Thiết kế chung cư 21 tầng

Tổng quan kết cấu: tất cả các phân tích, tính toán và thiết kế đều đảm bảo điều kiện bền và điều kiện sử dụng theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam hoặc các tiêu chẩn nước ngoài tư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

GVHD: LÊ ANH THẮNG SVTH : LÊ VĂN TÂN MSSV: 14149153

S K L 0 0 5 3 8 7

THIẾT KẾ CHUNG CƯ 21 TẦNG

THANK YOU

Graduation essay is necessary for every student in the construction industry to finish learning process, beside that, it open the new way for student to the real life in future Graduation essay facilitate for each student to summarize and recapitulate their

knowledges, at the same time, collecting and bonus another information which they defect Practice computational and solve arises problem in the real life

With my Graduation essay, Intruction teacher and another teachers in construction

industry take many help, many teach by the devoted way I would like to say thank you That knowledge and experience is the foundation and the key to finish this Graduation essay

Because of limit Experiant, the mistske is unavoidable I hope to take your advice to

improve my knowledges

Finally, I wish you a good health, happiness and success in your life

Thank you!

TP.HCM, ngày 27 tháng 01 năm 2018

Sinh viên thực hiện

LÊ VĂN TÂN

TÓM TẮT

Công trình: Chung cư 21 tầng

Sinh viên thực hiện: Lê Văn Tân

Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Anh Thắng

Tổng quan kiến trúc: Chung cư 21 tầng tọa lạc ở Thành Phố với quỹ đất xây dựng là

1364.84 m2 Mỗi tầng trong chung cư gồm 8 căn hộ được trang bị 2 thang máy và 2 thang

bộ Công trình được thiết kế tận dụng tối đa về thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên Mặt bằng các căn hộ điển hình trong công trình được bố trí sinh động, tiện dụng, hợp lí, phù hợp với tập quán sinh hoạt của người Việt

Tổng quan kết cấu: tất cả các phân tích, tính toán và thiết kế đều đảm bảo điều kiện bền

và điều kiện sử dụng theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam hoặc các tiêu chẩn nước ngoài tương đương

- Hệ kết cấu theo phương đứng là hệ chịu lực khung vách

- Hệ kết cấu theo phương ngang là sàn bê tông cốt thép thông thường

- Giải pháp nền móng là móng cọc vuông bê tông cốt thép đúc sẵn

Nội dung thiết kế: gồm 6 chương:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Thiết kế và tính toán cầu thang bộ

- Chương 3: Thiết kế và tính toán sàn dầm tầng điển hình

- Chương 4: Thiết kế khung :

Mô hình,tính toán,thiết kế khung trục 3 và khung trục B

- Chương 5: Thiết kế móng:

Hồ sơ địa chất

Thiết kế móng cọc khoan nhồi

- Chương 6: Phần nâng cao :

Tính toán thiết kế sản phẳng

Tính toán, thiết kế dầm chuyển

ABSTRACT

Building: 21 STOREYS APARTMENT

Student: Le Van Tan

Advisor: Dr Le Anh Thang

Overview of Structure: all of analyses, calculations and designs must be ensured strength

and stablity conditions according to current Vietnam standards and foreign standards

- The vertical structure system is reinforced concrete frame-wall

- The horizon structure system is reinforced concrete floor

- Solution of foundation is reinforced concrete square pile foundation

Design content: include 6 chapter:

- Chapter 1: Overview of Apartment

- Chapter 2: Calculate and design the typical staircase

- Chapter 3: Calculate and design the typical floor

- Chapter 4: Make model, calculate and design the typical frame wall

- Chapter 5: Foundation:

Synthesis of geological data

Design of bored pile foundation

- Chapter 6: Advanced section:

Calculate and design the typical flat floor

Shortening phenomenon

Calculate and design the transfer beams

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên :LÊ VĂN TÂN MSSV: 14149153

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp

Tên đề tài : CHUNG CƯ 21 TẦNG

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 lý thuyết và tính toán

a Kiến trúc

 Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

b Kết cấu

 Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 3 và khung trục B

c Nền móng

 Thiết kế 01 phương án móng khả thi

d Phần nâng cao

 Tính toán ,thiết kế sàn phẳng tầng điển hình

 Tính toán ,thiết kê dầm chuyển

3 Thuyết minh và bản vẽ

 01 Thuyết minh và 01 Phụ lục

 18 bản vẽ A1 (04 Kiến trúc, 11 Kết cấu, 01 Nền móng)

Tp HCM ngày 27 tháng 01 năm 2018

TS LÊ ANH THẮNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ 21 TẦNG

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

TS.LÊ ANH THẮNG

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ 21 TẦNG

CÂU HỎI

NHẬN XÉT

Tp HCM, ngày… tháng… năm 2018

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH ẢNH

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 15

1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 15

1.1.1. Quy mô công trình 15

1.1.2. Mặt bằng 15

1.1.3. Mặt đứng 17

1.2. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 17

1.2.1. Hệ thống điện 17

1.2.2. Hệ thống nước 18

1.2.3. Thông gió chiếu sáng 18

1.2.4. Phòng cháy thoát hiểm 18

1.2.5. Chống sét 18

1.2.6. Hệ thống thoát rác 18

1.3. GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 18

1.3.1. Bê tông, Cốt thép 18

1.3.2. Lớp bê tông bảo bệ 19

1.4. GIẢI PHÁP KẾT CẤU 20

1.4.1. Theo phương đứng 20

1.4.1.1. Hệ Khung 20

1.4.1.2. Hệ khung vách 20

1.4.1.3. Hệ khung lõi 20

1.4.2. Theo phương ngang 21

1.4.3. Giải pháp thết kế móng 21

1.4.4. Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế 21

1.4.5. Phần mềm ứng dụng 21

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG 22

2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 22

2.2. CẤU TẠO CẦU THANG 22

2.3. TÍNH TOÁN CẦU THANG 23

2.3.1. Tĩnh tải 23

2.3.3. Tổng tải trọng 25

2.3.4. Sơ đồ tính và nội lực 25

2.3.5. Tính toán bố trí cốt thép 27

2.4. TÍNH TOÁN DẦM CẦU THANG 27

2.4.1. Tính toán dầm D2 ( dầm D1 tương tự ) 28

2.4.1.1. Tải trọng 28

2.4.1.2. Tính cốt thép 28

2.4.1.3. Tính thép đai 29

CHƯƠNG 3: THIẾT SÀN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 31

3.1. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 31

3.1.1. Chiều dày sàn 31

3.1.2. Tiết diện vách 31

3.1.3. Tiết diện cột 31

3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 32

3.2.1. Tĩnh tải 32

3.2.2. Hoạt tải 33

3.3. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 34

3.3.1. Khai báo tải trọng 34

3.3.2. Mô hình 35

3.3.3. Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực 37

3.3.4. Kiểm tra độ võng sàn 38

3.3.5. Tính toán và bố trí cốt thép 38

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG 42

4.1. GIỚI THIỆU CHUNG 42

4.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 42

4.3. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 42

4.3.1. Tính toán tải gió 42

4.3.1.1. Gió tĩnh 42

4.3.1.2. Gió động 44

4.3.1.3. Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió 52

4.3.2. Tải động đất 52

4.3.2.1. Tính toán động đất thêo phương pháp phổ phán ứng 53

4.3.2.2. Tổ hợp các thành phần tác động động đất theo phương ngang 54

4.3.2.3. Tính toán động đất bằng phần mềm Etabs 2016 54

4.4. TỔ HỢP TẢI TRỌNG 56

4.5. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TẠI ĐỈNH CÔNG TRÌNH 57

4.6.1.1. Tính toán cốt thép dọc 58

4.6.1.2. Cấu tạo kháng chấn cho dầm 67

4.6.1.3. Tính toán thép đai 68

4.6.2. Tính thép cho cột 70

4.6.2.1. Tính cốt thép dọc 70

4.6.2.2. Tính toán thép đai cột 73

4.6.2.3. Tính toán cột C9 tầng 9 73

4.6.3. Tính thép cho vách 80

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ MÓNG 85

5.1. SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 85

5.2. PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI 87

5.2.1. Sơ bộ kích thước cọc 87

5.2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc 87

5.2.2.1. Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) 87

Sức chịu tải vật liệu làm cọc tính theo công thức: 87

5.2.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất đá (TCVN 10304: 2014) 88

5.2.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 89

5.2.2.4. Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 91

5.2.2.5. Tổng hợp sức chịu tải: 93

5.2.3. Bố trí hệ móng công trình (Theo điều 7.1.11 TCVN 10304:2014) 93

5.2.4. TÍNH TOÁN – KIỂM TRA CHI TIẾT MÓNG 95

5.2.4.1. Tính toán móng M1 95

5.2.4.2. Thiết kế lõi thang máy 104

CHƯƠNG 6: PHẦN MỞ RỘNG 109

6.1. TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG TẦNG ĐIỂN HÌNH 109

6.1.1. Chọn sơ bộ tiết diện 109

6.1.2. Tính toán, bố trí thép sàn phẳng 109

6.3. THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN 122

6.3.1. Phân loại và hướng dẫn sử dụng các phần tử trong việc mô hình kết cấu bằng phần mềm 122

6.3.1.1. Theo hình học kết cấu chuyển có 4 dạng cơ bản sau 122

6.3.1.2. Khi sử dụng phần tử cho từng cấu kiện cần xét đến vấn đề sau: 123 6.3.2. Tải trọng phân tích 123

6.3.2.1. Tĩnh tải 123

6.3.2.2. Hoạt tải 123

6.3.2.3. Tải động đất 123

6.3.4. Chạy mô hình và xuất kết quả 126

6.3.4.1. Kiểm tra võng theo điều kiện lực tập trung 126

6.3.4.2. Kiểm tra võng theo điều kiện lực phân bố 127

6.3.5. Tính toán cốt đai cho dầm 128

6.3.6. Bố trí thép 130

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Tổng hợp vật liệu sử dụng 19

Bảng 1-2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu 19

Bảng 2-1: Tĩnh tải chiếu nghỉ 23

Bảng 2-2: Tĩnh tải chiếu tới 24

Bảng 2-3: Chiều dày tương đơn của lớp cấu tạo 24

Bảng 2-4: Tĩnh tải bản thang 24

Bảng 2-5: Tổng tải trọng tính toán 25

Bảng 2-6: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang 27

Bảng 2-7: Kết quả tính toán cốt thép dầm cầu thang 29

Bảng 3-1: Sơ bộ tiết diện cột 32

Bảng 3-2: Tải trọng sàn thường 32

Bảng 3-3: Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh 33

Bảng 3-4: Tĩnh tải tường gạch 33

Bảng 3-5: Hoạt tải phân bố đều trên sàn 33

Bảng 3-6: Tổ hợp tải trọng 34

Bảng 4-1: Tổng hợp gió 43

Bảng 4-2: Bảng kết quả 12 Mode dao động 45

Bảng 4-3: Các tham số ρ và χ 48

Bảng 4-4: Bảng tính gió động theo phương X 49

Bảng 4-5: Bảng tính gió động theo phương Y 50

Bảng 4-6: Tổng hợp gió 51

Bảng 4-7: Thông số đất nền tính động đất 54

Bảng 4-8: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 56

Bảng 4-9: Chuyển vị đỉnh công trình 58

Bảng 4-10: Điều kiện xác định mặt phẳng tính toán cột 70

Bảng 4-11: Nội lực cột C9 sử dụng tính toán điển hình 73

Bảng 4-12: Nội lực và kết quả tính toán cốt thép của cột 76

Bảng 4-13: Nội lực và kết quả tính toán cốt thép của vách trục 83

Bảng 5-1: Thống kê địa chất công trình 85

Bảng 5-2: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo chỉ tiêu cường độ đất nền) 91

Bảng 5-3: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT) 92

Bảng 5-4: Tổng hợp sức chịu tải của cọc 93

Bảng 5-5: Nội lực chân cột 93

Bảng 5-6: Nội lực chân vách 94

Bảng 5-7: Sơ bộ bố trí cọc khoan nhồi 94

Bảng 5-8: Phản lực chân cột móng M1 96

Bảng 5-9: Phản lực đầu cọc móng M1 96

Bảng 5-10: Phản lực đầu cọc móng M1 97

Bảng 5-12: Phản lực chân vách móng M.LOI (Pier 5) 104

Bảng 5-13: Bảng tính lún móng M.LOI (PA1) 107

Bảng 5-14: Tính toán cốt thép đài móng M.LOI (PA1) 108

Bảng 6-1: Bố trí thép san phẳng lớp trên 115

Bảng 6-2: Bố trí thép sàn phẳng lớp dưới 118

Bảng 6-3: Bẳng tính thép Error! Bookmark not defined Bảng 6-4: Bảng tính thép Error! Bookmark not defined Bảng 6-5: Phổ động đất theo phương đứng 124

Bảng 6-6: Lực cắt lớn nhất 128

Bảng 6-7: Moment lớn nhất 129

Bảng 6-8: Bảng tính thép 130

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Mặt bằng tầng điển hình 15

Hình 1-2: Mặt bằng tầng hầm 16

Hình 1-3: Mặt đứng 17

Hình 2-1 Mặt bằng cầu thang 22

Hình 2-2: Các lớp cấu tạo cầu thang 23

Hình 2-3: Sơ đồ 1 26

Hình 2-4: Sơ đồ 2 26

Hình 2-5: Biểu đồ mômen sơ đồ 1 26

Hình 2-6: Biểu đồ mômen sơ đồ 2 26

Hình 2-7: Mặt bằng bố trí dầm 27

Hình 2-8: Sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực dầm D2 28

Hình 3-1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 34

Hình 3-2: Mô hình trong safe 35

Hình 3-3: Chia dải sàn theo phương X 36

Hình 3-4: Chia dải sàn theo phương Y 36

Hình 3-5: Moment trip theo phương X 37

Hình 3-6: Moment trip theo phương Y 37

Hình 3-7: Độ võng sàn xuất từ Safe 38

Hình 5-1: Minh họa bố trí cọc và đài móng cọc khoan nhồi 87

Hình 5-2: Biểu đồ xác định hệ số α 90

Hình 5-3: Biểu đồ xác định hệ số αp 92

Hình 5-4: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi 95

Hình 5-5: Mặt bằng bố trí móng M1 95

Hình 5-6: Phản lực lớn nhất đầu cọc móng M1 (combo11) 99

Hình 5-7: Bảng tra hệ số A,B,C 100

Hình 5-8: Mặt xuyên thủng móng M1 trục 3 102

Hình 5-9: Biểu đồ moment theo dãy strip móng M1 (PA1) 103

Hình 5-10: Mặt bằng móng M.LOI (PA1) 104

Hình 5-11: Phản lực đầu cọc móng M.LOI 105

Hình 5-12: Biểu đồ mômen theo dãy trip móng M.LOL 108

Hình 6-1: Khai báo tải trọng 109

Hình 6-3: Tổ hợp 2 (Trạng thái giới hạn thứ 2) 109

Hình 6-4: Mô hình sàn 110

Hình 6-5: Biểu đồ moment theo phương x 111

Hình 6-6: Biểu đồ moment theo phương y 111

Hình 6-7: Phản lực của cột 112

Hình 6-8: Biểu đồ chuyển vị của sàn 114

Hình 6-9: Ví dụ minh họa Error! Bookmark not defined

Hình 6-10: Biểu đồ Moment (shoterning) Error! Bookmark not defined

Hình 6-12: Chuyển vị trục D (giữa trước và sau khi xứ lý bằng Auto Construction

Sequential load Case) Error! Bookmark not defined

Hình 6-13: Moment trục D (giữa trước và sau khi xứ lý bằng Auto Construction

Sequential load Case) Error! Bookmark not defined Hình 6-14: Biểu đồ M và chuyển vị tầng 20 Error! Bookmark not defined Hình 6-15: Biểu đồ M và chuyển vị tầng 18 Error! Bookmark not defined Hình 6-16: Biểu đồ M và chuyển vị tầng 20 Error! Bookmark not defined Hình 6-17: Biểu đồ M và chuyển vị tầng 18 Error! Bookmark not defined

Hình 6-18: Dầm đỡ 1 cột 122

Hình 6-19: Dầm đỡ 2 cột 122

Hình 6-20: Dầm đỡ vách liên tục 122

Hình 6-21: Dầm đỡ vách không liên tục 122

Hình 6-22: Khai báo Phổ đứng etabs 2016 125

Hình 6-23: Biến dạng của khung ứng với phân tích tuyến tính và phi tuyến 126

Hình 6-24: Khai báo phần tử 128

Hình 6-25: Lực cắt combo bao 129

Hình 6-26: Moment bao lớn nhất 129

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.1.1 Quy mơ cơng trình

Cơng trình gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 18 tầng điển hình và 1 tầng mái

Cơng trình cĩ chiều cao tại đỉnh là 77.2 m (tính từ cao độ 0.000m)

Tầng hầm nằm ở code cao độ -1.8m cĩ chiều cao 3.3m dùng làm chỗ để xe đạp, xe máy và xe ơtơ Được bố trí 1 ram dốc (i=20%) Ngồi ra tầng hầm cịn bố trí các phịng kỹ thuật điện, nước và phịng giặc ủi cho khu chung cư

BẾP

P.NGỦ 03

LÀM VIỆC P.NGỦ 01 P.NGỦ 02

BẾP

P.NGỦ 03

LÀM VIỆC P.NGỦ 01 P.NGỦ 02 P.NGỦ 01

P.KHÁCH

P.KHÁCH WC

P.NGỦ 01 P.KHÁCH

BẾP P.GIẶT

Hình 1-2: Mặt bằng tầng hầm

Tầng 1 nằm ở code cao độ +1.5m có chiều cao 5.3m

Tầng 2 – 19 chiều cao tầng 3.6m, mỗi tầng bố trí 8 căn hộ:

Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch chiều dày 100mm xây đặc hoặc rỗng ngăn cách các phòng Tường bao che và tường ngăn các căn hộ có chiều dày 200mm

Sàn các tầng sử dụng vữa và gạch lát thông thường Riêng tầng thượng, mái thang sử dụng chống nóng bằng gạch rỗng

Các tầng có đóng trần thạch cao (trừ tầng hầm chỉ có đường ống kỹ thuật)

1.1.3 Mặt đứng

Hình 1-3: Mặt đứng

1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

1.2.1 Hệ thống điện

Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị phòng máy điện

Từ đây 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 ngầm để phát

+6.800 +10.200 +13.600 +17.000 +20.400 +23.800 +27.200 +30.600 +34.000 +37.400 +40.800 +44.200 +47.600 +51.000 +54.400 +57.800 +61.200

T? NG 2 T? NG 3 T? NG 4 T? NG 5 T? NG 6 T? NG 7 T? NG 8 T? NG 9 T? NG 10 T? NG 11 T? NG 12 T? NG 13 T? NG 14 T? NG 15 T? NG 16 T? NG 17 T? NG 18 T? NG 19

+71.400 +73.400

T? NG 21 N? P B? NU? C

6800

44600

1.2.2 Hệ thống nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.2.3 Thông gió chiếu sáng

Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài

ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng

1.2.4 Phòng cháy thoát hiểm

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 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

1.2.5 Chống sét

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình

Vật liệu có giá thành hợp lý

Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn

có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao

 Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

1.3.2 Lớp bê tông bảo bệ

Bảng 1-2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu

Sàn BTCT (tiếp xúc với đất hoặc thời tiết bên

1.4.1.2 Hệ khung vách

Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau nhưng vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bêtông cốt thép

Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

1.4.1.3 Hệ khung lõi

Hệ lõi hộp

Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn

Quy mô công trình 1 tầng hầm và 20 tầng nổi, tổng chiều cao 77.2m lựa chọn hệ

khung - vách lõi làm kết cấu chịu lực cho công trình (khung chịu tải trọng đứng và

vách lõi vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình)

Dưới tác dụng của tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn Trong khi đó lõi chịu uốn là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới Điều này khiến cho chuyển vị của cả công

trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau

1.4.2 Theo phương ngang

1.4.2.1 Sàn không dầm

Gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ, giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm và dễ phân chia không gian sử dụng Thi công nhanh hơn so với sàn có dầm vì không mất công gia công cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép sàn tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng cốp pha cũng thuận tiện hơn

Nhược điểm: các cột không có dầm liên kết với nhau vì vậy độ cứng sẽ nhỏ hơn so với sàn dầm, khả năng chịu lực theo phương ngang cũng kém hơn Thường tải trọng ngang

sẽ để cho hệ vách chịu Ngoài ra sàn phải có chiều dày lớn để tăng khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn

 TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió;

 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất;

 TCVN 5574:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép;

 TCVN 323:2004 Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế;

 TCVN 5575:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép;

 TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình;

 TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế;

1.4.5 Phần mềm ứng dụng

Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS 2016, SAFE 2016 ,Sap 2000

Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA

Bản vẽ sử dụng Autocad 2010 kết hợp vẽ bằng phần mền Kata Pro 7.0

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Hình 2-1 Mặt bằng cầu thang Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận tiện

nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt

Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm

mỹ của công trình

2.2 CẤU TẠO CẦU THANG

Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán thiết kế

Chiều cao tầng điển hình là 3.6 m, sử dụng loại cầu thang 2 vế Một vế gồm 12 bậc thang, mỗi bậc có kích thước l x b x h = 1600 x 300 x 150 (mm), được xây bằng gạch thẻ Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng nằm ngang là:

b

h

= 300

150 = 0.5 → α = 26033’ → cosα = 0.89 Chọn bề dày bản thang hb = 120 mm Chiếu tới dày 120 mm Chiếu nghỉ dày 120 mm

2.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

2.3.1 Tĩnh tải

 Đối với bản chiếu nghỉ

Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (Tính trên 1m dài)

Bảng 2-1: Tĩnh tải chiếu nghỉ

Hệ số vượt tải

Bề rộng bản

Chiều dày lớp δi

Trọng lượng riêng γi

Trọng lượng bt

Bảng 2-2: Tĩnh tải chiếu tới

Cấu tạo sàn thường Bề dày

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

 Đối với bản thang nghiêng

Bảng 2-3: Chiều dày tương đơn của lớp cấu tạo Chiều dày lớp đá hoa cương Chiều dày lớp vữa xi măng

Chiều dày lớp bậc thang gạch theo phương nghiêng

δi

Phương nghiêng

b b i td

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp

δi

Trọng lượng riêng γi

STT Cấu tạo

Hệ số vượt tải

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp

δi

Trọng lượng riêng γi

Hoạt tải tính toán

ptt(kN/m)

Tổng tải trọng tính toán qtt = gtt + ptt(kN/m)

2.3.4 Sơ đồ tính và nội lực

Các vế thang đối xứng, nên ta chỉ tính một vế

Cắt một dải bề rộng 1(m) dọc theo bản cầu thang, xem bản cầu thang như một dầm đơn giản kích thước bxh = 1x0.12(m2)

Ta chọn sơ đồ tính của cầu thang là 2 đầu gối cố định và 1 đầu cố định 1 đầu di động

để tính toán (thiên về an toàn)

Thiết lập mô hình Etabs từng vế thang, từ đó ta có thể xác định biểu đồ moment cho bản thang Chú ý, tải trọng bản thân đã được tính và cộng vào tỉnh tải, nên ta gán hệ số tải trọng bản thân khi khai báo Deadload là 0

Minh hoạ sơ đồ tính và nội lực (đơn vị moment là kNm/m)

Hình 2-3: Sơ đồ 1

Hình 2-4: Sơ đồ 2

Hình 2-5: Biểu đồ mômen sơ đồ 1

Từ kết quả nội lực ta chọn kết quả moment dương lớn nhất để tính cốt thép giữa nhịp

và moment âm nhỏ nhất để tính cốt thép ở gối Ở nơi giao nhau giữa bản thang và bản chiếu nghỉ cần xét cả moment âm và moment dương

Phản lực gối tựa: RA = 16.4 kN; RB = 16.3 kN

Chọn a = 20 mm

Với: b = 1000 mm; ho = 120 - 20 = 100 mm

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau:

Bảng 2-6: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang

Trọng lượng tường xây trên dầm

g t =b t h t n.t=0.2x1.2x1.1x18=4.75 (kN/m) (Chiều cao tường là 1.2m)

Do bản thang truyền vào, là phản lực tại các gối tựa tại chiếu nghỉ được quy về phân

bố đều (RA=24.8kN, RB=24.9 kN trên 1m dài bản)

h b R

M

b

m 

 ;  1 12mDiện tích cốt thép yêu cầu :

)( 2

0

cm h b R



Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

%100 100

Lực cắt lớn nhất tại gối : Q=44.3(KN)

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Thép đai được bố trí thỏa mãn bước đai smin( ,s s tt max,s s ct, dd)

Bước cốt đai tính toán theo cấu tạo: stt

m

R bh s

Bước đai tính toán theo động đất: s dd 100mm

Bước cốt đai được chọn: smin( ,s s tt max,s s ct, dd)100mm

Kiểm tra điều kiện sau khi chọn cốt đai:

2

2 w

.0,8

2 1, 0053( )4

s bsE b

2L là  8có bước đai s 200(mm) vì được chọn

theo cấu tạo

CHƯƠNG 3: THIẾT SÀN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

3.1.1 Chiều dày sàn

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn điển hình theo công thức:

Dm

 D (0.8 ÷1.4) phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1

 m(30 ÷ 35) đối với sàn 1 phương, l1 là cạnh của phương chịu lực

 m(40 ÷ 50) đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn

 m(10 ÷ 15) đối với bản console

 Chọn h s = 150 mm

Sơ bộ chiều dày sàn tầng hầm, sân thượng, mái

 Chiều dày sàn tầng hầm được chọn để thỏa khả năng chịu tải trọng lớn cũng như khả năng chống thấm cho sàn nên sinh viên chọn: hs = 300 mm

 Chiều dày sàn sân thượng và mái chủ yếu là chịu hoạt tải sữa chữa và chống thấm nên sinh viên chọn: hs = 120 mm

Kích thước dầm chính

Chọn nhịp của dầm chính để tính L = 8 m

Dầm chính: 1

L15

h  550 mm

Từ đó ta chọn được kích thước sơ bộ dầm chính: 300 × 600 mm

3.1.2 Tiết diện vách

Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số

tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo Điều 3.4.1 TCXD 198 – 1997: Nhà cao

tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

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

Kích thước vách BTCT được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất,…

Chọn chiều dày vách t w = 0.3 m cho tất cả các vách cứng trên mặt bằng

3.1.3 Tiết diện cột

Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột theo được tính toán một cách gần đúng theo công thức sau:

t o

b

k NA

R



Trong đó:

 Rb: Cường độ tính toán về nén của bê tông

 N: Tổng lực nén sơ bộ, N  ntầng × q × Fs

 Fs: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

 ntầng: Số tầng phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

 q: Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế (q = 10 - 20 kN/m2) Lấy q = 10 kN/m2

 kt: Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như Moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột (kt = 1.1 ÷ 1.5) Lấy kt = 1.2

Bảng 3-1: Sơ bộ tiết diện cột

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số

độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

Bảng 3-3: Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh

Cấu tạo sàn vệ sinh

Bề dày

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số

độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

qt (kN/m2) n

gt.tc(kN/m)

gt.tt(kN/m)

Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3-5: Hoạt tải phân bố đều trên sàn

STT Loại sàn nhà Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hoạt tải quy đổi

(kN/m2)

tải trọng

Loại

TT

Hệ số trọng lượng bản thân

Ý nghĩa Giá trị khi khai báo

- Dãy trên cột (Column Strip) với bề rộng bằng ¼ nhịp

- Dãy giữa nhịp (Middle Strip) với bề rộng bằng ½ nhịp

Hình 3-3: Chia dải sàn theo phương X

Hình 3-4: Chia dải sàn theo phương Y

3.3.3 Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực

Hình 3-5: Moment trip theo phương X

Hình 3-6: Moment trip theo phương Y

3.3.4 Kiểm tra độ võng sàn

Ta dùng combo chuyển vị để tính (giá trị tải trọng tiêu chuẩn):

Hình 3-7: Độ võng sàn xuất từ SafeDựa vào biểu đồ chuyển vị ta nhận thấy   ax

 µmin: tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy µmin = 0.1%

 µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa

Bảng 3-7: Kết quả tính toán thép sàn theo phương X Trục Trip Moment M3

(KN.m)

As (mm2)

Chọn thép

@ (mm)

Aschon(mm2) Chọn