(Đồ án tốt nghiệp) Chung cư Bình Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ BÌNH MINH

GVHD: TS. NGUYỄN THẾ ANH
SVTH : LÊ ĐỨC TỊNH
MSSV: 14149185

SKL 0 0 6 9 6 5

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KÝ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
----------------------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ BÌNH MINH

SVTH

: LÊ ĐỨC TỊNH

MSSV

: 14149185

KHÓA

: 2014 – 2018

GVHD

: T.S NGUYỄN THẾ ANH

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 / 2019
i


LỜI CẢM ƠN
Thơng qua q trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã có cơ hợi để tổng hợp lại những
kiến thức mà mình đã được học trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại Học Sư Phạm
Kỹ Thuật TP.HCM, từ đó em cảm thấy biết ơn sự chỉ dạy tận tình của các thầy cơ đã dạy
dỗ em trong thời gian qua.
Chân thành cảm ơn các thầy, các anh, các bạn đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp
vào luận này.
Đặc biệt hơn hết. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thầy
Nguyễn Thế Anh. Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự
hướng dẫn, giúp đỡ tận tình từ thầy. Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy đã truyền
đạt cho em sẽ là nền tảng để em hoàn thành đồ án và sẽ là hành trang cho em sau này. Em
rất cảm ơn sự động viên, hướng dẫn cũng như nhiệt tình thúc dục em thực hiện hoàn thiện
đồ án này.

Tp.HCM, ngày…tháng…năm 2019
Sinh viên thực hiện

ii


ABSTRACT
The project is divide into four main objective: Design one typical Floor, Stair,
design Wall, Beam – frame system, design foundation (bored pile), erection of bored pile
foundation.
In first objective, design one typical floor, finite element method softwares like
SAFE, ETABS are used to analysis the internal loads, types of displacement, or reactions
of Structure, so that suitably structural methods is produced based on requirements of limit
state design (ultimate limit state and serviceability limit state). After considering every able
methods, the finally solution is made. Autocad software is used for detailing, 2D drawing
(shop drawing) that solution.
In second objective, design main structure, finite element method software ETABS
is used to model analytically structural model. By combining frame system to wall system,
the horizontal displacements at the top of the building are decreased, the energy dissipation
of building when suffering dynamic loads is lost faster, so that structures work more
effectively. More over, the sustainability still maintained. The elements are designed after
analysing behavior of the the model concluding: wall, beam. Internal loads from each
elements is transported to EXCEL to calculate area of reinforcement that is requirement.
In third objective, Design foundation is devide into two part:
-

Part 1: Design pile (pile length, pile diameter, bear capacity of pile,…)
Part 2: Design pile foundation with pile has been design at part 1, using SAFE
software to design and Atutocad to detail shop drawing.

In Final objective, construction bored foundation. Autocad software is used for
detailing, 2D drawing that solution.

iii


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SINH VIÊN: LÊ ĐỨC TỊNH MSSV: 14149185
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
GIÁO VIÊN HD: TS. NGUYỄN THẾ ANH
NGÀY NHẬN ĐỀ TÀI: 01/09/2018

NGÀY NỘP BÀI: 03/01/2019

ĐỀ BÀI: CHUNG CƯ BÌNH MINH
1. Các sơ liệu, tài liệu ban đầu:
- Hồ sơ kiến trúc
- Hồ sơ khảo sát địa chất
2. Nội dung thực hiện đề tài:
 Kiến trúc:
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc
 Kết cấu:
- Mơ hình, phân tích, thiết kế sàn tầng điển hình.
- Mơ hình, phân tích, thiết kế cầu thang điển hình.
- Mơ hình, phân tích, thiết kế khung trục F và khung trục 4.
 Nền móng:
Mơ hình, phân tích, thiết kế: Cọc khoan nhồi.
3. Sản phẩm:
- 01 thuyết minh và 01 phụ lục.
- 21 bản vẽ A1 (05 Kiến trúc, 16 Kết cấu) .

iv


CAPSTONE PROJECT’S TASK
STUDENT: LE DUC TINH STUDENT ID: 14149185
FACULTY: CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY
ADVISOR: PhD. NGUYEN THE ANH
START DATE: 01/09/2018

FINISH DATE: 03/01/2019

TOPIC: CHUNG CƯ BÌNH MINH
1. Input data:
- Architectural profile
- Soil profile
2. The contents of capstone project:
 Architecture
Reproduction of architectural drawings.
 Structure
- Modelling, anlysis and design typical floor.
- Modelling, anlysis and design typical staircase.
- Modelling, anlysis and design of frame 4 and frame F.
 Foundation:
Modelling, anlysis and design bored piles
3. Product:
- 01 thesis and 01 appendix.
- 21 drawings A1 (05 Architecture, 16 Structure).

v

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC ................................................................... 13
1.1.

Tên dự án. ............................................................................................................ 13

1.2.

Quy mô dự án. ...................................................................................................... 13

1.3.

Địa điểm xây dựng. .............................................................................................. 13

1.4.

Cơng năng cơng trình. .......................................................................................... 14

1.5.

Giải pháp kiến trúc cơng trình. ............................................................................ 14

1.6.

Các giải pháp kĩ thuật khác. ................................................................................. 15

1.7.

Hệ thống cấp thoát nước. ..................................................................................... 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ ................................................................................... 17
2.1. Giải pháp thiết kế. ................................................................................................... 17
2.2.Cơ sở thiết kế. .......................................................................................................... 19
2.3.

Vật liệu sử dụng. .................................................................................................. 20

2.4.

Sơ bộ tiết diện. ..................................................................................................... 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .................................................... 25
3.1.

Mặt bằng sàn. ....................................................................................................... 25

3.3.

Tổ hợp tải trọng. ................................................................................................... 31

3.4.

Mơ hình sàn. ......................................................................................................... 33

3.5.

Phân tích – Kiểm tra mơ hình. ............................................................................. 33

3.6.

Tính tốn – bố trí cốt thép. (kết quả đầy đủ trong phụ lục) ................................. 40

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................... 42
4.1.

Mặt bằng cầu thang. ............................................................................................. 42

4.2.

Cấu tạo cầu thang. ................................................................................................ 42

4.3.

Xác định tải trọng cầu thang. ............................................................................... 43

4.4.

Xác định sơ đồ tính. ............................................................................................. 45

4.5.

Tính tốn cốt thép cầu thang. ............................................................................... 45

4.6.

Tính tốn dầm chiếu nghỉ. ................................................................................... 46

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG ................................................................................ 50

5.1.

Phương án kết cấu – mơ hình khung không gian................................................. 50
vi


5.2.

Tải trọng và tổ hợp tải trọng. ............................................................................... 50

5.3.

Phân tích – kiểm tra về các điều kiện sử dụng công trình ................................... 63

5.4.

Tính tốn – thiết kế hệ dầm.................................................................................. 68

5.5.

Tính tốn – thiết kế cột. ....................................................................................... 76

5.6.

Tính tốn – thiết kế vách. ..................................................................................... 81

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG .................................................................................. 85
6.1.

Số liệu địa chất cơng trình. .................................................................................. 85

6.2.

Tính tốn phương án móng cọc khoan nhồi ........................................................ 88

6.3.

Tính tốn – thiết kế hệ móng ............................................................................... 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 136

DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Mặt bằng cơng trình. ......................................................................................... 14
Hình 2-1:Mặt bằng kết cấu tầng điển hình. ....................................................................... 23
Hình 3-1: Mặt bằng kiến trúc sàn. ..................................................................................... 25
Hình 3-2: Mặt bằng kết cấu sàn điển hình. ........................................................................ 25
Hình 3-3: Cấu tạo sàn tầng điển hình, trung tâm thương mại. .......................................... 26
Hình 3-4: Cấu tạo sàn vệ sinh............................................................................................ 26
Hình 3-5: Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn. ....................................................... 32
Hình 3-5: Mơ hình sàn bằng SAFE. .................................................................................. 33
Hình 3-6: Moment M11..................................................................................................... 34
Hình 3-7: Dải Strip theo phương Y. .................................................................................. 34
Hình 3-8: Moment M22..................................................................................................... 35
Hình 3-9: Chia dải Strip theo phương X. .......................................................................... 35
Hình 3-10: Moment dải Strip theo phương Y. .................................................................. 36
Hình 3-11: Moment dải Strip theo phương X. .................................................................. 37
Hình 3-12: Độ võng ngắn hạn của sàn. ............................................................................. 38
Hình 3-13: Độ võng dài hạn. ............................................................................................. 40
Hình 4-1: Mặt bằng cầu thang. .......................................................................................... 42
Hình 4-2: Kích thước cầu thang. ....................................................................................... 42

vii


Hình 4-3: Cấu tạo cầu thang. ............................................................................................. 43
Hình 4-4: Tĩnh tải. ............................................................................................................. 45
Hình 4-5: Hoạt tải. ............................................................................................................. 45
Hình 4-6: Biểu đồ moment cầu thang................................................................................ 45
Hình 4-7: Phản lực gối tựa. ............................................................................................... 46
Hình 4-8: Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ. ....................................................................... 47
Hình 4-9: Mặt cắt bố trí thép của cầu thang. ..................................................................... 49
Hình 5-1: Mơ hình khung khơng gian bằng phần mềm Etabs........................................... 50
Hình 5-2: Nội lực cầu thang tác dụng lên khung............................................................... 51
Hình 5-3: Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió tác dụng lên cơng trình......................... 54
Hình 5-4: Biều đồ thể hiện phổ phản ứng. ........................................................................ 60
Hình 5-5: Moment hệ khung trục F. .................................................................................. 67
Hình 5-6: Mặt bằng hệ dầm. .............................................................................................. 68
Hình 5-7: Mặt cắt bố trí thép dầm B116............................................................................ 71
Hình 5-8: Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính. ........................ 73
Hình 5-9: Sơ đồ nén lệch tâm xiên. ................................................................................... 76
Hình 5-10: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách. ..................................................................... 81
Hình 6-1: Cao độ mũi cọc D100........................................................................................ 85
Hình 6-2: Mặt bằng cột tầng hầm. ..................................................................................... 95
Hình 6-3: Mặt bằng bố trí móng. ....................................................................................... 96
Hình 6-4: Mặt bằng móng M1. .......................................................................................... 98
Hình 6-5: Phản lực đầu cọc móng M1 (COMB7). ............................................................ 99
Hình 6-6: Phản lực đầu cọc móng M1 (COMB3). ............................................................ 99
Hình 6-7: Khối móng quy ước......................................................................................... 100
Hình 6-8: Biểu đồ quan hệ e-p. ....................................................................................... 102
Hình 6-9: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1). ...................... 104
Hình 6-10: Mặt bằng móng M2. ...................................................................................... 105

Hình 6-11: Phản lực đầu cọc móng M2 (COMB9). ........................................................ 105
Hình 6-12: Phản lực đầu cọc móng M2 (COMB4). ........................................................ 106
Hình 6-13: Khối móng quy ước....................................................................................... 106
viii


Hình 6-14: Biểu đồ quan hệ e-p. ..................................................................................... 109
Hình 6-15: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1). .................... 111
Hình 6-16: Mặt bằng móng M3. ...................................................................................... 112
Hình 6-17: Phản lực đầu cọc móng M3 (COMB9). ........................................................ 112
Hình 6-18: Phản lực đầu cọc móng M3 (COMB4). ........................................................ 113
Hình 6-19: Khối móng quy ước....................................................................................... 113
Hình 6-20: Biểu đồ quan hệ e-p. ..................................................................................... 116
Thỏa điều kiện biến dạng lún. ......................................................................................... 118
Hình 6-21: Các thơng số để kiểm tra xun thủng đài móng. ......................................... 119
Hình 6-22: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1). .................... 121
Hình 6-23: Mặt bằng móng M4. ...................................................................................... 122
Hình 6-24: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMB6). ........................................................ 122
Hình 6-25: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMB3). ........................................................ 123
Hình 6-26: Khối móng quy ước....................................................................................... 123
Hình 6-27: Biểu đồ quan hệ e-p. ..................................................................................... 126
Hình 6-23: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1) ..................... 128
Hình 6-29: Mặt bằng móng lõi thang. ............................................................................. 129
Hình 6-30: Phản lực đầu cọc móng M5 (COMB8). ........................................................ 130
Hình 6-31: Phản lực đầu cọc móng M5 (COMB2). ........................................................ 130
Hình 6-32: Biểu đồ quan hệ e-p. ..................................................................................... 133
Hình 6-33: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1). .................... 135

ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Bê tông được sử dụng. ...................................................................................... 20
Bảng 2.2: Cốt thép được sử dụng. ..................................................................................... 20
Bảng 2.3: Phân loại thép theo giới hạn chảy. .................................................................... 20
Bảng 2.4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép trong đất. .................................... 21
Bảng 2.5: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép không tiếp xúc với đất. .............. 21
Bảng 2.6: Xác định chiều cao dầm. ................................................................................... 22
Bảng 2.7: Sơ bộ tiết diện cột. ............................................................................................ 24
Bảng 3.1: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình. .............................................. 27
Bảng 3.2: Tải trọng các lớp hồn thiện sàn tầng mái. ....................................................... 27
Bảng 3.3: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn trung tâm thương mại. .................................. 27
Bảng 3.4: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh........................................................... 28
Bảng 3.5: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng hầm. ...................................................... 28
Bảng 3.6: Tải tường và tải kính. ........................................................................................ 29
Bảng 3.7: Tổng hợp tải trọng tường xây lên sàn. .............................................................. 29
Bảng 3.8: Hoạt tải tác dụng lên sàn. .................................................................................. 30
Bảng 3.9: Tổng hợp tải trọng tương ứng với các ô sàn. .................................................... 30
Bảng 3.10: Các loại hình tải trọng (Load Patterns). .......................................................... 31
Bảng 3.11: Các trường hợp tải trọng. ................................................................................ 31
Bảng 3.12: Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations). .................................................... 32
Bảng 3.13: Kết quả tính tốn cốt thép theo phương Y. ..................................................... 41
Bảng 4.1: Tải trọng cầu thang. .......................................................................................... 43
Bảng 4.2: Tính tốn thép bản thang................................................................................... 46
Bảng 5.1: Tải tường tầng mái. ........................................................................................... 51
Bảng 5.2: Hoạt tải tác dụng lên sàn. .................................................................................. 52
Bảng 5.3: Tính tốn tải trọng gió tĩnh. .............................................................................. 53
Bảng 5.4: Chu kỳ và tầng số. ............................................................................................. 54
Bảng 5.5: Giá trị khối lượng của từng tầng (kN) .............................................................. 55
Bảng 5.6: Modal Participating Mass Ratios ...................................................................... 56

Bảng 5.7: Kết quả tính tốn tải trọng gió động. ................................................................ 57
x


Bảng 5.8: Bảng kết quả tính tốn lực cắt đáy của các Mode đã chọn. .............................. 60
Bảng 5.9: Bảng tổng hợp kết quả tính tốn tải trọng động đất. ......................................... 61
Bảng 5.10: Các loại hình tải trọng (Load Cases)............................................................... 62
Bảng 5.11: Các tổ hợp tải trọng. ........................................................................................ 62
Bảng 5.12: Tổng hợp chuyển vị đỉnh. ............................................................................... 64
Bảng 5.13: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng. ......................................................................... 65
Bảng 5.14: Nội lực dầm ..................................................................................................... 69
Bảng 5.15: Kết quả thép dầm B116................................................................................... 70
Bảng 5.16: kết quả lực cắt trong dầm. ............................................................................... 73
Bảng 5.17:Tổng hợp cốt thép dầm. ................................................................................... 75
Bảng 5.18: Bảng công thức. .............................................................................................. 78
Bảng 5.19: Tổng hợp cốt thép cột trục 4. .......................................................................... 80
Bảng 6.1: Bảng thống kê địa chất ...................................................................................... 86
Bảng 6.2: Bảng thống kê thành phần hạt. .......................................................................... 87
Bảng 6.3: Thống kê cọc khoan nhồi. ................................................................................. 88
Bảng 6.4: Hệ số tỷ lệ từng lớp đất. .................................................................................... 89
Bảng 6.5: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền. .................................... 90
Bảng 6.6: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ đất nền. ............................. 92
Bảng 6.7:Tổng hợp tính toán sức chịu tải cọc theo SPT. .................................................. 93
Bảng 6.8: Tổng hợp móng cọc D1000. ............................................................................. 96
Bảng 6.9: Xuất nội lực cột trên móng M1. ........................................................................ 98
Bảng 6.10: Bảng biểu đồ quan hệ e-p.............................................................................. 102
Bảng 6.11: Bảng tính lún móng M1. ............................................................................... 103
Bảng 6.12: Kết quả tính tốn cốt thép móng M1. ........................................................... 104
Bảng 6.13: Bảng biểu đồ quan hệ e-p.............................................................................. 108
Bảng 6.14: Bảng tính lún móng M2. ............................................................................... 110

Bảng 6.15: Kết quả tính tốn cốt thép móng M2. ........................................................... 111
Bảng 6.16: Bảng biểu đồ quan hệ e-p.............................................................................. 115
Bảng 6.17: Bảng tính lún móng M3. ............................................................................... 118
Bảng 6.18: Kết quả tính tốn cốt thép móng M3. ........................................................... 121
xi


Bảng 6.19: Bảng biểu đồ quan hệ e-p.............................................................................. 125
Bảng 6.20: Bảng tính lún móng M4. ............................................................................... 127
Bảng 6.21: Kết quả tính tốn cốt thép móng M4. ........................................................... 128
Bảng 6.22: Bảng biểu đồ quan hệ e-p.............................................................................. 132
Bảng 6.23: Bảng tính lún móng M5. ............................................................................... 134
Bảng 6.24: Kết quả tính tốn cốt thép móng M5. ........................................................... 135

xii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
1.1.

Tên dự án.
CHUNG CƯ BÌNH MINH

1.2.

Quy mơ dự án.
- Cơng trình cao 71.6 m tính từ mặt đất tự nhiên, dài 58.6 m, rộng 55.8 m
- Với chiều cao cơng trình gồm 18 tâng điển hình, 2 tầng Trung tâm Thương mại,
1 tầng thượng và 2 tầng hầm.
- Bao gồm 261 căn hộ và khu Trung tâm Thương mại. Có khơng gian sống rộng

rãi, hiện đại, cũng như tiện nghi, an tồn và thơng minh,…

1.3.

Địa điểm xây dựng.
- Tọa lạc: Tô Hiệu, Hiệp Tân, Tân Phú, Hồ Chí Minh.

13


Hình 1-1: Mặt bằng cơng trình.
1.4.
-

Cơng năng cơng trình.
Tầng hầm : Sử dụng cho việc bố trí các phịng kĩ thuật và đỗ xe.
Tầng trệt : Sảnh, phòng bảo vệ, siêu thị, phịng sinh hoạt cơng cộng, nhà xe phía
sau.
Tầng điển hình : Bố trí các căn hộ phục vụ cho nhu cầu ở và sinh hoạt riêng.
Tầng mái : Bố trí các khối kĩ thuật và sân thượng, bể nước.

1.5. Giải pháp kiến trúc cơng trình.
1.5.1. Giải pháp mặt bằng.
- Tầng hầm: nằm ở độ cao -7.2 m, được bố trí 1 ram dốc từ mặt đất đến nền tầng
hầm cho lối xuống hầm và lối cho xe đi ra. Vì cơng năng chính cơng trình là cho
th căn hộ nên tầng hầm phần lớn dành cho việc để xe đi lại, các phòng kĩ thuật
14


-

-

1.5.2.

1.5.3.
-

hợp lý, hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí sao cho người sử dụng dễ dàng
nhìn thấy khi đi vào tầng hầm.
Tầng 1 và tầng 2: được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, trung tâm
thương mại, được trang trí đẹp mắt, phịng quản lý và phịng bảo vệ được bố trí ở
vị trí khách dễ dàng liên lạc.
Tầng 3 đến tầng 19: đây là mặt bằng cho thấy rõ nhất chức năng của cơng trình,
các căn hộ được bố trí hợp lý bao quanh khu giao thơng chính là thang máy và cầu
thang bộ, ở mỗi tầng đều bố trí khu đựng rác sinh hoạt và khu kĩ thuật điện.
Tầng mái: bố trí phòng kĩ thuật thang máy và 2 bể nước phục vụ nhu cầu cung cấp
nước cho cơng trình.
Giải pháp mặt đứng.
Sử dụng và khai thác triệt để nét hiện đại của cửa kính lớn, tường ngồi được hồn
thiện bằng sơn nước. Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững
vàng cho cơng trình, hơn nữa sử dụng những vật liệu mới cho mặt đứng cơng trình
như đá Granite cùng với những mảng kiếng dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho
cơng trình kiến trúc.
Giải pháp giao thơng trong cơng trình.
Giao thơng đứng: hệ thống gồm 4 thang máy chia ra hai bên và 2 cầu thang bộ
nhằm liên kết giao thơng theo phương đứng và thốt hiểm khi có sự cố.
Giao thơng ngang: là hệ thống hành lang nằm giữa mặt bằng tầng điển hình, nối hệ
thống cầu thang bộ và thang máy, đảm bảo giao thông ngắn gọn, tiện lợi cho từng
căn hộ.

1.6. Các giải pháp kĩ thuật khác.
1.6.1. Hệ thống điện.
Cơng trình được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện thành phố và hệ thống phát điện
riêng. Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (lắp đặt khi thi cơng). Hệ thống cấp
điện chính đi trong các hộp kĩ thuật đặt ngầm trong tường, đảm bảo an tồn, khơng
đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sữa chữa.
1.7.

Hệ thống cấp thoát nước.
- Nguồn nước cấp dùng là nguồn nước chung của cả thành phố, qua tính tốn đảm
bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và đảm bảo vệ sinh nguồn nước.
- Nước sinh hoạt và nước chữa cháy được đưa vào cơng trình bằng hệ thống bơm
đẩy lên bể chứa tạo áp. Dung tích bể chứa được thiết kế trên cơ sở số lượng người
sử dụng và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy.

15


- Nước mưa trên mái được thoát xuống bằng hệ thống ống nhựa đặt tại các vị trí thu
nước mái nhiều nhất tại các rãnh thu nước trên mái. Từ hệ thống ống dẫn chảy
xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thống thoát nước chung của thành
phố.
- Nước thải sinh hoạt được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống
thốt nước chung của thành phố. Đường ống dẫn phải kín, khơng rị rỉ, đảm bảo độ
dốc khi thốt nước.
1.7.1. Hệ thống thơng gió.
- Giải pháp thơng gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hịa nhiệt độ) được ưu tiên
sử dụng vì vấn đề ơ nhiểm khơng khí của tồn khu vực.
- Về quy hoạch: xung quanh cơng trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che

nắng, chắn bụi, điều hịa khơng khí.
- Về thiết kế: Các phịng của cơng trình đều có hệ thống cửa sổ, cửa đi, tạo nên sự
lưu thơng khơng khí trong và ngồi cơng trình. Đảm bảo mơi trường khơng khí
thoải mái, trong sạch.
1.7.2. Hệ thống chiếu sáng. Kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo
- Chiếu sáng tự nhiên: các phịng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên
ngoài.
- Chiếu sáng nhân tạo: được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo TCVN về thiết
kế điện chiếu sáng trong công trình dân dụng.
1.7.3. Hệ thống phịng cháy chữa cháy.
Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang. Thiết kế đặt hệ
thống hộp họng cứu hỏa được nối với nguồn nước chữa cháy. Mỗi tầng đều có
biển chỉ dẫn về phịng và chữa cháy. Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hỏa CO2MFZ4
(4kg).
1.7.4. Hệ thống chống sét.
Chọn hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và
hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh.
1.7.5. Hệ thống rác thải.
Tại mỗi tầng có khu chứa rác riêng, rồi từ đó chuyển đến xe đỏ rác của thành phố.
Gian rác được thiết kế và xử lý kỹ lưỡng đến tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiểm
môi trường.

16


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ
2.1. Giải pháp thiết kế.
Nguyên tắc, giải pháp kết cấu:
- Đồng nhất và liên tục trong việc phân bố độ cứng và cường độ của các cấu kiện.
- Độ cứng của các cấu kiện tải ngang (cột, vách, lõi,…) không đổi suốt chiều cao.

- Bố trí lưới cột sao cho các nhịp dầm gần bằng nhau. Độ cứng dầm tương ứng với
khẩu độ của chúng.
- Khơng có cấu kiện thay đổi tiết diện đột ngột.
- Kết cấu liên tục, liền khối, bậc siêu tĩnh càng cao càng tốt.
2.1.1. Giải pháp thiết kế theo phương đứng.

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trị quan trọng đối với nhà nhiều tầng:
- Cùng với dầm, sàn tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của
cơng trình, tạo nên khơng gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng.
- Chịu lực thẳng đứng bởi trọng lượng bản thân truyền xuống móng và xuống đất
nền.
- Chịu lực theo phương ngang bởi gió.
- Liên kết với dầm sàn để đảm bảo độ cứng, hạn chế chuyển vị ngang, hạn chế dao
động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh, tránh mất ổn định tổng thể của tòa
nhà.

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau:
- Hệ kết cấu cơ bản: kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu
ống.
- Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng (khung vách), kết cấu ống lõi và kết cấu
tổ hợp.
- Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có
hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.

Ưu, nhược điểm của mỗi loại kết cấu:
- Hệ kết cấu khung: có ưu diểm tạo ra khơng gian lớn, linh hoạt, sơ đồ làm việc rõ
ràng. Tuy nhiên, chịu tải trọng ngang kém (khi cơng trình có chiều cao lớn hay nằm
trong vùng có cấp gió, động đất lớn). Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho cơng
trình có chiều cao đến 20 tầng đối với cơng trình nằm trong vùng tính tốn chống
động đất dưới cấp 7, 15 tầng cho cơng trình nằm trong vùng tính tốn chống động

đất cấp 8, 10 tầng cho cơng trình nằm trong vùng tính tốn chống động đất câp 9.
- Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi: chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do
khả năng chịu tải trọng ngang khá tốt. Tuy nhiên hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật
liệu nhiều hơn và thi cơng phức tạp hơn đối với cơng trình sử dụng hệ khung.

17




2.1.2.












Hệ kết cấu tổ hợp: thích hợp cho cơng trình siêu cao tầng do khả năng làm việc
đồng đều cảu kết cấu và chống chịu tải trọng ngang lớn.
Giải pháp thiết kế theo phương đứng:
Như vậy căn cứ vào quy mơ cơng trình như chiều cao, điều kiện địa chất thủy văn,
gió, động đất và giải pháp kiến trúc cơng trình, ta chọn hệ chịu lực chính là hệ kết
cấu chịu lực khung kết hợp với lõi cứng. Lõi cứng được bố trí ở giữa cơng trình, cột
được bố trí ở giữa và xung quanh cơng trình.

Giải pháp thiết kế theo phương ngang.
Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang có vai trị:
Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn, và truyền vào các hệ
chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng và xuống đất nền.
Đóng vai trị như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng
để chúng làm việc đồng thời với nhau.
Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay:
Hệ sàn sườn: cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ưu điểm: Tính tốn đơn giản, phổ biến ở nước ta thuận tiện cho việc lựa chọn công
nghệ thi công.
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của sàn rất lớn khi khẩu độ lớn, dẫn đến
chiều cao tầng của cơng trình lớn. Khơng tiết kiệm không gian sử dụng.
Sàn không dầm: Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ưu điểm: giảm chiều cao cơng trình, tiết kiệm khơng gian sử dụng, dễ phân chia
không gian. Thi công nhanh hơn so với phương án dầm sàn bởi không phải mất
công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình và đơn giản.
Lắp đặt ván khn, cốt pha đơn giản.
Nhược điểm: Cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng
nhỏ hơn so với phương án dầm sàn, nên khả năng chịu lực theo phương ngang kém
hơn. Chính vì vậy, tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và
vách chịu. Sàn phải có chiều dày lớn để đẩm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc
thủng, nên khối lượng sàn tang.
Sàn không dầm ứng suất trước: Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Cốt thép
được ứng lực trước.
Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn. Giảm được chiều cao cơng trình. Tiết kiệm
được khơng gian sử dụng. Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng.
Nhược điểm: Tính tốn phức tạp, thi cơng địi hỏi có thiết bị chuyên dụng.
Tấm panel lắp ghép: Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất sẵn trong nhà
máy, các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng.
Ưu điểm: khả năng vượt nhịp lớn, thời giant hi công nhanh, tiết kiệm vật liệu.

18


 Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính tốn phức tạp.
Sàn bê tơng bubbledeck: phẳng, khơng dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu
lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế thay thế phần bê tơng khơng hoặc ít tham gia
chịu lực ở thớ giữa bản sàn.
 Ưu điểm: linh hoạt cao trong thiết kế, thích nghi với nhiều loại mặt bằng, tạo khơng
gian rộng cho thiết kế nội thất, tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp có
thể lên đến 15m mà không cần phải ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực,
giảm thời gian thi cơng và các chi phí dịch vụ kèm theo.
 Nhược điểm: là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính tốn chưa được phổ
biến. Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường
cùng độ dày.
 Giải pháp thiết kế theo phương ngang:
Cơng năng cơng trình chủ yếu là nhà ở với chiều cao tầng 3.4 m, công nghệ thi công
đơn giản, giải pháp đưa ra là hệ dầm – sàn.
2.1.3. Giải pháp kết cấu nền móng.
Phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, vì thế các giải pháp móng được đề
xuất:
Dùng giải pháp móng sâu thơng thường: móng cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc bê tơng
ly tơng ứng suất trước, móng cọc barrettes,…
Dùng phương pháp móng bè, móng băng trên nền cọc.
 Giải pháp kết cấu nền móng:
Với quy mơ cơng trình trong phạm vi đồ án và điều kiện địa chất khu vực xây dựng
nên sinh viên chọn phương án móng: móng cọc khoan nhồi.
2.2.Cơ sở thiết kế.
2.2.1. Hồ sơ khảo sát và thiết kế.
- 01 bản vẽ kiến trúc.
- 01 bộ hồ sơ địa chất.

2.2.2. Quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động;
- TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió;
- TCVN 5574 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép;
- TCVN 9386 – 2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất;
- TCXD 198 – 1997: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng;
- TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà – cơng trình;
- TCVN 205 – 1998: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 9395 – 2012: Cọc khoan nhồi – thi công và nghiệm thu.
19


2.2.3.
-

Phần mềm sử dụng.
Vẽ: Autocad.
Mơ hình kết cấu cơng trình: Etabs, Safe.
Bảng tính: Microsoft Excel.

2.3. Vật liệu sử dụng.
2.3.1. Bê tông.
Bảng 2.1: Bê tông được sử dụng.
Loại
Cấp độ bền B ~ Mác
Bê tơng lót

B15 ~ M150

Sàn, cầu thang

B25

Dầm, vách – lõi

B25

Cọc, đài móng

B25

2.3.2. Cốt thép.
Cốt thép
Ø < 10
Ø ≥ 10
Ø ≥ 10

Bảng 2.2: Cốt thép được sử dụng.
Phần khung
Phần móng
AI
AI
AII
AIII

Bảng 2.3: Phân loại thép theo giới hạn chảy.
Hình dạng
tiết diện

Giới hạn
chảy dùng
để quy đổi
Mpa

Ký
hiệu
thép

Trịn trơn

235

AI

300

AII

390

AIII

Vằn (có gờ)

Nước sản xuất và
tiêu chuẩn sản
xuất
Việt Nam
(TCVN 1651:1985)

Việt Nam
(TCVN 1651:1985
Việt Nam
(TCVN 1651:1985

Giới hạn
chay Mpa

Gới hạn
bền Mpa

235 min

380 min

300 min

500 min

390 min

600 min

20


2.3.3. Lớp bê tông bảo vệ. (Theo TCVN 5574 – 2012)
Bảng 2.4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép trong đất.
Cấu kiện

Lớp bê tông bảo vệ (mm)

Cọc, đài móng

50

Kết cấu tiếp xúc với đất và đổ trên bê tơng lót

50

Bảng 2.5: Lớp bê tơng bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép không tiếp xúc với đất.
Cấu kiện

Lớp bê tông bảo vệ (mm)

Sàn

15

Cầu thang

15

Dầm

50

Vách - lõi

50

21


2.4. Sơ bộ tiết diện.
2.4.1. Xác định sơ bộ kích thước các bộ phần của sàn.
Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo cơng thức:

hs 

D
L
m

Trong đó:
- D là hệ số xét đến tải trọng tác dụng lên sàn. (D = 0.8 ÷ 1.4).
- m là hệ số phụ thuộc vào dạng bản sàn. ( chọn m = 35 cho bản liên tục).
- L là chiều dài nhịp tính tốn. (chọn cạnh ngắn của ơ sàn), L = 6m;
 Chọn hs = 150 (mm).
2.4.2. Dầm.
- Xác định sơ bộ kích thước của dầm: với ơ sàn có kích thước
Bảng 2.6: Xác định chiều cao dầm.

Loại dầm
Dầm phụ

-

6m

 1 1 
  L
 15 12 

1
L
20
1
h L
15
h

 1 1
  L
 12 8 
Cơng trình có ơ sàn đặc trưng tiết diện 7200 x 6000 (mm)
Với L trong công thức trên lấy theo phương cạnh ngắn của ô sàn:
 1 1
Dầm chính có chiều cao h d      6000  (500  750)mm
 12 8 
Từ đó ta chọn được kích thước của dầm chính và dầm phụ như sau
 Dầm chính: 300x600 mm
 Dầm phụ: 200x400mm

Dầm chính

-

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM
Chiều cao h

Nhịp L (m)
Một nhịp
Nhiều nhịp

 10 m

Chiều rộng b

1 2
  h
3 3

22


Hình 2-2:Mặt bằng kết cấu tầng điển hình.
2.4.3. Tiết diện cột.
Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột theo được tính tốn một cách gần đúng theo
cơng thức sau:
k N
A o  t (theo sách tính tốn tiết diện cột của Nguyễn Đình Cống)
Rb
-

Trong đó:
Rb: Cường độ tính tốn về nén của bê tông.
N: Tổng lực nén sơ bộ, N  ntầng × q × Fs
Fs: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.
ntầng: Số tầng phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái.
q: Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vng mặt sàn, trong đó gồm tải trọng

thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra
phân bố đều trên sàn. Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế (q = 10 - 20
kN/m2). Lấy q = 10 kN/m2
23


- kt: Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như Moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh
của cột (kt = 1.1 ÷ 1.5). Lấy kt = 1.2.
- Chọn tiết diện cột thay đổi 4 lần theo chiều cao công trình.
Bảng 2.7: Sơ bộ tiết diện cột.
Tên
cột

Cịn
lại
C76
C70
C63
C62
C49
C54
C55

Tên tầng

Diện tích truyền tải
Phương
X

Phương

Y

Diện
tích

Tải
trọng sơ
bộ

m

m

m²

KN/m²

kN

cm²

HAM - 5

6.000

7.600

45.60

10

9576

6 - 10

6.000

7.600

45.60

10

11 - 15

6.000

7.600

45.60

16 - MAI

6.000

7.600

HAM - 5

7.600

6 - 10

Từ tầng

Lực dọc
P

Diện
tích
cột

Tiết
diện
chọn

Diện
tích
chọn

7925

cm x
cm
90x90

8100

7296

6038

80x75

6000

10

5016

4151

70x60

4200

45.60

10

2736

2264

50x50

2500

7.600

57.76

10

9819

8126

90x90

8100

7.600

7.600

57.76

10

7509

6214

80x80

6400

cm²

11 - 15

7.600

7.600

57.76

10

5198

4302

70x65

4550

16 - MAI

7.600

7.600

57.76

10

2310

1912

50x50

2500

HAM - 5

6.000

4.000

24.00

10

4080

3377

60x55

3300

6 - 10

6.000

4.000

24.00

10

3120

2582

50x50

2500

11 - 15

6.000

4.000

24.00

10

2160

1788

50x45

2250

16 - MAI

6.000

4.000

24.00

10

960

794

40x40

1600

2.4.4. Kích thước vách.
 H vach  200mm


1
1
 H vach  20 H tan g  20  3400  170mm
 Chọn Hvach = 300mm.

24