Thực hiện đề tài là công việc tính toán thiết kế kết cấu móng, cột, dầm, sàn, cầu thang bộ của công trình.. LỜI CẢM ƠNNgành xây dựng là một ngành không ngừng phát triển và luôn có một va
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*
CHUNG CƯ AN HÒA
Sinh viên thực hiện: TRẦN PHÁT HUY
Đà Nẵng – Năm 2019
Trang 2
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Tên đề tài: Chung cư An Hòa
Sinh viên thực hiện: Trần Phát Huy
Số thẻ sinh viên: 110150128 Lớp: 15X1B
Chung cư An Hòa nằm tại thành phố Huế Hiện nay, thành phố là một trong những trung tâm về văn hóa – du lịch , y tế chuyên sâu, giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ của Miền trung – Tây Nguyên và cả nước
Chung cư An Hòa ra đời để giải quyết nhu cầu về nhà ở hiện nay, để tiết kiệm quỷ đất của thành phố Công trình có lối kiến trúc hiện đại phù hợp với sự phát triển chung của thành phố
Công trình gồm 14 tầng nổi và 1 tầng bán hầm, với hệ kết cấu móng sử dụng móng cọc khoan nhồi, hệ chịu lực chính là hệ khung – vách (lõi thang máy)
Thực hiện đề tài là công việc tính toán thiết kế kết cấu móng, cột, dầm, sàn, cầu thang
bộ của công trình Thiết kế các biện pháp thi công phần ngầm, phân thân và tiến độ thi công phần thân công trình
Công trình đáp ứng tốt về công năng, hài hòa về kiến trúc và đảm bảo khả năng chịu lực
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Ngành xây dựng là một ngành không ngừng phát triển và luôn có một vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển của đất nước.Ý thức được điều đó, trong 4,5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới
sự giúp đỡ tận tình của các Thầy,Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân,em đã tích lũy và trao dồi được những kiến thức,kỹ năng quan trọng phục cho công việc sau này
Đồ án tốt nghiệp là một trong những đánh giá quan trọng cuối cùng trước khi em có thể rời ghế nhà trường và tham gia vào các công việc trong ngành Xây dựng Với sự giúp
đỡ của Thầy Bùi Thiên Lam và Thầy Đặng Hưng Cầu, đồ án tốt nghiệp với đề tài
“ Chung cư An Hòa” của em đã hoàn thành Tuy nhiên, với kiến thức còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thì sai sót trong đồ án là điều không thể tránh khỏi, mong thầy cô bỏ qua và chỉ bảo thêm cho em
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, … tháng … năm 2019
Sinh Viên
Trần Phát Huy
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án tốt nghệp đề tài “ Chung cư An Hòa” là đồ án được chính bản
thân em thực hiện Các số liệu và tài liệu trong đồ án là chính xác và được tính toán Tất
cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ
Đà Nẵng, … tháng … năm 2019
Sinh viên
Trần Phát Huy
Trang 5MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1
1.1 Giới thiệu về công trình : 1
1.1.1 Tên công trình 1
1.1.2 Chức năng công trình 1
1.1.3 Quy mô công trình 1
1.2 Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn 1
1.3 Giải pháp kiến trúc 1
1.3.1 Giải pháp mặt bằng 1
1.3.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối 2
1.3.3 Giải pháp giao thông 2
1.4 Hệ thống kỹ thuật 2
1.4.1 Hệ thống điện, nước 2
1.4.2 Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm 2
CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 3
2.1 Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm : 3
2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình 3
2.3 Lựa chọn vật liệu 3
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH T2-T13 4
3.1 Mặt bằng phân chia ô sàn : 4
3.2 Chọn kích thước sơ bộ : 4
3.2.1 Sơ bộ kích thước sàn : 4
3.2.2 Sơ bộ kích thước dầm : 6
3.2.3 Sơ bộ kích thước cột : 6
3.2.4 Sơ bộ kích thước vách lõi thang máy : 8
3.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn : 8
3.3.1 Tĩnh tải sàn : 8
3.3.2 Hoạt tải sàn : 10
3.4 Tính toán nội lực sàn : 11
3.5 Tính toàn và bố trí cốt thép : 12
3.5.1 Tính toán cốt thép : 12
3.5.2 Bố trí cốt thép 13
3.6 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn : 13
Trang 6CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 14
4.1 Mặt bằng cầu thang 14
