Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình đào tạo một kĩ sư nói chung và kĩ 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 một
người kĩ sư xây dựng.
Đối với riêng em có cơ hội được ngồi trên ghế giảng đường Đại học, em đã được các
thầy cô truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu mà thầy cô tích lũy được trong
giảng dạy và làm việc của mình. Sau thời gian 4 năm học tập, nghiên cứu và kết thúc khóa
học bằng một bài đồ án tốt nghiệp để đánh giá lại kết quả của khóa học trên ghế nhà trường.
Nhằm giúp cho em tổng hợp lại kiến thức đã học, khả năng tiếp thu ngoài thực tế và khi ra
trường là một người kỹ sư có trách nhiệm góp 1 phần nhỏ bé của mình vào công cuộc xây
dựng và phát triển đất nước.
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 thầy hướng dẫn chính em đã
quyết định thiết kế đề tài: “CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG”. Đây là một
chung cư căn hộ cao cấp kết hợp thương mại gồm có 1 tầng hầm và 15 tầng lầu đã được xây
dựng tại241/1/25C NGUYỄN VĂN LUÔNG phường 11, quận 6, thành phố Hồ Chí Minh.
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 em không tránh khỏi sai xót. Kính mong được nhiều
sự đóng góp của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này.
Xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên và giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện đồ án này.
TPHCM, tháng 03 năm 2011.
Người thực hiện
Trương Quang Hậu
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 2
LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp như là một bài kiểm tra cuối khóa qua hơn 4 năm học ngồi trên ghế
giảng đường Đại học. Được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong nhà trường
đã giúp em trưởng thành và học hỏi được rất nhiều những kiến thức, kinh nghiệm quý báu
cũng như là kỹ năng sống ngoài thực tế.
Em xin chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Kỹ Thuật và Công Nghệ trường đại
học Mở Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức và dạy dỗ
em trong suốt quá trình ngồi trên ghế nhà trường.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS. Dương Hồng Thẩm, người đã tận
tình hướng dẫn và chỉ bảo cho em trong suốt quá trình làm đồ án, trong những thời điểm khó
khăn do thời gian eo hẹp và kiến thức còn hạn chế chính thầy là người đã động viên và định
hướng cho em để em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất.
Xin cảm ơn những người bạn cùng làm đồ án với em, những người bạn lớp XD06A đã
giúp đỡ và chỉ bảo cho em những chỗ còn vướng mắc.
Em xin gởi lời cảm ơn đến cán bộ và nhân viên Công ty cổ Phần tư vấn thiết kế và xây
dựng TA, đó là những người đã giúp em có được các bản vẽ kiến trúc
Lời cuối cùng xin gửi lời cảm ơn thiêng liêng đến bố mẹ và gia đình, chỗ dựa vật chất
và tinh thần cho em trong suốt quãng thời gian học xa nhà.
Vì thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình làm chắc chắn không
thể tránh khỏi những sai lầm và thiếu sót. Kính mong sự chỉ bảo của thầy cô và đóng góp ý
kiến của các bạn để em hoàn chỉnh kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, tháng: 03năm 2011
Người thực hiện
TRƯƠNG QUANG HẬU
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 3
MỤC LỤC
LỜI NỐI ĐẦU 1
LỜI CẢM ƠN 2
MỤC LỤC 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
7
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
8
PHẦN I :KIẾN TRÚC
9
CHƯƠNG 1:KHÁI QUÁT VỀ DỰ ÁN
“CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG”
10
CHƯƠNG 2: VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH
10
2.1VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH:
10
2.2ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
10
2.3.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH:
11
CHƯƠNG 3: QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CÔNG TRÌNH
11
CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:
12
4.1.BỐ TRÍ MẶT BẰNG
12
4.2.THIẾT KẾ CÁC MẶT BẰNG
12
4.3.THIẾT KẾ MẶT ĐỨNG
13
CHƯƠNG 5 : GIẢI PHÁP KĨ THUẬT KHÁC
13
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÁC CHI TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT
14
6.1.HỆ SỐ MẬT ĐỘ XÂY DỰNG(K
0
)
14
6.2.HỆ SỐ SỬ DỤNG ĐẤT:(H
SD
)
14
PHẦN II : KẾT CẤU
15
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
16
1.1.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
16
1.2.LỰA CHỌN VẬT LIỆU
19
1.3.KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU: 20
1.4TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
21
1.5.SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO HỆ KHUNG-LÕI
21
1.5.1Chọn sơ bộ kích thước cột: 22
1.5.2.Chọn sơ bộ kích thước dầm 23
1.5.3.Chọn sơ bộ kích thước của vách 23
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH THIẾT KẾ SÀN PHẢNG LẦU 5
26
2.1.MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
26
2.2.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN
26
2.3.XÁC ĐINH TẢI TRỌNG
26
2.4.TÍNH TOÁN SÀN KHÔNG DẦM
29
2.4.1.Sơ đồ tính 39
2.4.2.Xác định nội lực 30
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 4
2.5.TÍNH CỐT THÉP
33
2.6.KIỄM TRA ĐỘ VÕNG SÀN
36
2.7.KIỂM TRA XUYÊN THỦNG
36
2.8.BỐ TRÍ THÉP
36
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH
37
3.1.XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
37
3.2XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
38
3.3.TÍNH BẢN THANG VÀ CHIẾU NGHỈ
40
3.3.1.Tính toán bản thang và chiếu nghỉ S
1
40
3.3.2Tính toán bản thang và chiếu nghỉ S
2
42
3.4.TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ
44
3.5.BỐ TRÍ CỐT THÉP
45
CHƯƠNG 4: TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN & KHAI TRIỂN KHUNG TRỤC 1 47
4.1.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH
47
4.1.1Tải trọng thẳng đứng 47
4.1.2.Tải trọng ngang 49
4.1.3. Xác định nội lực của kết cấu 62
4.2.TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 1
76
4.2.1.Tinh toán dầm khung trục 1 77
4.2.2.Tính toán cột khung trục 1 86
4.3.THIẾT KẾ VÁCH CỨNG
94
4.3.1.Nhận xét 94
4.3.2.Các giả thuyết cơ bản 94
4.3.3.Các bước tính toán 94
4.3.4.Tính cốt thép cho vách P3 96
4.3.4.1 Vật liệu sử dụng 96
4.3.4.2.Nội lực dùng tính toán cốt thép 96
4.3.4.3.Tính toán cốt thép 97
4.3.4.4.Bố trí cốt thép 102
CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 1
103
5.1.KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
103
5.1.1.Cấu tạo địa tầng 103
5.1.2.Đánh giá các chỉ tiêu vật lý của nền đất 105
5.1.3.Đánh giá chỉ tiêu cơ lý của nền đất 106
5.1.4.Đánh giá lựa chọn lớp đất chịu lực 107
5.2.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 107
5.3.THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI
108
5.3.1.Các giả thiết tính toán 108
5.3.2.Xác định tải trọng 109
5.3.3Chọn kích thước và tính sức chiệu tải cho cọc thứ nhất 109
5.3.4.Chọn kích thước và tính sức chiu tải cho cọc thứ hai 115
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 5
5.3.5.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng 120
5.3.6.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 121
5.3.6.1.Kiểm tra mong M1 121
5.3.6.2.Kiểm tra mong M2 123
5.3.6.3.Kiểm tra mong M4 125
5.3.6.4.Kiểm tra mong M5 127
5.3.7.Kiểm tra cường dộ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 128
5.3.7.1.Kiểm tra cho móng M1 128
5.3.7.2.Kiểm tra móng M2 130
5.3.7.3.Kiểm tra mong M4 132
5.3.7.4.Kiểm tra mong M5 133
5.3.8.Tính toán độ lún của móng 135
5.3.8.1.Tính toán độ lún của móng M1 135
5.3.8.2.Tính toán độ lún của móng M2 135
5.3.8.3.Tính toán độ lún của móng M4 136
5.3.8.4.Tính toán độ lún của móng M5 137
5.3.9.Tính toán kết cấu của móng 137
5.3.9.1.Tính toán kết cấu của móng M1 137
5.3.9.2.Tính toán kết cấu của móng M2 139
5.3.9.3.Tính toán kết cấu của móng M4 142
5.3.9.4.Tính toán kết cấu của móng M5 144
CHƯƠNG 6:PHƯƠNG ÁN CỌC BARRET
146
6.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC BARRET
146
6.2.THIẾT KẾ MÓNG
146
6.2.1.Chọn chiều sâu chôn móng, Chọn kích thước cọc 146
6.2.2.Tính toán sức chịu tải của cọc đơn cọc 150
6.2.2.1.Loại cọc thứ nhất(4500x800) 150
6.2.2.2.Loại cọc thứ hai (2500x800) 153
6.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng 157
6.2.3.1.Xác định số lượng cọc trong móng. 157
6.2.3.2.Bố trí cọc trong móng 157
6.2.4.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 158
6.2.4.1.Kiểm tra mong M6 158
6.2.4.2.Kiểm tra mong M5 160
6.2.5. Kiểm tra cường dộ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 161
6.2.5.1. Kiểm tra cường dộ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc M6 161
6.2.5.2. Kiểm tra cường dộ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc M5 163
6.2.6.Tính toán độ lún của móng 164
6.2.6.1.Tính toán độ lún của móng M6 164
6.2.6.2.Tính toán độ lún của móng M5 167
6.2.7.Tính toán cốt thép cho móng 169
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 6
6.2.7.1.Tính toán cốt thép cho móng M6 169
6.2.7.2.Tính toán cốt thép cho móng M5 169
CHƯƠNG 7:SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
171
7.1. THỐNG KÊ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOANG NHỒI
171
7.1.1. Khối lượng đất đào 171
7.1.2 .Khối lượng bêtông 171
7.1.3 Khối lượng cốt thép 171
7.2. THỐNG KÊ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BARRET
172
7.2.1 Khối lượng đất đào 172
7.2.2 .Khối lượng bêtông 172
7.2.3. Khối lượng cốt thép 173
7.3. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
174
CHƯƠNG 8:THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY 175
8.1 Giới thiệu sơ bộ về tường vây 175
8.2 Thiết kế tường vây 175
8.3.Xác định sơ đồ tính 175
8.4 .Tính toán tải trọng v nội lực 176
8.4.1. Tính áp lực chủ động tác dụng lên tường 176
8.4.2 .Tính áp lực nước ngầm 177
8.4.3. Tính áp lực bi động trước tường 177
8.4.4 .Tính mô men thân tường 177
8.5. Tính toán cốt thép chịu lực cho tường 178
PHẦN III: THI CÔNG
180
CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KHÁI QUÁT CÔNG TRÌNH 181
1.1.ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH:
181
1.2.CÁC ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG
181
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ BPKT THI CÔNG PHẦN NGẦM
182
2.1.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIÁI PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM
182
2.2.THI CÔNG TƯỜNG BARRETTE
186
2.2.1Chọn kích thước sơ bộ cho tường Barrette 186
2.2.2.Quy trình công nghệ thi công cọc Barrette. 187
2.2.3.Thi công tường Barrette 188
2.2.4.Tính toán khối lượng công tác thi công tường barrette 195
TÀI LIỆU THAM KHẢO
197
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 7
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 8
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 9
CHƯƠNG 3.
Nhiệm vụ:
-Thiết kế mặt bằng tổng thể
-Thiết kế các mặt bằng tầng.
-Thiết kế 1 mặt cắt.
-Thiết kế 2 mặt đứng
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 10
CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ DỰ ÁN “CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN
LUÔNG”
Trong nhiều năm qua, nhà ở là một trong những vấn đề kinh tế – xã hội quan trọng.
Đặc biệt, tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về nhà ở đang là vấn đề rất bức thiết của người
dân. Với dân số trên 8 triệu người, việc đáp ứng được quỹ nhà ở cho toàn bộ dân cư đô thị
không phải là việc đơn giản.
Trước tình hình đó, cần thiết phải có biện pháp khắc phục, một mặt hạn chế sự gia tăng dân
số, đặc biệt là gia tăng dân số cơ học, một mặt phải tổ chức tái cấu trúc và tái bố trí dân cư
hợp lý, đi đôi với việc cải tạo xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật để đáp ứng được nhu cầu
của xã hội.
Vì vậy, việc đầu tư xây dựng nhà ở, đặc biệt là xây dựng các cao ốc kết hợp giữa các
khu thương mại, dịch vụ và căn hộ cao cấp là một trong những định hướng đầu tư đúng đắn
nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dân, đặc biệt là bộ phận người có thu nhập cao. Mặt
khác việc xây dựng các cao ốc sẽ giải quyết vấn đề tiết kiệm quỹ đất và góp phần thay đổi
cảnh quan đô thị cho Thành phố Hồ Chí Minh.
Với những mục tiêu trên, “CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG” được
chủ đầu tư là “ Công ty xây lấp dầu khí” đặt nhiều kì vọng sẽ đáp ứng nhu cầu xã hội và mang
lại nhiều lợi nhuận cho công ty.
CHƯƠNG 2
VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH
2.1VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH:
Chung cư tọa lạc tại tại241/1/25C NGUYỄN VĂN LUÔNG phường 11, quận 6, thành
phố Hồ Chí Minh.từ lâu nổi tiếng là một trong những khu vực tập trung dân cư nổi tiếng của
vùng. Khu đất quy hoạch có diện tích khoảng 800m
2
2.2ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
Khu vực quận 6 có điều kiện tự nhiên tương tự với điều kiện tự nhiên TPHCM
- Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có nhiệt độ cao đều trong
năm. Có hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô, mùa khô kéo dài tư tháng 12 đến
tháng 4, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11.
- Lượng mưa cao, bình quân/năm 1,949mm, năm cao nhất 2,718mm (năm 2908)
và năm nhỏ nhất 1,392mm (năm 1958).
- Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140/kcal/cm2/năm.
- Độ ẩm không khí tương đối:
+ Độ ẩm bình quân/năm khoảng 80,82%;
+ Độ ẩm thấp nhất vào mùa khô khoảng 71,7% và mức thấp tuyệt đối xuống
tới khoảng 20%;
+ Độ ẩm cao nhất vào mùa mưa khoảng 86,8% và có trị số cao tuyệt đối tới
khoảng 100% Số giờ nắng trung bình: 6-8 giờ/ngày.
- Tổng lượng bốc hơi/năm: 1,114 ml.
- Hướng gió chủ đạo theo mùa:
+ Mùa mưa: Gió Tây Nam
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 11
+ Mùa khô: Gió Đông Nam;
+ Tốc độ gió trung bình:2m/s,
2.3.ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
2.3.1.Đặc điểm địa hình
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và
đồng bằng sông Cửu Long. Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ
Ðông sang Tây. Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình
Vùng cao nằm ở phía Bắc - Ðông Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi,
đông bắc quận Thủ Ðức và quận 9), dạng địa hình lượn sóng,độ cao trung bình 10-25 m và
xen kẽ có những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, như đồi Long Bình (quận 9).
Vùng thấp trũng ở phía Nam-Tây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc các quận 7; 8; 9
và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ). Vùng này có độ cao trung bình trên dưới 1m và
cao nhất 2m, thấp nhất 0,5m.
Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ,
một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóoc Môn. Vùng này có độ cao
trung bình 5-10m.
Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh không phức tạp, song cũng khá đa dạng,
có điều kiện để phát triển nhiều mặt.
Địa hình bằng phẳng, thuận lợi cho việc xây dựng công trình.
2.3.2.Cấu tạo địa tầng:
Theo kết quả khảo sát thì nền đất gồm các lớp đất khác nhau. Độ dốc các lớp nhỏ, nên gần
đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa
chất.
Dựa theo quy mô công trình và đặc điểm sơ bộ về tình hình địa chất ta có thể thiết kế móng
sâu đặt vào tầng đất cát thô rất chặt.
CHƯƠNG 3
QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CÔNG TRÌNH
Tổng diện tích mặt bằng quy hoạch xây dựng là 1000m
2
, diện tích mặt bằng xây dựng
là 440m
2
còn lại là diện tích dành cho cây xanh, khuôn viên,giao thông nội bộ
Công trình có kết cấu 1 tầng hầm và 15 tầng lầu. Tổng diện tích mặt bằng dùng cho
thuê khoảng 37000m
2
được phân chia chức năng như sau:
+ Tầng hầm 1: Bố trí các bãi giữ xe và các phòng kĩ thuật điện-nước, phòng máy
biến thế, bể nước sinh hoạt, PCCC, bể chứa nước thải.
+ Tầng trệt: Cho thuê mặt bằng kinh doanh siêu thị và các dịch vụ nhà trẻ , phong
sinh hoạt công đồng
+ Tầng kĩ thuật: Chuyển hình thức chịu lực và các hệ thông đường ống KT.
+ Lầu 1-15: Căn hộ cao cấp.
+ Tầng thượng:Bố trí các hệ thống kĩ thuật để vận hành công trình.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 12
CHƯƠNG 4
GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
4.1.BỐ TRÍ MẶT BẰNG
Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn
quy phạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phải căn cứ
vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để có phân khu chức
năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt, phải đảm bảo tính khoa học
và thẩm mỹ. Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy,
chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh.
Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận
đễ dàng với công trình. Cộng thêm đài phun nước để tạo nên vẻ đẹo và nét sang trọng cho
công trình.
Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công
cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình. Tại các nút giao nhau giữa đường nội bộ và
đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo.
Bao quanh công trình là các đường vành đai và các khoảng sân rộng, đảm bảo xe cho việc xe
cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố.
4.2THIẾT KẾ CÁC MẶT BẰNG
4.2.1.Tầng hầm :
Bố trí các phòng kĩ thuật điện-nước, phòng máy biến thế PCCC, bể chứa nước
thải…diện tích 140m
3
Bãi giữ xe bố trí xen giữa các lưới cột…diện tích ~ 300m
2
Giao thông:
+Theo phương ngang: xen kẻ giữa các lưới cột
+ Theo phương đứng: gốm 2cầu thang bộ, 2 lồng thang máy và 1 ram dốc.
4.2.2Tầng trệt:
Bố trí bàn lễ tân, café, dịch vụ khác…
Giao thông:
+Theo phương ngang: xen kẻ giữa các lưới cột
+ Theo phương đứng: gốm 6cầu thang bộ, 2 lồng thang máy.
4.2.3Lầu 1-15
Bố trí các căn hộ cho thuê gồm 4 loại khác nhau tùy theo nhu cầu của khách hàng.
Số lượng và diện tích mỗi căn hộ trên 1 tầng như sau:
+Căn hộ loại A: SL: 2 căn, DT: 70m
2
+Căn hộ loại B: SL: 2 căn, DT: 55m
2
+Căn hộ loại C: SL: 2 căn, DT: 52m
2
Giao thông:
+Theo phương ngang: xen kẻ giữa các lưới cột
+ Theo phương đứng: 2 thang bộ và 2 lồng thang máy.
4.2.4Tầng thượng:
Bố trí các hệ thống kĩ thuật để vận hành công trình và bể nước mái.
4.3.THIẾT KẾ MẶT ĐỨNG
Lựa chọn chiều cao tầng phù hợp với công năng và tiết kiệm tối đa vật liệu và khối
tích cần điều hòa không khí. Chiều cao các tầng cụ thể như sau:
+Tầng hầm : 2.5m
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 13
+Tầng trệt: 3.8m
+Tầng 1-15: 3 m
+Sân thượng : 2.6m
+Tầng kĩ thuật: 3.4m
Hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại tạo nên từ các khối lớn kết
hợp với kính và sơn màu tạo nên sự hoành tráng của công trình.
Bao quanh công trình là hệ thống tường kính tầng trệt nhằm tạo ra không gian
thoáng đãng cho việc kinh doanh, từ lầu 1 đến lầu 15 bố trí các cửa kính xen kẻ các mảng
tường không chỉ cung cấp đủ ánh sáng mà còn tạo ra sự riêng tư cần thiết của mỗi căn hộ.
Chính vì điều này tạo cho công trình có một dáng vẻ kiến trúc rất hiện đại, thể hiện được sự
sang trọng và hoành tráng. Đồng thời với các góc lồi lõm trên mặt bằng kiến trúc tạo cho công
trình có một hình khối không đơn điệu.
CHƯƠNG 5
GIẢI PHÁP KĨ THUẬT KHÁC
5.1.THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG TƯ NHIÊN
5.1.1.Thông gió:
Kết hợp giữa hệ thống điều hoà không khí và thông gió tự nhiên. Gió tự nhiên được
lấy bằng hệ thống cửa sổ, các khoảng trống được bố trí ở các mặt của công trình. Ngoài ra, để
tăng thêm độ thông thoáng tự nhiên cho công trình, ta sử dụng biện pháp thông tầng, nên có
thể đáp ứng tốt cho các căn hộ khi mà chiều dài công trình tương đối lớn.
5.1.2.Chiếu sáng :
Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp kính.
Với giải pháp thông tầng ánh sáng có thể được lấy từ bên trên khi ta bố trí vòm kính bên
trên lỗ thông tầng.
5.2.HỆ THỐNG ĐIỆN
Sử dụng mạng điện quốc gia thống qua hệ thống đường dây và máy phát điện dự
phòng. Việc thiết kế phải tuân theo qui phạm thiết kế hiện hành, chú ý đến nguồn dự trữ cho
việc phát triển và mở rộng. Hệ thống đường dây điện được chôn ngầm trong tường có hộp
nối, phần qua đường được chôn trong ống thép.
5.3.HỆ THỐNG NƯỚC
5.3.1.Cấp nước
Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của công
trình. Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được thực hiện hoàn toàn
tự động. Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vị trí lấy nước cần thiết.
5.3.2.Thoát nước:
Nước mưa trên mái công trình, ban công, nước thải sinh hoạt được thu vào các ống thu
nước và đưa vào bể xử lý nước thải. Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát
nước của thành phố.
5.4.PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ
5.4.1.Hệ thống báo cháy:
Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng của
mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy
phòng quản lý nhận được tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 14
5.4.2.Hệ thống chữa cháy:
Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan khác
(bao gồm các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy). Tất cả các tầng đều đặt
các bình CO
2
, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông.
5.5.THU GOM VÀ XỬ LÝ RÁC
Rác thải ở mỗi tầng sẽ được thu gom và đưa xuống tầng kĩ thuật, tầng hầm bằng ống
thu rác. Rác thải được xử lí mỗi ngày.
5.6.GIẢI PHÁP HOÀN THIỆN
Vật liệu hoàn thiện sử dụng các loại vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng sử
dụng lâu dài. Nền lát gạch Ceramic. Tường được quét sơn chống thấm.
Các khu phòng vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao 2m .
Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuật cao, màu sắc
trang nhã trong sáng tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi.
Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm.
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN CÁC CHI TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT
6.1.HỆ SỐ MẬT ĐỘ XÂY DỰNG(K
0
)
Hệ số mật độ xây dựng (K
0
)là tỷ số diện tích xây dựng công trình trên diện tích lô đất
(%) trong đó diện tích xây dựng công trình tính theo hình chiếu mặt bằng mái công trình
K
0
= S
XD
/S
TT
.100% = 44000/800= 55%
Trong đó: S
XD
= 440m
2
là diện tích xây dựng công trình theo hình chiếu mặt bằng mái
công trình.
S
TT
= 800m
2
là diện tích tổng thể lô đất.
6.2.HỆ SỐ SỬ DỤNG ĐẤT:(H
SD
)
H
SD
là tỉ số của tổng diện tích sàn toàn công trình trên diện tích lô đất.
H
SD
= S
S
/S
TT
= 6600/800= 8.25
Trong đó: S
S
≈
6600 m
2
là tổng diện tích sàn toàn công trình không bao gồm diện tích
sàn tầng hầm và mái.
Theo TCXDVN 323-2004 thì mật độ xây dựng là không vượt quá 40% và hệ số sử
dụng đất không vượt quá 5). Tuy nhiên trong điều kiện của TP HCM, với nhu cầu người dân
và giá cả đất đai rất đắt đỏ thì yêu cầu trên rất khó phù hợp.
Với Phú Thọ Plaza thì các hệ số trên là có thể chấp nhận được
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 15
GVHD: TS DƯƠNG HÔNG THẨM
SVTH: TRƯƠNG QUANG HẬU
Nhiệm vụ
-Thiết kế sàn phảng bê tông cốt thép lầu 5
-Thiết kế cầu thang bộ.
-Tính khung không gian, triển khai cấu kiện trục: 1,B
-Thiết kế móng cho cột khung trục 1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 16
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
1.1.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
1.1.1.Phân tích các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng
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 hộp (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.
Phân tích một số hệ kết cấu để chọn hình thức chịu lực cho công trình.
a.Hệ khung
Hệ khung được cấu thành bởi các cấu kiện dạng thanh(cột,dầm) liên kết cứng với nhua
tại nút.
Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu
kiến trúc khác nhau.
Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu uốn ngang kém nên hạn chế sử dụng
khi chiều cao nhà h > 40m.
b.Hệ khung vách
Phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng.
Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như vừa có
thể lắp ghép vừa đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép.
Vách cứng tiếp thu tải trọng ngang đước đổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi
công sau hoặc trước.
Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với kết cấu cao đến 40 tầng.
c.Hệ khung lõi
Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên.
Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian.
Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật nhà cao
tầng.
Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn
giản.
d.Hệ lõi hộp
Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng, được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có
cửa.
Hệ lõi hộp chỉ phù hợp với các nhà rất cao.
1.1.2.Lựa chọn giải pháp kết cấu và bố trí hệ chịu lực công trình
Dựa vào các phân tích như ở trên và đặc tính cụ thể của công trình ta chọn hệ khung lõi
làm hệ chịu lực chính của công trình.
Phần lõi của kết cấu là bộ phận chịu tải trọng ngang chủ yếu, nó được dùng để bố trí
thang máy, cầu thang bộ và các hệ thống kĩ thật của công trình. Hệ sàn đóng vai trò liên kết
giữa lõi và hệ cột trung gian nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ kết cấu.
a.Bố trí mặt bằng kết cấu:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 17
Bố trí mặt bằng kết cấu phù hợp với yêu cầu kiến trúc và yêu cầu kháng chấn cho
công trình.
● Về độ cứng ngang và sự phân bố khối lượng, nhà gần đối sứng trong mặt
phẳng theo hai trục vuông góc.
●Hình dạng mặt bằng gọn. Mỗi sàn được giưới hạn bằng một đa giác lồi.
●Độ mảnh của mặt bằng nhà: (λ
h2-Tr
=1,06; λ
L1-L4
= 1,08; λ
TKT-M
=1.19)<4.
b.Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng:
Bố trí các khung chịu lực:
Bố trí hệ khung chịu lực có độ siêu tĩnh cao.
Đối xứng về mặt hình học và khối lượng.
Tránh có sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu(thông tầng, giảm cột, cột hẫng, dạng
sàn giật cấp), kết cấu sẽ gặp bất lợi dưới tác dụng của tải trọng động.
c.Bố trí hệ lõi cứng:
Hệ lõi cứng bố trí đối xứng tại tâm hình học,xuyên suốt từ móng đến mái.
Khu vực tầng trệt đến lầu 4 bố trí thêm các lõi ở góc để độ cứng cho công trình.
1.1.3.Phân tích và lựa chọn hệ sàn chịu lực
Trong hệ khung lõi thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết
cấu. Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ lõi và hệ cột đảm bảo sự làm việc
đồng thời của lõi và cột. Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng
vào hệ khung và lõi.
Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng công trình, ta xét các
phương án sàn sau:
a.Hệ sàn sườn.
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
♦Ưu điểm:
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.
Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp
b.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 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 cần chiều
cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn
c.Hệ sàn không dầm
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 18
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách.
♦Ưu điểm:
Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
Tiết kiệm được không gian sử dụng. Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa.
Dễ phân chia không gian.
Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải
mất công gia công cốt pha, cốt thép dầm, việc lắp dựng ván khuôn và cốt 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 có 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.
d.Hệ sàn sườn ứng lực trước
♦Ưu điểm:
Có khả năng chịu uốn tốt hơn do đó độ cứng lớn hơn và độ võng, biến dạng nhỏ hơn
bê tông cốt thép thường.
Trọng lượng riêng nhỏ hơn so với bê tông cốt thép thường nên đóng vai trò giảm tải
trọng và chi phí cho móng đặc biệt là đối với các công trình cao tầng.
Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt.
Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động.
Cho phép tháo coffa sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến
độ.
♦Nhược điểm:
Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép tuy nhiên do phải dùng bêtông và cốt thép cường
độ cao, neo…nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn.
Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm
Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính
toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông ứng lực trước dầm sàn thông thường.
Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo, có tác dụng neo cáp
tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình.
e.Kết luận:
Dựa vào đặc điểm của công trình là bước cột tương đối lớn nên ta chọn phương án hệ
sàn sườn ứng lực trước kết hợp với việc sử dụng hệ dầm bẹt có có ưu nhược điểm như sau:
♦Ưu điểm:
Tăng chiều cao thông thủy của tầng, tăng vẻ đẹp kiến trúc và thẩm mỹ của công trình.
Thi công lắp ráp ván khuôn đơn giản, tiết kiệm nhân công.
Có thể mở rộng bước cột của kết cấu.
Giảm bề rộng thông thủy của hai dầm nên sẽ giảm chiều dài tính toán của sàn.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 19
♦Nhược điểm:
Không tiết kiệm vật liệu vì làm giảm chiều cao làm việc của tiết diện.
Độ cứng của dầm không cao.
Lực cắt quanh cột lớn.
Độ võng của dầm là khá lớn.
Do đó việc dùng kết hợp sàn ứng lực trước với dầm bẹt sẽ giảm nhược điểm của đầm
bẹt và tăng hiệu quả của dầm bẹt đối với hệ kết cấu.
1.2.LỰA CHỌN VẬT LIỆU
1.2.1.Yêu cầu về vật liệu trong nhà cao tầng
Vật liệu tận dụng được nguồn vật liệu tại địa phương, nơi công trình được xây dựng ,
có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng.
Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.
Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính
năng chịu lực thấp.
Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại
(động đất, gió bão).
Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp
lại không bị tách rời các bộ phận công trình.
Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều
kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng
ngang do lực quán tính.
1.2.2.Chọn vật liệu sử dụng cho công trình
a.Bêtông(TCXDVN 356:2005)
Bêtông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60.
Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu ta chọn bêtông phần
thân và đài cọc cấp độ bền B30 có các số liệu kĩ thuật như sau:
●Cường độ chịu nén tính toán:R
b
= 17(MPa)
●Cường độ chịu kéo tính toán:R
bt
= 1.2(MPa)
●Module đàn hồi ban đầu: E
b
= 32500(MPa)
Bê tông cọc cấp độ bền B20:
●Cường độ chịu nén tính toán:R
b
= 11,5(MPa)
●Cường độ chịu kéo tính toán:R
bt
= 0,9(MPa)
●Module đàn hồi ban đầu: E
b
= 27000(MPa)
b.Cốt thép(TCXDVN 356:2005)
Đối với cốt thép Φ ≤ 8(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:
●Cường độ chịu kéo tính toán: R
s
= 225(MPa)
●Cường độ chịu nén tính toán: R
sc
= 225(MPa)
●Cường độ chịu kéo(cốt ngang) tính toán: R
sw
= 175(MPa)
●Module đàn hồi: E
s
= 210000(MPa)
Đối với cốt thép Φ > 8(mm) dùng cốt khung, đài cọc và cọc loại AII:
●Cường độ chịu kéo tính toán: R
s
= 280(MPa)
●Cường độ chịu nén tính toán: R
sc
= 280(MPa)
●Cường độ chịu kéo(cốt ngang) tính toán: R
sw
= 225(MPa)
●Module đàn hồi: E
s
= 210000(MPa)
Đối với cốt thép Φ ≥ 10(mm) dùng cốt thép sàn loại AIII:
●Cường độ chịu kéo tính toán: R
s
= 365(MPa)
●Cường độ chịu nén tính toán: R
sc
= 365(MPa)
●Module đàn hồi: E
s
= 190000(MPa)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 20
c.Vật liệu khác:
Gạch: Loại đặc: γ = 18(kN/m
3
), loại rỗng: γ = 15(kN/m
3
)
Gạch lát nền Ceramic: γ = 22(kN/m
3
)
Vữa xây: γ = 16(kN/m
3
)
1.3.KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU
1.3.1.Mô hình tính toán
Hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, và phần mềm phân tích tính
toán kết cấu đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán
công trình. Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế
bằng khuynh hướng tổng quát hoá. Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một
trở ngại nữa. Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét
tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không
gian. Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng
mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát
với thực tế hơn.
1.3.2.Các giả thiết tính toán nhà cao tầng
Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với
các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn. Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn)
lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong).
Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế tiếp.
Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau.
Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài
Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.
1.3.3.Tải trọng tác dụng lên công trình
a.Tải trọng đứng
Trọng lượng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn, lên mái.
Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn, các thiết bị đều qui về tải
trọng phân bố đều trên diện tích ô sàn.
Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường xây trên dầm qui về thành phân
bố đều trên dầm
b.Tải trọng ngang
Tải trọng gió tính theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995. Gồm gió
tĩnh, và do chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên đến mái là 80,5m > 40m. Nên căn cứ
vào tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải trọng gió.
Tải trọng động đất theo tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu tải trọng động đất TCXDVN
375:2006
Tải trọng ngang được phân phối theo độ cứng ngang của từng tầng.
1.3.4.Phương pháp tính toán xác định nội lực
Hiện nay có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô
hình sau:
a.Mô hình liên tục thuần tuý:
Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn
bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết
được hệ có nhiều ẩn. Đó chính là giới hạn của mô hình này.
b.Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối):
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 21
Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với
nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài
toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng
phương pháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
c.Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn):
Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những
điều kiện tương thích về lực và chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của
máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho
việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE, ETABS, SAP, STAAD
Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ
biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm phân
tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP, STAAD…dựa trên cơ sở phương pháp tính
toán này.
1.3.5.Lựa chọn công cụ tính toán
a.Phần mềm SAFE v8
Là phần mềm chuyên dùng để phân tích, tính toán nội lực cho các loại sàn, đặc biệt
so với các version trước đây trong version12 này phần mềm hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phân
tích tính toán sàn bêtông cốt thép ứng suất trước.
b.Phần mềm ETABS v9.4.0
Dùng để giải phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá trị dao động,
kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất.
Do ETABS là phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên việc
nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác.
c.Phần mềm Microsoft Office 2003
Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm SAFE, ETABS xuất sang, tổ hợp nội lực và
tính toán tải trọng, tính toán cốt thép và trính bày các thuyết minh tính toán.
1.4TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ:
TCVN 2737:1995-Tải trọng và tác động
TCXD 229:1999-Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
2737:1995
TCXDVN 356:2005-Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép
ACI 318-08 Tiêu chuẩn bêtông Hoa Kỳ
TCXD 198:1997-Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu BTCT toàn khối
TCXD 205:1998-Tiêu chuẩn thiết kế Móng cọc
TCXD 195:1997-Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi
TCXDVN 305:2004-Bê tông khối lớn-Quy phạm thi công và nghiệm thu.
1.5.SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO HỆ KHUNG-LÕI
1.5.1Chọn sơ bộ kích thước cột:
a.Diện tích sơ bộ:
b
R
kN
A =
Trong đó:
+R
b
:cường độ chịu nén tính toán của bê tông
+K: hệ số phụ thuộc vào nhiệm vụ thiết kế, thường thì k= 1,2-1,4,chọn k = 1,3
+N:lực nén sơ bộ; N= q.F
xq
;
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 22
+F
xq
(m
2
) diện tích chịu tải của cột.
+q(kN/m
2
): tải trọng tương đương tính trên mỗi m
2
sàn; giá trị q lấy theo kinh
nghiệm thiết kế thường thì q = 11-13(kN/m
2
). Chọn q=12(kN/m
2
)
Bảng 1:Chọn sơ bộ tiết diện cột
Tầng Tên F(m
2
) N(kN) A(m
2
) Chọn tiết diện(mm) A
td
(m
2
)
Mái C1 79
1050
0.080294
600 x 500
0.3
↓ C2 115
1510
0.115471
500
x 500
0.25
Tầng 11 C3 160
2150
0.164412
600 x 500
0.3
C4 169
2230
0.170529
600 x 500
0.3
C5 85
1130
0.086412
600 x 500
0.3
C6 105
1380
0.105529
500 x 600
0.3
Tầng 5 C1 175
2100
0.1606
700
x
500
0.35
↓ C2 253
3036
0.2322
500
x
500
0.25
Tầng 10 C3 353
4236
0.3239
700 x 500
0.35
C4 373
4476
0.3423
700 x 500
0.35
C5 189
2268
0.1734
700 x 500
0.35
C6 231
2772
0.212
500 x 700
0.35
Tầng 4 C1 280 3360 0.2569 900 x 500
0.45
↓ C2 404
4848 0.3707
500 x 500
0.25
Hầm C3 568
6816 0.5212
1000 x 500
0.5
C4 596
7152 0.5469
1000 x 500
0.5
C5 302
3624 0.2771
900 x 500
0.45
C6 369
4428 0.3386
500 x 1000
0.5
Lưu ý: Đây chỉ là kích thước sơ bộ, kích thước hượp lý của tiết diện chỉ được xác định
và kiểm tra theo hàm lượng. Do đó sau khi tính toán và kiểm tra hàm lượng nếu thấy không
hợp lý thì chọn lại tiết diện, giải khung và tính toán cốt thép cho đến khi nào hợp lý.
b.Kiểm tra điều kiện ổn định cột:
0
0
λλ
≤=
b
l
Trong đó:
+λ
0
: độ mảnh giới hạn. Đối với cột nhà: λ
0
= 31
+b:kích thước cạnh nhỏ của tiết diện.
+l
0
:chiều dài tính toán của cột. l
0
= ψ.l
+l:kích thước hình học của cột
+ψ:hs phụ thuộc biến dạng của cột khi mất ổn định.Hệ khung thì ψ=
0,7.
Bảng 2:Độ mảnh tại tiết diện nguy hiểm nhất.
Tầng l(m) l
0
(m) b(m) λ
Hầm - Tầng 4 3.4 2.38 0.5 4.7
Tầng 5-Mái 3 2.1 0.5 4.2
Kết luận: Độ mảnh của cấu kiện đảm bảo
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 23
1.5.2.Chọn sơ bộ kích thước dầm:
Chọn chiều cao dầm cho khung chịu lực chính:
PHẦN I :
1
11 11
( ) ( ).9000
18 25 18 25
d
hl=÷ =÷
= (360-500)mm. Chọn h
d
= 450mm.
Để xác định chính xác bề rông dầm ta phải giải khung với nhiều tiết diện khác nhau sau đó
tìm ra giá trị phù hợp nhất. Sơ bộ chọn bề rông tiết diện dầm nhỏ hơn bề rộng của cột theo
phương vuông góc với nó để tăng mức độ thẩm mỹ và tạo điều kiện thuận lợi để thi công tại
vị trí liên kết dầm với cột.
1.5.3.Chọn sơ bộ kích thước của vách:
Chiều dày vách:
3000
(200; ) (200; ) (200;150)
20 20
t
h
t ≥= = mm
Chọn kích thước t= 300mm cho vách theo chu vi lõi cứng.
900040009000
22000
D
C
B
A
1
2
3
4
6400 7600 5800
B
4200
1800
1800
C2 C2
C1
C1
C3
C3
C4
C4
C6 C6
C5
C5
Hình 1:Mặt bằng cấu kiện tầng hầm
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 24
D500x450 D500x450
D500x450D500x450
D500x450D500x450D500x450
D500x450 D500x450
900040009000
22000
D
C
B
A
1
2
3
4
6400 7600 5800
4200
1800
1800
C2 C2
C1
C1
C3
C3
C4
C4
C6 C6
C5
C5
D500x450
D500x450
D500x450
Hình 2:Mặt bằng cấu kiện tầng trệt coste ± 0,000
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Dương Hồng Thẳm
SVTH : Trương Quang Hậu MSSV : 20661068 Trang 25
D500x450 D500x450
D500x450D500x450
D500x450D500x450D500x450
D500x450 D500x450
D200x300
D200x300
D200x300
D200x300
D200x300
900040009000
22000
D
C
B
A
1
2
3
4
6400 7600 5800
4200
1800
1800
C2 C2
C1
C1
C3
C3
C4
C4
C6 C6
C5
C5
D500x450
D500x450
D500x450
Hình 3:Mặt bằng cấu kiện từ tầng1-15