ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC DIAMOND PLAZA CNBM : PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC GVHDKC : PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH GVHDNM : TS VÕ PHÁN SVTH : TRƯƠNG THÀNH CHUNG MSSV : 80300296 BỘ MÔN : SỨC BỀN – KẾT CẤU TP Hồ Chí Minh, 01/2008 TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA ĐHQG TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc oOo KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MÔN SỨC BỀN-KẾT CẤU NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: NGÀNH: TRƯƠNG THÀNH CHUNG Xây dựng dân dụng và công nghiệp MSSV: 80300296 LỚP : XD03DD1 1 Đầu đề luận văn: DIAMOND PLAZA 2 Nhiệm vụ: 1 Kiến trúc (10%): Tìm hiểu đặc điểm kiến trúc của công trình, vẽ lại các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt theo số liệu GVHD yêu cầu để phục vụ cho LVTN 2 Kết cấu bên trên (60%): Tính toán công trình theo tiêu chuẩn Eurocode về tải trọng, vật liệu và các bộ phận kết cấu Thực hiện chuyên đề về nút liên hợp nửa cứng 3 Nền móng (30%): Tính toán thiết kế nền móng cho công trình theo hai phương án móng cọc khoan nhồi và móng cọc barrette So sánh lựa chọn phương án thi công 3 Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 27/09/2007 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 07/01/2008 5 Họ tên giảng viên hướng dẫn: 1 PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH Hướng dẫn kết cấu (70%) 2 TS.VÕ PHÁN Hướng dẫn nền móng (30%) Nội dung và yêu cầu luận văn tốt nghiệp đã được thông qua Bộ môn Ngày … tháng 01 năm 2008 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH PGS.TS ĐỖ KIẾN QUỐC PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ): _ Đơn vị: _ Ngày bảo vệ : Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận văn: LÔØI CAÛM TAÏ Em xin chaân thaønh caûm ôn PGS.TS Buøi Coâng ThaønhTröôûng khoa Kyõ thuaät Xaây döïng- Giaûng vieân boä moân Söùc beàn keát caáu, TS Voõ Phaùn- Chuû nhieäm boä moân Ñòa cô neàn moùng ñaõ taän tình höôùng daãn em trong suoát thôøi gian laøm Luaän vaên toát nghieäp Ñoàng thôøi em xin ngoû lôøi caùm ôn chaân thaønh tôùi thaày Th.S Lyù Theá Phöông, giaûng vieân boä moân Coâng trình vaø thaày Leâ Löông Baûo Nghi, giaûng vieân boä moân Söùc beàn keát caáu, vì ñaõ giuùp ñôõ vaø cho em nhöõng lôøi khuyeân quí baùu trong quaù trình laøm luaän vaên Sinh vieân Tröông Thaønh Chung TOÙM TAÉT LUAÄN VAÊN Ñeà taøi: DIAMOND PLAZA PHAÀN KIEÁN TRUÙC • Bao goàm baûn veõ maët baèng vaø maët ñöùng cuûa coâng trình Maët ñöùng do em töï veõ PHAÀN KEÁT CAÁU • Caùc coâng vieäc em ñaõ laøm bao goàm: Tính toaùn caùc caáu kieän lieân hôïp: saøn, daàm, coät lieân hôïp, lieân keát giöõa caùc caáu kieän (coät- coät, daàm chính- daàm phuï, lieân keát chaân coät) Vôùi lieân keát daàm chính- coät, em thieát keá laø nuùt lieân hôïp nöûa cöùng theo tieâu chuaån Eurocode Vieát caùc chöông trình Visual Basic tính toaùn caùc caáu kieän lieân hôïp: Composite Slab Design, Composite Beam Design, Composite Column Design Vieát moät vaøi ñoaïn code MATLAB nhoû khaùc goàm: Reinforced Concrete Column Interaction Diagram, Natural Period of Building So saùnh vaø chuyeån ñoåi caùc ñaëc tröng vaät lieäu giöõa hai tieâu chuaån Vieät Nam vaø Eurocode Tính toaùn taûi troïng taùc ñoäng vaøo coâng trình theo Eurocode goàm tónh taûi, hoaït taûi vaø taûi gioù Ñoái vôùi taûi gioù, Eurocode cuõng xeùt aûnh höôûng cuûa yeáu toá ñoäng cuûa taûi troïng gioù Tìm hieåu öùng duïng ETAB trong moâ hình coâng trình söû duïng keát caáu lieân hôïp, goàm phöông phaùp moâ hình, thieát keá töï ñoäng vaø ñoïc keát quaû xuaát Neâu bieän phaùp vaø trình töï thi coâng saøn lieân hôïp Tính toaùn caàu thang theùp Tính toaùn beå nöôùc ngaàm Khi moâ hình ñaùy beå laø baûn treân neàn ñaøn hoài, em tính heä soá neàn ks theo coâng thöùc cuûa J.E.Bowles coù so saùnh vôùi baûng tra heä soá neàn theo caùc loaïi ñaát • PHAÀN NEÀN MOÙNG Caùc coâng vieäc em ñaõ laøm bao goàm: - Thoáng keá ñòa chaát coâng trình - Tính toaùn thieát keá phöông aùn moùng coïc khoan nhoài - Tính toaùn thieát keá phöông aùn moùng coïc barrete - So saùnh löïa choïn phöông aùn moùng Khi tính toaùn moùng coïc barrete, vôùi moùng chæ coù moät coïc, phöông phaùp tính luùn coù ñieåm khaùc bieät Em ñaõ coù moät soá phaân tích ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy MUÏC LUÏC THUYEÁT MINH Nhieäm vuï luaän vaên toát nghieäp Lôøi caûm ôn Toùm taét luaän vaên Taøi lieäu tham khaûo Caùc kí hieäu Muïc luïc PHAÀN I: KEÁT CAÁU BEÂN TREÂN CHÖÔNG 1: KEÁT CAÁU LIEÂN HÔÏP .1 1.1 Toång quan keát caáu lieân hôïp 1 1.2 So saùnh kích thöôùc daàm, coät lieân hôïp vaø khoâng lieân hôïp 2 CHÖÔNG 2: VAÄT LIEÄU 4 2.1 Beâ toâng .4 2.1.1 Caùc qui ñònh cuûa Eurocode 4 2.1.2 Caùc qui ñònh cuûa Vieät Nam 5 2.1.3 So saùnh hai tieâu chuaån 6 2.1.4 Moät soá chæ tieâu cô lí khaùc 7 2.2 Theùp keát caáu 7 2.2.1 Chæ tieâu cöôøng ñoä 7 2.2.2 Moät soá chæ tieâu cô lí khaùc 7 2.3 Taám toân theùp 8 2.4 Theùp thanh 8 2.5 Lieân keát 8 2.6 Bolt 8 CHÖÔNG 3: TAÛI TROÏNG VAØ TAÙC ÑOÄNG (EUROCODE) 9 3.1 Hoaït taûi giai ñoaïn lieân hôïp .9 3.2 Hoaït taûi giai ñoaïn thi coâng 9 3.3 Taûi gioù (Eurocode) .10 3.3.1 Vaän toác gioù cô baûn 10 3.3.2 Vaän toác gioù trung bình theo ñoä cao 10 3.3.3 Cöôøng ñoä hoãn loaïn 11 3.3.4 AÙp löïc gioù theo ñoä cao 11 3.3.5 AÙp löïc gioù tónh .12 3.3.6 Heä soá keát caáu cscd 17 3.3.7 Baûng keát quaû taûi troïng gioù 23 3.4 Toå hôïp noäi löïc 24 CHÖÔNG 4: SAØN LIEÂN HÔÏP .25 4.1 Caáu taïo 25 4.2 Soá lieäu taám toân theùp .26 4.3 Kieåm tra ôû giai ñoaïn thi coâng 27 4.3.1 Saøn moät nhòp 28 4.3.2 Saøn hai nhòp 28 4.3.3 Saøn ba nhòp 29 4.4 Kieåm tra ôû giai ñoaïn lieân hôïp 30 4.4.1 Noäi löïc taùc duïng trong saøn 30 4.4.2 Kieåm tra tieâu chuaån cöôøng ñoä 30 4.4.3 Kieåm tra tieâu chuaån ñoä voõng 31 4.4.4 Theùp doïc trong saøn 34 4.5 Flow Chart 35 CHÖÔNG 5: CAÀU THANG THEÙP 38 5.1 Sô ñoà hình hoïc .38 5.2 Taûi troïng taùc duïng 39 5.2.1 Tónh taûi 39 5.2.2 Hoaït taûi 39 5.3 Tính toaùn caùc thaønh phaàn cuûa caàu thang .40 5.3.1 Baûn thang 40 5.3.2 Daàm li moâng 40 5.3.3 Daàm chieáu nghæ 42 5.3.4 Lieân keát 43 CHÖÔNG 6: DAÀM LIEÂN HÔÏP 46 6.1 Caáu taïo 46 6.2 Phaân loaïi theo tieát dieän ngang 46 6.3 Chieàu roäng hieäu quaû cuûa saøn 48 6.3.1 Daàm ñôn giaûn 48 6.3.2 Daàm lieân tuïc 48 6.4 Söùc beàn tieát dieän ñoái vôùi moment uoán 49 6.4.1 Caùc giaû thieát tính toaùn 49 6.4.2 Söùc beàn tieát dieän chòu moment döông 49 6.4.3 Söùc beàn tieát dieän chòu moment aâm .51 6.5 Ñoä voõng cuûa daàm lieân hôïp 52 6.6 Lieân keát daàm theùp- taám saøn .52 6.6.1 Ñaïi cöông .53 6.6.2 Söùc beàn tính toaùn cuûa lieân keát 53 6.6.3 Khoaûng caùch giöõa caùc lieân keát choát haøn 55 6.6.4 Thieát keá lieân keát choát haøn cuûa daàm phuï lieân hôïp .55 6.6.5 Thieát keá lieân keát choát haøn cuûa daàm chính lieân hôïp 57 6.7 Tính toaùn noäi löïc daàm chính coù lieân keát nöûa cöùng .58 6.8 Flow Chart .60 CHÖÔNG 7: COÄT LIEÂN HÔÏP 63 7.1 Caáu taïo 63 7.2 Caùc ñieàu kieän cuûa phöông phaùp ñôn giaûn tính coät lieân hôïp .64 7.2.1 Ñieàu kieän ñaûm baûo oån ñònh cuïc boä cuûa loõi theùp .64 7.2.2 Tæ leä löôïng theùp δ 64 7.2.3 Ñoä maûnh qui ñoåi 64 7.3 Ñöôøng cong töông taùc moment- löïc doïc 65 7.3.1 Ñöôøng cong töông taùc truïc y .65 7.3.2 Ñöôøng cong töông taùc truïc z .67 7.4 AÛnh höôûng cuûa hieäu öùng P-Delta 69 7.5 Kieåm tra khaû naêng chòu löïc moät phöông .70 7.6 Kieåm tra khaû naêng chòu löïc hai phöông 73 7.7 Flow Chart 74 CHÖÔNG 8: NUÙT LIEÂN HÔÏP NÖÛA CÖÙNG .78 8.1 Phöông aùn caáu taïo nuùt heä saøn 78 8.2 Toång quan veà nuùt lieân hôïp 79 8.3 Xaùc ñònh ñoä cöùng cuûa nuùt lieân hôïp 80 8.3.1 Coâng thöùc cô baûn xaùc ñònh ñoä cöùng nuùt 80 8.3.2 Heä soá hieäu chænh ñoä cöùng η 81 8.3.3 Ñoä cöùng caùc thaønh phaàn cuûa nuùt lieân hôïp 82 8.3.4 Saép xeáp caùc loø xo ñoä cöùng thaønh phaàn 84 8.3.5 Ñoä cöùng cuûa nuùt 85 8.4 Xaùc ñònh cöôøng ñoä cuûa nuùt lieân hôïp 85 8.4.1 Cöôøng ñoä caùc thaønh phaàn cuûa nuùt 85 8.4.2 Cöôøng ñoä cuûa nuùt 86 8.5 Flow Chart .87 CHÖÔNG 9: NUÙT DAÀM CHÍNH- DAÀM PHUÏ 88 9.1 Lyù thuyeát thieát keá 88 9.1.1 Phöông aùn caáu taïo heä nuùt saøn .88 9.1.2 Taûi troïng thieát keá 89 9.1.3 Khaû naêng chòu taûi cuûa bu loâng 89 9.1.4 Soá löôïng bu loâng caàn thieát 91 9.1.5 Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa clip 91 9.2 Tính toaùn thieát keá 91 9.2.1 Taûi troïng thieát keá 91 9.2.2 Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa bu loâng .91 9.2.3 Kieåm tra khaû naêng chòu taûi cuûa clip 93 CHÖÔNG 10: LIEÂN KEÁT COÄT- COÄT 94 10.1 Noäi löïc thieát keá 94 10.2 Lyù thuyeát tính toaùn .96 10.2.1 Bu loâng baûn buïng 96 10.2.2 Bu loâng baûn caùnh 96 CHÖÔNG 11: LIEÂN KEÁT CHAÂN COÄT 98 11.1 Vaät lieäu .98 11.1.1 Beâ toâng 98 11.1.2 Theùp 98 11.2 Phöông phaùp tính chieàu daøy baûn ñeá 98 11.3 Thieát keá chaân coät bieân .99 11.3.1 Noäi löïc thieát keá 99 11.3.2 ÖÙng suaát döôùi baûn ñeá 99 11.3.3 Tính toaùn chieàu daøy baûn ñeá 99 11.3.4 Tính toaùn bu loâng neo .100 11.3.5 Daàm ñeá vaø söôøn ngang 100 11.4 Thieát keá chaân coät giöõa .102 11.4.1 Noäi löïc thieát keá .102 11.4.2 ÖÙng suaát döôùi baûn ñeá 102 11.4.3 Tính toaùn chieàu daøy baûn ñeá 102 11.4.4 Tính toaùn bu loâng neo .103 11.4.5 Daàm ñeá vaø söôøn ngang 103 CHÖÔNG 12: BEÅ NÖÔÙC NGAÀM .104 12.1 Tieâu chuaån thieát keá 104 12.2 Phaân loaïi beå 104 12.3 Sô ñoà tính caùc boä phaän cuûa beå 105 12.3.1 Baûn naép 105 12.3.2 Baûn thaønh 106 12.3.3 Vaùch ngaên 106 12.3.4 Baûn ñaùy 106 12.4 Tính toaùn 106 12.4.1 Vaät lieäu 106 12.4.2 Baûn naép 107 12.4.3 Baûn thaønh 108 12.4.4 Vaùch ngaên 111 12.4.5 Baûn ñaùy 113 PHAÀN II: KEÁT CAÁU MOÙNG CHÖÔNG 13: THOÁNG KEÂ ÑÒA CHAÁT 118 13.1 Lyù thuyeát thoáng keâ 118 13.1.1 Xöû lí vaø thoáng keâ ñòa chaát .118 13.1.2 Phaân chia ñôn nguyeân ñòa chaát .118 13.2 Toùm taét ñòa chaát .121 13.3 Maët caét ñòa chaát 122 13.4 Tính toaùn thoáng keâ 123 13.4.1 Thoáng keâ löïc dính ñôn vò vaø goùc ma saùt trong 123 13.4.2 Thoáng keâ dung troïng cuûa ñaát 137 13.5 Baûng toång hôïp caùc chæ tieâu cô lí cuûa ñaát 145 CHÖÔNG 14: MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI 146 14.1 Giôùi thieäu moùng coïc khoan nhoài .146 14.1.1 Caáu taïo 146 14.1.2 Coâng ngheä thi coâng 146 14.1.3 Öu ñieåm cuûa coïc khoan nhoài 146 14.1.4 Nhöôïc ñieåm cuûa coïc khoan nhoài 146 14.2 Lyù thuyeát tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc 147 14.2.1 Theo ñieàu kieän vaät lieäu 147 14.2.2 Theo ñieàu kieän ñaát neàn 147 14.3 Caùc thoâng soá cuûa coïc khoan nhoài söû duïng cho coâng trình .148 14.4 Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc 149 14.4.1 Theo ñieàu kieän vaät lieäu 149 14.4.2 Theo ñieàu kieän ñaát neàn 149 14.4.3 Keát luaän 151 14.5 Maët baèng phaân loaïi moùng .152 14.6 Tính toaùn moùng M1 (moùng C10) .153 14.6.1 Taûi troïng 153 14.6.2 Tính toaùn sô boä soá löôïng coïc 153 14.6.3 Kieåm tra thieát keá sô boä 154 14.6.4 Tính toaùn thieát keá ñaøi coïc .159 14.6.5 Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang 161 14.6.6 Tính coát theùp trong coïc 168 14.7 Tính toaùn moùng M3 (moùng F6) .170 14.7.1 Taûi troïng 170 14.7.2 Tính toaùn sô boä soá löôïng coïc 170 14.7.3 Kieåm tra thieát keá sô boä 171 14.7.4 Tính toaùn thieát keá ñaøi coïc .176 14.7.5 Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang 178 14.7.6 Tính coát theùp trong coïc 185 14.8 Tính toaùn moùng M5 (moùng F8’) 187 14.8.1 Taûi troïng 187 14.8.2 Tính toaùn sô boä soá löôïng coïc 187 14.8.3 Kieåm tra thieát keá sô boä 188 14.8.4 Tính toaùn thieát keá ñaøi coïc .193 14.8.5 Kieåm tra coïc chòu taûi troïng ngang 195 14.8.6 Tính coát theùp trong coïc 202 CHÖÔNG 15: MOÙNG COÏC BARRETE 204 15.1 Giôùi thieäu moùng coïc barrete 204 15.2 Lyù thuyeát tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc 205 15.2.1 Theo ñieàu kieän vaät lieäu 205 15.2.2 Theo ñieàu kieän ñaát neàn 205 15.3 Caùc thoâng soá cuûa coïc barrete söû duïng cho coâng trình 206 15.4 Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc (C1, C2) 207