Thiết kế cao ốc thương mại chung cư tản đà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ Số 86 - Đường Tản Đà – Phường 11– Quận Thành phố Hồ Chí Minh GVHD : Th.S ĐINH SỸ MINH SVTH : CHÂU ANH KHOA LỚP : 06DXB2 MSSV : 406104033 THÁNG 05/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ Số 86 - Đường Tản Đà – Phường 11– Quận Thành phố Hồ Chí Minh GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%) Th.S ĐINH SỸ MINH GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%) Th.S ĐINH SỸ MINH SINH VIÊN THỰC HIỆN CHÂU ANH KHOA LỚP : 06DXB2 MSSV : 406104033 LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể thầy cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM Đặc biệt thầy cô Khoa Xây Dựng tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình học tập trường, truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý giá cho em Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em nhận truyền đạt kiến thức, bảo tận tình giáo viên hướng dẫn Với tất lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy ĐINH SỸ MINH, người hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Một lần xin chân thành cám ơn tất thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất người thân, gia đình, cảm ơn tất bạn bè gắn bó học tập giúp đỡ em suốt thời gian học, trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KIẾN TRÚC PHẦN I TỔNG QUAN KIẾN TRÚC T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KIẾN TRÚC I.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ Trong thời kỳ Việt Nam đổi phát triển, với lên kinh tế đất nước nói chung thành phố nói riêng, mức sống người dân nâng cao, nhu cầu nhà ở, giao thông, sở hạ tầng….Bên cạnh đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng Chính mà dự án xây dựng CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ hình thành thực Cao ốc đáp ứng đươc phần nhu cầu nhà người dân thành phố, hình thành trung tâm mua sắm, tạo cảnh quan đẹp cho Thành phố I.2 SƠ LƯC VỀ CÔNG TRÌNH Công trình tọa lạc số 86 - Đường Tản Đà – P.11– Quận – Thành phố Hồ Chí Minh Mặt đứng CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ hướng đường Tản Đà, mặt khác tiếp giáp với đường Nguyễn Trãi, với đường giao thông nội dọc theo chu vi khuôn viên khu đất Công trình có chiều cao 42.7m tính từ mặt đất tự nhiên Mặt công trình hình chữ nhật vát góc, có tổng diện tích 1396m2 Các mặt đứng công trình xây tường lắp cửa kính khung nhôm để lấy sáng, vách ngăn hộ xây tường I.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG - Số tầng : 01 tầng hầm + 13 tầng - Phân khu chức năng: Công trình chia khu chức từ lên • 01 tầng hầm:dùng làm nơi để xe lắp đặt thiết bị kỹ thuật • Tầng 1-4: dùng làm trung tâm thương mại • Tầng 5-12: dùng làm hộ, có 14 hộ tầng Căn hộ 1: 78m2 ; Căn hộ 2: 67m2 ; Căn hộ 3: 88m2 ; Căn hộ 4: 77m2 ; Căn hộ 5: 72m2 ; Căn hộ 6: 92m2 ; Căn hộ 7: 92m2 ; Căn hộ 8: 72m2 ; Căn hộ 9: 77m2 ; Căn hộ 10: 88m2 ; Căn hộ 11: 67m2 ; Căn hộ 12: 78m2 ; Căn hộ 13: 92m2 ; Căn hộ 14: 92m2 ; • Tầng sân thượng: có hệ thống thoát nước mưa cho công trình 01 bểà nước sinh hoạt tích 8.8x7.4x2.0 =130.24 m3, thu lôi chống sét I.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI I.4.1 Giao thông đứng Toàn công trình sử dụng 03 thang máy 02 cầu thang vế Bề rộng vế cầu thang 1.2m, thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn có cố xảy Cầu thang máy, thang đặt vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa đến cầu thang ≤ 20m để giải việc phòng cháy chữa cháy T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KIẾN TRÚC I.4.2 Giao thông ngang Bao gồm hành lang rộng 1.60m, sảnh, hiên I.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT I.5.1 Điện Công trình sử dụng điện từ lưới điện thành phố từ máy phát điện dự phòng có công suất 250KVA (kèm thêm máy biến áp, tất đặt tầng hầm ) Toàn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời thi công) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tường phải bảo đảm an toàn không qua khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Ở tầng có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A bố trí theo tầng theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ) I.5.2 Hệ thống cung cấp nước Công trình sử dụng nguồn nước từ nguồn: nước ngầm nước máy Tất chứa bể nước (170m3) đặt tầng hầm bể nước mái (mỗi bể 123m3) Máy bơm đưa nước lên tầng phân phối xuống tầng công trình, vào ăn hộ theo đường ống dẫn nước Các đường ống đứng qua tầng bọc hộp Gaine Hệ thống cấp nước ngầm hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa bố trí tầng I.5.3 Hệ thống thoát nước Nước mưa từ mái thoát theo lỗ chảy ( bề mặt mái tạo dốc ) chảy vào ống thoát nước mưa (φ =140mm) xuống Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng bố trí đường ống riêng I.5.4 Hệ thống thông gió chiếu sáng Chiếu sáng Toàn nhà chiếu sáng ánh sáng tự nhiên (qua lỗ thông tầng) điện Ở lối lên xuống cầu thang, hành lang tầng hầm có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng Thông gió Ở tầng có cửa sổ tạo thông thoáng tự nhiên qua lỗ thông tầng Riêng tầng hầm có bố trí thêm khe thông gió I.5.5 Hệ thống thoát rác Rác thải chứa gian rác, bố trí tầng hầm, có phận đưa rác Gaine rác thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KIẾN TRÚC I.6 AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY Ở tầng bố trí chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước PCCC 110m3 đặt tầng hầm, cần huy động thêm bể chứa nước sinh hoạt để tham gia chữa cháy Ngoài ra, phòng có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt ) tự động T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KẾT CẤU PHẦN II TÍNH TOÁN KẾT CẤU T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KẾT CẤU CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH 1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG “Ngôi nhà mà chiều cao yếu tố định điều kiện thiết kế, thi công sử dụng khác với nhà thông thường gọi nhà cao tầng” Đó định nghóa nhà cao tầng Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa Đặc trưng chủ yếu nhà cao tầng số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt tương đối nhỏ hẹp nên giải pháp móng cho nhà cao tầng vấn đề quan tâm hàng đầu Tùy thuộc môi trường xung quanh, địa xây dựng, tính kinh tế, khả thực kỹ thuật,… mà lựa chọn phương án thích hợp Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây dựng nằm khu vực đất yếu nên thường phải lựa chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt Cụ thể móng cọc Tổng chiều cao công trình lớn, tải trọng đứng lớn tác động gió động đất đến công trình đáng kể Do vậy, nhà cao 40m phải xét đến thành phần động tải trọng gió cần để ý đến biện pháp kháng chấn chịu tác động động đất Kết hợp với giải pháp móng hợp lý việc lựa chọn kích thước mặt công trình (B L) thích hợp góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt độ bền công trình Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang yếu tố quan trọng, chiều cao công trình tăng, nội lực chuyển vị công trình tải trọng ngang gây tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang công trình lớn làm tăng giá trị nội lực, độ lệch tâm trọng lượng, làm tường ngăn phận công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý người sử dụng công trình Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại tải trọng ngang, cho tác động tải trọng ngang, dao động chuyển vị ngang công trình không vượt giới hạn cho phép Việc tạo hệ kết cấu để chịu tải trọng vấn đề quan trọng thiết kế kết cấu nhà cao tầng Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp, nguy hiểm Do vậy, thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ, trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ xác cao, đảm bảo an toàn lao động chất lượng công trình đưa vào sử dụng Như vậy, tính toán thiết kế công trình, đặc biệt công trình nhà cao tầng việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô quan trọng Nó ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định công trình mà ảnh hưởng đến tiện nghi sử dụng định đến giá thành công trình T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KẾT CẤU 1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ công trình có 13 tầng, với chiều cao 42.7m so với mặt đất tự nhiên Theo phân loại Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế công trình thuộc loại nhà cao tầng loại II [17] Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình điều quan trọng Dưới đây, khảo sát đặc tính số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để từ tìm hệ chịu lực hợp lý cho công trình : 1.2.1 Hệ khung chịu lực Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột dầm hệ khung liên kết với nút khung, quan niệm nút cứng Hệ kết cấu khung sử dụng hiệu cho công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm kết cấu khung khả chịu cắt theo phương ngang Ngoài ra, hệ thống dầm kết cấu khung nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công sử dụng công trình tăng độ cao nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho nhà cao không 20 tầng [17] Vì vậy, kết cấu khung chịu lực chọn để làm kết cấu chịu lực cho công trình 1.2.2 Hệ tường chịu lực Trong hệ kết cấu này, tường phẳng, thẳng đứng cấu kiện chịu lực công trình Dựa vào đó, bố trí tường chịu tải trọng đứng làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang dọc chịu lực Trường hợp tường chịu lực bố trí theo phương, ổn định công trình theo phương vuông góc bảo đảm nhờ vách cứng Khi đó, vách cứng thiết kế để chịu tải trọng ngang tải trọng đứng Số tầng xây dựng hệ tường chịu lực đến 40 tầng [18] Tuy nhiên, việc dùng toàn hệ tường để chịu tải trọng ngang tải trọng đứng có số hạn chế: Gây tốn vật liệu; Độ cứng công trình lớn không cần thiết; Thi công chậm; Khó thay đổi công sử dụng có yêu cầu Nên cần xem xét kỹ chọn hệ chịu lực 1.2.3 Hệ khung - tường chịu lực Là hệ hỗn hợp gồm hệ khung vách cứng, hai loại kết cấu liên kết cứng với sàn cứng, tạo thành hệ không gian chịu lực T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 ∆n = y0 + ψ0l0 + ψ = ψo + PHẦN NỀN MÓNG Hl o Mlo2 + 3Eb I Eb I (8.34) Hl o Ml + Eb I Eb I (8.35) đó: • y0 – chuyển vị ngang tiết diện cọc mức đáy đài; y0 = HoδHH + MoδHM (8.36) • Ψ0 – góc xoay tiết diện cọc mức đáy đài; Ψ0 = HoδMH + MoδMM (8.37) • H, M – giá trị tính toán lực cắt momen uốn đầu cọc; • l0 – chiều dài đoạn cọc từ đáy đài đến mặt đất, xây dựng dân dụng l0 = 0; • H0 – giá trị lực cắt đầu cọc; • M0 – giá trị momen đầu cọc, Mo = Mng (vì l0 = 0); • Mng – giá trị momen ngàm vị trí cọc đài; δ (8.38) M ng = − MH H δ MM • • • • • • • • δHH – chuyển vị ngang tiết diện (m/T) lực H o = 1; δHM – chuyển vị ngang tiết diện (1/T) moment Mo =1; δMH – góc xoay tiết diện (1/T) lực Ho = 1; δMM – góc xoay tiết diện (1/(T.m)) moment M0 = 1; Tất xác định theo công thức sau: δ HH = AO α bd E b I δ MH = δ HM = BO α bd E b I δ MM = CO α bd Eb I (8.39) (8.40) (8.41) A0, B0, C0 – hệ số không thứ nguyên, lấy theo Bảng G2/[8]; với Le: chiều sâu tính đổi phần cọc đất, Le = αbd.L; L: chiều sâu mũi cọc tính từ đáy đài K – hệ số tỉ lệ, xác định theo Bảng G1/[8] Khi tính toán cọc chịu lực ngang, cọc làm việc với đoạn cọc có chiều dài lah tính từ đáy đài Chiều sâu ảnh hưởng đất cọc chịu lực ngang lấy sau: Lah = 2(d + 1) = 2(1+1) = m => K = 500 T/m4 (vì thuộc lớp bùn sét pha sỏi sạn, I L= 0.31) αbd – hệ số biến dạng, xác định theo công thức: K bc α bd = (8.42) E b I bc – chiều rộng qui ước cọc, xác định sau: T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 184 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG Khi d ≥ 0.8m bc = d + 1m; Khi d< 0.8m bc = 1.5d + 0.5m Suy ra: d = 1m bc = + = 2m • Eb – mun đàn hồi bêtông cọc, Eb = 3.3x106 T/m2 ; • I – momen quán tính tiết diện ngang cọc πd 3.14 x14 I= = = 0.049m 64 64 Áp dụng tính toán: - Với K, bc, Eb, I K bc 500 x α bd = = = 0.362 Eb I 3.3x106 x0.049 - Chieàu sâu tính đổi cọc đất: Le = αbd.L = 0.362x49.4 = 17.89 m - Le = 17.89 m > m => A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 Suy ra: 1 m δ HH = AO = x 2.441 = 0.318 x10− 3 α bd Eb I 0.362 x3.3 x10 x0.049 T 1 δ MH = δ HM = BO = x1.621 = 7.65 x10 −5 T α bd Eb I 0.362 x3.3 x10 x0.049 1 δ MM = CO = x1.751 = 2.99 x10 −5 α bd Eb I Tm 0.362 x3.3 x10 x0.049 Do đó: - M ngx = − δ MH 7.65 x10 −5 H0y = − x 0.11 = −0.29 T.m 2.99 x10 −5 δ MM M ngy = − δ MH 7.65 x10 −5 H 0x = − x0.61 = −1.57 T.m 2.99 x10 −5 δ MM Chuyeån vị ngang đầu cọc xác định sau: § ∆nx = y0x = H xδ HH + M ngy δ HM = 0.61x0.318x10-3 -1.57x7.65x10-5 = 0.08x10-3 m = 0.008 cm ∆nx = 0.008 cm < 1.0 cm § ∆ny = y0y = H y δ HH + M ngx δ HM = 0.11x0.318x10-3 -0.29x7.65x10-5 = 0.02x10-3 m = 0.002 cm ∆ny = 0.002 cm < 1.0 cm Vậy cọc thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc Do cọc ngàm vào đài nên góc xoay đầu cọc Ψ = c Xác định áp lực tính toán, momen uốn, lực cắt lực dọc tiết diện cọc Áp lực tính toán бz, momen uốn Mz, lực cắt Qz lực dọc Nz tiết diện cọc tính theo công thức sau: T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 185 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG   ψ M H K z e  y A1 − B1 + C1 + D1  ; α bd  α bd α bd Eb I α bd Eb I  H Mz = α bd2 E b IyoA -α2bdEbIψoB3 + MngC3 + D3 ; α bd Qz = α bd E b IyoA4 + α bd MngC4 + H0D4; (8.43) σz = (8.44) (8.45) Nz = N đó: hệ số A1, B1, C1, D1; A3, B3, C3, D3; A4, B4, C4, D4 tra Baûng G3/[8]; ze – chiều sâu tính đổi: z e = α bd z (m); z – chiều sâu thực tế vị trí tiết diện cọc đất tính từ đáy đài đến mũi cọc (m); Các thông số khác có ý nghóa trên, tải trọng tính toán Kết tính toán trình bày bảng 8.8 8.9 Bảng 8.8: Momen Mx lực cắt Q y tiết diện theo chiều dài cọc STT zi (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 Mzx(y) (T.m) 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 1.07 0.10 0.04 0.00 0.00 1.00 0.10 1.15 0.60 0.22 0.00 0.00 1.00 0.20 1.08 2.60 0.94 -0.12 -0.06 0.99 0.90 -0.57 2.70 0.98 -0.17 -0.08 0.98 0.99 -1.17 4.70 1.70 -0.81 -0.69 0.65 1.57 -1.54 6.70 2.43 -2.14 -2.66 -0.94 1.35 -2.14 8.70 3.15 -3.54 -6.00 -4.69 -0.89 -2.41 10.70 3.87 -3.92 -9.54 -10.34 -5.85 -3.56 10 12.70 4.60 -1.61 -11.73 -17.92 -15.08 -2.41 11 14.70 5.32 -1.61 -12.21 -18.32 -15.24 -2.25 12 16.70 6.05 -1.61 -12.75 -18.91 -15.97 -1.76 13 18.70 6.77 -1.61 -13.14 -19.34 -16.24 -1.17 T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 186 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG STT zi (m) ze (m) A4 B4 C4 D4 Qzx(y) (T) 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 1.000 4.21 0.10 0.04 -0.005 0.000 0.000 1.000 4.14 0.60 0.22 -0.020 -0.003 0.000 1.000 3.87 2.60 0.94 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 3.74 2.70 0.98 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 2.46 4.70 1.70 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 1.32 6.70 2.43 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 0.64 8.70 3.15 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -0.98 10.70 3.87 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -1.17 10 12.70 4.60 1.081 -6.814 -13.732 -13.921 -1.74 11 14.70 5.32 1.092 -6.965 -13.821 -14.156 -2.14 12 16.70 6.05 1.074 -7.215 -13.971 -14.321 -3.29 13 18.70 6.77 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -3.71 Bảng 8.9: Momen Mx lực cắt Q y tiết diện theo chiều dài cọc STT zi (m) ze (m) A3 B3 C3 D3 Mzx(y) (T.m) 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00 0.00 1.03 0.10 0.04 0.00 0.00 1.00 0.10 1.02 0.60 0.22 0.00 0.00 1.00 0.20 1.01 2.60 0.94 -0.12 -0.06 0.99 0.90 -0.72 2.70 0.98 -0.17 -0.08 0.98 0.99 -1.39 4.70 1.70 -0.81 -0.69 0.65 1.57 -1.89 6.70 2.43 -2.14 -2.66 -0.94 1.35 -2.31 8.70 3.15 -3.54 -6.00 -4.69 -0.89 -2.17 10.70 3.87 -3.92 -9.54 -10.34 -5.85 -3.87 10 12.70 4.60 -1.61 -11.73 -17.92 -15.08 -2.11 11 14.70 5.32 -1.61 -12.21 -18.32 -15.24 -2.04 12 16.70 6.05 -1.61 -12.75 -18.91 -15.97 -1.81 13 18.70 6.77 -1.61 -13.14 -19.34 -16.24 -1.31 T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 187 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG STT zi (m) ze (m) A4 B4 C4 D4 Qzx(y) (T) 0.00 0.00 0.000 0.000 0.000 1.000 5.27 0.10 0.04 -0.005 0.000 0.000 1.000 4.43 0.60 0.22 -0.020 -0.003 0.000 1.000 3.69 2.60 0.94 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 3.27 2.70 0.98 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 2.41 4.70 1.70 -1.396 -1.643 -1.036 0.529 1.25 6.70 2.43 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 0.67 8.70 3.15 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -0.21 10.70 3.87 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -1.28 10 12.70 4.60 1.081 -6.814 -13.732 -13.921 -1.57 11 14.70 5.32 1.092 -6.965 -13.821 -14.156 -2.43 12 16.70 6.05 1.074 -7.215 -13.971 -14.321 -3.21 13 18.70 6.77 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -3.28 d Kiểm tra độ ổn định đất quanh cọc chịu áp lực ngang Điều kiện không phá hỏng đất quanh cọc chịu áp lực ngang: бz ≤ бgh • бz –áp lực tính toán độ sâu z   ψ M H K σz = z e  y A1 − B1 + C1 + D1  α bd  α bd α bd Eb I α bd Eb I  (8.46) Vì Le = 17.89 m >2.5 m Ta kiểm tra điều kiện vị trí: z= 0.85/αbd = 0.85/0.362 = 2.35 m ze = αbd.z= 0.362x2.35 = 0.85 m Các giá trị A1, B1, C1, D1 lấy Bảng G3/[8] Với ze = 0.85, tra Bảng G3/[8] ta được: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.362; D1= 0.103 Ta coù: K = 500 T/m4; αbd = 0.362; y0x = 0.08x10-3 m; Eb = 3.3x106 T/m2; M0y = -1.57 T.m; H0x = 0.61 T; I = 0.049 m4 Suy ra: бz = 0.006 T/ m2 • бgh: áp lực giới hạn độï sâu z = 2.95 m σ gh = η1η (γ I z e tgϕ I + ξ I C I ) cos ϕ I (8.47) đó: + η1 = 1; + η2 − hệ số kể đến phần tải trọng thường xuyên tổng tải trọng, tính theo công thức: T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 188 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG 0.5M 0tc + 0.5M 0tc (8.48) M 0tc M 0tc 2.5 + 2 với M0tc = 1.57/1.15 = 1.37 T.m => η2 = 0.571 + ξ = 0.6 (đối với cọc khoan nhồi) Đầu cọc nằm lớp đất 4B nên ta có tính chất lý sau: γΙ = (1.88 -1.0) = 0.88 T/m3 CΙ = 2.75 T/m2 ϕΙ = 16.310 Suy ra: σ gh = 1x0.571 (0.88 x0.85 xtg16.31 + 0.6 x 2.75) = 4.45 T/m2 cos 16.31 Kieåm tra: бz = 0.006 T/m2 < бgh = 4.45 T/m2 Vậy đất quanh cọc không bị phá hỏng chịu áp lực ngang η2 = e Xác định cốt thép cho cọc khoan nhồi Do cọc chủ yếu chịu lực nén nên cốt thép cọc tính theo cấu tạo Theo [8] [22], tiết diện cọc A = 0.785 m2 > 0.5 m2 nên hàm lượng thép cọc lấy 0.4%, đường kính thép dọc ø ≥ 12 mm Vậy diện tích thép dọc cọc là: Fa = 0.4%x7850 = 31.4 cm2 Chọn 14 ø18 ( Fa = 35.62 cm2, μ = 0.45%) để bố trí Bê tông cọc Mác 350 Theo bảng 8.5 8.6, ta xác định momen lớn vị trí ngàm cọc đài có giá trị M = 3.87 Tm Tra bảng III.23 – Sổ tay tính toán móng (sách Liên Xô ) ta tìm hàm lượng thép hợp lý cọc 0.4% Cốt đai cọc chọn ø 8, bước đai a = 200mm 8.3.6 Kiểm tra khả chịu lực cọc theo vật liệu (theo điều 4/[4]) Theo điều 4/[4], sức chịu tải theo vật liệu cọc nhồi xác định theo công thức: PVL = RuA + RanFa (8.49) đó: • Ru – cường độ tính toán bê tông cọc nhồi Đổ bê tông cọc R mực nước ngầm dung dịch bùn Bentonite nên lấy Ru = 4.5 Ru ≤ 60 daN/cm2 (R: mác thiết kế bê tông cọc, R = 350 daN/cm2) Do đó: R 350 Ru = = = 77.78 > 60 daN/cm2 4.5 4.5 Vậy lấy Ru = 60 daN/cm2; • A – diện tích tiết diện cọc, A = 0.785m2 = 7850 cm2; T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 189 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG Ran – cường độ tính toán cốt thép, đường kính thép < ø 28 nên lấy R Ran = c Rc ≤ 2200 daN/cm2 (Rc: giới hạn chảy cốt thép, thép 1.5 CII nên Rc = 3000 daN/cm2) Do đó: R 3000 Ran = c = = 2000 < 2200 daN/cm2 1.5 1.5 Vậy lấy Ran = 2000 daN/cm2; • Fa – diện tích tiết diện thép dọc trục, Fa = 35.62 cm2 Suy ra: PVL = 60x7850 + 2000x35.62 = 542240 daN = 542.24 T Kieåm tra: Pmaxtt + Pc = 316.14 T < PVL = 542.24 T Vậy vật liệu làm cọc đủ khả chịu tải • 8.3.7 Tính toán đài cọc đơn a Kiểm tra chọc thủng cho đài cọc đơn Chiều cao đài cọc xác định sơ phần trên: hđài = m Chiều cao đài cọc phải thoả mãn điều kiện không bị cột chọc thủng, thông thường, góc nghiêng tháp chọc thủng 450 Tuy nhiên, theo [13], góc nghiêng tháp chọc thủng đài cọc khác 450 Đài cọc bị chọc thủng trường hợp hình 8.6 Hình 8.6: Sơ đồ xác định tháp chọc thủng cho đài cọc đơn T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 190 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau: P ≤ [α (bc + C ) + α (hc + C1 )]h0 Rk (8.50) đó: P – lực chọc thủng tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng, P= ΣPmaxtt = 6x233.99 =1403.94 T; bc, hc – kích thước tiết diện cột, bc = hc = 0.9 m; h0 – chiều cao có ích đài móng, h0 = 2.0-0.1-0.05 = 1.85 m; C1, C2 – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng, C1,C2 h0 = 2.0 – 0.10 – 0.05 = 1.85 m Sử dụng cốt thép CII có Ra = Ra’ = 2600 daN/cm2 Tính cốt thép cho đài theo phương trục G-G: Momen tiết diện ngàm: M3-3max = 3Pmaxtt.L’ = x233.99 x1.05 = 737.07 T.m (8.51) Diện tích cốt thép đài cọc theo phương xác định theo công thức: M max 737.07 x105 (8.52) Fa = = = 170.27 cm2 0.9 Ra h0 0.9 x 2600 x185 Choïn 50ø22 ( Fa = 186.48 cm2) để bố trí cho đài cọc theo phương Chiều dài thép: L = 7.4 – 2x0.05 = 7.3 m T/K CAO OÁC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 192 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN NỀN MÓNG 7300 ≈ 150 cm 50 − Tính cốt thép cho đài theo phương trục 3-3: Momen tiết diện ngàm: MG-Gmax = 2Pmaxtt.L’ = 2x233.99 x2.55 = 1193.35 T.m (8.51) Diện tích cốt thép đài cọc theo phương xác định theo công thức: M max 1193.35 x105 (8.52) Fa = = = 275.67 cm2 0.9 Ra h0 0.9 x 2600 x185 Khoảng cách bố trí thép: a = Chọn 37ø32 ( Fa = 186.48 cm2) để bố trí cho đài cọc theo phương Chiều dài thép: L = 4.4 – 2x0.05 = 4.3 m 4300 Khoảng cách bố trí theùp: a = ≈ 120 cm 37 − Thép đỉnh đài bố trí ø14 a200 theo phương Thép trung gian bố trí ø10 a300 theo phương, bố trí lớp thép trung gian Chi tiết bố trí thép cho cọc đài cọc móng 3G thể vẽ NM 02/02 8.4 KẾT LUẬN Các kết tính toán thỏa mãn điều kiện kiểm tra yêu cầu cấu tạo Vậy giả thiết tính toán kích thước sơ chọn cọc đài cọc ban đầu hợp lý T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 193 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 MỤC LỤC MỤC LỤC Trang PHẦN I TỔNG QUAN KIẾN TRÚC I.1 Sự cần thiết đầu tư I.2 Sơ lược công trình I.3 Giải pháp mặt phân khu chức I.4 Giải pháp lại I.5 Đặc điểm khí hậu – khí tượng – thủy văn Tp HCM I.6 Các giải pháp kỹ thuật I.7 An toàn phòng cháy chữa cháy 2 3 PHẦN II TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH 1.1 Những đặc điểm nhà cao tầng 1.2 Hệ chịu lực nhà cao tầng 1.3 So sánh lựa chọn phương án kết cấu 6 CHƯƠNG TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 2.1 Lựa chọn sơ kích thước phận sàn 2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 2.3 Tính toán ô sàn 2.4 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 10 13 16 25 CHƯƠNG TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 3.3 Tính toán phận cầu thang 3.4 Bố trí cốt thép cầu thang tầng điển hình T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ 26 26 28 31 36 SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 MỤC LỤC CHƯƠNG TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 37 4.1 Công kích thước hồ nước mái 4.2 Tính toán cấu kiện hồ nước mái 4.3 Bố trí cốt thép hồ nước mái 37 38 60 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH CÁC DẠNG DAO ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH VÀ TẢI TRỌNG GIÓ TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH 5.1 Trình tự tính toán 5.2 Xác định dao động công trình 5.3 Kiểm tra chu kỳ, tần số dạng dao động độ cứng vách theo phương 5.4 Xác định dạng dao động riêng công trình 5.5 Tính toán tải trọng gió tác động vào công trình CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG – VÁCH TRỤC D 6.1 Trình tự tính toán 6.2 Hệ chịu lực công trình 6.3 Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 6.4 Xác định nội lực công trình (khung không gian) 6.5 Tính toán cốt thép cho cột khung trục D 6.6 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục D 6.7 Tính toán vách cứng trục D 6.8 Kiểm tra kết cấu công trình 6.9 Kết luaän 61 61 61 67 70 71 77 77 77 81 85 87 103 110 116 116 PHẦN III TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 117 CHƯƠNG XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 118 7.1 Giới thiệu sơ lược công tác khảo sát địa chất công trình 118 7.2 Sơ đồ vị trí hố khoan 118 T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 MỤC LỤC 7.3 Kết khảo sát địa chất công trình Tản Đà 7.4 Phương pháp xử lý thống kê số liệu địa chất 7.5 Kết xử lý thống kê số liệu địa chất công trình 7.6 Phân tích lựa chọn phương án móng cho công trình Tản Đà CHƯƠNG TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 118 121 124 149 151 8.1 Ưu, nhược điểm phạm vi áp dụng 8.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn (móng 1-D) 8.3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn (móng 3-G) 8.4 Kết luận 151 152 175 192 TÀI LIỆU THAM KHẢO T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] TCVN 2737 : 1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn xây dựng, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCVN 5574 : 1991, Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCXD 229 : 1999, Chỉ dẫn tính toán thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 :1995, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCXD 195 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi , NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCVN 198 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCXD 74 : 1987, Đất xây dựng – Phương pháp chỉnh lý thống kê kết xác định đặc trưng chúng, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2003 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (các cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2005 Nguyễn Thị Mỹ Thúy , Tính toán kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2002 Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn , Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 Lê Tùng Lâm, Tần số dao động riêng hệ kết cấu – Yếu tố phân tích động lực nhà cao tầng, Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ hai cố hư hỏng công trình xây dựng Nguyễn Viết Trung, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại theo tiêu chuẩn ACI, NXB Giao thông vận tải Hà Nội, 2000 Nguyễn Trung Hòa, Kết cấu bê tông cốt thép theo qui phạm Hoa Kỳ, NXB Xây dựng Hà Nội, 2003 Nguyễn Tiến Chương, Bài giảng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng, Viện Khoa học công nghệ xây dựng, 2004 Nguyễn Bá Kế, Thiết kế móng nhà cao tầng – số vấn đề bản, Viện Khoa học cọng nghệ xây dựng, 2004 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn đồ án Nền Móng, NXB Xây dựng Hà Nội, 1996 T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHOÙA 06 [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất , Nền Móng công trình dân dụng công nghiệp, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn đồ án Nền Móng, NXB Xây dựng Hà Nội, 1996 Nguyễn Văn Quảng, Nền móngnhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 Vũ Công Ngữ, Thiết kế tính toán móng nông, Trường Đại học Xây dựng, 1998 Lê Hòa Bình, Tính toán cốt thép cho vách cứng nhà cao tầng, Luận văn cao học, Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 2001 Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 Mai Hà San, Nhà cao tầng chịu tác động tải trọng ngang (gió bão dộng đất), NXB Xây dựng Hà Nội, 1991 Châu Ngọc Ẩn, Hướng dẫn đồ án móng, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2003 Tiêu chuaån ACI 318-02, Building Code Requirements For Structural Concrete and Commentary , 2002 T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI–CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ... trình T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI? ?CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KẾT CẤU 1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ công trình... đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt ) tự động T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI? ?CHUNG CƯ TẢN ĐÀ SVTH: CHÂU ANH KHOA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXDVB2 - KHÓA 06 PHẦN KẾT CẤU PHẦN II TÍNH TOÁN KẾT CẤU T/K CAO ỐC THƯƠNG MẠI? ?CHUNG. .. CÔNG TRÌNH Công trình tọa lạc số 86 - Đường Tản Đà – P.11– Quận – Thành phố Hồ Chí Minh Mặt đứng CAO ỐC THƯƠNG MẠI – CHUNG CƯ TẢN ĐÀ hướng đường Tản Đà, mặt khác tiếp giáp với đường Nguyễn Trãi,