Chung cư cao cấp thành phố buôn ma thuột

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột MỞ ĐẦU - Mục đích chọn đề tài: Kết cấu liên hợp thép – bê tông ngày được càng được sử dụng nhiều trên thế giới cũng như ở Việt Nam, kết này này

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

CHUNG CƯ CAO CẤP THÀNH PHỐ BUÔN MA THUỘT

SVTH: TRỊNH NGỌC THIỆN

MSSV: 110120233 LỚP: 12X1B

GVHD: ThS VƯƠNG LÊ THẮNG ThS PHAN QUANG VINH

Đà Nẵng – Năm 2017

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Trang

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình 2

1.2 Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế 2

1.3 Vị trí, đặc điểm và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng 2

1.4 Quy mô công trình 2

1.4.1 Hệ thống tầng hầm 2

1.4.2 Hệ thống tầng nổi 2

1.5 Giải pháp kiến trúc 3

1.6 Giao thông trong công trình 3

1.7 Các giải pháp kĩ thuật 3

1.7.1 Hệ thống điện 3

1.7.2 Hệ thống cấp nước 3

1.7.3 Hệ thống thoát nước thải và nước mưa 3

1.7.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng 4

1.7.5 An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người 4

1.7.6 Hệ thống chống sét 4

1.8 Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật 4

1.8.1 Mật độ xây dựng 4

1.8.2 Hệ số sử dụng 4

1.9 Kết luận 4

Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 5

2.1 Lựa chọn kích thước sơ bộ của các bộ phận kết cấu chính 5

2.1.1 Vật liệu dùng trong tính toán 5

2.1.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 6

Chương 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC DỤNG 10

3.1 Tĩnh tải 10

3.2 Hoạt tải sử dụng 10

3.3 Tải trọng gió 11

3.3.1 Giá trị gốc vận tốc gió cơ bản 11

3.3.2 Giá trị trung bình vận tốc gió 11

3.3.3 Cường độ hỗn loạn 11

3.3.4 Áp lực gió theo độ cao 11

3.3.5 Áp lực gió tĩnh 12

3.3.6 Thông số kết cấu cscd 12

Chương 4: SÀN LIÊN HỢP 13

4.1 Dữ liệu ban đầu 13

4.1.1 Mặt bằng bố trí tôn thép 13

4.1.2 Dữ liệu ban đầu 13

4.2 Thép tôn làm việc như coppha trong giai đoạn thi công 14

4.2.1 Sơ đồ tính 14

4.2.2 Tải trọng 14

4.2.3 Nội lực 15

4.2.4 Kiểm tra độ võng 15

4.3 Sàn làm việc trong giai đoạn làm việc liên hợp 15

4.3.1 Sơ đồ tính 15

4.3.2 Tải trọng 16

4.3.3.Nội lực 17

4.3.4 Kiểm tra khả năng chịu chọc thủng 19

4.3.5 Kiểm tra khả năng chịu uốn cục bộ 19

4.3.6 Kiểm tra vết nứt phía trên dầm thép 20

4.3.7 Kiểm tra độ võng 20

4.4 Kiểm tra khả năng chịu lửa của sàn liên hợp 21

4.4.1 Đặc trưng dải sàn liên hợp 21

4.4.2 Thời gian chịu lửa sàn liên hợp 21

4.4.3 Kiểm tra khả năng chống cháy 22

4.6 Kiểm tra vết nứt 23

Chương 5: DẦM LIÊN HỢP 24

5.1 Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình 24

5.2 Thông số tính toán 24

5.2.1 Tấm tôn thép 24

5.2.2 Bê tông 24

5.2.3 Cốt thép 24

5.2.4 Đặc trưng chốt liên kết chịu cắt 25

5.2.5 Hệ số an toàn: 25

5.3 Sơ đồ tính 25

5.3.1 Chiều rộng hiệu quả của cánh 25

5.3.2 Nhịp tính toán 25

5.4 Tải trọng 25

5.4.1 Tải trọng tiêu chuẩn giai đoạn thi công 25

5.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn giai đoạn làm việc (giai đoạn liên hợp) 25

