tHiết kế chung cư an phú giang, quận 2

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2003-2007
GIANG

DT : CHUNG CƯ AN PHÚ

LỜI TRI ÂN ĐẾN Q THẦY CƠ
Em xin được gửi đến q thầy cơ sự kính mến và lịng biết ơn sâu sắc
Em xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu trường Đại Học Mở - tp. HCM
Thầy trưởng khoa Lưu Trường Văn
Thầy phó khoa Dương Hồng Thẩm
Tập thể q thầy cô khoa kỹ thuật và công nghệ
Và tất cả q thầy cơ đã khơng ít một lần đến giảng dạy chúng
em mà em không thể kể được hết qua trang giấy đơn sơ này
Xin cho em được chân thành cảm ơn:
Thầy hướng dẫn :Thầy Phan Trường Sơn
Cùng tất cả q thầy cơ chun ngành Xây Dựng
Đã truyền đạt hướng dẫn cho em những kiến thức , kinh
nghiệm quí báu và đã động viên , giúp đõ cho em trong suốt
quá trinh học tập ở nhà trường
Tất cả những tình cảm u thương mà q thầy cơ đã dành cho
em chính là nguồn động lực giúp cho em vượt qua bao nhiêu
gian nan, thử thách để em được đi suốt đoạn đường cho đến
hôm nay
Mặc dù em đã cố gắng rất nhiều để khơng làm buồn lịng q
thầy cơ ,tuy nhiên trong luận án này của em sẽ cỏn nhiều thiếu
sót .em rất mong nhận được sự chỉ bảo vả lịng cảm thơng của
q thầy cơ dành cho em
Xin cho em được một lần nữa gửi đến q thầy cơ lịng biết ơn
và lời cầu chúc sức khoe đến q thầy cô.

Sinh viên : Phạm Văn Hiến : MSSV 0851020099

GVHDC : Th.S HOANG DUY LAN

SVTH : PHẠM VĂN CHƯƠNG
LỚP : XDW02 – MSSV: 21030016SB


MỤC LỤC
CHƯƠNG :1
GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP
KẾT CẤU CHO CƠNG TRÌNH
1. TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH

2.

3

4
5

1.1. Mục đích xây dựng cơng trình

1

1.2 Vị trí xây dựng cơng trình
1.3 Điều kiện tự nhiên
1.4 Qui mơ cơng trình

1

1
2

CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

2

2.2 Giải pháp về sự thơng thống

3

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
3.1 Hệ thống điện

3

3.2 Hệ thống nước

3

3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

3

3.4 Hệ thống vệ sinh

3

3.5 Các hệ thống kỹ thuật khác

3

HẠ TẦNG KỸ THUẬT

3

CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU
5.1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế
5.2. Giải pháp kết cấu cho cơng trình
5.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung.
5.2.2. Kết cấu cho cơng trình chung cư AN PHÚ GIANG

4
4
4
4

6.
CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
6.1.
Cường độ tính tốn của vật liệu
6.1.1.
Bê tơng cọc và móng
6.1.2.
Bê tơng các cấu kiện khác
6.1.3.
Cốt thép
6.1.3.1. Cốt thép A-III
6.1.3.1 Cốt thép A-I

6.2.
Tải trọng đứng tác động lên cơng trình
6.2.1 Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải
6.2.2 Tổng tĩnh tải cho sàn văn phịng , hành lang , ban cơng
6.2.3 cấu tạo sàn đậu xe , sàn hầm
6.2.4 cấu tạo sàn vệ sinh
6.2.5 Câu tạo sàn mái
6.2.6 Các loại hoạt tải cho công trình
6.3 Tải trọng ngang :

4
4
4
4
4
5
5
6
6
6
6
7
8
8


7.

CÁC CƠ SỞ TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH
7.1.

7.2.

Tính tốn trên máy tính
Nhập dữ liệu vào máy
7.2.1.
Đưa cơng trình lên mơ hình
7.2.2.
Kích thước tiết diện cho các cấu kiện
7.3. Quan niệm tính tốn và phương pháp PTHH của
các chương trình ETAB
7.3.1 Các giả thuyết khi tính tốn cho mơ hình nhà cao tầng
7.3.2.
Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm
việc đúng với giả thuyết.
7.4. Kết quả tính tốn từ phần mềm Etab 9.04 cho khung trục D

8
8
8
8
9
10
208

186

(Xem phần cuối phụ lục )

CHƯƠNG : 1
TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng 1)

1.1

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

18

1.2

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH
VÀ DẦM PHỤ
1.2.1 Chiều dày bản sàn
1.2.2 Kích thước dầm chính-dầm phụ

1.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

20
20
21

2.3.1 Tĩnh tải

21

2.3.2 Hoạt tải

23

2.3.3 Tổng tải tác dụng lên ô bản

24

2.3.3.1.

Đối với bản kê 4 cạnh

2.3.4 Sơ đồ tính

24
24

1.5. TÍNH CỐT THÉP

25

1.6. KẾT QUẢ TÍNH THÉP SÀN

26

TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng 211)


1.1

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

26

1.2

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH

VÀ DẦM PHỤ

28

1.2.1 Chiều dày bản sàn
1.2.2 Kích thước dầm chính-dầm phụ

28
29

1.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

29

2.3.5 Tĩnh tải

30

2.3.6 Hoạt tải

32

2.3.7 Tổng tải tác dụng lên ô bản

33

1.3.3.1.
1.3.3.2

Đối với bản kê

d Đối với bản dầm

1.4 CÁC BƯỚC TÍNH TỐN CHO TỪNG Ơ BẢN SÀN

33
33
34

2.4.1 Sàn bản kê bốn cạnh ngàm

34

2.4.2 Sàn bản dầm

35

2.4.2.1

Đối với những bản ngàm 4 cạnh

34

2.4.2.3

Đối với những 1 ngàm 3 khớp

36

1.5. TÍNH CỐT THÉP

37

1.6

38

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG

1.6. KẾT QUẢ TÍNH THÉP SÀN

39

Chương 2
THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1. Các thơng số để làm cơ sở tính
2.2. Cấu tạo hình học
2.2.1. Kích thước cầu thang như hình vẽ
2.2.2.
Cấu tạo thang
2.3. Tải trọng tác dụng lên cầu thang
2.3.1. Tải trọng tác dụng trên bản thang
2.3.2. Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ
2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP
3.4.1. Sơ đồ tính và nội lực vế 1 ( mặt cắt A-A)
3.4. 2. Sơ đồ tính và nội lực vế 3 ( mặt cắt B-B)
3.4.3. Sơ đồ tính và nội lực vế 2 ( mặt cắt E-E)
2.5 Giải bằng mơ hình 3D
2.2 .4 So sánh kết quả giũa giải tay
Kết luận

41
41
41
42
42
42
43
44
44
47
50
54
56
57


Chương 3
TÍNH TỐN HỒ NƯỚC MÁI
3.1.
3.2

TÍNH DUNG TÍCH BỂ
TÍNH TỐN NẮP BỂ
3.2.1. Kích thước sơ bộ
3.2.2. Tải trọng tác dụng
3.2.3. Xác định nội lực
3.3. TÍNH TỐN THÀNH HỒ
3.3.1. Tải trọng
3.3.1.1. Tài trọng ngang của nứơc
3.3.1.2. Tải trọng gió tác động:

3.3.2. Xác định nội lực
3.3.2.1. Nội lực
3.4. TÍNH TỐN ĐÁY HỒ
3.4.1. Tải trọng tác dụng lên bản đáy:
3.4.1.1. Tỉnh tải
3.4.1.2. Hoạt tải
3.4.2Xác định nội lực
3.5. TÍNH TỐN DẦM NẮP & DẦM ĐÁY HỒ
3.5.1 Kích thước dầm
3.5.2 Tải trọng tác động
3.5.3 . Xác định nội lực

58
59
60
60
60
61
61
61
62
62
60
63
63
63
64
64

3.6. TÍNH TỐN CỘT HỒ NƯỚC MÁI

69

PHƯƠNG ÁN 2
3.1 Tổng hợp nổi lực tác dụng lên hồ nước mái
3.2 Tổ hợp tải trọng
3.3 xuất nổi lực
3.4 So sánh kết quả giữa giải tay và mơ hình khơng gian
3.5 Ưu nhược điểm
Kết luận
3.6 Tính thép cho bản nắp
3.7 tính tốn momen và cốt thép cho thành hồ
3.8 tính thép cho bản đáy
3.9 tính cốt thép cho dầm
3.10 tính độ võng dầm
3.6. KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY HỒ
3.6.1. Cơ sở lý thuyết
3.5.2. Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành
và đáy hồ nước

70
70
70
72
75
76
76
77
77
78

78
80
81
81

64
64
65

83


CHƯƠNG 4
TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC D
4.1 SƠ ĐỒ TÍNH

85

4.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
4.2.1. Bảng sơ bộ tiết diện cột chính trục

88

4.2.2. Tải trọng tác dụng lên cơng trình.
4.2.4 CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶT TẢI VÀ CẤU TRÚC TỔ HỢP
4.4. TÍNH CỐT THÉP CHO KHUNG TRỤC A
4.4.1. Thiết kế dầm
4.4.1.1. Nội lực và Tổ Hợp Nội Lực
4.4.1.2. Lý thuyết tính tốn cấu kiện chịu uốn tiết diện
chữ nhật (cốt đơn)

4.4.1.3. Kết quả tính tốn và bố trí thép
BẢNG TÍNH CỐT THÉP CHO DẦM
TÍNH THÉP DẦM
4.5. THIẾT KẾ CỘT
4.5.1. Nội lực và Tổ Hợp Nội Lực
4.5.2. Lý thuyết tính tốn cột nén lệch tâm theo 2 phương
Kết quả thép cột

90
90
95
97
101
101
102
104
105
117
119
119
119
126

Chương 5:
THIẾT KẾ MÓNG
5.1.
5.2.

KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT
KHÁI QUÁT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

5.2.1. Một số khái quát về việc sử dụng tầng hầm
5.2.2. Một số vai trò của tầng hầm
5.2.3 Xác định phương án móng
5.3 Tải trọng tác dụng lên chân cột và chân vách cứng khung trục A
5.3.1 Móng M1 dưới chân cột trục A.D
5.3.2 Móng M2 dưới vách cứng trục BB1 và B3C
5.4 TÍNH TỐN CỤ THỂ TỪNG PHƯƠNG ÁN MÓNG
5.4.1. PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP
I. Sơ lược về phương án móng sử dụng
II.1 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc
II.2 Xác định sức chịu tải của cọc
II.3 Xác định số lượng cọc trong đài
II.4 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc
II.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo điều
kiện chịu nhổ
II.4.2 Kiểm tra ổn định nền
II.4.3 Kiểm tra lún trong móng cọc
II.4.4 Tính tốn và bố trí cốt thép cho đài cọc

134
135
135
136
136
137
137
139
140
147
148

148
148
152
154


II.4.4.1 Kiểm tra điều kiện xun thủng
154
II.4.4.2 Tính tốn cốt thép đài cọc
156
II.5 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển cầu lắp
158
III. TÍNH TỐN MĨNG W7 DƯỚI CHÂN VÁCH TRỤC D VÀ TRỤC 1
160
III.3 Xác định số lượng cọc trong đài
160
III.4 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc
160
III.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo
điều kiện chịu nhổ
160
III.4.2 Kiểm tra ổn định nền
160
III.4.3 Kiểm tra lún trong móng cọc
165
II.4.4 Tính tốn và bố trí cốt thép cho đài cọc
167
II.4.4.1 Kiểm tra điều kiện xun thủng
167
II.4.4.2 Tính tốn cốt thép đài cọc

168
5.4.2.
PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI
171
§1. Ưu nhược điểm của phương án móng sử dụng
166
§2. TÍNH TỐN MÓNG M2 DƯỚI CHÂN CỘT TRỤC D VÀ TRỤC 1
173
.1 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc
174
Lựa chọn sức chịu tải
183
.2 Xác định sức chịu tải của cọc
183
.3 Xác định số lượng cọc trong đài
183
.4 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc
184
.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo điều
kiện chịu nhổ
184
.4.2 Kiểm tra ổn định nền
184
.4.3 Kiểm tra lún trong móng cọc
188
.5 Tính tốn và bố trí cốt thép cho đài cọc
190
.5.1 Kiểm tra điều kiện xun thủng
190
.5.2 Tính tốn cốt thép đài cọc

192
§3. Tính tốn móng M1 dưới chân vách trục A.D
194
.1 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc
174
.2 Tính tốn sức chịu tải của cọc
183
.3 Xác định số lượng cọc trong đài
195
.4 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc
195
.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo điều
kiện chịu nhổ
195
.4.2 Kiểm tra ổn định nền
197
.4.4 Kiểm tra lún trong móng cọc
199
.5 Tính tốn và bố trí cốt thép cho đài cọc
202
.5.1 Kiểm tra điều kiện xun thủng
202
.5.2 Tính tốn cốt thép đài cọc
203
6.5 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
6.5.1 TỔNG HỢP VẬT LIỆU

206
206

5.5.2 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
206
6.5.2.1 Điều kiện kỹ thuật
6.5.2.2 Điều kiện thi công
6.5.2.3 Điều kiện kinh tế
6.5.2.4 Các điều kiện khác
5.5.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG
207
KẾT QUẢ GIẢI KHUNG TRỤC Đ
PHẦN MỤC LỤC
CỘT C19
CỘT C21
CỘT C24
CỘT C25
CỘT C26

206
206
207
207
208
203
203
224
241
258
274

LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Phần 1:
GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT
CẤU CHO CƠNG TRÌNH
1. TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH
1.1. Mục đích xây dựng cơng trình
Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là
khu vực mật độ dân số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển
làm cho số lượng người lao động công nghiệp và mức độ đơ thị hố ngày
càng tăng, địi hỏi nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo. Do đó việc xây dựng nhà
cao tầng theo kiểu chung cư là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở
cho người dân, cán bộ công tác, lao động nước ngồi…. Chung cư này thích
hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập cao, người nước ngồi lao động tại
Việt Nam, chung cư cịn có thể cho th, mua bán….
1.2 Vị trí xây dựng cơng trình
Cơng trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất
thành phố ta hiện nay là Q2, thành phố Hồ Chí Minh.
1.3 Điều kiện tự nhiên
Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt
1) Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có


Nhiệt độ trung bình :

25oC



Nhiệt độ thấp nhất :

20oC



Nhiệt độ cao nhất :

36oC



Lượng mưa trung bình :

274.4 mm (tháng 4)



Lượng mưa cao nhất :

638 mm (tháng 5)



Lượng mưa thấp nhất :

31 mm (tháng 11)



Độ ẩm tương đối trung bình :

48.5%



Độ ẩm tương đối thấp nhất :

79%



Độ ẩm tương đối cao nhất :

100%



Lượng bốc hơi trung bình :

28 mm/ngày đêm

2) Mùa khơ :


Nhiệt độ trung bình :

27oC



Nhiệt độ cao nhất :

40oC

3) Gió :
- Thịnh hành trong mùa khơ :


Gió Đơng Nam :

chiếm 30% - 40%



Gió Đơng :

chiếm 20% - 30%

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

1


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

- Thịnh hành trong mùa mưa :


Gió Tây Nam :

chiếm 66%

- Hướng gió Tây Nam và Đơng Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s
- Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngồi ra cịn có
gió Đơng Bắc thổi nhẹ.
- Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão.
1.4 Qui mơ cơng trình
 Cơng trình Chung cư An Phú Giang thuộc cơng trình cấp I.
 Cơng trình gồm 12 tầng : 1 tầng hầm và 10 tầng nồi với 82 căn hộ
 Cơng trình có diện tích tổng mặt bằng (24x30 ) m2, bước cột lớn 7,5 m
chiều cao tầng hầm 3,3 m các tầng còn lại là 3.5m
 Chức năng của các tầng :
o Tầng hầm diện tích : dùng làm chổ để xe : 490 m2, phòng kỷ thuật
máy phát điện : 30,44 m2 ,bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2 , phòng
máy bơm nước 32,64 m2,phịng bảo vệ
o Tầng trệt diện tích :720 (m2) gồm : phòng dịch vụ : 61 (m2), phòng lễ
tân 96,5(m2)+dịch vụ khác , cửa hàng bách hoá : 95,5(m2) + 191,2
(m2) và sảnh lớn : 68,82 (m2)
o Tầng 2->11 diện tích :820(m2) gồm 8 căn hộ.
 Loại A : diện tích 98 (m2) gồm 3 phịng ngủ, 1 phịng khách, 1

phịng ăn và nhà bếp
 Loại B : diện tích 73 (m2) gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1
phòng ăn và nhà bếp .
2. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
2.1 Giải pháp giao thông nội bộ
- Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với
2 thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố.
-

Về mặt giao thơng ngang trong cơng trình ( mỗi tầng) là các hành
lang chạy xung quanh giếng trời của cơng trình thơng suốt từ trên
xuống .

2.2 Giải pháp về sự thơng thống
-

Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước
1.6x10.2m suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và
thơng gió cho cơng trình.

-

Ngồi ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thơng tầng để lấy ánh sáng tự nhiên,
trên tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước
mưa tạt vào cơng trình.

3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

2


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

3.1 Hệ thống điện
 Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố
(mạng điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy
phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư.
 Hệ thống cáp điện có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ.
3.2 Hệ thống nước
 Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa
vào bể nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ
nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ. Đường
ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC.
 Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênơ bằng BTCT, sau đó
được thốt vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cổng thoát nước của
thành phố.
3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngồi ra cịn
có các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng. Nước cấp
tạm thời được lấy từ hồ nước mái.
3.4 Hệ thống vệ sinh:
Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước

khi cho hệ thống cống chính của thành phố. Bố trí các khu vệ sinh của
các tầng liên tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thơng thốt rác
thải
3.5 Các hệ thống kỹ thuật khác
Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ.
4

HẠ TẦNG KỸ THUẬT
Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT, lát gách xung quanh tồn
ngơi nhà. Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho chung
cư.

5 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU
5.1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế
*
*
*
*
*

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
TCVN
Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động
TCVN
Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình
TCVN
Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
TCVN
Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng

*

Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế

356 –2005.
2737 - 1995.
45 - 1978.
205 - 1998.
TCXD 1998 –

1997
195 – 1997

5.2. Giải pháp kết cấu cho cơng trình
5.2.1 Phân tích khái qt hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

3


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của cơng trình nhận

các loại tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất. Hệ chịu lực của
cơng trình nhà cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu
lực chính là sàn, khung và vách cứng.
Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu
cơng trình chịu tải trọng ngang: gió. Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc
theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi cơng trình để
có độ cứng chống xoắn tốt .
 Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng
hiện nay. Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng
ngang và đứng. Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các
cơng trình nhà cao tầng với những lực ngang tác động rất lớn.
 Sự ổn định của cơng trình nhờ các vách cứng ngang và dọc. Như
vậy vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết
kế chịu tải trọng ngang.
 Bản sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phằng của
chúng. Có tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng
vào các tường cứng và truyền xuống móng.
 Thường nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang được xem
như một thanh ngàm ở móng
Hệ khung chịu lực : Được tạo thành từ các thanh đứng ( cột ) và ngang
( Dầm, sàn ...) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung
phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian .
5.2.2. Kết cấu cho công trình chung cư AN PHÚ GIANG
 Do cơng trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để
đảm bảo vẻ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của
cơng trình được chọn như sau :
 Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi, cọc có d=800mm
 Kết cấu sàn các tầng điển hình 2->11 là sàn dầm BTCT dày 10
cm. Riêng tầng hầm và tầng trệt chọn chiều dày sàn 15 cm
 Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài.

 Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : A x B = 24 x 30 m, tỉ số B/A
= 1,25 Chiều cao nhà tính từ mặt móng H <40 m do đó ngồi tải đứng
khá lớn, tải trọng ngang tác dụng lên cơng trình cũng rất lớn và ảnh
hưởng nhiều đến độ bền và độ ổn định của ngôi nhà. Từ đó ta thấy
ngồi hệ khung chịu lực ta cịn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để
chịu tải trọng ngang.
 Tồn bộ cơng trình là kết cấu khung + lỏi cứng chịu lực bằng BTCT,
khẩu độ chính của cơng trình là 4.5m và 7.5m theo cả 2 phương.
 Tường bao che cơng trình là tường gạch trát vữa ximăng. Bố trí hồ
nước mái trên sân thượng phụ vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời,
nước cứu hỏa và sinh hoạt là được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

4


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

6 . CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
6.1.
Cường độ tính tốn của vật liệu
6.1.1. Bê tơng cọc và móng
* Mác 300 :

Rn = 130 daN / cm2
Eb = 290.000 daN / cm2
6.1.2. Bê tông các cấu kiện khác
* Mác 300 :
Rn = 130 daN / cm2
Eb = 290.000 daN / cm2
6.1.3. Cốt thép
6.1.3.1. Cốt thép A-III
Dùng cho vách và khung BTCT và móng, có đường kính > 10 mm :
Ra = Ra' = 3650 daN / cm2
Ea = 2.100.000 daN / cm2
6.1.3.1
Cốt thép A-I
Dùng cho khung và hệ sàn BTCT và móng , có đường kính < = 10 mm
Ra = Ra' = 2300 daN / cm2
Ea = 2.100.000 daN / cm2
6.2.
Tải trọng đứng tác động lên cơng trình :
Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:
 Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong
mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)
 u cầu cấu tạo: Trong tính tốn khơng xét việc sàn bị giảm yếu
do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước,
thơng gió,…).
 u cầu cơng năng: Cơng trình sẽ được sử dụng làm cao ốc văn
phịng nên các hệ tường ngăn (khơng có hệ đà đỡ riêng) có thể
thay đổi vị trí mà khơng làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của
sàn.
• Số liệu tải trọng đứng và cầu tạo sàn tính theo bảng sau :
Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải :

TT

Vật liệu

Đơn vị tính

Trọng lượng riêng

Hệ số vượt
tải

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Bê tông cốt thép
Vữa XM trát , ốp , lát
Gạch ốp , lát
Đất đầm nện chặt
Tường xây gạch thẻ
Tường xây gạch ống
Bê tơng sỏi nhám nhà xe
Bê tơng lót móng

Lớp chống thấm
Đường ống thiết bị kỹ thuật

T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m3
T/m2
T/m2

2.50
1.80
2.00
2.00
2.00
1.80
2.00
2.00
0.02
0.50

1.1
1.2
1.1
1.2
1.2

1.2
1.1
1.2
1.2
1.3

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

5


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Tĩnh tải tác dụng lên từng loại sàn
SÀN VĂN PHÒNG -KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG
d : Bề dày mỗi lớp vât liệu
g : Bề dày mỗi lớp vât liệu
n : Hệ số vượt tải
Các lớp cấu tạo sàn d ( mm ) g (daN/ m3) gtc (daN/m2 )
n
gstt ( daN/m2 )
Lớp gạch men
Lớp vữa lót
Lớp sàn BTCT

Lớp vữa trát trần

20
20
150
15

2000
1800
2500
1800

40
36
375
27

1.2
1.3
1.1
1.3

48
46.8
412.5
35.1
60
602.4

Đường ống,thbị

Tổng tĩnh tải tính tốn
CẤU TẠO SÀN ĐẬU XE, SÀN HẦM
Lớp
Cấu tạo
Vữa lót tạo dốc

d (mm)
50

Hệ số
vượt tải
1.2

g
(daN/m3
1800

Tải trọng tính tốn
gtt (daN/m2)
108

Bản BTCT

150

1.1

2500

825

Vữa trát trần

10

1.2

1800

21.6

Đường ống,thbị

70

Cộng

210

1024.6

CẤU TẠO SÀN VỆ SINH :
Cấu tạo sàn
Lớp gạch ceramic
Lớp vữa lót
Lớp chống thấm
Lớp sàn BTCT
Lớp vữa trát trần

d( mm )
10
20
30
150
15

y(daN/m3)
1800
1800
2200
2500
1800

gtc (daN/m2 )
18
36
66
375
27

n
1.1
1.3
1.2
1.1
1.3

gstt (daN/m2 )
19.8

46.8
79.2
412.5
35.1

Đường ống, thbị

70

663.4

Tổng tĩnh tải tính tốn
CẤU TẠO SÀN MÁI :
Lớp
Cấu tạo

Chiều dày
(mm)

Hệ số
Vượt tải

Gạch Ceramic

8

1.1

2000

17.6

Vữa lót tạo dốc

20

1.2

1800

43.2

Lớp chống thấm

10

1.3

2000

26.0

Bản BTCT

150

1.1

2500

375

Vữa trát trần

15

1.2

1800

32.4

Đường ống,thbị

SV: Phạm Văn Hiến

g
Tải trọng tính tốn
(DaN/m3)
Gtt (daN/m2)

70

MSSV:0851020099

6


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008
Cộng

153

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

608.2

Ghi chú :Tính tải trọng tường truyền lên các dầm :
 Tải trọng lan can và tường dưới lan can lấy gần đúng : (tường xây xung
quanh lam thơng gió cao 0,8 m), tay vịn lấy 50 daN/m
glc = 0,8x2500x0,1x1,1 + 50 = 270 daN/m
 Tải tập trung tại các nút trên đầu cột dưới hồ nước là P= 53.113T giao của
khung trục 1,2 và trục C,D(xem phần tính hồ nước)
. Tường ngoài và tường ngăn các căn hộ đặt trên dầm dày : 200mm .
. Tường trong ngăn các phòng đặt trên sàn dày 100mm
. Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 200mm
gt = n  .  h  hd  .B = 1,1x1800x(3,5-0,6)x0,2 = 1148 daN/m
- Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 100mm
gt = n  .  h  hs  .B = 1,1x1800x(3,5-0,1)x0,1 = 673 daN/m
Trong đó
. Hệ số vượt tải : n = 1,1
. Trọng lượng riêng của tường : = 1800 [ daN/m3]
. Bề rộng tường B = 100 ; 200 mm
. Chiều cao tầng nhà h = 3,5m
- Các tường ngăn giữa các phòng dày 100 được qui về phân bố đều các ô
sàn(xem phần tính tốn sàn điển hình).Sau khi trừ trừ đi phần bản sàn
BTCT dày 150mm cịn lại là lớp hồn thiện và tải này được qui vào các ơ
sàn có tường ngăn dày 100

- Tải trọng do cầu thang bộ truyền vào vách cứng và dầm (được xác định trong
phần tính cầu thang. Tuy nhiên trong đồ án này ta mô hình cầu làm việc
khơng gian với khung. Ta chỉ nhập tải do các lớp hoàn hiện hoàn thiện, hoạt
tải theo TCVN 2737-1995 vào bản thang và bản chiếu nghỉ
Các lọai họat tải sử dụng cho cơng trình : lấy theo TCVN 2737-1995
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Loại hoạt tải
Khu vực phòng ở, ăn,vệ sinh
Sảnh, cầu thang
Nước (hồ nước máí)
Khu vực Garage
Khu vực phịng khách,
Khu vực văn phòng
Khu vực mái
Khu vực phòng họp,lễ tân
Phòng ngủ
Khu vực của hàng bách hố

Đơn vị tính

daN/m2
daN/m2
daN/m3
daN/m2
daN/m2
daN/cm2
daN/cm2
daN/cm2
daN/cm2
daN/cm2

Tải trọng tiêu chuẩn
200
300
1000
500
200
200
75
400
200
400

Hệ số vượt tải
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2

1.3
1.2
1.2
1.2

7. CÁC CƠ SỞ TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH
7.1.
Tính tốn trên máy tính : Sử dụng chương trình ETAB 9.0.4
Do ETAB là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho Nhà
Cao Tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn
so với các phần mềm khác

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

7


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Để phân tích Động cho hệ cơng trình: các dạng và giá trị dao động,
kiểm tra các dạng ứng xử của cơng trình khi chịu tải Động đất.
7.2.
Nhập dữ liệu vào máy
7.2.1. Đưa cơng trình lên mơ hình

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, đơn giản hoá và quan niệm các cấu
kiện rồi đưa mơ hình ETAB
7.2.2. Kích thước tiết diện cho các cấu kiện
Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong
khung không những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ
thuộc vào độ cứng của các cấu kiện .Do đó cần phải xác định sơ bộ kích
thước tiết diện.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

8


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

TĨM TẮT CÁC BƯỚC QUAN TRỌNG KHI MƠ HÌNH CẦU
THANG TRÊN SÁP 2000
Bước 1: vẽ biểu đồ lưới cho cầu thang

Bước 2 : đều chỉnh lưới cầu thang phù hợp với mơ hình thật tế.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

9


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Bước 3: Sau khi khai báo trường hợp hoạt tải là 808.1 daN/m2, gán tiết diện
cho sàn ( không kể đến lực do tĩnh tải gây ra )

Giả thiết liên kết giữa dầm cầu thang và vách cứng là khớp, nhưng cầu
thang làm việc trên thực tế là :
 Đối với vế lên và vế xuống là liên kết 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn.
 Đối với vế cầu thang giữa là 2 đầu ngàm.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

10


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

TÍNH TỐN VÀ XUẤT KẾT QUẢ HỒ NƯỚC MÁI TRÊN MƠ HÌNH
KHƠNG GIAN TRÊN SAP 2000
Tổng hợp nội lực tác dụng lên hồ nước mái
Đơn vị T/m2
Áp lực nước
Gió đẩy
Gió hút
Hoạt tải

Nắp bể
0
0
0
0.0975

Thành bể
Hình ▲max =2.043
0.078
0.057
0

Đáy bể
1.980
0
0
0

 Tóm tắt các bước lập mơ hình bài tốn
 Dùng phần mền sáp v 14.2

Các bước quan trọng khi mơ hình bể nước :
Bước 1: chọn đơn vị tính : T/m2

Bướt 2: Vẽ các cấu kiện dầm cột vách đúng với mơ hình thực tế:

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

11


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Hình 1
Hình 2
Vẽ dầm và cột trước, phầm mền sap 2000 sẽ mặc định những liên kết giữa dầm
và cột là nút cứng ( hình 1)
Dầm phụ ( dầm giao thoa) và dầm chính là liên kết ngàm (hình 2), vì xét tỉ lệ
tương quan độ cứng giữa dầm chính phụ chưa lớn hơn 7.

Hình 3

hình 4

Để tạo mơ hình thành bể , nắp bể, đáy bể ta bỏ đi phần tử dầm , cột( hình 3).

Chia nhỏ phần tử nhằm mục đích tạo liên kết giữa các cấu kiện thành bể, nắp và đáy
bể( hình 4).

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

12


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Hình 5
Vì ta đã mơ hình cấu kiện thành bể làm việc theo sơ dầm đơn giản 1 đầu ngàm
và 1 đầu tựa đơn nên ta phải giải phóng 3 bậc tự do (hình 5) f11=0, f 22=0, m12 =0.
Bước 3: Định nghĩa loại tải trọng

Tĩnh tải (TT) : phầm mền sap tự tính tốn trọng lượng của bê tơng, nhưng trên
thực tế, chúng ta bổ sung thêm các lớp cấu tạo như : vữa, gạch men, lớp chống thấm
cho tĩnh tải bằng cách nhân cho 1.1 ( lấy tương đối)
Bước 4: Gán tải trọng cho kết cấu
Chúng ta gán tải gió hút và gió đẩy, hoạt tải lên thành bể, đáy và nắp bể,tải
trọng này sẽ được truyền vào cột và dầm.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

13


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Tải trọng do gió hút và gió đẩy truyền vào thành bể theo phương trục Y

Tải trọng do gió hút và gió đẩy truyền vào thành bể theo phương trục x
Vì có 2 thành bể trục X,Y. Nên dấu gió hút hoặc gió đẩy sẽ tác dụng lên mỗi thành của
1 trục và sẽ ngược chiều nhau.

Hình 6

hình 7

Thay đổi tọa độ địa phương ở thành bể để gán tải trọng của áp lực nước.
 Hình 6: thay đổi tọa độ địa phương ( trục y của 2 mặt bên cạnh nhau hướng ra
ngồi)
 Hình 7: mũi tên chỉ áp lực nước lên thành bể phải hướng ra ngoài.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

14


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Hình 8 :Áp lực thủy tĩnh lên thành bể phân bố theo hình tam giác


Tại vị trí Z = 1 



Tại vị trí Z = 2.8  Pthủy tĩnh = 1.1x2.8 + 3.08 = 1.98

Pthủy tĩnh = 1.1x1 + 3.08 = 1.98

Áp lực nước lên bản thành phân bố hình tam giác bằng 0 ỏ trên ( màu đen) và tăng dần
khi xuống dưới ( màu trắng)
Bước 5: tổ hợp tải trọng

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

15

LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008












GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

TH1 = 1 tĩnh tải + 1 hoạt tải + 1 nước
TH2 = 1 tĩnh tải + 1 gió hút X
TH3 = 1 tĩnh tải + 1 gió đẩy X
TH4 = 1 tĩnh tải + 1 gió hút Y
TH5 = 1 tĩnh tải + 1 gió đẫy Y
TH6 = 1 tỉnh tải + 0.9 nước + 0.9 gió hút X
TH7 = 1 hoạt tải + 0.9 nước + 0.9 gió đẩy X
TH8= 1 tỉnh tải + 0.9 nước + 0.9 gió hút Y
TH9 = 1 hoạt tải + 0.9 nước + 0.9 gió đẩy Y
TH 10 = bao ( TH1  TH 9)

LƯU Ý KHI TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO KHUNG NHÀ

Các lưu ý khi mơ hình bài tốn trên phầm mền etabs:

Để chính xác trong việc xác định tải trọng do bản thang chiếu nghỉ
truyền vào vách cứng như “bài toán thiết kế cầu thang” đã xác lập. Ta tạo
khoảng cách liên kết giữa bậc thang và vách cứng.

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

16


LUẬN VĂN TỐP NGHIỆP KHÓA 2008

GVHD:TS. Phan Trường Sơn ]

GIỚI THIỆU

Tạo hệ lưới để tăng sự liên kết giữa các phần tử trên ơ sàn.

Mơ hình vách cứng đỡ sàn theo đúng điều kiện thi công

SV: Phạm Văn Hiến

MSSV:0851020099

17