Đồ án thiết kế chung cư cao tầng ct12

LỜI CẢM ƠN 1 PHẦN 1 1 PHẦN KIẾN TRÚC (10%) 1 CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH: 2 1. Công trình. 2 2. Địa điểm xây dựng. 2 3. Phương án thiết kế kiến trúc công trình: 2 4. Phương án thiết kế kết cấu công trình: 3 5. Hệ thống kỹ thuật chính trong công trình: 3 PHẦN 2 5 PHẦN KẾT CẤU (45%) 5 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 6 2.1. Lựa chọn vật liệu 6 2.2. Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu 6 2.3. Lựa chọn giải pháp kết cấu 6 2.4. Phương pháp tính toán hệ kết cấu 8 2.5. Tải trọng 8 2.6. Nội lực và chuyển vị 8 2.7. Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép 8 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CÁC CẤU KIỆN 9 3.1. Chọn kích thước sàn 9 3.1.1. Hệ dầm khung trục 1, 2, 3, 4 ,5 ,6 ,7. 9 3.1.2. Hệ dầm khung trục A, B, C, D. 10 3.1.3. Các dầm phụ trên mặt bằng 10 3.2. Chọn sơ bộ kích thước cột 10 3.2.1. Cột giữa trục 2,3,4,5,6 và trục B, C 10 3.2.2. Cột biên trục 2,3,4,5,6 và trục A, D 11 3.3. Chọn sơ bộ kích thước lõi thang máy 12 CHƯƠNG 4 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH 12 4.1. Tĩnh tải tác dụng lên công trình 12 4.1.1. Tĩnh tải sàn 12 4.1.2. Tĩnh tải dầm, cột, lõi BTCT 14 4.1.3. Tĩnh tải tường 14 4.3. Xác định tải trọng gió. 15 4.3.1 Thành phần gió tĩnh 15 4.3.2 Thành phần động tải trọng gió 16 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 24 5.1. Chọn vật liệu 24 5.2. Xác định sơ đồ tính 24 5.2.1. Chiều dày sàn 24 5.2.2. Phân loại các ô sàn 24 5.2.3. Sơ đồ tính 24 5.3. Tải trọng tác dụng lên sàn 25 5.4. Tính toán cốt thép cho các ô sàn 28 5.4.1. Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê bốn cạnh) 28 5.4.2. Tính toán các ô bản làm việc 1 phương (bản kê loại dầm) theo sơ đồ đàn hồi 30 5.4.3. Tính toán các ô bản làm việc 1 phương khác 31 5.4.4. Tính toán các ô bản làm việc 2 phương khác 31 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 34 CHƯƠNG 7 : TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH BẰNG SAFE VÀ SO SÁNH VỚI PHƯƠNG ÁN Ở CHƯƠNG 5................ 35 7.1. Cơ sở tính toán 35 7.2. Nhiệm vụ thiết kế 35 7.2.1. Công thức tính toán 35 7.2.2. Tính toán cốt thép dầm B17 36 7.2.3. Tính toán các tiết diện khác 37 7.2.4. Tính toán cốt đai 38 7.2.5. Xác định vùng tới hạn ở dầm 40 7.2.6. Tính toán neo, nối cốt thép 40 CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU 40 KIỆN KHUNG TRỤC 4. 40 8.1 Tính cột khung trục. 41 8.1.1. Cơ sở tính toán 41 8.1.2. Nguyên tắc tính toán 41 8.1.3. Tính toán cốt thép dọc 43 8.1.4. Tính cốt đai cho cột C27 45 8.1.5. Bố trí cốt thép dọc 46 8.1.6. Xác định vùng tới hạn 46 8.1.7. Cấu tạo của nút ở góc trên cùng 47 8.1.8. Tính toán neo cốt thép 47 8.2. Tính toán dầm khung 47 8.2.1. Cơ sở tính toán 47 8.2.2. Nhiệm vụ thiết kế 47 8.2.3. Công thức tính toán 47 8.2.4. Tính toán cốt thép dầm B22 48 8.2.5. Tính toán các tiết diện khác 50 8.2.6. Tính toán cốt đai 50 8.2.7. Xác định vùng tới hạn ở dầm 51 8.2.8. Tính toán neo, nối cốt thép 52 CHƯƠNG 9: TÍNH CẦU THANG BỘ 52 9.1.Cơ sở thiết kế: 52 9.2.Mặt bằng kết cấu cầu thang: 53 9.3.Sơ bộ chọn tiết diện 53 9.4.Tính toán các bộ phận cầu thang: 54 PHẦN 3 59 NỀN MÓNG (15%) 59 I. ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 60 1. Giới thiệu công trình 60 1.1. Kiến trúc 60 1.2. Kết cấu 60 1.3. Cơ sở thiết kế 60 1.4. Phân tích trạng thái và tính chất xây dựng của các lớp đất 62 III. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 65 1. Lựa chọn loại nền móng 65 2. Giải pháp mặt bằng móng 65 IV. THIẾT KẾ MÓNG 65 1. Các giả thiết tính toán 65 2. Nội lực xuất từ mô hình ETABS 65 3. Tải trọng giằng truyền lên móng 65 4. Tổng nội lực tính toán đến mặt đài móng 65 5. Lựa chọc cọc và vật liệu làm cọc 66 6. Tính toán móng 68 6.1 Tính toán móng cột trục 4B (móng M2 ) 68 6.1.2. Tính toán sức chịu tải của cọc 68 6.1.3. Tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền 70 6.1.4.Tính toán sức chịu tải cọc theo TN xuyên tiêu chuẩn SPT ( CT Nhật Bản) 72 6.1.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 74 6.1.6.Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên 75 6.1.7.Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH II 76 6.1.8.Kiểm tra chiều cao đài 80 6.1.9.Tính toán và cấu tạo thép đài. 82 6.2. TÍNH TOÁN MÓNG CỘT TRỤC 4A (móng M1 ) 85 6.2.1.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 85 6.2.2. Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên 86 6.2.3. Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH II 87 6.2.4.Kiểm tra chiều cao đài 91 PHẦN IV 96 THI CÔNG(30%) 96 PHẦN A : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THI CÔNG 97 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 97 I. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN 97 CHƯƠNG 2:LẬP BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM 99 2.1.THI CÔNG PHẦN NGẦM 99 2.1.1.Lập biện pháp thi công cọc 99 2.1.2.Lập biện pháp thi công đất 104 2.1.3.Lập biện pháp thi công bê tông móng,giằng móng 112 CHƯƠNG III : LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 127 3.1THI CÔNG PHẦN THÂN 127 3.1.1.Giải pháp công nghệ 127 3.2.Tính khối lượng công tác,chọn phương tiện vận chuyển lên cao và thiết bị thi công 142 3.3 Công tác thi công cốt thép,ván khuôn cột,dầm sàn 143 3.4.Công tác ván khuôn cột ,dầm, sàn 144 3.5.Nghiệm thu cốt thép,ván khuôn cột,dầm,sàn 146 3.6.Công tác thi công bê tông 146 CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG. 152 4.1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU, NỘI DUNG CỦA THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG. 152 4.1.1. Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công. 152 4.1.2. Nội dung của thiết kế tổ chức thi công. 152 4.1.3. Nguyên tắc chính trong thiết kế tổ chức thi công. 153 4.2. LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH. 153 4.2.1. Ý nghĩa của tiến độ thi công. 153 4.2.2. Yêu cầu và nội dung lập tiến độ thi công. 153 4.2.3. Lập tiến độ thi công. 153 4.3. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG. 163 4.3.1. Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công. 163 4.3.2. Yêu cầu đối với mặt bằng thi công. 164 4.3.3. Tính toán lập tổng mặt bằng thi công. 165 CHƯƠNG 5. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG. 172 5.1. AN TOÀN LAO ĐỘNG. 172 5.1.1. An toàn lao động trong thi công đào đất. 172 5.1.2. An toàn lao động trong công tác bê tông và cốt thép. 173 5.1.3. An toàn lao động trong công tác thi công ván khuôn, cây chống. 173 5.1.4. An toàn lao động trong công tác điện máy. 174 5.1.5. Phòng chống cháy nổ. 174 5.1.6. An toàn trong thiết kế tổ chức thi công. 175 5.2. MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG. 175 5.2.1. Giải pháp hạn chế tiếng ồn. 175 5.2.2. Giải pháp hạn chế bụi và ô nhiễm môi trường xung quanh. 176

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng là một công trình đầu tiên mà người sinh viên được tham gia thiết kế Mặc dù chỉ ở mức độ sơ bộ thiết kế một số cấu kiện, chi tiết điển hình Nhưng với những kiến thức cơ bản đã được học ở những năm học qua, đồ án tốt nghiệp này đã giúp em tổng kết, hệ thống lại kiến thức của mình.

Để hoàn thành được đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô hướng dẫn chỉ bảo những kiến thức cần thiết, những tài liệu tham khảo phục vụ cho đồ án cũng như cho thực tế sau này Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo hướng dẫn:

Cô giáo : ThS LÊ THỊ THANH HÀ, hướng dẫn em phần Kiến trúc, Kết cấu.Thầy giáo : ThS VÕ THỊ THƯ HƯỜNG, hướng dẫn em phần Nền móng.Thầy giáo : ThS LÊ VĂN NAM, hướng dẫn em phần Thi công.

Cũng qua đây em xin được tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo nói riêng cũng như tất cả các cán bộ nhân viên trong trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội nói chung vì những kiến thức em đã được tiếp thu dưới mái trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội.

Quá trình thực hiện đồ án tuy đã cố gắng học hỏi, xong em không thể tránh khỏi những thiếu sót do chưa có kinh nghiệm thực tế, em mong muốn nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô trong khi chấm đồ án và bảo vệ đồ án của em.

Em xin chân thành cảm ơn!

2 Địa điểm xây dựng 2

3 Phương án thiết kế kiến trúc công trình: 2

4 Phương án thiết kế kết cấu công trình: 3

5 Hệ thống kỹ thuật chính trong công trình: 3

PHẦN 2 5

PHẦN KẾT CẤU (45%) 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 6

2.1 Lựa chọn vật liệu 6

2.2 Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu 6

2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu 6

2.4 Phương pháp tính toán hệ kết cấu 8

3.2 Chọn sơ bộ kích thước cột 10

3.2.1 Cột giữa trục 2,3,4,5,6 và trục B, C 10

3.2.2 Cột biên trục 2,3,4,5,6 và trục A, D 11

3.3 Chọn sơ bộ kích thước lõi thang máy 12

CHƯƠNG 4 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH 12

4.1 Tĩnh tải tác dụng lên công trình 12

5.4.1 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê bốn cạnh) 28

5.4.2 Tính toán các ô bản làm việc 1 phương (bản kê loại dầm) theo sơ đồ đàn hồi 30

5.4.3 Tính toán các ô bản làm việc 1 phương khác 31

5.4.4 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương khác 31

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 34

CHƯƠNG 7 : TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH BẰNG SAFE VÀ SO SÁNH VỚI PHƯƠNG ÁN ỞCHƯƠNG 5 35

7.2.6 Tính toán neo, nối cốt thép 40

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU 40

8.2.8 Tính toán neo, nối cốt thép 52

CHƯƠNG 9: TÍNH CẦU THANG BỘ 52

9.1.Cơ sở thiết kế: 52

9.2.Mặt bằng kết cấu cầu thang: 53

9.3.Sơ bộ chọn tiết diện 53

9.4.Tính toán các bộ phận cầu thang: 54

PHẦN 3 59

NỀN MÓNG (15%) 59

I ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 60

1 Giới thiệu công trình 60

1.1 Kiến trúc 60

1.2 Kết cấu 60

1.3 Cơ sở thiết kế 60

1.4 Phân tích trạng thái và tính chất xây dựng của các lớp đất 62

III LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 65

1 Lựa chọn loại nền móng 65

2 Giải pháp mặt bằng móng 65

IV THIẾT KẾ MÓNG 65

1 Các giả thiết tính toán 65

2 Nội lực xuất từ mô hình ETABS 65

3 Tải trọng giằng truyền lên móng 65

4 Tổng nội lực tính toán đến mặt đài móng 65

5 Lựa chọc cọc và vật liệu làm cọc 66

6 Tính toán móng 68

6.1 Tính toán móng cột trục 4-B (móng M2 ) 68

6.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 68

6.1.3 Tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền 70

6.1.4.Tính toán sức chịu tải cọc theo TN xuyên tiêu chuẩn SPT ( CT Nhật Bản) 72

6.1.5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 74

6.1.6.Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên 75

6.1.7.Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH II 76

6.1.8.Kiểm tra chiều cao đài 80

6.1.9.Tính toán và cấu tạo thép đài 82

6.2 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT TRỤC 4-A (móng M1 ) 85

6.2.1.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 85

6.2.2 Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên 86

6.2.3 Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH II 87

6.2.4.Kiểm tra chiều cao đài 91

PHẦN IV 96

THI CÔNG(30%) 96

PHẦN A : THIẾT KẾ KĨ THUẬT THI CÔNG 97

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 97

I GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN 97

CHƯƠNG 2:LẬP BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM 99

2.1.THI CÔNG PHẦN NGẦM 99

2.1.1.Lập biện pháp thi công cọc 99

2.1.2.Lập biện pháp thi công đất 104

2.1.3.Lập biện pháp thi công bê tông móng,giằng móng 112

CHƯƠNG III : LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 127

3.1THI CÔNG PHẦN THÂN 127

3.1.1.Giải pháp công nghệ 127

3.2.Tính khối lượng công tác,chọn phương tiện vận chuyển lên cao và thiết bị thi công 142

3.3 Công tác thi công cốt thép,ván khuôn cột,dầm sàn 143

3.4.Công tác ván khuôn cột ,dầm, sàn 144

3.5.Nghiệm thu cốt thép,ván khuôn cột,dầm,sàn 146

3.6.Công tác thi công bê tông 146

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 152

4.1 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU, NỘI DUNG CỦA THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 152

4.1.1 Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công 152

4.1.2 Nội dung của thiết kế tổ chức thi công 152

4.1.3 Nguyên tắc chính trong thiết kế tổ chức thi công 153

4.2 LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 153

4.2.1 Ý nghĩa của tiến độ thi công 153

4.2.2 Yêu cầu và nội dung lập tiến độ thi công 153

4.2.3 Lập tiến độ thi công 153

4.3 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 163

4.3.1 Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công 163

4.3.2 Yêu cầu đối với mặt bằng thi công 164

4.3.3 Tính toán lập tổng mặt bằng thi công 165

CHƯƠNG 5 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 172

5.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG 172

5.1.1 An toàn lao động trong thi công đào đất 172

5.1.2 An toàn lao động trong công tác bê tông và cốt thép 173

5.1.3 An toàn lao động trong công tác thi công ván khuôn, cây chống 173

5.1.4 An toàn lao động trong công tác điện máy 174

5.1.5 Phòng chống cháy nổ 174

5.1.6 An toàn trong thiết kế tổ chức thi công 175

5.2 MÔI TRƯỜNG LAO ĐỘNG 175

5.2.1 Giải pháp hạn chế tiếng ồn 175

5.2.2 Giải pháp hạn chế bụi và ô nhiễm môi trường xung quanh 176

PHẦN 1

PHẦN KIẾN TRÚC (10%)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS LÊ THỊ THANH HÀ

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÊ MINH TUẤN

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH:

1 Công trình.

- Tên công trình: CHUNG CƯ CT12 – ĐỐNG ĐA – HÀ NỘI2 Địa điểm xây dựng.

- Vị trí: công trình được xậy dựng tại Quận Đống Đa - Thành Phố Hà Nội

- Hiện trạng mặt bằng: công trình nằm ngay trên mặt bằng nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển vật tư, máy móc thiết bị thi công.

- Loại công trình và chức năng:

+ Công trình cấp I, bậc chịu lửa cấp I - Quy mô và các đặc điểm khác:

+ Công trình cao 13 tầng với chiều cao 48,3m và diện tích xây dựng 1000m2 , tổng

+ Hệ thống cáp truyền hình, điện thoại, Internet.

3 Phương án thiết kế kiến trúc công trình:a Giải pháp mặt bằng.

Công trình gồm 12 tầng, 1 tầng áp mái Trong đó mặt bằng các tầng của công trình được tổ chức như sau:

Tầng 1 953 m2

Sảnh tầng+hành lang, khu dịch vụ, phòng quản lý bảo vệ, phòng sinh hoạt cộng đồng, thang bộ, khu sảnh thang máy, khu WC, nhà trẻ

Tầng 2-14 610 m2 ban công, phòng ngủ, phòng ăn và phòng khách, WC, thang máy, thang bộ

Tầng áp mái 610 m2 Bể nước, thang máy, thang bộ

Tầng mái 72,5 m2

+ Khu vực ban quản lý, trực, bảo vệ, được bố trí gần sảnh ra vào, cầu thang thuận lợi cho việc quản lý, bảo vệ, giao thông trong nhà.

+ Công trình được bố trí các phòng ban và hệ thống đi lại di chuyển đối xứng sang

2 bên của trục nhà qua sảnh chính ở giữa, nhằm mục đích tăng tối đa năng suất làm việc của các phòng ban và tạo điều kiện thuận lợi nhất vấn đề di chuyển của con người Tổng chiều cao công trình: 48,3m.

4 Phương án thiết kế kết cấu công trình:

- Hệ móng công trình sử dụng kết cấu móng cọc chống vào lớp đất tốt dựa theo báo cáo địa chất.

- Căn cứ vào tính chất sử dụng, qui mô và tải trọng công trình Nhịp khung có kích thước điển hình khoảng 8,4m; bước khung lớn nhất là 8,4m, tổng số tầng của tòa nhà là 13 tầng Mỗi tầng có chiều cao điển hình là 3,6m, riêng chiều cao tầng 1 là 4,2 m và tầng mái là 4,5m Thiết kế sử dụng phương án kết cấu là hệ là hệ khung, lõi BTCT đổ toàn khối kết hợp các dầm chính, phụ có tác dụng tăng độ cứng tổng thể tại các tầng, chiụ lực phân bố của các tường xây trên sàn và tăng độ cứng công trình theo phương ngang, thỏa mãn được yêu cầu của kiến trúc.

- Các cột được bố trí kích thước tiết diện thay đổi theo chiều cao, không thay đổi mác bêtông phù hợp với khả năng chịu lực và tạo điều kiện thuận lợi cho thi công.

5 Hệ thống kỹ thuật chính trong công trình:a Hệ thống chiếu sáng

- Các phòng, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được tận dụng hết khả năng chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng.

b Hệ thống điện

- Tuyến điện trung thế 15 KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm 1 máy phát điện chạy

bằng Diesel Khi nguồn điện chính của công trình bị mất vì bất kỳ một lý do gì, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho những trường hợp sau:

+ Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy + Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

+ Biến áp điện và hệ thống cáp, hệ thống thang máy.

c Hệ thống điện lạnh và thông gió

- Sử dụng hệ thống điều hoà không khí cho từng căn hộ và sử dụng thông gió tự nhiên.

d Hệ thống cấp thoát nước

- Hệ thống cấp nước sinh hoạt :

+ Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể ngầm đặt tại tầng hầm củacông trình Nước được bơm lên téc nước trên mái công trình Việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động Nước từ téc trên mái theo các ống chảy đến vị trí cần thiết của công trình.

- Hệ thống thoát nước và sử lý nước thải công trình:

+ Nước mưa trên mái công trình, trên ban công, logia, nước thải của sinh hoạt được thu vào sê-nô và đưa về bể xử lý nước thải, sau khi xử lý nước thoát và đưa ra ống thoát chung của thành phố.

e Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

- Hệ thống báo cháy:

+ Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.

- Hệ thống cứu hỏa:

+ Nước: Được lấy từ bể nước PCCC và bể nước sinh hoạt ở tâng hầm lên và từ téc nước mái xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động và các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng.

+ Thang bộ: Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập.Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt.

PHẦN 2

PHẦN KẾT CẤU (45%)

- THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH BẰNG 2 PHƯƠNG ÁN - THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TRỤC 3,4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 2.1 Lựa chọn vật liệu

Vật liệu xây cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính.

Vật liệu có tính biến dạng cao Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp.

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

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

Vật liệu dễ chế tạo và giá thành hợp lí

Trong điều kiện tại Việt Nam hiện nay thì vật liệu bê tông cốt thép hoặc vật liệu thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.

2.2.Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu2.2.1 Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ kết cấu

Nhà cao tầng thường có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn những hình có tính chất đối xứng cao Trong trường hợp ngược lại công trình cần được phân ra các phần khác nhau để mỗi phần đều có hình dạng đơn giản

Các bộ phận chịu lực chính của nhà cao tầng như vách lõi cũng cần phải được bố trí đối xứng Trong trường hợp các kết cấu vách lõi không thể bố trí đối xứng thì cần phải có biện pháp đặc biệt để chống xoắn cho công trình theo phương đứng

Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc của các kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền một cách mau chóng nhất tới móng công trình

Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có cánh mỏng và kết cấu dạng công xon theo phương ngang vì các loại kết cấu này dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất và gió bão.

2.2.2Theo phương đứng

Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kết giảm dần lên phía trên.

Cần tránh sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu đột ngột (như làm việc thông tầng hoặc giảm cột cũng như thiết kế dạng hẫng chân, dạng giật cấp)

Trong trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có biện pháp tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu.

2.3.Lựa chọn giải pháp kết cấu2.3.1 Cơ sở để tính toán kết cấu.

- Căn cứ vào: Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình Được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn.

Em lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho công trình

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc liên kết thành hệ không gian gọi là lõi cứng Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình cao hơn 20 tầng Tuy nhiên hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo không gian rộng.

2.3.2.2 Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng)

Hệ khung lõi chịu lực thường được sử dụng hiệu quả cho các nhà có độ cao trung bình và thật lớn, có mặt bằng hình chữ nhật hoặc hình vuông Lõi có thể đặt trong hoặc ngoài biên trên mặt bằng Hệ sàn các tầng được gối trực tiếp vào tường lõi – hộp hoặc qua các hệ cột trung gian Hệ kết cấu khung giằng được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên là khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà.

Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng được thiết kế cho vùng có động đất  cấp 7.

Kết luận:

Qua xem xét các đặc điểm các hệ kết cấu chịu lực trên áp dụng vào đặc điểm công trình và yêu cầu kiến trúc em chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ kết cấu khung chịu lực

Đặc điểm của hệ kết cấu khung:

Biến dạng của kết cấu khung là biến dạng cắt, biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên nhỏ, bên dưới lớn

Phương pháp tính toán hệ kết cấu.

Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, được lập ra chủ yếu nhằm thực hiện hoá khả năng tính toán các kết cấu phức tạp Như vậy với cách tính thủ công, người thiết kế buộc phải dùng các sơ đồ tính toán đơn giản, chấp nhận việc chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ hơn bằng cách bỏ qua các liên kết không gian Đồng thời sự làm việc của vật liệu cũng được đơn giản hoá, cho rằng nó làm việc trong gian đoạn đàn hồi, tuân theo định luật Hooke Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tin toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không

gian Về độ chính xác cho phép và phù hợp với khả năng tính toán hiện nay, đồ án này sử dụng sơ đồ tính toán chưa biến dạng (sơ đồ đàn hồi).

Ta tính toán kết cấu cho ngôi nhà theo sơ đồ khung không gian làm việc theo 2 phương.

Chiều cao các tầng: Tầng 1: 4,2m; Tầng 2-10 cao 3,6 m; Tum 4,5m.

Hệ kết cấu gồm hệ sàn BTCT toàn khối, trong mỗi ô bản chính có bố trí dầm phụ theo 2 phương dọc, ngang nhằm đỡ tường và tăng độ cứng của sàn và giảm chiều dày tính toán của sàn Tiết diện thay đổi theo chiều cao để tiết kiệm và phù hợp độ cứng yêu cầu.

2.4.Phương pháp tính toán hệ kết cấu

Tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn dựa vào phần mềm Etabs V17.0.1

2.5.Tải trọng2.5.1Tải 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 thiết bị, thiết bị vệ sinh… đều qui và tải phân bố đều trên diện tích ô sàn

Tải trọng của téc nước trên mái qui về lực tập trung đặt tại 4 đỉnh cột của bể nước mái của công trình Téc nước có thể tích 100m3.

Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm, tường ngăn …, coi phân bố đều trên dầm.

Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng chương trình tính kết cấu Etabs V15.2.2(Non-Linear) Đây là một chương trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi để tính toán kết cấu công trình

Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phương án tải trọng.

2.7.Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép

Sử dụng chương trình tính kết cấu Etabs V15.2.2(Non-Linear) Chương trình này có ưu điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn, dễ dàng và thuận tiện khi sử dụng.

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO

Sơ bộ kích thước sàn tầng điển hình, tầng mái:

Vì khoảng cách lớn nhất giữa các cột là 8,4m, để đảm bảo các ô sàn làm việc bình thường độ cứng của các ô sàn phải lớn nên em chọn giải pháp sàn là sàn sườn

toàn khối Ô sàn có kích thước lớn nhất là 5,02 x 5,7 m.

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện thi công cũng như tính toán ta thống nhất

Để đơn giản cho việc thi công, cố gắng chọn ít loại tiết diện dầm.

Ngoài ra cần thiết kế tiết diện dầm cột để đảm bảo các yêu cầu kháng chấn:

- Kích thước tiết diện ngang của cột  1/10 chiều dài cột (chiều cao tầng) - Độ lệch tâm trục dầm và trục cộtbc/4 (bc là cạnh cột vuông góc với trục dầm)

A – Diện tích tiết diện cột

N – Lực nén được tính toán gần đúng theo công thức: N=ms.q.Fa

Fa – diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét ms – số sàn phía trên tiết diện đang xét

q – tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Để đơn giản cho tính toán và theo kinh

nghiệm ta tính N bằng cách ta cho tải trọng phân bố đều lên sàn là q = 13 (kN/ - Chọn sơ bộ tiết diện cột : 700x900mm - Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh λ được hạn chế:

Chọn sơ bộ tiết diện cột : 600x800mm Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh λ được hạn chế như sau:

Chọn sơ bộ tiết diện cột : 600x800mm Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh λ được hạn chế như sau:

3.4 Chọn sơ bộ kích thước lõi thang máy

- Kích thước của các cấu kiện lõi lấy theo các quy định TCVN 198-1997: Độ dày lõi (có tính toán chịu động đất) không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng.

b 150 mm và b  4200/20=210 mm.

- Lõi được thiết kế có chiều cao chạy suốt từ móng lên tới mái và có độ cứng không đổi trên suốt chiều cao của nó.

- Ngoài ra, khi thiết kế kết cấu lõi có yêu cầu phòng chống động đất, nếu đầu lõi không có lõi cắt thẳng góc với nó, hoặc không có cánh mà chiều rộng không nhỏ hơn 1/5 chiều cao tường thông thuỷ thì trong phạm vi hai đầu vách phải tăng chiều dày, chiều dày không nhỏ hơn 1/10 chiều cao tầng.

- Lỗ cửa trên kết cấu vách cứng nếu có nên bố trí đều, tác dụng của động đất sẽ tập trung vào chân vách nào có độ cứng tương đối nhỏ.

Để thuận lợi cho việc bố trí cấu tạo tại vị trí giao nhau giữa dầm chính (300x800mm) với lõi cứng ta chọn chiều dày lõi thang máy chọn t = 300mm.

CHƯƠNG 4 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

4.1.Tĩnh tải tác dụng lên công trình4.1.1 Tĩnh tải sàn

Trọng lượng các lớp kiến trúc được bổ sung thành tải trọng phân bố đều trên mặt kết cấu theo phương tác dụng lực.

Bảng 4.1 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn

Gạch xây 0.11 14 1.54 1.

1 1.694

Trọng lượng tường tác dụng lên mỗi tầng có kể đến trường hợp tường có lỗ cửa và tường không có lỗ cửa, được thể hiện ở bảng sau:

Tải trọng tường và vách ngăn nhẹ được phân bố trên các dầm liên quan hoặc có thể tạo dầm ảo trong ETABS và gán tải lên tại những vị trí có tải tường.

4.2 Hoạt tải sử dụng

Theo TCVN 2737 – 1995 hoạt tải của một số loại ô sàn trong công trình:

Bảng 4.2 Hoạt tải sử dụng

Xác định áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió:

Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình tại quận Đống Đa – Hà Nội

- Căn cứ vào TCVN 2737-95 về tải trọng và tác động (Tiêu chuẩn thiết kế ).

Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng II-B có W0 = 0,95 kN/m2.

Căn cứ vào độ cao của công trình, các tiêu chuẩn thiết kế Thành phần gió tĩnh Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió được xác định theo công thức:

+ Công trình được xây dựng ở nội thành Hà Nội thuộc vùng áp lực gió II-B, có W0 = 0,95 (kN/m2) (giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió phụ lục D và điều

6.4TCVN2737-1995), dạng địa hình C (Công trình xây dựng ở nội thành)

+ k - hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng

hi : tổng chiều cao tầng phía trên và phía dưới mức sàn Wđtt : giá trị tính toán thành phần tĩnh gió đẩy

Whtt : giá trị tính toán thành phần tĩnh gió hút.

qiđ: Tải trọng gió qui về phân bố đều tại mức sàn các tầng phía gió đẩy qih: Tải trọng gió qui về phân bố đều tại mức sàn các tầng phía gió hút zi : cao độ mức sàn so với cos tự nhiên.

- Cos mặt đất : 0m - Chiều cao mái : 48,3m.

Tính toán chi tiết gió tĩnh được thể hiện trong bảng sau:

Bản chất của thành phần động có 2 thành phần: ''xung của vận tốc gió'' và ''lực quán tính của công trình'' gây ra Các thành phần này làm tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình do dao động, xét đến ảnh hưởng của lực quán tính sinh ra do khối lượng tập trung của công trình khi dao động bởi các xung của luồng gió Tùy mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió mà

thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc với cả lực quán tính của công trình.

Mức độ nhạy cảm được đánh giá qua tương quan giữa giá trị các tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn fL(Bảng 2 và Hình 2.TCVN 2737-1995).

Với công trình thuộc vùng gió II và là công trình nhà dân dụng kết cấu bê tông cốt thép Ta xác định được: Tần số giới hạn: fL = 1,3 (Hz) Độ giảm lôga:  = 0,3  Tính toán

Việc xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió phụ thuộc vào tần số dao động của công trình, Tiến hành giải bài toán dao động riêng: mô hình kết cấu trong Etabs version 9.7.4 sẽ tự động tính toán khối lượng bản thân của cấu kiện Ta tiến hành tính toán phần khối lượng phụ thêm cho từng tầng để nhập vào gồm có:

+ Hoạt tải sử dụng với hệ số chiết giảm 0,5.

+ Khối lượng các lớp kiến trúc, bêtông chống thấm + Khối lượng tường xây, bể nước

Gán tải trọng tiêu chuẩn của tĩnh tải và hoạt tải vào mô hình với cấu trúc tổ hợp khối lượng: Masssourse = 1TT + 0,5 HT

 Định nghĩa về các dao động

Nếu coi kết cấu công trình như dạng một thanh côngxon có độ cứng tương đương được đặt tại trọng tâm trên mặt bằng công trình và có khối lượng các tầng được quy về tập trung tại cao độ mức sàn tương ứng Khi đó ta có thể hiểu số bậc dao động được phát biểu như sau:

- Số bậc dao động là số bậc của hàm số mà đồ thị được tạo bởi từ sự biến dạng của

thanh côngxon khi dao động Hay nói cách khác, là số lần chuyển vị của khối lượng tập trung tại cao độ mức sàn thay đổi dấu so với trục thẳng đứng OZ.

- Các dạng dao động sẽ gây ra biến dạng của thanh công xon đó như sau:

Dạng dao động 1 Dạng dao động 2 Dạng dao động 3 Dạng dao động 4

Chương trình etabs phân tích xong, ta vào menu Display/Show tables, rồi lấy các kết

quả phân tích từ“Analysis Results", ta có được bảng kết quả phân tích về công trình:Với Menu “Modal participating Mass Ratios, ta có chu kỳ dao động công trình T.Với Menu “Buiding modes”, ta có được dịch chuyển ngang tỷ đối trọng tâm của

phần công trình lần lượt theo phương UX và UY ứng với dao riêng thứ nhất Với

Menu “ Center Mass Rigidity” ta có được khối lượng tập trung tại các mức tầng

MassX và MassY.

Trong tính toán thành phần động của tải trọng gió, khối lượng tham gia dao động lấy bằng tĩnh tải và 50% hoạt tải Kết quả chu kỳ dao động thu được từ phân tích động lực bằng phần mềm Etabs như sau:

Bảng 4.5- Chuyển vị theo các phương của các mode

CaseModePeriodf

Story3D111372861137286 22.2115 13.6889

Theo phương X, dựa vào bảng 4.7, do f2fL f5, nên theo TCVN 229-1999 cần tính thành phần dao động của tải gió theo phương X với dạng dao động đầu tiên Theo phương Y, dựa vào bảng 4., do f4fL f5, nên theo TCVN 229-1999 cần tính

thành phần dao động của tải gió theo phương Y với dạng dao động đầu tiên Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j dạo dao

động j được xác định theo công thức: Wp( ji) Mj i i jiy

 i - hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi.

 Xác định hệ số động lực j

- Hệ số động lực j

xác định từ hình 2 TCXDVN 229-1999, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động

- Thông số iđược xác định theo công thức:

- Hệ số i được xác định theo công thức:

 WFj : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j

của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau theo khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió xác định theo công thức: WFjW Sj i j 

, trong đó: +) Wj - giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của

công trình, +) j

- hệ số áp lực động của tải gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, +)  - hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng

dao động khác nhau của công trình +) Sj - Diện tích đón gió từng tầng.

- Giá trị tính toán thành phần động tải trọng gió lên từng tầng là :W = γWp(ji)tp(ji)

 Với gió theo phương X

- Chiếu trọng tâm bề mặt đón gió của công trình lên mặt phẳng YOZ, ta xác định

Theo đồ thị trong TCXDVN 229-1999 ta được hệ số động lực 1 ứng với dạng dao động đầu tiên:  1 1,592

 Với gió theo phương Y

- Chiếu trọng tâm bề mặt đón gió của công trình lên mặt phẳng XOZ, ta xác định

Thành phần động gió theo phương f1X:

Thành phần động gió theo phương f2X: