thiết kế chung cư anavi

GIẢI PHÁP KẾT CẤU KIẾN TRÚC Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung – vách – lõi Hệ kết cấu phương ngang dùng sàn sườn toàn khối Hệ kết cấu phương đứng là khung dầm, cột, vách cứng

Trang 1

CHUNG CƯ ANAVI GVHD: TS LÊ TRUNG KIÊN SVTH : NGUYỄN ĐÌNH HIẾUS K L 0 1 2 6 7 0

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ ANAVI

SVTH: NGUYỄN ĐÌNH HIẾU MSSV: 15141016

Khóa: 2015

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng GVHD: TS LÊ TRUNG KIÊN

Trang 3

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG

TRÌNH 1

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 1

1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình 1

1.1.3 Quy mô công trình 2

1.1.4 Công năng của công trình 7

1.1.5 Giải pháp giao thông cho công trình 8

1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU KIẾN TRÚC 8

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 12

2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 12

2.3 YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO 15

2.3.1 Lớp bê tông bảo vệ 15

2.4 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN 16

2.4.1 Trình tự thiết kế chung 16

2.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 16

Trang 4

3.1 THÔNG SỐ KIẾN TRÚC 22

3.2 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 23

3.2.1 Sơ bộ kích thước 23

3.2.2 Thông số vật liệu 24

3.2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang 25

3.2.4 Xác định tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 28

3.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG 29

4.3.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn – Live Load (LL) 43

4.4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH SÀN TẦNG BẰNG PHẦN MỀM SAFE 16 44

4.5.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 57

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN 60

5.1 MỞ ĐẦU 60

5.2 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 61

5.3 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 61

Trang 5

5.4.1 Lựa chọn phương án gán tải trọng gió 68

5.4.2 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió 68

5.4.3 Tính toán thành phần động của gió 73

5.5 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 86

5.5.1 Lựa chọn phương pháp tính toán tải trọng động đất 86

5.5.2 Tính toán tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng 87

5.8.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 97

5.8.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 98

5.8.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 98

5.10.2 Tính toán thép dọc cho vách đơn 134

5.10.3 Tính toán cốt thép lõi thang 141

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 146

6.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 146

6.2 XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 147

6.2.1 Tóm tắt thống kê địa chất 147

6.3 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 150

6.3.1 Thống kê số liệu tính toán 150

6.3.2 Phương án thiết kế móng 150

6.3.3 Lựa chọn vách để tính toán 151

6.3.4 Các loại tải trọng dùng để tính toán 152

6.3.5 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc 153

Trang 6

6.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 172

6.4.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 172

6.4.2 Kiểm tra áp lực đất nền tại mặt phẳng mũi cọc: 173

6.4.3 Kiểm tra lún cho móng 178

6.4.4 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt 180

6.4.5 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M2 180

6.4.6 Bố trí thép cho đài móng 181

6.5.5 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M4 190

6.5.6 Bố trí thép cho đài móng M4 190

6.6.5 Kiểm tra sức chống cắt của đài móng M6 199

6.6.6 Bố trí thép cho đài móng M6 200

6.7 THIẾT KẾ MÓNG M-LTM 202

6.7.5 Kiểm tra sức chống cắt của đài móng M-LTM 209

6.7.6 Bố trí thép cho đài móng M-LTM 210

Trang 7

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 06 năm 2023

1 Tên đề tài: Chung cư Anavi

2 Các số liệu và tài liệu ban đầu:

 Hồ sơ kiến trúc (Có điều chỉnh theo sự hướng dẫn của GVHD)  Hồ sơ địa chất (Có điều chỉnh theo sự hướng dẫn của GVHD) 3 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán:

 Khái quát về kiến trúc công trình  Lựa chọn giải pháp kết cấu

 Thiết kế cầu thang bộ tầng 5-6, trục 5-6-D-E  Thiết kế sàn tầng 6

 Tính toán khung vách tầng 6 trục 5  Thiết kế móng công trình

4 Thuyết minh và bản vẽ:  1 thuyết minh

 21 bản vẽ A1 (6 bản vẽ kiến trúc, 13 bản vẽ kết cấu, 5 bản vẽ nền móng

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 02 năm 2023

TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 8

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Đình Hiếu MSSV: 15141016 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư Anavi

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Lê Trung Kiên

3 Khuyết điểm:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 9

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Đình Hiếu MSSV: 15141016 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư Anavi Họ và tên Giáo viên phản biện:

3 Khuyết điểm:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 10

thuật TP HCM nói chung và thầy cô Khoa Xây dựng nói riêng dã dạy bảo em trong 4.5 năm học vừa qua, từ những bước đầu chập chững với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng về công việc của một người kỹ sư Xây dựng trong nhiều khía cạnh khác nhau Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt là một hành trang không thể thiếu trong quá trình nghề nghiệp của em sau này

Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính toán, khả năng nghiên cứu và giải quyết vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này

Trong khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ

tận tình của các thầy cô khác trong Khoa Thầy đã giúp em có cái nhìn đúng đắn, khái quát hơn về việc thiết kế, tiếp cận với những phần mềm, những phương pháp tính toán quan trọng cần thiết cho một người kỹ sư Xây dựng Đó là một kinh nghiệm quý báo cho bản thân em sau này

Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những năm học vừa qua Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để giúp cho quá trình làm luận văn của tôi được hoàn thành Cám ơn ba mẹ và gia đình đã là hậu phương vững chắc cho em trong suốt những năm tháng qua

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do

đó đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy cô để em củng cố hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Trang 11

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải

trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao

tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

Chính vì thế, công trình CHUNG CƯ ANAVI được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để

phục vụ cho nhu cầu sống của người dân

1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình 1.1.2.1 Vị trí công trình

Chung cư Anavi tọa lạc ngay trung tâm Quận Bình Thạnh với 03 mặt tiền là Ung Văn Khiêm, Đinh Bộ Lĩnh và Nguyễn Gia Trí Công trình liền kề ngay Ngã Tư Hàng Xanh, thuận tiện đi các quận như quận 1, quận 10 và các quận trung tâm thành phố, gần bến xe miền Đông hướng đi các tỉnh phía Đông Nam Bộ

Địa điểm công trình: Số 10, Đường Ung Văn Khiêm, Phường 25, Quận Bình Thạnh,

Tp Hồ Chí Minh

Được đánh giá là nằm ở vị trí dân cư đông đúc của quận Bình Thạnh, mật độ dân số khá cao cùng với nhu cầu về chỗ ở ngày càng tăng Xung quanh là các trường Đại Học như Ngoại Thương, Hutech, GTVT, Ngoài ra còn có nhiều nhà hàng ăn uống, cửa hàng tiện lợi, siêu thị, khu vui chơi giải trí,

1.1.2.2 Điều kiện tự nhiên

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết Tp.HCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua các yếu tố

Trang 12

khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh như sau:

Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958) Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc Ðại bộ phận các quận nội thành và các huyện phía Bắc thường có lượng mưa cao hơn các quận huyện phía Nam và Tây Nam

Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79.5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74.5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20% Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3.6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2.4 (m/s) Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3.7 (m/s) Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão Năm 1997, do biến động bởi hiện tượng El-Nino gây nên cơn bão số 5, chỉ một phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng ở mức độ nhẹ

1.1.3 Quy mô công trình 1.1.3.1 Loại công trình

Theo Phụ lục II – Thông tư số 07/2019/TT-BXD ngày 07/11/2019 của Bộ Xây dựng: Công trình xây dựng thuộc cấp II (Công trình có 18 tầng)

Trang 13

Hình 1.1: Mặt đứng của công trình

Trang 15

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình (2-18)

Trang 16

Hình 1.4: Mặt bằng tầng hầm

Trang 17

1.1.3.2 Số tầng

Công trình có: 2 Tầng hầm, 18 tầng nổi , 1 tầng kỹ thuật, 1 tầng chống nóng, 1 tầng tum và 1 tầng mái

1.1.3.3 Cao độ của mỗi tầng

Bảng 1.1: Cao độ mỗi tầng của công trình

1.1.3.4 Chiều cao công trình

Tổng chiều cao công trình: 74 m (tính từ cao độ ± 0.000m chưa kể tầng hầm)

1.1.3.5 Diện tích xây dựng

Diện tích xây dựng công trình là: 1585 m2

1.1.4 Công năng của công trình

Tầng Hầm 1,2: Bố trí nhà xe, phòng bảo vệ

Tầng 1: Khu siêu thị, cửa hàng tiện lợi, khu vui chơi giải trí, nhà hàng ăn uống

Trang 18

Tầng Kỹ Thuật: Bố trí các máy móc, thiết bị, phòng điều khiển giúp vận hành, giám

sát chung cư

Tầng 2 → 18: Bố trí căn hộ

Tầng Chống Nóng: Giúp làm mát, phân luồng gió, giảm nhiệt độ cho tòa nhà dưới

cái nóng oi bức vào mùa khô

1.1.5 Giải pháp giao thông cho công trình

 Bố trí giao thông theo phương đứng

Khối căn hộ: Hệ thống thang máy gồm 3 buồng (2 buồng chở người, 1 buồng chở

hàng) và thang bộ được bố trí gần lối xuống tầng hầm đảm bảo về kết cấu, vừa đáp ứng được nhu cầu sử dụng của cư dân, ngoài ra còn có hệ thống thang máy dành riêng cho công tác cứu hỏa

Khối thương mại: Ngoài hệ thống thang máy và thang bộ kết nối cùng với khối căn

hộ, nhằm đảm bảo cho nhu cầu sử dụng của công năng thương mại, dịch vụ và giải trí nên có bố trí tăng cường thêm thang máy và thang cuốn

Khối tầng hầm: Bố trí hệ thống ram dốc phục vụ cho xe di chuyển, thang máy và

thang bộ phục vụ cho dân cư

 Bố trí giao thông theo phương ngang

Trong mặt bằng các tầng của công trình đều bố trí hệ thống hành lang và sảnh phục vụ cho di chuyển của dân cư trong công trình

1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU KIẾN TRÚC

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung – vách – lõi Hệ kết cấu phương ngang dùng sàn sườn toàn khối

Hệ kết cấu phương đứng là khung (dầm, cột), vách cứng và lõi Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối

Tường xây 200 mm dùng cho việc ngăn các căn hộ, tường xây 100 mm dùng cho

việc ngăn các phòng trong căn hộ

Hệ kính cường lực khung thép sử dụng cho bao che công trình

Sử dụng phương án móng cọc

Trang 19

Hình 1.5: Hình khối kiến trúc của chung cư ANAVI

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 1.3.1 Giải pháp cấp điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện Tp Hồ Chí Minh 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 được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng 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

1.3.2 Giải pháp cấp nước

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

Trang 20

trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa

Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các hộp gen 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 đứng và trên trần nhà

1.3.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thoát nước mưa

có đường kính d =140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố

trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ ống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống thoát nước chung

1.3.4 Hệ thống chiếu sáng

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết

1.3.5 Hệ thống phòng cháy – chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí ở các 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 hoả gồm các họng cứu hoả tại các lối đi, các sảnh … với khoảng

cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

1.3.6 Hệ thống thoát rác

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài

1.3.7 Giải pháp chống sét

Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét

nhà cao tầng (TCVN 9385:2012 – Chống sét công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết

kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống)

1.3.8 Giải pháp chống nóng

Bố trí kiến trúc tầng chống nóng dưới tầng tum với kết cấu bao che hợp lý giúp cách nhiệt, hạn chế bề mặt tiếp xúc với mặt trời, giảm sự dẫn nhiệt trong vật việu và bố trí thông gió tự nhiên cho tòa nhà

Trang 21

1.3.9 Giải pháp xanh

Sử dụng giải pháp cách nhiệt tường – mái:

Cách nhiệt được sử dụng để ngăn nhiệt truyền từ môi trường bên ngoài vào không gian bên trong (cho các vùng khí hậu ấm) và từ không gian bên trong ra môi trường bên ngoài (cho các vùng khí hậu lạnh) Một công trình cách nhiệt tốt cần ít năng lượng sưởi hoặc làm mát hơn

Trang 22

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 2.1.1 Cơ sở tính toán

Trong phạm vi đồ án, cơ sở tính toán kết cấu cho công trình được sinh viên lấy theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành về thiết kế kết cấu theo hạng mục như sau:

Bảng 2.1: Tổng hợp các tiêu chuẩn và quy chuẩn sử dụng thiết kế kết cấu

Tổng thể

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

TCXD 198:1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối TCXDVN 229:1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió TCVN 9386:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất

QCVN 02-2009/BXD – Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

Phần ngầm

TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

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

Bê tông sử dụng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B30 ÷ B60 Bê tông được sử dụng trong công trình Chung cư Anavi có các thông số sau (lấy theo TCVN 5574:2018)

Trang 23

Bảng 2.2: Thông số vật liệu bê tông sử dụng trong công trình

Bê tông cấp độ bền B35

Cường độ chịu nén dọc trục tính toán Rb = 19.5 (Mpa) Cường độ chịu kéo dọc trục tính toán Rbt = 1.30 (Mpa)

Loại cấu kiện: Bê tông móng, đài móng và vách chịu lực từ tầng hầm đến tầng mái

Cường độ chịu nén dọc trục tính toán Rb = 17 (Mpa) Cường độ chịu kéo dọc trục tính toán Rbt = 1.15 (Mpa)

Loại cấu kiện: Bê tông dầm, sàn, cầu thang từ tầng hầm đến tầng mái và tường vây

Cường độ chịu nén dọc trục tính toán Rb = 6 (Mpa) Cường độ chịu kéo dọc trục tính toán Rbt = 0.56 (Mpa)

Loại cấu kiện: Bê tông lót

Trong trường hợp cần thiết, giá trị tính toán của các đặc trưng độ bền của bê tông được

nhân thêm với các hệ số điều kiện làm việc bi để kể đến đặc điểm làm việc của bê tông trong kết cấu:

b1– đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, nhân với giá trị của các cường độ Rb

và Rbt kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng tĩnh:b1 = 1 – khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

b1 0.9 – khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

Trang 24

b2 – đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép được đổ theo phương đứng với chiều cao

mỗi lớp bê tông đổ hơn 1.5 (m), nhân với giá trị của các cường độ Rb, b2  0.85

Cường độ chịu kéo tính toán của cốt ngang: Rsw = 210 (MPa)

Đường kính sử dụng: Các loại cốt thép có đường kính  10 (mm)Thép nhóm CB400-V (Thép vằn)

Đường kính sử dụng: Các loại cốt thép có đường kính 10(mm) <  16 (mm)Thép nhóm CB500-V (Thép vằn)

Trang 25

Đường kính sử dụng: Các loại cốt thép có đường kính  ≥ 16 (mm)

2.2.3 Vật liệu kính

Kính bao che sử dụng kính cường lực

2.2.4 Vật liệu gạch

Sử dụng gạch nung

2.3 YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO

2.3.1 Lớp bê tông bảo vệ

Theo TCVN 5574:2018 chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần phải đảm bảo được: - Sự làm việc đồng thời của cốt thép với bê tông

- Sự neo cốt thép trong bê tông và khả năng bố trí các mối nối của các chi tiết cốt thép - Tính toàn vẹn của cốt thép dưới tác động của môi trường xung quanh (kể cả khi có môi trường xâm thực)

- Khả năng chịu lửa của kết cấu

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định có kể đến vai trò của cốt thép trong kết cấu (cốt thép dọc chịu lực hoặc cốt thép cấu tạo), loại kết cấu (cột, bản, sàn, dầm, các cấu kiện của móng, tường và các kết cấu tương tự), đường kính và loại cốt thép

Trong mọi trường hợp, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cũng cần được lấy không nhỏ hơn đường kính thanh cốt thép và không nhỏ hơn 10 mm

Giá trị tối thiểu của chiều dày lớp bê tông bảo vệ của cốt thép chịu lực được lấy theo Bảng 19 của TCVN 5574:2018

Điều kiện làm việc của kết cấu nhà Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ

Trong các gian phòng được che phủ với độ ẩm bình

Trong các gian phòng được che phủ với độ ẩm nâng cao

Trang 26

Trong đất (khi không có các biện pháp bảo vệ bổ sung),

2.4 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN

2.4.1 Trình tự thiết kế chung

Trình tự chung cho thiết kế kết cấu bê tông cốt thép bao gồm các bước sau:

1 Lựa chọn phương án kết cấu, chọn sơ bộ kích thước tiết diện của cấu kiện và xác định thông số vật liệu

2 Phân tích kết cấu: Lập sơ đồ tính, xác định các trường hợp tải trọng tác dụng lên kết cấu, tính toán nội lực với từng trường hợp tải trọng, tổ hợp lại để tìm các giá trị nội lực bất lợi để tính toán cấu kiện

3 Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép

4 Cấu tạo cấu kiện, các liên kết và thể hiện thành bản vẽ kết cấu phục vụ cho thi công

2.5 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.5.1 Phân tích lựa chọn kết cấu phần thân

2.5.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu theo phương đứng đóng một vai trò quan trong công kết cấu nhà cao tầng, bởi vì: - Tải trọng phân bố từ dầm sàn truyền vào hệ kết cấu thẳng đứng và sau đó truyền xuống móng và đất nền công trình

- Chịu tải trọng ngang của gió, động đất và áp lực tác dụng lên công trình

- Hệ kết cấu thẳng đứng liên kết với dầm, sàn bằng các liên kết cứng tạo nên hệ không gian giúp giữ ổn định tổng thể cho công trình, tăng độ cứng công trình làm hạn chế dao động và giảm chuyển vị đỉnh của công trình

Hệ kết cấu theo phương đứng gồm 2 nhóm chính:

- Nhóm 1: Gồm 1 cấu kiện chịu lực độc lập – khung, tường, vách, lõi hộp

- Nhóm 2: Hệ chịu lực hỗn hợp được tổ hợp từ 2 hoặc 3 cấu kiện cơ bản trở lên như kết

cấu khung – vách , khung – lõi, khung – vách – lõi,…

 Hệ khung chịu lực

Kết cấu thuần khung bao gồm hệ thống cột và dầm liên kết cứng tại các nút, nhiều khung phẳng tạo thành khung không gian vừa chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang Ưu điểm của

Trang 27

hệ kết cấu khung là có sơ đồ làm việc rõ ràng, có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt, có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu sử dụng công trình Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của hệ khung tương đối nhỏ, khả năng chịu lực cắt theo phương ngang kém, khả năng chịu tải trọng ngang kém khi công trình có chiều cao lớn Hệ thống dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến không gian sử dụng làm tăng độ cao công trình Hệ khung có thể sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng khi công trình nằm trong vùng động đất cấp 7, 10 – 12 tầng cho công trình nằm trong vùng động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng động đất cấp 9

 Hệ khung – vách – lõi

Đây là một hệ kết cấu khá phổ biến và hiệu quả cho nhà cao tầng, có khả năng chịu động đất tốt Hệ kết cấu này phù hợp cho các công trình mà có không gian bị ngăn chia bên trong như nhà ở, khách sạn, bệnh viện,…

Trong thiết kế nhà cao tầng việc lựa chọn hệ kết cấu theo phương đứng hợp lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao công trình, các điều kiện địa chất thủy văn, bản đồ phân vùng động đất và giải pháp kiến trúc công trình

Kết luận: Chọn hệ kết cấu: Khung – vách - lõi

2.5.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu theo phương ngang

Kết cấu theo phương ngang gồm sàn và dầm, nhiệm vụ của nó là kết hợp với kết cấu theo phương đứng tạo thành hệ kết cấu phần thân của công trình

Sàn có chức năng là tiếp nhận tải trọng sử dụng và truyền sang các dầm rồi truyền cho các kết cấu thẳng đứng (cột, vách) Ngoài ra, sàn còn được xem là các vách cứng nằm ngang nối với các vách cứng thẳng đứng thành một hệ không gian duy nhất

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định đến 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 cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất

Về mặt công nghệ, có nhiều loại sàn khác nhau: sàn có dầm, sàn không dầm (trực tiếp lên cột hoặc mũ cột), sàn ô cờ, sàn lắp ghép, sàn gạch bọng, sàn dự ứng lực,…

 Sàn có dầm (sàn sườn)

Trang 28

Sàn có chiều dày nhỏ (thông thường từ 10 – 15 cm) tựa lên hệ dầm phụ và hệ dầm chính Đây là loại sàn truyền thống được sử dụng rộng rãi

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa

chọn công nghệ thi công Do sàn và dầm được thi công toàn khối nên hệ kết cấu có độ cứng cao, độ võng của hệ kết cấu được khống chế dễ dàng, so với sàn không dầm thì sàn sườn đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt nhịp lớn, dẫn đến chiều

cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang, giảm chiều cao thông thủy tầng và không tiết kiệm chi phí vật liệu (tốn nhiều cốp pha, bê tông,…)

 Sàn không dầm dự ứng lực

Ưu điểm: Ngoài các ưu điểm như sàn không dầm thường thì phương án sàn không dầm dự

ứng lực trước còn khắc phục được một số nhược điểm của sàn không dầm thường

- Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường - Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép dự ứng lực được đặt phù hợp với biểu đồ momen do tĩnh tải gây ra nên tiết kiệm được cốt thép

Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thường nhưng lại xuất

hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác, trình độ tay nghề của công nhân cao

- Thiết bị giá thành cao và còn chưa phổ biến

2.5.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 2.5.2.1 Sơ bộ chiều dày sàn

Chiều dày sàn dầm (sàn sườn) được lựa chọn sơ bộ dựa trên kích thước nhịp cạnh ngắn của ô sàn (lựa chọn ô sàn có kích thước lớn nhất) Ngoài ra, trong nhà cao tầng chiều dày sàn nên chọn lớn để đảm bảo vai trò sàn như tấm cứng trong mặt phẳng của nó

Kích thước ô sàn lớn nhất trong khối tầng căn hộ: L1 × L2 = 6.5m × 12.5m

- Vì 21

L  6.5   (Theo kết cấu bê tông cốt thép - Võ Bá Tầm, tập 2)

→ Sàn làm việc theo 2 phương với L1 = 6.5(m) là cạnh ngắn

Trang 29

- Chiều dày sơ bộ của sàn: hs 1 1 L1 1 1 6500 (144 163)mm

(Theo kết cấu bê tông cốt thép - Võ Bá Tầm, tập 2)

Bảng 2.5: Sơ bộ chiều dày sàn của các tầng công trình

Tên tầng Chiều dày sàn sơ bộ

2.5.2.2 Sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Kích thước tiết diện dầm được lựa chọn sơ bộ theo công thức kinh nghiệm nhằm đảm bảo độ cứng, phụ thuộc vào nhịp dầm Ngoài ra, chiều cao tiết diện dầm chọn cần đảm bảo chiều

cao thông thủy của các tầng công trình Dựa vào bản vẽ kiến trúc thì chiều cao tầng nhỏ

nhất của công trình là khối tầng căn hộ với chiều cao là 3.6m , để đảm bảo chiều cao

thông thủy theo quy định là 3m thì chiều cao tối đa của tiết diện dầm bị khống chế là 600 (mm)

 Tính toán sơ bộ tiết diện dầm chính và dầm phụ cho tầng điển hình như sau:

 Dầm chính: (Theo kết cấu bê tông cốt thép - Võ Bá Tầm, tập 2)

→ Sơ bộ dầm chính ban đầu chọn: b×h = 300×500(mm)

 Dầm phụ: (Theo kết cấu bê tông cốt thép - Võ Bá Tầm, tập 2)

Trang 30

→ Sơ bộ dầm phụ ban đầu chọn: b×h = 200×350(mm)

 Đối với tầng dịch vụ (tầng 1) và tầng kỹ thuật, do chiều cao tầng lớn hơn so với tầng

điển hình (h = 4.5m) nên chọn tiết diện dầm chính là b×h = 300×500mm và dầm phụ là b×h

= 200×350mm

 Kiểm tra điều kiện tiết diện dầm chính khi công trình chịu tải động đất:

- Chiều cao tiết diện dầm: d

→ Thỏa

- Chiều rộng tiết diện dầm: b = max(≥h/4; ≥250mm) → Thỏa

Trong đó:

L, L0: Lần lượt là nhịp tính toán và nhịp thông thủy của dầm

Ở bước này, chỉ chọn sơ bộ để mô hình phân tích nội lực, sau khi có nội lực trong dầm, tiến hành tính toán và bố trí cốt thép cho dầm và kiểm tra lại hàm lượng cốt thép để có được tiết diện dầm hợp lý

Bảng 2.6: Bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm của công trình

Dầm phụ: b×h = 200×350(mm)

Tầng 1 → Tầng kỹ thuật

Dầm chính: b×h = 300×500(mm) Dầm phụ: b×h = 200×350(mm)

Tầng 2 → Tầng 18 (các tầng điển hình)

Tầng chống nóng → Tầng tum

2.5.2.3 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang máy

Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng,… đồng

thời đảm bảo các điều quy định theo Điều 3.4.1 (TCVN 198-1997)

Trang 31

Xác định chiều dày vách phải thỏa: tvlvl st

 



Trang 32

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 THÔNG SỐ KIẾN TRÚC

Vì chung cư Anavi là công trình có kích thước lớn, không gian rộng nên lưu lượng dân cư đi lại khá cao Do đó cầu thang bộ phải được thiết kế sao cho đảm bảo việc lưu thông Nhiệm vụ thiết kế: cầu thang bộ tầng hầm đến tầng ấp mái, nằm giữa trục D-E, phân bổ 2 bên giữa trục 5-6 và 11-12

Hình 3.1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình

Trang 33

Hình 3.2: Mặt cắt kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình

3.2 THÔNG SỐ THIẾT KẾ

3.2.1 Sơ bộ kích thước 3.2.1.1 Bậc thang

Theo thông số từ bản vẽ kiến trúc quy định về kích thước bậc thang như sau: - Chiều cao tầng điển hình: ht = 3600(mm)

- Tổng số bậc thang: nb = 22 (mỗi vế thang gồm 11 bậc)

bb

Trang 34

Dưới đây là bảng thông số đặc tính vật liệu sử dụng

Bảng 3.1: Thông số đặc tính vật liệu bê tông cấp độ bền B30

Trang 35

Bảng 3.2: Thông số đặc tính vật liệu thép nhóm CB300-T và CB400-V

Cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang Rsw = 280 (MPa) Rsw = 210 (MPa)

3.2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang

Tải trọng tác dụng lên bản thang (bản nghiêng) bao gồm: Tĩnh tải (trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo, lan can cầu thang) và hoạt tải

3.2.3.1 Tĩnh tải

a) Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang

Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang (bản nghiêng) được xác định theo công thức: tt

g  n

Trong đó:

γi : Trọng lượng riêng của lớp cấu tạo bản thang thứ i

ni : Hệ số tin cậy của lớp cấu tạo bản thang thứ i (Xem chi tiết bảng 3.3)

δtdi : Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo thứ i theo phương của bản nghiêng, được xác

định như sau:

- Đối với lớp gạch lát và lớp vữa xi măng có chiều dày δi:

 bb itdi

- Đối với bậc thang có kích thước (hb, lb): b

Trang 36

Bảng 3.3: Hệ số tin cậy đối với tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng và đất

Hình 3.3: Các lớp cấu tạo bản thang

Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang theo phương thẳng đứng có giá trị là ttg

cos (bỏ qua thành

phần lực dọc trong bản nghiêng)

- Chiều dày tương đương đá hoa cương:

Trang 37

 bb itdi

Trọng lượng riêng

Giá trị

tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Giá trị tính toán

b) Tĩnh tải do lan can cầu thang:

Tĩnh tải do lan can, tay vịn cầu thang lấy giá trị tính toán bằng ptt = 0.3 (kN/m)

Trang 38

Tổng tải trọng phân bố trên mét dài (cắt dãy 1m) tác dụng lên bản thang:

qtt = gtt + ptt = (9.12+3.6)×1m+0.3 = 13.02 (kN/m) 3.2.4 Xác định tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghĩ được tính toán theo công thức giống như các lớp cấu tạo bản sàn

Hình 3.4: Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Dưới đây là bản tính giá trị tĩnh tải của bản chiếu nghỉ:

Bảng 3.5: Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

STT Lớp cấu tạo sàn

Chiều dày

Giá trị tiêu chuẩn

Hệ số vượt

tải

Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu tới được tính như các lớp cấu tạo của sàn tầng điển hình

Trang 39

Dưới đây là bảng tính giá trị tĩnh tải của bản chiếu tới

Bảng 3.6: Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản chiếu tới

STT Lớp cấu tạo sàn

Chiều dày

Giá trị tiêu chuẩn

Hệ số vượt

tải

- Hoạt tải tác dụng lên bản chiếu tới: ptt = ptc × n = 3×1.2 = 3.6 (kN/m2)

- Tổng tải trọng phân bố trên mét dài (cắt dãy 1m) tác dụng lên bảng chiếu tới:

qtt = gtt + ptt = (6.69+3.6)×1m = 10.29 (kN/m)

3.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

3.3.1 Xác định sơ đồ tính

Cắt 1 dãy có bề rộng b = 1m để tính toán

*Quan niệm giả thiết liên kết trong tính toán cầu thang:

Trong giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép – Tập 3 – Võ Bá Tầm, quan niệm về liên kết trong sơ đồ tính cầu thang như sau:

- Nếu tỷ số ds

h  : Xem liên kết giữa dầm và bản thang là liên kết khớp - Nếu tỷ số d

h  : Xem liên kết giữa dầm và bản thang là liên kết ngàm - Ta có: d

Trang 40

- Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ là liên kết bán trung gian giữa liên kết ngàm và khớp (liên kiết cứng) nó phụ thuộc vào độ cứng tương quan giữa bản thang và dầm chiếu tới, nếu d

h  thì gần là liên kết khớp và ngược lại Do đó:

+ Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là ngàm thì dẫn đến thiếu thép bụng và dư thép gối kết cấu bị phá hoại do thiếu thép tại bụng bản thang

+ Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới được xem là khớp thì dẫn đến thiếu thép gối và dư thép bụng → Kết cấu không bị phá hoại mà chỉ gây nứt tại gối (do thiếu thép gối) và trở dần về sơ đồ khớp Tuy nhiên trong thực tế thì nếu cầu thang bị nứt tại gối thì dẫn đến các lớp gạch lót sẽ bong nên không cho phép nứt cầu thang trong thiết kế

- Trong kết cấu nhà nhiều tầng thì cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang, vách, cũng như việc neo thép đúng theo sơ đồ tính đã thiết kế (việc này rất hay xảy ra trong quá trình thi công ngoài công trường)

 Kết luận: Từ những phân tích trên, để tính toán thiên về an toàn, đảm bảo khả năng

sử dụng khi công trình chịu tải bất lợi nhất, cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của cầu thang tronggiai đoạn sử dụng Sinh viên chọn sơ đồ 2 đầu khớp đề tính toán nhưng vẫn bố trí thép cấu tạo trên gối (Ø10a200) để chống nứt cho cầu thang và sau đó kiểm tra lại với mô hình 3D để kiểm tra kết quả