Chung cư cao tầng newtown (phần thuyết minh)

Mặt bằng tầng hầm được đánh dốc về phía rãnh thoát nước với độ dốc 0.4% để giải quyết vấn đề vệ sinh của tầng hầm, phương tiện giao thông đứng giữa tầng hầm và tầng 1 là hệ thống ram dốc

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: TS PHAN ÐỨC HÙNG SVTH: VÕ QUỐC AN

Trang 2

1

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra cho chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu thập những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này

Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy hướng dẫn Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Những kiến thức và kinh nghiệm mà các Thầy, cô đã truyền đạt cho em là những nền tảng

để em hoàn thành đồ án sẽ là hành trang quý giá cho chúng em sau này

Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy cô trong khoa Xây Dựng Và Cơ Học Ứng Dụng - những người đã truyền đạt những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập tại trường

Dù rằng đồ án tốt nghiệp đã được thực hiện với tất cả sự nỗ lực của bản thân cùng sự giúp đỡ của Thầy cô nhưng chắc chắn không tránh khỏi những sai sót hay khiếm khuyết Vậy nên em kính mong được những lời đóng góp chân thành từ phía quý Thầy cô

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 3

2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM

KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : VÕ QUỐC AN MSSV: 11149002

Khoa : Xây Dựng Và Cơ Học Ứng Dụng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : Chung Cư Cao Tầng NEWTOWN

1 Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

 Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung các phần học lý thuyết và tính toán

a) Kiến trúc

 Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc mới

b) Kết cấu

 Tính toán, thiết kế 1 phương án sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung

5 Ngày giao nhiệm vụ : 11/03/2015

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 30/6/2015

Tp.HCM ngày 30 tháng 6 năm 2015

Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa

TS PHAN ĐỨC HÙNG

Trang 4

3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2

A KIẾN TRÚC 20

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 21

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư và cơ sở pháp lý 21

1.1.2 Sự cần thiết phải đầu tư 21

1.1.3 Cơ sở pháp lý 21

1.2 Đặc điểm khí hậu tự nhiên và đặc điểm khu đất 22

1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên của TP Hồ Chí Minh 22

1.2.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thủy văn 22

1.2.3.3 Địa chất 22

1.2.3.4 Cấu tạo địa chất 23

1.2.4 Đặc điểm khu đất 25

1.2.4.3 Vị trí địa lý 25

1.2.4.4 Đặc điểm khu đất 25

1.2.4.5 Hiện trạng về kỹ thuật đô thị 25

1.3 Nội dung đồ án 26

1.4 Giải pháp thiết kế 26

1.4.2 Thiết kế tổng mặt bằng 26

1.4.3 Giải pháp thiết kế kiến trúc 26

1.4.3.3 Giải pháp mặt bằng các tầng 26

1.4.3.4 Giải pháp mặt đứng 27

1.4.3.5 Giải pháp mặt cắt 29

1.4.3.6 Giải pháp hệ thống giao thông 30

1.4.4 Giải pháp kết cấu 30

1.4.5 Các giải pháp kỹ thuật khác 31

1.4.5.3 Hệ thống chiếu sáng 31

1.4.5.4 Hệ thống thông gió 32

1.4.5.5 Hệ thống điện 32

1.4.5.6 Hệ thống nước 32

Trang 5

4

1.4.5.7 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 32

1.4.5.8 Xử lý rác thải 32

1.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật 32

1.5.2 Mật độ xây dựng 32

1.5.3 Hệ số sử dựng đất: 33

1.6 Kết luận: 33

B KẾT CẤU 34

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 35

1.1 Lựa chọn phải pháp kết cấu 35

1.1.2 Hệ kết cấu chịu lực chính 35

1.1.3 Hệ kết cấu khung 35

1.1.4 Hệ kết cấu tường (vách cứng) chịu lực 35

1.1.5 Hệ kết cấu lõi cứng chịu lực 35

1.1.6 Hệ kết cấu khung- giằng (khung và vách cứng) chịu lực 36

1.1.7 Hệ kết cấu đặc biệt.(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, còn phía trên là hệ kết cấu khung giằng) 36

1.1.8 Hệ kết cấu hình ống 36

1.1.9 Hệ kết cấu hình hộp 36

1.2 Bố trí hệ chịu lực chính 37

1.2.2 Bố trí mặt bằng kết cấu 37

1.2.3 Bố trí kết cấu theo phương đứng 37

1.2.4 Bố trí hệ tường chịu lực có độ siêu tĩnh cao 37

1.3 Hệ kết cấu sàn 37

1.3.2 Hệ sàn sườn: 37

1.3.3 Hệ sàn ô cờ: 38

1.3.4 Hệ sàn không dầm không ứng lực trước: 38

1.3.5 Hệ sàn không dầm ứng lực trước: 39

1.3.6 Kết luận: 40

CHƯƠNG 2 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU 41 2.1 Hệ kết cấu chịu lực 41

2.2 Phương pháp tính toán kết cấu 41

Trang 6

5

2.2.2 Mô hình tính toán 41

2.2.3 Tải trọng tác dụng lên công trình 41

2.2.3.3 Tải trọng thẳng đứng 41

2.2.3.4 Tải trọng ngang 41

2.3 Phương pháp xác định nội lực và chuyển vị 41

2.3.2 Mô hình liên tục thuần tuý: 42

2.3.3 Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối): 42

2.3.4 Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): 42

2.4 Lựa chọn công cụ tính toán 42

2.5 Các tiêu chuẩn, vi phạm tính toán 42

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 44

 SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM 44

3.1 Số liệu tính toán 44

3.2 Chọn sơ bộ kích thước sàn 44

3.2.2 Chiều dày sàn được chọn dựa vào các yêu cầu 44

3.2.3 Chọn sơ bộ kích thước dầm 45

3.3 Tải trọng tác dụng 46

3.3.2 Phương pháp tính toán 46

3.3.2.3 Tĩnh tải 46

3.3.2.4 Hoạt tải 47

3.3.2.5 Tổng hợp tải trọng 47

3.4 Tính toán nội lực sàn 48

3.4.2 Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE 48

3.4.3 Thao tác tính toán 49

3.4.4 Giá trị nội lực của bản sàn 52

3.5 Tính cốt thép cho sàn tầng điển hình 53

3.5.2 Các thông số vật liệu 53

3.5.3 Tính toán cốt thép cho sàn 53

3.5.4 Giá trị moment và cốt thép 53

3.5.5 Điều kiện neo buộc cốt thép 56

3.6 Kiểm tra độ võng cho sàn 56

Trang 7

6

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 58

4.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 58

4.2 Tính toán cầu thang 58

4.2.2 Lựa chọn vật liệu 58

4.2.3 Tính toán bản thang ( TCVN 2737-1995) 59

4.2.3.3 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 59

4.2.3.4 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 60

4.2.3.5 Sơ đồ tính và tính toán nội lực 61

4.2.4 Tính toán cốt thép cho bản cầu thang 63

4.3 Tính toán dầm cầu thang 64

4.3.2 Tính toán dầm D1 64

4.3.2.3 Tải trọng và nội lực 64

4.3.2.4 Tính toán cốt thép 66

4.3.3 Tính toán dầm D2 (đơn vị tải trọng kN/m) 67

4.3.4 Tính dầm congxon D3 (đơn vị tải trọng kN/m) 69

4.3.5 Tính toán cốt đai cho cả 3 dầm D1, D2 và D3 70

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 73

5.1 Giới thiệu chung 73

5.2 Vật liệu sử dụng 75

5.3 Tính toán nắp bể nước 76

5.3.2 Sơ đồ bản nắp 76

5.3.3 Tải trọng 76

5.3.4 Nội lực 77

5.3.5 Tính toán và bố trí cốt thép 79

5.4 Tính toán bản thành 81

5.4.3 Nội lực 81

Trang 8

7

5.5 Tính toán đáy bể nước 83

5.5.2 Sơ đồ bản đáy 83

5.5.4 Nội lực 84

5.6 Tính toán thiết kế hệ dầm nắp và dầm đáy 88

5.6.2 Sơ đồ mô hình bằng phần mềm SAP 2000 88

5.6.3 Nội lực và tính toán cốt thép 89

5.6.3.3 Nội lực 89

5.6.4 Tính cốt thép đai 96

5.6.5 Tính độ võng và bề rộng khe nứt cho bản đáy 98

5.6.5.3 Tính độ võng 98

CHƯƠNG 6 TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT 100

6.1 Tải trọng gió 100

6.1.2 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 100

6.1.3 Thành phần động của tải trọng gió 104

6.1.3.3 Trình tự tính toán thành phần động của tải trọng gió 104

6.1.3.4 Xác định thành phần động của tải trọng gió 105

6.1.3.5 Xác định tần số dao động riêng và dạng dao động 105

6.2 Tải trọng động đất 115

6.2.2 Tổng quan về động đất 116

6.2.2.3 Các loại đất nền 116

6.2.2.4 Mức độ tin cậy và hệ số tầm quan trọng 116

6.2.2.5 Đỉnh gia tốc gia nền tham chiếu và gia tốc nền thiết kế 117

6.2.2.6 Xác định chu kỳ dao động cơ bản của công trình 117

6.2.2.7 Phổ phản ứng đàn hồi và phổ thiết kế 119

6.2.3 Các phương pháp tính toán 120

6.2.3.3 Phạm vi áp dụng: 120

6.2.4 Phương pháp phân tích theo phổ phản ứng dao động 120

Trang 9

8

6.2.4.3 Số dạng dao động cần được xét trong tính toán 121

6.2.4.4 Quy trình tính toán 121

6.2.5 Kiểm tra ổn định công trình 136

CHƯƠNG 7 TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 137

7.1 Sơ đồ hình học 137

7.1.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện 137

7.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm-sàn 137

7.1.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách 138

7.2 Tải trọng tác dụng 138

7.2.2 Tĩnh tải 138

7.2.2.3 Tải trọng tác dụng lên sàn điển hình 138

7.2.2.4 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng mái 139

7.2.3 Hoạt tải 139

7.2.3.3 Hoạt tải theo phương đứng 139

7.2.3.4 Hoạt tải theo phương ngang 140

7.3 Tổ hợp tải trọng 140

7.4 Nội lực khung 142

7.4.3 Kết quả nội lực khung trục 2 và trục C 144

7.5 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 144

7.6 Tính thép cho dầm khung trục 2 và trục C 146

7.6.2.3 Tính cốt thép dọc 146

7.6.2.4 Tính toán cốt đai 171

7.7 Tính toán thép vách 175

7.7.2 Cơ sở lý thuyết 175

7.7.3 Phương pháp giả thiết vùng biên chịu mômen: 176

7.7.3.4 Công thức tính toán diện tích cốt thép: 177

7.7.4 Tính cốt thép ngang cho vách: 188

7.8 Tính toán cốt thép cho cột 188

7.8.2 Sự làm việc của nén lệch tâm xiên 188

7.8.3 Tính toán cốt thép cột 189

7.8.3.3 Phương pháp tính toán gần đúng cốt thép cột lệch tâm xiên 190

Trang 10

9

7.8.3.4 Tính toán cốt thép cho cột 190

7.8.3.5 Tính toán bố trí cốt thép cột cho khung trục 2 192

7.8.4 Tính cốt đai cho cột 198

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG 199

 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 199

 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP 206

8.2 Kích thước và chiều dài cọc 206

8.3 Sức chịu tải của cọc 206

8.3.2 Theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền (mục 7.2.2.1 TCXD 10304 : 2014) 207

8.3.3 Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT (phụ lục G3, TCVN 10304-2014) 208

8.3.4 Theo cường độ vật liệu làm cọc 210

8.4 Kiểm tra cẩu lắp 210

8.5 Mô hình toàn bộ công trình bằng phần mềm SAFE để tính toán thép cho đài cọc 212 8.6 Thiết kế móng cọc ép M1 214

8.6.2 Phản lực chân cột 214

8.6.3 Xác định số lượng cọc và bố trí 216

8.6.4 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún móng 217

8.6.5 Kiểm tra xuyên thủng 221

8.6.6 Tính đài cọc bằng SAFE 222

8.6.7 Tính thép cho đài móng 226

8.7 Thiết kế móng cọc ép M2 227

8.7.2 Phản lực vách 227

8.7.6 Tính toán đài cọc bằng SAFE 233

8.8 Thiết kế móng lõi thang (MLT) 238

8.8.2 Phản lực chân vách 238

Trang 11

10

 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP 249

8.10 Kích thước và chiều dài cọc 249

8.11 Sức chịu tải của cọc 250

8.11.2 Theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền (mục 7.2.2.1 TCXD 10304 : 2014) 250

8.11.3 Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT (phụ lục G3, TCVN 10304-2014) 252 8.11.4 Theo cường độ vật liệu làm cọc 254

