(Đồ án hcmute) thiết kế chung cư cao tầng nguyễn văn luông

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 CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: NGUYỄN QUỐC VIỆT SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2017 n BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG NGŨN VĂN LNG GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: NGŨN QUỐC VIỆT MSSV: 13149212 Khóa : 2013 - 2017 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2017 n TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: NGUYỄN QUỐC VIỆT MSSV: 13149212 Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH 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 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) n TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: NGUYỄN QUỐC VIỆT MSSV: 13149212 Ngành Cơng Trình Xây Dựng: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG Họ tên Giáo viên phản biện: ThS NGUYỄN TỔNG 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 2015 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 q 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 đồ án mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ tận tình thầy Châu Đình Thành 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 & Cơ Học Ứng Dụng 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 hoàn 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 cịn hạn chế, luận văn tốt nghiệp em khó tránh khỏi sai sót, kính mong nhận dẫn quý Thầy Cô để em cố, hồn kiến thức Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công ln dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cám ơn TP.HCM, ngày 26 tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực n NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : NGUYỄN VĂN LNG MSSV: 131492122 Khoa : Xây Dựng Ngành : Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài : CHUNG CƯ CAO TẦNG NGUYỄN VĂN LUÔNG Số liệu ban đầu  Hồ sơ kiến trúc  Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung phần lý thuyết tính tốn  Kiến trúc  Thể lại vẽ theo kiến trúc  Kết cấu  Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình  Tính tốn, thiết kế cầu thang bể nước mái  Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục khung trục C  Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất  Thiết kế 01 phương án móng khả thi Thuyết minh vẽ  01 Thuyết minh 01 Phụ lục  14 vẽ A1 (12 Kết cấu, Nền móng) Cán hướng dẫn : TS CHÂU ĐÌNH THÀNH Ngày giao nhiệm vụ : Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 26/01/2017 Tp HCM ngày tháng… năm 2017 Xác nhận BCN Khoa Xác nhận GVHD n MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình 1.1.2 Vị trí đặc điểm cơng trình 1.1.3 Quy mơ cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 11 1.2.1 Giải pháp mặt 11 1.2.2 Giải pháp mặt cắt cấu tạo 12 1.2.3 Giải pháp mặt đứng & hình khối 14 1.2.4 Giải pháp giao thơng cơng trình 14 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 14 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 15 1.4.1 Hệ thống điện 15 1.4.2 Hệ thống cấp nước 15 1.4.3 Hệ thống thoát nước 15 1.4.4 Hệ thống thống gió 15 1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 15 1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 15 1.4.7 Hệ thống chống sét 16 1.4.8 Hệ thống thoát rác 16 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 17 2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 17 2.1.1 Cơ sở thực 17 2.1.2 Cơ sở tính tốn 17 2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 17 2.2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 17 2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng 20 2.2.3 Vật liệu sử dụng cho cơng trình 20 n 2.2.4 Kích thước cấu kiện cơng trình 22 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 24 3.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 24 3.1.1 Sơ kích thước 24 3.1.2 Vật liệu 25 3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 26 3.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP CHO TỪNG Ô BẢN 27 3.3.1 Xác định nội lực 27 3.3.2 Tính thép cho 31 3.4 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA Ô BẢN 34 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 35 4.1 KIẾN TRÚC 35 4.2 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 36 4.2.1 Sơ kích thước 36 4.2.2 Vật liệu 36 4.2.3 Tải trọng 36 4.3 TÍNH TỐN BẢN THANG 39 4.3.1 Sơ đồ tính 40 4.3.2 Nội lực cầu thang 40 4.3.3 Tính thép 41 4.4 TÍNH TOÁN DẦM THANG CHIẾU NGHỈ 41 4.4.1 Tải trọng 41 4.4.2 Sơ đồ tính 42 4.4.3 Nội lực 43 4.4.4 Tính thép 43 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 45 5.1 TÍNH TỐN TẢI KHUNG 45 5.1.1 TÍNH TỐN TẢI GIĨ 45 5.1.1.1 Tính gió tĩnh 45 n 5.1.1.2 Tính gió động 46 5.1.2.3 Nội lực chuyển vị tải trọng gió 52 5.1.2.4 Tải động đất 52 5.1.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57 5.1.2.1 Các trường hợp tải 57 5.2 THIẾT KẾ CỘT KHUNG DẦM VÁCH 58 5.2.1 Hệ dầm tầng điển hình 58 5.2.1.1 Tính tốn cốt thép dọc 58 5.2.1.2 Cốt thép đai 67 5.2.2 Thiết kế khung trục trục C 68 5.2.3 Thiết kế vách cứng 71 5.2.3.1 Phương pháp vùng biên chịu mômen 71 5.2.3.2 Bố trí cốt thép vách 73 5.2.2.3 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 73 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MĨNG CƠNG TRÌNH 79 6.1 Các liệu thiết kế móng 79 6.1.1 Địa chất cơng trình 80 6.1.2 Thông số địa chất 80 6.2 Chọ kích thước chiều dài cọc 80 6.3 Xác định sức chịu tải cọc 81 6.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 81 6.3.2 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 81 6.3.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 83 6.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 84 6.3.5 Kiểm tra điều kiện cẩu lắp 86 6.4 THIẾT KẾ MÓNG M1 87 6.4.1 Phản lực chân cột C7 87 6.4.2 Xác định sơ số lượng cọc: 87 6.4.3 Kiểm tra ổn định đất tính lún cho móng 89 n Kiểm tra độ lún cho khối móng quy ước 6.4.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 92 6.4.5 Kiểm tra phản lực đầu cọc 93 6.4.6 Tính toán thép cho đài cọc 94 6.5 THIẾT KẾ MÓNG M2 96 6.5.1 Phản lực chân cột C10 96 6.5.2 Xác định sơ số lượng cọc: 96 6.5.3 Kiểm tra ổn định đất tính lún cho móng 98 Kiểm tra độ lún cho khối móng quy ước 6.5.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 99 6.5.5 Kiểm tra phản lực đầu cọc 99 6.5.6 Tính tốn thép cho đài cọc 100 6.6 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M3 Error! Bookmark not defined 6.6.1 Phản lực chân vách 101 6.6.2 Xác định sơ số lượng cọc: 101 6.6.3 Kiểm tra ổn định đất tính lún cho móng 102 Kiểm tra độ lún cho khối móng quy ước 6.6.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 103 6.6.5 Tính tốn thép cho đài cọc 105 n  Thỏa điều kiện đài tuyệt đối cứng Vậy, thỏa điều kiện xuyên thủng 6.4.5Kiểm tra phản lực đầu cọc:  Đầu tiên ta xuất tầng Base bên mô hình tồn cơng trình phần mềm Etabs sang phần mềm Safe  Sau mơ hình đài cọc vị trí chân cột lõi thang máy cần thiết kế  Trọng tâm nhóm cọc đặt trùng với điểm đặt hợp lực  Tọa độ trọng tâm hợp lực xác định phần mềm Etabs ( CGBotX CGBotY)  Độ cứng cọc xác định sau: N tt 7986.05 Kc    66550.42 kN/m nc  S 12  0.01 Với S độ lún cọc đơn theo kinh nghiệm Theo TCVN 10304-2014 : S D QL   0.01 100 AE Trong : D: đường kính cọc Q: tải trọng tác dụng lên cọc A: diện tích tiết diện ngang cọc L: chiều dài cọc E: modun đàn hồi vật liệu 93 n Hình 6.10: Phản lực đầu cọc móng M1 Pmax = 701.005 KN < Qtk = 973 KN Pmin = 681.199 KN > →Cọc khơng bị nhổ 6.4.6Tính tốn thép cho đài cọc:  Chọn a0 = 150mm ( cọc đóng ép, ngàm vào đài) → h0 = 2000-150 = 1850mm  As  M 0.9  Rs  h0 94 n Hình 6.11: Momen đài móng M1 theo phương X Hình 6.12: Momen đài móng M1 theo phương Y 95 n Bảng 6.13: kết tính thép đài móng M1 M (kNm) Phương X Phương Y Bề rộng strip As Khoảng cách (m) (cm ) (mm) Lớp -61.5921 1.2 0.845 ∅12a200 Lớp 1614.275 1.2 22.13 ∅20a150 Lớp Lớp ∅12a200 1.65 649.961 1.65 6.48 ∅16a200 6.5THIẾT KẾ MÓNG M2: 6.5.1Phản lực chân cột C10 Bảng 6.14: Phản lực chân cột C10 móng M2 Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ BASE 248 COMB3 -48.69 -33.8 3420.24 52.869 -40.649 0.202 BASE 248 COMB3 -48.69 -33.8 3420.24 52.869 -40.649 0.202 BASE 248 COMB4 2.14 -3.17 2395.24 1.136 40.984 -0.577 6.5.2Xác định số lượng cọc bố trí:  Sơ xác định số cọc sau:  n coc  k N tt  1.4  3420.24  5.91  chọn cọc Qtk 973  Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: 96 n Hình 6.15 Mặt móng M2  Kích thước đài: Bđ × Lđ × Hđ = 2.4 m x 2.4 m x m  Trọng lượng đài : W = Bđ × Lđ × Hđ × γđ = 2.4 x 2.4 x x 25 = 288 KN  Tải đứng tác dụng đáy đài N = Fz + W (kN)  Tính giá trị pmax(j), pmin(j): N Mx  ymax My  x max Pmax,min    n coc  yi  xi Ta có Σxi2 = 4.86 m2,Σyi2 = 4.86 m2, xmax = 0.9 m, ymax = 0.9 m Pmax =429.41 (KN) < 973  thỏa Pmin = 365.76 (KN) >  cọc không bị nhổ  Xét ảnh hưởng của nhóm cọc: Tương tự móng M1, ta tính   0.683 Qa(nhom)  nQa   0,683  973  5981(kN)   Ntt  3420.24(kN)  Điều kiện sức chịu tải nhóm cọc thỏa 97 n 6.5.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng :  Xác định khối móng quy ước : Chiều dài, chiều rộng đáy khối móng quy ước: Lqu  (Ld  d)  2x  (2.4  0.3)  1.98  6.06(m) Bqu  (Bd  d)  2x  (2.4  0,3)   1.98  6.06(m)  Kiểm tra áp lực đáy khối móng quy ước: Tương tự móng M1, ta tính được: tc max   tc  Ntc  Wqu Lm  Bm N tc  Wqu Lm  Bm (1  6ex 6ey  )  468.311 kN/m2 Lm Bm (1  6ex 6e y  )  466.305 kN/m2 Lm Bm  tc tb  ( tc max   tc ) /  467.308 kN/m2  Khả chịu tải mũi cọc R tc  m1  m2 (A  Bqu   'II  B  Zm   'I  D  c) k tc  Rtc = 2456.276 kN/m2 tc max  468.311 kN / m2  1.2R tc  2947.531kN / m2  tc  466.305 kN / m2  Ta có: min  tc tc tb  467.308 kN / m  R  2456.276 kN / m Như đất khối móng quy ước thỏa điểu kiện ổn định  Kiểm tra lún của khối móng quy ước : σibt σigl E kN/m2 kN/m2 kN/m2 279.18 176.227 0.165 0.977 296.78 0.330 0.892 3 0.495 4 σibt/σigl Si 26655 1.584 0.005 172.174 26655 1.724 0.005 314.38 157.194 26655 1.999 0.0047 0.771 349.58 135.871 26655 2.573 0.004 0.660 0.641 402.38 112.961 26655 3.562 0.0034 0.825 0.521 419.98 91.814 26655 4.574 0.0028 0.991 0.424 440.78 74.720 26655 5.899 0.0022 Vị trí Z (m) Z/B K0 0 1 Bảng 6.16 Kết tính lún móng M2 98 n Tại độ sâu cách móng 6m σnbt > 5σngl Ta tính S = 2.7 cm S = 2.7cm < [Sgh] = cm  Thỏa điều kiện cho phép 6.5.4Kiểm tra xuyên thủng: Tương tự đài móng M1, đài móng M2 thỏa điều kiện đài tuyệt đối cứng Vậy, thỏa điều kiện xuyên thủng 6.5.5Kiểm tra phản lực đầu cọc:  Độ cứng cọc xác định sau: N tt 3420.24 Kc    38002.67 kN/m nc  0.01  0.01 Hình 6.17 Phản lực đầu cọc móng M2 Pmax = 323.255 KN < Qtk = 973 KN Pmin = 305.042KN > → thỏa cọc không bị nhổ 99 n 6.5.6Tính tốn đài cọc: Hình 6.18 Momen đài móng M2 theo phương X Hình 6.19 Momen móng M2 theo phương Y 100 n Bảng 6.20 Kết tính thép đài móng M2 Bề rộng strip Khoảng cách M (kNm) As (m) (mm) Phương X Phương Y Lớp -5.2937 1.2 0.073 ∅12a200 Lớp 372.2661 1.2 5.105 ∅12a200 Lớp -5.064 1.2 0.071 ∅12a200 Lớp 364.0076 1.2 4.935 ∅12a200 6.6THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG MÁY: 6.6.1 Phản lực chân vách: Story Pier Bảng 6.21 Phản lực chân vách lõi thang máy Load Loc P V2 V3 M2 STORY1 P15 COMB9 Bottom -15340.6 -21.56 STORY1 P15 COMB4 Bottom -12038.2 -1270.91 STORY1 P15 COMB5 Bottom -13047 STORY1 P15 COMB2 Top -17.93 -11860.9 1239.64 -936.08 -59 -1013.59 -73.85 -0.786 M3 -7058.39 -604.326 40.082 4.464 -7846.94 713.044 -998.638 6.6.2Xác định số lượng cọc bố trí:  Tổng lực đứng tác dụng lên móng lõi thang: Ntt = 15340.6 kN  Sơ xác định số cọc sau: n coc  k N tt 15340.6  (1  1.4)   (15.76  22.07)  chọn 24 cọc Qtk 973  Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: 101 n Hình 6.22: Mặt móng lõi thang máy  Kích thước đài: Bđ × Lđ × Hđ = 3.3 m × 5.1 m × m 6.6.3Kiểm tra ổn định đất độ lún móng : Xác định khối móng quy ước: Bqu  (Bd  d)  2x  (4.2  0.3)  1.98  7.86(m) Lqu  (Ld  d)  2x  (8.7  0.3)  1.98  12.36(m)  Kiểm tra áp lực đáy khối móng quy ước:  Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước:  tc max  N tc  Wqu Lqu  Bqu  tc  tc M tc x M y    1061.203 kN/m2 Wx Wy N tc  Wqu Lqu  Bqu  tc M tc x M y   240.821 kN/m2 Wx Wy tc tb  (tcmax  tcmin ) /  651.012 kN/m2  Khả chịu tải mũi cọc: m  m2 R tc  (A  Bm   'II  B  Zm   'I  D  c) k tc 102 n  Rtc = 2475.081 kN/m2 tc max  1061.203 kN / m  1.2R tc  2970.097 kN / m  tc Ta có: min  240.821 kN / m   tc tc  tb  651.012 kN / m  R  2475.081 kN / m Như đất khối móng quy ước thỏa điểu kiện ổn định  Kiểm tra lún của khối móng quy ước : Bảng 6.23 Kết tính lún móngM3 σibt σigl E Vị trí Z (m) Z/B K0 kN/m2 kN/m2 kN/m2 ibt/σigl Si 0 371.832 279.18 26655 1.332 0.008 1 0.127 0.983 389.432 274.434 26655 1.419 0.008 2 0.254 0.942 407.032 262.987 26655 1.548 0.007 3 0.382 0.867 424.632 242.049 26655 1.754 0.007 4 0.509 0.772 442.232 215.527 26655 2.052 0.006 5 0.636 0.674 459.832 188.167 26655 2.443 0.005 6 0.763 0.582 480.632 162.483 26655 2.958 0.005 7 0.891 0.502 501.432 140.148 26655 3.578 0.004 8 1.018 0.430 521.632 120.047 26655 4.345 0.003 9 1.145 0.374 541.832 104.413 26655 5.189 0.003 Tại độ sâu cách đáy móng m σnbt > 5σngl Ta tính S = 5.6 cm < [Sgh] = cm  Thỏa điều kiện cho phép 6.6.4Kiểm tra phản lực đầu cọc: Độ cứng cọc xác định sau: Kc  P tt 15340.6   63919.2 kN/m nc  S 24  0.01 103 n Hình 6.24 Phản lực đầu cọc móng M3 Pmax = 664.954 Kn < Qtk = 973 kN  Pmin = 651.908 > → Cọc không bị nhổ 104 n 6.6.5Tính tốn đài cọc: Hình 6.25 Momen theo phương X đài móng M3 Hình 6.26 Momen theo phương Y đài móng M3 105 n Hình 6.27 Kết tính thép đài móng M3 Bề rộng strip M (kNm) As (m) Phương X Phương Y Khoảng cách (mm) Lớp -167.13 1.65 1.667 ∅12a200 Lớp 487.58 1.65 4.862 ∅12a200 Lớp -81.5 2.55 0.53 ∅12a200 Lớp 746.57 2.55 4.818 ∅12a200 106 n S n K L 0