Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2007-2012 Thiết kế chung cư cao tầng Ánh Sáng

Trong su t th i gian h c t i tr ng, d i s giúp đ t n tình c a Th y cô c ng nh s

n l c c a b n thân, em đã tích l y cho mình m t s ki n th c đ có th tham gia vào đ i ng

nh ng ng i làm công tác xây d ng sau này Trong đ án t t nghi p này em đ c giao làm

Hoàn thành đ án t t nghi p là l n th thách đ u tiên v i công vi c tính toán ph c t p,

g p r t nhi u v ng m c và khó kh n Tuy nhiên đ c s h ng d n t n tình c a th y h ng

d n TR N T N QU C đã giúp em hoàn thành đ án này Tuy nhiên, v i ki n th c h n h p

c a mình, đ ng th i ch a có kinh nghi m trong tính toán, nên đ án th hi n không tránh kh i

nh ng thi u sót Em kính mong đ c s ch b o c a các Th y Cô đ em có thêm nh ng ki n

th c hoàn thi n h n sau này

Tp H Chí Minh, ngày 18 tháng 02 n m 2012

Sinh viên : PH M V N TY

L I C M N

Em xin chân thành c m n th y cô khoa Xây D ng và i n Tr ng i H c M

TP.HCM đã t n tình h ng d n, truy n đ t ki n th c cho em trong su t th i gian theo h c t i

tr ng

Em c ng xin chân thành c m n th y TR N T N QU C đã t n tình h ng d n em hoàn thành án t t nghi p trong su t 12 tu n v a qua

Bên c nh đó, em c ng c m n các b n đã giúp đ em trong quá trình làm án t t nghi p

M c dù đã có nhi u c g ng nh ng ki n th c còn nhi u h n ch , nên không tránh kh i thi u sót, r t mong đ c quý th y cô ch b o và nh n xét

M t l n n a em xin c m n th y cô r t nhi u

Tp H Chí Minh, ngày 18 tháng 02 n m 2012

Sinh viên : PH M V N TY

4.2.1 Chi u r ng và chi u dài c u thang 36

5.5.2 Xác đ nh h s đ ng l c ξ 605.5.3 Xác đ nh thành ph n đ ng c a t i tr ng gió 60 5.3.4 Xác đ nh thành ph n t nh c a t i tr ng gió 62

- Chi u cao t ng đi n hình : 3.2m

- T ng chi u cao công trình : 46 m

1 3 Công n ng

Công trình đ c xây d ng theo d ng c n h đáp ng nhu c u sinh ho t, ngh

ng i, gi i trí cho ng i dân sinh s ng và làm vi c t i thành ph

1.4.1 H th ng giao thông theo ph ng đ ng

Công trình bao g m 2 lô M i lô đ c b trí 1 thang máy và 1 thang b nh m đáp ng giao thông thu n ti n cho dân c

1.4.2 H th ng giao thông theo ph ng ngang

Vi c di chuy n ch y u thông qua các hành lang thông c u thang máy và thang

1.5.1.2 Chi u sang t nhiên

B ng vi c b trí h p lý các thông t ng, bancon, logia và các c a kính l y sáng

đã t o cho công trình có ngu n ánh sáng đáng k

1.5.2 Bi n pháp thông gió

Công trình đ c l y gió ch y u thông qua gi ng tr i t ng đ i l n b trí

gi a công trình c ng nh các thông t ng, logia các c n h

1.5.3.2 H th ng thoát n c

H th ng thoát n c g m thoát n c m a và n c sinh ho t Ngu n n c m a

đ c đ a tr c ti p vào h th ng thoát n c c a thành ph Ngu n n c th i sinh ho t

đ c đ a xu ng h m x lý t ng h m r i đ a ra h th ng thoát n c c a thành ph

1.5.4 H th ng đi n

i n sinh ho t đ c cung c p t hai ngu n

o Ngu n đi n đ c cung c p t h th ng đi n c a thành ph thông qua tr m

bi n th c a công trình r i cung c p cho toàn b công trình

o Ngu n đi n d phòng khi ngu n đi n chính g p s c b ng h th ng phát

đi n c a công trình

1.5.5 H th ng rác

Rác c a các c n h cùng t ng đ c t p trung t i m t n i thông qua ng rác đ

đ a xu ng t ng h m r i t đây đ c xe rác chuyên ch đi phân hu

1.6 H TH NG PHÒNG CHÁY CH A CHÁY

Công trình đ c trang b h th ng báo cháy t đ ng bao g m : đ u báo khói, báo nhi t, còi, chuông đ c đ t các c n h , hành lang và c u thang N u có s c cháy thì các thi t b này đ a tín hi u xu ng trung tâm báo cháy c a công trình, n c t

b ch a mái t đ ng x xu ng đ n các vòi phun c đ nh

Ngoài ra, công trình còn b trí thêm các bình ch a cháy khô CO2 nh m can thi p k p th i nh ng tr ng h p c p thi t

1.7 V T LI U XÂY D NG – TRANG B N I TH T

- Bêtông tr n s n B25 (Mác 350)

- Thép sàn nhóm AI c ng đ 225000 KN/m2

- Thép d m, sàn nhóm AII c ng đ 280000 KN/m2

- T ng ngoài : á granit ; G ch Ceramic

- T ng trong : S n n c màu xanh nh t

- B c thang : á mài

- Sàn : G ch men

- Tr n th ch cao có khung x ng giá đ

- Khu v sinh : G ch nhám ( B n t m, b n r a, b n c u)

V i m i ô sàn có kích th c khác nhau s có nh ng chi u dày b n khác nhau tu vào công

n ng s d ng Tuy nhiên trong th c t , công trình c n yêu c u th m m c ng nh thu n

ti n cho vi c thi công do đó ta ch c n tính chi u dày cho ô b n sàn l n nh t đ thi công

toàn b cho t ng đi n hình c a công trình

2.2.2 Ch n ti t di n d m

h = (12

1

- 20

1)*L và b = (

2

1

- 4

1)*h

V i L : nh p c a d m

C ng t ng t nh b n sàn mà ng i thi t k có th linh ho t xác đ nh đ c ti t di n d m phù h p đây, ta có th xác đ nh nh sau:

- Khi ≥ 2 : thu c b n lo i d m, ta tính theo t ng ô b n riêng bi t ch u t i tr ng toàn

ph n theo s đ đàn h i C t d i b r ng 1m theo ph ng ng n đ tính n i l c theo

s đ d m liên k t 2 đ u tu vào s đ làm vi c mà có th là hai đ u ngàm ho c

M 1

M I

- Khi < 2 : thu c b n kê 4 c nh, ta c ng tính t ng ô riêng bi t ch u t i tr ng toàn

ph n theo s đ đàn h i Tu vào vi c quy c liên k t 4 c nh mà ta có nh ng s

đ làm vi c khác nhau ( 11 ô s đi n hình ) đ tra b ng l y h s :

•• Liên k t có th xem là ngàm : khi b n t a lên d m bêtông c t thép đ toàn

H s

v t t i

TL b n thân (KN/m2)

2.4.2 Ho t t i

Gía tr ho t t i và h s tin c y đ c l y theo TCVN 2737-1995 T i tr ng và tác

đ ng – Tiêu chu n thi t k

Tr ng l ng

t ng (KN/m2)

Ho t t i sàn (KN/m2)

T ng t i lên sàn (KN/m2)

B ng 1.4 : K t qu n i l c sàn

Kích th c

T ng t i

tr ng lên ô sàn (KN)

Mômen (KN.m)

m91 0.020 M1(Nh p) 6.55

m92 0.015 M2(Nh p) 4.92

k91 0.0461 MI(G i) 15.10 S1 6.0 7.0 1.16

k92 0.0417

190.3

MII(G i) 7.94

h b

*ξ

Hàm l ng c t thép μ = ≥

0

* h b

(mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%)

M2(Nh p) 4.92 0.034 0.035 222.5 8 200 252 0.252

MI(G i) 15.10 0.104 0.110 710.2 10 110 785 0.785 S1

MII(G i) 11.43 0.079 0.082 529.8 10 140 561 0.561

M1(Nh p) 5.76 0.040 0.041 261.3 8 160 314 0.314

M2(Nh p) 2.93 0.020 0.020 131.6 6 150 189 0.189

MI(G i) 12.97 0.089 0.094 604.8 10 110 785 0.785 S2

MII(G i) 6.58 0.045 0.046 299.4 10 200 393 0.393

M1(Nh p) 5.34 0.037 0.038 241.9 8 200 252 0.252

MI(G i) 11.9 0.082 0.086 552.6 10 140 561 0.561 S3

MII(G i) 4.95 0.034 0.035 223.9 10 200 393 0.393 S4 M1(Nh p) 4.35 0.030 0.030 196.3 8 200 252 0.252

MII(G i) 6.54 0.045 0.046 297.5 10 200 393 0.393

M1(Nh p) 2.90 0.020 0.020 130.2 6 200 142 0.142

M2(Nh p) 2.90 0.020 0.020 130.2 6 200 142 0.142

MI(G i) 6.76 0.047 0.048 307.8 10 200 393 0.393 S6

MII(G i) 6.76 0.047 0.048 307.8 10 200 393 0.393

M1(Nh p) 5.21 0.036 0.037 235.9 8 200 252 0.252

M2(Nh p) 3.63 0.025 0.025 163.4 6 150 189 0.189

MI(G i) 11.95 0.082 0.086 555.0 10 140 561 0.561 S7

MII(G i) 8.30 0.057 0.059 380.1 10 200 393 0.393

M1(Nh p) 3.41 0.024 0.024 153.4 8 200 252 0.252

M2(Nh p) 3.41 0.024 0.024 153.4 6 200 252 0.252

MI(G i) 7.94 0.055 0.056 363.1 10 200 393 0.393 S8

MII(G i) 7.94 0.055 0.056 363.1 10 200 393 0.393

2.6.1 ki m tra đ võng – chuy n v

võng c a bàn ngàm 4 c nh đ c xác đ nh nh sau :

4 1

*q L D

ω α= Trong đó = 0.00172 là h s ph thu c vào t s L2/L1= 7000/6000 = 1.17 (Tra

b ng)

D : c ng tr

) 2 3

1(12

*μ

−

Ε

D b Trong đó : E = 30 10 b 6 KN/m2 ; h = 120mm ; µ = 0.2 (H s poison)

Ta có :

6 3 2

4500= 0.004m = 0.4cm < 2.5cm

V y đ võng c a sàn tho

CH NG 3: TÍNH TOÁN B N C MÁI

- KÍCH TH C

Tính toán dung tích b n c d a trên tiêu chu n xây d ng vi t nam 33: 2006 (c p n c –

m ng l i đ ng ng và công trình tiêu chu n thi t k ) Tra tiêu chu n c p n c theo đ u

ng i B ng 2.1

i t ng dùng n c

Tiêu chu n c p n c tính theo đ u

ng i (ngày trung bình trong n m)

l/ng i.ngày.đêm Thành ph l n, thành ph du l ch, ngh mát, khu

Thành ph , th xã v a và nh , khu công nghi p

Th tr n, trung tâm công - nông nghi p, công - ng

nghi p, đi m dân c nông thôn 80 - 150

- Ta có l ng n c tiêu chu n theo đ u ng i là 100 l/ng i.ngày đêm

- Công trình g m 13 t ng sinh ho t và 1 t ng k thu t

- M i t ng có 25 c n h

- Gi s m i h có 4 ng i

S dân d ki n trong tòa nhà: 4(ng i) x15 (c n h )x13(t ng) = 780 ng i

Dung tích b n c đ c tính t l ng n c c n đ u hòa và l ng n c d tr ch a cháy:

- Tính dung tích đi u hòa:

Ch n tiêu chu n dùng n c 100 l/ng i.ngày đêm

Dung tích đ u hòa l y b ng 50% l u l ng n c ngày đêm c a toàn tòa nhà

dh

W = 0.5*0.15*780 = 58.5 (m3

)

- Tính dung tích d tr ch a cháy:

Dung tích phòng cháy l y b ng l ng n c ch a cháy trong th i gian 10 phút, nhà s có

13 vòi ch a cháy, m i vòi có l u l ng là 2.5l/s

W 10' 10 *60 * * 0.6 * 2.5*13 19.5 3

1000

c cc

V y ta xem b ch a n c c a công trình này là b th p

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

H s H s

Di n tích thép Ast (mm2) (mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%)

Nh p ph ng L1 1.81 0.046 0.047 120.4 6 200 142 0.22

Nh p ph ng L2 1.50 0.038 0.039 99.3 6 200 142 0.22

G i ph ng L1 4.20 0.106 0.113 289 8 150 335 0.52

G i ph ng L2 3.47 0.088 0.092 236.2 8 200 252 0.39

h b

*

*γξ

A S

m

μ = 0.05 % ( Theo TCXDVN )

Hàm

l ng (%)

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

150

3.28

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

Hàm

l ng (%)

Nh p d m n p

D2 46.35 0.263 0.311 753.7 3d18 763.5 1.47

Tính toán c t đai

- Ch n c t thép làm c t đai : dsw= 6 ; s nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Ch n kho ng cách c t đai s = 150mm :

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

150

3.28

Α = S

S

b b R

h b

*

*γξ

Hàm

l ng (%)

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

150

3.28

3.4 B N THÀNH

3.4.1 S đ tính toán

Xem m i b n làm vi c nh m t b n liên k t ngàm v i d m đáy và hai b n thành

th ng góc v i nó còn c nh th t đ c xem là t a đ n vào n p (đ toàn kh i)

đ n gi n cho vi c tính toán, ta b qua tr ng l ng b n thân c a b n thành

Tr ng l ng b n thân ch gây l c nén cho b n thành, xem b n nh c u ki n ch u u n ch

ch u tác d ng c a ph ng ngang g m áp l c ngang c a n c và gió

w0 : Áp l c gió phân vùng theo TCXDVN ( TP.HCM l y 0.83 KN/m2)

k : H s tính đ n s thay đ i c a áp l c gió theo đ cao theo TCXDVN ( cao 46 m l y 1.45)

c’ : H s khí đ ng c a gió theo TCXDVN ( Gío hút l y 0.6)

n : H s v t t i

Α = S

S

b b R

h b

*

*γξ

H s H s

Di n tích thép Ast (mm2) (mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%) Momen t i g i 11.1 0.085 0.089 516.3 10 100 785.0 0.785 Momen t i nh p 4.91 0.038 0.039 226.2 10 200 393 0.393

3.5 B N ÁY

3.5.1 B n đáy

3.5.1.1 S đ tính toán

HÌNH 3.4 M T B NG B N ÁY B

Tr ng h p b n đáy đ toàn kh i: b n n p làm vi c nh b n sàn có kích th c :

L2 = 5.0m ( Chi u dài b n đáy)

L1 = 4.5m ( Chi u r ng b n đáy)

h d= 130mm = 0.13m ( Chi u dày b n đáy)

S đ tính b n đáy đ c quy c nh sau :

H s

v t t i

TL b n thân (KN/m2)

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

V i b = 1000mm ; h0= h – a = 130 – 30 = 100mm

Rb= 14500KN/m2 ; γb= 0.9 ; RS= 225000KN/m2 (d ≤ 10mm )

RS= 280000KN/m2 (d > 10mm )

Hàm l ng c t thép μ = ≥

0

*h b

H s H s

Di n tích thép Ast (mm2) (mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%)

*q L D

ω α=Trong đó = 0.00172 là h s ph thu c vào t s L2/L1= 5000/4500 = 1.11 (Tra

b ng)

D : c ng tr

) 2 3

1(12

*μ

5721.4= 0.0037m = 0.37cm < 2.5cm

V y đ võng c a sàn tho

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

A S

m

μ = 0.05 % ( Theo TCXDVN )

Hàm

l ng (%)

Nh p d m đáy

D4 190.3 0.167 0.184 1389.3 6d18 1527 0.94

Tính toán c t đai

- Ch n c t thép làm c t đai : dsw= 6 ; s nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Ch n kho ng cách c t đai s = 150mm :

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

150

3.28

= 66.033

- Kh n ng ch u c t c a c t đai và bêtông :

Qsw= 2 ϕb2γb R bt bh02q sw = 2 2 * 0.9 *1050 * 0.3* 0.54 * 66.0332 = 208.97 KN > Q = 117.1 KN

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

Hàm

l ng (%)

Nh p d m n p

D5 371.02 0.231 0.267 2389.4 7d22 2660.7 1.64

Tính toán c t đai

- Ch n c t thép làm c t đai : dsw= 6 ; s nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Ch n kho ng cách c t đai s = 100mm :

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

100

3.28

S =

3

371.02 *102660.7 * 464= 0.3 KN/mm2

)(5

+

1 5* 0.1631.8

10*1.64* 7

++ = 0.55

• δ= 2

0 *b*h

mm< 3mm

B r ng khe n t đ t yêu c u

= 1- 1−2*αm

Α = S

S

b b R

h b

*

*γξ

Hàm

l ng (%)

qsw= Rswn

s w

Α = 175*2*

100

3.28

CH NG 4: TÍNH TOÁN C U THANG B CÔNG TRÌNH

- Chia dãy thang có b r ng a = 1.45m thành 3 v

4.2.2 Chi u dày b n thang

hb=

)3025(

4.3 S TÍNH TOÁN

đ n gi n cho vi c tính toán ta có th xem 2 v (V 1 và 2) t a 2 đ u lên d m sàn và vách c ng còn V 3 t a lên 2 v 1 và 2 Liên k t đ c mô t nh hình v :

Trong đó : L là chi u dài c a b n thang (ph n b n nghiêng) theo ph ng nghiêng c a b n

H là chi u cao c a b n thang (ph n b n nghiêng) theo ph ng th ng đ ng c a

H s

v t t i

TL b n thân (KN/m2)

A q

a

= = = KN T ng t i tr ng tác d ng lên b n chi u t i :

q= 10.02+ 8.97 = 18.99 KN/m

S đ t i tr ng v 1

Bi u đ l c c t Q

Giá tr ph n l c

4.4.3.2 Tính toán n i l c v 2

Bi u đ mômen M

Bi u đ l c c t Q

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

A S

m

μ = 0.05 % ( Theo TCXDVN ) i v i sàn nên l y μ= 0.3% ÷ 0.9% là t ng đ i h p lý

B ng 4.1 : K t qu tính c t thép

Thép ch n

V trí

Gía tr Moment (KN.m)

H s H s

Di n tích thép Ast (mm2) (mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%)

Trong đó : D là chi u dài c a b n thang v 3 theo ph ng nghiêng c a b n

H’ là chi u cao c a b n v thang 3 theo ph ng th ng đ ng

S

Α =

S

b b R

h b

*

*γξ

V i h0= h – a = 120 – 20 = 100mm ; b = 1000mm

Rb= 14500 KN/m2 ; γb= 0.9 ; RS= 225000 KN/m2

Hàm l ng c t thép μ = ≥

0

* h b

A S

m

μ = 0.05 % ( Theo TCXDVN ) i v i sàn nên l y μ= 0.3% ÷ 0.9% là t ng đ i h p lý

B ng 4.2 : K t qu tính c t thép

Thép ch n

V trí

Gía tr Moment (KN.m)

H s H s

Di n tích thép Ast (mm2) (mm) a(mm) As(mm2)

Hàm

l ng (%)

Nh p 15.59 0.119 0.127 736.6 10 100 785 0.785

Ghi chú

Thép b trí theo ph ng b r ng c a b n thang ta ch n thép theo c u t o d6a200 d c

su t chi u dài các v thang

CH NG 5: THI T K KHUNG KHÔNG GIAN

HÌNH 5.1 HÌNH KHÔNG GIAN TRONG PH N M M ETABS

=Trong đó :

FS: Di n tích m t sàn truy n t i tr ng lên c t đang xét

mS: S sàn phía trên ti t di n đang xét

q : T i tr ng t ng đ ng tính trên m i mét vuông m t sàn g m t i tr ng

th ng xuyên và t m th i trên b n sàn, tr ng l ng d m, t ng, c t quy ra

t i phân b đ u trên sàn

H s

v t t i

TL b n thân (KN/m2)

1 L p g ch Ceramic 0.010 20 1.2 0.240

3 L p v a trát 0.015 18 1.2 0.324

T ng t i gS 1.212 Các l p c u t o c a mái :

Stt Thành ph n c u t o Chi u dày i

(m)

Kh i l ng riêng i (KN/m3)

H s

v t t i

TL b n thân (KN/m2)

5.2.5 Quy đ i t i h ch a n c mái

D a vào t i tr ng đ c xác đ nh ph n Ch ng H n c mái và ch ng c u thang

- C u thang : Quy ph n l c t i các g i c u thang thành t i phân b đ u trên

5.1

61

5.3 THÀNH PH N T NH C A T I TR NG GIÓ

Gía tr tiêu chu n thành ph n t nh c a t i tr ng gió W đ cao Z so v i m c chu n

xác đ nh theo công th c :

W = W0*k*c Trong đó :

W0:Gía tr c a áp l c gió l y theo b n phân vùng Ph l c D và i u 6.4 trong

TCXDVN 2737-1995

i v i khu v c thu c TP.HCM Vùng áp l c gió trên b n đ là

II–A (W0= 95daN/m2) V i vùng nh h ng c a bão đ c đánh giá là y u , giá tr

c a áp l c gió đ c gi m đi 12daN/m2 đ i v i vùng II-A