THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG TRÌNH NHÀ Ở CHUNG CƯ CAO CẤP

Hệ thống vách kính tầng 1 và cửa sổ, ban công tầng trên mở ra khônggian rộng, tiếp xúc với thiên nhiên tạo cảm giác thoải mái dễ chịu cho người sử dụng.Màu sắc của công trình là sự kết h

PHẦN I - KIẾN TRÚC

(KHỐI LƯỢNG 10%)

Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN MINH THU

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỮU SONG

Mã số sinh viên: 10798.57

Lớp: 57XD5

NHIỆM VỤ:

1 Tìm hiểu các bản vẽ kiến trúc theo đề tài tốt nghiệp được giao

2 Nghiên cứu công năng, sửa đổi bổ sung cho hoàn thiện hơn

3 Thể hiện thuyết minh và các bản vẽ kiến trúc khổ A1

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

I GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Nhà ở chung cư cao cấp tại khu đô thị Bắc Thăng Long-Vân Trì, Tp Hà Nội

+ Địa danh hành chính:

Khu đô thị Bắc Thăng Long-Vân Trì, xã Nam Hồng, H Đông Anh, Tp Hà Nội

+ Vị trí khu đất: nằm trong khu đô thị Bắc Thăng Long với nút giao thông Bắc ThăngLong-Vân Trì và tuyến đường sắt quốc gia Nam Hồng-Văn Điển

+ Diện tích khu đất 4000m2, xây dựng :1137 m2

+ Công trình nhà chung cư thuộc loại công trình cấp I (vì có tổng diện tích sàn 10000

m2<1086 m2 <15000 m2)

Công trình là tổ hợp chung cư và thương mại, là không gian sống xanh hiện đại phục

vụ cho mọi lứa tuổi với nhiều tiện ích hiện đại, các trung tâm mua sắm, phòng tập…

II CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1 Giải pháp mặt bằng:

a Những căn cứ để quy hoạch mặt bằng:

+ Căn cứ về vị trí khu đất;

+ Căn cứ vào TCVN 232-2004 (tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng );

+ Thiết kế tổng mặt bằng tuân thủ các quy định về số tầng, chỉ giới xây dựng vàchỉ giới đường đỏ, diện tích xây dựng do cơ quan có chức năng lập;

+ Có hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, đáp ứng yêu cầu hiện tại và phát triểntrong tương lai;

và 1 tum mái:

Tầng hầm có diện tích 1086.5 m2 được thiết kế với chức năng chính là để xe,ngoài ra còn bao gồm các phòng kỹ thuật điện, kỹ thuật nước, máy phát điện dự phòng,phòng bảo vệ Có thang máy và một thang bộ để liên hệ giao thông giữa tầng hầm vớitầng bên trên

Tầng 1 với diện tích sàn 1086.5 m2 được dành cho các không gian dịch vụ thươngmại và sảnh lên các căn hộ ở tầng trên

Tầng 2 đến tầng 7 là các căn hộ ở Diện tích sàn 1 tầng là 1086.5 m2, mỗi tầng baogồm 8 căn hộ, diện tích và số lượng cụ thể như sau:

+ Căn hộ loại A, diện tích 83.78 m2, số lượng 2 căn/ 1 tầng:

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

- Lôgia : 3.6m2 và 5.1 m2

- Khu WC 1 : 3.3 m2

- Khu WC 2 : 6.7 m2

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

+ Căn hộ loại E, diện tích 141.3 m2, số lượng 1 căn/ 1 tầng

Hình 2.5: Mặt bằng căn hộ loại E

- Tiền phòng : 7.1 m2

- Khu WC 2 : 6.7 m2

- Khu WC 3 : 3.3 m2

Tổng số căn hộ trên toàn nhà là 48 căn hộ Và mỗi căn hộ đều được tính toán với diệntích đủ và phù hợp với các điều kiện yêu cầu cao về tiêu chuẩn sử dụng Các phòng trongcăn hộ được bố trí theo dây chuyền công năng hợp lý, thuận tiện, đảm bảo sự cách ly vềmặt bằng và không gian, không ảnh hưởng lẫn nhau về trật tự, vệ sinh, mỹ quan

Tầng mái bố trí 1 phòng sinh hoạt cộng đồng phục vụ nhu cầu hội họp sinh hoạt tậpthể cho cư dân toà nhà và các khu kỹ thuật: phòng kỹ thuật thang máy, bể nước mái Máiđược xử lý lợp tôn để chống nóng cho tầng trên cùng

∗ Ưu điểm:

+ Giải quyết đối lưu thông thoáng, giao thông thuận lợi đảm bảo yêu cầu phòngcháy chữa cháy;

+ Kiến trúc phù hợp với quy hoạch hiện đại, tiện nghi;

+ Giảm thiểu tiếng ồn;

+ Cho phép thiết kế, bô trí các không gian chức năng phù hợp;

+ Lấy ánh sáng tự nhiên tốt;

+ Thuận tiện cho việc thiết kế đồng bộ hệ thống hạ tầng kỹ thuật: cung cấp điện,nước, thoát nước, trang thiết bị kỹ thuật, thông tin liên lạc, cấp ga, giao thông, sân vườn,cổng và tường rào;

+ Có bố trí để xe cho dân cư tại tầng hầm

+ Giải pháp kết cấu rõ ràng, mạch lạc

∗ Công trình có đầy đủ các không gian chức năng trong khu đô thị mới:

+ Không gian chức năng ở;

+ Không gian chức năng văn hoá, giáo dục;

+ Không gian chức năng nghỉ ngơi, giải trí;

+ Không gian chức năng giao thông tĩnh và động;

+ Không gian chức năng quản lý hành chính khu ở;

+ Không gian chức năng làm việc;

+ Hệ thống kỹ thuật hạ tầng

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

2 Giải pháp cấu tạo và mặt cắt:

Chung cư có 10 tầng nổi và 1 tâng hầm chiều cao tầng hầm là 3,3 m chiều cao tầng 1 là5,1 m các tầng còn lại có chiều cao 3,6 m Vật liệu sử dụng trong công trình như sau

- Bê tông tạo dốc dày trung bình 60mm

- Sàn BTCT chịu lực B20

- Lớp vữa ximăng mác 75

3 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình:

Công trình được thiết kế xây dựng là một khối nhà 10 tầng và 1 tầng hầm tạo thànhmột khối không gian vững khoẻ, bền vững, an toàn và ổn định

Khu nhà thiết kế đối xứng , các mặt đứng khu nhà bố trí cửa sổ, ban công và lôgia rấtcân đối và hài hoà Hệ thống vách kính tầng 1 và cửa sổ, ban công tầng trên mở ra khônggian rộng, tiếp xúc với thiên nhiên tạo cảm giác thoải mái dễ chịu cho người sử dụng.Màu sắc của công trình là sự kết hợp pha trộn giữa màu nâu sẫm, nâu nhạt, ghi sáng củatường và màu xanh ghi cuả tường ban công cùng với màu ghi sáng của lan can điểmthêm màu xanh lá cây sẫm của cửa sổ…, ngôi nhà hiện lên như một bức tranh đa màusinh động trang nhã

III CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH

1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng:

Tận dụng khả năng chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sang nhân tạo phục vụ choviệc chiếu sang bên trong cũng như bên ngoài công trình

Chiếu sáng nhân tạo bằng nguồn điện thành phố Tất cả các phòng đều có đường điệnngầm, bảng điện riêng, ổ cắm, công tắc phải được bố trí ở những nơi an toàn tiện lợi,đảm bảo cho việc sử dụng và phòng tránh hỏa hoạn trong quá trình sử dụng

Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu, đảm bảoyêu cầu thông thoáng cho làm việc, sinh hoạt, nghỉ ngơi.Tại các buồng vệ sinh có quạtthông gió

2 Giải pháp bố trí giao thông trong mặt bằng, theo phương đứng và giao thông giữa các hang mục trong công trình:

Công trình được xây dựng theo kiểu hành lang giữa rộng 3.78 m Hành lang này đóngvai trò là lối đi chung của ngôi nhà và liên hệ với nhau bằng những cầu thang chung gồm

1 cụm có 2 thang máy thông từ tầng hầm đến tầng 10 và 2 thang bộ: 1 thang bố trí cùngcụm sảnh- thang máy, 1 thang đặt ở cuối hành lang, 2 thang đều lắp cửa chống cháy tựđộng để bảo đảm thoát người phòng khi có sự cố

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

3 Giải pháp cung cấp nước, điện và thông tin:

a.Hệ thống cấp nước:

- Nước sinh hoạt:

Phân chia mạng lưới cấp nước thành 2 vùng riêng biệt:

Vùng 1: Cấp cho toàn bộ các căn hộ ở các tầng bằng mạng lưới

Vùng 2: Cấp cho các khu wc tầng 1 và các vòi rửa xe

Nguồn nước được lấy từ mạng cấp nước chung của thành phố qua đồng hồ đo lưulượng nước vào bể nước ngầm của công trình Bố trí 2 bể nước mái có dung tích tổngW=70 m3 trong đó dung tích nước phục vụ sinh hoạt W=67 m3 và dung tích nước phục

vụ cứu hoả trong 10 phút đầu W=3 m3 Trong bể bố trí van phao điện nối với bơm đểđảm bảo bơm cấp nước tự động làm việc khi mực nước sinh hoạt trong bể còn lại 10m3

và tự động ngắt bơm khi bể đầy Và bể nước ngầm có tổng dung tích W = 194 m3 phục vụcấp nước sinh hoạt và chữa cháy cho nhà chung cư trong đó dung tích nước phục vụ cứuhoả cấp cho hộp chữa cháy trong 3 giờ Wcc= 54 m3 và dung tích nước phục vụ sinh hoạtWsh = 140 m3

Chọn bơm cấp nước lên bể mái Q=40m3/h, H=50m, N=18.5 Kw, V=2900 v/phút(1 bơm làm việc- 1 bơm dự phòng) Ống đứng cấp nước lên bể mái D65, trên đường ốngđẩy của bơm có đặt van chống nước va để bảo vệ bơm và van 1 chiều Bơm được đặt ởchế độ làm việc tự động

- Nước cứu hoả:

Hệ thống cấp nước chữa cháy cho chung cư là hệ thống chữa cháy áp lực cao do bơmcứu hoả đảm nhiệm Số họng chữa cháy đồng thời là 2 và lưu lượng của mỗi họng làqcc=2,5l/s Tại mỗi họng cấp nước chữa cháy bố trí 1 hộp cứu hoả bên trong hộp có bố trívan chặn, 2 ống vải gai D50 dài 30m và 1 lăng phun D50*16

mái chảy vào hệ thống thu nước theo các ống đứng, ống tháo tới các hố ga đặt ở ngoàinhà.

b Hệ thống cấp điện:

- Nguồn điện:

• Nguồn điện chính: sử dụng nguồn điện lưới quốc gia 22kv qua máy biến áp giảm áp22kv/0,4 kv 3 pha+N , 50 Hz, để thoả mãn yêu cầu cung cấp điện hộ loại I cần hai nguồnđiện trung thế (có thể sử dụng mạch vòng) tới trạm biến thế

• Nguồn điện dự phòng:sử dụng máy phát dự phòng làm việc theo chế độ "standdy"

tự động khởi động và đóng điện khi mất điện lưới quốc gia

- Tủ phân phối điện:

Tủ phân phối điện và điều khiển đặt tại tầng hầm được chia thành các tủ theo chứcnăng sử dụng gồm:

• Tủ điện đo lường và bảo vệ máy biến áp

• Tủ điện liên lạc chứa áp to mát liên lạc giữa 2 phân đoạn thanh cái của hai máy biếnthế

• Tủ chuyển mạch tự đông (ATS) để cấp nguồn điện dự phòng cho các phụ tải quantrọng

• Tủ phân phối cho các tầng

• Tủ điện bù cosϕ nếu cần thiết để đảm bảo cosϕ> 0.85

Các thiết bị điều khiển, khởi động thang máy, bơm cứu hoả, điều hoà nhiệt độ cungcấp đồng bộ với thiết bị chính được lắp đặt thiết bị chính, các thiết bị còn lại thiết bị khởiđộng và điều khiển được lắp đặt tập trung kiểu MCC trong các tủ phân phối

Các thiết bị phân phối và bảo vệ thiết kế có tính bảo vệ, an toàn cao.Tự động chuyểnđổi nguồn, tự động khởi động và dừng máy phát dự phòng khi mất và có lại điện lưới

- Các hệ thống điện nhẹ và báo cháy:

Bên ngoài nhà các loại cáp điện nhẹ và báo cháy được đặt trong hộp đặt cáp bằngpvc và bên trong nhà đều được luồn trong ống pvc đi ngầm trong tường, trần hay dướisàn hoàn thiện Phần chi tiết xem các bản vẽ thiết kế thi công

c Hệ thống thông tin:

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

- Cáp điện thoại và cáp truyền hình được dẫn ngầm trong tường từ phòng kỹ thuật đếntừng phòng trong công trình

4 Giải pháp phòng cháy:

Công trình được bố trí hệ thống báo cháy tự động đặt tại các tầng nhà.Tại mỗi tầngnhà được bố trí các hộp kỹ thuật bao gồm bình chữa cháy và các hệ thống đường ốngphục vụ công tác chữa cháy

Trong giải pháp kiến trúc, vấn đề mạng lưới giao thông, hành lang đi lại đã đượctính toán bố trí hợp lý, đảm bảo sơ tán con người là an toàn và nhanh nhất khi có trườnghợp nguy cấp xảy ra

Trong giải pháp kết cấu, việc sử dụng các vật liệu chống cháy được đề cao

5 Giải pháp chống sét

- Hệ thống chống sét gồm: kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng thép,cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng quy phạm hiện hành

PHẦN II - KẾT CẤU

(KHỐI LƯỢNG 45%)

Giáo viên hướng dẫn: ĐOÀN THỊ QUỲNH MAI

Sinh viên thực hiện: TÔ VĂN CƯỜNG

Mã số sinh viên: 10842.57

Lớp: 57XD5

NHIỆM VỤ:

- Chọn phương án kết cấu cho công trình

- Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột, dầm, sàn

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

CHƯƠNG I – PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I CÁC TÀI LIỆU SỬ DỤNG TRONG TÍNH TOÁN

- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 356: 2005 (Kết cấu bê tông cốt thép Tiêuchuẩn thiết kế)

- TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 205-1998 Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế

II TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Thực hành tính toán cấu kiện BTCT – GS.TS Nguyễn Đình Cống

- Kết cấu bêtông cốt thép (phần cấu kiện cơ bản) - PGs.Ts Phan Quang Minh, Gs.Ts NgôThế Phong, Gs.Ts Nguyễn Đình Cống

- Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) - Gs.Ts Ngô Thế Phong, PGs.Ts Lý TrầnCường, Ts Trịnh Thanh Đạm, PGs.Ts Nguyễn Lê Ninh

- Kết cấu bêtông cốt thép tập 3 (Các cấu kiện đặc biệt) – Võ Bá Tầm

- Tính toán tiết diện cột BTCT – GS.TS Nguyễn Đình Cống

- Nền và móng – TS Nguyễn Đình Tiến

III CÁC GIẢI PHÁP VỀ VẬT LIỆU

Vật liệu sử dụng cho nhà cao tầng thường là Bê tông cốt thép hoặc thép

3.1 Công trình bằng thép:

- Ưu điểm: Có cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khảnăng chịu lực Ngoài ra kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biến dạng lớn nênrất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn

- Nhược điểm: Việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thànhcông trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đivào sử dụng là rất tốn kém Đặc biệt với môi trường khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùacủa Việt Nam, công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy

nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng đểchống đỡ cả công trình

chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp.

