(Luận văn) thiết kế tòa nhà hòa bình tower

Công năng công trình - Tầng bán hầm: Bố trí nhà xe các phòng kỹ thuật và phòng chức năng... Bố trí thang máy và cầu thang bộ tại trung tâm tòa nhà tạo ra sự thuận tiện khi di chuyển và h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ

KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ TÒA NHÀ HÒA BÌNH TOWER

GVHD: TS NGUYỄN THẾ ANH SVTH: HUỲNH MINH TÂM

S K L010481

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TÒA NHÀ HÒA BÌNH TOWER

: CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG : T.S NGUYỄN THẾ ANH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2023

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1

1.1.1 Vị trí xây dựng công trình 1

1.1.2 Quy mô công trình 2

1.1.3 Điểu kiện tự nhiên 6

1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 6

1.2.1 Giải pháp mặt bằng 6

1.2.2 Giải pháp mặt đứng 6

1.2.3 Giải pháp giao thông công trình 7

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 7

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 7

1.4.1 Hệ thống điện 7

1.4.2 Hệ thống nước 8

1.4.3 Hệ thống thoát nước 8

1.4.4 Hệ thống thông gió chiếu sáng 8

1.4.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 9

1.4.6 Hệ thống chống sét 9

1.4.7 Hệ thống thoát rác 9

1.5 GIẢI PHÁP XANH 9

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 10

2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 10

2.1.1 Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng 10

2.1.2 Phần mềm sử dụng 10

2.1.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 10

2.1.4 Vật liệu sử dụng 11

2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 12

2.2.1 Hệ kết cấu sàn 13

2.2.2 Hệ kết cấu móng 14

2.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU 15

2.3.1 Sơ bộ kích thước tiết diện sàn 15

2.3.2 Sơ bộ kích thước dầm 16

2.3.3 Sơ bộ tiết diện cột 16

2.3.4 Sơ bộ tiết diện vách 20

2.3.5 Sơ bộ tải trọng 21

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 26

3.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG 26

3.2 THIẾT KẾ CẦU THANG 27

3.2.1 Tải trọng 27

3.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 29

3.2.3 Sơ đồ tính toán 29

3.2.4 Kiểm tra độ võng bằng SAP2000 (Bảng M4 –TCVN 5574:2018) 31

3.2.5 Tính toán cốt thép 32

3.2.6 Tính toán dầm chiếu tới 33

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 36

4.1 VẬT LIỆU 36

4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 36

4.2.1 Sơ bộ tiết diện 36

4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 36

4.4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN 36

4.4.1 Mô hình bằng phần mềm SAFE 2016 36

4.4.2 Kiểm tra độ võng 38

4.4.3 Tính toán cốt thép sàn 43

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 54

5.1 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 54

5.1.1 Tĩnh tải 54

5.1.2 Hoạt tải 54

5.2 TẢI TRỌNG GIÓ 55

5.2.1 Tính toán thành phần tĩnh 55

5.2.2 Thành phần động của tải trọng gió 58

5.3 TẢI ĐỘNG ĐẤT 64

5.3.1 Cơ sở lý thuyết 64

5.3.2 Tính toán tải động đất tác dụng lên công trình 65

5.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 68

5.4.1 Các loại tải trọng 68

5.4.2 Tổ hợp tải trọng 68

5.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 70

5.5.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 70

5.5.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 71

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

5.5.3 Kiểm tra độ lệch tầng 71

5.5.4 Kiểm tra điều kiện P-Delta (phân tích hiệu ứng bậc 2) 73

5.6 TÍNH TOÁN THÉP DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 4) 75

5.6.1 Tính toán cốt thép dọc 75

5.6.2 Tính toán thép đai 76

5.7 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 4 VÀ TRỤC F 78

5.7.1 Tính toán thép dọc 78

5.7.2 Tính toán thép cột 82

5.7.3 Tính toán cốt đai 84

5.8 TÍNH TOÁN VÁCH 87

5.8.1 Lý thuyết tính toán 87

5.8.2 Phương pháp vùng biên chịu moment 87

5.8.3 Áp dụng tính toán vách lõi thang 90

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TÍNH MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 94

6.1 KHÁI NIỆM 94

6.2 HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 95

6.2.1 Địa tầng 95

6.2.2 Đánh giá tính chất của đất nền 96

6.2.3 Lựa chọn giải pháp công trình 96

6.2.4 khái quát chung về móng cọc khoan nhồi 96

6.3 LỰA CHỌN CỌC 97

6.4 LỰA CHỌN CỘT ĐỂ TÍNH MÓNG 98

6.5 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN 98

6.6 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 99

6.6.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu 99

6.6.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 100

6.6.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 103

6.6.4 Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT 108

6.6.5 Xác định sức chịu tải thiết kế 110

6.6.6 Xác định độ lún của cọc 111

6.7 THIẾT KẾ MÓNG M18 113

6.7.1 Xác định số lượng và bố trí cọc 113

6.7.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 114

6.7.3 Kiểm tra tính toán bằng SAFE 12 116

6.7.4 Tính toán cọc theo trạng thái giới hạn 117

6.7.5 Trạng thái giới hạn II 117

6.7.6 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 125

6.7.7 Tính toán bố trí thép cho đài cọc bằng công thức tính tay 127

6.8 THIẾT KẾ MÓNG M3 129

6.8.1 Xác định số lượng và bố trí cọc 129

6.8.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 130

6.8.3 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 137

6.9 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG (MTM) 140

6.9.1 Xác định số lượng bố trí cọc 142

6.9.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 142

6.9.3 Tính cọc theo trạng thái giới hạn 144

6.9.4 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 155

PHỤ LỤC 159

MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1: Cao độ mỗi tầng 3

Bảng 2.1: Lớp bêtông bảo vệ 12

Bảng 2.2: Đánh giá mức độ phù hợp phương án kết cấu đối với công trình 13

Bảng 2.3: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án sàn đối với công trình 14

Bảng 2.4: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án móng cọc 15

Bảng 2.5: Bảng sơ bộ tiết diện cột giữa C 3 (k=1.2) 18

Bảng 2.6: Bảng sơ bộ tiết diện cột biên C 2 (k=1.3) 19

Bảng 2.7: Bảng sơ bộ tiết diện cột góc C 1 (k=1.5) 20

Bảng 2.8: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm 22

Bảng 2.9: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình 22

Bảng 2.10: Tĩnh tải tác dụng lên sàn Logia, hành lang 22

Bảng 2.11: Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh 23

Bảng 2.12: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng thượng 23

Bảng 2.13: Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 25

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng 28

Bảng 3.2: Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 29

Bảng 3.3: Nội lực tính toán cầu thang 31

Bảng 3.4: Kết quả tính toán thép cầu thang 33

Bảng 3.5: Thép dầm chiếu tới 35

Bảng 4.1: Bảng tính toán thép sàn theo phương X 46

Bảng 4.2: Bảng tính toán thép sàn theo phương Y 50

Bảng 5.1: Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh tính toán phương X, Y gán vào tâm hình học sàn

57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Bảng 5.2: Phần trăm khối lượng tham gia dao động 60

Bảng 5.3: Khối lượng các tầng 61

Bảng 5.4: Hệ số động lực 61

Bảng 5.5: Giá trị tính toán thành phần động gió theo phương X (Mode 1) 62

Bảng 5.6: Giá trị tính toán thành phần động gió theo phương Y (Mode 3) 63

Bảng 5.7: Giá trị tinh toán động đất 66

Bảng 5.8: Các loại tải trong sử dụng 68

Bảng 5.9: Các trường hợp tải trọng tính toán – TTGH I 68

Bảng 5.10: Chuyển vị giới hạn theo phương ngang f u theo yêu cầu cấu tạo 70

Bảng 5.11: Chuyển vị đỉnh công trình 70

Bảng 5.12: Độ lệch tầng công trình 72

Bảng 5.13: Kiểm tra điều kiện P-∆ 74

Bảng 5.14: Bảng thép dầm tầng điển hình 77

Bảng 5.15: Xác định mô hình tính toán theo phương Cx hoặc Cy 80

Bảng 5.16: Nội lực tính toán cột 82

Bảng 5.17: Kiểm tra khả năng chịu cắt cốt đai cột 84

Bảng 5.18: Bảng thép cột khung trục C và trục 4 86

Bảng 5.19: Nội lực vách P6 91

Bảng 5.20: Nội lực vách P6 92

Bảng 5.21: Bảng thép vách 93

Bảng 6.1: Các lớp của địa chất 95

Bảng 6.2: Bảng thống kê địa chất công trình 95

Bảng 6.3: Sức chịu tải cực hạn của cọc do ma sát bên (Móng thường) 102

Bảng 6.4: Cường độ sức kháng trung bình các lớp đất thứ i 105

Bảng 6.5: Cường độ sức kháng trung bình các lớp đất thứ i 107

Bảng 6.6: Cường độ sức kháng trên thân cọc (móng thường) 110

Bảng 6.7: Cường độ sức kháng trên thân cọc (móng thang máy) 110

Bảng 6.8: Nội lực móng M18 113

Bảng 6.9: Phản lực đầu cọc 115

Bảng 6.10: Kết quả tính tay và phần mềm 116

Bảng 6.11: Tính lún móng M18 123

Bảng 6.12: So sánh hai phương pháp tính 129

Bảng 6.13: Nội lực móng M3 129

Bảng 6.14: Nội lực tiêu chuẩn móng M3 134

Bảng 6.15: Tính lún móng M3 136

Bảng 6.16: Nội lực tính toán dưới lõi thang máy 140

Bảng 6.17: Nội lực tính toán dưới chân cột C6 140

Bảng 6.18: Nội lực tính toán dưới chân cột C7 140

Bảng 6.19: Nội lực tính toán dưới chân cột C10 140

Bảng 6.20: Nội lực tính toán dưới chân cột C11 141

Bảng 6.21: Nội lực tính toán dưới vách chữ T 141

Bảng 6.22: Nội lực tính toán dưới lõi thang bộ 141

Bảng 6.23: Nội lực tính toán dưới lõi thang 141

Bảng 6.24: Nội lực tiêu chuẩn móng MTM 147

Bảng 6.25: Tính lún móng MTM 150

Bảng 6.26: Tính toán Ix, Iy cho cạnh theo phương X 155

Bảng 6.27: Tính toán Ix, Iy cho cạnh theo phương Y 155

Bảng PL.0.1: Bảng thép dầm tầng điển hình 159

Bảng PL.0.2: Bảng thép cột 170

Bảng PL.0.3: Bảng thép vách 177

MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí của công trình được chụp từ Google Maps 1

Hình 1.2: Phối cảnh tổng thế 2

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình 4

Hình 1.4: Mặt đứng trục 1-5 5

Hình 2.1: Sơ đồ truyền tải lên cột 17

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn 22

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang 26

Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo bản nghiêng 27

Hình 3.3: Chi tiết cấu tạo bản chiếu nghỉ 29

Hình 3.4: Sơ đồ tính cầu thang 30

Hình 3.5: Biểu đồ moment của cầu thang (kNm) 30

Hình 3.6: Biểu đồ lực cắt cầu thang 31

Hình 3.7: Chuyển vị của cầu thang 32

Hình 3.8: Phản lực gối tựa cầu thang 33

Hình 3.9: Sơ đồ tính dầm chiếu tới 34

Hình 3.10: Biểu đồ Moment dầm chiếu tới 34

Hình 3.11: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu tới 34

Hình 4.1: Phân chia thứ tự ô sàn 36

Hình 4.2: Mô hình tĩnh tải tác dụng lên sàn 37

Hình 4.3: Mô hình hoạt tải tác dụng lên sàn 37

Hình 4.4: Mô hình tải tường tác dụng lên sàn 38

Hình 4.5: Độ võng sàn tầng điển hình 38

Hình 4.6: Độ võng do lực tác dụng ngắn hạn f1 40

Hình 4.7: Kiểm tra vết nứt ngắn hạn 41

Hình 4.8: Kiểm tra vết nứt dài hạn 42

Hình 4.9: Dãy Strip theo phương X 43

Hình 4.10: Dãy Strip theo phương Y 44

Hình 5.1: Mô hình khung không gian 54

Hình 5.2: Khai báo phổ ngang trong Etabs 67

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Hình 5.3: Mặt bằng dầm tầng điển hình 75

