Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
LỜI MỞ ĐẦU
Tất cả các sinh viên trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, sau 5 năm học tập và
rèn luyện đều phải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là
một người kỹ sư xây dựng - đó là đồ án tốt nghiệp.
Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong
toàn trường phải thực hiện. Trong thời gian 15 tuần, với đề tài "Chung cư cao tầng
CT1A phục vụ di dân tái định cư", em có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc, thiết kế
phần kết cấu. Với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Trần Quang Hộ, em đã
hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Trong q trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại những kiến
thức mình đã học. Q trình ơn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử
dụng những kiến thức đã học vào công việc thiết kế xây dựng sau này.
Thời gian 5 năm học tại trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ đã kết thúc và sau
khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham
gia vào quá trình xây dựng đất nước. Tất cả những kiến thức đã học trong 5 năm, đặc
biệt là q trình ơn tập thơng qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt
đầu cơng việc của một kỹ sư thiết kế cơng trình trong tương lai. Những kiến thức đó có
được là nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại
học Kỹ Thuật Công Nghệ.
Em xin phép được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến nhà trường và tất cả các
thầy cô đã dạy dỗ em. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Trần
Quang Hộ- thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp em hồn thành đồ án tốt nghiệp này, tạo
cho em sự tự tin để làm một người kỹ sư xây dựng.
TPHCM, ngày 1/1/2011
Sinh viên: Phạm Thanh Song
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 1
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
PHẦN I
KIẾN TRÚC
(10%)
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TRẦN QUANG HỘ
Nhiệm vụ : Vẽ các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt của cơng trình
Bản vẽ kèm theo :
- 01 bản vẽ mặt bằng tầng hầm – tầng 1 (KT- 01).
- 01 bản vẽ mặt bằng tầng điển hình tầng mái (KT- 02).
- 01 bản vẽ mặt đứng chính + mặt cắt dọc (KT- 03).
- 01 bản vẽ mặt đứng bên + mặt cắt ngang (KT- 04).
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 2
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
1.Giới thiệu về cơng trình
1.1. Tên cơng trình:
Nhà ở chung cư cao tầng CT1A – Mỹ Đình
1.2. Quy mơ xây dựng:
Cơng trình được xây dựng với tổng diện tích sàn là 1224 m2, được xây trên khu
đất có diện tích 2335 m2, nhằm phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt cho 126 căn hộ tương
ứng khoảng 750 người dân.
1.3. Địa điểm xây dựng:
Cơng trình được xây dựng tại khu đơ thị mới Mỹ Đình
2. Các giải pháp:
2.1. Giải pháp kiến trúc.
2.1.1. Công năng sử dụng - Giải pháp mặt bằng:
Cơng trình được thiết kế bao gồm 8 tầng thân, 1 tầng hầm, và tầng mái, mặt bằng cơng
trình trải dài, tổng chiều cao phần thân là: 34.6 (m).
Tầng hầm: Cao 3m, có diện tích sàn là: 1224m2, dùng để xe. (Ơtơ con 4 chỗ, xe
máy, xe đạp, khơng để xe tải, xe ben những xe có chiều cao lớn)
Tầng 1 : Cao 4m, đặt kiốt, siêu thị và một số phòng kỹ thuật (trạm điện, thu
rác…), cụ thể như sau:
2 siêu thị (310m2 và 300m2)
4 Kiốt mỗi cái có diện tích 32m2
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 3
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Phòng thu rác được đặt ở tầng 1, cửa phịng thu rác được đi riêng khơng ảnh
hưởng đến xung quanh
Ngồi ra tầng 1 cịn đặt phịng kỹ thuật và phịng kỹ thuật điện
Tầng điển hình : Cao 3,4m bố trí 9 căn hộ chia thành 2 loại: 2 phòng ngủ và 3
phòng ngủ bao gồm:
6 căn hộ 3 phịng ngủ (108,5m2) trong đó mỗi căn hộ có: 3 phòng ngủ, 1 phòng
khách, 1 bếp, và 2 vệ sinh.
3 căn hộ 2 phịng ngủ (85m2) trong đó mỗi căn hộ có: 2 phịng ngủ, 1 khách, 1 bếp
và 1 vệ sinh.
Ngồi ra căn hộ nào cũng có ít nhất một ban công
Hố đổ rác được mỗi tầng một cửa được bố trí gần cầu thang, đổ rác xuống tầng 1
nơi đặt phịng thu rác
Tóm lại có tất cả: 24 phòng ngủ, 24 vệ sinh, 9 phòng khách, 9 bếp, 11 ban cơng ở
tầng điển hình
Tầng mái:
Lợp mái tơn độ dốc 15%, đặt 2 bể nước trên mái
Nước mưa được thu vào các cửa thu nước mái qua ống đứng dẫn xuống hệ thống
rãnh thoát nước tầng 1.
2.2. Giải pháp thơng gió, cấp nhiệt:
Cơng trình được đảm bảo thơng gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, cửa sổ có
kích thước, vị trí hợp lí.
Sử dụng hệ thống máy điều hồ.
Cơng trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảm
bảo yêu cầu thơng thống cho làm việc, nghỉ ngơi.
Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thơng gió.
2.3. Giải pháp giao thông:
Giao thông đứng: Gồm thang 2 thang máy và 2 thang bộ
Thang máy là phương tiện giao thông theo phương đứng của tồn cơng trình.
Cơng trình có 2 thang máy dân dụng được lắp vào 2 lồng thang máy phục vụ cho
tất cả các tầng.
Giao thơng ngang:
Bố trí 2 dãy hành lang trong thông với nhau xung quanh lõi (Thang máy)
2.4. Giải pháp phòng cháy chữa cháy:
Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy-chữa cháy cho
nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy – chữa cháy được trang bị
các thiết bị sau:
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 4
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước, bình xịt được bố trí ở các vị trí thích hợp của
từng tầng.
Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật.
Bể chứa nước chữa cháy.
Hệ thống báo cháy gồm : đầu báo khói, hệ thống báo động.
2.5. Về giải pháp cung cấp điện:
Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, cơng trình có trạm biến áp riêng,
ngồi ra cịn có máy phát điện dự phịng.
Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 – 40lux. Đối với các phịng phục vụ
nhu cầu giải trí, phịng đa năng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị
các thiết bị chiếu sáng cấp cao.
2.5.1. Phương thức cấp điện:
Tồn cơng trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho
việc đặt cáp điện ngoài vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên
trong công trình. Buồng phân phối này được bố trí ở tầng kĩ thuật.
Từ trạm biến thế ngồi cơng trình cấp điện cho buồng phân phối trong cơng trình
bằng cáp điện ngầm dưới đất. Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện các tầng, các
thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn.
Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng khối của
cơng trình, như vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong cơng trình.
Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị, phụ tải như: trạm bơm, điện cứu hoả tự
động, thang máy.
Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đường dây, từng khu vực, từng
phịng sử dụng điện.
2.6. Giải pháp cấp, thốt nước:
f1. Cấp nước
Nước cung cấp cho cơng trình được lấy từ nguồn nước thành phố.
f2. Thoát nước bẩn
Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt, được dẫn qua hệ thống đường ống thoát
nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thốt nước có sẵn của khu vực.
Hệ thống thoát nước trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nước nhanh, khơng bị tắc
nghẽn.
Bên trong cơng trình, hệ thống thốt nước bẩn được bố trí qua tất cả các phịng,
là những ống nhựa đứng đặt trong hộp kỹ thuật và đưa đến tầng kỹ thuật để thốt nước
ra ngồi cơng trình.
2.7. Giải pháp thu gom rác thải:
Mỗi tầng có một cửa thu gom rác thải bố trí gần cầu thang, rác thải theo hệ thống
ống dẫn đứng xuống tầng 1 là nơi đặt phòng thu rác thải.
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 5
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Tầng 1 đặt phòng thu rác thải có cửa riêng thơng ngay ra ngồi cơng trình nên
khơng ảnh hưởng đến mơi trường trong cơng trình và xe cộ đi vào lấy rác thuận tiện
2.8. Hệ thống thông tin - tín hiệu, dịch vụ ngân hàng:
Cơng trình được lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thơng tin, liên
lạc quốc tế, trong nước và có cả dịch vụ ngân hàng phục vụ quý khách.
Ở mỗi phòng đặt một máy điện thoại nội bộ để thuận tiện trong liên lạc.
Lắp đặt các hệ thống cứu hoả tự động như : còi báo động, hệ thống xịt khí
Cacbonic, các đường báo cứu ra trung tâm cứu hoả thành phố, các hệ thống thoát
hiểm.
2.9. Hệ thống chống sét và nối đất:
Hệ thống chống sét gồm: kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng
thép, cọc nối đất ,tất cả được thiết kế theo đúng qui phạm hiện hành.
Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có hệ
thống nối đất an tồn, hình thức tiếp đất : dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất.
3. Giải pháp kết cấu
3.1. Phần ngầm:
Do địa chất Hà Nội tương tối xấu, cơng trình cao tầng (15 tầng) nên chọn giải
pháp dùng móng cọc khoan nhồi.
Đây là cơng nghệ thường sử dụng hiện nay, địi hỏi cơng nghệ thi cơng và chi phí
lớn nhưng chúng có ưu điểm là có thể đạt đến chiều sâu hàng trăm mét, đường kính
cọc nhiều loại, có khả năng chịu tải lớn, khắc phục được tiếng ồn, chấn động ảnh
hưởng đến cơng trình xung quanh
3.2. Phần thân:
Căn cứ vào hình dáng kiến trúc, giải pháp mặt bằng, tình trạng địa chất của khu
vực xây dựng cơng trình, ta chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình như sau:
Sơ đồ kết cấu: Khung BTCT đổ toàn khối, kết hợp với lõi vách chịu tải trọng
ngang
3.3. Phần mái:
Chọn giải pháp mái tôn tạo dốc, độ dốc 15%
4. Đánh giá giải pháp kiến trúc, kết cấu trên quan điểm thi cơng
Do cơng trình được xây trên khu đất rộng rãi là khu đơ thị mới Mỹ Đình nên mặt
bằng kiến trúc được thiết kế thi công dễ dàng, giao thơng đi lại thuận tiện
Tuy mặt bằng có trải dài (54.6m) xong hiện nay với sự hỗ trợ của các thiết bị
máy móc thi cơng hiện đại như: cần trục tháp, máy bơm bê tông… cho nên việc thi
công không hề bị cản trở. Cho nên ta thấy kiến trúc hoàn toàn hợp lý
Về mặt kết cấu:
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 6
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Hiện nay công nghệ thi công bê tông cốt thép đổ tại chỗ đang rất thịnh hành tại
Việt Nam, đối với nhà cao tầng giải pháp kết cấu khung chịu lực kết hợp với lõi vách
chịu tải trọng ngang là hoàn toàn hợp lý
5. Điều kiện thi cơng:
5.1. Những điều kiện về địa hình, địa chất, thuỷ văn:
Cơng trình nằm tại Hà Nội nhiệt độ bình qn trong năm là 27oC, chênh lệch
nhiệt độ giữa tháng cao nhất và thấp nhất khá cao do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới
gió mùa, đây là khí hậu quyết định thời tiết của miền Bắc nói chung
Hai hướng gió chủ đạo là Đông Nam vào mùa hè và Đông Bắc vào mùa Đơng
Địa hình: Bằng phẳng, giao thơng thuận tiện
Địa chất: Cơng trình được xây dựng trong lưu vực sông Hồng (Hà Nội) nên nền
đất không tốt lắm, gồm nhiều lớp đất khác nhau, lớp cát, đá thô ở sâu
Thuỷ văn: Hà Nội là nơi có mạch nước mặt và nước ngầm khá phức tạp, mực
nước ngầm ở độ sâu -10m.
5.2. Điều kiện các nguồn cung ứng vật tư:
Vốn đầu tư được cấp theo từng giai đoạn thi công cơng trình .
Vật tư được cung cấp liên tục đầy đủ phụ thuộc vào giai đoạn thi công:
Bê tông cọc và đài cọc dùng bê tông B25 là bê tông thương phẩm của công ty
Vinaconex.
Bê tông dầm, sàn, cột: dùng bê tông thương phẩm B20 của công ty Vinaconex.
Thép: sử dụng thép Thái Nguyên loại I đảm bảo yêu cầu và có chứng nhận chất lượng
của nhà máy.
Dùng xi măng Hồng Thạch PC40 có chứng nhận chất lượng của nhà máy.
Đá, cát được xác định chất lượng theo TCVN.
Gạch lát, gạch lá nem dùng sản phẩm của công ty Hữu Hưng.
Khung Nhơm, cửa kính Singapo.
Điện dùng cho cơng trình gồm điện lấy từ mạng lưới điện thành phố và từ máy
phát dự trữ phòng sự cố. Điện được sử dụng để chạy máy, thi công và phục vụ cho
sinh hoạt của cán bộ công nhân viên.
Nước dùng cho sản xuất và sinh hoạt được lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố.
Nhân lực: được xem là đủ đáp ứng theo u cầu của tiến độ thi cơng.
Máy móc thi cơng gồm:
Máy đào đất.
Cẩu bánh xích.
Cần trục tháp.
Xe vận chuyển đất.
Đầm dùi, đầm bàn, máy bơm nước ngầm.
5.3. Điều kiện hạ tầng kỹ thuật, xử lý:
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 7
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Khu đơ thị mới Mỹ Đình tuy mới được xây dựng xong là một trong những trọng
điểm của quốc gia để phát triển thủ đô sau này nên đã được trang bị hệ thống cơ sở hạ
tầng kỹ thuật khá tốt, mạng lưới giao thông đi lại đã được mở rất thuận tiện
Điện, nước, trạm y tế, trường học cũng được quy hoạch tốt phục vụ cho một
lượng đông dân cư sinh sống.
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 8
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
PHẦN II
KẾT CẤU
(45%)
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TRẦN QUANG HỘ
Nhiệm vụ thiết kế:
- Thiết kế thép sàn tầng 5.
- Thiết kế thép cầu thang bộ trục 2-3
- Thiết kế thép khung trục 3.
- Thiết kế thép móng khung trục 3
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 9
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1.1. Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng:
Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn đề
chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng. Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên
quan đến vấn đề bố trí mặt bằng , hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị điện,
đường ống, yêu cầu về kỹ thuật thi cơng, tiến độ thi cơng, giá thành cơng trình…
Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là:
1.1.1. Tải trọng ngang:
Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu của thiết kế
kết cấu. Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hưởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có
thể bỏ qua. Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh
ra tăng lên rất nhanh.
Nếu xem cơng trình như một thanh cơng xơn ngàm cứng tại mặt đất thì mơ men
tỉ lệ thuận với bình phương chiều cao:
M=q.
H2
2
H2
M=q.
3
(Tải trọng phân bố đều)
(Tải trọng phân bố tam giác)
1.1.2. Chuyển vị ngang:
Dưới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trinh cao tầng cũng
là một vấn đề cần quan tâm. Cũng như trên, nếu xem cơng trình như một thanh cơng
xơn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc
4 của chiều cao.
H4
8EJ
(Tải trọng phân bố đều)
H4
D= 11q
120 EJ
(Tải trọng phân tam giác)
D= q
Chuyển vị ngang của cơng trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm
cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hưởng đến tiện nghi của người làm việc trong
cơng trình; làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu như cột, dầm,
tường, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật như các đường ống nước, đường điện...
Chính vì thế, khi thiết kế cơng trình nhà cao tầng không những chỉ quan tâm đến
cường độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của cơng trình
khi cơng trình chịu tải trọng ngang.
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 10
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
1.1.3. Trọng lượng bản thân:
Cơng trình càng cao, trọng lượng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu
lực. Trước hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dưới cùng làm cho
nội lực dọc trong cột tầng dưới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột,
vừa chiếm không gian sử dụng của tầng dưới, tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn
thì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăng chi phí
cho cơng trình. Mặt khác, nếu trọng lượng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các
tải trọng động như tải trọng gió động, tải trọng động đất. Đây là hai loại tải trọng nguy
hiểm thường quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng.
Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lượng bản
thân kết cấu, chẳng hạn như sử dụng các loại vách ngăn có trọng lượng riêng nhỏ như
vách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhơm...
1.2. Phương án kết cấu:
Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn một trong hai loại kết cấu sau:
1.2.1. Kết cấu thuần khung:
Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của cơng trình là hệ khung gồm cột
dầm sàn tồn khối chịu lực, lõi thang máy được xây gạch. Ưu điểm của loại kết cấu
này là tạo được không gian lớn và bố trí linh hoạt khơng gian sử dụng; mặt khác đơn
giản việc tính tốn khi giải nội lực và thi cơng đơn giản. Tuy nhiên, kết cấu cơng trình
dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải trọng ngang của cơng trình. Nếu muốn đảm bảo
khả năng chịu lực cho cơng trình thì kích thước cột dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải
tăng trọng lượng bản thân của công trình, chiếm diện tích sử dụng. Do đó, chọn kiểu
kết cấu này chưa phải là phương án tối ưu. Với cơng trình khơng cao q và chịu tải
trọng gió, động đất khơng lớn ta có thể áp dụng sơ đồ kết cấu khung cứng chịu lực (sơ
đồ khung giằng).
1.2.2. Kết cấu khung vách:
Đây là kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép và vách cứng cùng tham gia chịu
lực.Tuy có khó khăn hơn trong việc thi cơng nhưng kết cấu loại này có nhiều ưu điểm
lớn. Khung bê tơng cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của cơng
trình. Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho cơng trình một cách tích cực. Lõi
cứng ở đây sẽ tận dụng lồng thang máy không ảnh hưởng đến không gian sử dụng, mặt
khác lõi cứng sẽ giảm chấn động khi thang máy làm việc. Tuy nhiên đối với một số
cơng trình (như khách sạn) lõi thang máy được thiết kế để làm đẹp kiến trúc. Khi bố trí
khung đặc biệt là lõi phải bố trí đối xứng để chống xoắn cho nhà.
Bê tông cột dầm sàn được đổ toàn khối tạo độ cứng tổng thể cho cơng trình. Hệ
tường xây gạch và cửa gỗ, cửa kính làm kết cấu bao che.
Với những ưu nhược điểm phân tích ở trên, em quyết định chọn phương án Kết cấu
khung vách cho cơng trình.
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 11
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
1.2.3. Nhiệm vụ tính tốn kết cấu cơng trình:
Được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn, em tính tốn thiết kế các loại cấu kiện
sau:
Thiết kế sàn tầng 5, tính thép và bản vẽ bố trí thép.
Tính thép cầu thang bộ trục 2 – 3
Tính thép cho khung trục 3
Tính thép cho móng dưới khung trục 3
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1 Sơ đồ phân chia ô sàn:
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 12
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
2.2.Quan niệm tính tốn:
Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn khơng có dầm thì
xem là tự do. Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta
lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp. Khi dầm biên lớn ta có thể xem là
ngàm.
Khi
l2
2 -Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm.
l1
Khi
l2
2 -Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh.
l1
Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn.
l2-kích thước theo phương cạnh dài.
2.3.Các số liệu tính tốn của vật liệu:
Bêtơng cấp độ bền: B20 có Rb = 11,5 MPa, = 2500 daN/m3
Cốt thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa
Cốt thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280Mpa
2.4.Chọn chiều dày của bản sàn:
Do có nhiều ơ bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản
sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi cơng cũng như tính tốn ta thống nhất chọn
một chiều dày bản sàn.
Với ơ bản có kích thước lớn nhất:
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 13
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Ô bản làm việc theo cả hai phương, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh.
Chiều dày của bản được chọn theo cơng thức: hb =
D
.l
m
Trong đó :
D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 0,9
m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m =
30 - 35 đối với bản loại dầm; lấy m = 45.
l : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực ).
Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo:
hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng.
Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm.
chọn
2.5. Tải trọng tác dụng lên sàn:
2.5.1 Tĩnh tải:
Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp
cấu tạo sàn truyền vào. Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải
trọng tính tốn( TCVN 2737-1995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:
Ta có cơng thức tính: gtt = Σγi.δi.ni
Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu
tạo thứ i trên sàn.
Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995.
TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN (BẢNG 1)
TT
CẤU TẠO CÁC LỚP
qtc
(KG/m2)
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
n
qtt
(KG/m2)
Trang 14
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
1
2
3
4
Gạch lát Cêramic dày 20mm
0,02x2200
Vữa lót =50mm
0,05x1800
Bản BTCT dày 150mm
0,15x2500
Vữa trát trần =15mm
0,02x1800
Tổng cộng
44
1,1
48,4
90
1,3
117
375
1,1
550
27
661
1,3
35,1
750
TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN VỆ SINH (BẢNG 2)
TT
qvs tc
CẤU TẠO CÁC LỚP
qvs tt
n
(KG/m2)
1
2
3
4
5
Gạch chống trơn: 200x200 (mm)
0,02x2200
Lớp vữa lót =50mm
0,05x1800
Bản bê tông =180 mm (BTCT)
0,15x2500
Vữa trát trần:=15 mm
0,015x1800
Thiết bị vệ sinh
Tổng cộng
(KG/m2)
44
1,1
48,4
90
1,3
117
450
1,1
495
27
50
661
1,3
1,1
35,1
55
750,5
BẢNG TÍNH TĨNH TẢI MÁI (BẢNG 3)
TT
3
4
CẤU TẠO CÁC LỚP
Bê tơng chống thấm (khơng có thép)
0,04x2200
Bê tơng cốt thép sàn mái dày 15mm
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
qtc
n
(KG/m2)
(KG/m2)
88
qtt
1,1
96,8
Trang 15
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
0,15x2500
Vữa trát trần dày 15 mm
0,015x1800
Tổng cộng
5
500
1,1
550
27
615
1,3
35,1
681.9
Tĩnh tải do trọng lượng tường trên sàn lấy cho ô sàn nhiều tường nhất (nguy
hiểm nhất – ô sàn nằm giữa trục 3,4 và H,F) được quy đổi thành Kg/m2 sàn như sau:
Gt =
(1,1.2000.0,11 1,3.1800.0,03)x 7,8 x 3,3
214 Kg / m 2
4,8 x 7,8
2.5.2 Hoạt tải:
Tải trọng hoạt tải người phân bố trên sàn các tầng được lấy theo bảng mẫu của
tiêu chuẩn TCVN:2737-95.
Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn tương ứng với các loại phịng được cho
trong bảng sau . Các ơ sàn phịng khách,WC, phịng ăn (150KG/m 2) lấy bằng phịng có
giá trị lớn nhất là phòng ngủ : 200 (kG/m2)
Bảng xác định tải trọng hoạt tải phân bố.
ST
Loại phịng
T
Tải trọng
Hệ
Tải trọng
tiêu chuẩn
số
tính tốn
(kG/m2)
200
1,3
(kG/m2)
260
1
-
Phịng ngủ
2
-
Hành lang, cầu thang , sảnh
300
1,2
360
3
-
Hoạt tải mái
70
1,3
91
4
-
Mái tôn
30
1,3
39
5
-
Vệ sinh, phịng ăn, phịng khách
150
1,3
195
2.5.3. Tính tốn giảm tải.
Do hoạt tải chất lên khung khơng gian tồn sàn nên phải tính đến giảm tải.
Hoạt tải phòng lớn nhất ( Phòng ngủ): 260 Kg/m2.
Hoạt tải hành lang
: 360 Kg/ m2.
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 16
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Trong mỗi tầng mỗi phịng có một diện tích khác nhau dẫn đến hệ số giảm tải
khác nhau nên để an toàn ta lấy hệ số giảm tải theo phòng bé nhất: Bếp ăn (10 m 2 >
9m2)
A1 = 0,4 +
Ở các phòng:
0,6
= 0,9692
10 9
Hoạt tải hành lang trong tiêu chuẩn không giảm tải
Vậy hoạt tải thành phần ở phòng là : 0,9692 x 260 =252 Kg/m2
Hoạt tải thành phần ở hành lang ( để tính dầm, bản): 360 Kg/m2
Hoạt tải mái đã giảm tải là: 0,9692 x 91 = 88 Kg/m2
2.6.Tính tốn nội lực và cốt thép cho các ô sàn:
2.6.1. Xác định nội lực trên các ô sàn:
2.6.1.1. Bản kê bốn cạnh:
Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số αi,
βi (Phụ ục 17- Kết cấu bêtơng cốt thép). Sau đó tính tốn nội lực trong bảng theo các
công thức như sau:
MI
M1
M I'
l1
M2
l2
MII'
MII
+ Mômen nhịp: M1 = α1.(gtt+ptt).l1.l2
M2 = α2. (gtt+ptt).l1.l2
+ Mômen gối: MI = β1. (gtt+ptt).l1.l2
MII = β2. (gtt+ptt).l1.l2
Trong đó:
qtt = gtt + ptt: tổng tải trọng tác dụng lên sàn.
l1, l2 kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ơ bản.
α 1, α 2, β1, β2: các hệ số tra bảng(Phụ lục 17-Kết cấu bê tông cốt thépPhần cấu kiện cơ bản)
2.6.1.2. Bản loại dầm:
Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 17
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
� Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kG/m)
Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:
q
q
q
l1
l1
l1
3/8l1
2
2
ql
=
max 8
- ql
M = 1
min 8
M
2
2
- ql
M = 1
min 12
2
9ql
= 1
max 128
M
- ql
M = 1
min 12
2
ql
= 1
max 24
M
2.6.2. Tính tốn và bố trí cốt thép cho sàn:
2.6.2.1. Lựa chọn vật liệu:
- Sàn dùng bêtơng cấp độ bền: B20 có Rb = 1,5Mpa.
- Cốt thép CI, A-I có Rs = 225MPa
CII, A-II có Rs = 280MPa
2.6.2.2. Tính cốt thép sàn theo các bước sau:
Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều
cao h = hb.
h0=h-a0 : Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm As đến
mép vùng nén.
a0: Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo.
a0=c+0,5.
c: Chiều dày lớp bảo vệ lấy như sau: Với bê tông nặng c ≥ đồng thời c ≥ c0
Với bản có: h ≤ 100mm lấy c0 = 10mm
h > 100mm lấy c0 = 15mm
Giả thiết a0. Với bản thường chọn a0 = 15÷20mm. Khi h khá lớn (h > 150mm) có
thể chọn a0 = 25÷30mm. Tính h0 = h - a0.
Tính tốn:
R
R � �
1 s .�
1
sc ,u � 1,1 �
�
: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tơng chịu nén, = - 0,008.Rb
= 0,85 đối với bê tông nặng.
sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u = 400Mpa
m
M
Rb .b.h02
1 1 2. m
R R .(1 0,5. R )
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 18
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Kiểm tra điều kiện hạn chế: ≤ R
Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính = 1 - 0,5.
Tính diện tích cốt thép:
As
M
Rs . .h0
- Xử lý kết quả:
Tính tỷ lệ cốt thép :
As .100
b.h0
Kiểm tra điều kiện ≥ min = 0,1%. Khi xảy ra < min chứng tỏ h quá lớn so với
yêu cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại. Nếu khơng thể giảm h thì cần chọn As theo
yêu cầu tối thiểu bằng min.b.h0
Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0. Khi h0 khơng nhỏ hơn giá trị
đã dùng để tính tốn thì kết quả là thiên về an tồn. Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với
mức độ đáng kể thì cần tính tốn lại. nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý.
2.6.2.3. Cấu tạo cốt thép chịu lực:
Đường kính nên chọn ≤ h/10. Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính
tốn như sau:
Tính as là diện tích thanh thép, từ as và As tính a.
b.a
. 2
as
0, 785. 2 ; a s
4
As
Chọn a khơng lớn hơn giá trị vừa tính được. Nên chọn a là bội số của 10mm để
thuận tiện cho thi cơng.
Khoảng cách cốt thép chịu lực cịn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: a min ≤ a
≤ amax. Thường lấy amin = 70mm.
Khi h ≤ 150mm thì lấy amax = 200mm
Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5.h và 400)
Kết quả tính tốn nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng.
Rb 11.5MPa
Cấp độ bền bê tông : B20
Cốt thép �8
R 0.437
Cốt thép �8
Rs Rsc 225MPa
R 0.645
min 0.10%
Rs Rsc 280MPa
R 0.623
R 0.429
Bảng tính cốt thép sàn loại bản kê 4 cạnh. Xem ở bảng sau:
ST
T
Sơ đồ sàn
Kích thước
Tải trọng
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Chiều dày
Tỷ số
l2/l1
Trang 19
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
l1
(m)
1
9
2
9
l2
(m)
8.5
8.5
8
8.5
g
(N/m2)
p
(N/m2)
8270
h
(mm)
200
2000
8270
200
2000
a0
(mm)
h0
(mm)
20
180
20
180
20
180
20
180
20
180
20
180
20
180
20
180
1
1.063
Tính thép
Moment
(N.m/m)
Hệ số moment
αm
ζ
Astt
(cm2/m)
H. Lượng
μtt (%)
α1 =
0.0179
M1 =
13283.23
0.036
0.982
3.34
0.19%
α2 =
0.0179
M2 =
13283.23
0.036
0.982
3.34
0.19%
β1 =
0.0417
MI =
-30944.73
0.083
0.957
6.42
0.36%
β2 =
0.0417
MII =
-30944.73
0.083
0.957
6.42
0.36%
α1 =
0.0187
M1 =
13060.6
0.035
0.982
3.28
0.18%
α2 =
0.0171
M2 =
11943.12
0.032
0.984
3
0.17%
β1 =
0.0437
MI =
-30521.3
0.082
0.957
6.33
0.35%
β2 =
0.0394
MII =
-27518.06
0.074
0.962
5.68
0.32%
Chọn thép
θ
(mm)
att
(mm)
ach
(mm)
Asch
(cm2/m)
H. Lượng
μ(%)
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Chọn lớp
bảo vệ
c (mm)
amax
(mm)
Trang 20
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
8
150.49546
160
3.14
0.17%
8
150.49546
160
3.14
0.17%
10
122.33616
120
6.54
0.36%
10
122.33616
120
6.54
0.36%
8
153.24842
160
3.14
0.17%
8
167.55161
160
3.14
0.17%
10
124.07554
120
6.54
0.36%
10
138.27432
120
6.54
0.36%
15
300
15
300
Bảng tính cốt thép sàn loại bản kê 4 cạnh. Xem ở bảng sau:
Kích thước
STT
Sơ đồ sàn
l1
(m)
l2
(m)
Tải trọng
g
(N/m2)
p
(N/m2)
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Chiều dày
h
(mm)
a0
(mm)
h0
(mm)
Tỷ
số
l2/l1
Trang 21
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
20
3
c
3.5
8
8271
2000
180
200
20
180
2.28
57
Tính thép
Moment
(N.m/m)
αm
ζ
Astt
(cm2/m)
H. Lượng
μtt (%)
Mnh =
1/24
.q.L2 =
5242.49
0.014
0.993
1.8
0.10%
Mg =
-1/12
.q.L2 =
-10484.98
0.028
0.986
2.11
0.12%
Chọn thép
θ
(mm)
att
(mm)
ach
(mm)
Asch
(cm2/m)
H.
Lượng
μ(%)
8
279.253
150
3.35
0.19%
10
372.227
120
6.54
0.36%
2.6.2.4. Bố trí cốt thép:
Cốt thép tính ra được bố trí theo yêu cầu qui định. Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ
KC.
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CẦU THANG TRỤC 2-3
3.1. Số liệu tính tốn:
Bê tơng cầu thang B20 có
Bêtơng B20 có:
Rb = 11,5(MPa) = 115(kg/cm2).
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 22
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Cốt thép 8: dùng thép CI có: RS = RSC = 225(MPa) = 225 (T/m2).
Cốt thép > 8: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 280 (T/m2).
1700
3000
220
220
300
220 1695 100 1695
t ¦ ê ng
d1
3790
V1
dcn d2
2988
4210
V2
1810
3000
20 X 170 = 3400
170
600
120
0
12
300
300
d1
d2
300
10 x 300 = 3000
d1
300
300
120
220
Bậc thang có kích thước là : 170x 300 ( mm ) – Thoả mãn yêu cầu kiến trúc 2h +
b = 2x170 + 300 = 630. Cầu thang gồm hai vế V1 và V2 mỗi vế 9 bậc và chiếu nghỉ
Vế thang V1, V2 đều được tựa vào tường 220 mm
Dầm thang có nhiệm vụ làm tăng độ cứng cho hệ kết cấu .Với cấu tạo như trên ta
tính bản thang
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 23
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Theo sơ đồ bản loại dầm với hai gối tựa là hai đầu bản liên kết với dầm D11 và
dầm chiếu nghỉ.
Chiếu nghỉ và dầm chiếu nghỉ được tính tốn như các cấu kiện BTCT cơ bản thông
thường.
3.2. Tải trọng:
3.2.1. Tĩnh tải:
Bao gồm tải bản thân và các lớp hồn thiện trên nó, ta có bảng thống kê các lớp
cấu tạo và khối lượng như sau :
2
Tải trọng
tiêu chuẩn
(kG/m2)
3
4
Tải trọng
tính tốn
(kG/m2)
5
20
40
1,1
44
--
130
1,2
156
15
27
1,3
35,1
-Bản thang BTCT( = 2500)
120
300
1,1
330
-Vữa trát ( = 1800)
10
18
1,3
23,4
588,5
(mm)
Các lớp cấu tạo
1
-Lớp Granito ( = 2000 kG/m3 )
Hệ số
vượt tải
-Bậc xây gạch 170 x 300 có:
g tc
0,170.0,3
2
2. 0,170 0,3
2
.
( = 1800)
-Vữa lót ( = 1800)
Vậy giá trị tĩnh tải là : gtt = 588,5 (kG/m2)
Phần tĩnh tải tác dụng vng góc với bản thang là :
g tt .Cos 588,5
2700
2
2700 1700
2
503 (kG/m2)
Ở chiếu nghỉ không có bậc gạch xây nên tĩnh tải tính tốn tìm được là :
gttcn = 432,5 (kG/m2)
3.2.2. Hoạt tải:
Với cầu thang : ptc = 300 (kG/m2)
Hoạt tải tính tốn : ptt = n . ptc = 1,2 . 300 = 360 (kG/m2)
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 24
Đề Tài: Chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư
Vậy thành phần hoạt tải tác dụng theo phương vng góc với bản thang là :
p tt .Cos 360.
2700
2
2700 1700
2
307 (kG/m2)
Tải trọng toàn phần tác dụng vng góc lên bản thang V1 và V2 như sau :
q2= 503 + 307 = 810 (kG/m2)
Tải trọng tồn phần tác dụng vng góc lên bản chiếu nghỉ CN là :
q1 = 432,5 + 360 = 792,5 (kG/m2)
3.3. Tính tốn bản thang
Rc
Rd
q1
q2
Rb
Mmax=0,5.R a.cosa/q2
L1=1810
L2=3150
Ra
Mmax = 2759 Kg.m
Ta lấy thép nhịp = 0.7Mmax, thép gối = 0.4Mmax
Tiết diện
Moment (kGcm/m)
As (tt) cm2
As (chọn) mm2
Nhịp
1931.4
721
d12@150((754)
SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079
Trang 25