Chung cư tân tạo 1

Hệ thống cấp nước Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tp.Hồ Chí Minh chữa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân xuống các tầng của công trìn

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tp Hồ Chí Minh, năm 2023

GVHD: ThS ĐÀO DUY KIÊN SVTH : PHẠM QUỐC HUY

CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

S K L 0 1 1 5 3 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA XÂY DỰNG

***********************

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TP Hồ Chí Minh, năm 2023

D Ự ÁN: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

GVHD: ĐÀO DUY KIÊN SVTH : PHẠM QUỐC HUY MSSV :19149132 KHÓA:2019-2023

MỤC LỤC

TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu chung: 1

1.2 Đặc điểm khí hậu ở TP.HCM 1

1.1.1 Mùa mưa : 1

1.1.2 Mùa khô : 1

1.1.3 Gió : 1

1.3 Phân khu chức năng: 1

1.4 Các hệ thống kỹ thuật khác: 2

1.4.1 Giải pháp giao thông công trình: 2

1.4.2 Hệ thống điện 2

1.4.3 Hệ thống cấp nước 2

1.4.4 Hệ thống thoát nước 2

1.4.5 Hệ thống thoát rác 3

1.4.6 Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng 3

1.4.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 3

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 4

2.1 Giải pháp thiết kế: 4

2.1.1 Giải pháp phần thân: 4

2.1.2 Phần móng: 6

2.2 Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính toán: 6

2.3 Tiêu chuẩn áp dụng: 6

2.4 Vật liệu sử dụng: 7

2.4.1 Bê tông: 7

2.4.2 Cốt thép: 7

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 8

3.1 Chọn sơ bộ kích thước cột dầm sàn: 8

3.1.1 Mặt bằng kiến trúc sàn tầng điển hình: 8

3.1.2 Thiết kế sơ bộ: 9

3.1.3 Mặt bằng bố trí dầm: 12

3.2 Xác định tải trọng: 12

3.2.1 Tĩnh tải: 12

3.2.2 Hoạt tải: 15

3.3 Mô hình kết cấu sàn bằng phần mềm SAFE: 15

3.3.1 Xây dựng mô hình sàn: 15

3.3.2 Các loại tải trọng: 16

3.3.3 Các trường hợp tải trọng: 16

3.3.4 Gán tải trọng: 17

3.4 Xác định nội lực 20

3.5 Tính toán thép cho sàn: 24

3.6 Kiểm tra độ võng: 27

3.7 Kiểm tra vết nứt: 29

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 33

4.1 Thiết kế cầu thang T1: 33

4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước: 33

4.1.2 Tải trọng tác dụng lên cầu thang: 33

4.1.3 Tổng tải 35

4.1.4 Sơ đồ tính: 35

4.1.5 Kiểm tra độ võng cho cầu thang: 37

4.1.5 Tính toán cho vế thang: 38

4.1.6 Tính toán cốt thép cho dầm D1 (dầm chiếu nghỉ): 39

4.2 Thiết kế cầu thang T2 (gần vách thang máy) 40

4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước: 40

4.2.2 Tải trọng tác dụng lên cầu thang: 40

4.1.3 Tổng tải 42

4.1.4 Sơ đồ tính: 42

4.2.5 Kiểm tra độ võng cầu thang: 44

4.2.6 Tính toán cốt thép cho vế thang: 44

CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG HỆ KHUNG 46

5.1 Mở đầu: 46

5.2 Chọn kích thước sơ bộ: 46

5.3 Tải trọng tác dụng: 46

5.3.1 Tải trọng cơ bản: 46

5.3.2 Tải gió: 46

5.3.3 Tải trọng động đất: 56

5.3.4 Tổ hợp tải trọng 62

CHƯƠNG 6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 65

6.1 Kiểm tra điều kiện chuyển vị đỉnh 65

6.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 65

6.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 66

6.4 Kiểm tra hiệu ứng bậc hai P-Delta 70

CHƯƠNG 7: Tính toán dầm tầng điển hình 73

7.1 Kết quả nội lực: 73

7.2 Tính toán cốt thép chịu lực 73

7.3 Tính toán cốt đai 75

7.4 Cấu tạo kháng chấn đối với cốt đai: 75

7.5 Tính toán đoạn neo, nối cốt thép: 76

7.6 Kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình 76

7.6.1 Tính toán cốt thép dầm chính (350x700): 76

7.6.2 Tính toán cốt thép dầm phụ (150x300): 79

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁCH CỨNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 81

8.1 Vật liệu sử dụng: 81

8.2 Kích thước sơ bộ vách: 81

8.3 Mô hình tính toán: 82

8.3 Các bước tính toán: 83

8.4 Tính toán vách đơn: 85

8.4.1 Tính toán cốt đai vách đơn: 85

8.4.2 Tính toán cốt thép dọc: 87

8.5 Tính toán cốt thép vách lõi thang (PTM): 102

8.5.1 Tính cốt thép dọc: 102

8.5.2 Tính cốt đai vách lõi thang: 120

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP 121

9.1 Vật liệu sử dụng 121

9.2 Phương pháp tính toán 122

9.3 Lý thuyết tính toán 122

9.4 Thông số đầu vào 123

9.4.1 Nội lực tính toán 123

9.4.2 Kích thước cấu kiện 123

9.4.3 Quy đổi bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương 125

9.4.4 Tính toán diện tích thép yêu cầu 125

9.4.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép và cấu tạo cốt thép 126

9.5 Tính toán thực hành ví dụ cột điển hình 127

9.5.1 Tính toán cốt thép dọc 127

9.5.2 Tính cốt đai cột 133

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 135

10.1 Điều kiện địa chất: 135

10.1.1 Thống kê địa chất: 135

10.2 Thông số cọc khoan nhồi: 137

10.2.1 Vật liệu sử dụng: 137

10.2.2 Sơ bộ kích thước: 137

10.3 Tính toán sức chịu tải của cọc: 138

10.3.1 Theo điều kiện của vật liệu: 138

10.3.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 138

10.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 140

10.3.4 Sức chịu tải theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 142

10.3.5 Sức chịu tải thiết kế 144

10.4 Tính toán móng M1( Trục 3-F): 145

10.4.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 145

10.4.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 146

10.4.3 Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc: 148

10.4.4 Kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy khối móng quy ước 148

10.4.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc: 151

10.4.6 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: 151

10.4.7 Tính cốt thép đài móng 153

10.5 Tính toán móng M2 ( dưới cột C6, Trục 4-F): 155

10.5.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 155

10.5.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 155

10.5.3 Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc: 156

10.5.4 Kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy khối móng quy ước 157

10.5.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc: 159

10.5.6 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: 160

10.5.7 Tính cốt thép đài móng 161

10.6 Tính toán móng M4( móng lõi thang): 163

10.6.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 163

10.6.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 164

10.6.3 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc 164

10.6.4 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc 165

10.6.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc: 167

10.6.6 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: 169

10.6.7 Tính cốt thép đài móng 169

TÀI LIỆU THAM KHẢO 173

MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3 1 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 13

Bảng 3 2 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 13

Bảng 3 3 Tải trọng sàn tầng hầm 14

Bảng 3 4 Tải trọng sàn tầng mái 14

Bảng 3 5 Tải trọng tường 15

Bảng 3 6 Hoặt tải phân bố trên sàn 15

Bảng 3 7 Các loại tải trọng 16

Bảng 3 8 Các combo tải trọng 16

Bảng 3 9 Kết quả tính thép sàn theo phương X 25

Bảng 3 10 Kết quả tính thép theo phương Y 26

Bảng 3 11 Trích bảng 17 - Chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép TCVN 5574-2018 30

Bảng 4 1 Tĩnh tải trên bản chiếu nghĩ 33

Bảng 4 2 Tĩnh tải trên bản thang 35

Bảng 4 3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 35

Bảng 4 4 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 38

Bảng 4 5 Tĩnh tải trên bản chiếu nghĩ 41

Bảng 4 6 Tĩnh tải trên bản thang 42

Bảng 4 7 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 42

Bảng 4 8 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 45

Bảng 5 1 Kết quả tính gió tĩnh theo phương X và phương Y 47

Bảng 5 2 Bảng hệ số chiết giảm khối lượng theo TCXD 229-1999 48

Bảng 5 3 Trích bảng 9 Giá trị giới hạn dao động của tần số riêng fL 50

Bảng 5 4 Kết quả chu kì và tấn số và phần trăm khối lượng tham gia dao động theo từng phương 50 Bảng 5 5 Bảng tính toán các thông số cho các mode 51

Bảng 5 6 Các thông số tính toán 51

Bảng 5 7 Bảng Centers of Mass and Rigidity xuất từ ETABS 52

Bảng 5 8 Kết quả tinh toán thành phần gió động theo phương Y ( Mode 1) 53

Bảng 5 9 Kết quả tinh toán thành phần gió động theo phương X ( Mode 2) 54

Bảng 5 10 Giá trị của  để tính toán Ei 56

Bảng 5 11 Các giá trị 2,i đối với các loại nhà 56

Bảng 5 12 Các trường hợp tải trọng tác dụng 62

Bảng 5 13 Bảng tổ hợp các tải trọng trung gian 62

Bảng 5 14 Bảng tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 62

Bảng 5 15 Bảng tổ hợp tải trọng tính toán 63

Bảng 6 1 Bảng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 65

Bảng 6 2 Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng theo phương X và Y 68

Bảng 6 3 Bảng kiểm tra hiệu ứng P-Delta 72

Bảng 7 1 Tính toán cốt thép dầm chính theo phương X 77

Bảng 7 2 Tính toán cốt thép dầm chính theo phương Y 78

Bảng 7 3 Tính toán cốt thép dầm phụ theo phương X 79

Bảng 7 4 Tính toán cốt thép dầm phụ phương Y 80

Bảng 8 1 Bảng thông số vật liệu bê tông cho vách 81

Bảng 8 2 Bảng thông số vật liệu cốt thép dọc 81

Bảng 8 3 Bảng thông số vật liệu cốt thép ngang 81

Bảng 8 4 Kết quả tính toán cốt thép vách vùng biên P1-3 90

Bảng 8 5 Kết quả tính toán cốt thép vùng biên vách P2-3 91

Bảng 8 6 Kết quả tính toán cốt thép vùng biên vách P3-3 92

Bảng 8 7 Kết quả tính toán cốt thép vùng biên vách P1-F 93

Bảng 8 8 Kết quả tính toán cốt thép vùng biên vách P2-F 94

Bảng 8 9 Kết quả tính toán cốt thép vách vùng biên P3-F 95

Bảng 8 10 Kết quả tính toán thép vùng giữa vách P1-3 96

Bảng 8 11 Kết quả tính toán cốt thép vùng giữa vách P2-3 97

Bảng 8 12 Kết quả tính toán cốt thép vùng bụng vách P3-3 98

Bảng 8 13 Kết quả tính toán cốt thép vùng giữa P1-F 99

Bảng 8 14 Kết quả tính toán cốt thép vùng giữa vách P2-F 100

Bảng 8 15 Kết quả tính toán cốt thép vùng giữa vách P3-F 101

Bảng 8 16 Kết quả tính toán cốt thép vách lõi thang 103

Bảng 9 1 Bảng thông số vật liệu bê tông cho cột 121

Bảng 9 2 Bảng thông số vật liệu cốt thép dọc 122

Bảng 9 3 Bảng thông số vật liệu cốt thép ngang 122

Bảng 9 4 Bảng tính cốt thép dọc cột C2 130

Bảng 9 5 Bảng tính cốt thép dọc cột C6 131

Bảng 9 6 Bảng tính cốt thép dọc cột C10 132

Bảng 10 1 Bảng phân bố địa chất 135

Bảng 10 2 Phân loại các lớp đất 135

Bảng 10 3 Thành phần hạt 135

Bảng 10 4 Bảng thống kê chỉ tiêu cơ lý của đất 136

Bảng 10 5 Vật liệu sử dụng 137

Bảng 10 6 Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 140

Bảng 10 7 Sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ của cọc 142

Bảng 10 8 Sức kháng bên cọc của cọc thường 144

Bảng 10 9 So sánh 2 phương pháp tính 148

Bảng 10 10 Kết quả tính toán cốt thép móng M1 154

Bảng 10 11 Tính toán cốt thép móng M2 162

Bảng 10 12 Tính lún cho móng M4 168

Bảng 10 13 Kết quả tính toán cốt thép móng M4 172

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3 1 Mặt bằng sàn tầng 10 8

Hình 3 2 Mặt bằng 3D sàn tầng 10 9

Hình 3 3 Mặt bằng bố trí dầm tầng 10 12

Hình 3 4 Cấu tạo sàn điển hình 12

Hình 3 5 Cấu tạo sàn vệ sinh 13

Hình 3 6 Mô hình sàn tầng 10 bằng phần mềm Safe 16

Hình 3 7 Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng lên sàng (SDL) 17

Hình 3 8 Tải trọng tường xây (WL) 18

Hình 3 9 Hoạt tải <2 kN/m2 tác dụng lên sàn (LL1) 19

Hình 3 10 Hoạt tải >2 tác dụng lên sàn (LL2) 20

Hình 3 11 Mặt bằng Strip theo phương X 21

Hình 3 12 Mặt bằng Strip theo phương Y 22

Hình 3 13 Nội lực dãy Strip A - phương X 23

Hình 3 14 Nội lực dãy Strip B - phương Y 24

Hình 4 1 Tĩnh tải tiểu chuẩn các lớp hoàn thiện SDL (kN/m) 36

Hình 4 2 Hoạt tải tiểu chuẩn sử dụng LL(kN/m) 36

Hình 4 3 Biểu đồ moment vế thang 37

Hình 4 4 Biểu đồ phản lực gối tựa 37

Hình 4 5 Độ võng cầu thang T1 38

Hình 4 6 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 39

Hình 4 7 Momen dầm chiếu nghỉ 39

Hình 4 8 Lực cắt dầm chiếu nghỉ 39

Hình 4 9 Tĩnh tải tiểu chuẩn các lớp hoàn thiện SDL (kN/m) 43

Hình 4 10 Hoạt tải tiểu chuẩn sử dụng LL(kN/m) 43

Hình 4 11 Biểu đồ moment vế thang 43

Hình 4 12 Biểu đồ phản lực cắt 44

Hình 4 13 Độ võng cầu thang 44

Hình 5 1 Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió lên công trình 48

Hình 5 2 Khai báo hệ số Mass Source Data trong ETABS 49

Hình 5 3 Các dạng dao động riêng cơ bản của công trình 49

Hình 5 4 Khai báo phổ phản ứng do Etabs tự động thiết lập theo TCVN 9386-2012 60

Hình 7 1 Mặt bằng tên dầm tầng điển hình (Tầng 10) 73

Hình 7 2 Biểu đồ moment dầm tầng điển hình – Tầng 10 (ComboBao) 73

Hình 7 3 Biểu đồ moment, lực cắt của dầm B20 74

Hình 7 4 Cốt thép dọc và đai trong vùng tới hạn của dầm 76

Hình 7 5 Biểu đồ lực cắt V2 vách phẳng trục D 86

Hình 8 1 Nội lực phát sinh trong vách 82

Hình 8 2 Sơ đồ tính vách theo vùng biên chịu moment 83

Hình 8 3 Vách tính toán 85

Hình 8 4 Pier vách lõi thang 102

Hình 9 1 Cột trục 3 và trục F 121

Hình 9 2 Tiết diện cột chịu lệch tâm xiên 123

Hình 10 1 Biểu đồ xác định hệ số aP và fL 143

Hình 10 2 Mặt bằng móng M1 146

Hình 10 3 Phản lực đầu cọc móng M1 147

Hình 10 4 Tháp xuyên thủng móng M1 152

Hình 10 5 Moment theo phương X và Y móng M1 154

Hình 10 6 Mặt bằng móng M2 155

Hình 10 7 Phản lực đầu cọc móng M2 156

Hình 10 8 Tháp xuyển thủng móng M2 160

Hình 10 9 Moment theo phương X và Y móng M2 162

Hình 10 10 Mặt bằng móng M4 163

Hình 10 11 Kết quả phản lực đầu cọc móng M4 từ mô hình Safe 164

Hình 10 12 Tháp xuyên thủng móng M4 169

Hình 10 13 Moment theo phương X móng M4 170

Hình 10 14 Monent theo phương Y móng M4 171

1

TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu chung:

Tên công trình: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

Chức năng sử dụng của công trình là cho thuê hay bán cho người có nhu cầu về nhà ở, tầng hầm dùng để làm nơi chứa xe

Địa chỉ: QUẬN BÌNH TÂN - TP HỒ CHÍ MINH

Quy mô công trình gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ, 18 tầng điển hình, 1 tầng thượng Chiều cao công trình: 63m tính từ mặt đất tự nhiên

Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)

Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

1.1.2 Mùa khô : từ tháng 12 đến tháng 4 có

Nhiệt độ trung bình : 27oC

Nhiệt độ cao nhất : 40oC

1.1.3 Gió :

Thông thường trong mùa khô :

Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

Gió Đông : chiếm 20% - 30%

Thông thường trong mùa mưa :

Gió Tây Nam : chiếm 66%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.3 Phân khu chức năng:

2

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy, … Hệ thống hồ chứa nước được đặt ở góc của tầng hầm

- Tầng 1 được sử dụng làm siêu thị phục vụ nhu cầu trong tòa nhà, phòng sinh hoạt chung của các hộ, nơi làm việc của ban quản lý siêu thị, phòng bảo vệ

- Các tầng trên được sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê Chiều cao tầng là 3.5m Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

- Công trình có 4 thang máy và 4 thang bộ đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển của toàn bộ khu chung cư

1.4 Các hệ thống kỹ thuật khác:

1.4.1 Giải pháp giao thông công trình:

Hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có ba thang máy và hai thang bộ Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi người

1.4.2 Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp 2 nguồn: lưới điện T.p HCM và máy phát điện

có công suất 150 kVA (kèm theo 1 máy biến áp tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây

ra tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt)

Toàn bộ đường dây điện đi ngầm (được tiến hành lắp đặt động thời với lúc thi công) Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A÷80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

o An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh

o Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố

Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các ren nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông và trên trần nhà

1.4.4 Hệ thống thoát nước

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính Φ=140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống

1.4.6 Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng

Các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

1.4.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và được bố trí ở hành lang, cầu thang….theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của thành phố Hồ Chí Minh

Bố trí hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi, các sảnh… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

4

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Giải pháp thiết kế:

2.1.1 Giải pháp phần thân:

2.1.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì: + Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng

+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

+ Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc

kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ

đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn) Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu tải trong ngang khá tốt Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung

Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn

Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng

Lựa chọn kết cấu cho công trình CHUNG CƯ TÂN TẠO

 Căn cứ vào quy mô công trình và mặt bằng kiến trúc hẹp vì vậy hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là:

5

- Hệ tường chịu lực bao gồm các cột BTCT kết hợp với vách (lồng thang máy) để chịu toàn

bộ tải trong đứng và tải trọng ngang Vách thang máy bằng BTCT có bề dày 300 mm Các cột BTCT có kích thước được thay đổi trên chiều cao công trình Hệ kết cấu dầm - sàn là sàn bê tông cốt thép có bề dày là 150 mm kết hợp với các dầm

- Dầm - Sàn tầng hầm: chọn chiều dày 300mm kết hợp với đà kiềng, bê tông cấp độ bền B30 có phụ gia chống thấm

2.1.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh

tế của công trình Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm 30 – 40 % khối lượng

bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới

Hệ sàn sườn: Cấu tạo gồm hệ dầm và bản sàn

+ 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 Không tiết kiệm không gian sử dụng

Sàn không dầm: Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

+ Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được

không gian sử dụng Dễ phân chia không gian Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng tương đối đơn giản

+ Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành

khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, vì vậy khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn so với phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng

Sàn không dầm ứng lực trước

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước

+ Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí do giảm chiều dày sàn và chiều cao tầng, cho phép sử dụng

với các công trình có nhịp lớn và linh động trong việc bố trí mặt bằng kiến trúc Giảm thời gian xây dựng do tháo dỡ ván khuôn sớm, dễ dàng lắp đặt các hệ thống kỹ thuật

+ Nhược điểm: Tính toán phức tạp, thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Tấm panel lắp ghép

6

Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất trong nhà máy Các tấm này được vận chuyển

ra công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và đổ bê tông bù

+ Ưu điểm: Khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu + Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

Sàn bê tông Bubbledeck

Bản sàn bê tông Bubbledeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp vào hệ cột, vách chịu lực,

sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

+ Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt

bằng Tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15 m mà không cần ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực Giảm thời gian thi công và các chi phí kèm theo

+ Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ

biến Khả năng chịu uốn, chịu cắt giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng chiều dày

Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí dầm trực giao

2.1.2 Phần móng:

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm:

- Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc

ly tâm ứng suất trước

- Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè…

Các phương án móng cần phải được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa chất thuỷ văn của từng khu vực

=> Do đó , đồ án sinh viên lựa chọn móng cọc khoan nhồi

2.2 Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính toán:

- Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS, SAFE

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

2.3 Tiêu chuẩn áp dụng:

- Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng

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

+ TCVN 5574- 2012 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép;

+ TCXD 198- 1997 Nhà cao tầng –Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối;

+ TCXD 10304-2012: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế;

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

+ TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất;

7

2.4 Vật liệu sử dụng:

2.4.1 Bê tông:

- Bê tông có cấp độ bền B30 với các thông số tính toán như sau:

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Eb = 32500 MPa

2.4.2 Cốt thép:

- Cốt thép loại CB240-T (đối với cốt thép có Ø ≤ 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 210 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 210 MPa

+ Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 170 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa

- Cốt thép loại CB400-V (đối với cốt thép có Ø > 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 350 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 350 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa

    Trong đó:

+ l0 là chiều cao tính toán của vách (cột) l0=0.7h

+   bán kính giới hạn đối với cột vách   31

- Sơ bộ kích thước cột theo công thức: t

+ N là lực nén tác dụng lên vách (cột) xác định theo diện tích truyền tải

+ Rb cường độ chiệu nén của bê tông Bê tông B30 có Rb =17Mpa

 Do chưa có số liệu cụ thể nên ta lấy: N=q.n.Fs (kN)

+ Với n là số tầng, q là tải trọng (Tĩnh tải + hoạt tải) tác dụng lên dầm sàn tính trung bình trên 1m2 tầng (Theo giáo trình của thầy Nguyễn Đình Cống, q chọn theo kinh nghiêm phụ thuộc vào chiều dày sàn như sau:

 Với công trình có chiều dày sàn bé (hs = 10 ÷ 14 (cm) và có kể đến các lớp cấu tạo của sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé thì ta nên chọn:

- Bên trên sơ bộ cho toàn bộ công trình từ tầng hầm đến tầng mái để mô hình Tiết diện cấu kiện sau khi chạy nội lực xong từ Etabs ta sẽ điều chỉnh tiết diện lại một lần nữa để phù hợp với công trình của như giảm khối lượng bê tông

hmin = 40mm đối với sàn mái

hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất

11

hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ

Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức sau: hs DL 1

m



Với: D = (0.8 – 1.4) hệ số xét đến tải trọng lên sàn

m = (30 – 35) đối với bản sàn làm việc 1 phương

m = (40 – 45) đối với bản sàn làm việc 2 phương

- Gồm cấu tạo các lớp hoàn thiện sàn:

Hình 3 4 Cấu tạo sàn điển hình

13

Hình 3 5 Cấu tạo sàn vệ sinh

- Sàn nhà vệ sinh có cao trình giảm 50mm so với cao trình sàn để tạo dốc thu nước

Bảng 3 1 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình

ST

T Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số

vượt tải

Tĩnh tải tính toán

Bảng 3 2 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh

ST

T Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số

vượt tải

Tĩnh tải tính toán

Bảng 3 3 Tải trọng sàn tầng hầm

ST

T Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số

vượt tải

Tĩnh tải tính toán

Bảng 3 4 Tải trọng sàn tầng mái

TẢI TRỌNG SÀN TẦNG MÁI

Cấu tạo sàn thường

Bề dày

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

Tổng tải tiêu chuẩn quy đổi (n = 1.1) 2.16

 Tải tường xây

- Tải tường được tính toán theo công thức:

15

gtt = n × qt × ht

- Tường xây trên sàn thì tải trọng tường phân bố theo chiều dài dầm None

- Tường xây trên dầm thì truyền tải trọng vào dầm

Bảng 3 5 Tải trọng tường

TẢI TRỌNG TƯỜNG XÂY Trọng Lượng riêng tường gạch 18 kN/m3 (n = 1.1) Loại tường Chiểu cao tường Tải tiêu chuẩn Tải tính toán

- Theo Bảng 3 TCVN 2737:1995 hoạt tải sử dụng, sửa chữa lấy như sau:

Bảng 3 6 Hoặt tải phân bố trên sàn

Hoạt tải tiêu chuẩn kN/m2

Hệ số vượt tải

n

Hoạt tải tính toán kN/m2

2 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 1.2 3.6

16

Hình 3 6 Mô hình sàn tầng 10 bằng phần mềm Safe

3.3.2 Các loại tải trọng:

Bảng 3 7 Các loại tải trọng

SDL Super Dead Tải hoàn thiện tiểu chuẩn

WL Dead Tải trọng tường tiêu chuẩn

LL1 Live Hoạt tải tiêu chuẩn toàn phần < 2 kN/

LL2 Live Hoạt tải tiêu chuẩn toàn phần > 2 kN/

3.3.3 Các trường hợp tải trọng:

Bảng 3 8 Các combo tải trọng

ComboTT Add 1.1DL+1.2SDL+1.1WL+1.3LL1+1.2LL2 Tính thép sàn

ComboCV Add 1DL+1SDL+1WL+1LL1+1LL2 Kiểm tra vòng đàn hồi

17

3.3.4 Gán tải trọng:

Hình 3 7 Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng lên sàng (SDL)

18

Hình 3 8 Tải trọng tường xây (WL )

19

Hình 3 9 Hoạt tải <2 kN/m2 tác dụng lên sàn (LL1)

20

Hình 3 10 Hoạt tải >2 tác dụng lên sàn (LL2)

3.4 Xác định nội lực

21

Hình 3 11 Mặt bằng Strip theo phương X

22

Hình 3 12 Mặt bằng Strip theo phương Y

23

Hình 3 13 Nội lực dãy Strip A - phương X

24

Hình 3 14 Nội lực dãy Strip B - phương Y

3.5 Tính toán thép cho sàn:

- Tính thép cho 1m bề rộng sàn với tiết diện b×h = 1000×150(mm)

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 20 => h0 = 150 – 20 = 130 mm

Bảng 3.9 Trích Bảng M1-TCVN 5574-2018 Độ võng giới hạn theo phương đứng fu

- Kết quả phân tích độ võng sàn bằng SAFE:

28

Hình 3 15 Độ võng đàn hồi của sàn

30

Bảng 3 11 Trích bảng 17 - Chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép TCVN 5574-2018

- Bề rộng vết nứt kiểm tra bằng phần mềm SAFE: