Đồ án tốt nghiệp xây dựng Thiết kế cao ốc Hòa Bình Tower

LI NịI U t nc ta đang trong thi k công nghip hóa, hin đi hóa nên vic phát trin các c s h tng nh: nhƠ máy, xí nghip, trng hc, đng xá, đin, đngầ lƠ mt phn tt yu nhm mc đích xơy dng đt nc ta ngƠy cƠng phát trin, có c s h tng vng chc, to điu kin cho s phát trin ca đt nc. a đt nc hi nhp vi th gii mt cách nhanh chóng. T lơu ngƠnh xơy dng đƣ góp phn qua trng trong cuc sng ca chúng ta, t vic mang li mái m gia đình cho ngi dơn đn vic xơy dng b mt cho đt nc. NgƠnh xơy dng đƣ chng t đc tm quan trng ca mình. NgƠy nay, cùng vi xu th hi nhp, nn kinh t nc ta ngƠy cƠng phát trin đƣ thu hút đc s đu t ca các công ty nc ngoƠi. Vì vy, vn phòng cho thuê đƣ tr nên khan him, cho nên vic đòi hi các công trình cao c vn phòng, chung c mc lên lƠ mt điu tt yu. ThƠnh ph H Chí Minh lƠ mt trung tơm ln ca nc ta, vi s nng đng ca mình nhiu công trình nhƠ cao tng đc xơy dng vi tc đ rt nhanh, k thut thit k, thi công ngƠy cƠng cao vƠ hoƠn thin. T thc t đó đòi hi chúng ta phi xơy dng nên nhiu công trình không nhng v s lng mƠ còn v cht lng đ to nên c s h tng bn vng vƠ thúc đy các ngƠnh kinh t khác cùng phát trin.  thc hin đc các công tác đó đòi hi mt đi ng cán b k s, công nhơn gii tay ngh, nm bt, qun lý đc các k thut, tin b khoa hc k thut. i vi các sinh viên ngƠnh xơy dng, mt trong nhng k s tng lai thì vic nm vng các kin thc khi còn ngi trên gh nhƠ trng lƠ ht sc cn thit. VƠ vic làm đ án tt nghip có th xem nh mt bƠi kim tra giúp cho các sinh viên tng hp li các kin thc đƣ hc vƠ tp lƠm quen vi vic thit k mt công trình thc t trc khi bc vƠo ngh. LI CM N Trc tiên em xin trơn trng gi đn thy TS. Dng Hng Thm li cm n chơn thƠnh và sơu sc nht, vi tt c nhng gì thy đƣ ch bo, s quan tơm tn tình, đt bit vi tm lòng yêu trò đƣ to đng lc mnh m cho em hoƠn thƠnh đ án nƠy. K đn, em xin trơn trng cm n các quý thy cô trong khoa Xơy Dng vƠ in đƣ truyn cho em nhng kin thc b ích trong sut hn 4 nm ngi gh nhƠ trng, đƣ trang b cho em mt hƠnh trang đy đ vƠ vng chc đ em t tin bc vƠo con đng s nghip tng lai sau nƠy. Em cng xin gi li cm n sơu đn các anh ch, các cô Th th trong Th Vin i hc M đƣ to mi điu kin tt nht cho em trong quá trình hc tp, cng nh trong quá trình lƠm đ án nƠy. Con xin trơn trng gi đn cha, m vƠ anh hai, vi nhng tình cm yêu thng ca mi ngi giƠnh cho con. Nhng li đng viên, dy bo ca cha m con sut đi không quên. Cui cùng, tôi xin cm n các bn bè XD07B1 vƠ các bn trong khoa Xơy dng, nhng ngi bn không th thiu trong sut thi gian ngi trên gh nhƠ trng. Nhng ngi bn đƣ có nhng trao đi, ch bo ht sc chơn thƠnh vƠ thng thng. Dù bn thơn đƣ c gng rt nhiu, nhng do kin thc vƠ kinh nghim còn hn ch, nên đ án nƠy không th tránh khi nhng thiu sót, rt mong nhn đc s ch bo, góp ý ca quý thy cô đ em có thêm nhng kin thc b ích trc khi bc vƠo đi. Trơn trng bit n! Tp. HCM, NgƠy 22 tháng 02 nm 2012 SV thc hin Nguyn Vn Hòa MC LC CHNG 1: KIN TRÚC CỌNG TRỊNH 1 1.1. M đu 1 1.2. a đim xơy dng 2 1.3. c đim khí hu 2 1.4. Gii pháp mt bng vƠ phơn khu chc nng 2 1.5. Gii pháp k thut 3 CHNG 2: XÁC NH S B KệCH THC CU KIN 5 2.1. Vách 5 2.2. SƠn bê tông ng lc trc cng sau 5 2.3. Dm biên 5 2.4. Xác đnh ti trng tác dng lên các tng 6 2.5. Ct 7 CHNG 3: THIT K CU THANG 9 3.1. Cu to cu thang tng đin hình 9 3.2. Xác đnh ti trng tác dng 10 3.2.1. Bn thang nghiêng 10 3.2.2. Bn chiu ngh vƠ bn chiu ti 11 3.3. Tính toán các b phn cu thang 11 3.3.1. Bn thang vƠ bn chiu ngh 11 3.3.2. Bn chiu ti 14 3.3.3. Dm chiu ti 15 CHNG 4: THIT K SÀN BÊ TỌNG NG LC TRC 18 4.1. Xác đnh các thông s chính 18 4.2. Tính toán s b chiu dƠy sƠn 19 4.3. Xác đnh ti trng tác dng lên sƠn: 20 4.4. Xác đnh ti trng cơn bng 21 4.5. Chn qu đo vƠ tung đ cáp ng lc trc theo c hai phng X vƠ Y: 21 4.6. Xác đnh ng lc trc yêu cu P yc tính trên mt mét b rng theo phng Y nh sau: 25 4.7. Tính toán các thƠnh phn tn hao ng sut 25 4.8. Xác đnh ng sut có hiu trong cáp ULT 27 4.9. Xác đnh s lng vƠ phơn b ca cáp : 27 4.10. Xác đnh đc trng khung tng tng 28 4.11. Phơn tích khung tng đng, xác đnh các giá tr mô men, kim tra giá tr ng sut trong giai đon truyn lc vƠ trong giai đon s dng 30 4.12. Kim tra cng đ chu un 33 4.13. Kim tra cng đ chu un ti tit din nguy him nht 34 4.14. Kim tra kh nng chu ct 38 4.15. Tính toán đ võng 40 4.16. Tính toán ct thép gia cng vùng neo cáp 42 CHNG 5: TệNH TOÁN KHUNG KHỌNG GIAN 45 5.1. Phng pháp gii ni lc cho khung không gian 45 5.2. S b chn tit din các cu kin khung 46 5.3. Vt liu s dng 47 5.3.1. Bêtông 47 5.3.2. Ct thép 47 5.4. Xác đnh ti trng tác đng lên công trình 47 5.4.1. Ti trng đng 47 5.4.2. Ti trng ngang – ti trng gió 48 5.5. T hp ni lc 68 5.6. Tính toán ct thép khung trc A 69 5.7. Kim tra chuyn v đnh công trình 89 CHNG 6: TệNH TOÁN VÁCH CNG 91 6.1. Quan nim tính toán 91 6.2. Các gi thit c bn 91 6.3. Các bc tính toán theo phng pháp gi thit vùng biên chu mô men 92 6.4. Tính toán ct thép vách 94 CHNG 7: A CHT CỌNG TRỊNH 101 7.1. Phng pháp thc hin 101 7.2. Phng pháp thí nghim 101 7.3. c tính thy vn 101 7.4. Kt qu kho sát đa k thut 101 CHNG 8: THIT K CC KHOAN NHI 105 8.1. Gii thiu v cc khoan nhi 105 8.2. Các loi ti trng dùng đ tính toán 105 8.3. Mt bng phơn loi móng 106 8.4. Vt liu 106 8.5. Cu to cc 107 8.6. Cu to đƠi cc 107 8.7. Tính toán sc chu ti ca cc 109 8.7.1. i vi cc 1000 (Móng M1 & M2) 109 8.7.2. i vi cc  1600 (Móng M3) 113 8.8. Thit k cho các móng 117 8.8.1. Móng M1 117 8.8.2. Móng M2 126 8.8.3. Móng M3 134 CHNG 9: THIT K CC BARRET 149 9.1. Các gi thit tính toán 149 9.2. Các loi ti trng dùng đ tính toán 149 9.3. Mt bng phơn loi móng 149 9.4. Vt liu 150 9.5. Cu to cc 150 9.6. Kích thc đƠi cc 151 9.7. Tính toán sc chu ti ca cc 152 9.7.1. i vi cc 800x2800 (Móng M1 vƠ M2) 152 9.7.2. i vi cc 1200x3600 (Móng M3) 156 9.8. Thit k cho các móng 161 9.8.1. Móng M1 161 9.8.2. Móng M2 169 9.8.3. Móng M3 177 CHNG 10: SO SÁNH VÀ LA CHN HAI PHNG ÁN MịNG 188 10.1. Phng án móng cc nhoan nhi 188 10.1.1. Khi lng đt đƠo 188 10.1.2. Khi lng bê tông 189 10.1.3. Khi lng ct thép 189 10.2. Phng án móng cc Barrete 190 10.2.1. Khi lng đt đƠo 190 10.2.2. Khi lng bê tông 191 10.2.3. Khi lng ct thép 192 10.3. So sánh va lc chn phng án móng 193 PH LC 194 1. NI LC TệNH TOÁN CT C5, C6, C10, C11 194 2. NI LC TệNH TOÁN DM 228 3. NI LC TệNH TOÁN VÁCH P1 234 4. NI LC TệNH TOÁN MịNG 242 4.1. Móng M1, M2 242 4.2. Móng lõi 244  án tt nghip k s xơy dng GVHD : TS. Dng Hng Thm SVTH : Nguyn Vn Hòa MSSV : 20761133 Trang 1 CHNG 1: KIN TRÚC CÔNG TRÌNH Cáo c Hòa Bình Tower 1.1. M đu ThƠnh ph H Chí Minh, vi vai trò lƠ trung tơm kinh t, khoa hc, k thut ln nht nc vi nhiu c quan đu ngƠnh, sơn bay, bn cngầ c bit, trong nhng nm gn đơy có rt nhiu công trình ln vƠ nhiu nhƠ cao tng đc xơy dng. D án cao c Hòa Bình Tower cng lƠ mt trong s đó. Công trình ta lc ti khu thng mi vƠ tƠi chính Phú M Hng, tng din tích sƠn xơy dng: 44.300m 2 vi tng s vn đu t đn 47 triu USD. Cao c Hòa Bình Tower đc khn trng trin khai thc hin trong thi hn 2 nm, vƠ đƣ đc đa vƠo khai thác nm 2009. Din tích đt : 2.775 m 2 . Tng din tích sƠn : 44.300 m 2 . Tng vn đu t : 47 triu USD. Hòa Bình Tower nm trên khu đt có khuôn viên: 56m 2 x 50m 2 , vi mt đ xơy dng xp x 80%, h s s dng đt 12,55%, đc phép xơy dng lên đn 20 tng, khu đt vuông vn nƠy s tr thƠnh mt trung tơm cao c vn phòng. Hòa Bình Tower có li th rt ln lƠ ch đu t (Công ty HoƠ Bình) đng thi lƠ nhƠ thu tng hp, có uy tín vi các nhƠ đu t nc ngoƠi vƠ trong nc, có kinh nghim nhiu nm trong thi công nhng công trình quy mô ln vi yêu cu k - m thut cao, cht lng thi  án tt nghip k s xơy dng GVHD : TS. Dng Hng Thm SVTH : Nguyn Vn Hòa MSSV : 20761133 Trang 2 công và công ngh xơy dng mang tm quc t. ơy lƠ yu t đm bo cht lng tt nht cho d án cao c vn phòng Hòa Bình Tower. 1.2. a đim xơy dng Cao c Hòa Bình Tower nm ngay giao l Nguyn Lng Bng - Trn Vn TrƠ, trong khu trung tâm tài chính - thng mi quc t ca khu đô th mi Phú M Hng. 1.3. c đim khí hu Khí hu ThƠnh ph H Chí Minh lƠ khí hu nhit đi gió mùa đc chia thƠnh 2 mùa: a) Mùa nng: T tháng 12 đn tháng 4 có : - Nhit đ cao nht : 40 0 C - Nhit đ trung bình : 32 0 C - Nhit đ thp nht : 18 0 C - Lng ma thp nht : 0,1 mm - Lng ma cao nht : 300 mm -  m tng đi trung bình : 85,5% b) Mùa ma: T tháng 5 đn tháng 11 có : - Nhit đ cao nht : 36 0 C - Nhit đ trung bình : 28 0 C - Nhit đ thp nht : 23 0 C - Lng ma trung bình: 274,4 mm - Lng ma thp nht : 31 mm (tháng 11) - Lng ma cao nht : 680 mm (tháng 9) -  m tng đi trung bình : 78% -  m tng đi thp nht : 74% -  m tng đi cao nht : 84% - Lng bc hi trung bình : 28 mm/ngƠy - Lng bc hi thp nht : 6,5 mm/ngƠy c) Hng gió: Hng gió ch yu lƠ ông Nam vƠ Tơy nam vi vn tc trung bình 2,5 m/s, thi mnh nht vƠo mùa ma. NgoƠi ra còn có gió ông Bc thi nh (tháng 12-1). ThƠnh ph H Chí Minh nm trong khu vc ít chu nh hng ca gió bƣo, chu nh hng ca gió mùa vƠ áp thp nhit đi. 1.4. Gii pháp mt bng vƠ phơn khu chc nng Tòa nhƠ gm 20 tng vi nhng đc đim sau : - Mi tng đin hình cao 3,3 m. - Mt bng hình ch nht, đi xng 33 x 33 m - Tng chiu cao công trình 69,6 m ( Cha k tng hm ). - Phn ln din tích mt đng công trình đc lp kính mƠu khin công trình có dáng v kin trúc hin đi vƠ tn dng đc ánh sáng t nhiên.  Chc nng ca các tng nh sau : Tng hm: Din tích tng hm ln hn các tng khác đc dùng lƠm khu vc đu xe ca tòa nhƠ, phòng thit b k thut thang máy, phòng x lý nc cp vƠ nc thi.  án tt nghip k s xơy dng GVHD : TS. Dng Hng Thm SVTH : Nguyn Vn Hòa MSSV : 20761133 Trang 3 Tng 1, 2 : Chúc nng lƠm siêu th Tng 3-18 : Chc nng lƠm vn phòng Tng k thut vƠ tng mái: Gm các h thng k thutầ 1.5. Gii pháp k thut a) Thông thoáng NgoƠi vic thông thoáng bng h thng ca  mi phòng, còn s dng h thng thông gió nhơn to bng máy điu hòa, qut  các tng theo các gain lnh v khu x lý trung tơm. b) Chiu sáng NgoƠi h thng đèn chiu sáng  các phòng vƠ hƠnh lang , khi nhƠ còn đc chiu sáng t h thng ly sáng bên ngoƠi (kính bao, ca). Kt hp chiu sáng t nhiên vƠ chiu sáng nhơn to đ ly sáng ti đa. c) H thng đin H thng đin s dng trc tip h thng đin thƠnh ph, có b sung h thng đin d phòng, nhm đo bo cho tt c các trang thit b trong tòa nhƠ có th hot đng đc trong tình hung mng li đin thƠnh ph b ct đt xut. in nng phi bo đm cho h thng thang máy, h thng lnh có th hot đng liên tc. Máy đin d phòng 250KVA đc đt  tng ngm, đ gim bt ting n vƠ rung đng không nh hng đn sinh hot. H thng cp đin chính đi trong các hp k thut đt ngm trong tng . H thng ngt đin t đng t 1A đn 50A b trí theo tng vƠ khu vc vƠ bo đm an toƠn khi có s c xy ra. d) H thng cp, thoát nc nc  Cp nc - Công trình lƠ hng mc trong qun th các công trình đƣ có sn ca Công ty C phn C đin lnh REE, nên h thng cp nc sinh hot ly t b nc ngm hin hu 1200 m 3 . Các sinh hot đc cp ch yu cho nhƠ v sinh  các tng vƠ các còi nc  gara tng hm. Trên đng ng cp nc vƠo mi khu vc đu lp các vn khóa nc đ cách ly khi h thng khi cn thit. - Cn c trên quy mô vƠ mc đích s dng nc ca công trình đ xác đnh nhu cu s dng nc trong ngƠy: + Q sinh hot = 336 (m 3 /ngày) + Q gii nhit HKK = 170 (m 3 /ngày) - Kích thc đng ng cp nc đc tính toán theo đng lng thit b s dng. Vn tc đc gii hn đ không gơy n cho tòa nhƠ: v max = 1,5 (m/s). - S dng 2 bm (trong đó có 1 bm d phòng) đ bm nc t b nc ngm lên b nc mái có dung tích 100 m 3 .  Thoát nc - Nc thi sinh hot có 2 loi lƠ nc thi ra vƠ nc thi xí tiu vƠ đc dn theo đng ng riêng. Nc thi ra đc dn trc tip ti trm x lý nc trung tơm. Nc thi xí tiu đc x lý s b qua b t hoi ri dn ti trm x lý nc thi trung tơm. - Ti mi tng, nc thi t các thit b đc thu v các ng nhánh sau đó đa ra ng đng thoát nc. Các trc ng đng đc b trí trong các hp gainte. Np thông tc đc  án tt nghip k s xơy dng GVHD : TS. Dng Hng Thm SVTH : Nguyn Vn Hòa MSSV : 20761133 Trang 4 b trí ti đu ng nhánh vƠ chơn ng đng. Thit k vƠ b trí h thng ng thông hi dùng đ n đnh vƠ cơn bng áp sut trong thng thoát nc. Kích thc các đng ng lƠ đm bo vƠ hp lý. - H thng thoát nc ma lƠ da trên c s s liu cng đ ma ti thƠnh ph H Chí Minh vƠ din tích thu nc ca công trình. - Cng đ ma đc tính toán trong 5 phút vƠ chu kì vt quá cng đ tính toán bng 1 nm: q 5 = 496 (l/s/ha). e) H thng phòng cháy cha cháy - Do yêu cu vƠ tm quan trng ca công trình, thit k s dng gii pháp h thng cha cháy bao gm c h thng cha cháy bng nc vƠ bng bình cha cháy. - H thng cha cháy bng nc s dng vòi phun vƠ sprinkler. - H thng cha cháy bng bình dùng đ dp tt các đám cháy mi phát sinh, các đám cháy ti các khu vc không th vƠ không có h thng cha cháy bng nc. S dng 2 loi bình lƠ bình bt hóa hc ABC 4,5 kg và bình khí CO 2 loi 4,5 kg.  H thng báo cháy t đng - S dng h thng báo cháy lƠm vic liên tc 24/24 gi trong ngƠy. Các đu báo cháy đc lp đt ti các ni quan trng trong tòa nhƠ. - khi đám cháy xy ra ti các ni không có đu báo cháy nh ngoƠi nhƠ, phòng v sinh ầ thì ngi s dng có th n các nút nhn báo cháy đ chuyn h thng sang trng thái báo đng. -  giao tip đc vi h thng báo cháy, tín hiu t các h thng khác nh h thng ơm thanh công cng, h thng qut to áp cu thang, h thng thông gió,ầ. phi thông qua các module đa ch.  án tt nghip k s xơy dng GVHD : TS. Dng Hng Thm SVTH : Nguyn Vn Hòa MSSV : 20761133 Trang 5 CHNG 2: XÁC NH S B KệCH THC CU KIN Kích thc ca cu kin phi đm bo các yêu cu sau:  m bo kh nng chu lc (điu kin bn)  m bo điu kin s dng bình thng ( điu kin v bin dng)  m bo tính kinh t trong thit k , cng nh các điu kin thi công thun li ( hƠm lng ct thép, tn dng ti đa kh nng lƠm vic kt cu , ) 2.1. Vách Theo TCVN 198-1997 đ dƠy ca thƠnh vách chn không nh hn 150 mm vƠ không nh hn 20 1 chiu cao tng . t 20 t h  = 20 3300 = 165 (mm) Các vách cng có chiu cao chy sut t móng đn mái vƠ có đ cng khng đi trên toƠn b chiu cao ca nó.[Mc 3.4.1, TCVN 198-1997 Nhà cao tng- Thit k kt cu BTCT toàn khi] Do công trình thuc dng sàn không dm, đ đm đm điu kin chuyn v đnh ca công trình thì cn chn tit din vách cho hp lý.  S b chn t = 400 (mm) đi vi các vách bao bên ngoƠi vƠ t = 250 đi vi các vách ngn bên trong. 2.2. SƠn bê tông ng lc trc cng sau Ta la chn kích thc sƠn theo công thc kinh nghim trong thit k sƠn bê tông ng lc trc [Tham kho bng II.1, trang 22, Thit k sàn BT ULT cng sau, PGS. Phan Quang Minh] h s = ( 42 L ÷ 45 L ) = ( 42 12600 ÷ 45 12600 ) = (300÷280) Trong đó : - h s : chiu dƠy bn sƠn LT. - L : chiu dƠi nhp ca ô bn.  Chn h s = 280 (mm) 2.3. Dm biên Các dm khung biên đc tính toán đ tng đ n đnh ca khung, gim chu kì dao đng, s b ly theo công thc sau : .L 16 1 12 1 h d        và dd .h 4 1 2 1 b        Trong đó:- h d lƠ chiu cao dm (mm) - b d lƠ b rng dm (mm) - L =12,6m lƠ chiu dƠi nhp biên ln nht trong mt bng sƠn.  h d )mm788(1050 16 12600 12 12600 .L 16 1 12 1         ; [...]... 6m a = c =0,1L =0,1.10,2 =1,02m a = c =0,1L =0,1.12,6=1,26m a = c =0,1L =0,1.10,2 =1,02m a = c =0,1L =0,1.12,6=1,26m : k e1 hs 2 a e2 hs 2 a strain = 2 trung hòa 280 20 - 30 = 100 mm 2 2 strain strain 2 = 20 280 = 80 mm - 30 - 20 2 2 Y trung hòa k : e1 : e2 hs 2 hs 2 a a strain strand strain 2 X sàn) là: 2 = = sàn) là: 20 280 = 80 mm - 30 - 20 2 2 20 280 = 100 mm - 30 2 2 MSSV : 20761133 Trang 21 : . quc t. ơy lƠ yu t đm bo cht lng tt nht cho d án cao c vn phòng Hòa Bình Tower. 1.2. a đim xơy dng Cao c Hòa Bình Tower nm ngay giao l Nguyn Lng Bng - Trn Vn TrƠ,. bit, trong nhng nm gn đơy có rt nhiu công trình ln vƠ nhiu nhƠ cao tng đc xơy dng. D án cao c Hòa Bình Tower cng lƠ mt trong s đó. Công trình ta lc ti khu thng mi vƠ. tng đi trung bình : 85,5% b) Mùa ma: T tháng 5 đn tháng 11 có : - Nhit đ cao nht : 36 0 C - Nhit đ trung bình : 28 0 C - Nhit đ thp nht : 23 0 C - Lng ma trung bình: 274,4