Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế Tòa nhà chung cư Văn phòng Dịch vụ công cộng 222 Quang Trung Hà Đông

... MINH ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Chung Cư - Văn Phòng - 222 Quang Trung THUYẾT MINH ĐỒ ÁN PHẦN XÂY DỰNG TÒA NHÀ CHUNG CƯ – VĂN PHÒNG – DỊCH VỤ CÔNG CỘNG SỐ 222 - QUANG TRUNG - HÀ ĐÔNG - HÀ NỘI HƯỚNG... thiết ngành nghề mà thân lựa chọn Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp, hướng dẫn Công ty cổ phần công nghệ tư vấn thiết kế xây dựng RD, em hoàn thành Đồ án thiết kế với đề tài : Tòa nhà chung cư. .. Công trình xây dựng” Tòa nhà chung cư - Văn phòng - Dịch vụ công cộng - Số 222 - Quang Trung - Hà Đông phần thực mục đích - Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu sinh hoạt nghỉ ngơi người dân, nhà chung

Trường Đại Học Xây Dựng Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Bộ môn Tin Học Xây Dựng Độc lập-Tự do-Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

Kính gửi: Bộ môn Tin Học Xây Dựng - Khoa Công Nghệ Thông Tin.

Tên em là : Nguyễn Bá Kiên, mã số sinh viên: 3145.52

Sinh viên lớp 52TH2 Hiện nay em đang làm đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của thầy: Trần Việt Tâm ( hướng dẫn phần xây dựng và phần tin học).

Được sự đồng ý của các thầy hướng dẫn em đã thực hiện nhiệm vụ đồ án là:

 Phần Xây Dựng:

 Tính toán thiết kế “Tòa nhà chung cư-Văn phòng-Dịch

vụ công cộng - 222 Quang Trung - Hà Đông”.

 Phần Tin Học:

 Thiết kế: “ Phần mềm tính toán áp lực chủ động -

kiểm tra ổn định tường chắn đất trọng lực NbS ” Xác nhận của giáo viên hướng dẫn :

Giáo viên hướng dẫn phần xây dựng Giáo viên hướng dẫn phần tin học

LỜI CẢM ƠN

Qua 4 năm học tập và rèn luyện trong trường Đại học Xây Dựng, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy, các cô trong trường, em đã tích lũy được các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân đã lựa chọn.

Sau 15 tuần làm đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn của Công ty cổ phần công nghệ và tư vấn thiết kế xây dựng RD, em đã hoàn thành Đồ án thiết kế với đề

tài : “Tòa nhà chung cư Văn phòngDịch vụ công cộng 222 Quang Trung

-Hà Đông” và “Phần mềm tính toán áp lực chủ động - kiểm tra ổn định tường chắn đất trọng lực NbS” Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô,

đặc biệt là thầy TRẦN VIỆT TÂM - Giám đốc Công ty cổ phần công nghệ và tư vấn thiết kế xây dựng RD đã trực tiếp hướng dẫn em tận tình trong quá trình làm

đồ án

Do còn nhiều hạn chế về kiến thức , thời gian và kinh nghiệm nên Đồ án của

em còn có nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp , chỉ bảo của thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn trong quá trình công tác.

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Sinh viên thiết kế

Nguyễn Bá Kiên

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

THUY T MINH Đ ÁN ẾT MINH ĐỒ ÁN Ồ ÁN

TÒA NHÀ CHUNG CƯ – VĂN PHÒNG – DỊCH VỤ CÔNG CỘNG

SỐ 222 - QUANG TRUNG - HÀ ĐÔNG - HÀ NỘI

HƯỚNG DẪN KẾT CẤU : THS TRẦN VIỆT TÂM SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN BÁ KIÊN

MSSV : 3145.52

HÀ NỘI , THÁNG 01 - 2012

PHẦN 1:KIẾN TRÚC

 Nhiệm vụ :

 Nghiên cứu công năng sử dụng

 Tìm hiểu phân tích các giải pháp kiến trúc

 Các bản vẽ nhà thể hiện:

 Bản vẽ mặt bằng tầng điển hình : 01

 Bản vẽ mặt cắt, mặt đứng : 02

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

I.Tên công trình : Tòa nhà chung cư Văn phòng Dịch vụ công cộng Số 222

-Quang Trung - Hà Đông - Hà Nội.

II Giới thiệu chung :

- Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với các chức năng phong phú : nhà ở , nhà làm việc , văn phòng , khách sạn , ngân hàng , trung tâm thương mại Những công trình này đã giải quyết được phần nào nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như nhu cầu cao về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong khi quỹ đất ở các

thành phố lớn của nước ta hết sức chật hẹp Công trình xây dựng” Tòa nhà

chung cư - Văn phòng - Dịch vụ công cộng - Số 222 - Quang Trung - Hà Đông” là một phần thực hiện của mục đích này.

- Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt nghỉ ngơi của người dân, nhà chung cư được xây dựng kết hợp với các công trình khác như siêu thị, chợ , sân vận động , trung tâm hành chính , tạo thành một khu đô thị mới.

Do đó , kiến trúc công trình không những đáp ứng được đầy đủ công năng

sử dụng mà còn phù hợp với kiến trúc tổng thể khu đô thị nơi xây dựng công trình và phù hợp với quy hoạch chung của thành phố

- Công trình gồm 17 tầng , diện tích sàn tầng điển hình 1038 m2 , tổng diện tích 17646 m2 Tầng hầm 1 phần lớn là để ô tô - xe máy, tầng 1, tầng 2 và tầng 3 là không gian thương mại , tầng 4 đến tầng 6 là không gian văn phòng , ngoài ra có 1 tầng kĩ thuật là tầng 7 Các tầng còn lại với 7 căn hộ mỗi tầng , các căn hộ đều khép kín với 3 - 4 phòng, trong đó căn hộ loại A rộng 191,8m2 ,căn hộ loại B rông 135,7 m2 , căn hộ loại C rông 117,2 m2 , căn hộ loại D rông 96,7 m2 , căn hộ loại E rông 70,2 m2 Toàn bộ công trình sau khi hoàn thành sẽ đáp ứng được cho 49 căn hộ , mỗi căn hộ có thể ở từ 3-5 người.

CHƯƠNG II : CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

I Giải pháp mặt bằng :

- Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối gần đối xứng qua 2 trục.

- Công trình gồm 17 tầng :

 1 tầng hầm là nơi để xe máy, ô tô.

 Tầng ,1 tầng 2, và tầng 3 là không gian thương mại

 Tầng 4 đến tầng 6 là không gian văn phòng

 Tầng 7 là tầng kĩ thuật

 Từ tầng 8 đến tầng 15 là các tầng dùng để ở, mỗi tầng có 7 căn hộ , mỗi căn hộ có diện tích sử dụng từ 70,2-191,8 m2 gồm 1 phòng khách , 2-3 phòng ngủ , phòng vệ sinh , phòng tắm , phòng ăn và bếp nấu

- Giao thông trong các tầng là hệ thống hành lang chạy song song bảo đảm giao thông được thuận lợi , dễ dàng

- Giao thông theo phương đứng có 2 thang máy gồm 4 buồng và 2 thang bộ nằm ở hai bên , đảm bảo việc thoát hiểm khi có hỏa hoạn xảy ra

II Giải pháp mặt đứng:

- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình , góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc , quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.

- Công trình có 3 mặt đứng giáp với các đường giao thông trong khu chung

cư, mặt còn lại giáp với các chung cư khác trong quần thể được quy hoạch Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã với hệ thống lô gia và cửa sổ

mở ra không gian tạo cảm giác thoáng mát, làm tăng tiện nghi, tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng.

- Mặt đứng phía trước, phía sau có sự thay đổi kích thước theo phương ngang mang tính đối xứng vừa tạo thêm không gian ở vừa tránh sự đơn điệu theo 1 chiều Đồng thời toàn bộ các phòng đều có lô gia, các lô gia này đều thẳng hàng theo tầng tạo nhịp điệu theo phương thẳng đứng.

III Giải pháp cung cấp điện:

- Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, công trình có trạm biến áp riêng, ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng.

- Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 ÷ 40 lux Đặc biệt là đối với hành lang giữa cần phải chiếu sáng là cả ban đêm và ban ngày để đảm bảo giao thông cho việc đi lại Toàn bộ các căn hộ đều có đường điện ngầm và bảng điện riêng Đối với các phòng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao

- Trong các công trình các thiết bị cần thiết phải sử dụng đến điện năng:

 Các loại bóng đèn : Đèn huỳnh quang , đèn sợi tóc , đèn đọc sách , đèn ngủ.

 Các loại quạt trần, quạt treo tường, quạt thông gió

 Máy điều hòa cho một số phòng.

- Các bảng điện, ổ cắm, công tắc được bố trí ở những nơi thuận tiện , an toàn cho người sử dụng , phòng tránh hỏa hoạn trong quá trình sử dụng

 Phương thức cấp điện:

 Toàn công trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho việc đặt cáp điện ngoài vào cáp đienj cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong công trình Buồng phân phối này được bố trí ở phòng kĩ thuật.

 Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong công trình bằng cáp điện ngầm dưới đất Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện đến các tầng, các thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn.

 Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng tầng của công trình, như vậy dễ quản lý , theo dõi sự sử dụng điện trong công trình

 Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bọ phụ tải như : Trạm bơm , điện cứu hỏa tự động , thang máy.

 Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng dây, từng khu vực, từng phòng sử dụng điện

IV Hệ thống chống sét và nối đất :

- Hệ thống chống sét gồm : Kim thu lôi , hệ thống dây thu lôi , hệ thống dây dẫn bằng thép , cọc nối đất , tất cả được thiết kế theo đúng quy phạm hiện hành

- Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện , thiết bị dùng đặt cố định đều phải có hệ thống nối đất an toàn ,hình thức tiếp đất : Dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất

V Giải pháp cấp , thoát nước:

 Nước dùng cho sinh hoạt , giặt giũ;

 Nước dùng cho phòng cháy , cứu hỏa;

 Nước dùng cho điều hòa không khí.

Để đảm bảo yêu cầu sử dụng nước cho toàn công trình, yêu cầu cần có bể chứa nước 500 m3.

b, Thoát nước bẩn

- Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt, được dẫn qua hệ thống đường ống thoát nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thoát nước có sẵn của khu vực

- Lưu lượng nước bẩn : 40 l/s

- Hệ thống thoát nước bên trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nước nhanh , không bị tắc nghẽn

- Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng, là những ống nhựa PVC đứng có hộp che

c,Vật liệu chính của hệ thống cấp , thoát nước

- Cấp nước : Đặt một trạm bơm nước ở tầng kĩ thuật , trạm bơm có 2-3 máy

đủ đảm bảo cung cấp nước thường xuyên cho các phòng các tầng

- Những ống cấp nước : Dùng ống sắt tráng kẽm có D=(15-20) mm, nếu những ống có đường kính lớn hơn 50 mm , dùng ống PVC áp lực cao.

- Thoát nước : Để dễ dàng thoát nước bẩn , dùng ống nhựa PVC có đường kính 110 mm hoặc lớn hơn , đối với những ống đi dưới đất dùng ống bê tông hoặc ống sành chịu áp lực

- Thiết bị vệ sinh tùy theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù hợp , có thể sử dụng thiết bị ngoại hoặc nội có chất lượng tốt , tính năng cao

VI Giải pháp thông gió, cấp nhiệt:

- Công trình được đảm bảo thông gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, mỗi căn hộ đều có ban công , cửa sổ có kích thước vị trí thích hợp

- Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần , để điều hòa không khí đảm bảo các yêu cầu thông thoáng cho làm việc và nghỉ ngơi.

-Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió.

VII Giải pháp phòng cháy , chữa cháy:

- Giải pháp phòng cháy chữa cháy là tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy -chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành Hệ thồng phòng cháy -chữa cháy phải được mang các thiết bị sau:

 Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng.

 Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật.

 Bề chứa nước chữa cháy.

 Hệ thống chống cháy tự động bằng hóa chất.

 Hệ thống báo cháy gồm : Đầu báo khói , hệ thống báo động

VIII Hệ thống giao thông cho công trình

- Là phương tiện giao thông theo phương đứng của toàn công trình Công trình có 2 thang máy dân dụng gồm có 4 buồng phục vụ cho tất cả các tầng.

- Đồng thời để đảm bảo an toàn khi có hỏa hoạn xảy ra và đề phòng thang máy bị hỏng hóc công trình được bố trí thêm 2 thang bộ

CHƯƠNG III : CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH

 Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn.

 Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố.

 Phù hợp với giải pháp kiến trúc và kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của công trình.

- Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Tại tầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà.

II Hệ thống nước

- Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của Thành Phố được chứa trong bể ngầm riêng sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theo mạng lưới được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giải pháp kiến trúc, kết cấu

- Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước

và thoát nước Đường ống cấp nước nối với bể nước ở mép mái Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố phải trải qua trạm xử lý nước thải để đảm bảo các tiêu chuẩn của ủy ban môi trường thành phố.

-Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng đưa thẳng ra hệ thống thoát nước thành phố

-Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầng

1, một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi

nhà Tại các tầng đều có các hộp chữa cháy đặt ở hai đầu hành lang, cầu thang.

III Hệ thống giao thông nội bộ:

-Toàn bộ công trình có 1 sảnh chung làm hành lang thông phòng, 2 cầu thang bộ phục vụ cho giao thông nội bộ giữa các tầng và hai thang máy phục

vụ cho việc giao thông lên cao Các cầu thang được thiết kế đúng nguyên lý kiến trúc, điều kiện an toàn đảm bảo lưu thông thuận tiện cho sử dụng hàng ngày và khi xảy ra hỏa hoạn

IV Hệ thống thông gió chiếu sáng:

- Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ, khu cầu thang và sảnh giữa được bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo

-Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình Do công trình nhà ở nên các yêu cầu về chiếu sáng là quan trọng Phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các phòng Chính vì vậy mà các căn hộ của công trình đều được bố trí với bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên.

V Hệ thống phòng cháy chữa cháy :

-Thiết bị bào cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng những nơi có khả năng gây cháy cao như nhà bếp , nguồn điện Mạng lưới bào cháy co gắn đồng hồ và đèn báo cháy.

-Mỗi tầng đều có bình chữa chãy có vòi phun để phòng khi có hỏa hoạn -Vì mặt bằng công trình có hai chiều chênh nhau không lớn nên giao thông trong công trình theo phương thẳng đứng được bố trí tại khu vực trung tâm của nhà gồm cầu thang máy và hai cầu thang bộ tạo nên sự cân xứng mà vẫn đảm bảo bán kính thoát hiểm đến vị trí xa nhất nằm trong quy phạm cho phép, an toàn khi xảy ra hỏa hoạn

- Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hỏa trong 2 giờ.

- Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thời kiểm soát hỏa hoạn cho công trình

CHƯƠNG IV :ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU , THỦY VĂN

Công trình nằm ở Thành Phố Hà Nội, nhiệt độ bình quân trong năm là 28oC , chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 8) và tháng thấp nhất (tháng 12) là

20oC

Thời tiết miền Bắc phân đủ 4 mùa : Xuân , Hạ , Thu , Đông

Độ ẩm trung bình 75% - 80%.

Hai hướng gió chủ yếu Đông Bắc – Tây Nam , tháng có sức gió mạnh nhất

là tháng 8 , tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 , tốc độ gió lớn nhất là 30 m/s.

Địa chất công trình xem báo cáo địa chất công trình ở phần thiết kế móng.

CHƯƠNG I : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I Cơ sở tính toán , vật liệu sử dụng :

I.1 Cơ sở để tính toán kết cấu công trình :

1 Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc.

2 TCVN2737-95 Tải trọng và tác dụng.

3 TCVN375-2006 Tiêu chuẩn thiết kế.

4 Căn cứ vào tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu được ban hành.

I.2 Vật liệu dùng trong tính toán :

Thép chịu lực trong cột dùng thép AIII

 Cấp độ bền chịu kéo Rs: 365 MPa Thép chịu lực trong dầm dùng thép AII

 Cấp độ bền chịu kéo Rs: 260 MPa Thép chịu lực trong sàn, móng, cốt giá trong cột , dầm dùng thép AI

 Cấp độ bền chịu kéo Rs: 225 MPa Modun đàn hồi của thép : E= 210000 MPa

II Giải pháp kết cấu phần thân :

II.1 Khái quát chung :

- Lưạ chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền

đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế.

- Các hệ kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp Việc lựa chọn hệ kết

cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió).

- Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng.

- Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó khó có thể thực hiện được.

- Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra các không gian rộng.

- Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho các công trình nhà ở, khách sạn với độ cao không quá 40 tầng đối với cấp phòng chống động đất ≤ 7 Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao hơn.

 Hệ kết cấu khung - giằng ( khung và vách cứng ).

- Hệ kết cấu khung giằng ( khung và vách cứng thường được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thướng được tao ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh, hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của nhà.

- Hai hệ thống khung - vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn Thường trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc.

- Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn :

 Kết cấu sàn không dầm ( sàn nấm ):

Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ , làm tăng chiều cao sử dụng do đó để tạo không gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió , điện , nước , phòng cháy và có trần che phủ ), đồng thời dẽ làm ván khuôn , đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế.

 Kết cấu sàn dầm :

Khi dùng kết cấu sàn dầm đọ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm Khối lượng bê tông ít hơn dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,3 m.

II.2 Đặc điểm của nhà cao tầng :

1) Tải trọng ngang :

Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên nhanh theo độ cao Còn trong kết cấu cao tầng, nội lực , chuyển vị do tải

trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh theo độ cao Áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu.

- Làm cho người sống và làm việc cảm thấy khó chịu và hoảng sợ , ảnh hưởng đến công tác sinh hoạt

- Làm tường và một số trang trí xây dựng bị nứt và phá hỏng , làm cho ray thang máy bị biến dạng , đường ống , đường điện bị phá hoại

Do vậy cần phải hạn chế chuyển vị ngang 3) Giảm trọng lượng bản thân :

- Xem xét từ sức chịu tải của nền đất Nếu cùng một cường độ thì khi giảm trọng lượng bản thân có thể tăng lên một tầng khác.

- Xét về mặt dao động, giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham gia dao động như vậy giảm được thành phần động của gió và động đất

- Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành công trình bên cạnh đó còn có tăng được không gian sử dụng

→ Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến giảm trọng lượng bản thân kết cấu.

III Giải pháp móng cho công trình :

Vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng đứng truyền xuống móng lớn Mặt khác vì chiều cao lớn nên tải trọng ngang ( gió, động đất ) tác dụng

cũng lớn, đòi hỏi móng có độ ổn định cao Do đó phương án móng sâu là chọn lựa phù hợp để chịu được tải trọng từ công trình truyền xuống.

 Móng cọc đóng : Ưu điểm là kiểm soát được chất lượng cọc từ khâu chế tạo đến khâu thi công nhanh Nhưng hạn chế của nó là tiết diện nhỏ, khó xuyên qua lớp cát dày, thi công gây ồn và rung ảnh hưởng đến công trình thi công bên cạnh đặc biệt là ở khu vực thành phố Hệ móng cọc đóng không dùng được cho các công trình có tải trọng quá lớn do mặt bằng không đủ để bố trí các cọc.

 Móng cọc ép : Loại cọc này chất lượng cao, độ tin cậy cao, thi công

êm dịu Hạn chế của nó là khó xuyên qua lớp cát chặt dày, tiết diện cọc và chiều dài cọc bị hạn chế, khó kiểm soát được mối nối cọc Điều này dẫn đến khả năng chịu tải của cọc chưa cao.

 Móng cọc khoan nhồi : Là loại cọc đòi hỏi công nghệ thi công phức tạp Tuy nhiên nó vẫn được dùng nhiều trong kết cấu nhà cao tầng vì

nó có tiết diện và chiều sâu lớn do đó nó có thể tựa được vào lớp đất tốt nằm ở sâu vì vậy khả năng chịu tải của cọc sẽ rất lớn.

→ Từ phân tích ở trên, với công trình này việc sử dụng cọc khoan nhồi sẽ đem lại sự hợp lý về khả năng chịu tải và hiệu quả cao.

IV Lựa chọn các giải pháp kết cấu phần thân :

IV 1 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính :

Qua việc phân tích phương án kết cấu chính ta nhận thấy sơ đồ khung – giằng là hợp lý nhất Việc sử dụng kết cấu vách, lõi cùng chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ giảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung.Vậy ta chọn hệ kết cấu này.

Qua so sánh phân tích phương án kết cấu sàn , ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối

IV 2 Sơ đồ tính :

- Mô hình hóa hệ kết cấu chịu lực chính phần thân của công trình bằng hệ khung không gian (Frames) kết hợp với hệ vách lõi (shells).

- Liên kết cột, vách, lõi với móng xem là ngàm cứng tại cốt mặt móng.

- Sử dụng phần mềm tính kết cấu ETAB 9.7.2 để tính toán với : Các dầm chính , dầm phụ phần tử beams, cột là các phần tử Column, lõi cứng và vách cứng là các phần tử Areas Tải trọng các ô sàn sẽ được phần mềm tự

động chia về các dầm bằng cách chia sàn ảo (Auto Mesh) Các sàn được giả thiết tuyệt đối cứng và được mô hình là các Diaphram (Ridigs).

IV 4 Lựa chọn kích thước các cấu kiện :

m = 40 ÷ 45 cho bản kê bốn cạnh lấy m = 43

D = 0,8 ÷ 1,4 chọn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng

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

hb ¿ D

m ∗l = 45 1 ∗540 = 12(cm) Chọn hb= 12 (cm)

Chọn kích thước dầm biên là : h x b = 22 x 60 cm c) Hệ cột :

∑ S : Tổng diện tích sàn truyền tải vào cột.

1,2 ÷ 1, 5 hệ số kể đến ảnh hưởng của momen

Rn : Cường độ chịu nén của bê tông Rn=145 kG/cm2Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải

Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà ở nên lấy sơ bộ tải trọng 800kG/m2 sàn.

- Với cột giữa nhà

Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải

S1-15 = ((7.2+5.3)/2)*((8.6+5.3)/2)*15 = 651m2 Diện tích cột cần thiết F= 1,2x651x0.8/1450=0.43 (m2) Vậy chọn kích thước cột 700 x 700 mm.

- Với cột biên

Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải

S1-15 = (7.2/2)*((8.6+5.3)/2)*15 = 375m2 Diện tích cột cần thiết F= 1,5x375x0.8/1450=0.31 (m2) Vậy chọn kích thước cột 700 x 700 mm.

d) Vách lõi thang máy và thang đi bộ :

Theo tiêu chuẩn Việt Nam 1998 (TCXD 198-1997) quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

- 150 mm

- 1/20 chiều cao tầng = 3300/20 =16,5 mm

Do công trình có số tầng 17 tầng , mặt bằng hình chữ nhật nên chọn chiều dày lõi cứng thang máy t = 40 cm

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Mặt bậc ốp đá Granito 20 1800 36 1.1 47

3 Lớp vữa lót, trát trần 40 1800 72 1.3 94 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 414 478

4 Bản bê tông chịu lực 120 2500 300 1.3 330 Tổng tĩnh tải phân bố trên mặt chéo 714 808

 Sàn tầng Hầm :

STT Các lớp sàn Chiều dày

(mm)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp sơn công nghiệp chịu mài mòn 5 1000 5 1.3 6.5

2 3 lớp chống thấm 15 1500 23 1.1 25 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 28 31.5

3 Sàn bê tông cốt thép chịu lực 200 2500 500 1.1 550

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp gạch lát Ceramic 15 2000 30 1.3 33

2 Lớp vữa trát lót 35 1800 63 1.3 82

Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 93 115

3 Sàn bê tông cốt thép chịu lực 1200 2500 300 1.1 330

 Sàn phòng ở điển hình :

STT Các lớp sàn

Chiều dày (mm)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp gạch lát Ceramic 15 2000 30 1.3 33

2 Lớp vữa trát lót 35 1800 63 1.3 82 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 93 115

3 Sàn bê tông cốt thép chịu lực 1200 2500 300 1.1 330

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp gạch lát Ceramic 15 2000 30 1.3 33

2 Lớp vữa trát lót 35 1800 63 1.3 82

Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 93 115

3 Sàn bê tông cốt thép chịu lực 1200 2500 300 1.1 330

 Sàn mái khu vực có seno:

STT Các lớp sàn

Chiều dày (mm)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp vữa trát lót 35 1800 63 1.3 82

2 3 lớp sơn chống thấm 10 1000 10 1.3 13 Lớp vật liệu dán mái 100 250 25 1.1 28 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 98 122

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m2)

1 Lớp vữa trát lót 35 1800 63 1.3 82

2 3 lớp sơn chống thấm 10 1000 10 1.3 13 Lớp vật liệu dán mái 100 250 25 1.1 28 Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện : 98 122

3 Sàn bê tông cốt thép chịu lực 200 2500 500 1.1 550

 Tường xây gạch đặc dày 220 : Cao 2.7m

STT Các lớp

Chiều dày (mm)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m)

Tải tường phân bố trên 1m dài 1216 1367 Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.75) 912 1025

 Tường xây gạch đặc dày 110 : Cao 2.7m

STT Các lớp

Chiều dày (mm)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m)

TLR (Kg/m3)

TT tiêu chuẩn (Kg/m)

Hệ số vượt tải

TT tính toán (Kg/m)

Tải tường phân bố trên 1m dài 540 607

I.2 Hoạt tải :

1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.2 1.2

195 195 195 195 97.5 360 600

II Xác định tải trọng ngang tác dụng vào công trình :

II.1 Tính tải trọng gió tác dụng lên công trình :

II.1.1 Đặc điểm công trình :

- Công trình xây dựng tại Quận Hà Đông – Hà Nội (Thành Phố Hà Đông- Hà Tây cũ )  thuộc vùng gió II-B có W0 = 95 (daN/m2).

- Công trình cao 51,2 m > 40 m nên theo điều 1.2 TCVN -229 – 1999 Phải kể đến ảnh hưởng của gió động lên công trình

II.1.2 Xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió lên các phần của công trình ( 3.3 TCVN – 229 – 1999)

1 Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (3.3.1 TCVN -229 -1999 )

W0 = 95 (daN/m2) (Đã nêu trên đặc điểm công trình )

2 Xác định giá trị hệ số độ cao K(zj) đối với từng phần thứ j của côngtrình ( 3.3.2 TCVN -229 -1999 )

K(zj)=1,844 x ( Z

Zt g)

2 m1

(Công thức A-23 trong TCVN – 229- 1999 (trang 18)) Trong đó : - Z :chiều cao của phần khối lượng thứ j(m).

- Zt g :Độ cao gradient (m) Zt g= 300 (m)

(Tra bảng A.1 TCVN-229 )

- m1 : Số mũ ứng với dạng địa hình

m1= 0,090 ( Tra bảng A.1 –TCVN -229 ) Kết quả tính toán K(zj) thể hiện trong bảng sau :

(Công thức 4.11 trang 12 TCVN 229 – 1999) Trong đó :

- Wj : có thứ nguyên là lực trên diện tích

- W0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (W0=95 daN/m2)

- K(zj) : Hệ số độ cao K(zj) không thứ nguyên tính đến sự thay đổi của áp lực gió phụ thuộc vào độ cao Zj của phần thứ j của công trình

Tầng

Wjd = 95 * K(zj)* 0,8 (daN/m2)

Wjh = 95 * K(zj) * 0,6 (daN/m2)

Wj (daN/m2)

Tầng 1 0 0 111.16

Tải trọng gió tĩnh tác dụng theo phương Oy

Fyj = Wj*Syj Ftt yj= Fyj*𝛾*β

Với 𝛾 = 1,2 β = 1

(daN/m2)

Syj(m 2)

Fyj ( T )

Fxj ( T )

- Tần số dạng dao động riêng thứ hai : f2= 2,018 Hz

- Giới hạn của dao động riêng fL

Do đây là công trình bê tông cốt thép thỏa mãn điều 6.14.1–TCVN-2737-1995  Độ giảm loga δ =0,3  tra bảng 9 –TCVN-2737 -1995  fL=1,3 Hz

b Có f1= 0,536 Hz < fL=1,3 Hz Nên giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió được xác định như sau:

- Đối với công trình có tần số dao động cơ bản f1 (Hz) nhỏ hơn giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL thì thành phần động của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

- Do tần số dao động riêng thứ 2 là f2 =2,018 Hz làm cho bất đẳng thức sau thỏa mãn :

f1 < fL< f1+1

 Nên ta cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với 1 dạng dao động đầu tiên ( Điều 4.4 –TCVN – 229 – 1999) Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ I được xác định theo công thức :

WP(ji) =Mj* ξi* ψ* Yji

Trong đó :

Mj:Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j (T) ξi: Hệ số động lực ứng với dạng dao dộng thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông số ξ và độ giảm loga δ của dao động (theo đồ thị xác định hệ số động lực )

Ψi : hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành

n phần trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi

Trong đó : Mj :khối lượng phần tử thứ j của công trình

WFj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j công trình ứng với các dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió , có thứ nguyên là lực và được xác định theo công thức :

WFj= Wj*ζj*Sj* v

Wj = Wjd +Wjh đã tính ở trên

ζj : Hệ số áp lực của tải trọng gió ở cao độ ứng với phần

tử thứ j của công trình , phụ thuộc vào dạng địa hình ( tra bảng hệ số áp lực động – trang 8 – TCVN -229 -1999) Sj: diện tích đón gió của phần thứ j của công trình (m2) Sj

=D*Hj

v : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình Khi tính toán đối với dạng dao động thứ nhất , v lấy bằng v1 , còn đối với các dạng dao động khác lấy v=1; v1 xác định dựa vào bảng 4- trang 9 –TCVN -229- 1999

*) Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió lên các phần tính

Công thức :Wtt= W*𝛾*β

Trong đó : W giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió

𝛾 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió , lấy 𝛾=1,2

β Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình lấy β = 1

 Theo phương X

1 Tần số và dạng dao động :

- Tần số dạng dao động riêng thứ nhất : f1= 0,554 Hz

- Tần số dạng dao động riêng thứ hai : f2= 2,135 Hz

- Giới hạn của dao động riêng fL

Do đây là công trình bê tông cốt thép thỏa mãn điều 6.14.1–TCVN-2737-1995  Độ giảm loga δ =0,3  tra bảng 9 –TCVN-2737 -1995  fL=1,3 Hz

2 Có f1= 0,554 Hz < fL=1,3 Hz Nên giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió được xác định như sau:

- Đối với công trình có tần số dao động cơ bản f1 (Hz) nhỏ hơn giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL thì thành phần động của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

- Do tần số dao động riêng thứ 2 là f2 =2,135 Hz làm cho bất đẳng thức sau thỏa mãn :

→ S = 1.2

TB(s) = 0.15s

TC(s) = 0.5s

TD(s) = 2s

- Do kết cấu nhà đáp ứng được cả hai điều kiện sau :

 Có các chu kì dao động cơ bản T1 theo cả hai phương chính nhỏ hơn các giá trị sau :

- Theo mỗi phương nằm ngang được phân tích, lực cắt đáy động đất

Fb phải được xác định theo biểu thức sau:

Fb = Sd(T1) * m * λ (CT 4.5-TCVN-375-2006) Trong đó :

Sd(T1) : Tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ T1 ; T1 : Chu kỳ dao động cơ bản của nhà do chuyển động ngang theo phương đang xét ;

m : Tổng khối lượng của nhà ở trên móng hoặc ở trên đỉnh của phần cứng phía dưới m = 2471,49 T

- Tác động động đất phải được xác định bằng cách đặt các lực ngang

Fi vào tất cả các tầng ở hai mô hình phẳng.

Fi = Fb * Zi∗mi

∑ Zj∗mi

Trong đó : - Fi : lực ngang tác dụng tại tầng thứ i.

- Fb : lực cắt đáy do động đất.

- Zi, Zj : lần lượt là độ cao của các khối lượng mi,

mj so với điểm đặt tác động động đất của phần cứng phía đưới.

- mi, mj : Khối lượng của các tầng.

 Theo phương X

(T)

Zi (m)

Zj (m)

mi (T)

Zj (m)

mi (T)

(T)