1.3.Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Giải pháp thiết kế mặt bằng: Công trình gồm 9 tầng có các mặt bằng điển hình giống nhau nằm chung trong hệkết cấu khung bê tông cốt thép kết hợp với lõi cứn
Trang 1Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
MỤC LỤC
PHẦN I – KIẾN TRÚC
Trang 2Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
10%
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S PHẠM THỊ LOAN
SINH VIÊN THỰC HIỆN: VŨ NGỌC HUỲNH
LỚP: XDK12A
MSSV: 1151560027
THUYẾT MINH PHẦN KIẾN TRÚC NHIỆM VỤ:
1 Giới thiệu về công trình
2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội
3 Giải pháp kiến trúc
CÁC BẢN VẼ KÈM THEO:
1. KT.01– Mặt bằng tổng thể, mặt bằng tầng 1 đến tầng 9 và mặt bằngmái
2. KT.02 – Các mặt đứng,mặt cắt và các chi tiết
Trang 3Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
1.1.Giới thiệu về công trình
Thành phố Hồ Chi Minh là một thành phố đông dân, giải quyết vấn đề nhà
ở cho người dân là vấn đề cấp bách
Trong điều kiện đất đai hạn hẹp , diện tích đất xây dựng bị thiếu một cách
trầm trọng, giá đất xây dựng ngày càng cao thì việc xây dựng chung cư cao tầngthay thế những chung cư thấp tầng, các chung cư đã xuống cấp là rất cần thiết đểgiải quyết nhu cầu của ngưới dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan của đô thị
Mặt khác trong nhận thức của không ít người dân khi nói đến chung cư làmcho họ liên tưởng đến những ngôi nhà với kiến trúc rập khuôn ,công năng khônghợp lý gây khó khăn cho việc ăn ở, sinh hoạt và đồng thời đó là những ngôi nhàxuống cấp, và không đẹp
Do đó việc xây dựng những chung cư có kiến trúc đẹp , kết cấu vững chắc
tiện nghi phù hợp với người dân sẽ thay đổi suy nghĩ không mấy tốt đẹp về chung
cư ,qua đó làm cho họ thấy rằng việc sống trong những chung cư sẽ là xu thế trongcuộc sống đô thị hoá , hiện đại hoá đang xảy ra mạnh mẽ ở nước ta hiện nay cũngnhư trong tương lai
Công trình CHUNG CƯ ĐÔNG HƯNG 1 Phường Đông Hưng Thuận
-Quận 12-T.P Hồ Chí Minh được xây dụng trên khu đất khá bằng phẳng được nằmsát ở trục đường giao thông chính với tổng diện tích đất khuôn viên đất xây dựng là9867,7m2 với hệ thống tường rào bao quanh Trong đó diện tích sử dụng là 880m2.Công trình bao gồm 9 tầng, chiều cao tầng 1 là 3,9m, các tầng 2-9 có chiều cao là3,9m với kết cấu chịu lực chính là khung bê tông cốt thép
Đánh giá ưu nhược điểm của khu đất xây dựng :
Ưu điểm :
- Công trình được xây dựng trên khu đất tương đối bằng phẳng , điều kiệnnền đất tương đối tốt và ổn định nên thuân lợi cho việc xây dựng và xử lý nền
Trang 4Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
- Công trình đặt ở thành phố Hồ Chí Minh nên dể dàng cho việc cung ứngvật liệu thiết bị máy móc và nhân công
Nhược điểm:
- Do công trình đặt ở trong thành phố nên khi thi công có thể gây ra bụi,tiếng ồn gây ảnh hưởng đến người dân nên khi thi công cần có các biện pháp chechắn hợp lý hạn chế ảnh hưởng đến ngưới dân và công trình lân cận
Chung cư Đông Hưng 1 được bố trí trong khu quy hoạch để xây dựng chung
cư mới ở quận 12 Thành Phố Hồ Chí Minh
Mặt chính của công trình năm ở hướng Bắc nhìn ra đường ở mặt đường nàylùi vào 10m Hai bên công trình và phía sau có khuôn viên cây xanh và lối đi nội bộ
để giải quyết nhu cầu nghỉ ngơi giải trí cho dân cư khu chung cư
1.2.Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội
1.2.1 Khí hậu , thủy văn
Công trình nằm ở thành phố Hồ Chí Minh, nhiệt độ bình quân hằng nămlà300c chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng12) và thấp nhất (tháng 7) là
80c
Thời tiết hằng năm chia thành hai mùa rõ rệt đó là mùa mưa và mùa khô
Mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10đến tháng 5 năm sau
Độ ẩm trung bình từ 80% đến 85% Hai hướng gió chủ yếu hướng Tây Nam
và Đông Nam , tháng có gió mạnh nhất là tháng 6 , tháng có gió yếu nhất là tháng12
Tốc độ gió trung bình là 2,15m/s
1.2.2 Điều kiện kinh tế, xã hội.
Dự án được thực hiện có một ý nghĩa rất quan trọng, tạo lập môi trường pháttriển đô thị, tạo nên điểm nhấn kiến trúc của thành phố, nâng cao chất lượng cuộc
sống tiện nghi, tạo không gian hài hoà cho sự phát triển kinh tế của thành phố, tạo
điều kiện cho việc quản lý và sử dụng đất đai có hiệu quả, từng bước xây dựng và
phát triển thành phố trở thành thành phố hiện đại, văn minh
Trang 5Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Chung cư Đông Hưng I gồm 9 tầng, khu nhà đã thể hiện tính ưu việt của
công trình chung cư hiện đại, vừa mang vẻ đẹp về kiến trúc, thuận tiện trong sử
dụng và đảm bảo về kinh tế khi sử dụng
Các chức năng của các tầng được phân ra hết sức hợp lý và rõ ràng
1.3.Giải pháp kiến trúc
1.3.1 Giải pháp thiết kế mặt bằng:
Công trình gồm 9 tầng có các mặt bằng điển hình giống nhau nằm chung trong hệkết cấu khung bê tông cốt thép kết hợp với lõi cứng chịu lực Các căn hộ trong côngtrình khép kín, có 1phòng ngủ, phòng khách, phòng vệ sinh Mỗi căn hộ được trang
bị hệ thống chiếu sáng, cấp - thoát nước đầy đủ Các buồng trong căn hộ được bốtrí theo dây chuyền công năng hợp lí, thuận tiện, đảm bảo sự cách li về mặt bằng vàkhông gian, không ảnh hưởng lẫn nhau về trật tự, vệ sinh và mỹ quan
Hệ thống cầu thang lên xuống bao gồm 2cầu thang bộ, 1cầu thang máy phục
vụ việc lên xuống thuận tiện, đồng thời kết hợp làm lối thoát người khi có sự cốnghiêm trọng xảy ra
Mặt bằng công trình là hình chữ nhật ngắn ( chiều rộng 21,5m; chiều dài 42,8
do đó đơn giản và rất gọn, không trải dài, hạn chế được các tải trọng ngang phứctạp do lệch pha dao động gây ra
1.3.2Giải pháp thiết kế mặt đứng:
Mặt đứng là hình dáng kiến trúc bề ngoài của công trình nên việc thiết kế mặtđứng có ý nghĩa rất quan trọng Thiết kế mặt đứng cho công trình đảm bảo tínhthẩm mỹ và phù hợp với chức năng của công trình, đồng thời phù hợp với cảnhquan xung quanh, tạo thành một quần thể kiến trúc với các công trình lân cận trongtương lai để công trình không bị lạc hậu theo thời gian Mặt đứng công trình đượcphát triển lên cao một cách liên tục và đơn điệu : không có sự thay đổi đột ngột theochiều cao nhà, do đó không gây ra những biên độ dao động lớn tập trung ở đó Tuynhiên, công trình vẫn tạo ra được một sự cân đối cần thiết Việc tổ chức hình khốicông trình đơn giản, rõ ràng Sự lặp lại của các tầng tạo bởi các ban công, cửa sổsuốt từ tầng 3÷9 tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho công trình
Trang 6Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Nhìn chung bề ngoài của công trình được thiết kế theo kiểu kiến trúc hiện đại.Cửa sổ của công trình được thiết kế là cửa sổ kính có rèm che bên trong tạo nên mộthình dáng vừa đẹp về kiến trúc vừa có tác dụng chiếu sáng tốt cho các phòng bêntrong Mặt đứng còn phải thiết kế sao cho các căn phòng thông thoáng một cách tốtnhất
1.3.3 Giải pháp giao thông công trình.
Bao gồm giải pháp về giao thông theo phương đứng và theo phương ngangtrong mỗi tầng
Theo phương đứng : Công trình được bố trí 2cầu thang bộ và 1cầu thang máy, đảm
bảo nhu cầu đi lại cho một khách sạn lớn, đáp ứng nhu cầu đi lại và thoát người khi
có sự cố
Theo phương ngang : Bao gồm sảnh tầng dẫn tới các phòng.
Việc bố trí sảnh ở giữa công trình đảm bảo cho việc đi lại theo phương ngangđến các căn hộ là nhỏ nhất Giao thông trong từng căn hộ thông qua hành lang nhỏ
từ tiền phòng đến phòng ngủ
1.3.4 Giải pháp về cấp điện.
Trang thiết bị điện trong công trình được lắp đầy đủ trong các phòng phù hợpvới chứ năng sử dụng, đảm bảo kỹ thuật, vận hành an toàn Dây dẫn điện trongphòng được đặt ngầm trong tường, có lớp vỏ cách điện an toàn Dây dẫn theophương đứng được đặt trong các hộp kỹ thuật Điện cho công trình được lấy từ lướiđiện thành phố, ngoài ra để đề phòng mất điện còn bố trí một máy phát điện dựphòng đảm bảo công suất cung cấp cho toàn nhà
1.3.5 Giải pháp thiết kế chống nóng, cấp - thoát nước
Chống nóng : Mái là kết cấu bao che cho công trình đảm bảo cho công trình không
chịu ảnh hưởng của mưa nắng
Việc bố trí bể nước ở trên mái ngoài việc cung cấp nước còn có tác dụng điềuhoà nhiệt Mái còn được chống nóng bằng lớp bêtông xỉ tạo dốc để thoát nước mưađồng thời là lớp cách âm, cách nhiệt cùng với lớp chống thấm và 2 lớp gạch lá nemlàm thành phương án chống nóng và thoát nước mưa cho mái
Trang 7Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Cấp nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua hệ
thống đường ống dẫn xuống các bể chứa đặt dưới đất, từ đó được bơm lên bể trênmái Hệ thống đường ống được bố trí chạy ngầm trong các hộp kỹ thuật xuống cáctầng và trong tường ngăn đến các phòng chức năng và khu vệ sinh
Thoát nước : Bao gồm thoát nước mưa và thoát nước thải sinh hoạt.
Thoát nước mưa được thực hiện nhờ hệ thống sênô dẫn nước từ ban công vàmái theo các đường ống nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhàrồi chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố Xung quanh nhà có hệ thống rãnhthoát nước làm nhiệm vụ thoát nước mặt
Thoát nước thải sinh hoạt : nước thải sinh hoạt từ các khu vệ sinh trên các tầngđược dẫn vào các đường ống dấu trong các hộp kỹ thuật dấu trong nhà vệ sinh từtầng 8 xuống đến tầng 1, sau đó nước thải được đưa vào bể xử lý ở dưới đất rồi từđây được dẫn ra hệ thống thoát nước chung của thanh phố
1.3.6 Giải pháp thông gió, cách nhiệt, chiếu sáng
Giải pháp thông gió của công trình là sự kết hợp giữa thông gió tự nhiên vànhân tạo Thông gió tự nhiên được thực hiện nhờ các cửa sổ, ở bốn mặt của ngôinhà đều có cửa sổ, dù gió thổi theo chiều nào thì vẫn đảm bảo hướng gió vào và ra,tạo khả năng thông thoáng tốt cho công trình
Chiếu sáng cũng được kết hợp giữa tự nhiên và nhân tạo, cửa sổ được thiết kế
là cửa kính khung nhôm nên đảm bảo việc lấy sáng tự nhiên rất tốt cho các phòng
1.3.7 Giải pháp phòng hoả.
Để phòng chống hoả hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí họng cứu hoả vàcác bình cứu hoả cầm tay nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu
Về thoát người khi có cháy : công trình có hệ thống giao thông ngang là sảnh tầng
có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là cầu thang bộ Cầu thang bố trí
ở vị trí giữa nhà thuận tiện cho việc thoát người khi có sự cố xảy ra
Trang 8Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
KẾT LUẬN:
Nhìn chung công trình đã thoả mãn yêu cầu kiến trúc chung như sau:
Yêu cầu thích dụng chung
Thoả mãn được yêu cầu thiết kế do chức năng của công trình Các phòng
sinh hoạt thoải mái, bố trí linh hoạt, tiện nghi về sử dụng cũng như điều kiện vi khí hậu
Yêu cầu bền vững
Với thiết kế hệ khung vách chịu lực, công trình đã đảm bảo chịu được tải
trọng ngang, tải trọng đứng cùng các tải trọng khác
Các cấu kiện thiết kế ngoài đảm bảo các tải trọng tính toán không làm phát
sinh các biến dạng vượt quá giới hạn cho phép
Với phương pháp thi công bê tông toàn khối các kết cấu có tuổi thọ lâu dài
và làm việc tốt
Yêu cầu kinh tê
Mặt bằng và hình khối kiến trúc phù hợp với yêu cầu sử dụng, hạn chế đến
mức tối thiểu các diện tích và khoảng không không cần thiết
Giải pháp kết cấu hợp lý, cấu kiện làm việc với điều kiện sát thực tế, đảm
bảo sử dụng và bảo quản ít tốn kém
Yêu cầu mỹ quan
Với dáng vẻ hình khối cũng như tỷ lệ chiều cao và chiều rộng hợp lý tạo chocông trình có dáng vẻ uy nghi và vững chắc
Các ô cửa kính mầu, màu sắc gạch lát, nước sơn tạo cho công trình dáng
vẻ đơn giản và thanh thoát
Kiến trúc bên trong và bên ngoài hài hoà phù hợp với điều kiện Việt Nam
Trang 9Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
PHẦN II - KẾT CẤU
45%
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : T.S PHẠM THỊ LOAN SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ NGỌC HUỲNH LỚP : XDK12A
MSSV : 1151560027
THUYẾT MINH PHẦN KẾT CẤU NHIỆM VỤ:
1. Chọn kích thước tiết diện cột dầm, sàn, lõi
2. Lập mặt bằng và bố trí cấu kiện chịu lực: Tầng điển hình
Trang 10Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
CƠ SỞ TÍNH TOÁN
1 Các tài liệu sử dụng trong tính toán.
1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 356:2005
2 TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế
3 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế
2 Tài liệu tham khảo.
1 Hướng dẫn sử dụng chương trình ETAB 9.5
2 Sàn sườn BTCT toàn khối – ThS.Nguyễn Duy Bân, ThS Mai TrọngBình, ThS Nguyễn Trường Thắng
3 Kết cấu bêtông cốt thép ( phần cấu kiện cơ bản) – Pgs Ts Phan QuangMinh, Gs Ts Ngô Thế Phong, Gs Ts Nguyễn Đình Cống
4 Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) – Gs.Ts Ngô Thế Phong,Pgs Ts Lý Trần Cường, Ts Trịnh Thanh Đạm, Pgs Ts Nguyễn Lê Ninh
Trang 11Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.1 Sơ bộ phương án kết cấu
Nhược điểm: Việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặtkhác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấukiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém Đặc biệt với môi trường khí hậunhiệt đới nóng ẩm gió mùa của Việt Nam, công trình bằng thép kém bền với nhiệt
độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫnđến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình
Tóm lại: Nên sử dụng thép cho các kết cấu cần không gian sử dụng lớn,chiều cao lớn (nhà siêu cao tầng H > 100m), nhà nhịp lớn như các bảo tàng, sân vậnđộng, nhà thi đấu, nhà hát.v.v
2.1.1.2 Công trình bằng bê tông cốt thép
Ưu điểm: Khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi côngđơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ Ngoài ra nhờ sự làmviệc chung giữa 2 loại vật liệu ta có thể tận dụng được tính chịu nén tốt của bê tông
và chịu kéo tốt của cốt thép
Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăngnhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phứctạp
Tóm lại:Nên sử dụng bê tông cốt thép cho các công trình dưới 30 tầng(H <100m)
Trang 12Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
2.1.2.Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực
*Khái quát chung:
Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo nêntiền đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấuchịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầukiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế
Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quanđến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao tầng, thiết bị điện, đườngống, yêu cầu thiết bị thi công, tiến độ thi công, đặc biệt là giá thành công trình và
sự hiệu quả của kết cấu mà ta chọn
*Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng.
2.1.2.1.Tải trọng ngang.
Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên
của độ cao Còn trong kết cấu cao tầng, nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ratăng lên rất nhanh theo độ cao Áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết
kế kết cấu
Nếu công trình xem như một thanh công xôn ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ
lệ với chiều cao, mômen do tải trọng ngang tỉ lệ với bình phương chiều cao
M = P×H (Tải trọng tập trung) ; M = q×H2/2 (Tải trọng phân bố đều)
Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc bốn của chiều
H - Chiều cao công trình
Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu của thiết kế
kết cấu
Trang 13Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
2.1.2.2.Hạn chế chuyển vị.
Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh.Trong thiết kế kết cấu, không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà cònyêu cầu kết cấu có đủ độ cứng cho phép Khi chuyển vị ngang lớn thì thường gây racác hậu quả sau:
− Làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ đặc biệt là kết cấu đứng: Khi chuyển vịtăng lên, độ lệch tâm tăng lên do vậy nếu nội lực tăng lên vượt quá khả năngchịu lực của kết cấu sẽ làm sụp đổ công trình
− Làm cho mọi người sống và làm việc trong công trình cảm thấy khó chịu vàhoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt
− Làm tường và một số trang trí xây dựng bị nứt và phá hỏng, làm cho ray thangmáy bị biến dạng, đường ống, đường điện bị phá hoại
Do vậy cần phải hạn chế chuyển vị ngang
2.1.2.3.Giảm trọng lượng bản thân.
− Xem xét từ sức chịu tải của nền đất Nếu cùng một cường độ thì khi giảm
trọng lượng bản thân có thể tăng thêm chiều cao công trình
− Xét về mặt dao động, giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham
gia dao động như vậy giảm được thành phần động của gió và động đất
− Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm
giá thành công trình bên cạnh đó còn tăng được không gian sử dụng
Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm
đến giảm trọng lượng bản thân kết cấu
2.1.2.4.Hệ kêt cấu khung chịu lực.
Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các
nút cứng Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà
Ưu điểm: Việc thiết kế tính toán hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu
nhiều, thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm Các công nghệ,vật liệu lại dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao
Trang 14Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Nhược điểm: Chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ
thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết nàykhông được phép có biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rấtnhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột
Tóm lại: Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng với thiết kế
kháng chấn cấp ≤ 7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9
Các công trình đòi hỏi sự linh hoạt về công năng mặt bằng như khách sạn, tuy
nhiên kết cấu dầm sàn thường dày nên chiều cao các tầng phải lớn để đảm bảo
chiều cao thông thủy
2.1.2.5.Hệ kêt cấu khung – lõi.
Cấu tạo: Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa
kết cấu khung và lõi cứng Lõi cứng làm bằng bêtông cốt thép Chúng có thể dạnglõi kín hoặc vách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thốngkhung bố trí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và lõi được liên kết vớinhau qua hệ thống sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn
Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách đóng vai trò
chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõchức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cộtdầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung vàlõi cùng chịu, thông thường do hình dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nêncũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng
Trong thực tế hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều
loại công trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến
40 tầng Do vậy khả năng thiết kế, thi công là chắc chắn đảm bảo
2.1.2.6.Hệ kêt cấu khung - vách - lõi kêt hợp.
Cấu tạo: Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, lúc này
tường của công trình thường sử dụng vách cứng
Ưu điểm: Hệ kết cấu này có độ cứng chống uốn và chống xoắn rất lớn đối
với tải trọng gió
Trang 15Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Hệ kết cấu này thích hợp với những công trình cao trên 40m, tuy nhiên hệkết cấu này đòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí khônglinh hoạt
2.1.3.Các giải pháp về kết cấu sàn.
2.1.3.1.Sàn sườn toàn khối bê tông cốt thép.
Cấu tạo: Hệ kết cấu sàn bao gồm dầm chính, phụ, bản sàn.
Ưu điểm: Lý thuyết tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi
công đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phúnên thuận tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượng đảm bảo do đã
có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi công trước đây
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu
độ lớn, phải sử dụng hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không có hệthống cột giữa, dẫn đến chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng caochiều cao tầng không có lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang Không gian kiếntrúc bố trí nhỏ lẻ, khó tận dụng Công tác lắp dựng ván khuôn tốn nhiều chi phí thờigian và vật liệu
2.1.3.2.Sàn ô cờ BTCT.
Cấu tạo: Hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai
phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạokhoảng cách giữa các dầm vào khoảng 3m Các dầm chính có thể làm ở dạng dầmbẹt để tiết kiệm không gian sử dụng trong phòng
Ưu điểm: Giảm được số lượng cột bên trong nên tiết kiệm được không gian
sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao vàkhông gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ Khả năng chịu lực tốt, thuậntiện cho bố trí mặt bằng
Nhược điểm: Thi công phức tạp và giá thành cao Mặt khác, khi mặt bằng
sàn quá rộng vẫn cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránhđược những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Việc kết
Trang 16Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
hợp sử dụng dầm chính dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể được thực hiệnnhưng chi phí cũng sẽ tăng cao vì kích thước dầm rất lớn
2.1.3.3.Sàn không dầm ứng lực trước.
Cấu tạo: Hệ kết cấu sàn bao gồm các bản sàn kê trực tiếp lên cột(có thể có
mũ cột, bản đầu cột hoặc không)
Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết
kiệm được không gian sử dụng và dễ phân chia Tiến độ thi công sàn ƯLT (6 - 7ngày/1tầng/1000m2 sàn) nhanh hơn so với thi công sàn BTCT thường Do có thiết
kế điển hình không có dầm giữa sàn nên công tác thi công ghép ván khuôn cũng dễdàng và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác do ván khuôn được tổ hợp thànhnhững mảng lớn, không bị chia cắt, do đó lượng tiêu hao vật tư giảm đáng kể, năngsuất lao động được nâng cao Khi bêtông đạt cường độ nhất định, thép ứng lựctrước được kéo căng và nó sẽ chịu toàn bộ tải trọng bản thân của kết cấu mà khôngcần chờ bêtông đạt cường độ 28 ngày Vì vậy thời gian tháo dỡ cốt pha sẽ được rútngắn, tăng khả năng luân chuyển và tạo điều kiện cho công việc tiếp theo được tiếnhành sớm hơn Do sàn phẳng nên bố trí các hệ thống kỹ thuật như điều hoà trungtâm, cung cấp nước, cứu hoả, thông tin liên lạc được cải tiến và đem lại hiệu quảkinh tế cao
Nhược điểm: Tính toán tương đối phức tạp, mô hình tính mang tính quy
ước cao, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm vì phải thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài Thicông phức tạp đòi hỏi quá trình giám sát chất lượng nghiêm ngặt Thiết bị và máymóc thi công chuyên dùng, đòi hỏi thợ tay nghề cao Giá cả đắt và những bất ổnkhó lường trước được trong quá trình thiết kế, thi công và sử dụng
2.1.3.4 Sàn ứng lực trước hai phương trên dầm
Cấu tạo: Tương tự như sàn phẳng nhưng giữa các đầu cột có thể được bố
trí thêm hệ dầm, làm tăng độ ổn định cho sàn
Ưu nhược điểm: Phương án này cũng mang các ưu nhược điểm chung của
việc dùng sàn BTCT ứng lực trước So với sàn phẳng trên cột, phương án này có
Trang 17Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
mô hình tính toán quen thuộc và tin cậy hơn, tuy nhiên phải chi phí vật liệu cho việcthi công hệ dầm đổ toàn khối với sàn
2.1.4.Lựa chọn các phương án kết cấu.
2.1.4.1.Lựa chọn vật liệu kêt cấu.
Từ các giải pháp vật liệu đã trình bày chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụngcho toàn công trình do chất lượng bảo đảm và có nhiều kinh nghiệm trong thi công
và thiết kế
- Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-1991
+ Bêtông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng tạonên một cấu trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bêtông có khối lượng riêng ~ 2500daN/m3
+ Mác bê tông theo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị MPa, bê tông đượcdưỡng hộ cũng như được thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nước Cộnghoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Cấp độ bền của bêtông dùng trong tính toán chocông trình là B25
Bê tông các cấu kiện thường B20:
+ Với trạng thái nén: Cường độ tiêu chuẩn về nén Rbn = 15MPa
Cường độ tính toán về nén Rb = 11,5MPa
+ Với trạng thái kéo: Cường độ tiêu chuẩn về kéo Rbtn = 1,4MPa
Cường độ tính toán về kéo Rbt = 0,9MPa
Môđun đàn hồi của bê tông: xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứngtrong điều kiện tự nhiên Với cấp độ bền B20 thì Eb = 27000MPa
Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thôngthường theo tiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991 Cốt thép chịu lực cho các dầm, cộtdùng nhóm CII, CIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng chobản sàn dùng nhóm CI
Cường độ của cốt thép như sau:
Cốt thép chịu lực nhóm CII: Rs = 280MPa
Trang 18Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 CII: Rs = 280MPa
Mọi loại vật liệu sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định
cường độ thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác và độ sạch Khi đạt tiêu chuẩn
thiết kế mới được đưa vào sử dụng
2.1.4.2.Lựa chọn hệ kêt cấu chịu lực.
Đối với nhà cao tầng, chiều cao của công trình quyết định các điều kiện thiết
kế, thi công hoặc sử dụng khác với các nhà thông thường khác Trước tiên sẽ ảnhhưởng đến việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình (bộ phận chủ yếu củacông trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống dưới nền đất)
Qua phân tích các ưu nhược điểm của những giải pháp đã đưa ra, Căn cứ vàothiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình, ta sử dụng hệ kết cấu “khung ”chịu lực với sơ đồ khung giằng Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, cộtgiữa, dầm chính, dầm phụ, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, một phần tải trọng ngang
và tăng độ ổn định cho kết cấu với các nút khung là nút cứng Hệ thống lõi thangmáy chủ yếu sử dụng với mục đích phục vụ giao thông, chịu phần lớn tải trọngngang và một phần tải trọng đứng tác dụng vào công trình Công trình thiết kế cóchiều dài 45m và chiều rộng 21,5m, độ cứng theo phương dọc nhà lớn hơn rất nhiềutheo phương ngang nhà.Do vậy để đơn giản ta chọn mô hình tính toán là mô hìnhkhung phẳng.Khung chọn tính toán là khung nằm trong mặt phẳng trục 3
Vì tính nhà theo sơ đồ khung phẳng nên khi phân phối tải trọng ta bỏ quatính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang Nghĩa là tải trọng truyền lên khung được
Trang 19Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
tính như phản lực của dầm đơn giản đối với tải trọng đứng truyền từ hai phía lâncận vào khung
2.1.4.3.Lựa chọn phương án sàn.
Trong hệ kết cấu nhà cao tầng sàn là vách cứng ngang, tính tổng thể yêu cầutương đối cao Hệ kết cấu sàn được lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào: chiều cao tầng,nhịp và điều kiện thi công
Qua đặc điểm của công trình ta đưa ra giải pháp dùng sàn sườn toàn khối:
là hệ kết cấu sàn được dùng hầu hết cho các công trình, phạm vi sử dụng rộng, chỉtiêu kinh tế tốt và thi công dễ dàng thuận tiện
2.1.5.Kích thước sơ bộ kết cấu.
2.1.5.1.Chọn sơ bộ tiêt diện sàn.
Sàn sườn toàn khối :
Chiều dày bản sàn được thiết kế theo công thức sơ bộ sau: m
l D
Trong đó:
D: là hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D=0,8÷1,4 lấy D=1
Đối với bản kê 4 cạnh : Dựa vào trong sơ đồ kết cấu sàn tầng điển hình ta
thấy ô sàn kê 4 cạnh có kích thước cạnh ngắn lớn nhất là l=420cm , chọn m=40,
D=1,0
⇒ hb = 40
0 , 1
x420 = 10,5cmĐối với bản loại dầm: Dựa vào trong sơ đồ kết cấu sàn tầng điển hình ta
thấy ô sàn bản loại dầm có nhịp tính toán lớn nhất là l=150cm, chọn m= 35 , D=
1,0
Trang 20Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
⇒ hb = 35
0 , 1
x150 =4,3cm ⇒Vậy thống nhất chọn chiều dày bản sàn là 10cm.
2.1.5.2.Chọn sơ bộ tiêt diện dầm.
Công thức chọn sơ bộ :
d d
m
trong đó: md = (10÷12) với dầm chính
Tương tự kích thước dầm chính theo bước cột(8,4m) là bxh= 30x75cm (D1)
Trang 21Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
b = (0.3-0.5)h= 90-150mm, chọn b = 220mm
Kích thước dầm phụ bxh = 22x30cm (D5)
Mặt cắt tiết diện dầm chính Mặt cắt tiết diện dầm phụ
2.1.5.3.Chọn sơ bộ tiêt diện cột.
Tiết diện của cột được chọn theo nguyên lý cấu tạo kết cấu bêtông cốt thép,cấu kiện chịu nén
Trang 22Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
- Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức:
F b =
(1, 2 1, 5 )
b
N R
÷
- Trong đó:
+ 1,2÷1,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen
+ Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột
+ Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (Rb=11,5MPa)
+ N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột
N: Có thể xác định sơ bộ theo công thức: N= S.q.n
Trong đó:
- S: Diện tích chịu tải của một cột ở một tầng
- q: Tải trọng sơ bộ lấy q=1,2T/m2
l o
o = ≤120; =λ
Với: lo: chiều dài tính toán của cột
→ Fb= 1150
2 , 1 1 , 517
= 0,54m2
Trang 23Chung cư Đụng Hưng I –T.P Hồ Chớ Minh
Cột biờn C2: N= (8,4.4,2+1,9.4,2).1,2.9=467,208 T
=→ Fb= 1150
2 , 1 208 , 467
= 0,49 m
s truyền tải lên cột
a b
c d
1 2 3
sơ đồ truyền tải lên cột
Trong kết cấu nhà cao tầng, cột giữa chịu tải trọng đứng lớn hơn cột biờn, tuynhiờn cột biờn chịu ảnh hưởng do tải trọng ngang gõy ra lớn hơn cột giữa Mụmenchõn cột cú độ lớn tỷ lệ với chiều cao nhà Để đảm bảo chịu tải trọng ngang ta chọn
Trang 24Líp v÷a tr¸t dµy 1,5cm Sµn btct dµy 10cm Líp v÷a lãt dµy 2 cm Líp g¹ch l¸t dµy 1 cmcÊu t¹o sµn
Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Do chỉ làm nhiệm vụ ngăn cách không gian nên ta chỉ cần xây tường dày11cm và có hai lớp trát dày 2x1,5cm
2.1.5.5.Chọn sơ bộ tiêt diện lõi.
TCXD 198 - 1997 quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:Chiều dầy của lỏi đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiên sau:
+) Không được nhỏ hơn 140mm
2.1.6.Lập mặt bằng kết cấu.
Mặt bằng kết cấu tầng điển hình thể hiện như hình vẽ sau đây:
2.2.Tính toán tải trọng tác dụng vào công trình.
2.2.1.Tĩnh tải.
Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các
kết cấu như cột, dầm, sàn và tải trọng do tường,
vách kính đặt trên công trình
Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu
tạo nên công trình
-Thép : γ= 7850 daN/m3
-Bê tông cốt thép : γ= 2500 daN/m3
-Khối xây gạch đặc :γ= 1800 daN/m3
-Khối xây gạch rỗng :γ=1500 daN/m3
Trang 25Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
- Vữa trát, lát : γ= 1800 daN/m3
Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn.Các lớp sàn phòngkhách , phòng ngủ, bếp, phòng vệ sinh và ban công , hành lang được cấu tạo nhưhình vẽ
* Tĩnh tải trên 1 m 2 sàn:
Bảng 1:Sàn tầng điển hình ( phòng khách, phòng ngủ, bếp, hành lang ).
Trang 26Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
*Tĩnh tải cầu thang.
Bảng 5: Trọng lượng bản thân cầu thang.
Trang 27Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
*Trọng lượng bản thân tường trên 1m dài.
Kể đến lỗ cửa tải trọng tường 220 và tường 110 nhân với hệ số 0.8:
Bảng 6: Trọng lượng tường gạch đặc dày 220
Các lớp
Chiều dày lớp (cm)
γ
daN/m 3
Hệ số vượt tải n
TT tính toán (daN/m 2 )
Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.8) 1275,12
Bảng 7: Trọng lượng tường gạch rỗng dày 220
Các lớp
Chiều dày lớp (cm)
γ
daN/m 3
Hệ số vượt tải n
TT tính toán (daN/m 2 )
Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.8) 1008
Trang 28Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Bảng 8:Trọng lượng tường gạch đặc dày 110.
Các lớp
Chiều dày lớp (cm)
γ
daN/m 3
Hệ số vượt tải n
TT tính toán (daN/m 2 )
Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.8) 725,76
Bảng9:Trọng lượng tường xây gạch rỗng dày 110.
Các lớp
Chiều dày lớp (cm)
γ
daN/m 3
Hệ số vượt tải n
TT tính toán (daN/m 2 )
Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.8) 632,52
Trang 29Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
2.2.2.Hoạt tải đơn vị.
Bảng 11: Bảng tính toán hoạt tải sàn.
Các phòng chức năng TT tiêu chuẩn
2.2.3.Tải trọng gió tác dụng lên công trình.
Tải trọng gió được xác định theo TCVN 2737-95 Vì công trình có chiều caolớn (H <40,0m), do đó công trình chỉ tính toán dến tải trọng gió tĩnh mà không cầntính toán đến thành phần gió động
Theo TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế Tp Hồ
Chí Minh thuộc vùng áp lực gió II-A có áp lực tiêu chuẩn là Wo = 95 daN/m2 Đây
là khu vực có ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu nên giá trị của áp lực gió sẽ
giảm đi 12 daN/m2 (khu vực II-A) => Wo = 83 daN/m2
Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình xác định theo tiêu chuẩn Việt NamTCVN 2737-1995
Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của gió ở độ cao hi so với mặt đất tựnhiên xác định theo công thức: Wi = W0.k.c
→ giá trị tính toán: Wtti = n.W0.k.c
Trong đó:
+ W0: giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió ở độ cao 10m lấy theo phân vùng gió.Khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh thuộc vùng IIA có W0 = 83 (daN/m2)
Trang 30Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn
và dạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95 Địa hình dạng A Giá trị
hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng
+ c: hệ số khí động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95, phụ thuộc vàohình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữnhật (mặt đón gió c = + 0,8 Mặt hút gió c = - 0,6)
+ n: hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2T¶i träng giã tÝnh to¸n quy vÒ lùc tËp trung, theo hai ph¬ng t¹i cèt sµn tõng tÇng:
Trang 31Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
Ta có thông số tải trọng gió tĩnh tác dụng vào khung theo bảng sau đây :
TÇng
Zj
(m)
hi (m)
Djx (m)
HÖ sè k
Wtcj (daN/m2)
Wttj
®Èy (daN/m)
Wttj hót (daN/m)
2.3 Nhập dữ liệu vào phần mềm Etab.
Sau khi đã sơ bộ chọn tiết diện các cấu kiện và tính toán xong các thành
phần tải trọng tác dụng lên công trình, ta sử dụng phần mềm Etab để dựng sơ đồ
khung không gian, sau đó ta nhập các trường hợp tải trọng lên công trình và chạy
chương trình để tính toán nội lực khung cần thiết kế
2.4 Kết quả tính và tổ hợp tải trọng
+Do nhiệm vụ được giao là tính cốt thép khung trục 6 Kết quả tính nội lực
phần tử khung trục 6 của các trường hợp tải trọng Tĩnh tải, Hoạt tải, Gió trái X+,
Gió phải X-, Gió Trái Y+, Gió phải Y- được in thành các bảng
Trang 32Chung cư Đông Hưng I –T.P Hồ Chí Minh
+Tổ hợp nội lực là một phép cộng có lựa chọn nhằm tìm ra những giá trị nộilực bất lợi nhất để tính toán cốt thép hoặc để kiểm tra khả năng chịu lực Việc tổhợp nội lực (hoặc tổ hợp tải trọng) được tiến hành theo các tiêu chuẩn thiết kế
+Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động qui định hai
.Trong mỗi tổ hợp, tuỳ theo trạng thái giới hạn được dùng để tính toán mà còn
dùng hệ số độ tin cậy (hệ số vượt tải) của tải trọng (Tải trọng tính toán bằng tảitrọng tiêu chuẩn nhân với hệ số độ tin cậy)
Tổ hợp nội lực cho cột khung không gian cần xét các trường hợp sau:
+ Mxmax ; Mytư; Ntư
+ Mymax ; Mxtư ; Ntư
+ Nmax ; Mxtư và Mytư
Cột khung không gian được bố trí cốt thép đối xứng do đó các giá trị Mxmax,
Mymax là những mômen lớn nhất về giá trị tuyệt đối
2.4.1 Lập sơ đồ các trường hợp tải trọng