Đồ án tốt nghiệp chung cư cao tầng (5 tầng),Thiết kế chung cư 5 tầng,Luận văn tốt nghiệp kỹ sư dân dụng thiết kế chung cư cao 5 tầng,CHUNG CƯ K1PHÚ XUÂN – NHÀ BÈ – TP. HỒ CHÍ MINH,Tên công trình: Chung cư K1Chủ đầu tư: Xí nghiệp công trình cảngĐịa điểm xây dựng: Xã Phú Xuân, Huyện Nhà Bè, Tp Hồ Chí Minh. Nội dung xây dựng:+ Tầng cao xây dựng: 6 Tầng (1 trệt, 4 lầu, 1 sân thượng); + Tầng trệt: Bố trí khu vực để xe, văn phòng quản lý chung và khu dịch vụ thương mại.+ Tầng 2,3,4: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.+ Sân thượng: Bố trí phòng kĩ thuật thang mái, phơi đồ,…
Trang 1LỜI CẢM ƠN
o0o
-Luận văn tốt nghiệp là đồ án cuối cùng có ý nghĩa quan trọng đối với sinh viênngành xây dựng dân dụng và công nghiệp trước khi tốt nghiệp ra trường, giúp sinhviên tổng hợp kiến thức, kỹ năng đã tích luỹ được trong quá trình học tập, đồng thờiđòi hỏi mỗi sinh viên phải có sự tìm tòi, vận dụng một cách linh hoạt những kiến thức
đó vào trong một công trình cụ thể một cách có hệ thống Đây là bước chuẩn bị cầnthiết, hiệu quả và quan trọng trước khi sinh viên tốt nghiệp ra trường
Sau gần 4 năm phấn đấu, học tập và rèn luyện tại trường đại học Cần Thơ, nhậnđược sự truyền dạy tận tình của quí Thầy cô trong trường, em đã hoàn thành bài luậnvăn tốt nghiệp của mình Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường, Ban ChủNhiệm Khoa Công Nghệ cùng tất cả quí Thầy cô đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho
em học tập nâng cao cả về kiến thức lẫn lối sống
Em chân thành tri ân các Thầy cô trong Bộ môn Kỹ thuật xây dựng công trình đãtận tình truyền dạy những kiến thức quí báu trong thời gian qua cũng như trong quátrình làm luận văn
Em vô cùng biết ơn cô Đặng Trâm Anh, thầy Trần Chinh Phong và thầy TrầnVăn Tuẩn đã quan tâm, chỉ bảo và truyền dạy những kiến thức và kinh nghiệm trongsuốt quá trình làm luận văn cũng như chỉ ra những điều chưa hợp lý, gợi mở nhữnghướng mới cho bài làm tốt hơn
Cảm ơn Cha, mẹ, gia đình đã động viên, và tạo điều kiện cho con học tập đểđược hôm nay Cám ơn những lời góp ý chân thành của các bạn lớp Xây dựng dândụng và công nghiệp K36
Tuy đã dành nhiều thời gian, và có sự nỗ lực lớn của bản thân trong quá trìnhthực hiện, nhưng do kiến thức còn hạn chế và còn thiếu kinh nghiệm thực tiễn nên sẽ
có không ít sai sót Rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến, và chỉ bảo thậtnhiều của quí Thầy cô và các bạn
Cuối lời, em xin chúc quí Thầy cô thật nhiều sức khoẻ và công tác tốt
Trân trọng
Cần Thơ, ngày 07 tháng 05 năm 2014
Sinh viên thực hiện
LÊ TRUNG KIÊN
Trang 2NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
HỌ VÀ TÊN CBHD: ĐẶNG TRÂM ANH
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN HỌ VÀ TÊN CBPB: HỒ NGỌC TRI TÂN ………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Trang 3Mục lục
MỤC LỤC
Contents
MỤC LỤC 3
PHẦN 1 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 10
1.1 GIỚI THIỆU 10
1.2 MÔ TẢ CÔNG TRÌNH 10
1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 11
CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH 13
2.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 13
2.1.1 Giải pháp mặt bằng 13
2.1.2 Giải pháp mặt đứng 13
2.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14
2.2.1 Khái quát về hệ kết cấu 14
2.2.2 Hệ kết cấu khung giằng 14
2.2.3 Hệ kết cấu khung 14
2.2.4 Kết luận 15
2.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 15
2.3.1 Hệ thống điện 15
2.3.2 Hệ thống nước 15
2.3.3 Hệ thống thông gió, chiếu sáng 16
2.3.4 Hệ thống phòng chống chữa cháy 16
2.3.5 Chống sét cho công trình 16
2.3.6 Xử lý rác 16
2.3.7 Giao thông trong công trình 17
PHẦN 2 18
CHƯƠNG 3: NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 19
3.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 19
3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 19
3.2.1 Tỉnh tải 19
Trang 4Chương 1: Tổng quan về công trình
3.2.2 Hoạt tải 20
3.2.3 Tải trọng gió 20
3.2.4 Hệ số vượt tải 20
3.3 CƯỜNG ĐỘ VẬT LIỆU 21
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN 22
4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 22
