Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng Thiết kế chung cư cao tầng An Bình ( Nguyễn Ngọc Hưng)

L I C M N Khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học M TP .HCM là khoảng thời gian để em học hỏi những kiến thức mới ; nâng cao sự hiểu biết , tư duy cho bản thân.. Trong môi trường sư

th c s c a sinh viên có th đáp ng đ c nhu c u đ i v i ng i k s xây d ng

Cùng v i s phát tri n ngày càn cao c a xã h i, nhu câu c a con ng i đ i v i các s n

ph m xây d ng càng ngày càng cao h n ó là thi t k các công trình v i xu h ng ngày càn cao h n, đ p h n và hi n đ i h n

Là m t sinh viên ra tr ng v i nh ng nh n th c v s phát tri n c a ngành xây d ng và xét n ng l c c a b n thân, đ c s đ ng ý c a cô ThS TR N TH CH LINH và khoa xây

d ng em đã quy t đ nh ch n CHUNG C AN BÌNH là đ tài CHUNG C AN BÌNH

đ c xây d ng t i ng s 1 , Qu c l 1A, Xã An Bình, Huy n D An, T nh Bình

D ng

Trong quá trình th c hi n dù đã c g n nhi u song ki n th c còn h n ch kinh nghiêm còn

ch a sâu s c nên ch c ch n không tránh kh i sai sót Kính mong đ c nhi u s đóng góp

c a th y, cô đ em có th hoàn thi n h n đ tài nay

L I C M N

Khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học M TP HCM là khoảng thời gian để em học

hỏi những kiến thức mới ; nâng cao sự hiểu biết , tư duy cho bản thân

Trong môi trường sư phạm kỹ thuật không những em được học tập , trao dồi về

chuyên môn mà còn giúp em rèn luyện được tác phong đạo đức cho bản thân ( rèn luyện

kiến thức chuyên môn và còn rèn luyện luôn cả phẩm chất đạo đức )

Được sự giảng dạy , giúp đỡ tận tình của quí thầy cô ở Bộ môn Xây Dựng thuộc

khoa Xây Dựng Và i n em đã tích lũy và nâng cao được vốn kiến thức chuyên môn –

những kiến thức rất cần thiết cho em để có bước chân vào đời , để có thể hoạt động trong

lĩnh vực xây dựng

Em xin gửi lời biết ơn đến :

Ban Giám Hiệu trường Đại Học M TP.HCM Quí thầy cô ở bộ môn Xây Dựng thuộc Khoa Xây Dựng và i n Thư viện trương Đại Học M TP.HCM

Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn chân thành đến :

Cơ TR N TH CH LINH – giáo viên hướng dẫn luận án tốt nghiệp Xin cám ơn tất cả các bạn cùng lớp - những người đã cùng tôi học tập nghiên cứu

trong suốt thời gian vừa qua

Cuối lời em xin kính chúc quí thầy cô luôn dồi dào sức khỏe và luôn có được thật

nhiều niềm vui trong công việc

Xin chân thành cảm ơn!!!

