ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*
CHUNG CƯ AN HÒA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Sinh viên thực hiện: LÊ VŨ LONG
Đà Nẵng – Năm 2019
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Tên đề tài: Chung cư An Hòa
Sinh viên thực hiện: Lê Vũ Long
Số thẻ sinh viên: 110140121
Lớp: 14X1B
Chung cư An Hòa nằm tại thành phố Đà Nẵng. Đây là một thành phố đang phát triển
trong tương lai.
Chung cư An Hòa ra đời để giải quyết nhu cầu về nhà ở hiện nay, để tiết kiệm quỷ đất
của thành phố. Công trình có lối kiến trúc hiện đại phù hợp với sự phát triển chung của
thành phố.
Công trình có 13 tầng gồm 12 tầng nổi và 1 tầng bán hầm, với hệ kết cấu móng sử
dụng móng cọc khoan nhồi, hệ chịu lực chính là hệ khung – vách (lõi thang máy).
Thực hiện đề tài là công việc tính toán thiết kế
Kết cấu móng, cột, dầm, sàn, cầu thang bộ của công trình.
Thiết kế các biện pháp thi công phần ngầm, phân thân và tiến độ thi công
Công trình đáp ứng tốt về công năng, hài hòa về kiến trúc và đảm bảo khả năng chịu
lực.
LỜI CẢM ƠN
Ngành xây dựng là một ngành không ngừng phát triển và luôn có một vai trò hết sức
quan trọng trong sự phát triển của đất nước. Ý thức được điều đó, trong 5 năm học tại
khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới
sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích
lũy và trao dồi được những kiến thức, kỹ năng quan trọng phục cho công việc sau này.
Đồ án tốt nghiệp là một trong những đánh giá quan trọng cuối cùng trước khi em có
thể rời ghế nhà trường và tham gia vào các công việc trong ngành Xây dựng. Với sự
giúp đỡ của Thầy Bùi Quang Hiếu và Thầy Đặng Hưng Cầu, đồ án tốt nghiệp với đề
tài “ Chung cư An Hòa” của em đã hoàn thành. Tuy nhiên, với kiến thức còn hạn chế
và thiếu kinh nghiệm thì sai sót trong đồ án là điều không thể tránh khỏi, mong thầy cô
bỏ qua và chỉ bảo thêm cho em.
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân
Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy Cô
đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này.
Đà Nẵng, 17 tháng 12 năm 2019
Sinh viên
Lê Vũ Long
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp đề tài “ Chung cư An Hòa” là đồ án được chính
bản thân em thực hiện . Các số liệu và tài liệu trong đồ án là chính xác và được tính
toán. Tất cả những tham khảo đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Đà Nẵng, 17
tháng 12 năm 2019
Sinh viên
Lê Vũ Long
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ..................................................... 1
1.1.
Giới thiệu về công trình ................................................................................. 1
1.1.1. Tên công trình .......................................................................................... 1
1.1.2. Chức năng công trình ............................................................................... 1
1.1.3. Quy mô công trình .................................................................................... 1
1.2.
Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn ............................................................ 1
1.3.
Giải pháp kiến trúc ........................................................................................ 1
1.3.1. Giải pháp mặt bằng .................................................................................. 1
1.3.2. Giải pháp mặt đứng, hình khối ................................................................. 2
1.3.3. Giải pháp giao thông................................................................................ 2
1.4.
Hệ thống kỹ thuật........................................................................................... 2
1.4.1. Hệ thống điện, nước ................................................................................. 2
1.4.2. Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm ............................................ 2
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU ................ 3
2.1.
Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm ............................................................. 3
2.2.
Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình.......................................................... 3
2.3.
Lựa chọn vật liệu ............................................................................................ 3
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5 ................................................................... 4
3.1.
Sơ đồ kết cấu của sàn tầng điển hình ............................................................ 4
3.2.
Chọn kích thước sơ bộ ................................................................................... 4
3.2.1. Sơ bộ kích thước sàn ................................................................................ 4
3.2.2. Sơ bộ kích thước dầm ............................................................................... 6
3.3.
Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn ............................................................. 7
3.3.1. Tĩnh tải sàn .............................................................................................. 7
3.3.2. Hoạt tải sàn .............................................................................................. 9
3.4.
Tính toán nội lực sàn.....................................................................................10
3.4.1. Nội lực trong ô sàn bản dầm ...................................................................10
3.4.2. Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh ...........................................................10
3.5.
Tính toán và bố trí cốt thép ..........................................................................11
3.5.1. Tính toán cốt thép....................................................................................11
3.5.2. Bố trí cốt thép..........................................................................................12
3.6.
Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn .............................................................12
Sàn bản kê bốn cạnh ...........................................................................................12
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG 4-5 ....................................... 13
4.1.
Cấu tạo cầu thang .........................................................................................13
4.2.
Tính toán bản thang ......................................................................................14
4.2.1. Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng .........................................................14
Tĩnh tải ...............................................................................................................14
Hoạt tải ......................................................................................................................15
4.2.2. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ .....................................................15
Tĩnh tải ...............................................................................................................15
Hoạt tải ...............................................................................................................16
4.2.3. Tính toán cốt thép....................................................................................16
4.3.
Tính dầm chiếu nghỉ .....................................................................................19
4.3.1. Tải trọng tác dụng ...................................................................................19
4.3.2. Sơ đồ tính và nội lực................................................................................19
4.3.3. Tính toán cốt thép dọc .............................................................................20
4.3.4. Tính toán cốt thép dai ..............................................................................21
4.4.
Tính dầm chiếu tới ........................................................................................22
4.4.1. Tải trọng tác dụng ...................................................................................22
4.4.2. Sơ đồ tính và nội lực................................................................................22
4.4.3. Tính toán cốt thép dọc .............................................................................23
4.4.4. Tính toán cốt thép dai ..............................................................................24
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 ................................... 25
5.1.
Giới thiệu chung hệ kết cấu nhà ...................................................................25
5.2.
Sơ bộ chọn kích thước kết cấu công trình ....................................................25
5.2.2. Sơ bộ kích thước cột ................................................................................25
5.2.3. Sơ bộ kích thước vách lõi thang máy .......................................................28
5.2.4. Sơ bộ kích thước dầm ..............................................................................28
5.3.
Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực ...............................................28
5.3.1. Cơ sở xác định tải trọng ..........................................................................28
5.3.2. Trình tự xác định tải trọng ......................................................................28
5.3.3. Tải trọng gió ...........................................................................................35
5.3.4. Xác định nội lực ......................................................................................41
5.4.
Tính toán cốt thép trong dầm khung ...........................................................48
5.4.1. Tính toán cốt thép dọc .............................................................................48
5.4.2. Tính toán cốt đai .....................................................................................49
5.5.
Tính toán cốt thép trong cột khung ..............................................................50
5.5.1. Nội lực cột khung ....................................................................................50
5.5.2. Xác định cặp nội lực tính toán .................................................................50
5.5.3. Nguyên tắc tính toán ...............................................................................50
5.6.
Đánh giá kết quả ...........................................................................................54
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 3 ............................................. 56
6.1.
Các loại tải trọng dùng để tính toán .............................................................56
6.2.
Điều kiện địa chất công trình........................................................................56
6.2.1. Địa tầng ..................................................................................................56
6.2.2. Đánh giá đất nền .....................................................................................57
6.2.3. Lựa chọn giải pháp nền móng .................................................................58
6.3.
Các giả thuyết tính toán ................................................................................58
6.4.
Thiết kế móng M1 khung trục 6 (cột C1) .....................................................59
6.4.1. Vật liệu ....................................................................................................59
6.4.2. Tải trọng .................................................................................................59
6.4.3. Chọn kích thước đài và cọc .....................................................................60
6.4.4. Kiểm tra chiều sâu chôn đài ....................................................................60
6.4.5. Tính toán sức chịu tải của cọc .................................................................60
6.4.6. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc .........................................................61
6.4.7. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc .......................................62
6.4.8. Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc...................................63
6.4.9. Kiểm tra độ lún của móng cọc .................................................................66
6.4.10. Tính toán đài cọc.....................................................................................67
6.5.
Thiết kế móng M2 khung trục 6 (cột C6) .....................................................71
6.5.1. Vật liệu ....................................................................................................71
6.5.2. Tải trọng .................................................................................................71
6.5.3. Chọn kích thước đài và cọc .....................................................................71
6.5.4. Kiểm tra chiều sâu chôn đài ....................................................................72
6.5.5. Tính toán sức chịu tải của cọc .................................................................72
6.5.6. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc .........................................................73
6.5.7. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc .......................................74
6.5.8. Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc...................................75
6.5.9. Kiểm tra độ lún của móng cọc .................................................................77
6.5.10. Tính toán đài cọc.....................................................................................79
6.6.
Thiết kế móng M3 khung trục 6 (cột C13) ...................................................83
6.6.1. Vật liệu ....................................................................................................83
6.6.2. Tải trọng .................................................................................................83
6.6.3. Chọn kích thước đài và cọc .....................................................................83
6.6.4. Kiểm tra chiều sâu chôn đài ....................................................................84
6.6.5. Tính toán sức chịu tải của cọc .................................................................84
6.6.6. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc .........................................................85
6.6.7. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc .......................................86
6.6.8. Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc...................................87
6.6.9. Kiểm tra độ lún của móng cọc .................................................................90
6.6.10. Tính toán đài cọc.....................................................................................91
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM ..................... 95
7.1.
Thiết kế biện pháp thi công cọc khoan nhồi ................................................95
7.1.1. Chọn máy thi công cọc ............................................................................95
7.1.2. Trình tự thi công cọc khoan nhồi .............................................................98
7.1.3. Tính toán xe vận chuyển bê tông..............................................................99
7.1.4. Thời gian thi công cọc nhồi ................................................................... 100
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.1.5. Công tác phá đầu cọc ............................................................................ 101
7.1.6. Công tác vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi............................ 102
7.1.7. Tính toán số lượng công nhân phục vụ công tác thi công cọc ................ 103
Thi công cừ Larsen ..................................................................................... 103
Thiết kế biện pháp thi công đào đất móng ................................................. 103
7.3.1. Chọn biện pháp thi công........................................................................ 103
Kết hợp đào máy và đào thủ công. .................................................................... 103
7.3.2. Chọn phương án đào đất ....................................................................... 103
7.3.3. Tính khối lượng đất đào ........................................................................104
7.3.4. Tính toán khối lượng đất đắp ................................................................ 105
7.3.5. Chọn tổ đội thi công .............................................................................. 105
7.3.6. Tính lượng đất đắp ................................................................................ 106
7.3.7. Xác định số xe vận chuyển đất ............................................................... 107
7.3.8. Thiết kế tuyến di chuyển của máy đào ...................................................107
Tính toán thiết kế ván khuôn cho 1 đài móng............................................108
7.4.1. Chọn phương án ván khuôn đài móng ................................................... 108
7.4.2. Tính toán ván khuôn đài móng M1 ........................................................ 108
Tiến độ thi công bê tông móng theo phương pháp dây chuyền ................110
7.5.1. Khối lượng các công tác thành phần ..................................................... 110
7.5.2. Xác định cơ cấu quá trình ..................................................................... 111
7.5.3. Chia phân đoạn thi công ....................................................................... 111
7.5.4. Xác định nhịp của dây chuyền ............................................................... 111
7.5.5. Tính toán thời gian của dây chuyền ....................................................... 112
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN............... 114
8.1.
Chọn ván khuôn, cột chống, xà gồ .............................................................. 114
8.1.1. Chọn ván khuôn ....................................................................................114
8.1.2. Chọn cột chống .....................................................................................114
8.1.3. Chọn xà gồ ............................................................................................ 114
8.2.
Tính toán ván khuôn cột .............................................................................114
8.2.1. Chọn ván khuôn cột ............................................................................... 114
8.2.2. Tải trọng ............................................................................................... 115
8.2.3. Tính toán sườn dọc ................................................................................ 115
8.2.4. Tính toán gông cột ................................................................................ 115
8.3.
Tính toán ván khuôn ô sàn điển hình ......................................................... 116
8.3.1. Chọn ô sàn tính toán ............................................................................. 116
8.3.2. Chọn ván khuôn sàn ..............................................................................117
8.3.3. Tính toán xà gồ lớp 1 ............................................................................117
8.3.4. Tính toán xà gồ lớp 2 ............................................................................118
8.3.5. Tính toán cột chống ............................................................................... 118
8.4.
Tính toán ván khuôn dầm........................................................................... 120
8.4.1. Tính toán ván khuôn đáy dầm ................................................................ 120
8.4.2. Tính toán ván khuôn thành dầm............................................................. 123
8.5.
Tính toán ván khuôn cầu thang bộ............................................................. 124
8.5.1. Tính toán ván khuôn bản thang ............................................................. 124
8.5.2. Tính toán ván khuôn bản chiếu nghỉ ...................................................... 124
8.6.
Tính toán ván khuôn vách thang máy ........................................................ 125
8.6.1. Chọn ván khuôn ....................................................................................125
8.6.2. Tải trọng ............................................................................................... 125
8.6.3. Tính toán sườn ngang ............................................................................ 125
8.6.4. Tính toán sườn đứng ............................................................................. 125
CHƯƠNG 9: TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN .......................................... 127
9.1.
Xác định cơ cấu quá trình .......................................................................... 127
9.2.
Tính toán khối lượng công việc .................................................................. 127
9.3.
Tính toán chi phí lao động công tác ........................................................... 128
9.3.1. Chi phí lao động cho công tác ván khuôn .............................................. 128
9.3.2. Chi phí lao động cho công tác cốt thép .................................................. 129
9.3.3. Chi phí lao động cho công tác bê tông...................................................130
9.4.
Tổ chức thi công công tác bê tông cốt thép toàn khối................................131
9.5.
Tính nhịp công tác quá trình ...................................................................... 132
9.6.
Vẽ biểu đồ tiến độ và tính toán nhân lực.................................................... 133
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 134
PHỤ LỤC
DANH SÁCH CÁC BẢNG , HÌNH VẼ
Bảng 3.1. Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sàn …………………………...5
Bảng 3.2. Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng, căn hộ, hành lang, ban cônng……...7
Bảng 3.3. Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng, căn hộ, hành lang, ban công……….8
Bảng 3.4. Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình quy về phân bố đều………….9
Bảng 3.5. Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình quy về phân bố đều………...9
Bảng 3.6. Hoạt tải cho từng loại sàn ……………………………………………….10
Bảng 3.7. Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình………………………………………….10
Bảng 5.1. Kích thước cột……………………………………………………………..26
Bảng 5.2. Tĩnh tải sàn các tầng ……………………………………………….……...29
Bảng 5.3. Tĩnh tải sàn vệ sinh …………………………………………………..........29
Bảng 5.4. Tĩnh tải sàn mái …………………………………………………………...29
Bảng 5.5. Tải trọng gán ở các ô sàn từ tầng 1 đến tầng11……………………...…….30
Bảng 5.6. Tải trọng gán ở các ô sàn tầng 12 ……………………………………......31
Bảng 5.7. Tải trọng gán ở các ô sàn tầng 13 ……………………………………..…..33
Bảng 5.8. Tải trọng tường gán lên dầm ………………………………………...……34
Bảng 5.9. Tải trọng gió tĩnh theo phương X tác dụng lên các mức sàn ……………36
Bảng 5.10. Tải trọng gió tĩnh theo phương Y tác dụng lên các mức sàn ……………36
Bảng 5.11. Tần số dao động riêng theo phương X ....................................................39
Bảng 5.12. Bảng tính toán gió động theo phương X....................................................39
Bảng 5.13. Tần số dao động riêng phương Y .............................................................40
Bảng 5.14. Bảng tính toán gió động theo phương Y....................................................40
Bảng 6.1. Địa chất công trình.......................................................................................56
Bảng 6.2. Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 (kN.m)................................................59
Bảng 6.3. Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 (kN.m)..............................................59
Bảng 6.4. Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M1..................................................66
Bảng
6.5.
Tổ
hợp
tải
trọng
tính
toán
móng
M2
(kN.m).................................................71
Bảng
6.6.
Tổ
hợp
tải
trọng
tiêu
chuẩn
móng
M2
(kN.m)...............................................71
Bảng 6.7. Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M2..................................................78
Bảng
6.8.
Tổ
hợp
tải
trọng
tính
toán
móng
M3
(kN.m)..................................................83
Bảng 6.9. Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3 (kN.m)..............................................83
Bảng 6.10. Kiểm tra lún cọc khoan nhồi cho móng M3................................................90
Bảng
7.1.
Thông
số
kỹ
thuật
máy
trộn
bentonite………..…………………………….96
Bảng
7.2.
Các
thiết
bị
điện
và
điện
lượng……………………………………………..97
Bảng
7.3.
Thời
gian
các
giai
đoạn
thi
công
cọc
khoan
nhồi…………………………..100
Bảng 7.4. Thông số kỹ thuật của búa phá bê tông TCB200…………………………101
Bảng 7.5. Thông số kỹ thuật của máy cắt bê tông HS350T………………………….102
Bảng
7.6.
Khối
lượng
bê
tông
lót
móng………………………………………………110
Bảng 7.7. Khối lượng công tác thành phần trên phân đoạn
Pij.....................................111
Bảng
7.8.
Số
thợ
cho
các
tổ
đội
phân
đoạn..................................................................112
Bảng
7.9.
Xác
định
nhịp
công
tác
của
dây
chuyền.......................................................112
Bảng
7.10.
Giãn
cách
giữa
các
dây
chuyền...................................................................112
Bảng
8.1.
Thông
số
kĩ
thuật
cột
chống
thép.................................................................114
Bảng
9.1.
Khối
lượng
các
công
việc............................................................................127
Bảng 9.2. Tính toán chi phí lao động cho công tác lắp dựng ván
khuôn.....................128
Bảng 9.3. Tính toán chi phí lao động cho công tác tháo dỡ ván
khuôn.......................129
Bảng 9.4.
Tính toán chi phí lao động cho công tác cốt
thép.......................................130
Bảng
9.5.
Tính
toán
chi
phí
lao động
cho
công
tác
bê
tông..........................................131
Bảng 9.6. Tính toán nhịp công tác...............................................................................132
Hình 3.1. Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình (T2T12)…………………………..4
Hình 3.2. Kích thước ô sàn……………………………………………………………..5
Hình
3.3.
Cấu
tạo
sàn…………………………………………………………………...7
Hình
4.1.
Mặt
bằng
cầu
thang
tầng
điển
hình………………………………………….13
Hình
4.2.
Cấu
tạo
bản
thang…………………………………………………………...13
Hình
4.3.
Biểu
đồ
moment
bản
thang ………………………………………………...16
Hình
4.4.
Phản
lực
tại
gối ……………………………………………………………..17
Hình
4.5.
Sơ
đồ
tính
DCN……………………………………………………………..19
Hình
4.6.
Biểu
đồ
moment
DCN ……………………………………………………...20
Hình
4.7.
Biểu
đồ
lực
cắt
DCN
…………………………………………………….…20
Hình 4.8. Sơ đồ tính DCT …………………………………………………….............22
Hình
4.9.
Biểu
đồ
moment
DCT ……………………………………………………...23
Hình
4.10.
Biểu
đồ
lực
cắt
DCT ……………………………………………................23
Hình
5.1.
Sơ
đồ
liên
kết
lí
tưởng
của
cột………………………………………………25
Hình
5.2.
Mặt
bằng
bố
trí
cột,
dầm,
vách
thang
máy …………………………………26
Hình
5.3.
Tĩnh
tải
gán
lên
sàn
tầng
1
đến
11 ………………………………………...30
Hình 5.4. Hoạt tải gán lên sàn tầng 1 đến 11………………………………………….31
Hình 5.5. Tĩnh tải gán lên sàn tầng 12...........................................................................32
Hình
5.6.
Hoạt
tải
gán
lên
sàn
tầng
12 ………………………………………………32
Hình
5.7.
Tĩnh
tải
gán
lên
sàn
tầng
13…………………………………………………33
Hình
5.8.
Hoạt
tải
gán
lên
sàn
tầng
13……………………………………………...…34
Hình
5.9.
Tĩnh
tải
gán
lên
dầm ………………………………………………………..35
Hình 5.10. Sơ đồ tính gió động của công trình..............................................................37
Hình
5.11.
Mô
hình
công
trình
với
ETABS
2017……………………………………..41
Hình
5.12.
Khung
trục
3…………………………………………………………….…42
Hình 5.13. Biểu đồ momen 2-2 tải trọng tĩnh tải của khung trục
3 ……………………43
Hình 5.14. Biểu đồ momen 3-3 tải trọng tĩnh tải của khung trục 3...............................44
Hình 5.15. Biểu đồ lực N tải trọng tĩnh tải của khung trục
3.........................................45
Hình 5.16. Biểu đồ Q2-2 tải trọng tĩnh tải của khung trục
3……………………………46
Hình
5.17.
Biểu
đồ
Q3-3
tải
trọng
tĩnh
tải
của
khung
trục ……………………………..47
Hình
5.18.
Tiết
diện
tính
toán
cột
lệch
tâm …………………………………………...51
Hình
6.1.
Bố
trí
cọc
cho
móng
M1.................................................................................62
Hình
6.2.
Khối
móng
quy
ước
M1.................................................................................64
Hình 6.3. Biểu đồ tính lún móng M1.............................................................................67
Hình 6.4. Tháp chọc thủng móng M1............................................................................69
Hình
6.5.
Mặt
cắt
tính
toán
momen
móng
M1...............................................................69
Hình
6.6.
Bố
trí
thép
cho
đài
cọc
móng
M1...................................................................70
Hình
6.7.
Bố
trí
cọc
cho
móng
M2.................................................................................74
Hình
6.8.
Khối
móng
quy
ước
M2.................................................................................76
Hình 6.9. Biểu đồ tính lún móng M2.............................................................................79
Hình
6.10.
Tháp
chọc
thủng
móng
M2...........................................................................81
Hình
6.11.
Mặt
cắt
tính
toán
momen
móng
M2..............................................................81
Hình
6.12.
Bố
trí
thép
cho
đài
cọc
móng
M2..................................................................82
Hình
6.13.
Bố
trí
cọc
cho
móng
M3................................................................................86
Hình
6.14.
Khối
móng
quy
ước
M3................................................................................88
Hình
6.15.
Biểu
đồ
tính
lún
móng
M3............................................................................91
Hình
6.16.
Tháp
chọc
thủng
móng
M3...........................................................................93
Hình
6.17.
Mặt
cắt
tính
toán
momen
móng
M3..............................................................93
Hình
6.18.
Bố
trí
thép
cho
đài
cọc
móng
M3..................................................................94
Hình 7.1. Máy khoan KH-125………………………………………………………...96
Hình
7.2.
Máy
cẩu
MKG25BR……………………………………………………….98
Hình
7.3.
Trình
tự
thi
công
cọc
khoan
nhồi....................................................................99
Hình
7.4.
Xe
đổ
bê
tông………………………………………………………………100
Hình
7.5.
Thể
tích
đất
đào............................................................................................104
Hình
7.6.
Thông
số
kỹ
thuật
ván
khuôn
gỗ
phủ
phim...................................................108
Hình
7.7.
Sơ
đồ
tính
ván
khuôn
đài..............................................................................109
Hình
7.8.
Tiến
độ
thi
công
bê
tông
móng.....................................................................113
Hình
8.1.
Sơ
đồ
tính
sườn
dọc......................................................................................115
Hình 8.2. Vị trí và kích thước ô sàn điển hình tính toán ván
khuôn.............................116
Hình
8.3.
Sơ
đồ
tính
xà
gồ
lớp
1...................................................................................117
Hình
8.4.
Sơ
đồ
tính
xà
gồ
lớp
2...................................................................................118
Hình 8.5. Sơ đồ tính cột chống....................................................................................119
Hình 8.6. Sơ đồ tính khuôn đáy dầm dầm...................................................................119
Hình 8.7. Sơ đồ tính xà gồ lớp 2..................................................................................121
Hình
8.8.
Sơ
đồ
tính
ván
khuôn
thành
dầm..................................................................123
Đề tài: Chung Cư An Hòa
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. Giới thiệu về công trình
1.1.1. Tên công trình
Chung cư An Hòa, thành phố Đà Nẵng.
Phía Đông giáp đường Nguyễn Huy Ánh.
Phía Nam giáp đường Nguyễn Khả Trạc.
1.1.2. Chức năng công trình
Trong tình hình đô thị hóa ngày càng phát triển như hiện nay, để đáp ứng nhu
cầu nhà ở cho người dân thì việc xây dựng những chung cư cao tầng là phương
pháp giúp tiết kiệm quỷ đất của thành phố cũng như việc quy hoạch đô thị sau
này. Chung cư An Hòa ra đời đáp ứng những nhu cầu đó.
1.1.3. Quy mô công trình
Công trình gồm 1 tầng bán hầm và 14 tầng nỗi, với chiều dài 46m, chiều rộng
28m, chiều cao 53.3m, chiều sâu tầng bán hầm là -1.5m, cốt ±0.00m tại mặt đất
tự nhiên. Tổng diện tích là 1103.2m2.
Mật độ xây dựng:
=
. 100% =
.
× 100% = 46%
Trong đó: Sxd = 1103.2 m2 là diện tích xây dựng công trình
Sld = 2400 m2 là diện tích khu đất
Hệ số sử dụng:
=
=
= 5.7
Trong đó: Ss = 13636 m2 là tổng diện tích sàn toàn công trình không kể sàn tầng
mái.
1.2. Điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn
Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình.
- Nhiệt độ trung bình hằng năm: 25.9 oC
- Lượng mưa trung bình hằng năm: 2054.07 mm/năm
- Độ ẩm trung bình hằng năm: 83.4%
- Tổng số giờ nắng trong năm: 2156.5 giờ
Địa hình: khu đất bằng phẳng, rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình.
Điều kiện địa chất thủy văn: được trình bày cụ thể ở phần kết cấu.
(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Trung-Trung Bộ)
1.3. Giải pháp kiến trúc
1.3.1. Giải pháp mặt bằng
- Tầng hầm: thang máy bố trí ở chính giữa, xung quanh là khu vực để xe, các
phòng kỹ thuật, kho, phòng dịch vụ, …
- Tầng trệt: gồm khu vực buôn bán cửa hàng và khu vực sinh hoạt chung
cộng đồng, khu vui chơi, phòng tập gym, để phục vụ cho các hộ gia đình.
- Tầng 2 – 13: gồm các căn hộ cho thuê
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
1
Đề tài: Chung Cư An Hòa
1.3.2.
1.3.3.
1.4.
1.4.1.
1.4.2.
- Tầng kỹ thuật: gồm các phòng kỹ thuật, sân thượng, …
Giải pháp mặt đứng, hình khối
Mặt đứng sử dụng khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính, tường ngoài được
sơn bằng sơn nước.
Hình khối cao vút, vươn lên.
Giải pháp giao thông
Hệ thống giao thông chính trong các đơn nguyên là các hành lang. Hệ thống
giao thông theo mặt đứng là các thang máy và thang bộ.
Hệ thống kỹ thuật
Hệ thống điện, nước
- Hệ thống điện được lấy từ hệ thống điện chính của thành phố. Các hệ thống
điện trong tòa nhà được đi ngầm. Các hệ thống điện chính được đi trong
các hộp kỹ thuật. Ngoài ra khi có sự cố mất điện có thể sử dụng máy phát
điện dự phòng tại tầng hầm để phát.
- Hệ thống nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố. Dùng hệ
thống bơm để bơm nước lên cung cấp cho các căn hộ. Nước thải được dẫn
xuống bằng hệ thống ống thoát của chung cư rồi đi ra hệ thống thoát nước
của thành phố.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy, thoát hiểm
- Các thiết bị báo cháy như: nút báo cháy, chuông báo động được đặt ngay
tại các lối đi. Có các hệ thống báo cháy tự động như: báo nhiệt, báo khói,…
- Hệ thống hành lang, cầu thang rộng rãi không có chướng ngại vật.
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
2
Đề tài: Chung Cư An Hòa
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
2.1.
2.2.
2.3.
Các tiêu chuẩn liên quan, quy phạm
- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết
kế
- TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
- TCXD 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn
khối
- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình
Ngày nay, ở nhiều nơi trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu
bê tông cốt thép trong xây dựng rất phổ biến.
Sau khi xem xét những ưu nhược điểm của kết cấu bê tông cốt thép cũng như
đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu bê tông cốt thép là hợp lý.
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung – vách cứng
(lõi thang máy), đảm bảo tính ổn định và bền vững.
Phương án nền móng được lựa chọn theo phương án móng cọc khoan nhồi
nhằm đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các
tiêu chuẩn xây dựng.
Lựa chọn vật liệu
- Bê tông B25 có: Rb = 14.5 MPa = 145 daN/cm2
Rbt = 1.05 MPa = 10.5 daN/cm2
- Thép Ø ≤ 8: dùng thép CI có Rs=Rsc=225 MPa = 2250 daN/cm2
- Thép Ø ≥ 10: dùng thép CII có Rs=Rsc=280 MPa = 2800 daN/cm2
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
3
Đề tài: Chung Cư An Hòa
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5
3.1.
Sơ đồ kết cấu của sàn tầng điển hình
Dựa vào mặt bằng kiến trúc và hệ lưới cột, ta bố trí hệ kết cấu sàn như hình 3.1
Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính của các ô sàn mà ta đánh
số trên mặt bằng ô sàn như hình dưới đây:
Hình 3.1. Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình (T2-T12).
3.2. Chọn kích thước sơ bộ
3.2.1. Sơ bộ kích thước sàn
Liên kêt của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:
+ Liên kết được xem là tựa đơn
Khi bản kê lên tường.
Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) có hd/hb < 3.
Khi bản lắp ghép.
+ Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn
khối) có hd/hb 3.
+ Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do.
+ Tùy theo tỷ lệ độ dài hai cạnh ta phân bản thành hai loại sau:
-
Khi
Khi
≥ 2: bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé. Bản loại dầm.
≤ 2: bản làm việc theo hai phương. Bản kê bốn cạnh.
Trong đó l1, l2 lần lượt là kích thước theo phương cạnh ngắn và cạnh dài.
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
4
Đề tài: Chung Cư An Hòa
Chọn chiều dày sàn: ℎ =
Ô
sàn
Hình 3.2. Kích thước ô sàn.
. , trong đó:
l : chiều dài phương cạnh ngắn
D = 0.8÷1.4 : phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1
m : hệ số phụ thuộc liên kết của bản, m = 30÷35 với bản loại dầm, m = 40÷45
với bản kê bốn cạnh
Chiều dày hs nên chọn là bội số của 10mm.
Bảng 3.1. Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sàn.
Kích thước Tỷ
Loại bản
hs
Chọn
Sơ đồ liên kết
l1
l2
số Bản Bản D m
(mm)
hs
(m) (m) l2/l1
kê dầm
S1
6.4
6.8
1.06
x
1
45
128
150
S2
6.4
6.8
1.06
x
1
45
146.2
150
S3
1.55
4
2.5
1
45
88.9
150
S4
6.8
7.2
1.06
1
45
151.1
150
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
x
x
5
Đề tài: Chung Cư An Hòa
S5
6.8
7.2
1.06
x
1
45
151.1
150
S6
5.15
6.8
1.32
x
1
45
114.4
150
S7
4
5.15 1.29
x
1
45
88.9
150
S8
4
4.1
x
1
30
88.9
150
1.03
3.2.2. Sơ bộ kích thước dầm
a) Dầm chính
Chiều cao dầm chọn theo công thức: ℎ = ( ÷
)
với ln: kích thước nhịp
- Dầm nhịp 7.2m: h = 600 ÷ 900 mm. Chọn h = 600 mm.
- Dầm nhịp 6.8m: h = 567 ÷ 850 mm. Chọn h = 600 mm.
- Dầm nhịp 6.4m: h = 533 ÷ 800 mm. Chọn h = 600 mm.
- Dầm nhịp 4m: h = 333 ÷ 500 mm. Chọn h = 600 mm.
Chiều rộng dầm chọn theo công thức: b = (0.3÷0.5)h
- b = (0.3÷0.5)x600 = 180÷300 mm. Chọn b = 300 mm.
Vậy kích thước dầm sơ bộ bxh là 300x600mm
b) Dầm phụ
Chiều cao dầm chọn theo công thức: ℎ = (
÷
)
với ln: kích thước nhịp
- Dầm nhịp 4m: Chọn h = 400 mm.
Chiều rộng dầm chọn theo công thức: Chọn b= 200mm
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
6
Đề tài: Chung Cư An Hòa
3.3. Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn
3.3.1. Tĩnh tải sàn
a) Trọng lượng các lớp sàn
Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực sàn có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo
sàn khác nhau, ta có cách tính tĩnh tải các lớp sàn :
gtc = . (kN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (kN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu.
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995 [2].
Hình 3.3. Cấu tạo sàn.
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 3.2. Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng, căn hộ, hành lang, ban công.
Chiều
Trọng lượng
Tiêu
Tính
Hệ số
Cấu tạo các lớp
dày
riêng
chuẩn
toán
sàn
(cm)
(kN/m3)
(kN/m2)
n
(kN/m2)
Lớp gạch lót
1
20
0.20
1.1
0.22
nền
Lớp vữa lót
4
18
0.72
1.3
0.94
gạch
Lớp vữa trát
1.5
18
0.27
1.3
0.35
trần
Hệ thống kĩ
0.30
1.1
0.33
thuật
Sàn BTCT
15
25
3.75
1.1
4.13
Tổng tĩnh tải sàn
5.24
5.96
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
7
Đề tài: Chung Cư An Hòa
Bảng 3.3. Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh.
Cấu tạo các lớp sàn
Chiều
dày
(cm)
2
Lớp gạch lót nền
Lớp vữa lót,
4
Lớp chống thấm tạo
dốc
Lớp vữa trát trần
1.5
Hệ thống kĩ thuật
Sàn BTCT
15
Tổng tĩnh tải sàn
Trọng lượng
riêng
(kN/m3)
20
Tiêu
chuẩn
(kN/m2)
0.40
18
18
25
n
1.1
Tính
toán
(kN/m2)
0.44
0.72
1.3
0.94
0.27
0.30
3.75
5.44
1.3
1.1
1.1
0.35
0.33
4.13
6.18
Hệ số
Trong ô sàn S4, S5 vừa có sàn vệ sinh, ban công, căn hộ. Để đơn giản trong tính
toán ta lấy tĩnh tải là giá trị trung bình của tĩnh tải sàn vệ sinh, ban công, căn hộ
theo phân trăm diện tích:
Ô sàn S4:
gtts = (596,2 x 44,36+641,6 x 4,6)/48,96 = 598(daN/m2).
gtcs = (524 x 44,36+x562x 4,6)/48,96 = 526(daN/m2).
Ô sàn S5:
gtts = (596,2 x 35,54+641,6 x 13,42)/48,96 = 602 (daN/m2).
gtcs = (524 x 35,54+562x 13,42)/48,96 = 534 (daN/m2).
b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong ô sàn
Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng dày 100mm và 200mm.
Đối với ô sàn có tường đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng
tường phân bố đều trên sàn.
Công thức quy đổi tải tường: gttt = t x Ht x lt x t x nt /S (daN/m2).
t: bề rộng tường (m).
Ht: chiều cao tường (m).
lt : chiều dài tường (m).
t : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3).
S: diện tích ô sàn của tường (m2).
nt: hệ số vượt tải.
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
8
Đề tài: Chung Cư An Hòa
Ta có bảng tính tĩnh tải các tường trên ô sàn tầng điển hình:
Bảng 3.4. Tĩnh tải tường trên các ô sàn tầng điển hình quy về phân bố đều.
Ô sàn
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
Ô sàn
bt(m)
0.1
0.2
0.1
0.2
0
0.1
0.2
0.1
0.2
0.1
0.2
0.2
Ht
(m)
3.45
3.45
3.45
3.45
0
3.45
3.45
3.45
3.45
3.45
3.45
3.45
lt
Ss
(m)
3.75
8.35
(m2)
43.52
43.52
7.15
43.52
1.9
0
8.08
3.89
11.34
6.1
3.4
5.8
2.3
(daN/m3)
1800
1800
1800
43.52
0
48.96
48.96
48.96
48.96
34
34
28.8
1800
0
1800
1800
1800
1800
1800
1800
1800
nt
1.2
1.2
1.2
1.2
0
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
gttt
(daN/m2) (daN/m2)
64.21
350.17
285.96
122.43
65.07
0
122.98
118.42
172.60
185.69
74.52
254.24
119.03
187.50
0
241.40
358.29
328.76
119.03
Ta có tĩnh tải các lớp cấu tạo và tĩnh tải tường tác dụng lên sàn
Bảng 3.5.Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình quy về phân bố đều.
S1
S2
S3(CT)
S4
Vế
thang
gtts
gttt
gtt
(daN/m2) (daN/m2) (daN/m2)
596.2
350.2
946.4
596.2
187.5
783.7
596.2
596.2
598.3
241.4
839.7
316.0
Ô sàn
S5
S6
S7
S8
Sàn
C.Nghỉ
gtts
gttt
gtt
(daN/m2) (daN/m2) (daN/m2)
602.2
358.3
960.5
596.2
328.8
925.0
596.2
119.0
715.2
596.2
0
596.2
200.0
3.3.2. Hoạt tải sàn
Giá trị hoạt tải sàn được chọn theo chức năng sử dụng các loại phòng. Hệ số tin
cậy n đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 27371995:
+ Khi ptc < 200(daN/m2) lấy n = 1,3.
+ Khi ptc ≥ 200(daN/m2) lấy n = 1,2.
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
9
Đề tài: Chung Cư An Hòa
Bảng 3.6. Hoạt tải cho từng loại sàn
Chức năng phòng ptc (daN/m2)
n
ptt (daN/m2)
1.3
195
Hành lang
P.Khách
Wc
300
150
150
1.2
1.3
1.3
P.ăn
Sảnh
Cầu thang
Ban công
Mái bằng ko
s.dụng
150
300
300
200
1.3
1.2
1.2
1.2
P.ngủ
150
30
1.2
360
195
195
195
360
360
240
36
Bảng 3.7. Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình.
Ô sàn
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
SM
Bản thang (CN +
VT)
ptt(daN/m2)
200
195
360
200
195
195
360
360
36
360
3.4.
Tính toán nội lực sàn
Nội lực sàn tính theo sơ đồ đàn hồi, ta tách các ô bản độc lập để tính.
3.4.1. Nội lực trong ô sàn bản dầm
Cắt dải bản rộng 1m và xem như dầm để tính:
Tùy thuộc vào liên kết cạnh bản mà có sơ đồ tính trong bảng 2.1
Momen nhịp: Mnh = 9ql12/128
Momen gối : Mg = -ql12/8
Trong đó: q = g+p : tải trọng phân bố đều tác dụng lên ô sàn
l1: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn
3.4.2. Nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh
SVTH: LÊ VŨ LONG
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
10
Đề tài: Chung Cư An Hòa
Sơ đồ nội lực tổng quát
Trong đó: M1, MI, MI’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn.
M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài.
Momen nhịp : M1 = 1.qs.l1.l2; M2 = 2.qs.l1.l2
Momen gối : MI = - 1.qs.l1.l2; MII = - 2.qs.l1.l2
Trong đó: + qs = gs + ps: tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn.
+ l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn.
+ 1, 2,1, 2: hệ số phụ thuộc sơ đồ tính ô bản và tỷ số l2/l1. (Tra
phụ lục 6 sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối [3]).
3.5. Tính toán và bố trí cốt thép
3.5.1. Tính toán cốt thép
Các bước xác định nội lực và tính toán cốt thép cho các ô sàn được thực hiện
theo TCVN 5574:2012 [4], tham khảo thêm sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn
khối [3]
Ta tính toán đại diện cốt thép cho ô sàn S5 như sau:
- Sơ đồ tính như trong bảng 3.1
- Tra phụ lục 6 sách Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối [3] ta có các hệ số:
+ Theo sơ đồ 1 1 = 0.0387; 2 = 0.0339; β1 = 0.00; β2 = 0.00
+ Theo sơ đồ 9 1 = 0.0188; 2 = 0.0169; β1 = 0.0493; β2 = 0.039
Tính các giá trị momen:
+ M1=0.0387x(1.95/2)x6.8x7.2+0.0188x(9.605+1.95)x6.8x7.2=12.5(kN.m)
+ M2=0.0339x(1.95/2)x6.8x7.2+0.0169x(9.605+1.95)x6.8x7.2=11.2(kN.m)
+ MI = -0.0493x(9.605+1.95) x6.8x7.2= -27.89 (kN.m)
+ MII = -0.0584x(9.605+1.95) x6.8x7.2= -33.04 (kN.m)
- Tính toán cốt thép chịu momen dương M1 theo phương cạnh ngắn
Chọn a = 15 mm = > h0 = hs – a = 150 – 15 = 135 mm
Ta có: =
Suy ra:
. .
=
. ×
. ×
= × 1 + 1 − 2
Diện tích cốt thép tính toán:
SVTH: LÊ VŨ LONG
×
= 0.047 < R = 0.427
= × 1 + √1 − 2 × 0.047 = 0.976
GVHD: TS. BÙI QUANG HIẾU
11