Thiết kế chung cư cao tầng ánh sáng (thuyết minh phụ lục)

LỜI CẢM ƠN Thời gian 5 năm học tại trường Đại học Mở TPHCM đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham gia vào quá trình xây d

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD : TS.LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN

TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD : TS.LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN

TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2013

LỜI MỞ ĐẦU

Tất cả các sinh viên khoa Xây Dựng trường Đại Học Mở TPHCM, sau 5 năm học tập và rèn luyện đều phải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là một người kỹ sư xây dựng- đó là đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong khoa phải thực hiện Trong thời gian gần 3 tháng, với đề tài “ Chung cư cao tầng Ánh Sáng”,

em có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc, thiết kế phần kết cấu và so sánh các phương

án thi công công trình Với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của tiến sĩ Lê Văn Phước Nhân, là giảng viên trường Đai Học Bách Khoa TPHCM, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiễm tra lại những kiến thức mình đã học Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử dụng những kiến thức đã học vào công việc thiết kế xây dựng sau này

LỜI CẢM ƠN

Thời gian 5 năm học tại trường Đại học Mở TPHCM đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Tất cả những kiến thức đã học trong 5 năm, đặc biệt là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của một kỹ sư thiết kế công trình trong tương lai Những kiến thức đó có được là nhờ

sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Mở

TPHCM và các thầy cô của trường Đại học Bách Khoa TPHCM

Em xin phép được bày tỏ long biết ơn chân thành đến nhà trường và tất cả các thầy

cô đã dạy dỗ em, Đặc biệt em xin bày tỏ long biết ơn sâu sắc đến thầy tiến sĩ Lê Văn Phước Nhân- là người đã tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp nay, tạo cho em sự tự tin để làm một người kĩ sư xây dựng

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

- Chiều cao tầng điển hình : 3.2m

- Tổng chiều cao công trình : 46 m

- Bố trí kiểu căn hộ chia làm 2 lô

- Mỗi căn hộ bao gồm : Phòng ngủ, Phòng khách, Vệ sinh, Bếp, Sân phơi

1.3.3 Tầng mái

- Chiều cao : 3.6m

- Được bố trí hồ nước và một số máy móc thiết bị cho toàn bộ công trình

1.4 HỆ THỐNG GIAO THÔNG

1.4.1 Hệ thống giao thông theo phương đứng

Công trình bao gồm 2 lô Mỗi lô được bố trí 1 thang máy và 1 thang bộ nhằm đáp ứng giao thông thuận tiện cho dân cư

1.4.2 Hệ thống giao thông theo phương ngang

Việc di chuyển chủ yếu thông qua các hành lang thông cầu thang máy và thang

bộ đến với các căn hộ cùng tầng

1.5 HỆ THỐNG THÔNG GIÓ - CHIẾU SÁNG - CẤP THOÁT NƯỚC - ĐIỆN – RÁC

1.5.1 Biện pháp chiếu sáng

1.5.1.1 Chiếu sáng nhân tạo

Các căn hộ được bố trí đèn điện các loại ở các phòng, hành lang và cầu thang Ngoài ra công trình còn được bố trí đèn trang trí trong và ngoài công trình

1.5.1.2 Chiếu sang tự nhiên

Bằng việc bố trí hợp lý các thông tầng, bancon, logia và các cửa kính lấy sáng

đã tạo cho công trình có nguồn ánh sáng đáng kể

1.5.2 Biện pháp thông gió

Công trình được lấy gió chủ yếu thông qua giếng trời tương đối lớn bố trí ở giữa công trình cũng như các thông tầng, logia ở các căn hộ

Hệ thống thoát nước gồm thoát nước mưa và nước sinh hoạt Nguồn nước mưa được đưa trực tiếp vào hệ thống thoát nước của thành phố Nguồn nước thải sinh hoạt được đưa xuống hầm xử lý ở tầng hầm rồi đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố 1.5.4 Hệ thống điện

Điện sinh hoạt được cung cấp từ hai nguồn

o Nguồn điện được cung cấp từ hệ thống điện của thành phố thông qua trạm biến thế của công trình rồi cung cấp cho toàn bộ công trình

o Nguồn điện dự phòng khi nguồn điện chính gặp sự cố bằng hệ thống phát điện của công trình

1.5.5 Hệ thống rác

Rác của các căn hộ cùng tầng được tập trung tại một nơi thông qua ống rác để đưa xuống tầng hầm rồi từ đây được xe rác chuyên chở đi phân huỷ

1.6 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY

Công trình được trang bị hệ thống báo cháy tự động bao gồm : đầu báo khói, báo nhiệt, còi, chuông được đặt ở các căn hộ, hành lang và cầu thang Nếu có sự cố cháy thì các thiết bị này đưa tín hiệu xuống trung tâm báo cháy của công trình, nước từ

bể chứa mái tự động xả xuống đến các vòi phun cố định

Ngoài ra, công trình còn bố trí thêm các bình chữa cháy khô CO2 nhầm can thiệp kịp thời những trường hợp cấp thiết

1.7 VẬT LIỆU XÂY DỰNG – TRANG BỊ NỘI THẤT

- Bêtông trộn sẵn B25 (Mác 350)

- Thép sàn nhóm AI cường độ 225000 KN/m2

- Thép dầm, sàn nhóm AII cường độ 280000 KN/m2

- Tường ngoài : Đá granit ; Gạch Ceramic

- Tường trong : Sơn nước màu xanh nhạt

- Bậc thang : Đá mài

- Sàn : Gạch men

- Trần thạch cao có khung xương giá đỡ

- Khu vệ sinh : Gạch nhám ( Bồn tắm, bồn rửa, bồn cầu)

- Khu bếp : Bàn nấu, chậu rửa …bằng Inox

- Mái, sân thượng : lớp chống thấm, cách nhiệt, …

1.8 HỆ THỐNG CÂY XANH

Hệ thống cây xanh được bố trí xung quanh công trình đặc biệt là lối vào công trình nhằm tạo mỹ quan Ngoài ra, tại các bancon và logia của các căn hộ được trồng thêm các cây cảnh

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

HÌNH 2.1 MẶT BẰNG HỆ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

2.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

- Tổng diện tích mặt bằng công trình :28m x 43m

- Căn cứ vào yêu cầu kiến trúc và công năng sử dụng của công trình, công trình được thiết

kế với kết cấu sàn là sàn bảng kê bốn cạnh

Trong đồ án này em chọn thiết kế sàn tầng 8 là sàn điển hình

D*L

1

Trong đó : m = 30-35 đối với bản dầm

m = 40-45 đối với bản kê 4 cạnh

D = 0.8-1.4 phụ thuộc tải trọng

Với mỗi ô sàn có kích thước khác nhau sẽ có những chiều dày bản khác nhau tuỳ vào công năng sử dụng Tuy nhiên trong thực tế, công trình cần yêu cầu thẩm mỹ cũng như thuận

tiện cho việc thi công do đó ta chỉ cần tính chiều dày cho ô bản sàn lớn nhất để thi công toàn bộ cho tầng điển hình của công trình

Vì mặt bằng sàn tầng điển hình, các sàn đều làm việc theo 2 phương bản kê 4 cạnh( L2/L1≤

2 ) vì vậy ta chọn các hệ số như sau:

1)*h

Với L : nhịp của dầm

Cũng tương tự như bản sàn mà người thiết kế có thể linh hoạt xác định được tiết diện dầm phù hợp Ở đây, ta có thể xác định như sau:

- Đối với dầm bố trí cho lưới cột có bước nhịp 7m là 300x600 (mm)

- Đối với dầm bố trí cho lưới cột có bước nhịp 5m là 200x400 (mm)

- Đối với dầm bố trí cho lưới cột có bước nhịp 4.5m là 200x400 (mm)

- Đối với dầm dọc bố trí cho lưới cột có bước nhịp 6m là 250x500 (mm)

Hệ dầm cột được bố trí như hình vẽ

2.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Trong việc tính toán bản sàn ta có 2 sơ đồ tính cơ bản : Bản sàn dầm ( bản làm việc

1 phương ) và Bản kê bốn cạnh ( bản làm việc 2 phương )

Căn cứ vào tỷ số α = L2/L1 ( Với L1, L2 là chiều rộng và chiều dài của ô sàn )

- Khi α ≥ 2 : thuộc bản loại dầm, ta tính theo từng ô bản riêng biệt chịu tải trọng toàn phần theo sơ đồ đàn hồi Cắt dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực theo

sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu tuỳ vào sơ đồ làm việc mà có thể là hai đầu ngàm hoặc đầu ngàm đầu khớp

Moment ở nhịp : M1 =

24

*L2

q

đồ làm việc khác nhau ( 11 ô số điển hình ) để tra bảng lấy hệ số :

•• Liên kết có thể xem là ngàm : khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối có hd/hs≥ 3

••Liên kết có thể xem là khớp : khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối

γi: khối lượng riêng ( KN/m3)

n : hệ số vượt tải Bảng 1.2 : Kết quả tính toán tỉnh tải sàn

Stt Thành phần cấu tạo Chiều dày δi (m) Khối lượng riêng γi (KN/m3) vượt tải Hệ số TL bản thân (KN/m2)

Để thuận tiện hơn trong việc tính toán ta có thể chuyển tải trọng tường thành tải phân bố đều trên sàn

gt= n*t* *H*L t / L1*L2 (1-3)

n : Hệ số vượt tải

t

 : Trọng lượng riêng của tường Lấy 18 (KN/m)

 : Chiều dày tường

Bảng 2.3 : Kết quả tính toán hoạt tải sàn

Stt Loại phòng Tải trọng tiêu chuẩn (KN/m2) vượt tải Hệ số Tải trọng tính toán (KN/m2)

Bảng 2.4: Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên sàn

Hoạt tải sàn (KN/m2)

Tổng tải lên sàn (KN/m2)

Tải trọng toàn phần :q = g (Tĩnh tải ) + p ( Hoạt tải )

m91, m92, k91,k92: các hệ số tra bảng dựa vào L1/L2

lượng μ(%) Ф(mm) a(mm) As(mm2)

2.6.1 kiểm tra độ võng – chuyển vị

Độ võng của bàn ngàm 4 cạnh được xác định như sau :

4 1

*qLD

  Trong đó α = 0.00172 là hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1= 7000/6000 = 1.17 (Tra

bảng)

D : Độ cứng trụ

) 2

3

1(12

Ta có :

6 3 2

30.10 *0.1412*(1 0.2 )

D

Vậy độ võng của sàn là :

4 1

4500= 0.0027m = 0.27cm < 2.5cm

Vậy độ võng của sàn thoả

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI

- KÍCH THƯỚC

Tính toán dung tích bể nước dựa trên tiêu chuẩn xây dựng việt nam 33: 2006 (cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế ) Tra tiêu chuẩn cấp nước theo đầu người Bảng 2.1

Đối tượng dùng nước

Tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người (ngày trung bình trong năm)

l/người.ngày.đêm Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu

Thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công nghiệp

Thị trấn, trung tâm công - nông nghiệp, công - ngư

- Ta có lượng nước tiêu chuẩn theo đầu người là 100 l/người.ngày đêm

- Công trình gồm 13 tầng sinh hoạt và 1 tầng kỹ thuật

- Mỗi tầng có 25 căn hộ

- Giả sử mỗi hộ có 4 người

Số dân dự kiến trong tòa nhà: 4(người) x15 (căn hộ)x13(tầng) = 780 người

Dung tích bể nước được tính từ lượng nước cần đều hòa và lượng nước dự trữ chữa cháy:

b dh cc

W k W WTrong đó:

k : hệ số dự trữ

Wdh: dung tích điều hòa bể nước

Wcc: dung tích dự trữ chữa cháy

- Tính dung tích điều hòa:

Chọn tiêu chuẩn dùng nước 100 l/người.ngày đêm

Dung tích đều hòa lấy bằng 50% lưu lượng nước ngày đêm của toàn tòa nhà

dh

W  0.5*0.15*780 = 58.5 (m3)

- Tính dung tích dự trữ chữa cháy:

Dung tích phòng cháy lấy bằng lượng nước chữa cháy trong thời gian 10 phút, nhà sẽ có

13 vòi chữa cháy, mỗi vòi có lưu lượng là 2.5l/s

10'

10*60* * 0.6*2.5*13 19.51000

c cc

h - Chiều cao của bể

Trong trường hợp này : 2

1

L

L =

54.5 = 1.11 < 3 ; h = 2.3 m < 2a = 2*5 = 10 m

Vậy ta xem bể chứa nước của công trình này là bể thấp

3.3 BẢN NẮP

3.3.1 Bản nắp

3.3.1.1 Sơ đồ tính toán

HÌNH 2.2 MẶT BẰNG HÌNH HỌC BẢN NẮP BỂ Trường hợp bản nắp đổ toàn khối: bản nắp làm việc như bản sàn có kích thước :

γi: khối lượng riêng ( KN/m3)

n : hệ số vượt tải

Bảng 2.1 : Kết quả tính toán tỉnh tải bản nắp

Stt Thành phần cấu tạo Chiều dày δi (m) Khối lượng riêng γi (KN/m3) vượt tải Hệ số TL bản thân (KN/m2)

hb

Rb= 14500 KN/m2 ; b= 0.9 ; RS= 225000 KN/m2

Hàm lượng cốt thép  = 

0

* hb

Hệ số

α Hệ số ξ

Diện tích thép Ast (mm2)

lượng μ(%) Ф(mm) a(mm) As(mm2)

Ghi chú

- Bố trí lỗ thăm với kích thước 600x600

- Đặt cốt thép gia cường tại lỗ thăm 2d12a50

3.3.2 Dầm nắp

Dầm nắp tính như dầm đơn giản tựa lên các cột

HÌNH 3.3 SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI LÊN DẦM NẮP

hb

Rb= 14500KN/m2 ; b= 0.9 ; RS= 280000KN/m2

Hàm lượng cốt thép  = 

0

* hb

AS

m

 = 0.05 % ( Theo TCXDVN )

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

150

3

hb

Nhịp dầm nắp

Tính toán cốt đai

- Chọn cốt thép làm cốt đai : dsw= 6 ; số nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Chọn khoảng cách cốt đai s = 150mm :

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

150

3.28

hb

Gối dầm nắp D3 17.65 0.1 0.11 266.6 2d16 402.2 0.77 Nhịp dầm nắp

Tính toán cốt đai

- Chọn cốt thép làm cốt đai : dsw= 6 ; số nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Chọn khoảng cách cốt đai s = 150mm :

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

150

3.28

 : Trọng lượng riêng của nước (lấy 10 KN/m3)

w0 : Áp lực gió phân vùng theo TCXDVN ( TP.HCM lấy 0.83 KN/m2)

k : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao theo TCXDVN (Độ cao 46 m lấy 1.45)

c’ : Hệ số khí động của gió theo TCXDVN ( Gío hút lấy 0.6)

n : Hệ số vượt tải

hb

lượng μ(%) Ф(mm) a(mm) As(mm2)

Momen tại gối 11.1 0.085 0.089 516.3 10 100 785.0 0.785 Momen tại nhịp 4.91 0.038 0.039 226.2 10 200 393 0.393

3.5 BẢN ĐÁY

3.5.1 Bản đáy

3.5.1.1 Sơ đồ tính toán

HÌNH 3.4 MẶT BẰNG BẢN ĐÁY BỂ

Trường hợp bản đáy đổ toàn khối: bản nắp làm việc như bản sàn có kích thước :

L2 = 5.0m ( Chiều dài bản đáy)

L1 = 4.5m ( Chiều rộng bản đáy)

h d= 130mm = 0.13m ( Chiều dày bản đáy)

Sơ đồ tính bản đáy được quy ước như sau :

γi: khối lượng riêng ( KN/m3)

n : hệ số vượt tải Bảng 3.7 : Kết quả tính toán tỉnh tải bản đáy

Stt Thành phần cấu tạo Chiều dày δi (m) Khối lượng riêng γi (KN/m3) vượt tải Hệ số TL bản thân (KN/m2)

m91, m92, k91,k92: các hệ số tra bảng dựa vào a/b

Bảng 3.8 : Kết quả nội lực bản đáy

Vị trí Tỉ số a/b Hệ số tra bảng Gía trị Moment (KN.m) Nhịp phương L1

R

hb

Hàm lượng cốt thép  = 

0

* hb

lượng μ(%) Ф(mm) a(mm) As(mm2)

Nhịp phươn L1 15.1 0.116 0.123 713.4 10 110 714 0.65 Nhịp phương L2 12.6 0.097 0.101 585.8 10 130 604 0.55 Gối phương L1 35.1 0.269 0.32 1492.6 14 100 1539 1.4 Gối phương L2 29.1 0.223 0.256 1191.6 14 130 1184 1.1 3.5.1.5 Tính toán độ võng

Độ võng của bàn ngàm 4 cạnh được xác định như sau :

4 1

*qLD

 Trong đó α = 0.00172 là hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1= 5000/4500 = 1.11 (Tra

bảng)

D : Độ cứng trụ

) 2 3

1(12

30.10 *0.1312*(1 0.2 )

D

 = 5721.4 KN.m Vậy độ võng của sàn là :

4 1

5721.4= 0.0037m = 0.37cm < 2.5cm

Vậy độ võng của sàn thoả

3.5.2 Dầm đáy

Dầm nắp tính như dầm đơn giản tựa lên các cột

HÌNH 3.5 SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI LÊN DẦM ĐÁY BỂ

hb

AS

m

 = 0.05 % ( Theo TCXDVN )

Tiết diện Moment (KN.m) Hệ số α Hệ số ξ Diện tích thép Ast

(mm2)

lượng μ(%) Ф(mm) As(mm2)

Nhịp dầm đáy

Tính toán cốt đai

- Chọn cốt thép làm cốt đai : dsw= 6 ; số nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Chọn khoảng cách cốt đai s = 150mm :

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

150

3.28

hb

Nhịp dầm nắp

Tính toán cốt đai

- Chọn cốt thép làm cốt đai : dsw= 6 ; số nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Chọn khoảng cách cốt đai s = 100mm :

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

100

3

S

S crc     



Trong đó :

- Hệ số  = 1 - Đối với cấu kiện chịu uốn

- Hệ số 1= 1 - Đối với tải trọng tạm thời ngắn hạn, tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn

- Hệ số = 1 - Đối với thanh thép có gờ

- Hệ số

zA



4

32220(3.5 100*0.0164) 22

mm< 3mm

Bề rộng khe nứt đạt yêu cầu

ξ = 1- 12*m

 = S

S

b b

R

hb

lượng μ(%) Ф(mm) As(mm2)

Gối dầm nắp D3 132.1 0.116 0.124 936.2 4d18 1017.4 0.63 Nhịp dầm nắp

Tính toán cốt đai

- Chọn cốt thép làm cốt đai : dsw= 6 ; số nhánh n = 2 ; Rsw= 175000 KN/m2 Chọn khoảng cách cốt đai s = 100mm :

qsw= Rswn

s

w

 = 175*2*

100

3

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ CÔNG TRÌNH

4.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

HÌNH 4.1 MẶT BẰNG HÌNH HỌC CẦU THANG

4.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN

4.2.1 Chiều rộng và chiều dài cầu thang

- Chiều cao tầng là 3.2m

- Chia dãy thang có bề rộng a = 1.45m thành 3 vế

4.2.2 Chiều dày bản thang

hb=

)3025(

0

L

Với L0là chiều dài tính toán của cầu thang L0= L1 + L2 = 1.65+ 1.55 = 3.2m