Đồ án Thiết kế và thi công công trình Nhà chung cư Đống Đa - Hải Châu - Đà Nẵng

Nội dung text: Đồ án Thiết kế và thi công công trình Nhà chung cư Đống Đa - Hải Châu - Đà Nẵng

1. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp phát triền, đổi mới của đất nước, ngành xây dựng cơ bản có một vai trò tối quan trọng. Cùng với sự vươn lên mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng ghi nhận. Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng phồn vinh và hiện đại hơn. Sau 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, đồ án tốt nghiệp này là một cột mốc quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại học. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã nỗ lực để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “NHÀ CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA – HẢI CHÂU – ĐÀ NẴNG”. Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần: - “Phần 1: Kiến trúc công trình.” - “Phần 2: Kết cấu công trình.” - “Phần 3: Công nghệ và tổ chức xây dựng.” “Em xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô Khoa Công trình, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam đã tận tình giảng dạy, truyền thụ những kiến thức quý giá của mình cho em trong suốt thời gian qua. Đặc biệt phần đồ án tốt nghiệp này sẽ không thể hoàn thành nếu không có sự nhiệt tình hướng dẫn phần kết cấu của thầy PGS.TS Hà Xuân Chuẩn và hướng dẫn kiến trúc của thầy KTS Nguyễn Thiện Thành.” Qua đồ án tốt nghiệp, em đã phần nào hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay. Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này còn một số những sai sót. Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô để có thêm kinh nghiệm cho công việc sau này. Hải Phòng, ngày 21 tháng 11 năm 2015 Sinh viên Trần Duy Sinh viên: Trần Duy 1 Lớp : XDD 52-ĐH3
2. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA Chương 1 :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 .Giới thiệu về công trình Tên công trình: Nhà chung cư Đống Đa – Hải Châu – Đà Nẵng. “Trong thời đại mới, trước sự phát triển của xã hội, sự bùng nổ dân số, dẫn tới nhu cầu nhà ở ngày càng trở nên cấp thiết. Nhằm đảm bảo cho người dân có chỗ ở chất lượng, tránh tình trạng xây dựng tràn lan , đồng thời cũng tạo ra cảnh quan hiện đại với quy hoạch chung, nên việc xây dựng nhà chung cư là lựa chọn đúng đắn.” “Chung cư là nhà ở có từ 2 tầng trở lên, có lối đi, cầu thang và hệ thống công trình hạ tầng sử dụng cho nhiều hộ gia đình. Nhà chung cư có phần sở hữu riêng của từng hộ gia đình và phần sở hữu chung cho tất cả các hộ gia đình.” “Chung cư là một dạng nhà ở không sở hữu đất đai, trong đó mỗi căn hộ chỉ dành riêng cho mục đích ở và có lối vào riêng tách từ diện tích chung của khu nhà. Chủ sở hữu căn hộ có quyền sử dụng chung tất cả không gian cộng đồng trong khuôn viên khu chung cư.” Các quy định chung về thiết kế chung cư: - “Phải đảm bảo an toàn, bền vững, mỹ quan và phù hợp với điều kiện khí hậu, tự nhiên.” - “Các căn hộ trong chung cư phải đảm bảo điều kiện về an ninh, chống ồn, tầm nhìn cảnh quan đồng thời đảm bảo tính độc lập, khép kín và tiện nghi.” - “Đảm bảo thuận lợi cho người sử dụng tiếp cận với các trang thiết bị và hệ thống cung cấp dịch vụ.” “Công trình có kích thước mặt bằng 18x67,25m, gồm 8 tầng: tầng 1 để xe, tầng 2 dùng làm khu dịch vụ, cửa hàng nhằm phục vụ nhu cầu của người dân sống trong các căn hộ, tầng 3 đến tầng 8 để bố trí các căn hộ.” 1.2 .Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 1.2.1 .Điều kiện khí hậu “Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12, mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7. Nhiệt độ cao đều, trung bình trong năm là 25,9 độ C, tổng tích ôn tương đối lớn 6800 - 99000C/năm; độ ẩm trung bình 83,4%; lượng mưa trung bình 2504,57 mm/năm.” 1.2.2 .Điều kiện địa chất Theo kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất dưới móng công trình gồm những lớp sau: Sinh viên: Trần Duy 2 Lớp : XDD 52-ĐH3
3. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA Lớp 1: Đất lấp cát hạt mịn đến nhỏ Lớp 2: Đất sét pha dẻo cứng Lớp 3: Đất sét pha dẻo mềm Lớp 4: Sét pha xám xanh, xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng. Lớp 5: Cát mịn Lớp 6: Cát thô màu xám ghi trạng thái dẻo cứng Lớp 7: Cuội sỏi Với điều kiện địa chất như trên, trong khu vực xây dựng công trình không cho phép sử dụng giải pháp móng nông nếu không có các biện pháp xử lý thích hợp. 1.3 .Các giải pháp kiến trúc 1.3.1 .Giảỉ pháp về mặt bằng “Mặt bằng công trình được bố trí phù hợp với yêu cầu sử dụng, đảm bảo yêu cầu về thông gió và chiếu sáng tự nhiên, ngoài ra có sơ đồ chịu lực hợp lý, dễ tập trung hệ thống kỹ thuật như nút giao thông đứng( thang máy, thang bộ), bố trí khu vệ sinh, bếp, đường ống cấp thoát nước, điện chiếu sáng, cáp điện thoại, cáp truyền hình, viễn thông, đường ống cấp nước chữa cháy, đường ống đổ rác, cấp ga ” a a Hình 1-1. Mặt bằng tầng điển hình Sinh viên: Trần Duy 3 Lớp : XDD 52-ĐH3
4. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA 1.3.2 .Giải pháp về mặt đứng “Các chi tiết kiến trúc trên mặt đứng của chung cư được làm bằng vật liệu có độ bền cao, tránh được rêu mốc và đảm bảo chức năng bao che, thông gió, chiếu sáng tự nhiên, che chắn nắng, chống mưa hắt. Giải pháp mặt đứng đơn giản, màu săc hài hòa với quy hoạch tổng thể, không có các chi tiết rườm ra.” Hình 1-2. Mặt đứng công trình 1.3.3 .Giải pháp kết cấu sàn “Sàn có hệ dầm trực giao: được bố trí thêm các dầm ngang và các dầm dọc thẳng góc nhau, để chia ô bản thành nhiều ô bản nhỏ có kích thước nhỏ hơn 6m.” “Sàn ô cờ: là một dạng đặc biệt của sàn có hệ dầm trực giao. Được cấu tạo bởi hệ dầm trực giao theo hai phương, chia mặt sàn thành nhiều ô bản kê bốn cạnh, mỗi cạnh của ô bản thường nhỏ hơn 2m.” “Sàn gạch bọng: chiều dày sàn gạch bọng từ 40-60cm, cốt thép trong bản sàn đặt theo cấu tạo. Các sườn thường bố trí theo phương dọc nhà tăng độ ổn định ngoài mặt phẳng uốn của dầm ngang, sườn làm việc như một dầm đơn hoặc liên tục.” “Sàn nấm: gồm bản kê trực tiếp lên cột. Đầu cột được làm loe ra thành mũ để cho bản liên kết với cột, để đảm bảo cường độ chống lại hiện tượng đâm thủng của bản theo chu vi cột, làm giảm nhịp tính toán của bản và làm cho momen được phân bố đều theo bề rộng bản.” “Sàn panel lắp ghép: cấu tạo bằng các tấm panel gác lên dầm hoặc tường. Panel được đúc sẵn trong các nhà máy hay tại hiện trường, được lắp ghép lại thành mặt sàn.” Sinh viên: Trần Duy 4 Lớp : XDD 52-ĐH3
5. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA 1.3.4 .Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình 1) Hệ thống giao thông Lối vào công trình có thể tổ chức ở nhiều vị trí khác nhau sao cho đảm bảo đủ và thuận tiện nhất. Cần phân luồng rõ ràng, tránh chồng chéo giao thông. Hệ giao thông đứng bao gồm thang máy và thang bộ. 2) Hệ thống chiếu sáng Triệt để tận dụng chiếu sáng tự nhiên: chiếu sáng bên hoặc chiếu sáng hỗn hợp. Ngoài ra sử dụng chiếu sáng nhân tạo để chiếu sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng để phân tán người. 3) Hệ thống điện Thiết bị điện trong căn hộ được trang bị đầy đủ đảm bảo yêu cầu sự dụng tiện lợi ở mọi nơi và có độ an toàn cao, dễ dàng sửa chữa. Dây dẫn điện trong các phòng và hệ thống hành lang chạy ngầm có lớp vỏ cách điện an toàn, dây điện đi theo phương đứng được đặt trong các hộp kỹ thuật. Điện cho công trình được lấy từ hệ thống điện thành phố, ngoài ra còn lắp đặt thêm máy phát điện dự phòng nhằm phục vụ cho các nhu cầu sử dụng khi mất điện. 4) Hệ thống thông gió Tận dụng triệt để gió tự nhiên. Ngoài ra kết hợp thông gió tự nhiên và nhân tạo giúp cho việc chiếu sáng tốt, hợp lý và hiện đại. 5) Hệ thống cấp và thoát nước Hệ thống cấp nước sinh hoạt: Sử dụng nguồn nước từ nguồn nước của TP. Đà Nẵng. Hệ thống thoát nước: - Nước thải của công trình gồm: nước mưa, nước mặt, nước thải từ nhà bếp và các phòng vệ sinh. - Nước mưa từ mái được thu qua ống nhựa PVC dẫn xuống hệ thống cỗng rãnh và dẫn vào hệ thống thoát nước. - Nước thải của các khu vệ sinh được dẫn vào bể tự hoại của công trình. 6) Hệ thống phòng cháy và chữa cháy - “Công trình có lắp đặt các hệ thống báo cháy được đặt ở trung tâm tòa nhà, bao gồm: tủ báo cháy trung tâm, bảng tín hiệu các vùng, đầu báo khói, đầu báo nhiệt và nút báo cháy khẩn cấp. Ngoải ra, có các thiết bị báo cháy bằng âm thanh và thiết bị liên lạc với đội phòng cháy chữa cháy.” Sinh viên: Trần Duy 5 Lớp : XDD 52-ĐH3
6. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA - “Đầu báo khói, đầu báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực để xe và trong các phòng điều khiển điện, điều khiển thang máy.” - “Các thiết bị báo động được bố trí ở tất cả các khu vực, ở những nơi dễ thấy, dễ thao tác.” - “Các hộp vòi chữa cháy được bố trí ở mỗi tầng tại các sảnh cầu thang và phải đảm bảo cung cấp nước chữa cháy khi có sự cố.” 1.3.5 .Kết luận và kiến nghị Với nhu cầu nhà ở ngày càng cấp thiết, vấn đề xây dựng nhà chung cư là rất cần thiết. “Công trình Nhà chung cư với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý khi được xây dựng sẽ giải quyết nhu cầu cho người dân cũng như tạo điểm nhấn cho thành phố. Do đó cần phải đẩy nhanh tiến độ thi công công trình để đưa vào sử dụng, đóng góp tích cực vào các mặt kinh tế xã hội của thành phố.” Sinh viên: Trần Duy 6 Lớp : XDD 52-ĐH3
7. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA Chương 2 :Lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1 .Sơ bộ phương án kết cấu 2.1.1 .Phân tích các dạng kết cấu khung 2.1.1.1 .Hệ kết cấu khung “Nhà dùng hệ khung chịu lực, đó là hệ khung không gian gồm các khung ngang và dọc. Nhà khung có ưu điểm là tạo không gian rộng nhưng độ cứng tổng thể thường không cao, chỉ thích hợp với những nhà có độ cao vừa phải( dưới 60m).” 2.1.1.2 .Hệ kết cấu khung-vách “Hệ kết cấu này thường được sử dụng cho những nhà có mặt bằng chữ nhật kéo dài, chịu lực chủ yếu theo phương ngang nhà. Các vách cứng được bố trí chủ yếu dọc theo phương ngang ngôi nhà. Trong các kiểu nhà lắp ghép tấm lớn nhiều tầng có thể xem các tấm tường liên kết với nhau tạo thành một hệ tường cứng ngang dọc liên tục. Các mô hình tính toán phụ thuộc nhiều vào cấu tạo các mạch lắp ghép tường với tường và tường với sàn.” 2.1.1.3 .Hệ kết cấu khung-lõi “Hệ khung-lõi chịu lực thường được sử dụng cho các nhà có độ cao trung bình và lớn, có mặt bằng đơn giản dạng hình chữ nhật, hình vuông. Lõi có thể đặt trong hay ngoải biên trên mặt bằng. Hệ sàn các tầng được gối trực tiếp vào tường lõi-hộp hoặc qua các hệ cột trung gian. Phần trong lõi thường dùng để bố trí thang máy, cầu thang ” 2.1.1.4 .Hệ kết cấu lõi-hộp “Hộp là những lõi có kích thước lớn thường được bố trí cả bên trong và gần biên ngôi nhà. Hệ hộp chịu toàn bộ tải trọng đứng và ngang do sàn truyền vào, không có hoặc rất ít cột trung gian đỡ sàn.” 2.1.2 Phương án lựa chọn “Dựa vào các phân tích về các dạng kết cấu khung, công trình sẽ sử dụng hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng. Trong đó, hệ thống lõi và vách cứng được bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của vách. Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà và hệ thông dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu.” 2.1.3 .Kích thước sơ bộ của kết cấu 2.1.3.1 .Chọn kích thước bản sàn Các ô sàn cần tính toán: Sinh viên: Trần Duy 7 Lớp : XDD 52-ĐH3
8. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA - Sàn hành lang: 8,4 x 3,6 m, - Sàn nhà vệ sinh: 3,3 x 2,1 m, Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức: D hb l. m Trong đó: l :chiều dài cạnh ngắn của ô sàn. D  0,8 1,4 : hệ số phụ thuộc tải trọng. Lấy D = 1,3. m : hệ số phụ thuộc loại bản với m  30 35 đối với bản loại dầm. m  40 45 đối với bản kê 4 cạnh. Ta có bảng tính toán chiều dày sơ bộ các ô sàn Bảng 2-1. Tính toán chiều dày sơ bộ sàn Kích thước STT Tên ô sàn cạnh cạnh l2/l1 Loại bản sàn D m hb (m) ngắn dài (m) (m) Bản loại 1 Hành lang 3,6 8,4 2,34 1,3 35 0,13 dầm Bản kê 4 2 Nhà vệ sinh 2,1 3,3 1,57 1,3 45 0,06 cạnh Chọn chiều dày bản sàn các tầng hb = 0,15 m. 2.1.3.2 .Chọn sơ bộ kích thước dầm 7) Chọn sơ bộ kích thước dầm khung Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo công thức: 1 hL ddm d Trong đó: Hệ số md =8-12 đối với dầm chính, md =12-16 đối với dầm phụ. Ld: nhịp của dầm đang xét Ta có: 1 1 1 1 hd  l=  .840 70  105 cm; 8 12 8 12 Sinh viên: Trần Duy 8 Lớp : XDD 52-ĐH3
9. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA Chọn h = 70 cm. Bề rộng dầm sơ bộ của dầm: b 0,3  0,5 h 21  35 cm ; chọn b = 30cm. Vậy kích thước dầm khung: bxh = 30 x 70 cm. 8) Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ đỡ tường ngăn phòng Chiều cao sơ bộ chọn theo công thức: 1 1 1 1 hd  l=  .720 45  60 cm; chọn h = 50 cm. 12 16 12 16 Bề rộng dầm chọn b = 22 cm. Vậy kích thước dầm đỡ tường ngăn phòng : bxh = 22 x 50 cm. Với dầm chia nhỏ phòng ngủ tíêt diện : bxh = 11 x 35 cm 2.1.3.3 .Chọn kích thước sơ bộ cột Diện tích sơ bộ cột xác định theo công thức: N F k. R b Trong đó: F :diện tích tiết diện cột; k :hệ số kể tới mô men uốn; k  1,2 1,5 . Bê tông B25 có Rb = 14,5 Mpa N: lực dọc tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột Ta có thể tính sơ bộ N: N n.qs .F ct Với: n là số sàn phía trên tiết diện đang xét 2 Sơ bộ lấy qs 1/ T m Bảng 2-2. Các thông số tính tiết diện cột Loại cột Fct (m2) Hệ số k F1-4 F5-8 Cột giữa 45,36 1.1 0,275 0,138 Cột biên 30,24 1.2 0,2 0,1 Cột góc 15,12 1.2 0,1 0,05 N n. q . F 8.1. F F k k k ct 14 RR1450 Tính toán tiết diện cột tầng 1-4 Sinh viên: Trần Duy 9 Lớp : XDD 52-ĐH3
10. GVHD KC: PGS.TS HÀ XUÂN CHUẨN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KT:KTS NGUYỄN THIỆN THÀNH CHUNG CƯ ĐỐNG ĐA Bảng 2-3. Tính tiết diện cột tầng 1-4 Loại cột F (m2) h (m) b(m) Cột giữa 0,275 0,7 0,4 Cột biên 0,2 0,6 0,4 Cột góc 0,1 0,5 0,4 Tính toán tiết diện cột tầng 5-8 N n. q . F 4.1. Fct F58 k k k RR1450 Bảng 2-4. Tính tiết diện cột tầng 5-8 Loại cột F (m2) h (m) b(m) Cột giữa 0,138 0,6 0,3 Cột biên 0,1 0,5 0,3 Cột góc 0,05 0,4 0,3 Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện độ mảnh cho phép Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện: l  0 ( đối với cột nhà:  31) b 0b 0b l0 - chiều dài tính toán của cấu kiện. ll 0,7 Với cột 2 đầu ngàm thì:. 0 Kiểm tra với cột tầng 8 có chiều cao lớn nhất: l = 4 m. 2,8 lm0 0,7.4 2,8 ; 3,5 31 0,8 . Thỏa mãn điều kiện. 2.1.3.4 .Chọn sơ bộ kích thước vách lõi Bề dày vách cứng thang máy không nhỏ hơn các giá trị sau: (h/20 = 4000/20 = 200mm và 150 mm).Với h là chiều cao tầng. Chọn bề dày vách thang máy: b = 25 cm. 2.2 .Tính toán tải trọng 2.2.1 .Tĩnh tải ( phân chia trên các ô bản ) 2.2.1.1 .Tĩnh tải sàn Tải trọng bản thân của bản BTCT do sàn và mái khi nhập vào mô hình, Etabs sẽ tự tính, ta chỉ cần tính tải trọng các lớp còn lại. Sinh viên: Trần Duy 10 Lớp : XDD 52-ĐH3