4.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện 22
4.1.2 Vật liệu 23
4.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 23
4.2.1 Hệ số vượt tải 23
4.2.2 Tỉnh tải 23
4.2.3 Hoạt tải 24
4.3 CẤU TẠO VÀ PHÂN CHIA Ô SÀN 24
4.3.1 Cấu tạo sàn 24
4.3.2 Phân loại ô sàn 25
4.4 TÍNH TOÁN SÀN ĐẠI DIỆN 29
4.4.1 Tính toán sàn một phương 29
4.4.2 Tính toán sàn hai phương 32
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 36
5.1 CHỌN THỂ TÍCH HỒ NƯỚC MÁI 36
5.2 VỊ TRÍ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CHÍNH 37
5.3 VẬT LIỆU THIẾT KẾ 37
5.4 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN 37
5.5 TÍNH BẢN NẮP 38
5.5.1 Sơ đồ tính kết cấu 38
5.5.2 Tải trọng tính toán 38
5.5.3 Xác định nội lực 38
5.5.4 Tính toán và bố trí thép 39
5.6 TÍNH BẢN THÀNH 40
5.6.1 Sơ đồ tính kết cấu 40
5.6.2 Tải trọng tính toán 40
Trang 5Chương 1: Tổng quan về công trình
5.6.3 Xác định nội lực 41
5.6.4 Tính toán và bố trí thép 43
5.7 TÍNH BẢN ĐÁY 44
5.7.1 Sơ đồ tính kết cấu 44
5.7.2 Tải trọng tính toán 44
5.7.3 Xác định nội lực 45
5.7.4 Tính toán và bố trí thép 45
5.8 TÍNH DẦM NẮP, DẦM ĐÁY 46
5.8.1 Sơ đồ tính kết cấu 46
5.8.2 Tải trọng tính toán 47
5.8.3 Xác định nội lực 48
5.8.4 Tính toán bố trí thép 50
5.9 TÍNH CỘT 54
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG 57
6.1 SƠ ĐỒ TÍNH 57
6.2 TIẾT DIỆN VÀ VẬT LIỆU 58
6.2.1 Vật liệu 58
6.2.2 Tiết diện 58
6.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG 59
6.3.1 Tải trọng tính toán 59
6.3.2 Xác định nội lực 61
6.3.3 Tính toán bố trí thép 62
6.4 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU NGHỈ 2 62
6.4.1 Tải trọng tính toán 62
6.4.2 Sơ đồ tính 63
6.4.3 Xác định nội lực 63
6.4.4 Tính toán bố trí thép 64
6.5 TÍNH DẦM (DT-1, DT-2, DT-3, DT-4) 64
6.5.1 Tải trọng tính toán 64
6.5.2 Sơ đồ tính 66
6.5.3 Xác định nội lực 67
Trang 6Chương 1: Tổng quan về công trình
6.5.4 Tính toán bố trí thép 68
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KHUNG 70
7.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 70
7.1.1 Vật liệu 70
7.1.2 Sơ đồ khung không gian 70
7.2 CHON SƠ BỘ TIẾT DIỆN KẾT CẤU KHUNG 70
7.2.1 Tiết diện sàn 70
7.2.2 Tiết diện dầm 70
7.2.3 Tiết diện cột 71
7.3 CHỌN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 73
7.4 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 74
7.4.1 Tỉnh tải 74
7.4.2 Hoạt tải 75
7.4.3 Tải gió 75
7.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 77
7.6 SƠ ĐỒ CHẤT TẢI 81
7.6.1 Tỉnh tải 81
7.6.2 Hoạt tải chất đầy (HTCĐ) 82
7.6.3 Hoạt tải cách nhịp 83
7.6.4 Hoạt tải liền nhịp 87
7.6.5 Hoạt tải cách tầng 93
7.6.6 Hoạt tải gió 95
7.7 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 4 99
7.7.1 Số liệu tính toán 99
7.7.2 Kết quả nội lực 100
7.7.3 Tính toán cột đại diện 104
7.7.4 Tính toán dầm đại diện 111
PHẦN 3 117
CHƯƠNG 8: PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 118
8.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 118
Trang 7Chương 1: Tổng quan về công trình
8.1.1 Các chỉ tiêu cơ lý của đất 118
8.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN 119
8.3 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG 120
8.3.1 Phương án móng đơn trên nền thiên nhiên 120
8.3.2 Phương án móng băng dưới hàng cột nền thiên nhiên 121
8.3.3 Phân tích phương án nền sử dụng cọc bê tông cốt thép đóng ép 121
8.3.4 Phân tích phương án nền sử dụng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép 122 8.3.5 Chọn phương án nền móng tối ưu 122
CHƯƠNG 9: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 123
9.1 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 123
9.1.1 Tải trọng tính toán 123
9.1.2 Tải trọng tiêu chuẩn 123
9.1.3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc và tải trọng tác dụng lên mỗi cọc 124
9.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CỌC 127
9.2.1 Xác định sơ bộ sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền 127
9.2.2 Xác định sơ bộ sức chịu tải của cọc theo vật liệu 131
9.2.3 Kết quả tính toán sơ bộ sức chịu tải của cọc 131
9.3 TÍNH TOÁN CỌC 35X35 139
9.3.1 Xác định chiều dài cọc 139
9.3.2 Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc 140
