Mặt trước phẳng để giảm tác động của tải trọng ngang như: gió, bão…Bên ngoài sử dụng các loại sơn màu trang trí, tạo vẻ đẹp kiến trúc cho công trình.. V ật liệu sử dụng trong công trình
Trang 1L ỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa,hiện đại hóa đất nước,ngành xây dựng cơ
bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nhiều ngành khoa học và công nghệ,ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước
tiến đáng kể.Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của xã hội,chúng ta cần có một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần
cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh
và hiện đại hơn
Sau gần 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Lâm Nghiệp, đồ án
tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc sinh viên hoàn thành nhiệm
vụ học tập của mình trên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đó cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “CHUNG CƯ CT8”
Nội dung của đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần:
- Phần 1: Kiến trúc công trình
- Phần 2: Kết cấu công trình
- Phần 3: Thi công
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy,cô giáo khoa Cơ Điện & Công Trình đã
tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em, cũng như các bạn sinh viên khác trong
suốt những năm học qua Đặc biệt là sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình trong quá trình em làm đồ án tốt nghiệp của Th.S Trần Việt Hồng và Thầy Dương Mạnh Hùng – Bộ môn
kĩ thuật xây dựng công trình Em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã hỗ trợ
và động viên em trong thời gian qua để em hoàn thành đồ án ngày hôm nay
Do khả năng và thời gian có hạn, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên để có thể thiết kế các công trình sau hoàn thiện hơn
Hà N ội, ngày 20 tháng 12 năm 2017
Sinh viên
Tr ịnh Minh Tuấn
Trang 2M ỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
PHẦN I : KIẾN TRÚC 1
CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1
1.1 Giới Thiệu Về Công Trình 1
1.2 Các Tiêu Chuẩn Áp Dụng Trong Thiết Kế Kiến Trúc Công Trình 1
1.3 Giải Pháp Kiến Trúc 2
1.3.1 Giải pháp mặt bằng Error! Bookmark not defined 1.3.2 Giải pháp mặt đứng 6
1.3.3 Giải pháp mặt cắt 7
1.4 Các giải pháp kỹ thuật của công trình 8
1.4.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng 8
1.4.2 Giải pháp cung cấp điện 9
1.4.3 Giải pháp hệ thống chống sét, nối đất 9
1.4.4 Cấp thoát nước 10
1.4.5 Giải pháp cứu hỏa 11
1.4.6 Vật liệu sử dụng công trình 11
1.5 Điều kiện khí hậu thủy văn 12
PHẦN 2: KẾT CẤU 13
chương 2: giải pháp kêt cấu và tải trọng tính toán 13
2.1 Các Giải Pháp Kết Cấu 13
2.1.1 Các kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng 13
2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 14
2.1.3 Sơ đồ làm việc của hệ kết cấu chịu tác dụng của tải trọng ngang 15
2.1.4 Phương án kết cấu sàn 16
2.2 Lựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu 17
2.2.1 Chọn kích thước chiều dày sàn 17
2.2.2 Lựa chọn kích thước tiết diện cho dầm chính và dầm phụ 22
2.2.3 Tường 22
2.2.4 Cột 22
Trang 32.2.5 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách 21
2.3 Xác Định Tải Trọng Đơn Vị 25
2.3.1.Tĩnh tải đơn vị 25
2.3 2.Hoạt tải đơn vị 30
2.4 Xác định tải trọng tác dụng vào khung K2 30
2.4.1 Xác định tĩnh tải tính toán 35
2.4.2 Xác định hoạt tải tác dụng 43
2.4.3.Xác định tải trọng gió tác dụng vào khung K2 53
2.5 Xác định tính toán nội lực 56
2.5.1 Tải trọng 56
2.5.2 Phương pháp tính 56
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC TRỤC 2 58
3.1 Tính toán cốt thép cho dầm 58
3.1.1 Lý thuyết tính toán 58
3.1.2 Tính toán cốt thép cho các phần tử dầm 59
3.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho cột 68
3.2.1 Lý thuyết tính toán 68
3.2.2 Tính toán cho các phần tử cột 71
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN 77
4.1 Cơ sở lý thuyết tính sàn bê tông cốt thép 77
4.2 Cơ sở lý thuyết cấu tạo sàn bê tông cốt thép 77
4.3 Tính toán thép sàn 78
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 83
5.1 Địa chất công trình và địa chất thủy văn 83
5.1.1 Điều kiện địa chất công trình 83
5.1.2 Điều kiện địa chất thủy văn 84
5.2 Lựa chọn phương án móng 84
5.3 Tính toán cọc ép 85
5.3.1 Các bước tính toán 85
5.3.2 Số liệu 86
5.3.3 Chọn đường kính cọc, chiều dài cọc và kích thước đài cọc : 86
Trang 4iv
5.4 Chiều sâu chôn cọc 87
5.5.Tính toán móng DM1 dưới cột C2 khung trục 2 87
5.5.1 Tải trọng tại đỉnh móng 87
5.5.2 Chọn số lượng cọc và bố trí đài cọc 91
5.5.3 Tải trọng phân phối lên cọc 93
5.5.4 Tính toán kiểm tra đài cọc 94
5.5.5Tính toán kiểm tra cọc 97
PHẦN 3 THI CÔNG 99
CHƯƠNG 6 THI CÔNG PHẦN NGẦM 99
6.1 Đặc điểm điều kiện thi công công trình 99
6.1.1 Đặc điểm công trình 99
6.1.2 Điều kiện giao thông, điện, nước, vật tư 99
6.1.3 Các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu áp dụng 100
6.1.4 Công tác chuẩn bị và giải phóng mặt bằng 101
6.1.5 Trình tự thi công phần ngầm 103
6.2 Thi Công cọc 103
6.2.1 Chọn máy ép cọc 103
6.2.2 Tính toán cẩu phục vụ thi công ép cọc Error! Bookmark not defined 6.2.3 Thi công cọc Error! Bookmark not defined 6.2.4 Quy trình thi công cọc Error! Bookmark not defined 6.2.5 Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết Error! Bookmark not defined 6.2.6 Công tác phá bê tông đầu cọc Error! Bookmark not defined 6.3 Thi công công tác đất Error! Bookmark not defined 6.3.1 Lập biện pháp thi công đất Error! Bookmark not defined 6.3.2 Chọn máy thi công đất 115
6.4 Thi công hệ đài, giằng móng 121
6.5 Công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trường khi thi công phần ngầm 123
6.5.1 An toàn lao động 123
6.5.2 Vệ sinh môi trường 124
6.6 Thống kê 125
Trang 5CHƯƠNG 7 THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 126 7.1 Phân tích điều kiện thi công phần thân công trình 126 7.1.1 Điều kiện thi công 126
7.1.2 Đánh giá lựa chọn giải pháp thi công phần thân Error! Bookmark not defined
7.1.3 Phân đợt thi công 127
7.2 Tính toán ván khuôn Error! Bookmark not defined
7.2.1 Tổ hợp ván khuôn cột, dầm, sàn, vách lõi Error! Bookmark not defined
7.2.2 Nhận xét kết quả Error! Bookmark not defined
7.2.3 Tính toán khối lượng công tác Error! Bookmark not defined
7.3 Thi công công tác cốt thép Error! Bookmark not defined
7.4 Thi công công tác bê tông Error! Bookmark not defined
7.5 Chọn máy thi công công trình Error! Bookmark not defined
7.6 Công tác trắc địa trong thi công phần thân công trình Error! Bookmark not defined
7.7 Công tác xây tường hoàn thiện 155
CHƯƠNG 8: BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH Error! Bookmark not defined
8.1 Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng Error! Bookmark not defined
8.2 Tính toán diện tích kho bãi Error! Bookmark not defined
8.3 Tính toán diện tích nhà tạm Error! Bookmark not defined
8.3.1 Dân số trên công trường Error! Bookmark not defined
8.3.2 Bố trí nhà tạm trên mặt bằng Error! Bookmark not defined
Trang 69.2 Áp dụng lập dự toán cho công trình Error! Bookmark not defined
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trang 7PH ẦN I : KIẾN TRÚC
CH ƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 Gi ới Thiệu Về Công Trình
Tên công trình: Chung cư CT 8
Địa điểm xây dựng: Khu đô thị mới- Văn Quán- Yên Phúc-Hà Đông- Hà
Nội
Trong giai đoạn hiện nay, trước sự phát triển của xã hội, dân số ở các thành
phố lớn ngay càng tăng, dẫn tới nhu cầu nhà ở ngày càng trở nên cấp thiết Nhằm đảm bảo cho người dân có chỗ ở chất lượng, tránh tình trạng xây dựng tràn lan, đồng thời cũng nhằm tạo ra kiến trúc thành phố hiện đại, phù hợp với quy hoạch chung, thì việc xây dựng nhà chung cư là lựa chọn cần thiết
Từ điều kiện thực tế ở Việt Nam và cụ thể là ở Hà Nội thì chung cư là một trong các thể loại nhà ở được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề thiếu nhà ở Nhà ở chung cư (do các căn hộ hợp thành) tiết kiệm được đất đai, hạ tầng kỹ thuật và kinh
tế Sự phát triển theo chiều cao cho phép các đô thị tiết kiệm được đất đai xây dựng, dành chúng cho việc phát triển cơ sở hạ tầng thành phố cũng như cho phép tổ chức
những khu vực cây xanh nghỉ ngơi giải trí Cao ốc hoá một phần các đô thị cũng cho phép thu hẹp bớt một cách hợp lý diện tích của chúng, giảm bớt quá trình lấn chiếm đất đai nông nghiệp một vấn đề lớn đặt ra cho một nước đông dân như Việt Nam
Đây là một trong những mô hình nhà ở thích hợp cho đô thị, tiết kiệm đất đai, dễ dàng đáp ứng được diện tích nhanh và nhiều, tạo ra điều kiện sống tốt về nhiều mặt như: môi trường sống, giáo dục, nghỉ ngơi, quan hệ xã hội, trang thiết bị
kỹ thuật, khí hậu học, bộ mặt đô thị hiện đại văn minh Do vậy công trình Chung Cư CT8 được xây dựng nhằm đáp ứng các mục đích trên
Công trình có kích thước mặt bằng 17.32x36.02, diện tích sàn tầng điển hình 623.87 m2, gồm 8 tầng, tầng 1 để làm gara và chứa các thiết bị kỹ thuật và dùng làm khu dịch vụ, cửa hàng nhằm phục vụ nhu cầu của người dân sống trong các căn hộ
và người dân trong khu vực Từ tầng 2 tới tầng 8 dùng bố trí các căn hộ
1.2 Các Tiêu Chu ẩn Áp Dụng Trong Thiết Kế Kiến Trúc Công Trình
- Công trình đươc thiết kế dựa theo các tiêu chuẩn sau:
1- TCXDVN 323 : 2004 nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế
Trang 104
Trang 126
Từ tầng 2 đến tầng 8, mỗi tầng được cấu tạo thành 9 hộ khép kín, mỗi hộ
gồm có 3-4 phòng, có diện tích trung bình khoảng 55-67 m2.Toàn bộ công trình sau khi hoàn thành sẽ có 63 căn hộ mỗi căn hộ từ 3-4 người Cấu tạo tầng nhà có chiều cao thông thuỷ là 3.45m tương đối phù hợp với hệ thống nhà ở hiện đại sử dụng hệ
thống điều hòa nhiệt độ vì đảm bảo tiết kiệm năng lượng khi sử dụng Cấu tạo của
Nhìn chung, công trình đáp ứng đươc tất cả những yêu cầu của một khu nhà
ở trung cấp Ngoài ra, với lợi thế của một vị trí đẹp nằm ngay giữa trung tâm thành phố, công trình đang là điểm thu hút với nhiều người, đặc biệt là các cán bộ và dân
cư kinh doanh làm việc và sinh sống trong nội thành
110, trát vữa xi măng 2 mặt và lăn sơn 3 lớp theo chỉ dẫn kĩ thuật
Hình thức kiến trúc của công trình mạch lạc, rõ ràng Công trình có bố cục
chặt chẽ và quy mô phù hợp chức năng sử dụng, góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn thể khu đô thị
Chung cư có chiều cao 32.5 tính tới đỉnh, chiều dài 36,02m, chiều rộng 17,32m Là một công trình độc lập, với cấu tạo kiến trúc như sau:
Trang 13Hình 1.1: M ặt đứng công trình
Mặt đứng phía trước của công trình được cấu tạo đơn giản, gồm các mảng tường xen kẽ là các ô cửa kính, nhằm thông gió và lấy ánh sáng tự nhiên Mặt trước
phẳng để giảm tác động của tải trọng ngang như: gió, bão…Bên ngoài sử dụng các
loại sơn màu trang trí, tạo vẻ đẹp kiến trúc cho công trình
Mặt bên và mặt sau của công trình có các ban công nhô ra 1,1m, nhằm tăng
diện tích sử dụng của nhà Nó cũng được trang trí và lắp đặt các cửa kính tương tự như mặt đứng phía trước
1.3.3 Gi ải pháp về mặt cắt
Cao độ của tầng 1 là 5,5m, thuận tiện cho việc sử dụng làm kiot bán hàng
cũng như để xe mà vẫn đảm bảo nét thẩm mỹ Từ tầng 2 trở lên cao độ các tầng là 3,45m, không lắp trần giả do các tầng dùng làm nhà ở cho các hộ dân có thu nhập trung bình nên không yêu cầu quá cao về thẩm mỹ
Trang 148
1.4 Các gi ải pháp kỹ thuật của công trình
1.4.1 Gi ải pháp thông gió, chiếu sáng
Trang 15-Thông gió: Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc
nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi
Về nội bộ công trình, các phòng đều có cửa sổ thông gió trực tiếp Trong mỗi phòng của căn hộ bố trí các quạt hoặc điều hoà để thông gió nhân tạo về mùa hè
-Chi ếu sáng: Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong đó
chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu
Về chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua
hệ thống sổ, cửa kính và cửa mở ra ban công
Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống bóng điện lắp trong các phòng
và tại hành lang, cầu thang bộ, cầu thang máy
1.4.2 Gi ải pháp cung cấp điện
Lưới cung cấp và phân phối điện: Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho công trình được lấy từ điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tầng dùng các lõi đồng cách điện PVC đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối ở các tầng dùng dây lõi đồng luồn trong ống nhựa mềm chôn trong tường, trần hoặc sàn dây dẫn ra đèn phải đảm bảo
tiếp diện tối thiểu 1,5mm2
Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng, tầng, khu vực
Trong các phòng có bố trí các ổ cắm để phục vụ cho chiếu sáng cục bộ và cho các mục đích khác
Hệ thống chiếu sáng được bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng phân
phối điện Điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào
hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhất
1.4.3 Gi ải pháp hệ thống chống sét và nối đất
Trang 1610
Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16 dài 600mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà Các kim thu sét được nối với nhau và nối với đất bằng các thép 10 Cọc nối đát dùng thép góc 65x65x6 dài 2,5m Dây nối đất dùng thép dẹt 40 4 điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ
1.4.4 Gi ải pháp cấp thoát nước
-C ấp nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua
hệ thống đường ống dẫn xuống các bể chứa trên mái Sử dụng hệ thống cấp nước thiết kế theo mạch vòng cho toàn ngôi nhà sử dụng máy bơm, bơm trực tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố lên trên bể nước trên mái sau đó phân phối cho các căn
hộ nhờ hệ thống đường ống
- Đường ống cấp nước: do áp lực nước lớn, dùng ống thép tráng kẽm
Đường ống trong nhà đi ngầm trong tường và các hộp kỹ thuật Đường ống sau khi
lắp đặt song đều phải thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng Tất cả các van, khoá đều phải sử dụng các van, khoá chịu áp lực
- Thoát nước: Bao gồm thoát nước mưa và thoát nước thải sinh hoạt
Nước thải ở khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: Hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát nước
bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước chung
Phân từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa
của bể tự hoại Có bố trí ống thông hơi 60 đưa cao qua mái 70cm
Thoát nước mưa được thực hiện nhờ hệ thống sênô 110 dẫn nước từ ban công và mái theo các đường ống nhựa nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhà rồi chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố
Xung quanh nhà có hệ thống rãnh thoát nước có kích thước 38038060 làm nhiệm vụ thoát nước mặt
Trang 171.4.5 Gi ải pháp cứu hoả
Để phòng chống hoả hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí các bình
cứu hoả cầm tay, họng cứu hoả lấy nước trực tiếp tù bể nước mái nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu
Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy Cứ 1 thang máy và 1 thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng
1.4.6 V ật liệu sử dụng trong công trình
- Đối với kết cấu chịu lực:
+ Bê tông sử dụng có cấp bền B30, dùng bê tông thương phẩm tại các trạm trộn đưa đến
+ Thép chịu lực dùng thép AIII
+ Gạch xây tường ngăn giữa các căn hộ và giữa các phòng dùng gạch rỗng
có trọng lượng nhẹ, để làm giảm trọng lượng của công trình
+ Dùng các loại sỏi, đá, cát phù hợp với cấp phối, đảm bảo mác của vữa và
khối xây theo đúng yêu cầu thiết kế
+ Tôn: Dùng để che các mái tum phía trên công trình, tạo vẻ đẹp kiến trúc
Sử dụng tôn lạnh màu để giảm khả năng hấp thụ nhiệt cho công trình
- Vật liệu dùng để trang trí kiến trúc, nội thất:
+ Cửa kính: Sử dụng cửa kính có trọng lượng nhẹ, nhưng đảm bảo được cường độ Chịu được các va đập mạnh do gió, bão và có khả năng cách âm cách nhiệt tốt
+ Các loại gạch men dùng để ốp, lát: chống được trầy xước, có hoa văn nội
tiết phù hợp với loại sơn dùng để sơn tường, tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho không gian bên trong phòng
+ Gỗ dùng làm cửa và nội thất bên trong phòng: Sử dụng các loại gỗ đặc
chắc, không bị mối mọt, có thời gian sư dụng trên 30 năm
+ Sơn: Dùng sơn có khả năng chống được mưa bão, không bị thấm, không
bị nấm mốc
Trang 1812
- Ngoài những vật liệu đã nêu ở trên, công trình còn sử dụng các loại vật liệu chống
thấm (Sika), xốp cách nhiệt, …
1.5 Điều kiện khí hậu, thủy văn
Công trình nằm ở Hà Nội, nhiệt độ bình quân trong năm là 27 0C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 6) và tháng thấp nhất (tháng 1) là 120C
Thời tiết chia làm 2 mùa rõ rệt: Mùa nóng ( từ tháng 4 đến tháng 11), mùa
Trang 19CHƯƠNG 2 : GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 2.1 Các gi ải pháp kết cấu
2.1.1 Các h ệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng
2.1.1.1 H ệ khung chịu lực
Hình 2.1: H ệ khung chịu lực
Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của công trình được tạo thành
từ các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm), hệ khung phẳng được liên kết với nhau bằng các dầm ngang tạo thành khối khung không gian có mặt bằng chữ
nhật, lõi thang máy được xây gạch
- Ưu điểm: Tạo được không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sử dụng,
mặt khác đơn giản việc tính toán khi giải nội lực và thi công đơn giản
- Nhược điểm: Kết cấu công trình dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải trọng
ngang của công trình Với một công trình có chiều cao lớn muốn đảm bảo khả năng
chịu lực cho công trình thì kích thước cột dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải tăng
trọng lượng bản thân của công trình, chiếm diện tích sử dụng Do đó, chọn kiểu kết cấu này chưa phải là phương án tối ưu
2.1.1.2 H ệ tường – lõi chịu lực
Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng
và lõi Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường và lõi qua các bản sàn Các tường
cứng làm việc như các công xon có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp
Trang 2014
cho nhà có không gian bên trong đơn giản, vị trí tường ngăn trùng với vị trí tường
chịu lực
- Ưu điểm: Độ cứng của nhà lớn, chịu tải trọng ngang tốt Kết hợp vách
thang máy bằng BTCT làm lõi
- Nhược điểm: Trọng lượng công trình lớn, tính toán và thi công phức tạp hơn
2.1.1.3 H ệ khung – lõi chịu lực
Hình 2.2: H ệ Khung – Lõi chịu lực
Trong hệ kết cấu này thì khung và lõi cùng kết hợp làm việc, khung chịu tải
trọng đứng và một phần tải trọng ngang Lõi chịu tải trọng ngang Chúng được phân
phối chịu tải theo độ cứng tương đương của khung và lõi Phương án này sẽ làm giảm trọng lượng bản thân công trình, không gian kiến trúc bên trong rộng rãi, tính toán và thi công đơn giản hơn
2.1.2 L ựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình
Qua phân tích một cách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ
bản của nhà cao tầng đều có những ưu, nhược điểm riêng Với công trình này yêu cầu không gian linh hoạt cho các phòng ở cho từng hộ gia đình nên giải pháp tường chịu lực khó đáp ứng được Với hệ khung chịu lực do có nhược điểm là gây ra chuyển vị ngang lớn và kích thước cấu kiện lớn nên không phù
hợp với công trình, gây lãng phí Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì công trình
cần phải thiết kế với độ dày sàn lớn, lõi phân bố hợp lí trên mặt bằng, điều này
Trang 21dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng với công trình là nhà ở cũng như giao
dịch buôn bán Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc và kết cấu đặt ra cho một nhà cao tầng làm chung cư cho các hộ gia đình ta chọn biện pháp sử dụng hệ
hỗn hợp là hệ được tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản Dựa trên phân tích trên, ta chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ khung – lõi (hình 2.2)
2.1.3 Sơ đồ làm việc của hệ kết cấu chịu tác dụng của tải trọng ngang
2.1.3.1 Sơ đồ giằng (hình2.3a)
Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do
Hình 2.3: S ơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng
a Sơ đồ giằng b.sơ đồ khung-giằng
Các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tường chịu Trong sơ đồ này thì
tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn bé vô cùng
2.1.3.2 Sơ đồ khung - giằng (hình 3b)
Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác Trường hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng) Độ cứng tổng thể của hệ được đảm bảo nhờ các kết cấu giằng đứng (vách ), các tấm sàn ngang So với các kết cấu sơ đồ giằng thì độ
cứng của khung thường bé hơn nhiều so với vách cứng Vì vậy các kết cấu giằng chịu phần lớn tác dụng của tải trọng ngang
Trang 2216
* L ựa chọn sơ đồ làm việc cho kết cấu chịu lực:
Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung - giằng là hợp lí nhất Ở đây sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang máy) kết hợp với khung Sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung sẽ giảm được khá nhiều trị số mômen do gió gây ra nhờ độ cứng chống uốn của lõi là rất lớn Sự làm việc đồng thời của khung và lõi là ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này Do vậy ta lựa
chọn hệ khung giằng là hệ kết cấu chính chịu lực cho công trình
Yêu cầu độ cứng của công trình trên dọc chiều cao nhà và phương ngang nhà không nên thay đổi độ cứng, cường độ của một tầng (một vài tầng hoặc một
phần nào đó) Bởi vì khi xuất hiện một tầng mềm thì biến dạng sẽ tập trung vào
tầng mềm này dễ dần đến nguy cơ sụp đổ toàn bộ công trình hoặc phần trên tầng
6 5
4 3
2 1
6 5
4 3
2 1
a
b c d
8 7
6 5
4 3
2 1
6 5
4 3
2 1
a
b c d
Trang 23Là loại sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột Dùng sàn nấm sẽ giảm được chiều cao kết cấu, đơn giản thi công, chiếu sáng và thông gió tốt hơn, thích hợp
với nhà có chiều rộng nhịp 4-8m, tuy nhiên chiều dày sàn lớn dẫn đến tăng khối lượng công trình Mặt khác do công trình là nhà chung cư nên có nhiều tường ngăn, dẫn đến nhiều lực tập trung Vì vậy không thích hợp để sử dụng sàn nấm
2.1.4.2 Sàn sườn
Hình 2.5: Sàn s ườn
Là loại sàn có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên hệ dầm, thông qua đó truyền lực lên các cột Do vậy bề dày sàn tương đối nhỏ, giảm trọng lượng công trình Phù hợp
với loại nhà chung cư cao tầng
Qua phân tích trên ta thấy thích hợp với công trình này là chọn giải pháp thiết kế sàn sườn toàn khối
2.2 L ựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu
Sử dụng vật liệu B30 có Rb=17 Mpa =1700 T/m2 , Rbt=1,2 Mpa =120 T/m2
Sử dụng thép
Dùng thép loại AI có Rs= 225MPa
Dùng thép loại AII có Rs= 280MPa
2.2.1 Ch ọn kích thước chiều dày sàn
a Chiều dày sàn bê tông được chọn theo công thức sau:
Sơ bộ chọn bề dày sàn theo công thức sau:
Trang 2418
m
và h b hmin
Trong đó: - l là nhịp tính toán của ô bản ( theo phương
chịu lực ) , bản kê 4 cạnh thì là cạnh ngắn, D = 0.8 ÷ 1.4, m là hệ số được lấy như sau:
- Bản loại dầm m = 30 ÷ 35
- Bản kê 4 cạnh m = 40 ÷ 45
- Bản công xôn m = 10 ÷ 18
hbmin= 6cm đối với sàn nhà dân dụng ; 7cm đối với sàn nhà công nghiệp
V ới tầng mái tại cao độ 29,5 m ; chọn D = 0,8
Xét các ô sàn: Dựa vào kích thước các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu ta phân các ô sàn ra làm 2 loại:
+ Loại 1: Các ô sàn có tỷ số các cạnh l2/l1 ≤ 2 ô sàn làm việc theo 2 phương (thuộc loại bản kê 4 cạnh)
+ Loại 2: Các ô sàn có tỷ số các cạnh l2/l12 ô sàn làm việc theo 1 phương (thuộc loại bản dầm)
1 Xét với ô sàn 1 kích thước7,22 x 3,96 m
0,8
3,96 0,1056 10,5630
Vậy chọn bề dày ô sàn 1 là hs = 12 cm
Trang 252 Xét với ô sàn hành lang có kích thước : 758 x 1,88 m
0,8
1,88 0,05 5,030
h x m cm
Vậy chọn bề dày ô sàn 1 là hs = 10cm
Trang 2620
4 Xét với ô sàn 4 kích thước 3,37 x 3,09 m
0,8
3,09 0,0824 8, 2430
h x m cm
Vậy chọn bề dày ô sàn 1 là hs = 10 cm
K ết luận: Để thuận tiện cho việc thi công thiết kế chung h s =12 cm
2.2 2 Lựa chọn kích thước tiết diện cho dầm chính và dầm phụ
- Chiều cao dầm được chọn sơ bộ theo nhịp của dầm theo công thức kinh nghiệm sau:
Chiều cao dầm chính chọn sơ bộ theo tỷ lệ: (1 1 )
8 12
h L , kết hợp với xem xét diện truyền tải và chọn phù hợp với kích thước ván khuôn
Chiều cao dầm phụ chọn sơ bộ theo tỷ lệ: (1 1)
12 16
h L , và chọn phù hợp
với kích thước ván khuôn
Chiều rộng dầm thường lấy: b d (0,3 0,5) h d
Sơ đồ khung làm việc theo khung phẳng và các dầm không có dầm phụ gác qua nên ta có thể chọn tiết diện giảm xuống so với giá trị sơ bộ Các khung tương đối giống nhau nên ta chỉ cần chọn sơ bộ cho một và cấu kiện đại
Trang 28Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.33,06 = 20126 daN
Với nhà chung cư căn hộ có 8 tầng và 1 tầng mái:
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S1 = 811,5.11,25 =9129,4 daN
Với qs=gs+ps=571,5 + 240=881,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)
Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.7.3,45 =
12403 daN
Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.16,8 = 10063 daN
Với nhà làm việc có 8 tầng và 1 tầng mái:
8.( ) 1 8.(9129,4 12403) 1.(10063) 182322,2
i
N ni N N N N daN Lấy k =1,1 : 1,1.182322,2 2
1179,8 ( )170
Trang 29Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh=30x50 cm, có A=1500 cm2
C ột giữa tầng 4-6 (Trục 2, 3, 4,5, B, C)
2
7 7( ) 4,8 33,6( )
2 2
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 811,5.33,6 = 27266 daN
Với qs=gs+ps=571,5 + 240=881,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)
Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.(7).3,45 = 12403daN
Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.33,06 = 20126 daN Với nhà chung cư căn hộ có 8 tầng và 1 tầng mái:
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S1 = 811,5.11,25 =9129,4 daN
Với qs=gs+ps=571,5 + 240=881,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)
Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.7.3,45 =
Trang 3024
Lấy k =1,1 : 1,1.117725 2
762 ( )170
2 2
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 811,5.33,6 = 27266 daN
Với qs=gs+ps=571,5 + 240=881,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)
Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.(7).3,45 = 12403daN
Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.33,06 = 20126 daN
Với nhà chung cư căn hộ có 8 tầng và 1 tầng mái:
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 811,5.16,8 =13633 daN
Với qs=gs+ps=571,5 + 240=881,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)
Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.7.3,45 =
12403 daN
Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.16,8 = 10063 daN
Trang 31Với nhà làm việc có 8 tầng và 1 tầng mái:
Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh=30x40 cm, có A=1200 cm2
B ảng 0.2 - Bảng tổng hợp kích thước cột( phụ lục chương 2)
2.2.5 Ch ọn sơ bộ kích thước tiết diện vách
- Vách có chiều cao chạy suốt từ móng lên mái có độ cứng không đổi theo chiều cao
của nó
- Độ dày của vách :
1501
(mm) trong đó : ht chiều cao của tầng nhà
- Với tầng 1 có chiều cao lớn nhất H=5.5m nên ta lấy ht = 5m 150 ( )
Trang 3226
Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Cấu tạo các lớp sàn phòng làm
việc, phòng ở và phòng vệ sinh như sau:
C ấu tạo các loại sàn:
1 Sàn phòng ở
T ải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γ i
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
4 Bê tông cốt thép 0.12 2500 300 1.1 330
Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 489
2 Sàn phòng vệ sinh
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γ i
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
3 Hệ thống chấm thấm 0.01 1500 15 1.1 16.5
Trang 334 Trần + HT kỹ thuật 30 1.1 33
Tổng Tải trọng phân bố lên sàn ( g0 ) 175.5 Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 450.5
3 Sàn ban công, logia, sêno
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 434
4 Sàn hành lang, phòng chờ
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
4 Bê tông cốt thép 0.1 2500 250 1.1 275
Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 434
Trang 3428
5 Sàn tầng mái, tum
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 501.5
6 Bản sàn cầu thang
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi
TT Tiêu chu ẩn n
TT Tính toán
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
1 Lớp gạch lát cầu thang 0.03 2000 60 1.1 66
Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 544
7 Tĩnh tải tường xây
STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi TT Tiêu
chu ẩn n
TT Tính toán
Trang 35(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
TT Tính toán
(daN/m2) (daN/m2)
2 Hoạt tải sàn phòng vệ sinh 150 1.3 195
3 Hoạt tải sàn ban công, logia 200 1.2 240
4 Hoạt tải sàn phòng chờ, hành lang 300 1.2 360
5 Hoạt tải sàn phòng hội trường 400 1.2 480
2.4 Xác định tải trọng tác dụng vào khung K2
1 Số liệu cho trước
Sử dụng bê tông B30 có: Rb=170 daN/cm2
Trang 36Ta có mặt bằng kết cấu tầng điển hình như sau:
2 Sơ đồ tính toán khung phẳng
Sơ đồ hình học khung K2
Trang 3832
* Sơ đồ kết cấu khung K2
Mô hình hóa kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm) với trục của hệ kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh
a Nhịp tính toán của dầm
Lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột từ tầng 5 trở lên
Nhịp tính toán của dầm AB, CD:
)(17,72/6.02/5,022,05,
Nhịp tính toán của dầm BC:
) ( 48 , 2 6
, 0 22
, 0 1 ,
b Chiều cao tính toán của cột
Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Do dầm khung có tiết
diện thay đổi nên ta xác định chiều cao cột theo trục dầm có tiết diện nhỏ hơn Xác định chiều cao cột tầng 1
Chọn chiều sâu chôn móng bằng 0,5 m tính từ cốt 0,00 đến vị trí mặt trên của tảng móng Hm=1,0m
2
4,045,05,05,52
Trang 4034
a Xác định tải trọng tác dụng vào khung
Công trình có tỷ số chiều dài so với chiều rộng 2,1 2
1,17
8,
B
L
nên ta tính theo sơ
đồ khung phẳng Tải trọng bản thân các kết cấu dầm, cột trong khung sẽ do chương trình tính toán kết cấu tự tính
2.4.1.T ĩnh tải tác dụng lên khung
Sàn t ầng điển hình
Tĩnh tải phân bố tác dụng vào khung K2 từ tầng 2-8
Dầm Loại tải trọng và cách tính Giá tr(T/m) ị
s
Tải trọng do trọng lượng tường 220 xây trên dầm:
gt1 x (3,45-0,65) = 0,513 x (3,45-0,65) = 1,436 1,436 B-C Tải trọng do sàn truyền vào có dạng tam giác với tung độ lớn
s
Tải trọng do trọng lượng tường 220 xây trên dầm:
gt1 x (3,45-0,65) = 0,513 x (3,45-0,65) = 1,436 1,436