Thiết kế chung cư tân hòa đông q6

Sơ đồ cấp nước như sau: Thông qua hệ thống ống nhựa PVC, nước từ ống cấp mạng tổng thể khu nhà ở tái định cư được dẫn vào bể chứa nước ngầm có thể tích V=300m3 đặt ngầm ở bên ngoài công

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể qúi thầy cô giảng viên Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình tình hướng dẫn, dạy dỗ, giúp đỡ em trong suốt quá trình 5 năm học tập tại Trường, đặc biệt các Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Công Trình đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm hết sức quý giá cho em làm hành trang trong công việc sau này

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trần Quốc Hùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong việc thiết kế kết cấu công trình, nền móng công trình, trình bày bản vẽ, thuyết minh, để em hoàn thành nhiệm vụ đúng thời hạn qui định

Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha mẹ và gia đình đã luôn động viên, giúp đỡõ em về mặt tinh thần và vật chất trong suốt thời gian học tập tại trường

Em xin gửi lời cảm ơn các bạn lớp 05DXD1 đã gắn bó và cùng học tập, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 11/01/2010

ĐỖ VĂN BÌNH

PHẦN 1

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CHO CÔNG TRÌNH

MẶT ĐỨNG TRỤC 1-5 TL: 1/100

I SỰ CẦN THIẾT VỀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG:

- Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nhất nước với nhiều cơ quan đầu ngành, sân bay, bến cảng đang từng bước xây dựng cơ sở hạ tầng, với quy hoạch của thành phố hiện nay còn nhiều vấn đề phải quan tâm Với các dự án mới được hình thành do vậy thành phố đang từng bước quy hoạch lại các khu dân cư để thuận lợi cho việc xây dựng các công trình mới Việc tái định cư đời sống người dân sau khi giải tỏa là vấn đề cần phải giải quyết trước tiên Trong khi đó thì diện tích đất trong thành phố ngày càng thu hẹp đi Do đó việc xây dựng nhà ở cao tầng khu tái định cư 243 Tân Hòa Đông Quận 6 là 1 dự án thiết thực và khả thi

1 Qui mô công trình

- Tên công trình: Nhà ở cao tầng khu tái định cư 243 Tân Hòa Đông Q.6

- Địa điểm: 234 Tân Hòa Đông, Quận 6, TP Hồ Chí Minh

- Công trình gồm:

 Số tầng : 1 tầng hầm + 1 tầng trệt + 8 tầng lầu +1 tầng mái

 Diện tích tổng thể: 25m x 25m

2 Vài nét về khí hậu

- Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2mùa rõ rệt:

a Mùa nắng :

Từ tháng 12 đến tháng 4 có :

- Nhiệt độ cao nhất : 370C

- Nhiệt độ trung bình : 320C

- Nhiệt độ thấp nhất : 180C

- Lượng mưa thấp nhất :0,1 mm

- Lượng mưa cao nhất :300 mm

- Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

b Mùa mưa :

Từ tháng 5 đến tháng 11 có :

- Nhiệt độ cao nhất : 360C

- Nhiệt độ trung bình : 280C

- Nhiệt độ thấp nhất : 230C

- Lượng mưa trung bình: 274,4 mm

- Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

- Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)

- Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%

- Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%

- Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

- Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

c Hướng gió :

- Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây nam với vận tốc trung bình 2,15 m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa từ tháng 5- 11 Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1)

- Sương mù: số ngày có sương mù trong năm từ 10-15 ngày , tháng có nhiều sương mù nhất là tháng 10, 11 và 12

- TP Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới

 Phân khu chức năng: công trình được chia khu chức năng từ dưới lên

 Khối hầm : gồm 1 tầng hầm dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật

 Tầng trệt, 1 : dùng làm trung tâm thương mại, nhà trẻ, y tế,…

 Tầng 2- 8: các căn hộ với 4 loại: CH1, CH2, CH3, CH4

 Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 1 hồ nước sinh hoạt có kích thước 8.0m x 8.0m x 2m; hệ thống thu lôi chống sét

1 Giao thông đứng

- Toàn công trình sử dụng 1 khối thang máy cộng với 2 cầu thang bộ Khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm của công trình Một thang bộ được bố trí ở phía bên công trình

2 Giao thông ngang:

- Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên nối liền các giao thông đứng dẫn đến các căn hộ

1 Hệ thống điện

- Công trình sử dụng điện khu vực do thành phố cung cấp với hiện trạng nguồn điện sẵn có Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

- Máy phát điện dự phòng được chọn dùng chung cho khối đôi có công suất

khoảng 450KVA cấp điện cho các hạng mục sau:

 Điện chiếu sáng + ổ cắm, máy lạnh từ tầng hầm, tầng trệt, 1

 Điện chiếu sáng ngoài nhà, chiếu sáng + ổ cắm sân thượng

 Điện thang máy + máy bơm nước, bơm PCCC, bơm tăng áp

- Các hạng mục cần nguồn điện sự cố này đảm bảo được cấp điện liên tục nhờ máy phát điện dự phòng và hệ thống chuyển đổi điện tự động ATS

2 Hệ thống cung cấp nước

Nguồn nước cấp chính cho công trình được lấy từ đường ống cấp nước thuộc hệ thống cấp nước mạng ngoài theo quy hoạch cấp nước tổng thểû.Đường kính ống cấp chính vào chung cư là D65 vớiø đồng hồ kiểu cánh quạt có đường kính D50

Sơ đồ cấp nước như sau: Thông qua hệ thống ống nhựa PVC, nước từ ống cấp mạng tổng thể khu nhà ở tái định cư được dẫn vào bể chứa nước ngầm có thể tích V=300m3 đặt ngầm ở bên ngoài công trình.Từ đây thông qua hệ thống bơm (02 bơm, một chạy một dự phòng) nước được bơm lên các bể nước mái có tổng thể tích V=140m3 qua hệ thống ống cấp đứng.Từ các bể nước mái nước sẽõ được phân phối xuống các tầng vào các khu vệ sinh và các nơi có nhu cầu dùng nước của công trình

3 Hệ thống thoát nước:

a Thoát nước bẩn sinh hoạt:

- Nước thải sinh hoạt ở các thiết bị trong các khu vệ sinh được tách ra thành hai hệ thống thoát nước:

 Nước bẩn sinh hoạt : Thoát sàn,Chậu rửa,tắm giặt

 Nước thải phân : Bồn cầu,Bồn tiểu nam, Tiểu nữ

- Nước bẩn sinh họat: được thu gom đưa về ống thoát đứng ở hộp gain kỹ thuật

và đưa xuống trệt nối về các hố ga xung quanh nhà để thải ra cống thải thành phố

- Nước thải phân: được thu về ống thoát đứng đưa xuống trệt vào bể tự hoại 3

ngăn xử lý lắng lọc trước khi vào bể xử lý tập trung sau cùng đạt độ sạch cho phép thải vào hệ thống cống chung thành phố

b Thoát nước mưa:

- Nước mưa trên mái được thu gom về các phễu thu có cầu chắn rác D100, thông qua các ống thoát đứng toàn bộ nước mưa trên mái được đưa xuống trệt, đi ngầm dưới đất đến các hố ga thu nước mưa ngoài nhà và được dẫn ra ngoài cống thải chung của thành phố trên đường Điện Biên Phủ

- Tại dốc xuống tầng hầm bố trí mương thu nước vào hố thu nước ngăn không cho nước mưa tràn vào bên trong tầng hầm.Đặt bơm chuyển nước trong hố thu bơm nước ra ngoài tòa nhà vào hố ga thu nước mưa bên ngoài

4 Hệ thống điều hòa không khí

a Hệ thống lạnh

- Hệ thống lạnh ( chỉ đi đường dây, đường ống sẵn ) lắp đặt cho các tầng trệt và tầng 1( khối công cộng dịch vụ ) Hạng mục này được tính trong suất đầu tư của sàn xây dựng khối dịch vụ – công cộng

- Máy lạnh 02 cục ( Split type ) bắt vách sử dụng cho khối căn hộ kết hợp với hệ thống quạt trần, quạt tường Hạng mục này không đầu tư, chỉ đi sẵn đường dây,

đường ống đến từng căn hộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

b Thông gió

- Các khu vực sau đây được thông gió và hút hơi nhân tạo qua hệ thống quạt

ly tâm, quạt hướng trục và ống thông gió:

 Các phòng vệ sinh, nhà bếp trong các căn hộ

 Hành lang, bãi xe

 Phòng máy phát điện dự phòng

- Các hạng mục trên được tính trong suất đầu tư xây dựng của tòa nhà Có trang bị hệ thống quạt điều áp thang bộ dùng trong trường hợp thoát hiểm khẩn cấp

- Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các của sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

5 Phòng cháy chữa cháy

a Hệ thống báo cháy và báo động:

- Việc báo cháy sẽ được thực hiện thông qua một hệ thống bao gồm các công tắc báo khẩn, đầu báo cháy

- Báo động sẽ được thực hiện bằng các còi báo động được đặt bên trong mỗi khu nhà

- Phần báo lỗi sự cố hệ thống sẽ làm kích hoạt thành phần báo động trên bảng điều khiển

- Bảng điều khiển sẽ đưa ra các hiển thị nghe được và nhìn được của các điều kiện báo động Bảng này sẽ được lắp đặt trong phòng dành riêng cho nhân viên bảo vệ tòa nhà

- Trung tâm xử lý báo cháy và bàn phím điều khiển và lập trình phải thể hiện được tối thiểu các chức năng như:

 Báo cháy tại mỗi phạm vi được thiết lập

 Lỗi nguồn cấp điện

 Lỗi sự cố đường dây

 Lỗi sự cố thiết bị

b Nước cấp cho chữa cháy:

- Hệ thống cấp nước chữa cháy trong nhà được thiết kế riêng biệt theo hai hệ thống:

 Hệï thống chữa cháy tự động(Sprinkler) và hệ thống chữa cháy vách tường thông thường kết hợp với thiết bị chữa cháy cầm tay (bình xịt bột ABCD,bột CO2)

 Hệ thống tủ vách tường bên trong nhà được đặt âm tường ở sảnh cầu thang nơi dễ thấy và dễ sử dụng nhất.Tâm của họng chữa cháy được đặt cách sàn nhà H=1.25m.Tại mỗi họng cứu hỏa đều có một van khóa.Cuôn vòi mềm được chọn có

- Hệ thống chữa cháy bên ngoài nhà sử dụng các tủ chữa cháy bên ngoài Tại mỗi tủ cứu hỏa đều có một van khóa hai cuộân vòi mềm được chọn có đường kính D50 dài 20M bằng vải gai.Đường kính miệng lăng phun nước D13mm

- Tất cả các kiểu khớp nối của hệ thống chữa cháy phải đồng bộ một loại

- Lượng nước cần thiết để dập tắt một đám cháy: QC.C= 54 M3/1 đám cháy

6 Các hệ thống khác

a Hệ thống thông tin liên lạc:

- Hệ thống thông tin liên lạc được lắp đặt trực tuyến (các căn hộ nhận điện thoại từ bên ngoài gọi đến không cần qua tổng đài)

- Việc lắp đặt điện thoại sử dụng ra bên ngoài cho từng căn hộ sẽ do khách hàng ký hợp đồng trực tiếp với bưu điện

- Hệ thống Angten truyền hình được bố trí 01 thiết bị thu sóng trên mái sau khi qua thiết bị chia và ổn định tín hiệu được nối bằng cáp đến từng căn hộ Ngoài ra các căn còn được lắp hệ thống truyền hình cáp ( dự kiến mỗi hộ có từ 2–3 vị trí sử dụng truyền hình )

b Hệ thốngchống sét:

Thiết kế chống sét căn cứ theo tiêu chuẩn 20 TCVN 46-84 chống sét cho công

trình xây dựng

Yêu cầu kỹ thuật về chống sét:

Chống sét đánh thẳng: cấp 1

Chống cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ cấp 1

Chống điện cao áp của sét lan truyền từ đường dây, ống kim loại đặt nổi ở bên

ngoài dẫn vào cấp 1

Kim thu sét là loại kim chủ động có bán kính bảo vệ mức 3 không nhỏ hơn 25m

ở độ cao thấp hơn kim 6m kim được gắn giá đỡ bằng ống sắt tráng kẽm có đường

kính thay đổi từ 34 đến 49 Tùy vị trí thực tế có thể lắp đặt các bộ giằng trụ

Dây dẫn thoát sét dùng dây cáp đồng 70-95mm2 có bọc PVC được đi cách tường 50mm hoặc đi âm tường trong ống PVC Đường dây dẫn thoát sét riêng biệt

cho kim thu sét và có hệ thống tiếp đất riêng

Hộp nối tiếp địa sẽ tiếp đất bằng các cọc tiếp địa

Cọc tiếp địa sẽ được mạ đồng Cọc tiếp địa có đường kính không nhỏ hơn 16mm và lớp mạ đồng sẽ không mỏng hơn 2mm Đầu cuối của cọc đồng sẽ có mũi nhọn bằng thép cứng Cọc tiếp địa sẽ được đóng vào đất bên trong hố tiếp địa Sau khi đóng tiếp địa phải có điện trở nhỏ hơn 10 Ôm

Trong trường hợp việc tiếp đất bằng số cọc tiếp đất theo thiết kế không đủ thấp, thì các hố tiếp địa phải được xử lý bằng hóa chất hoặc khoan sâu tới vùng đất sét và ẩm Khoảng cách giữa các cọc tiếp địa tối thiểu là 3m Các cọc tiếp địa phải được nối với nhau bằng dây cáp đồng có tiết diện 60-70mm2 Dây nối và cọc tiếp địa phải được nối với nhau bằng kẹp nối bằng đồng hoặc hàn nhiệt Các mối nối phải nằm trong phạm vi hố tiếp đất có nắp đậy và có thể tháo được dễ dàng thuận tiện cho việc bảo trì

1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để 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 198 – 1997

* Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế TCVN 195 – 1997

Cùng các tiêu chuẩn có liên quan khác

2 Giải pháp kết cấu cho công trình

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 như gió động, động đất…

 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

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 tạo thành nút cứng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian

 Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi đài băng hay bè,

 Kết cấu sàn các tầng điển hình 2-> mái là sàn dầm BTCT dày 10 cm

Riêng tầng hầm dày 15 cm

 Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu thang máy, tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm

 Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài

 Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : Lx B = 25 x 25 m,

tỉ số L/B = 1 Chiều cao nhà tính từ mặt móng H = 42.6 m 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

 •Tải trọng ngang (chủ yếu xét gió động) do hệ lõi cứng chịu Xét gió động tác dụng theo nhiều phương khác nhau nhưng ta chỉ xét theo 2 phương chính của công trình là đủ và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách cứng theo cả hai phương dọc và ngang công trình

 Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lõi cứng chịu lực bằng BTCT, khẩu độ chính của công trình là 8.5 m theo phương ngang và 8.5m theo phương dọc

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

1 Cường độ tính toán của vật liệu

1.1 Bê tông cọc và móng

1.3.1 Cốt thép A-III

Dùng cho vách và khung BTCT và móng, có đường kính d > 10 mm :

Ra = Ra' = 3650 daN / cm 2

Ea = 2100000 daN / cm 2

1.3.2 Cốt thép A-I

Dùng cho khung và hệ sàn BTCT và móng , có đường kính d  10 mm

Ra = Ra' = 2300 daN / cm 2

Ea = 2100000 daN / cm 2

2 Tải trọng đứng tác động lên công trình :

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

 Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)

 Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)

 Yêu cầu công năng: Công trình sẽ được sử dụng làm cao ốc văn phòng nên các hệ tường ngăn (có thể không có hệ đà đỡ riêng) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của sàn

 Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…

Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng

• Ta chọn bản sàn Bétong cốt thép dày 12cm.(=2500 daN/m3)

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

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

TT Vật liệu

Đơn

vị tính

Trọng lượng riêng T/m3

Hệ số vượt tải n

Đất đầm nện chặt Tường xây gạch thẻ Tường xây gạch ống Bê tông sỏi nhám nhà xe Bê tông lót móng

Lớp chống thấm Đường ống thiết bị kỹ thuật

T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 2 T/m 2

2.50 1.80 2.00 2.00 2.00 1.80 2.00 2.00 0.02 0.50

1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2 1.3

Tĩnh tải tác dụng lên từng loại sàn

SÀN VĂN PHÒNG -KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

Bề dày mỗi lớp vâït liệu

Bề dày mỗi lớp vâït liệu

n : Hệ số vượt tải

Các lớp cấu

tạo sàn  ( mm )  (daN/ m

3

) gtc (daN/m2 ) n g stt ( daN/m2 )

CẤU TẠO SÀN ĐẬU XE, SÀN HẦM

Lớp Cấu tạo

CẤU TẠO SÀN VỆ SINH :

Cấu tạo sàn d( mm ) y(daN/m3) gtc (daN/m2 ) n g stt (daN/m2 )

Lớp gạch

CẤU TẠO SÀN MÁI :

Lớp Cấu tạo Chiều dày

(mm)

Hệ số Vượt tải

Ghi chú : Tính tải trọng tường truyền lên các dầm :

Tải trọng lan can và tường dưới lan can lấy gần đúng : (tường xây xung quanh lam thông gió cao 0,8 m), tay vịn lấy 50 daN/m

glc = 0,8x2500x0,1x1,1 + 50 = 270 daN/m

Tải tập trung tại các nút trên đầu cột dưới hồ nước là P= 59.7 T giao của khung trục 2,3 và trục B,C (xem phần tính hồ nước)

Tường ngoài và tường ngăn các căn hộ đặt trên dầm dày : 200mm

Tường trong ngăn các phòng đặt trên sàn dày 100mm

Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 200mm

gt = n.hh d.B = 1,1x1800x(3,5-0,7)x0,2 = 1109 daN/m

Tải tường phân bố đều lên sàn với tường dày 100mm

g = n   = 1,1x1800x(3,5-0,1)x0,1 = 673 daN/m

Trong đó

Hệ số vượt tải : n = 1,1

Trọng lượng riêng của tường : = 1800 daN/m3

Bề rộng tường B = 100mm ; 200 mm

Chiều cao tầng nhà ht = 3,5m

Các tường ngăn giữa các phòng dày 100mm được qui về phân bố đều các ô sàn(xem phần tính toán sàn điển hình).Sau khi trừ đi phần bản sàn BTCT dày 100mm còn lại là lớp hoàn thiện và tải này được qui vào các ô sàn có tường ngăn dày 100mm Tải trọng do cầu thang bộ truyền vào vách cứng và dầm (được xác định trong phần tính cầu thang Tuy nhiên trong đồ án này ta mô hình cầu thang làm việc không gian với khung Ta chỉ nhập tải do các lớp hoàn thiện, hoạt tải theo TCVN 2737-1995 vào bản thang và bản chiếu nghỉ

Hệ số vượt tải

Khu vực phòng ở, ăn,vệ sinh

Sảnh, cầu thang

Nước (hồ nước máí)

Khu vực Garage

Khu vực phòng khách,

Khu vực văn phòng

3 Tải trọng ngang

Ở đây không xét đến Do tính toán thiết kế cho công trình chịu tải gió động Khả năng nguy hiểm rất cao nên không cân tính tải trọng ngang nữa

(Xem bảng tính phần 2 chương 1)

VIII CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

1 Tính toán trên máy tính : Sử dụng chương trình ETAB 9.0.5

Do ETAB 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 Để phân tích Động cho hệ công trình: các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải gió động

2 Nhập dữ liệu vào máy

2.1 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

2.2 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

a 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

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 10 cm

b Chọn tiết diện dầm:

1

800 = (66.66750) (cm) Chọn hd= 70cm

Dầm công son : 300 x 500

Dầm đà môi : 250 x 400

Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn 200x400

Dầm phụ khác và 200x300

c Chọn sợ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau : cot

n

N

F = × R



Trong đó: N =q ×Si i

qi - tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

Si - diện tích truyền tải xuống cột tầng thứ i

 = 1.21.5 - hệ số xét đến ảnh hưởng mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh cột; chọn  = 1.2

Rn = 130 (daN/ cm2) :cường độ chịu nén của bêtông mác 300

Với nhà có bề dày sàn trung bình 10  15 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn, q = 1500 daN/m2  1800 daN/m2

Lấy q = 1500 daN/m2

( theo trang 21 sách TT TIẾT DIỆN CỘT BTCT của GS NG ĐÌNH CỐNG

Bảng sơ bộ chọn tiết diên cột chính TRỤC 3:

( m2 ) (daN/m2 ( daN ) (cm2 ) ( cm ) ( cm ) (cm2 )

Bảng sơ bộ chọn tiết diên cột TRỤC B:

1.1 Hoạt tải chất đầy (HT)

1.2 Hoạt tải cách ô 1 (HT1)

1.3 Hoạt tải cách ô 2 (HT2)

SƠ ĐỒ CHẤT HOẠT TẢI CÁCH Ô 1SƠ ĐỒ CHẤT HOẠT TẢI CÁCH Ô 2

* Ghi chú : : Ô chất tải trọng đứng

: Ô không chất tải trọng đứng

c Gió tĩnh

* Gió chiều dương trục X (GIO X)

* Gió chiều âm trục X (GIO XX)

* Gió chiều dương trục Y (GIO Y)

* Gió chiều âm trục Y ( GIO YY)

2.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG (xem phần TÍNH KHUNG TRỤC 2 và B)

3 Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình NHÀ CAO TẦNG

• Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử ( thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong) Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên

• Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng

• Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽû truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn ( vị trí tâm cứng của từng tầng ) vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

• Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.

4 Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm việc đúng với giả thuyết

 Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP, ETABS Cần chú ý đến quan niệm từng cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình

+ Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại

Tầng thứ i+1 Tầng thứ i+1

Tầng thứ i Tầng thứ i

+ Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với phương còn lại

+ Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt so với các phần tử khác

+ Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt rất bé

 Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác Do phần tử hữu hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau

 Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các

cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

CHƯƠNG 1

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

I MẶT BẰNG BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

4 3

2 1

8500 8000

8500

S3

S4 S5

S6 S7

S8 S14

S13

S12 S7

S9 S8

S6 S7

S12 S7

S6 S5

II CẤU TẠO SÀN, BỀ DÀY SÀN & DẦM

1.Cấu tạo sàn:

2.Bề dày sàn:

Lưới cột lớn (8.5m x 8m) nên dùng hệ dầm giao nhau chia nhỏ các ô sàn

 Dùng ô sàn lớn nhất: S8 kích thước 4,5m x 4,5m để tính

 Chiều dày sàn được chọn phụ thuôc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể

sơ bộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ như sau:

1

50

145

Vậy chọn hs= 10cm là thoả mãn

3.Chọn tiết diện dầm:

+ Chiều rộng tối thiểu của dần không chọn nhỏ hơn 200mm và tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn 300mm Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3

+ Dùng hệ dầm giao nhau với kích thước các dầm như sau:

+ Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau là 8.5m và 8 m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

Vậy dầm chính có kích thước tiết diện là 30 x 70 cm

 Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn:

) ( 32 28 450 16

1 14

Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 30  50 cm

 Console lấy tiết diện 30 x 40 cm

 Riêng hệ dầm môi chọn tiết diện 30x40 cm phù hợp với thực tế thi công

III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

1 Tĩnh tải

Tĩnh tải và hoạt tải đã xác định như trong bảng sau, trong đó tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản

gtt = gs + gt

với: gtt : Tổng tĩnh tải trên ô bản

gs : Trọng lượng bản thân của sàn

gt : Trọng lượng bản thân của tường

Nếu 1 ô bản chứa 2 phòng có ptt khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn bộ diện tích ô bản: ptb =

2 1

2 2 1

S S

S p S p





với: p1, S1: tải phân bố trên diện tích 1

- Sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp, hành lang:

Vữa trát trần: 1.3x1800x0.015 = 31.5 daN/m2

Chống thấm: 1.1x2200x0.05 = 121 daN/m2

S2 4 4.50 4.50 20.25 3.5 0.1 6 180 3780 4158 205.33 S3 4 4.50 2.80 12.60 3.5 0.2 2.3 360 2898 3188 253.00 S4 4 4.00 4.00 16.00 3.5 0.1 2.2 180 1386 1525 95.29 S5 4 4.00 2.10 8.40 3.5 0.1 2.7 180 1701 1871 222.75

S7 4 4.00 2.80 11.20 3.5 0.1 4.2 180 2646 2911 259.88

S9 4 4.00 4.00 16.00 3.5 0.1 3.7 180 2331 2564 160.26 S10 4 4.50 4.00 18.00 0 0 0 0 0 0 0.00 S11 4 2.80 1.50 4.20 0 0 0 0 0 0 0.00 S12 2 2.40 2.40 5.76 0 0 0 0 0 0 0.00 S13 1 2.50 2.40 6.00 0 0 0 0 0 0 0.00 S14 2 2.80 2.50 7.00 0 0 0 0 0 0 0.00 S15 1 5.50 2.40 13.20 0 0 0 0 0 0 0.00

Trong đó: S= L2 x L1

Gt - trọng lương riêng của tường

Gtc = Ht x Lt x Gt

Bảng 3.2: Hoạt tải sàn

Bảng 3.3: Kết quả tĩnh tải và hoạt tải sàn

IV NGUYÊN LÝ TÍNH Ô SÀN

- Xét liên kết giữa bản và dầm: nếu  3

b

d

h

h

thì bản ngàm vào dầm Ở đây

hb=100mm; hd = 400mm (đối với dầm phụ) và hd = 700mm (đối với dầm chính) , hd = 300mm đối với dầm môi

 bản tựa đơn vào dầm

- Nguyên tắc phân loại ô sàn:

Nếu l2 / l1 < 2: bản làm việc 2 phương;

Nếu l2 / l1 > 2: bản làm việc 1 phương;

- Đối với bản làm việc 2 phương thì tra các hệ số để tìm giá trị moment nhịp và moment gối Từ các giá trị moment đó ta tính thép

- Đối với bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) thì cắt 1 dải bản rộng 1m

ra để tìm moment gối, moment nhịp Từ các giá trị moment đó ta tính thép

1 Tính sàn loại bản kê 4 cạnh:

( Sàn S1 S8 và S11 S15)

 Bản được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng Ở đây các bản kê 4 cạnh đều tính theo sơ đồ bản ngàm 4 cạnh vì hd/hb >3

 Các ký hiệu:

với P = (g+p) x l1 x l2 Hình 3.2: Sơ đồ bản ngàm 4 cạnh

Các hệ số m91, m92, k91, k92 được tra bảng theo sơ đồ 9, phụ thuộc vào tỉ số

l2/ l1

2 Tính sàn loại bản dầm: ( Sàn S 9 , S 10 )

Ô bản sàn được tính theo loại bản dầm khi  = l2 / l1  2 Tính theo từng ô riêng biệt chịu tải trọng toàn phần theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu

* Với những bản conson có sơ đồ tính:

Hình 3.3 : Sơ đồ bản dầm ngàm 4 cạnh

Cách tính: Cắt bàn theo phương cạnh ngắn bề rộng 1m sau đó tính như dầm 2 đầu ngàm

Tải trọng toàn phần :

MII

* Với những bản conson có sơ đồ tính:

Hình 3.5: Sơ đồ bản dầm ngàm 3 cạnh

Cách tính: Cắt bản theo phương cạnh ngắn bề rộng 1m sau đó tính như dầm 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp

Tải trọng toàn phần :

Moment ở nhịp : M1 =

128

l 9q  12

Moment ở đầu ngàm : MI = -

8

l

q 12

3 Tính và bố trí cốt thép:

 Bê tông M300  Rn = 130 (daN/cm2)

 Cốt thép sàn AI Ra = 2300 (daN/cm2), Rađ=1800 (cm2)

 Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện bh = 10010cm

=> Fa =

R

M h

*Với những ô bản có nộâi lực quá nhỏ thì bố trí thép theo hàm lượng tối thiểu

µmin=0.5% để thuận tiện cho việc thi công ta chọn µmin=0.1% Vậy diện tích cốt thép tính theo µmin là: min =

thuận lợi cho thi công cũng như không cắt vụn thép thì ta kéo dài lấy diện tích cốt thép ô bản lớn để bố trí cho ô bản kề nó

Bảng 3.4: Kết quả tính nội lực và cốt thép

Tên

ô Các thông số ô bản Các hệ số

Moment (daN.m/m) A

F a

yc

(cm 2 ) S1 L 1(cm)

400 Tải (DaN/m2)

450 Tải (DaN/m 2 )

280 Tải (DaN/m 2 )

400 Tải (DaN/m 2 )

210 Tải (DaN/m2)

a (cm) 2 Dạng bản dầm k92 0.03298 M

II 245.60 0.039 0.980 1.56 S6 L 1(cm)

240 Tải (DaN/m 2 )

0.00 0.000 1.000 0.00 S11 L 1(cm)

150 Tải (DaN/m2)

240 Tải (DaN/m2)

a (cm) 2 Dạng bản 9 k92 0.01882 M

II 79.98 0.013 0.994 0.50 S13 L 1(cm)

240 Tải (DaN/m 2 )

Dạng bản kê k92 0.03394 M II 330.54 0.052 0.973 2.11

*Ghi chú:Đối với những ô bản dầm có sơ đồ tính là:

- dầm 2 đầu ngàm thì m91=1/24,k91=1/12

- dầm 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp thì m91=9/128,k91=1/8

Bảng 3.5: Chọn cốt thép cho các sàn

Tên ô Moment (DaN.m) F a yc (cm 2 ) Thép chọn F a chọn (cm 2 ) µ(%)

CHÖÔNG 2

THIEÁT KEÁ CAÀU THANG

I NỘI DUNG TÍNH TOÁN CẦU THANG

Công trình có kích thước lớn, không gian rộng, căn hộ nhiều nên nhiều người đi lại do đó trong bản vẽ kiến trúc được bố trí nhiều loại cầu thang để dễ lưu thông Công trình có tất cả 3 loại chính sau: cầu thang bộ giữa công trình, thang máy và cầu thang thoát hiểm bố trí từ tầng hầm lên sân thượng

Cầu thang CT1: Một cầu thang bộ dành cho giao thông theo phương đứng và thóat

hiểm Bố trí từ tầng hầm lên sân thượng Giữa hai khung trục 2-3 và A – B

Chọn thang bộ CT1 để tính toán

II SƠ ĐỒ BỐ TRÍ KẾT CẤU CẦU THANG

Thiết kế cầu thang theo dạng bản chịu lực

20 160

Gạch xây

Đá lót sàn

CHI TIẾT BẬC THANG

2900 200

1100

200

1400 3000

1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

 Chiều cao tầng là 3.5m

 Chiều cao bậc là 175mm

 Chiều rộng bậc là 300mm

 Vế 1 có 10 bậc

 Vế 2 có 10 bậc và sàn dầy 120mm

Bản thang không có dầm limông nên làm việc như sàn một phương

Kích thước sơ bộ bản thang

b3530

h

Hoặc h b 100mm

Chọn bản thang dày 120mm

 Kích thước sơ bộ dầm thang ( sơ đồ dầm một nhịp)

Chọn dầm thang có h d = 30cm

2 TÍNH TOÁN BẢN THANG

b

CẤU TẠO BẬC THANG

 Tĩnh tải

1,12

Bậc Bậc

h b q

 Bản bêtông: q Bản  1,1 Bt h Bản

 Vữa trần: q Vữa 1,2Vữa Vữa

hoạt tải tiêu chuẩn : Pc

Hệ số vượt tải: n

Hoạt tải tính toán : P = n.Pc

Hoạt tải phân bố trên 1m 2 bản thang (theo phương xiên)  c.cos

TĨNH TẢI



 Tĩnh tải

Đá lót nền: q Đá 1,1 Đá  dá

Bản bêtông: q Bản 1,1 Bt h Bản

Vữa trần: q Vữa 1,2Vữa Vữa

 Hoạt tải

hoạt tải tiêu chuẩn : Pc

Hệ số vượt tải: n

Hoạt tải tính toán : P = n.Pc

2.2 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

Hiện đang tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau về sơ đồ tính cầu thang dạng bản Tuy nhiên, trong đồ án này, em đã phối hợp 2 sơ đồ tính cơ bản để có sự thiết kế an toàn nhất Bởi vì:

Trình tự thi công vách và cầu thang không liên tục với nhau Cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Nếu thi công không đúng yêu cầu, không thể đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang

Công trình có mặt bằng rộng, khi sảy ra hỏa hoạn, động đất hoặc sự cố bất thường, cầu thang bộ đóng vai trò thoát hiểm nên ước tính tải trọng tác dụng lên cầu thang tăng lên nhiều lần so với bình thường

Từ những lý do trên, em đã phối hợp 2 sơ đồ tính như sau:

 Sơ đồ dầm đơn giản một gối cố định, một gối di động, tải phân bố đều để có mômen max tại giữa nhịp Tại 2 gối, lấy mômen âm bằng -0.4Mmax

 Sơ đồ dầm 2 gối cố định để có mômen max tại điểm gãy giữa bản thang và bản chiếu nghỉ

Bản chịu lực theo một phương, cắt 1m theo phương chịu lực để tính toán