8.11.5 Mô hình toàn bộ công trình bằng phần mềm SAFE để tính toán thép cho đài cọc 255 8.12 Thiết kế móng cọc ép M1 257

8.12.2 Phản lực chân cột 257

8.12.6 Tính đài cọc bằng SAFE 263

8.13 Thiết kế móng cọc ép Vách M2 268

8.13.2 Phản lực vách 268

8.14 Thiết kế móng lõi thang (MLT) 278

8.14.2 Phản lực chân vách 278

Trang 12

11

8.14.6 Phản lực đầu cọc từ SAFE 285

Trang 13

12

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mặt bằng tầng 2-17 27

Hình 1.2 Mặt đứng công trình 28

Hình 1.3 Mặt đứng bên công trình 28

Hình 1.4 Mặt cắt công trình A-A 29

Hình 1.5 Mặt cắt công trình B-B 30

Hình 1.6 Phương án kết cấu 31

Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình 44

Hình 3.2 Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE 49

Hình 3.3 Dải Strip theo phương X 50

Hình 3.4 Dải Strip theo phương Y 50

Hình 3.5 Tĩnh tải phấn bố đều lên sàn 51

Hình 3.6 Hoạt tải phân bố đều lên sàn 51

Hình 3.7 Momen theo phương X 52

Hình 3.8 Momen theo phương Y 52

Hình 4.1 Mặt bằng, mặt cắt cầu thang bộ (tầng 2-17) 58

Hình 4.2 Sơ đồ tính 62

Hình 4.3 Biểu đồ momen 62

Hình 4.4 Phản lực 63

Hình 4.5 Mặt bằng bố trí dầm 64

Hình 4.6 Tải trọng - Momen 65

Hình 4.7 Lực cắt 66

Hình 4.8 Tải trọng- Momen 67

Hình 4.9 Lực cắt 68

Hình 4.10 Tải trọng- Momen 69

Hình 5.1 Mặt bằng bản nắp và bản đáy bể nước mái 75

Hình 5.2 Mặt bằng bản nắp 76

Hình 5.3 Xuất bản nắp từ phần mềm SAP 2000 qua SAFE 77

Hình 5.4 Kết quả nội lực các dái Strip theo phương X 78

Hình 5.5 Kết quả nội lực các dái Strip theo phương Y 79

Trang 14

13

Hình 5.6 Sơ đồ tính toán bản thành 81

Hình 5.7 Tải trọng bản thành 82

Hình 5.8 Momen bản thành 82

Hình 5.9 Mặt bằng bản đáy 83

Hình 5.10 Xuất bản đáy từ phần mềm SAP 2000 qua SAFE 85

Hình 5.11 Kết quả nội lực các dải Strip theo phương X 85

Hình 5.12 Kết quả nội lực các dải Strip theo phươngY 86

Hình 5.13 Bản nắp 88

Hình 5.14 Bản đáy 88

Hình 5.15 Mô hình bể nước ( 3D ) 89

Hình 5.16 Momen DN1 và DD1 ( trục B ) 90

Hình 5.17 Momen DN1 và DD1 ( trục C ) 90

Hình 5.18 Momen DN1 và DD1 ( trục 4 ) 91

Hình 5.19 Momen DN1 và DD1 ( trục 5 ) 91

Hình 5.20 Momen DN2 và DD2 ( trục GX ) 92

Hình 5.21 Momen DN2 và DD2 ( trục GY) 92

Hình 5.22 Kết quả độ võng bản đáy từ phần mềm SAFE 98

Hình 6.1 Sơ đồ tính 104

Hình 6.2 Xác định các tham số  và  theo bề mặt tính toán của công trình 109

Hình 6.3 Dạng của phổ phản ứng đàn hồi 119

Hình 6.4 Biểu đồ tải động đất theo phương X của các mode dao động Error! Bookmark not defined. Hình 6.5 Biểu đồ tải động đất theo phương Y của các mode dao động Error! Bookmark not defined. Hình 7.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 137

Hình 7.2 Mô hình khung bằng phần mềm ETABS 143

Hình 7.3 Biểu đồ bao moment và lực cắt trục 2 144

Hình 7.4 Biểu đồ bao moment và lực cắt trục C 144

Hình 7.5 Giá trị thiết kế của khả năng chịu lực cắt trong dầm 172

Hình 7.6 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 172

Hình 7.7 Mặt cắt vách 175

Hình 7.8 Ab - diện tích của vùng biên 176

Trang 15

14

Hình 7.9 Các dạng của vùng nén 189

Hình 8.1 Sơ đồ tính kiểm tra cẩu lắp 211

Hình 8.2 Sơ đồ tính trường hợp dựng cọc 211

Hình 8.3 Mô hình đài cọc ép toàn bộ công trình 213

Hình 8.4 Phản lực đầu cọc trong đài 214

Hình 8.5 Mặt bằng móng M1 216

Hình 8.6 Kiểm tra xuyên thủng móng M1 222

Hình 8.7 Phản lực đầu cọc (max) móng M1 223

Hình 8.8 Phản lực đầu cọc (min) móng M1 223

Hình 8.9 Chia dải theo phương X 224

Hình 8.10 Chia dải theo phương Y 224

Hình 8.11 Biểu đồ Moment theo phương X (COMBBAO Max) 225

Hình 8.12 Biểu đồ Moment theo phương X (COMBBAO Min) 225

Hình 8.13 Biểu đồ Moment theo phương Y (COMBBAO Max) 226

Hình 8.14 Biểu đồ Moment theo phương Y (COMBBAO Min) 226

Hình 8.16 Kiểm tra xuyên thủng 233

Hình 8.19 Phản lực đầu cọc móng M2 (Pmax) 234

Hình 8.20 Phản lực đầu cọc móng M2 (Pmin) 235

Hình 8.25 Mặt bằng móng lõi thang 238

Trang 16

15

Hình 8.31 Biểu đồ Moment phương X (COMBBAO Min) 247

Hình 8.34 Mô hình đài cọc khoan nhồi toàn bộ công trình 256

Hình 8.35 Phản lực đầu cọc trong đài 256

Hình 8.38 Phản lực đầu cọc (max) móng M1 264

Hình 8.39 Phản lực đầu cọc (min) móng M1 264

Hình 8.40 Chia dải Strip theo phương X 265

Hình 8.41 Chia dải Strip theo phương Y 265

Hình 8.56 Mặt bằng móng móng lõi thang 279

Trang 17

16

Hình 8.62 Biểu đồ Moment phương X (COMBBAO Min) 286 Hình 8.63 Biểu đồ Moment theo phương Y (COMBBAO Max) 287 Hình 8.64 Biểu đồ Moment theo phương Y (COMBBAO Min) 287

Trang 18

17

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.10 Bảng thống kê địa chất 24

Bảng 3.1 Trọng lượng các lớp cấu tạo 46

Bảng 3.2 Hoạt tải tác dụng 47

Bảng 3.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên từng ô sàn 47

Bảng 3.4 Các trường hợp tải trọng tính toán 49

Bảng 3.5 Bảng tính thép sàn tầng điển hình 55

Bảng 4.1 Tĩnh tải bản thang nghiêng 59

Bảng 4.2 Tĩnh tải bản chiếu nghỉ 60

Bảng 4.3 Kết quả tính thép cầu thang 63

Bảng 4.4 Kết quả tính thép dầm D1 67

Bảng 5.10 Tĩnh tải 76

Bảng 5.2 Bảng tính cốt thép bản nắp 80

Bảng 5.3 Bảng tính cốt thép bản thành 83

Bảng 5.3 Tĩnh tải 84

Bảng 5.4 Bảng tính cốt thép bản đáy 87

Bảng 5.5 Bảng kết quả tính toán cốt thép hệ dầm nắp 94

Bảng 6.10 Bảng tính toán giá trị gió tĩnh 102

Bảng 6.2 Chu kì dao động của công trình 105

Bảng 6.3 Bảng dịch chuyển ngang 108

Bảng 6.4 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải gió theo phương X: 110

Bảng 6.5 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải gió theo phương Y: 111

Bảng 6.6 Mode 3 112

Bảng 6.7 Mode 1 113

Bảng 6.8 Bảng tổng hợp tải gió 114

Bảng 6.9 Các loại đất nền 116

Bảng 6.10 Mức độ quan trọng và hệ số tầm quan trọng 116

Bảng 6.11 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi 124

Bảng 6.12 Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các mode dao động 124

Trang 19

18

Bảng 6.13 Tải trọng động đất theo phương X ứng với dạng dao động 3 125

Bảng 6.17 Tải trọng động đất theo phương Y ứng với dạng dao động 1 129

Bảng 6.21 Các trường hợp tổ hợp tải trọng 134

Bảng 6.22 Bảng tổ hợp các trường hợp tải 135

Bảng 6.23 Chuyển vị đỉnh công trình 136

Bảng 7.10 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình 138

Bảng 7.2 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn sân thượng 139

Bảng 7.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 139

Bảng 7.4 Các trường hợp tổ hợp nội lực 140

Bảng 7.5 Tổng hợp thép cho dầm trục 2: 147

Bảng 7.6 Tổng hợp thép cho dầm trục C: 160

Bảng 7.7 Tổng hợp nội lực, cốt thép vách P1, P2 179

Bảng 7.8 Tổng hợp nội lực, cốt thép vách P6 182

Bảng 7.9 Tổng hợp nội lực, cốt thép vách P3, P4, P5 184

Bảng 7.10 Theo độ mảnh cột thông thường: 192

Bảng 7.11 Tổng hợp nội lực cột C6, C8 193

Bảng 7.12 Tổng hợp nội lực và cốt thép cột C6, C7 195

Bảng 8.10 Lớp 1 199

Bảng 8.11 Lớp 2 200

Bảng 8.12 Lớp 3A 201

Bảng 8.13 Lớp 3B 202

Bảng 8.14 Lớp 4 203

Bảng 8.15 Bảng chi tiêu cơ lý của đất 205

Bảng 8.6 Bảng tính thành phần ma sát hông (mục 7.2.2.1 TCXD 10304 : 2014) 207

Bảng 8.7 Phản lực chân cột móng M1 214

Trang 20

19

Bảng 8.8 Ứng suất gây lún 220

Bảng 8.9 Kết quả cốt thép theo phương X 227

Bảng 8.10 Kết quả cốt thép theo phương Y 227

Bảng 8.11 Phản lực chân vách móng M3 227

Bảng 8.15 Phản lực chân vách móng lõi thang (MLT) 238

Bảng 8.19 Bảng tính thành phần ma sát hông (mục 7.2.2.1 TCXD 10304 : 2014) 250

Bảng 8.20 Phản lực chân cột móng M1 257

Bảng 8.23 Phản lực chân vách móng M2 268

Bảng 8.26 Phản lực chân vách móng lõi thang (MLT) 278

Trang 21

Giáo viên hướng dẫn : TS.PHAN ĐỨC HÙNG

Sinh viên thực hiện : VÕ QUỐC AN

Trang 22

21

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư và cơ sở pháp lý

1.1.2 Sự cần thiết phải đầu tư

Thành phố Hồ Chí Minh giữ vai trò là đầu tàu kinh tế của cả Việt Nam, đồng thời là hòn ngọc viễn đông của Đông Nam Á Với những chính sách đúng đắn thành phố đã thu hút được các tập đoàn kinh tế lớn đến để đầu tư Điều đó thể hiện qua sự ra đời ào ạt các khu công nghiệp, khu kinh tế và tiếp theo đó dân cư từ các tỉnh thành đổ về để làm việc và học tập Thành phố Hồ Chí Minh trở thành nơi tập trung dân số lớn nhất nước ta Vì vậy, muốn phát triển kinh tế một cách ổn định, vấn đề ưu tiên hàng đầu của thành phố là phát triển cơ sở hạ tầng nhằm giải quyết nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như các nhân viên nước ngoài đến làm việc và sinh sống

Với quỹ đất hạn hẹp như ngày nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng công trình nhà

ở cho người dân cũng được cân nhắc và xem xét kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu nhà ở ngày càng đa dạng của người dân, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ phù hợp với tầm vóc của thành phố, một trung tâm kinh tế lớn

Vì vậy, việc đầu tư xây dựng nhà ở, đặc biệt là xây dựng các chung cư cao tầng, căn

hộ cao cấp là một trong những định hướng đầu tư đúng đắn nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dân, đặc biệt là bộ phận người có thu nhập cao Với những mục tiêu trên,

“CHUNG CƯ CAO TẦNG NEWTOWN” được chủ đầu tư là “Công ty cổ phần xây dựng công trình giao thông 135” đặt nhiều kì vọng sẽ đáp ứng nhu cầu xã hội và mang lại nhiều lợi nhuận cho công ty

1.1.3 Cơ sở pháp lý

Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế nhà ở: TCVN 4451:1987 và các tiêu chuẩn khác có liên quan

Công trình thiết kế theo tiêu chuẩn cấp I: TCXD 13:1991

Chất lượng sử dụng : Bậc I (Chất lượng sử dụng cao )

Độ bền vững : Bậc I (Niên hạng sử dụng trên 100 năm)

Độ chịu lửa : Bậc I

Các tiêu chuẩn, quy phạm dùng trong tính toán:

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT TCVN 5574:2012

Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737:1995

Tiêu chuẩn thiết kế động đất TCVN 9386:2012

Trang 23

22

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 10304-2014

Tiêu chuẩn thiết kế và thi công nhà cao tầng TCVN 198:1997

1.2 Đặc điểm khí hậu tự nhiên và đặc điểm khu đất

1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên của TP Hồ Chí Minh

Thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa rõ rệt:

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Nhiệt độ trung bình cả năm 27oC, không có mùa đông, chính vì thế hoạt động du lịch thuận lợi suốt 12 tháng

Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm; số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ; nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8oC Tháng

có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,8oC), tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất

là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,7oC) Hàng năm có tới trên 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C Ðiều kiện nhiệt độ và ánh sáng thuận lợi cho sự phát triển các chủng loại cây trồng và vật nuôi đạt năng suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ chứa trong các chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm; năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958); với số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc Ðại bộ phận các quận nội thành và các huyện phía Bắc thường có lượng mưa cao hơn các quận huyện phía Nam và Tây Nam 1.2.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thủy văn

1.2.3.3 Địa chất

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Ðông sang Tây Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình

Vùng cao nằm ở phía Bắc - Ðông Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi, đông bắc quận Thủ Ðức và quận 9), với dạng địa hình lượn sóng, độ cao trung bình 10-25 m và xen kẽ có những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, như đồi Long Bình (quận 9)

Trang 24

23

Vùng thấp trũng ở phía Nam-Tây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc các quận 9, 8,

7 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng này có độ cao trung bình trên dưới 1m và cao nhất 2m, thấp nhất 0.5m

Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành

cũ, một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóc Môn Vùng này có độ cao trung bình 5-10m

Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh không phức tạp, song cũng khá đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt

Địa hình bằng phẳng, rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình

1.2.3.4 Cấu tạo địa chất

Theo kết quả khảo sát thì nền đất gồm các lớp đất khác nhau Độ dốc các lớp nhỏ, nên gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất Khu đất được khảo sát bằng phương Địa tầng được phân chia theo thứ tự

từ trên xuống dưới như sau:

Trang 26

Chiều cao công trình : +61.2m tính từ cốt mặt đất tự nhiên

Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, thông gió tầng hầm…

Tầng 1, tầng lửng dành cho quán bar café, phòng sinh hoạt cộng đồng, sảnh chung

cư, khu dịch vụ thương mại nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

Tầng 2-17: bố trí căn hộ phục vụ nhu cầu ở Mỗi tầng là có diện tích 896 m2 được bố trí 8 căn hộ Căn hộ loại A1,2,3,4 có diện tích 120 m2, căn hộ loại B1,2,3,4 có diện tích 104m2 được bố trí hợp lý, phù hợp phong thủy Á đông Mỗi căn đều có 2-3 phòng ngủ, 2 phòng vệ sinh Phòng khách liên thông với bếp và phòng ăn tạo nên không gian rộng rãi, thoáng mát Tất cả các phòng đều tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài để tạo không khí trong lành và cảm giác gần gũi với thiên nhiên Căn hộ xây dựng hoàn thiện, trang bị sẵn máy lạnh, kệ bếp và máy hút khói

Chung cư cao tầng Newtown apartment có mặt tiền theo hướng đông nam, nằm ở ngã ba đường tạo cho vị thế tầm vóc to lớn của công trình

1.2.4.5 Hiện trạng về kỹ thuật đô thị

Nguồn điện, nước chính và dự phòng trang bị đầy đủ Hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động, kết nối với trung tâm phòng cháy chữa cháy của thành phố Công tác an ninh được chú trọng, đảm bảo 24/24 giờ

Trang 27

26

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không

có công trình ngầm bên dưới nên rất thuận lợi cho thi công và bố trí tổng bình đồ

1.3 Nội dung đồ án

STT Hạng mục Diện tích

xây dựng

Diệntích sàn Số tầng Ghi chú

1 Khu chung cư 1049.4 m2 19939 m2

17 tầng chung cư,1 tầng lửng,1 sân thượng

Công trình cấp I, xây mới

2 Khu vực để ôtô 319.05 m2 319.05 m2 1 xây mới

1.4 Giải pháp thiết kế

1.4.2 Thiết kế tổng mặt bằng

Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phải căn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để có phân khu chức năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt, phải đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh

Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận dễ dàng với công trình

1.4.3 Giải pháp thiết kế kiến trúc

1.4.3.3 Giải pháp mặt bằng các tầng

Mặt bằng tầng hầm: bố trí thang máy ở giữa, chỗ đậu xe ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải, bể tự hoại, ga thu nước, và các hệ thống thông gió tầng hầm được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió Mặt bằng tầng hầm được đánh dốc về phía rãnh thoát nước với độ dốc 0.4% để giải quyết vấn đề vệ sinh của tầng hầm, phương tiện giao thông đứng giữa tầng hầm và tầng 1 là hệ thống ram dốc (i=18%) cho xe di chuyển xuống tầng hầm, ngoài ra còn

có hệ thống cầu thang bộ được bố trí ở giữa tạo điều kiện lên xuống tầng hầm thuận tiện Mặt bằng tầng trệt: bố trí khu dịch vụ thương mại, quán bar café, phòng sinh hoạt cộng đồng, dịch vụ y tế, các phòng kĩ thuật, có sảnh lớn và phòng chờ để đón khách

Trang 28

27

Mặt bằng tầng lửng: bố trí các phòng dịch vụ thương mại, nhà trẻ chung cư, phòng

vệ sinh, phòng kỹ thuật, phòng rác…

Mặt bằng tầng 2- 17: bố trí 8 căn hộ phục vụ nhu cầu ăn ở

Mặt bằng sân thượng, mặt bằng tầng kỹ thuật: bố trí các phương tiện kỹ thuật, điều hòa, thiết bị thông tin, bố trí đặt bể nước mái và kỹ thuật thang máy

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất và rất tiện lợi

Hình 1.1 Mặt bằng tầng 2-17 Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ là vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lại

1.4.3.4 Giải pháp mặt đứng

Công trình thuộc loại công trình lớn ở TP Hồ Chí Minh với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước

CAN H? A3 CAN H? A1

CAN H? A4

CAN H? A2 CAN H? B1 CAN H? B2

LÔ GIA LÔ GIA

200 B? P B? P

B? P B? P B? P B? P

WC WC WC

WC

WC WC

WC

WC WC

P K? THU? T

di?n, di?n tho?i, tv

tu ? ng ngan cháy xây g?ch th? dày 200

D E F

G H

A B

C

D E F

G H

+6.000 +33.000 WC

P KHÁCH

B B? P

P NG? 1 PHO I Ð?

Trang 29

28

Hình 1.2 Mặt đứng cơng trình

Hình 1.3 Mặt đứng bên cơng trình

MẶT ĐỨNG TRỤC A - H TL: 1/200

Trang 31

30

Hình 1.5 Mặt cắt công trình B-B 1.4.3.6 Giải pháp hệ thống giao thông

Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Đường giao thông từ bên ngoài vào công trình gồm một đường vào thẳng tầng hầm, một đường vào ngay tầng trệt

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03 thang máy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng phục vụ các nhu cầu ăn uống hay y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

1.4.4 Giải pháp kết cấu

Trang 32

31

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:

Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Bên cạnh đó kết cấu bêtông cốt thép tồn tại nhiều khuyết điểm như trọng lượng bản thân lớn, khó vượt được nhịp lớn, khó kiểm tra chất lượng và vết nứt…

Xem xét những ưu nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép và đặc điểm của công trình thì việc lựa chọn kết cấu bêtông cốt thép là hợp lý

Kết cấu chịu lực chính là một hệ thống tường, vách cứng, lõi cứng, sàn dầm chịu lực vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng ngang Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng

Hình 1.6 Phương án kết cấu 1.4.5 Các giải pháp kỹ thuật khác

1.4.5.3 Hệ thống chiếu sáng

Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp kính Bốn mặt của công trình đều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng

Trang 33

32

1.4.5.4 Hệ thống thông gió

Tận dụng tối đa thông gió tự nhiên qua hệ thống cửa sổ Ngoài ra sử dụng hệ thống điều hoà không khí được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo các hộp kỹ thuật theo phương đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ

1.4.5.5 Hệ thống điện

Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của đô thị vào nhà thông qua phòng máy điện Từ dây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát

1.4.5.6 Hệ thống nước

Cấp nước: Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của công trình Rồi được bơm lên bể ở tầng thượng Từ bể ở tầng thượng nước được dẫn đến các phòng

Thoát nước: Nước mưa trên mái công trình, trên logia, ban công, nước thải sinh hoạt được thu vào xênô và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra

hệ thống thoát nước của thành phố

1.4.5.7 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng lầu đều có 2 cầu thang bộ đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn

có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

1.4.5.8 Xử lý rác thải

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

1.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

Trang 34

ở khu đô thị có nhu cầu tận dụng đất cao nhưng vẫn đảm bảo cung ứng các dịch vụ điện nước.v.v

Việc UBND quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh chấp nhận dự án đầu tư xây dựng CHUNG CƯ CAO TẦNG NEWTOWN là một việc làm hết sức cần thiết phục vụ cho nhu cầu về nhà ở đặc biệt là nhu cầu tái định cư của người dân và chỉnh trang đô thị theo nhu cầu của quận

Về kiến trúc công trình mang dáng vẻ hiện đại Quan hệ giữa các căn hộ trong công trình rất thuận tiện nhưng cũng mang tính độc lập cao, đường ống kỹ thuật ngắn gọn, thoát nước nhanh

Về kết cấu hệ khung-lõi kết hợp đảm bảo chịu tải trọng đứng và ngang khá tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc khoan nhồi có khả năng chịu lực rất lớn

Trang 35

34

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG

  

B KẾT CẤU

Giáo viên hướng dẫn: TS PHAN ĐỨC HÙNG

Sinh viên thực hiện : VÕ QUỐC AN

*Nhiệm vụ:

-Thiết kế 1 phương án sàn cho tầng điển hình

-Thiết kế cầu thang bộ, bể nước mái

-Tính khung không gian cho trục 2 và trục C

-Thiết kế 2 phương án móng

Trang 36

35

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

1.1 Lựa chọn phải pháp kết cấu

1.1.2 Hệ kết cấu chịu lực chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng

Trong thực tế kết cấu khung BTCT được sử dụng cho công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng cho nhà có cấp động đất cấp 8; 10 tầng với cấp động đất cấp 9

1.1.4 Hệ kết cấu tường (vách cứng) chịu lực

Hệ là sự kết hợp giữa các tấm phẳng thẳng đứng, tạo nên một phần hay toàn bộ hệ thống tường ngoài cũng như tường trong của ngôi nhà Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang của công trình và truyền tải trọng trực tiếp xuống móng Tường còn có tác dụng bao che xung quanh nhà

Tải trọng ngang được truyền đến các tấm tường chịu tải thông qua các bản sàn (xem

là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng) Do đó các vách cứng làm việc như một công xon có chiều cao tiết diện lớn Khả năng chịu tải của vách cứng phụ thuộc phần lớn vào hình dạng tiết diện ngang của chúng (tùy theo cấu tạo có thể có dạng chữ nhật, chữ I, chữ

Trang 37

36

Hệ kêt cấu vách cứng được bố trí liên kết với nhau thành hệ không gian được gọi là lõi cứng, có dạng hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở, tiếp nhận các loại tải trọng và truyền xuống nền đất Phần không gian bên trong lõi thường bố trí các thang máy, khu WC, đường ống kỹ thuật

1.1.6 Hệ kết cấu khung- giằng (khung và vách cứng) chịu lực

Hệ kết cấu khung – giằng 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 nhà Hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ thống sàn Trong trường hợp này hệ thống sàn liên kết có ý nghĩa rất lớn Thường trong hệ kết cấu này hệ khung đóng vai trò chiu tải trọng đứng, hệ thống vách đóng vai trò chịu toàn bộ tải trọng ngang Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc

Loại kết cấu này hiệu quả cho công trình đến 40 tầng

1.1.7 Hệ kết cấu đặc biệt.(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, còn phía

trên là hệ kết cấu khung giằng)

Đây là hệ kết cấu đặt biệt được ứng dụng cho các công trình mà tầng dưới đòi hỏi không gian lớn Hệ kết cấu này có phạm vị ứng dụng giống với hệ kết cấu khung giằng, nhưng trong thiết kế cần quan tấm đến hệ khung không gian ở các tầng dưới và kết cấu các tầng chuyển tiếp từ hệ thông khung gian đến hệ kết cấu khung giằng Phương pháp thiết kế cho hệ kết cầu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề kháng chấn

có chiều cao nhỏ hơn 25 tầng loại kết cấu này ít được sử dụng Hệ kết cấu hình ống có thể được sử dụng cho loại công trình có chiều cao đến 70 tầng

1.1.9 Hệ kết cấu hình hộp

Đối với loại công trình có độ cao lớn và có kích thước mặt bằng lớn, ngoài việc tạo

hệ thống khung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho công trình rất cao Kết cấu hình hộp có thể sử dụng cho công trình

có chiều cao đến 100 tầng

Lựa chọn giải pháp kết cấu và bố trí hệ chịu lực công trình:

Trang 38

37

Trong đó kết cấu khung-giằng là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng 15-30 tầng Ngoài ra, hệ kết cấu tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt, khả năng chịu lực tốt, đặc biệt là tải trọng ngang

Vì vậy, kết cấu khung giằng là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình 1.2 Bố trí hệ chịu lực chính

Hình dạng mặt bằng gọn Mỗi sàn được giới hạn bằng một đa giác lồi

1.2.3 Bố trí kết cấu theo phương đứng

Bố trí các tường chịu lực

1.2.4 Bố trí hệ tường chịu lực có độ siêu tĩnh cao

Đối xứng về mặt hình học và khối lượng

Tránh có sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu (thông tầng, giảm cột, cột hẫng, dạng sàn giật cấp), kết cấu sẽ gặp bất lợi dưới tác dụng của tải trọng động

Bố trí hệ lõi cứng: Hệ lõi cứng bố trí đối xứng tại tâm hình học, xuyên suốt từ móng đến mái Ngoài ra còn bố trí thêm các lõi ở góc để tăng độ cứng cho công trình

1.3 Hệ kết cấu sàn

Trong hệ khung-giằng thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ lõi và hệ cột đảm bảo sự làm việc đồng thời của lõi và cột Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng vào hệ khung và lõi Mặt khác hệ thống sàn có ảnh hưởng rất lớn đến giá thành của công trình để lựa chọn phương pháp thiết kế sàn cho hợp lý mà không ảnh hưởng đến chất lượng của công trình Dó đó cần phải có sự phân tích so sánh để lựa chọn phương án phù hợp với hệ kết cấu và đặc điểm của công trình

Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng công trình, ta xét các phương án sàn sau:

1.3.2 Hệ sàn sườn:

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Trang 39

38

 Ưu điểm:

Tính toán đơn giản

Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

 Nhược điểm:

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp

1.3.3 Hệ sàn ô cờ:

Cấu tạo 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 không quá 2m

 Ưu điểm:

Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng

và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

Không tiết kiệm, thi công phức tạp

Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cần chiều cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn

1.3.4 Hệ sàn không dầm không ứng lực trước:

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

 Ưu điểm:

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

Dễ phân chia không gian

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

Trang 40

39

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốt pha,cốt thép dầm, việc lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng đơn giản

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm

so với phương án sàn có dầm

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung

do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng

do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

1.3.5 Hệ sàn không dầm ứng lực trước:

 Ưu điểm:

Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm

Giảm chiều dày sàn khiến giảm khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho nhà thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

Sơ đồ chiu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ bao momen do tĩnh tãi gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

Định dạng
Số trang	290
Dung lượng	10,3 MB