Thiết kế và thi công chung cư cao tầng hoàng dân

Trong phạm vi khóa luận tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “Chung cư cao tầng Hoàng Dân” Nội dung của khóa luận gồm 3

L ỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất các thầy cô của trường Đại học Lâm Nghiệp đã hết lòng dạy bảo em trong 4,5 năm qua, từ những bước chập chững

khởi đầu với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức chuyên ngành, giúp

em nhận thức rõ ràng về công việc của một người kỹ sư trong nhiều khía cạnh khác nhau của ngành xây dựng Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt sẽ là một hành trang không thể thiếu trong quá trình hành nghề của em sau này

Trong khoảng thời gian 15 tuần làm khóa luận tốt nghiệp, em đã nhận được sự

giúp đỡ tận tình của thầy giáo ThS Phạm Văn Thuyết Thầy luôn thường xuyên chỉ

bảo truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu cho em trong quá trình làm khóa luận

Xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đồng nghiệp và người thân đã luôn động viên em cũng như đưa ra những ý kiến đóng góp bổ sung rất quan trọng cho bản khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành c ảm ơn!

Hà N ội, ngày 10 tháng 10 năm 2017

Sinh viên

Đào Văn Chính

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng

cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của

mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có 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 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, khóa luận tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường đại học Trong phạm vi khóa luận tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế

và thi công công trình: “Chung cư cao tầng Hoàng Dân”

Nội dung của khóa luận gồm 3 phần – 9 chương:

- Phần 1: Kiến trúc

- Phần 2: Kết cấu

- Phần 3: Thi công

Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp của em 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 khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hà N ội, ngày 10 tháng 10 năm 2017

Sinh viên

Đào Văn Chính

M ỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

MỤC LỤC 2

PHẦN I KIẾN TRÚC 5

CHƯƠNG I KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 6

I GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 6

1 Tổng quan 6

2 Quy mô và đặc điểm công trình 6

II ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI, KHÍ HẬU, THỦY VĂN 7

1 Điều kiện kinh tế xã hội 7

2 Điều kiện khí hậu thủy văn 8

III GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 8

1 Giải pháp mặt đứng 8

2 Giải pháp mặt cắt 9

3 Giải pháp mặt bằng 10

4 Giao thông trong công trình 11

IV CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 13

1 Hệ thống thông gió và chiếu sáng 13

2 Hệ thống điện 14

3 Hệ thống cấp thoát nước 14

4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy và thoát hiểm 15

5 Hệ thống chống sét và tiếp đất 16

6 Hệ thống thông tin liên lạc 16

7 Hệ thống thu gom rác thải 17

PHẦN II KẾT CẤU 18

CHƯƠNG I GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 19

I GIẢI PHÁP KẾT CẤU 19

1 Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng 19

2 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 20

3 Phân tích lựa chọn vật liệu sử dụng 23

II LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 23

1 Chọn tiết diện dầm 23

B ảng 1.1: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình 24

2 Chọn chiều dày sàn 24

3 Chọn tiết diện cột 25

Hình 2.2: VD Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột biên C1 26

Bảng 3.1: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện của cột 26

4 Chọn tiết diện lõi, vách 26

6 Lập mặt bằng kết cấu 27

7 Lựa chọn và lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực 27

III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 27

1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 27

2 Tĩnh tải 28

3 Hoạt tải 29

4 Tải trọng gió 29

IV CHẤT TẢI VÀO SƠ ĐỒ TÍNH 30

1 Sơ đồ tính 30

2 Chất tải vào sơ đồ tính 30

3 Kết quả tính và tổ hợp tải trọng 31

CHƯƠNG III THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN 33

I THIẾT KẾ CỘT 33

1 Lý thuyết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên 33

2 Tính toán chi tiết thép cột C6, C7 khung trục B 37

฀ Bố trí cốt thép đai cấu kiện cột 44

II THIẾT KẾ DẦM 44

1 Cơ sở lý thuyết cấu tạo và tính toán dầm bê tông cốt thép 44

2 Tính toán và bố trí cốt thép dầm 46

2.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện dầm 49

III THIẾT KẾ SÀN 50

1 Cơ sở tính toán 50

2 Tính toán sàn tầng điển hình 51

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN NGẦM 54

4.1 Quy trình chung thiết kế móng cọc 54

4.2 Tài liệu cho việc thiết kế nền móng công trình 54

4.3 Tải trọng dùng thiết kế móng 54

4.4 Tài liệu địa chất 55

4.5 Chọn giải pháp móng 57

4.6 Chọn chiều dài và tiết diện cọc 58

4.7 Xác định sức chịu tải của cọc 59

4.8 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho đài 62

4.9 Tính toán chọn số lượng cọc và bố trí cho cột biên C6 trục B 63

PHẦN III THI CÔNG 74

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CÔNG TRÌNH 74

1.1 Vị trí xây dựng công trình 74

1.2 Điều kiện thi công 75

1.2.1 Tình hình cung ứng vật tư 75

1.2.2 Máy móc và thiết bị thi công 75

1.2.3 Nguồn nhân công xây dựng 75

1.2.4 Nguồn nước thi công 75

1.2.5 Nguồn điện thi công 75

1.2.6 Thiết bị an toàn lao động 75

1.3 K ết luận 75

CHƯƠNG II: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 76

2.1 Biện pháp thi công cọc khoan nhồi 76

2.2 K ết luận 76

2.3 Công tác chuẩn bị thi công cọc 77

2.4 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 79

2.5 Tổ chức thi công cọc khoan nhồi 89

2.6 Ki ểm tra chất lượng cọc 93

2.7 Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết 95

2.8 Biện pháp an toàn lao động và vệ sinh môi trường 96

CHƯƠNG III THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 97

3.1 Lựa chọn phương án 97

3.2 Lựa chọn máy thi công đất 100

3.4 Xác định số lượng ôtô vận chuyển đất 101

CHƯƠNG IV THI CÔNG PHẦN THÂN 102

4.1 Biện pháp kỹ thuật thi công phần thô 102

a Tính toán ván khuôn đáy dầm chính 250x600x8500mm 112

b Tính toán ván khuôn thành dầm 113

c Tính toán đà ngang cho dầm 115

d Tính toán đà dọc cho dầm 116

e Trình tự lắp dựng ván khuôn dầm 118

Dựng hệ giáo chống đỡ ván đáy dầm, điều chỉnh cao độ cho chính xác theo đúng thiết kế 118

Tính khoảng cách giữa các xà ngang, xà dọc đỡ ván khuôn sàn: 119

Bảng 4.2: Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn: 119

4.2 Biện pháp kỹ thuật thi công phần hoàn thiện 123

CHƯƠNG V: TỔ CHỨC THI CÔNG 125

5.1 Mục đích và ý nghĩa của thiết kế tổ chức thi công 125

5.2 Yêu cầu, nội dung và những nguyên tắc chính thiết kế tổ chức thi công 126

5.3 Lập tiến độ thi công công trình 127

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 129

6.5 Xác định diện tích kho bãi chứa vật liệu 131

6.6 Xác định diện tích nhà tạm 133

6.7 Thiết kế đường tạm trong công trường 134

CHƯƠNG VII: BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG - M ÔI TRƯỜNG THI CÔNG 135

7.1 An to àn trong công tác hố móng 135

7.2 An toàn lao động ván khuôn dàn giáo 135

7.3 An toàn lao động trong công tác cốt thép 135

7.4 An toàn lao động trong công tác bê tông 135

7.5 An toàn lao động trong công tác hoàn thiện 136

7.6 An toàn lao động khi cẩu lắp vật liệu, thiết bị 136

7.7 Công tác vệ sinh môi trường 136

CHƯƠNG IX LẬP DỰ TOÁN THI CÔNG MỘT SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 136

I CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN DỰ TOÁN 136

1 Phương pháp lập dự toán xây dựng công trình 136

2 Xác định chi phí xây dựng công trình 138

3 Các văn bản căn cứ để lập dự toán công trình 140

II ÁP DỤNG LẬP DỰ TOÁN CHO SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 141

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 141

I KẾT LUẬN 142

II KIẾN NGHỊ 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO 2

PH ẦN I

KI ẾN TRÚC

NHI ỆM VỤ

 TÌM HIỂU GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

 TÌM HIỂU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT LIÊN QUAN

CHƯƠNG I

KI ẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

TÊN CÔNG TRÌNH: CHUNG CƯ CAO TẦNG HOÀNG DÂN

V Ị TRÍ XÂY DỰNG: THỊ XÃ TUYÊN QUANG,TP TUYÊN QUANG

I GI ỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1 T ổng quan

Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ

tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp

Trong xu hướng đó Tp Tuyên Quang được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Khu đô thị Hoàng Dân được xây dựng với đầy đủ các hạng mục :chung cư cao tầng, nhà ở biệt thự, công trình công cộng, công viên cây xanh, trường học và nhà trẻ Là một khu đô thị mới khang trang hiện đại, đồng bộ cơ sở

hạ tầng đô thị, các cơ sở hạ tầng có kiến trúc đẹp

Chung cư cao tầng Hoàng Dân thuộc TP Tuyên Quang là công trình đẹp về kiến trúc, đa dạng về công năng, tiết kiệm diện tích xây dựng và tận dụng tối đa không gian sống Công trình mang kiểu dáng hiện đại có công năng phù hợp với nhu cầu nhà ở của một khu đô thị mới đang phát triển, đảm bảo ổn định lâu dài, góp phần phát triển kinh tế - xã hội

2 Quy mô và đặc điểm công trình

2.1 V ị trí công trình

Chung cư cao tầng Hoàng Dân nằm trong trung tâm TP Tuyên Quang

+ Phía Đông Bắc giáp Trung tâm Giống thủy sản Tuyên Quang và đất canh tác của xã

+ Phía Tây Nam giáp đường Quang Trung

+ Phía Đông Nam giáp mương thoát nước hiện có

+ Phía Tây Bắc giáp khu đất đã giới thiệu cho bệnh viện để xây dựng bệnh

viện

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Hình 1.1: Vị trí công trình “H”

2.2 Đặc điểm công trình

B ảng 1.1: Các thông số kỹ thuật chính của công trình

Các ch ỉ tiêu Phương án thiết kế

Diện tích đất 20m x 35 m

Diện tích xây dựng 1000 m2

Diện tích sàn 740 m2

Chiều cao so với mặt đất 39.3 m

Thang máy, thang bộ 2 thang bộ + 1 thang máy

Số tầng 10 tầng ở + 1 tầng mái

Tầng 1,2 Kinh doanh, dịch vụ

Tầng 3-11 Nhà ở

II ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI, KHÍ HẬU, THỦY VĂN

1 Điều kiện kinh tế xã hội

H

Đ

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và

bố trí tổng mặt bằng

2 Điều kiện khí hậu thủy văn

Công trình nằm TP.Tuyên Quang, nhiệt độ bình quân trong năm là 260C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 6) và tháng thấp nhất (tháng 1) là

120C Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 11), mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau) Độ ẩm trung bình 75% - 80% Hai hướng gió chủ yếu là gió Đông Nam và Đông Bắc, tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11, tốc độ gió lớn nhất là 28 m/s Địa chất công trình thuộc loại đất trung bình

III GI ẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1 Gi ải pháp mặt đứng

