(Đồ án tốt nghiệp) cao ốc đất phương nam

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 CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM GVHD: TS TRẦN TUẤN KIỆT SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG SKL007205 Tp Hồ Chí Minh, năm 2020 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I KIẾN TRÚC KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH Mục đích xây dựng cơng trình Vị trí đặc điểm cơng trình Quy mô công trình Cơng cơng trình 12 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CƠNG TRÌNH 12 Giải pháp mặt 12 Giải pháp mặt cắt cấu tạo 13 Giải pháp mặt đứng & hình khối 14 Giải pháp giao thơng cơng trình 14 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 15 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 15 Hệ thống điện 15 Hệ thống cấp nước 15 Hệ thống thoát nước 16 Hệ thống thơng gió 16 Hệ thống chiếu sáng 16 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 16 Hệ thống chống sét 16 Hệ thống thoát rác 16 PHẦN II 17 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 18 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 18 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 18 Giải pháp kết cấu móng 20 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 21 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Các yêu cầu vật liệu: 21 Lớp bê tông bảo vệ: 21 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 22 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 22 Lựa chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện 22 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 28 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 28 Kích thước sơ 28 Vật liệu 28 Tải trọng 29 TÍNH TỐN BẢN THANG 31 Sơ đồ tính tốn: 31 Tính cốt thép 32 Kiểm tra khả chịu cắt 33 TÍNH TỐN CHUYỂN VỊ 34 Cơ sở lý thuyết 34 Tính tốn độ võng BTCT có khe nứt theo TCVN 5574-2012 36 TÍNH TỐN DẦM CHIẾU TỚI VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ 39 Tải trọng 39 Nội lực tính tốn 40 Tính tốn cốt thép dọc 40 Tính cốt thép đai 41 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐẾN TẦNG 15 43 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN 43 THÔNG SỐ THIẾT Kế 44 Tiêu chuẩn thiết kế 44 Vật liệu 44 Kích thước sơ bộ: 44 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 44 Tải trọng thường xuyên trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn 46 Tải trọng thường xuyên tường xây 46 Hoạt tải tác dụng lên sàn 47 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 48 Kết tính safe 48 Tính tốn cốt thép 51 Kiểm tra khả chịu cắt 55 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn thứ 55 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 60 CƠ SỞ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 60 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 60 Tĩnh tải 60 Hoạt tải 63 TẢI TRỌNG NGANG (TẢI TRỌNG GIÓ) 64 Ngun tắc tính tốn thành phần tải trọng gió (theo mục TCVN 2732:1995) 64 Thành phần tĩnh gió 64 Thành phần động gió 67 Tổ hợp tải trọng gió 77 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 78 Tổng quan động đất 78 Cơ sở lý thuyết tính tốn 78 Phương pháp phân tích phổ phản ứng 80 Tổ hợp hệ thành phần động đất 84 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ CẤU TRÚC TỔ HỢP 84 Các trường hợp tổ hợp tải trọng 84 Các trường hợp tổ hợp tải trọng trung gian 85 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 86 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 88 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 88 KIỂM TRA LẬT 89 KIỂM TRA DAO ĐỘNG 89 THIẾT KẾ KHUNG 90 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 90 Tiêu chuẩn thiết kế 90 Vật liệu thiết kế 90 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM SƠ ĐỒ TÍNH TỐN 90 Lựa chọn sơ đồ tính 90 Lựa chọn tiết diện thiết kế 90 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM TẦNG 93 Nội lực tổ hợp nội lực 93 Tính tốn cốt thép dọc 94 Tính tốn cốt thép đai 100 Tính tốn cốt treo gia cường vị trí dầm phụ truyền lên dầm 101 TÍNH TỐN CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC B 102 Tính tốn cốt thép dọc cho cột 102 Tính thép đai cho cột 110 THIẾT KẾ VÁCH LÕI 113 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 113 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi 113 Phương pháp giả thuyết vùng biên chịu moment 116 Phương pháp cổ điển 118 Phương pháp biểu đồ tương tác 118 ÁP DỤNG TÍNH TỐN LÕI CƠNG TRÌNH ( PHẦN TỬ PIER) 119 Chia phần tử 119 Tính thép vách 119 THIẾT KẾ MÓNG 123 GIỚI THIỆU CHUNG 123 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 123 Địa tầng 123 Đánh giá tính chất đất 129 Đánh giá điều kiện thủy văn 129 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MĨNG CHO CƠNG TRÌNH 130 Giải pháp móng sâu 130 Đặc điểm thiết kế móng cọc vùng chịu tải động đất 130 CƠ SỞ TÍNH TỐN 131 Các giả thiết tính tốn 131 Các loại tải trọng tính tốn móng 131 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM PHƯƠNG ÁN : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 133 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 133 Ưu nhược điểm phương án móng cọc khoan nhồi 133 CẤU TẠO CỌC VÀ ĐÀI CỌC 134 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 135 TÍNH TỐN MĨNG M2 144 TÍNH TỐN MĨNG M1 156 TÍNH TỐN MĨNG LÕI THANG 168 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối TCVN 2737–1995: Tải trọng tác động –Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 229–1999: Chỉ dẫn tính thành phần động tải trọng gió TCVN 5574–2012: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 375–2006: Thiết kế cơng trình chịu động đất TCVN 205–1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 195–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCVN 9386 – 2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất Minh Châu Ngọc Ẩn (2008), Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Châu Ngọc Ẩn (2005) Nền móng NXB Đại Học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Đình Cống (2008),Tính tốn thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005 Phan Quang Minh (chủ biên),Ngô Thế Phong,Nguyễn Đình Cống (2012), Kết cấu bê tơng cốt thép-Phần cấu kiện bản,NXB Khoa học Kỹ thuật,Hà Nội Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 1, Cấu kiện theo TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 2, Các cấu kiện nhà cửa theo TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 3, Các cấu kiện đặc biệt theo TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh II.PHẦN MỀM 1.SAP2000 version 21 2.ETABS version 2018 3.SAFE 2016 4.AUTOCAD 2018 5.Exel 2019 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM PHẦN I KIẾN TRÚC GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM KHÁI QT VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH Mục đích xây dựng cơng trình Một đất nước muốn phát triển cách mạnh mẽ tất lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt, thuận lợi cho nhu cầu sinh sống làm việc người dân Đối với nước ta, nước bước phát triển ngày khẳng định vị khu vực quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều cần phải ngày cải thiện nhu cầu an sinh làm việc cho người dân Mà nhu cầu nơi nhu cầu cấp thiết hàng đầu Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày nhiều quỹ đất Thành phố có hạn, mà giá đất ngày leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả mua đất xây dựng Để giải vấn đề cấp thiết giải pháp xây dựng chung cư cao tầng phát triển quy hoạch khu dân cư quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố hợp lý Bên cạnh đó, với lên kinh tế Thành phố tình hình đầu tư nước ngồi vào thị trường ngày rộng mở, mở triển vọng thật nhiều hứa hẹn việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, khách sạn cao tầng,… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày cao người dân Có thể nói xuất ngày nhiều cao ốc Thành phố đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ tầng mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cho Thành phố, đồng thời hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân Hơn nữa, ngành xây dựng nói riêng, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu áp dụng kỹ thuật đại, cơng nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế, phương pháp thi cơng đại nước ngồi… Chính thế, cơng trình cao ốc ĐẤT PHƯƠNG NAM thiết kế xây dựng nhằm góp phần giải mục tiêu Đây khu nhà cao tầng đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí làm việc, chung cư cao tầng thiết kế thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống người dân GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Kiểm tra ổn định đất đáy khối móng quy ước Kích thước khối móng quy ước Theo phụ lục H, mục H.2.1 TCXD 205 : 1998 0, quy định ranh giới khối móng quy ước cọc tựa vào lớp đất cứng xác định hình bên dưới: Bảng 9.26- Địa chất dọc thân cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc Lớp Tên đất GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 172 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Caùt san lắp Đất sét mềm Cát pha sét dẻo Sét pha dẻo cứng Đất sét cứng Hình 9.16-Sơ đồ khối xác định khối móng quy ước Quan niệm cọc đất cọc làm việc đồng thời khối móng đồng đặt lớp đất bên mũi cọc Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở: GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 173 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Xác định góc truyền lực: 4tb tb: i Góc ma sát trung bình lớp đất h 0 1.34 21.32 2.1 16.8 i tb 27.5 26.93 18.980 25.020 h i1.34 2.1 27.5 25.47o 6.255o Diện tích khối móng quy ước tính theo cơng thức: A L qu qu B qu Trong : B qu (B tb D) 2L c tg d 15.87m L qu(L d D) 2L c tg tb 20.67m A qu 328.03m2 Áp lực tính tốn tác dụng lên khối móng quy ước Áp lực tính tốn tác dụng lên đất theo TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình.0 R DcII m1m2 II k Ab II Bh ' II tc Trong đó: - ktc :Hệ số độ tin cậy, ktc = 1.1 đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ bảng thống kê - m1 = 1.2 :Hệ số điều kiện làm việc đất (đặt móng lớp đất số 5)- sét cứng có độ sệt B=0.05< 0.5 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 / B 49.4 / 47.6 1.03 1.5, - Chiều sâu đáy móng -40.8400 m ứng với lớp đất thứ có21.980 , B =0 - CII = 39 kN/m - A, B, D: hệ số phụ thuộc vào góc ma sát lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào góc ma sát xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 TCXD 9362-2012 A = 0.61 ; B = 3.44; D = 6.04 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 174 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, II’: ' ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM 10.9(kN / m ) II Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên 1.34 9.2 2.1 10.9 27.5 11 10.9) / 35.94 10.91(kN / m II R II tc = 1 + 3.44 10.91 33.44 + 6.04 39 ) 0.61 9.87 10.9 1697.27(kN / m ) Trọng lượng khối móng quy ước Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên: G1 Ad hd bt (Aqu Ad )h tb 119.68 1.5 25 (328.03 119.68) 1.5 11.41 11053.91(kN) Trọng lượng cọc khối móng quy ước: G n cAcL 24 0.5 35.94 (25 10) c bt 6469.2kN Trọng lượng đất khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy khối móng quy ước: G A nA qu ih i c (328.03 24 0.5) 392.218 123952.65kN Trọng lượng khối móng quy ước: G G1 G G 141475.76kN 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 qu tc 192139.76kN Moment tiêu chuẩn tâm đáy khối móng quy ước: M tc M tc tc hdQ tc h d Q x M ox y M oy oy tc ox tc 2639.16 1.5 278.19 3056.44(kNm) 420.96 1.5 51.27 497.86(kNm) Độ lệch tâm: M tc e N x M tc e y Ứng suất đáy khối móng quy ước: Ntc p tc tb A qu 192139.76 328.03 585.73kN / m2 N GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 175 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP N tc qu p maxtc A qu 586.73(kN / m ) p tc max N tc qu p maxtc A 584.73(kN / m ) p tc qu max Điều kiện để ổn định: Pmax Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định Kiểm tra với tổ hợp lại ta cho giá trị thỏa mãn điều kiện Kiểm tra lún móng cọc Ta tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính Tính độ lún móng cọc trường hợp độ lún khối móng quy ước thiên nhiên Sử dụng phương pháp cộng lún lớp để tính lún e e S i1 i hi S 8( cm) ei1 Áp lực gây lún gây móng quy ước P =P TC - h γ 193(kN/m ) gl TB i i Với: i h i 392.1(kN / m bt P TC TB 585.73(kN/m ) ) GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 176 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 9.27- Giá trị tính lún theo lớp phân tố Độ Lớp phân Điểm tố 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 sâu z m 0.0 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 4.0 4.0 5.0 5.0 6.0 6.0 7.0 7.0 8.0 8.0 10 9.0 10 9.0 11 10.0 11 10.0 12 11.0 12 11.0 13 12.0 13 12.0 14 13.0 GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP bt Kết luận: ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM 4.49(cm ) 5(cm) Dừng tình lún pl Tính tốn cốt thép đài cọc Cốt thép tính tốn cho đài móng để đảm bảo khả chịu uốn đài tác dụng phản lực đầu cọc xem đài làm việc consol ngàm vào mép cột Giả thiết đài tuyệt đối cứng Tính tốn với tổ hợp tính tốn Nmax, Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư Tính cốt thép đặt theo phương x Hình 9.17-Momen theo phương X h o h a 1.5 0.15 1.35m m b 12 0.12 Diện tích cốt thép tính theo công thức: A sb R bh b o R 66.37cm2 s Chọn 12d28s100 ( As = 73.89cm ) GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 178 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Tính cốt thép đặt theo phương Y M II II R m b Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: A s Chọn 5d25s200 ( As = 24.54 cm ) GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 179 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Trang 180 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ... chịu lực theo phương đứng GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 18 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Lựa chọn kết cấu cho công trình CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Căn vào quy... TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM PHẦN I KIẾN TRÚC GVHD: TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM KHÁI QT VỀ KIẾN TRÚC CƠNG... TS.TRẦN TUẤN KIỆT Trang 20 SVTH: DƯƠNG THÙY TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM Do ,đồ án sinh viên lựa chọn móng sâu với hai phương án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi GIẢI PHÁP VẬT