Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Chung cư Him Lam TP. Hồ Chí Minh

Chia sẻ: Truong Xuan Phuoc | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:226

Thêm vào BST

Báo xấu

185
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Chung cư Him Lam TP. Hồ Chí Minh bao gồm những nội dung về thiết kế kiến trúc, kết cấu và thi công Chung cư Him Lam TP. Hồ Chí Minh. Với các bạn chuyên ngành Xây dựng thì đây là tài liệu hữu ích.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Chung cư Him Lam TP. Hồ Chí Minh

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng. Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để phát huy hết khả năng của mình. Qua 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 cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này. Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là: Thiết kế : CHUNG CƯ HIM LAM TP. HỒ CHÍ MINH Địa điểm: Phường 11, Quận 6, Tp. Hồ Chí Minh. Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần: Phần 1: Kiến trúc 10% GVHD: TS. Đặng Công Thuật. Phần 2: Kết cấu 30% GVHD: Ths. Đỗ Minh Đức Phần 3: Thi công 60% GVHD: TS. Đặng Công Thuật Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn. Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là thầy TS. Đặng Công Thuật đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa. 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, 26 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Trương xuân Phước
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP KIẾN TRÚC (10%) Nhiệm vụ: Đọc hiểu, nắm bắt được kiến trúc tổng thể của công trình. Giáo viên hướng dẫn: TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG XUÂN PHƯỚC Lớp: 11X1A
1. ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình. Được hình thành với tâm huyết của chủ đầu tư là xây dựng nên một môi trường sống hiện đại và hoàn mỹ. Him lam Chợ Lớn là hiện thực hóa về một không gian sống xanh, phát triển bền vững tại một vùng đất địa linh nhân kiệt. Là nơi giao thoa giữa truyền thống và hiện đại, giữa lịch sử lâu đời và sự cách tân đổi mới, của vẻ đẹp tự nhiên và sự khéo léo của bàn tay người đi kiến tạo, của sự sầm uất và nét thanh bình. Đó thực sự là một nơi lý tưởng để tận hưởng cuộc sống, là nơi luôn đem lại sự may mắn, thịnh vượng, phú quý, an lành và hạnh phúc cho các chủ nhân. Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế. TCXDVN 276 – 2003 – Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế. TCXDVN 323 – 2004 – Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn để thiết kế. Nguồn “ Bách khoa toàn thư mở Wikipedia” Vị trí, đặc điểm, điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng. Vị trí, đặc điểm. Tên công trình: Chung cư Him Lam – Tp. Hồ Chí Minh Địa điểm: Phường 11, Quận 6, Tp. Hồ Chí Minh. Đặc điểm: Chung cư Him Lam thuộc phường 11 – Quận 6 – Tp. HCM (491 Hậu Giang Qu ẹo vào Dự Án và Sàn Giao Dịch). Tọa lạc gần Trung tâm Hành chính Quận 6 nằm gần siêu thị Metro Bình Phú. Dự án chung cư Him Lam có một vị trí đắc địa, giao thông thuận tiện: cách Chợ Bình Tây (chợ Lớn cũ) khoảng 1,5km, qua đường Chợ Lớn, đường Hậu Giang và đường Nguyễn Văn Luông chưa đến 5 phút xe máy. Được bao bọc bởi khu dân cư sầm uất, Him Lam là hiện thực hóa về một không gian sống xanh, phát triển bền vững tại một vùng đất địa linh nhân kiệt. Là nơi giao thoa giữa truyền thống và hiện đại, giữa lịch sử lâu đời và sự cách tân đổi mới, của vẻ đẹp tự nhiên và sự khéo léo của bàn tay người đi kiến tạo, của sự sầm uất và nét thanh bình. Điều kiện tự nhiên.  Khí hậu. ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ Khi hâu thanh phô Hô Chi Minh mang tinh chât cân xich đao nên nhiêt đô cao va kha ôn đinh ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ́ ờ năng trung binh thang đat t trong năm. Sô gi ́ ̀ ́ ̣ ừ 160 đên 270 gi ́ ờ, đô âm không khi trung binh ̣ ̉ ́ ̀ 79,5%. ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ Khi hâu thanh phô Hô Chi Minh mang tinh chât cân xich đao nên nhiêt đô cao va kha ôn đinh ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ́ ờ năng trung binh thang đat t trong năm. Sô gi ́ ̀ ́ ̣ ừ 160 đên 270 gi ́ ờ, đô âm không khi trung binh ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ̣ 79,5%. Nhiêt đô không khí trung binh hàng năm la 27,96°C, cao nh ̀ ̀ ất là tháng 4 (30,5ºC), thấp nhất là tháng 12 (26ºC). Lượng mưa binh quân hàng năm la 1934mm và m ̀ ̀ ỗi năm có khoảng 159 ̀ ưa. ngay m 3
Sơ đồ vị trí và liên kết vùng của căn hộ Him Lam Chợ Lớn, Quận 6, Tp. HCM ́ ̀ ́ ́ ̀ ̃ ̣ Thanh phô Hô Chi Minh co hai mua ro rêt: mua m ̀ ̀ ưa từ thang 5 đên thang 11. Nh ́ ́ ́ ững cơn mưa thương xay ra vao buôi xê chiêu, m ̀ ̉ ̀ ̉ ́ ̀ ưa to nhưng mau tanh, đôi khi m ̣ ưa ra rich keo dai ca ̉ ́ ́ ̀ ̉ ngay. Mua khô t ̀ ̀ ừ thang 12 năm tr ́ ước đên thang 4 năm sau. Không co mua đông. ́ ́ ́ ̀ Nhiệt độ không khí trung bình các tháng (ºC) Lượng mưa trung bình các tháng (mm)  Địa hình. Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Ðông sang Tây. Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình. 4
Vùng cao nằm ở phía Bắc Ðông Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi, đông bắc quận Thủ Ðức và quận 9), với dạng địa hình lượn sóng, độ cao trung bình 1025 m và xen kẽ có những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, như đồi Long Bình (quận 9). Vùng thấp trũng ở phía NamTây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc các quận 9, 8,7 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ). Vùng này có độ cao trung bình trên dưới 1m và cao nhất 2m, thấp nhất 0,5m. Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ, một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóc Môn. Vùng này có độ cao trung bình 510m. Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh không phức tạp, song cũng khá đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt.  Thủy văn. Hầu hết các sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh đều chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của biển Ðông. Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, theo đó thủy triều thâm nhập sâu vào các kênh rạch trong thành phố, gây nên tác động không nhỏ đối với sản xuất nông nghiệp và hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành. Mực nước triều bình quân cao nhất là 1,10m. Tháng có mực nước cao nhất là tháng 1011, thấp nhất là các tháng 67. Về mùa khô, lưu lượng của nguồn các sông nhỏ, độ mặn 4% có thể xâm nhập trên sông Sài Gòn đến quá Lái Thiêu, có năm đến đến tận Thủ Dầu Một và trên sông Ðồng Nai đến Long Ðại. Mùa mưa lưu lượng của nguồn lớn, nên mặn bị đẩy lùi ra xa hơn và độ mặn bị pha loãng đi nhiều. Từ khi có các công trình thủy điện Trị An và thủy lợi Dầu Tiếng ở thượng nguồn, chế độ chảy tự nhiên chuyển sang chế độ chảy điều tiết qua tuốt bin, đập tràn và cống đóngxả, nên môi trường vùng hạ du từ Bắc Nhà Bè trở nên chịu ảnh hưởng của nguồn, nói chung đã được cải thiện theo chiều hướng ngọt hóa. Dòng chảy vào mùa khô tăng lên, đặc biệt trong các tháng từ tháng 2 đến tháng 5 tăng 36 lần so với tự nhiên. Vào mùa mưa, lượng nước được điều tiết giữ lại trên hồ, làm giảm thiểu khả năng úng lụt đối với những vùng trũng thấp; nhưng ngược lại, nước mặn lại xâm nhập vào sâu hơn. Tuy nhiên, nhìn chung, đã mở rộng được diện tích cây trồng bằng việc tăng vụ mùa canh tác. Ngoài ra, việc phát triển các hệ thống kênh mương, đã có tác dụng nâng cao mực nước ngầm trên tầng mặt lên 23m, tăng thêm nguồn cung cấp nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của thành phố. Quy mô công trình. Dự án bao gồm 4 Block cao 15 16 tầng với 2 tầng hầm, tổng cộng g ồm có các khu thương mại và 448 căn hộ với Hồ Bơi, Công Viên cây xanh, Trường học, Khu mua sắm ...v.v. Trong đó, khu nhà thiết kế khu nhà D, 15 tầng với 2 tầng hầm, công viên cây xanh, các khu mua sắm, và căn hộ cho thuê. Hệ thống tầng hầm: Gồm 02 tầng hầm dùng làm nơi đỗ xe ô tô, xe máy và bố trí các phòng kỹ thuật, phục vụ kỹ thuật của toàn nhà với tổng diện tích sử dụng là 2920,6 m2. Tầng hầm 1: bố trí gara cho ô tô, xe máy. Ngoài ram dốc lên xuống cho các phương tiện giao thông thì tầng hầm còn có hệ thống phòng kỹ thuật, nhà bảo vệ. Tầng hầm 2: bố trí gara ô tô, hệ thống phòng kỹ thuật, bể nước sinh hoạt, phòng máy bơm, thang máy và thang bộ đi lên tầng hầm 1. Với 2 tầng hầm trên đủ đảm bảo được nhu cầu hiện tại về diện tích đỗ xe của công trình “Khu chung cư Him Lam – Tp. Hồ Chí Minh”, cũng như nhu cầu phát triển trong tương lai phù hợp với nhu cầu phát triển giao thông đô thị hiện đại. 5
B A F E D C C C B A 1 2 3 4 5 6 B A Mặt bằng tầng hầm 2 Hệ thống tầng nổi: Với mục tiêu đảm bảo thỏa mãn chức năng là nơi mua sắm và sinh hoạt lý tưởng, với tiện ích đầy đủ và sẵn sàng thì Him Lam Chợ Lớn – Tp. Hồ Chí Minh hứa hẹn là nơi an cư lý tưởng nhất khu vực phía Tây Thành Phố. Từ đó, thiết kế mặt bằng công năng của công trình đòi hỏi phải có một bố trí hợp lý về mặt bố cục không gian cũng như thẩm mỹ công trình. Hệ thống tầng nổi công trình gồm 15 tầng, trong đó chia làm 2 khu vực hoạt động riêng biệt bao gồm: Tầng 1: đại sảnh, quầy thương mại, nhà vệ sinh chung. Tầng 2: gồm các loại căn hộ đáp ứng yêu cầu của người thuê: mỗi căn hộ gồm có 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh WC, 1 nhà bếp và 1 sân phơi. Tầng này có 4 loại căn hộ diện tích từ 82m2 đến 105m2 thiết kế vuông vắn với tông màu đen trắng hiện đại kết hợp điểm nhấn là 4 giếng trời + Ban công làm tổng thể khu căn hộ khá bắt mắt. Hệ thống phòng kỹ thuật, phòng rác. Khu vực hành lang chung, sảnh thang máy, thang bộ. 6
Thiết kế của Him Lam với 4 giếng trời hút gió ở giữa Tầng 3 đến tầng 14: cũng gồm có 8 căn hộ. Tầng này có 2 loại căn hộ có diện tích từ 84m đến 86m2, tương tự như tầng 2 nhưng cấu tạo không gian kiến trúc không thay đổi (sân 2 phơi được thu hẹp lại => tạo giếng trời hút gió) Tầng 15: Gồm kho, hệ thống phòng kỹ thuật Sân thượng bố trí bồn nước mái và thang bộ. Tầng mái: Mái bê tông cốt thép chống nắng, mưa cho thang bộ. 7
Các loại căn hộ Giải pháp kiến trúc. Công trình được thiết kế theo phong cách hiện đại, hình khối và sự phân chia bề mặt tạo sự hòa trộn uyển chuyển với các kiến trúc không gian lân cận. Chất liệu bề mặt được sử dụng một cách đơn giản nhưng vẫn tạo được sự gần gũi, thân thiện và sang trọng. Mặt bằng được phân chia thành các khối Block độc lập, trong đó không gian trong nhà được tổ chức thành các phòng lớn liên hệ chặt chẽ với các hành lang, các cầu thang bộ và thang máy tạo ra các nút giao thông thuận lợi trong sử dụng. 8
Công trình là những hình khối đơn giản đơn giản đến tối đa để đạt được sự tương phản và hài hòa với các công trình xung quanh bằng khối tích, nhịp điệu, song công trình vẫn tạo cho mình những nét riêng về chất liệu, về giải pháp ngôn ngữ, chi tiết kiến trúc ở cả mặt đứng và mặt bên công trình. Giao thông trong công trình.  Giao thông đứng. Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm: 02 buồng thang máy trong đó có 2 thang có kích thước 1800×1750mm và 1 thang lớn có kích thước 2800×4200mm 02 thang bộ có cùng bề rộng 1200mm cho vế thang, chiếu nghỉ và chiếu tới  Giao thông ngang. Hệ thống thang máy và thang bộ kết hợp với các sảnh và hành lang, đảm bảo việc đi lại tham quan, mua sắm, sinh hoạt và làm việc thuận tiện và yêu cầu thoát hiểm trong các trường hợp khẩn cấp. Các giải pháp kĩ thuật.  Hệ thống điện. Công trình được lấy điện từ nguồn điện cao thế thuộc Trạm biến áp hiện có trên địa bàn. Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục. Toàn bộ hệ thống điện được đi trần (được tiến hành lắp đặt sau khi thi công phần thô xong). Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa. Hệ thống ngắt điện tự động bố trí theo tầng và theo khu vực đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra.  Hệ thống cấp nước. Công trình được cấp nước từ mạng lưới phân phối hiện có ở khu vực lấy từ đường Chợ Lớn nối dài. Chi tiết vị trí, điểm cấp nguồn và phương án cấp nước cho công trình sẽ được xác định cụ thể trong thỏa thuận cấp nước sạch được ký kết giữa Chủ đầu tư và Công ty cấp nước sạch Sawaco Tp. Hồ Chí Minh cho công trình. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen, đi ngầm trong hộp kỹ thuật. Để cấp nước sạch sinh hoạt cho các căn hộ, sử dụng hệ thống máy bơm đẩy nước sạch đến các căn hộ đảm bảo nước đủ áp lực để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của người chủ căn hộ. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.  Hệ thống thoát nước thải và nước mưa. Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên tầng thượng chảy vào các ống thoát nước mưa chảy xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng. Nước thải từ các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm. Toàn bộ hệ thống nước thải và nước mưa sau khi được xử lý đảm bảo các Tiêu chuẩn vệ sinh môi trường đô thị sẽ được thoát vào tuyến cống hiện có trên đường Chợ Lớn nối dài. Chi tiết điểm và hướng thoát nước của công trình sẽ được thể hiện trong thỏa thuận thoát nước bẩn được ký kết giữa chủ đầu tư và công ty thoát nước môi trường Tp. Hồ Chí Minh.  Hệ thống thông gió, chiếu sáng. Các phòng trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống các cửa sổ lắp kính. Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp một cách tốt nhất có những vị trí cần ánh sáng như trong buồng thang bộ, thang máy, hành lang. Ở các tầng đều có hệ thống thông gió nhân tạo bằng hệ thống điều hòa tạo ra một môi trường mát mẽ và hiện đại.  An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người. 9
Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi xảy ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy. Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố. Mỗi tầng đều có hệ thống chữa cháy và báo cháy tự động. Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. Thang bộ có bố trí cửa kín để khói không vào được để dùng cầu thang thoát hiểm, đảm bảo thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra. Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật. Đảm bảo yêu cầu về quy hoạch tổng thể trong khu đô thị mới về mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất theo TCXDVN 323:2004 “Nhà ở cao tầng và tiêu chuẩn thiết kế”  Mật độ xây dựng. K0 là tỷ số diện tích xây dựng công trình trên diện tích lô đất (%), trong đó diện tích xây dựng công trình tính theo hình chiếu mặt bằng mái công trình.  Hệ số sử dụng. Hsd là tỷ số của tổng diện tích sàn toàn công trình trên diện tích lô đất. Kết luận. Khu vực công trình xây dựng có hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội được đầu tư bài bản đáp ứng đủ các yêu cầu xây dựng cơ bản, cư dân Him Lam được sở hữu nhiều tiện ích hiện hữu về giáo dục gồm mầm non, cấp I, Cấp II, Cấp III ngay trong dự án; về mua sắm gồm siêu thị tại dự án, bán kính 1km là 2 siêu thị Coop mart, siêu thị Metro; về Y tế có BV Quận 6, Triều An, Chợ Rẫy; Về vui chơi giải trí liền kề CV Bình Phú.... Khám phá sự yên bình khi hòa mình vào khung cảnh tươi đẹp và rộng lớn của thiên nhiên ban tặng cùng với những tiêu chuẩn sống hiện đại, các tiện ích vượt trội, gia đình bạn sẽ tận hưởng những phút giây yên bình sau những giờ làm việc căng thẳng kết hợp với tiện ích Hồ Bơi, Công Viên Cây xanh, Khu Vui Chơi trẻ em, Siêu Thị, GYM, YoGa, Spa, Ngân hàng, Trường Học tại Căn Hộ Him Lam Chợ Lớn cũng sẽ được đưa vào hoạt động. Hứa hẹn đây sẽ là nơi sống lý tưởng cho các các gia đình có thu nhập từ hạn trung trở lên. 10
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP KẾT CẤU (30%) Nhiệm vụ: Tính sàn tầng 1. Tính cầu thang bộ tầng 2 lên tầng 3. Tính dầm D1, D2 tầng 1. Giáo viên hướng dẫn: Ths. ĐỖ MINH ĐỨC Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG XUÂN PHƯỚC Lớp: 11X1A 11
GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN KẾT CẤU Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng ta phải quan tâm đến những vấn đề cơ bản sau: Tải trọng ngang Tải trọng ngang: áp lực gió, động đất. Mô men và chuyển vị tăng lên rất nhanh theo chiều cao. Nếu coi công trình như một thanh côngxon ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ với chiều cao, mô men do tải trọng ngang tỷ lệ với bình phương chiều cao H: M = qH2/2 (tải trọng phân bố đều). M = qH3/3 (tải trọng phân bố tam giác). Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc bốn của chiều cao: = qH4/8EJ (tải trọng phân bố đều). = 11qH4/120EJ (tải trọng phân bố tam giác). Do vậy, tải trọng ngang trở thành nhân tố chủ yếu khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng. Hạn chế chuyển vị Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh. Trong thiết kế kết cấu không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu kết cấu có đủ độ cứng chống lại lực ngang, để dưới tác dụng của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu hạn chế trong giới hạn cho phép. Những nguyên nhân cần hạn chế chuyển vị ngang: Chuyển vị ngang làm kết cấu xuất hiện thêm các nội lực phụ, đặc biệt là kết cấu đứng: Khi chuyển vị tăng lên, độ lệch tâm tăng làm mô men lệch tâm cũng tăng theo, và nếu nội lực tăng quá một giới hạn nào đó thì kết cấu không còn khả năng chống đỡ sẽ dẫn đến sụp đổ. Chuyển vị ngang quá lớn sẽ làm cho con người sinh sống và làm việc trong công trình cảm thấy khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt. Làm tường và một số cấu kiện phi kết cấu, đồ trang trí bị nứt và phá hỏng, làm cho ray thang máy bị biến dạng, đường ống điện nước bị phá hoại. Do vậy cần hạn chế chuyển vị ngang. Giảm trọng lượng bản thân kết cấu Xem xét từ sức chịu tải của nền đất, nếu cùng một cường độ thì giảm trọng lượng bản thân có thể tăng thêm một số tầng khác, hoặc làm giảm độ lún của công trình, hoặc làm giảm kích thước kết cấu móng. Xét về mặt dao động thì giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham gia dao động, tức là giảm lực quán tính hay giảm tác động của gió động và động đất… Xét về mặt kinh tế thì giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành công trình, tăng được không gian sử dụng. Từ những nhận xét trên, ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến giảm trọng lượng bản thân của kết cấu Phân tích lựa chọn vật liệu Công trình bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, giới hạn đàn hồi và miền chảy dẻo lớn nên công trình nhẹ nhàng đặc biệt là tính dẻo lớn, do đó công trình khó bị sụp đổ hoàn toàn khi có chấn động địa chấn xảy ra. Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu Việt Nam. Công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do thép có nhiệt độ nóng chảy thấp. Khoảng 600 0C 12
là kết cấu thép bị chảy dẻo. Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)… Kết cấu bằng bê tông cốt thép làm cho công trình có trọng lượng bản thân lớn, công trình nặng nề hơn dẫn đến kết cấu móng phải lớn. Tuy nhiên, kết cấu bê tông cốt thép khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép: như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bê tông và tính chịu kéo của cốt thép bằng cách đặt nó vào vùng kéo của cốt thép. Từ những phân tích trên, ta lựa chọn bê tông cốt thép là vật liệu cho kết cấu công trình. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu Kết cấu thuần khung Dạng kết cấu này có không gian lớn, mặt bằng bố trí linh hoạt, có thể đáp ứng khá đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, nhưng nhược điểm của nó là độ cứng nhỏ, biến dạng lớn nên phải tăng kích thước các cấu kiện chịu lực lên dẫn đến lãng phí không gian, tốn vật liệu và ảnh hưởng đến thẩm mỹ và tính kinh tế của công trình. Kết cấu khung và lõi Đây là dạng kết cấu hỗn hợp từ kết cấu khung và kết cấu lõi. Nếu sử dụng loại kết cấu này vừa có không gian sử dụng lớn vừa có khả năng chịu lực ngang lớn. Kết cấu khung lõi cứng bê tông cốt thép sử dụng rất phổ biến, ngoài ra khi dùng loại kết cấu này thì độ cứng của kết cấu được đảm bảo hơn. Lựa chọn: so sánh hai dạng kết cấu trên ta nhận thấy sử dụng kết cấu khung lõi kết hợp là thích hợp hơn đối với công trình. 13
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG 1 Sơ đồ phân chia ô sàn 33100 7200 8100 2500 8100 7200 200 500 850 700 S1 S1 F 3450 S2 S2 7100 S3 3650 S4 S4 E 3900 S6 S7 S8 S22 S8 S7 S6 8000 S20 S21 S20 3900 S5 S10 S11 S11 S10 S5 S18 D 34000 3900 3800 S14 S15 S17 S19 S14 S16 C 3900 S5 S10 S11 S11 S10 S5 S12 S13 S12 D1 D1 D1 D1 8000 500 200 200 500 D2 D2 3900 S6 S7 S8 S9 S8 S7 S6 B 3650 200 S4 S4 7100 S3 3450 S2 S2 500 200 A 850 700 S1 S1 850 3750 3450 4400 3450 2700 3450 4400 3450 3750 850 700 7200 8100 2500 8100 7200 700 33100 1 2 3 4 5 6 Phân chia ô sàn tầng 1 Các số liệu tính toán của vật liệu Bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5 MPa, = 25 kN/m3, Rbt =1,05 Mpa Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, AI có Rs = Rsc = 225MPa Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CII, AII có Rs = Rsc = 280MPa 14
Chọn chiều dày của bản sàn Quan niệm tính toán: Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do. Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp. Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm. l iª n kÕt g è i tù d o l iª n kÕt n g µ m Quan niệm tính toán Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn được đánh số thứ tự từ S1 đến S22. Tùy thuộc vào tỷ lệ kích thước hai cạnh của ô sàn mà các ô sàn được phân làm hai loại là: Nếu l2/l1 2: sàn làm việc theo 2 phương sàn bản kê 4 cạnh. Nếu l2/l1 > 2: sàn làm việc theo 1 phương sàn bản loại dầm Trong đó: l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn và /l2: kích thước cạnh dài của ô sàn. Thực tế, các ô sàn là liên tục, tuy nhiên để tính toán sàn, ta quan niệm các ô sàn làm việc độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trong các ô sàn lân cận (quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vì cách tính đơn giản). Với quan niệm đó nên ta xét riêng từng ô sàn để tính. Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức: Với: D = 0.8 1.4 phụ thuộc tải trọng, tải trọng lớn thì lấy D lớn. Chọn D = 0.9 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản. Bản loại 1 : Bản loại dầm m = 30 – 35. Chọn m = 35 Bản loại 2 : Bản kê 4 cạnh m = 40 45. Chọn m = 40 Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm. 15
Bảng phân loại sàn và chọn chiều dày các ô sàn Chiề Kích Loại u dày Tên thướ Tỉ số ô D m sơ Chọn ô c bản bộ hb sàn (m) (m) Bản Bản l1(m) l2(m) kê dầm S1 0.85 3.45 4.06 x 0.9 35 0.022 0.11 S2 3.45 7.85 2.28 x 0.9 35 0.089 0.11 S3 2.7 7.1 2.63 x 0.9 35 0.069 0.11 S4 3.65 7.85 2.15 x 0.9 35 0.094 0.11 S5 0.85 3.85 4.53 x 0.9 35 0.022 0.11 S6 3.75 3.9 1.04 x 0.9 40 0.084 0.11 S7 3.45 3.9 1.13 x 0.9 40 0.078 0.11 S8 3.9 7.85 2.01 x 0.9 35 0.100 0.11 S9 2.7 3.9 1.44 x 0.9 40 0.061 0.11 S10 3.75 3.9 1.04 x 0.9 40 0.084 0.11 S11 3.45 3.9 1.13 x 0.9 40 0.078 0.11 S12 3.25 7.85 2.42 x 0.9 35 0.084 0.11 S13 2.7 3.25 1.20 x 0.9 40 0.061 0.11 S14 3.9 7.2 1.85 x 0.9 40 0.088 0.11 S15 3.95 5.3 1.34 x 0.9 40 0.089 0.11 S16 0.8 2.45 3.06 x 0.9 35 0.021 0.11 S17 2.7 5.3 1.96 x 0.9 40 0.061 0.11 S18 1.35 5.35 3.96 x 0.9 35 0.035 0.11 S19 2.5 5.3 2.12 x 0.9 35 0.064 0.11 S20 3.15 7.85 2.49 x 0.9 35 0.081 0.11 S21 2.7 3.15 1.17 x 0.9 40 0.061 0.11 S22 2.7 3.9 1.44 x 0.9 40 0.061 0.11 Tải trọng tác dụng lên sàn Tĩnh tải sàn Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào. Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính toán (TCVN 27371995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính: Ta có công thức tính: gtt = Σγi×δi×ni Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng (kN/m3), bề dày (m), hệ số độ tin cậy của lớp cấu tạo thứ i trên sàn. Hệ số độ tin cậy lấy theo TCVN 2737 – 1995. 16
Cấu tạo các lớp sàn nhà Cấu tạo lớp sàn nhà vệ sinh Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn. Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau: Trọng lượng bản thân sàn (kể cả sàn khu vệ sinh sàn dày 110) Các lớp δ γ gtc gtt n cấu tạo (m) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) Gạch 0.01 22 0.22 1.1 0.242 Ceramic Vữa lót 0.02 16 0.32 1.3 0.416 Bản 0.11 25 2.75 1.1 3.025 BTCT Vữa trát 0.015 16 0.24 1.3 0.312 Trần treo+ống 0.3 1.1 0.33 kỹ thuật Tổng 4.33 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn. Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm. Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn: 17
(kN/m2). Trong đó: St : diện tích bao quanh tường (m2). Sc: diện tích cửa (m2) . nt, nv, nc: hệ số độ tin cậy đối với tường, vữa và cửa.(nt=1,1 ; nv=1,3 ; nc=1,1). : chiều dày của tường (m) =15(kN/m3): trọng lượng riêng của tường . = 0,02(m): chiều dày vữa. = 16(kN/m3) : trọng lượng riêng của vữa. =0,3(kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa. Si : diện tích ô sàn đang tính toán (m2). Tính tải trọng tường truyền lên các ô sàn Kích Diện thước Sc (m2) gt (kN/m2) Tên ô tích tường l (m) h (m) δ (m) St (m2) S1 2.89 3.2 3.29 0.2 10.88 4.96 8.6 S1 2.89 0.4 3.29 0.3 1.36 0 2.62 S2 27.08 3.6 3.29 0.1 12.24 0 1.03 S3 19.17 7 1.03 0.2 7.21 0 1.48 S4 28.65 9.4 3.29 0.1 31.96 1.716 2.42 S5 3.27 0.4 3.29 0.3 1.36 0 2.32 S5 3.27 3.25 3.29 0.2 11.05 5.2 7.54 S6 14.63 3.9 3.29 0.1 13.26 1.98 1.8 S7 13.46 0.4 3.29 0.2 1.36 0 0.4 S7 13.46 3.7 3.29 0.1 12.58 6.25 1.22 S8 30.62 3.55 3.29 0.2 12.07 0 1.55 S8 30.62 7.75 3.29 0.1 26.35 3.98 1.7 S9 10.53 3.85 1.03 0.2 3.97 0 1.48 S10 14.63 1.8 3.29 0.1 6.12 1.98 0.69 S11 13.46 7.4 3.29 0.1 25.16 7.5 3.17 S12 25.51 1.65 3.29 0.1 5.61 0 0.5 S12 25.51 6.05 3.29 0.2 20.57 0 3.16 S13 8.78 3.025 3.29 0.2 10.29 0 4.6 S14 28.08 1.5 3.29 0.2 5.1 0 0.71 S14 28.08 5.6 1.03 0.2 5.77 0 0.81 S15 20.94 8.45 3.29 0.2 28.73 1.98 5.04 S15 20.94 0.8 3.29 0.1 2.72 0 0.3 S16 1.96 1.2 3.29 0.1 4.08 0 4.73 S17 14.31 0 0 0 0 0 0 S18 7.22 1.1 3.29 0.2 3.74 1.98 1.05 S19 13.25 2.25 3.29 0.2 7.65 0 2.27 S19 13.25 0.4 3.29 0.1 1.36 0.23 S20 24.73 2.55 3.29 0.1 8.67 1.98 0.64 S20 24.73 7.3 3.29 0.2 24.82 2.75 3.54 18
S21 8.51 2.95 3.29 0.1 10.03 1.2 2.41 S22 10.53 2.4 3.29 0.2 8.16 0 3.04 S22 10.53 2.25 3.29 0.2 7.65 0.48 2.69 Hoạt tải Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 27371995, bảng 3 mục 4.3.1 sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn theo Mục 4.3.4.1 hoặc theo Mục 4.3.4.2. Với các công năng: Nhà ở, căn hộ (phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách, phòng vệ sinh, phòng tắm, phòng bida, bếp, phòng giặt), Văn phòng (cơ quan, trường học, bệnh viện, ngân hàng, phòng thí nghiệm, cơ sở nghiên cứu khoa học), Phòng kỹ thuật (phòng nồi hơi boiler, phòng động cơ và quạt… kể cả trọng lượng máy); gọi là các phòng loại 1. Hệ số giảm tải ΨA1 được xác định ΨA1 = 0,4 (A>A1=9m2) Với các công năng của công trình công cộng đông người: Phòng đọc sách thư viện, Nhà hàng, Gian hàng trung tâm thương mại, triển lãm, Phòng họp, khiêu vũ, phòng đợi, phòng khán giả, phòng hoà nhạc, khán đài, thể thao; Các phòng làm kho; Các khu vực Nhà xưởng; Ban công, Lôgia; gọi là các phòng loại 2. Hệ số giảm hoạt tải là ψA2 được xác định: ΨA2 = 0,5 (A>A2=36m2) Hoạt tải Ptt được tính theo công thức 19
Bảng hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn Tên ô Si S Ptc ΨA1 Ptti Ptt Loại n sàn (m2) (m2) (kN/m2) (ΨA2) (kN/m2) (kN/m2) S1 Phòng ngủ 2.89 2.89 1.5 1.3 1 1.95 1.95 S2 Phòng ngủ 27.08 27.08 1.5 1.3 0.75 1.46 1.46 S3 Sân phơi 19.17 19.17 1.5 1.3 1 1.95 1.95 WC 9.3 1.5 1.3 1 0.63 S4 Lô gia 3.41 28.65 2 1.2 1 0.29 1.84 Phòng khách 15.94 1.5 1.3 0.85 0.92 S5 Phòng ngủ 3.27 3.27 1.5 1.3 1 1.95 1.95 S6 Phòng ngủ 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7 Phòng khách 10.7 1.5 1.3 0.95 1.47 S7 13.46 1.96 Lô gia 2.76 2 1.2 1 0.49 Phòng ăn 23.68 1.5 1.3 0.77 1.16 S8 Bếp 4.06 30.62 1.5 1.3 1 0.26 1.6 Giặt phơi 2.88 1.5 1.3 1 0.18 S9 Giặt phơi 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7 S10 Phòng ngủ 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7 WC 10.95 1.5 1.3 1 1.59 S11 13.46 1.95 Phòng khách 2.51 1.5 1.3 1 0.36 Bếp 6.9 1.5 1.3 1 0.53 S12 Phòng khách 5.43 25.51 1.5 1.3 1 0.42 2.81 Hành lang 13.19 3 1.2 1 1.86 Giặt phơi 2.24 1.5 1.3 1 0.5 S13 8.78 3.18 Hành lang 6.54 3 1.2 1 2.68 S14 Giặt phơi 28.08 28.08 1.5 1.3 0.74 1.44 1.44 Bếp 13.25 1.5 1.3 0.89 1.1 S15 20.94 2.42 Cầu thang 7.69 3 1.2 1 1.32 Sàn không sử S16 1.96 1.96 0.75 1.3 1 0.98 0.98 dụng S17 Hành lang 7.22 7.22 3 1.2 1 3.6 3.6 S18 Cầu thang 13.25 13.25 3 1.2 1 3.6 3.6 S19 Bếp 13.25 13.25 1.5 1.3 0.89 1.74 1.74 Bếp 7.1 1.5 1.3 1 0.56 S20 Phòng khách 5.07 24.73 1.5 1.3 1 0.4 2.79 Hành lang 12.56 3 1.2 1 1.83 P.k.Thuật 2.34 3 1.2 1 0.99 S21 8.51 3.60 Hành lang 6.17 3 1.2 1 2.61 Giặt phơi 6.61 1.5 1.3 1 1.22 S22 10.53 2.56 P.V.Sinh 3.92 3 1.2 1 1.34 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn: Tồng hợp tải trọng tác dụng lên sàn Tên Tải trọng Tải trọng Tổng tĩnh Hoạt tải Tổng tải ô sàn bản thân gbt tường gt tải gs ps trọng qs 20