Chung cư bệnh viện ung bướu đà nẵng

Công trình gồm 9 tầng nổi, 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 th

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

*

CHUNG CƯ BỆNH VIỆN UNG BƯỚU ĐÀ NẴNG

Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN THỊNH

Đà Nẵng – Năm 2020

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Chung cư Bệnh Viện Ung Bướu Đà Nẵng

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Thịnh

Số thẻ sinh viên: 110150243 Lớp: 15X1C

Chung cư Chung cư Bệnh viện Ung bướu Đà Nẵng nằm tại thành phố Đà Nẵng Đây

là một Thành phố đang phát triển và là Thành Phố đáng sống nhất Việt Nam

Khu chung cư xây dựng là dành để bố trí cho cán bộ nhân viên Bệnh viện Ung bướu, đối tượng là: Bác sỹ, Kỹ sư vật lý hạt nhân, kỹ sư Y học hạt nhân, Thạc sỹ, kỹ

sư, cử nhân, đại học các chuyên ngành (Đại học trên đại học), Điều dưỡng trưởng –

Kỹ thuật viên Trưởng và các đối tượng khác (có nhu cầu về nhà ở)

Công trình gồm 9 tầng nổi, 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

LỜI 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 Nguyễn Văn Chính và Thầy Đặng Hưng Cầu, đồ án tốt nghiệp với

đề tài “Chung cư Bệnh Viện Ung Bướu Đà Nẵng” 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 cảm 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 đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, 29 tháng 06 năm 2020

Sinh viên

Trần Văn Thịnh

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghệp đề tài “Chung Cư Bệnh Viện Ung Bướu Đà Nẵng” 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, 29 tháng 06 năm 2020

Sinh viên

Trần Văn Thịnh

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu về công trình 1

Tên công trình 1

1.1.1 Chức năng công trình 1

1.1.2 Quy mô công trình 1

1.1.3 1.2 Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn 1

1.3 Giải pháp kiến trúc 2

Giải pháp mặt bằng 2

1.3.1 Giải pháp mặt đứng, hình khối 2

1.3.2 Giải pháp giao thông 2

1.3.3 1.4 Hệ thống kỹ thuật 2

Hệ thống điện, nước 2

1.4.1 Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm 2

1.4.2 1.5 phân tích và lựa chọn phương án kết cấu 3

Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm 3

1.5.1 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 5) 4

2.1 Mặt bằng phân chia ô sàn 4

2.2 Chọn kích thước sơ bộ 4

Sơ bộ kích thước sàn 4

2.2.1 2.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn 6

Tĩnh tải sàn 6

2.3.1 Hoạt tải sàn 8

2.3.2 2.4 Tính toán nội lực sàn 9

Nội lực trong ô sàn bản dầm 9

2.4.1 Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh 9

2.4.2 2.5 Tính toán và bố trí cốt thép 10

Tính toán cốt thép 10

2.5.1 Bố trí cốt thép 11

2.5.2 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

3.1 Mặt bằng cầu thang 12

3.2 Tính toán bản thang (Ô1) 12

Sơ đồ tính bản thang 12

3.2.1 Tính tải trọng tác dụng lên bản thang 13 3.2.2

Tính nội lực và tính toán cốt thép bản thang 143.2.3.

3.3 Tính toán bản chiếu nghỉ (Ô2) 14

Sơ đồ tính toán sàn chiếu nghỉ 143.3.1

Tính toán tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 153.3.2

Tính toán nội lực và bố trí cốt thép bản chiếu nghỉ 163.3.3

3.4 Tính toán các cốn CT1 và CT2 16

Sơ đồ tính cốn 163.4.1

Tính toán tải trọng tác dụng lên cốn 163.4.2

Tính nội lực cốn 163.4.3

Tính toán cốt thép cốn 173.4.4

3.5 Tính dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1) 18

Sơ đồ tính DCN1 183.5.1

Chọn kích thước DCN1 183.5.2

Tính toán tải trọng tác dụng lên DCN1 183.5.3

Tính toán nội lực 193.5.4

Tính toán cốt thép 193.5.5

3.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2) 21

Sơ đồ tính DCN2 213.6.1

Kích thước tiết diện DCN2 213.6.2

Tính toán tải trọng 213.6.3

Tính toán nội lực 213.6.4

Tính toán cốt thép 213.6.5

3.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT) 22

Sơ đồ tính DCT 223.7.1

Kích thước tiết diện 223.7.2

Tính toán tải trọng 223.7.3

Tính toán nội lực 233.7.4

Tính toán cốt thép 233.7.5

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 25

4.1 Giới thiệu chung hệ kết cấu nhà 25 Một số dạng kết cấu chịu lực cơ bản: 254.1.1

Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình: 274.1.2

4.2 Sơ bộ chọn kích thước kết cấu công trình 27 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 284.2.1

Chọn sơ bộ tiết diện cột 284.2.2

Chọn sơ bộ tiết diện vách 304.2.3

4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình 30

Trình tự xác định tải trọng 30

4.3.1 Tải trọng gió 32

4.3.2 4.4 Xác định nội lực 33

4.5 Tính toán cốt thép trong dầm khung 37

Tính toán cốt thép dọc 37

4.5.1 Tính toán cốt đai 41

4.5.2 Tính toán cốt treo 43

4.5.3 4.6 Tính toán cốt thép trong cột khung 44

Nội lực cột khung 44

4.6.1 Xác định cặp nội lực tính toán 44

4.6.2 Nguyên tắc tính toán 44

4.6.3 4.7 Đánh giá kết quả 46

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 3 48

5.1 Các loại tải trọng dùng để tính toán 48

5.2 Điều kiện địa chất công trình 48

Địa tầng 48

5.2.1 Đánh giá đất nền 49

5.2.2 Lựa chọn giải pháp nền móng 51

5.2.3 5.3 Các giả thuyết tính toán 51

5.4 Thiết kế móng M1,M3 khung trục 3 (cột C3 và C6 ) 51

Vật liệu 51

5.4.1 Tải trọng 51

5.4.2 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 53

5.4.3 Kiểm tra chiều sâu chôn đài 53

5.4.4 Tính toán sức chịu tải của cọc 54

5.4.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 55

5.4.6 Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 56

5.4.7 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 56

5.4.8 Kiểm tra độ lún của móng cọc 59

5.4.9 Tính toán đài cọc 61

5.4.10 5.5 Thiết kế móng M2 khung trục 3 (cột C4) 64

Vật liệu 64

5.5.1 Tải trọng 64

5.5.2 Chọn kích thước đài và cọc 64

5.5.3 Kiểm tra chiều sâu chôn đài 65

5.5.4 Tính toán sức chịu tải của cọc 65

5.5.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 65 5.5.6

Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc 665.5.7.

Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 675.5.8

Kiểm tra độ lún của móng cọc 695.5.9

Tính toán đài cọc 705.5.10

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 74

6.1 Lựa chọn phương án thi công cọc nhồi 74 Phương pháp thi công ống chống 746.1.1

Phương pháp thi công bằng guồng xoắn 746.1.2

Phương pháp thi công phản tuần hoàn 746.1.3

Phương pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách: 746.1.4

6.2 Thiết kế biện pháp thi công cọc khoan nhồi 75 Chọn máy thi công cọc 756.2.1

Trình tự thi công cọc khoan nhồi 776.2.2

Tính toán xe vận chuyển bê tông 786.2.3

Thời gian thi công cọc nhồi 796.2.4

Công tác phá đầu cọc 806.2.5

Công tác vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi 816.2.6

Tính toán số lượng công nhân phục vụ công tác thi công cọc 826.2.7

6.3 Thi công cừ Larsen 826.4 Thiết kế biện pháp thi công đào đất móng 83 Chọn biện pháp thi công 836.4.1

Chọn phương án đào đất 836.4.2

Tính khối lượng đất đào 836.4.3

Tính toán khối lượng đất đắp 856.4.4

Chọn tổ đội thi công 856.4.5

Tính lượng đất đắp 876.4.6

Xác định số xe vận chuyển đất 876.4.7

Thiết kế tuyến di chuyển của máy đào 886.4.8

6.5 Tính toán thiết kế ván khuôn cho 1 đài móng 88 Chọn phương án ván khuôn đài móng 886.5.1

Tính toán ván khuôn đài móng M1 886.5.2

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 90

7.1 Chọn ván khuôn, cột chống, xà gồ 91 Chọn ván khuôn 917.1.1

Chọn cột chống 917.1.2

Chọn xà gồ 917.1.3

Chọn ván khuôn cột 92

7.2.1 Tải trọng 92

7.2.2 Tính toán sườn dọc 92

7.2.3 Tính toán gông cột 93

7.2.4 7.3 Tính toán ván khuôn ô sàn điển hình 94

Chọn ô sàn tính toán 94

7.3.1 Chọn ván khuôn sàn 95

7.3.2 Tính toán xà gồ lớp 1 96

7.3.3 Tính toán xà gồ lớp 2 97

7.3.4 Tính toán cột chống 98

7.3.5 7.4 Tính toán ván khuôn dầm 100

Tính toán ván khuôn đáy dầm 100

7.4.1 Tính toán ván khuôn thành dầm 104

7.4.2 7.5 Tính toán ván khuôn cầu thang bộ 105

Tính toán ván khuôn bản thang 106

7.5.1 Tính toán ván khuôn dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới 109

7.5.2 Tính toán ván thành dầm 111

7.5.3 Tính toán bản chiếu nghỉ 114

7.5.4 7.6 Tính toán ván khuôn vách thang máy 114

Chọn ván khuôn 114

7.6.1 Tải trọng 114

7.6.2 Tính toán sườn ngang 114

7.6.3 Tính toán sườn đứng 115

7.6.4 CHƯƠNG 8: TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 116

8.1 Xác định cơ cấu quá trình 116

8.2 Tính toán khối lượng công việc 116

8.3 Tính toán chi phí lao động công tác 117

Chi phí lao động cho công tác ván khuôn 117

8.3.1 Chi phí lao động cho công tác cốt thép 118

8.3.2 Chi phí lao động cho công tác bê tông 119

8.3.3 8.4 Tổ chức thi công công tác bê tông cốt thép toàn khối 119

8.5 Tính nhịp công tác quá trình 120

8.6 Vẽ biểu đồ tiến độ và tính toán nhân lực 121

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình (T2-T8) 4

Hình 2.2 Cấu tạo sàn phòng ngủ, lang cang 6

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình 12

Hình 3.2 Cấu tạo bản thang 13

Hình 3.3 Sơ đồ tính bản thang 14

Hình 3.4 Biểu đồ Momen của bản thang 14

Hình 3.5Biểu đồ lực cắt bản thang 14

Hình 3.6 Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ 15

Hình 3.7Biểu đồ momen bản chiếu nghỉ 15

Hình 3.8 Biểu đồ lực cắt bản chiếu nghỉ 15

Hình 3.9 Sơ đồ tính cốn 17

Hình 3.10 Biểu đồ momen 17

Hình 3.11 Biểu đồ lực cắt 17

Hình 3.12 Nội lực dầm 19

Hình 3.13 Sơ đồ minh họa tính cốt treo 20

Hình 3.14 Sơ đồ tính DCN2 21

Hình 3.15 Nội lực dầm 23

Hình 4.1 Sơ đồ liên kết lý tưởng của cột 29

Hình 4.2 Mô hình công trình với ETABS 2017 33

Hình 4.3 Khung trục 3 34

Hình 4.4 Biểu đồ momen khung trục 3 35

Hình.4.5 Biểu đồ lực cắt khung trục 3 36

Hình 4.6.Biểu đồ lực dọc khung trục 3 37

Hình 5.1 Bố trí cọc cho móng M1 55

Hình 5.2 Khối móng quy ước M1 57

Hình 5.3 Biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất phụ thêm của đất tại móng M1 60

Hình 5.4 Tháp chọc thủng móng M1 61

Hình 5.5 Tháp chọc thủng móng M1 trên mặt phẳng nghiêng 62

Hình 5.6 Mặt cắt tính toán momen móng M1 62

Hình 5.7 Mặt bằng bố trí thép móng M1 63

66

Hình 5.8 Bố trí cọc cho móng M2 66

Hình 5.9 Biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất phụ thêm của đất tại móng M2 70

Hình 5.10 Tháp chọc thủng móng M2 71

Hình 5.11 Tháp chọc thủng móng M2 do ứng suất chính gây ra 72

Hình 5.12 Mặt cắt tính toán momen móng M2 72

Hình 5.13 Mặt bằng bố trí thép móng M2 73

Hình 6.1 Máy khoan KH-125 75

Hình 6.2 Máy cẩu MKG-25BR 77

Hình 6.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 78

Hình 6.4 Xe đổ bê tông 79

Hình 6.5 Thể tích đất đào 83

Hình 6.6 Thông số kỹ thuật ván khuôn gỗ phủ phim 88

Hình 6.7 Sơ đồ tính 89

Hình 6.8 Sơ đồ tính 90

Hình 7.1 Sơ đồ tính sườn dọc 93

Hình 7.2 Sơ đồ tính khoảng cách gông cột 94

Hình 7.3 Vị trí và kích thước ô sàn điển hình tính toán ván khuôn 95

Hình 7.4 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 96

Hình 7.5 Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 97

Hình 7.6 Sơ đồ tính cột chống 98

Hình 7.7 Kết quả tính toán theo SAP 2000 99

Hình 7.8 Sơ đồ tính 101

Hình 7.9 Sơ đồ tính 102

Hình 7.10 Sơ đồ tính cột chống dầm chính 103

Hình 7.11 Sơ đồ tính 104

Hình 7.12 Sơ đồ tính 105

Hình 7.13 Sơ đồ tính khoảng cách xà gồ đỡ bản thang 107

Hình 7.14.Sơ đồ tính khoảng cách xà gồ đỡ bản thang 108

Hình 7.15 Sơ đồ tính 110

Hình 7.16 Sơ đồ tính 111

Hình 7.17 Sơ đồ tính khoảng cách các xương dọc 112

Hình 7.18 Sơ đồ tính khoảng cách nẹp đứng 113

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Sơ bộ chiều dày sàn 5

Bảng 2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn 6

Bảng 2.3 Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình 7

Bảng 2.4 Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình 8

Bảng 3.1 Bảng tính toán bố trí thép bản thang 14

Bảng 3.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 15

Bảng 3.3 Bảng tính toán cốt thép bản chiếu nghỉ 16

Bảng 4.1 Sơ bộ kích thước cột 29

Bảng 4.2 Tải trọng bản thân sàn tầng kỹ thuật và mái 30

Bảng 4.3 Tải trọng bản thân sàn tầng điển hình (lan can, hành lang,phòng khách ) 30

Bảng 4.4 Tải trọng bản thân sàn tầng điển hình (sàn vệ sinh)o 31

Bảng 4.5 Mô hình tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên 44

Bảng 5.1 Địa chất công trình 48

Bảng 5.2 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 (kN.m) 52

Bảng 5.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1(kN.m) 52

Bảng 5.4 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M3(kN.m) 52

Bảng 5.5Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3(kN.m) 52

Bảng 5.6 Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M1 59

Bảng 5.7 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 (kN.m) 64

Bảng 5.8 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 (kN.m) 64

Bảng 5.9 Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M2 69

Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật máy KH-125 75

Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật máy trộn bentonite 76

Bảng 6.3 Các thiết bị điện và điện lượng 76

Bảng 6.4 Thời gian các giai đoạn thi công cọc khoan nhồi 80

Bảng 6.5 Thông số kỹ thuật của búa phá bê tông TCB-200 81

Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật của máy cắt bê tông HS-350T 81

Bảng 6.7 Bảng nội suy hệ số mái dốc 84

Bảng 7.1 Thông số kĩ thuật cột chống thép 91

Bảng 8.1 Khối lượng các công việc 116

Bảng 8.2 Tính toán chi phí lao động cho công tác lắp dựng ván khuôn 117

Bảng 8.3 Tính toán chi phí lao động cho công tác tháo dỡ ván khuôn 117

Bảng 8.4 Tính toán chi phí lao động cho công tác cốt thép 118

Bảng 8.5 Tính toán chi phí lao động cho công tác bê tông 119

Bảng 8.6 Tính toán nhịp công tác 120

điển hình 8

Bảng 3.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 15

Bảng 3.3 Bảng tính toán cốt thép bản chiếu nghỉ 16

Bảng 4.1 Sơ bộ kích thước cột 29

Bảng 4.2 Tải trọng bản thân sàn tầng kỹ thuật và mái 30

Bảng 4.3 Tải trọng bản thân sàn tầng điển hình (lan can, hành lang,phòng khách ) 30

Bảng 4.4 Tải trọng bản thân sàn tầng điển hình (sàn vệ sinh) 31

Bảng 4.5 Mô hình tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên 44

Bảng 5.1 Địa chất công trình 48

Bảng 5.2 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 (kN.m) 52

Bảng 5.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1(kN.m) 52

Bảng 5.4 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M3(kN.m) 52

Bảng 5.5Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3(kN.m) 52

Bảng 5.4 Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M1 59

Bảng 5.5 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 (kN.m) 64

Bảng 5.6 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 (kN.m) 64

Bảng 5.7 Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M2 69

Bảng 6.1 Thông số kỹ thuật máy KH-125 75

Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật máy trộn bentonite 76

Bảng 6.3 Các thiết bị điện và điện lượng 76

Bảng 6.4 Thời gian các giai đoạn thi công cọc khoan nhồi 80

Bảng 6.5 Thông số kỹ thuật của búa phá bê tông TCB-200 81

Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật của máy cắt bê tông HS-350T 81

Bảng 6.7 Bảng nội suy hệ số mái dốc 84

Bảng 7.1 Thông số kĩ thuật cột chống thép 91

Bảng 8.1 Khối lượng các công việc 116

Bảng 8.2 Tính toán chi phí lao động cho công tác lắp dựng ván khuôn 117

Bảng 8.3 Tính toán chi phí lao động cho công tác tháo dỡ ván khuôn 117

Bảng 8.4 Tính toán chi phí lao động cho công tác cốt thép 118

Bảng 8.5 Tính toán chi phí lao động cho công tác bê tông 119

Bảng 8.6 Tính toán nhịp công tác 120

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình

Tên công trình

1.1.1

Chung cư Bệnh Viện Ung Bướu, Thành phố Đà Nẵng

Phía Nam giáp đường Hoàng Trung Thông

Phía Tây giáp đường Gò Nảy

Chức năng công trình

1.1.2

Công trình là chương trình nhà ở xã hội được xây dựng để hỗ trợ nhu cầu nhà ở cho cán bộ, nhân viên bệnh viện Ung Bướu Đà Nẵng, cũng như các cá nhân

khác đang nghiên cứu, học tập tại bệnh viện

Quy mô công trình

1.1.3

Công trình gồm 1 tầng bán hầm và 9 tầng nổi, với chiều dài 46m, chiều rộng 28m, chiều cao 35.3m, chiều sâu tầng bán hầm là -1.5m, cốt 0.00m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích là 1288m2

Mật độ xây dựng:

Trong đó: Sxd = 1288 m2 là diện tích xây dựng công trình

Sld = 2400 m2 là diện tích khu đất

Hệ số sử dụng:

Trong đó: Ss = 9828 m2 là tổng diện tích sàn toàn công trình không kể sàn tầng mái

1.2 Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn

1.2.1 Địa chất:

Lớp Loại đất

Chiều dày (m)

γtn(kN/m3)

γh(kN/m3)

W (%)

Wnh(%)

Wd(%)

N30 SPT

φ (o)

C (kN/m2)

E0(MPa)

Thành phố Đà Nẵng 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

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Trung-Trung Bộ)

- 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 – 8: gồm các căn hộ cho thuê

- Tầng kỹ thuật: gồm các phòng kỹ thuật, sân thượng, …

Giải pháp mặt đứng, hình khối

1.3.2

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

Giải pháp giao thông

1.3.3

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

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

Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm

1.4.2

- 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

1.5 phân tích và lựa chọn phương án kết cấu

Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm

1.5.1

- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết

kế

- 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

1.1.1 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

1.1.2 Lựa chọn vật liệu

- Bê tông B25 có: Rb = 14.5 MPa = 145 daN/cm2

Rbt = 1.05 MPa = 10.5 daN/cm2

- Thép Ø : dùng thép CI có Rs=Rsc=225 MPa = 2250 daN/cm2

- Thép Ø : dùng thép CII có Rs=Rsc= 280 MPa = 2800 daN/cm2 ( đối

với cấu kiện cầu thang, và móng )

- Thép Ø : dùng thép CIII có Rs=Rsc= 365 MPa = 3650 daN/cm2 ( đối với cấu kiện dầm và cột khung )

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 5)

- Khi : bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé Bản loại dầm

- Khi : bản làm việc theo hai phương Bản kê bốn cạnh

Trong đó l1, l2 lần lượt là kích thước theo phương cạnh ngắn và cạnh dài

Chọn chiều dày sàn: , trong đó:

l : chiều dài phương cạnh ngắn

D = 0.8 1.4 : phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản

m : hệ số phụ thuộc liên kết của bản, m = 30 35 với bản loại dầm, m = 40 45 với bản kê bốn cạnh

Chiều dày hs nên chọn là bội số của 10mm, Chiều dày bản sàn chọn phải đảm bảo hb > 6 cm, đối với công trình dân dụng

Bảng 2.1 Sơ bộ chiều dày sàn

2.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn

Tĩnh tải sàn

2.3.1

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 2.2 Cấu tạo sàn phòng ngủ, lang cang

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

Bảng 2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn

a) Sàn phòng ngủ, lan can, phòng làm việc, phòng khách…

tt

Ghi chú

c) 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 :

( ) (     ) 

( ) 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.(nt= 1,1; nc= 1,3;

nv=1,3)

: chiều dày của mảng tường

= 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường

= 0,015(m): chiều dày của vữa trát

= 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của 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:

Bảng 2.3 Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình

Tường Cửa

L 1 (m) L 2 (m) (m2

)  g (m) H(m) B(m) b c (m) h c (m) St (m2) S c (m2) (kN/m2) (kN/m2) S1 3.7 7 25.90 0.10 3.51 1.50 0.00 0.00 5.27 0.00 2.27 0.46

ô sàn

Hoạt tải sàn

2.3.2

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]

Hoạt tải trên từng ô sàn được tính quy đổi theo phần trăm diện tích:

Bảng 2.4 Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình

Chức năng

phòng

p tc (daN/m2) n

p tt (daN/m2)

Phần trăm diện tích

Cắt dải bản rộng 1m và xem như dầm để tính:

Tùy thuộc vào liên kết cạnh bản mà có sơ đồ tính, ta có các trường hợp sau:

Trong đó: q = g+p : tải trọng phân bố đều tác dụng lên ô sàn

l1: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

Sơ đồ nội lực tổng quát

Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài

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])

2.5 Tính toán và bố trí cốt thép

Tính toán cốt thép

2.5.1

Các bước xác định nội lực và tính toán cốt thép cho các ô sàn được thực hiện

theo TCVN 5574:2018 [4] , tham khảo thêm sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn

khối [3] Sàn bản dầm

Tính giống như cấu kiện chịu uốn với kích thước bxh = 1000xhs (mmxmm)

Xác định αM =

+Nếu αM > αR tăng chiều dày hoặc tăng cấp bền bê tông

+Rb - cường độ chịu nén của bê tông

+h0 – chiều cao tính toán của tiết diện

+αR – Xác định bằng cách tra phụ lục sách BTCT1, phụ thuộc vào cấp

độ bền bê tông và nhóm cốt thép

Sau khi tính và thỏa mãn αM > αR:

√ 0

+Rs – Cường độ chịu kéo của cốt thép

Diện tích cốt thép tính ra ở trên dùng để bố trí cho một mét bản Ta chọn đường kính cốt thép và tính khoảng cách các thanh thép Chọn đường kính thanh thép , với

<hs/10

Khoảng cách giữa các thanh thép:

Với as – diện tích của một thanh cốt thép

Hàm lượng cốt thép:

- 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)

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Mặt bằng cầu thang

Hình 3.1 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

Góc nghiêng của cầu thang

=> α=26o34‟ => cosα=0.894 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: Chọn hb = 90mm

3.2 Tính toán bản thang (Ô1)

Sơ đồ tính bản thang

3.2.1

Bản thang tính tương tự ô sàn xem 4 liên kết là khớp

Kích thước cạnh bản thang cạnh dài theo phương nghiêng:

l2=3500/cos(26o34‟)=3915mm

Bản thang Ô1: l2/l1 = 3915/1700 = 2.3 => bản loại dầm

Tính tải trọng tác dụng lên bản thang

3.2.2

a) Tĩnh tải

Hình 3.2 Cấu tạo bản thang

Dựa vào cấu tạo của cầu thang ta có: Dựa vào cấu tạo của cầu thang ta có:

+ Lớp đá mài Granitô dày 20 mm:

√

√ ( ) + Lớp vữa trát bậc thang dày 15 mm:

√

√ ( ) + Bậc xây gạch:

√

√ ( ) + Lớp vữa liên kết dày 20mm:

( ) + Lớp bản BTCT dày 90 mm:

( ) + Lớp vữa lót dày 15 mm:

( ) Tổng cộng:

3.3 Tính toán bản chiếu nghỉ (Ô2)

Sơ đồ tính toán sàn chiếu nghỉ

3.3.1

Xét tỷ số l2/l1 = 3900/1800 = 2.16 => bản loại dầm

q=787.81 daN/m

M=284.6 daN.m

-1517

1517

Hình 3.6 Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ

Hình 3.7Biểu đồ momen bản chiếu nghỉ

Hình 3.8 Biểu đồ lực cắt bản chiếu nghỉ

Tính toán tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

3.3.2

a) Tĩnh tải

Bảng 3.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

STT Cấu tạo bản chiếu nghỉ 

(mm)



(kN/m3) n

gtt(kN/m2)

( )

q=717.9 daN/m

M=290.7 daN.m

Q=647.91 daN

Tính toán nội lực và bố trí cốt thép bản chiếu nghỉ

Cốn là dầm đơn giản với chiều dài l=3.915m, hai đầu gối lên DCN và DCT

Tính toán tải trọng tác dụng lên cốn

Vậy chọn tiết diện cốn là 100x300mm

+ Trọng lượng phần bê tông:

( ) Kiểm tra:

9.82 kN.m

-1 0 03

1 0 3

Chọn thép 1Ø14 có As = 153.9 mm2

Thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo 112 có As = 113.1 mm2

b) Cốt đai

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Qbmin = φb3.(1+ φf + φn ).Rbt.b.ho = 0.6x1.05x100x270 =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 =10.32 kN < Qbmin = 17.01 kN

=> bê tông đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo

+ Đoạn gần gối tựa l/4: khi h≤450mm, sct = min(h/2,150) = 150mm

= = 7.00

a) Tải trọng phân bố đều

- Trọng lượng bê tông dầm:

q1= n..b.(hd-hb) = 1.1x25x0.2x(0.3 – 0.09) = 1.15 (kN/m)

- Trọng lượng phần vữa trát:

q2= n..δ.(b+2hd-2hb)= 1.3x16x0.015x(0.2+2x0.3 – 2x0.09) = 0.19 (kN/m)

- Tải trọng do bản Ô2 truyền vào quy về tải phân bố đều:

q3= qbcn.l1/2= 7.179x1.8/2= 6.46 (k N/m)

- Do bản thang là bản dầm nên không truyền tải trọng vào DCN

- Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên DCN:

( ) Kiểm tra:

φf : hệ số ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T

= = 7.00

( )

Cốn thang

Số cây đốt

( )

Cốt thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo : Chọn 212 có As = 226.2 mm2b) Cốt đai

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Qbmin = φb3.(1+ φf + φn ).Rbt.b.ho = 0.6x1.05x200x270 =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

= = 7.00

a) Tải phân bố đều

- Trọng lượng bê tông dầm:

q1= n..b.(hd-hb) = 1.1x25x0.2x(0.3 – 0.09) = 1.15 (kN/m)

( ) Kiểm tra:

φf : hệ số ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T

= = 7.00

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3

4.1 Giới thiệu chung hệ kết cấu nhà

Thiết kế nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể lõi cứng, độ cao các tầng, thiết bị điện, đường ống yêu cầu về kĩ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành công trình Mặt khác, trong thiết kế nhà cao tầng, kết cấu đồng thời phải chịu cả tải trọng đứng và tải trọng ngang Theo sự gia tăng của chiều cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang (áp lực gió, động đất) sinh ra tăng lên rất nhanh Trong thiết kế, không những yêu cầu về điều kiện bền của công trình là cấu kiện không được phá hoại khi chịu các tác động từ các lực, tải trọng bên ngoài, mà còn yêu cầu kết cấu có đủ độ cứng chống lại lực ngang để dưới tác động của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu hạn chế trong phạm vi nhất định Nếu xem công trình như một thanh ngàm đứng đơn giản, lực dọc trục tỉ lệ thuận với chiều cao, mômen do tải trọng ngang sinh ra tỉ lệ thuận với bình phương chiều cao

M= (tải trọng phân bố đều)

M= (tải trọng phân bố hình tam giác)

Chuyển vị ngang do tải trọng ngang sinh ra tỉ lệ thuận với luỹ thừa 4 của chiều cao:

(tải trọng phân bố đều)

(tải trọng phân bố hình tam giác)

Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu thiết kế kết cấu Chuyển vị ngang quá lớn sẽ gây ra một số hậu quả sau:

 Làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ, đặc biệt là cấu kiện đứng, khi chuyển vị ngang tăng lên, độ lệch tâm tăng nhanh do vậy nếu nội lực tăng thêm vượt quá một giới hạn nhất định sẽ dẫn đến sụp đổ ngôi nhà

 Làm cho người sống trong ngôi nhà cảm thấy khó chịu và hoảng sợ làm ảnh hưởng tới sinh hoạt và làm việc

 Làm cho cấu kiện kết cấu chính có nứt vỡ thậm chí bị hư hỏng, làm biến dạng các hệ thống kĩ thuật như các đường ống nước, đường điện

Một số dạng kết cấu chịu lực cơ bản:

4.1.1

a) Hệ kết cấu khung:

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng có

nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao của công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung BTCT được sử dụng cho các công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp

8 và 10 tầng đối với cấp 9

b) Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng:

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc có thể liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo

ra các không gian rộng Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho các công trình nhà ở, khách sạn với độ cao không quá 40 tầng đối với cấp phòng chống động đất 7 Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao hơn

c) Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng):

Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng) được tạo ra tại khu vực cầu thang

bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế

để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung -giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Nếu công trình được thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng