ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ PHAN VĂN TRỊ

Đồ án tốt nghiệp được giới thiệu ở đây là công trình “Chung Cư Phan Văn Trị- Gò Thành Phố Hồ Chí Minh” nằm trong khu quy hoạch dân cư với tính chất là một đơn vị trong tiểukhu nhà ở, nó

là quá trình đô thị hóa Nhưng với mức tăng dân số ở nước ta hiện nay việc giải quyết nhu cầu ăn

ở cho nhân dân đang được các ngành các cấp đặc biệt quan tâm

Thành phố Hồ chí minh là một thành phố lớn, có mật độ dân cư rất cao, kèm theo sự giatăng về dân số nên nhu cầu về nhà ở ngày càng trở nên bức thiết Với đặc thù là một thành phốcông nghiệp đang trên đà phát triển nên việc quy hoạch và thiết kế chung cư là hợp lý Ngoài việcgiải quyết cho nhu cầu nhà ở trước mắt cũng như lâu dài khi giải tỏa các nhu nhà ở lụp xụp, làmtăng vẻ mỹ quan của thành phố và hạn chế tối đa việc hỏa hoạn, nó còn đáp ứng được các yêucầu khác như:

• Tốc độ xây dựng nhanh

• Vốn đầu tư không cao

• Kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc thi công

• Tiết kiệm được diện tích

• Dễ dàng quy hoạch thành cụm dân cư hiện đại và tiện nghi, phù hợp với các đặc điểm kiếntrúc cảnh quan đô thị

Đồ án tốt nghiệp được giới thiệu ở đây là công trình “Chung Cư Phan Văn Trị- Gò Thành Phố Hồ Chí Minh” nằm trong khu quy hoạch dân cư với tính chất là một đơn vị trong tiểukhu nhà ở, nó giải quyết các nhu cầu tiện nghi cần thiết cho nhu cầu của người dân, đảm bảo việcnghỉ ngơi, giao tiếp, học tập, giải trí Đồng thời nó giải quyết được mối quan hệ giữa các yêu cầusinh hoạt đa dạng của con người với môi trường bên ngoài, đảm bảo ché độ vệ sinh, chống nóng,thông gió, ánh sáng, cách âm và chống ẩm… Ngoài ra còn thể hiện được bản sắc dân tộc, thời đại

Vấp-và thẩm mỹ cao

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG.

Công trình được xây dựng tại Thành Phố Hồ Chí Minh, diện tích khu đất bằng phẳng

Điều kiện cung cấp đện và cấp nước thuận lợi

1.3 ĐỊA ĐIỂM KHÍ HẬU NƠI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.

Khí hậu được chia làm 2 mù rõ rệt:

- Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11 có nhiệt độ trung bình là 250C

- Mùa nắng: Từ thánh 12 đến tháng 4 có nhiệt độ trung bình là 280C

- Hướng chính theo hướng Đông Nam, phân vùng áp lực gió thuộc khu vực II-A (TCVN2737-1995)

- Mực nước ngầm tương đối ổn định (Dựa vào tài liệu tham khảo đại chất tại Thành Phố HồChí Minh).

1.4 QUY MÔ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC.

Công trình nhà chung cư được đề xuất là dạng nhà kiểu đơn nguyên Trong đó căn hộ trênmột đơn nguyên được sử dụng chung hai cầu thang bộ, thiết kế cho những gia định có khoảng 2con rất phù hợp với các gia đình hiện nay Mỗi căn hộ bao gồm: 2 phòng ngủ, 1 bếp, 1 vệ sinh vàphòng tiếp khách kết hợp với phòng sinh hoạt chung

Để giải quyết tốt vấn đề vệ sinh thông thoáng mỗi phòng đều có lắp đặt các cửa sổ đểthông gió và lấy ánh sáng, ngoài ra còn bố trí các lam thông gió, hệ thống lấy ánh sáng tự nhiên ởhai đầu nhà cùng với ô cửa trời ở giữa để tạo không gian thoáng mát và sôi động

1.4.1 GIẢI PHÁP HÌNH KHỐI KIẾN TRÚC.

Công trình xây dựng gồm 5 tầng ( không kể tầng mái sân thượng) Chiều cao thông thủycủa tầng trệt là 6m gồm có tầng lửng, từ tầng 2 đến tầng 5 là 3.6m Chiều cao toàn công trình là23.4m (kể từ buồng thang và hồ nước trên mái) Hình khối đơn giản, bố trí các lam đứng…

1.4.2 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG.

Công trình có chiều rộng dọc nhà là 40.0m, gồm 10 bước cột, bước cột B=4.0m dùng đểtạo vẻ kiến trúc cho các tầng trên Chiều rộng khung ngang là 13.2m có 3 nhịp gồm: 1 nhịpl=1.2m, 2 nhịp l=6m

Để giải quyết nhu cầu ăn ở cho nhân dân, đồng thời phải phù hợp với khả năng kinh tế củatừng hộ dân Mỗi căn hộ gồm các phòng với các chức năng sau:

1.4.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU.

- Dựa vào hồ sơ địa chất công trình và tải trọng, thiết kế đưa ra giải pháp kết cấu như sau:

- Móng nhà được tính toán theo 2 phương án: Móng đơn và móng băng cốt thép đặt ở độsâu trung bình là 2m kể từ mặt đất tự nhiên, bê tông lót móng bằng đá 4x6 mác 75

- Thân nhà là một hệ khung cứng bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ, bản sàn và dầm được đổtoàn khối với khung

- Tường ngoài bao xung quanh công trình và cầu thang xây gạch ống dày 200, tường ngăngiữa các phòng xây gạch dày 100 Cầu thang đươc thiết kế đổ toàn khối, măt bặc xây gạch tô đámài, lan can tay vịn bằng gỗ

1.4.4 GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG.

Để tạo vẻ thẩm mỹ và thông thoáng cho công trình, mặt đứng tạo các mảng khối lồi lõmđối xứng cùng với cửa sổ, lam đứng, ô văng tạo đường nét hài hòa

1.5 QUY MÔ CÔNG TRÌNH.

Công trình xây dựng “Chung Cư 5 tầng” là khung bê tông cốt thép đổ tại chỗ được thiết kếthuộc nhóm nhà cấp 2, bậc chịu lửa phòng hỏa cấp 3, độ bền vữa công trình >50 năm

Hệ thống các ống cấp thoát nước được bố trí ở các gaine kỹ thuật và được hòa chung vàomạng lưới cấp thoát nước của thành phố Để đảm bảo cho việc cấp nước được liên tục cho các hộ

sử dụng ta thiết kế 2 hồ nước trên mái, mỗi hồ có dung tích 32 m3 Đồng thời đây là hồ nước kếthợp cho việc chữa cháy, dưới tầng trệt có bố trí hồ nước để bơm cung cấp cho hồ nước trên mái

Hệ thống điện sử dụng trực tiếp với hệ thống điện hạ thế chung của khu vực, mỗi hộ đượclắp đặt riêng một đồng hồ phụ và mỗi đơn nguyên được lắp đặt một đồng hồ chính

SƠ LƯỢC HỆ KẾT CẤU CÔNG TRÌNHA)PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ

Ta xem hệ khung chịu lực là hệ kết cấu khung cứng, các cấu kiện chịu lực chủ yếu là cột,

đà ngang được liên kết cứng với nhau Tạo thành một hệ thống khung phẳng hoặc khung khônggian

Hệ khung cứng có khả năng tiếp thu tải trọng ngang do gió và tải trọng thẳng đứng tácdụng vào ngôi nhà Ngoài ra các sàn ngang cũng tham gia chịu tải trọng ngang cùng với hệ khungcứng góp phần phân phối tải trọng ngang vào các khung có độ cứng khác nhau

Tải trọng ngang như áp lực gió tác động trực tiếp vào hệ khung và sau đó truyền xuốngmóng công trình

Nói chung toàn bộ hệ chịu lực chính của kết cấu bên trên là hệ khung cứng Mọi tải trọngthẳng đứng, ngang, sau khi truyền lên sàn, dầm dọc… sẽ truyền trực tiếp lên hệ khung, sau đóthong qua cá hệ cột của khung thí toàn bộ tải trọng được truyền xuống móng công trình

B)TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

Sau khi xác định được giá trị tải trọng như: Tĩnh tải, các trường hợp hoạt tải, tải trọngngang Ta tính sàn tính xong truyền tải trọng của các bản sàn lên dầm dọc để tính dầm dọc, cầuthang Sau khi tính xong các kết cấu chịu lực có tác dụng lên khung rồi đem các giá trị tải truyềnlên khung

Sau khi tính khung, truyền toàn bộ tải trọng theo cột xuống móng để tính móng

C)QUY ƯỚC CHUNG VÀ CÔNG THỨC TÍNH TOÁN

1)Vật liệu sử dụng cho công trình

a)Cọc bê tông cốt thép

2)Những quy tắc cấu tạo trong bê tông cốt thép

a)Lớp bê tông bảo vệ đến mép ngoài của cốt đai

-Đối với dầm móng: chọn đai 4 nhánh

d

l neo ( neo

)Trong đó:

α: Neo cốt thép chịu kéo trong vùng chịu kéo

h b Rn

M

A=

; α = −1 1 2A− ; Ra b h0

M Fa

Đối với dầm tiết diện chữ T

 Tại gối tính với tiếtdiện chữ nhật (bxh)

 Tại nhịp cần xác định vị trí trục trung hòa

c c n

h h

Mc = − ) × × ×

2 ( 0

 Nếu Mc>M: Trục trung hòa qua cánh, tiết diện tính như tiết diện chữ nhật

F=bcxh

 Nếu Mc≤M: Trục trung hòa qua sườn, tiết diện tính như tiết diện chữ T

c) Xác định bề rộng cánh

bc=b+2C1Trong đó:

C1:không vượt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị:

-Một nửa khoảng cách giữa 2 mép trong của dầm

-Một phần sáu nhịp tính toán của dầm

h b R

M A

=

Điều kiện : [M] = A.Rn.b.h02> M

Kết luận: Cấu kiện đủ khả năng chịu lực

e)Kiểm tra hàm lượng cốt thép µmin =0.05%

0 max

100

h b

F a

×

×

=µ

Điều kiện

max 0

Fa Fb

Fa

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SÀN TẦNG

ĐIỂN HÌNH1.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.

S4

S3 S3

14

12

Lcs=120 cm

(15 10)

12012

18

112

18

(15 7.5)

304

12

14

12

112

120

112

(15 7.5)

304

12

14

12

1.2.2 SƠ BỘ CHỌN CHIỀU DÀY SÀN.

l m

hmin=5cm: Đối với mái bằng

hmin=6cm: Đối với nhà công nghiệp

hmin=7cm: Đối với nhà công nghiệp

(75 50)

60012

18

112

18

D=0.8-1.4 phụ thuộc vào tải trọng.

1.2.2.1 Ô sàn 1 (400x400)cm.

(7.1 12.4)

45

4004.145

4008

1.2.2.2 Ô sàn 2 (400x600)cm

(7.1 12.4)

45

4004.145

4008

1.2.2.3 Ô sàn 3 (200x400)cm

(3.56 6.2)

45

2004.145

2008

2708

1208

Để thận tiện cho thi công ta chọn hs = 8 cm cho tất cả các sàn bằng nhau

a)Tĩnh tải phòng ngủ, phòng khách, bếp, ban công, hành lang

STT Loại vật liệu Dung trọng

kG/m3

Chiều dàym

Hệ sốvượt tảin

Tải trọng tínhtoánkG/m2

Hệ sốvượttảin

Tải trọng tínhtoánkG/m2

Hệ sốvượt tảin

Tải trọng tínhtốnkG/m2

gạch bông dày 8 (30x30)

vữa lót dày 1.5

bê tông cốt thép dày 80

vữa trát dày 1.5

gạch nhám dày 8 (20x20) vữa lót dày 1.5

vữa xi măng chống thấm tạo dốc dày 20 bê tông cốt thép dày 80

vữa trát dày 1.5

e)Bảng phân loại sàn

Ơ sàn L1(m) L2(m)

Tĩnh tảitính tốn(kG/m2)

L2/L1(m) Loại ơ bản

Hoạt tảitính tốn(kG/m2)

Tải trọng(kG/m2)

coi như sàn làm việc một phương gồm cĩ các ơ sàn S5

 Cắt dải bản theo phương cạnh ngắn 1m để tính toán.

 Nội lực được xác định như sau:

M I = 91×

P k

M II = 92 ×Trong đó:

gTT: Tĩnh tải của sàn

PTT: Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn

P: Tải trọng tính toán của sàn

Các hệ số m91;m92;k91k92 Tra bảng 1-19 theo sơ đồ số 9 sách sổ tay thực hành kết cấu côngtrình của PGS.TS Vũ Mạnh Hùng

M A

h02=8-0.5x(d1+d2)Diện tích thép cần có cho cho 1m dài bản sàn

2 0

h R

M F

a a

0.0417 395.810.0417 395.81

0.0208 356.050.0093 159.200.0464 794.260.0206 352.63

0.0183 110.510.0046 27.780.0392 236.720.0098 59.18

0.02084 133.520.00958 61.380.0466 298.570.02128 136.34

0.037

169.90

0.0366

0.037

395.81

0.0852

0.089

395.81

0.0852

0.079

159.20

0.0343

0.0759

0.024

27.78

0.0060

0.006

236.72

0.0509

0.052

59.18

0.0127

0.029

61.38

0.0132

0.013

298.57

0.0642

0.066

136.34

0.0293

0.029

S5 42.79

0.0092

0.009

85.59

0.0184

0.018

Bố trí và thống kê cốt thép (xem bản vẽ KC01)

CHƯƠNG 2: TÍNH CẦU THANG BỘ

Cầu thang loại không cốn, gồm hai bản thang: Một chiếu nghỉ, một chiếu tới là sàn bêtông cốt thép

Chiếu nghỉ gồm dầm D1 gối hai đầu lên hai dầm conson D2, tường dày 200 và một dầmmột đầu gối vào cột trục A Để đơn giản trong tính toán cũng như thiên về an toàn ta xem nhưdầm đơn giản

Chiếu tới gồm 2 dầm là dầm sàn gối hai đầu dầm lên cột và dầm khung Nên không tínhtoán trong tính toán cầu thang

Cầu thang gồm một đợt 11 bậc xây gạch đặc cao 150 mm rộng 300 mm

Sơ bộ chọn kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới có kích thước là: 200x300 mm

- Bản thang dày 12 cm bê tông mác 250

- Bề mặt bậc trát đá mài

- Sàn chiếu nghỉ và sàn chiếu tới bê tông mác 250 dày 100 mm lát đá granite dày 20

- Lan can làm bằng thép vuông 16x16, a=150 tay vịn làm bằng gỗ

2.1 TÍNH TOÁN BẢN THANG VÀ BẢN CHIẾU NGHỈ (dạng không limon)

Chọn sơ bộ chiều dày bản thang hs=12 cm, chọn chiều cao bậc hb=300 cm, bb=150 cm

) 13 0 16 0 ( 30 25

4 30

2.1.1 TĨNH TẢI.

2.1.1.1 BẢN THANG:

Tổng trọng lượng bản thân thang là:

td i

δ Chiều dày theo phương bản nghiêng của lớp thứ i

Góc nghiêng của bản thang

545 0 3 3

8

1 =

=α

tg

=>α =28.61 => cosα =0.88Chiều dài nghiêng của bản thang

2

gban = nx xγ δvt vt =1.3 1800 0.015 35.1(x x = kG m/ )Ngoài ra còn có tải trọng do lan can tay vịn tác dụng lên bản thang:

30

=

tc lc

glc= 1.3x30=39 (kG/m2)Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang là

2

57.9 65.2 154 330 35.1 39 681.1( / )

tt bt

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang

ST

T

Các lớpcấu tạo

td i

δ (m) γi(kG/m2) g

tc bt(kG/m2) ni g

g

(kG/m2) ni

tt bcn

=+

2.1.4.2 Nội lực tính toán.

Biểu đồ momen

Biểu đồ lực cắt

1.21 1 1210( )1.59 10 1590( )

n g

0.45 1 450( )1.59 10 1590( )

n g

Thép AII có Ra= 2800 kG/cm2

 Tính cốt thép:

2 0

n

M A

a

xR xbxh F

2.1.4.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang và bản chiếu nghỉ.

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Bản thang:

40425 5

10 100 110 35 0 35

10 100 110 35 0 35

=>Vậy bản thang đảm bảo khả năng chịu cắt

2.1.4.5 Kiểm tra độ võng cho bản thang.

Bản thang:

Công thức tính độ võng

ql f

384

5 4 max =

3

14400 12

12 100

x bh

384

5 4 max =

3

14400 12

12 100

x bh

So sánh ta thấy fmax <[ ]f vậy bản chiếu nghỉ đảm bảo điều kiện độ võng.

2.2 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU TỚI.

2.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới.

a) Tĩnh tải: Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu tới: g =∑γi xδi xn i

g (kG/m2

tt bcn

0.4

1

2 = = <

l l

=>Bản làm việc theo 2 phương “tính theo sơ đồ số 9” Sách sổ tay thực hành kết cấu công trình

của PGS.TS:VŨ MẠNH HÙNG

Sơ đồ tính

Xácđịnh tải trọng

P=(Ptt +gtt )xl1xl2Công thức tính toán

gtt : Tĩnh tải của sàn

Ptt : Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn

P: Tải trọng tính toán của sàn

Các hệ số : m91;m92;k9I;k9II được tra theo bảng 1-19 các hệ số tính đan sàn chữ nhật làm việc 2 phương chịu tải trọng phân bố đều trên mặt bản “sơ đồ 9” sách sổ tay thực hành kết cấu công trình của PGS.TS: VŨ MẠNH HÙNG

n

M A

n a

a

xR xbxh F

(cm2)

Chọnthép

Fa chọn(cm2) µ%

110

113

110

(20 13)

403

12

13

12

Vậy chọn tiết diện dầm là: bxh=20x40 (cm )

Statio

Text m Ton Ton-m

3 max 3.21 10 3210( )

n a

Trị số lực cắt lớn nhất tại 2 đầu của gối

Q = 3210 kG < 28875 kGĐiều kiện tính toán:

2 2 0

max

154( )3210

l

: UTk= min(Utt ,Umax ,Uct ) = 30cm

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉPTiết

Fa chọn(cm2) µ%

3 max 4.61 10 ( )

3 max 4.48 10 ( )

n a

Trị số lực cắt lớn nhất tại 2 đầu của gối:

Q = 4480 (kG)<0.35xRnxbxh0=28875 (kG)Điều kiện tính toán:

1104480

Khoảng cách thiết kế4

l

: UTk= min(Utt ,Umax ,Uct ) = 15cmKhoảng cách thiết kế2

l

: UTk= min(Utt ,Umax ,Uct ) = 30cm

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉPTiết diện Mô men

(cm2)

Chọnthép

Fa chọn(cm2) µ%

8

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC

MÁI3.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN.

Bể nước mái gồm bản đáy, bản nắp, bản thành các dầm đỡ bản đáy, bản nắp

Kích thước bể B=6m, L=4 m, H=1.5 m

Dùng bê tông mác 250 có Rn=110 kG/cm2, Rk=8.8 kG/cm2

Thép AI có Ra=2300 kG/cm2, thép AII=2800 kG/cm2

3.2 TÍNH TOÁN BẢN HỒ NƯỚC MÁI

3.2.1 Tính bản nắp.

chọn chiều dày bản nắp hb= 8cm

chọn cửa nắp thăm 60x60 cm Tại cửa nắp gia cường thêm thép

Sơ đồ tính của bản nắp là bản kê 4 cạnh tự do Với kích thước là 4x6 m chịu tải trọng bản thân vàhoạt tải của người sửa chữa

3.2.1.1 Tải trọng.

a) Tĩnh tải (tải trọng bản thân)

toán(kG/m2)

Tổng trọng lượng các lớp cấu tạo gtt=313.6

b) Hoạt tải (người và thiết bị sửa chữa)

Ptt =Ptc xn=75x1.3=97.5 (kG/m2)

=>Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể là

qtt= gtt +Ptt =313.6+97.5=411.1 (kG/m2)

3.2.1.2 Xác định nội lực tính toán trong bản nắp.

Bản nắp bể tính theo từng ô bản đơn có 2 ô bản, mỗi ô bản ngàm theo chu vi

Ta có:

33.10.3

0.4

3.2.1.3 Tính toán cốt thép bản nắp.

2 0

R b h

A

R b h Fa

Ra

αα

Cắt dải bản có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính Tính toán bản thành theo 2

sơ đồ tính với các trường hợp tải trọng tác dụng khác nhau nhằm tìm được mô men nguy hiểmnhất ở 2 phía

W0=83 kG/m2 Áp lực gió tiêu chuẩn ở gò vấp (vùng II-A)

Bể đầy nước không có gió.

Bể đầy nước có gió đẩy

Bể đầy nước có gió hút

Bể không có nước có gió đẩy (gió hút)

3.2.2.4 Nội lực tính toán.

8 15

2

2 P h h

5 1 16 75 15

5 1

(kG.m)

382 122 128

5 1 16 75 9 6

33

5 1 1650 128

9 6 33

2 2

2 2

=

×

× +

×

=

×

× +

R b h

A

R b h Fa

Ra

αα

Chọn chiều dày bản đáy 14cm để thiết kế

3.2.3.1 Sơ đồ tính toán bản đáy.

3.2.3.2 Tải trọng.

Tải trọng bản đáy có 2 trường hợp

Bể đầy nước không có người sửa chữa

Bể không có nước có người sửa chữa

a) Tĩnh tải: Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy g =∑γi xδi xn i

Chiềudày(m)

6 2246 6

596 1650

Xét tỷ số

233.13

3.2.3.5 Tính toán cốt thép bản đáy.

Chọn lớp bê tông bảo vệ là a=2 cm

Chiều cao làm việc của bê tông

h0=h-a= 14-2=12 cm

Bê tông mác 250 có Rn=110 kG/cm2

Thép AI có Ra=2300 kG/cm2

2 0

R b h

A

R b h Fa

Ra

αα

0.036

318.12

0.0201

0.084

725.20

0.0458

0.046

3.3 TÍNH HỆ DẦM ĐỠ BỂ NƯỚC MÁI.

3.3.1 Tính hệ dầm nắp.

Sơ bộ chọn kích thước dầm nắp

Sơ bộ chọn kích thước dầm nắp Dn1=(20x25)cm; Dn2=(20x25)cm; Dn3=(20x25)cm

Sơ đồ truyền tải

Chọn chiều dày bản nắp hbn=80 mm Kích thước ô bản (3x4)m

Tải trọng dạng phân bố đều