5.5 Chọn tiết diện dầm thép hình 26

5.6 Kiểm tra tiết diện thép hình 26

5.6.1 Kiểm tra ổn định 26

5.6.2 Kiểm tra khả năng chịu lực giai đoạn thi công 26

5.6.3 Kiểm tra khả năng chịu lực giai đoạn làm việc liên hợp 27

5.7 Thiết kế liên kết chống trượt 28

5.7.1 Lực cắt dọc trục (Longitudinal Shear) 28

5.7.2 Sức kháng cắt thiết kế của neo chống trượt 28

5.7.3 Xác định số lượng neo 29

5.8 Cốt thép ngang 29

5.9 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn về sử dụng (SLS) 30

5.9.1 Kiểm tra độ võng 30

5.9.2 Kiểm tra vết nứt bê tông 31

Chương 6: MÔ HÌNH KHUNG 32

6.1 Sơ bộ tiết diện khung 32

6.1.1 Vật liệu 32

6.1.2 Tiết diện dầm thép 32

6.1.3 Tiết diện cột liên hợp 32

6.2 Sơ đồ tính, mô hình hóa, tổ hợp nội lực 32

6.2.1 Sơ đồ tính 32

6.2.2 Mô hình hóa 33

Chương 7: DẦM KHUNG LIÊN HỢP 34

7.1 Sơ đồ tính 34

7.2 Quy cách tiết diện dầm thép 34

7.3 Nội lực 34

7.4 Kiểm tra tiết diện đã chọn 34

7.4.1 Kiểm tra ổn định dầm thép 34

7.4.2 Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện 34

7.5 Thiết kế liên kết chống trượt 36

7.5.1 Sức kháng cắt thiết kế của neo chống trượt 36

7.5.2 Lực cắt dọc trục (Longitudinal Shear) 37

7.5.3 Xác định số lượng neo 37

7.6 Cốt thép ngang 37

7.7 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn về sử dụng (SLS) 38

Chương 8: CỘT LIÊN HỢP 40

8.1 Thông số tính toán 40

8.1.1 Mặt bằng bố trí cột 40

8.1.2 Đặc trưng vật liệu 40

8.1.3 Thông số cột liên hợp 40

8.1.4 Nội lực thiết kế 41

8.2 Tính cột liên hợp chịu nén đúng tâm 41

8.2.1 Khả năng chịu lực dọc của cột 41

8.2.2 Kiểm tra ổn định theo phương trục khoẻ (y-y) 42

8.2.3 Kiểm tra ổn định theo phương trục yếu (z-z) 426

8.2.4 Kiểm tra ổn định cục bộ cột 43

8.2.5 Sức kháng cục bộ cột 43

8.3 Tính cột chịu nén uốn đồng thời 43

8.3.1 Theo phương trục mạnh (trục y-y) 43

8.3.2 Theo phương trục yếu (trục z-z) 43

Chương 9: TÍNH TOÁN LIÊN KẾT 50

9.1 Liên kết dầm chính dầm phụ (liên kết khớp-fin plate) 50

9.1.1 Lựa chọn bu lông và bản mã 50

9.1.2 Kiểm tra cấu tạo 50

9.1.3 Kiểm tra nhóm bu lông 50

9.1.4 Kiểm tra bản mã 52

9.1.5 Khả năng chịu lực của bụng dầm 53

9.1.6 Khả năng chịu lực chỗ bị vát 54

9.1.7 Kiểm tra ổn định cục bộ khu vực bị vát 55

9.1.8 Kiểm tra đường hàn 55

9.1.9 Kiểm tra cục bộ bản bụng dầm, cột 55

9.2 Liên kết dầm chính với cột (nút liên hợp nửa cứng) 56

9.2.1 Dữ liệu ban đầu 56

9.2.2 Tính toán độ cứng và khả năng chịu lực khi chịu momen căng thớ trên 58

9.2.3 Khả năng chịu momen của mối nối 63

9.3 Liên kết nối cột 64

9.3.1 Số liệu ban đầu 64

9.3.2 Kiểm tra bu lông trên bản ốp bụng 64

9.3.3 Kiểm tra bu lông trên bản ốp cánh 65

9.4 Liên kết chân cột 65

9.4.1 Nội lực tính toán 65

9.4.2 Đặc trưng vật liệu 66

9.4.3 Thiết kế liên kết chân cột 66

9.5 Liên kết sàn liên hợp với vách bê tông 67

9.5.1 Tải trọng tính toán 67

9.5.2 Kiểm tra liên kết 68

9.6 Liên kết dầm chính – vách 69

9.6.1 Quan niệm tính toán 69

9.6.2 Tính toán liên kết 69

Chương 10: TÍNH TOÁN MÓNG 73

10.1 Điều kiện địa chất công trình 73

10.1.1 Địa tầng khu đất 73

10.1.2 Đánh giá nền đất 73

10.1.3 Điều kiện địa chất, thuỷ văn 74

10.2 Thiết kế cọc khoan nhồi 74

10.2.1 Tính toán móng M1 (dưới cột C-3A) 74

10.2.2 Thiết kế móng M3 (móng cột biên C-1F) 86

CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ HỆ VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG SÀN THAO TÁC CHO CÔNG TRÌNH 92

11.1 Công tác ván khuôn đài móng 92

11.2 Kiểm tra xà gồ, cột chống sàn 95

11.3 Tính toán ván khuôn cột 96

11.3.1 Tải trọng tác dụng 96

11.3.2 Tính tấm ván khuôn cột 97

11.4 Tính toán ván khuôn lõi thang máy 98

11.4.1 Xác định tải trọng tác dụng lên ván khuôn vách 98

11.4.2 Tính toán tấm ván khuôn 99

11.4.3 Tính toán thanh ngang bằng thép hộp 50x50x2 99

11.4.4 Kiểm tra gông 100x50x2 100

11.4.5 Kiểm tra các ty neo 16 101

11.5 Tính toán consol đỡ giàn giáo 101

11.5.1 Tải trọng tác dụng lên consol 101

11.5.2 Sơ đồ tính và nội lực của các consol 102

11.5.3 Lựa chọn tiết diện xà gồ 102

11.5.4 Tính thép neo consol vào sàn 102

CHƯƠNG 12: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP VÀ TỔ CHỨC LẮP GHÉP VÀ THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 103

12.1 Lựa chọn cần trục tháp 103

12.1.1 Xác định tải trọng nâng cấu kiện 103

12.1.2 Xác định chiều cao cần trục 103

12.2 Trình tự thi công một tầng điển hình 104

12.2.1 Lắp cột thép vào dài móng và nối cột 104

12.2.2 Thi công đổ bê tông lõi và bê tông cột 105

12.2.3 Lắp ghép dầm 105

12.2.4 Thi công lợp tôn, cốt thép sàn và đổ bê tông sàn 105

12.3 Tổ chức thi công phần thân 106

KẾT LUẬN 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG:

Bảng 2.1 Cường độ của một số mác thép 5

Bảng 2.2 Bảng đặc trưng vật liệu của bê tông lớp độ bền C20/25, C25/30 5

Bảng 2.3 Cường độ của thép sợi theo TCVN 356-2005 6

Bảng 2.4 Cường độ các lớp bu lông 6

Bảng 2.5: Sơ bộ chọn tiết diện cột 7

Bảng 2.6 Sơ bộ tính toán chọn tiết diện dầm phụ nhịp 5.5 m 8

Bảng 3.1: Tải trọng bản thân sàn căn hộ 10

Bảng 3.2: Tải trọng bản thân sàn mái 10

Bảng 3.3: Giá trị hoạt tải tác dụng 10

Bảng 4.1: Tĩnh tải do trọng lượng bản thân ô căn hộ 16

Bảng 4.2: Tĩnh tải do trọng lượng bản thân ô sàn hành lang 16

Bảng 4.3: Các hệ số ai (tra bảng B.1, tiêu chuẩn EC4-1-2) 21

Bảng 4.4: Bảng tra lưới thép chống cháy 22

Bảng 5.1: Tải trọng tác dụng lên dầm phụ giai đoạn thi công 25

Bảng 5.2: Tải trọng tác dụng lên dầm phụ giai đoạn làm việc liên hợp 26

Bảng 5.3: Đặc trưng tiết diện dầm thép hình đã chọn 26

Bảng 7.1: Đặc trưng tiết diện dầm chính 34

Bảng 8.1: Tổ hợp nội lực tính toán cột C-4A tầng 6-10 41

Bảng 9.1 Tổ hợp nội lực tính toán bản đế chân cột C-4A 66

Bảng 10.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 73

Bảng 10.2: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 75

Bảng 10.3: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 75

Bảng 10.4: Kết quả tính toán 79

Bảng 10.5: Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính toán 80

Bảng 10.6: Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 82

Bảng 10.7: Độ lún từng lớp 83

Bảng 10.8: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M3 86

Bảng 10.9: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3 86

Bảng 10.10: Kết quả tính toán 87

Bảng 10.11: Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính toán 88

Bảng 10.12: Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 89

Bảng 10.13: Độ lún từng lớp 90

DANH MỤC HÌNH:

Hình 4.1 : Mặt bằng bố trí tấm tôn thép 13

Hình 4.2: Sơ đồ tính có momen dương lớn nhất tại nhịp AB 14

Hình 4.3: Sơ đồ tính có momen âm, lực cắt đứng lớn nhất tại gối B 14

Hình 4.4: Sơ đồ tính toán sàn liên hợp trong giai đoạn làm việc 15

Hình 5.1: Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình 24

Hình 5.2: Chốt liên kết 28

Hình 6.1: Tiết diện cột liên hợp 32

Hình 6.2: Mô hình khung không gian 33

Hình 8.1: Mặt bằng bố trí cột 40

Hình 8.2: Kiểm tra cột C-4A, TẦNG HẦM -T5 phương mạnh (400x400-HE240M) 46 Hình 8.3: Kiểm tra cột C-4A, T6-T10 phương mạnh (400x400-HE240B) 46

Hình 8.4: Kiểm tra cột C-4A, T11-MÁI phương mạnh (400x400-HE240A) 46

Hình 8.5: Kiểm tra cột C-4A, TẦNG HẦM -T5 phương yếu (400x400-HE240M) 49

Hình 8.6: Kiểm tra cột C-4A, T6-T10 phương yếu (400x400-HE240B) 49

Hình 8.7: Kiểm tra cột C-4A, T11-MÁI phương yếu (400x400-HE240A) 49

Hình 9.1: Bản mã 50

Hình 9.2: Chi tiết nối cột 64

Hình 9.3: Chi tiết ốp bụng 64

Hình 9.4: Chi tiết ốp cánh 65

Hình 9.5: Chi tiết liên kết 68

Hình 10.1: Mặt bằng bố trí móng 74

Hình 10.2: Bố trí cọc trong móng M1 78

Hình 10.3: Sơ đồ tính toán chọc thủng đài cọc M1 84

Hình 10.4: Sơ đồ tính toán móng M1 84

Hình 10.5: Bố trí cọc trong móng M3 87

Hình 10.6: Sơ đồ tính toán chọc thủng đài cọc M3 90

Hình 10.7: Sơ đồ tính toán móng M3 91

Hình 11.1 Mô hình sườn ngang trong SAP 93

Hình 11.2 Momen của sườn ngang 94

Hình 11.3 Phản lực gối tựa 94

Hình 11.4 Sơ đồ bố trí tôn thép, cột chống và xà gồ 95

Hình 11.5 Sơ đồ tính của xà gồ 95

Hình11.6.Sơ đồ tính toán tấm ván khuôn cột 97

Hình 11.7 Sơ đồ tính của sườn đứng 97

Hình 11.8 Mô hình sườn ngang 100

Hình 11.9 Momen của sườn ngang 100

Hình 11.10 Phản lực gối tựa 101

Hình 11.11 Sơ đồ tính của consol đỡ giàn giáo (KN-m) 102

Hình 11.12 Biểu đồ momen xuất từ SAP2000 102

Hình 11.13 Phản lực gối 102

Hình 12.1 Sơ đồ bố trí ván khuôn đài móng 104

Hình 12.2 Tiến độ thi công tầng điển hình 109

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

MỞ ĐẦU

- Mục đích chọn đề tài: Kết cấu liên hợp thép – bê tông ngày được càng được sử dụng nhiều trên thế giới cũng như ở Việt Nam, kết này này được sử dụng nhiều các loại công trình đặc biệt nhà cao tầng và siêu cao tầng Với xu thế phát triển của kết này liên hợp thép- bê tông em xin được lựa chọn đề tài tính toán công trình “Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột” bằng loại kết cấu này

- Mục tiêu của đề tài: thiết kế công trình bao gồm thiết kế kiến trúc,các kết cấu chịu lực chính và biện pháp thi công lắp ghép công trình phù hợp với các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành

- Phạm vi và đối tượng của đề tài: tính toán công trình nhà cao tầng, sử dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông Đề tài sẽ tập trung vào việc thiết kế tính toán các cấu kiện chịu lực chính của công trình bao gồm: dầm sàn, khung liên hợp, các liên kết trong khung và móng đồng thời đưa ra các biện pháp để thi công kết cấu trên

- Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp: gồm thuyết minh trình bày về cách tính toán, thiết

kế kiến trúc, kết cấu và các biện pháp thi công, phần bản vẽ bao gồm các bản vẽ trình bày các kết quả tính toán và thiết kế

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

Chương 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình

Công trình “Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột” sẽ là công trình phục vụ cho nhu cầu ở và sinh hoạt của một bộ phân dân cư, cũng như điểm nhấn cho thành phố trong thời đại phát triển hiện nay

1.2 Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế

TCVN 4451 - 2012 – Nhà ở- Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

TCXDVN 323 - 2004 - Nhà ở cao tầng - Tiêu chuẩn để thiết kế

Tiêu chuẩn Eurocode 4 - Kết cấu liên hợp thép - bê tông

1.3 Vị trí, đặc điểm và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng

Tên công trình: Khu chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

Địa điểm: Thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đăk Lăk

Tòa nhà được thiết kế đảm bảo các yêu cầu về Tiêu chuẩn, Quy chuẩn xây dựng, Tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh môi trường, phòng cháy chữa cháy

1.4 Quy mô công trình

Công trình “Khu chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột” là loại công trình dân dụng có quy mô chung như sau: 1 tầng hầm, 16 tầng nổi Mặt đất tự nhiên tại cao

độ -0,75m, mặt sàn tầng hầm tại cao độ -3.30 m, cao độ ±0.00m tại mặt sàn tầng 1 Chiều cao công trình là 50.4m tính từ cao độ sàn tầng 1

Công trình tọa lạc trong khuôn viên rộng 1600 m2 với diện tích xây dựng (phần nổi)

là 1109 m2, phần còn lại bố trí cây cảnh và bóng mát quanh công trình

1.4.1 Hệ thống tầng hầm

Tầng hầm dùng làm nơi đỗ xe ô tô, xe máy và bố trí các phòng kỹ thuật, phục vụ hệ thống kỹ thuật của toà nhà với tổng diện tích sử dụng là 1192 m2:

Không gian trên đủ đảm bảo nhu cầu hiện tại về diện tích đỗ xe của công trình

“Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột” cũng như nhu cầu phát triển trong tương lai phù hợp với nhu cầu phát triển giao thông đô thị hiện đại

Khu dịch vụ và văn phòng: Không gian bố trí tầng 1 (cao độ ±0.00m) và tầng 2 (cao

độ +4.20m) được phân bổ chi tiết như sau: Tầng 1: bố trí sảnh, quầy giải khát và siêu

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

thị mini phục vụ nhu cầu mua sắm của các hộ dân cư Tầng 2: Khối văn phòng hành chính và văn phòng cho thuê

Khu căn hộ: gồm các căn hộ được bô trí trên mặt bằng tầng Trên một mặt bằng tầng có tổng cộng 16 căn hộ được bố trí diện tích các khu chức năng giống nhau với: phòng ngủ (11.5m2), khu vực vệ sinh (3.6 m2), phòng khách: (15.2m2), không gian bếp (5.64m2), lô gia (2.8 m2)

1.5 Giải pháp kiến trúc

- Công trình được thiết kế theo phong cách hiện đại, hình khối và bề mặt được phân chia một cách uyển chuyển Chất liệu bề mặt được sử dụng một cách đơn giản nhưng vẫn tạo được sự gần gũi, thân thiện và sang trọng

- Mặt bằng được phân chia thành các khối Block độc lập, trong đó không gian trong nhà được tổ chức thành các phòng lớn liên hệ chặt chẽ với các hành lang, các cầu thang

bộ và thang máy tạo ra các nút giao thông thuận tiện trong sử dụng

1.6 Giao thông trong công trình

Hệ thống giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm: 02 buồng thang máy; 02 thang bộ; 02 thang thép thoát hiểm (bố trí từ tầng tum đi xuống tầng trệt)

1.7 Các giải pháp kĩ thuật

1.7.1 Hệ thống điện

Công trình được lấy điện từ nguồn điện cao thế thuộc Trạm biến áp hiện có trên địa bàn Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục Toàn bộ hệ thống điện được đi trần (được tiến hành lắp đặt sau khi thi công phần thô xong) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa Hệ thống ngắt điện tự động bố trí theo tầng và theo khu vực đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra

1.7.2 Hệ thống cấp nước

Công trình được cấp nước từ mạng lưới phân phối hiện có của khu vực dọc theo trục đường quy hoạch Chi tiết vị trí, điểm cấp nguồn và phương án cấp nước cho công trình sẽ được xác định cụ thể trong thỏa thuận cấp nước sạch được kí kết giữa Chủ đầu

tư và Công ty cấp nước sạch thành phố Buôn Ma Thuột cho công trình

1.7.3 Hệ thống thoát nước thải và nước mưa

Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên tầng thượng chảy vào các ống thoát nước mưa chảy xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt

ở tầng hầm

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

1.7.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Các phòng trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống các cửa

sổ lắp kính Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp một cách tốt nhất có những vị trí cần ánh sáng như trong buồng thang bộ, thang máy, hành lang…

1.7.5 An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người

Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi xảy

ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố Mỗi tầng đều

có hệ thống chữa cháy và báo cháy tự động với đồng hồ và đèn báo cháy

1.7.6 Hệ thống chống sét

Sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được lắp đặt ở tầng mái và

hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ

1.8 Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

Đảm bảo yêu cầu về quy hoạch tổng thể trong khu đô thị mới về mật độ xây dựng

và hệ số sử dụng đất theo TCXDVN 323:2004 “Nhà ở cao tầng và tiêu chuẩn thiết kế”

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 Lựa chọn kích thước sơ bộ của các bộ phận kết cấu chính

2.1.1 Vật liệu dùng trong tính toán

- Khối lượng riêng  = 7.850 kg/m3

Chọn thép mác S355 cho các cấu kiện cột, dầm

b) Bê tông

Sử dụng bê tông lớp độ bền C20/25 theo Eurocode (tương đương B25 TCXDVN) cho sàn và bê tông lớp độ bền C25/30 (tương đương B30 TCXDVN) cho cột, vách

Bảng 2.2 Bảng đặc trưng vật liệu của bê tông lớp độ bền C20/25, C25/30

c) Tấm tôn định hình bằng thép của sàn liên hợp

Mác thép cho tấm tôn thép được quy định trong tiêu chuẩn Eurocode, các giá trị tiêu chuẩn của giới hạn đàn hồi vật liệu thép cơ bản fyp từ 220 đến 350 N/mm2 Chọn vật liệu làm tấm tôn thép có cường độ fyp = 290 N/mm2, module đàn hồi E = 210 kN/m2

d) Cốt thép thanh

Đối với thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép thanh thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005 Cường độ cốt thép cho trong bảng sau:

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

Bảng 2.3 Cường độ của thép sợi theo TCVN 356-2005

Sử dụng bulông lớp độ bền 8.8 cho các liên kết của khung liên hợp

2.1.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

a) Sàn liên hợp

Theo cuốn’ Conception des charpentes metalliques của Manfred Hirt và Michel

Crisinel, chiều cao sàn liên hợp có thể chọn sơ bộ theo công thức sau:

Trong đó: k - Hệ số kể đến ảnh hưởng của momen, lấy k= 1.3 - 1.5;

N - Lực dọc sơ bộ; fy - Cường độ tính toán của thép cột, fy= 355 N/mm2

Giá trị của lực dọc N có thể ước lượng sơ bộ như sau:

- Tĩnh tải: theo Giáo trình Kết cấu Thép Công trình Dân dụng & Công nghiệp

(PGS.TS Phạm Văn Hội chủ biên), trọng lượng bản thân kết cấu chịu lực có thể lấy 1.5

– 3 kN/m 2 , trọng lượng tiêu chuẩn tường, sàn có thể lấy trong khoảng 4 – 7 kN/m 2

- Hoạt tải: theo Eurocode thì giá trị hoạt tải đối với văn phòng là 2-3 kN/m 2

Tổng tải trọng: q = + + = 3 5 3 11 kN m / 2

Chung cư cao cấp thành phố Buôn Ma Thuột

c) Tiết diện dầm Theo giáo trình Kết cấu liên hợp Thép - Bêtông dùng cho nhà cao tầng (PGS.TS Phạm Văn Hội chủ biên) thì chiều cao của dầm liên hợp được chọn sơ bộ để thỏa mãn điều kiện độ võng như sau:

Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

Trọng lượng của bê tông gc = Vρ kN/m2 2.53

Tải trọng trần treo và đường ống gcp kN/m2 0.5

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm G+gb+Q kN/m 24.596 34.03

Xác định sơ bộ kích thước tiết diện

Ta chọn dầm thép IPE 300x150x7.10x10.7 cho dầm phụ

Thực hiện các bước tính toán tương tự với dầm phụ

Với dầm nhịp 8.25m chọn tiết diện: IPE 500x200x10.2x16

Với các dầm chính còn lại chọn tiết diện: IPE 360x170x8x12.7

Chọn chiều dày vách thang máy là 300 mm Vách ngăn giữa các buồng thang máy

chọn 250 mm

Chương 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC DỤNG

3.1 Tĩnh tải

Tĩnh tải các lớp vật liệu được liệt kê trong các bảng sau:

Bảng 3.1: Tải trọng bản thân sàn căn hộ

Tính toán tương tự ta với ô sàn hành lang là: gtc=3.88 kN/m2; gtt=5.25 kN/m2

Bảng 3.2: Tải trọng bản thân sàn mái

Tầng hầm (kN/m 2 )

Tầng mái (kN/m 2 )

Phòng ngủ (kN/m 2 )

Hội trường (kN/m 2 )

Hành trệt

(kN/m 2 )

lang (kN/m 2 )

3.3 Tải trọng gió

3.3.1 Giá trị gốc vận tốc gió cơ bản

Tra theo Thông tư 29/2009/TT-BXD bảng 4.1, vận tốc gió theo từng vùng trung bình trong 10 phút ở độ cao 10m so với mặt đất chuẩn và xảy ra sai lệch trong vòng 50 năm tại tỉnh Đăk Lăk Giá trị gốc vận tốc gió cơ bản xác định từ bảng 4.1 Thông tư 29/2009/TT-BXD: v b,0 = 23.17(m s/ )

Hệ số địa hình và hệ số khí hậu: c dir =c season =1.0

Giá trị vận tốc gió cơ bản: v b =c dirc seasonv b,0 = 1.0 1.0 30.12   = 30.12(m s/ )

3.3.2 Giá trị trung bình vận tốc gió

Vận tốc gió trung bình vm(z) phụ thuộc vào địa hình và giá trị vận tốc gió cơ bản:

0

v z =c z c z v

Thông số đồi núi c0(z) = 1.0

Thông số thể hiện độ nhám của địa hình cr(z) (roughness factor) phụ thuộc vào chiều cao và địa hình:

Với: zo là thông số phụ thuộc vào dạng địa hình, tra bảng được z0= 0.3 m

kr - Hệ số địa hình phụ thuộc vào z0

Tra bảng 4.1 tiêu chuẩn EN 1991-1-4, loại III có các hệ số độ cao tương ứng

z0,II = 0.05; zmin = 5 m; zmax = 200 m

3.3.4 Áp lực gió theo độ cao

Áp lực gió qp(z) tại độ cao z bao gồm thành phần tĩnh và thành phần động ngắn hạn:

Tải gió tác động lên bề mặt công trình: w e, = c cs d  e ref

of area

zero or negative is

c where opennings of

4 D

1 A

E

2 B

F

5

5500 22000

Hệ số an toàn được lấy theo tiêu chuẩn Eurocode, xem phụ lục 4 (mục 4.6)

4.2 Thép tôn làm việc như coppha trong giai đoạn thi công

Hình 4.2: Sơ đồ tính có momen dương lớn nhất tại nhịp AB

Hình 4.3: Sơ đồ tính có momen âm, lực cắt đứng lớn nhất tại gối B

Hoạt tải tiêu chuẩn (trong điều kiện thi công ở Việt Nam): q=2.5 (kN/m2)

Hoạt tải thi công tính toán: q tt = q Q =2.5 1.5 3.7  = 5 (kN m/ 2)

C

1575 1575

Kiểm tra: max =1,02 (mm)  =8.75 (mm (thỏa mãn) )

4.3 Sàn làm việc trong giai đoạn làm việc liên hợp

có các gối tựa là dầm thép hình đỡ sàn

Nhịp tính toán sàn hành lang có nhịp rộng 3.2 (m): L e =1.575 2 =3.15 ( )m

Hình 4.4: Sơ đồ tính toán sàn liên hợp trong giai đoạn làm việc

Đối với tính toán lực cắt đứng, nhịp tính toán của sàn là 3.2 (m)

Tương tự nhịp nhịp tính toán của ô sàn căn hộ là 2.7 (m) và khi tính lực cắt nhịp tính toán lấy bằng 2.75 (m)

25

4.3.2 Tải trọng

a) Tĩnh tải

- Đối với ô sàn căn hộ có nhịp 2.75m

Tải trọng tường: tổng chiều dài tường ngăn dày 100 mm là 6.75m Tường cao 2.88m (để đơn giản trong tính toán thì diện tích cửa xem như là diện tích tường)

Tải trọng do tường ngăn gây ra là:

tt s t

1.93 ( / )15.125

san

bhl

kN m S

Trong đó: b -Bề dày của tường xây trực tiếp trên sàn;

h - Chiều cao của tường xây trên sàn; l - Chiều dài tường;

t

 = 15 (kN/m3): Trọng lượng riêng của tường

Do ô sàn có diện tích sử dụng làm phòng vệ sinh nên có kể đến lớp bê tông chống thấm dày 0.01m, có γ=22 kN/m3, diện tích khu vệ sinh là 3.24 m2 Tải trọng của lớp bê tông chống thấm quy về phân bố đều trên toàn ô sàn, ta có dung trọng quy đổi:

3

22 3.24

4.71( / )15.125

- Đối với ô sàn hành lang

Bảng 4.2: Tĩnh tải do trọng lượng bản thân ô sàn hành lang

Eurocode phân loại công trình theo mục đích sử dụng để xác định hoạt tải sàn

- Hoạt tải tiêu chuẩn

Hoạt tải sàn tiêu chuẩn sàn nhà dân dụng: q=2.0(kN m/ 2)

Đối với sàn khu vệ sinh, hoạt tải phân bố đều: 2

Hoạt tải sàn tập trung tiêu chuẩn trên diện tích 50x50mm:Q=3.0(kN)

- Hoạt tải tính toán

Khi tính toán lực cắt đứng, nhịp tính toán của sàn là 2.75m

- Đối với ô sàn hành lang nhịp 3.2m, khi tính toán sàn chịu uốn, nhịp tính toán sàn

(3200 150 50 2) 3150 ( )

e

Khi tính toán lực cắt đứng, nhịp tính toán của sàn là 3.2m

Momen dương trong sàn:

- Đối với ô sàn căn hộ nhịp 2.75m

Kiểm tra khả năng chịu lực với momen lớn hơn là M Sd =10.22 (kNm m / )

Chiều cao phần bê tông chịu nén tính từ mặt trên sàn:

ck c

A f

Trục trung hòa nằm trong phần bê tông phía trên sóng tôn

A -Diện tích hữu ích của tôn thép nằm trong bề rộng b0, A p =118.36(mm 2)

118.36

0.009 0.02131.5 99.62

Kiểm tra theo phương pháp m-k

Chiều dài đoạn chịu cắt Ls: L s =L/ 4=3150 / 4=787.5(mm)

Các thông số sẽ được nhà sản xuất cung cấp kèm theo

4.3.4 Kiểm tra khả năng chịu chọc thủng

Hoạt tải tính toán tập trung trên vùng diện tích 50x50mm: Q Sd =3.0 1.5 =4.5(kN)Dưới tác dụng của tải trọng tập trung lớn, sàn có thể bị phá hoại chọc thủng, cũng

là phá hoại cắt Chu vi phá hoại chọc thủng tính từ chu vi chất tải và góc truyền 450:

4.3.5 Kiểm tra khả năng chịu uốn cục bộ

Bề rộng hữu hiệu cùa sàn liên hợp đối với tải tập trung xét với ô sàn hành lang

Sd Ed

1.5

s sk s ck c

4.3.6 Kiểm tra vết nứt phía trên dầm thép

Để đảm bảo tính liên tục của bản sàn qua dầm thép đỡ sàn bên dưới yêu cầu cốt thép trong sàn có hàm lượng tối thiểu 0.4% diện tích bê tông trên tấm tôn

Diện tích cốt thép tối thiểu chống nứt: 0.4% A c = 0.004 1000 74   = 296(mm2/m)

290003

3

cm cm

x bx bx

u

h h

x

bh b h nA

mm

Momen quán tính trung bình:

Chuyển vị giữa nhịp dầm đơn giản một nhịp:

Đối với ô sàn căn hộ nhịp 2.75m

4.4 Kiểm tra khả năng chịu lửa của sàn liên hợp

Sàn được thiết kế chịu lửa trong tfi,d= 60 phút

Các hệ số an toàn đối với tải trọng và vật liệu được lấy bằng 1.0

4.4.1 Đặc trưng dải sàn liên hợp

Tương ứng với tấm thép tôn đã dùng để thiết kế sàn:

h1= 74 (mm); h2= 46 (mm)

l1= 158 (mm); l2= 105 (mm); l3= 67 (mm)

4.4.2 Thời gian chịu lửa sàn liên hợp

Thời gian chịu lửa của sàn liên hợp:

735 48 2.3828.8 1.55 74 12.6 0.76 0.33 2.38 68( )

ti - Thời gian chịu nhiệt có kể đến sự cách nhiệt của sàn (phút)

A - Thể tích bê tông tính trên 1m dải thép tôn (mm3/m)

Lr - Diện tích bê tông chịu nhiệt không được che phủ trên 1m dải thép tôn (mm2/m)

A/Lr - Tỷ số hình học dải bản sàn (mm)

Φ - Hệ số nhìn đối với cánh trên thép tôn (-)

l3 - Bề rộng cánh trên thép tôn (mm)

Bảng 4.3: Các hệ số ai (tra bảng B.1, tiêu chuẩn EC4-1-2)

Tỷ số hình học dải sàn:

1 2 2

2.38( )

158 105

105 2 462

22

r

l l h A

4.4.3 Kiểm tra khả năng chống cháy

Sử dụng phương pháp đơn giản tra bảng theo tài liệu hướng dẫn của hiệp hội công trình thép Về tải trọng, hoạt tải tác dụng không vượt quá 6.7 kN/m2

Về nhịp sàn, nhịp sàn tối đa là 3.2m nhỏ hơn 3.6m nên có thể áp dụng bảng tra Chiều cao tấm tôn là 46mm, thực hiện bảng tra sau (Bảng 6, mục 5.4.4 ấn bản “The Fire Resistance of Composite Floors with Steel Decking”của SCI

Bảng 4.4: Bảng tra lưới thép chống cháy

Nhịp

tối đa

(m)

Khả năng chống cháy

(giờ)

thép chống cháy

Chiều dày sàn t (mm)

f = 295 N/mm2 - Cường độ chịu kéo của thép AI 10

Act - Diện tích vùng chịu kéo của bê tông;

kc - Hệ số kể đến các loại tác dụng, lấy kc=0.4 với uốn không có lực nén dọc khi s = f sk

k - Hệ số kể đến tác dụng của tự ứng suất không đều Trong sàn, k=0.8 a) Co ngót theo chiều dài

Nếu coi do tác dụng của co ngót, vùng bê tông chịu kéo là tổng diện tích của bêtông,

s

Thép bố trí Ф10a200 có As = 393mm2> 240.8mm2 đủ để giới hạn nứt do co ngót b) Co ngót theo chiều ngang

Nếu coi như do tác dụng của co ngót, vùng bê tông chịu kéo là tổng diện tích của

Chương 5: DẦM LIÊN HỢP

5.1 Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình

Hình 5.1: Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình Tính toán chi tiết dầm phụ có chiều dài 5.5 m

DP-IPE 300

DP-IPE 300 DP-IPE 300

DP-IPE 300 E

5500 5500

- Mã hiệu thép IPE

- Giới hạn chảy fy = 355 N/mm2

- Module đàn hồi Es = 210 kN/mm2

5.2.4 Đặc trưng chốt liên kết chịu cắt

Tham khảo từ Catalogue Nelson Welding: S3L Shear Connector (SC)

- Đường kính : d = 19 mm - Chiều dài ban đầu: h = 100 mm

- Chiều dài sau khi hàn: hs= 95 mm - Sức bền kéo đứt: fu= 450 N/mm2

5.2.5 Hệ số an toàn: Tra ở phụ lục 4 (mục 4.6)

5.3 Sơ đồ tính

5.3.1 Chiều rộng hiệu quả của cánh

Vì dầm phụ là dầm đơn giản nên giá trị của beff được lấy như sau:

beff = be1 + be2 , với bei = min (l0/8; bi), l0 là nhịp dầm, lo = 5.5 m

Khi tính toán lực cắt, nhịp tính toán dầm được lấy từ trục đến trục Le= 5.5 (m)

5.4 Tải trọng

Sơ đồ tính dầm là dầm đơn giản nên sơ đồ chất tải nguy hiểm nhất là tải trọng chất đầy dầm nhằm tạo ra momen lớn nhất giữa nhịp dầm

Bề rộng của diện truyền tải lên dầm phụ: b = 2.75 m

5.4.1 Tải trọng tiêu chuẩn giai đoạn thi công

Bảng 5.1: Tải trọng tác dụng lên dầm phụ giai đoạn thi công

chuẩn

Giá trị tính toán

2 Trọng lượng của bê tông ướt gc=V.ρ kN/m2 2.63 3.55

Bảng 5.2: Tải trọng tác dụng lên dầm phụ giai đoạn làm việc liên hợp

chuẩn

Giá trị tính toán

Điều kiện ổn định cho tiết diện loại 1 đã thỏa mãn

5.6.2 Kiểm tra khả năng chịu lực giai đoạn thi công

a) Kiểm tra khả năng chịu uốn

Momen uốn tại vị trí giữa nhịp: