Đồ án tốt nghiệp dự án khu nhà ở tái định cư Bình Khánh phường Bình Khánh, quận 2, Tp Hồ Chí Minh

Chương 2: Phân tích kết cấu công trình, chọn kích thước tiết diện sơ bộ cho các cấu kiện: sàn, dầm, cột, vách, cầu thang bộ, bể nước mái Chương 3: Tính toán tải trọng tác dụng: theo phươ

Trang 1

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN TẤN NÔ MSSV: 80901884

1 Đầu đề luận văn: KHU NHÀ Ở TÁI ĐỊNH CƯ BÌNH KHÁNH

2 Nhiệm vụ:

 Kiến trúc (0%): Tìm hiểu về kiến trúc, quy mô và các giải pháp kỹ thuật sử dụng

trong công trình

 Kết cấu (70%): Thiết kế các cấu kiện cơ bản: Tính toán và triển khai khai khung

trục Y14a, X8, thiết kế phương án sàn dầm, cầu thang bộ và bể nước mái theo

TCXDVN 356 – 2005

 Nền móng (30%): Thiết kế một phương án móng cọc khoan nhồi và Thực hiện

Chuyên đề: Phân tích sự làm việc đồng thời giữa khung và móng

4 Ngày hoàn thành luận văn: 16/12/2013

5 Giảng viên hướng dẫn:

TS LƯƠNG VĂN HẢI Hướng dẫn 70% kết cấu

ThS HOÀNG THẾ THAO Hướng dẫn 30% nền móng

Nội dung và yêu cầu luận văn tốt nghiệp đã được Bộ môn thông qua

TP.HCM, ngày 16 tháng 12 năm 2013

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GVHD KẾT CẤU GVHD NỀN MÓNG

TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC TS LƯƠNG VĂN HẢI ThS HOÀNG THẾ THAO

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:

Người duyệt (chấm sơ bộ):

Đơn vị: _

Ngày bảo vệ: _

Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận văn:

Trang 2

Chương 1: Trình bày tổng quan về công trình và các giải pháp kiến trúc công trình Chương 2: Phân tích kết cấu công trình, chọn kích thước tiết diện sơ bộ cho các cấu

kiện: sàn, dầm, cột, vách, cầu thang bộ, bể nước mái

Chương 3: Tính toán tải trọng tác dụng: theo phương đứng: Tĩnh tải, hoạt tải, theo

phương ngang: Tải trọng gió và tải trọng đặc biệt: Tải trọng động đất

Chương 4: Mô hình khung công trình bằng phần mềm ETABS khai báo các trường hợp

tổ hợp tải trọng để xuất kết quả nội lực tính toán cốt thép hợp lý cho khung trục Y14a và X8

gồm các cấu kiện: Dầm, cột, vách, theo TCXDVN 356-2005

Chương 5: Thiết kế phương án sàn dầm theo phương pháp tra bảng, đánh giá độ tin cậy

của phương pháp tính tay bằng phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Safe Kiểm tra võng, nứt cho sàn theo trạng thái giới hạn thứ II theo TCXDVN 356-2005

Chương 6: Thiết kế cầu thang bộ với các sơ đồ tính hợp lý và xây dựng mô hình 3D cầu

thang trong phần mềm Safe để kiểm tra độ tin cậy của nội lực với sơ đồ tính đã lựa chọn

Chương 7: Thiết kế bể nước mái Phân tích, chọn kích thước tiết diện và tính toán cốt

thép cho bản nắp, bản đáy, dầm nắp và dầm đáy

Chương 8: Dựa vào hồ sơ địa chất, tính toán thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi

cho công trình theo TCVN 195 - 1997 và TCVN 205 - 1998 Khảo sát và tính toán sức chịu tải

của cọc, kiểm tra độ lún, xuyên thủng, khả năng chịu cắt của đài, tính toán cốt thép cho toàn

bộ đài móng công trình, Kiểm tra cốt thép trong cọc, kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang

Chương 9: Thực hiện chuyên đề: Phân tích sự làm việc đồng thời giữa khung và móng,

khảo sát sự ảnh hưởng nội lực khung trục Y14a do hiện tượng lún, lún lệch gây ra

II PHỤ LỤC

Trình bày các bảng kết quả tính toán hai khung trục Y14a và X8, kết quả tính toán móng M1, M4, M6, M7

Trang 3

Gồm 20 bản vẽ A1 thể hiện kiến trúc, kết cấu và nền móng công trình

- 1 bản vẽ kết cấu cầu thang bộ;

- 1 bản vẽ kết cấu bể nước mái

PHẦN NỀN MÓNG (4 bản vẽ) gồm:

- 4 bản vẽ móng cọc khoan nhồi;

Trang 4

Lời cảm ơn

Luận văn tốt nghiệp có thể xem là một bài tập lớn và quan trọng nhất của sinh viên trên ghế giảng đường đại học Giúp Sinh viên hệ thống lại toàn bộ kiến thức đã học, phản ánh quá trình học tập, nỗ lực của sinh viên trong bốn năm học tại trường Với sự cố gắng và thực hiện tích cực cuối cùng Sinh viên cũng đã hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

Để có thể như ngày hôm nay Sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô khoa Kỹ thuật xây dựng nói riêng và quý thầy cô của trường Đại học Bách khoa nói chung, những người đã trực tiếp dạy dỗ Sinh viên từ ngày đầu bước chân vào trường

Sinh viên xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Lương Văn Hải - Giáo viên hướng dẫn chính - Người thầy tuyệt vời đã giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho Sinh viên trong thời gian qua Thầy như người bố thứ hai của Sinh viên đã định hướng và tạo động lực để Sinh viên hoàn thành một cách tốt nhất luận văn Những điều thầy chỉ dạy Sinh viên sẽ không bao giờ quên, tất cả những điều đó sẽ là vốn sống, vốn kiến thức quý báu cho Sinh viên sau khi ra trường Xin gửi lời biết ơn đến thầy Cùng đi với Sinh viên trên chuyến tàu ấy còn có thầy Hoàng Thế Thao - Giáo viên hướng dẫn nền móng - xin được cảm ơn Thầy rất nhiều vì những kiến thức mà thầy truyền đạt, không chỉ là kiến thức trên giáo trình mà còn rất nhiều kiến thức

bổ ích ngoài thực tế

Bên cạnh đó cho sinh viên được gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Sỹ Lâm, thầy Hồ Đức Duy, thầy Nguyễn Quốc Thông đã giúp Sinh viên hệ thống lại kiến thức, và chia sẽ những kinh nghiệm thực tế

Sinh viên cũng xin gửi lời cảm ơn và quý mến đến những người bạn trong lớp XD09DD

và lớp XD09CD đặc biệt là bạn Văn Thân và bạn Chí Công, xin gửi lời cảm ơn đến anh Hoàng Trung Bửu khóa 2007, anh Phạm Thanh Sơn khóa 2005, đã luôn giúp đỡ sinh viên trong những lúc khó khăn nhất

Xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, anh chị trong gia đình thân yêu Sự tin tưởng của gia đình là niềm tin, là động lực để con có thể vững bước trong những ngày tháng xa nhà, cũng như trong cuộc sống Kết quả ngày hôm nay con xin dành tặng cho sự yêu quý của ba mẹ, anh chị

Trang 5

Mục lục

Nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp i

Tóm tắt luận văn tốt nghiệp ii

Lời cảm ơn iv

Mục lục v

Chương 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

-1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

-1.1.1 Cơ sở đầu tư 2

-1.1.2 Vị trí xây dựng 2

-1.1.3 Quy mô dự án 2

-1.2 PHẠM VI CÔNG VIỆC LUẬN VĂN 3

-1.2.1 Quy mô công trình C 4

-1.2.2 Giải pháp kiến trúc 4

-1.2.2.1 Giao thông 4

-1.2.2.2 Hệ thống điện 5

-1.2.2.3 Hệ thống cấp nước 5

-1.2.2.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng 5

-1.2.2.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 5

-1.2.2.6 Hệ thống thoát nước và xử lý chất thải 5

-Chương 2: PHÂN TÍCH SƠ BỘ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 7

-2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU 8

-2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 9

-2.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 9

-2.3.1 Tiết diện sàn 9

-2.3.2 Tiết diện dầm 12

-2.3.3 Tiết diện cột 14

-2.3.4 Tiết diện vách cứng 17

-2.3.5 Kích thước cầu thang 17

-Chương 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 19

-3.1 MỞ ĐẦU 19

-3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THEO PHƯƠNG ĐỨNG 19

-3.2.1 Tĩnh tải 19

Trang 6

3.2.1.2 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường 20

-3.2.1.3 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cầu thang 22

-3.2.2 Hoạt tải 23

-3.2.3 Tổng hợp tải trọng 24

-3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THEO PHƯƠNG NGANG 24

-3.3.1 Tải trọng gió 24

-3.3.1.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 25

-3.3.1.2 Thành phần động của tải trong gió 28

-3.3.1.3 Tổng hợp tải trọng gió 40

-3.3.2 Tải trọng động đất 41

-3.3.2.1 Phương pháp phân tích tính lực ngang tương đương 41

-3.3.2.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dạng dao động 42

-3.3.2.3 Lựa chọn phương pháp tính động đất 42

-Chương 4: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 46

-4.1 MỞ ĐẦU 47

-4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 48

-4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 52

-4.3.1 Tĩnh tải 52

-4.3.2 Hoạt tải 54

-4.3.3 Tải trọng gió 55

-4.3.4 Tải trọng động đất 56

-4.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57

-4.5 PHÂN TÍCH KẾT CẤU SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETABS 59

-4.6 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TỪ PHẦN MỀM ETABS 62

-4.6.1 Kiểm tra lực dọc tại chân cột C1 62

-4.6.2 Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 63

-4.6.3 Phân tích kết quả nội lực khung 65

-4.6.3.1 Phân tích kết quả nội lực khung trục Y14a 65

-4.6.3.2 Phân tích kết quả nội lực khung trục X8 68

-4.7 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CÁC CẤU KIỆN DẦM, CỘT, VÁCH 71

-4.7.1 Đặc trưng vật liệu 71

-4.7.2 Tính toán cốt thép dầm 71

-4.7.2.1 Tính toán cốt thép dọc 71

Trang 7

-4.7.3 Tính toán cốt thép cột 73

-4.7.3.2 Tính toán cốt thép đai 76

-4.7.4 Tính toán cốt thép vách 77

-4.7.5 Cấu tạo cốt thép theo yêu cầu kháng chấn 79

-4.7.5.1 Cấu tạo kháng chấn các cấu kiện dầm 80

-4.7.5.2 Cấu tạo kháng chấn các cấu kiện cột 80

-4.7.5.3 Cấu tạo kháng chấn các cấu kiện vách 81

-4.7.6 Tính toán đoạn neo cốt thép 82

-4.8 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC Y14a LẦN 1 83

-4.9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC X8 LẦN 1 93

-4.10 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC Y14a LẦN 2 103

-4.11 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC X8 LẦN 2 112

Trang 8

4.11.1.2 Tính toán cốt thép đai 112

-Chương 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 1 – 7 117

-5.1 MỞ ĐẦU 118

-5.2 TIẾT DIỆN 118

-5.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 121

-5.4 SƠ ĐỒ TÍNH 122

-5.5 NỘI LỰC Ô SÀN 124

-5.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 126

-5.6.1 Tính cốt thép 126

-5.6.2 Bố trí cốt thép 129

-5.7 KIỂM TRA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN HAI 130

-5.7.1 Kiểm tra ô sàn theo sự hình thành vết nứt 130

-5.7.2 Kiểm tra ô sàn theo biến dạng 132

-5.8 KIỂM TRA ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY 135

-5.8.1 Đánh giá kết quả nội lực mômen 137

-5.8.2 Kết quả độ võng sàn 140

-Chương 6: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 141

-6.1 MỞ ĐẦU 141

-6.2 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC 141

-6.2.1 Tải trọng tác dụng 142

-6.2.1.1 Tĩnh tải 142

-6.2.1.2 Hoạt tải 143

-6.2.1.3 Tổng hợp tải trọng 143

-6.2.2 Sơ đồ tính 144

-6.2.3 Xác định nội lực 146

-6.2.4 Tính toán cốt thép 149

-6.2.5 Mô hình 3D cầu thang bộ 150

Trang 9

-7.1 MỞ ĐẦU: 153

-7.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 153

-7.2.1 Kích thước bể nước: 153

-7.2.2 Vật liệu sử dụng: 154

-7.3 THIẾT KẾ NẮP BỂ NƯỚC 154

-7.3.1 Tính toán bản nắp 154

-7.3.1.1 Tải trọng tác dụng lên các ô bản của bản nắp 155

-7.3.1.2 Tính nội lực và cốt thép cho các ô bản 155

-7.3.2 Tính toán bản đáy 156

-7.3.2.1 Tải trong tác dụng lên các ô bản của bản nắp 156

-7.3.2.2 Tính nội lực và cốt thép cho các ô bản 157

-7.4 THIẾT KẾ BẢN THÀNH 158

-7.4.1 Tính theo phương cạnh dài 158

-7.4.1.1 Tải trọng tác dụng lên ô bản 159

-7.4.1.2 Tính nội lực cho ô bản 159

-7.4.2 Tính toán theo phương cạnh ngắn 163

-7.5 HỆ DẦM NẮP: 164

-7.5.1 Xác định tải trọng tác dụng lên các dầm nắp 164

-7.5.1.1 Tải trọng tác dụng lên dầm nắp 3: 164

-7.5.1.2 Tải trọng tác dụng lên dầm nắp 4 164

-7.5.1.3 Dầm nắp biên DN1: 165

-7.5.1.4 Dầm nắp biên DN2: 165

-7.5.2 Tính toán nội lực 165

-7.6 HỆ DẦM ĐÁY 167

-7.6.1 Xác định tải trọng tác dụng lên các dầm đáy 168

-7.6.1.1 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy DD3 168

-7.6.2 Tính toán nội lực 169

-Chương 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 175

Trang 10

8.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG 175

-8.3 ƯU ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI 175

-8.4 NHƯỢC ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI 175

-8.5 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 176

-8.6 DỮ LIỆU TÍNH TOÁN 176

-8.6.1 Kết quả khảo sát địa chất 176

-8.6.2 Vật liệu sử dụng 177

-8.7 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC C1 (d= 1 m) 178

-8.7.1 Tính sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 178

-8.7.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 179

-8.7.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT) 180

-8.8 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC C2 (d= 1.2 m) 182

-8.8.1 Tính sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 182

-8.8.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 183

-8.8.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT) 184

-8.9 THIẾT KẾ MÓNG M2 187

-8.9.1 Nội lực tính móng 187

-8.9.2 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 187

-8.9.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 188

-8.9.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 190

-8.9.5 Kiểm tra ổn định của đất nền dưới móng khối quy ước 190

-8.9.6 Tính độ lún móng khối quy ước 192

-8.9.7 Kiểm tra và xác định chiều cao đài móng hợp lý 195

-8.9.7.1 Theo điều kiện xuyên thủng 195

-8.9.7.2 Theo điều kiện chịu cắt của đài móng 196

-8.9.8 Tính toán cốt thép cho đài 197

-8.9.9 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 199

-8.9.10 Kiểm tra cốt thép trong cọc 206

-8.9.11 Tính toán cốt đai cọc 208

Trang 11

-8.11.4 Tính độ lún của móng cọc 231

-Chương 9: PHÂN TÍCH SỰ LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI GIỮA KHUNG VÀ MÓNG - 245 -9.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 245

-9.2 DỮ LIỆU ĐẦU VÀO 247

-9.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG 252

-9.4 KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC Y14a 261

-9.4.1 Do thành phần chuyển vị cưỡng bức 261

-9.4.2 Phân tích kết quả nội lực với tổ hợp bao (ENVE 1) 264

-9.4.2.1 Mô hình liên kết ngàm có thành phần chuyển vị cưỡng bức 264

-9.4.2.2 Mô hình liên kết ngàm ban đầu 267

Trang 12

Kết luận - 268 - Tài liệu tham khảo - 270 -

Trang 13

Chương 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Hình 1-1: Phối cảnh Dự án khu nhà ở tái định cư Bình Khánh

BLOCK C

Trang 14

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Cơ sở đầu tư

Trong những năm gần đây, nhà cao tầng đang dần trở nên phổ biến tại các đô thị trên thế giới và đặc biệt là các đô thị chật hẹp, dân số đông như Việt Nam Nhằm tiết kiệm quỹ đất

đô thị cho các mục đích công cộng như vui chơi, giải trí, công viên cây xanh,… cũng như giải quyết các vấn đề về giao thông, hệ thống dịch vụ Mặt khác, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ở, nghĩ ngơi, giải trí cũng cao hơn, đòi hỏi tiện nghi hơn

Với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa hiện đại hóa thì sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là cần thiết

Vì vậy Dự án khu nhà ở tái định cư Bình Khánh ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của

người dân

1.1.2 Vị trí xây dựng

Dự án khu nhà ở tái định cư Bình Khánh tọa lạc tại phường Bình Khánh, quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh Là địa điểm hiện tại được quy hoạch và đầu tư khá nhiều để xây dựng các khu nhà ở cao tầng

1.1.3 Quy mô dự án

Với sự đầu tư của Tổng công ty cổ phần Thương mại Xây dựng – Viettracimex và Posco Architects & Consultants (Hàn Quốc) làm chủ đầu tư gồm: hai khu nhà ở R4 và R5, với

10 block có tổng diện tích xây dựng là 31.851 m2, mật độ xây dựng là 38,73%

Các phân khu chức năng:

- Căn hộ cao cấp với tổng diện tích sàn là: 159.435 m2 ;

- Công trình công cộng với tổng diện tích sàn là: 5.405 m2 gồm:

Trang 15

Hình 1-2: Mặt bằng kiến trúc khu nhà ở R4

Hình 1-3: Mặt bằng kiến trúc khu nhà ở R5

1.2 PHẠM VI CÔNG VIỆC LUẬN VĂN

Với thời gian và nhiệm vụ của Luận văn tốt nghiệp sinh viên chọn block C (công trình C) để tiến hành thiết kế tính toán kết cấu

Trang 16

1.2.1 Quy mô công trình C

Dự án khu nhà ở tái định cư Bình Khánh (công trình C) gồm:

 Tầng 1 đến tầng 17: khu căn hộ cao cấp

 Tầng mái: không gian kỹ thuật, đặt bể nước mái

xa nhất đến lối thoát gần nhất (không kể phòng vệ sinh, nhà tắm) không được lớn hơn:

 50 m đối với phòng giữa hai thang hay hai lối ra ngoài, 25 m đối với phòng chỉ có một thang hay một lối ra ngoài của nhà phụ trợ

 40 m đối với phòng giữa hai thang hay hai lối ra ngoài, 25 m đối với phòng chỉ có một thang hay một lối ra ngoài của nhà công cộng, nhà ở tập thể hay căn hộ

Giao thông ngang (Sảnh, hành lang): trong nhà cao tầng có diện tích mỗi tầng lớn hơn 300m2 thì hành lang chung hoặc lối đi phải có ít nhất hai lối thoát ra hai cầu thang thoát nạn Cho phép thiết kế một cầu thang thoát nạn ở một phía, còn phía kia phải thiết kế ban công nối với thang thoát nạn bên ngoài nếu diện tích mỗi tầng nhỏ hơn 300m2 Lối thoát nạn được coi

là an toàn khi bảo đảm một trong các điều kiện sau :

 Đi từ các phòng ở tầng l trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài;

Trang 17

 Đi từ các phòng bất kì ở tầng nào đó (trừ tầng l) ra hành lang có lối ra;

 Cầu thang an toàn hay hành lang an toàn từ đó có lối đi ra khỏi nhà;

 Cầu thang ngoài nhà, hành lang ngoài nhà, có lối đi ra khỏi nhà

1.2.2.2 Hệ thống điện

Hệ thống tiếp điện cho toà nhà được đặt ở tầng hầm Điện từ hệ thống thành phố vào toà nhà thông qua hệ trụ điện và hệ thống ống dẫn ngầm vào phòng máy điện đặt tại tầng hầm Từ đây, điện sẽ được dẫn khắp toà nhà thông qua mạng lưới điện được thiết kế đảm bảo các yêu cầu:

 An toàn : không đặt đi qua những khu vực ẩm ướt như vệ sinh, …

 Dễ dàng sửa chữa khi có có sự cố hư hỏng dây điện,…cũng như dễ cắt dòng điện khi xảy ra sự cố;

 Dễ dàng khi thi công;

Ngoài ra ở tầng hầm cũng thiết kế phòng máy phát điện dự phòng và phòng máy biến áp cung cấp nếu nguồn điện thành phố bị cúp hoặc hư hỏng

1.2.2.3 Hệ thống cấp nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống nước thuỷ cục của thành phố, dẫn vào phòng máy bơm ở tầng hầm, được hệ thống bơm lên bể nước mái đặt ở tầng mái để tạo áp lực cung cấp nước cho toàn bộ công trình

Thể tích bể nước mái mà tư vấn kiến trúc đề nghị: Bồn nước mái được đặt tại tầng mái, gồm hai bồn, thể tích mỗi bồn là 50 m3

1.2.2.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Bốn mặt của công trình được bố trí nhiều cửa sổ để thông gió và lấy sáng, đảm bảo sư thông thoáng cũng như nguồn ánh sáng tự nhiên cho từng căn hộ

1.2.2.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Hệ thống phòng cháy chữa cháy được bố trí toàn bộ khu vực toà nhà với hệ thống cảm biến có khói và hệ thống chữa cháy tự động dẫn khắp toà nhà Các bình chữa cháy, còi báo cháy cũng được bố trí theo yêu cầu phòng cháy chữa cháy của công trình Hệ thống thoát hiểm khi có cháy với hai cầu thang bộ

1.2.2.6 Hệ thống thoát nước và xử lý chất thải

Cửa lấy rác được đặt ở cạnh khu thang máy ở tất cả các tầng Rác được đưa xuống tầng hầm thông qua hệ thống đường ống dẫn

Trang 18

Nước mưa trên mái thông qua hệ thống sênô thu nước mái được dẫn vào các đường ống đưa xuống hệ thống mương thoát nước xung quanh nhà, rồi xả trực tiếp ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

Đối với nước thải sinh hoạt được dẫn theo một hệ thống đường ống riêng rồi tập trung

về các hầm tự hoại

Trang 19

Chương 2: PHÂN TÍCH SƠ BỘ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Hình 2-1: Mặt bằng kiến trúc tầng 1 đến tầng 7

21500

6800 1900

Trang 20

2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU

Theo Mục 2.3 TCXD 198 : 1997: Việc lựa chọn hệ kết cấu phụ thuộc vào điều kiện cụ

thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió) Phân loại hệ kết cấu gồm:

- Hệ kết cấu khung: có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng Tuy nhiên kém hiệu quả khi chiều cao của công trình lớn

- Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng: có khả năng chịu lực ngang tốt, tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của vách cứng tỏ ra là hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được

- Hệ kết cấu khung – giằng (khung và vách cứng): thường trong hệ thống kết cấu này

hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối

ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột, dầm và đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc

- Hệ kết cấu hình ống: thường cấu tạo ống ở phía ngoài (hệ thống cột, dầm, giằng), còn phía trong nhà là hệ thống khung hoặc vách cứng hoặc kết hợp khung và vách cứng Hệ thống kết cấu này có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho loại công trình có chiều cao trên 25 tầng, các công trình có chiều cao nhỏ hơn 25 tầng loại kết cấu này ít được sử dụng

- Hệ kết cấu hình hộp: ngoài việc tạo ra hệ thống khung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng Có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho các công trình rất cao, có thể cao tới 100 tầng

 Nhận xét: Từ sự phân tích trên, kết hợp với kiến trúc của công trình: Dự án khu nhà ở

tái định cư Bình Khánh, chọn hệ kết cấu khung – giằng theo sơ đồ mặt bằng kiến trúc của

công trình là hợp lý Với hệ thống các vách cứng được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng đặt tại vị trí cầu thang bộ và thang máy

Trang 21

2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

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

trong kết cấu bêtông cốt thép nhà cao tầng nên sử dụng loại thép cường độ cao (Mục 2.1, TCXD 198 : 1997) Theo yêu cầu trên chọn:

Bêtông: Cấp độ bền bêtông B30 có:

3 , er

kế

Mặt khác sàn dầm là phương án sàn truyền thống được sử dụng nhiều trong các công trình Mặc dù mặt bằng sàn thường gồm nhiều dầm với kích thước tiết diện khác nhau gây khó khăn trong thi công, hay không đảm bảo kiến trúc do mặt trần lộ dầm Tuy nhiên với kinh nghiệm thi công, phương án đóng trần thạch cao thì có thể khắc phục được các khuyết điểm trên

Trang 22

Chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào các yếu tố: Tải trọng tác dụng, kích thước các ô sàn,

công năng sử dụng Đối với công trình này, công năng sử dụng chung của các ô sàn là các căn

hộ Xem xét mặt bằng bố trí hệ dầm, kết hợp với việc tăng độ cứng trong mặt phẳng của sàn khi công trình chịu tải trọng ngang Chọn chiều dày sơ bộ sàn theo công thức kinh nghiệm:

Để kiểm soát việc tính toán nội lực và cốt thép cho từng ô sàn Các ô sàn được ký hiệu

như Hình 2-2

Trang 24

2.3.2 Tiết diện dầm

Để tận dụng ảnh hưởng có lợi của sự làm việc chịu nén của cột đến độ bám dính của các thanh thép nằm ngang xuyên qua nút, chiều rộng bd của dầm kháng chấn chính phải thỏa biểu

thức sau đây (Theo Mục 5.4.1.2.1, TCXDVN 375 : 2006): b d min(b ch d; 2 )b c

Chọn sơ bộ dầm theo công thức sau:

Trang 25

D300x500

D300x500 D300x500

Trang 26

2.3.3 Tiết diện cột

Theo Mục 2.5.4 TCXD 198:1997: Độ cứng đơn vị và cường độ của kết cấu nhà cao tầng

cần được thiết kế đều hoặc thay đổi giảm dần lên phía trên, tránh thay đổi đột ngột Độ cứng của kết cấu ở tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề nó Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không vượt quá 50%

Tính sơ bộ tiết diện cột thông qua ước lượng tổng tải trọng đứng tác dụng lên cột được xác định như sau:

R - Cường độ chịu nén của bêtông;

m- Số tầng phía trên tiết diện cột đang xét;

F - Diện truyền tải của sàn tác dụng lên cột;

2

q kN m - Tải trọng sơ bộ của sàn tác dụng lên cột

Kết quả tính toán sơ bộ kích thước cột:

Trang 27

Bảng 2-2: Kích thước tiết diện cột

N (kN)

A (m2)

Chọn tiết diện

Trang 29

2.3.4 Tiết diện vách cứng

Theo Mục 3.4.1 TCXD 198 : 1997: Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến

mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó; Độ dày của thành vách (b) chọn không nhỏ hơn 150 mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng Do đó, chọn bề dày của vách

sơ bộ là 300 mm

Hình 2-5: Kích thước chi tiết lõi cứng thang máy và cầu thang 2.3.5 Kích thước cầu thang

- Kích thước bản thang:

Theo TCVN 323 : 2004 – Nhà nhiều tầng - Tiêu chuẩn thiết kế, bề rộng vế thang không

được bé hơn 1.2 m, chiều cao một đợt thang không được lớn hơn 1.8 m

- Kích thước bậc thang:

THAM khảo giáo trình Kiến trúc – Nguyễn Tài My, kích thước bậc thang thích hợp cho

người Việt Nam có chiều cao bậc thang là h b 160 180 mm và chiều rộng của bậc thang là

Trang 30

Chiều cao mỗi đợt thang: h1.7 m

Chiều dài bản thang: L 2.721.72  3.191 m

Chiều dày bản thang: h s 120 mm

Trang 31

Chương 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

3.1 MỞ ĐẦU

Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn, việc bố trí các phòng có công năng khác nhau, sử dụng

TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế để tra hệ số độ tin cậy theo Bảng 1, hoạt tải tác dụng theo Bảng3 Sổ tay thực hành kết cấu công trình – PGS Vũ Mạnh Hùng, sinh viên có kết quả tính toán tĩnh tải và hoạt tải tác dụng được trình bày chi tiết bên

dưới

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THEO PHƯƠNG ĐỨNG

3.2.1 Tĩnh tải

3.2.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Khai báo tổng các lớp cấu tạo sàn vào phần mềm Etabs còn trọng lượng bản bêtông cốt

thép (BTCT) được phần mền tự động tính Phần tổng tĩnh tải được sử dụng để thiết kế sàn

Hình 3-1: Mặt cắt các lớp cấu tạo của sàn theo Bảng 3-1

Bảng 3-1: Tĩnh tải sàn phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách, sảnh, hành lang chung

Các lớp

cấu tạo sàn

Bề dày δ (mm)

Trọng lượng riêng γ (kN/m3)

Tĩnh tải tiêu chuẩn gtc

Trang 32

Hình 3-2: Mặt cắt các lớp cấu của sàn theo Bảng 3-2

Bảng 3-2: Tĩnh tải sàn phịng vệ sinh, lơ gia

Các lớp

cấu tạo sàn

Bề dày δ (mm)

Trọng lượng riêng γ (kN/m3)

3.2.1.2 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường

Trọng lượng bản thân tường được xác định theo cơng thức:

h t = h tầng – h dầm - Chiều cao của tường;

g t tc- Tải trọng tiêu chuẩn của tường xây gạch;

2

tc t

g  kN m - Tường 10 gạch ống (tường dày 100 mm);

2

tc t

g  kN m - Tường 20 gạch ống (tường dày 200 mm);

Thiết bị Bản BTCT (120 mm) Lớp vữa lót và chống thấm (35 mm) Lớp hồ dầu (5 mm)

Gạch ceramic (10 mm)

Trang 33

Bảng 3-3: Tĩnh tải tường phân bố đều trên dầm

Dầm bxh

(mmxmm)

Chiều cao tường ht

(m)

Loại tường

Tải trọng tiêu chuẩn gttc

mặt bằng kiến trúc của công trình trong quá trình khai báo tải trọng vào phần mền Etabs):

Bảng 3-4: Hệ số hiệu chỉnh tải tường

 - Tổng chiều dài tường đặt tại vị trí không dầm trên ô sàn;

A- Diện tích ô sàn nhận tải phân bố của tường

Trang 34

Bảng 3-5: Kết quả quy tải tường tại vị trí không dầm tác dụng lên ô sàn

Tải trọng tiêu chuẩn gttc

(kN/m2)

Hệ số

độ tin cậy n

Tổng diện tích ô sàn

A (m2)

Tải trọng tính toán gttt

3.2.1.3 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân cầu thang

- Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ:

Được xác định theo công thức: 1

Tĩnh tải tiêu chuẩn 1

- Tải trọng tác dụng trên bản thang:

Được xác định theo công thức: 2 td

 - Chiều dày tương đương của lớp thứ i được xác định như sau:

 Đối với gạch granite và lớp vữa lót: td b b i.cos

b

l h l

Trang 35

Bảng 3-7: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

Theo Mục 4.3, Bảng 3 TCVN 2737 : 1995 có kết quả hoạt tải tác dụng như sau:

Bảng 3-8: Kết quả hoạt tải tác dụng

(kN/m2) Toàn phần Phần dài hạn

Trang 36

3.2.3 Tổng hợp tải trọng

Bảng 3-9: Bảng tổng hợp tải trọng tĩnh tải và hoạt tải

2) Hoạt tải p (kN/m2) Tiêu chuẩn gtc Tính toán gtt Tiêu chuẩn ptc Tính toán ptt

qtc - Tổng tĩnh tải tiêu chuẩn và hoạt tải tiêu chuẩn;

qtt - Tổng tĩnh tải tính toán và hoạt tải tính toán;

qtcdh - Tổng tĩnh tải tiêu chuẩn và hoạt tải dài hạn tiêu chuẩn

Dùng cho Chương 5: Thiết kế sàn tầng 1 – 7

3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THEO PHƯƠNG NGANG

3.3.1 Tải trọng gió

Tải trọng gió gồm có hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động

- Giá trị và phương tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió được xác định theo các

điều khoản ghi trong TCVN 2737 : 1995 - Tiêu chuẩn tải trọng và tác động

- Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió, được kể đến khi tính toán nhà nhiều tầng cao hơn 40 m

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

Trang 37

- Thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên

cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

- Tiêu chuẩn áp dụng:

 TCVN 2737 : 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế;

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

3.3.1.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

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

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

cđ = 0.8 đối với mặt đón gió;

ch = - 0.6 đối với mặt khuất gió;

( )j

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

thuộc vào độ cao và dạng địa hình, được cho trong Bảng 7 TCXD 229 :

1999 hoặc tính theo công thức (A.23), Phụ lục A TCXD 229:1999

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

 - Diện tích mặt đón gió của tầng thứ j;

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

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

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

Trang 38

  - Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió

Công trình nằm ở Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh, thuộc khu vực IIA Tra Bảng 4 (Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn W 0 ) và Mục 6.4.1, TCVN 2737:1995, ta có:

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

Hệ số z m t g, t được tra trong Bảng A.1, Phụ lục A TCXD 229 : 1999

400

g t

z  - Độ cao của dạng địa hình C mà ở đó vận tốc gió không còn chịu ảnh hưởng của mặt đệm, còn gọi là độ cao gradient;

m t= 0.140 - Số mũ tương ứng với dạng địa hình C

Trang 39

Bảng 3-11: Kết quả thành phần tĩnh tải trọng gió

Bề rộng đón gió từ tầng trệt đến tầng 8 theo phương X (m) 21.5

Bề rộng đón gió từ tầng 9 đến tầng 18 theo phương X (m) 18.5

Trang 40

3.3.1.2 Thành phần động của tải trong gió

Được xác định theo TCXD 229 : 1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995

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

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

 Công trình cao 63.1 m > 40 m thỏa yêu cầu tính toán gió động

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

 Được xác định theo Mục 3.2.1.1

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

 So sánh tần số f1 với tần số giới hạn f L 1.3 - Theo Bảng 2 - Mục 4.1 TCXD

229 : 1999;

 Trường hợp 1: f1  f L:

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

 Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió Wpj tác dụng lên phần

thứ j của công trình:

Wpj  Wj j

trong đó:

j - Hệ số áp lực động của tải trọng gió được xác định theo Bảng 3, TCXD 229 : 1999, hoặc sử dụng công thức sau: j  ( / 10)  z b Với công trình thuộc dạng địa hình C nên   0.684, b -0.14; - Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau, không thứ nguyên

Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất,  lấy bằng 1, còn đối với các dạng dao động còn lại,  lấy bằng 1 Giá trị 1 được tra theo Bảng 3-12

Định dạng
Số trang	285
Dung lượng	12,67 MB