công trình đã đáp ứng đượccác điều kiện tiện nghi vi khí hậu
Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ, khu cầu thang vàsảnh giữa, đảm bảo các nguyên tắc kiến trúc cơ bản Mỗi căn hộ đều có ít nhất 2 bancông và 2 cửa sổ ở các phòng đảm bảo tác dụng thông gió và chiếu sáng cho côngtrình, các khu vệ sinh đều có quạt thông gió Hệ thống chiếu sáng công cộng được thiết
kế hợp lý, có thể chiếu sáng các khu vực cần thiết khi ánh sáng tự nhiên không đảmbảo
Trang 7+ 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
Với những yêu cầu đó, giải pháp cung cấp điện cho công trình là sử dụng mạngđiện thành phố qua trạm biến áp riêng, ngoài ra còn có một trạm phát điện dự phòngđặt ở tầng hầm để đảm bảo việc cấp điện được liên tục
Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trungtâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Đểtiện cho việc quản lý theo dõi, mỗi tầng được bố trí một tủ điện riêng và có một tủ điệnchung cho điện chiếu sáng, thang máy, cứu hoả v.v
1.2.6.2 Hệ thống 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 phùhợp 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 vàthoát nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước ở trên mái Tại tầng hầm có bểnước dự trữ 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 bảocác tiêu chuẩn của ủy ban môi trường thành phố
Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng đưa thẳng ra hệ thống thoát nướcthành phố Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầnghầm, một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà Tạicác tầng đều có các hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang, cầu thang
1.2.6.3 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi côngcộng những nơi có khả năng gây cháy cao như nhà bếp, nguồn điện Mạng lưới báocháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy
Mỗi tầng đều có bình đựng Canxi Cacbonat và axit Sunfuric có vòi phun đểphòng khi hoả hoạn
Các hành lang cầu thang đảm bảo lưu lượng người lớn khi có hỏa hoạn, 1 thang
bộ được bố trí cạnh thang máy, 2 thang bộ bố trí tại hai đầu hồi có kích thước phù hợpvới 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 Khiphát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thời kiểm soátkhống chế hoả hoạn cho công trình
1.2.6.4 Hệ thống thiết kế chống sét
Trang 8Hệ thống thu sét trong tòa nhà sử dụng kim kết hợp dây thu sét Cáp thoát sét70mm2 nối với đầu thu sét Pulsar 18 Khoảng cách giữa hai kẹp định vị cáp thoát sét là1.5m Tại độ cao 1.5m so với cốt -0.45m phải đặt hộp kiểm tra tiếp địa Khoảng cách
an toàn giữa bộ phận nối đất với cáp điện, ống nước hoàn toàn tuân thủ theo quy địnhhiện hành trong tiêu chuẩn chống sét 20TCN -46 -84
Khi thi công đến hộp kỹ thuật thì tiến hành cố định cáp thoát sét và hộp kiểm tratiếp điện Dây dẫn sét dùng cáp đồng trần 70mm2 Hệ thống nối đất với chống sét phải
có điện trở nối đất không vượt quá trị số 10UF
1.2.6.5 Hệ thống xử lý môi trường.
-Rác tại mỗi tầng được thu vào mỗi ống rác trong hộp kĩ thuật Tại các tầng,trước cửa hố rác đều được đặt vòi rửa hố rác đảm bảo vệ sinh Nước của hố rác đượcthu vào phễu thi inox theo ống nhựa thoát ra rãnh đậy đan ngoài nhà
-Việc xử lý rác thải và chất rắn theo phương án xử lý tập trung thông qua hợpđồng với công ty môi trường đô thị của thành phố
1.2.6.6 Các hệ thống kỹ thuật khác
Công trình có hệ thống chống sét đảm bảo cho các thiết bị điện không bị ảnhhưởng: kim thu sét Lưới dây thu sét chạy xung quanh mái, hệ thống dây dẫn và cọcnối đất theo quy phạm chống sét hiện hành
PHÇn II KÕt cÊu (45%)
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 9PHẦN 2 PHẦN KẾT CẤU
2.1 Lựa chọn vật liệu cho công trình
2.1.1 Vật liệu sử dụng làm kết cấu Móng
* Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 “Kết cấu bêtông và bêtông cốt
thép Tiêu chuẩn thiết kế
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông
thường theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 Cốt thép chịu lực cho các sàn,dầm, cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Các loại sơn che phủ, bitum chống thấm
Mọi vật liệu được sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định cường
độ thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới được đưa vào sử dụng
2.1.2 Vật liệu sử dụng làm kết cấu Sàn
* Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 “Kết cấu bêtông và bêtông cốt
thép Tiêu chuẩn thiết kế”
Trang 10Mô đun đàn hồi của bêtông: Xác định theo điều kiện bêtông nặng, khô cứngtrong điều kiện tự nhiên Với cấp độ bền B25 thì Eb=30000Mpa=3.107KN/m2.
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông
thường theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 Cốt thép chịu lực cho các sàn,dầm, cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Cốt thép nhóm AI: Rs =225Mpa
+ Cốt thép nhóm AII: Rs =280Mpa
Mô đun đàn hồi của cốt thép là 21.104MPa
2.1.3 Vật liệu sử dụng làm kết cấu Khung, Vách Lõi
* Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 “Kết cấu bêtông và bêtông cốt
thép Tiêu chuẩn thiết kế”
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông
thường theo chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 Cốt thép chịu lực cho các sàn,dầm, cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Cốt thép nhóm AI: Rs =225Mpa
+ Cốt thép nhóm AII: Rs =280Mpa
Mô đun đàn hồi của cốt thép là 21.104MPa
2.3.2 Lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực
+ Mô hình hóa hệ kết cấu chịu lực chính của phần thân của công trình bằng hệkhung không gian Khung có liên kết cứng tại nút
+ Liên kết cột với đất được xem là ngàm cứng tại cốt trên đài móng
+ Sự dụng phần mềm tính kết cấu Etabs V9.7 để tính toán với: Các dầm chính,dầm phụ, cột là các Frame Lõi, vách cứng và sàn là các Shell Độ cứng của sàn ảnhhưởng đến sự làm việc của hệ kết cấu được mô tả bằng hệ các liên kết Constraints đảmbảo các nút trong cùng một mặt phẳng sẽ có cùng chuyển vị ngang
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 11+ Nhịp tính toán của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột Nhịp tínhtoán của khung l = 6m.
+ Chiều cao tính toán tầng 1 lấy từ mặt móng đến trục dầm tầng 2:
2.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn
Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu sàn:
Công trình đang xây dựng thuộc nhà ở chung cư nên không thuộc vào loại côngtrình đặc biệt Dựa vào đặc điểm kiến trúc công trình và công năng sử dụng, diện tíchsàn không quá lớn 960m2 Nhịp sàn 6m nằm trong khoảng hợp lý về mặt chịu lực và cảyếu tố kinh tế đối với phương án sàn sườn toàn khối
=> Do đó, chọn phương án sàn BTCT toàn khối (sàn hỗn hợp 1 phương và 2phương) là hợp lý nhất
Đây là kết cấu được sử dụng khá phổ biến hiện nay Bản sàn được liên kết vớidầm hoặc tường theo các cạnh Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của côngtrình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm Do có hệ thống dầm đỡ nên nhịp sàn nhỏhơn dẫn đến chiều dày sàn nhỏ, tiết kiệm vật liệu, giảm khối lượng tham gia dao động.Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiếntrúc, làm tăng chiều cao tầng
Trang 12Hình 2.1: Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình
2.2.3 Chọn kích thước sơ bộ
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 13Trước khi tính toán cấu kiện, để xác định tải trọng cũng như có các số liệu banđầu để tiếp tục tính toán, cần phải tiến hành lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện Kíchthước tiết diện của dầm và cột của khung có thể được chọn sơ bộ theo các cách sau: + Tham khảo các công trình tương tự đã được thi công hoặc thiết kế.
+ Theo kinh nghiệm
+ Tính toán gần đúng
Theo phương pháp tính toán gần đúng, kích thước sơ bộ của các cấu kiện đượctính toán như sau:
2.2.3.1 Chọn kích thước sàn
Chiều dày bản sàn phải thỏa mãn điều kiện về độ bền, độ cứng và kinh tế
- Đối với sàn làm việc một phương:
Chiều dày bản sàn được chọn sơ bộ theo công thức: s min min
+ 5cm đối với sàn nhà dân dụng
+ 6cm đối với sàn nhà công nghiệp
(0,8 1,4)
min(30 35)
s
Từ công thức ta có bảng tính kích thước sàn:
Trang 14Bảng 2.1: Kích thước tiết diện sàn
Hành Lang 100mmMái Sàn mái 100mm
Chú ý: Chọn sàn 200mm với sàn đặt máy tời thang máy.
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 152.2.3.2 Kích thước tiết diện dầm:
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp:
Trong đó: l d - nhịp của dầm đang xét
md - hệ số, với dầm phụ md=12 20, với dầm chính md = 812, trong đó chọn giá trị md lớn hơn đối với dầm liên tục và chịu tải trọng tương đối bé Với đoạn dầm console md =57
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong khoảng (0,3 0,5)h
Trang 162.2.3.3 Chọn tiết diện cột
Hình 2.2 Diện tích truyền tải cột biên Hình 2.3 Diện tích truyền tải cột giữa
* Diện tích tiết diện cột sơ bộ chọn: b
.R
b
N
F K
Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột
K: Hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen
Đối với cột biên: K=1,2-1,5, ta chọn K=1,3
Đối với cột giữa: K=0,9-1,1, ta chọn K=1
Ta chọn hệ số chung cho cột là K = 1,3
Rb: Cường độ chịu nén của bê tông Rb=145 kG/cm2
N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột, N = S n q
S: Diện tích chịu tải của cột
q: Tải trọng tính toán trên sàn
n: số tầng nhà = 11 tầng
*Tính toán cột tầng một có diện chịu tải lớn nhất (cột giữa):
-Trọng lượng do sàn truyền vào:
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 17280,5 69, 4 107,5
Sốtầng-n S.Hb(m3)
Tải trọngtính toán-
(cm) F (m2)Cột
2.2.3.4 Chọn kích thước vách, lõi thang máy
- Chiều dày lõi cầu thang máy và vách chịu lực theo TCXD 198-1997 thoả mãn 2điều kiện: - d 15 cm
- d Ht/20 = 450/20 = 22,5 cm (H t: chiều cao tầng) Chọn d = 30 cm
2.2.3.5.Chọn kích thước tường xây
Trang 18- Tường bao: Được xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống
ẩm nên tường xây dày 22cm, xây bằng gạch đặc mác 75 Tường có hai lớp trát dày15mm
- Tường ngăn: Dùng ngăn chia không gian trong mỗi tầng Tường ngăn giữa cáccăn hộ có chiều dày 22cm, tường ngăn các phòng trong một căn hộ có chiều dày 11cm.Chiều cao tường tính từ mặt sàn đến dưới mặt dầm ngay trên nó
2.2.4 Tải trọng thường xuyên và hoạt tải trên sàn
Dựa vào cấu tạo các loại sàn, tính toán trọng lượng bản thân các loại sàn tínhtheo công thức: gi=niγihi
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 19Hình 2.5: Mặt bằng bố trí kết cấu tầng 2
Trang 202.2.7 Tính toán cốt thép sàn
- Tính theo sơ đồ khớp dẻo: Được áp dụng cho tất cả các ô sàn các ô sàn Các ônhư sàn như vệ sinh, ban công yêu cầu cao về chống nứt để chống thấm, ta sử dụngphương pháp chống thấm cho các ô sàn trên Tính theo sơ đồ khớp dẻo sẽ tiết kiệmhơn vì có xét đến sự hình thành biến dạng dẻo của BTCT, có xét đến sự hình thànhkhớp dẻo
2.2.7.1 Tính toán nôi lực ô bản tính theo sơ đồ khớp dẻo
1 Tính toán với các ô sàn làm việc 2 phương
Sơ đồ tính sàn theo sơ đồ khớp dẻo
Các kí hiệu: Tĩnh tải (g); Hoạt tải (P);
Trang 21Hình 2.1 Sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính ô sàn S1
Từ sơ đồ kết cấu cho thấy đây là phương trình có 5 ẩn số gồm
M1,M2,MA1,MB1,MA2 Phương trình như sau :
Trang 22-Chon cốt thép bố trí theo phương l 1 : M 4,9 kN.m1
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
Trang 231 1 2 0,052
0,9732
Chọn thép: ∅10a200
- Chon cốt thép bố trí theo phương l : M2 2 4,3 kN.m
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
Trang 24Khoảng cách giữa các thanh thép là: 1 2
-Tính toán thép mũ chịu momen âm: MA2 5,39 kN.m
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
Với hệ số v phụ thuộc vào p(hoạt tải sàn), g(tĩnh tải tính toán trên sàn):l1 5020mm
Khi đó cố théo chịu momen âm của bản sàn được bố trí vươn ra khỏi mép gối 1 đoạn:
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 25*Sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính ô sàn S2:
Hình 2.1 Sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính ô sàn S2
Từ sơ đồ kết cấu cho thấy đây là phương trình có 4 ẩn số gồm M1,M2,MA1,MB2 Phương trình như sau :
Trang 27-Chon cốt thép bố trí theo phương l 1 : M 4,72 kN.m1
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
+Tính diện tích cốt dọc chịu kéo
Trang 28
6
2 s
Chọn thép: ∅10a200
- Chon cốt thép bố trí theo phương l : M2 2 4,25 kN.m
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
Chọn thép: ∅10a200
SVTH: NGUYỄN XUÂN KHÁNH – MSSV: 18575802010011 Lớp 59K1 -KTXD
Trang 29-Tính toán thép mũ chịu momen âm: MA1 6,13 kN.m
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
Chọn thép: ∅10a200
-Tính toán thép mũ chịu momen âm: MB2 5,2 kN.m
+Tính hệ số α m và kiểm tra điều kiện hạn chế vùng nén
+Tính diện tích cốt dọc chịu kéo
Trang 30
6
2 s
Với hệ số v phụ thuộc vào p(hoạt tải sàn), g(tĩnh tải tính toán trên sàn):l1 5330mm
Khi đó cố théo chịu momen âm của bản sàn được bố trí vươn ra khỏi mép gối 1 đoạn:
Trang 322 Tính toán với các ô sàn làm việc 1 phương.
Do bản làm việc 1 phương và theo phương cạnh ngắn do vậy ta tưởng tượng cắt dải bản có bềrộng 1m xem như một dầm liên tục nhiều nhịp
Tính ô sàn S5:
*Sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính ô sàn.
*Tỷ số 2 cạnh ô bản:
2 1
Trang 33- Mômen dương lớn nhất tại giữa nhịp là
- Tính cốt thép chịu mômen uốn
Tính toán cốt thép chịu mômen uốn cho bản theo bài toán tính cốt đơn, tiết diện chữ nhật b1 x
Chọn cốt thép 10a200 có As = 3,93 cm2
Trang 34II THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN CỦA KHUNG
2.1 Lựa chọn vật liệu cho công trình
Mô đun đàn hồi của bêtông: Xác định theo điều kiện bêtông nặng, khô cứng trong điều kiện
tự nhiên Với cấp độ bền B25 thì Eb=30000Mpa=3.107KN/m2
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo
chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCXDVN 5574-2012 Cốt thép chịu lực cho các sàn, dầm, cột dùng nhómAII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Cốt thép nhóm AI: Rs =225Mpa
+ Cốt thép nhóm AII: Rs =280Mpa
Mô đun đàn hồi của cốt thép là 21.104MPa
2.1.3 Vật liệu sử dụng làm kết cấu Khung, Vách Lõi
* Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCXDVN 5574:2012 “Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép Tiêu
Mô đun đàn hồi của bêtông: Xác định theo điều kiện bêtông nặng, khô cứng trong điều kiện
tự nhiên Với cấp độ bền B25 thì Eb=30000Mpa=3.107KN/m2
* Cốt thép: Thép dùng cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo
chỉ dẫn của tiêu chuẩn TCXDVN 5574-2012 Cốt thép chịu lực cho các sàn, dầm, cột dùng nhómAII, cốt thép đai, thép cấu tạo dùng nhóm AI
Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép như sau:
+ Cốt thép nhóm AI: Rs =225Mpa
+ Cốt thép nhóm AII: Rs =280Mpa
Mô đun đàn hồi của cốt thép là 21.104Mpa
Trang 352.2 Mô tả khung (khung k7):
Khung K7 gồm 4 nhịp, kich thước các nhịp lần lượt là:
Trang 362.3 Chọn, lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực
2.3.1 Lựa chọn giải pháp chịu lực
Việc chọn các hệ kết cấu chịu lực khác nhau có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề về bố trí mặtbằng, hình khối, độ cao các tầng, yêu cầu kỹ thuật, tiến độ thi công, giá thành xây dựng
Nhà càng cao thì các yếu tố sau đây càng quan trọng:
- Ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió và động đất
- Chuyển vị ngang tải đỉnh nhà và chuyển vị lệch giữa các mức tầng nhà
- Tạo mô hình kết cấu của công trình
Như vậy hệ kết cấu tổng thể của công trình là hệ khung, vách, lõi kết hợp và kết cấu sàn
bêtông cốt thép toàn khối.
2.3.2 Lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực
+ Mô hình hóa hệ kết cấu chịu lực chính của phần thân của công trình bằng hệ khung khônggian Khung có liên kết cứng tại nút
+Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ khung không gian, liên kết giữa khung với móng là liênkết ngàm tại mặt đài móng, liên kết giữa cột và dầm khung là liên kết cứng
+ Liên kết cột với đất được xem là ngàm cứng tại cốt trên đài móng
+ Sự dụng phần mềm tính kết cấu Etabs V9.7 để tính toán với: Các dầm chính, dầm phụ, cột
là các Frame Lõi, vách cứng và sàn là các Shell Độ cứng của sàn ảnh hưởng đến sự làm việc của
hệ kết cấu được mô tả bằng hệ các liên kết Constraints đảm bảo các nút trong cùng một mặtphẳng sẽ có cùng chuyển vị ngang
+ Nhịp tính toán của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột Nhịp tính toán củakhung l = 6m,l=4,5m
+ Chiều cao tính toán tầng hầm lấy từ mặt móng đến trục dầm tầng 1:
Trang 37Tầng mái: 3,3m
Sơ đồ tính được thể hiện ở hình vẽ bên:
Trang 38Các kích thước cột dầm được thể hiện ở hình trên (sơ đồ tính khung 7)
2.3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên công trình
2.3.2.1 Tải trọng tĩnh
Chương trình ETABS v9.7.4 tự động tính tải trọng bản thân (hệ số Selfweigh = 1,1) của các cấu
kiện nên đầu vào ta chỉ cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm, sàn, cột và lõi Đặc trưng của vậtliệu được dùng thiết kế như mô đun đàn hồi, trọng lượng riêng, hệ số poatxông = 0,2 với bê tông B25 tanhập E = 30.108 kG/m2; =2500 kG/m3 Chương trình tự động dồn tải tĩnh tải về khung nút
2.3.2.2 Hoạt tải đứng
Tải phân bố đều trên toàn bộ bản sàn Chương trình ETABS có thể tự động dồn tải về các cấu kiện cho nên hoạt tải thẳng đứng tác dụng lên các bản sàn được khai báo trên phần tử Slab (Bản sàn) với thứ nguyên lực trên đơn vị vuông; chương trình tự động dồn tải trọng về khung nút
2.3.2.3 Tải trọng gió
Gồm thành phần gió tĩnh và thành phần gió động Tải trọng gió được gắn ở tâm cứng của sàn do tảitrọng gió tĩnh gây ra
2.3.3 Chất tải lên sơ đồ tính
Sơ đồ tính là khung không gian nhà cao tầng
Trang 39-Tải trọng được gắn lên sàn bao gồm tải trọng lớp trát+gạch và hoạt tải
-Tải trọng được gắn lên dầm là tải trọng của tường xây và lớp trát
- Tải trọng được gắn lên thang máy gắn trên sàn tải trọng thiết bị máy và hoạt tải phòng động cơ Thang
bộ cũng được gắn tải lên như sàn
2.3.4 Tính nội lực
Sau khi gắn tải lên công trình và kiểm tra có lỗi xảy ra hay không ( check model )
Ta tiến hành chạy chương trình bằng phím F5 hay anizyal chọn khung trục 2 và xuất nội lực khung bằngshow table , chọn 2 tên cần xuất là Frame force và column force Copy ra bảng excel để lọc nội lực tínhtoán
2.3.5 Tổ hợp nội lực
* Các trường hợp tải trọng
1 TT (tĩnh tải),
2 HT (hoạt tải),
3 TƯỜNG (Tải trọng tường)
3 GTX (gió tĩnh theo phương trục X),
4 GTY (gió tĩnh theo phương trục Y),
Sau khi gán xong các trường hợp tải trọng, tiến hành chạy nội lực cho khung không gian Ta có sốliệu đầu ra
Trang 40Kết quả tổ hợp nội lực được trình bày thành bảng và đính kèm ở phần phụ lục.
Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất trong bảng tổ hợp để thiết kế cốt thép cho cột, dầm, móng
Tải trọng bản thân các cấu kiện được tính toán tự động bằng phần mềm phân tích kết cấu
* Tiêu chuẩn áp dụng
- TCVN 2737:1995 - Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 229:1999 - Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng Gió
- TCVN 9386:2012 - Thiết kế công trình chịu động đất