Đồ án thiết kế chung cư Ngọc Lan

MỤC LỤCChương 1: Tổng quan kiến trúc công trình15Chương 2: Tính toán sàn tầng điển hình 616Chương 3: Tính toán cầu thang bộ1727Chương 4: Tính toán hồ nước mái2857Chương 5: Tính khung không gian58101Chương 6: Thống kê số liệu địa chât102119Chương 7: Tính toán móng cọc ép120147Chương 8: Tính toán móng cọc khoan nhồi148172

Em trong suốt thời gian vừa Đặc biệt, Em xin chân thành cảm

ơn Cô Th.s: Trần Ngọc Bích người trực tiếp hướng dẫn, chỉbảo cho Em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

- Và với lượng kiến thức còn hạn chế, do vậy không thể tránhkhỏi những thiếu xót trong quá trình làm đồ án này, Em mongquý Thầy Cô thông cảm và xin được đón nhận những lời góp ýcủa quý Thầy Cô cùng các bạn, để kiến thức của Em ngàycàng hoàn thiện hơn

- Lời cuối, em xin kính chúc Cha, Mẹ cùng toàn thể quý Thầy

Cô và đặc biệt là Cô Th.s: Trần Ngọc Bích lời chúc sức khỏe

và hạnh phúc Em xin chân thành cám ơn!

Tp HCM Tháng 01/2013

Sinh Viên

PHẠM MINH THÔNG

MỤC LỤC

Chương 1: Tổng quan kiến trúc công trình 1-5 Chương 2: Tính toán sàn tầng điển hình 6-16 Chương 3: Tính toán cầu thang bộ 17-27 Chương 4: Tính toán hồ nước mái 28-57 Chương 5: Tính khung không gian 58-101 Chương 6: Thống kê số liệu địa chât 102-119 Chương 7: Tính toán móng cọc ép 120-147 Chương 8: Tính toán móng cọc khoan nhồi 148-172

CHƯƠNG 1:

PHẦN KIẾN TRÚC

1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ

Trong một vài năm trở lại đây, nền kinh tế của nước ta ngày càng pháttriển mạnh mẻ, đặc biệt là ở Thành Phố Hồ Chí Minh, mức sống của người dânngày càng được nâng cao

Bởi vậy nhu cầu về nhà ở, giao thông, cơ sở hạ tầng … ngày càng tănglên.Trong đó, nhu cầu về nhà ở chiếm vị trí đặc biệt quan trọng, nó đáp ứng một

số yêu cầu về tiện nghi, về mỹ quan,… mang lại cảm giác dễ chịu cho người ở

Sự xuất hiện ngày càng nhiều cao ốc chung cư trong các thành phố khôngnhững đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nơi ở cho một số thành phố đông dânnhư Thành Phố Hồ Chí Minh mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộmặt mới của các thành phố: Một thành phố hiện đại, văn minh, xứng đáng làtrung tâm kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước Bên cạnh đó, sự xuất hiện củacác nhà cao tầng cũng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở

cả nước thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong thiết kế, tínhtoán, thi công và xử lý thực tế

Chính vì thế mà CHUNG CƯ NGỌC LAN ra đời đã tạo được qui mô lớncho cơ sở hạ tầng, cũng như góp phần tạo diện mạo khang trang cho thành phố

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

Cao ốc căn hộ Ngọc Lan nằm trong quần thể các khu dân cư phường PhúThuận, Q7, một trong những khu vực có tốc độ đô thị hóa và phát triển nhanh,đẹp, bền vững nhất của Thành phố Dự án liền kề với khu đô thị Phú Mỹ Hưng,khu dân cư Phú Mỹ, khu biệt thự Tấn Trường, khu Đô thị thương mại dịch vụNam Long, tao nên quần thể khu dân cư phát triển và sầm uất

Cao ốc căn hộ NGỌC LAN nằm trong quần thể các khu dân cư phường PhúThuận, Quận 7, một trong những khu vực có tốc độ đô thị hóa và phát triểnnhanh, đẹp và bền vững nhất của Thành phố

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

Hình 1.1 Mặt bằng sàn tầng 2 - tầng 9.

- Số tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt + 9 tầng lầu

- Phân khu chức năng:

Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên

+ Tầng hầm: là nơi để xe

+ Tầng trệt: làm văn phòng, sảnh

+ Lầu 1-9: Dùng làm căn hộ, có 8 căn hộ mỗi tầng

+ Tầng mái: có hệ thống thoát nước mưa, hồ nước mái, hệ thống chống sét

- Công trình có mặt bằng hình chữ nhật, chiều dài công trình là 42m, chiều

rộng công trình là 26,5m

- Tổng diện tích sàn xây dựng là 1113 m2

- Toàn bộ các mặt chính diện được lắp đặt các hệ thống cửa sổ để lấy ánh

sáng xen kẽ với tường xây, dùng tường xây dày 200mm làm vách ngăn ờnhửng nơi tiếp giáp với bên ngoài, tường xây dày 100 mm dùng làm váchngăn ngăn chia các phòng trong một căn hộ…

1.4.2 Giao thông ngang

Sử dụng các hành lang, sảnh, hiên

1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ

HỒ CHÍ MINH

- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, chia

làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

- Các yếu tố khí tượng:

o Số giờ nắng trung bình khá cao

o Lương mưa trung bình năm: 1000-1800mm/năm

o Độ ẩm tương đối trung binh: 78%

o Hướng gió chính thay đổi theo mùa

- Thủy triều tương đối ổn định, ít xẩy ra những hiện tượng biến đổi về dòng

nước , không có lụt lội chỉ có ở những vùng ven thỉnh thoảng xẩy ra

kỹ thuật và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vục ẩm ướt, tạo điềukiện dể dàng khi sửa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệthống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí ( đảm bảo an toàn phòngcháy nổ )

1.6.2 Hệ thông cung cấp nước

- Công trình sử dụng nước từ hai nguồn: Nước ngầm và nước máy Tất cả

được chứa trong bể nước ngầm đặt ngàm ở tầng hầm Sau đó được hệ thốngmáy bơm mơm lên hồ nước mái và từ đó nước được phân phối cho các tầngcủa công trình theo các đường ống dẫn nước chính

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Gaine Hệ thống

cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chínhđược bố trí ở mỗi tầng

1.6.3 Hệ thống thoát nước

Nuớc mưa từ mái sẽ được thoát theo các lổ chãy ( bề mặt mái được tạo dốc ) vàchảy vào các ống thoát nước mưa ( f = 140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thốngthoát nước thải sử dụng sẽ bố trí riêng

1.6.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện Ở tại cáclối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêmđèn chiếu sáng

Thông gió

Ở các tầng đều có của số tạo sự thông thoáng tự nhiên Riên tầng hầm có bố tríthêm hệ thống thông gió và chiếu sáng

1.7 AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY

Ở mổi tầng đều được bố trí một nơi đặt thiết bị chữa cháy ( vòi chữa cháy dài

gia chửa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng có lắp đặt thiết bị báo cháy ( báo nhiệt) tựđộng

1.8 HỆ THỐNG THOÁT RÁC

Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm , có một bộ phận chứa rác ởngoài Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiểm

Chương 2:

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình

2.1 Xác định sơ bộ kích dầm và sàn

2.1.1 Kích thước tiêt diện dầm

- Chiều cao dầm được chọn sơ bộ theo công thức sau:

hd =

l d

m d

trong đó:

Chọn tiếtdiện(cmxcm)

l - độ dài cạnh ngắn của sàn;

- Chiều dày sàn được tính toán và thống kê trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Sơ bộ chọn chiều dày sàn

Chiềudày

Ghi chú: Ở đây, đối với những sàn ở khu vệ sinh do dùng vật liệu chống thấm

có dung trọng nhỏ và độ dày lớp chống thấm không lớn nên ta bỏ qua tải trọngcủa các lớp chống thấm

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn

2.2.1 Tải trọng thường xuyên

a Trọng lượng bản thân sàn và các lớp cấu tạo

- Công thức tính:

gs = ∑g i n i δ i (daN/m2)trong đó:

gi - khối lượng riêng của lớp thứ i;

ni - hệ số độ tin cây;

- Gạch mem:  =2000daN/m , 

3 3 3 3

1 2 3 4

δ i - độ dày lớp thứ i

- Các lớp cấu tạo sàn được thể hiện ở hình 2.2:

Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn

Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 2.3

Bảng 2.3 Xác định trọng lượng các lớp cấu tạo

b Trọng lượng tường ngăn

- Trọng lượng tường ngăn trên sàn được qui đổi thành tải trọng phân bốđều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng)

lt – chiều dài tường;

ht – chiều cao tường;

γ t - trọng lượng đơn vị tường tiêu chuẩn, γ t =180daN/m2

(tường xây 100)

- Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Tính tải trọng tường qui đổi

Ký hiệu

Diệntích sàn

A

Chiềudàitường lt

(m)

Chiềucaotường ht

(m)

γ t

(daN/m2)

Hệ số độ

tường qui đổi

ptc – tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCVN 2737- 1995 phụ thuộc vào công năng cụ thể của từng phòng;

n – hệ số vượt tải, theo TCVN 2737- 1995:

Hoạt tảitiêu chuẩn(daN/m2)

Hệ sốvượttải

Hoạt tảitính toán(daN/m2)

S2

Phòng ăn,buồng vệ sinh, phòng tắm,bếp

Giả thiết tính toán:

- Ô bản được tính toán như ô bản đơn, không xét đến sự ảnh hưởng của

ô bản bên cạnh

- Ô bản đươc tính theo sơ đồ đàn hồi

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để

tính toán

- Nhịp tính toán là khoảng cách giũa hai trục dầm.

a Xác định sơ đồ tính của bản sàn

tương tự như 3.3.1.a Do đó tấc cả các ô bản S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 ,S8, S9,S10, S11, S12, S13 có cùng một sơ đồ tính là ngàm 4 cạnh như hình 2.3

Do 4 cạnh đều là ngàm nên ta tính toán như ô bản số 9 trong 11 loại ô bản

Hình 2.3 Sơ đồ tính và vị trí moment ở nhịp và gối của bản 2 phương

Ở nhịp: M2 = m92.PTrong đó:

- k91, k92, m91, m92 là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỉ số ld/ln

P(daN)

Bảng 2.7 Xác định moment ở nhịp và gối trong từng ô sàn

c Tính toán cốt thép

Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn

- Giả thiết tính toán:

tông chịu kéo

- ho Chiều cao có ích của tiết diện:

30 10

b bt b

21 10

s sc s

m

b(cm)

 a As

chọn

(cm2)S1

M1

0,026

0,058

Ghi chú: Khi bố trí thép, đối với thép mũ trên gối chọn giá trị thép lớn đem bố trí.

KẾT LUẬN: Các kết quả tính toán đều thỏa mản khả năng chịu lực và các điều kiện

kiểm tra nên các giả thiết ban đầu đặt ra là hợp lý

2.4 Tính toán và kiểm tra độ võng

Điều kiện về độ võng

f < [f]

trong đó:

f – Độ võng tính toán [f] – độ võng giới hạn lấy theo bảng 2 TCVN 5574 : 1991

Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức:

4 1

ql f

5,31,1774,5

12 1

b

E h D

+ Phân tích nội lực kết cấu cầu thang bộ 2 vế tầng 2 – tầng 9.

+ Tính toán và bố trí thép cho kết cấu cầu thang bộ

3.1 Cấu tạo cầu thang

Hình 3.1 Mặt bằng và mặt cắt ngang cầu thang 3.2 Xác định tải trọng

3.2.1 Chọn kích thước của bậc thang, chiều dày bản thang

- Tính toán cầu thang tầng 6 và bố trí cho tầng 2 – tầng 9.

- Cầu thang của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản.

- Vế 1 và vế 2 có số bậc bằng nhau, mỗi vế 10 bậc thang với kích thước bậc chọn

theo công thức sau:

       cos 0,855

Chọn chiều dày bản thang sơ bộ như sau:

-Xem bản thang làm việc giống như ô sàn một phương, nhịp tính toán:

L=l1l2 2620 1800 =4,42m-Chiều dày bản thang:

- Chiều cao tiết diện thẳng đứng của bản thang :

3.2.2 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo(hinhf.2)

a Bản chiếu nghỉ

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức:

gc =  i .i n i

(daN/m2)trong đó: i- khối lượng của lớp thứ i;

i

 - chiều dày của lớp thứ i;

ni – hệ số độ tin cây của lớp thứ i

Bảng 3.1 Xác định trọng lượng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ

Hình 3.2 Các lớp cấu tạo bản thang

b Bản thang (phần bản nghiêng)

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức:

gb =  i. tđi.n i

(daN/m2)trong đó: i- khối lượng của lớp thứ i;

tđi

+ Đối với các lớp gạch ( đá hoa cương, đá mài…) và lớp vữa có chiều

(b b) cosi

tdi

b

l h l

  

 - góc nghiêng của cầu thang

đương được xác định như sau:

cos 2

b tđ

h 

 

ni – hệ số độ tin cây của lớp thứ i

Bảng 3.2 Bảng tính chiều dày tương đương các lớp cấu tạo bản thang

3.2.3 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghĩ lấy theo bảng

trong đó:

với cầu thang chung cư lấy ptc = 300 (daN/m2)

n – Hệ số đô tin cậy, theo TCVN 2737:1995:

Ta có thể xác định nội lực trong bản thang bằng một số phương pháp :

- Tính tay (dùng phương pháp cơ học kết cấu, sức bền vật liệu)

- Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (tính bằng các phần mềm như SAP2000,ETABS trên máy tính)

Ở đây ta xác định nội lực bằng phương pháp thứ nhất là tính tay

Phương trình cân bằng moment tại gối B ta có:

970,82 2, 62

742,9 1,8 2365,5 1946,60,855

moment Mx theo x và cho đạo hàm đó bằng 0, ta tìm được x:

- Moment ở nhịp:

M n M max 2464daNm

- Moment ở gối:

M g  0, 4M max  0, 4 2464 985, 6x  daNm

Giả thiết tính toán:

- a = 1.5 khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tôngchịu kéo;

- b = 100cm bề rộng tính toán của dải;

30 10

b bt b

21 10

s sc s

21 10

s sc s

gt = bt htt.n = 0,23x1,7x1800x1,1 = 774,18(daN/m)Trọng lượng do bản thang truyền vào, là phản lực của các gối tựa tại B và tại

D của vế 1 và vế 2 được quy về dạng phân bố đều

(daNm)Lực cắt lớn nhất ở hai đầu ngàm

- Giả thiết tính toán:

- a = 3,5 khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép chịu kéo đếnmép bê tông chịu kéo;

30 10

b bt b

21 10

s sc s

b b s

- Cấp dộ bền chịu kéo của bê tông: R bt 10,5(daN cm/ 2)

- Thép đai nhóm AI, cường độ cốt đai: R sw  1750(daN cm/ 2)

- Đối với dầm giản đơn, tiết diện chữ nhật ta có: f 0;  n 0

- Thép đai được bố trí thỏa mãn smin( ,s s tt max, )s ct

+ bước cốt đai tính toán theo cấu tạo:

R bh s

Q

  



2 ax

1,5 (1 0) 1 10,5 20 26

46, 29( ) 462,9( )4600

- Bước cốt đai được chọn : smin( ,s s tt max, ) 150s ct  mm

Kiểm tra cốt đai vừa chọn:

Ta có :

2 2

2100000( / )300000( / )

1 1 0,001 1 0,0001 1 145 0,986

b b b R x x

sw w1

0,656 2100000

20 15 300000

s b

Trong phạm vi ¼ nhịp dầm tính từ trục cột bố trí đai 6a150 đảm bảo khoảng cách cốt đai không vượt quá bước đai theo cấu tạo h/2 = 300/2 =150,đoạn giữa nhịp còn lại bố trí đai 6a200 đảm bảo khoảng cách cốt đai không lớn hơn 3h/4

=3x300/4= 225

4.4 Bố trí thép

Bố trí thép được thể hiện cụ thể trong bản vẽ KC- 02/09

Chương 4 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

4.1 Công năng và kích thước hồ nước mái

Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp toàn bộ nước sinh hoạt cho tòa nhà và phục

vụ cho công tác cứu hỏa Sơ bộ tính nhu cầu dùng nước của chung cư như sau:

Cứ một người một ngày đêm dùng 200 (l), chung cư có 9 tầng, 1 hầm ,1 trệt.Mỗi tầng có 8 căn hộ, mỗi căn hộ có khoảng 6 người Do đó lượng nước yêucầu mỗi ngày cần cấp cho chung cư là:

Vyc = 200 x10 x 8x 6 = 96000 (lít) =96 m3

Dựa vào nhu cầu sử dụng đó ta bố trí 1 hồ nước mái trên sân thượng (xem bản

vẽ mặt bằng mái) Kích thước hồ nước mái được thể hiện cụ thể trên hình 4.1.Thể tích 1 hồ nước mái là:

Vhồ = 9,5 x 7,5 x 1,8 = 128,25 (m3)

Hình 4.1 Mặt bằng bản nắp hồ nước mái

Hình 4.2: Mặt cắt ngang hồ nước mái.

Hình 4.3 Mặt cắt dọc hồ nước mái (MC 1-1).

4.2 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện hồ nước

D = 0.8 ÷ 1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng;

m = 30÷ 35 – đối với bản một phương;

m = 40÷ 45 – đối với bản kê 4 cạnh;

l – nhịp cạnh ngắn của ô bản

Do đó chiều dày ô bản được sơ bộ xác định theo bảng 4.1

Bảng 4.1 Chiều dày ô bản

Têncấukiện

ld: nhịp dầm

- Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau:

STT Các lớp cấu

tạo sàn

Chiềudày

l 4,75

1, 27

l  3,75

Do đó ô bản làm việc theo hai phương (thuộc loại bản kê)

Xét tỉ số chiều cao dầm nắp với chiều dày bản sàn:

Hình 4.5 Sơ đồ tính bản nắp

c Xác định nội lực

Giả thiết tính toán:

- Ô bản được tính toán như ô bản đơn, không xét đến sự ảnh hưởng của

ô bản bên cạnh;

- Ô bản đươc tính theo sơ đồ đàn hồi;

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để

Moment tại nhịp:

M1 = m91.P = 0,02073x7107,2 = 147,4 (daNm)

Moment tại gối:

MI = k91.P = 0,04737x7107,2= 336,6 (daNm)Theo phương cạnh dài:

Moment tại nhịp:

M2 = m92.P =0,01297x7107,2= 92,2 (daNm)Moment tại gối:

MII = k92.P = 0,02957x7107,2= 210,1 (daNm)

k61, k62, m61, m62 là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỉ số ld/ln và loại ôbản (ô bản số 9)

d Tính cốt thép

Cốt thép bản nắp được tính như cấu kiện chịu uốn

- Giả thiết tính toán:

tông chịu kéo

- ho Chiều cao có ích của tiết diện:

30 10

b bt b

21 10

s sc s

1MII 210,1 100 6.5 0,03

Hình 4.6 Mặt cắt ngang các lớp cấu tạo bản đáy.

Bảng 4.5 Trọng lượng các lớp cấu tạo bản đáy

Chiềudày