9.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 143
9.4.1 Bố trí cọc và xác định kích thước đài 143
9.4.2 Kiểm tra độ sâu chôn đài 145
9.4.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 146
9.4.4 Kiểm tra sức chịu tải ngang của cọc 148
9.4.5 Kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc 149
9.4.6 Kiểm tra lún của móng M2 153
9.4.7 Tính toán kết cấu cọc 155
9.4.8 Tính toán kết cấu đài cọc 158
9.5 THIẾT KẾ MÓNG M1 165
Trang 8Chương 1: Tổng quan về công trình
9.5.1 Tải trọng thiết kế 165
9.5.2 Bố trí cọc và xác định khích thước đài 165
9.5.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài 167
9.5.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 168
9.5.5 Kiểm tra sức chịu tải ngang của cọc 169
9.5.6 Kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc 170
9.5.7 Kiểm tra lún của móng M2 174
9.5.8 Tính toán kết cấu đài cọc 175
TÀI LIỆU THAM KHẢO 180
PHỤ LỤC A TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP SÀN LẦU 1-4 181
PHỤ LỤC B: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP SÀN SÂN THƯỢNG 189
PHỤ LỤC C: TÍNH TOÁN THÉP DẦM KHUNG TRỤC 4 192
PHỤ LỤC D: TÍNH TOÁN THÉP DẦM DỌC KHUNG TRỤC D LẦU 1 201
PHỤ LỤC E: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP CỘT KHUNG TRỤC 4 204
Trang 9Phần 1: Kiến trúc
PHẦN 1 KIẾN TRÚC
10%
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
Trang 10Chương 1: Tổng quan về công trình
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 GIỚI THIỆU
Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta vài năm gần đây, nhu cầu laođộng ngày càng tang và xu hướng lao động sẽ đổ xô vào các đô thị, khu công nghiệplớn Do vậy nhu cầu về chung cư, nhà ở sẽ được tăng cao
Mục tiêu xây dựng hoài chỉnh Chung cư K1 là để tạo ra một khối chung cư phục
vụ đầy đủ nhu cầu cần thiết của cán bộ, công nhân viên Cảng Sài Gòn hiện nay và của
xã hội theo xu hướng văn minh hiện đại và tiến kiệm tối đa diện tích nhà ở, đồng thờilàm đẹp bộ mặt đô thị nói chung và trung tâm thành phố nói riêng, phù hợp với yêucầu quy hoạch chỉnh trang trung tâm Thành phố
1.2 MÔ TẢ CÔNG TRÌNH
- Tên công trình: Chung cư K1
- Chủ đầu tư: Xí nghiệp công trình cảng
- Địa điểm xây dựng: Xã Phú Xuân, Huyện Nhà Bè, Tp Hồ Chí Minh
- Nội dung xây dựng:
+ Tầng cao xây dựng: 6 Tầng (1 trệt, 4 lầu, 1 sân thượng);
Trang 11Chương 1: Tổng quan về công trình
+ Tầng trệt: Bố trí khu vực để xe, văn phòng quản lý chung và khu dịch vụthương mại
+ Tầng 2,3,4: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở
+ Sân thượng: Bố trí phòng kĩ thuật thang mái, phơi đồ,…
- Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:
+ Diện tích khuôn viên khu đất: 2460 m2
Phía Đông (Liên tỉnh lộ 15B): 9.6m
Phía Nam (Sân tập TDTT): 6.344m
Phía Tây (Đường D8): 8.9m
Nhiệt độ không khí trung bình 270C Nhiệt độ lớn nhất 400C, nhiệt độ thấp nhất13,80C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,80C), tháng có nhiệt độtrung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C)
Lượng mưa cao, bình quân/năm 274.4 mm Lượng mưa cao nhất 638mm (tháng5) và nhỏ nhất 31mm (tháng 11) Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày
Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủyếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn ÐộDương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình3,6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- ÐôngBắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độtrung bình 2,4 m/s Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ
Trang 12Chương 1: Tổng quan về công trình
tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không
có gió bão Năm 1997, do biến động bởi hiện tượng El-Nino gây nên cơn bão số 5, chỉmột phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng ở mức độ nhẹ
Trang 13Chương 2: Các giải pháp thiết kế công trình
CHƯƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH2.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
2.1.1 Giải pháp mặt bằng
Mặt bằng là một đơn nguyên liền khối hình chữ nhật gần như đối xứng
Công trình gồm 6 tầng (1 trệt, 4 lầu và sân thượng)
- Tầng trệt: Bố trí khu vực để xe 360m2 cho 32 căn hộ, văn phòng quản lý chung
và khu dịch vụ thương mại 360m2, khu vực xử lý rác, thoát rác ra ngoài và khu vực lắpđặt các hệ thống kỹ thuật khác của công trình
- Lầu 1, 2, 3, 4: Mỗi lầu có 8 căn hộ và có diện tích khoảng 720m2 Mỗi tầng cóphòng thu gom rác thông từ tầng trên cùng xuồng tầng trệt, phòng này đặt ở giữa tầngnhà, cạnh thang máy
- Sân thượng: Bố trí phòng kỹ thuật thang máy và bể nước
Mỗi căn hộ có diện tích 70 - 90m2 và được thiết kế độc lập với nhau, sử dụngchung hành lang Không gian nội thất các phòng ngủ đủ chỗ để bố trí một giường ngủ,bàn làm việc, tủ đựng quần áo, đồ đạc cá nhân Phòng khách kết hợp với phòng ănlàm thành không gian rộng có thể tổ chức sinh hoạt đông người Các phòng đều có bancông tạo không gian thoáng mát đồng thời dùng cho việc trang trí chậu hoa cây cảnh
Sự liên hệ giữa các căn hộ tương đối hợp lý Diện tích của các phòng trong một căn hộ
Hình thức kiến trúc công trình mạch lạc, rõ ràng Công trình bố cục chặt chẽ vàqui mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toànkhu Mặt đứng phía trước đối xứng qua trục giữa nhà Đồng thời toàn bộ các phòng
Trang 14Chương 2: Các giải pháp thiết kế công trình
đều có ban công nhô ra phía ngoài, các ban công này đều thẳng hàng theo tầng tạonhịp điệu theo phương đứng
2.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.2.1 Khái quát về hệ kết cấu
Thiết kế kết cấu BTCT là giai đoạn quan trọng nhất toàn bộ quá trình thiết kế vàthi công xây dựng Đây là công tác tạo nên bộ xương của công trình, thỏa mãn ba tiêuchí cảu một sản phẩm xây dựng: Mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây dựng Các giảipháp kết cấu BTCT toàn khối thường được sữ dụng phổ biến trong các nhà cao tầngbao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệkết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp (giải pháp này bị loại chỉ thích hợp cho nhữngcông trình cao hơn 40 tầng) Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể
sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi đảm bảo độ cứng và độ bền của côngtrình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạngkhác phụ thuộc vào điều kệ cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao củanhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)
2.2.2 Hệ kết cấu khung giằng
Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệthống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khuvực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên Hệ thốngkhung được bố trí tại các khu vực còn lại Hai hệ khung và vách cứng được liên kếtvới nhau qua hệ liên kết sàn Trong trường hợp này hệ sàn toàn khối có ý nghĩa rất lớn.Trong hệ kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thốngkhung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng (cũng chịu 1 phần tải trọng ngang nhưng rấtnhỏ, theo nguyên tắc phân bố nội lực theo độ cứng) Sự phân rõ chức năng này tạođiều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầucủa kiến trúc
Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình caotầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng Nếu côngtrình thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30tầng, cấp 9 là 20 tầng
2.2.3 Hệ kết cấu khung
Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp vớicác công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại kém
Trang 15Chương 2: Các giải pháp thiết kế công trình
dụng các công trình đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất cấp ≤7; 15 tầng đốivới cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9
- Đường điện trong công trình được đi ngầm trong tường, có lớp bọc bảo vệ
- Hệ thống điện đặt ở nơi khô ráo, với những chỗ đặt gần nơi có hệ thống nướcphải có biện pháp cách nước
- Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn
- Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố
- Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt,cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình
Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trungtâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Tạitầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn
bộ khu nhà
2.3.2 Hệ thống nước
Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của thành phố Nước được chứatrong bể riêng ở tầng trệt sau đó được bơm lên tầng mái và cung cấp đến từng nơi sửdụng theo mạng lưới được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giảipháp kiến trúc, kết cấu
Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước vàthoát nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước ở trên mái
Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố phải quatrạm xử lý nước thải để đảm bảo nước thải ra đạt các tiêu chuẩn về nước thải
Hệ thống thoát nước: Sử dụng đường ống riêng, nước sẽ chuyển thẳng ra hệthống thoát nước của Thành phố
Trang 16Chương 2: Các giải pháp thiết kế công trình
Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầng trệtmột bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà Tại cáctầng đều có các hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang, cầu thang
2.3.3 Hệ thống thông gió, chiếu sáng
Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ Khu cầu thang vàsảnh giữa được bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo
Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình Do công trìnhnhà ở nên các yêu cầu về chiếu sáng là rất quan trọng, phải đảm bảo đủ ánh sáng chocác phòng Chính vì vậy mà các căn hộ của công trình đều đợc được bố trí tiếp giápvới bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên
2.3.4 Hệ thống phòng chống chữa cháy
Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, những nơi cókhả năng gây cháy cao như bếp, nguồn điện Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ vàđèn báo cháy
Mỗi tầng đều có bình cứu hoả để phòng khi hoả hoạn
Các hành lang, cầu thang đảm bảo lưu lượng người lớn khi có hỏa hoạn, 2 thang
bộ bố trí 2 đầu hành lang có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc và thoát hiểmkhi có hoả hoạn hay các sự cố khác
Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hoả trong 2 giờ
Xung quanh công trình có hệ thống đường giao thông >3.5m đủ để xe PCCC lưuthông
Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thờikiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình
2.3.5 Chống sét cho công trình
Hệ thống chống sét cho công trình bao gồm:
- Kim thu lôi sét
- Hệ thống dây thu lôi, dây dẫn
Trang 17Chương 2: Các giải pháp thiết kế công trình
Rác thải tập trung tại tầng trệt, các xe rác được bố trí phía dưới cổng thoát rác và
có công nhân vệ sinh vận chuyển ra ngoài thông qua cửa phía sau của chung cư
2.3.7 Giao thông trong công trình
2.3.7.1 Giao thông đứng
Công trình được bố trí 2 thang máy ở giữa nhà và 2 thang bộ ở 2 bên nhà để đảmbảo giao thông theo phương đứng, đồng thời đảm bảo việc di chuyển người khi có hoảhoạn xảy ra
Phần diện tích cầu thang bộ được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, antoàn khi có sự cố xảy ra Cầu thang máy này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảokhoảng cách xa nhất đến cầu thang < 30m để giải quyết việc đi lại hằng ngày cho mọingười và khoảng cách an toàn để có thể thoát người nhanh nhất khi xảy ra sự cố
2.3.7.2 Giao thông ngang
Để tận dụng cho không gian ở, giảm diện tích hành lang, công trình được bố trí 1hành lang giữa, 2 dãy phòng bố trí 2 bên hành lang, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiệnlợi đến từng căn hộ
Trang 18Phần 2: Kết cấu công trình
PHẦN 2 KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
60%
CHƯƠNG 3: NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG
Trang 19Chương 3: Nguyên tắc tính toán và tải trọng tải trọng tác dụng
CHƯƠNG 3: NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ TẢI TRỌNG
TÁC DỤNG
Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép tuân thủ các quy định, quy phạm, cáchướng dẫn, các tiêu chuẩn thiết kế do Bộ Xây dựng và Nhà nước Việt Nam ban hành.Chủ yếu gồm có TCXDVN 356 – 2005, TCVN 2737 – 1995, TCXD 198 – 1997,…Ngoài ra trong quá trình tính toán còn sử dụng các tài liệu, số liệu, và tham khảo một
số đầu sách chuyên ngành Các tài liệu tham khảo được liệt kê chi tiết trong phần Tài liệu tham khảo.
3.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Các tiêu chuẩn được sử dụng gồm:
- TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng tác động Tiêu chuẩn thiết kế”
- TCXD 356 – 2005 “Kết cấu bê tông cốt thép”
- TCXD 205 – 1998 “Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế”
Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp
Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của công trình baogồm tường, cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt,… vàthép trọng lượng đơn vị vật liệu sử dụng Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thayđổi từ 1.05 → 1.3 tùy theo loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi công
Bảng 3.1 Trọng lượng riêng một số vât liệu
Trang 20Chương 3: Nguyên tắc tính toán và tải trọng tải trọng tác dụng
3.2.2 Hoạt tải
Khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm
vi phục vụ và sửa chữa thiết bị
Tải trọng do thiết bị sinh ra trong quá trình hoạt động, đối với nhà cao tầng đó là
do sự hoạt động lên xuống của thang máy
Tùy theo chức năng của cấu kiện mà ta có được số liệu hoạt tải theo TCVN2737-1995
3.2.3 Tải trọng gió
Theo TCVN 2737 – 1995 tải trọng gió bao gồm hai phần tỉnh và động
Khi xác định áp lực mặt trong của công trình được xây dựng ở địa hình A, B (địahình trống trải và tương đối trống trải), nhà nhiều tầng có chiều cao dưới 40m thì bỏqua phần động của gió
Công trình được xây dựng ở Thành Phố Hồ Chí Minh thuộc khu vực IIA có
Wo - áp lực gió khu vực IIA
Nếu tải trọng tiêu chuẩn ≥ 200daN/m2 thì lấy γ=1.2
Nếu tải trọng tiêu chuẩn < 200daN/m2 thì lấy γ=1.3
Kết cấu gạch đá: γ=1.1
Kết cấu bêtông > 1600 kG/m3: γ=1.1
Kết cấu bêtông ≤ 1600 kG/m3, vật liệu ngăn cách, lớp trát, lót…sản xuất tại côngtrường: γ=1.3
Trang 21Chương 3: Nguyên tắc tính toán và tải trọng tải trọng tác dụng
Trang 22Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Chiều cao tầng trệt: 5.8m
Chiều cao các tầng lầu: 3.4m
Chiều cao sàn mái: 3m
Bảng 4.1 Bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm
Chọn chiều dày sàn trong khoảng L(1/40 – 1/50)
Ta có nhịp lớn nhất của công trình có L = 6m và công trình có tải trọng vừa nênchọn chiều dày sàn hs = 12cm cho sàn từ lầu 1 - 4, seno, sân thượng và hs = 10cm chosàn mái, sêno
4.1.2 Vật liệu
- Bêtông: sử dụng bêtông B20 cho cả dầm, cột và sàn;
Trang 23Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
+ Cường độ chịu nén: Rb=115 daN/cm2
+ Cường độ chịu kéo: Rbt=9 daN/cm2
- Nếu tải trọng tiêu chuẩn ≥ 200daN/m2 thì lấy γ=1.2;
- Nếu tải trọng tiêu chuẩn < 200daN/m2 thì lấy γ=1.3;
Trọng lượng bản thân lớp thứ i
Hệ số vượt tải γ
Tải tính toán
m daN/m 3 daN/m 2 daN/m 2
Trang 24Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
Sàn mái,
Seno
Lớp vữa #100 dày 2cm 0.02 1600 32 1.3 41.6Sàn bê tơng dày 10 cm 0.1 2500 250 1.1 275Vữa trát trần #100 dày 1.5cm 0.015 1600 24 1.3 31.2
Bếp, Cầu thang, hành lang, phịng ăn daN/m2 300 1.2 360
Phịng máy mĩc thiết bị (kể cả khối
4.3 CẤU TẠO VÀ PHÂN CHIA Ơ SÀN
4.3.1 Cấu tạo sàn
Sàn là sàn sườn tồn khối gồm các bản và hệ dầm được đổ bằng BTCT liền khốivới nhau
- Sàn lầu 1 – 4, sân thượng:
- LỚP GẠCH CERAMIC 40X40X1cm
- LỚP VỮA LÓT M100, DÀY 2cm
- LỚP BTCT DÀY 12cm
- VỮA TÔ DẠ SÀN M100, DÀY 1,5cm
- LỚP TRẦN THẠCH CAO
- BẢ MATIC
- SƠN NƯỚC HOÀN THIỆN MÀU SÁNG
Hình 4.1 Cấu tạo sàn lầu 1 – 4, sân thượng
- Sàn mái, sêno
Trang 25Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
- LỚP VỮA M100, D 20,ĐÁNH DỐC 2% VỀ PHỂU THU NƯỚC
- LỚP SIKA CHỐNG THẤM
- LỚP BTCT DÀY 10cm
- VỮA TÔ DẠ SÀN M100, DÀY 1.5cm
- BẢ MATIC
- SƠN NƯỚC HOÀN THIỆN MÀU SÁNG
Hình 4.2 Cấu tạo sàn mái, sêno
- Bancon, WC
- LỚP GẠCH CERAMIC 40X40X1cm
- LỚP VƯ?A LÓT M100, DÀY 2cm
- LỚP BÊ TÔNG GẠCH VƠ? DÀY 30cm
- LỚP BTCT DÀY 12cm
- VƯ?A TÔ DẠ SÀN M100, DÀY 1,5cm
- LỚP TRẦN THẠCH CAO
- BẢ MATIC
- SƠN NƯỚC HOÀN THIỆN MÀU SÁNG
Hình 4.3 Cấu tạo sàn bancon, logia, WC
4.3.2 Phân loại ơ sàn
Tuỳ theo kích thước của ơ sàn và liên kết với dầm mà ta phân thành hai loại: ơsàn làm việc một phương, hai phương và bản kê hay bản dầm
Gọi L1, L2 lần lượt là kích thước theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài của
ơ sàn, hs, hd là chiều dày sàn và chiều cao dầm, ta cĩ:
- Nếu d
s
h3
h : Sàn liên kết với dầm là liên kết ngàm;
Trang 26Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
- Nếu 2
1
L2
L : sàn bản loại dầm, ô sàn làm việc theo một phương (theophương cạnh ngắn của ô bản);
- Nếu 2
1
L2
L : sàn bản kê bốn cạnh, ô sàn làm việc hai phương.
Dựa vào kích thước, tải trọng tác dụng và dạng liên kết của các ô sàn ta đánh sốhiệu ô sàn như hính bên dưới:
2800 1900
1600 1300
S5
S1
S28 S33
S13 S15
3500
S18 S19 S16 S
3300
S20 S21
S22 S22
S22
S25 S26
S29 S30
S31
S37
S34 S35
S36
S38 S39
5000 3400
1600 1700 3300
S10 S40
α Loại sàn Chức năng Tỉnh tải
(Kg/m 2 )
Hoạt tải (Kg/
m 2 )
Tải tường xây (Kg/
Trang 27Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
NGỦ
NGỦ 433.6 240S7 2.3 5 2.2 1 PHƯƠNG PHÒNGNGỦ 433.6 240
S8 2.8 3.3 1.2 2 PHƯƠNG PHÒNGNGỦ 433.6 240
S9 2.2 3.3 1.5 2 PHƯƠNG PHÒNGNGỦ 433.6 240
S10 1.7 5 2.9 1 PHƯƠNG PHÒNGNGỦ 474 240 40.4S11 3.3 5 1.5 2 PHƯƠNG KHÁCHPHÒNG 433.6 240
Trang 28Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
Trang 29Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
Bảng 4.5 Phân chia ô sàn sân thượng
Loại sàn Chức năng (Kg/m2) Tỉnh tải Hoạt tải (Kg/m2) α=LL 1 /L 2
ql
M =24
Trang 30Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
- Mômen tại gối:
2 I
4.4.1.2 Tính sàn điển hình
Tính toán với ô sàn S4 có kích thước: L1 = 0.9m, L2 = 5m
2 1
α= = =5.6
L 0.9 >2
d s
h 40
= =3.33>3
h 12Vậy ô sàn S4 là sàn làm việc 1 phương và liên kết giữa dầm và sàn là liên kếtngàm
Tải trọng tính toán:
- Tỉnh tải: gtt = 849.6 daN/m2
- Hoạt tải: ptt=480 daN/m2
→ Tải trọng toàn phần: q=( pht + gtt)xb=(480+849.6)x1=1329.6 daN/m
Tính nội lực:
Vì sàn làm việc 1 phương nên ta tính nội lực theo công thức cơ học kêt cấu:
- Moment tại giữa nhịp:
Trang 31Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
min max thỏa điều kiện hàm lượng thép
Tính thép chịu moment âm M I
I
b o
89.75×10M
Trang 32Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
4.4.2 Tính toán sàn hai phương
4.4.2.1 Nguyên tác tính toán
Sơ đồ thuộc loại bản dầm cắt theo phương cạnh ngắn một dãy có chiều rộngb=1m Sơ đồ tính bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa lên tường biên và cácdầm phụ khác
Hình 4.7 Sơ đồ tính sàn hai phương
Cắt bản rộng 1 mét theo cả hai phương để tính toán :
×
×
×L
×
kgTrong đó :
M1: Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, uốn phương cạnh ngắn
M2 : Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo phương cạnh dài
MI : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh ngắn
MII : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh dài
L1 : Chiều dài cạnh ngắn của bản ;
L2 :Chiều dài cạnh dài của bản
m91, m92, k91 ,k92: Các hệ số được thành lập bảng sẳn phụ thuộc tỉ số tra
theo sơ đồ 9 bảng 1-19 “sổ tay Thực Hành kết cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng”.
p: hoạt tải của sàn (kg/m2)
Trang 33Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
- Hoạt tải sử dụng: pht=240 daN/m2
Tải trọng toàn phần: P=( pht + gtt)L1L2=(240+433.6)x5x5= 16840 daN
Trang 34Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
Tra bảng 4-12 trang 115 ‘ Sổ tay thực hành kết cấu công trình’ - Vũ Mạnh Hùng
min max thỏa điều kiện hàm lượng thép
Tính thép chịu moment âm M I
I
b o
365.16×1M
min max thỏa điều kiện hàm lượng thép
Tính thép chịu moment dương M 2 theo phương cạnh dài
I
b o
156.75 10M
Trang 35Chương 4: T hiết kế kết cấu sàn
μmax=1.5%
min max thỏa điều kiện hàm lượng thép
Tính thép chịu moment âm M II
I
b o
365.16×1M
Trang 36Chương 5: Thiết kế hồ nước mái
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI5.1 CHỌN THỂ TÍCH HỒ NƯỚC MÁI
Thể tích hồ chứa nước trên mái gồm phần nước phục vụ sinh hoạt và nước dùngcho PCCC, được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế, nên tham khảo giáo trình cấp thóatnước Nên chọn đáy hồ tách rời sàn công trình và không nên thiết kế hồ quá cao, cột
hồ nên chọn tại vị trí cột chính công trình và H<=1m
Mỗi tầng chung có 8 căn hộ, mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ Như vậy sẽ có 4 người/căn hộ
Số người sống trong căn hộ: 8x4x4=128 người
Lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất:
tb sh-ngd ngd-max
q ×N
1000Trong đó
ngd sh
Q -Lưu lượng tính toán nước sinh hoạt ngày dùng lớn nhất (m3/ngđ)max
N – Tổng số người sinh sống trong chung cư, N=704 người
Từ đó:
3 sh-ngd
300×128
Q = ×1.5=57.6 m /ngd
1000Dung tích nước phục vụ sinh hoạt:
3
sh sh-ngd
W ³5%Q =2.88mDung tích bể nước mái phục vụ sinh hoạt (chưa kể nước phục vụ cứu hoả):
3 sh
W =1.3×2.88=3.744mTrong đó:
k-Hệ số dung tích dự trữ, lấy k=1.3
→Lượng nước cần thiết chưa kể phòng cháy chữa cháy:
W = 57.6 + 3.744 = 61.344m3
Trang 37Chương 5: Thiết kế hồ nước mái
Kết luận: Thiết kế 2 bể nước mái đối xứng nhau, một bể phục vụ sinh hoạt, một
bể phục vụ phòng cháy chữa cháy, có kích thước: 5m5m1.5m, tương ứng với thểtích 37.5m3/bể
5.4 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN
Chọn kích thước các cấu kiện như sau:
- Bản nắp: 100 mm;
- Bản thành: 120mm;
Trang 38Chương 5: Thiết kế hồ nước mái
- Bản đáy: 120mm
- Tiết diện dầm: DN1 (200x300), DN2 (200x300), DĐ1(200x450),DĐ2(200x450), DĐ3(200x400);
h 100 => bản nắp liên kết với dầm nắp là liên kết ngàm.
→ Sơ đồ tính của bản nắp là bản kê, 4 cạnh ngàm
Trọng lượng bản thân lớp thứ i
Hệ số vượt tải n
Tải tính toán
m daN/m 3 daN/m 2 daN/m 2
Trang 39Chương 5: Thiết kế hồ nước mái
m91, m92, k91 ,k92: Các hệ số được thành lập bảng sẳn phụ thuộc tỉ số tra theo sơ
đồ 9 bảng 1-19_sổ tay Thực Hành kết cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng
L1 : Chiều dài cạnh ngắn của bản ;
L2 :Chiều dài cạnh dài của bản ;
Bảng 5.2 Giá trị moment của bản nắp
ξR bh
A =
RVới Rb 115daN / cm ,b 100cm, R2 s 2250daN / cm , h2 o h - ao, ao=1.5cmKiểm tra hàm lượng cốt thép:
s o
Aμ= ×100%
bh , μmin=0.1%, μmax=1.5%
Bảng 5.3 Giái trí tính toán bố trí thép bản nắp
Momen Giá trị h o m A s Chọn thép A s
Trang 40Chương 5: Thiết kế hồ nước mái
M
(daN.cm )
Xét các trường hợp tải trọng tác dụng lên thành hồ:
- Trường hợp đầy nước, không có gió
- Trường hợp hồ đầy nước, có gió đẩy
Trường hợp hồ đầy nước, có gió hút