(Đồ án hcmute) thiết kế tính toán chung cư thiên an

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 CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING GVHD: TS NGUYỄN MINH ĐỨC SVTH: BÙI TRẦN KHÔI S K L0 Tp Hồ Chí Minh, 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO -  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING GVHD: TS NGUYỄN MINH ĐỨC NGÀNH: CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG SVTH: BÙI TRẦN KHƠI MSSV: 18149108 KHĨA: 2018-2023 CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 02 năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Bùi Trần Khôi MSSV: 18149108 Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Cơng trình xây dựng Lớp: 18149CL4A Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Minh Đức ĐT: 0589200350 Ngày nhận đề tài: 09/2022 Ngày nộp đề tài: 02/2023 Tên đề tài: THIẾT KẾ TÍNH TỐN CHUNG CƯ THIÊN AN Các số liệu, tài liệu ban đầu: Sinh viên thay đổi số liệu đề theo hướng dẫn giảng viên hướng dẫn Nội dung thực đề tài: - Tính tốn thiết kế dầm sàn tầng Tính tốn thiết kế cầu thang tầng lên tầng Tính tốn thiết kế khung trục D Tính tốn thiết kế móng khung trục D ( lõi thang ) Sản phẩm: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS LÊ TRUNG KIÊN TS NGUYỄN MINH ĐỨC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: BÙI TRẦN KHÔI MSSV: 18149108 Ngành: Tên đề tài: THIẾT KẾ TÍNH TỐN CHUNG CƯ THIÊN AN Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH ĐỨC 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 13 tháng 02 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: BÙI TRẦN KHÔI MSSV: 18149108 Ngành: Tên đề tài: THIẾT KẾ TÍNH TỐN CHUNG CƯ THIÊN AN Họ tên Giáo viên phản biện: TS NGUYỄN THANH HƯNG 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 13 tháng 02 năm 2023 Giáo viên phản biện LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy Nguyễn Minh Đức Cảm ơn thầy giúp đỡ em tận tình đồ án tốt nghiệp môn học học thầy Nhờ thầy mà em nắm rõ kiến thức mở rộng hiểu biết nhiều mảng thiết thực sống Cảm ơn gia đình bạn bè tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận Cuối cùng, em xin cảm ơn đến tất thầy, cô khoa Xây dựng – trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, người dạy em suốt thời gian năm học qua Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 02 năm 2023 Sinh viên thực ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I .11 KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 12 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 12 Mục đích xây dựng cơng trình 12 Vị trí đặc điểm cơng trình 13 Quy mơ cơng trình 15 Vị trí giới hạn cơng trình 20 Cơng cơng trình .20 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CƠNG TRÌNH 20 Giải pháp mặt 20 Giải pháp mặt cắt cấu tạo 21 Giải pháp mặt đứng & hình khối 22 Giải pháp giao thông cơng trình .23 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 23 PHẦN II 24 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 25 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 25 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân .25 Giải pháp kết cấu móng .28 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 28 Các yêu cầu vật liệu: 28 Lớp bê tông bảo vệ: 30 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC .30 GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu .30 Lựa chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện 31 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG .38 CƠ SỞ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 38 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG .38 Tĩnh tải .38 Hoạt tải .45 TẢI TRỌNG NGANG (TẢI TRỌNG GIÓ) 46 Ngun tắc tính tốn thành phần tải trọng gió (theo mục TCVN 2737:2020) 46 Thành phần tĩnh gió 46 Thành phần động gió 51 Tổ hợp tải trọng gió 63 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT .65 Tổng quan động đất .65 Cơ sở lý thuyết tính tốn 66 Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương .68 Áp dụng tính tốn xác định tải trọng động theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 70 Phổ thiết kế theo phương đứng 73 Tổ hợp hệ thành phần động đất 73 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ CẤU TRÚC TỔ HỢP 74 Các trường hợp tổ hợp tải trọng .74 Các trường hợp tổ hợp tải trọng trung gian 75 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 76 kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 78 GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Kiểm tra chuyển vị đỉnh 78 Kiểm tra chuyển vị tương đối gió 78 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối tầng nhà động đất .80 Kiểm tra gia tốc đỉnh 86 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 88 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 88 Kích thước sơ 88 Vật liệu .89 Tải trọng 90 TÍNH TỐN BẢN THANG 93 Sơ đồ tính tốn: 93 Kết nội lực 94 Tính cốt thép .94 Kiểm tra khả chịu cắt .95 KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 96 Kiểm tra thang theo hình thành vết nứt theo TCVN 5574:2018 96 Kiểm tra độ võng theo TCVN 5574:2018 99 TÍNH TỐN DẦM CHIẾU TỚI VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ 100 Tải trọng 100 Nội lực tính tốn .100 Tính toán cốt thép dọc 101 Tính cốt thép đai .101 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 103 TÍNH DUNG TÍCH BỂ NƯỚC MÁI 103 THÔNG SỐ THIẾT KẾ .103 GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING - ktc :Hệ số độ tin cậy, ktc = 1.1 đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê57 - m1 = 1.2 : Hệ số điều kiện làm việc đất nền58 (đặt móng lớp đất số 4)- sét cứng có độ sệt B=0< 0.5 nên ta lấy m1 = 1.2 - m2 = 1.0 : Hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước cơng trình L/B59 = 45/45 = < 1.5, - b : Bề rộng đáy móng, tính mét (m) - h : Chiều sâu đặt móng so với cốt qui định bị bạt đắp thêm, tính mét (m) - Chiều sâu đáy móng -28.400 m ứng với lớp đất thứ có   29.560 , B =0.04 - CII = 12 kN/m2 : Lực dính lớp đất đáy móng - A, B, D: hệ số phụ thuộc vào góc ma sát lấy theo bảng 14 TCVN 9362-2012, [8] A = 1.11 ; B = 5.44; D = 7.83 II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống,  II  11(kN / m3 ) II’: Dung trọng lớp đất từ độ sâu đặt móng trở lên  'II  1.34  9.2  2.110.9  20.06  11) / 23.5  10.88(kN / m2 ) R II tc = 1.2 1  1.1116.49 11+ 5.44 10.88  23.5 + 7.83 12   2023.44(kN / m2 ) Trọng lượng khối móng quy ước Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên: G1  Ad h d  bt  (Aqu  Ad )h tb  11.5 11.5 1.5  25  (271.92  11.5 11.5) 1.5 11.41  7350(kN) Trọng lượng cọc khối móng quy ước: G  n c W  64  72.24  4623.36 kN Tra theo Điều 4.6.11, [8] Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10, [8] 59 Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10, [8] 57 58 GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 290 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Trọng lượng đất khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy khối móng quy ước: G   A qu  nA c    i h i  (271.92  64  0.196)  238.7  61913.05 kN Trọng lượng khối móng quy ước: G  G1  G  G  7350  4623.36  61913.05  73886.41 kN Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước Tải trọng quy đáy khối móng quy ước Kiểm tra với giá trị tải tiêu chuẩn, ứng với tổ hợp Nmax, Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư Lực dọc tiêu chuẩn tác dụng đáy khối móng quy ước: N qutc  49722.1  73886.41  123608.51 kN Moment tiêu chuẩn tâm đáy khối móng quy ước: M M tc x  M oxtc  h d Qoytc  85514.19  1.5  3349.32  80490.21 (kNm) tc y  M oytc  h d Qoxtc  98497.88  1.5  233.39  98147.79 (kNm) Độ lệch tâm: M tcx 80490.21 e  tc   0.651 m N 123608.51 tc x M tcy e  tc y N tc  98147.79  0.794(m) 123608.51 Ứng suất đáy khối móng quy ước: p tctb  p tc max N A qu tc  123608.51  454.57 kN / m 271.92 tc  6e tcx 6e y  p 1    Bqu L qu  tc tb      0.651  0.794  tc p max  454.57 1     693.57(kN / m ) 16.49 16.49   p tc tc  6e tcx 6e y  p 1    B L qu qu  tc tb    GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 291 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING   0.651  0.794  tc p  454.57 1     215.57(kN / m ) 16.49 16.49    Ptbtc  454.57 kN / m  R tc  2023.44kN / m  tc tc Điều kiện để ổn định: Pmax  693.57 kN / m  1.2R  2428.13kN / m tc  Pmin  215.57 kN / m   Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định KIỂM TRA LÚN MÓNG CỌC Ứng suất thân khối móng quy ước:  btz0    i h i  btz 0  2.9  19  0.3  10  2.5  9.2  2.1  10.9  20.06  11  324.65(kN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối quy ước: tc gl z 0  p tb   bt  454.57  324.65  129.92 kN / m Độ lún phân tố tổng độ lún theo công thức sau: n S    l pi  h i Ei Trong đó: S – Độ lún cuối móng; n – Số lớp chia theo độ sâu tầng chịu nén nền; h i – Chiều dày lớp đất thứ i; E i – Mô đun biến dạng lớp đất thứ i, lấy 11590 (kN/m2); p i – Áp lực them trung bình lớp đất thứ i;  – Hệ số không thứ nguyên loại đất, lấy 0.8; glz – Ứng suất gây lún lớp đất thứ i đáy khối móng quy ước; Chia đất đáy khối móng quy ước thành lớp đất đồng với chiều dày z Bqu 16.49 = =4.12(m) 4  Chọn z=1.5(m) GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 292 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Điều kiện ngừng tính lún: Tại lớp đất có E ≤ 5000kN/m2 : σ bt ≥ 10σgl Tại lớp đất có E ≥ 5000kN/m2 : σ bt ≥ 5σgl GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 293 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Bảng 9.10- Bảng tính lún móng lõi thang Lớp đất Lớp phân tố 01 02 03 04 05 11 Độ sâu z (m) 0.0 11 1.4 8.2 8.2 1.00 0.17 0.996 129.460 340.050 2.627 11 1.4 8.2 8.2 1.00 0.17 0.996 129.460 340.050 2.627 11 2.8 8.2 8.2 1.00 0.34 0.974 126.606 370.850 2.929 11 2.8 8.2 8.2 1.00 0.34 0.974 126.606 370.850 2.929 11 4.2 8.2 8.2 1.00 0.51 0.927 120.380 417.050 3.464 11 4.2 8.2 8.2 1.00 0.51 0.927 120.380 417.050 3.464 11 5.6 8.2 8.2 1.00 0.68 0.857 111.342 478.650 4.299 11 5.6 8.2 8.2 1.00 0.68 0.857 111.342 478.650 4.299 11 7.0 8.2 8.2 1.00 0.85 0.776 100.767 555.650 5.514 Điểm γ (kN/m ) Lqu/2 (m) Bqu/2 (m) Lqu/Bqu 2Z/Bqu K0 glzi (kN/m2)  btzi (kN/m2) gl  bt zi /  zi 8.2 8.2 1.00 0.00 1.000 129.920 324.650 2.499 TỔNG GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 294 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI glzi,tb (kN/m2) Si (cm) 129.690 1.25 128.033 1.24 123.493 1.19 115.861 1.12 106.055 1.02 5.83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tại z=7m : ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING ibt 555.65   5.514 > gl z 100.767  Dừng tính lún Tổng độ lún Si=5.83cm  S =10cm  Thỏa điều kiện biến dạng lun KIỂM TRA CHỌC THỦNG CẤU KIỆN60 Hình 9.11 – Tháp xuyên thủng đài móng lõi thang 60 Tra theo Điều 8.1.6.2.1, [8] GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 295 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Tính tốn chọc thủng cho cấu kiện khơng có cốt thép ngang chịu lực tập trung tiến hành theo điều kiện : F  Fb,u Trong : F : lực tập trung; Fb,u : lực tập trung giới hạn mà bê tơng chịu được; Lực giới hạn Fb,u xác định theo công thức : Fb,u =R bt A b A b : diện tích tiết diện ngang tính tốn nằm khoảng cách 0.5h tính từ biên diện tích truyền lực tập trung F, với chiều cao làm việc tiết diện h Diện tích A b xác định theo cơng thức : A b  uh Trong : u : chu vi đường bao tiết diện ngang tính tốn; h : chiều cao làm việc Do móng lõi thang tính tốn có đối xứng nên phương cần tính bề mặt GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 296 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Hình 9.12 – Phản lực đầu cọc móng lõi thang  Kiểm tra chọc thủng đài theo phương x  Fx=7917.174kN  Fb,u =10000×1350×1.3×10-3 =17550kN  Kiểm tra chọc thủng đài theo phương y  Fy=8602.5kN  Fb,u =10000×1350×1.3×10-3 =17550kN KIỂM TRA CẮT CHO ĐÀI MÓNG LÕI THANG Tham khảo tài liệu “ TÍNH TỐN ĐỘ BỀN ĐÀI CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI ” TS LÊ MINH LONG, KS NGUYỄN TRUNG KIÊN, KS GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 297 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING NGUYỄN HẢI DIỆN việc tính tốn độ bền tiết diện nghiêng đài cọc chịu tác dụng lực cắt tiến hành theo biểu thức: Q  1,5bh 0R bt h0 c Trong : Q=  Fi : tổng phản lực cọc nằm phạm vi phần đài cọc chịu lực lớn có kể đến giá trị momen uốn lớn hơn; b : chiều rộng đáy đài cọc; h : chiều cao làm việc tiết diện xét đài cọc; с chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lấy khoảng cách từ mặt phẳng cạnh cọc đến mép gần cột; Giá trị h0 lấy không nhỏ 0,4 tương ứng với Qmin  0.6bh R bt c  Lực cắt đài móng cho lõi thang theo phương x y : Qx =7919.17kN  Qmin =0.6 10000 1350 1.3 103  10530kN Q y =8652.50kN  Qmin =0.6 10000 1350 1.3 103  10530kN  Móng thỏa điều kiện độ bền TÍNH TỐN CỐT THÉP ĐÀI CỌC Chia dãy strip Dùng phần mềm Safe 20 để mô hình chia dãy sau: GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 298 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Hình 9.13 – Chia dãi theo phương X GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 299 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Hình 9.14 – Chia dãi theo phương Y GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 300 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Hình 9.15 – Moment theo phương X GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 301 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING Hình 9.16 – Moment theo phương Y Xác định nội lực tính tốn thép đài Lấy moment lớn để tính tốn cốt thép cho đài móng Nội lực tính tốn theo các phương Theo phương X (I-I) kNm Theo phương Y (II-II) kNm 939.13 -91.32 637.35 -1620.17 Moment dương lớn Moment âm lớn Diện tích cốt thép tính theo cơng thức : Giả thiết a = 200 mm  h o  h  a  1500  200  1300 mm GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC Trang 302 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP m  ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING . R b.h o M ;     2. ; As  b b  b R b b.h o Rs Bảng 9.4 – Tính toán thép đài móng Phương I-I (max) I-I (min) II-II (max) II-II (min) M (kNm) 939.13 -91.32 637.25 -1620.17 m  0.032 0.003 0.021 0.055 0.032 0.003 0.022 0.056 GVHD: TS.NGUYỄN MINH ĐỨC As (cm2) 20.98 2.01 14.16 36.64 Trang 303 Chọn thép Ø22a180 Ø18a150 Ø18a150 Ø30a180 As chọn (cm2) 21.12 16.96 16.96 39.27  chon % 0.16 0.13 0.16 0.3 SVTH: BÙI TRẦN KHÔI