TP HCM Tháng 01/2013 Sinh viên

NGUY N NG C H NG

M C L C

L i m đ u

L i c m n

M c l c

1  Tông quan v ki n trúc công trình 2

2  Gi i pháp đi l i……… ……2

3 c đi m khí h u – Khí t ng – Th y v n 2

4 Các gi i pháp k thu t 2

4.1.H th ng đi n 2

4.2.H th ng cung c p n c 3

4.3.H th ng thoát n c 3

4.4.H th ng thông gió chi u sáng 3

4.5.An toàn phòng cháy ch a cháy 3

CH NG II: PHÂN TÍCH H K T C U, L A CH N TIÊU CHU N, V T

LI U THI T K .4

1.PHÂN TÍCH H K T C U .4

2.L A CH N GI I PHÁP K T C U CHO CÔNG TRÌNH 4

3  PH NG PHÁP XÁC NH N I L C ,TÍNH TOÁN K T C U 4

4 L A CH N TIÊU CHU N, V T LI U THI T K .4

4.1 Tiêu chu n thi t k .4

4.2 L a ch n v t li u: 4

CH NG III: TÍNH TOÁN SÀN T NG I N HÌNH 6

I M T B NG B TRÍ H D M SÀN T NG I N HÌNH: .6

II.C U T O SÀN 6

1 Ch n s b kích th c d m 6

2 Chi u dày sàn 7

3 V t li u 7

4 C u t o sàn .7

III T I TR NG TRUY N LÊN SÀN 8

1 T nh t i tác d ng lên sàn 8

2 Ho t t i tác d ng lên sàn 9

IV XÁC NH N I L C CÁC Ô SÀN B NG PH NG PHÁP TRA B NG 10

1 Sàn b n kê 4 c nh 10

2 Sàn b n d m 12

V TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO CÁC Ô SÀN .13

VI KI M TRA VÕNG C A SÀN .15

CH NG IV: TÍNH TOÁN C U THANG B .16

A C U THANG T NG 1 16

I CÁC C TR NG C U THANG T NG 1 16

II T I TR NG TÁC D NG LÊN B N THANG 17

1 B n chi u ngh .17

2 B n b n thang ( b n nghiêng ) 18

III TÍNH TOÁN N I L C 19

IV TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO B N THANG 20

1 V t li u s d ng 20

2 Tính c t thép cho b n thang 20

3 Tính toán d m thang 21

B C U THANG T NG 2 24

I CÁC C TR NG C U THANG T NG 2 24

II T I TR NG TÁC D NG LÊN B N THANG 25

1 B n chi u ngh .25

2 B n b n thang ( b n nghiêng ) 26

III TÍNH TOÁN N I L C 26

IV TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO B N THANG 28

1 V t li u s d ng 28

2 Tính c t thép cho b n thang 28

3 Tính toán d m thang 29

CH NG V: TÍNH B N C MÁI 32

I CH N KÍCH TH C D M B N C 33

1 Ch n s b kích th c d m n p b .33

2 Ch n kích th c s b d m sàn đáy b .33

II TÍNH TOÁN THÀNH B .35

1 S đ tính và t i tr ng……… 35

2 Tính toán n i l c……… ……… 37

3 Tính toán c t thép………38

III TÍNH TOÁN B N N P B ……… …39

1 S đ tính và t i tr ng ……… 39

2 N i l c và tính toán c t thép……….……… 40

3 Tính toán c t thép cho b n n p……….……… 40

IV TÍNH TOÁN H D M N P B …….…….……… … 41

1 T i tr ng tác d ng lên h d m n p ……… 41

2 S đ tính toán và n i l c h d m n p ……… 43

3 Tính toán c t thép cho d m n p……….……… 48

V TÍNH TOÁN B N ÁY B ………… ….…….……….… … 49

1 S đ tính và t i tr ng ……… ……… 50

2 N i l c và tính toán c t thép ……… …….……… 51

3 Tính toán c t thép cho b n đáy.……….……… 51

VI TÍNH TOÁN H D M ÁY B ………… ….…….……….… 52

1 T i tr ng tác d ng lên h d m n p ……… ………52

2 S đ tính toán và n i l c h d m đáy……… ……… 53

3 Tính toán c t thép cho d m đáy.……….……… 56

CH NG VI: TÍNH KHUNG PH NG TR C 2 .60

I CH N S B TI T DI N D M C T 61

1 Ch n s b ti t di n d m ……… ………61

2 Ch n s b ti t di n c t ……… ………62

II T I TR NG NG TÁC D NG VÀO KHUNG TR C 2 67

1 Nguyên t c truy n t i……….……… ………67

2 Các d ng t i tr ng tác d ng lên khung tr c 2……… ………….…… 67

3 T ng h p t i hình thang , tam giác ……….……… 68

III T I T P TRUNG TÁC D NG LÊN KHUNG TR C 2 .68

1 Sàn mái……….……… ………68

2 Sàn t ng 2 đ n t ng 8……….……… ………….…… 70

3 T ng tr t……… ……….……… 73

IV T I TR NG GIÓ .74

V CÁC TR NG H P T I TR NG TÁC D NG LÊN KHUNG .75

1 Các tr ng h p t i tr ng……… ………75

2 Các tr ng h p t h p t i tr ng……… ………75

3 Các s đ ch t t i……… ……… ………77

VI TÍNH TOÁN C T THÉP KHUNG TR C 2 .90

1 Tính toán c t thép cho d m khung tr c 2 … ………90

2 Tính toán c t thép cho c t khung tr c 2 ……… ……… …… ………96

CH NG VII: THI T K N N MÓNG .101

I T NG QUAN V N N MÓNG 101

II ÁNH GIÁ I U KI N A CH T CÔNG TRÌNH 101

III L A CH N CÁC PH NG ÁN MÓNG 104

PH NG ÁN 1 : THI T K MÓNG C C ÉP……… ……….105

I CH N S B TI T DI N ÁY ÀI MÓNG 105

II L A CH N CÁC THÔNG S C C ÉP……… 106

1 Các thông s c a c c ép … ……… ………106

2 Ki m tra các đi u ki n l p d ng c c……… ……… …… ………107

III TÍNH TOÁN S C CH U T I C A C C……… ……… ……… 109

1 Kh n ng ch u t i c a c c theo v t li u……… ………109

2 Kh n ng ch u t i c a c c theo đ t n n……… ……… …….…… 109

A THI T K MÓNG M1 – TR C 2

1 T i tr ng tác d ng……… ……… …115

2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c……… ……… …….… …115

3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c……… ……… …….… …117

4 Ki m tra n đ nh d i m i c c………….……… ……… …….… …118

5 Tính lún cho móng………… ………….……… ……… …….…… 120

6 Tính toán k t c u đài móng……….122

B THI T K MÓNG M2 – TR C 2 1 T i tr ng tác d ng……… ……… …125

2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c……… ……… …….… …126

3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c……… ……… …….… …128

4 Ki m tra n đ nh d i m i c c………….……… ……… …….… …129

5 Tính lún cho móng………… ………….……… ……… …….…… 131

6 Tính toán k t c u đài móng……….133

PH NG ÁN 2 : THI T K MÓNG C C KHOAN NH I……… ……….137

I L A CH N CÁC THÔNG S C C KHOAN NH I………… ………….…… 138

1 V t li u làm c c……… … ……… ………138

2 Ti t di n c a c c……… ……… …… ………138

3 Ti t di n s b c a đáy đài……… ……… …… ………138

II TÍNH TOÁN S C CH U T I C A C C……… ………… ………… ……… 138

1 Kh n ng ch u t i c a c c theo v t li u……… ………138

2 Kh n ng ch u t i c a c c theo đ t n n……… ……… …….…….139

A THI T K MÓNG M1 – TR C 2 1 T i tr ng tác d ng……… ……… …142

2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c……… ……… …….… …142

3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c……… ……… …….… …143

4 Ki m tra n đ nh d i m i c c………….……… ……… …….… …144

5 Tính lún cho móng………… ………….……… ……… …….…… 146

6 Tính toán k t c u đài móng……….149

B THI T K MÓNG M2 – TR C 2 1 T i tr ng tác d ng……… ……… …152

2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c……… ……… …….… …153

3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c……… ……… …….… …154

4 Ki m tra n đ nh d i m i c c………….……… ……… …….… …155

5 Tính lún cho móng………… ………….……… ……… …….…… 157

6 Tính toán k t c u đài móng……….160

CH NG II PHÂN TÍCH H K T C U, L A CH N TIÊU CHU N, V T LI U THI T K

1 PHÂN TÍCH H K T C U :

H kêt c u ch u l c trong nhà cao t ng là các c u ki n d ng thanh nh : C t, d m Và

các c u ki n d ng t m nh : Sàn, Chúng liên k t v i nhau t o thành m t h k t c u cùng ch u

l c cho nhà cao t ng

+ H k t c u khung : bao g m d m và sàn liên k t c ng v i nhau t i các nút c ng, Các khung

ph ng liên k t v i nhau thành m t h khung không gian

2 L A CH N GI I PHÁP KÊT C U CHO CÔNG TRÌNH:

Do đ c đi m công trình có m t b ng t ng đ i đ i x ng và có chiêu cao t ng khá l n

nên ch n gi i pháp k t c u khung ch u l c là gi i pháp đ c áp d ng r ng rãi trong nhà cao

t ng hi n nay Vi t Nam

Xác đ nh t i tr ng tác d ng vào công trình bao g m c t i tr ng đ ng và t i tr ng ngang

- Ch n s b kích th c các c u ki n c t, d m, sàn, vách…

- Tính toán k t c u sàn :Tính tay, tra b ng, ph n m m Excel

- S d ng ph n m m Sap2000 đ gi i khung, sau đó xu t n i l c và tính c t thép cho khung

b ng ph n m m EXCEL

- Sau khi gi i khung ta có đ c k t qu n i l c t i v trí chân móng, t đó ti n hành thi t k k t

c u móng

4 L A CH N TIÊU CHU N, V T LI U THI T K :

4.1 Tiêu chu n thi t k :

- TCVN 2737 -1995 : Tiêu chu n v t i tr ng và tác đ ng

- TCVN 356 -2005 : Tiêu chu n thi t k k t c u BTCT

- TCVN 198 -1997 : Nhà cao t ng , thi t k k t c u bê tông c t thép

- TCVN 195- 1997 : Nhà cao t ng, thi t k c c khoan nh i

- TCVN 205 -1998 : Móng c c – tiêu chu n thi t k

(KN/m2)

- Thép CII :

+ C ng đ ch u kéo tính toán :Rs = 280 (MPa) = 280000 (KN/m2

) + C ng đ ch u nén tính toán : Rsc = 295 (MPa) = 295000 (KN/m2

) + C ng đ ch u kéo tính toán thép ngang : Rsw = 224 (MPa) = 224000(KN/m2

) + Mô đun đàn h i : Es = 210000 (MPa) = 21 x107

CH NG III TÍNH TOÁN SÀN T NG I N HÌNH

22

1)

3

23

1(

)683455(8200)

12

118

1()12

118

1(

d d

n d

h b

L h

đ i v i d m chính

1)

3

22

1(

)683410(8200)12

120

1()12

120

1(

d d

n d

h b

L h

đ i v i d m ph

V y ch n : D m chính : 300x600 (mm)

D m ph : 250x500 (mm) Các d m cơng son ch n : 200x400 (mm)

Trong tính tốn nhà cao t ng sàn đ c xem nh là tuy t đ i c ng trong m t ph ng sàn

do đĩ b dày ph i đ l n đ đ m b o các đi u ki n sau:

+ Sàn khơng b rung đ ng , bi n d ng khi ch u t i tr ng ngang (giĩ, bão, đ ng đ t ) nh

Gạch Ceramic Vữa lót

Bản sàn btct Vữa trát Vữa tạo dốc

SÀN THƯỜNG SÀN BAN CÔNG WC

III T I TRONG TRUY N LÊN SÀN :

T NH T I VÀ HO T T I SÀN

Ta tra h s theo s đ ô b n s 9 (liên k t ngàm c 4 c nh)

1 Sàn b n kê 4 c nh:

- Khi L2 2

L1 thì b n đ c xem là b n kê, lúc này b n làm vi c theo 2 ph ng, có các ô

sàn S2,S3, S5, S6,S8,S9, S10, S11

MII

MIMI

-mi1, mi2, ki1, ki2: các h s đ c tra theo b ng tra ph l c 15 trang 451- sách k t

c u bê tông c t thép_t p 2 (Tác gi : Võ Bá T m, NXB H qu c gia Tp.hcm)

Mg i =

12

l

q 2(KN.m)

Ps

G i 2.4750

b m

h b R

+

s

o b

b s

R

h b R

.0

s

b R

CH NG IV TÍNH TOÁN C U THANG B

A - C U THANG T NG 1

1 M t b ng – M t c t c u thang t ng 1:

MB-MC C U THANG

10.2

839.002.0)175.027.0(

27.0

839.002.0)175.027.0(

2

cos3

'22

g

g  = 7.09 (KN/m²)

2.2. i v i lan can ta quy v t i trên đ n v m2

b n thang : 385

.03.1

5.0

2 1 1 1 2 2 2

L x q L

L x

L x



RA =

2 1

2 1 1 1 2 2 2

2

)2

(cos

L L

L x q L

L x

2

06.1742.7)06.12

34.3(839.0

34.3425.10

Mx = RA.x -

cos22

Q = RA -

cos2

q

x

 x =

425.10

839.074

26 x

= 2.152 m thay x v a tìm đ c tính đ c Mmax

Mmax = RA.x -

cos22

q 2

x = 26.74 x 2.152

-839.02

425.10

x

2152

2 = 28.773 KN.m Tính c t thép :

b m

h b R

b s

R

h b R

.0

s

b R

734.01(400

2251

734.0)

1.11(1

V i: 734 0.008 R 0.850.008114.50

 - ng su t gi i h n c a c t thép vùng ch u nén đ c l y nh sau:

u sc.

 = 500 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm

vi c b<1

u sc.

 = 400 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm

vi c 1b 

(SÁCH K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 1 c a: VÕ BÁ T M trang 55)

g  (  )  = 0.2(0.25-0.1)×1.1×25 =0.825 (KN/m)

- Tr ng l ng t ng xây trên d m

t t

t h n b

gt   = 0.23x 1.65 x 1.1 x 18 = 7.51 (KN/m)

- T i tr ng do b n thang truy n vào chính là ph n l c g i t a c a v 1:

- RA = 22.97KN

- Quy v phân b đ u trên d m: qA = 22.97

00.1

97.22

2.331

2.331.31

b

m

h b R

.0

07.40

x 0.337 < R ( b trí c t đ n ) +  1 (12m) =1 (120.296) = 0.429

+

s

o b

b

s

R

h b R

.0429.0

1.911

2.11%

+ 100 3.2%

280000

14500618

.0

s

b R

bt b n f b

Q

bh R

²265.02.01050)

001(24

tt

2 4

ax

ax

(1 )

b n b bt o m

m

R bh s

Q

 =      

45.44

²265.02.01050)

01(5.1

2821030

1021515

E sw

b

s w

b1 1R b 10.0114.50.855

o b

B - C U THANG T NG 2

1 M t b ng – M t c t c u thang t ng 2:

MB-MC C U THANG

65.1

876.002.0)165.03.0(

3.0

876.002.0)165.03.0(

2

cos3

'22

g

g  = 5.24 (KN/m²)

2.2. i v i lan can ta quy v t i trên đ n v m2

b n thang : 385

.03.1

5

2 1 1 1 2 2 2

L x q L

L x

L x



RA =

2 1

2 1 1 1 2 2

2

2

)2

(cos

L L

L x q L

L x

605.0742.764.254.3225.9



x x

Mx = RA.x -

cos22

q

x

 x =

225.9

876.065

21 x

= 2.056 m

thay x v a tìm đ c tính đ c Mmax

Mmax = RA.x -

cos22

q 2

x = 21.65 x 2.056

-876.02

225.9

2044

2 = 22.25 KN.m Tính c t thép :

b m

h b R

b s

R

h b R

.0

s

b R

734.01(400

2251

734.0)

1.11(1

V i: 734 0.008b R b 0.850.008114.50

 = 0.85 – đ i v i bêtông n ng

 = 0.8 – đ i v i bêtông h t nh nhóm A

 = 0.75 – đ i v i bêtông h t nh nhóm B,C

 - ng su t trong c t thép (MPa) l y b n Rs đ i v i c t thép có gi i h n ch y

th c t : CI, CII, CIII, A-I, A-II, A-III, A-IIIB, Bp-I

u sc.

 - ng su t gi i h n c a c t thép vùng ch u nén đ c l y nh sau:

u sc.

 = 500 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm

vi c b<1

u sc.

 = 400 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm

vi c 1b 

(SÁCH K T C U BÊ TÔNG C T THÉP 1 c a: VÕ BÁ T M trang 55)

g  (  )  = 0.2(0.25-0.1)×1.1×25 =0.825 (KN/m)

- Tr ng l ng t ng xây trên d m

t t

t h n b

65.21

V y t ng t i tr ng tác d ng lên d m DCN là :

q = 0.825 + 7.51 + 21.65 = 29.735 (KN/m)

m

h b R

.0

06.38

x 0.315 < R ( b trí c t đ n ) +  1 (12m) =1 (120.315) = 0.391

+

s

o b

b

s

R

h b R

.0391.0

5.763

1.77%

280000

14500618

.0

s

b R

bt b n f b

Q

bh R

²265.02.01050)

001(24

tt

2 4

ax

ax

(1 )

b n b bt o m

m

R bh s

Q

 =      

45.44

²265.02.01050)

01(5.1

2821030

1021515

E sw

b

s w

b1 1R b 10.0114.50.855

o b

2.8

làm vi c nh b n kê b n c nh nên :

)(60300040

8.0

mm

h b   

- Do b n n p ch y u ch ch u t i tr ng b n thân và ho t t i s a ch a nên có th ch n

chi u dày b n n p là hb = 80 (mm)

- Do b n đáy b n c mái ngoài ch u tr ng l ng b n thân , thì còn ch u tr ng l ng

n c, nên thi t k b n đáy đ c thi t k dày h n

- Dùng h d m tr c giao chia b n đáy b thành 4 ô sàn có kích th c 4.1×3 (m)

- Vì đáy b đ c chia thành 4 ô b n gi ng nhau nên ta ch tính 1 ô b n và các ô b n khác

b trí thép t ng t

+ Chi u dày b n đáy : hs = 0.12 (m) + D m chính D1 , D2 : 0.35×0.8 (m) + D m ph : D3, D4 : 0.3×0.6 (m) + Ch n ti t di n c t : 0.4×0.4(m)

S đ tính toán thành b

- Tính cho t h p ch có gió đ y, b không ch a n c

M c dù vi c c ng th (trong và ngoài) c a hai tr ng h p là khác nhau nh ng vì t i tr ng

c a tr ng h p ch có gió đ y nh h n nhi u so v i tr ng h p b ch a đ y n c + gió hút,

nên có th b qua, vì khi tính toán luôn b trí 2 l p thép, vi c tính toán b trí thép cho tr ng

h p áp l c n c + gió hút đ đ m b o ch u l c cho tr ng h p ch có gió đ y

- Tính cho t h p gió hút + áp l c n c

S đ tính và t i tr ng tác d ng