Thiết kế chung cư cao tầng An Phú Giang

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

CHUNG CƯ AN PHÚ GIANG

(THUYẾT MINH)

SVTH : TRẦN VĂN THỨC

MSSV : 20701054

GVHD : TS.LÊ TRỌNG NGHĨA

TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời kỳ đổi mới, nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển nhanh chóng. Rất

nhiều lĩnh vực đang dần hòa nhập với các nước trong khu vục và trên thế giới trong đó

có lĩnh vực kỹ thuật xây dựng. Đời sống của nhân dân cả nước ngày càng nâng cao.

Cuộc sống của người dân không những chỉ quan tâm đến cái ăn mặc mà còn phải quan

tâm nơi ăn chốn ở. Nhu cầu chổ ở hiện nay phải đảm bảo thoáng mát, rộng rãi và tiện

nghi. Công trình ổn định bền vững.

Hiện nay ở một số thành phố lớn, trong đó có thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống

chung cư đang được xây dựng nhiều và được nhiều người dân có thu nhập mức trung

bình rất ưa chuộng vì phù hợp với khả năng tài chính và cái chính là rất tiện nghi. Vì

vậy việc thiết kế xây dựng nhà chung cư cũng được quan tâm đặc biệt, nhiều kỹ thuật

cao đươc áp dụng từ khâu thiết kế, thi công, sử dụng vật tư xây dựng, đồ trang trí nội

thất... hệ thống chiếu sáng, thông gió, chổ đỗ xe, xử lý rác, thiết bị phòng hỏa hoạn, giải

pháp đi lại, cung cấp, thoát nước... đều được đề cập.

Chúng ta hy vọng kỹ thuật xây dựng nhà chung cư ngày càng hoàn thiện, đáp

ứng yêu cầu nhà ở của người dân, đặc biệt là lực lượng võ trang và người dân có thu

nhập thấp.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thiện được luận văn tốt ngiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ về

mọi mặt tinh thần và vật chất, cũng như chuyên môn của các Thầy Cô. Do đó em viết

lời cảm ơn này để cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ mà em đã được nhận.

Đầu tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến nhà trường và khoa Xây Dựng

và Điện đã tạo mọi điều kiện cho chúng em theo học đầy đủ các môn học của khóa học

(2007-2012). Nhờ đó chúng em mới có đủ kiến thức để hoàn thành tốt luận văn tốt

nghiệp của mình.

Kế đến, em rất cảm ơn thầy LÊ TRỌNG NGHĨA đã tận tâm chỉ bảo em nhiều

điều bổ ích và đã giúp em làm tốt luận văn này. Trong khoảng thời gian qua là khoảng

thời gian có ý nghĩa nhất với em vì đã được làm việc chung với Thầy, học hỏi được

nhiều kinh nghiệm quý báu và củng cố lại kiến thức của mình. Một lần nữa em xin cảm

ơn Thầy.

Và em rất cảm ơn Thầy LƯƠNG VĂN HẢI (giảng viên trường đại học Bách

Khoa TP.HCM) cùng các thầy cô khác ở trong khoa Xây Dựng và Điện trường đại học

Mở TP. HCM, tuy không gặp trực tiếp hướng dẫn em nhưng đã có công dạy bảo em,

giúp đỡ em trong lúc học tập cũng như trong lúc làm luận văn. Đó là những đóng góp

không nhỏ để em hoàn thành tốt luận văn này.

Ngoài ra tôi cũng gửi lời cảm ơn tới những người bạn đã cùng sát cánh với tôi,

giúp đỡ, động viên và góp ý để tôi hoàn chỉnh luận văn.

Mặc dù đồ án đã hoàn thành với tất cả sự cố gắng, phấn đấu và nổ lực của bản

thân. Nhưng vì kiến thức còn nhiều hạn hẹp và thời gian hạn chế nên chắc hẳn luận văn

còn nhiều thiếu sót. Vậy em mong quý Thầy Cô, anh chị và các bạn đóng góp ý kiến để

em có thể bổ sung thêm những khiếm khuyết của mình và rút kinh nghiệm cho bản

thân.

Cuối lời, em chúc cho nhà trường luôn gặt hái được nhiều thành công. Em xin

chúc các Thầy các Cô ở khoa và đặc biệt là các Thầy Cô đã giúp em hoàn thành luận

văn tốt nghiệp luôn khỏe mạnh để truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho các lớp

đàn em sau này...!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

TRẦN VĂN THỨC

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP

1.1. Tổng quan về công trình ..................................................................................... 1

1.1.1. Mục đích xây dựng công trình ............................................................................ 1

1.1.2. Vị trí xây dựng công trình .................................................................................. 1

1.1.3. Điều kiện tự nhiên .............................................................................................. 1

1.1.4. Quy mô công trình ............................................................................................. 2

1.2. Giải pháp kiến trúc ............................................................................................. 2

1.2.1. Giải pháp giao thông nội bộ ............................................................................... 2

1.2.2. Giải pháp về sự thông thoáng ............................................................................. 2

1.3. Giải pháp kỹ thuật .............................................................................................. 3

1.3.1. Hệ thống điện ..................................................................................................... 3

1.3.2. Hệ thống nước .................................................................................................... 3

1.3.3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy ......................................................................... 3

1.3.4. Hệ thống vệ sinh ................................................................................................ 3

1.3.5. Các hệ thống kỹ thuật khác ................................................................................ 3

1.4. Hạ tầng kỹ thuật ................................................................................................. 3

1.5. Giải pháp kết cấu ................................................................................................ 3

1.5.1. Các qui phạm và tiêu chuẩn thiết kế ................................................................... 3

1.5.2. Giải pháp kết cấu cho công trình ........................................................................ 4

1.6. Các cơ sở tính toán cho công trình ..................................................................... 5

1.6.1. Sử dụng phần mềm ETABS v9.7 ........................................................................ 5

1.6.2. Phương pháp phần tử hữu hạn của phần mềm .................................................... 5

1.7. Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện ................................................... 8

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

2.1. Mặt bằng sàn tầng điển hình .............................................................................. 9

2.2. Xác định sơ bộ kích thước dầm - sàn ................................................................. 9

2.2.1. Chiều dày bản sàn .............................................................................................. 9

2.2.2. Kích thước dầm chính – dầm phụ ..................................................................... 10

2.3. Xác định tải trọng ............................................................................................. 11

2.3.1. Tĩnh tải ............................................................................................................. 11

2.3.2. Hoạt tải ............................................................................................................ 13

2.3.3. Tổng tải trọng ................................................................................................... 13

2.4. Các bước tính toán cho từng ô bản sàn ............................................................ 14

2.4.1. Sàn bản kê 4 cạnh ngàm ................................................................................... 14

2.4.2. Sàn bản dầm ..................................................................................................... 15

2.5. Tính toán cốt thép ............................................................................................. 17

2.6. Kiểm tra độ võng của sàn ................................................................................. 21

2.6.1. Kiểm tra theo thực nghiệm ............................................................................... 21

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

2.6.2. Kiểm tra bằng phần mềm SAP2000 V12 .......................................................... 21

2.6.3. Kiểm tra theo TCXDVN 356: 2005 .................................................................. 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1. Các thông số cơ sở ............................................................................................. 26

3.2. Cấu tạo hình học ............................................................................................... 26

3.2.1. Kích thước cầu thang ....................................................................................... 26

3.3. Cấu tạo cầu thang ............................................................................................. 26

3.4. Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang ....................................................... 27

3.4.1. Tải trọng bản chiếu nghỉ ................................................................................... 28

3.4.2. Tải trọng bản thang .......................................................................................... 28

3.5. Xác định nội lực và tính thép ........................................................................... 29

3.5.1. Sơ đồ tính và nội lực vế 1 ................................................................................. 29

3.5.2. Sơ đồ tính và nội lực vế 2 ................................................................................. 32

3.5.3. Sơ đồ tính và nội lực vế 3 ................................................................................. 33

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 3

4.1. Giới thiệu và giải pháp tính toán ...................................................................... 34

4.2. Sơ bộ tiết diện các cấu kiện .............................................................................. 34

4.2.1. Sơ bộ chiều dày sàn .......................................................................................... 34

4.2.2. Sơ bộ tiết diện dầm .......................................................................................... 35

4.2.3. Sơ bộ tiết diện cột ............................................................................................ 35

4.2.4. Sơ bộ tiết diện Vách – lõi cứng ........................................................................ 37

4.3. Xác định tải trọng ............................................................................................. 37

4.3.1. Tải trọng thẳng đứng ........................................................................................ 37

4.3.2. Tải trọng ngang ................................................................................................ 43

4.4. Tổng hợp tải trọng ............................................................................................ 61

4.4.1. Các trường hợp tải ............................................................................................ 61

4.4.2. Tổ hợp các trường hợp tải ................................................................................ 62

4.5. Kiểm tra chuyển vị tại đỉnh công trình ............................................................ 63

4.6. Xác định nội lực ................................................................................................ 64

4.7. Tính toán khung trục 3 ..................................................................................... 64

4.7.1. Tính toán dầm .................................................................................................. 65

4.7.2. Tính toán cột .................................................................................................... 75

4.7.3. Tính toán vách ................................................................................................. 87

CHƯƠNG 5: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

5.1. Điều kiện địa chất ............................................................................................. 95

5.2. Lựa chọn giải pháp móng ................................................................................. 97

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

6.1. Các giả thuyết tính toán .................................................................................. 100

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

6.2. Chọn kích thước, vật liệu, chiều sâu chôn cọc ............................................... 100

6.3. Xác định tải trọng ........................................................................................... 101

6.4. Sức chịu tải của cọc ......................................................................................... 102

6.4.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.................................................................... 102

6.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền .................................................................... 103

6.5. Tính toán móng M1 ........................................................................................ 106

6.5.1. Tải trọng tác dụng lên móng M1 .................................................................... 106

6.5.2. Chọn số cọc và diện tích đài cọc..................................................................... 106

6.5.3. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 107

6.5.4. Kiểm tra lún ................................................................................................... 108

6.5.5. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 112

6.6. Tính toán móng M2 ........................................................................................ 114

6.6.1. Tải trọng tác dụng lên móng M2 .................................................................... 114

6.6.2. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 114

6.6.3. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 115

6.6.4. Kiểm tra lún ................................................................................................... 116

6.6.5. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 120

6.7. Tính toán móng M3 (móng lõi thang) ............................................................ 121

6.7.1. Chọn kích thước, vật liệu, chiều sâu chôn cọc ................................................ 121

6.7.2. Tổng hợp nội lực từ Etabs .............................................................................. 124

6.7.3. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 124

6.7.4. Chiều sâu chôn móng ..................................................................................... 125

6.7.5. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc ........................................................................ 125

6.7.6. Kiểm tra lún ................................................................................................... 127

6.7.7. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 131

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BÊTÔNG CỐT THÉP

7.1. Lựa chọn vật liệu, kích thước cọc ................................................................... 142

7.1.1. Chọn vật liệu cọc............................................................................................ 142

7.1.2. Chọn kích thước và thép cho cọc .................................................................... 142

7.1.3. Kiểm tra cẩu, lắp cọc ...................................................................................... 142

7.2. Tính sức chịu tải của cọc ................................................................................ 144

7.2.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.................................................................... 144

7.2.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền .................................................................... 144

7.3. Tính toán móng M1 ........................................................................................ 147

7.3.1. Nội lực tính toán ............................................................................................ 147

7.3.2. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 147

7.3.3. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 147

7.3.4. Kiểm tra lún ................................................................................................... 149

7.3.5. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 153

7.4. Tính toán móng M2 ........................................................................................ 155

7.4.1. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 155

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

7.4.2. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 156

7.4.3. Kiểm tra lún ................................................................................................... 157

7.4.4. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 161

7.5. Tính toán móng M3 (móng lõi thang) ............................................................ 163

7.5.1. Chọn kích thước, vật liệu, chiều sâu chôn cọc ................................................ 163

7.5.2. Tổng hợp nội lực từ Etabs .............................................................................. 163

7.5.3. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 163

7.5.4. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 164

7.5.5. Kiểm tra lún ................................................................................................... 168

7.5.6. Tính toán thép đài .......................................................................................... 172

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC BARRETTES

8.1. Các giả thuyết tính toán .................................................................................. 179

8.2. Chọn kích thước, vật liệu, chiều sâu chôn cọc ............................................... 179

8.2.1. Vật liệu cọc .................................................................................................... 179

8.2.2. Xác định chiều sâu chôn móng ....................................................................... 179

8.2.3. Xác định chiều cao đài cọc ............................................................................. 179

8.3. Tính sức chịu tải của cọc ................................................................................ 179

8.3.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu ................................................................... 179

8.3.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền .................................................................... 180

8.4. Tính toán móng M1 ........................................................................................ 183

8.4.1. Tải trọng tác dụng lên móng M1 .................................................................... 183

8.4.2. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 183

8.4.3. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 184

8.4.4. Kiểm tra lún ................................................................................................... 185

8.4.5. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 189

8.5. Tính toán móng M2 ........................................................................................ 190

8.5.1. Tải trọng tác dụng lên móng M2 .................................................................... 190

8.5.2. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 190

8.5.3. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 191

8.5.4. Kiểm tra lún ................................................................................................... 193

8.5.5. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 197

8.6. Tính toán móng M3 (móng lõi thang) ............................................................ 198

8.6.1. Chọn kích thước, vật liệu, chiều sâu chôn cọc ................................................ 198

8.6.2. Tổng hợp nội lực từ Etabs .............................................................................. 199

8.6.3. Chọn sơ bộ số cọc và diện tích đài cọc ........................................................... 199

8.6.4. Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc .......................................................... 200

8.6.5. Kiểm tra lún ................................................................................................... 201

8.6.6. Tính toán đài cọc ............................................................................................ 205

CHƯƠNG 9: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

9.1. Tính toán khối lượng bê tông ......................................................................... 209

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054

9.1.1 Bê tông đài móng ........................................................................................... 209

9.1.2 Bê tông cho cọc trong móng ........................................................................... 209

9.1.3 Bảng tính toán khối lượng bê tông các móng .................................................. 209

9.2. Tính toán khối lượng cốt thép ........................................................................ 210

9.3. So sánh và lựa chọn phương án móng ........................................................... 213

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CHO CÔNG TRÌNH

1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1. Mục đích xây dựng công 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 đô thị hoá ngày càng tăng, đòi 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 ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập

cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua

bán…

1.1.2. Vị trí xây dựng công trình

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành

phố ta hiện nay là Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh.

1.1.3. Điều kiện tự nhiên

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt.

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

Mùa khô :

 Nhiệt độ trung bình: 27oC

 Nhiệt độ cao nhất: 40oC

Gió :

 Thịnh hàng trong mùa khô :

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 2

- Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

- Gió Đông : chiếm 20% - 30%

 Thịnh hàng trong mùa mưa :

- Gió Tây Nam : chiếm 66%

 Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

 Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió

Đông Bắc thổi nhẹ.

 Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão.

1.1.4. Qui mô công trình

 Công trình Chung cư An Phú Giang thuộc công trình cấp I.

 Công trình gồm 15 tầng : 1 tầng hầm và 14 tầng nồi với 112 căn hộ

 Công trình có diện tích tổng mặt bằng (24x30 ) m2

, bước cột lớn 7,5 m chiều

cao tầng hầm 3,0 m các tầng còn lại là 3.5m.

 Chức năng của các tầng

- Tầng hầm diện tích : dùng làm chỗ để xe : 490 m2

, phòng kỹ thuật máy phát

điện : 30,44 m2

,bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2

, phòng máy bơm nước

32,64 m2

,phòng bảo vệ

- 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

)

- Tầng 2->14 diện tích :847 (m2

) gồm một sãnh lớn và 8 căn hộ.

+ Loại A : diện tích 98 (m2

) gồm 3 phòng ngu, 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp

+ Loại B : diện tích 73 (m2

) gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp .

1.2. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.2.1. 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 thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang chạy

xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống .

1.2.2. Giải pháp về sự thông thoáng

 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 thông gió cho

công trình.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 3

 Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên

tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kính che nước mưa tạc

vào công trình.

1.3. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.3.1. 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 dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển

cung cấp điện cho từng căn hộ.

1.3.2. 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 sênô bằng BTCT, sau đó

được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành

phố.

1.3.3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn 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.

1.3.4. 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 thông thoát rác thải

1.3.5. Các hệ thống kỹ thuật khác

Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ.

1.4. HẠ TẦNG KỸ THUẬT

Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng bê tông cốt thép, lát gách xung quanh

toàn ngôi nhà. Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho

chung cư.

1.5. CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.5.1. 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 356 –2005.

 Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 4

 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45 - 1978.

 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205 - 1998.

 Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 1998 – 1997

 Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế 195 – 1997

1.5.2. Giải pháp kết cấu cho công trình

Phân tích khái quát hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung.

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải

trọng truyền chúng xuống móng và nền đất. Hệ chịu lực của công 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 công

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 công 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 công trình nhà cao tầng

với những lực ngang tác động rất lớn.

- Sự ổn định của công 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 phẳng 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.

- Đồi với công trình chịu tải ĐỘNG ĐẤT: do lực động đất là lực khối tác

động vào trọng tâm công trình theo phương ngang là chủ yếu nên bố trí

vách cứng sao cho độ cứng theo 2 phương xấp xĩ bằng nhau và cấu tạo

thêm hệ khung chịu tải đứng là hợp lý nhất.

 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.

Kết cấu cho công trình chung cư AN PHÚ GIANG chịu gió động:

Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo về

mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn

như sau :

- Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi đài băng hay bè, cọc có d=1000mm.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 5

- Kết cấu sàn các tầng điển hình 2->14 là sàn dầm bê tông cốt thép dày 15

cm. Riêng tầng hầm có chiều dày 30cm.

- Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu

thang máy, tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm.

- 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 = 59.45 m do đó ngoài tải đứng khá lớn,

tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến

độ bền và độ ổn định của ngôi nhà. Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta

còn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang.

 Tải trọng ngang (chủ yếu xét gió động) do hệ lõi cứng chịu. Xét gió động tác

dụng theo nhiều phương khác nhau nhưng ta chỉ xét theo 2 phương chính của

công trình là đủ và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách

cứng theo cả hai phương dọc và ngang công trình.

 Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lỏi cứng chịu lực bằng bê tông cốt

thép, khẩu độ chính của công trình là 4.5m và 7.5m theo cả 2 phương.

 Tường bao che công 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.

1.6. CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

1.6.1. Tính toán trên máy tính: Sử dụng chương trình ETAB 9.7

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.

1.6.2. Quan niệm tính toán và phương pháp phần tử hữu hạn của chương trình

ETAB.

Phương pháp xác định NỘI LỰC

 Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng

thể hiện theo ba mô hình như sau :

- Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ

yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu

tĩnh. Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có

nhiều ẩn. Đó chính là giới hạn của mô hình này.

- Mô hình rời rạc: ( Phương pháp phần tử hữu hạn ) Rời rạc hoá toàn bộ hệ

chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện

tương thích về lực và chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ

giúp của máy tính có thể giải quyết được cả các bài toán. Hiện nay ta có các

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 6

phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD

III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86, SAP90, SAP2000...

- Mô hình Rời rạc - Liên tục: ( Phương pháp siêu khối ) Từng hệ chịu lực

được xem là Rời rạc , nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau

thông qua các liên kết trượt xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao.

Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân

thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân. Từ đó giải

các ma trận và tìm nội lực .

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) :

Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế

bằng một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích

thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một

số điểm quy định được gọi là nút. Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là

các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn

giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở

quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được

xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử

được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng ( hoặc ma trận độ

mềm) của phần tử. Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại

thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma

trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoài gây

ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực

tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương. Các ẩn

số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác

định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút). Các ma trận độ

cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau

trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo

ứng xử thật của kết cấu. Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số,

người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của

kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học.

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH:

 Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho

phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài

toán.

 Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải

trọng nút, ma trận chuyển vị nút...) theo trục tọa độ riêng của phần tử.

 Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ

chung của cả kết cấu.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa

SVTH: Trần Văn Thức MSSV: 20701054 Trang 7

 Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến

của nó.

 Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.

 Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử.

 Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.

Thật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết

cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu.

Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: [ K ] {u} = {P} (1.1)

Trong đó:

[K] – ma trận độ cứng của kết cấu được ghép lại từ các ma trận độ

cứng của các phần tử hữu hạn.

{u} – ma trận chuyển vị nút của kết cấu được rời rạc hóa.

{P} – ma trận các tải trọng nút tương dương của kết cấu rời rạc hóa.

Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: {M]{ ..

u } + [c]{

.

u } + [K]{u} = {P} (1.2)

Trong đó:

[M] – ma trận khối lượng tập trung từ các ma trận khối lượng của các

phần tử

[c] – ma trận các hệ số cản làm hao tốn năng lượng và dao động sẽ tắt dần

P} – ma trận các tải trọng kích thước, thường là các lực có chu kỳ phụ

thuộc vào thời gian.

Trường hợp dao động riêng của kết cấu không xét đến ảnh hưởng của lực kích

thích và lực cản của môi trường phương trình (1.2 ) được viết lại tương ứng như

sau

[ M ] {

.

u } + [ K ] { u} = { 0 } . (1.3)

Giả thiết dao động có dạng tuần hoàn: { u } = { uo } coswt . (1.4)

Trong đó:

{uo } là ma trận chuyển vị tại thời điểm t = 0.

 - tần số riêng của dao động.

Từ (1.3) và (1.4) ta rút ra được dạng đặc trưng xác định tần số riêng .

[ K ] - 

2

[ M ] {uo } = { 0 } (1.5)

vì { uo } khác không nên :det | [ K ] - 

2

[ M ] | = 0 (1.6)

Khai triển định thức (1.6) để xác định các tần số riêng i tương ứng với

các dạng dao động riêng của kết cấu.

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi

tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính