Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
Lời cảm ơn
Qua 5 năm học tập và rèn luyện trong trờng, đợc sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình
chu đáo của các thầy, các cô trong trờng,đặc biệt các thầy cô trong khoa Công nghệ
em đã tích luỹ đợc các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân đã lựa chọn.
Sau 16 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đợc sự hớng dẫn của Tổ bộ môn Xây dựng, em
đã chọn và hoàn thành đồ án thiết kế với đề tài: Nhà ở 7 tầng khu công nghiệp An
Dơng -Hải Phòng . Đề tài trên là một công trình nhà cao tầng bằng bê tông cốt
thép, một trong những lĩnh vực đang phổ biến trong xây dựng công trình dân dụng
và công nghiệp hiện nay ở nớc ta. Các công trình nhà cao tầng đã góp phần làm thay
đổi đáng kể bộ mặt đô thị của các thành phố lớn, tạo cho các thành phố này có một
dáng vẻ hiện đại hơn, góp phần cải thiện môi trờng làm việc và sinh hoạt của ngời
dân vốn ngày một đông hơn ở các thành phố lớn nh Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí
Minh...Tuy chỉ là một đề tài giả định và ở trong một lĩnh vực chuyên môn là thiết kế
nhng trong quá trình làm đồ án đã giúp em hệ thống đợc các kiến thức đã học, tiếp
thu thêm đợc một số kiến thức mới, và quan trọng hơn là tích luỹ đợc chút ít kinh
nghiệm giúp cho công việc sau này cho dù có hoạt động chủ yếu trong công tác thiết
kế hay thi công.Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong tr ờng, trong khoa Công nghệ đặc biệt là thầy đã trực tiếp hớng dẫn em tận
tình trong quá trình làm đồ án.
Do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên đồ án của em
không tránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót. Em rất mong nhận đợc các ý kiến
đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn trong quá trình công
tác.
Hải Phòng, ngày 08 tháng 05 năm 2010.
Sinh viên
Nguyn Vn Khoa
phần 1
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
I.Giới thiệu công trình:
-Tên công trình: CHUNG CƯ 7tầng khu cn an dơng hải phòng
Quy mô:
-Tổng diện tích khu đất khoảng : 2 ha
-Tổng diện tích xây dựng khoảng trên 75 %
-Công trình gồm 7 tầng
Địa điểm xây dựng:
-Khu đất xây dựng nằm trên xã Hồng Phong Huyện An Dơng TP Hải
Phòng
-Theo kế hoạch một toà nhà 7 tầng sẽ đợc xây dựng trên khu đất này nhằm
phục vụ nhu cầu ở và làm việc của cán bộ và công nhân trong khu công nghiệp .
-Đặc điểm về sử dụng: Toà nhà có sân bãi rông là nơi để ôtô, xe máy và xe
đạp của cán bộ công nhân viên hoặc khách đến liên hệ công tác.
II.Các giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình:
- Mỗi nhà cao tầng đợc thiết kế theo dạng kiểu đơn nguyên với các yếu tố
chính phục vụ nhu cầu sử dụng của công trình. Cụ thể là:
Có ít nhất một mặt tiếp xúc với môi trờng bên ngoài ( Nhận đợc ánh sáng tự nhiên)
Đợc thông gió tốt
Các căn hộ có kích thớc đủ tạo nên cảm giác rộng rãi, tiện nghi cho các hộ gia đinh
sinh sống.
Khu vực WC phải đảm bảo đủ cho số lợng .
Có chỗ lắp đặt điều hoà nhiệt độ : Sử dụng điều hòa trung tâm cho toàn bộ các khu
vực làm việc của tòa nhà.
Thông tin liên lạc : đờng dây telephone đợc đặt sẫn trong các căn hộ và các phòng
1. Giải pháp tổ chức không gian mặt bằng và mặt cắt công trình:
Thiết kế tổng mặt bằng tuân thủ các quy định về số tầng, chỉ giới xây dựng và
đỏ, các tầng trên quét sơn màu vàng nhạt.
2.Giải pháp mặt đứngvà hình khối kiến trúc của công trình:.
Mặt đứng của công trình đối xứng tạo đợc sự hài hoà phong nhã, phía mặt
đứng công trình ốp kính panel hộp dày 10 ly màu xanh tạo vẻ đẹp hài hoà với đất
trời và vẻ bề thế của công trình. Hình khối của công trình thay đổi theo chiều cao
tạo ra vẻ đẹp, sự phong phú của công trình, làm công trình không đơn điệu. Ta có thể
thấy mặt đứng của công trình là hợp lý và hài hoà kiến trúc với tổng thể kiến trúc
quy hoạch của các công trình xung quanh.
3.Giải pháp bố trí giao thông:
Giao thông theo phơng ngang trên mặt bằng có đặc điểm là cửa đi của các phòng
đều mở ra sảnh của các tầng, từ đây có thể ra thang bộ và thang máy để lên xuống
tuỳ ý, đây là nút giao thông theo phơng đứng (cầu thang).
Giao thông theo phơng đứng gồm thang bộ (mỗi vế thang rộng 1,3m) và
thang máy thuận tiện cho việc đi lại và đủ kích thớc để vận chuyển đồ đạc cho các
phòng, đáp ứng đợc yêu cầu đi lại và các sự cố có thể xảy ra.
4.Giải pháp thông gió chiếu sáng tự nhiên cho công trình:
Mỗi phòng trong toà nhà đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi, phía mặt đứng là cửa
kính nên việc thông gió và chiếu sáng đều đợc đảm bảo. Các phòng đều đợc thông
thoáng và đợc chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, ban công,logia, hành
lang và các sảnh tầng kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo.
5. Giải pháp sơ bộ về kết cấu và vật liệu xây dựng trong công trình:
-Công trình có chiều rộng 18.6m và dài 31.2m,chiều cao tầng1 là 3,6m các
tầng còn lại là 3,3m. Dựa vào mặt bằng kiến trúc ta bố trí hệ kết cấu chịu lực cho
công trình. Khung chịu lực chính gồm cột, dầm. Chọn lới cột vuông, nhịp của dầm
lớn nhất là 5,4 m.
-Kết cấu tổng thể của công trình là kết cấu hệ khung bêtông cốt thép (cột dầm
sàn đổ tại chỗ) kết hợp với vách thang máy chịu tải trọng thẳng đứng theo diện tích
truyền tải và tải trọng ngang (tờng ngăn che không chịu lực).
Vật liệu sử dụng cho công trình: toàn bộ các loại kết cấu dùng bêtông mác 250
(Rn=110 kg/cm2), cốt thép AI cờng độ tính toán 2100 kg/cm2, cốt thép AII cờng độ
Tính toán sàn toàn khối tầng điển hình .
Tính toán cầu thang bộ.
sinh viên thực hiện
mã số
Giáo viên hớng dẫn
Công trình: chung c 7 tầng
: nguyễn văn khoa
: 1151560031
: th.s nguyễn thị hoài thu
5
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
chơng 1 : Cơ sở tính toán
1.1. Các tài liệu sử dụng trong tính toán:
1. Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam.
2. TCVN 356-2005 Kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế.
(MPa)
(MPa)
Nhóm thép
Rs
Công trình: chung c 7 tầng
Rsw
Rs
Rsw
Rsc
6
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
AI
235
225
175
Trong thiết kế kết cấu cho nhà dân dụng thì vấn đề lựa chọn kết cấu công trình
cho phù hợp với giải pháp kiến trúc là rất cần thiết. Vì nó ảnh hởng trực tiếp đến
việc phân chia không gian kiến trúc và tải trọng công trình, ảnh hởng đến biện pháp
thi công và giá thành công trình. Do đó, yêu cầu ngời thiết kế phải đa ra đợc một
giải pháp kết cấu hợp lý để giải quyết các yêu cầu đặt ra. Đảm bảo chất lợng công
trình, thi công đơn giản, giá thành phù hợp và tiện lợi trong quá trình sử dụng.
2.1. Đặc điểm Công trình:
Công trình là nhà ở 7 tầng có chiều cao không lớn lắm (H = 23.4 m) chiều dài
L = 31,2m, chiều rộng B = 18.60 m, đợc xây dựng tại Hà Nội là nơi gió tơng đối lớn
nên tải trọng ngang do gió tác động lên công trình cũng là một vấn đề đáng đặt ra
trong quá trình tính toán kết cấu. Do đó, việc lựa chọn kết cấu hợp lý để giảm trọng
lợng cho công trình cần phải đợc quan tâm, tránh cho công trình bị nứt vỡ, phá hoại
trong quá trình sử dụng, ảnh hởng đến kiến trúc và công năng của công trình.
2. 2. Lựa chọn giải pháp kết cấu:
Theo các dữ liệu về kiến trúc nh hình dáng, chiều cao nhà, không gian bên
trong yêu các giải pháp kết cấu có thể là:
Giải pháp khung chịu lực đổ tại chỗ. Các khung đợc nối với nhau bằng hệ dầm
dọc vuông góc với mặt phẳng khung. Kích thớc lới cột đợc chọn thỏa mãn yêu cầu
về không gian kiến trúc và khả năng chịu tải trọng thẳng đứng, tải trọng ngang (gió),
những biến dạng về nhiệt độ hoặc lún lệch có thể xảy ra.
Chọn giải pháp bê tông cốt thép toàn khối có các u điểm lớn, thỏa mãn tính đa dạng
cần thiết của việc bố trí không gian và hình khối kiến trúc trong các đô thị. Bê tông
Công trình: chung c 7 tầng
7
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
2.4.1 Sơ bộ kích thớc, vật liệu, kích thớc tiết diện khung
Công trình: chung c 7 tầng
8
Sinh viªn : Nguyễn Văn Khoa
MS:1151560031
2.4.1.1 S¬ ®å h×nh häc cña khung:
C«ng tr×nh: chung cư 7 tÇng
9
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
C300X400
C300X400
C300X500
C300X400
C300X500
C300X500
D220X500
D220X400
D220X400
C300X600
C300X500
D220X500
D220X500
D220X400
D220X400
C300X600
C300X500
D220X500
D220X500
D220X400
D220X400
D220X500
D220X500
C300X500
C300X500
D220X400
C300X500
C300X400
D220X500
D220X400
C300X500
D220X400
C300X500
D220X500
C300X400
D220X400
D= 0.8 ữ1.4 chọn D=1.1
1.1
. 450 =1.1 cm
45
Chn ụ bn ln nht (5.4x4.5)m (bn kờ 4 cnh) ta cú h =
Vậy chọn chiều dày của sàn cho toàn bộ các tầng là 12 cm.
Đê thuận lợi cho việc dồn tải ta tính các hệ số ,k và lập thành bảng tra sau cho
các loại ô sàn với diện chịu tải hình thang
STT
Tên ô
L1
L2
1
2
O1
O2
4.5
3.9
5.4
=> chọn h= 500(mm), =>b= : .h =(250-125) chọn b=220 mm theo chiều dày
tờng
+, dầm khung c-c trục 2-3; 3-4 (D2)
1 1 1 1
.l = : .3900 =(487:325)mm
8 12 8 12
h= :
1 1
2 4
chọn hd= 400(mm), =>b= : .h =(200-112.5)chọn b= 220 mm theo chiều
dày tờng
+, dầm D3
1 1 1 1
: .l = : ữ.4500 =(375:281) mm
12 16 12 16
hd=
chọn hd= 400(mm), =>bd =220 mm theo chiều dày tờng
* xác định kích thớc của cột:
Xét tỉ số chiều dài theo hai phơng của công trình:
L 31200
=
= 1.677
4500
3
2
5400
E
3900
D
3900
C
5400
B
A
diện tích chịu tải của cột biên
Công trình: chung c 7 tầng
12
B
A
diện tích chịu tải của cột giữa
- q: tải trọng phân bố đều trên sàn đợc lấy theo kinh nghiệm (q=1200kg/m2).
-n: số tầng nhà trong phạm vi mà dồn tải trọng về cột.
- Acột : diện tích yêu cầu của tiết diện cột.
-Rb: cờng độ chịu nén của bêtông cột. Bêtông B20 cóR b =11,5 MPa =115
KG/cm 2
- k- hệ số kể đến ảnh hởng của mômen tác dụng lên cột.Lấy k=1.2
* Chọn sơ bộ kích thớc cột cho cột trục C (thay đổi tiết diện 2 lần)
/ Cột biên:
Acột =
F .q.n
4,5 ì 2,59 ì 0,12 ì 7 ì1, 2
ìk =
= 0,1m 2
Rb
115
Chọn tiết diện cột biên: 30x50 cm
Ta chọn kích thớc cột biên chung cho 3 tầng dới: 30x50cm, 4 tầng trên: 30x40cm
Acột =
F .q.n
4,5 ì 4, 65 ì 0,12 ì 7 ì1, 2
Gạch lát ceramic
Vữa lót dày
10
30
20
18
Bản BTCT
120
Vữa trát dày
10
kiến trúc + TCVN 2737
c
i(KN/m3) g s (KN/m2)
n
g s (KN/m2)
0,2
0,54
g=0.11x0.5x1.3x1.8+(0.03+0.04)x0.5x1.8x1.3=0.222 T/m
+, tải tờng 220 không có cửa
gt1=0.22 x1.8x1.3+0,02x2x1.8x1.3=0.608 T/m2
+, tải tờng 220 có cửa
gt2= 0.22x1.8x1.3x0.7+0.02x2x1.8x1.3x0.7=0.426T/m2
Công trình: chung c 7 tầng
14
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
+,tải tờng 110 không có cửa
gt1 =0.11x1.8x1.3+0.02x2x1.8x1.3 = 0.351 T/m2
+, tải tờng 110 có cửa
gt1 = 0.11x1.8x1.3x0.7+0.02x2x1.8x1.3x0.7=0.256 T/m2
b,Hoạt tải:
+, hoạt tải mái:
- hoạt tải sửa chữa: ptc=75 kg/m2 , ptt= ptc x 1.3=97.5kg/m2
+, hoạt tải sàn tầng 2 7 :
Stt
Chức năng
Tên ô
ptc(daN/m2)
Phòng vệ sinh
8,10
200
1.2
240
4
Phòng bếp
3,4,11
150
1.2
180
5
Hành lang
2, 4
300
Nh cú s khung ging ( khung,vỏch, lừi u tham gia chu ti trng ngang ),
phõn phi ti trng ngang vi quan nim : thay khung thc bng mt vỏch cng c
tng ng cú cựng chiu cao. Ti trng ngang c phõn vo vỏch v lừi khỏc
nhau tu thuc cng chng un ca chỳng.
2.2.3.1. Quy i khung v vỏch cng tng ng:
Thay th khung thc bng mt vỏch cng c tng ng cú cựng chiu cao, cựng
ti trng ngang nh Ti trng ngang c phõn phi cho cỏc vỏch chu lc
theo cng.
Công trình: chung c 7 tầng
15
Sinh viªn : Nguyễn Văn Khoa
MS:1151560031
Các vách đặc tương đương như một thanh công sôn ngàm vào móng, công thức tính
chuyển vị tại đầu thanh:
EJtđ =
PH
3
3∆
Trong đó: - P: tải trọng ngang tác dụng tại đỉnh khung ( p = 1T )
- H: chiều cao của công trình ( H =25m )
0.00177
25,6
1,09
+ Xác định mô men quán tính của lõi:
220
2030
220
2030
220
1240
2760
x0
220
3200
220
x
650 1300
Sinh viªn : Nguyễn Văn Khoa
MS:1151560031
F1 = 0.65x0.22 =0.145(m2), Y1 = 2,98m
0.8 x0.223
= 7.1x10−4 m 4
12
F2 =0.8x0.22 =0.176(m2) Y2 = 2,98m
J x2 ==
0.22 x 2.763
= 0.385m 4
12
J x3 ==
F3 =2.76x0.22 =0.607(m2) Y3 = 1, 49m
4.72 x0.223
= 4.17 x10−3 m 4
12
F4 =4.72x0.22 =1.034(m2) Y4 = 0m
J x4 ==
Trọng tâm của lõi:
∑ Fi . yi 2 x0.145 x 2.98 + 0.176 x 2.98 + 3 x0.607 x1.49 + 1.0604 x0
Yc =
=
= 1.24(m)
λx9=15.75 m
λx5= -2.25m
λ EJ 0,82 x(15,75 − 20,25) + 1,04 x(11,25 − 15,75 + 6,75 − 11,25) − 1,17 x6,75 + 1,09 x(2,25 − 2,25)
X TC = ∑ x1 xi =
0,82 x2 + 1,04 x 4 + 1,17 x1 + 1,09 x2
∑ EJ xi
= − 2,28m
Vì độ lệch tâm của công trình với vách cứng =3%
EJ xlõi
E × 4, 44
Ty =
Ty = 0,3015Ty
EJ
E
×
(0,82
x
2
+
1,04
x
4
+
1,17
x
1
+
1,09
x
2
+
4,
44)
∑ xi
Kiểm tra tính toán:
(0,0896x2+0,0937x4+0,1079+0,105x2+0,3015)Ty=0.9998Ty ≈ Ty
1,4
2
4,2
0.848
155
220,82
1,2
1,4
3
7,5
0.962
155
244,78
1,2
1,4
4
10,8
1.034
155
263,52
1,2
1,4
5
14,1
1.084
155
277,59
1,2
1,4
6
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
Cỏc kt qu tớnh c thng kờ bng :
Mc
sn
tng
1
2
3
4
5
6
7
8
z
(m)
0
4,2
7,5
10,8
14,1
17,4
20,7
24
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
4,2
4,2
3,3
3,3
3,3
3,3
3,3
H.s phõn
phi ti
trng
0,0896
0,0896
0,0896
0,0896
0,0896
0,0896
0,0896
0,0896
Wi(kG)
2991,56
2960,86
2805,03
O1
O2
2
5400
3900
E
D
G1
G2
G5
3900
5400
C
B
A
G3
O2M
O3M
3
O4M
4500
O1M
O1M
O3M
2
5400
3900
3900
5400
1500
600
E
G6M G1M
G2
G1
G2
G1
G2
G1
G2
G3M
G5
G5
G5
G5
G5
5400
G5
G3
G4
G1
G3
G4
G1
3900
5400
Tải tầng 2-7
Tải trọng do sàn truyền vào:
Công trình: chung c 7 tầng
20
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
MS:1151560031
+ Với tải hình thang:
gtd = k.gmax
với gmax = 0,5.gs.l1
Do tờng 220 có cửa
gt2.(h-HD2)=0,426x(3,3-0,4)
Do tờng 220 có cửa:
Gt2.(h-HD2)=0,426x(3,3-0,4)
Do sàn O2 tam giác 2 phía:
0,5.5/8. gs.l1= 2x0,5x5/8x0,4456x3,9
Do tờng 220 không có cửa:
Pt2.(h-HD2)=0,608x(3,3-0,4)
Tổng(làm tròn)
tĩnh tải tập trung
Tải trọng do sàn O1 tam giác 2 phía :
0,5.5/8. gs.l1 .l= 0,5x5/8x0,4456x4,5x4,5
Do tờng 220 có cửa 2 phía:
gt2.(h-HD2)l=0,426x(3,3-0,3)x4,5
Do trọng lợng dầm D3:
0,225xl = 0,29x4,5
Tổng(làm tròn)
Tải trọng tờng 110 có cửa1 bên:
0,246x(h-HD2)l =0,246x(3,3-0,3)x4,5/2
Công trình: chung c 7 tầng
Kết quả
1,45
1,018
2,47
1,235
1,235
1,08
1,763
0,225xl = 0,29x4,5
Tổng(làm tròn)
Tải trọng do sàn O2 thang 2 phía :
k.0,5.gs.l1.l = 2x0,706x0,5x0,4456x3,9x4,5
Tải trọng do sàn O1 tam giác 2 phía :
0,5.5/8. gs.l1 .l= 0,5x5/8x0,4456x4,5x4,5
Tải trọng tờng 110 có cửa 2 bên:
0,246x(h-HD2)l =0,246x(3,3-0,3)x4,5
MS:1151560031
2,6
2,82
1,31
8,39
3,557
1,96
2,76
1,31
9,59
2,76
2,82
3,321
Do trọng lợng dầm D3:
0,225xl = 0,29x4,5
Tổng(làm tròn)
Tải trọng tờng 110 có cửa 2 bên:
0,246x(h-HD2)l =0,246x(3,3-0,3)x4,5
Do trọng lợng dầm D3:
g1M
Công trình: chung c 7 tầng
1,31
10,21
3,321
1,31
2,6
1,96
9,1
22
Sinh viên : Nguyn Vn Khoa
Tải trọng do sàn O3m hình chữ nhật 2 phía:
0,5.gs.l1.l = 0,5x0,4456x0,6x4,5
Do trọng lợng dầm D3:
0,225xl = 0,29x4,5
Tổng(làm tròn)
G 2M
G 3M
G 4M
G5M
0,5.gs.l1.l = 0,5x0,4456x0,6x4,5
Tải trọng tờng sê nô cao 1,2m:
0,421x4,5
Do trọng lợng dầm D3:
0,225xl = 0,225x4,5
Tổng(làm tròn)
Công trình: chung c 7 tầng
MS:1151560031
0,6
1,31
4,73
2,82
2,76
1,31
6,89
5,52
1,31
6,83
2,82
1,5
1,31
5,63
1,5
1,895
1,31
4,71
10.269
1.58
10.269
1.58
5400
4.592
0.952
MS:1151560031
5.977
0.952
4.592
1.382
4.803 4.226
6.86
7.762 8.793
9.287
7.762 8.793
9.287
2.715
1.235 1.235
1.58
10.269
6.86
7.762 8.793
9.287
2.715
1.235 1.235
1.58
10.269
6.86
7.762 8.793
9.287
2.715
1.235 1.235
1.58
O1M
O3M
4500
O2M
3
O1M
O3M
4500
O2M
2
5400
3900
3900
5400
1500
600
3
O3M
O1M
4500
O2M
2
5400
3900
3900
5400
1500
600
P4M
E
D
C