Tài liệu Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng thiết kế nhà ở cao tầng an khang ( nguyễn nguyên thái)

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 NHÀ Ở CAO TẦNG AN KHANG (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : NGUYỄN NGUYÊN THÁI MSSV : 0851020250 GVHD : ThS. ĐỒNG TÂM VÕ THANH SƠN TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2013 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn LỜI MỞ ĐẦU Sau thời kỳ đổi mới, nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển nhanh chóng. Rất nhiều lĩnh vực đang dần hòa nhập với các nước trong khu vực và trên Thế giới trong đó có lĩnh vực kỹ thuật xây dựng. Đời sống của nhân dân cả nước ngày càng được nâng cao. Cuộc sống của người dân không những chỉ quan tâm đến cái ăn cái mặc mà còn phải quan tâm đến nơi ăn chốn ở. Nhu cầu chỗ ở hiện nay phải đảm bảo thoáng mát, rộng rãi và tiện nghi. Công trình ổn định bền vững. Hiện nay ở một số thành phố lớn, trong đó có thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống chung cư đang được xây dựng nhiều và được người dân có thu nhập mức trung bình rất ưa chuộng vì phù hợp với khả năng tài chính và cái chính là rất tiện nghi. Vì vậy việc thiết kế xây dựng nhà chung cư hoặc nhà ở cũng được quan tâm đặc biệt, nhiều kỹ thuật cao được áp dụng từ khâu thiết kế, thi công, sử dụng vật tư xây dựng, đồ trang trí nội thất.… Hệ thống chiếu sáng, thông gió, chỗ để xe, xử lý rác, thiết bị phòng cháy chữa cháy, giải pháp đi lại, cung cấp, thoát nước … đều được đề cập . Chúng ta hy vọng kỹ thuật xây dựng nhà chung cư ngày càng hoàn thiện, đáp ứng yêu cầu nhà ở của nhân dân, đặc biệt dành cho người dân có thu nhập trung bình và thấp. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn LỜI CẢM ƠN Sau những năm tháng học tại trường, với sự hướng dẫn dìu dắt của các thầy cô giáo, em đã được trang bị cho mình một số kiến thức cơ bản về ngành xây dựng.Luận văn tốt nghiệp là công trình đầu tay của em trước khi ra trường đi vào thực tế và vận dụng tất cả kiến thức về ngành đã được học tập với sự hướng dẫn của các thầy cô . Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn toàn thể quý thầy cô của trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy bảo em trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt là các thầy cô khoa Xây Dựng và Điện đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn vô cùng quý báu cho chúng em.Trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy Đồng Tâm Võ Thanh Sơn. Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cam ơn Thầy.Và cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến tất cả người thân, bạn bè đã gắn bó học tập và giúp đỡ tôi trong suốt khoảng thời gian học tập cũng như trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp này. Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã hết sức cố gắng để hoàn thành khối lượng và tiến độ của bài luận văn tốt nghiệp mà trường đã giao. Em rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô để kiến thức em từng bước hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cám ơn và kính chúc quý Thầy Cô cùng toàn thể các bạn sinh viên sức khỏe dồi dào, hạnh phúc và thành công trong bước đường tương lai. Trân trọng. Tp.Hồ Chí Minh , ngày 25 tháng 1 năm 2013 Sinh viên NGUYỄN NGUYÊN THÁI SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn MỤC LỤC PHẦN 1: KIẾN TRÚC GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH................................................................. 1 I. Mô tả sơ lược công trình AN KHANG ........................................................................ 1 II. Đặc điểm khí hậu tại Thành Phố Hồ Chí Minh ........................................................... 2 III. Giới thiệu về kiến trúc .............................................................................................. 3 IV. Các giải pháp kỹ thuật .............................................................................................. 3 PHẦN 2: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH ............................. 5 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................ 7 2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn......................................................................................... 7 2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện ................................................................ 7 2.1.1 Bề dày sàn....................................................................................................... 7 2.2.2 Kích thước tiết diện dầm ................................................................................. 9 2.3 Sơ đồ tính toán ô sàn .............................................................................................. 9 2.4 Tải trọng tác dụng ................................................................................................ 10 2.4.1 Tĩnh tải ......................................................................................................... 10 2.4.2 Hoạt tải ......................................................................................................... 11 2.5 Xác định nội lực trong bản ................................................................................... 12 2.5.1 Nội lực bản kê bốn cạnh ................................................................................ 13 2.5.2 Nội lực sàn bản dầm...................................................................................... 14 2.6 Tính cốt thép ........................................................................................................ 15 2.7 Độ võng sàn ......................................................................................................... 17 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG................................................. 19 3.1 Sơ đồ hình học ..................................................................................................... 19 3.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện .............................................................................. 20 3.2.1 Bản thang ...................................................................................................... 20 3.2.2 Dầm Thang ................................................................................................... 20 3.3 Sơ đồ tính ............................................................................................................... 20 3.4 Tải trọng tác dụng ................................................................................................ 21 3.4.1 Tải trọng chiếu nghỉ ...................................................................................... 22 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 3.4.2 Bản thang ...................................................................................................... 22 3.5 Xác định nội lực ..................................................................................................... 23 3.6 Tính cốt thép cho bảng thang ............................................................................... 24 3.7 Kiểm tra độ võng của bảng thang ......................................................................... 25 3.8 Tính dầm thang .................................................................................................... 25 3.8.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang .................................................................... 25 3.8.2 Sơ đồ tính và nội lực ....................................................................................... 26 3.8.3 Tính cốt thép .................................................................................................. 27 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI ............................................. 29 4.1 Sơ đồ hình học ..................................................................................................... 29 4.2 Chọn kích thước tiết diện ..................................................................................... 30 4.2.1 Kích thước tiết diện bản nắp, các dầm bản nắp .............................................. 30 4.2.2 Kích thước tiết diện bản đáy.......................................................................... 31 4.2.3 Kích thước tiết diện bản thành ..................................................................... 31 4.3 Sơ đồ tính ............................................................................................................ 31 4.3.1 Bản nắp ......................................................................................................... 32 4.3.2 Bản đáy......................................................................................................... 32 4.3.3 Bản thành ...................................................................................................... 32 4.3.4 Hệ dầm đỡ bể nước (dầm nắp và dầm đáy) .................................................... 33 4.4 Tải trọng tác dụng ................................................................................................ 33 4.4.1 Tĩnh tải ......................................................................................................... 33 4.4.2 Hoạt tải ......................................................................................................... 36 4.5 Xác định nội lực .................................................................................................. 36 4.5.1 Bản nắp ......................................................................................................... 36 4.5.2 Bản đáy......................................................................................................... 37 4.5.3 Bản thành : .................................................................................................... 37 4.5.4 Dầm nắp : ..................................................................................................... 38 4.5.5 Dầm đáy : ..................................................................................................... 39 4.6 Tính cốt thép ........................................................................................................ 41 4.6.1 Bản nắp ......................................................................................................... 41 4.6.2 Bản đáy......................................................................................................... 41 4.6.3 Bản thành ...................................................................................................... 42 4.6.4 Hệ dầm nắp và dầm đáy................................................................................... 42 4.7 Kiểm tra............................................................................................................... 45 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 4.7.1 Kiểm tra độ võng .......................................................................................... 45 CHƯƠNG 5: ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH ................... 46 5.1 Giới thiệu phần mền ETABS 9.7 .......................................................................... 46 5.2 Tính toán các dạng dao động riêng ....................................................................... 47 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN ............................... 50 6.1 Sơ đồ tính ............................................................................................................ 50 6.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ............................................................................ 51 6.2.1 Chiều dày bản sàn : ....................................................................................... 51 6.2.2 Tiết diện dầm ................................................................................................ 51 6.2.3 Kích thước tiết diện cột ................................................................................. 52 6.2.4 Kích thước tiết diện vách .............................................................................. 53 6.3 Tải trọng tác dụng ................................................................................................ 58 6.3.1 Tải trọng đứng .............................................................................................. 58 6.3.2 Tải trọng gió ................................................................................................. 62 6.3.2.1 Thành phần tĩnh ..................................................................................... 62 6.3.2.2 Thành phần động .................................................................................... 64 6.3.3 Áp lực đất tác dụng lên khung ....................................................................... 71 6.4 Tổ hợp nội lực ..................................................................................................... 72 6.4.1 Các trường hợp tải ta gán vào sơ đồ tính ....................................................... 72 6.4.2 Cấu trúc tổ hợp nội lực ................................................................................. 73 6.5 Tính thép khung trục 2 ......................................................................................... 73 6.5.1 Tính thép cho cột .......................................................................................... 74 6.5.2 Thép dầm ..................................................................................................... 88 6.5.3 Thép vách cứng .......................................................................................... 107 6.5.3.1 Lý thuyết tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm ..................................... 110 6.5.3.2 Trình tự tính toán cốt thép vách cứng ................................................... 110 6.5.3.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách cứng .......................................... 111 6.5.3.4 Bố trí cốt thép..................................................................................... 112 6.6 Tính thép dầm biên khung trục A ....................................................................... 127 6.7 Chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh công trình ..................................................... 128 CHƯƠNG 7 NỀN MÓNG.................................................................... 129 7.1 Điều kiện địa chất công trình ............................................................................. 129 7.1.1 Cấu tạo địa chất........................................................................................... 129 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 7.1.2 Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất ...................................................... 131 7.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất ......................................................................... 131 7.1.4 Kết luận và kiến nghị .................................................................................. 132 7.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .................................................... 132 7.2.1 Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi ................................................. 132 7.2.2 Các thông số kỹ thuật dùng cho cọc khoan nhồi .......................................... 132 7.2.3 Tính sức chịu tải của cọc ............................................................................... 133 7.2.3.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc .......................................................... 133 7.2.3.1 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền ............................................ 133 7.2.3.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ ........................................................ 135 7.2.4 Thiết kế móng M02 ..................................................................................... 140 7.2.4.1 Tính số cọc và bố trí .............................................................................. 140 7.2.4.2 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng ................... 141 7.2.4.3 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc ....................................................... 142 7.2.4.4 Kiểm tra sức chịu tải dưới móng khối qui ước (MKQU) ........................ 143 7.2.4.5 Tính độ lún của nền tại đáy khối quy ước .............................................. 145 7.2.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc ................................................................ 146 7.2.4.7 Tính cốt thép cho đài cọc....................................................................... 147 7.2.5 Thiết kế móng dưới vách M04 ................................................................... 148 7.2.5.1 Tính số cọc và bố trí .............................................................................. 148 7.2.5.2 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng ................... 149 7.2.5.3 Kiểm tra sức chịu tải dưới móng khối qui ước (MKQU) ........................ 150 7.2.5.4 Tính độ lún của nền tại đáy khối quy ước .............................................. 153 7.2.5.5 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc ................................................................ 154 7.2.5.6 Tính cốt thép cho đài cọc....................................................................... 155 7.3 PHƯƠNG ÁN MÓNG BÈ TRÊN NỀN CỌC BÊTÔNG CỐT THÉP ................... 156 7.3.1 Giới thiệu về móng bè trên cọc ...................................................................... 156 7.3.2 Ưu điểm của móng bè trên cọc....................................................................... 156 7.3.3 Tính sức chịu tải của cọc ............................................................................... 156 7.3.3.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc .......................................................... 157 7.3.3.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền ............................................. 157 7.3.3.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền ..................................... 158 7.3.4 Tính số lượng cọc và bố trí ............................................................................ 160 7.3.5 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc ................................................................... 162 7.3.6 Kiểm tra khả năng chịu tải của bè cọc ............................................................ 162 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 7.3.6.1 Khả năng chịu tải tới hạn của móng bè .................................................. 163 7.3.6.2 Khả năng chịu tải tới hạn của nhóm cọc ................................................ 164 7.3.6.3 Khả năng chịu tải của bè cọc ................................................................. 164 7.3.7 Kiểm tra sức chịu tải dưới móng khối quy ước............................................... 164 7.3.8 Tính độ lún của nền dưới móng khối quy ước ................................................ 166 7.3.9 Tính cốt thép cho bản móng ........................................................................... 167 7.4 Lựa chọn phương án móng ................................................................................... 172 PHỤ LỤC 1 DỮ LIỆU ĐẦU VÀO ........................................................ 173 1.1 Sơ đồ tính ............................................................................................................. 173 1.2 Dữ liệu mô hình kết cấu bằng phần mềm Etabs .................................................... 173 1.2.1 Dữ liệu chiều cao tầng ....................................................................................... 173 1.2.2 Dữ liệu khối lượng và trọng tâm các tầng....................................................... 174 1.2.3 Định nghĩa khối lượng phân tích giao động.................................................... 174 1.2.4 Định nghĩa vật liệu ........................................................................................ 174 1.2.5 Định nghĩa tiết diện ....................................................................................... 174 1.2.6 Định nghĩa các trường hợp tải ........................................................................ 175 1.2.7 Khai báo tĩnh tãi, hoạt tải sàn ......................................................................... 176 1.2.8 Khai báo tải trọng gió .................................................................................... 178 1.2.9 Định nghĩa tổ hợp tải trọng ............................................................................ 181 PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG ............................ 183 2.1 Các dạng dao động riêng ...................................................................................... 183 2.2 Biên độ dao động ................................................................................................. 184 PHỤ LỤC 3 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHỊU LỰC .............................. 188 3.1 Cột và Vách cứng ................................................................................................. 188 3.1.1 Ký hiệu cột và vách cứng............................................................................... 188 3.1.2 Nội lực vách cứng trục 2 (P2) ........................................................................ 196 3.2 Dầm ..................................................................................................................... 202 3.2.1 Ký kiệu dầm .................................................................................................. 202 3.2.2 Nội lực dầm khung trục 2 .............................................................................. 202 PHỤ LỤC 4 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG .............................................. 235 4.1 Móng cọc khoan nhồi ........................................................................................... 235 4.1.1 Ký hiệu cột vách để tính móng....................................................................... 235 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 4.1.2 Nội lực cột, vách khung trục 2 để tính............................................................ 235 4.2 Móng bè trên nền cọc ép....................................................................................... 236 4.2.1 Nội lực sau khi tổ hợp đưa về trọng tâm móng ............................................... 236 4.2.2 Sơ đồ phân chia dải tính thép móng bè .......................................................... 236 4.2.3 Nội lực các dải............................................................................................... 237 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................. 270 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn PHẦN 1: KIẾN TRÚC GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH I. Mô tả sơ lược công trình AN KHANG Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cộng với sự tăng tự nhiên của dân số, và một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và học tập. Điều đó đã và đang tạo ra một áp lực rất lớn cho Thành phố trong việc giải quyết việc làm, đặc biệt là chỗ ở cho hơn sáu triệu người hiện nay và sẽ còn tăng nữa trong những năm tới. Quỹ đất dành cho thổ cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của Thành phố Hồ Chí Minh. Các tòa nhà chung cư cao cấp cũng như các dự án chung cư cho người có thu nhập thấp ngày càng cao hơn trước. Đó là xu hướng tất yếu của một xã hội luôn đề cao giá trị con người, công năng sử dụng của chung cư không chỉ gói gọn là chỗ ở đơn thuần mà nó mở rộng ra thêm các dịch vụ phục vụ cư dân sinh sống trong các căn hộ thuộc chung cư đó. Giải pháp xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng là giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm nhất và khai thác quỹ đất có hiệu quả nhất so với các giải pháp khác trên cùng diện tích đó. Dự án Nhà ở cao tầng AN KHANG ra đời cũng không nằm ngoài xu hướng này. Đây là nhà ở cao tầng thuộc Khu tái định cư 79 Chu Văn An –Phường 1 – Quận 6 – TpHCM, có một số đặc điểm sau :  Chủ đầu tư : BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN NÂNG CẤP ĐÔ THỊ  Đơn vị thiết kế: CÔNG TY TƯ VẤN THIẾT KẾ XÂY DỰNG_ Chi nhánh tại TpHCM, 64/46L Đinh Tiên Hoàng  Diện tích đất xây dựng là 1204.2m2  Gồm có 14 tầng + 1 tầng sân thượng và tầng hầm. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng Hình 1.1 GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn Vị trí địa lý của công trình An Khang II. Đặc điểm khí hậu tại Thành Phố Hồ Chí Minh Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa: 1- Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng 4 có : . Nhiệt độ cao nhất : 40 0C . Nhiệt độ trung bình : 32 0C . Nhiệt độ thấp nhất : 18 0C . Lượng mưa thấp nhất : 0,1 mm . Lượng mưa cao nhất : 300 mm . Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5% 2- Mùa mưa : Từ tháng 5 đến tháng 11 có : . Nhiệt độ cao nhất : 36 0C . Nhiệt độ trung bình : 28 0C . Nhiệt độ thấp nhất : 23 0C . Lượng mưa trung bình: 274,4 mm . Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11) . Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9) . Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67% . Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74% . Độ ẩm tương đối cao nhất : 84% SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn . Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày . Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày 3- Hướng gió : Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây nam với vận tốc trung bình 2,5 m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa. Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1). TP. Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới. III. Giới thiệu về kiến trúc Dự án Nhà ở cao tầng AN KHANG có mặt bằng đất xây dựng là 22.3m  54m, cao trình mái H = +49.2 m, gồm 14 tầng + 1 tầng sân thượng và tầng hầm, trong đó:  14 tầng gồm: 1 tầng dịch vụ công cộng, 13 tầng căn hộ  Tầng sân thượng nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dưới  Tầng hầm: dùng làm bãi giữ xe cho toàn bộ chung cư và nơi đặt các thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công trình trong quá trình sử dụng.         Công trình AN KHANG được thiết kế theo một số phương án sau: Móng: cọc khoan nhồi (phương án 1), móng cọc ép (phương án 2) Vách: Bê tông cốt thép M#300 dày 250 Sàn: Bê tông cốt thép M#300 dày 120 Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép M#300, riêng bể nước có phụ gia chống thấm Mái bê tông cốt thép có lớp chống thấm và cách nhiệt Tường gạch, trát vữa, sơn nước Cửa đi, cửa sổ: cửa kính khung nhôm sơn tĩnh điện. IV. Các giải pháp kỹ thuật  Thông thoáng : Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm.  Chiếu sáng : Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằng điện. Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng.  Hệ thống điện : Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất. Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục. Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt. Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường . Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và khu vực và bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn  Hệ thống cấp thoát nước : Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm qua hệ thống bơm bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu nước cho sinh hoạt ở các tầng Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật.  An toàn phòng cháy chữa cháy : Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,..) . Bể chứa nước trên mái (dung tích khoảng 173 m3) khi cần được huy động để tham gia chữa cháy. Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động . SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 4 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn PHẦN 2: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thiết kế và thi công xây dựng. Đây là công tác tạo nên “bộ xương” của công trình, thỏa mãn ba tiêu chí của một sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây dựng. Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp (giải pháp này bị loại chỉ thích hợp cho những công trình cao hơn 40 tầng). Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình. Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang ( động đất, gió).  Hệ kết cấu khung Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. Trong thực tế kết cấu khung bê tông cốt thép được sử dụng cho các công trình đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất cấp  7; 15 tầng đối với cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9. Như vậy Nhà ở cao tầng AN KHANG cao 14 tầng (kể cả hầm), hệ kết cấu khung không đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn cho công trình. Do đó ta phải chọn giải pháp kết cấu khác hợp lý hơn.  Hệ kết cấu khung – giằng Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại. Hai hệ khung và vách cứng được liên kết với nhau qua hệ liên kết sàn. Trong trường hợp này hệ sàn toàn khối có ý nghĩa rất lớn. Trong hệ kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu của kiến trúc. Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng. Nếu công trình thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cấp 9 là 20 tầng. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn Công trình AN KHANG có tổng cộng 14 tầng kể cả tầng hầm với tổng chiều cao là 53.65m nằm trong khoảng cho phép giới hạn số tầng. Công trình này chịu tác tác dụng của tải trọng ngang khá lớn (gió, động đất): công trình cao trên 40m nên phải tính thêm thành phần động của tải trọng gió; ngoài ra trong thời gian vừa qua tại địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh liên tiếp xảy ra các trận động đất yếu, đây là nguyên nhân sinh ra thêm một lực ngang đáng kể mà ta không xác định đó là lực quán tính của công trình. Do đó giải pháp kết cấu khung giằng tỏ ra hợp lý cho công trình này: hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Vấn đề được đặt ra là việc lực chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế. Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất. Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn sườn là phương án hợp lý nhất áp dụng cho công trình AN KHANG Dưới đây là toàn bộ quá trình thiết kế sàn tầng điển hình: 2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn Mặt bằng bố trí sàn, dầm như hình 1 (trang sau) 2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện Sơ bộ chọn kích thước hình học của các tiết diện là một công việc đầu tiên của thiết kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý hơn. Trước khi thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết diện dầm. 2.1.1 Bề dày sàn Dùng ô sàn lớn nhất: S5 kích thước 5.35m x 5.4m để tính. Chọn bề dày sàn theo công thức sau hs  Dl m trong đó  D  0.9 (hoạt tải tiêu chuẩn thuộc loại nhẹ)  l  5.35 (cạnh ngắn)  m  45 Do đó hs  0.9  5.35  0.107 (m) = 10.7 (cm); để đảm bảo an toàn chọn bề dày sàn 45 hs  12 (cm) để thiết kế. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 4000 22300 3500 3500 4000 9400 1600 3800 9000 5350 5350 9000 3650 3650 9000 5350 54000 4500 9000 4500 5350 9000 3650 5350 9000 3650 3650 9000 5350 3650 9000 5350 4500 9000 4500 54000 5350 9000 3650 3650 9000 5350 5350 9000 3650 9400 1600 3650 3800 GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn Hình 1 Mặt bằng bố trí dầm sàn SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn 2.2.2 Kích thước tiết diện dầm Dùng hệ dầm giao nhau với kích thước các dầm như sau:  Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau là 9m và 9.4m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương) - Với nhịp 9m : 1 1 hd     l  10 14   1 1  hd     900  64  90(cm)  10 14  -Với nhịp 9.4m:  1 1  hd     940  67  94(cm) Chọn hd = 80 cm  10 14  bdầm = (0.25  0.5)hd. Chọn bd = 30 cm Vậy dầm chính có kích thước tiết diện là 300 x 800  Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn: 1 1 hd     l  14 16  1 1  hd     540  33.8  38.6(cm)  14 16   Chọn hd = 40 cm bdầm = (0,25  0,5)hd. Chọn bd = 20 cm Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 200  400.  Console và hệ dầm môi lấy tiết diện 200 x 400. 2.3 Sơ đồ tính toán ô sàn MII L2 M2 MI M1 MI Bản được xem như ngàm vào dầm chính và dầm phụ, vì theo như cách chọn tiết diện ta luôn có hd  3 , trong đó hd là chiều cao của dầm, hb là hb bề dày của bản. MII L1 Hình 2 Sơ đồ tính bản sàn. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2.4 GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn Tải trọng tác dụng 2.4.1 Tĩnh tải Tĩnh tải tác động lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lượng bản thân sàn, trọng lượng bản thân của kết cấu bao che. Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, được tính theo công thức : g bt   hi i n trong đó  hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn    i : khối lượng riêng n : hệ số tin cậy. Bảng 1 Stt 1 2 3 4 Thành phần cấu tạo Lớp gạch ceramic Vữa lót Đan bê tông cốt thép Vữa trát Bảng 2 Stt 1 2 3 4 5 Trọng lượng bản thân sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp, logia. hi (m) 0.01 0.02 0.12 0.015 g i (T/m3) 2.0 1.8 2.5 1.8 Tổng cộng n 1.2 1.2 1.1 1.2 gbt g i (T/m2) 0.024 0.043 0.330 0.032 0.429 n 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 gbt g i (T/m2) 0.048 0.043 0.053 0.330 0.032 0.506 Trọng lượng bản thân sàn phòng vệ sinh. Thành phần cấu tạo Lớp gạch nhám Vữa lót Lớp chống thấm Đan bê tông cốt thép Vữa trát hi (m) 0.02 0.02 0.02 0.12 0.015 g i (T/m3) 2.0 1.8 2.2 2.5 1.8 Tổng cộng Ngoài ra trọng lượng bản thân gt của kết cấu bao che (các vách ngăn) được qui về t tải phân bố đều g qd theo công thức t g qd  St gt n Ss trong đó  S t : Diện tích tường trên sàn (m2)  S s : Diện tích sàn (m2)  n : Hệ số vượt tải  g t : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che:  g t  0.18 (T/m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100  g t  0.33 (T /m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200  g ttt  0.03 (T /m2): Các khung nhôm + kính. SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Đồng Tâm Võ Thanh Sơn Kết quả tính toán g t theo bảng sau : Bảng 3 Trọng lượng bản thân của kết cấu bao che. Sàn Kích thước sàn S1 l1(m) 3.80 l2(m) 3.65 S2 3.65 S3 4.00 diện tích ( m2 ) Diện tích tường trên sàn ( m2 ) 13.87 Không có 1.60 5.84 5.41m2 tường trên sàn 3.65 14.60 gt (T/m2) n g qđt (T/m2) 0.18 1.1 0.320 0.03 1.1 0.186 0.18 1.1 0.149 Không có 2 S4 5.35 0.60 3.21 18.08m kính khung nhôm S5 5.40 5.35 28.89 Không có S6 5.35 4.00 21.40 Không có S7 5.35 3.50 18.73 Không có S8 3.65 3.50 12.78 Không có S9 4.50 4.00 18.00 Không có S10 4.50 3.50 15.75 Không có S11 4.50 1.60 7.20 5.41m2 tường trên sàn S12 4.50 3.80 17.10 Không có 2.4.2 Hoạt tải tc Hoạt tải tiêu chuẩn p của sàn được tra trong TCVN 2737-1995 dựa vào công năng của các ô sàn. Kết quả tính toán hoạt tải sàn được lập thành bảng 2.4 Bảng 4 Hoạt tải tính toán ô sàn. Ô sàn Chức năng Diện tích ptc (m2) (T/m2) n Ptt (T/m2) S1 Phòng ngủ 13.87 0.15 1.3 0.195 S2 Phòng WC 5.84 0.15 1.3 0.195 S3 Phòng ngủ 14.60 0.15 1.3 0.195 S4 Lô gia 3.21 0.20 1.2 0.240 S5 Phòng ăn/bếp 28.89 0.15 1.3 0.195 S6 Phòng khách 21.40 0.15 1.3 0.195 S7 Hành lang 18.73 0.30 1.2 0.360 S8 Hành lang 12.78 0.30 1.2 0.360 S9 Sảnh cầu thang 18.00 0.30 1.2 0.360 S10 Hành lang 15.75 0.30 1.2 0.360 SVTH : Nguyễn Nguyên Thái MSSV : 0851020250 Trang 11