Thiết kế bản vẽ thi công chung cư star hà đông hà nội

Sàn bê tông cố thép toàn khối là giải phải tối ưu vì dễ thi công, thuận tiện cho việc bố trí hệ thống kĩ thuật của tòa nhà… 2.1.1.Các kết cấu khung: A – Khung chịu lực + Có khả năng tạo

LỜI NÓI ĐẦU

Với 4 năm học tập tại trường Đại học Hàng Hải, được các thầy cô tận tình dạy dỗ chỉ bảo,

em đã học và tích lũy được nhũng kiến thức cơ bản và cần thiết về ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp để thành một kỹ sư xây dựng

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đào Văn Tuấn đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án Tốt nghiệp về phần kết cấu, và thầy giáo Nguyễn Xuân Lộc đã hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án về phần kiến trúc

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, ghi nhớ công lao dạy dỗ chỉ bảo của các thầy các cô trong khoa đối với em trong suốt thời gian qua

Đồng thời, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã dành cho em những tình cảm tốt đẹp nhất

Năng lực và kinh nghiệm của em còn nhiều hạn chế, để đáp úng hiệu quả cao của công trình trong thực tiễn, bản thân em luôn mong muốn được học hỏi nhiều hơn nữa về những điều chưa biết khi tham gia xây dựng một công trình

Em kính mong các thầy cô giúp đỡ chỉ bảo để đồ án Tốt nghiệp được hoàn thiện tốt Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên

Đoàn Anh Phương

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC

1.1.-Giới thiệu chung

1.1.1- Sự vần thiết đầu tư

Đất nước Việt Nam ta đang trong thời kì mở cửa, hội nhập và phát triển Cùng với

xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, dân số tăng, nhu cầu về nhà

ở của người dân tăng cao Vì thế sự đầu tư xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng hiện nay là cần thiết, đồng thời góp phần thay đổi và làm đẹp cảnh quan đô thị thành phố 1.1.2.- Quy mô và đặc điểm công trình Chung cư Star Hà Đông-Hà Nội:

Mặt bằng của công trình là hình chữ nhật, xung quanh bố trí cây cảnh, đường đi nội bộ…tạo nên cảnh quan hài hòa

Tòa nhà gồm 11 tầng, cao 37,8m kể từ cốt 0,00

+ Tầng 1: là tầng để xe, có phòng bảo vệ, quản lí chung cư…

+ Tầng 2-11: là các căn hộ đáp ứng nhu cầu ở

C – Cấp thoát nước

+ Hệ thống cấp nước phục vụ cho sinh hoạt các căn hộ lấy nước từ hế thống cấp nước của thành phố và nhận thông qua bể ngầm của công trình

+ Nước thải sinh hoạt, nước mưa trên mái, ban công…được thu vào seno sau đó được

xử lí ở bể xử lí cục bộ, rồi thải ra hệ thống thoát nước thành phố

D – Phòng cháy, chữa cháy

+ Ở mỗi tầng, mỗi căn hộ được bố trí thiết bị báo cháy.Khi nhận được tín hiện báo cháy, phòng quản lí cùng với bảo vệ nhanh chóng kiểm soát, khống chế hỏa hoạn

+ Nước cứu hỏa lấy từ bể, còn có bình cháy khô và máy bơm xăng lưu động được bố trí tại mỗi tầng

+ Thang bộ thoát hiểm là loại thang có của vào lồng thang tự sập tránh khói xâm nhập,

có đầy đủ đèn chiếu sáng riêng, hệ thống thông gió…để chống ngạt cho người thoát hiểm

1.2 –Kiến trúc

+ Tổng mặt bằng được thiết kệ dụa trên các quy định về chỉ giới xây dựng, chỉ giới đường đỏ…

+ Tòa nhà gồm 11 tầng với diện tích 38m x 20,8m

+ Khu vực hành lang giao thông được bố trị ở trung tâm của tòa nhà, bên cạnh đó tòa nàh có 3 cầu thãng máy và 1 thang bộ

+ Tầng 1 cao 4.8m, gồm có khu vực để xe, phòng bản quán lí, bảo vệ…

+ Tầng 2-11, mỗi tầng cao 3.3m,có 8 căn hộ

+ Tầng mái ở độ cao 37.8m so với cốt 0.00

CHƯƠNG 2 : GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2 1 –Phương án kết cấu:

Công trình thiết kế theo dạng khung bê tông cốt thép toàn khối Chiều cao các tầng điển hình là 3.3m và chiều dài nhịp lớn là 8.4m Sàn bê tông cố thép toàn khối là giải phải tối ưu vì dễ thi công, thuận tiện cho việc bố trí hệ thống kĩ thuật của tòa nhà…

2.1.1.Các kết cấu khung:

A – Khung chịu lực

+ Có khả năng tạo các không gian rộng phù hợp với công trình

+ Sơ đồ làm việc rõ ràng tuy nhiên hiệu quả thấp đối với công trình quá cao, biến dạng lớn và chịu tải trọng theo chiều ngang kém Để giải quyết vấn đề này thì tiết diện dầm cột phải lớn nhưng dẫn đến tốn nguyên vật liệu, lãng phí không gian diện tích…

B – Kết cấu vách, lõi cứng chịu lực

+ Khả năng chịu lực ngang của kết cấu này rất tốt, thường áp dụng cho các công trình

C – Kết cấu khung giằng

+ Hệ thống này là sự kết hợp giữa hệ thống khung với vách cứng

+ Khung và vách được liên kết với nhau thông qua kết cấu sàn

+ Hệ thống vách chịu chủ yếu tải trọng ngang, khung chịu tải trọng thẳng đứng

+ Hệ này tối ưu hóa cấu kiện, tiết diện cột dầm được giảm bớt

+ Đây là hệ kết cấu tối ưu cho các công trình cao tầng, tạo hiểu quả đối với các tòa nhà

có chiều cao tới 40 tầng

2.1.2 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính

+ Dựa vào đặc điểm và kiến trỳc của cụng trỡnh, em chọn hệ khung giằng với vỏch cho

hệ thống thang mỏy

+ Kết cấu khung vỏch cú khả năng điều tiết biến dạng của kết cấu cựng làm việc tạo thành biến dạng uốn cắt; giảm tỉ lệ biến dạng giữa cỏc tầng và chuyển vị đỉnh điểm, từ đú tang độ cứng, bền cho cụng trỡnh

+ Kết cấu vỏch chịu chủ yếu tải trọng ngang Vỏch cú độ cứng chống uốn lớn hơn so với khung trong hệ khung vỏch.Vỡ vậy thuận lợi cho thi cụng và giảm kớch thước cột dầm

2.1.3 Kớch thước sơ bộ của kết cấu (cột, dầm, sàn, vỏch…) và vật liệu

Trong đó:D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng,lấy D = 1

m =( 40  45) là hệ số phụ thuộc loại bản,bản kê 4 cạnh chọn m = 45

F- Diện tích tiết diện cột

N- Lực dọc tính theo diện truyền tải

Rn - C-ờng độ chịu nén của vật liệu làm cột

k = 1,3- 1,5 với cấu kiện chiu nén lệch tâm

Tính N=ms.q.Fs

Chọn sơ bộ tiết diện cột: (5050)cm

+Ta có tiết diện cột giữa từ tầng 1 đến tầng 11 là:bh = 50 50 (cm)

+Ta có tiết diện cột biên từ tầng 1 đến tầng 11 là:bh = 40 50 (cm)

*.Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh:

Kích th-ớc cột phải đảm bảo điều kiện ổn định.Độ mảnh đ-ợc hạn chế nh- sau:

n = 1,3 cho cầu thang và khi hoạt tải tiêu chuẩn < 200 kG/m2

n = 1,2 cho cầu thang và khi hoạt tải tiêu chuẩn > 200 kG/m2

(kG/m2)

Dài hạn (kG/m2)

Toàn phần (kG/m2)

Dài hạn (kG/m2)

2.2.1.2 Vơ ́ i sàn hành lang

Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang kể cả bản BTCT

2.2.1.3 Vơ ́ i sàn nhà vê ̣ sinh

Tĩnh tải tính toán của ô sàn kể cả bản BTCT

g S g

s s s st

2.2.1.4.Vơ ́ i sàn mái

Tĩnh tải tính toán của ô sàn kể cả bản BTCT

(kG/m2)

Dài hạn (kG/m2)

Toàn phần (kG/m2)

Dài hạn (kG/m2)

*Hệ số quy đổi tải trọng

**Vơ ́ i ô sàn kích thước 7,5 8, 4 m  

Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng hình thang Để qui đổi sang dạng tải

phân bố hình chữ nhật, ta cần xác định hệ số chuyển đổi k:

3 22

l l

**Vơ ́ i ô sàn hành lang kích thước 7,5 4 m  

Tải trọng phân bố tác dụng lên khung có dạng tam giác Để qui đổi sang dạng tải phân bố hình tam giác, ta có hệ số chuyển đổi k = 5/8 = 0,625

2.3.Tải trọng tác dụng vào khung trục 5

+ Tải trọng bản thân của các kết cấu dầm, cột khungsẽ được kể đến khi khai báo trọng lượng bản thân trong SAP2000

+ Việc tính toán tải trọng vào khung được thể hiện theo 2 cách:

- Cách 1: Chưa quy đổi tải trọng

- Cách 2: Quy đổi tải trọng thanh phân bố đều

Trong bài này ta dùng theo cách thứ 2

Bảng 2-3 Hoạt tải trên tầng 2,4,6,8,10

HOẠT TẢI 1 – TẢI PHÂN BỐ – kG/m

b Hoạt tải mái

Bảng 2-4 Hoạt tải trên tầng mái

HOẠT TẢI 1 - TẢI PHÂN BỐ – kG/m

Bảng 2-5 Hoạt tải trên tầng 3,5,7,9,11

HOẠT TẢI 1 - TẢI PHÂN BỐ – kG/m

Bảng 2-4 Hoạt tải trên tầng mái

HOẠT TẢI 1 - TẢI PHÂN BỐ – kG/m

+ Công trình có chiều cao tính từ mă ̣t móng tới đỉnh mái là H = 39,3m (39,3m tính đến đỉnh tường đỡ mái), chiều rộng B=20,8m

Ta thấy H=39,35 (m) < 40 (m)

Vậy theo TCVN 2737-1995 ta chỉ phải tính đến thành phần tĩnh của tải trọng gió Giá trị của thành phần tĩnh tải trọng gió tại điểm có độ cao Z so với mốc chuẩn tác dụng lên 1m2

bề mặt thẳng đứng của công trình được xác định theo công thức sau:

W= n.W0.K.c.B Trong đó :

+ n: hệ số vượt tải n = 1,2

+ W0: giá trị áp lực gió ở độ cao 10 m so với cốt chuẩn của mặt đất lấy theo bản đồ phần vùng gió TCVN 2737-1995 Với công trình này ở Hà Đông thuộc vùng gió II địa hình B:

- phía gió đẩy lấy c = +0,8

- phía gió hút lấy c = -0,6

Ta có bảng tính hệ số K như sau

qh- áp lực gió hút tác dụng lên khung (kG/m)

+ Gió tác động vào kết cấu mái (từ đỉnh cột trở lên) được quy thành lực tập trung và được đặt ở đầu cột và xác định theo công thức

Hình 2- Hoạt tải 1 Hình 3- Hoạt tải 2

Hỡnh 4 – Giú trỏi Hỡnh 5 – Giú phải

2.4 Tổ hợp tải trọng

Sử dụng chương trỡnh Sap2000 để tớnh toỏn nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm, cột.Khi khai vỏo tải trọng tronh Sap2000 với trường hợp tĩnh tải phải kể đến trọng lượng bản thõn của kết cấu (dầm, cột khung) với hệ số vượt tải n = 1,1.Kết quả in ra trích một

số phần tử đặc tr-ng đủ số liệu để thiết kế cho công trình (sơ đồ công trình,nội lực đ-ợc in

ra cho các cấu kiện cần thiết)

-Vị trí và tên các phần tử xem ký hiệu trên sơ đồ

-Căn cứ vào kết quả nội lực ta chọn một số phần tử để tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép

Vị trớ (m)

M(T.m) N(T) Q(T)

Cột C1

0 5,23 -421,7 2,38 3,175 2,55 419,7 2,52 6,35 10,8 -417,8 2,66 Cột

C12

0 3,42 -492 1,63 3,175 1,76 490 1,63 6,35 6,95 -488 1,63 Cột

C6

0 -16,9 -230,5 10,2 1,65 1,92 229,6 10,28 3,3 17 -229 10,4 Cột

C17

0 12,14 -316,7 7,4 1,65 1,13 315,8 7,4 3,3 -12 -314,6 7,4 Dầm

BC

0 -7,08 7,4 -5,58

2 -1,5 7,4 1,39

4 7,08 7,4 5,58 Dầm

AB

0 -30,48 8,38 -13,35

4 23,2 8,38 1,52

8 -30,7 8,38 10,36

Xem bản chịu uốn theo 2 phương, do yêu cầu chống thấm của sàn nhà vệ sinh và

để tăng độ an toàn thiết kế theo sơ đồ đàn hồi:

Nhịp tính toán bản sàn + Tải trọng tính toán :

Sơ đồ bản 2 cạnh ngàm => M1 = 0,0201x 8153,8 = 163,9 kGm = 16390 KGcm

MI = -0,0441 x 8153,8 = -359,6 kGm = -35960 KGcm

M2 = 0,0071 x 8153,8 = 57,9 kGm = 5790 KGcm

MII = -0,0157 x 8153,8 = -128 kGm = -12800 KGcm 3.1.3.Tính toán cốt thép

As = 1

01

a b

cm A

As =

01

I s

a b

cm A

As = 2

02

As =

02

II s

Sơ đồ bản 4 cạnh ngàm Các momen trong bản quan hệ với nhau theo công thức

Tra bảng tỷ số momen khi tính bản theo sơ đồ khớp dẻo sách „sàn sườn bê tông cốt thép

toàn khối‟ kết hợp nội suy ta có  = 1; A1 = B1= 1,64; A2 = B2 = 1,37

Coi M1 là ẩn, các giá trị khác tính theo M1

Thay vào phương trình ta có:

a b

cm A

I s

a b

cm A

A s

a b

cm A

A m

I s

a b

cm A



 Chọn thép 6s200 có As = 1,42 cm2> 1,36 cm2 ; % = 0,167%

a) Với tiết diện chịu mô men d-ơng:Cánh nằm trong vùng kéo,tính theo tiết diện chữ T:

Bề rộng bc’ của cánh không đ-ợc v-ợt quá một giá trị giới hạn nhất định để đảm bảo cánh cùng tham gia chịu lực cùng với s-ờn.Độ v-ơn của sải cánh Sc tính từ mép s-ờn tiết diện không đ-ợc lớn hơn 1/6 nhịp dầm và không đ-ợc lớn hơn các giá trị sau:

 Khi có dầm ngang hoặc khi bề dày của cánh hc’

 0,1.h thì Sc không đ-ợc v-ợt quá khoảng cách thông thuỷ giữa hai dầm dọc

 Khi không có dầm ngang hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng cách giữa hai dầm dọc và khi hc’< 0,1h thì Sc 6 h’c

 Khi cánh có dạng công xôn (dầm độc lập)

Sc 6 h’c khi hc’ 0,1.h

Sc 3 h’c khi 0,05h hc’ 0,1.h

Để đơn giản lấy Sc 6hf =6.10=60 cm (hf:chiều cao cánh,bằng chiều dày bản);

Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb bf’hf’(ho - 0.5hf’)

+ M  Mc:trôc trung hoµ ®i qua c¸nh,tÝnh víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt bf’ x h,

+ M  Mf:trôc trung hoµ qua s-ên,tÝnh theo tiÕt diÖn ch÷ T.tÝnh A:

C1 được lấy theo giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau:

- 1/2 khoảng cách giữa 2 mép trong dầm: 375/2 = 187,5cm

Từ kết quả tính thép cho các dầm ở sơ đồ trên,ta chọn thép chịu mômen d-ơng là:

Theo biểu đồ mô men ,dầm ko chịu mô men d-ơng,nên theo cấu tạo đặt 214

Thép chịu mômen âm có diện tích lớn nhất:As= 5,91cm2

Chọn 3 22 có As= 11,4 cm2

4.2.2 Tớnh toỏn cốt ngang

Lực cắt lớn nhất trong dầm: Qmax = 55,8 kN

- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính:

0 1

1 max 0 , 3 R b h

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n:

nªn cèt ®ai bè trÝ theo cÊu t¹o

- Khu vùc gÇn gèi tùa:S= l/4 =1000cm

TiÕt diÖn dÇm: bxh =(30x70)cm ;chiÒu dµi L=8,4m

.Líp b¶o vÖ lÊy a =5 cm ; ChiÒu cao lµm viÖc:ho = 70 -5 = 65 cm

C1 được lấy theo giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau:

- 1/2 khoảng cách giữa 2 mép trong dầm: 375/2 = 187,5cm

- 1/6 nhịp dầm : 790/6= 132 cm

- 9hc = 9.10 =90cm

Tính giá trị Mc :

Mf = Rbbfhf(ho – 0.5 hf ) = 11500.1,14.0,09.(0,45-0.5.0,09) = 477,86 kNm

Giá trị mô men dương tính toán : M = 232 kNcm < Mc =477,86 kNm : trục trung hòa

đi qua cánh, tính dầm như tiết diện chữ nhật

+ Víi cÆp M1,Q1:M1< 0,c¸nh n»m trong vïng kÐo tÝnh víi tiÕt diÖn ch÷ nhËt

Lùc c¾t lín nhÊt trong dÇm: Qmax = 133,5 kN

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn chÞu øng suÊt nÐn chÝnh:

0 1

1 max 0 , 3 R b h

víi:1  1,thiªn vÒ an toµn

nªn cèt ®ai bè trÝ theo cÊu t¹o

- Khu vùc gÇn gèi tùa:S= l/4 =2100cm

Chọn n = 10 đai, mỗi bên mép dầm phụ đặt 5 đai 8

Đặt mỗi bên mép dầm phụ 5 đai, trong đoạn

h1 = hdc – hdp = 60 – 45 = 15 cm

khoảng cách giữa các đai là 15/(4-1) = 5 cm

Bố trí cố đai

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CỘT

5.1 Số liệu đầu vào

+ d > 0,25d1 (d1:®-êng kÝnh lín nhÊt cña cèt däc chÞu lùc)

+ Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt ®ai:

15d2 (d2:®-êng kÝnh bÐ nhÊt cña cèt däc)

- C¸c gi¸ trÞ kh¸c:Eb = 27  103MPa

- ChiÒu dµy líp b¶o vÖ a = 5 cm

5.2Tính toán cột tầng 1 trục B phần tử C12 tiết diê ̣n bxh=50x50cm

5.2.1 Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán: l0 = 0,7 x l = 0,7x6,35 = 4,445 m =444,5 cm

Giả thiết a= a‟ = 5 cm ho = 50- 5 = 45 cm

Za = ho - a‟ = 45 – 5 = 40 cm

Độ mảnh : 444,5 8,89

50

o h

l h

    > 8

 cần xét tới ảnh hưởng của uốn dọc

Độ lệch tâm ngẫu nhiên :

cặp nội lực

M (T.m)

N ( T )

e1 =M/N (cm)

ea (cm)

e0=max(e1,ea) (cm)

Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh nên : eo = max(e1,ea)

Vì các cặp mômen trái dấu không lệch nhau nhiều nên ta tính thép đối xứng.Ta tính cốt thép với từng cặp nội lực sau đó chọn cốt thép của cặp mà lượng thép tính được lớn nhất để bố trí cốt thép cho cột

0 1, 67

0, 03350

0,1

1

e p

Trong đó p 1 vớ i bê tông cốt thép thường

Hê ̣ số xét tới ảnh hưởng của tải tro ̣ng dài ha ̣n:

Với y = 0,5h = 25cm và   1 vớ i bê tông nă ̣ng

Lực do ̣c tới ha ̣n xác đi ̣nh theo công thức

b o

o a a o

N n

R b h e E h z h

0 1, 67

0, 03350

0,11 0,11

0, 2960,1

0,1

1

e p

Trong đó p 1 vớ i bê tông cốt thép thường

Hê ̣ số xét tới ảnh hưởng của tải tro ̣ng dài ha ̣n:

Với y = 0,5h = 25cm và   1 vớ i bê tông nă ̣ng

Lực do ̣c tới ha ̣n xác đi ̣nh theo công thức

400,8945

b o

o a a o

N n

R b h e E h z h

Vâ ̣y hàm lượng cốt thép tối thiểu min 0, 2%



4 22, A s 15, 2cm làm cốt thép chịu lực cho cột

Cô ̣t có h = 50 cm nên đă ̣t thêm 4 thanh thép 4 14 theo chiều dài làm cốt giá

5.3 Tính toán cột tầng 1 trục A phần tử C1 tiết diê ̣n bxh=40x50cm

5.3.1 Số liệu tính toán

Chiều dài tính toán: l0 = 0,7 x l = 0,7x6,35 = 4,445 m =444,5 cm

Giả thiết a= a‟ = 5 cm ho = 50- 5 = 45 cm

Za = ho - a‟ = 45 – 5 = 40 cm

Độ mảnh : 444,5 8,89

50

o h

l h

    > 8

 cần xét tới ảnh hưởng của uốn dọc

Độ lệch tâm ngẫu nhiên :

cặp nội lực

M (T.m)

N ( T )

e1 =M/N (cm)

ea (cm)

e0=max(e1,ea) (cm)

Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh nên : eo = max(e1,ea)

Vì các cặp mômen trái dấu không lệch nhau nhiều nên ta tính thép đối xứng.Ta tính cốt thép với từng cặp nội lực sau đó chọn cốt thép của cặp mà lượng thép tính được lớn nhất để bố trí cốt thép cho cột

5.3.2 Tính cốt thép đối xứng cho cô ̣t biên C1

5.3.2.1 Vớ i că ̣p nô ̣i lực 1

0 1, 67

0, 03350

0,1

1

e p