Chung cư An Dương Vương: Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn, có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2017

CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG

GVHD: Ph.D LÊ TRUNG KIÊN

SVTH: ĐẶNG VĂN QUÂN

S K L 0 0 8 3 7 1

-*** -

GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TP Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2017

CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG

GVHD: Ph.D LÊ TRUNG KIÊN SVTH: ĐẶNG VĂN QUÂN

LỜI NÓI ĐẦU

Song song với sự phát triển của tất cả các ngành khoa học kỹ thuật, ngành xây dựng cũng đóng góp một phần quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa ở nước

ta hiện nay Trong những năm gần đây, ngành xây dựng Dân Dụng và Công Nghiệp cũng đang trên đà phát triển mạnh mẽ và góp phần đưa đất nước ta ngày càng phồn vinh, vững mạnh sánh vai với các nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới

Là sinh viên của ngành xây dựng DD&CN trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM để theo kịp nhịp độ phát triển đó đòi hỏi phải có sự nổ lực lớn của bản thân cũng như nhờ sự giúp đỡ tận tình của tất các thầy cô trong quá trình học tập

Đồ án tốt nghiệp nghành xây dựng DD&CN là một trong số các chỉ tiêu nhằm đánh giá khả năng học tập, nghiên cứu và học hỏi của sinh viên khoa xây dựng trong suốt khoá học

Qua đồ án tốt nghiệp này, em đã có dịp tổng hợp lại toàn bộ kiến thức của mình một cách hệ thống, cũng như bước đầu đi vào thiết kế một công trình thực sự Đó là những công việc hết sức cần thiết và là hành trang chính yếu của sinh viên khoa xây dựng DD&CN trước khi ra trường

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp này là nhờ sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cô giáo trong Khoa Xây Dựng Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên trong quá trình thực hiện chắc chắn không tránh khỏi những sai sót do trình độ còn hạn chế Rất mong nhận được các

ý kiến đóng góp của quý thầy, cô

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

TPHCM, ngày 20 tháng 06 năm 2018

Sinh viên thực hiện

ĐẶNG VĂN QUÂN

AN DUONG VUONG APARTMENT

Student’s name : ĐẶNG VĂN QUÂN

Student ID : 14149133

Class : 141492B

Start date : 12/02/2018 finish date: 20/06/2018

Modeling, Analysing and Designing:

- Floor, grids level 3

- Staircase

- Water tank

- Frame 4, A (including earthquake and wind)

- Bored piles of frame 4, A

- Formwork of typical floor, grids, columns

Ho Chi Minh, June 20 th , 2018

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

AN DUONG VUONG PROJECT’S TASK 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 10

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 10

1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 10

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 10

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 10

1.3.2 Hình khối 11

1.3.3 Mặt đứng 11

1.3.4 Hệ thống giao thông 11

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 11

1.4.1 Hệ thống điện 11

1.4.2 Hệ thống nước 11

1.4.3 Phòng cháy thoát hiểm 11

1.4.4 Chống sét 11

1.4.5 Hệ thống thoát rác 12

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 13

2.1 HỆ KẾT CẤU SÀN 13

2.1.1 Hệ sàn sườn 13

2.1.2 Hệ sàn ô cờ 13

2.1.3 Sàn không dầm (không có mũ cột) 13

2.1.4 Sàn không dầm ứng lực trước 14

2.1.5 Kết luận 14

2.2 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH 14

2.3 VẬT LIỆU 14

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TẢI TÁC ĐỘNG 16

3.1 TĨNH TẢI 16

3.1.1 Sàn văn phòng - căn hộ - hành lang - ban công 16

3.1.2 Sàn phòng họp, siêu thị 16

3.1.3 Sàn vệ sinh 17

3.1.4 Sàn mái sân thượng 17

3.2 HOẠT TẢI 17

3.3 TỔNG TẢI TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô BẢN 18

3.3.1 Đối với bản kê 18

3.3.2 Đối với bản dầm 19

3.2.3 Sơ đồ tính 19

3.4 TẢI TRỌNG GIÓ 19

3.4.1 Thành phần tĩnh của gió 19

3.4.2 Thành phần động 21

3.4.3 Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gíó xác định như sau: 24

3.5 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 24

3.5.1 Phổ phản ứng (Theo phương ngang) 24

3.5.2 Phổ phản ứng (Theo phương đứng) 25

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN 26

4.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT, DẦM, SÀN 26

4.1.1 Chiều dày sàn 26

4.1.2.Kích thước dầm chính phụ 26

4.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 26

4.1.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách thang máy, sàn cầu thang 26

4.2 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN SÀN 27

4.3 KẾT QUẢ NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN THÉP 31

4.3.1 Nội lực sau khi phân tích mô hình 31

4.3.2.Tính toán thép 34

4.3.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn II 36

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CẦU THANG 37

5.1 KIẾN TRÚC 37

5.2 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 37

5.2.1 Phương án chịu lực 37

5.2.2 Tải trọng 38

5.2.3 Tính toán bản thang 39

5.2.4 Tính toán dầm thang (dầm chiếu nghỉ) 43

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU HỒ NƯỚC MÁI 48

6.1 KIẾN TRÚC 48

6.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 48

6.2.1 Kích thước tiết diện 48

6.2.2 Vật liệu sử dụng 49

6.2.3 Tính toán và cấu tạo từng cấu kiện 49

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG 66

7.1 MỞ ĐẦU 66

7.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT, VÁCH 66

7.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 66

7.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột 66

7.2.3 Chọn sơ bộ chiều dày vách 67

7.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 67

7.3.1 Tĩnh tải 67

7.3.2 Hoạt tải 67

7.3.3 Tải trọng gió 67

7.3.4 Tải trọng động đất 67

7.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 69

7.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH 70

7.6 TÍNH TOÁN CỘT 70

7.6.1 Lý thuyết tính cột 70

7.6.2 Áp dụng tính toán choc cột C1(700x800) từ tầng một lên tầng hai 73

7.6.3 Tính cốt đai 75

7.7 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ DẦM 76

7.7.1 Tính toán cốt thép dọc 76

7.7.2 Áp dụng tính toán đoạn dầm B16(400x700) trục A đến B 77

7.7.3 Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm 77

7.7.4 Tính toán cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính 77

7.7.5 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 78

7.7.6 Tính toán đoạn neo, nối cốt thép 79

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG 80

8.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 83

8.1.1 Tính toán sức chịu tải 84

8.1.2 Sức chịu tải thiết kế 90

8.2 THIẾT KẾ MÓNG M1 90

8.2.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 90

8.2.2 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc 91

8.2.3 Tính lún cho móng M1 93

8.2.4 Kiểm tra xuyên thủng cho móng M1 94

8.2.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 94

8.3 THIẾT KẾ MÓNG M3 – TRỤC (3-A) 97

8.3.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 97

8.3.2 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc 97

8.3.3 Tính toán lún cho móng M3 99

8.3.4 Kiểm tra xuyên thủng cho móng M3 100

8.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 100

8.4 THIẾT KẾ MÓNG M10 – LÕI THANG 102

8.4.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 102

8.4.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 102

8.4.3 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 103

8.4.4 Tính toán lún cho móng lõi M10 104

8.4.5 Kiểm tra xuyên thủng cho móng lõi M10 106

CHƯƠNG 9 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỘT, DẦM SÀN 108

9.1 NHIỆM VỤ 108

9.2 PHÂN ĐỢT ĐỔ BÊ TÔNG 108

9.3 CHỌN MÁY THI CÔNG 109

9.3.1 Chọn máy vận thăng 109

9.3.2 Chọn máy bơm bê tông 110

9.3.3 Chọn xe trộn – vận chuyển bê tông và máy đầm 112

9.4 CÔNG TÁC CỐP PHA 112

9.4.1 Tính toán và cấu tạo cốp pha sàn 112

9.4.2 Tính toán và cấu tạo cốp pha dầm (400x700) 117

9.4.3 Tính toán và cấu tạo cốp pha cột 122

BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải 15

Bảng 3.1 Tải trọng khu vực sàn văn phòng - căn hộ - hành lang - ban công 16

Bảng 3.2 Tải trọng khu vực sàn phòng họp, siêu thị 16

Bảng 3.3 Tải trọng khu vực sàn vệ sinh 17

Bảng 3.4 Tải trọng khu vực sàn mái sân thượng 17

Bảng 3.5 Hoạt tải phân bố trên sàn 18

Bảng 3.6 Kí hiệu ô sàn với hoạt tải phân bố tương ứng 16

Bảng 3.7 Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn 17

Bảng 3.8 Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X 18

Bảng 3.9 Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương Y 18

Bảng 3.10 Kết quả 12 mode dao động 22

Bảng 4.1 Sơ bộ tiết diện dầm 26

Bảng 4.2 Kết quả tính toán thép sàn 35

Bảng 6.1 Tải trọng bản bể nước 50

Bảng 6.2 Mômen ô sàn 50

Bảng 6.3 Bảng kết quả cốt thép cho bản nắp (ô bản 4m x 4,1m) 51

Bảng 6.4 Kết quả tính toán cốt thép bản thành hồ nước 54

Bảng 6.5 Tĩnh tải do lớp cấu tạo sàn 56

Bảng 6.6 Bảng kết quả cốt thép cho bản đáy (ô bản 4m x 4,1m) 57

Bảng 6.7 Kết quả cốt thép các dầm bế nước 64

Bảng 7.1 Các trường hợp tải trọng 69

Bảng 7.2 Các tổ hợp tải trọng 69

Bảng 8.1 Tổng hợp thông số địa chất 84

Bảng 8.2 Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 86

Bảng 8.3 Kết quả tính toán sức chịu tải theo SPT từng phân lớp 88

Bảng 8.4 Bảng thông số các lớp đất cọc xuyên qua 85

Bảng 8.5 Bảng tính lún móng M1 93

Bảng 8.6 Kết quả tính toán thép cho đài móng 96

Bảng 8.7 Bảng tính lún móng M3 100

Bảng 8.8 Kết quả tính toán thép cho đài móng 101

Bảng 8.9 Bảng tính lún móng M10 105

Bảng 8.10 Kết quả tính toán thép cho đài móng 107

Bảng 9.1 Sơ đồ phân đợt đổ bê tông 108

Bảng 9.2 Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn 113

Bảng 9.3 Tải trọng tác dụng lên cốp pha đáy dầm 117

HÌNH

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 22

Hình 3.2 Sơ đồ tính toán gió động lên công trình 22

Hình 3.3 Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian 1 23

Hình 4.1 Mô hình sàn 28

Hình 4.2 Tĩnh tải sàn 29

Hình 4.3 Hoạt tải sàn 30

Hình 4.4 Momen theo phương Y 31

Hình 4.5 Momen theo phương X 32

Hình 4.6 Sự phân bố đường truyền lực Mmax 33

Hình 4.7 Độ võng sàn 36

Hình 5.1 Kiến trúc cầu thang 37

Hình 5.2 Cấu tạo bản thang 38

Hình 5.3 Sơ đồ tính bản thang vế 1 (daN.m) 40

Hình 5.4 Sơ đồ tính bản thang vế 2 (daN.m) 40

Hình 5.5 Biểu đồ mô men vế 1 (daN.m) 41

Hình 5.6 Biểu đồ mô men vế 2 (daN.m) 41

Hình 5.7 Phản lực tại gối bản thang vế 1 (daN) 41

Hình 5.8 Phản lực tại gối bản thang vế 2 (daN) 42

Hình 5.9 Sơ đồ tải trọng dầm (nhịp 4m) 44

Hình 5.10 Biểu đồ mô men(daN.m) 44

Hình 5.11 Biểu đồ lực cắt (daN) 44

Hình 6.1 Bố trí dầm nắp 49

Hình 6.2 Sơ đồ tải trọng và biểu đồ nội lực bản thành 53

Hình 6.3 Bố trí dầm đáy bể nước 55

Hình 6.4 Diện truyền tải dầm nắp 58

Hình 6.5 Diện truyền tải dầm đáy 59

Hình 6.6 Mô men dầm nắp(kN.m) 60

Hình 6.7 Mô men dầm đáy(kN.m) 60

Hình 6.8 Lực cắt dầm nắp(daN) 61

Hình 6.9 Lực cắt dầm đáy(daN) 61

Hình 6.10 Nội lực cột bể nước (daN) 61

Hình 7.1 Phổ động đất theo phương ngang nhập vào mô hình 68

Hình 7.2 Nội lực nén lệch tâm xiên 70

Hình 7.3 Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm 71

Hình 7.4 Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 78

Hình 7.5 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 79

Hình 7.6 Nội lực trong vách 80

Hình 7.7 Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách 80

Hình 8.1 - Mặt cắt địa chất công trình 83

Hình 8.2 Mặt bằng móng M1 90

Hình 8.3 Khối móng qui ước móng M1 91

Hình 8.4 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 94

Hình 8.5 Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình 95

Hình 8.6 Moment phương X, phương Y móng M1 96

Hình 8.7 Mặt bằng bố trí móng M3 97

Hình 8.8 Moment phương X, phương Y móng M3 100

Hình 8.9 Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình 101

Hình 8.10 Mặt bằng móng lõi thang M10 101

Hình 8.11 Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình SAFE 103

Hình 8.12 Tháp xuyên thủng móng móng lõi M10 106

Hình 8.13 Moment phương X móng M3 107

Hình 8.14 Moment phương Y móng M3 107

Hình 9.1 Thông số kỹ thuật máy vận thăng lồng 110

Hình 9.2 Bơm cố định Putzmeister - BSA 2110 HP-D 111

Hình 9.3 Xe trộn và vận chuyển bê tông: Cifa - SL 8 112

Hình 9.4 Đầm dùi chạy điện Model ZN50 112

Hình 9.5 Cấu tạo cốp pha sàn 112

Hình 9.6 Thông số cột chống Hòa Phát mã hiệu K – 102 116

Hình 9.7 Chi tiết cốp pha dầm 400x700 117

Hình 9.8 Sơ đồ tính Pan ngang 121

Hình 9.9 Bảng tra cây chống Hòa Phát 123

Hình 9.10 Mặt đứng cốp pha cột 123

Hình 9.11 Mặt bằng cốp pha cột 123

Hình 9.12 Bảng tra cột chống K – 102 127

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

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

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

- Vì vậy, chung cư An Dương Vương ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển

- Tọa lạc tại trung tâm thị xã Lào Cai, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư

1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐÔ THỊ

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư

và giao thông ngoài công trình

- Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

- Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không

có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 44,8m chiều rộng 29m chiếm diện tích đất xây dựng là 1299.2m2

- Công trình gồm 16 tầng (kể cả 1 tầng hầm), cốt 0.00m được chọn đặt tại cốt chuẩn trùng với cốt mặt đất tự nhiên Chiều cao công trình là 56m tính từ cốt 0.00m đến cốt sàn nắp hồ nước mái

- Tầng Hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn, có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

- Tầng trệt: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

- Tầng 2 – 16: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

- Tầng sân thượng: bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hòa, thiết bị vệ tinh,

- Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

1.3.2 Hình khối

- Hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, nhưng cũng không kém phần mềm mại, thể hiện qui mô và tầm vóc của công trình tương xứng với chiến lượt phát triển của đất nước

1.3.3 Mặt đứng

- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước

1.3.4 Hệ thống giao thông

- Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

- Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang, một thang đi lại chính và một thang thoát hiểm Thang máy có 2 thang máy chính và 1 thang máy chở hàng và phục vụ y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

- Sau khi được xử lý nước thải được đưa vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.4.3 Phòng cháy thoát hiểm

- Công trình bê tông cốt thép (BTCT) bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

1.4.5 Hệ thống thoát rác

- Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác, được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Gen rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

 Tính toán đơn giản

 Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

- Nhược điểm:

 Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

 Không tiết kiệm không gian sử dụng

2.1.2 Hệ sàn ô cờ

- Cấu tạo: gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các

ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm phụ không quá 2m

- Ưu điểm:

 Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian

sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

- Nhược điểm:

 Không tiết kiệm, thi công phức tạp

 Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

2.1.3 Sàn không dầm (không có mũ cột)

- Cấu tạo: gồm các bản kê trực tiếp lên cột

- Ưu điểm:

 Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

 Tiết kiệm được không gian sử dụng

 Dễ phân chia không gian

 Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước

 Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6  8m)

 Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

 Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

 Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

- Nhược điểm:

 Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do

đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

 Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

2.1.4 Sàn không dầm ứng lực trước

- Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án

sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:

 Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình, cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

 Tăng độ cứng của sàn lên, làm thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

 Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mô men do tải trọng gây ra, làm tiết kiệm được cốt thép

- Nhược điểm: tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

 Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác

do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

2.1.5 Kết luận

- Qua phân tích các đặc điểm trên và xem xét các đặt điểm về kết cấu ta chọn phương

án sàn có dầm để sử dụng cho công trình

2.2 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH

- Nếu căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

 Các hệ kết cấu cơ bản: kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

 Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

 Các hệ kết cấu đặc biệt: hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu

có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

 Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

- Trong đó kết cấu khung chịu lực kết hợp lõi thang máy ở giữa công trình, vách ở biên là kết cấu chịu lực chính cho công trình CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG (LÀO CAI) Phù hợp với mặt bằng kiến trúc cũng như quy mô công trình

2.3 VẬT LIỆU

- Bê tông sử dụng cho kết cấu bên trên và cọc dùng B25 với các chỉ tiêu như sau:

 Khối lượng riêng:  = 25kN/m3

 Cường độ tính toán: Rb = 14,5MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05MPa

 Mô đun đàn hồi: Eb = 30 x 103MPa

- Cốt thép gân  ≥10 dùng cho kết cấu bên trên và cọc dùng loại AIII với các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: Rs’ = 365MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc= 365MPa

 Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 285MPa

 Mô đun đàn hồi: Es = 2,1x105MPa

- Cốt thép trơn  <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: Rs = 225MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc = 225MPa

 Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 175MPa

 Mô đun đàn hồi: Es = 2,1x105MPa

 Vữa xi măng - cát, gạch xây tường:  = 18kN/m3

 Gạch lát nền Ceramic:  = 20kN/m3

Bảng 2.1 Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TẢI TÁC ĐỘNG

3.1 TĨNH TẢI

3.1.1 Sàn văn phòng - căn hộ - hành lang - ban công

Bảng 3.1 Tải trọng khu vực sàn văn phòng - căn hộ - hành lang - ban công

Cấu tạo các lớp

sàn

Chiều dày(cm)

Trọng lượng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2)

Trọng lượng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2)

Trọng lượng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2)

3.1.4 Sàn mái sân thượng

Bảng 3.4 Tải trọng khu vực sàn mái sân thượng

Cấu tạo các Chiều dày Trọng lượng Tiêu chuẩn

Bảng 3.5 Hoạt tải phân bố trên sàn

P1, P2: hoạt tải tính toán của sàn ban công, vê sinh,…

S; S1; S2: lần lượt là diện tích cùa cả ô sàn, của sàn vệ sinh, sàn ban công…

Bảng 3.6 Kí hiệu ô sàn với hoạt tải phân bố tương ứng

- Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

+ Liên kết được xem là tựa đơn:

ᵒ Khi bản kê lên tường

ᵒ Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3

ᵒKhi bản lắp ghép

+ Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối)

mà có hd/hb 3

+ Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

- Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

W tt = * W o * k(z) * C

Wo : Giá trị tiêu chuẩn áp lực gió tĩnh;

Địa điểm xây dựng: LÀO CAI

Vùng I, dạng địa hình A : Wo= 0.53 kN/m2

c: là hệ số khí động, đối với mặt đón gió c = + 0.8, mặt hút gió c = - 0.6

Bảng 3.8 Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X

W tcđ (kN/m 2 )

W h tt (kN/m)

W đtt (kN/m)

Fx (kN)

W tcđ (kN/m 2 )

W h tt

(kN/m)

W đtt (kN/m)

Fy (kN)

W tcđ (kN/m 2 )

W h tt

(kN/m)

W đtt (kN/m)

Fy (kN)

- Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học:

+ Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng + Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên

bề mặt công trình có thể coi như không đổi

+ Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

+ Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng của trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng các lớp cấu tạo sàn hoạt tải TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm đối với hoạt tải, tra bảng 1 (TCXD 229:1999), lấy

hệ số chiết giảm là 0.5

Hình 3.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình

Việc tính toán tần số dao động riêng của 1 công trình nhiều tầng là rất phức tạp, do đó cần phải có sự hỗ trợ của các chương trình máy tính Trong đồ án này phần mềm ETABS được dùng để tính toán các tần số dao động riêng của công trình

- Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học

Hình 3.2 - Sơ đồ tính toán gió động lên công trình

- Trong TCXD 229:1999, quy định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:

s L s 1

f   f f Trong đó: fL được tra trong bảng 2 TCXD 229:1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép, lấy δ = 0.3, ta được fL = 1.3 Hz Cột và vách được ngàm với móng

Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét

theo phương có chuyển vị lớn hơn Tính toán thành phần động của gió gồm các bước sau:

+ Bước 1: Xác định tần số dao động riêng của công trình

Sử dụng phần mềm Etabs khảo sát với 12 mode dao động của công trình (Trình bày ở phục lục)

Bảng 3.10 kết quả 12 mode dao động

Tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, có thứ nguyên là lực, xác định theo công thức:

Fj j j j

W W S (Công thức 4.6 TCXD 229-1999) Giá trị 1 được lấy theo bảng 4, TCXD 229:1999, phụ thuộc vào 2 tham số  và  Tra bảng 5, TCXD 229:1999 để có được 2 thông số này (mặt ZOX), D và H được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Hình 3.3 hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian 1

3.4.3 Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gíó xác định như sau:

Tạo ra 5 trường hợp tải bao gồm:

 Gió tĩnh theo phương X: WTX

 Gió tĩnh theo phương Y: WTY

 Gió động theo phương Y ứng với mode dao động 1: WDY1

 Gió động theo phương X ứng với mode dao động 2: WDX1

 Khai báo các tổ hợp cho các trường hợp tải (COMB)

 Thành phần động gió theo phương X bao gồm Mode 2

WDX = WDX1

 Thành phần động gió theo phương Y bao gồm Mode 1

WDY = WDY1

Tổ hợp nội lực thành phần tĩnh và động của tải trọng gió thông qua 2 COMB

 Gió theo phương X: WX = WDX “+” WTX

 Gió theo phương Y: WY = WDY “+” WTY

 Xác định tỉ số agR/g

Gia tốc nền ứng với vị trí xây dựng công trình tại Lào Cai:

2 gR

Suy ra cần thiết kế kháng chấn cho công trình

 Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép

Hệ số ứng xử q là hệ số kể đến khả năng có thể tiêu tán năng lượng (tính dẻo) của kết cấu, đối với hệ kết cấu hỗn hợp có vách cứng, đối xứng theo hai phương lấy q = 3.9

Bảng 3.11 Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

phương đứng

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN 4.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT, DẦM, SÀN

4.1.1 Chiều dày sàn

 Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

 Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:

Bảng 4.1 Sơ bộ tiết diện dầm

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

4.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau: Fcột = ß x N/Rb

Trong đó: N = ∑ qi x Si

qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

β= 1,1  1,5 – hệ số kể đến tải trọng ngang, chọn β= 1,3

Rn= 145(daN/cm2): cường độ chịu nén của bê tông B25

 Sơ bộ chọn q = 1400 daN/m2

4.1.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách thang máy, sàn cầu thang

- Hệ lõi cầu thang máy, vách biên: tầng hầm -> tầng mái chọn dày 250mm

- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 15cm

- Hồ nước có chiều dày bản thành và bản đáy là 14cm, bản nắp là 8cm

- Sàn tầng điển hình 15cm

4.2 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN SÀN

Sử dụng phần mềm SAFE version 12.3.2 để mô hình, phân tích chuyển vị đứng dầm

sàn, nội lực sàn và tính thép

Hình 4.1 Mô hình sàn

Hình 4.2 Tĩnh tải sàn

Hình 4.3 Hoạt tải sàn

4.3 KẾT QUẢ NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN THÉP

4.3.1 Nội lực sau khi phân tích mô hình

Hình 4.4 Momen theo phương Y

Hình 4.5 Momen theo phương X

Hình 4.6 Sự phân bố đường truyền lực Mmax

4.3.2 Tính toán thép

- Vật liệu sử dụng:

+ Bê tông B25 có khả năng chịu nén:

Rb = 145daN/cm2, chịu kéo: Rbt = 10.5daN/cm2

+ Thép: A-I có khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 2250daN/cm2

AIII có khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 3650daN/cm2

+ Các công thức sử dụng để tính toán thép (theo TCXDVN 356: 2005): kể đến hệ

số điều kiện làm việc của bê tông (không đảm bảo cho bê tông được tiếp tục tăng cường độ theo thời gian - khô hanh) γ b2 0.9

 

+ μmin 0.05%

+ max

b b R

s

R R



4.3.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn II

Theo TCVN 5574 – 2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < fgh Trong

đó fgh: độ võng giới hạn, được nêu trong bảng C.1, phụ lục C, TCVN 5574 - 2012 tiêu

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CẦU THANG

5.1 KIẾN TRÚC

- Phương án chịu lực: công trình có kích thước lớn, không gian rộng nên nhiều người

đi lại do đó trong bản vẽ kiến trúc được bố trí nhiều cầu thang để dễ lưu thông

- Cầu thang bộ chọn cầu thang giữa hai khung trục 4 – 5, khung trục A – B để thiết

kế

5.2 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

5.2.1 Phương án chịu lực

- Cầu thang tầng điển hình của công trình này là cầu thang dạng bản 2 vế, tính toán

cầu thang theo dạng bản chịu lực Do 2 vế có sơ đồ tính giống nhau nên ta tính toán

cho 1 vế và bố trí thép cho vế còn lại

- Góc nghiêng của cầu thang:

0150

0, 5 26, 6300

+ Bê tông B25 có: Rb = 14.5MPa; Rbt = 1,05(MPa)

+ Thép AIII ( 10): Rs = Rsc = 365MPa; Rsw = 365(MPa) + Thép AI (10): Rs = Rsc = 225MPa; Rsw = 175(Mpa)

- Cấu tạo bản thang:

Hình 5.2 Cấu tạo bản thang

Bản bê tông: g ban 1.1 banh ban  1,1 2500 0,15 412,5(   daN m/ 2 )

+ Vữa trần:g vua 1.3vuavua 1, 3 1800 0, 03  70, 2(daN m/ 2)

+ Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang theo phương nghiêng là:

g ’ = g b + g đ + g bản + gvữa = 145 + 33 +412,5 + 70,2 = 660,7(daN/m2)