Thiết kế căn hộ cao ốc Thái An

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CĂN HỘ CAO ỐC THÁI AN

(THUYẾT MINH/PHỤ LỤC)

SVTH : NGUYỄN CÔNG LUẬN

MSSV : 20761188

GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN

TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CĂN HỘ CAO ỐC THÁI AN

(THUYẾT MINH/PHỤ LỤC)

SVTH : NGUYỄN CÔNG LUẬN

MSSV : 20761188

GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN

TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

LỜI MỞ ĐẦU

Trải qua một thời gian dài trong mái trường Đại Học Mở TP.HCM. Chúng

em phần nào tiếp thu những kinh nghiệm quí báu mà thầy cô đã tận tâm truyền đạt

những kinh nghiệm là nền tảng, là cơ sở kiến thức vững chắc cho mỗi sinh viên

chúng em.Việc thực hiện Luận Án Tốt Nghiệp là cơ hội tốt để em củng cố và liên

kết lại các kiến thức đã học được một cách sâu sắc hơn,vững chắc hơn. Và với việc

hoàn thành bản Luận Án Tốt Nghiệp này với các chương thuyết minh và các bản vẽ

autocad đã thật sự cho em những kinh nghiệm hết sức quý báu, cho em hiểu hơn về

công việc của mình trong tương lai. Tuy nhiên, với các kiến thức có hạn của một

người sinh viên nên bản Luận Án Tốt Nghiệp này còn rất nhiều điều sai sót, nên em

mong các Thầy Cô chỉ dẫn thêm cho em.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến nhà trường và thầy GS.TS Võ Phán –

giảng viên trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ ra

những sai sót và cung cấp cho em và các bạn trong nhóm những kinh nghiệm, những

kiến thức hết sức quý báu trong việc hoàn thành được tốt bản Luận Án Tốt Nghiệp

này. Bên cạnh đó, em cũng muốn được nói lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Xây

Dựng Và Điện, trường Đại Học Mở TPHCM, các Thầy Cô đã chỉ dẫn hết lòng và từng

bước tạo cho em được một nền tảng kiến thức cơ bản, vững chắc như ngày hôm nay,

giúp ích rất nhiều cho công việc sau này của em.

Em xin gửi lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc và thành công đến thầy Võ Phán và

Quí Thầy Cô trong khoa Xây Dựng Và Điện, trường Đại Học Mở TPHCM.

Cuối cùng là sự biết ơn sâu sắc của con dành cho cha mẹ, những người đã hy

sinh rất nhiều để con được như ngày hôm nay.

Sinh viên

Nguyễn Công Luận

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1

1.1. Mục đích chọn đề tài: 1

1.2. Vị trí và những ưu điểm của công trình 1

1.3. Đặc điểm khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh 1

1.4. Đặc điểm kỹ thuật của công trình 2

1.5. Giải pháp giao thông 2

1.6. Các hệ thống kỹ thuật khác 2

1.6.1. Hệ thống điện 2

1.6.2. Hệ thống chống sét 2

1.6.3.Hệ thống điều hòa không khí 3

1.6.4.Hệ thống gió 3

1.6.5.Chữa cháy 3

1.7. Hệ thống cấp nước và thoát nước sinh hoạt 3

1.7.1.Cấp nước 3

1.7.2.Thoát nước 3

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 4

2.1. Chọn chiều dày sàn 5

2.2. Xác định tải trọng lên các ô bản sàn 5

2.2.1. Tĩnh tải 5

2.2.2 Hoạt tải 7

2.2.3.Tổng tải sàn 8

2.3. Thiết kế thép cho các ô bản sàn 8

2.3.1. Tính cốt thép các ô sàn loại bản kê 4 cạnh 8

2.3.2. Tính các ô sàn loại bản dầm 12

2.4. Kiểm tra độ võng của các ô bản S1 13

CHƯƠNG 3:TÍNH CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 14

3.1. Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 14

3.2 . Tải trọng tác dụng 15

3.2.1. Chiếu nghỉ 15

3.2.2. Bản thang 15

3.3. Xác định nội lực 16

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

3.4. Tính cốt thép cho 2 vế thang 18

CHƯƠNG 4 :KẾT CẤU HỒ NƯỚC 19

4.1. Xác định kích thước hồ nước mái 19

4.1.1.Lưu lượng nước sinh hoạt tính toán của cao ốc 19

4.2. Tính toán bản nắp và bản đáy 19

4.2.1. Bản nắp 19

4.2.2. Bản đáy 22

4.3. Bản thành 24

4.4. Dầm nắp 29

4.4.1. Dầm nắp giữa DN3 30

4.4.2. Dầm nắp biên DN2 32

4.4.3. Dầm nắp biên DN1 34

4.5. Dầm đáy 36

4.5.1. Dầm đáy giữa DD3 37

4.5.2. Dầm đáy biên DD2 40

4.5.3. Dầm đáy biên DD1 42

CHƯƠNG 5: KHUNG TRỤC E 45

5.1. Sơ đồ tính và chọn kích thước sơ bộ 45

5.1.1. Sơ đồ tính 45

5.1.2 .Chọn sơ bộ kích thước các phần tử 45

5.2. Tải trọng tác dụng lên khung trục E : 46

5.2.1. Tải trọng đứng 46

5.2.2. Tải trọng ngang 47

5.2.3. Các trường hợp tải 48

5.3 . Các trường hợp tổ hợp tải trọng: 49

5.4. Giải nội lực cho khung 51

5.5. Tính toán thép cột 54

5.5.1. Lý thuyết tính toán 54

5.5.2. Bảng tổ hợp nội lực cho cột 57

5.5.3. Giải thép cột 61

5.5.4. Tính toán cốt đai cho cột 64

5.6. Tính toán thép dầm 65

5.6.1. Lý thuyết tính toán 65

5.6.2. Giải thép dầm 65

5.6.3. Tính cốt đai cho dầm B230 68

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CHO KHUNG TRỤC E 69

6.1. Tải trọng tính toán 69

6.2. Điều kiện địa chất công trình 69

6.2.1. Sơ đồ địa chất 69

6.2.2. Đánh giá điều kiện địa chất tại công trình 71

6.2.3. Chọn phương án móng 72

6.3. Phương án móng cọc ép cho khung trục E 72

6.3.1. Chọn vật liệu làm cọc 72

6.3.2. Kiểm tra cọc khi vận chuyển và lắp dựng tại công trường 73

6.3.3. Tính toán sơ bộ kích thước và chiều sâu chôn cọc 74

6.3.3.1. Chiều sâu chôn đài 74

6.3.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc đơn 76

6.3.4. Tính toán móng cọc kép M1 cho 2 cột C27 và C40 78

6.3.4.1. Xác định nội lực tác dụng lên móng M1 78

6.3.4.2. Xác định sơ bộ diện tích đáy đài và số lượng cọc 80

6.3.4.3. Tính toán sức mang tải của toàn bộ hệ thống móng cọc 81

6.3.4.4. Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 82

6.3.4.5. Kiểm tra ổn định của móng khối quy ước dưới mũi cọc 84

6.3.4.6. Kiểm tra độ lún của móng 86

6.3.4.7.Tính toán cốt thép cho đài cọc 87

6.3.5. Tính toán móng M2 của các cột C20 và C47 90

6.3.5.1. Xác định sơ bộ diện tích đáy đài và số lượng cọc 90

6.3.5.2. Tính toán sức mang tải của toàn bộ hệ thống móng cọc 91

6.3.5.3. Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 92

6.3.5.4. Kiểm tra ổn định của móng khối quy ước dưới mũi cọc 94

6.3.5.5. Kiểm tra độ lún của móng 96

6.3.5.6. Tính toán cốt thép cho đài cọc 97

6.4. Phương án móng cọc khoan nhồi cho khung trục E 100

6.4.1. Chọn vật liệu làm cọc 100

6.4.2. Tính toán sơ bộ kích thước và chiều sâu chôn cọc 100

6.4.3. Xác định sức chịu tải của cọc đơn 102

6.4.3.1. Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo vật liệu 102

6.4.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền 102

6.4.4. Tính toán móng cọc kép M1 cho 2 cột C27 và C40 104

6.4.4.1. Xác định nội lực tác dụng lên móng M1 104

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188

6.4.4.2. Xác định sơ bộ diện tích đáy đài và số lượng cọc 106

6.4.4.3. Tính toán sức mang tải của toàn bộ hệ thống móng cọc 107

6.4.4.4. Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 107

6.4.4.5. Kiểm tra ổn định của móng khối quy ước dưới mũi cọc 109

6.4.4.6. Kiểm tra độ lún của móng 111

6.4.4.7. Tính toán cốt thép cho đài cọc 112

6.4.5. Tính toán móng M2 của các cột C20 và C47 115

6.4.5.1. Xác định sơ bộ diện tích đáy đài và số lượng cọc 115

6.4.5.2. Tính toán sức mang tải của toàn bộ hệ thống móng cọc 116

6.4.5.3. Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 117

6.4.5.4. Kiểm tra ổn định của móng khối quy ước dưới mũi cọc 118

6.4.5.5. Kiểm tra độ lún của móng 120

6.4.5.6. Tính toán cốt thép cho đài cọc 121

PHỤ LỤC 126

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 235

`

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 1

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1. Mục đích chọn đề tài:

Trong thời buổi đổi mới, cùng với chính sách mở cửa của nhà nước, các nhà đầu tư

nước ngoài đã vào Việt Nam như một thị trường mới đầy sức sống.

Trong đó xây dựng là một ngành mũi nhọn được sự quan tâm nhiều nhất . Thành Phố

Hồ Chí Minh là trung tâm phát triển lớn nhất nước với nhiều khu chung cư, cao ốc để đáp

ứng được các nhu cầu về nhà ở của người dân nhưng hiện nay vẫn còn nhiều chung cư và

cao ốc cũ kỹ. Trước đà phát triển gần như bùng nổ dân số tại thành phố, hiện nay có rất

nhiều khu đất dành cho mục đích xây dựng các khu dân cư để đáp ứng được nhu cầu cấp

thiết này.

Với những điều kiện vừa phân tích công trình Chung Cư Thái An đáp ứng được

phần lớn các nhu cầu cấp thiết này.

1.2. Vị trí và những ưu điểm của công trình:

Vị Trí : Tọa lạc trên đường Nguyễn Văn Quá, Phường Đông Hưng Thuận, Quận 12, cách

đường Trường Chinh 150m, cạnh cầu Tham Lương, cách Sân Bay Tân Sơn Nhất 4 km,

cạnh trạm xe điện ngầm tuyến cầu Tham Lương - Chợ Bến Thành, gần chợ, siêu thị.Chung

cư là 1 khu đô thị nhỏ có đường nội bộ, công viên, hồ bơi, khu vui chơi...không khí và môi

trường sống lành mạnh và an toàn.

Tiện Nghi: Các phòng nhận trực tiếp gió và nắng, sảnh căn hộ thông thoáng.

 Tất cả các phòng ngủ đều có nắng và gió. Đặc biệt sảnh tầng có khe xuyên qua,

nhận gió mát và nắng sáng thông thoáng và vệ sinh.

 Một tầng hầm cực lớn bên dưới của 2 cao ốc và công viên, hoàn toàn nhận đủ các

loại xe, tránh tình trạng phải giữ xe bên lòng lề đường. Trong tầng hầm có hồ bơi

cho người lớn, hồ bơi cho trẻ em, phòng thể dục thẩm mỹ, có nơi rửa xe để không

phí thời gian chờ rửa.

Căn hộ cao cấp không chỉ có máy lạnh, bàn bếp, kiến trúc hiện đại, phong cách Âu

Mỹ, mà còn phải có các tiện ích như giữ xe trong hầm, rửa xe, hồ bơi, phòng thể hình,

công viên, nắng và gió tràn ngập.

1.3. Đặc điểm khí hậu tại Thành Phố Hồ Chí Minh:

Khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh được chia làm hai mùa rõ rệt

 Mùa mưa ( từ tháng 5 đến tháng 11)

Nhiệt độ trung bình : 250c

Nhiệt độ thấp nhất : 20 0

c

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 2

Nhiệt độ cao nhất : 38 0

c

Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 9)

Lượng mưa trung bình : 274.4 mm

Lượng mưa thấp nhất : 34 mm (tháng 11)

Độ ẩm trung bình 84.5 %

Độ ẩm cao nhất 100 %

Độ ẩm thấp nhất 79 %

Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày

Lượng bốc hơi nước thấp nhất: 6.5mm/ngày

 Mùa khô:

Nhiệt độ trung bình: 270c

 Hướng gió:

Hướng gió Đông Nam và Tây Nam với tốc độ trung bình 215m/s. Thổi mạnh vào

muà mưa, khoảng tháng 5- tháng 11. Ngoài ra còn có gió Đông Bắc hơi nhẹ.Rất ít

chịu ảnh hưởng của gió bão.

1.4. Đặc điểm kỹ thuật của công trình:

- Số tầng : 12 tầng (1trệt và 11 lầu)

- Tổng diện tích sàn sử dụng : 14112 m2

- Công trình xây dựng trên khu đất có địa chất tương đối tốt, phương án móng là

phương án móng cọc để tăng độ an toàn cho công trình.

1.5. Giải pháp giao thông:

- Giao thông theo phương đứng : có các cầu thang bộ và thang máy. Cầu thang bộ

sử dụng khi cầu thang máy có sự cố hoặc khi mất điện.

- Giao thông theo phương ngang: các dãy hành lang và sảnh.

1.6. Các hệ thống kỹ thuật khác:

1.6.1.Hệ thống điện:

- Nguồn điện sử dụng 3 pha 380/220v

- Nguồn dự phòng sử dụng máy phát điện

Dây dẫn kết hợp đi ngầm tường và trần bằng ống nhựa và nẹp nhôm ở dọc chân tường ,các

vị trí nối dây, rẽ nhánh đặt hộp nối đảm bảo độ cách điện của hệ thống.

1.6.2. Hệ thống chống sét:

Sử dụng hệ thống kim thu sét cầu, thân kim thu F 60 nối đất bằng dây cáp đồng . Cọc

tiếp địa bằng thép hình L50x50x5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 3

1.6.3.Hệ thống điều hòa không khí:

Sử dụng hệ thống điều hòa không khí cục bộ. Phòng kĩ thuật điều hòa không khí

được ngăn cách lớp tường dày 200, cửa phòng máy chèn kín bằng join cao su. Máy được

đặt trên cao su giảm chấn.

1.6.4. Hệ thống gió:

Hệ thống thông gió tự nhiên cho các phòng đề phòng khi có sự cố mất điện. Các

khu vệ sinh cũng được thông gió và hút nhờ quạt gió thải ra ngoài.

1.6.5.Chữa cháy:

- Hệ thống chữa cháy : dùng máy chữa cháy bơm trực tiếp từ hệ thống nước ngầm

lên bể chứa nước ngầm , từ đó cung cấp cho các tầng khi có sự cố về cháy .

Mỗi tầng lắp đặt hai hộp chữa cháy để ngay cửa ra vào thang máy và thang thoát hiểm để

thao tác dễ dàng khi gặp sự cố. Ngoài ra mỗi tầng còn trang bị hai bình CO 2

. Hệ thống

báo cháy đặt ở phòng bảo vệ trực 24/24 giờ.

- Mỗi tầng đều lắp đặt các đầu báo khói , báo nhiệt , một chuông báo , một nút nhấn

khẩn cấp.

1.7. Hệ thống cấp nước và thoát nước sinh hoạt:

1.7.1. Cấp nước:

-Nguồn nước : nước được cung cấp tứ hệ thống cấp nước thành phố.

-Nước sinh hoạt : theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4513/88 về lượng nước sinh hoạt

cho nhà ở.

-Nước chữa cháy : hệ thống nước chữa cháy trong nhà và ngoài nhà.

1.7.2. Thoát nước:

- Hệ thống thoát nước của công trình thoát về hệ thống thoát nước của thành phố.

- Hệ thống thoát nước trong công trình được thoát bằng nhánh có độ dốc i= 0.02.

Các ống đứng được đặt trong hộp gain xây gạch và thoát thẳng xuống dưới tầng trệt. Ống

dẫn phân phải qua hầm xử lí rồi mới thoát vào hệ thống chung của công trình

- Hệ thống thoát nước mưa trên mái và sân thượng cũng thoát vào ống đứng đặt trong

gạch xây để đảm bảo yêu cầu về thẩm mỹ. Từ đó dẫn vào hố ga chung của công trình . Các

loại ống sử dụng cho cấp và thoát nước là ống nhựa, gang , BTCT..

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 4

CHƯƠNG 2 :

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

S1 S1 S1 S1 S1 S1

S1 S1 S1 S1

S1 S1

S1 S1

S2

S3

S4

S5 S5

S6

S7 S7

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán

SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 5

2.1. Chọn chiều dày sàn:

Chọn bề dày sàn :

ℎ௦ =

�� �� ��

��

-Với:

-Bản loại dầm lấy m = 30  35.

-Bản kê 4 cạnh lấy m = 40  45.

-Bản công xôn chịu uốn 1 phương lấy m = 10  15.

-D = 1

-l là chiều dài theo phương cạnh ngắn.

=> thay các hệ số vào biểu thức trên ta đươc chiều dày các ô sàn như sau :

Số hiệu

ô sàn

L2

(m)

L1

(m)

Tỷ số

L2/L1

Loại ô

bản

Chiều dày

bản hs(cm)

Chiều

dày bản

chọn

(cm)

S1 7 6 1.17 Bản kê 13 ÷ 15 13

S2 14.3 2 7.15 Bản dầm 5.72 ÷ 6.67 12

S3 5.2 3.2 1.625 Bản kê 7.1÷ 8 12

S4 10.6 2 5.3 Bản dầm 5.72 ÷ 6.67 12

S5 3 1.8 1.67 Bản kê 4 ÷ 4.5 13

S6 2.4 2.4 1 Bản kê 5.3 ÷ 6 13

S7 3 2.8 1.071 Bản kê 6.22 ÷ 7 13

Chọn sơ bộ kích thước dầm như hình vẽ với các công thức :

ℎௗ =

஽ ௫ ௟

௠

và bd = (0.250.5)hd

+Với:

- m = 8  12.

- D = 1

- l là chiều dài dầm đang xét.

2.2. Xác định tải trọng lên các ô bản sàn:

2.2.1. Tĩnh tải:

 Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân sàn:

gb = ngi.giTC

+Với

- giTC : trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i.

- ngi : hệ số độ tin cậy thứ i.