Nhà ở chung cư cao tầng Hoàng Dân được thiết kế với giải pháp mặt đứng mang tính hiện đại, việc sử dụng các mảng phân vị ngang, phân vị đứng, các mảng đặc rỗng, các chi tiết ban công, lô gia tạo nên một tổng thể kiến trúc hài hòa Ngoài ra nhờ việc sử dụng chất liệu hiện đại, màu sắc phù hợp đã tạo cho công trình một dáng vẻ hiện đại, phù hợp với chức năng sử dụng của công trình Hệ thống cửa

sổ thông thoáng, vách kính liên tiếp tạo nên sự bố trí linh hoạt cho mặt bằng mà vẫn gây ấn tượng hiện đại cho mặt đứng Những mảng kính kết hợp với hàng lan can

của ban công, lô gia gây hiệu quả mạnh Các mảng tường ở vị trí tầng hầm, tầng 01,

tầng 02 được nhấn mạnh bởi màu sắc riêng biệt của nó đã tạo nên 1 nền tảng vững

chắc cho toàn khối công trình Hệ thống mái sử dụng thanh bê tông mảnh chạy bo

suốt mái của công trình đã tạo được cảm giác vui mắt, thanh mảnh cho công trình

Bề ngoài của công trình được thiết kế theo kiểu kiến trúc hiện đại Mặt đứng chính của công trình được thiết kế đối xứng tạo nên sự nghiêm túc phù hợp với thể loại

của công trình Tầng 1 có sảnh lớn bố trí ở mặt chính của công trình tạo nên một không gian rộng lớn và thoáng đãng Ở giữa từ trên xuống được bao bọc một lớp kính phản quang tạo dáng vẽ hiện đại cho công trình Cửa sổ của công trình được thiết kế là cửa sổ kính vừa tạo nên một hình dáng đẹp về kiến trúc vừa có tác dụng chiếu sáng tốt cho các phòng bên trong

Hình 1.2: M ặt đứng chính công trình

2 Gi ải pháp mặt cắt

Công trình được thiết kế với chiều cao các tầng như sau: Tầng 1 cao 3,9m;

tầng 2 cao 4,2m, tầng 3 đến tầng 11 cao 3,3m; Chiều cao các tầng là phù hợp và thuận tiện cho không gian sử dụng của từng tầng Cốt sàn tầng 1 (cốt 0,000) cao hơn cốt mặt đất tự nhiên là 1,1 m

Tường bao quanh chu vi sàn là tường xây 220, phần lớn diện tích tường ngoài

là khung nhôm cửa kính Do yêu cầu về mặt thẩm mỹ nên trần các phòng đều có

cấu tạo trần treo

Các tầng từ tầng 03 đến tầng 12 có chiều cao điển hình là 3,3m phù hợp với quá trình sử dụng chung của mỗi gia đình Đảm bảo cho không gian ở không quá

chật trội, nhằm có được được sự thông thoáng cho từng căn hộ

3 Gi ải pháp mặt bằng

3.2 T ầng 01

Tầng 1 được bố trí lối vào chính có hướng vào từ trục đường chính theo quy

hoạch, các không gian sinh hoạt chung bao gồm: Sảnh vào chính, khu siêu thị và

cửa hàng tự chọn, không gian nhà trẻ, khu vệ sinh chung Các phần không gian này được liên hệ với phần sảnh giao thông chính bao gồm 02 thang máy, 01 thang

bộ

3.3 T ầng 3 đến tầng 10

Các tầng được bố trí giống nhau bao gồm: Không gian sảnh tầng, thang máy

phục vụ giao thông đứng, thang bộ, thang thoát người Mặt bằng các tầng bao gồm các khu chức năng chính như sau:

Bảng 1.4: Chi tiết kiến trúc tầng điển hình

STT Ch ỉ tiêu Phương án thiết kế

3.4 Bố trí không gian và chức năng trong căn hộ

Các căn hộ được thiết kế có quy mô diện tích phù hợp với nhu cầu ở hiện nay

của các gia đình Mỗi căn hộ đều được thiết kế có phần không gian phòng khách,

bếp, phòng ăn liền kề tạo nên một không gian linh hoạt, thông thoáng Cơ cấu các

không gian trong căn hộ được bố trí một cách hợp lý, giao thông sử dụng không bị

chồng chéo, thuận tiện cho sinh hoạt, trong gia đình

Các căn hộ đều được thiết kế với những tiêu chí chung về dây chuyền công năng như: Các phòng chức năng đều được liên hệ trực tiếp với không gian tiền phòng, tạo điều

kiện thuận lợi cho giao thông đi lại trong từng căn hộ Không gian phòng khách, không gian phòng ăn, không gian bếp được bố trí là không gian mở, tạo nên sự thông thoáng cũng như sự linh hoạt trong quá trình bố trí không gian cho căn hộ Các phần không gian này đều được bố trí thông thoáng, liên hệ trực tiếp với không gian nghỉ như ban công, lô gia Các phòng ngủ được bố trí một cách kín đáo, nhưng lại rất thuận tiện cho việc đi lại, sử dụng trong gia đình Các phòng ngủ đều được bố trí gần các khu vệ sinh, hoặc có khu vệ sinh riêng tạo nên sự thuận lợi, kín đáo cho không gian nghỉ ngơi của từng đối tượng trong gia đình

Ngoài ra không gian phòng khách, phòng ăn, bếp cũng có khu vệ sinh phục vụ riêng,

tạo điều kiện thuận lợi cho phần không gian sinh hoạt chung của mỗi gia đình Giải pháp thiết kế mặt bằng công năng từng căn hộ là thuận tiện cho việc sinh hoạt và nghỉ ngơi của mỗi gia đình, đồng thời cũng tạo nên sự linh hoạt trong việc bố trí các không gian nội thất cho từng căn hộ

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình

4 Giao thông trong công trình

4.1 Giao thông đứng

1 d

a a

B

Sử dụng 02 thang máy, loại thang lớn có thể kết hợp sử dụng cho người tàn

tật Với hai thang máy có thông số dưới đây thì theo tính toán của nhà sản xuất thang máy cung cấp, cũng như việc tham khảo một số chung cư ở đang xây dựng ở địa bàn Hà Nội cho thấy hệ thống thang máy được chọn hoàn toàn đảm bảo phục vụ cho giao thông đứng của nhà ở chung cư

Kích thước buồng thang 3200x2400mm

Sử dụng 02 thang bộ 01 sử dụng cho giao thông đứng toàn nhà và 01 sử dụng cho thoát hiểm khi có vấn đề sự cố, hoả hoạn

4.2 Giao thông ngang

Giao thông ngang theo kiểu hành lang, giữa các căn hộ trong 1 tầng đều nằm cùng cốt cao độ Chiều rộng hành lang 3,38m, các phòng đều nằm gần hành lang

IV CÁC GI ẢI PHÁP KĨ THUẬT

1 H ệ thống thông gió và chiếu sáng

1.1 Giải pháp thông gió

Do đặc điểm khí hậu miền Bắc Việt Nam là có bốn mùa, mùa hè nóng ẩm, mùa thu mát mẻ, mùa đông lạnh và mùa xuân ẩm ướt, việc thiết kế hệ thống thông gió phải phù hợp với đặc điểm khí hậu

Công trình được đặt trong khu vực có khoảng không xung quanh lớn, không khí trong lành Mặt bằng được bố trí hợp lý, làm cho các căn họ luôn có ban công

tạo mỹ quan cho công trình đồng thời là không gian đệm lấy ánh sáng tự nhiện và đón gió trời làm cho không khí trong nhà luôn thoáng mát

Hệ thống cửa sổ kính, cửa đi đảm bảo cho việc cách nhiệt và thông gió của

mỗi phòng Ngoài ra, còn có hệ thống các cửa sổ thông gió nằm tại các đầu hành lang mỗi tầng tạo ra sự đối lưu trong nhà

1.2 Giải pháp chiếu sáng

Nhu cầu ánh sáng tự nhiên của công trình nhà ở rất quan trọng Các phòng ở

có hệ thống cửa, vách kính bố trí hợp lý tạo nguồn lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt Ngoài ra còn bố trí thêm hệ thống chiếu sáng nhân tạo phục vụ cho các phòng ở và làm việc Đặc biệt khu vực giữa nhà (khu cầu thang) cần chú ý chiếu sáng nhân tạo Tầng hầm phục vụ mục đích để xe nên chỉ cần hệ thống chiếu sáng nhân tạo là đủ

Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: không loá mắt, không loá do phản xạ, không có bóng tối, độ rọi yêu cầu phải đồng đều, phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày Yêu cầu về thông thoáng đủ lượng ánh sáng tự nhiên là điều kiện vi khí hậu khiến con người sống thoải mái, khoẻ mạnh để giúp cho sự làm việc, học tập năng suất và đạt hiệu quả cao

Để tiện theo dõi và quản lý điện năng , mỗi hộ được lắp một công tơ 1 pha và

mỗi tầng lắp một công tơ 3 pha Tất cả các công tơ được để trong tủ điện đặt tại phòng kỹ thụât mỗi tầng Hệ thống điện được bố trí trong các hộp kỹ thuật và chạy

ngầm trong tường đến các vị trí ổ cắm cho các thiết bị

3 H ệ thống cấp thoát nước

3.1 Hệ thống cấp nước

Nước cấp cho công trình được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dự trữ trong

bể nước ngầm Nhờ hệ thống máy bơm, nước được bơm lên các téc nước bằng inox trên mái Từ các téc này nước theo các đường ống đi đến các căn hộ phục vụ sinh hoạt

3.1.1 C ấp nước sinh hoạt

Bố trí các ống đứng cấp nước đi trong hộp kỹ thuật cạnh thang máy Từ các ống đứng đi các nhánh cấp vào từng tầng Đặt đồng hồ đo nước cho từng căn hộ tại hành lang mỗi tầng để kiểm soát lượng nước cấp, ống cấp nước vào mỗi căn hộ 25, tại

mỗi căn hộ có bố trí bình đun nước nóng cục bộ Đường ống cấp nước sau khi lắp đặt xong phải được thử áp lực và khử trùng trước khi đưa vào sử dụng

3.1.2 C ấp nước chữa cháy

Hệ thống cấp nước chữa cháy được thiết kế là hệ thống chữa cháy thông thường, với khối tích công trình > 25.000 m3, số cột nước chữa cháy là 2, lưu lượng tính cho mỗi cột là 2,5l/s Tại mỗi tầng bố trí 2 hộp cứu hoả đặt tại các vị trí gần

hành lang, cầu thang Mỗi hộp gồm có: Lăng phun có đường kính đầu phun D16, ống vòi rồng D65 dài 20m

Lượng nước dự trữ thường xuyên cho chữa cháy tại bể ngầm là 54 m3, tại bể nước mái là 3 m3

3.2 H ệ thống thoát nước

3.2.1 H ệ thống thoát nước thải

Bố trí ống đứng thoát nước vào 8 hộp kỹ thuật Ống đứng thoát nước cho xí và

tiểu có đường kính D140 và đổ vào 02 bể tự hoại ở 2 phía Ống đứng thoát nước cho lavabô và nước rửa sàn có đường kính D140

Nước thải được xử lý sơ bộ qua bể bán tự hoại, thoát ra mạng lưới thoát nước chung

của khu đô thị rồi từ đó qua trạm xử lý cục bộ trước khi thải ra mương

3.2.2 H ệ thống thoát nước mưa

Bố trí ống đứng thoát nước mưa trong các hộp kỹ thuật Hệ thống thoát nước mưa được thu vào các rãnh xung quanh công trình tại tầng 1, trên đường thoát ra rãnh tạo các đoạn uốn khúc để giảm áp trước khi nước mưa được xả vào rãnh

Từ rãnh nước mưa được thoát ra mương phía Đông Nam khu đô thị để dẫn ra sông

Tô Lịch Trong tương lai, mương sẽ được quy hoạch và thay bằng cống bản để thoát nước

4 H ệ thống phòng cháy, chữa cháy và thoát hiểm

Công trình là nhà ở chung cư có mật độ dân cư cao nên yêu cầu về phòng cháy

chữa cháy và thoát hiểm là rất quan trọng

4.1 Thi ết kế phòng cháy

Hệ thống báo cháy tự động được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5738-1995 Các đầu dò khói được lắp đặt trong các khu vực bán hàng, phòng đặt môtơ thang máy, phòng máy biến thế, phòng phát điện, phòng bảo vệ Các đầu dò nhiệt được bố trí ở phòng biến thế và phóng phát điện Các đầu dò này được nối với hệ thống chuông báo động ở các tầng nhà Ngoài ra còn có một hệ thống chuông báo động, báo cháy được đặt trong các hộp kính có thể đập vỡ khi có người phát hiện hoả

hoạn

4.2 Thi ết kế chữa cháy

Bao gồm hệ thống chữa cháy tự động là các đầu phun, tự động hoạt động khi các đầu dò khói, nhiệt phát hiện đám cháy Hệ thống bình xịt chữa cháy (bình bột

tổng hợp, bình khí CO2) được bố trí mỗi tầng 2 hộp gần khu vực cầu thang bộ Ngoài ra, mỗi tầng sẽ bố trí một họng nước chữa cháy, van bố trí tại các họng nước

Để đảm bảo yếu tố thẩm mỹ, các họng nước, vòi, bình chữa cháy sẽ được đặt trong

hộp sắt sơn tĩnh điện, màu sơn cùng màu tường hoặc màu đỏ Tâm của các họng nước chữa cháy đặt ở độ cao 1,25m so với mặt sàn hoàn thiện

4.3 Thoát hi ểm

Máy phát điện được đặt dưới tầng hầm đảm bảo thang máy luôn hoạt động Thang bộ có bề rộng đảm bảo Khi có sự cố như hoả hoạn có thể đóng cửa thang không cho khói hay khí độc bay vào tạo đường thoát hiểm an toàn Nhà có hai cầu thang bộ đảm bảo nhu cầu giao thông phong phú lúc bình thường cũng như khi có

hoặc bằng 4 

Để bảo vệ phòng sét đánh trực tiếp, hệ thống thu sét được thiết kế dùng một kim thu, có bộ thu sét ( Dynasphere ) Được lắp trên cột bằng ống thép tráng kẽm, cao 5m, lắp trên mái công trình Đường kính khu vực bảo vệ 150- 200m

Dây dẫn sét bằng đồng 70mm2, được lắp chìm tường, dẫn xuống và nối với hệ thống tiếp đất riêng Điện trở nối đất của hệ thống yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 10

6 H ệ thống thông tin liên lạc

6.1 Hệ thống truyền hình

Để đáp ứng được nhu cầu thông tin, đảm bảo thuận tiện công trình nhà ở CT3 được thiết kế hệ thống thu truyền hình cáp, trong mỗi hộ sẽ bố trí hệ thống các ổ

cắm truyền hình tại những nơi thuận tiện, đáp ứng được nhu cầu sử dụng của các hộ gia đình

6.2 H ệ thống điện thoại

Hệ thống điện thoại được thiết kế gồm: 80 đường trung kế (70 đường trung kế cho 70 hộ gia đình, 05 đường trung kế cho hệ thống tầng 1, gian hàng siêu thị và 05 đường trung kế cho tầng 2, nhà trẻ) Trong mỗi hộ được lắp mạng lưới ổ cắm điện thoại tại những nơi thuận tiện, đáp ứng được nhu cầu sử dụng

Hộp phân phối chính, hộp phân phối phụ được láp đặt đầy đủ, tủ phân phối chính được đặt tại phòng kỹ thuật tầng hầm

Tầng 1 là nơi đón tiếp khách và cũng là nơi cung cấp các dịch vụ thông tin khác nhằm hướng dẫn các khách hàng một cách thận lợi nhất Ở mỗi tầng đều có một phòng trực tầng gồm cả chức năng thông tin, điện thoại, v.v

7 H ệ thống thu gom rác thải

Trong các nhà ở cao tầng công tác vệ sinh rất được coi trọng, nhất là hệ thống thu gom và xử lý rác thải Công trình được thiết kế một hệ thống thu gom rác bao gồm ống đổ rác bố trí trong lõi thang máy với một cửa đổ rác ở mỗi tầng Rác theo đường ống này đi xuống ngăn chứa rác ở tầng hầm Hàng ngày các xe vào lấy rác

tại các ngăn chứa này chở đi đến các bãi thu gom rác của thành phố

PH ẦN II

K ẾT CẤU

NHI ỆM VỤ

 THIẾT KẾ CỐT THÉP KHUNG TRỤC B

 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP

 THIẾT KẾ MÓNG, ĐÀI CỌC KHUNG TRỤC B

CHƯƠNG I

GI ẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

I GI ẢI PHÁP KẾT CẤU

1 Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng

Trong thiết kế nhà cao tầng thì vấn đề lựa chọn giải pháp kết cấu rất quan

trọng bởi việc lựa chọn các giải pháp kết cấu khác nhau có liên quan đến các vấn đề khác như bố trí mặt bằng và giá thành công trình

 Tải trọng đứng:

Tải trọng thẳng đứng được truyền xuống đất qua hệ thống các cấu kiện thẳng đứng hoặc các cấu kiện nghiêng được liên kết lại các cấu kiện thẳng đứng này có thể là các khung tạo bởi hệ cột và dầm hoặc là những tường cứng có dạng đặc hoặc

Các kết cấu chịu lực của ngôi nhà phải chịu được tất cả các tải trọng ngang ví

dụ như gió, động đất Do đó cần phải bố trí hệ thống giằng ngang đặc biệt theo phương dọc và phương ngang của ngôi nhà Hệ thống sàn dưới dạng dầm cao sẽ truyền tải trọng ngang cho các kết cấu thẳng đứng và các lực này sẽ truyền xuống móng Việc lựa chọn đúng đắn các kết cấu sàn có ý nghĩa rất lớn, vì rằng các kết cấu này quyết định sơ đồ truyền tải trọng gió, tải trọng thẳng đứng và chúng ảnh hưởng đến việc chọn hệ chịu lực cho công trình

 Giảm trọng lượng của bản thân:

Việc giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng do giảm trọng lượng

bản thân sẽ làm giảm áp lực tác dụng xuống nền đất đồng thời do trọng lượng giảm nên tác động của gió động và tác động của động đất cũng giảm đem đến

hiệu quả là hệ kết cấu được nhỏ gọn hơn, tiết kiệm vật liệu, tăng hiệu quả kiến trúc

2 Phân tích l ựa chọn giải pháp kết cấu

2.1 L ựa chọn phương án kết cấu chung

ưu thế nên các tấm tường chịu lực thiết kế để chịu cả tải trọng ngang lẫn đứng Tải

trọng ngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn Các tường cứng làm việc như các consol có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu phân chia các khoảng không gian bên trong nhà (không yêu cầu có không gian lớn bên trong)

 Hệ khung chịu lực

Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết

cứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực Nhược điểm chính của hệ kết cấu này là kích thước cấu kiện lớn (do phải chịu phần lớn tải ngang), độ cứng ngang bé nên chuyển vị ngang lớn, đồng thời chưa tận dụng được khả năng chịu tải ngang của lõi cứng

 Hệ lõi chịu lực

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn

bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bêtông cốt thép Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn

của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách

 Hệ hộp chịu lực

Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn được gối vào kết cấu chịu tải

nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong Giải pháp này thích hợp cho các công trình cao cực lớn (thường trên 80 tầng)

2.1.2 L ựa chọn hệ kết cấu công trình

Qua phân tích một cách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kêt cấu cơ bản của nhà cao tầng đều có ưu , nhược điểm riêng Đối với công trình Nhà ở chung cư cao tầng yêu cầu có không gian linh hoạt, rộng rãi nên giải pháp dùng hệ tường chịu lực

là 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 là nhà dịch

vụ Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì công trình cần phải thiết kế với độ dày sàn

lớn, lõi phân bố hợp lý trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc và kết cấu đặt ra cho một nhà cao tầng

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 thực tế thì có hai hệ hỗn hợp có tính khả thi cao là:

 Sơ đồ giằng

Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó cón tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do 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 vô cùng bé

 Sơ đồ khung giằng

Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng với xà ngang và các kết cấu chịu lực cơ bản khác Trường hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng)

 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính

Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung giằng là hợp lý Ở đây việc

sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang) chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn hệ kết cấu lên rất nhiều đồng thời nâng cao hiêu

quả sử dụng khung không gian Đặc biệt có sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung 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 chịu lực chính cho công trình này

2.2 L ựa chọn phương án kết cấu sàn

2.2.1 Ch ọn giải pháp kết cấu sàn

 Sàn nấm

Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm, nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớn hơn, đồng thời cũng thuận tiện cho thi công Tuy nhiên để cấp nước và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nên ưu điểm này không có giá trị cao

Nhược điểm của sàn nấm là khối lượng bê tông lớn dẫn đến giá thành cao và

kết cấu móng nặng nề, tốn kém Ngoài ra dưới tác dụng của gió động và động đất thì khối lượng tham gia dao động lớn  lực quán tính lớn  Nội lực lớn làm cho

cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng như thẩm mỹ kiến trúc

 Sàn sườn

Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lượng bê tông khá nhỏ

 Khối lượng dao động giảm  Nội lực giảm  Tiết kiêm được bê tông và thép Cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lý thoải mái cho người sử dụng Nhược điểm: của sàn sườn là chiều cao tầng lớn và thi công phức

tạp hơn phương án sàn nấm, tuy nhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp

với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các Công ty xây dựng

 Sàn ô cờ

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm vào khoảng 3m Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để

tiết kiệm không gian sử dụng trong phòng

 Sàn ứng lực trước

Hệ thống sàn bê tông ƯLT là phù hợp lý tưởng cho kết cấu nhà nhiều tầng Ưu điểm của hệ thống sàn bê tông ƯLT là tiết kiệm chi phí do giảm độ dày sàn, đảm

bảo yêu cầu thẩm mỹ, cho phép sử dụng nhịp lớn hơn và giảm thời gian xây dựng

do tháo dỡ ván khuôn sớm Ngoài ra, sử dụng hệ thống sàn bê tông ƯLT cũng hạn

chế độ võng và nứt tại tải trọng làm việc

 Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,3m ,công trình với công năng chính là nhà ở, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách giữa các căn hộ, các phòng ta chọn phương án: sàn sườn toàn khối

2.2.2 Ch ọn giải pháp kết cấu móng

Do công trình nhà cao tầng có nội lực tại chân cột lớn ta chọn: Phương án móng c ọc sâu

3 Phân tích l ựa chọn vật liệu sử dụng

Chọn vật liệu bê tông cốt thép cho công trình

Sơ bộ chọn như sau:

- Bê tông, cột, vách, lõi, B25 có:

Rb = 14,5 MPa = 145 daN/cm2

Rbt = 1,05 MPa = 10,5 daN/cm2

Eb = 3,0.106 T/m2

- Thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2

- Thép chịu lực AII: Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2

- Thép chịu lực AIII: Rs = Rs' = 360 MPa = 3600 daN/cm2

II L ỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

Tiết diện tính toán Tiết diện chọn

m



Trong đó:

+ hmin = 6 cm với nhà dân dụng

+ D là hệ số phụ thuộc vào đặc tính của tải trọng theo phương đứng tác dụng lên sàn, D = 0.8÷ 1.4; Chọn D = 1,1

+ l1là nhịp tính toán theo phương chịu lực của bản sàn;

+ m là hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn, m = 35 ÷ 45 cho sàn làm việc theo 2 phương bản kê 4 cạnh và m = 30 ÷ 35 cho sàn làm việc theo 1 phương;

Lấy cho ô sàn nguy hiểm nhất L/B=6810/4200=1,62 làm việc theo 2 phương Chiều dày sàn được tính toán như sau :

3.1 Xác định sơ bộ tiết diện cột

Kích thước tiết diện cột được chọn theo công thức sau:

yc 1, 2 1,5

c

b

N A

F – Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét;

q – Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn ( tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời), theo kinh nghiệm q= (1÷1,5) T/m2;

n – Số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái);

Rb – Cường độ tính toán về nén của bê tông ;

Hình 2.2: VD M ặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột biên C1

Ch ọn kích thước tiết diện cột là: 50x70(cm)

Ch ọn kích thước tiết diện cột tầng mái là: 40x60(cm)

4 Ch ọn tiết diện lõi, vách

Theo TCVN 198 – 1997 quy định:

s 1

c 1

1 d

c b a

d

c b a

Độ dày của thành vách chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng: (150mm;165mm)

Vậy, chọn sơ bộ độ dày của vách lõi là 300 mm

- Mặt bằng kết cấu tầng tum (mái)

Chi tiết mặt bằng kết cấu trong bản vẽ KC-02

7 L ựa chọn và lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực

7.1 L ựa chọn sơ đồ tính

Từ mặt bằng nhà ta thấy tỉ lệ L/B của phần cao tầng bằng 1 Mặt khác kiến trúc nhà gần như hình vuông, hệ lõi cứng được bố trí ở giữa, xung quanh là các vách cứng đối xứng nhau

Do công trình có mặt bằng nhà vuông, nên chịu lực theo hai phương gần giống nhau Sơ đồ tính hợp lý là tính theo hệ không gian gồm hệ khung - sàn - vách cứng

7.2 Cơ sở tính toán kết cấu

- Giáo trình “ Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản.”

“ Kết cấu BTCT phần kết cấu nhà cửa.”

- Phần mềm tính toán kết cấu ETAB phiên bản 9.7.4

III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng

Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-1995:

- Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

- Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn

- Hoạt tải gió

2 T ĩnh tải

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các kết cấu như cột, dầm sàn và tải

trọng do tường, vách kính đặt trên công trình Khi xác định tĩnh tải, ta xác định

trọng lượng đơn vị để từ đó làm cơ sở phân tải sàn về các dầm theo diện phân tải và

độ cứng Tải trọng bản thân các phân tử vách, cột và dầm sẽ được phần mềm tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lượng bản thân Vì vậy ta không tính đến trọng lượng bản thân các kết cấu chịu lực (cột, dầm, sàn, vách)

2.1 Tĩnh tải hoàn thiện

Tải trọng các lớp tĩnh tải hoàn thiện được tính toán theo công thức sau:

2.2 Tĩnh tải tường xây, vách ngăn

Tường ngăn giữa các phòng trong một căn hộ dày 110mm, tường bao chu vi nhà và tường ngăn giữa các căn hộ dày 220mm

Chiều cao tường được xác định :

Tĩnh tải được tính toán và trình bày trong bảng phụ lục 1 – 5

Nội dung phần tính toán tải trọng gió bao gồm :

Tính toán thành phần động và tĩnh của tải trọng gió tác động lên mỗi khối cao tầng

Phần tĩnh luôn kể đến với mọi công trình nhà cao tầng

Phần động được kể đến với nhà cao tầng cao trên 40 m

- Kích thước công trinh:

+ Chiều dài mặt đón gió : 35m

+ Chiều dài mặt đón gió : 20m

+ Chiều cao công trình tính từ cốt tự nhiên: 39.3m

4.1 Thành phần gió tĩnh

Khi đó thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên công trình trên một đơn vị

diện tích hình chiếu của công trình lên mặt phẳng vuông góc với hướng gió là:

W = n Wo k c (2-12)

Trong đó:

- Wo: Giá trị áp lực gió phụ thuộc vào vùng lãnh thổ và địa hình, với công trình xây dựng tại thị xã tuyên quang, Tuyên Quang, dạng địa hình A, thuộc vùng gió I-A nên ta lấy W0 = 0.55 daN/m2

- n : Hệ số vượt tải lấy bằng 1,2

- k : Hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao

- c : Hệ số cản chính diện

Do công trình có mặt bằng vuông, tương đối đơn giản ta có: chút= - 0,6;

cđẩy=+0,8

Áp lực gió tĩnh tác dụng lên bề mặt đón gió của công trình quy về lục tập trung đặt

tại tâm cứng của công trình cùng với thành phần động của gió

Các bảng tính toán gió tĩnh được trình bày trong Phụ lục 7

VD:áp l ực gió tính cho tầng 2 (+8,1m)

Dạng địa hình A, thuộc vùng gió I-A nên ta lấy W0 = 0.55 daN/m2

Do công trình có mặt bằng vuông, tương đối đơn giản ta có: chút= - 0,6;

Sử dụng phân mềm tính toán kết cấu ETABS, phiên bản 9.7.4

Sơ đồ tính là hệ khung không gian gồm hệ khung - sàn - vách cứng Trong đó trục khung theo phương đứng được lấy trùng trục tim tường Trục khung theo phương ngang được lấy trùng với mức cốt sàn tương ứng Khi xét tác dụng của tải

trọng gió xem sàn là cứng vô cùng trong mặt phẳng của nó nên sàn làm được nhiệm

vụ truyền tải trọng gió vào khung

2 Ch ất tải vào sơ đồ tính

Sơ đồ làm việc bao gồm các phần tử FRAME (thuộc cột và dầm), các phân tử SHELL (thuộc sàn, vách cứng, lõi)

+ Tĩnh tải: Phần bê tông cốt thép của khung, sàn, vách ta chỉ cần khai báo kích thước, các thông số về vật liệu như , E Phần vật liệu cấu tạo khác như các lớp cấu tạo sàn mái và trọng lượng tường đặt trực tiếp lên sàn được khai báo bổ sung dưới dạng tải phân bố đều trên SHELL Tĩnh tải tường phân bố đều trên dầm ta khai báo dưới dạng tải phân bố đều trên SHELL từng tầng

+ Hoạt tải sàn, mái ta cũng khai báo dưới dạng lực phân bố đều trên SHELL Các ô sàn có nhiều hơn 1 trường hợp hoạt tải ta lấy giá trị hoạt tải trung bình

+ Tải trọng ngang do gió: chất thành lực phân bố đều trên mức sàn tương ứng

Các tổ hợp tải trọng được tính toán theo TCVN 5574-2012, cụ thể như sau:

- Tổ hợp 1: Tĩnh tải + Hoạt tải;

- Tổ hợp 2: Tĩnh tải + 0,9×Hoạt tải + 0,9×Gió X;

- Tổ hợp 3: Tĩnh tải + 0,9×Hoạt tải + 0,9×Gió XX;

- Tổ hợp 4: Tĩnh tải + 0,9×Hoạt tải + 0,9×Gió Y;

- Tổ hợp 5: Tĩnh tải + 0,9×Hoạt tải + 0,9×Gió YY;

nội lực (hoặc tổ hợp tải trọng) được tiến hành theo các tiêu chuẩn thiết kế

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động qui định hai tổ hợp

cơ bản:

- Tổ hợp cơ bản 1: Gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do một trường hợp của hoạt

tải (có lựa chọn)

- Tổ hợp cơ bản 2: Gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do ít nhất hai hoạt tải (có lựa

chọn trường hợp bất lợi nhất) trong đó nội lực của hoạt tải được nhân với hệ số tổ hợp 0,9

-Trong mỗi tổ hợp, tuỳ theo trạng thái giới hạn được dùng để tính toán mà còn dùng

hệ số độ tin cậy (hệ số vượt tải) của tải trọng (Tải trọng tính toán bằng tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số độ tin cậy)

Tổ hợp nội lực cho cột khung không gian cần xét các trường hợp sau:

+ Mxmax ; Mytư; Ntư

+ Mymax ; Mxtư ; Ntư

+ Nmax ; Mxtư và Mytư

Cột khung không gian được bố trí cốt thép đối xứng do đó các giá trị Mxmax, Mymax

là những mômen lớn nhất về giá trị tuyệt đối

CHƯƠNG III THI ẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN

I THI ẾT KẾ CỘT

1 Lý thuy ết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên

Công trình có mặt bằng kết cấu gần như đối xứng, các cột chịu mômen theo cả

2 phương Mx, My đều lớn Tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên nếu tính riêng như

cột chịu hai trường hợp tải trọng riêng là Mx,N và My,N rồi đem cộng kết quả thép tính được là không an toàn cho cả vùng chịu kéo và chịu nén Khi chịu nén lệch tâm

xiên, cánh tay đòn ngẫu lực thường bé hơn so với cánh tay đòn khi cột chịu nén uốn

phẳng Mặt khác nếu cộng cốt thép như vậy thì vùng góc phần tư chéo của cột sẽ tính chịu 2 lần lực dọc N

Các tài liệu tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên trước đây chủ yếu là phương pháp

chọn và bố trí trước cốt thép cho cột sau đó kiểm tra lại nén lệch tâm xiên bằng cách xác định vị trí đường trung hoà của tiết diện cột ở trạng thái giới hạn dựa trên việc xác định ứng suất trong cốt thép vùng chịu nén và chịu kéo Phương pháp này có nhược điểm là dài dòng, nặng về tính toán và yêu cầu phải có kinh nghiệm chọn trước cốt thép

Hiện nay, tính cốt thép cho cột chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn BS 8110-85

của Anh đã được GS TS Nguyễn Đình Cống chỉnh sửa phù hợp với TCVN - Tài

liệu Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép - 2006 Cơ sở tính toán như sau:

A A

-Hàm lượng cốt thép đảm bảo

min = 0,4% <  < max = 6%

Hình 3.1: Mô hình biểu diễn nội lực cột

- Xuất kết quả chạy nội lực của ETABS dưới dạng bảng của EXCEL Lập bảng tổ

hợp nội lực của cột khung KB tại 2 mặt cắt nguy hiểm nhất

- Tiết diện cột là hình vuông, cốt thép bố trí đối xứng và bố trí đều theo chu vi nên các cặp nội lực được chọn để tính toán sẽ là:

M e

N

 hoặc 1 y

y

M e

N

 lớn

1.2 Nguyên tắc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên

Phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép

Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là:

0,5 x 2

y

C C

Cé t BTCT

Tuỳ theo tương quan giữa giá trị Mx1, My1 với kích thước các cạnh mà đưa về

một trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc theo phương y) Điều kiện và

ký hiệu theo bảng sau:

Bảng 3.1: Mô hình tính toán cột BTCT tiết diện chữ nhật

M M

 , Với kết cấu siêu tĩnh eo = max (e1, ea)

Tính toán độ mảnh theo hai phương: x ox

x

l i

  ; oy

y y

l i

 = max ( x ; y)

Cốt thép trong cột được kiểm tra theo các trường hợp phụ thuộc vào độ lệch tâm eo

và x1, với:

+ Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi o 0,3

o

e h

e

b e st

N

R b h A

sc

Ne R bx ho x A

0, 4

o st

Lực cắt trong cột là nhỏ, cốt đai được xác định như sau:

+ Đường kính cốt đai đ≥ 0,25 max

+ Trong đọan nối cốt thép u  10 L

+ Các vị trí khác u  min ( 15Lmin , 500 ) mm

2 Tính toán chi ti ết thép cột C6, C7 khung trục B

2.1 Sơ bộ tính

Do tính chất đối xứng nhau nên ta chỉ tính cho cột C5,C6, C26

Để tiện cho việc thi công và thiết kế, ta tính toán cho cột tầng hầm, ccas cột tiwf

tầng 1 đến 11 thép được bố trí giống lượng thép tính được do nội lực nguy hiểm nhất trong các tầng tương ứng

Nội lực được chọn từ bảng tổ hợp nội lực của cột được ghi ở bảng sau:

=0.85 đối với bê tông nặng   0.85 0.008 14.5 0.734   

Đối với tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn

Khung nhà nhiều tầng có từ 2 nhịp trở lên, có liên kết cứng giữa dầm và cột, sàn đổ toàn khối    0.7

Chiều dài tính toán đối với tầng 1: lox l0y0.7 H 0.7 2,7 1,89(m)   

13,125 280.288b 0.288x0.5

h

    nên xảy ra nén lệch tâm

rất bé.Tính toán gần đúng như nén đúng tâm

st

sc b

N R bh 1.10 6156.9 1000

14.5 500 700 1

=0.85 đối với bê tông nặng   0.85 0.008 14.5 0.734   

Đối với tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn