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 NHÀ CAO TẦNG CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM GVHD : ThS. TRẦN NGỌC BÍCH SVTH : PHAN HỒ ANH QUYỀN MSSV : 20601007 TP. Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 3 năm 2011 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD : Ths. TRẦN NGỌC BÍCH SVTH : PHAN HỒ ANH QUYỀN _ 20601007 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ các ngành kinh tế quốc dân trong cả nước đã góp phần thúc đẩy sự phát triển chung của đất nước lên tầm cao mới. Trong đó, chúng ta khơng thể khơng nói đến sự đóng góp to lớn trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng của ngành xây dựng. Việc nâng cao trình độ chun mơn và áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào cơng tác xây dựng ngày càng được chú trọng và đầu tư. Để làm được như vậy chúng ta khơng thể hồn tồn dựa vào trình độ hay những bàn tay của người nước ngồi. Để được bền vững và nâng tầm của đất nước, ngành giáo dục nước ta đã chú trọng đào tạo những người kỹ sư xây dựng có trình độ kỹ thuật chun sâu, đáp ứng được nhu cầu phát triển của đất nước. Những người kỹ sư sau khi được đào tạo có đủ năng lực, phẩm chất đạo đức để tự xây dựng hay bắt tay cùng những chun gia nước ngồi xây dựng nên những tòa cao ốc hay những con đường, cây cầu hiện đại mang tầm cỡ quốc gia, quốc tế. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng là minh chứng cho trình độ chun mơn những sinh viên ngành xây dựng trước khi ra trường. u cầu của đồ án tốt nghiệp, sinh viên phải đưa ra phương pháp và tính tốn, thiết kế một cơng trình cụ thể. Qua đó đánh giá được trình độ chun mơn và khắc phục những sai sót trong tính tốn. Đồ án tốt nghiệp là hình thức kiểm tra, đánh giá chất lượng, kỹ năng của một kỹ sư xây dựng tương lai. Qua đó có thể xây dựng được đỗi ngũ kỹ sư chất lượng phục vụ nhu cầu phát triển của đất nước. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2006 GVHD : Ths. TRẦN NGỌC BÍCH SVTH : PHAN HỒ ANH QUYỀN_ 20601007 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên với tấm lòng biết ơn và trân trọng, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy cơ khoa Xây Dựng và Điện Trường Đại học Mở Tp Hồ Chí Minh đã giảng dạy cho em những kiến thức chun mơn, phương pháp học tập và kinh nghiệm thực tế để làm hành trang q giá cho em trở thành kỹ sư xây dựng có năng lực và phẩm chất tốt. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Cơ TRẦN NGỌC BÍCH đã trực tiếp hướng dẫn phương pháp tiếp cận vấn đề, phát hiện những sai sót và cho em lời khun để hồn thành đồ án tốt nghiệp này trong điều kiện tốt nhất. Kết quả học tập này, trước hết xin dành cho gia đình: ba mẹ những người đã tần tảo sơm hơm cho em ăn học và những người thân khác, cảm ơn gia đình đã động viên con trong suốt q trình học tập. Xin cảm ơn các bạn trong lớp đã giúp đỡ về tài liệu và cho ý kiến đóng góp trong suốt q trình thực hiện đồ án này. Cuối cùng, em xin chúc các thầy cơ và gia đình sức khỏe và hạnh phúc. Chúc khoa Xây dựng và Điện nói riêng và Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh ngày càng lớn mạnh. Em xin chân thành cảm ơn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 3 năm 2011 Sinh viên PHAN HỒ ANH QUYỀN MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH Trang 1. Mở đầu 1 2. Quy mô công trình 1 3. Giải pháp kiến trúc 2 4. Giao thông trong công trình 2 5. Các giải pháp kỹ thuật 3 CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 6 1.1 Vật liệu 1.2. Xác định bề dày sàn 6 1.3. Xác định tải trọng 7 1.4. Tính cốt thép 8 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CẦU THANG 15 2. Xác định tải trọng 17 3. Xác định nội lực 18 4. Tính cốt thep cho 2 vế thang 20 5. Thiết kế dầm sàn 21 CHƯƠNG 3: HỒ NƯỚC MÁI 24 1. Tính dung tích bể chứa 25 2. Tính toán kết cấu bể nước máy 35 3. Kiểm tra nứt ở bản đáy 36 4. Tính toán dầm đáy bể 45 5.Tính toán bản thành hồ 45 CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ 48 1. Thành phần gió tĩnh 48 2. Thành phần gió động 52 CHƯƠNG 5: TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 61 1. Sơ đồ tính toán và chọn sơ bộ kích thước 61 2.Tải trong tác dụng vào hệ khung dầm sàn hỗn hợp 64 3.Các loai tải trọng tác dụng vào công trình 64 4.Các tổ hợp tải trọng tác dụng vào công trình 64 5.Giải nội lực cho khung 64 6.Tính cốt thép cho dầm trục 1 65 7.Tính cốt thép cột 89 CHƯƠNG 6:THỐNG KÊ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN 97 1 . Đối với lớp đất á sét 98 2 . Đối với lớp đất laterite lẫn á sét 99 3 . Đối với lớp đất laterite lẫn á sét lẫn ít sỏi sạn laterite 100 4. Đối với lớp cát vừa lẫn bột bời rời 101 5. Đối với lớp cát vừa lẫn bột chặt vừa 104 CHƯƠNG 7:TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC NHỒI 109 1.Tính móng M1 109 2.Tính móng M2 114 3.Tính móng M3 119 CHƯƠNG 8 :TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 127 1. Sức chịu tải của 1 cọc 127 2. Tính toán móng 128 CHƯƠNG 9: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 142 1.tổng hợp vật liệu 2.điều kiện kỷ thuật 136 3.so sánh phương án móng 137 3.lựa chọn phương án 137 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 1 CHƯƠNG MỞ ĐẦU TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1. MỞ ĐẦU Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển một cách nhanh chóng về tất cả các mặt của xã hội, phấn đấu trở thành con rồng châu Á. Hòa nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng, cải tổ nền kinh tế của nước nhà. Trong khi quá trình đô thò hóa diễn ra ngày một nhanh, diện tích đất đai hầu như không được mở rộng., dẫn tới tình trạng đất đai ở các khu đô thò ngày càng trở nên chật chội. Bên cạnh đó dân số ngày càng tăng vì thế việc xây dựng các chung cư, cao ốc là điều khả thi để giải quyết bài toán này. Và điều này càng có ý nghóa hơn và cần thiết hơn đối với thành phố Hồ Chí Minh – một thành phố phát triển và đông dân cư nhất cả nước. Để đáp ứng nhu cầu này, các chung cư, cao ốc lần lượt được xây dựng trong đó có Cao ốc Đất Phương Nam . ¾ Giới thiệu công trình • Tên công trình : CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM • Đòa điểm : 243-Chu Văn An - P.12 - Q.Bình Thạnh - Tp.HCM • Đơn vò đầu tư : Công ty trách nhiệm hữu hạn Đất Phương Nam 2. QUY MÔ CÔNG TRÌNH Công trình Cao ốc Đất Phương Nam là loại công trình dân dụng được thiết kế theo quy mô chung như sau: 1 tầng hầm, 2 tầng trệt, 13 tầng lầu và 1 sân thượng. • Tầng hầm : có diện tích sàn xây dựng là 27 × 39.2 m 2 , được bố trí làm chổ đậu xe, các phòng kỹ thuật, phòng bảo vệ. • Tầng trệt : có diện tích sàn xây dựng là 24 × 36.2 m 2 , được bố trí làm khu thương mại dòch vụ gồm siêu thò nhà hàng, cafeteria, nhà trẻ, thể hình … ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 2 • Tầng 3 -16 : có diện tích sàn xây dựng là 27 × 39.2 m 2 , được bố trí làm 08 căn hộ ở mỗi tầng, thang máy, cầu thang thoát hiểm. • Sân thượng : có diện tích sàn xây dựng là 25.2 × 38.6 m 2 , được bố trí các bồn nước mái, cầu thang thoát hiểm. • Mái khu vực cầu thang, thang máy là mái BTCT. 3. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Công trình có dạng hình khối trụ chữ nhật, mặt bằng tầng trệt có diện tích nhỏ hơn các tầng trên tạo nên nét đẹp và hiện đại hài hoà về kiến trúc mỹ quan đô thò. Khu nhà ở đảm bảo diện tích sử dụng của các phòng, độ thông thoáng, vệ sinh và an toàn khi sử dụng. • Hệ thống thang bộ thoát hiểm được bố trí cho toàn công trình đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi công trình xảy ra sự cố. • Mỗi căn hộ có phòng WC riêng biệt, đảm bảo yêu cầu sử dụng. • Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, đảm bảo công năng sử dụng. • Tận dụng 4 mặt công trình đều tiếp xúc với thiên nhiên, mở cửa sổ lấy sáng tạo sự thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên tốt cho các phòng. • Hình khối kiến trúc công trình đẹp, hiện đại, các mặt đứng và mặt bên phù hợp với công năng sử dụng và quy hoạch chung của khu vực. • Hệ thống cơ-điện (ME) hoàn hảo. 4. GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH 4.1. GIAO THÔNG ĐỨNG Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang máy (gồm bốn thang máy Schindler) nhằm liên hệ giao thông theo phương đứng ngoài ra còn có hệ thống cầu thang thoát hiểm đề phòng khi có sự cố xảy ra. Phần diện tích cầu thang thoát hiểm được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra. Hệ thống cầu thang bộ và thang máy được đặt ở trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang nhỏ hơn 30m để giải quyết việc đi lại cho mọi người. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 3 4.2. GIAO THÔNG NGANG Giải pháp lưu thông theo phương ngang trong mỗi tầng là hệ thống hành lang liên kết các căn hộ, đảm bảo lưu thông ngắn gọn đến từng căn hộ. Tuy nhiên do diện tích căn hộ lớn nên diện tích cho việc lưu thông công cộng bò thu hẹp. 5. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 5.1. HỆ THỐNG ĐIỆN Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng (máy phát điện 2.200 kVA), nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bò trong tòa nhà có thể hoạt động được bình thường trong tình huống mạng lưới điện bò cắt đột xuất. Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục. Máy phát điện dự phòng được đặt ở tầng hầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động để không ảnh hưởng đến sinh hoạt. Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công). Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt , tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và theo khu vực bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra. 5.2. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm qua hệ thống lắng lọc, khử mùi và khử trùng, bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt ở các tầng. Các ống nước cấp PPR bền, sử dụng lâu dài, chống rò rỉ và bảo đảm nguồn nước sạch, vệ sinh. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 4 5.3. HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên sênô chảy vào các ống thoát nước mưa đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng. Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm. 5.4. HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG Các căn hộ và các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kiếng bên ngoài .Ngoài ra các hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cập một cách tốt nhất cho những vò trí cần ánh sáng. Tuy nhiên diện tích căn hộ ở mỗi tầng khá lớn nên diện tích cho việc lưu thông công cộng bò thu hẹp ngoài ra các căn hộ đều tập trung bên ngoài nên khu vực hành lang tập trung ở cốt lõi công trình cho nên lắp đặt thêm đèn chiếu sáng nhân tạo cho khu vực này. Ở các tầng đều có hệ thống cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên giúp các căn hộ có thể đón gió từ nhiều hướng khác nhau. Riêng tầng hầm có bố trí thêm các lam lấy gió và ánh sáng. 5.5. AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY Các thiết bò cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi dễ 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 trung tâm phòng cháy chữa cháy của thành phố. ¾ Hệ thống báo cháy Ở mỗi tầng và mỗi căn hộ đều có lắp đặt thiết bò phát hiện báo cháy tự động. Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được ngay lập tức phòng quản lý sẽ có các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD: ThS.TRẦN NGỌC BÍCH SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 5 ¾ Hệ thống chữa cháy Ở mỗi tầng đều được trang bò thiết bò chữa cháy. Nước được cung cấp từ bồn nước mái hoặc từ bể nước ngầm. Trang bò các bộ súng cứu hỏa đặt tại phòng trực, có các vòi cứu hỏa cùng các bình chữa cháy khô ở mỗi tầng. Đèn báo cháy được đặt ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt ở tất cả các tầng. [...]... tạo cầu thang Cầu thang là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3.2m 1 1 • Chọn bề dày bản thang là hb = ( ÷ ) L = 15 cm 25 35 • Cấu tạo một bậc thang : Bề rộng vế thang: a1 = 1100 mm Chiều cao bậc: hb = 160mm Chiều dài bậc: lb = 300mm Khoảng thông thủy: d = 200 mm Bề rộng chiếu nghỉ: a2 = 1200mm Cao ộ1=0.00m Cao ộ2=1.6m Cao ộ3=3.2m Số bậc = 3.2 = 20 bậc 0.16 l= Số bậc x Chiều dài... 30 ÷ 35 đối với bản dầm (chọn m = 35) m = 40 ÷ 45 đối với bản kê (chọn m = 45) D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc tải trọng (chọn D=1) L2 ≤ 2 sàn thuộc loại bản kê, làm việc theo 2 phương Với L1 L2 > 2 sàn thuộc loại bản dầm, làm việc theo 1 phương L1 Bảng 1.1 Kích thước và phân loại các ô sàn tầng điển hình Ô S ÀN 1 L2 (m) L1(m) L2 /L1 LOẠI BẢN hs(m) 5 3 1.67 0.086 2 5 4 1.25 Bản kê Bản kê 3 5 3.5 1.43 Bản kê... máy bơm và đường ống + Bể nước mái: Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ cột phụ, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 60 cm Bể nước được đặt tại giữa các khung trục 2,3 và khung trục C, D có kích thước mặt bằng L×B = 8m×7m 1 TÍNH DUNG TÍCH BỂ CHỨA Số người trong tòa nhà vào thời điểm đông... Chiều cao bể nước: Hbể = 74.6/(8 x 7) = 1.33 m Chọn Hbể = 1.5 m SVTH: PHAN HỒ ANH QUYỀN_MSSV:20601007 trang 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG GVHD:ThS TRẦN NGỌC BÍCH 2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI 2.1 Nắp bể Hình 3.1 Mặt bằng nắp bể nước mái ● Bề dày nắp bể: m hb = D x =1 x 4000/45=88.88 (mm) L1 Chọn hb = 10 cm Xem liên kết dầm nắp với bản nắp là ngàm Ta có 7000/4000=1.75 . ứng nhu cầu này, các chung cư, cao ốc lần lượt được xây dựng trong đó có Cao ốc Đất Phương Nam . ¾ Giới thiệu công trình • Tên công trình : CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM • Đòa điểm : 243-Chu Văn. Thạnh - Tp.HCM • Đơn vò đầu tư : Công ty trách nhiệm hữu hạn Đất Phương Nam 2. QUY MÔ CÔNG TRÌNH Công trình Cao ốc Đất Phương Nam là loại công trình dân dụng được thiết kế theo quy mô chung. DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM GVHD : ThS. TRẦN NGỌC BÍCH SVTH : PHAN HỒ ANH QUYỀN MSSV : 20601007