Hình 5.4: Mặt bằng cột 78

Hình 5.5: Mặt cắt và mặt đứng của vách 88

Hình 5.6: Lõi thang máy 90

Hình 6.1: Địa tầng và cao độ đặt cọc 98

Hình 6.2: Mặt bằng sơ bộ bố trí móng 113

Hình 6.3: Mặt bằng bố trí cọc móng M18 114

Hình 6.4: Phản lực đầu cọc móng M18 bằng SAFE V12 116

Hình 6.5: Khối móng qui ước 118

Hình 6.6: Biểu đồ ứng suất gây lún và bản thân của móng 124

Hình 6.7: Diện tích xuyên thủng đài móng 124

Hình 6.8: Moment lớp dưới phương X móng M18 125

Hình 6.9: Moment lớp dưới phương Y móng M18 126

Hình 6.10: Sơ đồ tính móng M18 128

Hình 6.11: Mặt bằng bố trí cọc móng M3 130

Hình 6.12: Mặt bằng bố trí cọc móng M3 130

Hình 6.13: Khối móng qui ước 131

Hình 6.14: Diện tích xuyên thủng đài móng 137

Hình 6.15: Moment lớp dưới phương X móng M3 138

Hình 6.16: Moment lớp dưới phương Y móng M3 139

Hình 6.17: Phản lực đầu cọc móng MTM 142

Hình 6.18: Mặt bằng bố trí cọc lõi thang 144

Hình 6.19: Khối móng qui ước 145

Hình 6.20: Biểu đồ ứng suất gây lún và bản thân của móng 152

Hình 6.21: Diện tích xuyên thủng đài móng 154

Hình 6.22: Moment lớp dưới phương X móng MTM 156

Hình 6.23: Moment lớp dưới phương Y móng MTM 157

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Tên công trình: Chung cư Hòa Bình Tower

Địa chỉ: 38 Nguyễn Chí Thanh, Phường Thạch Thang, Quận Hải Châu, Thành

phố Đà Nẵng.

Chủ đầu tư: Công ty CP Đầu tư Phát triển Nhà Đà Nẵng

Toạ lạc tại số 38 Nguyễn Chí Thanh, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng, Hòa Bình Tower có hướng chính nhìn ra sông Hàn, nằm gần khu vực trung tâm hành chánh thành phố Đà Nẵng Hòa Bình Tower thuộc loại hình chung cư cho người có thu nhập trung bình, xuất hiện lần đầu tiên tại thành phố Đà nẵng, là nơi lý tưởng để an cư, lạc nghiệp tại trung tâm thành phố thuận tiện cho sinh hoạt và công tác của đa số cán bộ công nhân viên chức.

Phía Bắc, phía Nam và phía Tây toà nhà giáp khu dân cư, phía Đông là mặt tiền đường Nguyễn Chí Thanh, một trong những tuyến đường chính của trung tâm thành phố.

Sân bay Đà Nẵng chỉ cách toà nhà chưa đầy 3 km, giúp kết nối thuận tiện với mọi miền đất nước và thế giới Chỉ cần 10 phút để bạn di chuyển từ nhà ra sân bay quốc

tế Kết nối thuận tiện với hệ thống nhà ga, sân bay, trường học, bệnh viện, Nhà hát, siêu thị, ngân hàng,…

Toà nhà Hòa Bình cách cầu sông Hàn, chiếc cầu quay duy nhất tại Việt Nam khoảng 2

km và cách bãi biển Đà Nẵng khoảng 3 km Từ đây bạn có thể tiếp cận dễ dàng để đắm mình trong bãi biển đẹp nhất hành tinh theo bầu chọn của tạp chí Forbes.

Hình 1.1: Vị trí của công trình được chụp từ Google Maps

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Hình 1.2: Phối cảnh tổng thế

1.1.2.1 Loại công trình

Công trình thuộc công trình dân dụng cấp II với 20 tầng nổi, chiều cao công trình H = 71.6 m (tính từ cốt +0.00 m chưa tính tầng hầm) (theo Phụ lục 2 – Ban hành kèm theo Thông tư số 06/2021/TT – BXD ngày 30 tháng 06 năm 2021 của Bộ Xây Dựng)

1.1.2.2 Công năng công trình

- Tầng bán hầm: Bố trí nhà xe các phòng kỹ thuật và phòng chức năng.

- Tầng 1-2: Văn phòng quản lý, siêu thị mini, sảnh sinh hoạt.

- Tầng 3-19: Cung ứng 112 căn hộ tiêu chuẩn, 7 căn hộ/tầng, diện tích căn hộ từ 45m 2 - 96m 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình

Hình 1.4: Mặt đứng trục 1-5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

1.1.3.1 Điều kiện khí hậu

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao và ít biến động Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,6ºC, cao nhất là tháng 6 (29,2ºC), thấp nhất là tháng 2 (21,2ºC) Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1.500m có nhiệt độ trung bình từ 17ºC đến 20ºC Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 83,4% Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.355mm, cao nhất là tháng 10 với 266mm, thấp nhất là tháng 2 với 7mm.

Thời tiết Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7 và mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài.

1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Hòa Bình Tower có hướng chính là hướng Đông, mặt tiền hướng ra sông Hàn, căn

hộ mát mẻ đón gió từ sông Hàn Từ căn hộ Hòa Bình bạn có thể chiêm ngưỡng và ngắm trọn thành phố Đà Nẵng từ mọi phía đầy thu hút.

Mặt bằng tổng thể hình chữ nhật theo quy hoạch, khối nhà có kích thước 25x30 (m 2 ), chiều cao 71.6m (21 tầng nổi) Khối nhà có kết hợp dịch vụ công cộng, sinh hoạt chung, phòng bảo vệ Các phòng kỹ thuật điện, nước, chỗ để xe tại tầng hầm Tầng 1 và 2 có siêu thị mini, văn phòng quản lý và cho thuê Tầng 3 – 19 là căn hộ (mỗi tầng gồm 7 căn hộ).

Tầng hầm là nơi để xe, kho chứa, phòng kỹ thuật điện, nước, hệ thống thông gió công trình,…

Tầng 1-2 là tầng dịch vụ công cộng và sinh hoạt chung, ngoài ra còn có văn phòng cho thuê, quán nước Các lối vào tầng 1 biệt lập nhằm đảm bảo sự hoạt động độc lập của các chức năng công trình, phù hợp công năng, đảm bảo an toàn thuận tiện cho người ở.

Tầng điển hình (tầng 3-19) bố trí 7 căn hộ ở mỗi tầng có diện tích từ 72m 2 – 90m 2 , chiều cao mỗi tầng 3.4m Bố trí thang máy và cầu thang bộ tại trung tâm tòa nhà tạo

ra sự thuận tiện khi di chuyển và hiệu quả trong quá trình sử dụng công trình.

Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một chung cư cao cấp Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới cho mặt đứng công trình như đá Granite, gạch

ốp cao cấp cùng với những mảng kính dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc.

Sử dụng, khai thác triết để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước Mái BTCT có lớp chống thấm và cách nhiệt Tường gạch, trát vữa, sơn nước, lớp chớp nhôm xi mờ Ống xối sử dụng Ø16, sơn màu tường.Giải pháp hình khối

Hình dáng bên ngoài của công trình là 1 khối hình chữ nhật nên phù hợp với vị trí khu đất.

Giao thông đứng: có 2 buồng thang máy và 1 cầu thang bộ nằm cạnh lõi cứng được đặt trong công trình giúp tăng ổn định của công trình Ngoài ra còn 1 cầu thang thoát hiểm được đặt tách biệt ở hành lang ngoài cùng

Hệ thống giao thông ngang: xung quanh công trình có bố trí lối đi rộng đảm bảo các yêu cầu về không gian kiến trúc cũng như yêu cầu kỹ thuật về lưu thông xe xung quanh công trình, phòng cháy chữa cháy trong trường hợp khẩn cấp Ở các tầng có

bố trí hành lang giữa dẫn đến các căn hộ, thang máy nằm vị trí trung tâm của chung

cư, lối đi đơn giản xen giữa hai lõi thang máy đảm bảo độ thông thoáng cho các nút giao thông đứng và ngang trong công trình.

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung vách lõi BTCT toàn khối.

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm.

Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối.

Bể chứa nước bằng bê tông được đặt trên tầng mái Bể dùng để trữ nước, từ đó cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng và việc cứu hỏa Bể ngầm để tích nước cho toàn bộ công trình.

Tường bao che dày 200mm ở khu vực vệ sinh, xung quanh công trình bao che

bằng tường 200, tường ngăn dày 100mm và các vách ngăn nhẹ.

Phương án móng dùng phương án móng cọc.

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Hệ thống cấp điện: Nguồn điện 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50 Hz được lấy từ

tủ điện khu vực được đưa vào phòng kỹ thuật điện phân phối cho các tầng rồi từ đó phân phối cho các phòng Ngoài ra toà nhà còn được trang bị một máy phát điện dự phòng đặt tại tầng hầm (kèm theo máy biến áp để tránh gây tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng tới sinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

hoạt) khi xảy ra sự cố mất điện sẽ tự động cấp điện cho khu thang máy, hành lang chung, hệ thống phòng cháy cữa cháy và bảo vệ.

Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời với lúc thi công) Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).

Hệ thống thông tin, tín hiệu: Được thiết kế ngầm trong tường, sử dụng cáp đồng trục có bộ chia tin hiệu cho các phòng bao gồm: tín hiệu truyền hình, điện thoại, Internet…

Hệ thống cấp nước của công trình bao gồm bể nước mái, hệ thống ống dẫn nước cấp PVC và các máy bơm Hệ thống này tiếp nhận nước từ nguồn nước cấp của thành phố Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa.

Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các hộp gen nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí

ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà.

1.4.3.1 Hệ thống thoát nước thải

Hệ thống thoát nước thải của công trình bao gồm hệ thống các ống dẫn từ các thiết bị thu nước thải dẫn xuống bể tự hoại để xử lý, lắng đọng chất thải trước khi đưa ra hệ thống cống thoát nước thành phố.

1.4.3.2 Hệ thống thoát nước mưa

Mặt bằng mái và các lan can được tạo độ dốc để tập trung nước mưa thoát xuống đất bằng hệ thống ống đứng PVC.

Được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD 1986) Toà nhà được thiết kế cửa sổ xung quanh nên ánh sáng tự nhiên được chiếu vào các phòng Mặt khác công trình có giếng thông tầng lấy ánh sáng từ trên đỉnh nhà xuống, tạo cảm giác có ánh sáng tự nhiên cho người sống trong các căn hộ Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng.

16-Hệ thống thông gió của các tầng được thiết kế nhân tạo bằng hệ thống điều hoà trung tâm tại các tầng kỹ thuật

trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được

cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho các khu vệ sinh và ống gain được dẫn lên mái.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy bao gồm các họng cứu hoả, các bình cứu hoả được lắp đặt

ở các vị trí hành lang, cầu thang Ngoài ra, còn lắp đặt hệ thống còi báo cháy và các biển báo an toàn cháy nổ dọc các hành lang Bố trí hệ thống cứu hoả gồm các họng cứu hoả tại các lối

đi, các sảnh… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622 –1995.

Sử dụng hệ thống thu sét Stormaster ESE với khả năng bảo vệ khu vực chống sét tốt hơn so với loại kim thu sét thông thường Bố trí các kim thu sét trên mái nối với các dây đồng nối đất Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46 –84).

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gen rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài Gen rác được thiết kế kín đáo và xử lý kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.

1.5 GIẢI PHÁP XANH

Vì tòa nhà nằm ở vị trí sát với đường Nguyễn Chí Thanh nên không tránh khỏi

sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp từ phương tiện giao thông (khói xe, tiếng động cơ, bụi bẩn,…) để giảm thiểu ảnh hưởng đó thì tòa nhà được bố trí thêm vị trí trồng cây xanh phía trước giúp hạn chế bụi, khói xe và tiếng ồn ở các tầng thấp Đồng thời hành lang các tầng cũng được bố trí lỗ mở để lấy tối đa gió và lấy ánh sáng từ ngoài vào, tiết kiệm được nguồn điện chiếu sáng hành lang vào ban ngày.

Tầng thượng và tầng mái cũng được tận dụng lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng bên trong tòa nhà: hàng lang, tầng hầm để xe,…

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam:

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

- TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

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

- TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất.

- TCXD 198: 1997 : Nhà cao tầng- thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.

- TCXD 229: 1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.

- Một số công cụ trong Microsoft Office như Word, PowerPoint, Excel: Trình bày nội dung thuyết minh.

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).

Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động; Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí;

Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm

bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt;

Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.

2.1.4.1 Yêu cầu về vật liệu

- Vật liệu được tận dụng nguồn vật liệu của địa phương nơi công trình được xây dựng và có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng.

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

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu 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

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn nên nếu dùng các vật liệu trên tạo điều kiện giảm đáng kể tải trọng do công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang

2.1.4.2 Bê tông

2.1.4.3 Cốt thép

 Cường độ chịu kéo tính toán R s = 350 MPa

 Cường độ chịu nén tính toán R Ssc = 350 MPa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

 Cường độ tính cốt thép ngang: R sw =280 MPa

2.1.4.4 Vật liệu khác

Vữa ximăng -cát, gạch xây tường: = 1.8 T/m 3

2.1.4.5 Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:

- QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;

- Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên.

- Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian.

- Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật

Khung

lõi

 Với kết quả đánh giá ở bảng trên: Sinh viên chọn hệ kết cấu Khung - vách lõi

là phương án kết cấu chịu tải ngang cho công trình.

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Theo thống kê thì khối lượng bêtông sàn có thể chiếm 30 –

40% khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bêtông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và

móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do thành phần động

của gió, động đất Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng.

Các loại kết cấu đang được sử dụng rộng rãi hiện nay gồm:

Hệ sàn sườn: Bao gồm hệ dầm và bản sàn.

công phong phú nên dễ dàng lựa chọn.

chiều cao tầng lớn, không tiết kiệm không gian sử dụng.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Bảng 2.3: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án sàn đối với công trình

Đặc điểm công trình

Nhịp sàn lớn nhất 10 m

Không gian sử dụng linh hoạt

Nhịp sàn không có sự đồng đều

Phân bố hoạt tải trên sàn khá đồng đều

Phân bố tải tường trên sàn và độ lớn của tải

trọng tác dụng lên sàn gần như bằng nhau

Tiết kiệm chi phí vật liệu

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, bên cạnh đó tải trọng động đất còn tạo ra lực xô ngang lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng:

- Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước.

Dựa vào mặt bằng và đặc điểm công trình, tải trọng công trình truyền xuống móng khá lớn, chiều cao công trình lớn (H = 68.8m) Sinh viên chọn phương án móng cọc

để thiết kế Đối với nhà cao tầng, thường sử dụng ba phương án móng cọc như sau:

Bảng 2.4: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án móng cọc Đặc điểm phương án

Không ảnh hưởng công trình, khu

dân cư lân cận

Dễ dàng kiểm tra chất lượng

cọc Cọc có sức chịu tải lớn

Chiều sâu thi công lớn

Có thể thi công qua các lớp đất

cứng, đất nền có chướng ngại vật

Vận chuyển, thi công dễ

dàng Tiết kiệm chi phí

 Qua các ưu nhược điểm nêu trên của các phương án móng cọc Sinh viên chọn

phương án móng sử dụng cọc khoan nhồi để tính toán và thiết kế.

