Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế, thi công chung cư 15 tầng tại thành phố Vinh, Nghệ An

Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

MụC LụC
PHN I: KIN TRC............................................................................1
CHƯƠNG 1: GIớI THIệU Về CÔNG TRìNH.....................................2
I. Tên công trình.............................................................................2
II. Địa điểm xây dựng....................................................................2
III. Mục đích sử dụng và công năng của công trình......................2
CHƯƠNG 2: CáC GIảI PHáP KIếN TRúC CủA CÔNG TRìNH........4
I. Giải pháp mặt bằng......................................................................4
II. Giải pháp măt đứng.....................................................................4
III. Giải pháp về giao thông..............................................................5
CHƯƠNG 3: CáC GIảI PHáP Kỹ THUậT CủA CÔNG TRìNH..........6
I. Hệ thống điện.............................................................................6
II. Hệ thống nớc................................................................................6
III. Giải pháp chiếu sáng và thông gió..............................................7
IV. Giải pháp cây xanh.....................................................................7
CHƯƠNG 4: CáC BảN Vẽ KIếN TRúC KèM THEO...........................8
Phần ii: Kết cấu............................................................................9
Chơng 1: giải pháp kết cấu.......................................................10
I. Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng.................................10
II. Phơng án kết cấu......................................................................11
II.1 Các giả pháp kết cấu...............................................................11
II.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình:..........................12
III. Các giải pháp thiết kế sàn........................................................14
IV.Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện.......................15
Chơng 2: xác định tải trọng....................................................22
I. Xác định tĩnh tải bản thân......................................................22

II. Xác định hoạt tải ngời...............................................................25
III. Phân tải thẳng đứng về dầm khung trục 2...........................26
III. Xác định tải trọng gió..............................................................60
II.2. Thành phần gió tĩnh:.............................................................63
II.3. Thành phần gió động:............................................................64
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

chơng 3: xác định và tổ hợp nội lực......................................72
3.1.Xác định nội lực......................................................................72
3.2. Tổ hợp nội lực.........................................................................72
CHƯƠNG 4: thiết kế nền móng công trình............................75
I. Quy trình thết kế móng............................................................75
II. Thiết kế móng cho cột c3 - khung trục 2.................................76
III. Thiết kế móng cọc khoan nhồi (Cột 10)..................................81
Chơng 5: THIếT Kế CấU KIệN..................................................91
I. Tổ hợp nội lực.............................................................................91
II. Thiết kế cấu kiện......................................................................91
IV. Tính toán cốt thép cột..............................................................95
V. Tính toán thang bộ....................................................................99
VI. Tính thép sàn (Thiết kế thép cho sàn tầng điển hình).....105
Phần iiI: THI CÔNG....................................................................109

chơng 1: CÔNG TáC ĐấT Và NềN MóNG.................................110
1 . thi công cọc............................................................................110
1.1 chọn máy khoan cọc..............................................................110
1.2. Bố trí khu vực cấp betonite..................................................114
2. công tác đào đất hố móng.....................................................116
2.1. chọn sơ đồ đào đất...........................................................116
2.2. Chọn ôtô chuyển đất...........................................................120
3. Thi công đài giằng móng........................................................121
3.1. Công tác thi công đầu cọc...................................................121
3. 2 Thi công bê tông lót..............................................................123
3.3. Công tác cốt thép móng.......................................................126
3.4. Thiết kế ván khuôn đài móng.............................................126
3.4. Công tác đổ bê tông đài - giằng.........................................128
3.5. Công tác tháo ván khuôn đài và giăng móng.......................133
4. Lấp đất hố móng....................................................................133
Chơng 2:thi công phần thân.................................................134
1.Thiết kế ván khuôn cột, dầm, sàn............................................134
1.1 Thiết kế ván khuôn cột..........................................................134
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

1.3 Thiết kế ván khuôn sàn:........................................................139

2. Công tác gia công lắp dựng cốt thép:.....................................143
2.2 Lắp dựng ván khuôn cột:.......................................................144
2.3 Công tác đổ bê tông cột:......................................................145
5.1.4 Công tác bảo dỡng bê tông cột:...........................................147
2.4. Tháo dỡ ván khuôn cột:..........................................................148
2.5. Thi công dầm sàn:................................................................148
2.6. lựa chọn cần trục, thiết bị máy xây dựng...........................156
4.1. Chọn cần trục tháp:..............................................................157
4.2. Chọn phơng tiện thi công bê tông:.......................................158
CHƯƠNG 3: tổ chức thi công....................................................159
3.1. Lựa chọn phơng án tổ chức.................................................159
3.2. Thống kê khối lợng công việc và nhân công........................160
3.3. Khối lợng công việc...............................................................161
3.4.Lập tiến độ thi công.............................................................174
CHƯƠNG 4: An toàn lao động và vệ sinh môi trờng............182
1. An toàn lao động....................................................................182
1.1. An toàn lao động trong thi công đào đất...........................182
1.2.An toàn lao động trong công tác bêtông...............................182
1.3. An toàn lao động trong công tác làm mái...........................185
1.4. An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện..........186
2. Công tác phòng cháy................................................................187
3. Vệ sinh môi trờng....................................................................187
Tài liệu tham khảo........................................................................ 188

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

11

Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Phần i:
Kiến trúc (10%)

Giáo viên hớng dẫn: TS.GV.Nguyễn Hùng Phong
Nhiệm vụ thiết kế:



Gii thiu v cụng trỡnh



Cỏc gii phỏp kin trỳc ca
cụng trỡnh
Cỏc gii phỏp ký thut ca



cụng trỡnh
iu kin a cht, thu



Bản vẽ kèm
theo :

vn
KT-01 (Mt bng tng 1 v tng hm)


KT-02 (Mt bng tng in hỡnh v tng
mỏi)

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14



KT-03 (Mt ct)



KT-04 (Mt ng v mt ct)

1

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

CHƯƠNG 1

GIớI THIệU Về CÔNG TRìNH
I. Tên công trình
Chung c 15 tầng thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An.
II. Địa điểm xây dựng
Công trình đợc đặt xen kẽ với các công trình khác tạo thành
khu đô thị. Điều thuận lợi cho thi công là công trình đợc đặt
cạnh đờng chính vào khu chung c. Do có phần đất bố trí diện
tích cây xanh và các địa điểm vui chơi công cộng, nên diện
tích trống xung quanh công trình khi bắt đầu xây dựng là khá
rộng, vì vậy điều kiện bố trí kho bãi và các phơng tiện thi công
là khá thuận lợi. Địa hình xung quanh công trình bằng phẳng,
không có các thế đất đặc biệt.
Điều kiện giao thông ngoài công trình khá thuận lợi, vừa đẩm
bảo vận chuyển vật liệu đến công trình, vừa đảm bảo di
chuyển từ nơi sinh hoạt đến công trình của công nhân.
Do có vị trí và địa hình thuận tiện nh vậy, việc thiết kế
thi công công trình sẽ gặp nhiểu thuận lợi trong thiết kế tổng
mặt bằng cũng nh cung ứng vật liệu.
III. Mục đích sử dụng và công năng của công trình
Công trình đợc xây dựng trong khu đô thị mới, với mục
đích là giải quyết nhu cầu nhà ở cho dân, kết hợp với việc làm
trụ sở giao dịch cho ngân hàng, không gian siêu thị, buôn bán.
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

2

11

Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Khu chung c ngoài ra còn giải quyết đợc vấn đề khan hiếm
nhà ở trong thời kì dân số bùng nổ một cách tập trung.
Để phục vụ mục đích đó, công trình đợc thiết kế có mặt
bằng đơn giản, với việc bố trí hợp lý về số lợng cũng nh vị trí các
phơng tiện di chuyển lên cao nhằm phục vụ mục đích đi lại của
dân c. Ngoài ra, ở tầng trệt của công trình còn có không gian
siêu thị, không gian sinh hoạt chung đảm bảo sinh hoạt vật chất
và tinh thần của dân c. Có không gian giao dịch ở tầng 1 và 2,
trong thiết kế cũng có thiết kế kho tiền đảm bảo cho việc bảo
quản tiền của các ngân hàng hay công ty thuê địa điểm giao
dịch. Tầng hầm của công trình có bố trí các khu đỗ xe, nhằm
cất giữ phơng tiện đi lại của dân c sinh hoạt trong công trình.
Bằng việc bố trí không gian sinh hoạt chung, không gian siêu
thị, các quầy hàng, và khu vực đỗ xe, cộng với diện tích cây
xanh và các điểm vui chơi công cộng bao quanh công trình,
Chung c bảo điều kiện trở thành một khu dân c độc lập, cung
cấp đầy đủ các phơng tiện sống cho dân c sinh sống trên công
trình, kết hợp với các công trình khác tạo thành một khu đô thị
hoàn chỉnh, phù hợp với quy hoạch của thành phố.

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

3

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

CHƯƠNG 2
CáC GIảI PHáP KIếN TRúC CủA CÔNG TRìNH
I. Giải pháp mặt bằng
Mặt bằng công trình tơng đối đơn giản, lới cột có kích thớc
9,6m9,6m ở diện tích căn hộ và 4,6m9,6m ở hành lang, ngoài
ra còn có gian có diện tích sử dụng to hơn, tuỳ nhu cầu của ngời
dân. Kích thớc bao của công trình là 28,2m36,3m.
Công trình gồm 15 tầng, trong đó có:
- 1 tầng hầm: bao gồm không gian để xe, phòng bảo vệ, ô kỹ
thuật và khu vực tập trung rác của toà nhà.
- Tầng 1 và tầng 2: bao gồm không gian siêu thị, không gian
giao dịch, phòng sinh hoạt cộng đồng, và sảnh.
- 13 tầng căn hộ (từ lầu 3 đến lầu 15): Các căn hộ đợc phân
chia theo phần diện tích sử dụng khác nhau.
- Tầng mái: Tầng mái bao gồm phần kỹ thuật cho thang máy,
phần kỹ thuật của hệ thống thông gió và bể nớc. Tầng mái có các
lớp cách nhiệt, chống ẩm, rãnh thoát nớc, các cột thu sét
Với tất cả các tầng đều có không gian cho giao thông theo phơng đứng. Giao thông theo phơng đứng bao gồm 2 cầu thang
bộ, 1 cầu thang máy chở ngời. Hệ thống thang đợc kết hợp với hệ
kết cấu vách lõi chịu lực của toà nhà.
II. Giải pháp măt đứng
Công trình bao gồm 15 tầng:

- 1 tầng hầm sâu 2,5 m
- Tầng 1 và 2 cao 3,9 m
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

4

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

- 13 tầng căn hộ cao 3,2 m
- Tầng mái cao 3,2 m
Kiến trúc mặt bằng không thay đổi theo phơng đứng tạo sự
đơn giản cho kết cấu của toà nhà, bớt phức tạp trong thi công. Sự
khéo léo sắp đặt ban công cho các căn hộ và phần thông tầng
cộng với chi tiết khung nhôm kính ở hành lang khắc phục đợc sự
nhàm chán cho mặt đứng của toà nhà, ngoài ra còn tạo ra không
gian thông thoáng, sáng sủa, tạo cảm giác thoải mái cho ngời dân
khi sinh sống và hoạt động trong toà nhà.
III. Giải pháp về giao thông
Giao thông trong công trình bao gồm giao thông theo phơng
đứng và giao thông theo phơng ngang.
Giao thông theo phơng đứng, nh đã nói, bao gồm 2 thang bộ,
2 thang máy chở ngời, và 1 thang máy chở hàng. Đảm bảo nhu cầu
đi lại trong sinh hoạt và thoát ngời khi có sự cố.

Giao thông theo phơng ngang bao gồm hệ thống sảnh và
hành lang dẫn đến các phòng. Sảnh đợc bố trí ở vị trí trung
tâm đảm bảo cho khoảng cách trung bình từ các phòng đến
thang máy là bé nhất. Hành lang đợc thiết kế đảm bảo điều
kiện đi lại, vận chuyển và thoát ngời khi có sự cố.

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

5

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

CHƯƠNG 3
CáC GIảI PHáP Kỹ THUậT CủA CÔNG TRìNH
I. Hệ thống điện
Hệ thống điện trong toàn bộ công trình đợc thiết kế và sử
dụng tuân theo các nguyên tắc sau:
- Đờng điện trong công trình đợc đi ngầm trong tờng và đợc
bao bọc bởi các lớp bảo vệ.
- Đặt ở nơi khô ráo, có biện pháp cách nớc với đoạn đặt gần với
hệ thống nớc.
- Tuyệt đối không đặt ở những nới có khả năng phát sinh hoả
hoạn.

- Dễ dàng sử dụng cũng nh sửa chữa khi có sự cố.
- Phù hợp với giải pháp Kiến Trúc cũng nh kết cấu để đơn giản
trong thi công lắp đặt, cũng nh đảm bảo thẩm mĩ công trình.
- Có máy phát điện dự phòng để đảm bảo cấp điện liên tục
cho toàn bộ khu nhà.
Hệ thống điện đợc thiết kế theo dạng hình cây, bắt đầu từ
trạm trung tâm dới tầng hầm, đến các trạm trung gian ở mỗi tầng,
sau đó dẫn đến các phòng trong tầng.
II. Hệ thống nớc
Hệ thống cấp nớc sử dụng nguồn nớc từ hệ thống cấp nớc của
thành phố đợc cha trong bể ngầm riêng. Sau đó cung cấp đến
từng đơn vị sử dụng theo thiết kế, phù hợp với Kiến Trúc và Kết
Cấu của công trình.
Hệ thống thoát nớc công trình gồm thoát nớc ma và nớc thải
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

6

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

sinh hoạt. Đờng ống thoát nớc ma đợc đặt riêng, đa thẳng xuống
hệ thống thoát nớc thành phố. Hệ thống thoát nớc thải sinh hoạt đợc bố trí chung trong đờng kỹ thuật thông tầng cùng với hệ thống
cấp nớc. Nớc thải sinh hoạt đợc xử lí tạm trớc khi đa ra hệ thống

thoát nớc thành phố.
Hệ thống nớc cứu hoả đợc thiết kế riêng, gồm trạm bơm riêng
dới tầng hầm, bể riêng trên mái và đờng ống riêng dẫn đến các
tầng. Ngoài hệ thống báo và chữa cháy thủ công, trong các phòng
còn đợc bố trí bộ cảm ứng báo cháy tự động và hệ thống phun nớc tự động khi có tín hiệu.
III. Giải pháp chiếu sáng và thông gió
Hệ thống chiếu sáng của toà nhà bao gồm chiếu sáng tự nhiên
và chiếu sáng nhân tạo. Hệ thống chiếu sáng nhân tạo đợc thiết
kế trong quá trình thiết kế hệ thống điện, đợc tính toán và bố
trí phù hợp đảm bảo điều kiện chiếu sáng cho các căn hộ và khu
vực công công của công trình. Hệ thống chiếu sáng nhân tạo dựa
trên nguyên tắc thiết kế kiến trúc, sử dụng các không gian hở và
vật liệu trong suốt để dẫn ánh sáng thiên nhiên vào trong công
trình. Mỗi căn hộ đều đợc bố trí ban công để phục vụ sinh hoạt.
Hệ thống thông gió cũng bao gồm thông gió tự nhiên và nhân
tạo. Trong đó sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm đặt trên
tầng mái để thay đổi không khí thông qua hệ thống thông gió
dẫn tới các phòng. Bằng giải pháp kiến trúc hợp lý, kết hợp sử dụng
các khoảng hở tạo nên sự thông thoáng trong toàn bộ công trình.
IV. Giải pháp cây xanh
Để tạo cảnh quan sống động, cũng nh việc khắc phụng tiếng
ồn và bụi, xung quanh công trình có bố trí hệ thống cây xanh.
Việc bố trí cây xanh không những thế còn tuân theo tiêu chuẩn
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

7

11

Trêng ®¹i häc x©y dùng
Khoa xddd & cn

§å ¸N tèt nghiÖp

vÒ diÖn tÝch cña c©y xanh trong khu ®« thÞ.

NguyÔn thÕ ®¹i
Líp b2.k14 – mssv: 220.b14

8

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

CHƯƠNG 4
CáC BảN Vẽ KIếN TRúC KèM THEO

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

9

11

Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Phần ii:
Kết cấu (45%)
Giáo viên hớng dẫn: TS.GV.Nguyễn Hùng Phong
Nhiệm vụ thiết kế:


Thiết kế thép khung K2.
Thiết kế thép sàn tầng điển
hình.



Thiết kế thép móng dới cột của
khung K2.

Bản vẽ kèm
theo :

2 bản vẽ thép khung K2 (KC01+KC-02).



1 bản vẽ: sàn tầng điển hình (KC03).

1 bản vẽ thép móng (KC-04)



1 bản vẽ thép cầu thang bộ (KC-05)

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

10

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Chơng 1
giải pháp kết cấu
I. Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng
Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà
thấp tầng thì vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan
trọng. Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên quan đến vấn đề
bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị
điện, đờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công,tiến độ thi công,

giá thành công trình
Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là:
1. Tải trọng ngang
Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố
chủ yếu của thiết kế kết cấu. Nhà ở phải đồng thời chịu tác
động của tải trọng đứng và tải trọng ngang. Trong kết cấu thấp
tầng, ảnh hởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có
thể bỏ qua. Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do
tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh.
Nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại
mặt đất thì mô men tỉ lệ thuận với bình phơng chiều cao:
H2
M=q.
2

M=q.

H2
3

(Tải trọng phân bố đều)
(Tải trọng phân bố tam giác)

2. Chuyển vị ngang
Dới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công
trình cao tầng cũng là một vấn đề cần quan tâm. Cũng nh trên,
nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

11

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc
4 của chiều cao.
H4
q
(Tải trọng phân bố đều)
8 EJ

11q

H4
120 EJ

(Tải trọng phân tam giác)

Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ
do tạo ra độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hởng đến tiện nghi của ngời làm việc trong công trình; làm phát
sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu nh cột, dầm, tờng, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật nh các đờng ống nớc,đờng điện...
Chính vì thế, khi thiết kế công trình nhà cao tầng không
những chỉ quan tâm đến cờng độ của các cấu kiện mà còn
phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công

trình chịu tải trọng ngang.
3. Giảm trọng lợng bản thân
Công trình càng cao,trọng lợng bản thân càng lớn thì càng
bất lợi về mặt chịu lực. Trớc hết, tải trọng đứng từ các tầng trên
truyền xuống tầng dới cùng làm cho nội lực dọc trong cột tầng dới
lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột, vừa chiếm
không gian sử dụng của tầng dới, tải trọng truyền xuống kết cấu
móng lớn thì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu
tải cao, do đó càng tăng chi phí cho công trình. Mặt khác, nếu
trọng lợng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các tải trọng
động nh tải trọng gió động, tải trọng động đất. Đây là hai loại
tải trọng nguy hiểm thờng quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà
cao tầng.
Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

12

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

tối đa trọng lợng bản thân kết cấu, chẳng hạn nh sử dụng các loại
vách ngăn có trọng lợng riêng nhỏ nh vách ngăn thạch cao, các loại
trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm...

II. Phơng án kết cấu
II.1 Các giả pháp kết cấu
1. Hệ khung chịu lực:
Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của công trình
đợc tạo thành từ các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm),
hệ khung phẳng đợc liên kết với nhau bằng các dầm ngang tao
thành khối khung không gian có mặt bằng chữ nhật, lõi thang
máy đợc xây gạch.
Ưu điểm: Tạo đợc không gian lớn và bố trí linh hoạt không
gian sử dụng; mặt khác đơn giản việc tính toán khi giải nội lực
và thi công đơn giản.
Nhợc điểm: Kết cấu công trình dạng này sẽ giảm khả năng
chịu tải trọng ngang của công trình. Với một công trình có chiều
cao lớn muốn đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình thì
kích thớc cột dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải tăng trọng lợng
bản thân của công trình, chiếm diện tích sử dụng. Do đó, chọn
kiểu kết cấu này cha phải là phơng án tối u.
2.Hệ tờng lõi chịu lực :
Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là
các tờng phẳng và lõi. Tải trọng ngang truyền đến các tấm tờng
và lõi qua các bản sàn. Các tờng cứng làm việc nh các công xon có
chiều cao tiết diện lớn. Giải pháp này thích hợp cho nhà có không
gian bên trong đơn giản, vị trí tờng ngăn trùng với vị trí tờng
chịu lực.
Ưu điểm: Độ cứng của nhà lớn, chịu tải trọng ngang tốt. Kết
hợp vách thang máy bằng BTCT làm lõi.
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

13

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Nhợc điểm: Trọng lợng công trình lớn, tính toán và thi công
phức tạp hơn.
3. Hệ khung lõi chịu lực :
Trong hệ kết cấu này thì khung và lõi cùng kết hợp làm
việc, khung chịu tảI trọng đứng và một phần tảI trọng ngang. Lõi
chịu tảI trọng ngang. Chúng đợc phân phối chịu tảI theo độ
cứng tơng đơng của khung và lõi. Phơng án này sẽ làm giảm
trọng lợng bản thân công trình, không gian kiến trúc bên trong
rộng rãI, tính toán và thi công đơn giản hơn.
4. Hệ hộp chịu lực :
Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn đợc gối vào
kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tờng ngoài mà không cần
các gối trung gian bên trong. Giải pháp này thích hợp cho các công
trình cao cực lớn (thờng trên 80 tầng).
II.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình:
Qua phân tích một cách sơ bộ nh trên ta nhận thấy mỗi hệ
kết cấu cơ bản của nhà cao tầng đều có những u, nhợc điểm
riêng. Với công trình này yêu cầu không gian linh hoạt cho các
phòng ở cho từng hộ gia đình nên giải pháp tờng chịu lực khó
đáp ứng đợc. Với hệ khung chịu lực do có nhợc điểm là gây ra
chuyển vị ngang lớn và kích thớc cấu kiện lớn nên không phù hợp với

công trình, gây lẵng phí. Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì
công trình cần phải thiết kế với độ dày sàn lớn, lõi phân bố hợp lí
trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt
bằng với công trình là nhà ở cũng nh giao dịch buôn bán. Vậy để
thoả mãn các yêu cầu kiến trúc và kết cấu đặt ra cho một nhà
cao tầng làm chung c cho các hộ gia đình ta chọn biện pháp sử
dụng hệ hỗn hợp là hệ đợc tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

14

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

nhiều hệ cơ bản. Dựa trên phân tích trên, ta chọn hệ kết cấu
chịu lực cho công trình là hệ khung lõi.
* Sơ đồ tính toán :
Sơ đồ giằng :
Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng
thẳng đứng tơng ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải
trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải
cơ bản khác nh lõi, tờng chịu. Trong sơ đồ này thì tất cả các nút
khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống
uốn bé vô cùng.

Sơ đồ khung - giằng :
Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng
đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác. Trờng hợp
này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng ) . Độ
cứng tổng thể của hệ đợc đảm bảo nhờ các kết cấu giằng đứng
(vách ), các tấm sàn ngang .So với các kết cấu sơ đồ giằng thì
độ cứng của khung thờng bé hơn nhiều so với vách cứng.Vì vậy
các kết cấu giằng chịu phần lớn tác dụng của tải trọng ngang (vào
khoảng 70-90%).
*Lựa chọn kết cấu chịu lực chính :
Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung - giằng là
hợp lí nhất. ở đây sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang máy) kết hợp
với khung. Sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào
từng khung sẽ giảm đợc khá nhiều trị số mômen do gió gây ra
nhờ độ cứng chống uốn của lõi là rất lớn. Sự làm việc đồng thời
của khung và lõi là u điểm nổi bật của hệ kết cấu này. Do vậy ta
lựa chọn hệ khung giằng là hệ kết cấu chính chịu lực cho công
trình.
Yêu cầu độ cứng của công trình . trên dọc chiều cao nhà và
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

15

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

phơng ngang nhà không nên thay đổi độ cứng , cờng độ của
một tầng (một vài tầng hoặc một phần nào đó).Bởi vì khi xuất
hiện một tầng mềm thì biến dạng sẽ tập trung vào tầng mềm
này dễ dần đến nguy cơ sụp đổ toàn bộ công trình hoặc phần
trên tầng mềm.
III. Các giải pháp thiết kế sàn
1.Theo phơng pháp thi công :
+Sàn toàn khối:
Kết cấu đợc thi công tại chỗ,cấu kiện hình thành liền khối
nên có độ cứng lớn,chịu lực động tốt song phơng pháp này tốn
vật liệu làm ván khuôn,cột chống và chịu ảnh hởng lớn điều kiện
thời tiết khí hậu.
+Sàn lắp ghép :
Cấu kiện đợc phân chia thành những phần riêng biệt
để chế tạo sẵn sau đó vận chuyển đến công trờng tổ hợp lại
phơng pháp này không tốn vật liệu làm ván khuôn, cột chống và
không chịu ảnh hởng lớn điều kiện thời tiết khí hậu đồng thời
dễ đa cơ giới hoá vào sản xuất xây dựng song vấn đề chất lợng
mối nối khó đảm bảo và tay nghề công nhân đòi hỏi cao hơn.
2.Theo sơ đồ kết cấu :
+Sàn nấm :
Là loại sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột. Dùng
sàn nấm sẽ giảm đợc chiều cao kết cấu, đơn giản thi công,chiếu
sáng và thông gió tốt hơn, thích hợp với nhà có chiều rộng nhịp 48m, tuy nhiên chiều dày sàn lớn dẫn đến tăng khối lợng công
trình.
+Sàn sờn:
Là loại sàn có dầm,bản sàn tựa trực tiếp lên hệ dầm.Sàn sờn đợc sử dụng rộng rãi vì có khả năng chịu lực tốt đôi khi là duy nhất
Nguyễn thế đại

Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

16

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

không thể thay thế bằng sàn nấm.
-Sàn sờn toàn khối có bản loại dầm khi tỷ lệ 2 cạnh ô bản
l2/l1>2
-Sàn sờn toàn khối có bản kê 4 cạnh khi tỷ lệ 2 cạnh ô bản
l2/l1<2
-Sàn sờn kiểu ô cờ
-Sàn sờn dùng panen lắp ghép
-Sàn sờn dùng panen nửa lắp ghép
Qua phân tích trên ta thấy thích hợp với công trình
này là chọn giải pháp thiết kế Sàn sờn toàn khối.
IV.Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện
1. Vật liệu
Bê tông cho đài, giằng, tờng tầng hầm là bê tông thơng
phẩm.
Bê tông cho cột dầm sàn và lõi cứng là bê tông trộn tại công trờng.
Bê tông Mac 350 có

: Rn=155 kG/cm2

Rk=11 kG/cm2

Cốt thép dọc loại AII có : Ra=2800 kG/cm2
Cốt thép đai loại AI Có : Rađ=1700 Kg/cm2
2. Chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện
Chọn kích thớc cột:
Diện tích tiết diện cột sơ bộ chọn:

F=

N
.k
Rn

Trong đó:
N : Tổng lực dọc chân cột.
k : Hệ số phụ thuộc vào mô men. k = 1,0 1,5 .
Rn : Cờng độ chịu nén của bê tông. Rn=155 kG/cm2
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

17

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện
tích chịu tải.
Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà văn phòng nên lấy
sơ bộ tải trọng 1200 kG/m2 sàn.
Vậy tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo
diện tích chịu tải:
9,6 5,4 9,6 6,9
N 1,1.15.



1,2 1225,125T
2 2
2
2

Diện tích cột cần thiết

F =

1225125
.(1,0 1,5) 7904,3 11856,05
155

(cm2)
Do kết quả trên ta giả thiết cho bản sàn tầng 1 là lớn nhất, giả
thiết tiết diện cột nh sau:
Cột biên : bxh = 80x80 cm, cột giữa bxh = 90x90 cm
Do càng lên cao nội lực càng giảm vì vậy theo chiều cao

công trình ta phải giảm tiết diện cột cho phù hợp, nhng không đợc
giảm nhanh quá tránh xuất hiện mô men phụ tập trung tại vị trí
thay đổi tiết diện.
Vậy chọn kích thớc cột nh sau:
+ Tầng hầm 2: Cột biên: 80x80 cm, cột giữa: 90x90 cm
+ Tầng 3 đến 9: Cột biên: 60x60 cm, cột giữa: 90x90 cm
+ Tầng 10 mái: Cột biên: 50x50 cm, cột giữa: 80x80 cm
Chọn kích thớc dầm:
Chiều cao dầm chính:
1 1
1
1
l .960 80 96 (cm)
10 12 10 12

h=

Bề rộng dầm bd =(0,30,5)hd
Vậy chọn tiết diện dầm nh sau:
+ Dầm nhịp 9,6m:300x900.
Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

18

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

+Dầm ở hành lang và ban công:110x400.
Tất cả tiết diện các dầm đợc vẽ trong mặt bằng kết cấu tầng
điển hình riêng với tầng 1 và tầng 2 ta làm dầm bẹt kích thớc
dầm bẹt là 900x500. Tiết diện này sau khi tính toán nội lực ta có
thể bố trí thép hợp lý nên đảm bảo.
Chọn chiều dày sàn:
Chiều dày sàn kê bốn cạnh đợc lấy nh sau:

hb =

D
.l
m

Với bản kê bốn cạnh: m = 40 45; chọn m = 42
D = 0,8 1,4 ; chọn D = 1,0
Với tầng 1 và tầng 2, ô sàn lớn nhất có l= 4,6 m
hb =

1,2
.460 13.2 (cm). Chọn hb =16 cm
42

Với tầng điển hình, ô sàn lớn nhất có l=5,4m, với tải trọng bé ta
có D= 0,8; m= 42
hb =

0,8
.540 10.28 (cm). Chọn hb = 12 cm
42

Chọn kích thớc lõi cầu thang máy:
Chiều dày lõi cầu thang máy thoả mãn 2 điều kiện:
cm và Ht/20 = 390/20 = 20 cm
lấy bằng = 25 cm.
3. Mặt bằng kết cấu

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

19

11


Trêng ®¹i häc x©y dùng
Khoa xddd & cn

§å ¸N tèt nghiÖp

s1

s1

s1

s1

s8

s1

s1

s1

s8

s8

s8

s7

s1

s1

s1

s1

s1

s1

s1

s1

s8

s7

s6
s1

s1
s2

s1

s2

s2

s1

s5

d(30*60)

s3

s3

s5
s4

s4

4. S¬ ®å tÝnh to¸n khung ph¼ng
 S¬ ®å h×nh häc:

NguyÔn thÕ ®¹i
Líp b2.k14 – mssv: 220.b14

20

11


Trêng ®¹i häc x©y dùng
Khoa xddd & cn

§å ¸N tèt nghiÖp

 S¬ ®å kÕt cÊu.
NguyÔn thÕ ®¹i
Líp b2.k14 – mssv: 220.b14

21

11


Trờng đại học xây dựng
Khoa xddd & cn

Đồ áN tốt nghiệp

Mô hình hóa kết cấu khung thanh các thanh đứng và các
thanh ngang với trục của hệ kết cấu đợc tính đến trọng tâm tiết
diện của các thanh.
+ Nhịp tính toán của dầm.
Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục
cột.
- Nhịp tính toán của dầm trục B-D và D-F
Ltp=L1+t -hc/2
Ltp= 9.6+0.11 - 0.35 =9.36 (m)
- Nhịp tính toán của dầm trục A-B
Ltp= 5.4-0.11+0.11- 0.35 =5.05(m)
+ Chiều cao của cột.
Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm. Do
dầm khung thay đổi tiết diện nên ta lấy chiều cao của cột
theo trục dầm hành lang.
Xác định chiều cao cột tầng 1
Ta có ht1= H - hd/2
= 2.5 - 0.6/2=2.20(m)
Xác định chiều cao cột tầng 2, 3
Ta có ht2=H=3.9(m)
Xác định chiều cao cột tầng 3, 15
Ta có ht3=H=3.2(m)
Ta có sơ đồ kết cấu đợc thể hiện nh sau:

Nguyễn thế đại
Lớp b2.k14 mssv: 220.b14

22

11