Đồ án Thiết kế và thi công công trình Nhà chung cư Hạnh Phúc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế và thi công công trình Nhà chung cư Hạnh Phúc

1. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC LỜI NĨI ĐẦU Trong những năm gần đây, mức độ đơ thị hĩa ngày càng tăng cao cùng theo đĩ là sự phát triển của ngành khoa học kỹ thuật tiến bộ, ngành xây dựng đang cĩ những bƣớc tiến đáng kể. Xã hội càng phát triển,nhu cầu về nhà ở ngày càng tăng cao, chúng ta cần những nguồn nhân lực trẻ là những kĩ sƣ xây dựng cĩ đủ phẩm chất năng lực và tinh thần cống hiến cho xã hội và mang lại sự văn minh hiện đại cho đất nƣớc Đồ án tốt nghiệp là một dấu ấn quan trọng với một sinh viên đã hồn thành quá trình học tập và rèn luyện của mình. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng hồn thiện tồn bộ thiết kế và thi cơng : “NHÀ CHUNG CƢ HẠNH PHƯC”. Nội dung của đồ án gồm 3 phần: -Phần 1:Kiến trúc cơng trình -Phần 2: Kết cấu cơng trình -Phần 3: Cơng nghệ và tổ chức xây dựng Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cơ Khoa Cơng trình -Đại học Hàng Hải Việt Nam đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá của mình cho em cũng nhƣ các bạn sinh viên khác trong những năm học qua. Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp này cũng khơng thể hồn thành nếu khơng cĩ sự tận tình hƣớng dẫn phần kiến trúc của thầy ThS - KTS. Lê Văn Cƣờng và hƣớng dẫn kết cấu của thầy ThS. Nguyễn Xuân Hịa. Thơng qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn cĩ thể củng cố lại tồn bộ kiến thức đã học cũng nhƣ tìm hiểu thêm các lý thuyết tính tốn kết cấu và cơng nghệ thi cơng hiện đang rất phổ biến . Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này khơng thể tránh khỏi những sai sĩt. Em rất mong nhận đƣợc sự chỉ dạy và gĩp ý của các thầy cơ cũng nhƣ của các bạn sinh viên khác để cĩ thể thiết kế đƣợc các cơng trình hồn thiện hơn sau này. Hải Phịng, ngày 21 tháng 11 năm 2015 Sinh viên Tơ Thị Lan Hƣơng SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 1
2. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Chương 1 :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về cơng trình Tên cơng trình: Chung cƣ cao tầng Hạnh Phúc-TP Hồ Chí Minh Trƣớc sự phát triển của đất nƣớc, dân số các thành phố lớn ngày càng tăng, dẫn tới nhu cầu nhà ở ngày càng trở nên cấp thiết. Nhằm đảm bảo cho ngƣời dân cĩ chỗ ở chất lƣợng, tránh tình trạng xây dựng tràn lan đồng thời cũng tạo ra kiến trúc hiện đại , nên việc xây dựng nhà chung cƣ là lựa chọn tốt nhất. Nhà ở chung cƣ tiết kiệm đƣợc đất đai, hạ tầng kĩ thuật và kinh tế. Đây là một trong những mơ hình nhà ở thích hợp cho đơ thị, tiết kiệm đất đai, dễ dàng đáp ứng đƣợc diện tích nhanh và nhiều, tạo ra điều kiện sống tốt về nhiều mặt nhƣ : mơi trƣờng sống, giáo dục, nghỉ ngơi, quan hệ xã hội, trang thiết bị kĩ thuật, khí hậu học Do vậy cơng trình Chung cƣ Hạnh Phúc đƣợc xây dựng thỏa mãn những mục đích trên. Chung cƣ nằm trong quy hoạch tổng thể của đơ thị nên đƣợc bố trí hợp lí. Nằm gần các đƣờng giao thơng đơ thị. Xung quanh cơng trình cĩ cây xanh, khu vui chơi, giải trí cho ngƣời dân, đƣợc xây dựng đồng bộ. Cơng trình cĩ kích thƣớc mặt bằng 18,4x60,30m, gồm 10 tầng: tầng 1để xe, tầng 2 đến tầng 10 để bố trí các căn hộ. 1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 1.2.1 Điều kiện khí hậu TP Hồ Chí Minh -nhiều nắng, nhiều giĩ, khơng cĩ mùa đơng và khơ hạn nhất cả nƣớc với 2 mùa rõ rệt: mùa mƣa từ tháng 5 - 10, mùa khơ từ tháng 11 - 4 năm sau. To cao đều, tb là 25 – 28oC, tổng tích ơn tƣơng đối lớn 6800 - 99000C/năm; độ ẩm TB 76 - 86%; lƣợng mƣa trung bình 800-2000 mm/năm, phân hĩa theo mùa và khu vực theo hƣớng tăng dần về phía Nam.1.2.1 above 1.2.2 Điều kiện địa chất Theo kết quả báo cáo địa chất cơng trình, địa chất dƣới mĩng cơng trình gồm những lớp sau: Lớp1: Đất lấp cát hạt mịn đến nhỏ dày 1,5 m SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 2
3. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Lớp2: Đất sét pha màu xám xanh, xám nâu trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng; Lớp3: Đất sét pha lẫn hữu cơ màu xám ghi, xám đen, trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm; Lớp4: Sét pha xám xanh, xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng. Lớp5: Cát mịn Lớp6: Cát thơ màu xám ghi trạng thái dẻo cứng Lớp7: Cuội sỏi 1.3 Các giải pháp kiến trúc 1.3.1 Giảỉ pháp về mặt bằng Cơng trình chung cƣ gồm 10 tầng : Tầng 1 : chiều cao tầng 3,6m cĩ nhiệm vụ làm gara chung cho khu nhà. Từ tầng 2-10 là những căn hộ dùng để sinh hoạt Về giao thơng trong khu nhà, khu nhà gồm 2 thang bộ và 2 thang máy. 1.3.2 Giải pháp về mặt đứng Mặt đứng cơng trình là phần kiến trúc bên ngồi,gĩp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của tồn bộ khu vực. Mặt đứng đƣợc trang trí đẹp mắt, hiện đại với hệ thống cửa kính tại các căn phịng.Các căn hộ cĩ hệ thống cửa sổ làm tăng tiện nghi, giúp ngƣời sử dụng cĩ cảm giác thoải.Ngồi ra, các ban cơng đƣợc bố trí thuận tiện phục vụ sinh hoạt và tăng diện tích cho căn hộ. Giữa các căn hộ đƣợc xây tƣờng 220, giữa các phịng xây tƣờng 110. Chung cƣ cĩ chiều cao 38,4m, chiều dài 60,3m, chiều rộng 18,4m. 1.3.3 Giải pháp về mặt cắt Cao độ các tầng là 3,6m Trên cơ sở mặt bằng đã thiết kế, cao trình của mặt đứng ta tổ chức đƣợc mặt cắt của cơng trình gồm: mặt cắt 1-1 Mặt cắt thể hiện hầu hết các cấu tạo của cơng trình, kích thƣớc của các cấu kiện, các cao trình cần thể hiện trên cơng trình SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 3
4. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC 1.3.4 Giải pháp kết cấu 1) Sàn Sàn BTCT, chiều dày của bản sàn khơng quá lớn giúp giảm đƣợc trọng lƣợng của cơng trình. 2) Kết cấu theo phƣơng đứng Khung bê tơng cốt thép: là hệ thống các cột ,dầm liên kết với nhau bằng nút cứng đảm bảo độ cứng cho nhà. Vách cứng đƣợc bố trí cấu tạo tại khu vực thang máy chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào nhà, giúp tăng thêm độ cứng của nhà 1.3.5 Các hệ thống kỹ thuật chính trong cơng trình 1) Hệ thống giao thơng Hệ thống thang máy và thang bộ bố trí hợp lí cho giao thơng đi lại. 2) Hệ thống chiếu sáng Các căn hộ đƣợc thiết kế với khả năng chiếu sáng tự nhiên, cịn sử dụng chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo nhu cầu chiếu sáng của cơng trình phục vụ sinh hoạt. 3) Hệ thống điện Thiết bị điện đƣợc thiết kế, lắp đặt phù hợp tới từng phịng với chức năng và nhu cầu sử dụng điện đảm bảo tiết kiệm và vận hành an tồn. Dây dẫn điện trong các phịng và hệ thống hành lang đƣợc đặt ngầm cĩ lớp vỏ cách điện an tồn, dây điện đi theo phƣơng đứng đƣợc đặt trong các hộp kỹ thuật. 4) Hệ thống thơng giĩ Hệ thống thơng giĩ tự nhiên, kết hợp với các biện pháp thơng giĩ nhân tạo: sử dụng các thiết bị điện nhƣ quạt, điều hịa 5) Hệ thống cấp nƣớc,thốt nƣớc Hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt: Nƣớc từ hệ thống cấp nƣớc thành phố đƣợc nhận và chứa vào bể ngầm đặt tại chân cơng trình SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 4
5. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Nƣớc từ bể nƣớc ngầm bằng hệ bơm nƣớc tự động nƣớc đƣợc bơm đến từng phịng thơngqua hệ thống gen chính ở gần phịng phục vụ. 6) Hệ thống phịng và chữa cháy 1.3.5.1 Hệ thống báo cháy Thiết bị phát hiện báo cháy đƣợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi phịng, ở nơi cơng cộng của mỗi tầng. Mạng lƣới báo cháy cĩ gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện đƣợc cháy, phịng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm sốt và khống chế hoả hoạn cho cơng trình. 1.3.5.2 Hệ thống cứu hỏa Nƣớc dùng để chữa cháy đƣợc cấp từ họng nƣớc cứu hỏa của cơng trình; ngồi ra cịn sử dụng các bình chữa cháy cá nhân đƣợc bố trí tại các tầng. Về vấn đề thốt hiểm khi cĩ hỏa hoạn xảy ra: sử dụng hai cầu thang bộ tại đầu nhà, trong lồng thang bố trí hệ thống chiếu sáng tự động, sử dụng quạt thơng giĩ động lực để chống ngạt. 1.3.6 Kết luận và kiến nghị Với nhu cầu nhà ở ngày càng tăng, vấn đề xây dựng nhà chung cƣ là rất cần thiết. Cơng trình Nhà chung cƣ với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý khi đƣợc xây dựng sẽ giải quyết chỗ ở cho ngƣời dân cũng nhƣ làm tăng vẽ mỹ quan của thành phố. Do đĩ cần phải đẩy nhanh tiến độ thiết kế cơng trình để đƣa vào sử dụng đĩng gĩp tích tực vào các mặt kinh tế xã hội của thành phố. SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 5
6. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Chương 2 :GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Sơ bộ phương án 2.1.1 Phân tích kết cấu khung Theo TCXD 198 : 1997, các hệ kết cấu BTCT đƣợc tiến hành nhiều trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ khung, hệ tƣờng chịu lực, hệ hỗn hợp, Việc lựa chọn đều phụ thuộc vào điều kiện làm việc , cơng năng sử dụng, chiều cao của nhà , độ lớn của tải trọng giĩ và động đất. 2.1.1.1 Hệ kết cấu khung Hệ khung thích hợp với các cơng trình cơng cộng. Hệ khung cĩ sơ đồ làm việc rõ ràng nhƣng lại cĩ nhƣợc điểm là kém hiệu quả khi chiều cao cơng trình lớn. 2.1.1.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng Hệ vách cứng cĩ thể đƣợc bố trí theo 1 phƣơng, 2 phƣơng hoặc hình thành các hệ khơng gian gọi là lõi cứng. Đặc điểm là khả năng chịu lực ngang tốt nên thƣờng đƣợc sử dụng cho các cơng trình cao trên 20 tầng. 2.1.1.3 Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) Khung - giằng đƣợc tạo thành nhờ kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng đƣợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc ở các tƣờng biên, là các khu vực cĩ tƣờng nhiều tầng liên tục. hệ thống khung đƣợc bố trí tại các khu vực cịn lại của ngơi nhà. 2.1.1.4 Hệ thống kết cấu đặc biệt Bao gồm hệ thống khung khơng gian ở các tầng dƣới, phía trên là hệ khung giằng.Đây là loại kết cấu đặc biệt, đƣợc ứng dụng cho các cơng trình mà ở các tầng dƣới địi hỏi các khơng gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung sang hệ thống khung giằng 2.1.1.5 Hệ kết cấu hình ống Hệ kết cấu hình ống cĩ thể đƣợc cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà bao gồm hệ thống cột, dầm, giằng và cũng cĩ thể đƣợc cấu tạo thành hệ thống ống trong ống. . 2.1.1.6 Hệ kết cấu hình hộp SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 6
7. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Đối với các cơng trình cĩ độ cao và mặt bằng lớn, ngồi việc tạo ra hệ thống khung bao quanh làm thành ống, ngƣời ta cịn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng. 2.1.2 Phương án lựa chọn Cơng trình Chung cƣ Hạnh Phúc là một cơng trình cao tầng với độ cao 38,4 m < 40m. Đây là một cơng trình nhà ở mang tính chất hiên đại, sang trọng. Theo TCXD 198 : 1997 điều 2 “Những nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT tồn khối” điểm 2.3.3 thì “Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) tỏ ra là hệ kết cấu tối ƣu cho nhiều loại cơng trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngơi nhà đến 40 tầng. ”. Do đĩ khi thiết kế hệ kết cấu cho cơng trình này, em quyết định sử dụng hệ kết cấu khung - giằng Về hệ kết cấu chiu lực: Sử dụng hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng. Trong đĩ, hệ thống lõi và vách cứng đƣợc bố trí ở khu vực đầu hồi nhà, chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình và phần tải trọng đứng tƣơng ứng với diện chịu tải của vách. 2.1.3 Kích thước sơ bộ 2.1.3.1 Chọn kích thước bản sàn Chiều dày bản sàn : D HL b M L là chiều dài cạnh ngắn của ơ sàn. D=0,8-1,4 là hệ số phụ thuộc tải trọng. Lấy D = 1,1. m là hệ số phụ thuộc loại bản: m=30-35 đối với loại bản dầm. Trƣờng hợp này lấy m = 35; m=40-45 đối với bản kê 4 cạnh. Trƣờng hợp này lấy m = 45. Ta cĩ bảng tính tốn chiều dày sơ bộ các ơ sàn SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 7
8. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Kích thƣớc STT Tên ơ sàn cạnh cạnh l2/l1 Loại bản D M hb ngắn dài sàn (m) (m) (m) Phịng Bản kê 4 1 4,2 4,5 1,07 1,1 45 0,1 khách cạnh Bản kê 4 2 Nhà vệ sinh 1,6 2,25 1,4 1,1 45 0,1 cạnh Chọn chiều dày bản sàn các tầng hb = 0,1 m. 2.1.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm 7) Chọn sơ bộ kích thƣớc dầm Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo cơng thức: 1 1 1 1 hd  l=  .450 37,5  56,25 cm; 8 12 8 12 Chọn h = 60cm. b 0,3  0,5 h 16,5  27,5 cm. Bề rộng dầm sơ bộ của dầm: Chọn b = 22cm; 1 1 1 1 hd  l=  .280 23,3  35 cm; Chọn h = 40cm. 8 12 8 12 Bề rộng dầm chọn b = 20 cm 2.1.3.3 Chọn kích thước sơ bộ cột Diện tích sơ bộ cột xác định theo cơng thức: N F k. R b Trong đĩ: F là diện tích tiết diện cột; k là hệ số kể tới mơ men uốn; k  1,2 1,5. Bê tơng cột sử dụng bê tơng B25 cĩ Rb = 14,5 Mpa N lực dọc tính tốn theo diện chịu tải tác dụng vào cột Ta cĩ thể tính sơ bộ N: N n.qs .F ct Với: n là số tầng đang xét 2 Sơ bộ lấy qs 1/ T m Bảng 2-1. Các thơng số tính tiết diện cột SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 8
9. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Loại cột Fct (m2) Hệ số k F1-3 F4-6 F7-10 Cột giữa 20.25 1.1 0.154 0.092 0.046 Cột biên 8.78 1.2 0.073 0.044 0.022 Cột gĩc 9.45 1.2 0.078 0.047 0.023 N n q F 10.1.F F k k k ct 14 RR 1450 Tính tốn tiết diện cột tầng 1-4 Bảng 2-2. Tính tiết diện cột tầng 1-3 Loại cột F (m2) h (m) b(m) Cột giữa 0,154 0.5 0.40 Cột biên 0.073 0.5 0.40 Cột gĩc 0.078 0.5 0.40 Tính tốn tiết diện cột tầng 4-6 N n q F 6.1.Fct F58 k k k RR 1450 Bảng 2-3. Tính tiết diện cột tầng 4-6 Loại cột F (m2) h (m) b(m) Cột giữa 0.092 0.45 0.40 Cột biên 0.044 0.45 0.40 Cột gĩc 0.047 0.45 0.40 Tính tốn tiết diện cột tầng 7-10 N n q F 3.1.F F k k k ct 9 12 RR1450 Bảng 2-4. Tính tiết diện cột tầng 7-10 Loại cột F (m2) h (m) b(m) Cột giữa 0.046 0.4 0.40 Cột biên 0.020 0.4 0.40 Cột gĩc 0.023 0.4 0.40 Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện đơ mảnh cho phép Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện: l  0 ( đối với cột nhà:  31) b 0b 0b l 0 - chiều dài tính tốn cấu kiện. SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 9
10. GVHD KT: THS.KTS LÊ VĂN CƢỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC: THS. NGUYỄN XUÂN HÕA CHUNG CƢ HẠNH PHƯC Ta cĩ : lo=0,7l Kiểm tra với cột : l = 3,6 m. 2,52 l0 0,7.3,6 2,52; 5 31 0,5 Thoả mãn điều kiện 2.1.3.4 Chọn sơ bộ kích thước vách lõi Bề dày vách cứng thang máy khơng nhỏ hơn các giá trị sau: (h/20 = 3600/20 = 180mm và 150 mm).Với h là chiều cao tầng. Chọn bề dày vách thang máy: b = 25cm. 2.2 Tính tốn tải trọng 2.2.1 Tĩnh tải 2.2.1.1 Tĩnh tải sàn Bảng 2-5. Tĩnh tải sàn tầng điển hình Chiều TLR Ptc Ptt STT Vật liệu dày n (kG/m3) (KG/m2) (KG/m2) (mm) 1 Gạch lát Seterra 15 2000 30 1,1 33 2 Vữa lĩt #50 20 1800 36 1,3 46,8 3 Vữa trát trần 15 1800 27 1,3 35,1 4 Bản sàn BTCT 150 2500 375 1,1 412,5 5 Trần giả 50 1,3 65 Tổng tĩnh tải 518 592,4 Tổng tĩnh tải khơng kể bản sàn 143 179,9 Bảng 2-6. Tĩnh tải sàn khu vệ sinh Chiều TLR Ptc Ptt STT Vật liệu dày n (KG/m3) (KG/m2) (KG/m2) (mm) 1 Gạch lát Seterra 15 2000 30 1,1 33 2 Vữa lĩt #50 20 1800 36 1,3 46,8 3 Vữa trát trần 15 1800 27 1,3 35,1 4 Bản sàn BTCT 150 2500 375 1,1 412,5 5 Trần giả 50 1,3 65 Tổng tĩnh tải 518 592,4 SVTH:TƠ THỊ LAN HƢƠNG LỚP:XDD52-ĐH2 10