2.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU

Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau: (Sàn bê tông cốt thép toàn khối, Nguyễn

Đình Cống)

h s m D l 1

D 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

của cột và dầm) Tiết diện cột sơ bộ có thể tham khảo theo công thức sau: (Sàn bê

tông cốt thép toàn khối, Nguyễn Đình Cống)

Ab k N

Rb

Trong đó:

 q: tải trọng phân bố trên 1m 2 sàn; chọn q= 12 kN/m 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Theo TCXD 198-1997 tiết diện cột nên chọn sao cho tỉ số giữa chiều cao thông thủy của tầng và chiều cao tiết diện cột không lớn quá 25, chiều rộng tối thiểu của tiết diện không nhỏ hơn 220 mm.

Bảng 2.5: Bảng sơ bộ tiết diện cột giữa C 3 (k=1.2)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Bảng 2.6: Bảng sơ bộ tiết diện cột biên C 2 (k=1.3)

Bảng 2.7: Bảng sơ bộ tiết diện cột góc C 1 (k=1.5)

 Tiết diện cột sơ bộ ở bảng trên đã được kiểm tra nhiều lần qua mô hình khung

để chọn ra tiết diện thích hợp nhất đối với công trình.

Chiều dày vách, lõi cứng được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng và đảm bảo

các quy định theo điều 3.4.1 của TCXD 198-1997.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

- Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng: F V 0.015 F santang với F santang : diện tích sàn từng tầng

 F v : tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng; t: bề dày vách.

- Chiều dày vách không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng.

2.3.5.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải) :Là tải trọng tác dụng không đổi trong quá trình

xây dựng và sử dụng công trình gồm có: (theo TCVN 2737-1995)

- Khối lượng bản thân các phần nhà và công trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che.

- Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm tường, cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, …v.v và theo trọng lượng đơn vị vật liệu

sử dụng Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thay đổi từ 1.05 ÷ 1.3 tùy theo loại vật liệu

sử dụng và phương pháp thi công.

Lớp lát sàn Ceramic, dày 15mm Lớp vữa lót, dày 35mm

Bản sàn bê tông Lớp trát trần, dày 15mm

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn Bảng 2.8: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm

Dày

(kN/m3) (m)

Bảng 2.9: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

chuẩn

(kN/m2) (kN/m2)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Bảng 2.11: Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh

chuẩn

(kN/m2) (kN/m2)

(kN/m3) (m)

Tường 200 mm xây trên dầm

Với tải tường xây trên dầm ta quy thành tải phân bố đều trên dầm:

q tc

tt h t b t t (3.4 0.7) 0.2 18 9.72 kN / m q tt

tt

9.72 1.1 10.692kN / m

Tường 200 mm xây trên dầm tầng thượng

Với tải tường xây trên dầm ta quy thành tải phân bố đều trên dầm:

q tc h b 1.2 0.2 18 3.96 kN / m

tt t t t

Trong đó:

 b t là bề rộng tường đang xét (tường 100; 200);

 h t là chiều cao tường đang xét ;

- Công trình chung cư có nhiều phòng, mõi phòng ở có nhiều chức năng khác nhau.

Căn cứ vào từng loại chức năng phòng, ta tiến hành xác định hoạt tải tiêu chuẩn và nhân

với hệ số vượt tải, ta sẽ có hoạt tải tính toán Ptt KN/m 2 .

Bảng 2.13: Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng

TCVN (2737:1995)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang Cầu thang tầng điển hình của công trình là cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao

Ta chọn kích thước : h bac = 170mm ; l bac = 270mm

Góc nghiêng cầu thang: tan h bac 170 0.63 32 11' b

bac 270 Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức:

Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo bản nghiêng

Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo, được xác định theo công thức:

Chiều dày tương đương của bậc thang theo phương bản nghiêng:

td h bac cos( ) 170 cos(32 11') 71.93 (mm)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH

Chiều dày tương đương của lớp đá granite theo phương bản nghiêng:

td

h bac b bac cos( ) (170 270) 20 cos(32 11')

27.58 (mm) 270

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng