Thiết kế bản vẽ thi công chung cư vincom kiến an hải phòng

Nội dung của đồ án gồm 3 phần: Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công ngh

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng

cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Hàng Hải, đồ án tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã

cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “NHÀ CHUNG CƯ VINCOM KIẾN AN –HẢI PHÒNG” Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay

Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Mạnh Đức

Chương 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình

Tên công trình: Chung cư VinCom Kiến An – Hải Phòng

Trong giai đoạn hiện nay, trước sự phát triển của xã hội, dân số các thành phố lớn ngày càng tăng, dẫn tới nhu cầu nhà ở ngày càng trở nên cấp thiết Nhằm đảm bảo cho người dân có chỗ ở chất lượng, tránh tình trạng xây dựng tràn lan, đồng thời cũng tạo ra kiến trúc hiện đại với quy hoạch chung, nên việc xây dựng nhà chung cư là lựa chọn cần thiết

Từ điều kiện thực tế ở Việt Nam và cụ thể là ở Hải Phòng thì chung cư là một trong các thể loaị nhà ở được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề thiếu nhà ở Nhà ở chung cư tiết kiệm được đất đai, hạ tầng kĩ thuật và kinh tế Sự phát triển theo chiều cao cho phép các đô thị tiết kiệm được đất đai xây dựng, dành chúng cho việc phát triển cơ sở hạ tầng thành phố cũng như cho phép tổ chức những khu vực cây xanh nghỉ ngơi giải trí Cao ốc hóa một phần các đô thị cũng cho phép thu hẹp bớt một cách hợp

lí diện tích của chúng, giảm bớt quá trình lấn chiếm đất đai nông nghiệp một vấn đề lớn đặt ra cho một nước đông dân như Việt Nam

Đây là một trong những mô hình nhà ở thích hợp cho đô thị, tiết kiệm đất đai,

dễ dàng đáp ứng được diện tích nhanh và nhiều, tạo ra điều kiện sống tốt về nhiều mặt như: môi trường sống, giáo dục, nghỉ ngơi, quan hệ xã hội, trang thiết bị kĩ thuật, khí hậu học, bộ mặt đô thị hiện đại văn minh Do vậy công trình Chung cư VinCom được xây dựng nhằm đáp ứng các mục đích trên

Công trình nằm trên đường Lê Duẩn- quận Kiến An-thành phố Hải Phòng Nơi đây có mật độ dân cư không quá lớn, không bị ô nhiễm tiếng ồn như trong đô thị đông đúc Đường đi lại thuận tiện nối giữa quận Kiến An với trung tâm thành phố với bề rộng 8 mét với 2 làn xe Mật độ dân cư không quá quá đông Phía trước có có dòng sông Văn Úc tạo không khí thoáng mát vào mùa hè Phía sau có các dãy đồi cây xanh trải dài tạo nên phong cảnh thiên nhiên đẹp đẽ, hài hòa tạo nên phong thủy tốt “hậu sơn, tiền thủy”là sự lựa chọn hợp lí, phù hợp với cuộc sống của con người

Nhà Chung cư VinCom Kiến An - Hải Phòng có mặt bằng rộng rãi, thoáng mát,

có đủ các điều kiện cần thiết phục vụ sinh hoạt như nhà ăn,nhà giải trí, và cảnh quan

có hồ nước, dải cây xanh tạo không gian thân thiện với con người

Hình 1-1 Mặt bằng tổng thể Công trình chung cư cao VinCom là một trong những công trình nằm trong chiến lược phát triển nhà ở của Hải Phòng

Công trình có kích thước mặt bằng 18,2X 41,95 m, gồm 10 tầng: tầng 1để xe, tầng 2 đến tầng 10 dùng để để bố trí các căn hộ

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội

1.2.1 Điều kiện khí hậu

Thời tiết Hải phòng mang tính chất đặc trưng của thời tiết miền Bắc Việt Nam: nóng ẩm, mưa nhiều, có 4 mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông tương đối rõ rệt Trong đó, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau là khí hậu của một mùa đông lạnh và khô, mùa đông là 20,3°C; từ tháng 5 đến tháng 10 là khí hậu của mùa hè, nồm mát và mưa nhiều, nhiệt

độ trung bình vào mùa hè là khoảng 32,5°C

Lượng mưa trung bình từ 1.600 – 1.800 mm/năm Do nằm sát biển nên vào mùa đông, Hải Phòng ấm hơn 1o

C và mùa hè mát hơn 1o

C so với Hà Nội Nhiệt độ trung bình trong năm từ 23°C – 26o

C, tháng nóng nhất (tháng 6,7) nhiệt độ có thể lên đến

44oC và tháng lạnh nhất (tháng 1,2) nhiệt độ có thể xuống dưới 5oC Độ ẩm trung bình vào khoảng 80 – 85%, cao nhất vào tháng 7, 8, 9 và thấp nhất là tháng 1, tháng 12

1.2.2 Điều kiện địa chất

Theo kết quả báo cáo địa chất công trình, địa chất dưới móng công trình gồm những lớp sau:

- Lớp 7: Cát hạt mịn chưa gặp đáy lớp trong phạm vi độ sâu lỗ khoan 15m

Với các điều kiện về địa chất như trên, ta sử dụng móng cọc đài thấp để đảm bảo tính ổn định cho công trình

1.3 Các giải pháp kiến trúc

1.3.1 Giảỉ pháp về mặt bằng

Công trình gồm 10 tầng :

Tầng 1 : chiều cao tầng 3,9 m có nhiệm vụ làm gara chung cho khu nhà

Từ tầng 2 đến tầng 10, mỗi tầng gồm 7 căn hộ khép kín đảm bảo điều kiện sinh hoạt của một gia đình bao gồm các phòng

gian nghỉ như ban công, sảnh tầng Các phòng ngủ được bố trí kín đáo nhưng lại thuận tiện cho sự đi lại, sử dụng cho gia đình Mỗi căn hộ được bố trí một nhà vệ sinh đảm bảo sinh hoạt cho từng gia đình

Giải pháp thiết kế mặt bằng công năng từng căn hộ là thuận tiện cho việc sinh hoạt và nghỉ ngơi của mỗi gia đình

Về giao thông trong khu nhà, khu nhà gồm 2 thang bộ và 2 thang máy Tầng mái có bố trí bể nước cung cấp nước sinh hoạt cho các gia đình Đòng thời cũng tạo nên sự linh hoạt trong việc bố trí không gian nội thất từng căn hộ

Nhìn chung công trình được xây tại một vị trí vi trí đẹp, giao thông đi lại thuận tiện ( nơi tiếp giáp giữa đô thị và nông thông) , gần các trung tâm buôn bán và các trường đại học của Hải Phòng.Địa hình cảnh quan đẹp, lí tưởng với phong thủy tốt tạo nên cuộc sống hài hòa cho con người

Giá đất ở đây không quá đắt đỏ, các căn hộ được bố trí hợp lí đảm bảo sự phù hợp cho sinh hoạt cho gia đình nên giá căn hộ rất hợp lí với mức thu nhập của người dân Trật tự an ninh được đảm bảo Hệ thống điện ổn định, ít gặp sự cố mất điện do quá tải.Hệ thống cấp nước của quận Kiến An tại sông Đa Độ là công trình mới sử lí nước với công nghệ tiên tiến nhất hiện nay đảm bảo nguồncấp nước sạch là trong vấn

đề mà nhiều khu đo thị đang gặp phải Vì vậy “Chung cư VinCom Kiến An-Hải Phòng” là công trình mà thành phố Hải phòng nói riêng và các thành phố có các đô thị lớn luôn hướng đến nhằm giả quyết vấn đề nhà ở cho người dân

Hình 1-2 Mặt bằng tầng điển hình

1.3.2 Giải pháp về mặt đứng

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngồi của cơng trình, gĩp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của tồn bộ khu vực Mặt đứng cơng trình được trang trí trang nhã, hiện đại với hệ thống cửa kính khung nhơm tại các căn phịng Với các căn hộ cĩ hệ thống cửa sổ mở ra khơng gian rộng làm tăng tiện nghi, tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng Giữa các căn hộ được xây tường

220, giữa các phịng xây tường 110, trát vữa xi măng 2 mặt và lăn sơn 3 lớp theo chỉ dẫn kĩ thuật

Hình thức kiến trúc của cơng trình mạch lạc, rõ ràng Cơng trình cĩ bố cục chặt chẽ và quy mơ phù hợp chức năng sử dụng, gĩp phần tham gia vào kiến trúc chung của tồn thể khu đơ thị

Chung cư cơ chiều cao 37,5 m, chiều dài 41,95m, chiều rộng 18,2 m

KT ĐIỆN

KT NƯỚC

CHỨA RÁC

KT THANG MÁY

Hình 1-3 Mặt đứng công trình Mặt đứng phía trước của công trình được cấu tạo đơn giản gồm các mảng tường xen kẽ là các ô cửa kính nhằm thông gió và lấy sáng tự nhiên Mặt trước phẳng để giảm tác động của tải trọng ngang như gió, bão…Bên ngoài sử dụng các loại sơn màu trang trí tạo vẻ đẹp kiến trúc cho công trình

1.3.3 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình

a) Hệ thống thông gió

Công trình được đặt trong khu vực có khoảng không gian xung quanh lớn, không khí trong lành Mặt bằng được bố trí hợp lí làm cho các căn hộ luôn có ban công tạo mỹ quan cho công trình đồng thời là không gian đệm đón ánh sáng tự nhiên

và đón gió trời làm cho không khí cho nhà luôn thoáng mát

b) Hệ thống chiếu sáng

Nhu cầu ánh sáng tự nhiên của nhà ở rất quan trọng Các phòng ở có các cửa, vách kính hợp lí tạo nguồn lấy sáng tự nhiên rất tốt Ngoài ra bố trí thêm hệ thống chiếu sáng nhân tạo phục vụ cho phòng ở và làm việc Đặc biệt khu hành lang giữa cần

bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo.Tầng trệt một nửa phục vụ mục đích để xe nên chỉ cần chiếu sáng nhân tạo

Hệ thống điện chiếu sáng sử dụng nguồn 220V, 1pha

Để tiện theo dõi và quản lí điện năng, mỗi căn hộ được lắp 1 công tơ 1 pha và mỗi tầng lắp 1 công tơ 3 pha Tất cả công tơ đặt trong tủ điện và được đặt trong hộp kĩ thuật mỗi tầng

Các hạng mục trong nhà được chiếu sáng bằng đèn NEON, đen lốp bóng NEON, đèn treo tường Phần chiếu sáng hạng mục bên ngoài sử dụng đèn pha chiêu sáng công trình đảm bảo kiến trúc và mĩ quan công trình

Yêu cầu thiết bị được thiết kế đồng bộ nhằm đảm bảo sự làm việc tối ưu của thiết bị, vận hành lâu bền và liên tục, lâu dài trong các điều kiện môi trường dưới đây

mà không làm suy giảm độ bền, độ tin cậy của hệ thống

- Nhiệt độ từ 6-40oC ,độ ẩm 90%

Hệ thống điện được bố trí trong hộp kĩ thuật và chạy ngầm trong tường đến các

vị trí ổ cắm của thiết bị Hiện nay sử dụng hệ thống bếp ga đun nấu rất nhiều Tuy nhiên công trình này chưa thiết kế hệ thông ga trung tâm nên việc cung cấp ga cho các căn hộ mua bán theo bình Việc này gây bât tiện cho các căn hộ và hệ thống cung cấp

d) Thiết kế hệ thống cấp thoát nước

Nước cấp nước cho công trình được lấy từ hệ thống cấp nước của quận Kiến

An, sau đó nước được bơm lên bể chứa trên mái Từ bề chứa này, nước theo các đường ống đi tới các căn hộ phục vụ sinh hoạt

Cấp nước sinh hoạt: Bố trí các đường ống cấp nước đứng trong hộp kĩ thuật đi sát thang máy Từ các ống đứng đi các nhánh vào từng tầng Đặt đồng hồ đo nước cho

từng căn hộ tại hành lang để kiểm soát lượng nước cấp Đường cấp nước phải thử áp lực và khử trùng trước khi đưa vào sử dụng

Cấp nước chữa cháy: Hệ thống cấp nước chữa cháy là hệ thống được thiết kế là

hệ thống chữa cháy thông thường với khối tích công trình > 25000 m3, số cột nước chữa cháy là 2,lưu lượng tính cho mỗi cột là 2,5 l/s Tại mỗi tầng bố trí 4 hộp cứu hỏa gần vị trí cầu thang, hành lang

Hệ thống thoát nước thải: Bố trí đứng thoát nước 8 hộp kĩ thuật Ống nước thoát nước cho nhà vệ sinh có đường kính D140 và đổ vào 2 bể tự hoaii ở 2 phía Ống đứng thoát nước cho lavabo vầ nước rửa sàn có đường kính D140 được xả ra hệ thống thoát nước bên ngoài công trình, ống thông hơi bổ sung đường kính D140

e) Hệ thống thoát nước mưa

Bố trí đứng thoát nước mưa trong các hộp kĩ thuật Hệ thống thoát nước mưa được thu vào các rãnh xung quanh công trình, trên đường thoát nước tạo các rãnh uốn khúc để giảm áp lực nước đổ ra rãnh

f) Giải pháp phòng cháy chữa cháy

Việc phòng chống chữa cháy cho căn hộ chung cư cao tầng là quan trọng và bắt buộc

Hệ thống báo cháy tự động được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5738-1995.Các đầu

dò khói được lắp đặt trong các phòng đặt mô tơ thang máy, phòng máy biến thế, phòng phát điện, phòng bảo vệ Các đầu dò được bố trí ở phòng biến thê và phóng phát điện Các đầu dò này được nối với hệ thống chuông báo động các tầng nhà Ngoài ra còn có

hệ thống chuông báo động, báo cháy được đặt trong hộp kính có thể đập vỡ khi có người phát hiện hỏa hoạn

g) Chữa cháy

Bao gồm hệ thống chữa cháy tự động là các đầu phun, tự đọng hoạt động khi các đầu

dò khói, nhiệt khi phát hiện đám cháy Bình xịt chữa cháy được bố trí 4 hộp tại cầu thang bộ và sảnh tầng

Ngoài ra mỗi tầng bố trí 1 họng nước chữa cháy, van bố trí tại các họng nước Để đảm bảo yếu tố thẩm mĩ, các họng nước, vòi, bình chữa cháy sẽ được đặt trong hộp sắt sơn tĩnh điện, hộp sắt được sơn màu đỏ Tâm của hộp được đặt ở độ cao 1,25 m so với mặt sàn hoàn thiện

h) Thoát hiểm

Thang bộ có độ rộng đảm bảo, khi có sự cố hảo hoạn có thể đóng cửa thang không cho khói và khí độc tràn vào tạo thành tường an toàn Nhà có 2 cầu thang bộ dảm bảo giao thông và thoát hiểm khi có sự cố xảy ra

Hệ thống đèn thoát hiểm bố trí hợp lý, các chỉ dẫn và phòng cháy, chữa cháy đặt ở những nơi dễ nhận biết nhằm nâng cao ý thức của người dân

i) Các hệ thống kỹ thuật khác

- Hệ thống chống sét và tiếp đất:

Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, hệ thống tiếp đất được thực hiện bằng một hệ thống các cọc đồng tiếp địa D16 dài 1,5m đóng ngập sâu trong đất Dây nối đất bằng cáp đồng trần 70mm2 Tất cả các vỏ thiết bị có thể gây ra tai nạn do điện

áp nguy hiểm sẽ được nối với mạng tiếp đất chung của công trình Điện trở nối đất của

hệ thống nối đất an toàn phải phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam Điện trở nối đất của

hệ thống nối đất an toàn yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 4

Để bảo vệ phòng sét đánh trực tiếp, hệ thống thu sét được thiết kế dùng một kim thu, có bộ thu sét (Dynasphere) Được lắp trên cột bằng ống thép tráng kẽm, cao 5m, lắp trên mái công trình Đường kính khu vực bảo vệ 150m – 200m

Dây dẫn sét bằng đồng 70mm2, được lắp chìm tường, dẫn xuống và nối với hệ thống tiếp đất riêng Điện trở nối đất của hệ thống yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 10

Sau khi lắp hệ thống chống sét và tiếp địa xong, đo kiểm tra tiếp địa, nếu điện trở tiếp đất không đạt yêu cầu thì phải tăng cường thêm cọc, hoặc tăng hóa chất làm giảm điện trở đất

- Hệ thống thông tin liên lạc

+ Hệ thống truyền hình:

Để đáp ứng được nhu cầu thông tin, đảm bảo thuận tiện công trình nhà ở được thiết kế hệ thống thu truyền hình cáp, trong mỗi hộ sẽ bố trí hệ thống các ổ cắm truyền hình tại những nơi đảm bảo thuận tiện, đáp ứng nhu cầu sử dụng của các hộ gia đình

+ Hệ thống điện thoại:

Do đặc điểm công trình nên hệ thống thông tin liên lạc phải đảm bảo thuận tiện, đáp ứng được nhu cầu của các hộ gia đình Trong mỗi hộ được lắp mạng lưới ổ cắm điện thoại tại những nơi thuận tiện, đáp ứng được nhu cầu sử dụng

Hộp phân phối chính, hộp phân phối phụ được lắp đặt đầy đủ, tủ phân phối chính được đặt tại phòng kĩ thuật tầng hầm

- Hệ thống thu gom rác thải:

Trong các nhà ở cao tầng công tác vệ sinh rất được coi trọng, nhất là hệ thống thu gom và xử lí rác thải Công trình được thiết kế một hệ thống thu gom rác bao gồm ống đổ rác được bố trí trong mỗi thang máy với một cửa đổ rác ở mỗi tầng Rác theo đường ống này đi xuống ngăn chứa rác ở tầng hầm Hàng ngày, các xe lấy rác tại các ngăn chứa này chở đi đến các bãi thu gom rác của thành phố

Chương 2:LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung

Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền xuống móng, xuống đất nền

Một số hệ chịu lực thường dùng cho kết cấu nhà cao tầng: Hệ khung chịu lực,

hệ lõi chịu lực, hệ vách chịu lực, hệ hỗn hợp

2.1.1.1 Hệ tường chịu lực

Trong hệ này các cấu kiện chịu lực thẳng đứng của nhà là tường phẳng Vách cứng được hiểu theo nghĩa là tấm tường được thiết kế để chịu tải trọng ngang Nhưng trong thực tế với nhà cao tầng, tải trọng ngang bao giờ cũng chiếm ưu thế nên các tấm tường chịu lực được thiết kế chịu cả tải trọng ngang và tải trọng đứng Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường qua bản sàn Các tường cứng làm việc như các consol có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu phân chia khoảng cách bên trong nhà

2.1.1.2 Hệ khung chịu lực

Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang tại các dầm liên kết cứng tại chỗ giao nhau gọi là nút Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của tường chịu lực Nhược điểm chính của kết cấu này là kích thước cấu kiện lớn ( do phải chịu phần lớn tải trọng ngang ) Độ cứng ngang bé nên chịu tải trọng ngang lớn, đồng thời chưa tận dụng được khả năng chịu tải trọng ngang của lõi cứng

2.1.1.3 Hệ lõi chịu lực

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, có tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu tải trọng ngang khá tốt và tận dụng vách cầu thang là vách bê tông cốt thép Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết sức ưu việt thì hệ sàn này phải dày và đảm bảo thi công tại vị trí giữa sàn và vách

2.1.1.4 Hệ hộp chịu lực

Hệ này chịu tải theo nguyên tắc các bản sàn được gối vào kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong Giải pháp này thường dùng cho các công trình cao cực lớn ( trên 80 tầng )

2.1.2 Phương án lựa chọn

Công trình “Chung cư Vincom Kiến An -Hải Phòng” là một nhà cao tầng có độ cao 37,5m < 40m Công trình mang tính hiện đại phục vụ cho người mức thu nhập trung bình tại khu đông dân cư, theo điểm 2.6.1 TCXD 198 : 1997 thì “Kết cấu nhà cao tầng cần tính toán thiết kế với các tổ hợp tải trọng thẳng đứng, tải trọng gió động

Với việc sử dụng hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng: Hệ thống lõi và vách cứng được bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của vách tác dụng vào công trình Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc xung quanh nhà và hệ thống dầm sàn (chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu)

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

2.1.3.1 Mặt bằng kết cấu

- ( là hệ số phụ thuộc tải trọng )

- m là hệ số phụ thuộc loại bản:

- đối với loại bản dầm

- đối với bản kê 4 cạnh

- l là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

b

D h

Cạnh dài (m)

Với tất cả các tầng chọn chiều dày bản sàn hb = 0,1 m

2.1.3.3 Chọn sơ bộ kích thước dầm

a) Chọn sơ bộ kích thước dầm chính

Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,3m trong đó nhịp lớn nhất là 3,9 m với phương án kết cấu BTCT thông thường thì chọn kích thước dầm hợp lý là điều quan trọng Căn cứ vào kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình, ta chọn nhịp dầm lớn nhất để tính toán xác định sơ bộ tiết diện

Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo công thức:

Vậy ta chọn kích thước dầm nhà vệ sinh: bxh = 22 x 40cm để phù hợp với điều kiện kiến trúc

2.1.3.4 Chọn kích thước sơ bộ cột

Diện tích sơ bộ cột xác định theo công thức:

(2-4)

Trong đó:

+ F là diện tích tiết diện cột;

+ k là hệ số kể tới mô men uốn;

+ Bê tông cột sử dụng bê tông B20 cóRb 11,5MP;

+ N lực dọc tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột

+ Ta có thể tính sơ bộ N: (2-5)

Với: n là số sàn phía trên tiết diện đang xét

Sơ bộ lấy

Bảng 2-2 Các thông số tính tiết diện cột

Loại cột Fct: Diện tích dồn tải

tiết diện cột (m)

Chọn chiều rộng tiết diện cột (m)

q  12 kN/m

Bảng 2-4 Chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện

Cấukiện

Cấpđộbền củabêtông

Rb (Mpa)

Rbt (Mpa)

Eb (MPa)

Loại cốtthép

Rsc=Rsc (Mpa)

Rsw (Mpa)

Es (MPa)

b (cm)

h (cm)

Cộtbiên(1-5) B20 9,78 0,9 26500 A-II 280 225 210000 40 40 Cộtbiên(5-

10)

B20 9,78 0,9 26500 A-II 280 225 210000 30 30 Cộtgiữa(1-5) B20 9,78 0,9 26500 A-II 280 225 210000 45 45 Cộtgiữa(5-

10)

B20 9,78 0,9 26500 A-II 280 225 210000 35 35 Dầmchính B20 11,5 0,9 26500 C-II 280 225 210000 22 60

Dầmhànhlang

B20 11,5 0,9 26500 C-II 280 225 210000 22 25 Dầmthang B20 11,5 0,9 26500 C-II 280 225 210000 22 40 Dầmphụ B20 11,5 0,9 26500 C-II 280 225 210000 22 40 Bảnsàn B20 11,5 0,9 26500 C-II 280 225 210000 100

2.1.3.5 Chọn sơ bộ kích thước vách lõi

Yêu cầu bề dày kích thước thang máy không được nhỏ hơn các giá trị sau:

(h/20 = 3600/20 = 180 mm và 150 mm)

Với h là chiều cao tầng

Chọn bề dày vách thang máy: b = 25 cm

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính

toán (kG/m2)

vượt tải

STT Vật liệu Chiều dày

(mm)

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính toán

(kG/m2) vượt tải

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính toán

(kG/m2) vượt tải

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính toán

(kG/m2) vượt tải

STT Vật liệu

Chiều dày (mm)

TLR (kG/m3)

Hệ số TT tính toán

(kG/m2) vượt tải

=0,75.[1,1.1,8.0,11.(3,3-0,4)+1,3.1,8.0,03.(3,3-+Tường220:qt2=0,75.[n.t b t (h nhà h dc)v b v (h nhà h dc)]

0,6)]=1,07(T/m)

=0,75.[1,1.1,8.0,22.(3,3-0,6)+1,3.1,8.0,03.(3,3-+Tườngbancông:qt3=n.t b.h lancan n..b v h lancan

=1,1.1,8.0,22.1,2+1,3.1,8.0,03.1,2=0,61(T/m)

2.2.2 Hoạt tải sàn

Hoạt tải được sử dụng tính toán tra theo TCVN2737-1995 trong đó hoạt tải đối với căn hộ gồm phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn là 200 (kG/m2), hành lang là 300 (kG/m2), ban công và lô gia là 200 (kG/m2), hoạt tải mái là 75 (kG/m2)

- Phòng ở, ban công: ptt=n ptc =1,2.200=240 (kG/m2) = 0,24 (T/m2)

- Phòng vệ sinh: ptt=n ptc =1,2.150=180 (kG/m2) = 0,18 (T/m2)

- Hệ số vượt tải lấy bằng n = 1,2

- Do công trình mặt bằng là hình chữ nhật tương đối đơn giản nên ta có :

 C = + 0,8 (gió đẩy)

 C = - 0,6 (gió hút)

- Hệ số thay đổi áp lực gió theo chiều cao K được nội suy theo bảng tra độ cao Z của cốt sàn tầng và dạng địa hình B

Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng:

Bảng 2-5 Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió

Tầng

Chiều cao tầng

Cốt cao trình

K

n

Gió đẩy(daN/m2) Gió

hút(daN/m2) (Vùng

Bể nước 1,75 37,50 1,265 1,2 0,8 188,232 0,6 141,174

Bảng 2-6 Tải trong gió chuyền về dầm

Tầng

Chiều cao tầng (m)

Cốt cao trình (m)

Gió đẩy (T/m)

Gió hút (T/m)

Bể nước 1,5 37,50 0,367 0,2751

2.2.4 Lập sơ đồ các trường hợp tải trọng

2.2.4.1 Sơ đồ tính

Sử dụng phần mềm tính toán kết cấu ETABS V9.07

Sơ đồ tính là hệ khung không gian bao gồm hệ khung- sàn- vách cứng Trong

đó trục khung theo phương đứng hoặc lấy trùng trục tim tường Trục khung theo phương ngang được lấy trùng với cốt sàn tương ứng Khi xét tác dụng của tải trọng gió xem sàn là cứng vô cùng trong mặt phẳng của nó nên sàn làm được nhiệm vụ truyền tải trọng gió vào khung

Thực tế trục tường lệch so với trục cột Tải trọng từ tường truyền xuống dầm sau đó truyền xuống cột ngoài thành phần tải trọng tập trung đúng tâm còn gây momen xoắn cho dầm và momen uốn cho cột Tuy nhiên độ cứng của nút khung rất lớn nên có thể bỏ qua tác dụng của momen lệch tâm lên dầm và xem chỉ là ảnh hưởng cục bộ

2.2.4.2 Chất tải vào sơ đồ tính

Sơ đồ làm việc bao gồm các phần tử frame (thuộc cột và dầm), các phần tử shell (sàn, vách cứng , lõi)

Tĩnh tải: Phần bê cốt thép của khung, sàn, vách ta chỉ cần khai báo kích thước, các thông số về vật liệu như  , E…Phần cấu tạo khác như vật liệu các lớp cấu tạo sàn mái và trọng lượng tường đặt trực tiếp lên sàn được khai báo bổ sung dưới dạng tải phân bố đều trên shell Tĩnh tải tường phân bố đều trên dầm ta khai báo dưới dạng tải phân bố đều trên phần tử frame tương ứng

Hoạt tải sàn và mái ta cũng khai báo dưới dạng lực phân bố đều trên shell Các

ô sàn có nhiều hơn 1 trường hợp hoạt tải thì ta lấy giá trị hoạt tải trung bình

Tải trọng do gió: chất thành lực phân bố đều trên cột như đã tính ở trên

Yêu cầu nhiệm vụ tính toán khung trục 2

Hình 2-1 Xây dựng mô hình etabs

Hình 2-2 Tĩnh tải tường tác dụng vào trục 1

Hình 2-3 Tĩnh tải sàn của tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-4 Hoạt tải 1 của tầng điển hình (tầng 2)

Hình 2-5 Hoạt tải 2 của tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-6 Hoạt tải 3của tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-7 Gió X trái tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-8 Gió X phải tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-9 Gió Y phải tầng điển hình ( tầng 2)

Hình 2-10 Gió Y trái tầng điển hình (tầng2)

2.3 Tính toán nội lực cho công trình

2.3.1 Tính toán nội lực cho các kết cấu chính của công trình

Do nhiệm vụ tính toán là khung trục 2 Kết quả tính toán nội lực của phần tử khung trục 2 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 bảng ở phụ lục.Tổ hợp nội lực là phép cộng có lựa chọn nhằm tìm ra những giá trị nội lực bất lợi nhất để tính toán cốt thép hoặc để tìm ra

khả năng chịu lực của vật liệu Việc tìm ra tổ hợp nội lực hoặc tổ hợp tải trọng được tiến hành theo các tiêu chuẩn thiết kế

2.3.3 Kết quả xuất nội lực

Hình 2-11 Khung yêu cầu tính toán và biểu đồ momen M3-3 và M2-2 của tổ hợp BAO (T.m)

Hình 2-12 Biểu đồ lực dọc, lực cắt V2-2 và V3-3 tổ hợp BAO (T)

Từ nội lực xuất từ etabs của khung ta chọn các cặp nội lực tính toán như sau 2.3.3.1 Nội lực cột

Bảng 2-7 Nội lực tính toán cho cột

Tầng Cột Cặp NL

Tiết diện cột

Nội Lực Tính Toán

Cx (m)

2.3.3.2 Nội lực dầm

Bảng 2-8 Nội lực tính toán cho dầm

Dầm

Mặt cắt (m)

Nội Lực Tiết Diện M(kN.m) Q(kN) b(cm) h(cm)

B24

0,225 -141,45 -95,6 22 60 3,000 134,32 -48,3 22 60

TT tiêu chuẩn (kg/m2)

Hệ s ố vượt tải

TT tính toán (kG/m2)

Ta đi tính cho ô bản kích thước 3,6x3,9m Sơ đồ tính của bản là bản liên tục tính theo sơ đồ khớp dẻo,liên kết cứng với dầm theo 4 phương, chịu lực theo 2 phương

do có tỉ số kích thước theo 2 phương là:

1

t t

l r

Vậy trị số mômen tại mép và giữa bản theo các phương là:

3.3.1 Tính cốt thép chịu lực theo phương cạnh l1

Giả thiết a01= a‟01= 1,5 cm h01 = h‟01 = hs – a01 = 10-1,5 = 8,5 cm

1) Cốt thép chịu mômen dương: M1 = 0,137Tm

7 1

Giả thiết a01 = a‟01 = 1,5 cm h01 = h‟01 = hs – a01 = 10 – 1,5 = 8,5 cm

- Cốt thép chịu mômen âm: M1  MA1 = 0,186 Tm

7 1

3.4 Số liệu tính toán ô sàn WC có kích thước 1,5x2,5m

3.4.1 Thông số thiết kế

1)Vật liệu sử dụng Bêtông B20 có Rn = 11,5 MPa, Rk = 0,9 MPa

TLR (kG/m3)

TT tiêu chuẩn (kG/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (kG/m2)

- Bản sàn kê 4 cạnh ,làm việc theo 2 phương

Ta tính toán nội lực theo công thức:

(momen dương giữa bản theo phương cạnh ngắn trên dải bản rộng 1 m);

(momen dương giữa bản theo phương cạnh dài trên dải bản rộng 1 m);

(momen âm trên cạnh l 1 trên dải bản rộng 1 m);

(momen âm trên cạnh l 2 trên dải bản rộng 1m) Với: l 1 ; l 2 lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

: các hệ số tra bảng phụ thuộc tỉ số l 2 /l 1 và liên kết 4 cạch của ô

bản.(đượctra bảng phụ lục 16, sách “ Sàn sườn Bêtông cốt thép toàn khối”, Nhà xuất

bản Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội – 200)

Tra bảng ta có:

1 2 1 2

0,01960,00620,04260,0135

 

 

 

 Kết quả ta tính được như sau:

Tính hệ số :

Trong đó:

M : mô men dùng để tính thép

b = 1 m (bề rộng tính toán của tiết diện0

(chiều cao làm việc của tiết diện) chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép

- Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Nếu: : tăng chiều dày sàn hoặc tăng mác vật liệu

: tính toán diện tích cốt thép As cần thiết cho tiết diện:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Căn cứ vào As tính toán được tra bảng để chọn thép bố trí cho bản sàn 1) Tính toán cốt thép chịu mô men dương

Giá trị mômen dương M = 37,18 KG.m

- Tính toán với tiết diện chữ nhật bxh = 100x10 cm

0

37,18 1011,5 1000 80

0

A 0,05%

b.h

m