(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building

(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building(Đồ án tốt nghiệp) Thiết kế The Black building

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG - - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THE BLACK BUILDING (PHẦN THUYẾT MINH) SVTH GVHD MSSV KHÓA : NGUYỄN VĂN TÍN : ThS NGUYỄN VĂN KHOA : 15149199 : 2015 - 2019 LỜI CÁM ƠN Qua bốn năm học tập rèn luyện trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, bảo giảng dạy nhiệt tình q thầy cơ, đặc biệt thầy cô Khoa Xây Dựng truyền đạt cho em nhiều kiến thức lý thuyết thực hành suốt thời gian học trường.Cùng với nỗ lực thân em hồn thành luận văn tốt nghiệp mình.Thơng qua giúp em ôn lại kiến thức học áp dụng vào thực tế Hơn nữa, hội để em học hỏi thêm nhiều kiến thức mới, sẵn sàng để bước chân vào ngưỡng cửa phía trước Từ kết đạt được, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Khoa Dưới giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giúp em hoàn thành luận văn tiến độ Hơn lời động viên thầy giúp em vượt qua trở ngại khó khăn suốt thời gian làm luận văn Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy giáo Khoa nhà trường dạy dỗ truyền đạt kiến thức lẫn kinh nghiệm năm qua Xin cảm ơn đến anh chị, bạn bè khóa trước giúp đỡ giải đáp thắc mắc, phần mềm tài liệu phục vụ cho luận văn Do khối lượng luận văn tương đối lớn, thời gian thực gấp rút, kiến thức thân hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót Rất mong thơng cảm, dạy đóng góp ý kiến thầy cô Em xin chân thành cảm ơn Tp.HCM, Tháng năm 2020 Sinh viên NGUYỄN VĂN TÍN CAPSTONE PROJECT’S TASK Student name: NGUYEN VAN TIN Student ID: 15149199 Faculty: Civil of Engineerings Major: Construction Engineering Technology Project’s name: THE BLACK BUILDING Initial documentation: + Architectural profile (provided thesis advisor) + Soil profile Content 2.1: Architecture: + Illustrate architectural drafts again (0%) 2.2: Structure: + Modelling, analysis, and design typical slab + Modelling, analysis, and design of stairscase + Modelling, analysis, and design frame grid and beams of typycal floor + Modelling, analysis, and design elevator + Foundation: Modelling, analysis, and design bored pile method Explication and drafts (Drawings) 01 thesis and 01 appendix 21 drawings A1 (06 architecture drawwings, 18 structure drawing) Advisor: MSc NGUYEN VAN KHOA Assigned date: 21/10/2020 Deadline: 19/01/2021 HEAD OF FACULTY Ho Chi Minh City, Jan 19th, 2020 ADVISOR NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : Nguyễn Văn Tín MSSV: 15149199 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài : THE BLACK BUILDING Số liệu ban đầu:Hồ sơ kiến trúc (cung cấp GVHD) Hồ sơ khảo sát địa chất (Hạ Long) Nội dung phần lý thuyết tính tốn:2.1: Kiến trúc:Thể lại vẽ theo kiến trúc (0%)2.2: Kết cấu:Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình khối chung cư Tính tốn, thiết kế cầu thang bể nước Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục C, trục tầng 16 Nền móng: Phương án cọc khoan nhồi Thuyết minh vẽ:01 Thuyết minh 01 Phụ lục 23 vẽ A1 (05 Kiến trúc, 10 Kết cấu, Nền móng) Cán hướng dẫn : ThS NGUYỄN VĂN KHOA Ngày giao nhiệm vụ : 22/10/2020 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 19/01/2021 Xác nhận GVHD Tp HCM ngày tháng… năm 2021 Xác nhận BCN Khoa MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu cơng trình 1.2 Quy mô phân khu chức cơng trình 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Thiết kế mặt 1.3.2 Thiết kế mặt đứng 1.3.3 Kết cấu 1.4 Giải pháp kỹ thuật khác 1.4.1 Thơng gió chiếu sáng tự nhiên 1.4.2 Hệ thống `điện 1.4.3 Hệ thống nước 1.4.4 Hệ thống chống cháy nổ CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1.1 Mục đích 2.1.2 Hệ kết cấu theo phương đứng 2.1.3 Hệ kết cấu theo phương ngang 2.1.4 Kết luận 2.2 Cơ sở thiết kế 2.2.1 Hồ sơ khảo sát thiết kế 2.2.2 Quy chuẩn , tiêu chuẩn thiết kế 2.2.3 Phần mềm ứng dụng 2.3 Vật liệu sử dụng 2.3.1 Bê tông 2.3.2 Cốt thép 2.3.3 Chọn chiều dày sàn 2.3.4 Chọn kích thước vách 2.3.5 Chọn sơ kích thước cột 2.3.6 Chọn sơ kích thước dầm 2.4 Tải trọng tác động 2.4.1 Tĩnh tải 2.4.2 Hoạt tải 2.4.3 Tải trọng gió 2.4.4 Tải trọng động đất 13 2.5 Tổ hợp tải trọng 16 2.5.1 Sàn 16 2.5.2 Khung 16 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 18 3.1 Mặt sàn tầng điển hình 18 3.2 Mơ hình tính 18 3.3 Phân tích, kiểm tra mơ hình 19 3.3.1 Chia dải Strip 19 3.3.2 Kết nội lực 20 3.3.3 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn 22 3.4 Tính tốn, bố trí thép 22 3.5 Kiểm tra độ võng dài hạn 33 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CẦU THANG 35 4.1 Tổng quan 35 4.2 Sơ kích thước tiết diện 35 4.3 Tải trọng tác dụng lên thang 36 4.3.1 Tỉnh tải 36 4.3.2 Hoạt tải 36 4.3.3 Tổng tải trọng 36 4.4 Sơ đồ tính nội lực thang 37 4.5 Thiết kế cốt thép thang 38 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN 39 5.1 Mơ hình khung khơng gian 39 5.2 Phân tích, kiểm tra điều kiện sử dụng cơng trình 39 5.2.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 39 5.2.2 Kiểm tra dao động 40 5.2.3 Kiểm tra ổn định chống lật 40 5.3 Tính tốn, thiết kế dầm 42 5.3.1 Mặt dầm 42 5.3.2 Tính tốn cốt thép dọc 44 5.3.3 Tính tốn cốt thép đai 44 5.3.4 Cấu tạo kháng chấn 45 5.3.5 Neo nối thép 45 5.3.6 Kết tính tốn bố trí thép 45 5.4 Tính tốn, thiết kế vách 55 5.4.1 Phương pháp vùng biên chịu moment 55 5.4.2 Tính toán, thiết kế vách W1 ( V1 - Story 14) 56 5.4.3 Kết tính tốn bố trí thép cho vách trục 3, trục 6, lõi cầu thang 57 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG 63 6.1 Số liệu địa chất cơng trình 63 6.2 Tính tốn phương án móng cọc khoan nhồi 65 6.2.1 Thống kê cọc khoan nhồi 65 6.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi D1000 66 6.2.3 Sơ số lượng cọc 70 6.2.4 Mặt bố trí cọc 71 6.2.5 Xác định độ cứng cọc 73 6.3 Tính tốn – thiết kế hệ móng 73 6.3.1 Chọn kích thước đài cọc bố trí cọc đài 73 6.3.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi F7 (C28) 74 6.3.3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi F1 81 6.3.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi F2 87 6.3.5 Thiết kế móng cọc khoan nhồi F3 92 6.3.6 Thiết kế móng cọc khoan nhồi F4 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1.Giới thiệu cơng trình Chức sử dụng cơng trình kinh doanh hộ cao cấp Dự án cao ốc THE BLACK BUILDING Lê Thánh Tông, Thành phố Hạ Long 1.2 Quy mơ phân khu chức cơng trình Cơng trình có kết cấu tầng hầm 14 tầng , tầng mái phân chia chức sau:  Tầng hầm 1, 2: Bố trí bãi giữ xe phòng kĩ thuật điện - nước, phòng máy biến thế, phòng máy lạnh trung tâm, phòng máy bơm, bể nước ngầm, PCCC, bể chứa nước thải sử lí nước thải  Tầng 1-2: khu trung tâm thương mại dịch vụ, siêu thị, nhà hàng  Tầng 3- 14: hộ cao cấp  Tầng mái: Sử dụng mái che cho hệ thống máy móc 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Thiết kế mặt - Hầm hầm cao ốc: công cơng trình chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích dùng cho việc để xe lại khách hàng hướng đến cơng trình người có thu nhập cao nên việc bố trí khơng gian để xe ô tô cần thiết trạm bơm, phịng kỹ thuật, trạm sử lí nước thải bố trí hợp lý nhằm tạo khơng gian thống mát cho tầng - Tầng đến tầng 2: sử dụng làm khu mua sắm, hàng siêu thị, dịch vụ ăn uống phục vụ cho cư dân cao ốc - Tầng đến tầng 14: Các hộ bố trí hợp lý xung quanh lối chung giúp cho giao thông chung tiện lợi với việc hiệu q trình sử dụng cơng trình - Tầng 15 tầng mái: bố trí phịng kỹ thuật bể nước dùng cho sinh hoạt chửa cháy 1.3.2 Thiết kế mặt đứng - Lựa chọn chiều cao tầng phù hợp với công tiết kiệm tối đa vật liệu khối tích cần điều hịa khơng khí Chiều cao tầng cụ thể sau:  Tầng hầm : 2.8 (m)  Tầng hầm : 2.9 (m)  Tầng shop house : (m)  Tầng shop house : (m)  Tầng 3-18 : 3.4 (m) - Cơng trình có hình khối kiến trúc đại phù hợp với tính chất chung cư cao cấp.Với nết ngang thẳng đứng tạo nên bề vững vàng cho công trình, kết hợp với việc sử dụng vật liệu cho cơng trình đá Granite, gạch ốp cao cấp tạo nên sang trọng cho công trình kiến trúc - Sử dụng khai thác triệt để nết đại với cửa kính lớn, tường ngồi hồn thiện sơn nước Mái BTCT có lớp chống thấm cách nhiệt Tường gạch trát vữa, sơn nước, lớp chớp nhôm xi mờ 1.3.3 Kết cấu - Hệ kết cấu cơng trình hệ khung-vách BTCT tồn khối - Mái phẳng BTCT chống thấm - Cầu thang BTCT toàn khối, tường bao che tường ngăn hộ dày 200mm, tường ngăn phòng dày 100mm 1.4 Giải pháp kỹ thuật khác 1.4.1 Thơng gió chiếu sáng tự nhiên - Thơng gió: Kết hợp hệ thống điều hồ khơng khí thơng gió tự nhiên Gió tự nhiên lấy hệ thống cửa sổ, khoảng trống bố trí mặt cơng trình Ngồi ra, để tăng thêm độ thơng thống tự nhiên cho cơng trình, ta sử dụng biện pháp thông tầng Chiếu sáng: Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ mặt lắp kính Với giải pháp thơng tầng ánh sáng lấy từ bên ta bố trí vịm kính bên lỗ thông tầng 1.4.2 Hệ thống điện Sử dụng mạng điện quốc gia thống qua hệ thống đường dây máy phát điện dự phòng Việc thiết kế phải tuân theo qui phạm thiết kế hành, ý đến nguồn dự trữ cho việc phát triển mở rộng Hệ thống đường dây điện chôn ngầm tường có hộp nối 1.4.3 Hệ thống nước - Cấp nước: Nước từ hệ thống cấp nước thủ đô vào bể ngầm đặt tầng hầm cơng trình Sau bơm lên bể nước mái, q trình điều khiển bơm thực hoàn toàn tự động Nước theo đường ống kĩ thuật chạy đến vị trí lấy nước cần thiết - Thốt nước: Nước mưa mái cơng trình, nước thải sinh hoạt thu vào ống thu nước đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau xử lý đưa hệ thống thoát nước thủ đô 1.4.4 Hệ thống chống cháy nổ - Hệ thống báo cháy: Thiết bị phát báo cháy bố trí phịng tầng, nơi cơng cộng tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ đèn báo cháy, phát cháy phịng quản lý nhận tín hiệu kiểm sốt khống chế hoả hoạn cho cơng trình - Hệ thống chữa cháy: Thiết kế tuân theo yêu cầu phòng chống cháy nổ tiêu chuẩn liên quan khác (bao gồm phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy) Tất tầng đặt bình CO2, đường ống chữa cháy nút giao thông - CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1.1 Mục đích Việc phân tích phương án kết cấu cơng trình để đảm bảo kết cấu thỏa mãn yêu cầu thiết kế sở tính đơn giản, tính đặn đối xứng, độ cứng Khi cơng trình thỏa mãn u cầu thiết kế sở, cơng trình có nhiều khả làm việc họp lí tránh xảy trường họp bất lợi cho kết cấu cơng trình Điều giúp tiết kiệm thời gian cơng sức vào phân tích tính tốn phận kết cấu đảm bảo cho q trình thi cơng thực đơn giản thuận tiện Đối với cơng trình, yêu cầu kiến trúc nên kết cấu không thỏa mãn yêu cầu thiết kế sở, việc phân tích điều chỉnh kết cấu cơng trình giúp hạn chế khó khăn tính tốn kết cấu sai khác gây 2.1.2 Hệ kết cấu theo phương đứng - Kết cấu theo phương thẳng đứng có vai trị lớn kết cấu nhà cao tầng định gần toàn giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu phương thẳng đứng có vai trị: - Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ phần không chịu lực cơng trình, tạo nên khơng gian bên đáp ứng nhu cầu sử dụng - Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống đất - Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên cơng trình (phân phối cột, vách truyền xuống móng) - Giữ vai trị ổn định tổng thể cơng trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh chuyển vị đỉnh - Các hệ kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối sử dụng phổ biến nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể cơng trình, cơng sử dụng, chiều cao nhà độ lớn tải trọng ngang (động đất, gió) - Cơng trình hộ Lucky Palace sử dụng hệ chịu lực hệ kết cấu khung vách hỗn họp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng bố trí tháp, cột vách bố trí xung quanh cơng trình, với nhiều vách nhỏ giúp tăng khả chống xoắn mặt cơng trình dạng dài 2.1.3 Hệ kết cấu theo phương ngang Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò: - Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng thân sàn, người lại, làm việc sàn, thiết bị đặt sàn ) truyền vào hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất - Đóng vai trị mảng cứng liên kết cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với - Trong cơng trình hệ sàn có ảnh hưởng lớn đến đến làm việc không gian kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn họp lý điều quan trọng Do cần phải có phân tích để lựa chọn phương án phù họp với kết cấu cơng trình 2.1.4 Kết luận Đối với cơng trình Căn hộ Black Building, sinh viên chọn: - Phương án chịu lực theo phương đứng hệ kết cấu khung vách hỗn hợp đồng thời kết hơp với lõi cứng - Phương án chịu lực theo phương ngang hệ sàn dầm 2.2 Cơ sở thiết kế 2.2.1 Hồ sơ khảo sát thiết kế Hình 6-19: Phản lực đầu cọc móng F3(Comb10) Hình 6-20: Phản lực đầu cọc móng F3 (Comb5) Nhận xét: γ Pmax =5343.396kN< (1+0.2)R =5860.451kN  c,d γn Thoả điều kiện cọc không bị phá hủy Pmin =2471.245kN>0  Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy 6.3.5.2 Kiểm tra ổn định độ lún đáy khối móng quy ước  Xác định khối móng quy ước Trang 94 Hình 6-21: Khối móng quy ước Bảng 6-21: Tổng hợp kết tính tốn móng F3 Kiểm tra ổn định độ lún Góc ma sát trung bình lớp đất mà cọc qua Chiều dài, chiều rộng, chiều cao đáy khối móng quy ước φII,tb =  (φ ×l ) l II,i φII,tb =280 58' i i φi Với: góc ma sát lớp đất li chiều dài đoạn cọc lớp đất i Bqu =(B-d)+2Lc tg(φ/4) Bqu =38.312m Bqu =(B-d)+2Lc tg(φ/4) L qu =44.312m Hqu =Lcoc +Hdd H qu =53m Lưu ý: Khối móng quy ước kể đến đất xung quanh bên đài Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước N tt 1.15 M ttx tc Mx = 1.15 M tty M tcy = 1.15 Trọng lượng đài cọc Trọng lượng lớp đât Pcocdai =(Vcoc +Vdai )×γbt Pcocdai =72273.313kN Pdat =Bqu ×Lqu ×Hqu ×γ tb Pdat =902693.447kN γ tb = Với : Trọng lượng khối móng quy ước N tc =192932.278kN N tc = M tcx =218461.678kN.m M tcy =87735.846kN.m  (γ ×l ) l dn i i Wqu =Pcocdai +Pdat Wqu =974966.760kN Trang 95 Kiểm tra ổn định độ lún Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước N tc +Wqu  6e x 6e y  ×  1+ +  Lqu ×Bqu  Lqu Bqu  N tc +Wqu  6e x 6e y  tc Pmin = × 1 Lqu ×Bqu  Lqu Bqu  P tc +P tc Ptbtc  max tc Pmax = ex = ex = Với: tc Pmax =486.169kN tc Pmin =435.133kN Ptbtc =460.651kN M tcx N tc +Wqu M tcy N tc +Wqu Kiểm tra khả chịu tải đất mũi cọc m ×m R tc = ×(A×Bqu ×γ II +B×Hqu ×γ'II +D×c-h ×γII )  4063.018kN / m2 k tc Trong đó: m1 =1.2; m =1.2; k tc =1.1 c=8.1kN/m γ II =9.52kN/m γ 'II =  (γ ×h ) =10.033kN/m h i i i h o =0 φ=290 24'ÞA=1.12;B=7.84;D=7.84 tc Pmax =486.169kN/m2 0  tc tc Ptb =460.651kN/m