Tài liệu Luận văn tốt nghiệp khoa xây dựng thiết kế chung cư hòa bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ HÒA BÌNH (THUYẾT MINH) SVTH MSSV GVHD : : : ĐỖ CHÍ DŨNG 20701011 ThS. TRẦN NGỌC BÍCH TP. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2012 LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng. Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình. Qua 4,5 năm học tại khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở TpHCM, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, sinh viên đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này. Và thước đo của kiến thức đó là đồ án tốt nghiệp này. Đó thực sự là một thử thách lớn đối với một sinh viên khi mà chưa từng giải quyết một khối lượng công việc lớn như thế. Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn. Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các giảng viên hướng dẫn, đặc biệt là cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH đã giúp sinh viên hoàn thành đồ án này. Nhưng với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót. Sinh viên kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để sinh viên hoàn thiện kiến thức hơn nữa. Sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới quý Thầy, Cô trong khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở Tp.HCM, đặc biệt là các cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH đã trực tiếp hướng dẫn sinh viên trong đề tài tốt nghiệp này. Cuối cùng sinh viên xin gửi lời cảm ơn gia đình, người thân, các bạn trong nhóm làm đồ án và các bạn trong tập thể lớp X7A1 đã động viên và giúp đỡ sinh viên trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. TpHCM, tháng 02 năm 2012. Sinh viên ĐỖ CHÍ DŨNG SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 LỜI MỞ ĐẦU LỜI MỞ ĐẦU Trong quá trình đào tạo một kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng, đồ án tốt nghiệp bao giờ cũng là một nút thắt quan trọng giúp sinh viên có thể tổng hợp lại những kiến thức đã học tại trường đại học và những kinh nghiệm thu được qua các đợt thực tập để thiết kế một công trình xây dựng cụ thể. Vì thế đồ án tốt nghiệp chính là thước đo chính xác nhất những kiến thức và khả năng thực sự của sinh viên có thể đáp ứng được yêu cầu đối với một người kỹ sư xây dựng. Cùng với sự phát triển ngày càng cao của xã hội loài người, nhu cầu của con người đối với các sản phẩm xây dựng cũng ngày càng cao hơn. Đó là thiết kế các công trình với xu hướng ngày càng cao hơn, đẹp hơn và hiện đại hơn. Là một sinh viên sắp ra trường, với những nhận thức về xu hướng phát triển của ngành xây dựng và xét năng lực của bản thân, được sự đồng ý của cô ThS TRẦN NGỌC BÍCH sinh viên đã quyết định chọn “CHUNG CƯ HÒA BÌNH”. Đây là một trung tâm thương mại kết hợp căn hộ cao cấp gồm có 1 tầng hầm và 12 tầng lầu được xây dựng tại Quận 2, Tp.HCM. Tên đề tài: Thiết kế chung cư Hòa Bình. Địa điểm: Quận 2, Tp. HCM. Nội dung đồ án như sau: Phần I : Kiến trúc Phần II: Kết cấu – GVHD: ThS TRẦN NGỌC BÍCH Trong quá trình thực hiện, dù đã cố gắng rất nhiều song kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm còn chưa sâu sắc nên chắc chắn sinh viên không tránh khỏi sai xót. Kính mong được nhiều sự đóng góp của các thầy, cô để sinh viên có thể hoàn thiện hơn đề tài này. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC KIẾN TRÚC. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH, CÁC GIẢI PHÁP VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH. ......................................................................................... 2 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH. ............................................................................. 2 1.1.1 Mục đích xây dựng công trình. ............................................................................. 2 1.1.2 Vị trí xây dựng công trình. .................................................................................... 2 1.1.3 Qui mô công trình. ................................................................................................ 2 1.1.4 Địa chất thủy văn và đại chất công trình............................................................... 2 1.1.4.1 Đại chất thủy văn. ........................................................................................ 2 1.1.4.2 Địa chất công trình. ..................................................................................... 3 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC. ................................................................................. 3 1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ. ................................................................................. 3 1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng. .............................................................................. 3 1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT. ............................................................................................ 3 1.3.1 Hệ thống điện. ....................................................................................................... 3 1.3.2 Hệ thống nước. ...................................................................................................... 4 1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy. .......................................................................... 4 1.3.4 Hệ thống vệ sinh. .................................................................................................. 4 1.3.5 Các hệ thông khác. ................................................................................................ 4 1.4 HẠ TẦNG KỸ THUẬT. .............................................................................................. 4 KẾT CẤU. CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH. .............................. 6 CÁC QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC THIẾT KẾ. ..... 6 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CHO CÔNG TRÌNH. ........................................................ 6 1.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung. ................................. 6 1.2.2 Kết cấu công trình chung cư Hòa Bình. ................................................................ 6 1.3 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN. ..................................................................................... 7 1.3.1 Cường độ tính toán của vật liệu. ........................................................................... 7 1.3.2 Tải trọng đứng tác dụng lên công trình. ................................................................ 7 1.3.3 Tải trọng ngang lên công trình. ............................................................................. 8 1.4 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH. .................................................... 8 1.4.1 Tính toán trên máy tính. Sử dụng phần mềm Etabs 9.7.0. .................................... 8 1.4.2 Nhập dữ liệu vào máy. .......................................................................................... 8 1.4.3 Phương pháp tính toán xác định nội lực. ............................................................ 13 1.1 1.2 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG. ......................................................... 14 2.1 2.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU............................................................................................. 14 CẤU TẠO HÌNH HỌC. ............................................................................................. 14 2.2.1 Kích thước cầu thang. ......................................................................................... 14 SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 2.2.2 Cấu tạo thang. ..................................................................................................... 15 2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG. ..................................................... 17 2.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ. ................................................................ 17 2.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng. .......................................................... 17 2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC................................................................................................ 18 2.4.1 Nội lực. ............................................................................................................... 18 2.5 TÍNH THÉP CẦU THANG....................................................................................... 24 2.5.1 Tính thép vế 1, vế 2............................................................................................. 24 2.5.2 Tính thép vế 3. .................................................................................................... 25 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH. ...................................... 27 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC. ................................................................................................... 27 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SÀN, DẦM. ...................................... 28 3.2.1 Kích thước sàn. ................................................................................................... 28 3.2.2 Kích thước dầm. .................................................................................................. 28 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG. ......................................................................................... 29 3.3.1 Tĩnh tải. ............................................................................................................... 29 3.3.2 Hoạt tải. ............................................................................................................... 31 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN. ........................................................................ 32 3.4.1 Nguyên tắc phân loại ô sàn. ................................................................................ 32 3.4.2 Nguyên lý tính toán ô sàn. .................................................................................. 32 TÍNH CỐT THÉP. ..................................................................................................... 34 3.5.1 Kết quả tính toán nội lực trong ô sàn. ................................................................. 34 3.5.2 Kết quả tính toán cốt thép trong ô sàn. ............................................................... 35 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO BẢN SÀN. ................................................................ 37 3.6.1 Thông số vật liệu. ................................................................................................ 37 3.6.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ........................................................................................... 37 3.6.3 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng. ..................... 38 3.6.4 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của phần tải trọng dài hạn. ............. 40 3.6.5 Độ cong ở giữa nhịp do tác dụng dài hạn của phần tải trọng dài hạn. ................ 42 3.6.6 Độ cong toàn phần ở tiết diện giữa nhịp. ............................................................ 43 3.6.7 Độ võng của dải bản ở tiết diện giữa nhịp. ......................................................... 43 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI. ..................................................... 44 4.1 4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN. ............................................................................................. 44 SƠ ĐỒ CẤU TẠO HỒ NƯỚC MÁI. ........................................................................ 44 4.2.1 Chọn chiều dày bản nắp, bản đáy, bản thành. ..................................................... 45 4.2.2 Chọn kích thước tiết diện dầm. ........................................................................... 45 4.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ. ............................................................................................... 46 4.3.1 Sơ đồ tính. ........................................................................................................... 46 4.3.2 Tải trọng tác dụng. .............................................................................................. 47 4.3.3 Xác định nội lực và tính cốt thép. ....................................................................... 47 4.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ. ........................................................................................ 48 4.4.1 Tải trọng. ............................................................................................................. 48 4.4.2 Sơ đồ tính. ........................................................................................................... 48 4.4.3 Nội lực. ............................................................................................................... 49 4.4.4 Tính thép. ............................................................................................................ 50 SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích TÍNH TOÁN ĐÁY BỂ. .............................................................................................. 51 4.5.1 Sơ đồ tính. ........................................................................................................... 51 4.5.2 Tải trọng tác dụng. .............................................................................................. 52 4.5.3 Xác định nội lực và tính cốt thép. ....................................................................... 52 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH BỂ. ................................................... 54 4.6.1 Cơ sở lý thuyết. ................................................................................................... 54 4.6.2 Kiểm tra ô bản đáy. ............................................................................................. 56 4.6.3 Kiểm tra ô bản thành. .......................................................................................... 58 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG ĐÁY BỂ. ............................................................................ 60 4.7.1 Thông số vất liệu. ................................................................................................ 60 4.7.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ........................................................................................... 60 4.7.3 Độ cong giữa nhịp do tác dụng dài hạn của phần tải trọng dài hạn. ................... 61 4.7.4 Độ võng của dải bản ở tiết diện giữa nhịp. ......................................................... 63 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY BỂ. ......................................................... 63 4.8.1 Kích thước dầm. .................................................................................................. 63 4.8.2 Tải trọng. ............................................................................................................. 63 4.8.3 Nội lực. ............................................................................................................... 65 4.8.4 Tính cốt thép dọc. ............................................................................................... 68 4.8.5 Tính thép ngang cho dầm. ................................................................................... 69 4.8.6 Tính toán cốt đai cho dầm giao 2 (DG2). ........................................................... 71 4.8.7 Tính toán cốt đai cho dầm đáy (DD). ................................................................. 72 4.8.8 Kiểm tra độ võng của dầm. ................................................................................. 73 TÍNH TOÁN CỘT CHO HỒ NƯỚC MÁI. ............................................................. 73 CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG GIÓ........................................................................ 74 5.1 5.2 THÀNH PHẦN GIÓ TĨNH. ...................................................................................... 74 THÀNH PHẦN GIÓ ĐỘNG. .................................................................................... 74 5.2.1 Đặc trưng động học công trình. .......................................................................... 75 5.2.2 Tính toán thành phần động của tải gió. ............................................................... 78 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3. ............................................... 86 SƠ ĐỒ KHÔNG GIAN CỦA KHUNG. ................................................................... 88 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT. ................................................................. 88 6.2.1 Chọn tiết diện dầm. ............................................................................................. 88 6.2.2 Chọn tiết diện cột. ............................................................................................... 88 6.2.3 Tiết diện vách. ..................................................................................................... 91 6.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG. ......................................................................................... 91 6.3.1 Tải trọng đứng..................................................................................................... 91 6.3.2 Tải trọng ngang. .................................................................................................. 94 6.4 TÍNH NỘI LỰC KẾT CẤU. ..................................................................................... 94 6.4.1 Các trường hợp tải trọng. .................................................................................... 94 6.4.2 Cấu trúc tổ hợp. ................................................................................................... 94 6.4.3 Nội lực. ............................................................................................................... 95 6.5 TÍNH CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC 3. ........................................................... 96 6.5.1 Vật liệu. ............................................................................................................... 96 6.5.2 Nội lực tính toán thép dầm.................................................................................. 96 6.5.3 Lý thuyết tính toán. ............................................................................................. 99 6.5.4 Kết quả tính toán thép dọc dầm. ....................................................................... 103 6.1 6.2 SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 6.5.5 Kết quả tính toán thép đai dầm. ........................................................................ 107 6.5.6 Tính cốt treo. ..................................................................................................... 107 6.6 TÍNH CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 3. .......................................................... 108 6.6.1 Vật liệu. ............................................................................................................. 108 6.6.2 Nội lực tính toán thép cột.................................................................................. 108 6.6.3 Lý thuyết tính toán. ........................................................................................... 108 6.6.4 Kết quả tính toán thép cột. ................................................................................ 111 6.6.5 Kiểm tra tiết diện cột......................................................................................... 116 CHƯƠNG 7: NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH.................................................... 118 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT. ....................................................................................... 118 7.1.1 Nhận xét về các lớp đất. .................................................................................... 119 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG........................................................................... 119 CƠ SỞ TÍNH TOÁN. ............................................................................................... 120 7.3.1 Các giả thiết. ..................................................................................................... 120 7.3.2 Tải trọng tính toán. ............................................................................................ 120 PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN. ................................. 120 7.4.1 Giới thiệu sơ lược về cọc bê tông cốt thép đúc sẵn. ......................................... 120 7.4.2 Cấu tạo cọc đúc sẵn........................................................................................... 121 7.4.2.1 Vật liệu làm cọc. ............................................................................ 121 7.4.2.2 Tiết diện cọc. .................................................................................. 121 7.4.3 Tính toán sức chịu tải của mũi cọc. .................................................................. 122 7.4.3.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu làm cọc. .................. 122 7.4.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền. .................................................. 122 7.4.3.3 Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp. ............................................ 125 7.4.4 Thiết kế móng M1 dưới cột C20. ...................................................................... 127 7.4.4.1 Tải trọng tính toán. ......................................................................... 127 7.4.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ...................................................................... 127 7.4.4.3 Tải trọng do đà kiềng, tường và sàn tầng hầm. .............................. 127 7.4.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn móng. ...................................................... 128 7.4.4.5 Xác định số lượng cọc. ................................................................... 128 7.4.4.6 Kiểm tra lực tác dụng cọc. ............................................................. 130 7.4.4.7 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng. .......................................... 132 7.4.4.8 Tính toán và cấu tạo đài cọc........................................................... 136 7.4.5 Thiết kế móng M2 dưới cột C15. ...................................................................... 139 7.4.5.1 Tải trọng tính toán. ......................................................................... 139 7.4.5.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ...................................................................... 139 7.4.5.3 Tải trọng do đà kiềng, tường và sàn tầng hầm. .............................. 140 7.4.5.4 Xác định số lượng cọc. ................................................................... 140 7.4.5.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc. ....................................................... 141 7.4.5.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng. .......................................... 144 7.4.5.7 Tính toán và cấu tạo đài cọc........................................................... 148 7.4.5.8 Kiểm tra độ lún chênh lệch giữa các móng. ................................... 151 PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP. ........................ 151 7.5.1 Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi. .................................................... 151 7.5.2 Cấu tạo cọc. ....................................................................................................... 152 7.5.3 Tính toán sức chịu tải cọc. ................................................................................ 153 SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 7.5.3.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu làm cọc. .................. 153 7.5.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền. .................................................. 153 7.5.4 Thiết kế móng M1 dưới cột C20. ...................................................................... 157 7.5.4.1 Tải trọng tính toán. ......................................................................... 157 7.5.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ...................................................................... 157 7.5.4.3 Tải trọng do đà kiềng, tường và sàn tầng hầm. .............................. 158 7.5.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài. .......................................................... 158 7.5.4.5 Xác định số lượng cọc. ................................................................... 159 7.5.4.6 Kiểm tra lực tác dụng lên trên cọc. ................................................ 160 7.5.4.7 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng. .......................................... 162 7.5.4.8 Tính toán và cấu tạo đài cọc........................................................... 165 7.5.5 Thiết kế móng M2 dưới chân cột C15. ............................................................. 167 7.5.5.1 Tải trọng tính toán. ......................................................................... 167 7.5.5.2 Tải trọng tiêu chuẩn. ...................................................................... 167 7.5.5.3 Tải trọng do đà kiềng, tường và sàn tầng hầm. .............................. 167 7.5.5.4 Xác định số lượng cọc. ................................................................... 168 7.5.5.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc. ....................................................... 169 7.5.5.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng. .......................................... 171 7.5.5.7 Tính toán và cấu tạo đài cọc........................................................... 174 7.6 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC. ......................................... 177 7.6.1 Phương án cọc ép. ............................................................................................. 177 7.6.1.1 Khối lượng đào đất......................................................................... 177 7.6.1.2 Khối lượng bê tông. ....................................................................... 178 7.6.1.3 Khối lượng cốt thép. ...................................................................... 179 7.6.2 Phương án móng cọc khoan nhồi. ..................................................................... 179 7.6.2.1 Khối lượng đào đất......................................................................... 179 7.6.2.2 Khối lượng bê tông. ....................................................................... 180 7.6.2.3 Khối lượng cốt thép. ...................................................................... 181 7.6.3 So sánh và lựa chọn phương án móng. ............................................................. 181 TÀI LIỆU THAM KHẢO. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích KIẾN TRÚC SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH CÁC GIẢI PHÁP VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH. Tên công trình: Chung cƣ Hòa Bình. 1.1.1 Mục đích xây dựng công trình. Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực mật độ dân số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số lượng người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo. Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, lao động nước ngoài…. Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua bán…. 1.1.2 Vị trí xây dựng công trình. Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành phố ta hiện nay là Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh. 1.1.3 Qui mô công trình. Công trình Chung cư Hòa Bình thuộc công trình cấp I. Công trình gồm 13 tầng : 1 tầng hầm và 12 tầng lầu. Công trình có diện tích tổng mặt bằng 26  34m 2 . Chiều cao toàn công trình so với mặt đất tự nhiên là +40.3 (m) ; tầng hầm cao 3.0 (m) , tầng trệt cao 4 (m) , các tầng còn lại là 3.3 (m). Chức năng của các tầng :  Tầng hầm diện tích gồm : Chổ để xe : 500 m2 Phòng kỹ thuật - máy phát điện : 32,2 m2 Bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2 Phòng máy bơm nước : 30,7 m2 Phòng bảo vệ : 7,2 m2 Kho : 20 m2  Tầng trệt diện tích gồm : Nhà trẻ : 73 m2 Phòng internet : 73 m2 Phòng lễ tân : 73 m2 Phòng dịch vụ + quản lý + báo chí : 76.5 m2 Cửa hàng bách hoá : 153 m2 Sảnh lớn : 105 m2 Kho : 53 m2  Tầng 2->11 diện tích gồm một sảnh lớn và 8 căn hộ. Loại A : diện tích 100 m2 gồm 3 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 phòng ăn và nhà bếp. Loại B : diện tích 76 m2 gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1 phòng ăn và nhà bếp. 1.1.4 Địa chất thủy văn và đại chất công trình. 1.1.4.1 Địa chất thủy văn. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt.  Mùa mƣa: từ tháng 5 đến tháng 11 có. Nhiệt độ trung bình : 25oC Nhiệt độ thấp nhất : 20oC Nhiệt độ cao nhất : 36oC Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4) Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5) Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11) Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5% Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79% Độ ẩm tương đối cao nhất : 100% Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm.  Mùa khô: Nhiệt độ trung bình : 270C Nhiệt độ cao nhất : 400C  Gió: Thịnh hành trong mùa khô : Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40% Gió Đông : chiếm 20% - 30% Thịnh hành trong mùa mưa : Gió Tây Nam : chiếm 66% Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ. Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão. 1.1.4.2 Địa chất công trình. Công trình được xây dựng tại Quận 2 – khu vực có điều kiện địa chất khá yếu. Vì thế thiết kế nền móng cho công trình là móng sâu. 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIÊN TRÚC. 1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ. Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố. Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống . 1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng. Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 3 8.5m suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình. Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước mưa tạt vào công trình. 1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT. 1.3.1 Hệ thống điện. Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư. Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 1.3.2 Hệ thống nƣớc. Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấplại cho các căn hộ. Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC. Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cống thoát nước của thành phố. 1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy. Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng. Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nước mái. 1.3.4 Hệ thống vệ sinh. Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho hệ thống cống chính của thành phố. Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát rác thải. 1.3.5 Các hệ thống khác. Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ. 1.4 HẠ TẦNG KỸ THUẬT. Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT, lát gạch xung quanh toàn ngôi nhà. Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho chung cư. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 4 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích KẾT CẤU SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích CHƢƠNG 1: GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH. 1.1. CÁC QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC THIẾT KẾ.      Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 356 –2005. Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45 - 1978. Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205 - 1998. Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 1998  Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế 1995 – 1997. 1.2. GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH. 1.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung. Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất. Hệ chịu lực của công trình nhà cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung và vách cứng. Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu công trình chịu tải trọng ngang: gió. Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi công trình để có độ cứng chống xoắn tốt .  Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng hiện nay. Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng ngang và đứng. Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các công trình nhà cao tầng với những lực ngang tác động rất lớn.  Sự ổn định của công trình nhờ các vách cứng ngang và dọc. Như vậy vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế chịu tải trọng ngang.  Bản sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phằng của chúng. Có tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng vào các tường cứng và truyền xuống móng.  Thường nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang được xem như một thanh ngàm ở móng. Hệ khung chịu lực: Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (Dầm, sàn ...) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian. 1.2.2 Kết cấu công trình chung cƣ Hòa Bình. Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẻ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn như sau :  Kết cấu móng dùng hệ móng ép đài băng hay bè, cọc có tiết diện 40x40 cm2.  Kết cấu sàn là sàn dầm BTCT dày 10 cm.  Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu thang máy.  Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài. Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : A  B  26 34m , tỉ số B/A = 1.3. Chiều cao nhà tính từ mặt móng H = 43.7m do đó ngoài tải đứng khá lớn, tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến độ bền và độ ổn định của ngôi nhà. Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta còn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang. Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lõi cứng chịu lực bằng BTCT. Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng. Bố trí hồ nước mái trên sân thượng phục vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và sinh hoạt được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 6 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 1.3. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN. 1.3.1 Cƣờng độ tính toán của vật liệu. Bê tông cọc, móng và các cấu kiện khác. Bê tông B25: Rb  145 daN / cm 2 , Rbt  10.5 daN / cm 2 Cốt thép. Thép CI (dùng với Þ  10 ): Rs  2250 daN / cm 2       Thép CII (dùng với Þ  10 ): R  2800daN / cm  Thép CIII (dùng với Þ  10 ): R  3650daN / cm  2 s 2 s 1.3.2 Tải trọng đứng tác dụng lên công trình. Chọn chiều dày bản sàn các tầng là 10 cm. Số liệu tải trọng đứng và cấu tạo sàn tính theo bảng sau: Bảng: Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải. TT Vật liệu Đơn vị tính Trọng lượng riêng Hệ số vượt tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bê tông cốt thép Vữa xi măng, trát, ốp, lát. Gạch ốp, lát. Đất đầm nện chặt. Tường xây gạch thẻ. Tường xây gạch ống. Bê tông sỏi nhám nhà xe. Bê tông lót móng. Lớp chông thấm. daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 daN/m3 2500 1800 2000 2000 2000 1800 2000 2000 20 1.1 1.3 1.1 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2 Cấu tạo sàn Lớp gạch men Lớp vữa lót Lớp sàn BTCT Lớp vữa trát trần Đường ống,thbị Bảng : Tĩnh sàn khu ở, ban công, hành lang d γ gtc 3 ( cm ) (daN / m ) (daN /m2 ) 2 2000 40 2 1800 36 10 2500 250 1.5 1800 27 n 1.2 1.3 1.1 1.3 Tổng tĩnh tải tính toán (gsantt) Cấu tạo sàn Lớp gạch ceramic Lớp vữa lót Lớp chống thấm Lớp sàn BTCT SVTH: Đỗ Chí Dũng d ( cm ) 1 2 3 10 Bảng : Tĩnh tải sàn vệ sinh γ gtc 3 (daN /m ) (daN /m2 ) 1800 18 1800 36 2200 66 2500 250 MSSV: 20701011 n 1.1 1.3 1.2 1.1 gstt (daN/m2 ) 48 46.8 275 35.1 60 464.9 gstt (daN /m2 ) 19.8 46.8 79.2 275 Trang: 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng Lớp vữa trát trần Đường ống, thbị 1.5 GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 1800 27 Tổng tĩnh tải tính toán (gsantt) 1.3 35.1 70 525.9 Bảng: Các loại hoạt tải sử dụng trong công trình. Lấy theo TCXD 2737-1995. Phòng ptc pttsàn n Chức năng (daN /m2) (daN /m2) Hành lang 300 1.2 360 P. Khách 150 1.3 195 WC 150 1.3 195 Phòng ngủ 150 1.3 195 Phòng ăn 150 1.3 195 Sảnh 300 1.2 360 Cầu thang 300 1.2 360 Ban công 200 1.2 240 1.3.3 Tải trọng ngang lên công trình. Do công trình có chiều cao H > 40 m, nên phải kể đến ảnh hưởng của gió động đến công trình và được trình bày trong chương 5. 1.4. CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH. 1.4.1 Tính toán trên máy tính. Sử dụng phần mềm ETABS 9.7.0. Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho Nhà Cao Tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác. 1.4.2 Nhập dữ liệu vào máy. Đưa công trình lên mô hình. Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, đơn giản hoá và quan niệm các cấu kiện rồi đưa mô hình ETABS. Kích thước tiết diện cho các cấu kiện. Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong khung không những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện .Do đó cần phải xác định sơ bộ kích thước tiết diện. Chọn chiều dày sàn. Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang. Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức. D hs  L s m Trong đó:  m = 30 ÷ 35 : bản thuộc loại bản dầm.  m = 40 ÷ 45 : bản thuộc loại bản kê.  D = 0.8 ÷ 1.4 : hệ số phụ thuộc vào tải trọng.  Ls = Lng = 4.25 m : là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình. SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích 1  4.25  10 3  9.44(cm) 45 Chọn hs là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện. hs ≥ hmin ( đối với nhà dân dụng hmin = 6 cm ) Vậy chọn chiều dày toàn bộ các tầng sàn hs = 10 cm. Chọn tiết diện dầm. Dầm chính : Do dầm có nhịp L=8,5m và L=9m, có chiều dài khác nhau không quá 25%, nên ta chọn chung 1 tiết diện, chọn sơ bộ theo công thức : 1 1 hd = (  ) L 12 14 1 1 bd = (  ) hd 2 4 Dầm chính có tiết diện : 300 700 mm Dầm giao : Do dầm có nhịp L = 8,5m và L = 9m, L= 8, 5m và L= 8 m có chiều dài khác nhau không quá 25%, nên ta chọn chung 1 tiết diện, chọn sơ bộ theo công thức : 1 1 hd = (  ) L 12 16 1 1 bdầm= (  ) hd 2 4 Dầm giao có kích thước tiết diện : 250 500 mm Các dầm phu còn lại có kích thước được thề hiện trên hình vẽ MB dầm sàn Dầm công son: 250 500 mm Dầm đà môi : 200 500 mm Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn : 200 500 mm Lưu ý: cần thiết phải chọn hd, bd là bội số của 50mm để tiện cho việc thi công. Chọn sơ bộ tiết diện cột. Bảng : Diện truyền tải vào cột Diện tích Diện tích truyền Tên cột Tên cột truyền tải(m2) tải(m2) hs  A1,A5,E1,E5 A2 A3A4, E2,E3E4, B3,D3 30 B1,B5,D1,D5 38.8 51 B2,B4,D2,D4 72.25 65.15 C1,C5 25.87 Ghi chú : tên được đánh theo trục cột Xác định diện tích tiết diện cột theo diện truyền tải của tải trọng đứng N A  kt Rb Trong đó:  Rb = 145 daN/cm2 (Cường độ chịu nén của Bêtông B25)  N – lực nén, được tính gần đúng như sau: SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 9 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích N  ms qFs  q - là tải trọng tương đương.  Fs – tổng diện tích truyền tải sàn nằm trong cột đang xét. Chọn tiết diện theo công thức trên và tiết diện cột thay đổi. Tầng Tên cột b (cm) h (cm) Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3,E4 70 70 Trệt 1 Cột góc A1,A5,E1, E5, 60 60 2 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 80 80 Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3E4 60 60 3 4 Cột góc A1,A5,E1, E5, 50 50 5 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 70 70 Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3,E4 50 50 6 7 Cột góc A1,A5,E1, E5, 40 40 8 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 60 60 9 Cột biên A2,A3,A4,B1,B5,D1,D5,E2,E3,E4 40 40 10 Cột góc A1,A5,E1, E5, 35 35 11 Cột giữa B2,B3,B4,D2, D3,D4 50 50 Mái Cột C1, C5 tiết diện 30 30cm chạy suốt. Chọn hệ vách – lõi cứng. Kích thước vách giữ nguyên từ dưới lên trên. Hệ lõi cầu thang bộ. + Tâng hầm - tầng mái: 30cm Hệ lõi cầu thang máy. + Tầng hầm - tầng mái: 20cm Các trƣờng hợp tải trọng tác động. Khi giải nội lực kết cấu công trình ta đưa vào các trường hợp đặt tải như sau.  Tĩnh tải toàn bộ (TT).  Fchọn (cm2) 4900 3600 6400 3600 2500 4900 2500 1600 3600 1600 1225 2500 Hoạt tải các tầng chẵn (HTCTC). SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích MAÙI TAÀNG 11 TAÀNG 10 TAÀNG 9 TAÀNG 8 TAÀNG 7 TAÀNG 6 TAÀNG 5 TAÀNG 4 TAÀNG 3 TAÀNG 2 TAÀNG 1 TREÄT HAÀM  Hoạt tải các tâng lẻ (HTCTL). MAÙI TAÀNG 11 TAÀNG 10 TAÀNG 9 TAÀNG 8 TAÀNG 7 TAÀNG 6 TAÀNG 5 TAÀNG 4 TAÀNG 3 TAÀNG 2 TAÀNG 1 TREÄT HAÀM  Hoạt tải chất đầy (HTCTC+HTCTL). SVTH: Đỗ Chí Dũng MSSV: 20701011 Trang: 11 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD: ThS. Trần Ngọc Bích MAÙI TAÀNG 11 TAÀNG 10 TAÀNG 9 TAÀNG 8 TAÀNG 7 TAÀNG 6 TAÀNG 5 TAÀNG 4 TAÀNG 3 TAÀNG 2 TAÀNG 1 TREÄT HAÀM Việc tổ hợp tải trọng được tiến hành theo TCVN 2737 – 1995. Tùy theo thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Trong trường hợp này có các trường hợp tổ hợp sau. Bảng: Các trường hợp tổ hợp tải trọng SVTH: Đỗ Chí Dũng Tổ hợp Thành phần Comb1 Comb2 Comb3 Comb4 Comb5 Comb6 Comb7 Comb8 Comb9 Comb10 Comb11 Comb12 Comb13 Comb14 Comb15 Comb16 Comb17 TT + HTTC TT + HTTL TT + HTTC + HTTL TT + GIOX TT + GIOXX TT + GIOY TT + GIOYY TT + 0.9HTTC + 0.9GIOX TT + 0.9HTTC + 0.9GIOXX TT + 0.9HTTC + 0.9GIOY TT + 0.9HTTC + 0.9GIOYY TT + 0.9HTTL + 0.9GIOX TT + 0.9HTTL + 0.9GIOXX TT + 0.9HTTL + 0.9GIOY TT + 0.9HTTL + 0.9GIOYY TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOX TT + 0.9(HTTC + HTTL) + 0.9GIOXX MSSV: 20701011 Trang: 12