Đồ án Chung cư Tân Tạo 1 - Lê Văn Phong (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Chung cư Tân Tạo 1 - Lê Văn Phong (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ TÂN TẠO 1 GVHD: ThS. ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM SVTH: LÊ VĂN PHONG MSSV: 11949032 S K L 0 0 4 3 1 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 9 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN 11 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 13 1.1. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 13 1.2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 13 1.3. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 14 1.3.1. Mặt bằng và phân khu chức năng: 14 1.3.2. Mặt đứng công trình: 15 1.3.3. Hệ thống giao thông: 15 1.4. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 15 1.4.1. Hệ thống điện: 15 1.4.2. Hệ thống nƣớc: 16 1.4.3. Thông gió: 16 1.4.4. Chiếu sáng: 16 1.4.5. Phòng cháy thoát hiểm: 16 1.4.6. Chống sét: 16 1.4.7. Hệ thống thoát rác: 16 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 16 2.1. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 16 2.1.1. Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng: 16 2.1.2. Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang: 17 2.1.3. Kết luận: 19 2.2. LỰA CHỌN VẬT LIỆU: 19 2.2.1. Bê tông: 19 2.2.2. Cốt thép: 19 2.3. HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH: 20 2.3.1. Theo phƣơng ngang: 20 1
3. 2.3.2. Theo phƣơng đứng: 21 2.4. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN 21 2.4.1. Chọn sơ bộ chiều dày sàn: 21 2.4.2. Chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện dầm: 22 2.4.3. Chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện cột: 23 2.4.4. Chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diên vách: 26 2.4.5. Chọn sơ bộ kích thƣớc cầu thang máy, cầu thang bộ: 26 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 28 3.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 28 3.1.1. Kích thƣớc sơ bộ: 28 3.1.2. Vật liệu: 28 3.1.3. Tải trọng: 28 Bảng 3. 6: Giá trị tải trọng tác dụng lên các ô sàn 32 3.2. TÍNH TOÁN SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 33 3.2.1. Cơ sở dƣ̃ liêụ : 33 3.2.2. Nôị lƣc̣ trên các STRIP 35 3.2.3. Tính cốt thép cho sàn: 36 3.2.4. Kiểm tra độ võng sàn: 47 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 48 4.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 48 4.1.1. Bố trí kết cấu: 48 4.1.2. Vật liệu: 48 4.1.3. Tải trọng: 49 4.1.4. CHỌN SƠ ĐỒ LÀM VIỆC, TÍNH TOÁN Ô BẢN THANG 50 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỒ NƢỚC MÁI 56 5.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 57 5.2. PHƢƠNG ÁN TÍNH TAY: 57 5.2.1. TÍNH TOÁN NẮP BỂ 57 5.2.2. TÍNH TOÁN BẢN THÀNH 61 5.2.3. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY: 63 5.3. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG VÀ KIỂM TRA VẾT NỨT CHO BỂ NƢỚC 66 2
4. 5.3.1. Kiểm tra độ võng cho bản nắp: 66 5.3.2. Kiểm tra vết nứt cho bản nắp: 67 5.3.3. Kiểm tra độ võng cho bản đáy: 68 5.3.4. Kiểm tra nứt cho bản đáy: 69 5.4. TÍNH TOÁN DẦM HỒ NƢỚC MÁI: 70 5.4.1. Mô hình tính toán 70 5.4.2. Tải trọng tác dụng: 71 5.4.3. Tính toán cốt thép 75 5.4.4. Tính thép đai dầm bản nắp: 77 Đoạn giữa dầm bố trí Ø8a300 79 CHƯƠNG 6: TÍNH DAO ĐỘNG CÔNG TRÌNH 80 6.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 80 6.2. TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 80 6.2.1. Khai báo tải trọng tĩnh tải: 80 6.2.2. Khai báo tải trọng hoạt tải: 82 6.3. KHẢO SÁT CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG: 82 6.3.1. Mô hình các mode dao động: 83 6.3.2. Nhận xét các mode dao động: 83 6.4. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ: 84 6.4.1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió: 84 6.4.2. Thành phần động của tải trọng gió: 87 6.5. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT: 95 6.5.1. Tổng quan về động đất: 95 6.5.2. Tính toán kết cấu chịu tác động của động đất: 95 6.5.3. Phổ phản ứng đàn hồi và phổ thiết kế 98 Hình 6.6: Dạng của phổ phản ứng đàn hồi 98 Bảng 6.17: Các giá trị thiết kế 102 6.6. NHẬP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 104 6.6.1. Nhập tải trọng tĩnh tải: 104 6.6.2. Nhập tải trọng hoạt tải: 104 6.6.3. Nhập tải trọng gió: 105 3
5. 6.6.4. Nhập tải trọng động đất: 107 6.7. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: 109 6.7.1. Các trƣờng hợp tải 109 6.7.2. Các trƣờng hợp tổ hợp tải trọng 109 6.8. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG: 110 CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG 111 7.1. TÍNH TOÁN DẦM: 111 7.1.1. Cơ sở lý thuyết: 111 7.1.2. Quá trình tính toán dầm: 112 7.1.3. Kiểm tra tính toán thép dầm: 113 7.1.4. Kết quả tính toán thép dầm khung trục 3: 114 7.1.5. Kết quả tính toán thép dầm khung trục E: 127 7.2. TÍNH TOÁN CỘT: 140 7.2.1. Cơ sở lý thuyết: 140 7.2.2. Quá trình tính toán cột: 140 7.2.3. Kiểm tra bố trí thép cột: 141 7.2.4. Kết quả tính toán thép cột khung trục 3: 142 7.2.5. Kết quả tính toán thép cột khung trục E: 146 7.2.6. Tính toán cốt đai cho cột khung trục 3: 150 7.3. TÍNH TOÁN VÁCH: 151 7.3.1. Giả thuyết tính toán 151 7.3.2. Kết quả tính toán vách truc̣ E: 154 TÀI LIỆU THAM KHẢO 159 4
6. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. 1: Công thƣ́ c sơ bô ̣kích thƣớ c dầm. 24 Bảng 3. 1: Cấu taọ các lớ p sàn bê tông cốt thép. 29 Bảng 3. 2: Cấu taọ các lớ p sàn bê tông cốt thép. 30 Bảng 3. 3: Cấu taọ các lớ p sàn bê tông cốt thép. 32 Bảng 3. 4: Giá trị hoạt tải trên các phòng chức năng. 33 Bảng 3. 5: Giá trị hoạt tải trên ô sàn. 33 Bảng 3. 6: Giá trị tải trọng tác dụng lên các ô sàn. 33 Bảng 3. 7: Bảng khai báo tải trọng tác dụng lên sàn trong SAFE 35 Bảng 3. 8:Tính toán cốt thép sàn theo phƣơng X 39 Bảng 3.9: Bảng tính toán cốt thép theo phương Y 45 Bảng 5. 1: Tải trọng các lớp tác dụng lên bản nắp 62 Bảng 5. 2: Tổng tải troṇ g tác duṇ g lên các ô bản nắp 62 Bảng 5. 3: Momen theo các phƣơng của các ô bản nắp 62 Bảng 5. 4: Bố trí thép cho các ô bản nắp 63 Bảng 5. 5: Bố trí thép cho các ô bản thành .66. Bảng 5.6: cấu tạo các lớp bản đáy. 59 Bảng 5.7: Tổng tải troṇ g tác duṇ g lên các ô bản đáy. 59 Bảng 5.8: Momen theo các phƣơng của các ô bản đáy. 59 Bảng 5.9: Bố trí thép cho các ô bản đáy. 60 Bảng 5.10: tính cốt thép cho hệ khung bể nƣớc dầm 64 Bảng 6.1: tải trọng tác dụng lên sàn căn hộ 85 Bảng 6.2:tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh 85 Bảng 6.3: tải trọng tác dụng lên sàn thƣợng 85 Bảng 6. 4: Hoạt tải tác dụng lên sàn 86 Bảng 6. 5: Chu kì dao đôṇ g của các mode .87 5
7. Bảng 6. 6: Chuyển vi ̣các mode dao đôṇ g theo các phƣơng 88 .Bảng 6. 7: Mode dao đôṇ g theo các phƣơng 88. Bảng 6. 8: Gió tĩnh gắn vào tâm hình học công trình 90 Bảng 6. 9: Tâm hình hoc̣ của các tầng 91 Bảng 6. 10: Chu kì và tầ n số các mode dao đôṇ g 93 Bảng 6. 11: Tâm khối lƣơṇ g các tầng 96. Bảng 6. 12: Gió động tác dụng lên công trình khi công trình dao động theo phƣơng Y97. Bảng 6. 13: Gió động tác dụng lên công trình khi công trình dao động theo phƣơng X.98 Bảng 6.14: bảng các loại đất nền. 100 Bảng6.15: bảng tổng hợp địa chất công trình 101 Bảng 6.16: giá trị các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi. 101 Bảng 6.17: các giá trị thiết kế 106 Bảng 6.18: giá trị hoạt tải gắn từng sàn. 108 Bảng 6.19: các trƣờng hợp tải tác dụng vào công trình. 113 Bảng 6.20: các trƣờng hợp tổ hợp tải trọng. 113 Bảng 7.1: tính toán thép dầm khung trục 3 118 Bảng 7.2: tính toán thép dầm khung trục E. 131 Bảng 7.3:điều kiện tính toán cột theo phƣơng X, Y 144 Bảng 7.4: bố trí thép cột khung trục 3. 146 Bảng 7.5: bố trí thép cột khung trục E. 93 Bảng 7.6: bố trí thép vách P1, P3 trục E và trục 3 94 6
8. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 1: Măṭ bằng tầng điển hình. 14 Hình 1. 2: Măṭ đƣ́ ng chính công trình. 15 Hình 2.1: Măṭ bằng ô sàn công trình. 22 Hình 2. 2: Măṭ bằng bố trí dầm tầng điển hình. 23 Hình 2. 3: Măṭ bằng bố trí côṭ . 25 Hình 2. 4: Kích thƣớc lõi thang máy. 26 Hình 2. 5: Chi tiết cầu thang bô.̣ 27 Hình 3. 1: Măṭ bằng bố trí ô sàn. 29 Hình 3. 2: Cấu taọ các lớ p sàn bê tông cốt thép 29 Hình 3. 5: Gán tĩnh tải lên sàn trong mô hình SAFE . 34 Hình 3. 6: Gán hoạt tải trong mô hình SAFE. 34 Hình 3. 7: Chia STRIP theo phƣơng truc̣ X 35 Hình 3. 8: Momen trên STRIP theo phƣơng truc̣ X. 35 Hình 3. 9: Chia STRIP theo phƣơng truc̣ Y. 36 Hình 3. 10: Momen trên STRIP theo phƣơng truc̣ Y. 36 Hình 3. 12: Chuyển vi ̣sàn bằng mô hình SAFE. 47 Hình 5. 1: Măṭ bằng và măṭ cắt cầu thang. 48 Hình 5. 2: Chi tiết tải tác duṇ g cầu thang. 49 Hình 5. 3: Chi tiết các lớ p tác duṇ g lên bản chiếu nghỉ 50 Hình 6. 1: Măṭ bằng bố trí bể nƣớ c. 57 Hình 6. 2: Các lớp tác dụng lên bản nắp 58 Hình 6. 3: Nôị lƣc̣ bản kê 4 cạnh. 59 Hình 6. 4: Sơ đồ tính toán thành bể. 61 Hình 6. 5: Tải trọng tác dụng lên thành bể biểu đồ mômen. 62 Hình 6. 6: Các lớp tác dụng lên bản đáy 64 Hình 7. 1: Mô hình khung. 80 Hình 7. 2: Hình dạng công trình. 83 7
9. Hình 7. 3: Sơ đồ tính toán đôṇ g lƣc̣ tải troṇ g gió lên công trình. 88 Hình 7. 4: Hê ̣toạ đô ̣xác điṇ h hê ̣số tƣơng quan không gian v 90 Hình 7. 5: Hê ̣số khí đôṇ g. 91 Hình 7. 6: Tải trọng tác dụng lên sàn. 104 Hình 7. 7: Hoạt tải tầng lẻ: HTTL 105 Hình 7. 8: Hoạt tải tầng lẻ: HTT 105 Hình 7. 9 Tải trọng gió tĩnh theo phƣơng X 106 Hình 7. 10 Tải trọng gió tĩnh theo phƣơng Y 106 Hình 7. 11.Tải trọng gió động theo phƣơng X 107 Hình 7. 12 Tải trọng gió động theo phƣơng Y 107 Hình 7. 13. Tải trọng động đất theo phƣơng X 108 Hình 7.14.Tải trọng động đất theo phƣơng Y 108 Hình 8. 1: Mặt bằng Tầng 10 công trình. 111 Hình 8. 2: Các dạng khe nứt trong dầm đơn giản 111 Hình 8. 3: Sơ đồ nôị lƣc̣ và biểu đồ ƣ́ ng suất dầm. 112 Hình 8. 4: Nội lực tác dụng lên vách. 151 Hình 8. 5: Mặt cắt và mặt đứng vách. 152 8
10. LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trƣờng đại học, đồng thời mở ra trƣớc mắt mỗi ngƣời một hƣớng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tƣơng lai. Thông qua quá trình làm luận văn đãtạo điều kiện đểem tổng hợp, hệ thốnglại những kiến thức đã đƣợc học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế. Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy hƣớng dẫn cùng với quý Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô. Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhƣng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn. Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau. Em xin chân thành cám ơn. TP.HCM, ngày 07 tháng 01 năm 2016 Sinh viên thƣc̣ hiêṇ LÊ VĂN PHONG 9
11. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : LÊ VĂN PHONG MSSV: 11949032 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ TÂN TẠO 1 1. Số liệu ban đầu Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thƣớc theo GVHD) Hồ sơ khảo sát địa chất 2. Nội dung các phần lý thuyết và tính toán a. Kiến trúc Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc b. Kết cấu Thiết kế sàn dầm (phƣơng pháp tra bảng và dùng phần mềm SAFE ) Cầu thang – ETABS Bể nƣớ c – ETABS Khung – ETABS c. Móng – ETABS + SAFE d. Nền móng Tổng hợp số liệu địa chất Thiết kế 02 phƣơng án móng khả thi o Cọc ép +Cọc khoan nhồi 3. Thuyết minh và bản vẽ 01 Thuyết minh và 01 Phụ lục 24 bản vẽ A1 (04Kiến trúc, 17 Kết cấu, 04 Nền móng,) 4. Cán bộ hƣớng dẫn :ThS. ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM 5. Ngày giao nhiệm vụ : 14/09/2015 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 14/01/2016 Tp. HCM ngày tháng năm 2016 Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa ThS. ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM 10
12. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Sinh viên : LÊ VĂN PHONG MSSV: 11949032 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ TÂN TẠO 1 NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) TP. HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) 11
13. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên : LÊ VĂN PHONG MSSV: 11949032 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ TÂN TẠO 1 CÂU HỎI NHẬN XÉT Tp. HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) 12
14. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nƣớc, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng đƣợc nâng cao. Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cƣ với môi trƣờng trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp. Trong xu hƣớng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cƣ cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của ngƣời dân. Chung cƣ Tân Tạo 1 là một công trình xây dựng thuộc dạng này. Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng ít đi thì các dự án xây dựng chung cƣ cao tầng ở vùng ven là hợp lý và đƣợc khuyến khích đầu tƣ. Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu đƣợc tổ chức tốt và hài hòa với môi trƣờng cảnh quan xung quanh. Nhƣ vậy việc đầu tƣ xây dựng khu chung cƣ Tân Tạo 1 là phù hợp với chủ trƣơng khuyến khích đầu tƣ của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của ngƣời dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị. 1.2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: - Địa chỉ: Quốc Lộ 1A, Phƣờng Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh. + Khu chung cƣ Tân tạo 1, nằm trong khu dân cƣ Bắc Lƣơng Bèo, tọa lạc tại Phƣờng Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A. Nằm kế KCN Tân Tạo và KCN Pou Yen. Giao thông thuận lợi, huyết mạch của Quận Bình Tân và Trung Tâm Đô Thị Mới Tây Sài Gòn nhƣ Quốc lộ 1A, Đƣờng Bà Hom, Đƣờng số 7, Tỉnh lộ 10, Đƣờng Kinh Dƣơng Vƣơng (Hùng Vƣơng nối dài) kết nối chung cƣ Tân Tạo 1 với Quận 6, Quận 12, Quận Tân Phú, Quận Bình Tân và Huyện Bình Chánh. - Nhiều tiện ích: + Chung cƣ Tân Tạo 1 sát chợ Bà Hom, gần trƣờng tiểu học Bình Tân, Trƣờng trung học Ngôi sao, Siêu thị Coopmart, Siêu thị BigC An Lạc, Bệnh viện Quốc Ánh, Bệnh viện Triều An. + Đảm bảo 15% diện tích cây xanh và hành lang xanh cách ly quốc lộ 1A cho bóng mát, không khí trong lành, môi trƣờng và tiện ích khép kín. 13
15. 1.3. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 1.3.1. Mặt bằng và phân khu chức năng: 1500 6800 3800 4000 10000 B 4000 3800 6800 1500 4000 3700 2600 3700 4000 1500 3000 4100 6800 5300 3150 3000 5300 3800 4200 4200 3250 12100 3250 3250 3350 2600 200 2600 3350 3250 2700 2700 200 6500 8000 2600 8400 2600 8400 A A 200 200 2700 2400 1700 300 2550 2550 4200 4200 3800 5300 3000 5300 6800 3000 1500 B Hình 1.1: Măṭ bằng tầng điển hình. - Chung cƣ Tân tạo 1 gồm 20 tầng bao gồm: 18 tầng nổi, 1 tầng hầm và 1 tầng mái. - Công trình có diện tích 41x43m. Chiều dài công trình 43, chiều rộng công trình 41m. - Diện tích sàn xây dựng.1567m2 - Đƣợc thiết kê gồm: 1 khối với 112 căn hộ. - Bao gồm 4 thang máy 3 thang bộ. - Tầng hầm để xe. - Tầng trệt bố trí thƣơng mại – dịch vụ. - Lối đi lại, hành lang trong chung cƣ thoáng mát và thoải mái. - Cốt cao độ 0.00m đƣợc chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng hầm, cốt cao độ mặt đất hoàn thiện 1.10m , cốt cao độ đỉnh công trình 64.4m . 14
16. 1.3.2. Mặt đứng công trình: Hình 1.2: Măṭ đƣ́ ng chính công trình. - Công trình có dạng hình khối thẳng đứng. Chiều cao công trình là 64.4m. - Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh. - Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nƣớc, lam nhôm, khung inox trang trí và kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hòa, tao nhã. 1.3.3. Hệ thống giao thông: - Hệ thông giao thông phƣơng ngang trong công trình là hệ thống hành lang. - Hệ thống giao thông phƣơng đứng là thang bộ và thang máy. Thang bộ gồm 2 thang bộ hai bên công trình và 1 thang bộ ở giữa công trình. Thang máy gồm 4 thang máy đƣợc đặt vị trí chính giữa công trình. - Hệ thống thang máy đƣợc thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình. 1.4. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 1.4.1. Hệ thống điện: - Hệ thống nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào công trình thông qua phòng máy điện. Từ đây điện đƣợc dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lƣới điện nội bộ. Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát cho công trình. 15
17. 1.4.2. Hệ thống nƣớc: - Nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc khu vực và dẫn vào bể chứa nƣớc ở tầng hầm,bể nƣớc mái, bằng hệ thống bơm tự động nƣớc đƣợc bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ. - Nƣớc thải đƣợc đẩy vào hệ thống thoát nƣớc chung của khu vực. 1.4.3. Thông gió: - Công trình không bị hạn chế nhiều bởi các công trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệ thống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) giúp hệ thống thông gió cho công trình đƣợc thuận lợi và tốt hơn. 1.4.4. Chiếu sáng: - Giải pháp chiếu sáng cho công trình đƣợc tính riêng cho từng khu chức năng dựa vào độ rọi cần thiết và các yêu cầu về màu sắc. - Phần lớn các khu vực sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và các loại đèn compact tiết kiệm điện. Hạn chế tối đa việc sử dụng các loại đèn dây tóc nung nóng. Riêng khu vực bên ngoài dùng đèn cao áp lalogen hoặc sodium loại chống thấm. 1.4.5. Phòng cháy thoát hiểm: - Công trình bê tông cốt thép bố trí tƣờng ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt. - Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2. - Các tầng đều có đủ 3 cầu thang bộ để đảm bảo thoát ngƣời khi có sự cố về cháy nổ. - Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nƣớc lớn phòng cháy chữa cháy. 1.4.6. Chống sét: - Công trình đƣợc sử dụng kim chống sét ở tầng mái và hệ thống dẫn sét truyền xuống đất. 1.4.7. Hệ thống thoát rác: - Ở tầng đều có phòng thu gom rác, rác đƣợc chuyển từ những phòng này đƣợc tập kết lại đƣa xuống gian rác ở dƣới tầng hầm, từ đây sẽ có bộ phận đƣa rác ra khỏi công trình. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 2.1. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 2.1.1. Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng: - Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần nhƣ toàn bộ giải pháp kết cấu. Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò: 16
18. + Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng. + Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất. + Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng). + Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh. - Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối đƣợc sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tƣờng chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ 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). - Công trình chung cƣ Tân Tạo 1 đƣợc sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng. Lõi cứng đƣợc bố trí ở giữa công trình, cột đƣợc bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng đƣợc bố trí xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắn tốt. 2.1.2. Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang: - Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò: + Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, ngƣời đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn ) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền. + Đóng vai trò nhƣ một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phƣơng đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau. - Trong công trình hệ sàn có ảnh hƣởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phƣơng án phù hợp với kết cấu của công trình. - Ta xét các phƣơng án sàn sau: 2.1.2.1. Hệ sàn sƣờn: - Cấu tạo: Gồm hệ dầm và bản sàn. - Ƣu điểm: + Tính toán đơn giản. + Đƣợc sử dụng phổ biến với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công. - Nhƣợc điểm: + Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vƣợt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu. + Không tiết kiệm không gian sử dụng. 17
19. 2.1.2.2. Hệ sàn ô cờ: - Cấu tạo: Gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phƣơng, 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. - Ƣu điểm: + Tránh đƣợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn nhƣ hội trƣờng, câu lạc bộ - Nhƣợc điểm: + Không tiết kiệm, thi công phức tạp. + Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh đƣợc những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng. 2.1.2.3. Hệ sàn không dầm: - Cấu tạo: Gồm các bản kê trực tiếp lên cột. - Ƣu điểm: + Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao công trình. + Tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng. + Dễ phân chia không gian. + Dễ bố trí các hệ thống kỹ thuật điện nƣớc + Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa. + Thi công nhanh, lắp đặt hệ thống cốt pha đơn giản. - Nhƣợc điểm: + Trong phƣơng án này cột không đƣợc liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phƣơng án sàn dầm, và khả năng chịu lực theo phƣơng ngang kém hơn phƣơng 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 lƣợng sàn. 2.1.2.4. Sàn không dầm ứng lực trƣớc: - Ƣu điểm: + Ngoài các đặc điểm chung của phƣơng án sàn không dầm thì phƣơng án sàn không dầm ứng lực trƣớc sẽ khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của phƣơng án sàn không dầm. + Giảm chiều dày sàn khiến giảm đƣợc khối lƣợng sàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng nhƣ giảm tải trọng đứng truyền xuống móng. + Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thƣờng. + Sơ đồ chịu lực trở nên tối ƣu hơn do cốt thép chịu lực đƣợc đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiện đƣợc cốt thép. 18
20. - Nhƣợc điểm: + Tuy khắc phục đƣợc các ƣu điểm của sàn không dầm thông thƣờng nhƣng lại xuất hiện nhiều khó khăn trong thi công. + Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này là yêu cầu tất yếu. + Thiết bị giá thành cao. 2.1.3. Kết luận: - Phƣơng án chịu lực theo phƣơng đứng là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng. - Phƣơng án chịu lực theo phƣơng ngang là phƣơng án hệ sàn sƣờn có dầm. 2.2. LỰA CHỌN VẬT LIỆU: Lƣạ choṇ vâṭ liêụ nhƣ bê tông, cốt thép, gạch xây, đảm bảo các điều kiêṇ sau: - Vật liệu xây có cƣờng độ cao, trọng lƣợng khá 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 trƣờng hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình. - Vật liệu có giá thành hợp lý. - Nhà cao tầng thƣờng có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm đƣợc đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng nhƣ tải trọng ngang do lực quán tính. - Trong điều kiện nƣớc ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang đƣợc các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong kết cấu nhà cao tầng. 2.2.1. Bê tông: - Công trình đƣợc sử dụng bê tông Bê tông B30 với các chỉ tiêu nhƣ sau: + Khối lƣợng riêng:  2.5(T / m3 ) 2 + Cấp độ bền của bê tông khi chịu nén: Rb 1.7(kN / cm ) 2 + Cấp độ bền của bê tông khi chịu kéo: Rbt 0.12(kN / cm ) + Hệ số làm việc của bê tông:  b 1 2 + Mô đun đàn hồi: Eb 3250(kN / cm ) 2.2.2. Cốt thép: - Công trình đƣợc sử dụng thép gân AIII, AII  10 và thép trơn AI  10 . - Thép gân AIII  10 : 2 + Cƣờng độ chịu kéo của cốt thép dọc: Rs 36.5(kN / cm ) 2 + Cƣờng độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): Rsw 29(kN / cm ) 19
21. 2 + Cƣờng độ chịu nén của cốt thép: Rsc 36.5(kN / cm ) + Hệ số làm việc của cốt thép:  s 1 2 + Mô đun đàn hồi: Es 20000(kN / cm ) - Thép gân AII  10 : 2 + Cƣờng độ chịu kéo của cốt thép dọc: Rs 28(kN / cm ) 2 + Cƣờng độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): Rsw 22.5(kN / cm ) 2 + Cƣờng độ chịu nén của cốt thép: Rsc 28(kN / cm ) + Hệ số làm việc của cốt thép:  s 1 - Thép trơn AI  10 : 2 + Cƣờng độ chịu kéo của cốt thép dọc: Rs 25.5(kN / cm ) 2 + Cƣờng độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): Rsw 17.5(kN / cm ) 2 + Cƣờng độ chịu nén của cốt thép: Rsc 25.5(kN / cm ) + Hệ số làm việc của cốt thép:  s 1 2 + Mô đun đàn hồi: Es 21000(kN / cm ) 2.3. HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH: 2.3.1. Theo phƣơng ngang: - Mặt bằng công trình chung cƣ Tân Tạo 1 có hình dạng đơn giản, có tích chất đối xứng cao. - Công trình đƣợc bố trí các vách cứng xung quanh lõi cứng nên khả năng chịu tải trọng ngang và tính chống xoắn của công trình tốt. - Đối với nhà cao tầng có mặt bằng chử nhật thì tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng phải thỏa mãn điều kiện : Theo “TCXD 198-1997” L + 6 với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 7 B L + 1.5 với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 8 và 9 B + Công trình chung cƣ Tân Tạo 1 đƣợc thiết kế với động đất cấp 6 L 43 1.05 6 là thỏa mãn. B 41 - Đối với nhà có mặt bằng gồm phần chính và các cánh nhỏ thì tỉ số giữa chiều dài và bề rộng cánh phải thỏa mãn điều kiện : l + 2 với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 7 b l + 1.5 với cấp phòng động đất cấp kháng chấn 8 và 9 b 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4