Thiết kế chung cư hòa bình

Qua 4,5 năm học tại khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở TpHCM, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, sinh viên đã tích lũy cho mình một số ki

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CHUNG CƯ HÒA BÌNH

Trang 2

Qua 4,5 năm học tại khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở TpHCM, dưới sự

giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, sinh viên đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Và thước đo của kiến thức đó là đồ án tốt nghiệp này Đó thực sự là một thử thách lớn đối với một sinh viên khi mà chưa từng giải quyết một khối lượng công việc lớn như thế Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các giảng

viên hướng dẫn, đặc biệt là cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH đã giúp sinh viên hoàn thành đồ án

này Nhưng với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Sinh viên kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để sinh viên hoàn thiện kiến thức hơn nữa

Sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới quý Thầy, Cô trong khoa Xây Dựng

& Điện trường Đại Học Mở Tp.HCM, đặc biệt là các cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH đã trực

tiếp hướng dẫn sinh viên trong đề tài tốt nghiệp này

Cuối cùng sinh viên xin gửi lời cảm ơn gia đình, người thân, các bạn trong nhóm làm đồ

án và các bạn trong tập thể lớp X7A1 đã động viên và giúp đỡ sinh viên trong suốt quá trình thực hiện đồ án này

TpHCM, tháng 02 năm 2012

Sinh viên

ĐỖ CHÍ DŨNG

Trang 3

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình đào tạo một kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng, đồ án tốt nghiệp bao giờ cũng là một nút thắt quan trọng giúp sinh viên có thể tổng hợp lại những kiến thức đã học tại trường đại học và những kinh nghiệm thu được qua các đợt thực tập để thiết kế một công trình xây dựng cụ thể Vì thế đồ án tốt nghiệp chính là thước đo chính xác nhất những kiến thức và khả năng thực sự của sinh viên có thể đáp ứng được yêu cầu đối với một người kỹ sư xây dựng

Cùng với sự phát triển ngày càng cao của xã hội loài người, nhu cầu của con người đối với các sản phẩm xây dựng cũng ngày càng cao hơn Đó là thiết kế các công trình với xu hướng ngày càng cao hơn, đẹp hơn và hiện đại hơn

Là một sinh viên sắp ra trường, với những nhận thức về xu hướng phát triển của ngành

xây dựng và xét năng lực của bản thân, được sự đồng ý của cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH sinh viên đã quyết định chọn “CHUNG CƯ HÒA BÌNH” Đây là một trung tâm thương mại

kết hợp căn hộ cao cấp gồm có 1 tầng hầm và 12 tầng lầu được xây dựng tại Quận 2, Tp.HCM

Tên đề tài: Thiết kế chung cư Hòa Bình

Địa điểm: Quận 2, Tp HCM

Nội dung đồ án như sau:

Phần I : Kiến trúc

Phần II: Kết cấu – GVHD: ThS TRẦN NGỌC BÍCH

Trong quá trình thực hiện, dù đã cố gắng rất nhiều song kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm còn chưa sâu sắc nên chắc chắn sinh viên không tránh khỏi sai xót Kính mong được nhiều sự đóng góp của các thầy, cô để sinh viên có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Trang 4

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS Trần Ngọc Bích

SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH, CÁC GIẢI PHÁP VỀ KIẾN

TRÚC CÔNG TRÌNH 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 2

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình 2

1.1.3 Qui mô công trình 2

1.1.4 Địa chất thủy văn và đại chất công trình 2

1.1.4.1 Đại chất thủy văn 2

1.1.4.2 Địa chất công trình 3

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 3

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ 3

1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng 3

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3

1.3.1 Hệ thống điện 3

1.3.2 Hệ thống nước 4

1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 4

1.3.4 Hệ thống vệ sinh 4

1.3.5 Các hệ thông khác 4

1.4 HẠ TẦNG KỸ THUẬT 4

KẾT CẤU CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 6

1.1 CÁC QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC THIẾT KẾ 6

1.2 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH 6

1.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung 6

1.2.2 Kết cấu công trình chung cư Hòa Bình 6

1.3 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 7

1.3.1 Cường độ tính toán của vật liệu 7

1.3.2 Tải trọng đứng tác dụng lên công trình 7

1.3.3 Tải trọng ngang lên công trình 8

1.4 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH 8

1.4.1 Tính toán trên máy tính Sử dụng phần mềm Etabs 9.7.0 8

1.4.2 Nhập dữ liệu vào máy 8

1.4.3 Phương pháp tính toán xác định nội lực 13

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG 14

2.1 THÔNG SỐ VẬT LIỆU 14

2.2 CẤU TẠO HÌNH HỌC 14

2.2.1 Kích thước cầu thang 14

Trang 5

2.2.2 Cấu tạo thang 15

2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 17

2.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 17

2.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 17

2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 18

2.4.1 Nội lực 18

2.5 TÍNH THÉP CẦU THANG 24

2.5.1 Tính thép vế 1, vế 2 24

2.5.2 Tính thép vế 3 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 27

3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 27

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SÀN, DẦM 28

3.2.1 Kích thước sàn 28

3.2.2 Kích thước dầm 28

3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 29

3.3.1 Tĩnh tải 29

3.3.2 Hoạt tải 31

3.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN 32

3.4.1 Nguyên tắc phân loại ô sàn 32

3.4.2 Nguyên lý tính toán ô sàn 32

3.5 TÍNH CỐT THÉP 34

3.5.1 Kết quả tính toán nội lực trong ô sàn 34

3.5.2 Kết quả tính toán cốt thép trong ô sàn 35

3.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO BẢN SÀN 37

3.6.1 Thông số vật liệu 37

3.6.2 Tải trọng tiêu chuẩn 37

3.6.3 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng 38

3.6.4 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của phần tải trọng dài hạn 40

3.6.5 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng dài hạn của phần tải trọng dài hạn 42

3.6.6 Độ cong toàn phần ở tiết diện giữa nhịp 43

3.6.7 Độ võng của dải bản ở tiết diện giữa nhịp 43

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 44

4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 44

4.2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỒ NƯỚC MÁI 44

4.2.1 Chọn chiều dày bản nắp, bản đáy, bản thành 45

4.2.2 Chọn kích thước tiết diện dầm 45

4.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 46

4.3.1 Sơ đồ tính 46

4.3.2 Tải trọng tác dụng 47

4.3.3 Xác định nội lực và tính cốt thép 47

4.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 48

4.4.1 Tải trọng 48

4.4.3 Nội lực 49

4.4.4 Tính thép 50

Trang 6

4.5 TÍNH TOÁN ĐÁY BỂ 51

4.5.2 Tải trọng tác dụng 52

4.5.3 Xác định nội lực và tính cốt thép 52

4.6 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH BỂ 54

4.6.1 Cơ sở lý thuyết 54

4.6.2 Kiểm tra ô bản đáy 56

4.6.3 Kiểm tra ô bản thành 58

4.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG ĐÁY BỂ 60

4.7.1 Thông số vất liệu 60

4.7.2 Tải trọng tiêu chuẩn 60

4.7.3 Độ cong giữa nhịp do tác dụng dài hạn của phần tải trọng dài hạn 61

4.7.4 Độ võng của dải bản ở tiết diện giữa nhịp 63

4.8 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY BỂ 63

4.8.1 Kích thước dầm 63

4.8.2 Tải trọng 63

4.8.3 Nội lực 65

4.8.4 Tính cốt thép dọc 68

4.8.5 Tính thép ngang cho dầm 69

4.8.6 Tính toán cốt đai cho dầm giao 2 (DG2) 71

4.8.7 Tính toán cốt đai cho dầm đáy (DD) 72

4.8.8 Kiểm tra độ võng của dầm 73

4.9 TÍNH TOÁN CỘT CHO HỒ NƯỚC MÁI 73

CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG GIÓ 74

5.1 THÀNH PHẦN GIÓ TĨNH 74

5.2 THÀNH PHẦN GIÓ ĐỘNG 74

5.2.1 Đặc trưng động học công trình 75

5.2.2 Tính toán thành phần động của tải gió 78

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 86

6.1 SƠ ĐỒ KHÔNG GIAN CỦA KHUNG 88

6.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT 88

6.2.1 Chọn tiết diện dầm 88

6.2.2 Chọn tiết diện cột 88

6.2.3 Tiết diện vách 91

6.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 91

6.3.1 Tải trọng đứng 91

6.3.2 Tải trọng ngang 94

6.4 TÍNH NỘI LỰC KẾT CẤU 94

6.4.1 Các trường hợp tải trọng 94

6.4.2 Cấu trúc tổ hợp 94

6.4.3 Nội lực 95

6.5 TÍNH CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC 3 96

6.5.1 Vật liệu 96

6.5.2 Nội lực tính toán thép dầm 96

6.5.3 Lý thuyết tính toán 99

6.5.4 Kết quả tính toán thép dọc dầm 103

Trang 7

6.5.5 Kết quả tính toán thép đai dầm 107

6.5.6 Tính cốt treo 107

6.6 TÍNH CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 3 108

6.6.1 Vật liệu 108

6.6.2 Nội lực tính toán thép cột 108

6.6.3 Lý thuyết tính toán 108

6.6.4 Kết quả tính toán thép cột 111

6.6.5 Kiểm tra tiết diện cột 116

CHƯƠNG 7: NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH 118

7.1 GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT 118

7.1.1 Nhận xét về các lớp đất 119

7.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG 119

7.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 120

7.3.1 Các giả thiết 120

7.3.2 Tải trọng tính toán 120

7.4 PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 120

7.4.1 Giới thiệu sơ lược về cọc bê tông cốt thép đúc sẵn 120

7.4.2 Cấu tạo cọc đúc sẵn 121

7.4.2.1 Vật liệu làm cọc 121

7.4.2.2 Tiết diện cọc 121

7.4.3 Tính toán sức chịu tải của mũi cọc 122

7.4.3.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu làm cọc 122

7.4.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 122

7.4.3.3 Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp 125

7.4.4 Thiết kế móng M1 dưới cột C20 127

7.4.4.1 Tải trọng tính toán 127

7.4.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn 127

7.4.4.3 Tải trọng do đà kiềng, tường và sàn tầng hầm 127

7.4.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn móng 128

7.4.4.5 Xác định số lượng cọc 128

7.4.4.6 Kiểm tra lực tác dụng cọc 130

7.4.4.7 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 132

7.4.4.8 Tính toán và cấu tạo đài cọc 136

7.4.5.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 141

7.4.5.8 Kiểm tra độ lún chênh lệch giữa các móng 151

7.5 PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP 151

7.5.1 Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi 151

7.5.2 Cấu tạo cọc 152

7.5.3 Tính toán sức chịu tải cọc 153

Trang 8

7.5.3.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu làm cọc 153

7.5.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 153

7.5.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài 158

7.5.4.6 Kiểm tra lực tác dụng lên trên cọc 160

7.5.5 Thiết kế móng M2 dưới chân cột C15 167

7.5.5.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 169

7.6 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC 177

7.6.1 Phương án cọc ép 177

7.6.1.1 Khối lượng đào đất 177

7.6.1.2 Khối lượng bê tông 178

7.6.1.3 Khối lượng cốt thép 179

7.6.2 Phương án móng cọc khoan nhồi 179

7.6.2.1 Khối lượng đào đất 179

7.6.2.2 Khối lượng bê tông 180

7.6.2.3 Khối lượng cốt thép 181

7.6.3 So sánh và lựa chọn phương án móng 181

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 9

KIẾN TRÚC

Trang 10

Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực mật độ dân

số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số lượng người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo

Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, lao động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn

có thể cho thuê, mua bán…

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành phố ta hiện nay là Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh

1.1.3 Qui mô công trình

Công trình Chung cư Hòa Bình thuộc công trình cấp I

Công trình gồm 13 tầng : 1 tầng hầm và 12 tầng lầu

Công trình có diện tích tổng mặt bằng   2

34

26 m Chiều cao toàn công trình so với mặt đất tự nhiên là +40.3 (m) ; tầng hầm cao 3.0 (m) , tầng trệt cao 4 (m) , các tầng còn lại là 3.3 (m)

Chức năng của các tầng :

 Tầng hầm diện tích gồm :

Chổ để xe : 500 m2

Phòng kỹ thuật - máy phát điện : 32,2 m2

Bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2

Phòng máy bơm nước : 30,7 m2

Loại B : diện tích 76 m2 gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1 phòng ăn và nhà bếp

1.1.4 Địa chất thủy văn và đại chất công trình

1.1.4.1 Địa chất thủy văn

Trang 11

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

Nhiệt độ trung bình : 25oC

Nhiệt độ thấp nhất : 20oC

Nhiệt độ cao nhất : 36oC

Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)

Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

Nhiệt độ trung bình : 270C

Nhiệt độ cao nhất : 400C

Thịnh hành trong mùa khô :

Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

Gió Đông : chiếm 20% - 30%

Thịnh hành trong mùa mưa :

Gió Tây Nam : chiếm 66%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.1.4.2 Địa chất công trình

Công trình được xây dựng tại Quận 2 – khu vực có điều kiện địa chất khá yếu Vì thế thiết kế nền móng cho công trình là móng sâu

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIÊN TRÚC

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dùng

để đi lại và thoát người khi có sự cố

Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng

Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 38.5 m suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình

Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước mưa tạt vào công trình

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.3.1 Hệ thống điện

Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư

Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ

Trang 12

SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 4

1.3.2 Hệ thống nước

Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấplại cho các căn hộ Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cống thoát nước của thành phố

1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nước mái

Trang 13

KẾT CẤU

Trang 14

CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

1.1 CÁC QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC THIẾT KẾ

 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 356 –2005

 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995

 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45 - 1978

 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205 - 1998

 Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 1998

 Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế 1995 – 1997

1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

1.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất Hệ chịu lực của công trình nhà cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung và vách cứng

Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu công trình chịu tải

trọng ngang: gió Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi công trình để có độ cứng chống xoắn tốt

 Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng hiện nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các công trình nhà cao tầng với những lực ngang tác động rất lớn

 Sự ổn định của công trình nhờ các vách cứng ngang và dọc Như vậy vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế chịu tải trọng ngang

 Bản sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phằng của chúng Có tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng vào các tường cứng và truyền xuống móng

 Thường nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang được xem như một thanh ngàm

ở móng

Hệ khung chịu lực: Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (Dầm, sàn ) liên kết

cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian

1.2.2 Kết cấu công trình chung cư Hòa Bình

Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẻ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn như sau :

 Kết cấu móng dùng hệ móng ép đài băng hay bè, cọc có tiết diện 40x40 cm2

 Kết cấu sàn là sàn dầm BTCT dày 10 cm

 Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu thang máy

 Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài

Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : AB2634 m , tỉ số B/A = 1.3 Chiều cao nhà tính từ mặt móng H = 43.7m do đó ngoài tải đứng khá lớn, tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến độ bền và độ ổn định của ngôi nhà Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta còn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lõi cứng chịu lực bằng BTCT

Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng Bố trí hồ nước mái trên sân thượng phục vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và sinh hoạt được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng

Trang 15

1.3 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

1.3.1 Cường độ tính toán của vật liệu

Bê tông cọc, móng và các cấu kiện khác

Số liệu tải trọng đứng và cấu tạo sàn tính theo bảng sau:

Bảng: Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải

TT Vật liệu Đơn vị tính Trọng lượng

riêng Hệ số vượt tải

Bảng : Tĩnh sàn khu ở, ban công, hành lang

Cấu tạo sàn d

( cm )

γ (daN / m3)

gtc (daN /m2 ) n

gstt (daN/m2 )

Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275 Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1

gtc (daN /m2 ) n

gstt (daN /m2 ) Lớp gạch ceramic 1 1800 18 1.1 19.8 Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp chống thấm 3 2200 66 1.2 79.2 Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275

Trang 16

ptc(daN /m2) n

pttsàn(daN /m2) Hành lang 300 1.2 360

P Khách 150 1.3 195

Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng ăn 150 1.3 195

Cầu thang 300 1.2 360 Ban công 200 1.2 240

1.3.3 Tải trọng ngang lên công trình

Do công trình có chiều cao H > 40 m, nên phải kể đến ảnh hưởng của gió động đến công trình và được trình bày trong chương 5

1.4 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

1.4.1 Tính toán trên máy tính Sử dụng phần mềm ETABS 9.7.0

Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho Nhà Cao Tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác

1.4.2 Nhập dữ liệu vào máy

Đưa công trình lên mô hình

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, đơn giản hoá và quan niệm các cấu kiện rồi đưa mô hình ETABS

Kích thước tiết diện cho các cấu kiện

Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong khung không những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện Do đó cần phải xác định sơ bộ kích thước tiết diện

Chọn chiều dày sàn

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức

 m = 40 ÷ 45 : bản thuộc loại bản kê

 D = 0.8 ÷ 1.4 : hệ số phụ thuộc vào tải trọng

 Ls = Lng = 4.25 m : là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình

Trang 17

cm

Chọn hs là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện

hs ≥ hmin ( đối với nhà dân dụng hmin = 6 cm ) Vậy chọn chiều dày toàn bộ các tầng sàn hs = 10 cm

1( 

bd = )

4

12

1(  hdDầm chính có tiết diện : 300700 mm

1( 

bdầm= )

4

12

1(  hdDầm giao có kích thước tiết diện : 250500 mm

Các dầm phu còn lại có kích thước được thề hiện trên hình vẽ MB dầm sàn

Dầm công son: 250500 mm

Dầm đà môi : 200500 mm

Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn : 200500 mm

Lưu ý: cần thiết phải chọn hd, bd là bội số của 50mm để tiện cho việc thi công

Chọn sơ bộ tiết diện cột

Bảng : Diện truyền tải vào cột

Tên cột truyền tải(mDiện tích 2

) Tên cột Diện tích truyền tải(m2

Xác định diện tích tiết diện cột theo diện truyền tải của tải trọng đứng

b t

R

N k

A

Trong đó:

 Rb = 145 daN/cm2 (Cường độ chịu nén của Bêtông B25)

 N – lực nén, được tính gần đúng như sau:

Trang 18

s

s qF m

N 

 q - là tải trọng tương đương

 Fs – tổng diện tích truyền tải sàn nằm trong cột đang xét

Chọn tiết diện theo công thức trên và tiết diện cột thay đổi

(cm2) Trệt

1

2

Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3,E4 70 70 4900 Cột góc A1,A5,E1, E5, 60 60 3600 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 80 80 6400

3

4

5

Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3E4 60 60 3600 Cột góc A1,A5,E1, E5, 50 50 2500 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 70 70 4900

6

7

8

Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3,E4 50 50 2500 Cột góc A1,A5,E1, E5, 40 40 1600 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 60 60 3600

Chọn hệ vách – lõi cứng

Kích thước vách giữ nguyên từ dưới lên trên

Hệ lõi cầu thang bộ

Trang 19

 Hoạt tải các tâng lẻ (HTCTL)

 Hoạt tải chất đầy (HTCTC+HTCTL)

TRỆT TẦNG 1 TẦNG 2 TẦNG 3 TẦNG 4 TẦNG 5 TẦNG 6 TẦNG 7 TẦNG 8 TẦNG 9 TẦNG 10 TẦNG 11 MÁI

HẦM

Trang 20

Việc tổ hợp tải trọng được tiến hành theo TCVN 2737 – 1995 Tùy theo thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm cĩ tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt Trong trường hợp này cĩ các trường hợp tổ hợp sau

Bảng: Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Comb1 TT + HTTC Comb2 TT + HTTL Comb3 TT + HTTC + HTTL Comb4 TT + GIOX

Comb5 TT + GIOXX Comb6 TT + GIOY Comb7 TT + GIOYY Comb8 TT + 0.9HTTC + 0.9GIOX Comb9 TT + 0.9HTTC + 0.9GIOXX Comb10 TT + 0.9HTTC + 0.9GIOY Comb11 TT + 0.9HTTC + 0.9GIOYY Comb12 TT + 0.9HTTL + 0.9GIOX Comb13 TT + 0.9HTTL + 0.9GIOXX Comb14 TT + 0.9HTTL + 0.9GIOY Comb15 TT + 0.9HTTL + 0.9GIOYY Comb16 TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOX Comb17 TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOXX

HẦM

Trang 21

Comb18 TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOY Comb19 TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOYY Comb20 BAO (Combo1 Combo19)

Với:

 GIOX : Gió phương x

 GIOXX : Gió phương ngược chiều x

 GIOY : Gió phương y

 GIOYY : Gió phương ngược chiều y

1.4.3 Phương pháp tính toán xác định nội lực

Hiện nay có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình sau:

 Mô hình liên tục thuần túy : Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa

vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

 Mô hình rời rạc : (Phương pháp phần tử hữu hạn) Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của

nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển

vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86, SAP90, SAP2000

 Mô hình Rời rạc - Liên tục : (Phương pháp siêu khối) Từng hệ chịu lực được xem là Rời rạc , nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem

là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển

hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân

Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm phân tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP, STAAD…dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này

Trang 22

Trang 23

2.2.2 Cấu tạo thang

Kích thước thang

Bề rộng vế thang b = 1,2m

Góc nghiêng của thang

55.0283

Trang 24

MẶT CẮT B - B (VẾ 3) TL: 1/15

Trang 25

2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

Tải trọng tiêu chuẩn: q tci = i h i (daN /m 2 )

Trong đó:

qtci : Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i

i : Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

hi : Bề dày lớp vật liệu thứ i

Tải trọng tính toán: g tti = q tci n i (daN /m 2 )

Trong đó:

ni : hệ số vượt tải của lớp vật liệu thứ i lấy theo TCVN 2737-1995

2.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Bảng: Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

TẢI TRỌNG Vật liệu hi(mm)  s(daN /m3) n gttcn(daN/m2)

TĨNH TẢI

Vữa xi măng 20 1800 1.2 43 Lớp bê tông cốt thép 120 2500 1.1 330 Vữa xi măng 20 1800 1.2 43

Vậy tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản q1 = 800 (daN /m)

2.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Trang 26

i tdi

g 2  

1

' 2

Trong đó :

 i : Khối lượng riêng lớp thứ i

 ni : Hệ số tin cậy của lớp thứ i

 tđi : Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng

Đối với lớp gạch ( đá hoa cương, đá mài ) và lớp vữa xi măng có chiều dày i, chiều dày tương đương xác định như sau :

b

i b b tdi

l

h

  : góc nghiêng của thang ( cosα = 0.87 )

Đối với bậc thang ( xây gạch hoặc BTCT ) có kích thước ( lb, hb ), chiều dày tương đương xác định như sau :

Bảng : Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng

Hoạt tải (Lấy theo TCVN 2737 – 1995)

Ptc = 300 (daN/m2) và n = 1.2

Ptt = 300x1.2 = 360 (daN/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ phân bố theo chiều nghiêng bản

q2 = g2tt  p tt= 623 + 360 = 983 (daN/m2)Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang nghiêng : q2 = 983 (daN/m)

Tổng cộng g2tt = 623

Trang 27

Sơ đồ tính vế thang đều là hệ tĩnh định do đó nội lực có thể dùng phương pháp cơ học kết cấu hoặc chương trình tính phần tử hữu hạn để tính Kết quả nội lực sau được giải từ phần mềm SAP2000

Sơ đồ tính và nội lực vế 1 ( mặt cắt A-A)

Ta cắt 1m dãy thang vế 1 theo phương dọc chiều dài thang để tính

m kN q

chienghi

bannghieng

chieutoi

/8

/83.9

/8

Trang 28

Trang 29

Nội lực để tính cốt thép

Bảng: Momen vế 1

Vị trí Momen vế 1 (kN.m) Nhịp 12.845

m kN q

chienghi

bannghieng

chieutoi

/8

/83.9

/8



Trang 30

Trang 31

Sơ đồ tính và nội lực vế 3:

Sơ đồ tính như một bản hai đầu khớp được đỡ bởi hai vách lõi thang Khi đó ta cắt một dải có

bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn và tải trọng tác dụng lên dải bản rộng 1m là

q

q3  2 9.83 /

Sơ đồ tính vế 3 (đơn vị kNm)

Trang 32

R

bh R

 ; s

o

A bh

Theo tiêu chuẩn 356-2005 thì min=0.05%

Theo kinh nghiệm hàm lượng µ=(0.3 ÷ 0.9) là hợp lý

Với bêtông cấp độ bền B25 và cốt thép nhóm CI (Þ ≤10) tra bảng được hệ số R=0.618 ;

αR=0.427

max

b R s

R R

2250

145618

R R

2250

145595

2.5.1 Tính thép vế 1, vế 2:

Ta dùng thép Þ ≤ 10 để tính:

Trang 33

Với bêtông cấp độ bền B25 và cốt thép nhóm CI (Þ ≤10) tra bảng được hệ số R=0.618 ;

αR=0.427

max

b R s

R R

2250

145618

dưới) 1.26E+05 0.088 0.093 5.994 Þ 10a120 6.54 0.654

Ghi chú: Dọc vế ở đây là dọc theo phương chiều dài vế thang Thép ngang vế đặt cấu tạo Þ 8a200

Các hệ số α tính từ bảng trên dều thỏa măn: m R= 0.417

Hàm lượng thép chọn bảng trên đều thỏa: min max

Với: min 0.05%

2250

145618.0

s

b R

R R

2250

145618

dưới) 2.42E+03 0.017 0.018 1.16 Þ 8a200 2.52 0.252

Ghi chú: thép dọc vế đặt cấu tạo Þ 8a200

Các hệ số α tính từ bảng trên dều thỏa măn: m R= 0.417

Hàm lượng thép chọn bảng trên đều thỏa: min max

Với: min 0.05%

Trang 34

2250

145618.0

s

b R

Trang 35

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

D25X50

D25x50 D25x50

MẶT BẰNG HỆ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TL: 1/100

D30X70

Trang 36

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

 m = 40 ÷ 45 : bản thuộc loại bản kê

 D = 0.8 ÷ 1.4 : hệ số phụ thuộc vào tải trọng

 Ls = Lng = 4.25 m : là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình

)(44.91025.445

cm

Chọn hs là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện

hs ≥ hmin ( đối với nhà dân dụng hmin = 6 cm ) Vậy chọn chiều dày toàn bộ các tầng sàn hs = 10 cm

1( 

bd = )

4

12

1(  hdDầm chính có tiết diện : 300700mm

1( 

bdầm= )

4

12

1(  hdDầm giao có kích thước tiết diện : 250500 mm

Các dầm phu còn lại có kích thước được thề hiện trên hình vẽ MB dầm sàn

Dầm công son: 250500 mm

Dầm đà môi : 200500 mm

Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn : 200500 mm

Trang 37

Lưu ý: cần thiết phải chọn hd, bd là bội số của 50mm để tiện cho việc thi công

3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:

Tải trọng tác động lên sàn bao gồm tỉnh tải và hoạt tải

Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 – 1995

3.3.1 Tỉnh tải:

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P.khách, P ăn + bếp, P ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như bảng sau:

Bảng : Tĩnh sàn khu ở, ban công, hành lang

Cấu tạo sàn d

( cm )

γ (daN / m3)

gtc (daN /m2 ) n

gstt (daN/m2 )

Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275 Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1

gtc (daN /m2 ) n

gstt (daN /m2 ) Lớp gạch ceramic 1 1800 18 1.1 19.8 Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp chống thấm 3 2200 66 1.2 79.2 Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275 Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1

Tường ngăn trên sàn:

Trang 38

s

t t t t s

S

l h b n

- ht : chiều cao tường ( ht = 2.8m )

- lt : chiều dài tường

- γ : trọng lượng riêng tường ( γ = 1800 daN/m3 )

- Ss : diện tích ô sàn ( L1.L2 )

Ô sàn Ss

(m2)

bt (m)

ht (m)

lt (m)

γ (daN/m3)

n qts (daN /m2) S1 6.375 0.01 2.8 0 1800 1.3 0

Trang 39

S7 464.9 14.56 479.5

S10 464.9 9.1 474 S11 464.9 3.85 468.8 S12 464.9 26.21 491.1

3.3.2 Hoạt tải

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15, TCVN 2737 - 1995: Khi ptc < 200 ( daN/m2 )  n = 1.3

Khi ptc ≥ 200 ( daN/m2 )  n = 1.2

Bảng : Hoạt tải các phòng

Phòng Chức năng

ptc(daN /m2) n

pttsàn(daN /m2) Hành lang 300 1.2 360

P Khách 150 1.3 195

Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng ăn 150 1.3 195

Cầu thang 300 1.2 360 Ban công 200 1.2 240

Bảng : Hoạt tải từng ô sàn

Ô sàn Ptt(daN /m2) Ô sàn Ptt(daN /m2) S1 240 S7 195 S2 195 S8 195 S3 195 S9 195 S4 195 S10 360 S5 195 S11 360 S6 240 S12 360

Giá trị tải trọng tác dụng lên sàn:

qtt = gtt + ptt

Trang 40

Bảng : Giá trị tải trọng tác dụng lên sàn

Ô sàn gtt (daN /m2) ptt (daN /m2) qtt (daN /m2) S1 464.9 240 704.9 S2 464.9 195 660 S3 488.9 195 683.9 S4 555.9 195 750.9 S5 464.9 195 660 S6 464.9 240 704.9 S7 479.5 195 674.5 S8 464.9 195 660 S9 464.9 195 660 S10 474 360 834 S11 468.8 360 828.8 S12 491.1 360 851.1

3.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN

3.4.1 Nguyên tắc phân loại ô sàn

thì liên kết được xem là ngàm

Chiều dày của bản sàn là hs = 10cm

Chiều cao tiết diện dầm gồm có hai loại là 25 x 50 cm và 30 x 70 cm

 Do đó các bản sàn đều liên kết ngàm vào dầm

Nguyên tắc phân loại ô sàn:

3.4.2 Nguyên lý tính toán ô sàn

Sàn bản kê bốn cạnh ngàm:

Định dạng
Số trang	191
Dung lượng	6,16 MB