thuyet mjnh đồ án tố nghiệp ngành xay dựng dan dung

Khu vực đậu xe, phòng máy bơm, phòng thu rác: được bố trí ở tầng hầm.Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo cácquy định trong tiêu chuẩn thiết kế chung c

MỤC LỤC

PHẦN 1 10

KIẾN TRÚC (10%) 10

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 11

1.1 Nhu cầu xây dựng công trình 11

1.2 Đặc điểm vị trí xây dựng công trình 11

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình 11

1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên 11

1.2.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thuỷ văn 12

1.3 Nội dung và quy mô đầu tư công trình 12

1.3.1 Các hạng mục đầu tư 12

1.3.2 Nội dung thiết kế khối nhà căn hộ 13

1.4 Giải pháp thiết kế 13

1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng 13

1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc 14

1.4.3 Giải pháp kết cấu 16

1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác 16

PHẦN 2 18

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 19

2.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng 19

2.1.1 Tải trọng ngang 19

2.1.2 Hạn chế chuyển vị 19

2.1.3 Giảm trọng lượng bản thân kết cấu 19

2.2 Phân tích lựa chọn vật liệu 19

2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 20

2.3.1 Kết cấu thuần khung 20

2.3.2 Kết cấu khung và lõi 20

2.4 Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình: 20

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 5 21

3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn 21

3.2 Các số liệu tính toán của vật liệu 21

3.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 21

Diện tích tiết diện cột được tính sơ bộ theo công thức sau: 21

3.4 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 22

3.5 Chọn chiều dày của bản sàn 22

3.6 Tải trọng tác dụng lên sàn 24

3.6.1 Tải trọng tường 24

- Tường 200 (trệt): qd = 18x0.2x1.1x3.25= 12,87 kN / m 24

- Tường 200 (lầu): qd = 18x0.2x1.1x2.65= 10.494 kN / m 24

- Tường 200 (hầm): qd = 18x0.2x1.1x2.65= 10.494 kN / m 24

- Tường 100 (trệt): qd = 18x0.1x1.1x3.25= 6.435 kN / m 24

- Tường 100 (lầu): qd = 18x0.1x1.1x2.65= 5.247 kN / m 24

3.6.2 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn 24

3.6.3 Tải tường trên sàn 24

3.6.4 Hoạt tải 25

4.69 27

4.69 27

3.7 Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn 27

3.7.1 Xác định nội lực trên các ô sàn 27

3.7.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn 31

3.7.3 Cấu tạo cốt thép chịu lực: 32

3.7.4 Bố trí cốt thép: 36

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 37

4.1 Số liệu chuẩn bị: 37

4.2 Tải trọng tác dụng: 37

4.2.1 Tĩnh tải: 37

a) Chiếu nghỉ 37

b) Bảng thang 37

4.2.2 Hoạt tải : 38

4.3 Tính toán 38

4.3.1 Tính bản thang - chiếu nghỉ 38

4.3.2 Dầm chiếu nghỉ D1: 40

- Sơ đồ tính dầm D1 là dầm đơn giản, 2 đầu liên kết khớp , nhịp tính toán là L3 40

- Tải trọng tác dụng : 40

Trọng lượng bản thân dầm: 40

40

Trọng lượng tường trên dầm: 40

40

Trọng lượng do bản chiếu nghỉ truyền vào là phản lực RB và RD của vế 1 và vế 2: 40

40

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: 40

40

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC 42

5.1 Số liệu hồ nước mái 42

5.2 Tính toán bản nắp 42

5.3.Tính toán bản thành 44

5.3.1 Sơ đồ tính 44

5.3.2 Nội lực tính toán 44

5.3.3 Tính toán và bố trí cốt thép 45

5.4.Tính toán bản đáy 46

5.4.1 Các lớp cấu tạo 46

5.4.2 Tải trọng tác dụng 46

5.4.3 Tính toán cốt thép 46

5.5 Tính toán hệ khung hồ nước mái 47

5.5.1 Sơ đồ tính 47

5.5.2 Tải trọng tác dụng 47

5.5.3 Nội lực trong khung hồ nước mái 51

5.5.4 Tính toán và bố trí cốt thép 51

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 59

6.1 Sơ đồ khung trục 2 59

6.2 Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện 59

6.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm 59

6.2.2 Chọn sơ bộ kích thước vách hầm: 59

6.2.3 Mặt bằng bố trí cấu kiện: 59

6.3 Xác định tải trọng tác dụng vào công trình 60

6.3.1 Tĩnh tải phân tác dụng lên các ô sàn 60

- Tường 300 : qd = 18x0.3x1.1x3= 17.82 kN / m 62

- Tường 300 : qd = 18x0.3x1.1x3.35= 19,9 kN / m 62

- Tường 300 : qd = 18x0.3x1.1x3.5= 20.79 kN / m 62

- Tường 200 : qd = 18x0.2x1.1x3.3= 13.07 kN / m 62

- Tường 200 : qd = 18x0.2x1.1x3.5= 13.86 kN / m 62

- Tường 200 : qd = 18x0.2x1.1x3.35= 13.27 kN / m 62

- Tường 100 : qd = 18x0.1x1.1x3.88= 7.68 kN / m 62

6.3.2 Hoạt tải sàn 62

6.3.3 Thành phần gió tĩnh 63

6.4.Xác định nội lực 64

6.4.1 Phương pháp tính toán 64

6.4.2.Các trường hợp tải trọng 66

6.4.3.Tổ hợp tải trọng 66

6.5.1 Nội lực tính toán 67

6.5.2 Vật liệu 67

6.5.3 Tính toán cốt thép dọc 67

6.5.4 Tính toán cốt thép ngang 79

6.5.5 Bố trí cốt thép 84

6.6 Tính toán cốt thép cột 84

6.6.1 Nội lực tính toán và tổ hợp nội lực cột 84

6.6.2 Vật liệu 84

6.6.3 Tính toán cốt thép dọc 84

6.6.4 Tính toán cốt thép đai 90

6.6.5 Bố trí thép cột 90

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 91

7.1.Điều kiện địa chất công trình 91

7.1.1 Địa tầng 91

7.1.2 Đánh giá nền đất 93

7.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 95

7.3 Thiết kế cọc ép BTCT 97

7.3.1 Các giả thiết tính toán 97

7.3.2 Xác định tải trọng truyền xuống móng 98

7.3.3 Thiết kế móng M1 99

7.3.4 Thiết kế móng M2 trục B,E,D 109

7.3.5 Thiết kế móng M3 trục cột C38 114

PHẦN 3 122

CHƯƠNG 8: ĐẶC ĐIỂM CHUNG - CÁC ĐIỀU KIỆN CỤ THỂ LIÊN QUAN VÀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG CÔNG TRÌNH 123

8.1.Đặc điểm chung và các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi cơng 123

8.2 Phương hướng thi cơng tổng quát 124

8.2.1 Thi cơng mĩng 124

8.2.2 Thi cơng đào đất: 124

8.2.3 Thi cơng phần thân 124

8.2.4 Các cơng tác thi cơng đặc trưng khác 125

8.3 Biện pháp an tồn lao động, vệ sinh mơi trường, phịng cháy chữa cháy: 125

8.3.1 Biện pháp an tồn lao động 125

8.3.2 Vệ sinh mơi trường 126

8.3.3 Phịng cháy chữa cháy 126

8.4 Thiết kế tổng mặt bằng xây dựng 126

8.4.1 Sự cần thiết phải thiết kế tổng mặt bằng thi cơng: 126

8.4.2 Các giai đoạn thiết kế tổng mặt bằng: 126

8.4.3 Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng: 127

8.4.4 Trình tự thiết kế: 127

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI 129

CƠNG PHẦN NGẦM 129

9.1 Tổng quan 129

9.1.1 Điều kiện về điện 129

9.1.2 Điều kiện về nước 129

9.1.3 Vật liệu xây dựng 129

9.1.4 Hệ thống bảo vệ và đường giao thơng cơng trình 129

9.2 Phương án thi cơng cọc đào đất 129

9.2.1 Tính tốn tường cừ thép LARSEN 130

9.2.2 Kỹ thuật thi công cừ thép larsen: 132

9.2.3 Đào và thi cơng đất: 134

9.3 Phương án thi cơng cọc ép BTCT đúc sẵn 138

9.3.1 Chọn máy ép 139

Hình 9.3: Mặt đứng máy ép cọc 140

9.3.2 Tính tốn đối trọng 140

9.3.3 Chọn cẩu phục vụ máy ép 141

9.4 Thi cơng cọc ép BTCT đúc sẵn 142

9.5 Cơng tác bê tơng mĩng 144

9.5.1 Sơ đồ mặt bằng mĩng: 144

9.5.2 Tổ hợp cấu tạo ván khuơn đài mĩng M1 144

9.5.3 Tính tốn, kiểm tra hệ ván khuơn 145

9.5.4 Khối lượng bê tơng 146

9.5.5 Tổ chức thi cơng bê tơng mĩng trên mặt bằng 147

9.5.6 Chọn máy 147

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CƠNG PHẦN THÂN 148

10.1 Lựa chọn ván khuơn cột chống 148

10.1.1 Lựa chọn ván khuơn 148

10.1.2 Lựa chọn cột chống 149

10.2 Thiết kế ván khuơn sàn lầu 2 149

10.2.1 Tổ hợp ván khuơn cho các ơ sàn : 149

10.2.2 Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ ván khuơn, xà gồ cột chống 149

10.3 Thiết kế ván khuơn dầm 153

10.3.2 Tính toán kiểm tra hệ cốp pha dầm (300x450) 153

10.4 Thiết kế ván khuôn cột 159

10.4.1 Tính toán kiểm tra ván khuôn cột 600x600(mm) 159

10.5 Thi công phần thân 163

10.5.1 Chọn máy thi công 163

10.5.2 Thi công cột 165

10.5.3.THI CÔNG DẦM SÀN 165

10.5.3.1 LẮP DỰNG CỐP PHA KẾT HỢP VỚI CỐT THÉP DẦM SÀN: 165

* Hiện tượng rỗ bê tông: 170

* Hiện tượng trắng mặt bê tông: 170

* Hiện tượng nứt chân chim: Khi tháo ván khuôn, trên bề mặt bê tông có những vết nứt nhỏ phát triển không theo hướng nào như vết chân chim 170

CHƯƠNG 11: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 172

11.1 An toàn lao động: 172

11.2 Biện pháp đảm bảo an toàn lao động 172

11.2.1 Mục tiêu của công tác an toàn: 172

11.2.2 Biện pháp quản lý, điều hành an toàn 172

11.2.3 Nội quy an toàn trên công trường : 173

11.2.4 Biện pháp thực hiện 173

11.3 Biện pháp đảm bảo vệ sinh môi trường, phòng chống cháy nổ : 175

11.3.1 Biện pháp chung 175

11.3.2 Biện pháp chữa cháy: 176

11.3.3 Các biện pháp bảo vệ phòng ngừa cháy xảy ra: 176

11.4 Vệ sinh môi trường lao động: 176

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Tổng mặt bằng công trình 4

Hình 1.2: Mặt đứng của công trình 6

Hình 3.1: Mặt bằng kết cấu sàn tầng 5 12

Hình 3.2: Sơ đồ các loại ô sàn bản kê 4 cạnh 18

Hình 3.3: Sơ đồ nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh 18

Hình 3.4: Nội lực trong ô sàn bản loại dầm 20

Hình 3.5: Biểu đồ momen tính toán 25

Hình 4.1: Sơ đồ tính vế 1 và vế 2 28

Hình 5.1: Sơ đồ tính và biểu đồ Momen 33

Hình 5.2: Sơ đồ tính bản đáy 35

Hình 5.3: Mô hình tính hệ khung hồ nước mái 37

Hình 5.4: Sơ đồ truyền tải của sàn bản nắp vào bảng nắp 36

Hình 5.5: Biểu đồ momen và lực cắt 40

Hình 6.1: Mặt bằng kết cấu tầng trệt 47

Hình 6.2: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 51

Hình 6.3: Mô hình công trình bằng ETABS 54

Hình 6.4: Dầm khung trục 2 57

Hình 6.5: Biểu đồ momen khung trục 2 58

Hình 6.6: Lực dọc khung trục 2 59

Hình 6.7: Lực cắt khung trục 2 60

Hình 7.1: Mặt cắt địa chất 86

Hình 7.2: Mặt cắt bố trí cọc M1 93

Hình 7.3: Mặt cắt bố trí cọc M2 98

Hình 7.4: Mặt cắt bố trí cọc M3 104

Hình 7.5: Sơ đồ tính toán cọc khi vận chuyển 108

Hình 7.6: Sơ đồ tính toán cọc khi cẩu lắp 109

Hình 7.7: Vị trí đặt móc cẩu 109

Hình 9.1: Sơ đồ tính cừ 118

Hình 9.2: Mặt băng thi công cừ và cọc 120

Hình 9.3: Mặt đứng máy ép cọc 129

Hình 9.4: Mặt bằng máy ép cọc 129

Hình 9.5: Cần trục hành bánh xích 131

Hình 9.6: Mặt bằng móng 134

Hình 9.7: Cấu tạo ván khuôn đài móng M1 334

Hình 10.1: Mặt bằng ván khuôn ô sàn 140

Hình 10.2: Độ võng ván khuôn FUVI 141

Hình 10.3: Sơ đồ tính xà gồ ván khuôn sàn 141

Hình 10.4: Sơ đồ tính sườn chính 142

Hình 10.5: Sơ đồ tính sườn ngang 146

Hình 10.6: Sơ đồ tính sườn đứng 148

Hình 10.7: Sơ đồ tính sườn đáy 149

Hình 10.8: Sơ đồ tính pan ngang 150

Hình 10.9: Mặt bằng và mặt đứngván khuôn cột 152

Hình 10.10: Sơ đồ tính sườn đứng cột 153

Hình 10.11: Sơ đồ tính gông cột 154

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Tính trọng lượng bản thân sàn điển hình( có chiều dày 120) 15

Bảng 3.2: Tính tải trọng tường truyền lên sàn 16

Bảng 3.3: Tính hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn 16

Bảng 3.4: Tồng hợp tải trọng tác dụng lên sàn(KN/m2) 18

Bảng 4.1: Trọng lượng bản thân chiếu nghỉ(daN/m2) 28

Bảng 5.1: Trọng lượng bản thân bản nắp (KN/m2) 33

Bảng 5.2: Tính tĩnh tải bản đáy 36

Bảng 5.3: Tính toán cốt thép bản đáy 37

Bảng 5.4: Bảng trọng lượng bản thân của hệ dầm nắp 38

Bảng 5.5: Bảng truyền tỉnh tải của sàn bản nắp vào hệ dầm nắp 39

Bảng 5.6: Bảng truyền hoạt tải của sàn bản nắp vào hệ dầm nắp 39

Bảng 5.7: Bảng trọng lượng bản thân của hệ dầm đáy 39

Bảng 5.8: Bảng truyền tỉnh tải của sàn bản đáy vào hệ dầm 39

Bảng 5.9: Bảng hoạt tải nước của sàn bản đáy vào hệ dầm 40

Bảng 5.10: Bảng các trường hợp tải trọng 40

Bảng 5.11: Bảng các trường hợp tải trọng 41

Bảng 5.12: Tính toán cốt thép cho hệ dầm nắp 42

Bảng 5.13: Bảng kiểm tra điều kiện đặt cốt đai 43

Bảng 5.14: Tính toán cốt thép cho hệ dầm đáy 46

Bảng 5.15: Bảng kiểm tra điều kiện đặt cốt đai 46

Bảng 6.1: Bảng 5.8: Bảng truyền tỉnh tải của sàn bản đáy vào hệ dầm 51

Bảng 6.2: Tính trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn sân thượng 52

Bảng 6.3: Tính tải tường truyền lên sàn lầu 1-8 53

Bảng 6.4: Hoạt tải sử dụng cho các tầng 54

Bảng 6.5: Áp lực gió tĩnh tác dụng vào công trình 55

Bảng 6.6: Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào công trình 55

Bảng 6.7: Bảng tính cốt thép dầm trục 2 64

Bảng 6.8: Khoảng cách bố trí cốt đai 72

Bảng 7.1: Số liệu chỉ tiêu cơ lí của đất nền 83

Bảng 7.2: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên móng khung trục 6 90

Bảng 7.3: Lực ma sát vào thân cọc 93

Bảng 7.4: Bảng tính lún móng M1 99

Bảng 7.5: Bảng tính lún móng M2 104

Bảng 7.6: Bảng tính lún móng M3 110

Bảng 9.1: Tính khối lượng đất cho từng hố móng bằng cơ giới 126

Bảng 9.2: Tính khối lượng đất hố móng bằng thủ công 126

Bảng 9.3: Khối lượng bê tông đài 139

Bảng 10.1: Thông số cột chống 141

Bảng 10.2: Bảng Thời gian bảo dưỡng ẩm (TCVN 8828: 2011) 161 Bảng 10.3: Bảng Cường độ bê tông tối thiểu để tháo dỡ cốp pha đà giáo chịu lực (%R28) khi chưa chất tải 162

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH1.1 Nhu cầu xây dựng công trình

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống vànhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nướchoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các côngtrình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đãxuống cấp là rất cần thiết

Vì vậy chung cư An Phú Thịnh ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của ngườidân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc củamột đất nước đang trên đà phát triển

1.2 Đặc điểm vị trí xây dựng công trình

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình

Tọa lạc tại trung tâm khu thành phố Đà Nẵng, công trình nằm ở vị tríthoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đạicho tổng thể quy hoạch khu dân cư

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấpvật tưvà giao thông ngoài công trình

Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt cácyêu cầucho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trìnhcũ,không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thicông và bố trí tổng bình đồ

1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên

Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu thuộc khu vực nhiệt đới giómùa, mang tính chuyển tiếp từ á xích đạo đến nội chí tuyến gió mùa, chịu ảnhhưởng khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc và miền Nam nước ta

*Các yếu tố khí tượng:

- Chế độ nhiệt: Thành phố Đà Nẵng có mùa khô nóng và mùa mưa ẩm lạnh Nhiệt

độ trung bình hàng năm vùng đồng bằng khoảng 24°C - 25°C

+ Mùa nóng: từ tháng 5 đến tháng 9, chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam nên khô nóng, nhiệt độ cao Nhiệt độ trung bình các tháng nóng là từ 27°C - 29°C, tháng nóng nhất (tháng 5, 6) nhiệt độ có thể lên đến 38°C- 40°C

+ Mùa lạnh: Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông bắc nên mưa nhiều, trời lạnh Nhiệt độ trung bình về mùa lạnh ở vùng đồng bằng là 20°C - 22°C.

- Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình khoảng 2500mm/năm Mùa mưa bắt đầu từtháng 9 đến tháng 2 năm sau, tháng 11 có lượng mưa lớn nhất, chiếm tới 30% lượngmưa cả năm

- Độ ẩm trung bình 85%-86%

- Đặc điểm mưa ở Đà Nẵng là mưa không đều, lượng mưa tăng dần từ Đông sangTây, từ Bắc vào Nam và tập trung vào một số tháng với cường độ mưa lớn do đó dễgây lũ lụt, xói lở

- Gió bão: Chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió chính:

+ Gió mùa Tây Nam: Bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, gió khô nóng, bốc hơi mạnhgây khô hạn kéo dài

+ Gió mùa Đông Bắc: Bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, gió thường kèm theo mưa làm cho khí hậu lạnh, ẩm, dễ gây lũ lụt

+ Bão thường xuất hiện từ tháng 8 đến tháng 9 -10

1.2.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

- Quy mô công trình :

+ Bao gồm 12 tầng , có 64 căn hộ ,vật liệu hoàn thiện đượ sử dụng loại caocấp , các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống truyền hình cáp , internet ADSL….

+ Khu thương mại – dịch vụ ở tầng 1 cùng các diện tích công cộng như côngviên, bể bơi … sẽ đem lại cho chúng ta một cuộc sống đầy đủ , tiện nghi …

+ Khu vực xây dựng rộng , mặt bằng chính của công trình hướng về phíaNam , xung quanh được công trình được trồng cây , vồn hoa tăng vẽ mỹ quan chocông trình

1.3.2 Nội dung thiết kế khối nhà căn hộ

Khối căn hộ: gồm 8 tầng, từ tầng 2 đến tầng 8

Khu vực đậu xe, phòng máy bơm, phòng thu rác: được bố trí ở tầng hầm.Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo cácquy định trong tiêu chuẩn thiết kế chung cư và các tiêu chuẩn khác có liên quan Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn cấp I : TCXD 13: 1991

Chất lượng sử dụng: Bậc I (Chất lượng sử dụng cao)

Độ bền vững: Bậc I (Niên hạng sử dụng trên 100 năm)

Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn quyphạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phảicăn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để

có phân khu chức năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt,phải đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảocác yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly

Bố trí 2 cổng ra vào công trình, tại cổng ra vào có bảo vệ nhằm đảm bảo antoàn và trật tự cho công trình

Bao quanh công trình là các đường vành đai và các khoảng sân rộng, đảmbảo xe cho việc xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố

1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc

1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng

Đây là một trong những khâu quan trọng nhất nhằm thoả mãn dây chuyềncông năng cũng như tổ chức không gian bên trong Đối với công trình này ta chọnmặt bằng công trình hình khối cân đối có hai trục đối xứng

Giữa các căn hộ và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giaothông theo phương ngang và theo phương thẳng đứng

Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang giữa, độ rộng của cầuthang phải đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố Với bề rộng tối thiểu của mộtluồng chạy là 0.75m thì hành lang rộng 1.9 m sẽ đảm bảo độ rộng cho hai luồngchạy ngược chiều nhau Trên hành lang không được bố trí vật cản kiến trúc, khôngđược tổ chức bậc cấp

Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 2cầu thang máy có đối trọng sau Do mặt bằng nhà có dạng đối xứng nên ta bố trí cầuthang máy và cầu thang bộ đối xứng ở 2 bên nhằm đảm bảo lưu thông và thoátngười khi có sự cố

Như vậy, với mặt bằng được bố trí gọn và hợp lí, hệ thống cầu thang rõ ràng,thuận lợi.

1.4.2.2 Thiết kế mặt đứng

Cơng trình thuộc loại cơng trình lớn trong thành phố với hình khối kiến trúcđược thiết kế theo phong cách hiện đại từ các khối lớn với màu sơn và kính tạo nêntính thẩm mĩ của cơng trình

+4.000 +7.500 +11.000 +14.500 +18.000 +21.500 +25.000 +28.500 +32.000 +34.500

LẦU 1 LẦU 2 LẦU 3 LẦU 4 LẦU 5 LẦU 6 LẦU 7 LẦU 8 S.THƯỢNG

1.4.3 Giải pháp kết cấu

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtôngcốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng,bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:

+ Giá thành của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thépđối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

+ Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Cókhả năng chịu lửa tốt

+ Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Vì vậy công trình được xây bằng bê tông cốt thép

Ngoài ra, hệ thống khung được bố trí tại các khu vực của ngôi nhà Hệ thốngkhung được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liềnkhối có ý nghĩa rất lớn Thường trong trường hợp này hệ khung được thiết kế đểchịu tải trọng thẳng đứng và cả tải trọng ngang

1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác

1.4.4.1 Hệ thống chiếu sáng

Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắpkính Ngoài ra ánh sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho phủ hết những điểm cầnchiếu sáng

1.4.4.2 Hệ thống thông gió

Tận dụng tối đa thông gió tự nhiên qua hệ thống cửa sổ Ngoài ra sử dụng hệthống điều hoà không khí được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạytheo các hộp kỹ thuật theo phương đứng, và chạy trong trần theo phương ngangphân bố đến các vị trí trong công trình

1.4.4.3 Hệ thống điện

Tuyến điện trung thế 15KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biếnthế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phátđiện đặt tại tầng hầm của công trình Khi nguồn điện chính của công trình bị mất thìmáy phát điện sẽ cung cấp điện cho các trường hợp sau:

- Các hệ thống phòng cháy chữa cháy

- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

- Các phòng làm việc ở các tầng

- Hệ thống thang máy

- Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác

1.4.4.4 Hệ thống cấp thoát nước

*Cấp nước:

Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt ngầm tại hầmcủa công trình Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm đượcthực hiện hoàn toàn tự động Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vịtrí lấy nước cần thiết

*Thoát nước:

Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào xênô và đưavào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nướccủa thành phố

1.4.4.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

*Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi côngcộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi pháthiện được cháy phòng quản lý nhận được tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hỏahoạn cho công trình

1.4.4.7 Giải pháp hoàn thiện

-Vật liệu hoàn thiện sử dụng các loại vật liệu tốt đảm bảo chống được mưanắng sử dụng lâu dài Nền lát gạch Ceramic Tường được quét sơn chống thấm

-Các khu phòng vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắngcao 2m

-Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuậtcao, màu sắc trang nhã trong sáng tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi

- Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm

2 Thiết kế cầu thang bộ

3 Thiết kế bể nước mái

4 Thiết kế khung trục 2

5 Thiết kế móng khung trục 2

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ

NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN KẾT CẤU2.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Khi thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng ta phải quan tâm đến những vấn đề cơ bản sau:

2.1.1 Tải trọng ngang

- Tải trọng ngang: áp lực gió, động đất

- Mô men và chuyển vị tăng lên rất nhanh theo chiều cao

2.1.2 Hạn chế chuyển vị

Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh Trongthiết kế kết cấu không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầukết cấu có đủ độ cứng chống lại lực ngang, để dưới tác dụng của tải trọng ngangchuyển vị ngang của kết cấu hạn chế trong giới hạn cho phép Những nguyên nhân:

- Chuyển vị ngang làm kết cấu xuất hiện thêm các nội lực phụ, đặc biệt là kếtcấu đứng: Khi chuyển vị tăng lên, độ lệch tâm tăng làm mô men lệch tâm cũng tăngtheo, và nếu nội lực tăng quá một giới hạn nào đó thì kết cấu không còn khả năngchống đỡ sẽ dẫn đến sụp đổ

- Chuyển vị ngang quá lớn sẽ làm cho con người sinh sống và làm việc trongcông trình cảm thấy khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt

- Làm tường và một số cấu kiện phi kết cấu, đồ trang trí bị nứt và phá hỏng, làmcho ray thang máy bị biến dạng, đường ống điện nước bị phá hoại

Do vậy cần hạn chế chuyển vị ngang

2.1.3 Giảm trọng lượng bản thân kết cấu

- Xem xét từ sức chịu tải của nền đất, nếu cùng một cường độ thì giảm trọnglượng bản thân có thể tăng thêm một số tầng khác, hoặc làm giảm độ lún của côngtrình, hoặc làm giảm kích thước kết cấu móng

- Xét về mặt dao động thì giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượngtham gia dao động, tức là giảm lực quán tính hay giảm tác động của gió động vàđộng đất…

- Xét về mặt kinh tế thì giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảmgiá thành công trình, tăng được không gian sử dụng

2.2 Phân tích lựa chọn vật liệu

- Công trình bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, giới hạnđàn hồi và miền chảy dẻo lớn nên công trình nhẹ nhàng đặc biệt là tính dẻo lớn, do

đó công trình khó bị sụp đổ hoàn toàn khi có chấn động địa chấn xảy ra

- Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mốinối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phícho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệtvới môi trường khí hậu Việt Nam Công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khixảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp

đổ do thép có nhiệt độ nóng chảy thấp

- Kết cấu bằng bê tông cốt thép làm cho công trình có trọng lượng bản thân lớn,công trình nặng nề hơn dẫn đến kết cấu móng phải lớn Tuy nhiên, kết cấu bê tôngcốt thép khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép: như thi công đơngiản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng đượctính chịu nén rất tốt của bê tông và tính chịu kéo của cốt thép bằng cách đặt nó vàovùng kéo của cốt thép

2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu

2.3.1 Kết cấu thuần khung

Dạng kết cấu này có không gian lớn, mặt bằng bố trí linh hoạt, có thể đáp ứngkhá đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, nhưng nhược điểm của nó là độ cứng nhỏ,biến dạng lớn nên phải tăng kích thước các cấu kiện chịu lực lên dẫn đến lãng phíkhông gian, tốn vật liệu và ảnh hưởng đến thẩm mỹ và tính kinh tế của công trình

2.3.2 Kết cấu khung và lõi

Đây là dạng kết cấu hỗn hợp từ kết cấu khung và kết cấu lõi Nếu sử dụng loạikết cấu này vừa có không gian sử dụng lớn vừa có khả năng chịu lực ngang lớn Kếtcấu khung lõi cứng bê tông cốt thép sử dụng rất phổ biến, ngoài ra khi dùng loại kếtcấu này thì độ cứng của kết cấu được đảm bảo hơn

Lựa chọn: do công trình có chiều cao dưới 40m nên ta chọn hệ kết cấu khung đểtiết kiệm chi phí trong quá trình thi công

2.4 Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình:

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình với khối lượng phần tính toán kết cấu

là 50%, nhiệm vụ của em được giao bao gồm:

-Tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng 5

-Tính toán và bố trí cốt thép cầu thang bộ tầng 3-4

-Tính toán và thiết kế cốt thép cho khung trục 2

-Tính toán thiết kế móng khung trục 2

-Tính toán thiết kế bể nước mái

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 53.1 Sơ đồ phân chia ô sàn

SO Ð? CÁC Ô SÀN

2100 A

S16

S16

S7 S8 S9 S9 S8 S7 S6 S5

S6 S5 S7

S8 S9 S9 S8 S7 S6 S5

Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CIII, A-III có Rs = Rsc = 365MPa

3.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột được tính sơ bộ theo công thức sau:

A = k

b

N R

Trong đó:

k : hệ số kể đến ảnh hưởng của momen, lấy từ 1 đến 1,5

N : lực dọc trong cột do tải trọng đứng, lấy sơ bộ 1,2 T/m2

Rb : cường độ chịu nén của bê tông.

Đối với cột giữa:

- Đối với cột biên bố trí cột 400x400 mm cho tất cả các tầng

3.4 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Dầm được chọn sơ bộ tiết diện theo công thức:

3.5 Chọn chiều dày của bản sàn

Quan niệm tính toán:Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếudưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem làkhớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp.Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn được đánh

số thứ tự từ S1 đến S17 Tùy thuộc vào tỷ lệ kích thước hai cạnh của ô sàn mà các ôsàn được phân làm hai loại là:

- Nếu l2/l1≤ 2: sàn làm việc theo 2 phương ⇒ sàn bản kê 4 cạnh

- Nếu l2/l1> 2: sàn làm việc theo 1 phương ⇒ sàn bản dầm

Trong đó: l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn

l2: kích thước cạnh dài của ô sàn

Các ô sàn là liên tục, tuy nhiên để tính toán sàn, ta quan niệm các ô sàn làmviệc độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trongcác ô sàn lân cận (quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vìcách tính đơn giản) Với quan niệm đó nên ta xét riêng từng ô sàn để tính

Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức : hb = m D l.

Với: D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 0.9

3.6.2 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn

Ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:

Bảng 3.1: Tính trọng lượng bản thân sàn điển hình( có chiều dày 120)

Các lớp cấu tạo (m)δ (KN/mγ 3) g

tc

tt(KN/m2)

3.6.3 Tải tường trên sàn

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

St : diện tích bao quanh tường (m2)

γ = 16(kN/m3) : trọng lượng riêng của vữa

c

γ =0.3(KN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

Si : diện tích ô sàn đang tính toán (m2)

Bảng 3.2: Tính tải trọng tường truyền lên sàn

Tên ô

sàn l1(m) l2(m) Diện tíchô sàn Kích thước tường Sc

(m2) g

t(KN/m2)

Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-1995

Bảng 3.3: Tính hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn

Tải trọngtường gt(KN/m2)

Tổng tĩnhtải gs(KN/m2)

Hoạt tảips(KN/m2)

Tổng tảitrọng qs(KN/m2)

α 1,β1,α 2,β2: Hệ số phụ thuộc vào liên kết 4 biên và tỉ số l1/l2 tra sổ tay kết cấu, nếu tỉ số l1/l2 thì nội suy.

 Tính toán ô sàn S6

Tính toán nội lực:

+ Tỷ số a/b = 7/3.75= 1.87 < 2

Tính bản như bản kê 4 cạnh liên kết ngàm

Tính toán cốt thép: CT bản được tính như cấu kiện chịu uốn, tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn có kích thước (1000xh) = 1000x120

Mi

(KNm)

h

o (cm) α

m

ζ

As

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

⇒ Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kG/m)

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

Hình 3.4: Nội lực trong ô sàn bản loại dầm

Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CIII, A-III có Rs = Rsc = 365MPa

ωσ

=

ω: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén, ω = α - 0,008.Rb

α = 0,85 đối với bê tông nặng

σsc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, σsc,u = 400Mpa

2 0

m b

Kiểm tra điều kiện hạn chế: ξ ≤ ξR

Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính ζ= 1 - 0,5xξ

Tính diện tích cốt thép:

0

s s

M A

Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0 Khi h0 không nhỏ hơn giá trị

đã dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùngvới mức độ đáng kể thì cần tính toán lại µ nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý.Kết quả tính toán được thể hiện trong các bảng ở phụ lục chương 3 (trang1,2,3,4)

3.7.3 Cấu tạo cốt thép chịu lực:

Đường kính φ nên chọn φ ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặctính toán như sau:

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau:

amin ≤ a ≤ amax Thường lấy amin = 70mm

Khi h ≤ 150mm thì lấy amax = 200mm

Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5.h và 400)

-Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng

Cấp độ bền bê tông : B25 Rb = 14,5 MPa

Cốt thép φ ≤8 R s = R sc =280MPa ξR = 0,595

αR = 0,418 µ =min 0,10%

Kết quả tính cốt thép sàn được thể hiện trong bảng sau:

3.7.4 Bố trí cốt thép:

3.7.4.1.Đối với cốt thép chịu mômem âm:

Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xẩy ra hiện tượng tại 2 bên của 1 dầm các ô sàn có nội lực khác nhau

VD : MII(1) : momem gối của ô sàn (1)

MII(2) : momem gối của ô sàn (2)

MII(1)≠ MII(2) Điều này không đúng với thực tế vì các momen đó thường bằng nhau (nếu

bỏ qua momen xoắn trong dầm) Sở dĩ kết quả 2 momen đó khác nhau là do quan niệm tính toán chưa chính xác ( thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây ra nội lực trong ô khác)

Hình 3.5: Biểu đồ momen tính toán Hình 3.6: Biểu đồ momen thực tế

Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau Để đơn giản và thiên về oan toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả

2 bên gối

3.7.4.2.Đối với cốt thép chịu momen dương.

Cốt thép chịu momen dương thì không cần phải làm điều này , nhưng để tiện cho thi công ta cũng có thể kéo dài cốt thép sang những ô liên tiếp ( những ô dùng cốt thép xấp xỉ nhau)

3.7.4.3 Cốt phân bố.

Cốt phân bố chọn theo điều kiện φ φ≤ chịu lực

2 1 2 1

A khi l

(1) II M (2)

MII

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

4.1 Số liệu chuẩn bị:

- Cầu thang 2 vế

- Số bậc thang 20, kích thước lb x hb = 240x175mm

- L1 = 2,4m, L2 = 1,5m, L3 = 3,2m, B =1,2m

- Cấu tạo vế thang:

+ Đá hoa cương dày 20

+ Vữa lót dày 20

+ Bậc thang xây gạch

+ Bản BTCT dày 120

+ Vữa trát dày 20

- Cấu tạo chiếu nghỉ:

+ Đá hoa cương dày 20

b

m l

m l

656,82

811

g g

4.2.2 Hoạt tải :

- Theo TCVN 2737-95 thì hoạt tải tiêu chuẩn đối với cầu thang là: p tc =300kg m/ 2

- Hoạt tải tính toán phân bố theo phương thẳng đứng:

2 0

100 10.5

TT S