Kết luận:

Nên sử dụng bê tông cốt thép cho các công trình dưới 30 tầng (H < 100m) Từ cácgiải pháp vật liệu đã trình bày, với công trình này chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụngcho toàn công trình (do chất lượng bảo đảm và đã có nhiều công trình tương tự được thicông và thiết kế)

3.3 Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-1991:

a) Bê tông:

Bêtông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng tạo nên một cấutrúc đặc chắc Với cấu trúc này, bêtông có khối lượng riêng ~ 2500 daN/m3 Mác bê tôngtheo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị MPa, bê tông được dưỡng hộ cũng như được thínghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Cấp

độ bền của bêtông dùng trong tính toán cho công trình là B20

- Với trạng thái nén: Cường độ tiêu chuẩn về nén Rbn = 15,0 MPa

Cường độ tính toán về nén Rb = 11,5 MPa

- Với trạng thái kéo: Cường độ tiêu chuẩn về kéo Rbtn = 1,40 MPa

Cường độ tính toán về kéo Rbt = 0,90 MPa

Môđun đàn hồi của bê tông: xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trongđiều kiện tự nhiên Với cấp độ bền B20 thì Eb = 27.000MPa

b) Thép:

Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theotiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991 Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm CII, CIII(ít dùng), cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm

CI Cường độ của cốt thép như sau:

- Cốt thép chịu lực nhóm CII: Rs = 280 MPa

- Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 CII: Rs = 280 MPa

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

IV PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò vô cùng quan trọng tạo tiền đề

cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực choáchcông trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc,thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế

4.1 Hệ kết cấu chịu lực chính:

Nhà có 1 tầng hầm, 10 tầng nổi và 1 tầng mái (tầng kỹ thuật), trong đó từ tầng 1 làkhu thương mại và dịch vụ, tầng 2 đến tầng 10 là phòng ở, tầng mái có phòng sinh hoạtchung, phòng kĩ thuật và bể nước mái Nhìn chung công trình co chiều cao không quálớn, tải trọng phân phối tương đối đều cho các tầng do đó phương án hệ kết cấu chịu lực

có thể áp dụng cho công trình:

a) Hệ kết cấu khung chịu lực:

- Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút cứng.Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà

- Ưu điểm: Việc thiết kế tính toán hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu nhiều,thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm Các công nghệ, vật liệu lại

dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao

- Nhược điểm: Chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào

độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không được phép cóbiến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lựccủa từng dầm và từng cột

- Tóm lại: Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng với thiết kế kháng chấncấp ≤ 7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9 Các công trình đòihỏi sự linh hoạt về công năng mặt bằng như khách sạn, tuy nhiên kết cấu dầm sàn thườngdày nên chiều cao các tầng phải lớn để đảm bảo chiều cao thông thủy

b) Hệ kết cấu khung lõi:

thường do hình dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chiụlực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng.

Trong thực tế hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loạicông trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Dovậy khả năng thiết kế, thi công là chắc chắn đảm bảo

c) Hệ kết cấu khung - vách - lõi kết hợp:

- Cấu tạo: Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, lúc này tườngcủa công trình thường sử dụng vách cứng

- Ưu điểm: Hệ kết cấu này có độ cứng chống uốn và chống xoắn rất lớn đối với tảitrọng gió

Hệ kết cấu này thích hợp với những công trình cao trên 40m, tuy nhiên hệ kết cấu nàyđòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí không linh hoạt

Kết luận:

Dựa vào đặc điểm kiến trúc của công trình có mặt bằng chữ nhật, đối xứng đều đặn,thang máy bố trí lệch tâm so với tâm hình học với kết cấu vách xây gạch Vậy ta sử dụng

hệ kết cấu khung chịu lực với sơ đồ khung

Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính, dầm phụ, chịu tảitrọng đứng là chủ yếu, một phần tải trọng ngang và tăng độ ổn định cho kết cấu với cácnút khung là nút cứng

Công trình thiết kế có chiều dài 54.82 (m) và chiều rộng 19.82 (m), độ cứng theophương dọc nhà lớn hơn nhiều theo phương ngang nhà Do đó khi tính toán để đơn giản

và thiên về an toàn ta tách một khung theo phương ngang nhà tính như khung phẳng cóbước cột là B= 7.8m

4.2 Lựa chọn kết cấu sàn:

Trong công trình, hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu.Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phântích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình Ta xét các ph-ương án sàn sau:

a) Sàn sườn toàn khối:

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thicông phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

- Như ợc 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 chịutải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu Không tiết kiệm không gian sử dụng.b) Sàn ô cờ:

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ôbản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá2m Phù hợp cho nhà có hệ thống lưới cột vuông

- Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sửdụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và khônggian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

- Nh ược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bản sàn quárộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạnchế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng

c) Sàn không dầm (sàn nấm):

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Đầu cột làm mũ cột để đảm bảo liên kếtchắc chắn và tránh hiện tượng đâm thủng bản sàn Phù hợp với mặt bằng có các ô sàn cókích thước như nhau

- Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm đượckhông gian sử dụng, thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6 ÷ 8m) và rất kinh

tế với những loại sàn chịu tải trọng >1000 kg/m2

- Nh ược điểm: Chiều dày bản sàn lớn, tốn vật liệu, tính toán phức tạp, thi công khó vì

nó không được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay, nhưng với xu hướng xây dựng nhiềunhà cao tầng, trong tương lai loại sàn này sẽ được sử dụng rất phổ biến trong việc thiết kếnhà cao tầng

Kết luận:

Căn cứ vào: Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình: Kích thước các ô

5.1 Sơ đồ tính:

Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, được lập ra chủ yếu nhằm hiệnthực hoá khả năng tính toán các kết cấu phức tạp Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự pháttriển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìnnhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá cáctrường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khốilượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương pháp mới có thể dùngcác sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với cácmối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian

Theo yêu cầu của Giáo viên hướng dẫn, trong đồ án tốt nghiệp này, em sử dụng sơ đồtính toán khung phẳng Từ việc lựa chọn sơ bộ kích thước của các cấu kiện, tính toán tảitrọng và tính toán nội lực với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 v14

5.2 Tải trọng và tổ hợp tải trọng:

a) Tải trọng đứng:

Gồm trọng lượng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái

Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 110, 220 mm), thiết bị,tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh, … đều qui về tải phân bố đều trên diện tích ô sàn.Tải trọng tác dụng lên dầm do tường xây trên dầm (110, 220mm) coi như phân bố đềutrên dầm Với các tường có lỗ cửa thì tải phân bố trên tường được nhân với hệ số 0,7.b) Tải trọng ngang:

Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên của độ cao.Còn trong kết cấu cao tầng, nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rấtnhanh theo độ cao Áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu Nếucông trình xem như một thanh công xôn ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ với chiều cao,mômen do tải trọng ngang tỉ lệ với bình phương chiều cao

M = P.H (Tải trọng tập trung)

M = q.H2/2 (Tải trọng phân bố đều)

Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc bốn chiều cao:

∆ =P.H3/3EJ (Tải trọng tập trung)

∆ =q.H4/8EJ (Tải trọng phân bố đều)

Trong đó: P-Tải trọng tập trung

q - Tải trọng phân bố

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

H - Chiều cao công trình

Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu của thiết kế kếtcấu Theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995 Do chiều cao công trình là

gió Tải trọng gió tĩnh được quy về lực phân bố trên cột biên của khung phẳng

c) Tổ hợp tải trọng:

Việc tổ hợp tải trọng để xác định tất cả các trường hợp chất tải có thể xảy ra (đồngthời hay không đồng thời) gây nguy hiểm cho kết cấu Tổ hợp tải trọng là tổ hợp của cáctải trọng cơ bản (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió, ) kèm theo các hệ số tổ hợp được quyđịnh trong TCVN 2737-1995 Các tổ hợp tải trọng được trình bày cụ thể ở phần xác địnhtải trọng lên công trình

6.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện:

a Chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Xác định sơ bộ kích thước dầm theo công thức:

- Dầm đỡ sàn vệ sinh, đỡ dầm cầu thang: bxh=22×45cm (D5)

b Chọn sơ bộ tiết diện sàn:

+ Sàn sườn toàn khối:

Với ô sàn kích thước lớn nhất: 7.8×3.9 L2/L1 = 2 Nên tính theo sàn có bản 2phương

Nên ta chọn chung chiều dày bản hb = 10cm

c Chọn sơ bộ tiết diện cột:

Tiết diện của cột được chọn theo nguyên lý cấu tạo kết cấu bêtông cốt thép, cấukiện chịu nén

- Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức:

Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột

Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột (có thể xác định sơ bộ theo công thức: N= S.q.n)

Với:

+ S: Diện tích chịu tải của một cột ở một tầng

+ q: Tải trọng sơ bộ với chung cư lấy q = 1.2T/m2

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

= 1.2×10-2 MPa/m2+ n: Số tầng, n=10 tầng

+ Diện truyền tải của cột:

C D

3 4 5

A B

C D

3 4 5

DIỆN CHIU TẢI CỘT C2 Trong kết cấu nhà cao tầng, cột giữa chịu tải trọng đứng lớn hơn cột biên, tuy nhiên cột biên chịu ảnh hưởng do tải trọng ngang gây ra lớn hơn cột giữa Mômen chân cột có độ lớn tỷ lệ với chiều cao nhà Để đảm bảo chịu tải trọng ngang ta chọn kích thướccột C1 và C2 có b×h như sau:

Trên cơ sở tham khảo các kích thước tiết diện cột chữ nhật thường dùng trong Sổtay kết cấu và do phần tính toán sơ bộ chỉ tạm tính chịu lực của bê tông, do đó để đảmbảo sự chính xác ta chọn sơ bộ tiết diện cột giữa có diện tích như sau:

l

λ = < λb

, đối với cột nhà 0

λ = 31

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

l0 là chiều dài tính toán của cột Coi cột là ngàm cứng 2 đầu tại sàn tầngtrên và sàn tầng dưới, ta có 0

l = 0,7×l

.Kiểm tra ổn định cho cột giữa cho tầng cao nhất 5,1 m :

-Từ tầng 4,5 ta chọn kích thước cột là C1(50x65) cm,C2(50x55) cm

-Từ tầng 6,7 và tum mái ta chọn kích thước cột là C1(50x65) cm,C2(50x55) cm

- Vách thang máy ta chọn kích thước cột C3(22x22) cm

d Chọn kích thước tường:

+ Tường bao:

Được xây xung quanh chu vi nhà và vách thang máy Do yêu cầu chống thấm,chống ẩm nên tường dày 22cm xây bằng gạch đặc M75 Tường có hai lớp trát dày2x1,5cm Ngoài ra tường 22cm cũng được xây làm tường ngăn cách giữa các phòng vớinhau

+ Tường ngăn:

Dùng ngăn chia không gian giữa các khu trong một phòng với nhau

Do chỉ làm nhiệm vụ ngăn cách không gian nên ta chỉ cần xây tường dày 11cm

và có hai lớp trát dày 2x1,5cm

6.2 Lập mặt bằng kết cấu:

Mặt bằng kết cấu các tầng được thể hiện như hình vẽ sau đây:

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

CHƯƠNG II – TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4

I Tải trọng theo phương thẳng đứng:

1.1 Sơ đồ hình học và sơ đồ tính:

Với hệ kết cấu chịu lực của tòa nhà là khung bêtông cốt thép toàn khối, có cộtliên kết với dầm tại các nút cứng nhịp dầm chính 8,2m, nhịp dầm hành lang 4,0m ta cómặt đứng kết cấu khung trục 2 như sau:

SƠ ĐỒ HÌNH HỌC KHUNG 4

a) Nhịp tính toán của dầm

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột

+ Xác định nhịp tính toán của dầm AB,CD

b) Chiều cao của cột

Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Do dầm khung thayđổi tiết diện nên ta sẽ xác định chiều cao cột theo trục dầm hành lang ( dầm cótiết diện nhỏ hơn )

+ Xác định chiều cao của cột tầng hầm:

ht.hâm= Ht – hd/2 = 3,3 -0,45/2 =3,075 (m);

+Xác định chiều cao của cột tầng 1 : ht1= 5,1 (m )

+ Xác định chiều cao của cột tầng 2 đến tầng 7:

ht2=ht3=…=ht7= 3,5 (m)

Từ sơ đồ kết cấu khung trục 4, với quy ước khung được ngàm cứng vào móng

ta có sơ đồ tính toán khung trục 4 như sau:

SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 4

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

1.2 Xác định tải trọng đơn vị:

1.2.1 Trọng lượng riêng và hệ số vượt tải một số loại vật liệu:

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản trong các kết cấu như cột, dầm, sàn và tảitrọng do tường, vách, kính đặt trên công trình

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu tạo nên công trình

vượt tải (daN/m 3 )

- lãt v÷a xim¨ng b10 DÀY 20 MM

- líp quÐt chèng thÊm phñ c¶ lªn ch©n t êng

- l¸t 2 líp g¹ch l¸ nem 200x200, dµy 20 mm

- B£T¤NG chèng nãng DµY 20 mm

- bªt«ng chèng thÊm dµy 40 MM l íi thÐp Ø 4a200

- Bª t«ng t¹o dèc dµy trung b×nh 60 mm

1.2.4 Tải trọng do tường ngăn trên sàn gây ra:

Kể đến lỗ cửa tải trọng tường 220 và tường 110 nhân với hệ số 0.7:

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

1.2.5 Tính tải trọng cầu thang:

Đá Granic 73daN/m2, vữa ximăng mac 75 là 52daN/m2, lớp gạch xây ,1800daN/m3

Bậc thang có kích thước bxh=16x35 (cm)

Tổng trọng lượng của một bậc thang là:

1,5x(0,35+0.16)x(73+52)+0,16x0,35x1800/2=146(daN)

Tổng trọng lượng của 20 bậc thang là 2920 daN

Bản thang cấu tạo từ sàn BTCT dày 100mm và lớp vữa trát dày 15mm

Xem bản thang là sàn, vậy tổng tải trọng phân bố trên sàn thang là:

2920/(3,5x3)+0,1x2500x1,1+0,015x2000x1,3=592.1daN/m2

1.3 Cách xác định tĩnh tải tác dụng lên khung trục 4:

Quá trình xác định tĩnh tải được tính bằng cách truyền dần tải trọng của sàn qua các ôbản về các dầm phụ rồi sau đó tải trọng lại từ các dầm phụ truyền về dầm chính và phânphối về các nút

Xem gần đúng là tải trọng trên bản nằm trong các hình được truyền vào dầm ở cạnh đáy

• Tĩnh tải tầng 2-7:

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m

TĨNH TẢI TẬP TRUNG – daN

daN

GA

- Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,3×0,7m gây ra:

2500×0,3×0,7×(8,0-0.3)=4042,5-Do sàn 4x8,5m qua dầm phụ truyền vào dầm dọc:

492,5x(8,5-0,3)x(4-0,15-0,11)/2=7552,0

- Do tường 220 trên dầm dọc gây ra với hệ số giảm lỗ cửa 0,7:

514×(3,5-0,7)×(4-0,25)×0,7=3710,4

15304,9

MSSV : 10798.57 CHUNG CƯ CAO CẤP TẠI HÀ NỘI

GB

-Do trọng lượng bản thân dầm dọc 0,3×0,7m gây ra:

2500×0,3×0,7×(8,0-0.3)=4042,5-Do sàn 4x8,5m qua dầm phụ truyền vào dầm dọc:

492,5x(8,5-0,3)x(4-0,15-0,11)/2=7552,0-Do sàn 3×8m truyền vào:

492,5x(8-0,3)x(3-0,3)/2=5119,5-Do tường 220 trên dầm dọc gây ra với hệ số giảm lỗ cửa 0,7:

492,5x(8-0,3)x(3-0,3)/2=5119,5-Do sàn 4x8,5m qua dầm phụ truyền vào dầm dọc:

492,5x(8,5-0,3)x(4-0,15-0,11)/4=3776,0-Do sàn 2,3x8m truyền vào:

492,5x(2,3-0,11-0,15)x(8-0,3)/2=3868,1-Do tường 220 trên dầm dọc gây ra với hệ số giảm lỗ cửa 0,7:

492,5x(8,5-0,3)x(4-0,15-0,11)/4=3776,0-Do bản thang bộ truyền vào:

592,1x(6-0,11-0,15)x(3-0,11-0,15)/4=2328,1-Do chiếu tới thang bộ truyền vào dầm dọc:

492,5x(2-0,15-0,11)x(2-0,15-0,11)/8=186,4-Do chiếu tới thang bộ truyền vào dầm chiếu tới:

10733,1