Tài liệu Đồ án tốt nghiệp xây dựng thiết kế chung cư cao tầng bình thạnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG BÌNH THẠNH (THUYẾT MINH) SVTH : NGÔ HỮU HIỀN MSSV : 20761115 GVHD : TS.NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC TP. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2012 Lời nói đầu LỜI NÓI 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. 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 hướng dẫn của Thầy TS.Nguyễn Trọng Phước em đã quyết định chọn đề tài “Chung Cư Cao Tầng Quận Bình Thạnh”. Đây là một chung cư với những căn hộ cao cấp gồm có 15 tầng, chiều cao 51.2(m). Tên đề tài: Chung Cư Cao Tầng Quận Bình Thạnh Địa điểm: Quận Bình Thạnh, Tp.HCM Nội dung đồ án như sau: Phần I : Kiến trúc Phần II: Kết cấu – GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước 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. Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng. Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình. Qua 4.5 năm học tại khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở TpHCM, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này. Và thước đo của kiến thức đó là đồ án tốt nghiệp này. Đó thực sự là một thử thách lớn đối với một sinh viên như em khi mà chưa từng giải quyết một khối lượng công việc lớn như thế. Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn. Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy giáo hướng dẫn, đặc biệt là thầy TS Nguyễn Trọng Phước đã giúp em hoàn thành đồ án này. Nhưng với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa. Em xin gởi lời cảm ơn đến các anh, các bạn ở ketcau.com đã tận tình giúp đỡ. 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 Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng & Điện trường Đại Học Mở TpHCM, đặc biệt là các Thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này. TpHCM, tháng 03 năm 2012. Sinh viên thực hiện Ngô Hữu Hiền Mục lục MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH ... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 1. MỞ ĐẦU ........................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG ..................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP.HCM ................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG .. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT .................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. Cơ sở thực hiện ................................................................. Error! Bookmark not defined. Thông gió và chiếu sáng tư nhiên ..................................... Error! Bookmark not defined. Hệ thống điện .................................................................... Error! Bookmark not defined. Hệ thống nước ................................................................... Error! Bookmark not defined. Phòng chống cháy nổ ........................................................ Error! Bookmark not defined. Thu gom và xử lý rác......................................................... Error! Bookmark not defined. 5.7. Giải pháp hoàn thiện......................................................... Error! Bookmark not defined. 6. ĐẶC ĐIỂM SỬ DỤNG VẬT LIỆU .................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 7. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC ................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. CHƯƠNG 2: TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ....................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.1. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ DẦM SÀN................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN ........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.2.1 Chọn kích thước dầm .....................................................................................................11 2.2.2 Chọn bề dày sàn ................................................................ Error! Bookmark not defined. 2.3. SƠ ĐỒ TÍNH ..................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.4. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5. Trọng lượng bản thân sàn ................................................. Error! Bookmark not defined. Trọng lượng tường xây trên sàn........................................ Error! Bookmark not defined. Hoạt tải ............................................................................. Error! Bookmark not defined. Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ........................................ Error! Bookmark not defined. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ........................................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.5.1 2.5.2 Tính sàn bản kê 4 cạnh...................................................... Error! Bookmark not defined. Tính sàn bản dầm .............................................................. Error! Bookmark not defined. 2.6. TÍNH CỐT THÉP .............................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.7. TÍNH ĐỘ VÕNG ............................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.7.1 2.7.2 Độ võng giới hạn ............................................................... Error! Bookmark not defined. Độ võng của sàn ................................................................ Error! Bookmark not defined. TÍNH ĐỘ VÕNG VÀ VẾT NỨT CỦA SÀN (THEO TCVN 356 – 2005) ...... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 2.8. 2.8.1 Quan điểm tính toán .......................................................... Error! Bookmark not defined. Mục lục 2.8.2 Tính toán và kiểm tra nứt tại vị trí gối cho ô sàn điển hình ............ Error! Bookmark not defined. 2.8.3 Các đặc trưng hình học của tiết diện làm việc đàn hồi..... Error! Bookmark not defined. 2.8.4 Các đặc trưng hình học của tiết diện có biến dạng dẻo .... Error! Bookmark not defined. 2.8.5 Tính toán vết nứt thẳng góc .............................................. Error! Bookmark not defined. 2.8.6 Tính toán và kiểm tra độ võng tại vị trí nhịp cho bản sàn điển hìnhERROR! BOOKMARK NOT DEFINE CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG ................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC THANG ĐIỂN HÌNH ........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN ........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.3. SƠ DỒ TÍNH ..................................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.4. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ............................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.4.1. Tĩnh tải ................................................................................. Error! Bookmark not defined. 3.4.2. Hoat tải ................................................................................ Error! Bookmark not defined. 3.4.3. Tổng tải trọng tác dụng........................................................ Error! Bookmark not defined. 3.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ........................................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.6. TÍNH CỐT THÉP .............................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.7. TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ D1 (200X300) .......................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 3.7.1. Sơ đồ tính ............................................................................. Error! Bookmark not defined. 3.7.2. Tải trọng tác dụng ................................................................ Error! Bookmark not defined. 3.7.3. Nội lực tính toán: ................................................................. Error! Bookmark not defined. 3.7.4. Tính cốt thép ........................................................................ Error! Bookmark not defined. 3.7.5. Tính cốt đai ........................................................................................................................40 CHƯƠNG 4: TÍNH BỂ NƯỚC MÁI ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC BỂ NƯỚC MÁI ................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN ...................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.3. TÍNH BẢN NẮP ............................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5. 4.4. Sơ đồ bản nắp.................................................................... Error! Bookmark not defined. Sơ đồ tính .......................................................................... Error! Bookmark not defined. Xác định tải trọng tác dụng ............................................... Error! Bookmark not defined. Xác định nội lực ................................................................ Error! Bookmark not defined. Tính cốt thép...................................................................... Error! Bookmark not defined. TÍNH BẢN ĐÁY................................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.4.1. 4.4.2. 4.4.3. 4.4.4. 4.4.5. 4.4.6. Sơ đồ bản đáy .................................................................... Error! Bookmark not defined. Sơ đồ tính .......................................................................... Error! Bookmark not defined. Xác định tải trọng tác dụng............................................... Error! Bookmark not defined. Xác định nội lực ................................................................ Error! Bookmark not defined. Tính cốt thép...................................................................... Error! Bookmark not defined. Kiểm tra vết nứt và độ võng bản đáy ................................ Error! Bookmark not defined. Mục lục 4.5. TÍNH BẢN THÀNH ........................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.5.1. Sơ đồ tính bản thành ......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.5.2. Xác định tải trọng tác dụng ............................................... Error! Bookmark not defined. 4.5.3. Xác định nội lực ................................................................ Error! Bookmark not defined. 4.5.4. Tính cốt thép...................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6. TÍNH HỆ DẦM .................................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 4.6.1. Sơ đồ tính .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.2. Xác định tải trọng ............................................................. Error! Bookmark not defined. 4.6.3. Xác định nội lực ................................................................ Error! Bookmark not defined. 4.6.4. Tính cốt thép dọc ............................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.5. Tính cốt thép đai ............................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.6. Tính cốt treo ...................................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 5: KHUNG KHÔNG GIAN ................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.1. HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC KHUNG........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.2. SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN KHUNG.................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 Tiết diện dầm ..................................................................... Error! Bookmark not defined. Chiều dày sàn .................................................................... Error! Bookmark not defined. Tiết diện cột ....................................................................... Error! Bookmark not defined. Chọn tiết diện vách ........................................................... Error! Bookmark not defined. 5.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG........................................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .................................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.4.1 5.4.2 Tải trọng đứng .................................................................. Error! Bookmark not defined. Tải trọng gió...................................................................... Error! Bookmark not defined. 5.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG ............ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.5.1 5.5.2 Các trường hợp tải:........................................................... Error! Bookmark not defined. Các tổ hợp tải trọng .......................................................... Error! Bookmark not defined. 5.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.7 CHUYỂN VỊ NGANG LỚN NHẤT TẠI ĐỈNH ................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.8 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 ........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 5.8.1 5.8.2 Tính toán cốt thép dầm...................................................... Error! Bookmark not defined. Tính toán cốt thép cột........................................................ Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VÁCH CỨNG ............................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 6.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi ........................... Error! Bookmark not defined. Phương pháp vùng biên chịu moment ............................... Error! Bookmark not defined. Phương pháp sử dụng biểu đồ tương tác .......................... Error! Bookmark not defined. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH .............................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. Mục lục 6.2.1 6.2.2 6.2.3 Nội lực vách ...................................................................... Error! Bookmark not defined. Tính toán cốt thép dọc vách .............................................. Error! Bookmark not defined. Kiểm tra khả năng chịu cắt cho vách ................................ Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 7 : ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ............................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 7.1 KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 7.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 Móng cọc ép ...................................................................... Error! Bookmark not defined. Móng cọc khoan nhồi ........................................................ Error! Bookmark not defined. Cọc Barrette ...................................................................... Error! Bookmark not defined. Lựa chọn phương án móng: .............................................. Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 8 : PHƯƠNG ÁN 1 - THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BTCTERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 8.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG.............................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 8.2 TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 8.2.1 8.2.2 8.2.3 Chọn các thông số cọc ...................................................... Error! Bookmark not defined. Tính toán sức chịu tải của cọc .......................................... Error! Bookmark not defined. Kiểm tra lượng cốt thép trong cọc .................................... Error! Bookmark not defined. 8.3 TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG ............................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 8.4 TÍNH TOÁN MÓNG M1 (TRỤC A – 1) ............................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.5 TÍNH TOÁN MÓNG M2 (TRỤC A – 5) .................................................................................140 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.5.4 8.6 8.7 Xác định số lượng cọc trong móng ................................... Error! Bookmark not defined. Kiểm tra móng cọc ............................................................ Error! Bookmark not defined. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang .................................... Error! Bookmark not defined. Tính toán thiết kế đài cọc .................................................. Error! Bookmark not defined. Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................140 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................142 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................147 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................151 TÍNH TOÁN MÓNG M3 (TRỤC B – 3) .................................................................................154 8.6.1 8.6.2 8.6.3 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................154 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................155 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................161 8.6.4 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................161 TÍNH TOÁN MÓNG M4 (TRỤC 1 – B) .................................................................................163 8.7.1 8.7.2 8.7.3 8.7.4 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................163 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................164 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................170 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................175 CHƯƠNG 9 : PHƯƠNG ÁN 2 - THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOANG NHỒI................................ 178 Mục lục 9.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG..................................................................................................178 9.2 TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC..........................................................................................179 9.2.1 9.2.2 Chọn các thông số cọc ..................................................................................................179 Tính toán sức chịu tải của cọc ......................................................................................179 9.3 TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG ................................................................................186 9.4 TÍNH TOÁN MÓNG M1 (TRỤC A – 1) .................................................................................186 9.5 9.4.1 9.4.2 9.4.3 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................186 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................187 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................192 9.4.4 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................196 TÍNH TOÁN MÓNG M2 (TRỤC A – 5) .................................................................................198 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4 9.6 TÍNH TOÁN MÓNG M3 (TRỤC B – 3) .................................................................................210 9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 9.7 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................198 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................199 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................203 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................208 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................210 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................211 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................217 Tính toán thiết kế đài cọc ..............................................................................................217 TÍNH TOÁN MÓNG M4 (TRỤC 1 – B) .................................................................................220 9.7.1 Xác định số lượng cọc trong móng ...............................................................................220 9.7.2 Kiểm tra móng cọc ........................................................................................................221 9.7.3 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang ................................................................................226 9.7.4 Tính toán thiết kế đài cọc .............................................................................................. 231 CHƯƠNG 10: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNGERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 10.1. YẾU TỐ THI CÔNG .......................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 10.1.1. Ưu nhược điểm của phương pháp thi công ép cọc............ Error! Bookmark not defined. 10.1.1.1. Ưu điểm: ................................................................. Error! Bookmark not defined. 10.1.1.2. Nhược điểm:............................................................ Error! Bookmark not defined. 10.1.2. Ưu nhược điểm của phương pháp thi công cọc khoang nhồi.......... Error! Bookmark not defined. 10.1.2.1. Ưu điểm: ................................................................. Error! Bookmark not defined. 10.1.2.2. Nhược điểm:............................................................ Error! Bookmark not defined. 10.2. YẾU TỐ KỸ THUẬT .......................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 10.3. THEO ĐIỀU KIỆN KINH TẾ ............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. 10.3.1. Móng cọc ép: ..................................................................... Error! Bookmark not defined. 10.3.2. Móng cọc khoan nhồi:....................................................... Error! Bookmark not defined. Mục lục 10.3.3. Dựa vào chi phí vận chuyển thiết bị, vật liệu và các điều kiện khác..... Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................................... 239 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH KIẾN TRÚC 1. MỞ ĐẦU Thành phố Hồ Chí Minh với vai trò là trung tâm kinh tế, chính trị, khoa học, kỹ thuật lớn nhất nước, với nhiều cơ quan đầu ngành, sân bay, bến cảng,… đang tùng bước xây dựng cơ sở hạ tầng. Kinh tế phát triển gắn liền với việc thu hút nguồn lao động ở khắp nơi trên cả nước. Dân số ngày càng tăng làm nhu cầu về nhà ở tăng lên nhanh chóng. Vì vậy trong những năm gần đây sự xuất hiện các chung cư cao tầng ngày càng nhiều. Chung cư cao tầng Quận Bình Thạnh được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở tại các quận nội thành của TP. Hồ Chí Minh. 2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Được xây dựng tại quận Bình Thạnh, cũng là một trong những vị trí trung tâm của thành phố, thuận tiện cho việc đi lại, làm việc mua sắm và các dịch vụ khác. 3. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP.HCM Khí hậu TP. Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa, gồm 2 mùa: - Mùa khô: Từ tháng 12 đến tháng 4 có: o Nhiệt độ cao nhất: 40oC o Nhiêt độ trung bình: 32 oC o Nhiệt độ thấp nhất: 18 oC o Lượng mua thấp nhất: 0,1 mm o Lượng mưa cao nhất: 300 mm o Độ ẩm trung bình: 85,5% - Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11 có: o Nhiệt độ cao nhất: 36 oC o Nhiệt độ trung bình: 28 oC o Nhiệt độ thấp nhất: 23 oC o Lượng mưa trung bình: 274,4 mm SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 1 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước o Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11) o Lượng mưa cao nhất: 680 mm (tháng 9) o Độ ẩm trung bình: 77,67% o Độ ẩm tương đối thấp nhất: 74% o Độ ẩm tương đối cao nhất: 84% o Lượng bốc hơi trung bình: 28mm/ngày o Lượng bốc hơi thấp nhất: 6,5mm/ngày - Hướng gió: Hướng gió chủ yếu là Đông – Nam và Tây – Nam với vận tốc trung bình 2,5m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa. Ngoài ra có gió Đông – Bắc thổi nhẹ (Tháng 12 - 1). Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới. 4. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG - Tòa nhà gồm 15 tầng: o Tầng trệt cao 3.6m o Tầng điển hình (Tầng 2 – 14 ) cao 3.4m o Mặt bằng hình chữ nhật 23 × 56m , được thiết kế có dạng hình khối đối xứng, xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh. o Tổng chiều cao công trình: 51.2m - Chức năng của các tầng: o Tầng trệt: Tầng trệt làm nơi để xe cho cả tòa nhà. Bên cạnh đó cũng là nơi chứa các hệ thống kỹ thuật cho tòa nhà chung cư như máy biến áp, máy phát điện, bể nước ngầm. o Tầng 2 – 14: Bao gồm các căn hộ là nơi ở và sinh hoạt của các hộ gia đình. o Tầng mái: Gồm các phòng kỹ thuật ( cơ, điện, nước, thong thoáng…) , có hồ nước mái cung cấp nước cho tòa nhà. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 2 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước 5. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 5.1. Cơ sở thực hiện - Căn cứ Nghị định số 16/2005/NĐ-CP, ngày 07/02/2005 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng. - Căn cứ nghị định số 209/2004/NĐ-CP, ngày 16/12/2004 về quản lý chất lượng công trình xây dựng. - Căn cứ thông tư số 08/2005/TT-BXD, ngày 06/05/2005 của Bộ Xây Dựng về thực hiện Nghị định số 16/2005/NĐ-CP. - Căn cứ văn bản thỏa thuận về kiến trúc qui hoạch của Sở Quy hoạch Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh. - Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam : • Tiêu chuẩn Kiến trúc - Quy chuẩn xây dựng Việt Nam. - Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 276-2003, TCXDVN 323-2004). - Những dữ liệu của kiến trúc sư. • Tiêu chuẩn kết cấu - Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737-1995 - Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 356-2005 - Kết cấu gạch đá – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5573-1991 - Nhà cao tầng. Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối – TCXD 198 :1997 - Móng cọc. Tiêu chuẩn thiết kế - TCXD 205 : 1998 SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 3 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước - Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - TCXD 45-78 - Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất – TCXDVN 375-2006 • Tiêu chuẩn điện, chiếu sáng, chống sét - Việc lắp đặt vật tư, thiết bị sẽ tuân theo những yêu cầu mới nhất về quy chuẩn, hướng dẫn và văn bản có liên quan khác ban hành bởi các cơ quan chức năng, viện nghiên cứu và tổ chức tham chiếu những mục khác nhau, cụ thể như sau: + NFPA – Hội chống cháy Quốc gia (National Fire Protection Association). + ICCEC – Tiêu chuẩn điện Hội đồng tiêu chuẩn quốc tế (International Code Council Electric Code). + NEMA – Hội sản xuất vật tư điện (National Electric Manufacturer Association). + IEC – Ban kỹ thuật điện quốc tế (International Electric Technical Commission). + IECEE – Tiêu chuẩn IEC về kiển định an toàn và chứng nhận thiết bị điện. - Luật định và tiêu chuẩn áp dụng: + 11 TCN 18-84 “Quy phạm trang bị điện”. + 20 TCN 16-86 “Tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng”. + 20 TCN 25-91 “Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế”. + 20 TCN 27-91 “Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế”. + TCVN 4756-89 “Quy phạm nối đất và nối trung tính các thiết bị điện”. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 4 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước + 20 TCN 46-84 “Chống sét cho các công trình xây dựng – Tiêu chuẩn thiết kế thi công”. + EVN “Yêu cầu của ngành điện lực Việt Nam (Electricity of Vietnam)”. + TCXD-150 “Cách âm cho nhà ở”. + TCXD-175 “Mức ồn cho phép các công trình công cộng”. • Tiêu chuẩn về cấp thoát nước - Quy chuẩn “Hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình”. - Cấp nước bên trong. Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4513 – 1988). - Thoát nước bên trong. Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4474 – 1987). - Cấp nước bên ngoài. Tiêu chuẩn thiết kế (TCXD 33-1955). - Thoát nước bên ngoài. Tiêu chuẩn thiết kế (TCXD 51-1984) • Tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy - TCVN 2622-1995 “Phòng cháy và chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế” của Viện tiêu chuẩn hóa xây dựng kết hợp với Cục phòng cháy chữa cháy của Bộ Nội vụ biên soạn và được Bộ Xây dựng ban hành. - TCVN 5760-1995 “Hệ thống chữa cháy yêu cầu chung về thiết kế, lắpo đặt và sử dụng”. - TCVN 5738-1996 “Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu thiết kế”. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 5 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước 5.2. Thông gió và chiếu sáng tư nhiên • 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. • 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. 5.3. 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. 5.4. Hệ thống nước • 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. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 6 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước • 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. 5.5. Phòng chống cháy nổ • 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. • 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 CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông. 5.6. 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. 5.7. 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. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 7 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước GIẢI PHÁP KẾT CẤU 6. ĐẶC ĐIỂM SỬ DỤNG VẬT LIỆU Đặc điểm nổi bậc của nhà cao tầng là các cấu kiện đều chịu các tải trọng thằng đứng và các tải trọng ngang lớn. Để dủ khả năng chịu lực đồng thời đảm bảo các cấu kiện thanh như dầm, cột, các cấu kiện bản như sàn, tường có kết cấu hợp lý, phù hợp giải pháp kiến trúc mặt bằng và không gian sử dụng, vật liệu dung trong kết cấu nhà cao tầng có cấp độ bền chịu kéo, nén, cắt cao. Trong kết cấu nhà cao tầng cần dung bê tong có cường độ từ B25 trở lên và cốt thép có giới hạn chảy từ 300MPa trở lên. Bê tông là vật liệu đàn – dẻo nên có khả năng phân phối lại nội lực trong các kết cấu sử dụng rất hiệu quả khi chịu tải trọng lặp lại (động đất, gió bão). Bê tông có tính liền khối cao giúp cho các bộ phận kết cấu của ngơi nhà lien kết lại thành một hệ chịu lực theo các phương tác động của tải trọng. tuy vậy bê tông có trọng lượng bản thân lớn nên thường được sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà dưới 30 tầng. Chọn vật liệu sử dụng cho công trình này là: Bê tông có cường độ chịu nén B25 (M350) có Rb = 14.5Mpa; Rbt = 1.05Mpa; hệ số điều kiên làm việc của bê tông γb = 0.9; Modul đàn hồi của bê tông Eb = 30.103 Mpa Cốt thép nhóm CI đối với các thanh có đường kính < 10mm có cường dộ chiu kéo Rs = Rsc = 225Mpa; Rsw = 175Mpa Cốt thép nhóm CII đối với các thanh có đường kính >10mm có cường độ chịu kéo Rs = Rsc = 280Mpa; Rsw = 225Mpa Modul đàn hồi của cốt thép Es = 21.104 Mpa 7. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC - Hệ khung Được tạo thành từ các cấu kiện thanh như dầm cột, liên kết cứng tại các nút tạo thành các hệ khung phẳng hoặc khung không gian. Hệ khung chịu lực thuần túy có độ cứng chịu uốn theo phương ngang thấp nên bị hạn chế sử dụng trong nhà có chiều cao trên 40 m. trong kiến trúc nhà cao tầng luôn có những bộ phận như hộp thang máy, thang SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 8 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước bộ, tường ngăng hoặc bao che kiên tục trên chiều cao nhà có thể sử dụng như lõi, vách cứng, nên hệ kết cấu khung chịu lực thuần túy trên không tồn tại. - Hệ khung – vách Thường được sử dụng cho những nhà có mặt bằng chử nhật kéo dài, chịu lực chủ yếu theo phương ngang nhà. Các vách cứng chủ yếu bố trí dọc theo 2 phương của ngôi nhà. Thường được sủ dụng phổ biến hơn vì hệ này phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thạng bộ, thang máy, các khu vệ sinh chung và tường biên. Hệ khung – vách được liên kết với nhau qua hệ lien kết sàn. Trong trường hợp này hệ sàn toàn khối có ý nghĩa rất lớn và sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (bỏ qua biến dạn dọc trục chuyển vị tại các chân cột, vách xem là như nhau). Trong hệ kết cấu này, hệ thống vách dóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ thống khung được thiết kế chủ yếu chịu tải trọng đứng. Sự phân rõ chức năn này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột, dầm đáp ứng yêu cầu của kiến trúc. Hệ kết cấu khung – vách tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Được sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao 40 tầng. nếu công trình thiết kế chong vùng động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa là 30 tầng, cấp 9 là 20 tầng. Công trình chung cư quận Bìn Thạnh có tổng cộng 15 tầng, mặt bằng hình chữ nhật, nằm trong khoảng cho phép về số tầng mà hệ kết cấu khung – vách qui định. Ta nhận thấy kết cấu khung - vách phù hợp với công trình này. Đây là công trình cao trên 40m nên phải tình thêm thành phần dộng của tải trọng gió. Chiều cao tầng điển hình là 3.4m, bước cột trung bình 6 – 7m nên kết cấu BTCT sàn sườn toàn khối không ảnh hưởng nhiều đến kiến trúc, song nó mang tình kinh tế hơn vì chiều dày bản sàn nhỏ với các hệ dầm phụ được bố trí. SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 9 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước CHƯƠNG 2: TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ DẦM SÀN Phân loại ô sàn theo sơ đồ làm việc: Ký hiệu L1 (m) L2 (m) L1/L2 S1 4.000 6.000 1.500 S2 4.000 8.000 2.000 S3 3.500 6.000 1.714 S4 4.000 6.000 1.500 S5 1.700 8.000 4.706 S6 1.500 3.500 2.333 Loại sàn Bản kê Bản kê Bản kê Bản kê Bản dầm Bản dầm Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 10 Đồ Án Tốt Nghiệp KSXD Khóa 2007 2.2. GVHD: TS. Nguyễn Trọng Phước CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 2.2.1 Chọn kích thước dầm 1 1 ÷ )L 10 15 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm: h = ( 1 1 2 3 ; b = ( ÷ )h - Chọn kích thước dầm D1 nhịp dầm L = 8000 mm; 1 1 h = ( ÷ ) × 8000 = (533 ÷ 800)mm 10 15 Chọn: h = 700mm b = 300mm - Chọn kích thước dầm D2 nhịp dầm L = 6000 mm; 1 1 h = ( ÷ ) × 6000 = (400 ÷ 600)mm 10 15 Chọn: h = 500mm b = 250mm 2.2.2 Chọn bề dày sàn - Sơ bộ chọn bề dày sàn: hs = D L1 . Với: m D = (0.8 ÷ 1.4) : tùy thuộc vào tải trọng. Chọn D = 1 ; m = (40 ÷ 45) : sàn bản kê; L1 = 4000mm : cạnh ngắn của ô bản; Chiều dày sàn: hs = 1 × 4000 = 90 ÷ 100mm (40 ÷ 45) Chọn hs = 110mm 2.3. SƠ ĐỒ TÍNH Xét tỉ số: hd 500 = = 5 > 3 ⇒ liên kết giữa bản sàn và dầm chính, dầm phụ là liên kết hs 100 ngàm. Sơ đồ tính của ô bản: SVTH: Ngô Hữu Hiền MSSV: 20761115 Trang 11