Dự án chung cư An Hải

Vì công năng chính công trình là cho thuê căn hộ nên tang hầm phần lớn dành cho việc để xe đi lại, các phòng kĩ thuật hợp lý, hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí sao cho người sử d

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

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

DỰ ÁN CHUNG CƯ AN HẢI

GVHD: TS NGUYỄN THẾ ANH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2018

S K L 0 0 6 9 6 0

SVTH : NGUYỄN ĐỨC VIÊN MSSV: 14149212

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2018



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DỰ ÁN CHUNG CƯ AN HẢI

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2018

DỰ ÁN CHUNG CƯ AN HẢI

i

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các anh, các bạn đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp vào luận văn này:

Thầy Tiến sĩ Nguyễn Thế Anh Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này, em đã nhận

được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình từ thầy Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy truyền đạt

sẽ là hành trang và nền tảng để em tiếp tục theo đuổi công việc sau này

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2018

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Viên

In second objective, design main structure, finite element method software ETABS is used to model analytically structural model By combining frame system to wall system, the horizontal displayments at the top of the building are decreased, the energy dissipation of building when suffering dynamic loads is lost faster, so that structures work more effectively More over, the sustainability still maintained The elements are designed after analysing behavior of the model concluding: wall, beam Internal loads from each elements is transported to EXCEL to calculate area of reinforcement that is requirement

In third objective, Design foundation is devide into two part:

- Part 1: Design pile (pile length, pile diameter, bear capacity of pile )

- Part 2: Design pile foundation with pile has been design at part 1, using SAFE sftware to design and Autocad software to detail shop drawing

In final objective, construction bored pile foundation Autocad software is used for detailing, 2D drawing that solution

iii

SUMMARY OF CAPTION PROJECT 2014 – 2018

INITIAL INFORMATION

 Architectural Drawings

 Soil Investigation Drawings

1 Content of theoretical and computational

a Architecture

 Edit and complete architectural drawings with the suggestion of instructor by AUTOCAD

SOFTWARE

b Structural Engineering

 Design typical Floor

 Design typical Stair

 Design typical Beam

 Design R.C Wall

 Build up model, calculate, design the R.C Frame (Beam, R.C Wall/Pier) by ETABS

SOFTWARE

c Foundation

 Investigation, analysis, evalute soil and load effect to foundation

 Choose the solution foundation

 Bored Pile Foundation

d Explanation & Drawing

 01 Appendix and 01 Data sheet

 23 A1 Drawings (7 Architeture, 9 Structural Engineering, 3 Foundation)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

ABSTRACT ii

SUMMARY OF CAPTION PROJECT 2014 – 2018 iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ ix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1

1.1 Tên dự án 1

1.2 Quy mô dự án 1

1.3 Địa điểm xây dựng 1

1.4 Công năng công trình 2

1.5 Giải pháp kiến trúc công trình 2

1.6 Các giải pháp kĩ thuật khác 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 5

2.1 Giải pháp thiết kế 5

2.1.1 Giải pháp thiết kế theo phương đứng 5

2.1.2 Giải pháp thiết kế theo phương ngang 6

2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng 7

2.2 Cơ sở thiết kế 7

2.2.1 Hồ sơ khảo sát và thiết kế 7

2.2.2 Quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế 7

2.2.3 Phần mềm sử dụng 8

2.3 Vật liệu sử dụng 8

2.3.1 Bê tông 8

2.3.2 Cốt thép 8

2.3.3 Lớp bê tông bảo vệ (Theo TCVN 5574 – 2012) 9

2.4 Sơ bộ tiết diện 9

2.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn (TCVN 5574-2012) 9

2.4.2 Kích thước vách (Điều 3.4.1-TCXD 198:1997) 9

2.4.3 Sơ bộ kích thước cột 9

2.4.4 Sơ bộ kích thước dầm 13

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 15

3.1 Mặt bằng sàn 15

3.2 Tải trọng tác dụng 15

3.2.1 Tĩnh tải 15

3.2.2 Hoạt tải 18

3.3 Tổ hợp tải trọng 18

3.4 Mô hình sàn 20

3.5 Phân tích, kiểm tra mô hình 20

3.5.1 Chia dải Strip 20

3.5.2 Kết quả nội lực 21

3.5.3 Kiểm tra chuyển vị 23

v

3.5.3.1 Kiểm tra độ võng đàn hồi 23

3.5.3.2 Kiểm tra độ võng dài hạn 23

3.6 Tính toán – bố trí cốt thép 24

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 26

4.1 Mặt bằng cầu thang 26

4.2 Cấu tạo cầu thang 26

4.3 Tải trọng 26

4.3.1 Tĩnh tải 27

4.3.2 Hoạt tải 28

4.4 Sơ đồ tính và nội lực 28

4.5 Tính toán – bố trí cốt thép cầu thang 30

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG 32

5.1 Phương án kết cấu – mô hình khung không gian 32

5.2 Tải trọng và tổ hợp tải trọng 32

5.2.1 Tĩnh tải 32

5.2.1.1 Tĩnh tải các lớp hoàn thiện 32

5.2.1.2 Tĩnh tải tường 33

5.2.1.3 Tĩnh tải bể nước mái 33

5.2.1.4 Tĩnh tải cầu thang 33

5.2.2 Hoạt tải 34

5.2.3 Gió tĩnh 34

5.2.4 Gió động 36

5.2.5 Động Đất 41

5.2.5.1 Khái quát 41

5.2.5.2 Thông số về công trình 41

5.2.5.3 Khối lượng tham gia dao động trong động đất 44

5.2.6 Tổ hợp tải trọng 44

5.3 Kiểm tra ổn định tổng thể của công trình 46

5.3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 46

5.3.2 Kiểm tra chuyển vị tương đối của các tầng 47

5.3.3 Kiểm tra ổn định gia tốc của gió động 48

5.3.4 Kiểm tra tính đúng đắn của mô hình 49

5.4 Tính toán – thiết kế hệ dầm tầng 21 50

5.4.1 Mặt bằng hệ dầm 50

5.4.2 Tính toán cốt thép dọc 50

5.4.3 Neo và nối cốt thép 52

5.4.4 Cấu tạo kháng chấn 53

5.4.5 Kết quả tính toán – bố trí cốt thép dầm 53

5.5 Tính toán – thiết kế cột 54

5.5.1 Cốt thép dọc 54

5.5.2 Kết quả tính toán – bố trí cốt thép cột khung trục 4 và khung trục E 58

5.6 Tính toán – thiết kế vách 59

5.6.1 Các phương pháp tính cốt thép dọc cho vách 59

5.6.2 Phương pháp vùng biên chịu moment 59

5.6.3 Ví dụ tính toán 61

5.6.4 Tính toán thiết kế vách thang máy 62

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 63

6.1 Số liệu địa chất công trình 63

6.2 Tính toán phương án móng cọc khoan nhồi 65

6.2.1 Thống kê cọc khoan nhồi 65

6.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi D800 66

6.2.3 Sức chịu tải thiết kế 74

6.2.4 Sơ bộ số lượng cọc 75

6.2.5 Mặt bằng bố trí móng cọc 77

6.2.6 Xác định độ cứng cọc 77

6.3 Tính toán – thiết kế hệ móng 78

6.3.1 Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc trong đài 78

6.3.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M1 79

6.3.3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M12 87

6.3.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M8 97

6.3.5 Thiết kế móng cọc khoan nhồi lõi thang máy 107

CHƯƠNG 7: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 117

7.1 Số liệu địa chất công trình 117

7.2 Các bước tiến hành thi công 117

7.2.1 Định vị tim cọc 118

7.2.2 Hạ ống vách (ống casine) 119

7.2.3 Khoan tạo lỗ 120

7.2.4 Nạo vét hố khoan 123

7.2.5 Thi Công cốt thép 123

7.2.6 Hạ ống tremic 125

7.2.7 Công tác thổi rửa đáy lỗ khoan 126

7.2.8 Công tác đổ bê tông 127

7.2.9 Lấp đầu cọc (Đối với cọc đại trà) 129

7.2.10 Rút ống vách 129

7.2.11 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 129

7.3 Công tác phá đầu cọc 132

7.4 Các sự cố điển hình và cách xử lý phòng ngừa 132

7.4.1 Sự cố không rút được đầu khoan cọc nhồi lên 132

7.4.2 Sự cố không rút được ống vách lên trong phương pháp thi công có ống vách 133

7.4.3 Sự cố sập vách hố khoan 133

7.4.4 Sự cố trồi cốt thép khi đổ bê tông 135

vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1: Bê tông được sử dụng ……… 8

Bảng 2-2: Cốt thép được sử dụng ……….8

Bảng 2-3: Phân loại thép theo giới hạn chảy ……… 9

Bảng 2-4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép ……… 9

Bảng 2-5: Sơ bộ kích thước cột C1, D1, A1, F1 ………10

Bảng 2-6: Sơ bộ kích thước cột A2, F2, B1, E1 ……….11

Bảng 2-7: Sơ bộ kích thước cột E2, C2, D2, B4, B2 ……… 11

Bảng 2-8: Sơ bộ kích thước cột A4, F4 ……… 12

Bảng 2-9: Sơ bộ kích thước cột E4 ……….13

Bảng 3-1: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình ……… …16

Bảng 3-2: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng mái ……….16

Bảng 3-3: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh ……….17

Bảng 3-4: Tải trọng quy đổi sàn điển hình và sàn vệ sinh ……… 17

Bảng 3-5: Tải kính, tải tường ……… 17

Bảng 3-6: Tải tường phân bố đều lên sàn ……… 18

Bảng 3-7: Hoạt tải ……… ……18

Bảng 3-8: Các loại hình tải trọng (Load Pattems) ……… 18

Bảng 3-9: Các trường hợp tải trọng (Load Cases) ……… 19

Bảng 3-10: Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations) ……….…… 19

Bảng 4-1: Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang nghiêng ………27

Bảng 4-2: Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ ……… 28

Bảng 4-3: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang ……… 30

Bảng 5-1: Tải tường tầng mái ……….33

Bảng 5-2: Tải trọng các cấu kiện của bể nước ………33

Bảng 5-3: Hoạt tải phân bố đều lên sàn ……….…….34

Bảng 5-4: Tải trọng gió tĩnh ………35

Bảng 5-5: Chu kỳ và tần số của các mode dao động ……… 37

Bảng 5-6: Tải trọng gió động tính toán theo phương X ứng với mode 1 ………38

Bảng 5-7: Tải trọng gió động tính toán theo phương Y ứng với mode 2 ………39

Bảng 5-8: Tải trọng gió động tính toán theo phương Y ứng với mode 5 ………39

Bảng 5-9: Tổng hợp tải trọng gió động tính toán gán vào tâm khối lượng ………40

Bảng 5-10: Giá trị tham chiếu (mục 3.2.2.2 TCVN 9386:2012) ………42

Bảng 5-11: Phổ hiết kế dùng phân tích đàn hồi ……… 43

Bảng 5-12: Các trường hợp tải trọng ……… 44

Bảng 5-13: Tổ hợp tải trọng ……….… 44

Bảng 5-14: Tổng hợp chuyển vị đỉnh công trình ……….………46

Bảng 5-15: Tổng hợp chuyển vị lệch tầng ……….……… 48

Bảng 5-16: Tổ hợp kiểm tra ổn định gia tốc gió động ……….………48

Bảng 5-17: Bảng công thức……… ……… 55

Bảng 5-18: Bảng nội lực cột C3, tầng 1, khung trục 4 ……… …57

Bảng 5-19: Nội lực vách P1 – Tầng 20 ………61

Bảng 6-1: Bảng thống kê địa chất ………64

Bảng 6-2: Thống kê các chỉ số cọc khoan nhồi ……… 66

Bảng 6-3: Hệ số tỷ lệ từng lớp đất ……… 67

Bảng 6-4: Bảng sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất dính (móng thang máy) …… 68

Bảng 6-5: Bảng sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất rời (móng thang máy) ……….69

Bảng 6-6: Bảng sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất dính (móng cột) ……… 69

Bảng 6-7: Bảng sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất rời (móng cột) ……….70

Bảng 6-8: Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ đất nền (móng lõi thang máy) ……… 72

Bảng 6-9: Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ đất nền (móng cột) ………72

Bảng 6-10: Sức kháng ma sát theo thí nghiệm SPT (móng lõi thang) ……… 73

Bảng 6-11: Sức kháng ma sát theo thí nghiệm SPT (móng cột) ……….…73

Bảng 6-12: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ……….….75

Bảng 6-13: Số lượng cọc sơ bộ trong móng ……….… 76

Bảng 6-14: Giá trị nội lực cần xét truyền xuống móng M1 ……….79

Bảng 6-15: Kết quả Pmax(j), Pmin(j) cho móng M1 ……….…79

Bảng 6-16: Bảng biểu đồ quan hệ e-p ……….…82

Bảng 6-17: Bảng tính lún móng M1 ……….……… 84

Bảng 6-18: Kết quả tính toán cốt thép móng M1 ……… 86

Bảng 6-19: Giá trị nội lực cần xét truyền xuống móng M12 ……… 88

Bảng 6-20: Bảng biểu đồ quan hệ e-p ……….91

Bảng 6-21: Bảng tính lún móng M12 ……… …93

Bảng 6-22: Kết quả tính toán cốt thép móng M12 ……… …96

Bảng 6-23: Giá trị nội lực cần xét truyền xuống móng M8 ……….…………97

Bảng 6-24: Tọa độ các cọc móng M8 ……….………97

Bảng 6-25: Kết quả Pmax(j), Pmin(j) cho móng M8 ……….…………98

Bảng 6-26: Bảng biểu đồ qun hệ e-p ……….…………101

Bảng 6-27: Bảng tính lún móng M8 ……… 103

Bảng 6-28: Kết quả tính toán cốt thép móng M8 ……….…… 106

Bảng 6-29: Biểu đồ quan hệ e-p ……….………110

Bảng 6-30: Bảng tính lún móng thang máy ……….……… 112

Bảng 6-31: Kết quả tính toán cốt thép móng thang máy ……….… 116

ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Hình 1-1: Mặt bằng tổng thể công trình ……… ……… … 1

Hình 2-1: Diện truyền tải Fs của sàn lên cột ……….10

Hình 3-1: Mặt bằng kiến trúc sàn ……….15

Hình 3-2: Cấu tạo sàn tầng điển hình ……… 15

Hình 3-3: Cấu tạo sàn nhà vệ sinh ……… ….16

Hình 3-4: Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn ……… 19

Hình 3-5: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE ……… 20

Hình 3-6: Dải strip theo phương X ……… 20

Hình 3-7: Dải strip theo phương Y ……… 20

Hình 3-8: Moment M11 theo phân bố sàn ………21

Hình 3-9: Moment M22 theo phân bố sàn ………21

Hình 3-10: Moment dải Strip theo phương X ……… 22

Hình 3-11: Moment dải Strip theo phương Y ……… 22

Hình 3-12: Độ võng đàn hồi của sàn ……….23

Hình 3-13: Độ võng dài hạn của sàn ……….…24

Hình 3-14: Mặt cắt bố trí thép sàn tầng điển hình ……….…25

Hình 4-1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang ……… 26

Hình 4-2: Các lớp cấu tạo bản thang ……….26

Hình 4-1: Sơ đồ tính vế 1, vế 2 của cầu thang ……….….28

Hình 4-4: Tĩnh tải, hoạt tải tính toán ……….29

Hình 4-5: Chuyển vị của cầu thang ……… 29

Hình 4-6: Mô men của cầu thang ……… …29

Hình 4-7: Mặt cắt bố trí thép của cầu thang ……… …31

Hình 5-1: Mô hình khung không gian bằng phần mềm ETABS ……… 32

Hình 5-2: Nội lực cầu thang tác dụng lên khung ……….…… 34

Hình 5-3: Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình ……… ……36

Hình 5-4: Biểu đồ biểu hiện phổ phản ứng ……….… 43

Hình 5-5: Chuyển vị ngang tại đỉnh (tổ hợp CV5 lớn nhất trong 6 tổ hợp) ……… ………46

Hình 5-6: Moment, lực cắt hệ khung trục D ……….………49

Hình 5-7: Mặt bằng bố trí dầm ……….……….50

Hình 5-8: Mặt cắt bố trí thép dầm B83 ……… ……….……….52

Hình 5-9: Sơ đồ nén lệch tâm xiên ……….……… 54

Hình 5-10: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách ……… 59

Hình 5-11: Mặt cắt bố trí thép vách P1…… ………62

Hình 6-1: Địa chất móng cọc khoan nhồi ……… … 65

Hình 6-2: Mặt bằng cột tầng hầm……….……….75

Hình 6-3: Mặt bằng bố trí móng phương án cọc khoan nhồi ……….…… 77

Hình 6-4: Mặt bằng móng M1 ……… … 79

Hình 6-5: khối móng quy ước móng M1 ……… 80

Hình 6-6: Biểu đồ quan hệ e-p ……… 83

Hình 6-7: tháp nén thủng móng M1 ……… 85

Hình 6-8: Moment dương lớn nhất móng M1 phương X (COMB20) ……… 86

Hình 6-9: Mặt bằng móng M12 ……… … 87

Hình 6-10: Khối móng quy ước móng M12 ……… … 89

Hình 6-11: Biểu đồ quan hệ e-p ………92

Hình 6-12: Tháp nén thủng móng M12 góc nghiêng 45° ……… … 94

Hình 6-13: Tháp nén thủng móng M12 góc nghiêng lớn hơn 45° ……….…… 95

Hình 6-14: Moment dương lớn nhất móng M12 phương X, Y ……… 96

Hình 6-15: Mặt bằng móng M8 ………97

Hình 6-16: Khối móng quy ước móng M8 ……… 99

Hình 6-17: Biểu đồ quan hệ e-p ……… 102

Hình 6-18: Tháp nén thủng móng M8 góc nghiêng 45° ……… …… 104

Hình 6-19: Tháp nén thủng móng M8 góc nghiêng lớn hơn 45° ……… …… 105

Hình 6-20: Moment dương lớn nhất móng M8 phương X ………106

Hình 6-21: Moment dương lớn nhất móng M8 phương Y ……… ….106

Hình 6-22: Mặt bằng móng lõi thang ……… ………107

Hình 6-23: Phản lực đầu cọc móng lõi thang ……… 107

Hình 6-24: Biểu đồ quan hệ e-p ……….….110

Hình 6-25: Tháp nén thủng móng thang máy góc nghiêng 45° ……… ……113

Hình 6-26: Tháp nén thủng móng thang máy góc nghiêng lớn hơn 45° ……… … 114

Hình 6-27: Moment dải Strip theo phương X (COMB7), phương Y (COMB9) ………115

Hình 6-28: Mặt cắt bố trí thép móng thang máy ……….…………116

Hình 7-1: Sơ đồ thi công cọc khoan nhồi ……… 118

Hình 7-2: Xác định tim cọc ……….119

Hình 7-3: Khoan tạo lỗ, bơm dung dịch Bentonite giữ thành ……….121

Hình 7-4: Công tác khoan tạo lỗ ……….123

Hình 7-5: Thi công cốt thép ……… 125

Hình 7-6: Ống Tremie, ống thổi rửa, lắp ống thổi rửa hố khoan ………126

Hình 7-7: Lắp ống đổ bê tông, đổ bê tông, đo mặt dâng bê tông ………127

Hình 7-8: Thí nghiệm nén tĩnh ………131

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 Tên dự án

DỰ ÁN CHUNG CƯ AN HẢI

1.2 Quy mô dự án

- Công trình cao 77.8 m tính từ mặt đất tự nhiên, dài 27 m, rộng 26 m

- Công trình gồm 20 tầng điển hình, 1 tầng trệt, 1 tầng mái và 1 tầng hầm

- Bao gồm 168 căn hộ cao cấp Công trình tọa lạc gần công viên, sân thể dục thể thao giúp mọi người có một cuộc sống thoải mái, khỏe khoắn

1.3 Địa điểm xây dựng

- Tọa lạc: Đường Nguyễn Văn Linh, TP Đà Nẵng

- Nằm tại quận Thanh Khê, gần trung tâm thành phố, công trình có vị trí thoáng đẹp, tạo điểm nhấn cho sự hài hòa, hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật

tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực

đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

- Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới khu đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ

Hình 1-1: Mặt bằng tổng thể công trình

1.4 Công năng công trình

- Tầng hầm : Sử dụng cho việc bố trí các phòng kĩ thuật và đỗ xe

- Tầng trệt : Sảnh, phòng bảo vệ, siêu thị, phòng sinh hoạt công cộng, nhà xe phía sau

- Tầng điển hình : Bố trí các căn hộ phục vụ cho nhu cầu ở và sinh hoạt riêng

- Tầng mái : Bố trí các khối kĩ thuật và sân thượng, bể nước

1.5 Giải pháp kiến trúc công trình

1.5.1 Giải pháp mặt bằng

- Tầng hầm: nằm ở độ cao -4.00 m, được bố trí 2 ram dốc từ mặt đất đến nền tầng

hầm, 1 lối dầm cho xuống hầm và 1 lối dầm cho xe đi ra Vì công năng chính công trình là cho thuê căn hộ nên tang hầm phần lớn dành cho việc để xe đi lại, các phòng kĩ thuật hợp

lý, hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí sao cho người sử dụng dễ dàng nhìn thấy khi đi vào tầng hầm

- Tầng trệt: được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, được trang trí đẹp

mắt, phòng quản lý và phòng bảo vệ được bố trí ở vị trí khách dễ dàng liên lạc

- Tầng 2 đến tầng 21: đây là mặt bằng cho thấy rõ nhất chức năng của công trình, các

căn hộ được bố trí hợp lý bao quanh khu giao thông chính là thang máy và cầu thang bộ, ở mỗi tầng đều bố trí khu đựng rác sinh hoạt và khu kĩ thuật điện

- Tầng mái: bố trí phòng kĩ thuật thang máy và 2 bể nước phục vụ nhu cầu cung cấp

nước cho công trình

1.5.2 Giải pháp mặt đứng:

Sử dụng và khai thác triệt để nét hiện đại của cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa sử dụng những vật liệu mới cho mặt đứng công trình như đá Granite cùng với những mảng kiếng dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho công trình kiến trúc

1.5.3 Giải pháp giao thông trong công trình

- Giao thông đứng: hệ thống gồm 4 thang máy và 2 cầu thang bộ nhằm liên kết giao thông theo phương đứng và thoát hiểm khi có sự cố

- Giao thông ngang: là hệ thống hành lang nằm giữa mặt bằng tầng điển hình, nối hệ thống cầu thang bộ và thang máy, đảm bảo giao thông ngắn gọn, tiện lợi cho từng căn hộ 1.6 Các giải pháp kĩ thuật khác

1.6.1 Hệ thống điện

Công trình được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện thành phố và hệ thống phát điện riêng Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (lắp đặt khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kĩ thuật đặt ngầm trong tường, đảm bảo an toàn, không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sữa chữa

1.6.2 Hệ thống cấp thoát nước

- Nguồn nước cấp dùng là nguồn nước chung của cả thành phố, qua tính toán đảm bảo

đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và đảm bảo vệ sinh nguồn nước

- Nước sinh hoạt và nước chữa cháy được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp Dung tích bể chứa được thiết kế trên cơ sở số lượng người sử dụng

và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy

- Nước mưa trên mái được thoát xuống bằng hệ thống ống nhựa đặt tại các vị trí thu nước mái nhiều nhất tại các rãnh thu nước trên mái Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thống thoát nước chung của thành phố

- Nước thải sinh hoạt được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố Đường ống dẫn phải kín, không rò rỉ, đảm bảo độ dốc khi thoát nước

1.6.4 Hệ thống chiếu sáng

Kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo

- Chiếu sáng tự nhiên: các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài

- Chiếu sáng nhân tạo: được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo TCVN về thiết kế điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

1.6.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang Thiết kế đặt hệ thống hộp họng cứu hỏa được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều có biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hỏa CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt 2 bên khu phòng ở

1.6.6 Hệ thống chống sét

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

1.6.7 Hệ thống rác thải

Tại mỗi tầng có khu chứa rác riêng, rồi từ đó chuyển đến xe đỏ rác của thành phố Gian rác được thiết kế và xử lý kỹ lưỡng đến tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiểm môi trường

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 Giải pháp thiết kế

 Nguyên tắc, giải pháp kết cấu:

- Đồng nhất và liên tục trong việc phân bố độ cứng và cường độ của các cấu kiện

- Độ cứng của các cấu kiện tải ngang (cột, vách, lõi,…) không đổi suốt chiều cao

- Bố trí lưới cột sao cho các nhịp dầm gần bằng nhau Độ cứng dầm tương ứng với khẩu độ của chúng

- Không có cấu kiện thay đổi tiết diện đột ngột

- Kết cấu liên tục, liền khối, bậc siêu tĩnh càng cao càng tốt

2.1.1 Giải pháp thiết kế theo phương đứng

 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với nhà nhiều tầng:

- Cùng với dầm, sàn tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng

- Chịu lực thẳng đứng bởi trọng lượng bản thân truyền xuống móng và xuống đất nền

- Chịu lực theo phương ngang bởi gió

- Liên kết với dầm sàn để đảm bảo độ cứng, hạn chế chuyển vị ngang, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh, tránh mất ổn định tổng thể của tòa nhà

 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, kết cấu ống

- Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng (khung vách), kết cấu ống lõi và kết cấu 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

 Ưu, nhược điểm của mỗi loại kết cấu:

- Hệ kết cấu khung: có ưu diểm tạo ra không gian lớn, linh hoạt, sơ đồ làm việc rõ ràng

Tuy nhiên, chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn hay nằm trong vùng

có cấp gió, động đất lớn) Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất dưới cấp 7, 15 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, 10 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất câp 9

- Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi: chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả

năng chịu tải trọng 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 tổ hợp: thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng

đều cảu kết cấu và chống chịu tải trọng ngang lớn

 Giải pháp thiết kế theo phương đứng:

Như vậy căn cứ vào quy mô công trình như chiều cao, điều kiện địa chất thủy văn, gió, động đất và giải pháp kiến trúc công trình, ta chọn hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa và xung quanh công trình

2.1.2 Giải pháp thiết kế theo phương ngang

 Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang có vai trò

- Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn, và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng và xuống đất nền

- Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau

 Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay

- Hệ sàn sườn: cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

 Ưu điểm: Tính toán đơn giản, phổ biến ở nước ta thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

 Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của sàn rất lớn khi 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: giảm chiều cao công trình, tiết kiệm không gian sử dụng, dễ phân chia không gian Thi công nhanh hơn so với phương án dầm sàn bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình và đơn giản Lắp đặt ván khuôn, cốt pha đơn giản

 Nhược điểm: Cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án dầm sàn, nên khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn 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 đẩm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng, nên khối lượng sàn tang

- Sàn không dầm ứng suất trước: Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép

 Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được không gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng

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

- Tấm panel lắp ghép: Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất sẵn trong nhà máy,

các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng

 Ưu điểm: khả năng vượt nhịp lớn, thời giant hi công nhanh, tiết kiệm vật liệu

 Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

- Sàn bê tông bubbledeck: phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu

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

 Ưu điểm: linh hoạt cao trong thiết kế, thích nghi với nhiều loại mặt bằng, tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất, tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp có thể lên đến 15m mà không cần phải ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực, giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo

 Nhược điểm: là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ biến Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng độ dày

 Giải pháp thiết kế theo phương ngang:

Công năng công trình chủ yếu là nhà ở với chiều cao tầng 3.3m, công nghệ thi công đơn giản, giải pháp đưa ra là hệ dầm – sàn

2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng

Phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, vì thế các giải pháp móng được đề xuất:

- Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc bê tông ly tông ứng suất trước, móng cọc barrettes,…

- Dùng phương pháp móng bè, móng băng trên nền cọc

- TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động;

- TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió;

- TCXD 356 – 2005: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép;

- TCVN 5574 – 2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép;

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

- TCXD 198 – 1997: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng;

- TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế:

- TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà – công trình;

- TCVN 205 – 1998: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế;

- TCVN 9395 – 2012: Cọc khoan nhồi – thi công và nghiệm thu

2.2.3 Phần mềm sử dụng

- Vẽ: AUTOCAD;

- Mô hình kết cấu công trình: ETABS 2014, SAFE 2000;

- Bảng tính gió, động đất, sàn, dầm, vách, cầu thang, móng: Excel, VBA

Cường độ chịu kéo (Mpa)

Bảng 2-3: Phân loại thép theo giới hạn chảy

Hình dạng tiết diện quy đổi (Mpa) Giới hạn chảy Ký hiệu Nước sản xuất và tiêu chuẩn

2.3.3 Lớp bê tông bảo vệ (Theo TCVN 5574 – 2012)

Bảng 2-4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép

2.4 Sơ bộ tiết diện

2.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn (TCVN 5574-2012)

k NA

R

Trong đó:

- Nm qF :s s Lực nén tính toán

- Rb 17000 (kN/m2): Cường độ nén tính toán của bê tông

Hình 2-1: Diện truyền tải F s của sàn lên cột Bảng 2-5: Sơ bộ kích thước cột C1,D1,A1,F1

Bảng 2-8: Sơ bộ kích thước cột A4,F4

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 Mặt bằng sàn

Hình 3-1: Mặt bằng kiến trúc sàn 3.2 Tải trọng tác dụng

3.2.1 Tĩnh tải

Cấu tạo các loại sàn như sau : các số liệu lấy theo TCVN 2737-1995: tải trọng và tác động

Hình 3-2: Cấu tạo sàn tầng điển hình

Hình 3-3: Cấu tạo sàn nhà vệ sinh

 Ghi chú: Sàn nhà vệ sinh được ngăn cách bằng gờ cao trình 50mm

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

(cm)

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

n

Tĩnh tải tính toán

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

(cm)

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

n

Tĩnh tải tính toán

- Công thức chung quy đổi tải trọng của sàn nhà vệ sinh và sàn điển hình

dienhinh dienhinh vesinh vesinh quydoi

Bảng 3-4: Tải trọng quy đổi sàn điển hình và sàn vệ sinh

Ô sàn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Tĩnh tải tính toán

Tải tiêu chuẩn quy đổi qtc

Tải tính toán quy đổi qtt

Bảng 3-5: Tải kính, tải tường

(m)

Bề dày (m)

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

n

Tĩnh tải tính toán (kN/m)

- Công thức quy đổi tải tường về dạng phân bố đều: (công thức kinh nghiệm gần đúng)

t tuong

Qq

S

 (3.2)

- Ta có bảng thể hiện tải trọng của tường quy về tải phân bố đều lên sàn:

Bảng 3-6: Tải tường phân bố đều lên sàn

 Hệ số vượt tải đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng 1.3

3.3 Tổ hợp tải trọng

Bảng 3-8: Các loại hình tải trọng (Load Pattems)

Bảng 3-9: Các trường hợp tải trọng (Load Cases)

1DEAD+1TTHT+1WALL+0.3HT

Bảng 3-10: Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

 Trường hợp tải trọng trên tính độ võng dài hạn, xét đến từ biến và vết nứt

Hình 3-4: Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn

3.4 Mô hình sàn

Được xây dựng với phần mềm SAFE với kích thước sơ bộ như đã trình bày ở các mục trên

Hình 3-5: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE 3.5 Phân tích, kiểm tra mô hình

3.5.1 Chia dải Strip

- Khi phân tích sàn, chương trình tính chỉ cho ra kết quả là ứng suất của sàn Nên ta phải xác

định nội lực từng dải sàn, từ đó đem đi tính toán thiết kế, ta dùng chức năng chia dải sàn strip

- Ở đây, ta dựa vào dải màu khi hiện moment M11 và M22 của bản sàn mà ta chia các dải

strip theo vùng màu gần nhau

3.5.2 Kết quả nội lực

Hình 3-8: Moment M11 theo phân bố sàn

Hình 3-9: Moment M22 theo phân bố sàn

Hình 3-10: Moment dải Strip theo phương X

Hình 3-11: Moment dải Strip theo phương Y

3.5.3 Kiểm tra chuyển vị

3.5.3.1 Kiểm tra độ võng đàn hồi

3.5.3.2 Kiểm tra độ võng dài hạn

Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét đến các yếu tố từ biến, co ngót, cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng Theo TCVN 5574-2012, độ võng toàn phần được tính như sau: f   f1 f2 f3 (3.3)

f2 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

f3 : độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Ta khai báo từ biến, co ngót ( f1, f2, f3) vào trong SAFE để kiểm tra võng dài hạn

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 4.1 Mặt bằng cầu thang

Hình 4-1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang 4.2 Cấu tạo cầu thang

- Chiều cao tầng điển hình là 3.3m Cầu thang thuộc loại bản thang 2 vế: vế thang 1 có 8 bậc,

- Theo sách bê tông cốt thép tập 3 của Võ Bá Tầm

 Chọn sơ bộ bề dày bản thang :

     (4.1)

- Công thức xác định chiều dày tương đương của lớp gạch tạo bậc

b td