Thiết kế chung cư an gia q9 TPHCM

ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS.VÕ MINH PHẦN I KIẾN TRÚC GVHD:ThS VÕ MINH THIỆN SVTH:ĐINH VĂN HIỀN -1- LỚP:07D2XD1 ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS.VÕ MINH GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ CÔNG TRÌNH  I SỰ CẦN THIẾT VỀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG Hiện song song với phát triển giới, Việt Nam có bước phát triển đáng kể, sở hạ tầng ngày mở rộng Ngành xây dựng vươn lên mặt để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngành , địa phương … Cùng với phát triển đất nước nay, việc xây dựng phát triển đô thị nhu cầu cấp thiết Với vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển , Việt nam hoà nhập với phát triển chung giới Cụ thể Thành phố Hồ Chí Minh, trung tâm văn hoá-khoa học –kỹ thuật, nơi tập trung nhiều dân cư nước.Vì việc đời chung cư cần thiết,cụ thể chung cư An Gia nhằm đáp ứng nhu cầu nhà cho người dân +32.000 +32.000 1200 2500 +32.000 +28.300 3000 900 3000 +24.900 3000 +21.500 3000 +18.100 3000 +14,700 3000 +11.300 3000 +7.900 4500 +4.500 +0.000 - 4200 4500 6400 5000 5000 4000 4500 6400 5000 5000 4200 4500 6400 5000 5000 II ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH Qui mô công trình - Tên công trình: CHUNG CƯ AN GIA - Địa điểm : Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh SVTH:ĐINH VĂN HIỀN -2- LỚP:07D2XD1 ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS.VÕ MINH - Công trình gồm :1 tầng tầng lầu Vài nét khí hậu - Khí hậu Thành phố Hồ Chí Minh chia làm mùa rõ rệt : Mùa mưa : từ tháng đến tháng 11 Mùa khô : từ tháng 12 đến tháng - Nhiệt độ: Cao : 37oC Thấp : 20oC Trung bình : 24-28oC - Lượng mưa : Cao :638 mm Thấp :31mm Trung bình : 247.4mm - Độ ẩm tương đối: Cao :100% Thấp : 79% Trung bình :84.4% - Lượng bốc : Cao :49mm/ngày Thấp :5.6 mm/ngày Trung bình :28 mm/ngày - Bức xạ mặt trời: Tổng xạ mặt trời: Lớn :3687,8 cal/năm Nhỏ :1324,8 cal/năm Trung bình : 3445cal/năm - Hướng gió: + Hướng gió Tây Nam Đông Nam với tốc độ trung bình 2,15 m/s thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5-11 + Sương mù: số ngày có sương mù năm từ 10-15 ngày, tháng có nhiều sương mù tháng 10, 11 III GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG Công trình gồm tầng, chức tầng sau: - Tầng trệt: gồm thang máy, thang bo, phòng kỹ thuật,khu vệ sinh, trạm điện,hệ thống biến điện dùng cho toàn công trình từ nguồn điện thành phố - Tầng ->7 : hộ chung cư IV GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH - Luồng giao thông đứng: ba thang máy phục vụ cho việc lại việc vận chuyển hàng hóa lên xuống Luồng giao thông ngang : sử dụng giải pháp hành lang bên nối liền giao thông đứng dẫn đến hộ SVTH:ĐINH VĂN HIỀN -3- LỚP:07D2XD1 ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS.VÕ MINH V CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC Hệ thống điện Điện dẫn từ mạng lưới điện địa phương đến công trình,có bố trí trạm biến để đảm bảo hiệu điện sử dụng cao điểm Ngoài sử dụng nguồn điện dự phòng để bảo đảm việc cung cấp điện có cố Phòng cháy chữa cháy Vì nơi tập trung người nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy quan trọng Công trình trang bị hệ thống báo cháy tự động phận cảm nhận khói nhiệt tầng Các miệng báo khói nhiệt tự động bố trí hợp lý theo khu vực Ngoài cầu thang tầng đặt hệ thống chữa cháy nội dùng bình khí CO2 kết hợp dùng vòi phun nước áp lực cao đặt tầng Hệ thống cấp thoát nước Nguồn nước sử dụng hàng ngày nguồn nước thành phố cung cấp, dẫn vào bể nước ngầm bơm lên hồ nước mái Sau qua hệ thống lọc riêng đưa vào sử dụng Thoát nước mưa từ mái theo ống nước xuống rãnh chung công trình vào hệ thống ga thu nước Đường ống thoát nước đặt ngầm đất Tất ống hộp kỹ thuật có chỗ kiểm tra sửa chữa có cố Ánh sáng thông thoáng Các phòng công trình chủ yếu chiếu sáng tự nhiên kết hợp với nhân tạo VI NHỮNG HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT LIÊN QUAN - Sân bãi, đường bộ: xử lý giới theo tiêu chuẩn kỹ thuật đổ bêtông cốt thép - Vỉa hè: lát gạch theo hệ thống vỉa hè chung cho toàn khu - Vườn hoa, xanh, hồ nước: trồng che nắng gió, tạo khoảng xanh tô điểm cho công trình khu vực SVTH:ĐINH VĂN HIỀN -4- LỚP:07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS VÕ MINH PHẦN II KẾT CẤU Khối lượng (50%) GVHD:ThS VÕ MINH THIỆN SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -5- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS VÕ MINH CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ CHỊU LỰC CỦA CÔNG TRÌNH  SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -6- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS VÕ MINH I.1 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ AN GIA: -Do mặt công trình có kích thước 26.9m x74m nên ta chia làm phần khe giản nở (khe chống lún,khe nhiệt) Phần từ trục số 1-8 có kích thước 33.8m phần từ trục 8’-16 kích thước 40.2m: +Có 05 trục chữ có kích thước trục A-B rộng 7.2m,B-C rộng 4.6m,C-D rộng 4m,D-E rộng 4.3m,E-F rộng 6.8 +Có 15 trục số từ đến 16 có kích thước :trục 1-2,2-3,14-15,15-16 có chiều dài 5m,trục 3-4, 8’-9,13-14 có chiều dài 6.4m,trục 4-5,6-7,9-10,11-12 có chiều dài 4.2m, trục lại có chiều dài 4.5m - Nhà có chiều cao 31.3m tính từ măt sàn tầng có tầng +7 tầng lầu tầng mái: +Tầng có chiều cao 3.8m +Tầng đến tầng có chiều cao mổi tầng 3.4m +Tầng mái có chiều cao 3.7m -Tường xây để bảo vệ che nắng mưa, gió cho công trình.Vách bao che tường 20 xây gạch ống, vách ngăn phòng tường 10 xây gạch ống -Do mặt lớn nên ta chọn tầng sàn điển hình tầng có kích thước 33.8x26.9m có trục số từ đến trục chữ từ A đến F để tính toán I.2 CHỌN LOẠI VẬT LIỆU: Chọn bê tông B25 : Rb = 145 daN/cm2; Rbt= 10.5 daN/cm2; E =3x105 daN/cm2 Theùp AI : Rs = 2300 daN/cm2 ; Rsw= 1800 daN/cm2; E = 2.1x106 daN/cm2 Theùp AIII :Rs = 3600 daN/cm2 ;Rsw= 2800 daN/cm2; E = 2.1x106 daN/cm2 I.3 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG - Đối với nhà nhiều tầng, trọng lượng thân hoạt tải tác dụng lên sàn lớn diện tích mặt nhỏ nên cần có giải pháp móng thích hợp, vùng đất yếu Việt Nam thường phải dùng phương pháp móng sâu để chịu tải tốt nhất, cụ thể móng cọc - Nhà nhiều tầng có chiều cao lớn nên chịu ảnh hưởng gió lớn Khi chiều cao nhà 40 m phải tính đến gió động Bên cạnh cần phải lưu ý đến lực động đất có lực động đất tác hại xảy cho người sử dụng lớn thiết kế không lưu ý đến biện pháp kháng chấn - Hạn chế chuyển vị ngang công trình cao tầng vấn đề quan trọng Cùng với gia tăng chiều cao, chuyển vị ngang công trình tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang công trình lớn làm tăng giá trị nội lực, làm cho tường ngăn phận trang trí bị hư hỏng, gây cho người sống nhà cảm giác khó chịu hỏang sợ Bởi vậy, kết cấu nhà cao tầng đảm bảo đủ cường độ chịu lực mà phải đủ độ cứng để hạn chế chuyển vị ngang không vượt giá trị giới hạn cho phép - Việc chọn kích thước hình học nhà (H, B, L) cần xem xét cách nghiêm túc ảnh hưởng đến độ bền, tính chống lật, độ ổn định công trình - Để giảm dao động không phân bố độ cứng hợp lý theo chiều cao mà cần tìm cách giảm khối lượng tập trung tham gia vào dao động công trình SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -7- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS VÕ MINH - Nhà nhiều tầng thường có điều kiện thi công phức tạp (mặt bé, hướng thi công chủ yếu theo chiều cao) Do trình thi công phải nghiêm ngặt phải có độ xác cao so với công trình bình thường khác - Các yêu cầu cần thiết cho người sử dụng công trình vệ sinh môi trường, thông gió, cấp thoát nước, giao thông công trình, ảnh hưởng cao độ đến sức khỏe tâm lý người cần kể đến thiết kế - Từ đặc điểm trên, tính toán thiết kế công trình, đặc biệt công trình nhà cao tầng việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô quan trọng, ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định công trình, mà định đến giá thành công trình I.4 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG Ta xem xét số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng sau đây: I.4.1 Hệ khung chịu lực Hệ khung chịu lực bao gồm hệ thống cột dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột dầm hệ khung liên kết với nút khung, quan niệm nút cứng Hệ kết cấu khung sử dụng hiệu cho công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Khi chịu tải trọng ngang, chuyển vị ngang công trình tương đối lớn.Yếu điểm kết cấu khung khả chịu cắt theo phương ngang Chiều cao nhà thích hợp cho kết cấu khung bêtông cốt thép không 20 tầng Công trình chung cư An Gia có số tầng tầng + tầng lầu nên ta sừ dụng phương án I.4.2 Hệ tường chịu lực Hệ tường chịu lực hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa hệ thống chịu tải trọng ngang đồng thời làm nhiệm vụ vách ngăn phòng Đây loại kết cấu quen thuộc nhà thấp tầng, tường chủ yếu xây gạch có khả chịu uốn chịu cắt kém, nhà cao tầng tường làm bêtông cốt thép có khả chịu uốn chịu cắt tốt nên chúng gọi vách cứng Các hệ kết cấu tường chịu lực nhà cao tầng thường tổ hợp tường phẳng Các tường phẳng bố trí theo phương khác Trong nhà hình chữ nhật, tường phẳng bố trí theo phương ngang nhà-gọi tường ngang, theo phương dọc-gọi tường dọc Trong nhà cao tầng tải trọng ngang tác dụng lớn, kết cấu chịu lực công trình tường chịu lực việc thiết kế tường chịu lực phải bao gồm chịu tải trọng ngang lẫn tải trọng đứng Nếu dùng toàn tường để chịu tải trọng ngang tải trọng đứng có hạn chế sau đây: - Hao tốn vật liệu; - Độ cứng công trình lớn, không cần thiết; - Khó thay đổi công sử dụng có yêu cầu; - Tiết diện lớn, thô, tính thẫm mỹ I.4.3 Hệ khung kết hợp tường chịu lực SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -8- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS VÕ MINH Đây hệ kết cấu hỗn hợp gồm khung tường chịu lực Hai loại kết cấu liên kết với thông qua dầm sàn cứng tạo thành hệ kết cấu không gian chịu lực a Sơ đồ giằng Trong sơ đồ này, liên kết cột dầm khớp Ở sơ đồ này, khung chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, tải trọng ngang phần tải trọng thẳng đứng tường chịu lực ( vách cứng) chịu b Sơ đồ khung – giằng Trong sơ đồ này, cột liên kết cứng với dầm Ở sơ đồ này, khung tham gia chịu tải trọng đứng tải trọng ngang với tường Sàn cứng kết cấu truyền lực quan trọng nhà cao tầng kiểu khung - giằng Để đảm bảo ổn định tổng thể hệ thống cột, khung truyền tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc mặt phẳng nằm ngang Sàn cứng chịu tải trọng tác động ngang gió truyền từ tường vào sàn truyền sang hệ vách cứùng, lõi cứng truyền xuống móng Sàn cứng có khả phân phối lại nội lực hệ vách cứng có tiết diện thay đổi chịu tác động loại tải trọng khác nhiệt độ động đất I.5 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Qua xem xét, phân tích hệ chịu lực nêu dựa vào đặc điểm công trình giải pháp kiến trúc ta có số nhận định sau để chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình Chung cư An Gia : - Nếu chọn hệ có kết cấu tường chịu tải trọng ngang tải trọng đứng độ cứng công trình cao, chuyển vị đỉnh công trình nhỏ thực không cần thiết Nó gây hao tốn vật liệu, tính kinh tế, không phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta Do đó, hệ kết cấu không thích hợp cho công trình thiết kế - Công trình có chiều cao nhỏ 40m (31.3 m) diện tích mặt nhỏ Tải trọng ngang tác động vào công trình không lớn, nên sử dụng hệ khung để chịu tải trọng ngang lẫn tải trọng đứng phù hợp với công trình chung cư An Gia Kết luận: Hệ chịu lực công trình hệ gồm có sàn sườn khung SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -9- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA – QUẬN THIỆN GVHD:ThS.VÕ MINH CHƯƠNG II TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TẦNG -  SVTH: ĐINH VĂN HIỀN -10- LỚP : 07D2XD1 ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA –QUẬN 9                                                    GVHD:ThS.VÕ MINH THIỆN                               +Bán kính qn tính uốn của tiết diện trịn rx=ry=r/2=80/2=40 cm              +Bỏ qua uốn dọc ta lấy η=1               +Diện tích tiết diện Fb=Лr2=3,14x402=5024 cm 2                     +Tính các hệ số n, B trê đồ thị                       n                    B  Pc max 342740   0.5   Rb Fb 145  5024 M z max 117.19 104   0.04   Rb Fb r 145  5024 x40 Bước 2: Tra đồ thị với n=0.8;B=0.04;   Bước 3: Diện tích cốt thép  As  a   0.05  =>ta có α=0.1  D 80 Rb Fb 145  5024  0.1  26cm thép chọn ban đầu chọn là hợp lý.  III.9 TÍNH TỐN MĨNG M2 (B-C,D-E) Vì nội lực tại chân cột D-E > tại B-C nên ta lấy nội lực tại chân cột D-E đề tính tốn III.9.1 Nội lực Bảng BT-3.7 Nội lực tính tốn móng M2 N1 N2 Q1 Q2 M1 M2 (KN) (KN) (KN) (KN) (KNm) (KNm) Tiêu  chuẩn  2217.6  3338.97  35.77  44.13  -54.15  -73.51  Tính  tốn  2550.24  3839.82  41.14  50.75  -62.27  -84.54  Nội lực       Trong đó : hệ số vượt tải ,lấy n=1.15  III.9.2 Chọn chiều sâu chơn móng - Chọn chiều sâu chơn móng thoả điều kiện làm việc của móng cọc đài thấp ( nghĩa là  thoả điều kiện cân bằng tải ngang và áp lực bị động ) .      Giả sử : móng được chơn trong lớp đất1               Bđ=2m thì ta sẽ có :  - Kiểm tra điều kiện móng làm việc là móng cọc đài thấp áp dụng theo cơng thức :                      hmin=tg(450- /2)* 2Q tt 17 25'  91.89  tg(450  )   m .          .Bđ 19.8            -Để đầu cọc không dich chuyển và cột không bị uốn ta phải đặc cọc ở độ sâu sao cho  đủ ngàm vào đất :                                     h m > 0.7* hmin = 1.4 m             Vậy chọn hm = 2m   Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : Pvl = 3610(KN)   Sức chịu tải của cọc theo cơ lý đất nền : P B = 2165.2(KN)  SVTH: ĐINH VĂN HIỀN                                          -221-                                                    LỚP: 07D2XD1                                               ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA –QUẬN 9                                                    GVHD:ThS.VÕ MINH THIỆN                     Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền : PdnB  = 2711.6(KN)  Từ các kết quả trên ta có sức chịu tải của cọc thi cơng bằng phương pháp đóng là :  [ P ] = min( Pvl ; PB; PdnB ) = Qa =PB = 2165.2 (kN) III.9.3 Xác định tâm đáy móng Bước 1: Xác định sơ kích thước đài cọc   -Tổng lực dọc truyền xuống móng :                         N ott  N1tt  N tt2  2550.24  3839.82  6390.06KN              - Khoảng cách giữa các cọc trong đài là : e ≥ 3d = 3 x 0.8 = 2.4 m                    - Áp lực tính tốn giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc                                    Ptt  =  Qa 2165.2  =   =  375.9(KN/m2)  (2.4)2 (3  d )      - Diện tích sơ bộ đế đài:                                 Ađ =  N tt o tt P  n tb hm = 6390.06  =19.37 (m 2)  375.9  1.15  20                       Với : +  hm = 2m chiều sâu chơn móng.                           + tb  = 20 (KN/m ) : Trọng lượng riêng trung bình của đài và đất trên đài.                   -  Trọng lượng của đài và đất trên đài:                                   Nttđ = n x Ađ x hđ x  = 1.1 x 19.37 x 20 x 2 = 852.28(KN)                    - Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài:                                   Ntt = Ntt0 + Nttđ =  6390.06 +852.28=7242.34(KN)  Bước Hình 3.12 Vị trí ngàm đài móng Ta có m + n =4=>n=4-m           Lấy mơmen tại tâm móng k   M / k   N1.m  N n  M  M   2217.6m  3338.97   m   54.15 73.51  SVTH: ĐINH VĂN HIỀN                                          -222-                                                    LỚP: 07D2XD1                                               ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA –QUẬN 9                                                    GVHD:ThS.VÕ MINH THIỆN                    13375.24  2.4m 5556.57                                             n   2.4  1.6m   m Bước 3: Xác định số lượng cọc                     - Số lượng cọc sơ bộ:  nc  k  N tt 7242.34  = 1.2 x  = 4.02cọc  Qa 2165.2        Trong đó: k là hệ số xét đến ảnh hưởng Moment tác động lên móng cọc, giá trị  lấy từ 1-1.5 tuỳ vào giá trị Moment (sách Nền Móng Châu Ngọc Ẩn )      => Chọn số lượng cọc sơ bộ nc = 6 cọc                 Trong phương pháp tính tốn theo móng khối qui ước như trong các qui phạm  Việt Nam, thì việc tính tốn hiệu ứng nhóm khơng cần thiết vì hiệu ứng này đã được xem  xét trong hoạt động chung của các cọc và đất trong móng khối qui ước  III.9.5 Kiểm tra phản lực đầu cọc:  1200 600 Y 3600 600 1200 400 X 600 2400 2400 6000 Hình 3.13Sơ đồ xác định lực xuống cọc  - Hệ số vượt tải: n=1.15 - Kiểm tra điều kiện : Pmax   Qa  , Pmin  0                                               -Diện tích thực tế của đài cọc :                         Ađ =Lđ  Bđ = 3.6  6=21.6m2    - Trọng lượng bản thân đài và đất đắp trên đài:                                     Gđ = n bt hm Ađ  =1.15  20  21.6=496.8(KN)                 - Tổng mômen dưới đáy đài:              M tt = Mtt1 + Mtt2+ (Q1tt+ Q1tt )  hm+ N 1tt  m  N 2tt  n                                                    = -62.27-84.54+(41.14+50.75)  2-2550.24  2.4+3839.82  1.6                                                = 213.1(KNm)              - Tổng tải thẳng đứng tại đáy đài:                  Ntt = Ntt0 + Gđ = 6390.06 +213.1=6603.16(KN)  -   Tải trọng truyền xuống cọc vì Mx=0 ta có cơng thức sau :  SVTH: ĐINH VĂN HIỀN                                          -223-                                                    LỚP: 07D2XD1                                               ĐỀTÀI:THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA –QUAÄN 9                                                    GVHD:ThS.VÕ MINH THIỆN                                  Pmax,  M ytt 6603.16 213.1 (2.6) N tt   ( kN )   x  = 2 max (2.6  0.22  2.22 )  nc  xi                                Pmax = 1124.33 (KN)< Qa =2165.2(KN)             Pmin = 1076.73 (KN)> 0=> cọc làm việc chịu nén  =>Thỏa diều kiện   III.9.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc a Kiểm tra ổn định mũi cọc  + Điều kiện ứng suất dưới mũi cọc : tc  max