Thuyết minh đồ án tốt nghiệp ĐH Ngành Xây Dựng Dân Dụng Công Nghiệp

1.TÊN CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ,ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG a.Tên công trình: “Ký Túc Xá Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1” b. Địa điểm: Phường Thanh Xuân ,thành phố Hà Nội công trình được xây dựng trên khu đất có kích thước là 50x90(m) , diện tích 4500m . kích thước của công trình là 23,7x69 (m). Quy mô, công suất, cấp độ công trình + Quy mô Tổng số tầng: 10 Chiều cao tầng trệt : 3,9 m; Chiều cao tầng 210 : 3,6m; Chiều cao tầng kỹ thuật : 3,6m Tổng chiều cao công trình: 39,6 m Tổng diện tích sàn xây dựng: 1635m2 + Cấp công trình: Công trình xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp II (Theo TCVN 2748:1978)

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá,hiện đại hoá của đất nước,ngành xây dựng cơbản đóng một vai trò hết sức quan trọng.Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnhvực khoa học và công nghệ,ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiếnđáng kể.Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội,chúng ta cần mộtnguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất,năng lực,tinh thần cốnghiến để tiếp bước các thế hệ đi trước,xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiệnđại hơn

Sau 2 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Công Nghệ Giao Thông

Vận Tải, đồ án tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên

đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ ántốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thicông công trình:

“ Ký Túc Xá -Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1 ” Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

hướng dẫn của thầy TH.S: Nguyễn Duy Hưng Xin cám ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ

và động viên trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành đồ án ngày hôm nay

Thông qua đồ án tốt nghiệp,em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộkiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệthi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay.Dokhả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những saisót.Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạnsinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm2015

Sinh viên

Nguyễn Trung Thành

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Nhận Xét của Giáo Viên Hướng Dẫn:

Nhận Xét của Giáo Viên Phản Biện:

1.TÊN CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ,ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

a.Tên công trình:

“Ký Túc Xá - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1”

b Địa điểm:

- Phường Thanh Xuân ,thành phố Hà Nội

- công trình được xây dựng trên khu đất có kích thước là 50x90(m) , diện tích 4500m2 kích thước của công trình là 23,7x69 (m)

- Quy mô, công suất, cấp độ công trình

+ Quy mô

- Tổng số tầng: 10 - Chiều cao tầng trệt : 3,9 m;

- Chiều cao tầng 2-10 : 3,6m; - Chiều cao tầng kỹ thuật : 3,6m

- Tổng chiều cao công trình: 39,6 m - Tổng diện tích sàn xây dựng: 1635m2+ Cấp công trình: Công trình xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp II (Theo TCVN 2748:1978)

2 Sự cần thiếu phải đầu tư xây dựng

a.Nhiệm vụ ,chức năng của công trình

Công trình “Ký Túc Xá - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1” được xây dựngtheo quy hoạch được Bộ Xây Dựng phê duyệt,nhằm mục đích phụ vụ cho nhu cầu nhà

ở cho sinh viên Do đó , kiến trúc công trình đòi hỏi không những đáp ứng đầy đủ cáccông năng sử dụng mà còn phù hợp với kiến trúc tổng thể nơi xây dựng công trình vàphù hợp với quy hoạch chung

b.Hiện trạng của khu vực xây dựng

-Khu đất xây dụng nằm trong khu vực có quy hoạch ổn định , hê thống hạ tầng kỹ

thuật xung quanh đã hoàn chỉnh hơn nữa mặt bằng khu đất rất bằng phẳng các côngphụ cận tương đối xa mặt bằng thi công nên rất thuận lợi cho việc thi công xây dựng

c.Nhu cầu phải đầu tư xây dựng

- Cùng với sự phát triển chung của đất nước ,của địa phương đồng thời mật độ dân

số tăng nhanh nên việc xây dựng ký túc xá là nhu cầu tất yếu nhằm giải quyết đượcvấn đề phòng ở , một vấn đề cấp thiêt hiện nay tại các trường đại học cao đẳng Do đócông trình “Ký Túc Xá - Trường Cao Đẳng Xây Dựng Số 1” được thực hiện

- Góp phần làm đẹp thêm cảnh quan kiến trúc của trường Cao Đẳng Xây Dựng.

3.GIỚI HẠN CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a.Mục tiêu ,nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp

Công trình là trụ sở làm việc cao tầng nằm trong một khu vực đang xây dựng.Vìvậy nhiệm vụ của ĐATN là thiết kế kiến trúc một cách hợp lý, phù hợp với cảnh quan,thuận tiện cho người sử dụng,không gian kiến trúc thống nhất, trang nghiêm, hiện đại,màu sắc hài hòa tươi sáng tạo điểm nhấn cho tổng thể kiến trúc của thành phố QuảngBình Bên cạnh đó kết cấu phải bền vững và chắc chắn, đưa ra giải pháp thi công, tổchức thi công công trình một cách tốt nhất mà không chậm tiến độ và không làm ảnhhưởng đến các công trình xung quanh

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Tập tiến hành nghiên cứu khoa học và khả năng bảo vệ một vấn đề khoa học cụthể.

b.Phạm vi giải quyết vấn đề đồ án tốt nghiệp

Với thời gian không cho phép trình bày đầy đủ các nội dung hạng mục công trìnhnên đồ án chỉ trình bày một số nội dung với yêu cầu nhiệm vụ được giao như sau:

 Phần kiến trúc : khối lượng 10%

 Phần kết cấu 45% gồm :phần than :30% +Nền móng : 15%

 Phần thì công : khối lượng 45%

4.CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cấu trúc bản thuyết minh ĐATN bao gồm các chương mục chính sau:

Mở đầu

1 Tên công trình thiết kế, địa điểm xây dựng

2 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng

3 Giới hạn của đồ án tốt nghiệp

4 Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Chương 1 Cơ sở thiết kế

1.1.1.Địa hình ,khí hậu khu vực

Khu vực khảo sát ở thành phố Hà Nội mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa,

có sự phân hoá sâu sắc của địa hình và chịu ảnh hưởng khí hậu miền Bắc nước ta.Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 3 đến tháng 9 và mùa khô, lạnh từtháng 10 đến tháng 3 năm sau

Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm khoảng 250C – 260C Tổng lượng mưa trungbình hàng năm từ 2.000 mm – 2.500 mm, tập trung vào các tháng 9, 10, 11 Độ ẩmtương đối 83 – 84%

Thành phố Hà Nội có vùng đồng bằng nhỏ hẹp, địa hình tương đối bằng phẳng, đấtđai kém phì nhiêu; độ cao trung bình 2,1m, độ dốc nhỏ, chỉ khoảng 0,2% Đây là nơitập trung dân cư và các cơ sở hạ tầng kinh tế chủ yếu của TP Hà Nội

1.1.2.Địa chất thủy văn

 Khu vực đã được khoan thăm dò để xây dựng nhà cao tầng

B ng : B ng tính ch t c lý c a các l p ảng : Bảng tính chất cơ lý của các lớp đất ảng : Bảng tính chất cơ lý của các lớp đất ất cơ lý của các lớp đất ơ lý của các lớp đất ủa các lớp đất ớp đất đất cơ lý của các lớp đất t

stt Lớp đất

Chiềudày(m)

w(T/m3)

s(T/m3)

w(%)WL(%)wp(%)

II(o)cII(kPa)

E(kPa)

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088-85, số liệu khí hậu trong thiết kế xây dựng

thuộc địa phận nằm trong khu vực Bắc Bộ có các thông số như sau:

a.Nhiệt độ trung bìh năm : t0 tb = 28 0C

Trong đó : tháng nóng nhất là tháng 6,7 ,nhiệt độ cực đại trung bình là 39,4 0C

Tháng lạnh nhất là tháng 11, nhiệt độ cực tiêu trung bình là 9,40 C

 Hướng gió chủ đạo mùa hè : Hướng Tây Nam : 14% - 35%

 Hướng đông nam : 14% - 35%

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Hướng gió chủ đạo vào mùa đông : Hướng Tây Bắc : 20% - 53%

Lượng mưa trung bình năm là 2.000 - 2.300mm/năm vào tháng 9,10,11

1.1.4.Môi trường sinh thái

Công trình được xây dựng trên khu vực bãi đất trống tương đối rộng rãi nênkhông khí thông thoáng trong lành Môi trường sinh thái ở khu vực này không bị ônhiễm về không khí và nguồn nước

1.2.ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI KỸ THUẬT

1.2.1.Điều kiện xã hội

Đây là khu vực nằm trong vùng quy hoạch phát triển của thành phố Hà Nội Tình

hình an ninh chính trị xung quanh khu vực xây dựng rất đảm bảo.Các chính sách pháttriển khu vực theo quy hoạch của tỉnh

1.2.2 Điều kiện kỹ thuật

a Đường giao thông

Công trình tiếp giáp với đường qui hoạch của TP Hà Nội nên có lượng giao thôngqua lại khá lớn, công trình giáp với đường giao thông nội bộ đủ rộng, rất thuận lợi chonhu cầu đi lại và việc vận chuyển phục vụ cho công tác thi công và cấp điện nước

b Thông tin liên lạc

Do công trình được xây dựng trên địa bàn TP Hà Nội đặc biệt gần gần với cáckhu đô thị nên thông tin liên lạc phá triển rất mạnh mẽ.Với đặc thù môi trường nên hệthốngthông tin liên lạc viễn thông, di động hay mạng internetđều được Viettell cungcấp

c Mặt bằng xây dựng

Khu đất xây dựng công trình hệ thống hạ tầng kỹ thuật xung quanh đã đượcUBND Thành phố Hà Nội, quy hoạch hoàn chỉnh.Mặt bằng khu vực xây dựng côngtrình tương đối rộng và bằng phẳng, có khoảng cách với các công trình phụ cận ,rấtthuận lợi cho việc bố trí máy móc và xe cơ giới trong quá trình thi công

Nguồn nước lấy từ mạng lưới cấp nước phõn phối trong khu vực của thành phố.Nguồn cấp nước của khu vực núi chung là thuận lợi và ổn định do sử dụng của nhàmỏy nước Hệ thống đường ống được bố trớ ngầm cấp nước tới bể chứa, bố trớ trạmbơm để cấp cho cỏc khu chức năng và nhà cao tầng.

-Thoỏt nước:

Thoỏt nước thải và nước sinh hoạt khu vực xõy dựng được xử lý đảm bảo cỏctiờu chuẩn hiện hành về vệ sinh mụi trường của Việt Nam trước khi xả vào hệ thốngcống thoỏt nước thành phố

f) Khả năng cung cấp nguyên vật liệu:

Vật liệu xây dựng đợc mua trực tiếp từ các đại lý trong khu vực bảo đảm đủ, đúngchủng loại, vận chuyển thuận tiện

g Tỡnh hỡnh nhõn lực xõy dựng

Nhõn lực xõy dựng trờn địa bàn và khu vực lõn cận khỏ đụng đảo và cú tay nghề

Do vậy đợn vị thi cụng cú thể đỏp ứng đủ số lượng nhõn cụng khi cần thiết

- Tầng 2-9 : cỏc phũng của sinh viờn

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC 2.1.QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG

Thiết kế tổng mặt bằng tuõn thủ cỏc quy định về số tầng , chỉ giới xõy dụng và chỉgiới đường đỏ , diện tớch xõy dựng do cơ quan cú chức năng lập Cụng trỡnh đó đượcđịnh hỡnh về hướng phỏt triển , cả về quy mụ và chức năng , khụng gian sử dụng Quy hoạch tổng mặt bằng cũng đó tớnh đến cỏc giải phỏp giao thụng nội bộ xũng nhưcõy xanh cảnh quan làm tăng yếu tố mụi sinh ,cải thiện mụi trường ,giảm bớt bụi chokhu đất Khoảng cỏch cụng trỡnh với tường rào cỏc khu lõn cận cũng được tớnh toỏn

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

với khoảng cách của công trình với tường rào khu lân cận cũng được tính toán vớikhoảng cách tối thiểu là 6,6m để đảm bảo khoảng ngăn cháy khi có sự cố cháy nổ.Nhìn chung , cách bố cục tổng mặt bằng là nhằm giải quyết cách tốt nhât về cơ cấukhông gian, giao thông và cảnh quan kiến trúc , đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tiện íchcông cộng.

2.2.KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

2.2.1 Dây chuyền công năng và cấp công trình

a Dây chuyền công năng:

b.Cấp công trình

+ Cấp công trình: Công trình xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp II (Theo TCVN 2748:1978)

2.2.2.Xác đinh diện tích công trình

- Tổng số tầng: 10 - Chiều cao tầng trệt : 3,9 m;

- Chiều cao tầng 2-10 : 3,6m; - Chiều cao tầng kỹ thuật : 3,6m

- Tổng chiều cao công trình: 39,6 m - Tổng diện tích sàn xây dựng: 1635m2+ Cấp công trình: Công trình xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp II (Theo TCVN 2748:1978)

2.2.3.Phương án thiết kế công trình

03 thang máy thiết kế đối xứng nhau qua trục khối nhà và ở giữa là hai cầu thang bộđược đặt ở vị trí trung tâm của toà nhà,thuận tiện cho giao thông.Từ tầng 1 đến tầng 9thông qua sảnh tầng tiếp nối với hành lang giữa thuận tiện cho việc đi lại, giao dịchcũng như mọi hoạt động khác

b Giải pháp về mặt đứng công trình

Về giải pháp thiết kế không gian và xử lý chi tiết mặt đứng.Đề xuất lựa chọn giảipháp hiện đại phù hợp với công trình xây dựng Công nghiệp hoá,Hiện đại hoá.Với giải pháp tạo hình khối hướng nhìn ra mặt đường chính là một giải pháp tốt chokiến trúc công trình đô thị,lối kiến trúc giản dị, trong sáng và đậm nét hiện đại

Mặt đứng công trình từ tầng 2 đến tầng 9 xử lý những khối ban công,lô za tận dụngnguồn ánh sáng từ bên ngoài phục vụ cho việc phơi đồ đạc trong gia đình

c.Giải pháp về cấu tạo và mặt cắt

Để thấy rõ về cấu tạo các chi tiết bên trong công trình củng như biết được chiều cao

các tầng, giải pháp mặt cắt sử dụng là hai mặt cắt cơ bản nhất

d.Giải pháp về kỹ thuật

+ Về giải pháp thông gió

Hệ thống thông gió giữa các tầng của công trình được bố trí ngay cạnh cầu thang bộgiúp cho các tầng luôn được thông gió kịp thời,lắp đặt các hệ thống thông gió khẩn cấpnhằm đảm bảo khi có sự cố hoả loạn,mọi người có thể thoát dễ dàng

Hệ thống cấp khí tươi bổ sung: Lắp đặt một quạt thổi ở trên mái nhà cấp gió vàomột đường ống chính để đưa xuống,có nhánh rẽ vào các tầng và dẫn đến các phòng vàcấp gió vào bằng một miệng thổi gió ở trên trần thổi xuống các phòng

Hệ thống thải khí nóng ở khu vệ sinh và hàng lang các tầng: ở mỗi khu vệ sinh sẽ cómột hệ thống đường ống hút, không khí ở hành lang sẽ tràn vào khu vệ sinh và đượchút vào đường ống từ dưới tầng 1 đến mái nhà Đầu ống trên mái có lắp một quạt hútkhí trong đường ống và thải ra trên mái

Khí nóng trong các phòng làm sẽ rò ra hành lang và tràn vào khu vệ sinh nên trongcác phòng điều hoà sẽ được thông thoáng

Ngoài sân trước nhà bố trí hệ thống bóng đèn cao áp chiếu sáng toàn sân về đêm Công tác thiết kế hệ thống chiếu sáng phải tuân thủ theo TCXDVN 333 : 2005

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

+ Giải pháp bố trí giao thông công trình

Khu vực giao thông đứng bố trí 02 thang máy thiết kế đối xứng nhau qua trục khối nhà và ởgiữa là hai cầu thanh bộ được đặt ở vị trí trung tâm của toà nhà, thuận tiện cho giao thông.Từtầng 2 đến tầng 10 thông qua sảnh tầng tiếp nối với hành lang giữa thuận tiện cho việc đi lại,giao dịch cũng như mọi hoạt động khác

Công trình nằm trên trục đường chính của thành phố nên việc đi lại từ công trình rangoài và ở ngoài vào rất thuận tiện.Tầng 1 của công trình một bãi đỗ xe lớn, mọi hoạtđộng giao thông đi lại giữa công trình với bên ngoài phải qua nơi này

e.Giải pháp cung cấp điện nước, thông tin liên lạc

+ Cung cấp điện

Nguồn điện trực tiếp lấy từ trạm biến áp 100- 250KVA(Xây mới trên khu đất) Mạng

điện chia làm 2 hệ thống chính: dùng cho sinh hoạt và cho hệ thống ĐHKK

Điện cho công trình chủ yếu phục vụ cho chiếu sáng,các thiết bị như (vi tính, quạt,điện thoại ) và đặc biệt là hệ thống điều hoà không khí dùng cho các phòng

Dây dẫn trong nhà đặt trong ống nhựa chôn trong tường, trần và hộp kỹ thuật

Tủ điện và cáp chính ngoài nhà:Tủ điện tổng đặt tại trạm biến thế.Máy phát điện dự phòngcung cấp 2 nguồn điện có dự phòng,không có dự phòng cho công trình

diezen

TĐ cấp cho Điều

hòa Thông gió

TĐcấp cho đèn cầuthang thoát hiểm sự

cố thang bộ

TĐ cấp cho Đèn quạt

ổ cắm tầng hầm- 24

TĐ cấp cho HT thangmáy-Tăng áp thang

Hệ thống đường dây, aptomat, cầu

chì, ổ cắm,…

Trạm BA 250

KVA

- Bể chứa trên mái sử dụng 3 bình INOX loại 300lít

- Bể nước ngầm xây dựng 4 bể chứa dung tích mỗi bể là 40m3

+ Thoát nước sinh hoạt:

Nước sinh hoạt chủ yếu ở các thiết bị vệ sinh tầng.Nước thoát đưa vào ống thoát trụcđứng dẫn xuống hầm tự hoại,không phải dùng van giảm áp,do nước thoát luôn bị triệttiêu áp lực khi bám theo thành ống,nên phải chọn tiết diện ống hợp lý

+ Thoát nước mưa trên mái:Tính toán đường ống thoát hợp lý,phân bố đều, tránh nướcdồn dập gây tràn ống tạo áp lực bất lợi cho thành ống và nền cống thu nước

Hệ thống thoát nước mưa:Dùng cống xây gạch đặc,đậy đan thoát nước bằng thép rồithoát hệ thống thoát nứơc chung của khu vực Hệ thống nước thải khu vệ sinh tậptrung vào các bể tự hoại và thoát ra hệ thống chung sau khi đã xử lý cục bộ

+ Thông tin liên lạc

Hệ thống đường điện thoại,truyền hình cáp,internet thiết kế đồng bộ trong côngtrình,đảm bảo các đường cáp dẫn đến các phòng với chất lượng truyền dẫn cao

+ Giải pháp phòng cháy và chữa cháy, thoát người khi có sự cố

Mỗi tầng bố trí 2-3 họng nước chữa cháy gần 2 buồng thang bộ đảm bảo khoảngcách tới tất cả các điểm không quá 20m,chiều cao hộp lăng phun cách sàn 1,05m

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Mỗi tầng đều bố trí 3 vị trí để bình khí CO2 bình bột theo quy định phòng cháy chữacháy theo TCVN 2622-95 phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình.

Tất cả các căn hộ đều có cửa đi liên hệ trực tiếp với hành lang trung tâm và cácbuồng thang máy, thang bộ

Vật liệu xây dựng trong công trình là những vật liệu khó cháy và chống cháy

Các thiết bị điện,mạng chọn theo tiêu chuẩn an toàn,chất lượng,không gây cháy

2.2.3 Giới thiệu các bản vẽ kiến trúc:

3.1.1.Lựa chọn giải pháp kết cấu

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trong tạo tiền đề cơbản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình ,hệ kết cấu chịu lực chocoog trình ,đảm bảo yêu cầu độ bền ,ổn định ,phù hợp với yêu cầu kiến trúc,thuận tiện

sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tâng ,việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đếnvấn đề bố trí mặt bằng ,hình thể khối đứng ,độ cao tầng ,thiết bị điện ,đường ống ,yêucầu thiết bị thi công ,tiến độ thi công ,đặc biệt là giá thành công trình và sự làm việchiệu quả của kết cấu mà ta chon

3.1.1.1 Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng

Xét về mặt kết cấu , một ngôi nhà được xem là nhà cao tầng khi mà độ bề vững và

chuyển vị của nó do tải trọng ngang quyết định Tù nhà thấp tầng đến nhà cao tầng cómột sự chuyển tiếp quan trọng từ phân tích tĩnh học ang phân tích động học Thiết kếnhà cao tầng so với nhà thấp tầng đặt ra một nhiệm vụ quan trọng cho kỹ sư kết cấu

trong việc lựa chongiair pháp kết cấu chịu lực cho công trình.Việc chọn các hệ kết cấuchịu lực khác nhau có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề bố trí mặt bằng, hình khối ,độcao các tầng ,yêu cầu kĩ thuật thi công ,tiến độ thi công ,giá thành xây dựng Nhà càngcao thì các yếu tố sau đây càng quan trọng.

- Ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió và động đất;

- Chuyển vị ảnh ngang tại tầng nhà cà chuyển vị lệch giữa các mức tầng nhà ;

3.1.2.1 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu chính:

Dựa vào những tính chất cụ thể của công trình về mặt công năng sử dụng ,chiều caonhà ,độ lớn của tải trọng ngang cũng như các điều kiện về kinh tế và kỹ thuật xây dựng,ta có thể đưa ra 3 loại sơ đồ làm việc của kết cấu nhà nhiều tầng phổ biến để lựa chọn

a Nhà có sơ đồ khung

Kết cấu chịu lực chính là các khung ,tường chỉ có tác dụng bao che , phân chiakhông gian và tự chịu lực Tùy thuộc vào mặt bằng công trình có thể bố trí khungphẳng hay khung không gian

Ưu điểm : kết cấu rõ ràng , bố trí linh hoạt, dễ tạo không gian lớn

Nhược Điểm : Chưa tận dụng được khả năng chịu lực của tường ,đọ cứng ngangnhỏ.Với nhà cao tầng kích thước cột và đàm khá lớn , ảnh hưởng đến sử dụng và thẩmmỹ

b Nhà có sơ đồ vách

Kết cấu chịu lực chính là các vách cứng Sàn chịu tải trọng đứng rồi truyền lêntường

Ưu điểm : Các tấm tường vừa có tác dụng chịu lực vừa là kết cấu bao che Có khả

năng cơ giới hóa cao trong thi công

Nhược điểm : Bố trí mặt bằng không linh hoạt Khó tạo được không gian lớn

c Nhà có sơ đồ kết hợp khung –vách:

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Sử dụng sơ đồ nhà kết hợp dựa vào sự làm việc hợp lý của kết cấu.

-kết hợp theo phương đứng : Hệ thống khung không gian lớn ở tầng dưới đỡ váchcứng bên trên , biện pháp nay đáp ứng được yêu cầu không gian tương đối lớn với cáctầng dưới , đồng thời khả năng chịu tải trọng ngang cũng lớn

-Kết hợp theo phương ngang : Bố trí mặt bằng gồm khung và các vách cứng, váchcứng chủ yếu chịu tải trọng ngang.biện pháp này có thể thấy lợi thế của cái này bổsung cho cái kia , công trình vừa có không gian theo yêu cầu vừa có khả năng chịu tảicao

Nhà có sơ đồ giằng : Là sơ đồ chịu lực của hệ hỗ hợp, khi đó toàn bộ tải trọng ngang

và 1 phần tải trọng đứng do lõi vách chịu , khung chịu tải trọng đứng tương ứng vớidiện tích truyền tải đến nó Trong dơ đồ này tất cả các nút khung đều có cấu tạokhớp , hoặc các cột có độ cứng vô cùng bé

Nhà có khung giằng : là sơ đồ kết cấu hỗn hợp , khi đó khung chịu tải trọng đứng

tương đương với diện chịu tải và 1 phần tải trọng ngang, 1 phần chịu tải trọng ngang

sẽ truyền vào cho lõi ,vách chịu

3.1.2.2 Phương án kết cấu

a Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn

Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau:

a) 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 dễ tạokhông gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và cótrần che phủ), đồng thời dễ 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 khôngđảm bảo tính kinh tế do tốn vật liệu

trình vì bên dưới các dầm là tường ngăn , chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,2mnên không ảnh hưởng nhiều thi công Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm làkhông phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế do tốn vật liệu.

Kết luận

Từ những so sánh phân tích trên , về kết cấu sàn ta , quyết định chọ phương án sàn

dầm bê tông cốt thép toàn khối

Về kết cấu chịu lực chính , ta chon giả pháp kết cấu khung-vách-lõi kết hợp chịu

lực và sử dụng sơ đồ khung không gian để tính toán kết cấu cho côn gtrinhf bỏi nóphù hợp xu thế xây dựng các nhà cao tầng ở Việt Nam hiện nay và đáp ứng tất cảyêu cầu đưa ra khi thiết kế tòa nhà

Ta sử dụng chương trình ETAPS9.7.4 để tính toán và thiết kế kết cấu Trong đócác cột và dầm được xem là phần tử thanh , sàn và vách lõi được xem là phần tửtấm Liên kết đài móng dưới chân cột và vách lõi với nền đất được xem là ngàmcứng

3.1.3.Sơ bộ chọn kích thước tiết diện

a Chọn vật liêu :

Ta lựa chon vật liêu cho công trình theo tiêu chuẩn TCXDVN 5574-2012

-Vật liệu cho kết cấu móng + khung dùng BTCT B25 có Rb =145 Kg/cm2 ;

Rbt = 10,5 Kg/cm2 ; Eb = 30.104 (KG/cm2)

-Sử dụng vật liệu thép cho kết cấu

Cường độ của cốt thép cho trong bảng sau:

B ng 1.1: C ảng : Bảng tính chất cơ lý của các lớp đất ường độ cốt thép ng độ cốt thép ốt thép c t thép

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

b Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện

-Chọn hệ kết cấu sàn cho công trình

Căn cứ vào đặc điểm kết cấu và kiến trúc của công trình là chung cư với nhiều tường

và vách ngăn để phù hợp ta chọn phương án sàn sườn bê tông cốt thép hỗn hợp (dầm

và bản kê 4 cạnh) để thiết kế cho công trình

-Tính kích thước sơ bộ

+ Chiều dày sàn

Vì khoảng cách lớn nhất giữa các cột là 8m,để đảm bảo các ô sàn làm việc bìnhthường độ cứng của các ô sàn phải lớn nên chọn giải pháp sàn là sàn sườn toàn khối cóbản kê 4 cạnh, ô sàn có kích thước lớn nhất là 4m x 5,365m

- Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức: hb= l

m D

Trong đó:

D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1.2

m = ( 40  45) là hệ số phụ thuộc loại bản, Với bản kê 4 cạnh chọn m = 45

l: là chiều dài cạnh ngắn.

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

= 0,107 m;

Chọn hb = 12 cm ,

b) Chọn kích thước dầm

- Kích thước dầm chính theo phương ngang:

Khung ngang gồm 3 nhịp có kích thước 8m; 5m, để thuận lợi trong việc thi công tachọn nhịp lớn nhất để tính toán rồi bố trí cho 2 nhịp còn lại

- Chiều cao dầm được tính sơ bộ theo công thức:

hd =

d m

+ Xác định kích thước dầm chính theo phương dọc:

Khung dọc gồm 7 nhịp có các kích thước 8m; 3,5m; 8m, để thuận lợi trong việc thicông ta chọn nhịp lớn nhất để tính toán rồi bố trí cho các nhịp còn lại

- Chiều cao dầm

hd =

d m

Vậy kích thước dầm dọc chọn sơ bộ : 300x700 (mm)

+ Kích thước dầm phụ theo phương ngang:

+ Kích thước dầm phụ theo phương dọc:

- Chiều cao dầm:

hd =

d m

Vậy kích thước dầm dọc chọn sơ bộ là : 220x400 (mm)

Kết luận : Do yêu cầu kiến trúc nên dầm không được có chiều cao quá lớn để khônglàm ảnh hưởng tới không gian sử dụng dầm theo phương ngang nhà và dọc nhà cónhịp bé và chênh nhau không nhiều nên ta chọn dầm theo hai phương có kích thướcgiống nhai cho tiện việc thi công

c) Chọn kích tiết diện cột

- Tiết diện được tính toán theo công thức : A c =

b R kN

Trong đó :

k : Hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen uốn tác dụng lên đầu cột (lấy k = 1,2  1,5)

Rb : Cường độ bê tông cột , bê tông cấp độ bền B25 có Rb =14,5 MPa

N : Lực nén trong cột: N= n.S.q

- n : Số tầng trên tiết diện đang xét; n=10

- q : Tải trọng phân bố đều trên sàn được lấy theo kinh nghiệm

c b

c d

Hình 2.2: Diện chịu tải cột giữa

- Với vột biên ngang

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

c d

Chiều dày sàn hb = 12 cm ,tiết diện dầm chính theo 300x700,dầm phụ 220x400 và220x300

Cột có tiết diện như sau: cột biên dọc và cột góc là 40x60cm còn cột giữa là 50x60cm, cột biên ngang 50x70cm

Việc giảm tiết diện theo chiều cao của công trình là cần thiết đi với nhà caotầng vì lý do kinh tế Vì vậy cứ 5 tầng ta giảm tiết diện cột xuống theo chiều cao tiếtdiện là 10cm

2.1, Sµn phßng Sinh Viªn, Hµnh Lang:

3, Sµn cÇu thang, chiÕu nghØ, chiÕu tíi, hµnh lang:

3.1, Sµn chiÕu nghØ, chiÕu tíi, hµnh lang:

4 B¶n thang 2500 120 300 1,1 330

B TẢI TRỌNG TƯỜNG:

1, T¶i träng têng x©y 220:

1.1, T¶i träng têng x©y 220 ( Têng cã dÇm 30x70)

1.1, T¶i träng têng x©y 220 ( Têng cã dÇm 22x40)

1.1, T¶i träng têng x©y 110

3.2.2 Lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực

3.2.2.1 lựa chọn giải pháp hệ kết cấu chịu lực cho công trình:

Lựa chọn kết cấu khung- lõi chịu lực theo sơ đồ khung giằng, sử dụng các lõi thangmáy cùng tham gia chịu lực với hệ khung.Thông qua liên kết truyền lực của sàn ở độcao mỗi tầng, tải trọng ngang của công trình được truyền vào lõi và khung

3 2.2.2 Xác định tải trọng gió

Công trình xây dựng tại thành phố Hà Nội, thuộc vùng gió II-B, có áp lực gió đơnvị: W0 = 95 (Kg/m2)

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Cụng trỡnh cao 39,15 m <40m nờn chỉ xột đến tỏc dụng tĩnh của tải trọng giú.Tải trọng giú truyền lờn khung được tớnh theo cụng thức:

Giú đẩy: qđ= n.W0 k Cđ.B; Giú hỳt: qh= n.W0 k Ch.B

Trong đú: n-Hệ số tin cậy của tải trọng giú ,lấy n=1,2

k-Hệ số tớnh đến sự thay đổi ỏp lực giú theo độ cao so với mốc chuẩn và địahỡnh ,hệ số bảng 5 TCVN 2737-1997

c- Hệ số khớ động lấy theo bảng chỉ dẫn bảng 6 TCVN phụ thuộc vào hỡnh khốicụng trỡnh và hỡnh dạng bề mặt đún giú Với cụng trỡnh cú hỡnh khối chữ nhật ,bề mặtcụng trỡnh vuụng gúc với hướng giú thỡ hệ số khớ động dối với mặt đún giú làCđ=0,8;Ch =0,6

bảng tính toán tải trọng gió tĩnh tác dụng lên cốt sàn

công trình:

Tính với địa hình dạng : b

Vùng áp lực gió vùng: iib Wo= Kg/m295

thông số đầu vào tải gió tĩnh(TC) tải gió tĩnh (tT) Chiều

cao Cao độ Hệ số Tải trọng trọng Tải trọng Tải trọng Tải Tổng tảitầng tầng theo nhà so áp lực mặt đón mặt hút mặt đón mặt hút gió tĩnhsố

kiến trúc nhiênthiên bảng)(tra W đ (C=0.8) W h (C=0.6) W đ (C=0.8) W h (C=0.6) q

KÕt qu¶ tæ hîp néi lùc cho c¸c phÇn tö dÇm vµ c¸c phÇn tö cét trong Phô lôc.

Mô hình kết cấu công trình trong etabs 9.7.4

MÆt B»ng §Þnh VÞ Nót Ch©n Cét

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

MÆt đứng KÕt CÊu

TÜnh T¶i Sµn §iÓn H×nh

Ho¹t T¶i Sµn §iÓn H×nh

Ho¹t T¶i TÇng 10

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

TÜnh t¶i Têng

Giã GXD TÇng 1

Giã GXA TÇng 1

Giã GYD TÇng 1

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Giã GYA TÇng 1

3 2.2.3 Xác định nội lực

* Cơ sở tính toán:

1 Bảng tổ hợp tính toán

2 BS 8110 - 85 của Anh có cải tiến theo tiêu chuẩn (TCVN 5574 - 94)

3 Hồ sơ kiến trúc công trình

Trong nhà nhiều tầng có mặt bằng đối xứng, tiết diện cột vuông, cột làm việc theo

cả hai phương với mỗi phương đều chịu nén lệch tâm, tạo ra sự làm việc lệch tâm xiên cho cột Vì vậy, cột phải được tính toán theo sơ đồ nén lệch tâm xiên

Có nhiều phương pháp khác nhau để tính toán cốt thép cột chịu nén lệch tâm xiên Nói chung, các phương pháp đều phải tính toán đúng dần cho đến khi đạt kết quả hợp

lý ở đây, cột sẽ được tính toán theo lý thuyết nén

lệch tâm xiên dựa theo tiêu chuẩn của Anh BS 8110

- 1985 do G.s Nguyễn Đình Cống soạn và cải tiến

theo tiêu chuẩn TCVN 5574 - 1994

Lý thuyết tính toán của BS 8110 - 1985 như

tg1 = ay/ax  1.

Với : Góc hợp bởi đường chéo và trục x

Cốt thép được đặt đều theo chu vi và đối xứng qua hai trục

Gọi: Fa : Tổng diện tích của toàn bộ cốt thép dọc

Fb : Diện tích tiết diện, Fb = ax.ay

l0 : Chiều dài tính toán của cột, l0 = 0,7.H

H : Chiều cao tầng nhà

N : Tổng lực dọc tính toán trong cột

Rn,Ra: Cường độ của cốt thép và bê tông (cường độ của cốt thép được lấy với giá trị giới hạn chảy, cường độ của bê tông được lấy với giá trị cường độ ép lăng trụ trung bình)

- Nội lực tính toán: Lấy từ bảng tổ hợp với các cặp nội lực nguy hiểm sau:

Cặp 1: MXmax ; Ntư ; MYtư

Cặp 2: MYmax ; Ntư ; MXtư

Cặp 3: Nmax ; MXtư ; MYtư

Các giá trị MX ; MY gọi tương ứng theo các cạnh cX ; cY

Để thuận tiện cho việc sử dụng công thức tính toán, tuỳ thuộc vào sự tương quan giữa

 với 1 (với tg = My/Mx ) ta đặt h,b,M1,M2 theo các trường hợp sau:

+ Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy , 0,5 2

y x

C C

, Cốt thép đặt theo chu vi, Phân bố đều hay mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn

Tiết diện lực nén N, mômen Mx, My độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay sau khi uốn dọc theo 2 phương, Tính được hệ số  ,x y Mô men đã gia tăng Mx1, My1

x x

M 1  M y1 y.M y

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1,My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong 2 mô hình tính toán ( theo phương x hoặc theo phương y) Điều kiện và ký hiệu theo bảng sau:

Điều Kiện

x x

C

M 1

>

y y

C

M 1

y y

C

M 1

>

x x

C

M 1

Kí hệu

h = Cx ; b = CyM1= Mx1 ; M2 = My1

ea = eax + 0,2 eay

h = Cy ; b = CxM1= My1 ; M2 = Mx1

x1 > ho thì mo = 0,4Tính mômen tương đương ( đổi nén lệch tâm xiên sang nén lệch tâm phẳng )

M = M1+

b h M

m o. 2.

Độ lệch tâm e1 =

N M

, Với kết cấu tĩnh định eo = e1 + ea ; e = eo + h a

2

Tính độ mảnh theo 2 phương

x ox x

i l



y oy y

i l





)

;max(x y

 

Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán:

a Trường hợp 1

Nén lệch tâm bé khi   0 , 3

o o

h e

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi nén đúng tâm e (10,3)

Khi 14 lấy  1 khi 14104 lấy  theo công thức:

st R R

bh R N

h

e

 đồng thời x1 R h o Tính theo trường hợp lệch tâm bé

o R

st

) 2 / (

h

e

 đồng thời x1 R h o Tính theo trường hợp lệch tâm lớn

Diện Tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức A N e kR Z x h

s o st

) 5

, 0 (  1



SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

quy định lấy k =0,4 Cốt thép được đặt theo chu vi trong đó cốt thép đặt theo cạnh

b có mật đọ lớn hơn hoặc bằng mật độ theo cạnh h

3.2.4.Tổ hợp nội lực cho các cấu kiện

Bảng tổ hợp nội lực cho các cấu kiện cột, dầm cho như bảng sau:

3.2.5 Tính toán cốt thép khung trục 7

3.2.5.1 Tính diện tích cốt thép và kiểm tra tiết diện

3.2.5.2 Tính toán cốt thép cho cột

Quá trình tính toán được thực hiện trên bảng tính excel Dưới đây chỉ tính cho 1tiết diện cột với một cặp nội lực theo TCVN 5574-2012

SV : Nguyễn Trung Thành _ Lớp : 64DLDD01

Biểu đồ lực dọc của Trường hợp combo 1 ( TT +HT)

Biểu đồ Mô men của Trường hợp tổ hợp

3 2.2.3 Xác định nội lực

- Trên cơ sở các trường hợp tải trọng nhận được sử dụng phần mềm etabs 9.0.7

để tính toán nội lực khung:

Sau khi đã tính toán nội lực do các trường hợp tải trọng nói trên gây ra ta sẽ tổ hợp nộilực với hai trường hợp cơ bản sau:

+ Tổ hợp cơ bản I gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực của một trong các hoạt tải(với hệ số bằng 1) mà hoạt tải này gây ra nội lực lớn nhất, cùng dấu với nội lực do tĩnhtải gây ra

+ Tổ hợp cơ bản II gồm: Nội lực do tĩnh tải và nội lực do các hoạt tải không loạitrừ nhau (hệ số bằng 0,9) có giá trị lớn có cùng dấu hoặc khác dấu với nội lực do tĩnhtải gây ra

3.2.3 Nguyên tắc tổ hợp Dầm và Cột.

a Đối với dầm : Ta tổ hợp cho 3 tiết diện gồm 2 tiết diện ở đầu dầm và 1 tiết diện ởgiữa dầm Tổ hợp nội lực dầm: cần xét các cặp nội lực sau:

b Đối với cột: Một đoạn cột trong một tầng tổ hợp có 2 tiết diện là chân cột và đầucột Tổ hợp nội lực cột : cần xét các cặp nội lực sau:

Mx

3.2.4.Tổ hợp nội lực cho các cấu kiện

Bảng tổ hợp nội lực cho các cấu kiện cột, dầm cho như bảng sau:

Sử dụng thép AII có Rs = Rsc = 280 MPa

Cho rằng đổ bê tông cột theo phương đứng mỗi lớp trên 1,5m, dùng hệ số điều kiện

làm việc b 0,85 Do đó Rb = 0,85x13 = 11,05 MPa =11050 kNm

a.Tính cột C20 trục 7 tầng 1 có tiết diện 50cmx70cm:

Ta thấy nội lực các cột giữa C20

Nhận Xét so Sánh 2 cột C20 Và C24 Thấy C20 Nội Lực lớn hơn Lên ta chọn Cột C20 để tính toán và bố trí cho cột C24 Vì cột có tính chất đối xứng

Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra được 3 cặp nội lực nguy hiểm cho mỗi tiết diện

| Mx max |,| M y tư |,| Ntư | và | M y max |,|M x tư|, |Ntư| và (| Nmax| ,| M x tư |,M y tư|

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra được 3 cặp nội lực nguy hiểm cho mỗi tiết diệnTại mặt cắt I-I:

- Cặp 1: Mx max= 6,44 Tm; Ntư = 490,36 T; M y tư= 0,156 Tm.

- Cặp 2: My max=0,579 Tm; Ntư = 487,73 T;M x tư = 0,025 Tm.

- Cặp 3: Nmax = 562,3Tm; Mx tư = 2,7 T; ;M y tư= 0,15 Tm.

l i

y

l i