Thành phố HCM là một trong những thành phố lớn phát triển và việc xây dựng những khách sạn như vậy là không thể thiếu.Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tậ
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*
CAO ỐC VĂN PHÒNG JSC THÀNH PHỐ HỒ HỒ CHÍ MINH
Sinh viên thực hiện: NINH VĂN NGHĨA
Đà Nẵng – Năm 2017
Trang 2TÓM TẮT
Tên đề tài: CAO ỐC VĂN PHÒNG JSC TP HỒ CHÍ MINH
Sinh viên thực hiện: Ninh Văn Nghĩa
Số thẻ SV: 110120107 Lớp: 12X1A
Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “CAO ỐC CĂN PHÒNG JSC TP HỒ
CHÍ MINH “ Trong giới hạn đồ án thiết kế gồm:
Phần I : Kiến trúc : 10 %.-Giáo viên hướng dẫn: ThS Đinh Ngọc Hiếu
Phần II : Kết cấu : 30% -Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Cẩm Vân
Phần III : Thi công : 60% – Giáo viên hướng dẫn: ThS Đinh Ngọc Hiếu
Trang 3LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Cùng với nhu cầu phát triển kinh tế đất nước, đòi hỏi phải có các văn phòng quy mô tầm cỡ để phục vu nhu cầu làm việc của các công ty, tập đoàn kinh tế Thành phố HCM là một trong những thành phố lớn phát triển và việc xây dựng những khách sạn như vậy là không thể thiếu.Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản,thiết thực đối với một kĩ sư xây dựng
Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này
Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “CAO ỐC CĂN PHÒNG JSC TP HỒ CHÍ MINH “ Trong giới hạn đồ án thiết kế :
Phần I : Kiến trúc : 10 %.-Giáo viên hướng dẫn: Đinh Ngọc Hiếu
Phần II : Kết cấu : 30% -Giáo viên hướng dẫn: Phan Cẩm Vân
Phần III : Thi công : 60% – Giáo viên hướng dẫn: Đinh Ngọc Hiếu
Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Xây dựng DD-CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, tháng 5 năm 2017
Sinh Viên
Trang 4CAM ĐOAN
Đồ án tốt nghiệp này do bản thân sinh viên thực hiện dưới sự hướng dẫn và kiểm soát thường xuyên của thầy cô hướng dẫn Nếu có sai sót, không đúng với yêu cầu của nhiệm vụ đã đề ra sinh viên sẽ chịu trách nhiệm
Sinh viên thực hiện
Ninh Văn Nghĩa
Trang 5Contents
1 CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 2
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐỀ TÀI VÀ CƠ SỞ PHÁP LÝ 2
1.1.1 Sự cần thiết 2
1.1.2 Các cơ sở pháp lý 2
1.2 VỊ TRÍ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG KHU VỰC XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 2
1.2.1 Vị trí xây dựng công trình: 2
1.2.2 Điều kiện tự nhiên: 3
1.3 NỘI DUNG VÀ QUI MÔ ĐỒ ÁN: 3
1.3.1 Các hạng mục đồ án: 3
1.3.2 Nhiệm vụ thiết kế đồ án: 3
1.4 CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ: 4
1.4.1 Tổng mặt bằng: 4
1.4.2 Giải pháp kiến trúc: 4
1.4.3 Giải pháp kết cấu: 5
1.5 CHỈ TIÊU KINH TẾ: 6
1.5.1 Hệ số sử dụng KSD : 6
1.5.2 Hệ số khai thác khu đất KXD: 6
1.6 KẾT LUẬN 7
2 CHƯƠNG 2:CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC TRONG NHÀ CAO TẦNG 9
2.1 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC THẲNG ĐỨNG : 9
2.2 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC NẰM NGANG : 9
Trang 63 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10
3.1 SƠ ĐỒ PHÂN CHIA SÀN TẦNG 5 10
3.2 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 10
3.2.1 Các số liệu tính toán của vật liệu 10
3.2.2 Chọn chiều dày sàn 10
3.3 XÁC DỊNH TẢI TRỌNG 10
3.3.1 Tĩnh tải sàn: 10
3.3.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn 11
3.3.3 Hoạt tải sàn: 12
3.3.4 Tổng tải trọng tính toán: 12
3.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC 12
3.4.1 Các ô sàn thuộc loại bản dầm 13
3.4.2 Các ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạnh: 13
3.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 13
3.6 YÊU CẦU CẤU TẠO CỐT THÉP: 14
3.6.1 Khoảng cách lớp bảo vệ: 14
3.6.2 Khoảng cách cốt thép 15
3.6.3 Chiều dài thép mũ 15
3.6.4 Phối hợp cốt thép 15
3.7 TÍNH TOÁN Ô SÀN BẢN KÊ 4 CẠNH (Ô SÀN S3) 16
3.7.1 Sơ đồ tính 16
3.7.2 Tải trọng phân bố và nội lực trên sàn 16
3.7.3 Tính toán cốt thép 17
4 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TRỤC 4-5 20
Trang 74.2 TÍNH BẢN THANG Ô1 21
4.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang 21
4.2.2 Xác định nội lực 22
4.2.3 Tính toán cốt thép 23
4.3 TÍNH BẢN CHIẾU NGHỈ, CHIẾU TỚI 24
4.3.1 Tải trọng sác dụng lên sàn chiếu tới 24
4.3.2 Xác định nội lực 24
4.3.3 Tính toán cốt thép 24
4.4 TÍNH CÁC CỐN THANG C1, C2 24
4.4.1 Tải trọng tác dụng 24
4.4.2 Xác định nội lực 27
4.4.3 Tính toán cốt thép 28
4.5 TÍNH DẦM CHIẾU TỚI DCT 30
4.5.1 Tải trọng tác dụng 30
4.5.2 Xác định nội lực 30
4.5.3 Tính toán cốt thép 31
4.5.4 Tính cốt treo tại vị trí cốn thang gác vào 33
4.6 TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ DCN 33
5 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM D1 34
5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 34
5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM 34
5.2.1 Mặt bằng truyền tải: 34
5.2.2 Tĩnh tải 34
5.2.3 Hoạt tải 35
Trang 85.3 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC DẦM 7 35
5.3.1 Sơ đồ tải trọng 35
5.3.2 Sơ đồ nội lực: 36
5.4 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM D2 38
5.4.1 Tính toán bố trí cốt thép dọc 38
5.4.2 Tính toán cốt thép đai 40
6 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM D2 44
6.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 44
6.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM: 44
6.2.1 Mặt bằng truyền tải: 44
6.2.2 Tĩnh tải 44
6.2.3 Hoạt tải 45
6.3 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG VÀ NỘI LỰC DẦM D2: 45
6.3.1 Sơ đồ tải trọng 45
6.3.2 Sơ đồ nội lực 46
6.4 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM D2 49
6.4.1 Tính toán bố trí cốt thép dọc 49
6.4.2 Tính toán bố trí cốt thép đai 49
6.5 TÍNH TOÁN CỐT TREO 50
7 CHƯƠNG 7: ĐẶC ĐIỂM CHUNG – CÁC ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ LIÊN QUAN VÀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG CÔNG TRÌNH PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TỔNG QUÁT 53
7.1 VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH 53
7.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 53
Trang 97.3 KẾT CẤU VÀ QUI MÔ CÔNG TRÌNH 53
7.4 PHƯƠNG HƯỚNG THI CÔNG TỔNG QUÁT 54
7.5 PHƯƠNG ÁN THI CÔNG MÓNG 54
8 CHƯƠNG 8: THI CÔNG PHẦN NGẦM 55
8.1 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 55
8.1.1 Lựa chọn phương án thi công cọc nhồi 55
8.1.2 Phương pháp thi công bằng guồng xoắn: 55
8.1.3 Phương pháp thi công phản tuần hoàn: 55
8.1.4 Phương pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách: 55
8.1.5 Chọn máy thi công cọc: 56
8.1.6 Công tác chuẩn bị: 57
8.1.7 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 62
8.2 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC SAU KHI THI CÔNG 70
8.2.1 Tính toán khối lượng bêtông thi công cọc khoan nhồi : 73
8.2.2 Thời gian thi công cọc nhồi: 73
8.2.3 Công tác phá đầu cọc: 74
8.3 THI CÔNG ĐÀO HỐ MÓNG: 75
8.3.1 Đặt vấn đề: 75
8.3.2 Tính khối lượng đất đào: 75
8.3.3 Tính toán khối lượng công tác đắp đất hố móng: 76
8.3.4 Chọn thi công đất: 77
8.3.5 Thiết kế tuyến di chuyển khi thi công đất: 81
8.4 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN ĐÀI MÓNG: 81
8.4.1 Lựa chọn loại coffa sử dụng: 81
Trang 108.5 TÍNH TOÁN BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀI MÓNG: 84
8.5.1 Xác định cơ cấu của quá trình : 84
8.5.2 Phân chia phân đoạn thi công : 84
8.5.3 Tính khối lượng công tác : 85
8.5.4 Xác định nhịp công tác : 85
9 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN, DẦM, CỘT, CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 86
9.1 LỰA CHỌN VÁN KHUÔN VÀ KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ 86
9.1.1 Ván khuôn 86
9.1.2 Xà gồ 86
9.1.3 Hệ giáo chống 86
9.2 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN Ô SÀN S2 TẦNG ĐIỂN HÌNH: 87
9.2.1 Tải trọng 87
9.2.2 Thiết kế ván sàn 87
9.2.3 Thiết kế xà gồ lớp 1 89
9.2.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 2 với khoảng cách giữa các kích đầu 1m: 90 9.3 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM D1 TRỤC C: 90
9.3.1 Tính toán ván đáy dầm, xà gồ đáy dầm: 90
9.4 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT TẦNG ĐIỂN HÌNH (TRỤC C– TRỤC 5) 95
9.4.1 Tải trọng 95
9.4.2 Kiểm tra sự làm việc của ván khuôn cột 95
9.4.3 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (kiểm tra khoảng cách gông cột) 96
9.5 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH: 98
9.5.1 Tính toán ván bản nghiêng 98
9.5.2 Kiểm tra ổn định thanh chống 99
Trang 119.6 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN VÁCH LÕI THANG MÁY TẦNG ĐIỂN HÌNH: 100
9.6.1 Tải trọng 100
9.6.2 Kiểm tra sự làm việc của ván khuôn vách lõi thang máy 100
9.6.3 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ ngang (kiểm tra khoảng cách thanh giằng) 101
9.6.4 Tính toán thanh giằng ( bulong xuyên ) : 102
10 CHƯƠNG 10: TỔ CHỨC THI CÔNG TOÀN CÔNG TRÌNH 104
10.1 LẬP LUẬN MÔ HÌNH KẾ HOẠCH TIẾN ĐỘ: 104
10.1.1 Lập luận mô hình kế hoạch tiến độ 104
10.1.2 Lập tổng tiến độ theo trình tự công nghệ và thời gian: 104
10.1.3 Vẽ tổng tiến độ: Xem bản vẽ TC 05 104
10.1.4 Đánh giá phương án tổng tiến độ 104
10.2 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CHÍNH: 105
10.2.1 Phần ngầm: 105
10.2.2 Phần thân : 105
10.2.3 Phần hoàn thiện: 105
10.3 KIỂM TRA VÀ ĐIỀU CHỈNH TIẾN ĐỘ: 106
10.3.1 Hệ số không điều hòa về nhân lực: 106
10.3.2 Hệ số phân phối lao động: 106
10.4 ĐÁNH GIÁ TỔNG TIẾN ĐỘ: 106
11 CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 107
11.1 TỔ CHỨC CUNG ỨNG VẬT TƯ: 107
11.1.1 Lập biểu đồ vật tư : 107
11.1.2 Chọn vật liệu để lập biểu đồ : 107
11.1.3 Xác định nguồn cung cấp vật liệu : 107
Trang 1211.1.4 Xác định khối lượng vật liệu (cát ,xi măng) dùng trong các công việc : 107
11.1.5 Cường độ sử dụng vật liệu hằng ngày : 107
11.1.6 Xác định số xe và thời gian vận chuyển cát : 107
11.1.7 Xác định số lượng xe và thời gian vận chuyển xi măng : 108
11.2 TÍNH TOÁN CÁC CƠ SỞ VẬT CHẤT CÔNG TRƯỜNG: 109
11.2.1 Chọn cần trục phục vụ thi công : 109
11.2.2 Chọn máy vận thăng chở vật liệu : 110
11.2.3 Chọn máy vận thăng chở người : 111
11.2.4 Chọn máy bơm bê tông và xe vận chuyển bê tông : 111
11.2.5 Chọn máy trộn vữa : 112
11.2.6 Chọn máy đầm bê tông : 112
11.3 VẬT TƯ KHO BÃI: 113
11.3.1 Tính diện tích kho chứa xi măng : 113
11.3.2 Tính diện tích bãi chứa cát : 113
11.4 TÍNH TOÁN NHÀ TẠM: 114
11.4.1 Tính toán nhân khẩu công trường : 114
11.4.2 Tính diện tích các loại nhà tạm : 114
11.5 TÍNH TOÁN ĐIỆN PHỤC VỤ CÔNG TRƯỜNG: 115
11.5.1 Điện cho động cơ máy thi công : 115
11.5.2 Điện dung chiếu sáng trong nhà tạm : 115
11.5.3 Điện chiếu sáng ngoài nhà ở kho ,bãi chứa vật liệu : 115
11.5.4 Điện chiếu sáng bảo vệ : 116
11.5.5 Điện chiếu sáng đường đi : 116
11.6 TÍNH TOÁN CẤP NƯỚC TẠM: 116
11.6.1 Nước sản xuất : 116
Trang 1311.6.2 Nước dùng cho sinh hoạt : 116
11.6.3 Nước cho chữa cháy : 117
11.6.4 Chọn đường ống cấp nước : 117
11.6.5 LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG: 117
12 CHƯƠNG 12: AN TOÀN VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG 118
12.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG: 118
12.2 VỆ SINH LAO ĐỘNG: 119
13 KẾT LUẬN 120
14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121
Trang 14MỞ ĐẦU
Sau thời gian học tập tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, được tiếp thu nhiều nguồn kiến thức dưới sự hướng dẫn của thầy cô trong trường và để hoàn thành xong khối lượng học tập cũng như nắm bắt được quá trình từ việc thiết kế, thi công để đưa vào sử dụng một công trình có qui mô lớn là mục đích để thực hiện đồ án tốt nghiệp đề tài Cao ốc JSC TPHCM
Mục tiêu đề ra: Hoàn thành đầy đủ những yêu cầu của giáo viên hương dẫn đã đề ra Cấu trúc đồ án tốt nghiệp:
Phần I : Kiến trúc : 10 %.-Giáo viên hướng dẫn: ThS Đinh Ngọc Hiếu
Phần II : Kết cấu : 30% -Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Cẩm Vân
Phần III : Thi công : 60% – Giáo viên hướng dẫn: ThS Đinh Ngọc Hiếu
Trang 15đó đất đai ngày càng hạn hẹp trong khi nhu cầu xây dựng các văn phòng cho thuê, trụ
sở, chung cư, trung tâm thương mại… là vô cùng lớn Nắm bắt được điều này, nhiều chủ đầu tư đã chủ động xây dựng văn phòng làm việc cao tầng nhằm tận dụng tốt quỹ đất trong khi vẫn đáp ứng nhu cầu về chỗ làm việc, nhất là các khu vực trung tâm thành phố Điều quan trọng hơn là không những các tòa nhà cao tầng dần thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp, mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên bộ mặt hiện đại, văn minh cho thành phố, xứng đáng là trung tâm lớn về kinh
tế, khoa học kỹ thuật của cả nước
Với những ưu điểm đó, việc xây dựng các tòa nhà cao tầng, đơn cử như xây dựng các cao ốc văn phòng như CAO ỐC VĂN PHÒNG JSC sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu bức thiết hiện nay về vấn đề chỗ làm việc, góp phần tô thêm vẻ đẹp hiện đại của
cơ sở hạ tầng thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và cho vẻ đẹp của Việt Nam nói chung
Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và nhân bản cho tổng thể khu chung cư xung quanh
1.1.2 Các cơ sở pháp lý
Quyết định nhận đồ án tốt nghiệp của khoa xây dựng dân dụng Đại học Bách khoa
Đà Nẵng
TCXD 4601:1988 Tiêu chuẩn về thiết kế kiến trúc trụ sở cơ quan
TCXD 356:2005 Tiêu chuẩn về thiết kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
TCXD 2737:1995 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động
1.2 Vị trí, điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực xây dựng công trình:
1.2.1 Vị trí xây dựng công trình:
- Vị Trí: Công trình được xây dựng tại ngay trung tâm Quận Gò Vấp Thành Phố Hồ Chí Minh, tọa lạc tại địa chỉ Quốc lộ 1A , phường 12, quận Gò Vấp TP HCM Hướng mặt tiền chính là hướng Đông Bắc Mặt bằng xây dựng rộng rãi, công trình riêng lẽ
- Đặc điểm: Tòa nhà bao gồm nhiều văn phòng làm việc, phòng hội nghị Cụ thể bao gồm 1 tầng hầm và 11 tầng nổi (bao gồm tầng kĩ thuật) với chức năng chính là văn phòng làm việc
Trang 161.2.2 Điều kiện tự nhiên:
Hướng gió chính thay đổi theo mùa :
+Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam
+ Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Tây-Nam và Tây
+ Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4÷1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)
Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt, chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng
b Địa chất:
Nền đất từ trên xuống qua khảo sát gồm các lớp sau:
1 Đất lấp dày 0,2m
2 Sét pha dẻo cứng dày 4,0m
3 Sét pha dẻo mềm dày 4,8m
4 Cát pha dẻo dày 8m
5 Cát bụi chặt vừa dày 10,4m
6 Cát hạt trung dày 8,6m
7 Cát thô lẫn cuội sỏi rất dày và chưa kết thúc trong phạm vi thăm dò
Hiện trạng khu vực xây dựng công trình:
- Công trình được xây dựng trên khu đất trống trước đây, tương đối bằng phẳng, tình hình địa chất trung bình, mực nước ngầm sâu -6.0m tương đối ổn định
1.3 NỘI DUNG VÀ QUI MÔ ĐỒ ÁN:
1.3.1 Các hạng mục đồ án:
Căn cứ vào mô hình tổ chức, các tiêu chuẩn, qui phạm, nhu cầu diện tích sử dụng cho từng khối, từng ban của công trình Về cơ bản công trình đầu tư vào những hạng mục chính như sau:
Nhà bảo vệ, gác cổng
Trang 17b Trong khối nhà văn phòng có các phòng sau:
Tầng 12: Phòng hội nghị, phòng kho
Tầng 2 ÷ 11: Văn phòng
Tầng 1: Đại sảnh, văn phòng, phòng kĩ thuật quản lí
Tầng ngầm :Bãi đậu xe, xử lý nước thải, hệ thống điện, đặt thiết bị
- Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế trụ sở văn phòng: TCVN 4601-1988 và các tiêu chuẩn khác có liên quan
- Công trình thiết kế theo tiêu chuẩn cấp I: TCXD 13: 1991
Chất lượng sử dụng : Bậc I (Chất lượng sử dụng cao )
Độ bền vững : Bậc I (Niên hạng sử dụng trên 100 năm)
Độ chịu lửa : Bậc I
1.4 Các giải pháp thiết kế:
1.4.1 Tổng mặt bằng:
Vì đây là công trình mang tính đơn chiếc, độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng tương đối đơn giản Việc bố trí tổng mặt công trình chủ yếu phụ thuộc vào vị trí công trình, các đường giao thông chính và diện tích khu đất Khu đất nằm ở vị trí có diện tích khu đất tương đối rộng, hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng ngầm và khu để
xe trên mặt dất đáp ứng được nhu cầu đón tiếp, đậu xe cho khách, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường chính
Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng sử dụng và bảo quản
Hệ thống tường bao quanh khu đất được thiết kế bắt mắt, khu đất có 2 mặt tiền, là vị trí rất đẹp
Cây xanh được trồng để điều hòa không khí, tạo cành quang môi trường
c Giải pháp mặt cắt ngang:
Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng nhà như sau:
Trang 18Mỗi tầng cao 3,3 m;
Chọn chiều cao cửa sổ, cửa đi đảm bảo yêu cầu chiếu sáng: h = (1/2,5 1/2)L
ở đây chọn cửa sổ cao 1,6 m và cách mặt sàn, nền 0,8 m; cửa đi cao 2,2 m Riêng cửa buồng thang máy để đảm bảo độ cứng cho lỏi bê tông cốt thép chọn chiều cao cửa là 2,2m
Về mặt bố cục: tòa nhà có giải pháp mặt bằng thoáng, tạo không gian rộng để
bố trí các căn hộ nhỏ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại
1.4.3 Giải pháp kết cấu:
- Giải pháp kết cấu: sau khi phân tích tính toán và lựa chọn các phương án kết cấu khác nhau trong đồ án tiến hành lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình như sau: hệ kết cấu chính được sử dụng cho công trình này là hệ khung - lõi Hệ lõi thang máy được bố trí ở chính giữa công trình suốt dọc chiều cao công trình có bề dày
là 20cm chịu tải trọng ngang rất lớn Hệ thống cột, vách và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn của nó Hai hệ thống chịu lực này bổ sung và tăng cường cho nhau tạo thành một hệ chịu lực kiên cố Hệ sàn dày 90mm với các ô sàn nhịp lớn nhất chỉ là 7,5m tạo thành một vách cứng ngang liên kết các kết cấu với nhau và truyền tải trọng ngang về hệ lỏi Mặt bằng công trình theo phương cạnh ngắn bằng phương cạnh dài nên hệ kết cấu làm việc theo hai phương cạnh ngắn và cạnh dài Tuy nhiên, do công trình cao tầng nên còn chịu tác động vặn xoắn do tải trọng động, khi đó hệ sàn có tác dụng rất hiệu quả trong việc chống xoắn Các giải pháp kỹ thuật khác:
độ tự động đóng ngắt đưa nước lên dự trữ trên bể nước tầng 13 Bể chứ nước tầng 13
có dung tích 181m3 đủ dùng cho sinh hoạt và có thể dùng vào việc chữa cháy khi cần thiết Bể chứa ở tầng 13 có dung tích 181m3 được tính toán đủ dập tắt hai đám lửa sảy
ra đồng thời tại hai điểm khác nhau trong 2 giờ với lưu lượng q=5l/s Ngoài ra, hệ thống bình cứu hoả được bố trí dọc hành lang, trong các phòng
b Mạng lưới thông tin liên lạc:
- Sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến bằng dây dẫn vào các phòng làm việc
c Thông gió và chiếu sáng:
- Chiếu sáng tự nhiên: Công trình lấy ánh sáng tự nhiên qua các ô cửa kính lớn,
do các văn phòng làm việc đều được bố trí quanh nhà nên lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt
- Chiếu sáng nhân tạo: Hệ thống chiếu sáng nhân tạo luôn phải được đảm bảo 24/24, nhất là hệ thống hành lang và cầu thang vì hai hệ thống này gần như nằm ở trung tâm ngôi nhà
Trang 19- Hệ thống thông gió: Vì công trình có sử dụng hai tầng ngầm nên hệ thống thông gió luôn phải được đảm bảo Công trình sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm, ở mổi tầng đều có phòng điều khiển riêng
d Cấp điện:
- Nguồn điện được cung cấp cho công trình phần lớn là từ trạm cấp điện của nhà máy thông qua trạm biến thế riêng Ngoài ra cần phải chuẩn bị một máy phát điện riêng cho công trình phòng khi điện lưới có sự cố Điện cấp cho công trình chủ yếu để chiếu sáng, điều hòa không khí và dùng cho máy vi tính
e Hệ thống chống sét:
- Xác suất bị sét đánh của nhà cao tầng tăng lên theo căn bậc hai của chiều cao nhà nên cần có hệ thống chống sét đối với công trình Thiết bị chống sét trên mái nhà được nối với dây dẫn có thể lợi dụng thép trong bê tông để làm dây dẫn xuống dưới
f Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:
- Dùng hệ thống cứu hỏa cục bộ gồm các bình hóa chất chữa cháy bố trí thuận lợi tại các điểm nút giao thông của hành lang và cầu thang Ngoài ra còn bố trí hệ thống các đường ống phun nước cứu hỏa tại các cầu thang bộ ở mỗi tầng
g Vệ sinh môi trường:
- Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước, đảm bảo sự trong sạch cho khu vực thì khi thiết kế công trình phi thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Ngoài ra trong khu vực còn phi trồng cây xanh để tạo cảnh quan và bảo vệ môi trường xung quanh
h Sân vườn, đường nội bộ:
- Đường nội bộ được xây dựng gồm: đường ô tô và đường đi lại cho người Sân được lót đanh bê tông, có bố trí các cây xanh nhằm tạo thẩm mỹ và sự trong lành cho môi trường Do khu đất xây dựng chật hẹp nên không thể bố trí đường bộ xung quanh công trình, tuy nhiên phía Bắc và phía Nam đều có đường phố chạy sát công trình nên yêu cầu về phòng hỏa vẫn được đảm bảo
SD
DTP K
DTSD
- DTP: Tổng diện tích các văn phòng, căn hộ,…
- DDSD: Diện tích sử dụng là diện tích các phòng,vệ sinh,hành lang,cầu thang, sảnh và kho…
1.5.2 Hệ số khai thác khu đất KXD:
1412
0, 43 3250
XD
DTCT K
DTD
- DTCT: Diện tích xây dựng công trình
- DTD: Diện tích lô đất
Trang 201.6 KẾT LUẬN
- Về tổng thể công trình được xây dựng nằm trong khu vực nội thành của thành phố, rất phù hợp với quy hoạch tổng thể, tạo thành quần thể kiến trúc đẹp, thuận lợi cho việc sinh sống và di chuyển của cư dân trong tòa nhà Xây dựng và đưa công trình vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích cho ngành nhiều công ty nói riêng và nền kinh tế Việt Nam đủ mạnh để hoà nhập vào nền kinh tế thế giới
- Về kiến trúc, công trình mang dáng vẻ hiện đại với mặt ngoài được ốp đá Granite và hệ thống cửa kính Mặt đứng công trình thể hiện được vẻ đẹp độc đáo khó một công trình kiến trúc nào có được Quan hệ giữa các phòng ban trong công trình rất thuận tiện, hệ thống đường ống kỹ thuật ngắn gọn, thoát nước nhanh
- Về kết cấu, hệ kết cấu khung - vách, đảm bảo cho công trình chịu được tải trọng đứng và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc khoan nhồi, có khả năng chịu tải rất lớn
- Để có một thuyết minh hoàn chỉnh, đầy đủ cho một nhà cao tầng, đòi hỏi kiến thức chuyên môn của rất nhiều lĩnh vực khác nhau,với bản thân, mình em nhận thấy mình không tránh khỏi những thiếu sót trong thuyết minh này Rất mong sự quan tâm
và thông cảm của quý thầy
Trang 21ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
SVTH: NINH VĂN NGHĨA
Trang 22
2 CHƯƠNG 2:CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC TRONG NHÀ CAO TẦNG
2.1 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng :
- Công trình cao ốc JSC được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng được bố trí xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắn tốt
2.2 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang :
- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình
Trang 233 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
3.1 Sơ đồ phân chia sàn tầng 5
Hình 3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn ( phụ lục 2, trang)
Bảng 3.1 Phân loại các ô sàn( phụ lục 2, trang 1,2)
3.2 Sơ bộ chọn kích thước cấu kiện
3.2.1 Các số liệu tính toán của vật liệu
Bê tông B30 có: Rb = 17 (MPa) = 170 (daN/cm2)
3.2.2 Chọn chiều dày sàn
- Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: h b D.l
m
=Trong đó:
- Đối với các ô sàn là bản loại kê 4 cạnh ta có:
3.3.1 Tĩnh tải sàn:
Trọng lượng các lớp sàn: dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (daN/cm2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/cm2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/cm3): trọng lượng riêng của vật liệu
Trang 24n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995
Hình 3.2 Cấu tạo sàn phòng làm việc và phòng vệ sinh ( phụ lục 2, trang )
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 3.2 Tĩnh tải các ô sàn ( phụ lục 1, trang 2,3 )
3.3.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng
đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được quy đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H - hds = 3,3 – 0,09 = 3,21m
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức quy đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:
Llc (m): chiều dài lan can
nt, nc, nv, nlc: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa
= 36 (daN/m): trọng lượng của 1m lan can
Si (m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Tổng tĩnh tải từng ô sàn tầng điển hình: gtt = gtt
t-s + gtt
s (daN/m2)
Trang 25Bảng 3.3 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can ( phụ lục 1, trang 3)
3.3.3 Hoạt tải sàn:
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) được lấy theo bảng 3, trang 6 TCVN 2737-1995 Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra bảng để xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau
đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trang 9, mục 4.3.3, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng:
- Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m2)
A – Diện tích chịu tải tính bằng m2
- Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 nhân với hệ số ψA2
Nội lực trong sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi
Trong sàn, khi ta đặt tải trọng vào một ô sàn thì tại các ô còn lại cũng sinh ra nội lực
Để đơn giản khi tính toán ta tách thành các ô bản độc lập để tính nội lực
Trang 263.4.1 Các ô sàn thuộc loại bản dầm
Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (kN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
3.4.2 Các ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạnh:
Sơ đồ nội lực tổng quát:
+Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
Trang 27+Xác định: 2
0
h b R
M b
+Kiểm tra điều kiện:
- Nếu m R: tăng kích thước hoặc tăng cấp độ bền của bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế m R
- Nếu m R: thì tính = 0 , 5 1 + 1 − 2 m
Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:
)(
2
0
cm h R
M A
100
TT A h
=
max min
nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý
Nếu <min = 0.1% thì ASmin = min b.h0 (cm2)
Chọn đường kính cốt thép As, khoảng cách a giữa các thanh thép:
)(100
S
cm A
cm a
Trang 28abv = 1,5 cm đối với h > 10 cm Khoảng cách từ mép bêtơng đến trọng tâm cốt thép a : (ho = h - a)
2
1
d a
a= bv + hoặc
2
2 1
d d a
a= bv + + Chọn lớp bảo vệ abv = 1,5 cm
Đối với cốt thép chịu momen dương thì a của 2 phương khác nhau Do momen cạnh ngắn lớn hơn momen cạnh dài nên người ta thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng giá trị ho
d (đường kính lớp trên) 2
d (đường kính lớp dưới) 1
l /41
1
l /4
l 1
Trang 29MII(1) : momen gối của ô (1)
MII(2) : momen gối của ô (2)
Biểu đồ momen tính toán Biểu đồ momen thực tế
Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối
Còn cốt chịu momen dương để tiện thi công nên người ta cũng kéo dài cốt thép sang những ô sàn liên tiếp
3.7 Tính toán ô sàn bản kê 4 cạnh (ô sàn s3)
3.7.2 Tải trọng phân bố và nội lực trên sàn
Tải trọng : ( như đã tính ở phần trên)
(1) II
M
(2)
MII
Trang 30TT f S a
Trang 31TT f S a
Trang 32+ Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh dài (M II = -2498 N.m):
Trang 334 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TRỤC 4-5
Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang cần được bố trí ở những nơi thuận lợi nhất, đáp ứng nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt
Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm mỹ của công trình
Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang (phụ lục 2, trang)
a Tính toán cầu thang bộ tầng 2 bao gồm:
Tính bản thang Ô1, bản chiếu nghỉ Ô2, bản chiếu tới Ô3
Tính cốn thang C1, C2
Tính dầm chiếu nghỉ DCN1, DCN2; dầm chiếu tới DCT
Vật liệu bê tông chọn B30: Rb = 17 MPa = 17 N/mm2, Rbt = 1,2 MPa = 1,2 N/mm2
Thép chịu lực CII: Rs = Rs' = 280 MPa = 280 N/mm2
Thép bản, thép cấu tạo CI: Rs = Rs' = 225 MPa = 225 N/mm2
b Sơ bộ tiết diện các cấu kiện
Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cốn thang:
Do cốn thang chịu tải trọng nhỏ nên kích thước tiết diện ngang lấy:
Trang 34bc = (100 ÷ 150)mm; hc = (250 ÷ 300)mm
=> Ta chọn kích thước cốn thang như sau: bc x hc = 100 x 300 (mm x mm)
− Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:
+ Ô1: 4 cạnh bản thang liên kết với: tường, cốn C, dầm chiếu nghỉ DCN, dầm chiếu tới DCT
+ Ô2: 4 cạnh bản chiếu nghĩ liên kết với: tường, dầm chiếu nghỉ DCN1, dầm chiếu nghỉ DCN2
+ Ô3: 4 cạnh bản chiếu tới liên kết với: tường, dầm chiếu tới DCT, dầm sàn và dầm khung
+ Dầm chiếu nghỉ DCN: 2 đầu gối lên tường
+ Dầm chiếu tới DCT: 2 đầu gối lên dầm khung
+ Cốn C: 1 đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN1, 1 đầu gối lên dầm chiếu tới DCT
4.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang
Tải trọng tác dụng lên bản thang gồm trọng lượng bậc thang, bản thang và hoạt tải sử dụng
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i
i (m): chiều dày của lớp thứ i
ni: hệ số tin cậy của lớp thứ i
Trang 36Moment dương lớn nhất:
2 1 max
4
163.10
113 (mm ) 225.0, 989.65
Trang 374.3 Tính bản chiếu nghỉ, chiếu tới
Kích thước ô bản chiếu tới:
L1 = 1,5m; L2 = 2,8m
Xét tỉ số: 2
1
2,81,87 21,5
=> Tổng tĩnh tải: g = 36 + 41,6 + 220 + 31,2 = 328,8 (daN/m2)
Bảng 4.3 Tính toán và bố trí cốt thép sàn chiếu tới( phụ lục 1, trang 13)
Bản chiếu nghỉ Ô2 có cùng sơ đồ tính, cùng tải trọng tác dụng với bản chiếu tới Ô3, nhưng kích thước nhỏ hơn: 1,3 x 2,8 (m x m), tức nội lực nhỏ hơn bản chiếu nghỉ
Để cho an toàn, ta bố trí thép bản chiếu nghỉ Ô2 giống như bản chiếu tới Ô3
4.4 Tính các cốn thang C1, C2
4.4.1 Tải trọng tác dụng
Trang 38Trọng lượng phần bê tông:
Trọng lượng lan can:g3 =1, 2.20=24(daN m/ )
Do ô bản thang Ô1 truyền vào:
2 2 4
Trang 392 2
4.4.3 Tính toán cốt thép
a Với momen dương ở giữa nhịp
Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm
=> ho = hc – a = 300 – 30 = 270mm
4 max
4
2355, 9.10
348, 7 (mm ) 280.0, 894.270
280
b R
=> Chọn thép cấu tạo 112, có diện tích A s ch =113,1 (mm2)
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4):
h ≤ 450 thì sct = min (h/2; 150)
Trang 40Vậy, bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
Trong đó: Asw: diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng
b: chiều rộng của tiết diện chữ nhật
s: khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện
φb1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông
β = 0,01, với bê tông nặng
φw1: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện
Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Qmax < φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0
Với: φb3 = 0,6, đối với bê tông nặng
n: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc n = 0
f: hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo nên f = 0