4.2 Tính toán bản thang (Ô1) : 15
4.2.1 Sơ đồ tính bản thang : 15
4.2.2 Tính tải trọng tác dụng lên bản thang : 15
4.2.3 Tính nội lực và tính toán cốt thép bản thang 16
4.3 Tính toán bản chiếu nghỉ (Ô2) 17
4.3.1 Sơ đồ tính toán sàn chiếu nghỉ 17
4.3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên bản chiêu nghỉ : 18
4.3.3 Tính toán nội lực và bố trí cốt thép bản chiếu nghỉ : 18
4.4 Tính toán các cốn CT1 và CT2 : 18
4.4.1 Sơ đồ tính cốn : 18
4.4.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên cốn : 19
4.4.3 Tính nội lực cốn 19
4.4.4 Tính toán cốt thép cốn 20
4.5 Tính dầm chiếu nghỉ 1(DCN1) : 21
4.5.1 Sơ đồ tính DCN1 : 21
4.5.2 Chọn kích thước DCN1 21
4.5.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên DCN1 21
4.5.4 Tính toán nội lực 22
4.5.5 Tính toán cốt thép 22
4.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2) 24
4.6.1 Sơ đồ tính DCN2 24
4.6.2 Kích thước tiết diện DCN2 24
4.6.3 Tính toán tải trọng 24
4.6.4 Tính toán nội lực 25
4.6.5 Tính toán cốt thép 25
4.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT) 26
4.7.1 Sơ đồ tính DCT 26
4.7.2 Kích thước tiết diện 26
4.7.3 Tính toán tải trọng 26
4.7.4 Tính toán nội lực 27
4.7.5 Tính toán cốt thép 27
Trang 7CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM D1 VÀ D2 29
5.1 Sơ đồ và vị trí dầm D1 và D2: 29
5.2 Chọn vật liệu và tiết diện dầm 29
5.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D1 và D2 30
5.3.1 Tĩnh tải : 30
5.3.2 Hoạt tải : 32
5.4 Xác định nội lực dầm D1 và D2 : 32
5.4.1 Sơ đồ tính dầm D1 (trục A) : 32
5.4.2 Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm D1 (Trục A) : 33
5.4.3 Sơ đồ tính dầm D2 (Trục B ) : 34
5.4.4 Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm D2 (Trục B): 35
5.5 Tính toán cốt thép : 37
5.5.1 Cốt thép dọc chịu lực : 37
5.5.2 Tính toán thép đai : 38
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 41
6.1 Giới thiệu chung hệ kết cấu nhà 41
6.2 Sơ bộ chọn kích thước kết cấu công trình 41
6.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực 41
6.3.1 Trình tự xác định tải trọng 41
6.3.2 Tải trọng gió : 43
6.3.3 Xác định nội lực : 50
6.4 Tính toán cốt thép trong dầm khung 52
6.4.1 Tính toán cốt thép dọc 52
6.4.2 Tính toán cốt đai 53
6.4.3 Tính toán cốt treo 54
6.5 Tính toán cốt thép trong cột khung 54
6.5.1 Nội lực cột khung 54
6.5.2 Xác định cặp nội lực tính toán 54
6.5.3 Nguyên tắc tính toán 55
6.6 Đánh giá kết quả 57
CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 3 59
7.1 Các loại tải trọng dùng để tính toán : 59
7.2 Điều kiện địa chất công trình : 59
7.2.1 Địa tầng : 59
7.2.2 Đánh giá đất nền : 60
7.2.3 Lựa chọn giải pháp nền móng : 62
Trang 87.3 Các giả thuyết tính toán : 62
7.4 Thiết kế móng M1 khung trục 3 (cột C45) 62
7.4.1 Vật liệu : 62
7.4.2 Tải trọng : 62
7.4.3 Chọn kích thước đài và cọc : 63
7.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài : 63
7.4.5 Tính toán sức chịu tải của cọc : 64
7.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc : 66
7.4.7 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 67
7.4.8 Kiểm tra cường độ nền tại mặt phẳng mũi cọc : 67
7.4.9 Kiểm tra độ lún móng cọc : 70
7.4.10 Tính toán đài cọc 71
7.5 Thiết kế móng M2 khung trục 3 (cột C61) 74
7.5.1 Vật liệu : 74
7.5.2 Tải trọng : 74
7.5.3 Chọn kích thước đài và cọc : 74
7.5.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài : 75
7.5.5 Tính toán sức chịu tải của cọc :(giống mục 7.4.5 thiết kế móng M1) 75
7.5.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc : 75
7.5.7 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 76
7.5.8 Kiểm tra cường độ nền tại mặt phẳng mũi cọc : 77
7.5.9 Kiểm tra độ lún móng cọc : 80
7.5.10 Tính toán đài cọc 81
CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 84
8.1 Thiết kế biện pháp thi công cọc khoan nhồi : 84
8.1.1 Chọn máy thi công cọc : 84
8.1.2 Trình tự thi công cọc khoan nhồi : 87
8.1.3 Thời gian thi công cọc nhồi : 102
8.1.4 Công tác vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi : 103
8.1.5 Tính toán số lượng công nhân phục vụ công tác thi công cọc : 103
8.2 Thiết kế biện pháp thi công đào đất móng : 103
8.2.1 Chọn biện pháp thi công : 103
8.2.2 Chọn phương án đào đất : 103
8.2.3 Tính khối lượng đất đào : 104
8.2.4 Tính toán khối lượng đào đắp : 105
Trang 98.2.5 Chọn tổ đội thi công : 106
8.2.6 Tính lượng đất đắp : 107
8.2.7 Xác định số xe vận chuyển đất : 107
8.2.8 Thiết kế tuyến di chuyển của máy đào : 107
8.3 Tính toán thiết kế ván khuôn cho đài móng : 108
8.3.1 Chọn phương án ván khuôn đài móng : 108
8.3.2 Tính toán ván khuôn đài móng M1: 109
8.4 Tiến độ thi công bê tông móng theo phương pháp dây chuyền : 111
8.4.1 Khối lượng các công tác thành phần : 111
8.4.2 Xác định cơ cấu quá trình : 111
8.4.3 Chia phân đoạn thi công : 112
8.4.4 Xác định nhịp dây chuyền : 112
8.4.5 Tính toán thời gian của dây chuyền : 113
CHƯƠNG 9 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 115
9.1 Chọn ván khuôn, cột chống, xà gồ : 115
9.1.1 Chọn ván khuôn : 115
9.1.2 Chọn cột chống : 115
9.1.3 Chọn xà gồ : 115
9.2 Tính toán ván khuôn cột : 116
9.2.1 Chọn ván khuôn cột : 116
9.2.2 Tải trọng : 116
9.2.3 Kiểm tra khoảng cách sườn đứng : 116
9.2.4 Tính toán khoảng cách gông cột : 117
9.3 Tính toán ván khuôn sàn tầng điển hình : 117
9.3.1 Chọn ô sàn tính toán : 117
9.3.2 Chọn ván khuôn sàn : 118
9.3.3 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 1 118
9.3.4 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 2 119
9.3.5 Kiểm tra khoảng cách cột chống : 120
9.3.6 Kiểm tra cột chống : 121
9.4 Tính toán và kiểm tra ván khuôn dầm : 122
9.4.1 Tính toán ván khuôn đáy dầm : 123
9.4.2 Tính toán ván khuôn thành dầm : 124
9.4.3 Kiểm tra cột chống : 126
9.5 Tính toán ván khuôn cầu thang bộ : 126
Trang 109.5.1 Thiết kế ván khuôn bản thang : 127
9.6 Tính toán ván khuôn vách thang máy : 129
9.6.1 Chọn ván khuôn 129
9.6.2 Tải trọng 129
9.6.3 Tính toán xà gồ lớp 1 : 130
9.6.4 Tính toán xà gồ lớp 2 130
CHƯƠNG 10 : TỔ CHỨC THI CÔNG BÊ TÔNG PHẦN THÂN 131
10.1 Xác định cơ cấu quá trình : 131
10.2 Tính toán khối lượng công việc : 131
10.3 Tính toán chi phí lao động công tác : 131
10.3.1 Chi phí lao động cho công tác ván khuôn : 131
10.3.2 Chi phí lao động cho công tác cốt thép : 131
10.3.3 Chi phí cho công tác bê tông : 131
10.4 Tổ chức thi công công tác bê tông cốt thép phần thân : 131
10.5 Tính nhịp công tác quá trình : 132
10.6 Vẽ biểu đồ tiến độ và tính toán nhân lực : 132
TÀI LIỆU THAM KHẢO……….133 PHỤ LỤC
Trang 11
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 3.1: Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sàn 5
Bảng 3.2: Kích thước cột 7
Bảng 3.3: Tải trọng tác dụng lên sàn 9
Bảng 3.4: Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình 10
Bảng 3.5: Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình 11
Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 18
Bảng 4.2: Tính toán cốt thép bản chiếu nghỉ 18
Bảng 5.1: Bảng tổng hợp tải trọng truyền vào dầm D1 và D2 32
Bảng 6.1: Tải trọng bản thân sàn tầng kỹ thuật và mái 41
Bảng 6.2: Trọng lượng bản thân dầm 42
Bảng 6.3: Tải trọng gió tĩnh theo phương X 43
Bảng 6.4: Tải trọng gió tĩnh theo phương Y 44
Bảng 6.5: Tần số dao động riêng theo phương X 45
Bảng 6.6: Tính giá trị ψ 47
Bảng 6.7: Tính toán gió động theo phương X 47
Bảng 6.8: Tần số dao động riêng phương Y 48
Bảng 6.9: Tính giá trị ψ 48
Bảng 6.10: Tính toán gió động theo phương Y 49
Bảng 7.1: Địa chất công trình 59
Bảng 7.2: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 62
Bảng 7.3: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 63
Bảng 7.4: Sức chịu tải do ma sát thành cọc 65
Bảng 7.5: Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M1 70
Bảng 7.6: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 74
Bảng 7.7: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 74
Bảng 7.8: Kiểm tra lúc cọc khoan nhồi cho móng M2 80
Bảng 8.1: Thông số kỹ thuật máy KH-125 84
Bảng 8.2: Thông số kỹ thuật masy trọng bentonite 86
Bảng 8.3: Các thiết bị điện 87
Bảng 8.4: Thông số các chế độ rung của búa KE416 90
Bảng 8.5: Thông số búa rung ICE 91
Bảng 8.6: Các chỉ tiêu của dung dịch bentonite trước khi dùng 93
Bảng 8.7: Thông số kỹ thuật của búa phá bê tông TCB-200 101
Bảng 8.8: Thông số kỹ thuật của máy cắt bê tông HS-350T 101
Bảng 8.9: Thời gian các giai đoạn thi công cọc khoan nhồi 102
Bảng 8.10: Khối lượng bê tông lót móng 111
Bảng 8.11: Khối lượng công tác thành phần trên phân đoạn 112
Bảng 8.12: Số thợ cho các tổ đội 112
Trang 12Bảng 8.13: Xác định nhịp công tác của dây chuyền 113
Bảng 8.14: Giãn các giữa các dây chuyền 113
Bảng 9.1: Thống số kỹ thuật cột chống thép 115
Hình 3.1: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình 4
Hình 3.2: Mặt bằng bố trí cột, dầm, vách thang máy 8
Hình 3.3: Cấu tạo sàn 8
Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang tầng điển hình 14
Hình 4.2: Sơ đồ tính bản thang 15
Hình 4.3: Cầu tạo bản thang 15
Hình 4.4: Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ 17
Hình 4.5: Sơ đồ tính cốn thang 18
Hình 4.6: Sơ đồ tính cốn thang 19
Hình 4.7: Sơ đồ tính DCN1 21
Hình 4.8: Nội lực dầm chiếu nghỉ 1 22
Hình 4.9: Sơ đồ tính DCN2 24
Hình 4.10: Nội lực dầm chiếu nghỉ 2 27
Hình 5.1: Vị trí dầm D1, D2 29
Hình 5.2: Sơ đồ tính dầm D1 29
Hình 5.3: Sơ đồ tính dầm D2 29
Hình 5.4: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1, D2 31
Hình 5.5: Sơ đồ tính tĩnh tải tác dụng lên dầm D1 32
Hình 5.6: Sơ đồ tính các trường hợp hoạt tải tác dụng lên dầm D1 33
Hình 5.7: Sơ đồ tính tĩnh tải tác dụng lên dầm D2 34
Hình 5.8: Sơ đồ tính các trường hợp hoạt tải tác dụng lên dầm D2 35
Hình 6.1: Sơ đồ liên kết lí tưởng của cột 41
Hình 6.2: Sơ đồ tính gió động của công trình 45
Hình 6.3: Mô hình công trình 50
Hình 6.4: Khung trục 3 51
Hình 7.1: Bố trí cọc cho móng M1 66
Hình 7.2: Khối móng quy ước móng M1 68
Hình 7.3: Biểu đồ tính lún móng M1 71
Hình 7.4: Tháp chọc thủng móng M1 72
Hình 7.5: Mặt cắt tính toán moment móng M1 72
Hình 7.6: Bố trí thép cho đài cọc móng M1 73
Hình 7.7: Bố trí cọc cho móng M2 76
Hình 7.8: Khối móng quy ước móng M2 78
Hình 7.9: Biểu đồ tính lún móng M2 80
Hình 7.10: Tháp chọc thủng móng M2 81
Trang 13Hình 7.11: Mặt cắt tính toán moment móng M2 82
Hình 7.12: Bố trí thép cho đài cọc móng M2 83
Hình 8.1: Máy cẩu MKG-25BR 86
Hình 8.2: Trình tự thi công cọc khoan nhồi 87
Hình 8.3: Sơ đồ bố trí máy định vị công trình 89
Hình 8.4: Sơ đồ công tác định vị tim cọc 89
Hình 8.5: Cấu tạo ống vách 90
Hình 8.6: Bố trí tấm tôn quanh ống vách 92
Hình 8.7: Hệ thống ống thổi rửa 97
Hình 8.8: Xe đổ bê tông 99
Hình 8.9: Chi tiêt quả dọi 100
Hình 8.10: Thể tích đào đất 104
Hình 8.11: Thông số kỹ thuật ván khuôn gỗ phủ phim 108
Hình 8.12: Sơ đồ tính 109
Hình 8.13: Sơ đồ tính 110
Hình 8.14: Tiến độ thi công bê tông móng 114
Hình 9.1: Sơ đồ tính 116
Hình 9.2: Sơ đồ tính 117
Hình 9.3: Vị trí ô sàn S1 và kích thước sàn tính toán ván khuôn 118
Hình 9.4: Sơ đồ tính 118
Hình 9.5: Sơ đồ tính 119
Hình 9.6: Sơ đồ tính 120
Hình 9.7: Biểu đồ moment của xà gồ lớp dưới trong Sap2000 121
Hình 9.8: Tải trọng từ xà gồ truyền xuống cột chống 121
Hình 9.9: Sơ đồ cấu tạo ván khuôn dầm 122
Hình 9.10: Sơ đồ tính 123
Hình 9.11: Sơ đồ tính 124
Hình 9.12: Sơ đồ tính 125
Hình 9.13: Sơ đồ tính 126
Hình 9.14: Sơ đồ tính 127
Hình 9.15: Sơ đồ tính 128
Trang 14CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu về công trình
1.1.1 Tên công trình
Chung cư An Hòa, Thành Phố Huế
Phía Đông giáp đường Cao Thắng
Phía Nam giáp đường Nguyễn Duy
1.1.2 Chức năng công trình
Trong tình hình đô thị hóa ngày càng phát triển như hiện nay, để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân thì việc xây dựng những chung cư cao tầng là phương pháp giúp tiết kiệm quỷ đất của thành phố cũng như việc quy hoạch đô thị sau này Chung cư An Hòa ra đời đáp ứng những nhu cầu đó
1.1.3 Quy mô công trình
Công trình gồm 1 tầng bán hầm và 14 tầng nỗi, với chiều dài 47,2m, chiều rộng 28m, chiều cao 53,3m; chiều sâu tầng bán hầm là -1,5m, cốt ±0.00m tại mặt đất
S K S
2400
s t
S K S
Trong đó:Ss=18502m2 là tổng diện tích sàn toàn công trình không kể tầng mái
1.2 Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn
Thành phố Huế nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình
- Nhiệt độ trung bình hằng năm: 25,9 oC
- Lượng mưa trung bình hằng năm: 2054,07 mm/năm
- Độ ẩm trung bình hằng năm: 83,4%
- Tổng số giờ nắng trong năm: 2156,5 giờ
Địa hình: khu đất bằng phẳng, rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình Điều kiện địa chất thủy văn: được trình bày cụ thể ở phần kết cấu
1.3 Giải pháp kiến trúc
1.3.1 Giải pháp mặt bằng
- Tầng hầm: thang máy bố trí ở chính giữa, xung quanh là khu vực để xe, các phòng kỹ thuật, kho, phòng dịch vụ, …
Trang 15- Tầng trệt: gồm khu vực buôn bán cửa hàng và khu vực sinh hoạt chung cộng đồng, khu vui chơi, phòng tập gym, để phục vụ cho các hộ gia đình
- Tầng 2 – 13: gồm các căn hộ cho thuê
- Tầng kỹ thuật: gồm các phòng kỹ thuật, sân thượng, …
1.3.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối
Mặt đứng sử dụng khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính, tường ngoài được sơn bằng sơn nước
Hình khối cao vút, vươn lên
1.3.3 Giải pháp giao thông
Hệ thống giao thông chính trong các đơn nguyên là các hành lang Hệ thống giao thông theo mặt đứng là các thang máy và thang bộ
1.4 Hệ thống kỹ thuật
1.4.1 Hệ thống điện, nước
- Hệ thống điện được lấy từ hệ thống điện chính của thành phố Các hệ thống điện trong tòa nhà được đi ngầm Các hệ thống điện chính được đi trong các hộp kỹ thuật Ngoài ra khi có sự cố mất điện có thể sử dụng máy phát điện dự phòng tại tầng hầm để phát
- Hệ thống nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố Dùng hệ thống bơm để bơm nước lên cung cấp cho các căn hộ Nước thải được dẫn xuống bằng hệ thống ống thoát của chung cư rồi đi ra hệ thống thoát nước của thành phố
1.4.2 Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm
- Các thiết bị báo cháy như: nút báo cháy, chuông báo động được đặt ngay tại các lối đi Có các hệ thống báo cháy tự động như: báo nhiệt, báo khói,…
- Hệ thống hành lang, cầu thang rộng rãi không có chướng ngại vật
Trang 16CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
2.1 Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm :
- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
- TCXD 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình
Ngày nay, ở nhiều nơi trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu
bê tông cốt thép trong xây dựng rất phổ biến
Sau khi xem xét những ưu nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép cũng như đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu bê tông cốt thép là hợp lý
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung – vách cứng (lõi thang máy), đảm bảo tính ổn định và bền vững
Phương án nền móng được lựa chọn theo phương án móng cọc khoan nhồi nhằm đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng
Trang 17CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH T2-T13
3.1 Mặt bằng phân chia ô sàn :
-Dựa vào mặt bằng kiến trúc và hệ lưới cột, ta bố trí hệ kết cấu sàn như hình 3.1 Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính của các ô sàn mà
Nguyên tắc tính toánta đánh số trên mặt bằng ô sàn như hình dưới đây :
Hình 3.1: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình (T2-T13)
3.2 Chọn kích thước sơ bộ :
3.2.1 Sơ bộ kích thước sàn :
- Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do, Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì khi tính cốt thép liên kết với dầm biên ta xem đó là ngàm
+ Khi 𝑙2
𝑙1 ≥ 2: bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé : Bản loại dầm
+ Khi 𝑙2
𝑙1 ≤ 2: bản làm việc theo hai phương : Bản kê bốn cạnh
Với l1,l2 là kích thước theo phương cạnh ngắn và cạnh dài
Trang 18D = 0,81,4 phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, Chọn D = 1
m : hệ số phụ thuộc vào liên kết của bản, m=3035 với bản loại dầm
m=4045 với bản kê bốn cạnh
Chiều dày hs nên chọn là bội số của 10mm
Bảng 3.1: Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sàn
l2(m)
Bản
kê
Bản dầm
Trang 19+Rb: cường độ tính toán về nén của bê tông, B25 có Rb = 14500 (kN/m2)
+kt :hệ số xét đến ảnh hưởng mômen uốn, hàm lượng cốt thép,độ mảnh của cột:
- Với cột biên ta lấy: kt = 1,3
- Với cột giữa ta lấy: kt = 1,2
- Với cột góc nhà ta lấy: kt = 1,5
+N : lực nén được tính gần đúng như sau N = ms.q.Fs
t b
k N A R
=
Trang 20- ms: số sàn phía trên tiết diện đang xét
- q = 10÷14 kN/m2 đối với sàn có chiều dày trung bình 10÷14cm
- Fs: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
Bảng 3.2: Kích thước cột
(m2) ms
q (kN/m2)
N
kt
Att
b (mm)
h (mm)
5 - 9
A2,A7,E2,E7 12,6 10 10 1260 1,5 0,130 450 450 0,203 A3,A6,E3,E6 25,2 10 10 2520 1,3 0,226 550 550 0,303 A4,A5,E4,E5 12,6 10 10 1260 1,3 0,113 450 450 0,203 C1,C8 25,2 10 10 2520 1,3 0,226 500 500 0,250 B1,B8,D1,D8 12,6 10 10 1260 1,5 0,130 450 450 0,203 B2,B7,D2,D7 37,8 10 10 3780 1,5 0,391 700 700 0,490 B3,B6,D3,D6 46,62 10 10 4662 1,2 0,386 650 650 0,423 B4,B5,D4,D5 28,47 10 10 2847 1,2 0,236 550 550 0,303 C2,C7 50,4 10 10 5040 1,2 0,417 700 700 0,490 C3,C6 25,2 10 10 2520 1,2 0,209 550 550 0,303
10-mái
A2,A7,E2,E7 12,6 5 10 630 1,5 0,065 400 400 0,160 A3,A6,E3,E6 25,2 5 10 1260 1,3 0,113 450 450 0,203 A4,A5,E4,E5 12,6 5 10 630 1,3 0,056 400 400 0,160 C1,C8 25,2 5 10 1260 1,3 0,113 400 400 0,160 B1,B8,D1,D8 12,6 5 10 630 1,5 0,065 400 400 0,160 B2,B7,D2,D7 37,8 5 10 1890 1,5 0,196 600 600 0,360 B3,B6,D3,D6 46,62 5 10 2331 1,2 0,193 550 550 0,303 B4,B5,D4,D5 28,47 5 10 1423,5 1,2 0,118 450 450 0,203 C2,C7 50,4 5 10 2520 1,2 0,209 600 600 0,360 C3,C6 25,2 5 10 1260 1,2 0,104 450 450 0,203
Trang 21Hình 3.2: Mặt bằng bố trí cột, dầm, vách thang máy
3.2.4 Sơ bộ kích thước vách lõi thang máy :
- Theo TCXD 198:1997 [1] quy định độ dày vách không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng với ht/20 = 3600/20 = 180mm
Chọn chiều dày vách là 300mm
3.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn :
3.3.1 Tĩnh tải sàn :
a) Trọng lượng các lớp sàn :
- Dựa vào cấu tạo lớp kiến trúc sàn, ta có :
gtc = . (kN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (kN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995 [2]
Hình 3.3: Cấu tạo sàn
Trang 22Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 3.3: Tải trọng tác dụng lên sàn
(mm) (km ) n
gtc (kN/m2)
gtt (kN/m2)
b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong ô sàn :
- Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng dày 100mm và 200mm
Đối với ô sàn có tường đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng tường phân bố đều trên sàn
- Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
gt−stt =(St− Sc) (nt t t+ 2nv v v) + nc c Sc
2) Trong đó:
St (m2): diện tích bao quanh tường, Sc (m2): diện tích cửa
nt, nc, nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát :
= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si (m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Ta có bảng tính tĩnh tải các tường trên ô sàn tầng điển hình:
Trang 23Bảng 3.4: Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình
Ô
sàn
Kích thước
gstt(kN/m2)
Diện tích sàn (m2)
Kích thước tường Cửa
gt-stt(kN/m2)
gtt(kN/m2)
l1
(m)
l2(m)
l (m)
h (m)
St(m2)
Sc(m2) S1 7 7,2 5,37 50,4 14,1 3,44 48,50 4,6 3,45 8,82 S2 7 7,2 5,37 50,4 12,6 3,44 43,34 5,1 3,01 8,38 S3 7 7,2 5,37 50,4 14,4 3,44 49,54 6,2 3,41 8,78 S4 7 7,2 5,37 50,4 15,2 3,44 52,29 1,4 3,97 9,34 S5 4,9 7,2 5,37 35,28 11,9 3,44 40,94 2,4 4,31 9,68
3.3.2 Hoạt tải sàn :
- Căn cứ vào chức năng mỗi loại phòng ta có hoạt tải tiêu chuẩn rồi nhân với hệ
số vượt tải n sẽ xác định được hoạt tải tính toán ptt theo TCVN 2737:1995 [2] Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 [2], Mục 4,3,4 có quy định khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm tải như sau: + Đối với các phòng: phòng ngủ, phòng khách, phòng vệ sinh nhân với hệ số ΨA1 khi (A>A1= 9m2)
Trong đó: A là diện tích chịu tải, tính bằng mét vuông
+ Đối với hành lang, ban công: nhân với hệ số ΨA2 (khi A>A2= 36m2):
Trang 24Bảng 3.5: Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình
Ô sàn
Diện tích sàn (m2)
ΨA
Ptt(kN/m2)
- Nội lực sàn tính theo sơ đồ đàn hồi, ta tách các ô bản độc lập để tính
- Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh :
+ Sơ đồ nội lực tổng quát
Trong đó: M1, MI, MI ’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn
M2, MII, MII ’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài
+ Momen nhịp : M1 = 1.qs.l1.l2; M2 = 2.qs.l1.l2
+ Momen gối : MI = - 1.qs.l1.l2; MII = - 2.qs.l1.l2
Trong đó: + qs = gs + ps: tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
+ l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn
+ 1, 2, 1, 2: hệ số phụ thuộc sơ đồ tính ô bản và tỷ số l 2 /l 1 , (Tra phụ lục 6 sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối [3])
Trang 253.5 Tính toàn và bố trí cốt thép :
3.5.1 Tính toán cốt thép :
- Các bước xác định nội lực và tính toán cốt thép cho các ô sàn được thực hiện
theo TCVN 5574:2012 [4]
Ta tính đại diện cốt thép cho ô sàn S1 như sau :
- Sơ đồ tính như trong bảng 3.1
- Tra phụ lục 6 sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối [3] ta có các hệ số:
b h
Các cốt thép chịu momen M2, MI, MII được tính toán tương tự và các ô sàn
khác cũng được tính tương tự lập thành bảng trong phụ lục 1
Trang 263.5.2 Bố trí cốt thép
- Việc bố trí cốt thép phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, khoảng cách cốt thép abt < att
- Đường kính cốt thép chịu lực chọn lớn nhất không quá 1/10 hs
- Cốt chịu lực được bố trí thỏa mãn điều kiện diện tích của cốt thép, Trong 1m phải lớn hơn hoặc bằng Att, Khoảng cách a phải thỏa mãn 70mm≤abt≤200mm
- Đối với bản kê bốn cạnh cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn (l1) đặt ở lớp ngoài (lớp dưới), cốt thép theo phương cạnh dài (l2) đặt ở lớp trong (lớp trên)
3.6 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn :
Trang 27CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH
4.1 Mặt bằng cầu thang
Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang tầng điển hình
- Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang dạng hai vế, mỗi vế 11 bậc có kích
thước b=300mm, h=150mm, chiều cao bản thang hvế=1800 mm
- Góc nghiêng của cầu thang :
- Phân tích sự làm việc của cầu thang:
+ Ô1: bản thang, liên kết ở 4 cạnh: tường, dầm chiếu nghỉ (DCN), dầm chiếu tới (DCT), cốn CT1 (hoặc CT2)
+ Ô2: bản chiếu nghỉ, liên kết ở 4 cạnh: tường, DCN
+ Cốn CT1 (CT2): liên kết ở hai đầu: DCN và DCT
+ DCN: liên kết hai đầu gối lên tường
+ DCT: liên kết hai đầu gối lên dầm
Chọn sơ bộ kích thước chiều dày bản thang:
hb = (1/25÷1/30).ln = (1/25÷1/30).1700 = 56÷68 mm Chọn hb = 80mm
Trang 284.2 Tính toán bản thang (Ô1) :
4.2.1 Sơ đồ tính bản thang :
-Bản thang tính tương tự ô sàn xem 4 liên kết là khớp
-Kích thước cạnh bản thang theo phương nghiêng l2=3300/cos(26,34)=3690mm -Bản thang Ô1: l2/l1 = 3690/1700 = 2,17 => bản loại dầm
Trang 29- Theo TCVN 2737:1995 [2], hoạt tải tiêu chuẩn cầu thang là ptc=3 kN/m2
=> Hoạt tải tính toán ptt=n.ptc=1,2.3=3,6 kN/m2
- Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m2 bản thang theo chiều nghiêng:
- Để tính thép bản thang, ta cắt 1 dãy bản có chiều rộng 1m theo phương cạnh dài
sơ đồ tính bản thang như sau :
Trang 30- Chọn a = 15 mm = > h0 = hs – a = 80 – 15 = 65 mm
Ta có:
6 1
tt s tt
Vậy bố trí cốt thép như sau :
- Thép chịu moment dương chọn Ø6a140
- Cốt thép phân bố theo phương cạnh dài Ø6a200
4.3 Tính toán bản chiếu nghỉ (Ô2)
4.3.1 Sơ đồ tính toán sàn chiếu nghỉ
- Xét tỷ số l2/l1 = 3900/1550 = 2,52 => bản loại dầm
Hình 4.4: Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ
Trang 314.3.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên bản chiêu nghỉ :
a) Tĩnh tải :
Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ
STT Cấu tạo bản chiếu
nghỉ
(mm)
(kN/m3) n
gtt(kN/m2)
- Theo TCVN 2737:1995 [2], hoạt tải tiêu chuẩn cầu thang là ptc=3 kN/m2
=> Hoạt tải tính toán ptt=n.ptc=1,2.3=3,6 kN/m2
Tải trọng
Trang 324.4.2 Tính toán tải trọng tác dụng lên cốn :
Trang 334.4.4 Tính toán cốt thép cốn
a) Cốt thép dọc
- Loại bê tông B25 có Rb= 14,5 MPa; R =0, 427;Eb=3.104 MPa
- Thép 8: dùng thép AII có Rs= Rsc= 280 MPa; Es=21.104 MPa
- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo :
+ Đoạn gần gối tựa l/4:
Chọn được bước đai a=150 ở ¼ gối và a=200 ở giữa dầm
- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bê tông dầm:
Qmax<0,3.φw1.φb1.Rb.b.ho
Giả thiết hàm lượng cốt đai : ϕ6 , n=1 nhánh , s=150 mm
w w
28, 3
0, 00188 100.150
21.10
730.10
Trang 34Trong đó :
Asw(cm2) – diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trụ cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng;
b(cm) – chiều rộng của tiết diện chữ nhật
s(cm) – khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện
φb1 – hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, b1 = 1 – β.Rb
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiên do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Qbmin = φb3.(1+ φf + φn ).Rbt.b.ho = 0,6.1,05.100.270 =17010 N = 17,01 kN Trong đó: φb3 = 0,6 đối với bê tông nặng
φf : hệ số ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T φf =0 vì tiết diện chữ nhật
φn = 0 vì dầm không chịu nén
Có Qmax = 13,21 kN < Qbmin = 17,01 kN => bê tông đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo.vậy ta đặt ϕ6s150 trong khoảng ¼ nhịp ở hai đầu cốn và phân giữa nhịp bố trí ϕ6s200
4.5.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên DCN1
a) Tải trọng phân bố đều
- Trọng lượng bê tông dầm:
Trang 35- Do bản thang là bản dầm nên không truyền tải trọng vào DCN
- Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên DCN:
- Loại bê tông B25 có Rb= 14,5 MPa; R =0, 427;Eb=3.104 MPa
- Thép 8: dùng thép AII có Rs= Rsc= 280 MPa; Es=21.104 MPa
3900
Trang 36Thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo 212 có As = 226,2 mm2
b) Cốt đai
- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo :
+ Đoạn gần gối tựa l/4:
Chọn được bước đai a=150 ở ¼ gối và a=200 ở giữa dầm
- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bê tông dầm:
21.10
730.10
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiên do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Qbmin = φb3.(1+ φf + φn ).Rbt.b.ho = 0,6.1,05.200.270
=34020 N = 34,02 kN Trong đó: φb3 = 0,6 đối với bê tông nặng
φf : hệ số ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T φf =0 vì tiết diện chữ nhật
φn = 0 vì dầm không chịu nén
Có Qmax = 28,118 kN < Qbmin = 34,02 kN => bê tông đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo.vậy ta đặt ϕ6s150 trong khoảng ¼ nhịp ở hai đầu cốn và phân giữa nhịp bố trí ϕ6s200
270
37,54 175
s
s
s
h p h
Trang 37- Sơ đồ tính là dầm đơn giản hai đầu ngàm:
St : diện tích của mảng tường trên nhịp đang xét.(m2)
- Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên DCN2:
Trang 38- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo :
+ Đoạn gần gối tựa l/4:
khi h≤450mm, sct = min(h/2,150)
khi h>450mm, sct = min(h/3,300)
+ Đoạn giữa dầm:
khi h≤300mm, sct = min(h/2,150)
Trang 39khi h>300mm, sct = min(3h/4,500)
Chọn được bước đai a=150 ở ¼ gối và a=200 ở giữa dầm
- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bê tông dầm:
Qmax<0,3.φw1.φb1.Rb.b.ho
Giả thiết hàm lượng cốt đai : ϕ6 , n=2 nhánh , s=150 mm
w w
2.28, 3
0, 00188 200.150
s A
b s
4 3
21.10
730.10
s b
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiên do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Qbmin = φb3.(1+ φf + φn ).Rbt.b.ho = 0,6.1,05.200.270
=34020 N = 34,02 kN Trong đó: φb3 = 0,6 đối với bê tông nặng
φf : hệ số ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T φf =0 vì tiết diện chữ nhật
φn = 0 vì dầm không chịu nén
Có Qmax = 23,42 kN < Qbmin = 34,02 kN => bê tông đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo.vậy ta đặt ϕ6s150 trong khoảng ¼ nhịp ở hai đầu cốn và phân giữa nhịp bố trí ϕ6s200
4.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT)
a) Tải phân bố đều
- Trọng lượng bê tông dầm:
Trang 40q3= (1-2β2+β3)qbct.l1/2= (1-2.0,2252+0,2253).7,05.2,15/2= 6,61 (kN/m) Với β=l1/2l2= 1750/(2.3900)= 0,225
- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo :
+ Đoạn gần gối tựa l/4: