(Luận văn) thiết kế tòa nhà hòa bình tower

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ TỊA NHÀ HỊA BÌNH TOWER GVHD: TS NGUYỄN THẾ ANH SVTH: HUỲNH MINH TÂM S K L010481 Tp Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TÒA NHÀ HỊA BÌNH TOWER SVTH MSSV LỚP KHĨA NGÀNH GVHD : HUỲNH MINH TÂM : 17149141 : 17149CL2A : K17 : CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG : T.S NGUYỄN THẾ ANH Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí xây dựng cơng trình 1.1.2 Quy mơ cơng trình 1.1.3 Điểu kiện tự nhiên 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt 1.2.2 Giải pháp mặt đứng 1.2.3 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU .7 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4.1 Hệ thống điện 1.4.2 Hệ thống nước 1.4.3 Hệ thống thoát nước 1.4.4 Hệ thống thơng gió chiếu sáng 1.4.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy .9 1.4.6 Hệ thống chống sét .9 1.4.7 Hệ thống thoát rác 1.5 GIẢI PHÁP XANH .9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH .10 2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 10 2.1.1 Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng 10 2.1.2 Phần mềm sử dụng 10 2.1.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 10 2.1.4 Vật liệu sử dụng 11 2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 12 2.2.1 Hệ kết cấu sàn 13 2.2.2 Hệ kết cấu móng 14 2.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU 15 2.3.1 Sơ kích thước tiết diện sàn 15 2.3.2 Sơ kích thước dầm 16 2.3.3 Sơ tiết diện cột 16 2.3.4 Sơ tiết diện vách 20 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH 2.3.5 Sơ tải trọng 21 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 26 3.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG .26 3.2 THIẾT KẾ CẦU THANG .27 3.2.1 Tải trọng 27 3.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 29 3.2.3 Sơ đồ tính tốn .29 3.2.4 Kiểm tra độ võng SAP2000 (Bảng M4 –TCVN 5574:2018) .31 3.2.5 Tính tốn cốt thép .32 3.2.6 Tính toán dầm chiếu tới 33 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .36 4.1 VẬT LIỆU 36 4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 36 4.2.1 Sơ tiết diện .36 4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .36 4.4 XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ TÍNH TỐN .36 4.4.1 Mơ hình phần mềm SAFE 2016 36 4.4.2 Kiểm tra độ võng 38 4.4.3 Tính tốn cốt thép sàn .43 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 54 5.1 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG .54 5.1.1 Tĩnh tải 54 5.1.2 Hoạt tải 54 5.2 TẢI TRỌNG GIÓ .55 5.2.1 Tính tốn thành phần tĩnh 55 5.2.2 Thành phần động tải trọng gió .58 5.3 TẢI ĐỘNG ĐẤT 64 5.3.1 Cơ sở lý thuyết 64 5.3.2 Tính tốn tải động đất tác dụng lên cơng trình .65 5.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 68 5.4.1 Các loại tải trọng 68 5.4.2 Tổ hợp tải trọng 68 5.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CƠNG TRÌNH 70 5.5.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 70 5.5.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 71 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH 5.5.3 Kiểm tra độ lệch tầng 71 5.5.4 Kiểm tra điều kiện P-Delta (phân tích hiệu ứng bậc 2) 73 5.6 TÍNH TỐN THÉP DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 4) .75 5.6.1 Tính tốn cốt thép dọc .75 5.6.2 Tính tốn thép đai 76 5.7 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC VÀ TRỤC F 78 5.7.1 Tính tốn thép dọc 78 5.7.2 Tính tốn thép cột .82 5.7.3 Tính tốn cốt đai 84 5.8 TÍNH TỐN VÁCH 87 5.8.1 Lý thuyết tính tốn .87 5.8.2 Phương pháp vùng biên chịu moment 87 5.8.3 Áp dụng tính tốn vách lõi thang 90 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TÍNH MĨNG CHO CƠNG TRÌNH 94 6.1 KHÁI NIỆM 94 6.2 HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 95 6.2.1 Địa tầng 95 6.2.2 Đánh giá tính chất đất .96 6.2.3 Lựa chọn giải pháp cơng trình 96 6.2.4 khái quát chung móng cọc khoan nhồi 96 6.3 LỰA CHỌN CỌC .97 6.4 LỰA CHỌN CỘT ĐỂ TÍNH MĨNG .98 6.5 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TỐN 98 6.6 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 99 6.6.1 Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu 99 6.6.2 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 100 6.6.3 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 103 6.6.4 Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT .108 6.6.5 Xác định sức chịu tải thiết kế .110 6.6.6 Xác định độ lún cọc 111 6.7 THIẾT KẾ MÓNG M18 113 6.7.1 Xác định số lượng bố trí cọc 113 6.7.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 114 6.7.3 Kiểm tra tính tốn SAFE 12 116 6.7.4 Tính tốn cọc theo trạng thái giới hạn .117 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH 6.7.5 Trạng thái giới hạn II .117 6.7.6 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc 125 6.7.7 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc cơng thức tính tay 127 6.8 THIẾT KẾ MÓNG M3 129 6.8.1 Xác định số lượng bố trí cọc 129 6.8.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 130 6.8.3 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc 137 6.9 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG (MTM) 140 6.9.1 Xác định số lượng bố trí cọc 142 6.9.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 142 6.9.3 Tính cọc theo trạng thái giới hạn .144 6.9.4 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc 155 PHỤ LỤC 159 MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1: Cao độ tầng Bảng 2.1: Lớp bêtông bảo vệ .12 Bảng 2.2: Đánh giá mức độ phù hợp phương án kết cấu cơng trình 13 Bảng 2.3: Đánh giá mức độ phù hợp phương án sàn cơng trình 14 Bảng 2.4: Đánh giá mức độ phù hợp phương án móng cọc 15 Bảng 2.5: Bảng sơ tiết diện cột C3 (k=1.2) 18 Bảng 2.6: Bảng sơ tiết diện cột biên C2 (k=1.3) 19 Bảng 2.7: Bảng sơ tiết diện cột góc C1 (k=1.5) .20 Bảng 2.8: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm 22 Bảng 2.9: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình 22 Bảng 2.10: Tĩnh tải tác dụng lên sàn Logia, hành lang 22 Bảng 2.11: Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh .23 Bảng 2.12: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng thượng 23 Bảng 2.13: Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 25 Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên nghiêng 28 Bảng 3.2: Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ .29 Bảng 3.3: Nội lực tính toán cầu thang 31 Bảng 3.4: Kết tính toán thép cầu thang .33 Bảng 3.5: Thép dầm chiếu tới 35 Bảng 4.1: Bảng tính tốn thép sàn theo phương X 46 Bảng 4.2: Bảng tính tốn thép sàn theo phương Y 50 Bảng 5.1: Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh tính tốn phương X, Y gán vào tâm hình học sàn 57 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH Bảng 5.2: Phần trăm khối lượng tham gia dao động .60 Bảng 5.3: Khối lượng tầng 61 Bảng 5.4: Hệ số động lực .61 Bảng 5.5: Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương X (Mode 1) 62 Bảng 5.6: Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương Y (Mode 3) 63 Bảng 5.7: Giá trị tinh toán động đất .66 Bảng 5.8: Các loại tải sử dụng 68 Bảng 5.9: Các trường hợp tải trọng tính tốn – TTGH I 68 Bảng 5.10: Chuyển vị giới hạn theo phương ngang fu theo yêu cầu cấu tạo 70 Bảng 5.11: Chuyển vị đỉnh cơng trình 70 Bảng 5.12: Độ lệch tầng cơng trình 72 Bảng 5.13: Kiểm tra điều kiện P-∆ 74 Bảng 5.14: Bảng thép dầm tầng điển hình 77 Bảng 5.15: Xác định mơ hình tính tốn theo phương Cx Cy 80 Bảng 5.16: Nội lực tính tốn cột .82 Bảng 5.17: Kiểm tra khả chịu cắt cốt đai cột 84 Bảng 5.18: Bảng thép cột khung trục C trục .86 Bảng 5.19: Nội lực vách P6 91 Bảng 5.20: Nội lực vách P6 92 Bảng 5.21: Bảng thép vách 93 Bảng 6.1: Các lớp địa chất 95 Bảng 6.2: Bảng thống kê địa chất cơng trình 95 Bảng 6.3: Sức chịu tải cực hạn cọc ma sát bên (Móng thường) 102 Bảng 6.4: Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ i .105 Bảng 6.5: Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ i .107 Bảng 6.6: Cường độ sức kháng thân cọc (móng thường) 110 Bảng 6.7: Cường độ sức kháng thân cọc (móng thang máy) 110 Bảng 6.8: Nội lực móng M18 113 Bảng 6.9: Phản lực đầu cọc 115 Bảng 6.10: Kết tính tay phần mềm 116 Bảng 6.11: Tính lún móng M18 .123 Bảng 6.12: So sánh hai phương pháp tính 129 Bảng 6.13: Nội lực móng M3 129 Bảng 6.14: Nội lực tiêu chuẩn móng M3 134 Bảng 6.15: Tính lún móng M3 136 Bảng 6.16: Nội lực tính tốn lõi thang máy 140 Bảng 6.17: Nội lực tính tốn chân cột C6 140 Bảng 6.18: Nội lực tính tốn chân cột C7 140 Bảng 6.19: Nội lực tính tốn chân cột C10 .140 Bảng 6.20: Nội lực tính tốn chân cột C11 .141 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH Bảng 6.21: Nội lực tính tốn vách chữ T 141 Bảng 6.22: Nội lực tính tốn lõi thang 141 Bảng 6.23: Nội lực tính tốn lõi thang 141 Bảng 6.24: Nội lực tiêu chuẩn móng MTM .147 Bảng 6.25: Tính lún móng MTM 150 Bảng 6.26: Tính tốn Ix, Iy cho cạnh theo phương X 155 Bảng 6.27: Tính tốn Ix, Iy cho cạnh theo phương Y 155 Bảng PL.0.1: Bảng thép dầm tầng điển hình 159 Bảng PL.0.2: Bảng thép cột .170 Bảng PL.0.3: Bảng thép vách 177 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Vị trí cơng trình chụp từ Google Maps Hình 1.2: Phối cảnh tổng Hình 1.3: Mặt tầng điển hình .4 Hình 1.4: Mặt đứng trục 1-5 Hình 2.1: Sơ đồ truyền tải lên cột 17 Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn 22 Hình 3.1: Mặt cầu thang 26 Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo nghiêng 27 Hình 3.3: Chi tiết cấu tạo chiếu nghỉ 29 Hình 3.4: Sơ đồ tính cầu thang 30 Hình 3.5: Biểu đồ moment cầu thang (kNm) .30 Hình 3.6: Biểu đồ lực cắt cầu thang 31 Hình 3.7: Chuyển vị cầu thang 32 Hình 3.8: Phản lực gối tựa cầu thang .33 Hình 3.9: Sơ đồ tính dầm chiếu tới 34 Hình 3.10: Biểu đồ Moment dầm chiếu tới 34 Hình 3.11: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu tới .34 Hình 4.1: Phân chia thứ tự sàn 36 Hình 4.2: Mơ hình tĩnh tải tác dụng lên sàn 37 Hình 4.3: Mơ hình hoạt tải tác dụng lên sàn 37 Hình 4.4: Mơ hình tải tường tác dụng lên sàn .38 Hình 4.5: Độ võng sàn tầng điển hình 38 Hình 4.6: Độ võng lực tác dụng ngắn hạn f1 40 Hình 4.7: Kiểm tra vết nứt ngắn hạn .41 Hình 4.8: Kiểm tra vết nứt dài hạn 42 Hình 4.9: Dãy Strip theo phương X 43 Hình 4.10: Dãy Strip theo phương Y 44 Hình 5.1: Mơ hình khung không gian .54 Hình 5.2: Khai báo phổ ngang Etabs 67 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH Hình 5.3: Mặt dầm tầng điển hình 75 Hình 5.4: Mặt cột 78 Hình 5.5: Mặt cắt mặt đứng vách 88 Hình 5.6: Lõi thang máy .90 Hình 6.1: Địa tầng cao độ đặt cọc .98 Hình 6.2: Mặt sơ bố trí móng 113 Hình 6.3: Mặt bố trí cọc móng M18 114 Hình 6.4: Phản lực đầu cọc móng M18 SAFE V12 116 Hình 6.5: Khối móng qui ước 118 Hình 6.6: Biểu đồ ứng suất gây lún thân móng 124 Hình 6.7: Diện tích xun thủng đài móng 124 Hình 6.8: Moment lớp phương X móng M18 125 Hình 6.9: Moment lớp phương Y móng M18 126 Hình 6.10: Sơ đồ tính móng M18 128 Hình 6.11: Mặt bố trí cọc móng M3 130 Hình 6.12: Mặt bố trí cọc móng M3 130 Hình 6.13: Khối móng qui ước 131 Hình 6.14: Diện tích xun thủng đài móng .137 Hình 6.15: Moment lớp phương X móng M3 138 Hình 6.16: Moment lớp phương Y móng M3 139 Hình 6.17: Phản lực đầu cọc móng MTM 142 Hình 6.18: Mặt bố trí cọc lõi thang .144 Hình 6.19: Khối móng qui ước 145 Hình 6.20: Biểu đồ ứng suất gây lún thân móng .152 Hình 6.21: Diện tích xuyên thủng đài móng .154 Hình 6.22: Moment lớp phương X móng MTM 156 Hình 6.23: Moment lớp phương Y móng MTM 157 HUỲNH MINH TÂM – 17149141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ ANH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: Chung cư Hịa Bình Tower Địa chỉ: 38 Nguyễn Chí Thanh, Phường Thạch Thang, Quận Hải Châu, Thành phố Đà Nẵng Chủ đầu tư: Công ty CP Đầu tư Phát triển Nhà Đà Nẵng Toạ lạc số 38 Nguyễn Chí Thanh, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng, Hòa Bình Tower có hướng nhìn sơng Hàn, nằm gần khu vực trung tâm hành chánh thành phố Đà Nẵng Hịa Bình Tower thuộc loại hình chung cư cho người có thu nhập trung bình, xuất lần thành phố Đà nẵng, nơi lý tưởng để an cư, lạc nghiệp trung tâm thành phố thuận tiện cho sinh hoạt công tác đa số cán cơng nhân viên chức Phía Bắc, phía Nam phía Tây tồ nhà giáp khu dân cư, phía Đơng mặt tiền đường Nguyễn Chí Thanh, tuyến đường trung tâm thành phố Sân bay Đà Nẵng cách nhà chưa đầy km, giúp kết nối thuận tiện với miền đất nước giới Chỉ cần 10 phút để bạn di chuyển từ nhà sân bay quốc tế Kết nối thuận tiện với hệ thống nhà ga, sân bay, trường học, bệnh viện, Nhà hát, siêu thị, ngân hàng,… Tồ nhà Hịa Bình cách cầu sơng Hàn, cầu quay Việt Nam khoảng km cách bãi biển Đà Nẵng khoảng km Từ bạn tiếp cận dễ dàng để đắm bãi biển đẹp hành tinh theo bầu chọn tạp chí Forbes Hình 1.1: Vị trí cơng trình chụp từ Google Maps HUỲNH MINH TÂM – 17149141