(Đồ án hcmute) thiết kế cao ốc 1a

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC 1A GVHD: ThS ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM SVTH: TRẦN HẢI SKL005689 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2017 n BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TƠT NGHIỆP THIẾT KẾ CAO ỐC 1A GVHD: ThS ĐỒN NGỌC TỊNH NGHIÊM SVTH: TRẦN HẢI MSSV: 13149038 Khóa: 2013-2017 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2017 n TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: TRẦN HẢI .MSSV: 13149038 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài: CAO ỐC 1A Họ tên Giáo viên hướng dẫn: ThS ĐOÀN NGỌC TỊNH NGHIÊM NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2017 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) n TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: TRẦN HẢI .MSSV: 13149038 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài: CAO ỐC 1A Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2017 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) n LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp cơng việc kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào sống thực tế tương lai Thông qua trình làm luận văn tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học, đồng thời thu thập bổ sung thêm kiến thức mà cịn thiếu sót, rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế Trong suốt khoảng thời gian thực luận văn mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ tận tình thầy Đồn Ngọc Tịnh Nghiêm Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến quý Thầy Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q Thầy Cơ khoa Xây Dựng hướng dẫn em năm học tập rèn luyện trường Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt cho em tảng, chìa khóa để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người thân gia đình, giúp đỡ động viên anh chị khóa trước, người bạn thân giúp tơi vượt qua khó khăn suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế, luận văn tốt nghiệp em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận dẫn quý Thầy Cô để em cố, hồn kiến thức Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cám ơn TP.HCM, ngày 01 tháng 01 năm 2017 Sinh viên thực n SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT Student Faculty : HAI TRAN ID: 13149038 : Civil Engineering Specialized: Construction Engineering and Technology Name Project : 1A BUILDING Initial information  Architectural drawings  Cadastral survey drawings Content of theoretical and computational parts:  Architectural:  Edit and complete architecture drawing in accordance with suggestion of instructor  Structural:  Built up model, calculate and design the frame(beam,column,concrete wall)  Design the typical floor  Design the typical staircase  Design auget-cast piles Written explanations and drawings  Written explanation and 01 appendix  drawing A1:(05 Architecture, 15 Structure, Foundation) Avisor Start date Finish date : MSc TINH NGHIEM DOAN NGOC : 02/20/2016 : 06/26/2016 HCM June 26, 2017 Confirm of faculty Confirm of avisor n MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang nhận xét giáo viên hướng dẫn Trang nhận xét giáo viên phản biện Lời cảm ơn BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT A TỔNG QUAN 15 GIỚI HIỆU CHUNG 15 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 16 8.1 Tải đứng 16 8.2 Tải ngang 16 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 16 9.1 Phương án sàn dầm 16 9.2 Phương án móng 17 10 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 17 11 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TỐN 17 B NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 18 CHƯƠNG TÍNH TỐN - THIẾT KẾ SÀN 18 1.1 MẶT BẰNG SÀN 18 1.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 18 1.2.1 Chiều dàu sàn 18 1.2.2 Kích thước dầm 19 1.2.3 Tiết diện vách 19 1.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 19 n 1.3.1 Tĩnh tải 19 1.3.2 Hoạt tải 21 1.4 TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 21 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CẦU THANG 35 2.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 35 2.2 CẤU TẠO CẦU THANG 35 2.3 TẢI TRỌNG 35 2.3.1 Tĩnh tải 35 2.3.2 Hoạt tải 37 2.3.3 Tổng tải trọng 38 2.4 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 38 2.5 TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP 38 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG 40 3.1 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 40 3.1.1 Tĩnh tải 40 3.1.2 Hoạt tải 42 3.1.3 Tổng hợp tải trọng 42 3.1.4 Tính tốn tải gió 42 3.1.4.1 Gió tĩnh 42 3.1.4.2 Gió động 44 3.1.4.3 Nội lực chuyển vị tải trọng gió 49 3.1.5 Tải trọng động đất 50 3.1.5.1 Phương pháp phân tích phổ phản ứng 50 3.2 Tổ hợp tải trọng 53 3.2.1 Các trường hợp tải trọng 53 3.2.2 Tổ hợp nội lực từ trường hợp tải 54 3.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 55 3.4 Tính toán thiết kế hệ khung trục khung trục A 55 3.4.1 Kết nội lực 55 3.4.1.1 Khung trục 55 n 3.4.1.2 Khung trục A 57 3.4.2 Tính toán - thiết kế hệ dầm 59 3.4.2.1 Tính toán cốt thép dọc 59 3.4.2.2 Tính tốn thép đai 60 3.4.2.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 61 3.4.2.4 Neo nối cốt thép 62 3.4.2.5 Kết tính tốn cốt thép dầm 64 3.4.3 Tính tốn thiết kế vách cứng 90 3.4.3.1 Phương pháp biểu đồ tương tác 90 3.4.3.2 Các giả thiết 90 3.4.3.3 Thiết lập biểu đồ tương tác 91 3.4.3.4 Kiểm tra khả chịu lực vách 92 3.4.3.5 Nhận xét phương pháp tính 93 3.4.3.6 Bố trí cốt thép vách 93 3.4.3.7 Tính tốn cốt thép ngang cho vách cứng 93 3.4.3.8 Kết tính tốn cốt thép vách 94 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÓNG 102 4.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 102 4.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 102 4.2.2 Vật liệu sử dụng 103 4.2.3 Tính tốn sức chịu tải 104 4.2.3.1 Theo tiêu lý đất (Mục 7.2.3 TCVN 10304:2014) 104 4.2.3.2 Theo tiêu cường độ đất (Phụ lục G TCVN 10304-201) 105 4.2.3.3 Theo xuyên tiêu chuẩn SPT (Phụ lục G TCVN 10304 : 2014) 107 4.2.3.4 Theo cường độ vật liệu làm cọc 108 4.2.4 Hệ số K cọc 109 4.2.5 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 109 4.2.5.1 Thiết kế móng F3 109 4.2.5.2 Thiết kế móng F8 118 4.2.5.3 Thống kê tính tốn móng cơng trình 129 n TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 n Với φ = 30.32o  A = 1.18; B = 5.71; D = 8.05  I'   i  hi  11.05 kN / m3  hi hi: bề dày lớp đất thứ i  'I : Dung trọng đất từ đáy khối móng quy ước trở lên  I : Dung trọng đất tự mặt móng tới đáy sàn tầng hầm h0: độ sâu sàn tầng hầm  R = 2154.23 kN/m2 tc tc max = 580.55 kN / m  1.2R tc  2585.08 kN / m  tc  min  555.93kN / m   tc   568.24 kN / m  R tc  2154.23kN / m   tb  Như đất khối móng quy ước thỏa điểu kiện ổn định  Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc  Khi cọc làm việc chung, khoản cách cọc không đảm bảo đủ lớn để vùng làm việc cọc đơn hoàn toàn độc lập Để đảm bảo an tồn, tính tốn, ta xét tới ảnh hưởng hiệu ứng  Đối với móng cọc ép vào đất hạt thô trạng thái rời chặt vừa, đất sẻ chặt lên, cải thiện sức chịu tải từng cọc,    Đối với cọc ép vào dất dính, cấu trúc đất bị xáo động, sức chịu tải giảm nhiều Sau thời gian cọc nghỉ, sức kháng cắt sẻ phục hồi dần phục hồi 100% Vì vậy,   0.8  0.9  Từ hồ sơ địa chất nhận định phân tích trên, với cọc ép vào đất cát (mũi cọc đất cát), bố trí cọc với khoản cách tối thiểu 3d, ta lấy hệ số kể đến ảnh hưởng cọc làm việc nhóm:  = Qn = η×n×Qa = 0.9×42×3000 = 113400 kN Qn =113400 kN > Fz = kN  thỏa điều kiện chịu lực  Kiểm tra lún khối móng quy ước  Độ lún móng khối quy ước tính móng đơn với đài móng khối quy ước  Áp lực thân đất đáy khối móng quy ước:  tc tb  N tc  Wqu Lm  Bm  568.24 kN / m2 Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: σogl = σtctb - σobt = 214.71 kN/m2 121 n  Chia lớp đất đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi = m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σnbt ≥ 5σngl (vị trí ngừng tính lún) với: ibt  ibt1  i hi , igl  k 0i gl z0 koi: tra bảng phụ thuộc vào tỉ số Lqu Bqu z Bqu Bảng B.4.64 độ lún móng F2 z(m) 10 11 12 13 14 15 z/b 0.00 0.06 0.11 0.17 0.23 0.29 0.34 0.40 0.46 0.51 0.57 0.63 0.69 0.74 0.80 0.86 ko 1.00 1.00 0.99 0.97 0.95 0.91 0.86 0.82 0.76 0.71 0.66 0.61 0.56 0.51 0.48 0.42 σbt 353.53 364.56 375.59 386.62 397.65 408.68 419.71 430.74 441.77 452.8 463.83 474.86 485.89 496.92 507.95 518.98 σgl 214.71 214.07 212.78 208.91 203.12 195.39 185.51 175.42 163.39 151.37 141.49 130.33 119.59 109.93 101.99 89.10 p1i p2i eoi e1i Si 359.05 370.08 381.11 392.14 403.17 414.20 425.23 436.26 447.29 458.32 469.35 480.38 491.41 502.44 513.47 573.43 583.50 591.95 598.15 602.42 604.64 605.69 605.66 604.67 604.75 605.26 605.34 606.17 608.39 609.01 0.470 0.470 0.469 0.469 0.469 0.468 0.468 0.467 0.467 0.466 0.466 0.466 0.465 0.465 0.465 0.463 0.463 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.462 0.51 0.50 0.48 0.46 0.44 0.41 0.39 0.36 0.33 0.30 0.28 0.25 0.23 0.21 0.19 σbt/σgl 1.65 1.70 1.77 1.85 1.96 2.09 2.26 2.46 2.70 2.99 3.28 3.64 4.06 4.52 4.98 5.82 Tại độ sâu cách móng m σnbt > 5σngl Độ lún tính theo công thức: S   si   e1i  e2i  5.32cm  e1i S = 0.5.32cm < [Sgh] = cm  Thỏa điều kiện cho phép  Kiểm tra xuyên thủng  Nhằm đảm bảo đài cọc có ứng suất nén chiều cao đài cọc phải thỏa điều kiện: B - 2bm < (Bv + 2ho)  Trong đó: B = 10.2 m (bề rộng đài cọc) ho = – 0.4 = 1.6 m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép vùng bê tông chịu nén) bm = 0.6 m (khoảng cách từ mép cọc đến biên đài cọc) Bv = 7.3 m (chiều rộng vách) 122 n Ta có: 10.2 - × 0.6 = m < 7.3 + × 1.6 = 10.5 m  Thỏa điều kiện xun thủng  Tính tốn cốt thép đài cọc Sử dụng phần mềm SAFE để mơ hình đài móng, với cọc xem lò xo có độ cứng K Chia dải theo phương X 123 n Chia dải theo phương Y  Kiểm tra phản lực đầu cọc Phản lực đầu cọc (Pmax) 124 n Phản lực đầu cọc (Pmin) Pmax = 2886.89 kN < Qtk = 2100 kN Pmin = 518.46 kN >0  Cọc không bị nhổ  Moment đài cọc 125 n Biểu đồ Moment theo phương X (COMMBAO max) 126 n Biểu đồ Moment theo phương X (COMMBAO min) 127 n Biểu đồ Moment theo phương Y (COMMBAO max) Biểu đồ Moment theo phương Y (COMMBAO min)  Tính tốn cốt thép cấu kiện chịu uốn 128 n Bảng B.4.65 Kết tính tốn cốt thép theo phương X h Vị trí (mm) 2000 2000 Lớp Lớp ho 1800 1800 M As (kN.m) -910.17 4649.84 (mm2/m) 773.22 4027.78 Bố trí Ø16a200 Ø25a120 Asc (mm2) 1004.8 4088.5 Bảng B.4.66 Kết tính tốn cốt thép theo phương Y Vị trí Lớp Lớp h (mm) 2000 2000 ho 1800 1800 M As (kN.m) -1518.93 3436.59 (mm2/m) 1294.39 2958.17 Bố trí Ø16a150 Ø25a160 Asc (mm2) 1339.7 3066.4 4.2.5.3 Thống kê tính tốn móng cơng trình  Thơng số kiểm tra Bảng B.4.67 Thơng số kiểm tra móng cọc khoan nhồi STT Móng F1,F5,F24,F28 F4,F25,F27 F3,F26 F6,F10,F19,F23 F11,F14,F15,F18 F7,F9,F20,F22 F12,F13,F16,F17 F21 X (m) 4.8 3 4.8 4.8 3 12 Y (m) 4.8 4.8 3 3 10.2 Pmax (kN) 2201.83 2420.04 2553.21 2304.22 2088.692 2999.63 2388.93 2894.42 Pmin (kN) 1494.62 1699.26 1740.62 1559.42 1596.03 1767.09 1329.40 587.96 Xuyên thủng thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa S (mm) Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa Bảng B.4.68 Thơng số cốt thép móng phương X Tên móng F1 F3 F4 F6 F7 h (mm) 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 ho(mm) M (kN.m) As(mm2) 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1669.5 -141 2594.72 -267 2455.54 -261 457.7 -117 650.87 1711.53 143.4 2223.56 233.3 2102.78 220.9 484.07 118.53 663.07 Chọn Asc (mm2) Ø20a180 1744.4 Ø14a200 769.3 Ø20a140 2242.9 Ø14a200 769.3 Ø20a140 2242.9 Ø14a200 769.3 Ø14a200 769.3 Ø14a200 769.3 Ø14a200 769.3 129 n F11 F12 F21 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 -205 1817.9 164.1 471.87 -41.23 4803.7 -413.7 208.3 1865.4 166.7 480.2 41.87 4165.4 420.9 Ø14a200 769.3 Ø20a160 1962.5 Ø14a200 769.3 Ø14a200 769.3 Ø14a200 769.3 Ø25a110 4460.2 Ø14a200 769.3 Bảng B.4.69 Thông số cốt thép móng phương Y Tên móng F1 F3 F4 F6 F7 F11 F12 F21 h (mm) 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 ho(mm) M (kN.m) As(mm2) 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1523.3 -397.5 2322.1 -181.4 2199.7 -172.4 2117.3 -138.2 2149.1 -142.1 1639.6 -431.7 791.65 -101.5 4352.5 -605.7 1298.17 404.3 2390.33 184.2 2262.67 175.1 1809.9 140.3 2209.87 144.3 1398.1 439.2 807.2 103.7 3765 513.7 Chọn Ø18a190 Ø14a200 Ø22a150 Ø14a200 Ø22a160 Ø14a200 Ø20a160 Ø14a200 Ø20a140 Ø14a200 Ø18a180 Ø14a200 Ø14a180 Ø14a200 Ø25a130 Ø14a200 Asc (mm2) 1338.6 769.3 2532.9 769.3 2374.6 769.3 1962.5 769.3 2242.9 769.3 1413 769.3 855.21 769.3 3774 769.3 130 n Mặt móng F1 Mặt móng F3 131 n Mặt móng F6 Mặt móng F12 132 n Mặt móng F11 133 n TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng Hà Nội 1996 [2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - NXB Xây Dựng Hà Nội 2012 [6] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 [7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014 [8] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng [9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng [11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tơng cốt thép tồn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [13] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [14] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 [15] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM [16] Ks.Nguyễn Tuấn Trung, ThS.Võ Mạnh Tùng - Một số phương pháp tính cốt thép cho vách phẳng bê tông cốt thép – đại học Xây Dựng 134 n S n K L 0