Chung cư an đạt phát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ AN ĐẠT PHÁT GVHD: THS LÊ PHƯƠNG BÌNH SVTH : ĐĂNG VĂN THẠCH MSSV: 14149159 SKL 0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2019 LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp cơng việc kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào sống thực tế tương lai Thơng qua q trình làm luận văn tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học, đồng thời thu thập bổ sung thêm kiến thức mà cịn thiếu sót, rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế Trong suốt khoảng thời gian thực luận văn mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ tận tình Thầy Lê Phương Bình với quý Thầy Cô môn Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến q thầy Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt cho em tảng, chìa khóa để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế, luận văn tốt nghiệp em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận dẫn quý Thầy Cô để em củng cố, hồn kiến thức Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công ln dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cám ơn TP.HCM, ngày 02 tháng 01 năm 2019 Sinh viên thực ĐẶNG VĂN THẠCH CAPSTONE PROJECT’S TASK Name’s student Student ID Class Sector Advisor Start date : 01/09/2018 : DANG VAN THACH : 14149159 : 149490 : Construction Engineering Technology : Msc LE PHUONG BINH Finish date : 02/01/2019 Project’s Name: AN DAT PHAT APARTMENT Input Data: Architectural Profile (provided by Advitor) Soil Profile (provided by Advitor) The contents of capstone project: Architecture Illustrate architectural drafts again (0%) Structure Modeling, anlysis and design typical floor Calculate, design staircase Modeling, calculation, design of frame and frame B Foundation: Bored piles Product 01 Thesis and 01 Appendix 18 drawing A1 (4 Architecture, 11 Structures, 03 Foundation) HEAD OF FACULTY Ho Chi Minh, January 2nd, 2019 ADVISOR MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CAPSTONE PROJECT’S TASK CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 11 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 11 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 11 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 11 1.3.1 Mặt phân khu chức 11 1.3.2 Mặt đứng 12 1.3.3 Hệ thống giao thông 12 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 12 1.4.1 Hệ thống điện 12 1.4.2 Hệ thống nước 12 1.4.3 Thơng gió, chiếu sáng 12 1.4.4 Phịng cháy, hiểm 12 1.4.5 Chống sét 13 1.4.6 Hệ thống thoát rác 13 1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 13 1.5.1 Tải đứng 13 1.5.2 Tải ngang 14 1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14 1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực 14 1.6.2 Hệ kết cấu sàn 14 1.6.2.1 Hệ sàn sườn 14 1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ 15 1.6.2.3 Sàn khơng dầm (khơng có mũ cột) 15 1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước 16 1.6.3 Kết luận 16 1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 17 1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 17 1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 17 1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 17 1.9.2 Tiêu chuẩn nước 18 1.9.3 Phần mềm thiết kế nước 18 1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 18 1.10.1 Sơ tiết diện sàn 18 1.10.2 Sơ tiết diện dầm 18 1.10.3 Sơ tiết diện vách lõi thang 19 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20 2.1 TỔNG QUAN 20 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 20 2.2.1 Tĩnh tải 20 2.2.2 Hoạt tải 22 2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TỐN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 23 2.3.1 Độ võng sàn 26 2.3.2 Tính tốn bố trí cốt thép 26 2.3.2.1 Tính thép sàn lớp (Theo TCVN 5574 – 2012) 27 2.3.2.2 Tính thép sàn lớp (Theo TCVN 5574 – 2012) 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 28 3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 28 3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 28 3.3 TẢI TRỌNG 28 3.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG 30 3.4.1 Sơ đồ tính nội lực 30 3.4.2 Tính tốn cốt thép 31 3.4.3 Kiểm tra độ võng 32 3.5 TÍNH TỐN DẦM THANG 32 3.5.1 Sơ đồ tính tải trọng 32 3.5.2 Xác định nội lực 32 3.5.4 Tính cốt thép đai 33 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 34 4.1 MỞ ĐẦU 34 4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH 34 4.2.1 Chọn sơ tiết diện dầm biên 34 4.2.2 Chọn sơ tiết diện vách 34 4.3 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 35 4.3.1 Tính tốn tải gió 35 4.3.2 Gió tĩnh 35 4.3.3 Gió động 35 4.3.3.1 Nội lực chuyển vị tải trọng gió 40 4.3.4 Tải trọng động đất 41 4.3.4.1 Thơng số cơng trình 43 4.3.4.2 Khối lượng tham gia dao động 45 4.3.4.3 Tổ hợp tải 45 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH VÀ VẤN ĐỀ DAO ĐỘNG 47 4.4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 47 4.4.2 Kiểm tra dao động cơng trình 47 4.5 KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CƠNG TRÌNH 48 4.6 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ THÉP DẦM 49 4.6.1 Tính tốn – thiết kế thép dọc: 49 4.6.2 Ví dụ tính tốn 50 4.6.3 Tính tốn cốt thép đai chịu cắt cho dầm 51 4.6.3.1 Kết tính tốn cốt thép dầm 52 4.6.4 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 52 4.7 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC VÀ KHUNG TRỤC B 54 4.7.1 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng 56 4.7.2 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 57 4.7.3 Neo nối cốt thép 58 4.7.4 Kết tính tốn cốt thép vách 59 4.7.5 Kiểm tra khả chịu lực vách 59 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ MĨNG 61 5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 61 5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 61 5.2.1 Kích thước cọc 61 5.2.2 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 62 5.2.2.1 Theo vật liệu làm cọc 62 5.2.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất (Mục 7.2.3 TCVN 10304:2014) 63 5.2.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc theo SPT 65 5.2.2.4 Sức chịu tải theo tiêu cường độ đất 66 5.2.2.5 Sức chịu tải thiết kế 68 5.2.3 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 69 5.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 70 5.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 70 5.3.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 72 5.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 74 5.3.4 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 75 5.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 77 5.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 77 5.4.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 79 5.4.3 Tính lún cho nhóm cọc 81 5.4.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 82 5.4.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 82 5.5 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M3 84 5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 84 5.5.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 87 5.5.3 Tính lún cho nhóm cọc 89 5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 91 5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 93 5.5.6 Kiểm tra phản lực đầu cọc đài lại 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang 13 Bảng 1.2 - Vật liệu sử dụng 17 Bảng 1.3 – Cốt thép sử dụng 17 Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ 17 Bảng 2.1 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 21 Bảng 2.2 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 21 Bảng 2.3 - Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 21 Bảng 2.4 - Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng mái 22 Bảng 2.5 – Hoạt tải phân bố sàn 22 Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên thang nghiêng 29 Bảng 3.2 – Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 29 Bảng 3.3 – Bảng tính tốn cốt thép cầu thang 31 Bảng 3.4 – Bảng tính tốn cốt thép cho dầm thang 33 Bảng 4.1 - Tần số chu kì phân tích dao động tính gió động 38 Bảng 4.2 - Tần số chu kì phân tích dao động tính gió động 38 Bảng 4.3 - Tần số chu kì phân tích động đất 41 Bảng 4.4 – Tĩnh lực ngang tương đương 44 Bảng 4.5 – Các trường hợp tải trọng 45 Bảng 4.6 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng có xét đến thành phần động tải trọng gió tải động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 46 Bảng 5.1 - Chỉ tiêu lí lớp đất 61 Bảng 5.2 - Hệ số tỉ lệ lớp đất 62 Bảng 5.3 - Kết xác định thành phần kháng đất thành cọc khoan nhồi 64 Bảng 5.4 - Xác định thành phần kháng đất thành cọc 66 Bảng 5.5 - Xác định thành phần kháng đất thành cọc 68 Bảng 5.6 - Tổng hợp sức chịu tải cọc khoan nhồi 68 Bảng 5.7 - Kết giá trị Pmax, Pmin móng M1 71 Bảng 5.8 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 72 Bảng 5.9 - Kết tính thép móng M1 76 Bảng 5.10 - Kết giá trị Pmax, Pmin móng M2 78 Bảng 5.11 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb21 79 Bảng 5.12 - Kết tính thép móng M2 84 Bảng 5.13 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 87 Bảng 5.14 - Kết tính lún móng lõi thang M3 89 Bảng 5.15 - Kết tính thép móng M3 94 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 – Các lớp cấu tạo sàn 21 Hình 2.2 – Mơ hình sàn SAFE 23 Hình 2.3 – Chia dải strip theo phương X 24 Hình 2.4 – Chia dải strip theo phương Y 24 Hình 2.5– Biểu đồ momen theo phương X 25 Hình 2.6 – Biểu đồ momen theo phương Y 25 Hình 2.7 – Độ võng sàn xuất từ SAFE 26 Hình 2.8 - Chương trình tính thép sàn 27 Hình 3.1 – Mặt kiến trúc cầu thang tầng điển hình 28 Hình 3.2: Tĩnh tải hoạt tải tác dụng thang 30 Hình 3.3: Kết xuất nội lực Moment thang 30 Hình 3.4: Kết xuất lực cắt thang 31 Hình 3.5: Phản lựuc gối thang 31 Hình 3.6 – Độ võng thang 32 Hình 3.7 - Sơ đồ tải trọng đứng lên dầm chiếu tới 32 Hình 3.8 - Biểu đồ momen M3-3 32 Hình 3.9 - Biểu đồ lực cắt V2-2 33 Hình 4.1 - Sơ đồ tính tốn động lực tải gió tác dụng lên cơng trình 36 Hình 4.2 - Sơ đồ tính tốn gió động lên cơng trình 36 Hình 4.3 – Mơ hình cơng trình ETABS 37 Hình 4.4 - Hệ tọa độ xác định hệ số không gian  39 Hình 4.5 – Momen khung trục B 48 Hình 4.6 – Lực dọc khung trục B 49 Hình 4.7 - Kết tính thép dầm 51 Hình 4.8 - Giá trị thiết kế khả chịu cắt dầm 53 Hình 4.9 – Cốt thép ngang vùng tới hạn dầm 53 Hình 4.10 – Chia vách thành phần tử nhỏ 54 Hình 4.11 – Vùng biên chịu moment 55 Hình 4.12 – Bố trí thép vách V5 59 Hình 5.1 - Biểu đồ xác định hệ số  66 Hình 5.2 - Biểu đồ xác định hệ số N’q theo Berezantzev (1961) 67 Hình 5.3 - Biểu đồ xác định hệ số  68 Hình 5.4 – Mặt bố trí móng 69 Hình 5.5 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 69 Hình 5.6 - Mặt bố trí móng M1 70 Hình 5.7 – Khối móng qui ước cho móng M1 72 Hình 5.8 – Kết phản lực đầu cọc móng M1 75 Hình 5.9 - Moment phương X phương Y móng M1 76 Hình 5.10 - Mặt bố trí móng M2 77 Hình 5.11 - Khối móng quy ước cho móng M2 80 Hình 5.12 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 82 Hình 5.13 – Kết phản lực đầu cọc móng M2 83 Hình 5.14 - Moment phương X phương Y móng M2 83 Hình 5.15 - Mặt bố trí móng M3 85 Hình 5.16 - Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 86 Hình 5.17 - Tháp xuyên thủng móng lõi thang M3 92 Hình 5.18 - Moment phương X phươngY móng M3 93 Hình 5.19 – Kết phản lực đầu cọc đài 94 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH  Trong năm gần đây, mức độ thị hóa ngày tăng, mức sống nhu cầu người dân ngày nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí mức cao hơn, tiện nghi  Mặt khác với xu hướng hội nhập, cơng nghiệp hố đại hố đất nước hồ nhập với xu phát triển thời đại nên đầu tư xây dựng cơng trình nhà cao tầng thay cơng trình thấp tầng, khu dân cư xuống cấp cần thiết  Vì chung cư An Đạt Phát đời nhằm đáp ứng nhu cầu người dân thay đổi mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc đất nước đà phát triển 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH  Tọa lạc trung tâm thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, cơng trình nằm vị trí thống đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên hài hoà hợp lý đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư  Cơng trình nằm trục đường giao thơng thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình  Hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hoàn thiện đáp ứng tốt yêu cầu cho công tác xây dựng  Khu đất xây dựng cơng trình phẳng, trạng khơng có cơng trình cũ, khơng có cơng trình ngầm bên đất nên thuận lợi cho cơng việc thi cơng bố trí tổng bình đồ 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.3.1 Mặt phân khu chức  Mặt cơng trình hình chữ nhật, chiều dài 50,0 m, chiều rộng 28,5 m chiếm diện tích đất xây dựng 1425 m2  Cơng trình gồm 17 tầng (kể mái) tầng hầm Cốt ±0,00 m chọn đặt mặt sàn tầng Mặt sàn tầng hầm cốt -3,00  Chiều cao cơng trình 58,6 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên  Tầng hầm: thang máy bố trí giữa, chỗ đậu xe ơtơ xung quanh Các hệ thống kỹ thuật bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm phận kỹ thuật điện trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió  Tầng trệt, tầng lửng: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, dịch vụ giải trí cho hộ gia đình nhu cầu chung khu vực  Tầng kỹ thuật: bố trí phương tiện kỹ thuật, điều hịa, thiết bị thông tin… 11  Tầng – 15: bố trí hộ phục vụ nhu cầu  Nhìn chung giải pháp mặt đơn giản, tạo khơng gian rộng để bố trí hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt phù hợp với xu hướng sở thích tại, dể dàng thay đổi tương lai 1.3.2 Mặt đứng  Sử dụng, khai thác triệt để nét đại với cửa kính lớn, tường ngồi hồn thiện sơn nước 1.3.3 Hệ thống giao thông  Giao thông ngang đơn nguyên hệ thống hành lang  Hệ thống giao thông đứng thang thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03 thang máy có 02 thang máy 01 thang máy chở hàng phục vụ y tế có kích thước lớn Thang máy bố trí nhà, hộ bố trí xung quanh lõi phân cách hành lang nên khoảng lại ngắn nhất, tiện lợi, hợp lý bảo đảm thơng thống 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4.1 Hệ thống điện  Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung khu thị vào nhà thơng qua phịng máy điện Từ điện dẫn khắp cơng trình thơng qua mạng lưới điện nội  Ngồi bị cố điện dùng máy phát điện dự phòng đặt tầng ngầm để phát 1.4.2 Hệ thống nước  Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước khu vực dẫn vào bể chứa nước ởtầng hầm hệ bơm nước tự động nước bơm đến phịng thơng qua hệ thống gen gần phịng phục vụ  Giải pháp kết cấu sàn sàn không dầm, mũ cột, đóng trần khuvực sàn vệ sinh mà khơng đóng trần phịng sinh hoạt hành lang nhằm giảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang đứng nghiên cứu giải kết hợp với việc bố trí phòng ốc hộ thật hài hòa  Sau xử lý, nước thải đẩy vào hệ thống nước chung khu vực 1.4.3 Thơng gió, chiếu sáng  Bốn mặt cơng trình có bancol thơng gió chiếu sáng cho phịng Ngồi cịn bố trí máy điều hịa phịng 1.4.4 Phịng cháy, hiểm  Cơng trình BTCT bố trí tường ngăn gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt.Dọc hành lang bố trí hộp chống cháy bình khí CO2.Các tầng lầu có cầu thang đủ đảm bảo người có cố cháy nổ.Bên cạnh đỉnh mái cịn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy 12 1.4.5 Chống sét  Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động cầu Dynasphere thiết lập tầng mái hệ thống dây nối đất đồng thiết kế để tối thiểu hóa nguy bị sét đánh 1.4.6 Hệ thống thoát rác  Rác thải tầng đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác bố trí tầng hầm có phận đưa rác Gian rác thiết kế kín đáo, kỹ để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường 1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 1.5.1 Tải đứng  Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên cơng trình bao gồm:  Trọng lượng thân cơng trình  Trọng lượng lớp hồn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…  Hoạt tải Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cơng trình xác định theo công sử dụng sàn tầng (Theo TCVN 2737:1995 – Tải trọng tác động) Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang STT Công 10 11 Phòng ngủ (nhà kiểu hộ, nhà trẻ mẫu giáo) Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu hộ) Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu nhà mẫu giáo) Bếp, phòng giặt (nhà hộ) Bếp, phòng giặt (nhà mẫu giáo) Phòng động (nhà cao tầng) Nhà hàng (ăn uống, nhà hàng) Nhà hàng (triển lãm, trưng bày, cửa hàng) Phịng đợi (khơng có ghế gắn cố định) Kho Phịng áp mái Ban cơng lơ gia (tải trọng phân bố tồn diện tích ban công, lô gia xét đến tác dụng bất lợi lấy theo mục a) Sảnh, phịng giải lao, cầu thang, hành lang thơng với phịng Ga tơ (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 12 13 14 ptc (kN/m2) 1.5 1.5 2.0 1.5 3.0 7.0 3.0 4.0 5 0.7 13 1.5.2 Tải ngang  Do cơng trình chịu động đất có chiều cao 40 m nên tải gió tác dụng lên cơng trình bao gồm có thành phần tĩnh thành phần động tải gió 1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực Căn vào sơ đồ làm việc kết cấu nhà cao tầng phân loại sau:  Các hệ kết cấu bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng kết cấu ống  Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi kết cấu ống tổ hợp  Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng kết cấu có khung ghép Mỗi loại kết cấu có ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu khả thi cơng thực tế cơng trình  Trong kết cấu tường chịu lực (hay gọi vách cứng) hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa hệ thống chịu tải trọng ngang Đây loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngồi thích hợp cho chung cư cao tầng Ưu điểm bật hệ kết cấu không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án không bị hệ thống dầm cản trở, chiều cao nhà giảm xuống Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng khơng gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả chịu lực lớn, đặc biệt tải trọng ngang  Kết cấu vách cứng có khả chịu động đất tốt Theo kết nghiên cứu thiệt hại trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 California, trận động đất tháng 12/1972 Nicaragoa, trận động đất năm 1977 Rumani… cho thấy cơng trình có kết cấu vách cứng bị hư hỏng nhẹ cơng trình có kết cấu khung bị hỏng nặng sụp đổ hồn tồn Vì giải pháp kết cấu chọn sử dụng cho cơng trình 1.6.2 Hệ kết cấu sàn  Trong cơng trình hệ sàn có ảnh hưởng lớn tới làm việc khơng gian kết cấu  Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý quan trọng Do vậy, cần phải có phân tích để lựa chọn phương án phù hợp với kết cấu cơng trình Ta xét phương án sàn sau: 1.6.2.1 Hệ sàn sườn Cấu tạo bao gồm hệ dầm sàn Ưu điểm: 14  Tính tốn đơn giản  Được sử dụng phổ biến 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 độ võng sàn lớn vượt độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng cơng trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình chịu tải trọng ngang khơng tiết kiệm chi phí vật liệu  Khơng tiết kiệm khơng gian sử dụng 1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ Cấu tạo gồm hệ dầm vng góc với theo hai phương, chia sàn thành bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách dầm không 2m Ưu điểm:  Tránh có nhiều cột bên nên tiết kiệm khơng gian sử dụng có kiến trúc đẹp, thích hợp với cơng trình u cầu thẩm mỹ cao không gian sử dụng lớn hội trường, câu lạc Nhược điểm:  Không tiết kiệm, thi công phức tạp  Khi mặt sàn rộng cần phải bố trí thêm dầm Vì vậy, khơng tránh hạn chế chiều cao dầm phải lớn để giảm độ võng 1.6.2.3 Sàn khơng dầm (khơng có mũ cột) Cấu tạo gồm kê trực tiếp lên cột Ưu điểm:       Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm chiều cao cơng trình Tiết kiệm không gian sử dụng Dễ phân chia không gian Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước Thích hợp với cơng trình có độ vừa Việc thi công phương án nhanh so với phương án sàn dầm công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn cốp pha đơn giản  Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành  Tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm cơng trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm Nhược điểm: 15  Trong phương án cột không liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phương án sàn dầm, khả chịu lực theo phương ngang phương án phương án sàn dầm, tải trọng ngang hầu hết vách chịu tải trọng đứng cột chịu  Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả chịu uốn chống chọc thủng dẫn đến tăng khối lượng sàn 1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước Ưu điểm: Ngoài đặc điểm chung phương án sàn khơng dầm phương án sàn khơng dầm ứng lực trước khắc phục số nhược điểm phương án sàn không dầm  Giảm chiều dày sàn khiến giảm khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọngngang tác dụng vào cơng trình giảm tải trọng đứng truyền xuống móng  Tăng độ cứng sàn lên, khiến cho thoả mãn yêu cầu sử dụng bình thường  Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu cốt thép ứng lực trước đặt phù hợp với biểu đồ mơmen tính tải gây ra, nên tiết kiệm cốt thép Nhược điểm: Tuy khắc phục ưu điểm sàn không dầm thơng thường lại xuất số khó khăn cho việc chọn lựa phương án sau  Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo đặt cốt thép phải xác u cầu tay nghề thi cơng phải cao hơn, nhiên với xu đại hoá điều yêu cầu tất yếu  Thiết bị giá thành cao nước chưa sản xuất 1.6.3 Kết luận Do cơng trình dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo độ an toàn vẽ mỹ quan cho hộ nên giải pháp kết cấu cơng trình lựa chọn sau:  Kết cấu móng cọc khoan nhồi, đài băng hay bè  Kết cấu sàn sườn ( bao gồm hệ dầm sàn)  Kết cấu cơng trình kết cấu tường chịu lực, bao gồm hệ thống vách cứng, tạo hệ lưới đỡ sàn nằm ẩn góc hộ Hệ thống vách cứng ngàm vào hệ đài 16 1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG Bảng 1.2 - Vật liệu sử dụng  Cường độ tối thiểu bê tơng [Trích - Bảng 13, bảng 17, TCVN 5574-2012] Rb Rbt Loại Cấp độ bền B~ Mác Eb (MPa) (MPa) (MPa) Bê tơng lót B10 ~ M150 6.0 0.57 18.0 Cọc khoan nhồi, tường vây B25 ~ M350 14.5 1.05 30.0 Móng B30 ~ M450 17.0 1.20 32.5 Dầm sàn, cầu thang 17.0 1.20 32.5 B30 ~ M450 Vách 17.0 1.20 32.5 B30 ~ M450 Bảng 1.3 – Cốt thép sử dụng  Cốt thép sử dụng [Trích - Bảng 21, bảng 28, TCVN 5574-2012] Rsc Rs Loại Ký hiệu (MPa) (MPa) Thép gân cường độ cao, Ø > 10 AIII 365 365 Thép tròn trơn, Ø ≤ 10 AI 225 225 Es (MPa) 200000 210000 1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ  Kết cấu tiếp xúc với đất Cấu kiện Tường chắn Móng Bể nước Sàn BTCT (Phần tiếp xúc với đất) Mặt bể xử lí nước thải  Kết cấu khơng tiếp xúc với đất Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ (mm) 35 35 25 20 35 Lớp bê tông bảo vệ (mm) Vách 25 Dầm BTCT 25 Sàn BTCT (không tiếp xúc với đất, môi trường) 25 1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TỐN 1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng tác động TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép 17 TCVN 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtơng cốt thép tồn khối TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 TCVN 9386-2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất TCXDVN 205 – 1998 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 195 – 1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi TCVN 10304 - 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9395 - 2012: Cọc khoan nhồi - Thi công nghiệm thu- NXB Xây dựng - Hà nội 2012 10 TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi - Phương pháp xung siêu âm xác định tính đồng bê tơng 1.9.2 Tiêu chuẩn nước Tiêu chuẩn Anh BS 8110-1997 (Dùng thiết kế Sàn, Khung phần mềm Etabs) 1.9.3 Phần mềm thiết kế nước Etabs, Safe, SAP, Autocad 1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1.10.1 Sơ tiết diện sàn  Chiều dày sàn phụ thuộc vào chiều dài nhịp tải trọng tác dụng, chọn sơ kích thước sàn theo cơng thức sau: hb  D L  hmin (cm) m Trong đó:       D= (0.8-1.4) phụ thuộc vào tải trọng m = 40 – 45 kê cạnh l = l1 : chiều dài cạnh ngắn m = 30 – 35 dầm l nhịp hmin = cm (mục 8.2.2 TCVN 5574 -2012) Vì sàn có chiều dày sàn nên chọn sàn có kích thước lớn (8.75x8.75) để chọn sơ tiết diện: Chiều dày sàn chọn sơ : hs =150 (mm) 1.10.2 Sơ tiết diện dầm  Kích thước dầm theo hai phương chọn theo quy mô công sử dụng cơng trình Tuy nhiên kích thước dầm cịn bị chi phối khơng gian chiều cao thông thủy tầng  Một số lưu ý chọn tiết diện dầm: Chiều rộng tối thiểu dầm không nhỏ 200 mm, tối đa không lớn chiều rộng cột cộng với 1.5 lần chiều cao tiết diện 18 Chiều cao tối thiểu tiết diện dầm 300 mm Tỉ số chiều cao chiều rộng dầm không lớn  Chọn tiết diện dầm dựa vào công thức kinh nghiệm:  1 1 1 hd      L      8750  (546.9  729.2)( mm)  16 12   16 12  1 1 1 1 bd      hd      700  (175  350)( mm) 4 2 4 2  Chọn tiết diện dầm biên 300x600 (mm) 1.10.3 Sơ tiết diện vách lõi thang Theo TCVN 198 – 1997 quy định:  Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái có độ cứng khơng đổi tồn chiều cao  Các lỗ (cửa) vách không làm ảnh hưởng đáng kể đến làm việc chịu tải cuả vách phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ  Độ dày thành vách (b) chọn không nhỏ 150 mm không nhỏ 1/20 chiều cao tầng 150mm    Chọn chiều dày vách: bw    Chọn bw= 300 (mm)  20 ht  20  3400  170mm 19 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 TỔNG QUAN  Thiết kế sàn nhiệm vụ trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Vấn đề đặt việc lựa chọn kết cấu sàn cho vừa hợp lý mà đảm bảo hiệu kinh tế Trong trình thiết kế, tùy vào độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý  Để đảm bảo yêu cầu trên, kết cấu sàn sườn bê tông toàn khối phương án hợp lý chọn cho cơng trình này, với chiều cao tầng thấp, để tạo không gian chọn phương án kết cấu sàn phẳng Các phần tính tốn sàn tầng điển sau:  Chọn sơ tiết diện cấu kiện  Xác định tải trọng tác dụng  Mặt sàn sơ đồ tính  Tính tốn cốt thép cho sàn  Kiểm tra độ võng sàn 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN  Tải trọng thẳng đứng gồm tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) tải trọng tạm thời (hoạt tải)  Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng thân phận cơng trình Tải trọng tạm thời tải trọng có khơng có giai đoạn q trình xây dựng  Tĩnh tải hoạt tải tính tốn dựa TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế 2.2.1 Tĩnh tải  Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng thân BTCT, trọng lượng lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị trọng lượng tường xây sàn 20 S K L 0 ... thông ngang đơn nguyên hệ thống hành lang  Hệ thống giao thông đứng thang thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03 thang máy có 02 thang máy 01 thang máy chở hàng phục vụ y tế có kích thước lớn Thang... đất nước hồ nhập với xu phát triển thời đại nên đầu tư xây dựng cơng trình nhà cao tầng thay cơng trình thấp tầng, khu dân cư xuống cấp cần thiết  Vì chung cư An Đạt Phát đời nhằm đáp ứng nhu... kiến trúc cầu thang tầng điển hình 28 Hình 3.2: Tĩnh tải hoạt tải tác dụng thang 30 Hình 3.3: Kết xuất nội lực Moment thang 30 Hình 3.4: Kết xuất lực cắt thang 31