(Đồ án tốt nghiệp) cao ốc chung cư BMC

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 CHUNG CƯ CAO ỐC BMC GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH : NGUYỄN TÙNG SƠN MSSV: 13149287 SKL005088 Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2017 CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MSSV: 13149287 Họ tên Sinh viên: Nguyễn Tùng Sơn Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng Tên đề tài: Chung cư cao ốc BMC Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS Châu Đình Thành NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MSSV: 13149287 Họ tên Sinh viên: Nguyễn Tùng Sơn Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng Tên đề tài: Chung cư cao ốc BMC Họ tên Giáo viên phản biện: ThS Nguyễn Văn Hậu NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? 10 Đánh giá loại: 11 12 Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Khi sinh viên ngành Xây dựng đồ án tốt nghiệp cơng việc kết thúc q trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào tương lai Thơng qua q trình làm đồ án tốt nghiệp tạo điều kiện để chúng em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học nhờ thu thập, bổ sung thêm kiến thức mới, rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế Trong suốt quãng thời gian thực đồ án mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ thầy cô đặc biệt thầy TS Châu Đinh Thành hướng dẫn tận tình học kì Thầy giúp em hiểu sâu tiếp cận vấn đề cách đơn giản, dễ hiểu Giúp em cảm nhận tâm huyết thầy với nghề nhà giáo Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Xây dựng Cơ học Ứng dụng – trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM người khơng ngừng giúp đỡ, giảng dạy tận tình cho chúng em suốt năm học qua Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người thân, giúp đỡ bạn bè, anh chị khóa trước giúp em vượt qua khó khăn để hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng kiến thức cịn hạn chế, đồ án tốt nghiệp cịn thiếu sót, kính mong nhận dẫn quý thầy cô để củng cố hoàn thiện kiến thức Cuối em xin chúc quý thầy cô dồi sức khỏe thành cơng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn TP HCM ngày 5/6/2017 Sinh viên thực TÓM TẮT Hiện mà đà tăng giá điện, giá đất sóng đầu tư nước ngồi đổ vào thành phố Hồ Chí Minh, giá thuê cao ốc văn phòng tăng lên đáng kể theo nhiều chuyên gia kinh tế, mảng cao ốc cho thuê đắt khách năm tới Cao ốc hộ BMC xây dựng để kinh doanh, đáp ứng nhu cầu ngày cao hộ, văn phòng cho thuê dịch vụ coffee internet, cửa hàng thức ăn nhanh, phòng game, trung tâm thương mại, khu giặt ủi, phòng tập thể dục thể thao Trong đồ án này, em triển khai lý thuyết cách tính tốn vẽ sàn tầng điển hình, cầu thang, hệ khung dầm cột vách, hệ móng cọc Trong chương tìm hiểu vị trí địa hình đặt cơng trình ưu điểm kiến trúc ngồi cịn lựa chọn vật liệu cho cơng trình Đến chương hai tính tốn sàn tầng điển hình với giải pháp sàn dầm có ưu điểm giá thành rẻ Chương ba xem xét kích thước cầu thang tính tốn cầu thang Trong chương bốn ta phân tích dao động cơng trình phần mềm Etabs từ xuất nội lực để tính dầm, cột, vách cho hệ khung trục vng góc Và cuối cùng, chương năm ta tính tốn phần móng cơng trình với giải pháp móng cọc đóng ép có khả chịu tải cao, giá thành rẻ phù hợp với nhiều chủ đầu tư Khi làm đồ án tốt nghiệp em rút nhiều kinh nghiệm quý giá để trường dày dạn kinh nghiệm cảm thấy kiến thức xây dựng phong phú cần trau dồi học hỏi nhiều lúc nơi Cuối xin cám ơn tất thầy cô chia sẻ, trao đổi nhiệt tình với sinh viên để chúng em trường có thêm nhiều kiến thức bước vào đời CONTENT Along with the rise in electricity prices, pour the land prices and wave of investment into HCM city, rental price rates for office buildings have rised significantly According to many economists, retal price of membrane building will be crowed with customer in the coming years BMC apartment building was built for business, metting the rising demand for apartment, rental office and service such as: coffee internet, fast food store, game room, shopping mall, laundry area, gym room In the project, I will calculate theorical and drawings of slabs, beams, columns, walls In Chapter 1, we will research about geographic location to arrangement works as research advantage about it’s architecture, asidefrom we must choose materials for the works In the Chapter 2, we will calculate slab in story with cheap price advantage In the Chapter 3, we will consider staircase size and calculate staircase In the Chapter 4, we will analysis vibration work by Etabs software, then exported internally to calculate beams, columns, walls And finally in Chapter 5, we will calculate footing and drawing it When making this graduation project, I learned a lot of valuable experience so that when I leave school has more experience and I feel knowledge build very diversity, I will need learning even more, no matter where you are Finally, thank you to all the teachers have shared and have enthusiastically exchange with student so that after leave school, we will have knowledge MỤC LỤC BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT CONTENT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 13 Sự cần thiết phải đầu tư 13 Đặc điểm, vị trí xây dựng cơng trình 13 1.2.1 Vị trí xây dựng cơng trình 13 1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh 13 1.2.3 Tình hình địa chất cơng trình địa chất thủy văn 14 Quy mơ đặc điểm cơng trình 14 Giải pháp thiết kế 15 1.4.1 Thiết kế tổng mặt 15 1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc 15 1.4.3 Giao thông nội cơng trình 17 1.4.4 Giải pháp kỹ thuật khác 17 1.4.5 Giải pháp kết cấu 19 Lựa chọn vật liệu 19 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20 Xác định sơ kích thước cấu kiện 20 2.1.1 Chọn chiều dày sàn 20 2.1.2 Chọn kích thước dầm 20 2.1.3 Chọn sơ kích thước tiết diện cột 21 2.1.4 Chọn kích thước vách 22 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 23 2.2.1 Tĩnh tải 23 2.2.2 Hoạt tải 26 Xác định nội lực, tính tốn bố trí cốt thép cho ơ sàn 27 Độ võng ô sàn 34 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 36 Kích thước sơ cầu thang tầng điển hình 36 Tải trọng cầu thang 37 3.2.1 Tĩnh tải 37 3.2.2 Hoạt tải 37 Tính tốn cầu thang 38 Tính tốn dầm chiếu nghỉ 39 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC VÀ KHUNG TRỤC B 41 Đặc điểm cấu tạo khung trục khung trục B 41 4.1.1 Phương pháp xác định nội lực 41 4.1.2 Xác định sơ đồ khung 41 Tải trọng đứng 42 4.2.1 Trọng lượng lớp sàn 43 4.2.2 Trọng lượng tường ngăn tường bao che phạm vi ô sàn 43 Tải trọng ngang 44 4.3.1 Tính tốn gió tĩnh 44 4.3.2 Tính tốn gió động 45 4.3.3 Tính tốn động đất 53 Các trường hợp tải cấu trúc tổ hợp 56 Xác định nội lực tính tốn cốt thép cho dầm 57 4.5.1 Tính cốt dọc cho dầm 58 4.5.2 Ví dụ tính tốn thép dọc dầm cho trường hợp cụ thể: 59 4.5.3 Tính cốt đai cho dầm 59 4.5.4 Tính tốn cốt treo gia cường cho dầm 60 Xác định nội lực tính tốn cốt thép cho cột 64 4.6.1 Tính cốt dọc cho cột 64 4.6.2 Tính cốt đai cho cột 67 4.6.3 Ví dụ tính tốn thép dọc cột cho trường hợp cụ thể 67 Xác định nội lực tính tốn cốt thép cho vách 74 4.7.1 Tính tốn cốt thép vách phương pháp vùng biên chịu moment 74 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG CHO KHUNG TRỤC B 79 Điều kiện địa chất cơng trình 79 5.1.1 Địa chất 79 5.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất 80 5.1.3 Điều kiện thủy văn 80 Lựa chọn giải pháp móng 80 Cơ sở tính tốn 81 5.3.1 Giả thuyết tính tốn 81 Số liệu tính tốn móng cơng trình 83 Chọn chiều sâu chơn móng chiều dày đài 84 Cấu tạo cọc 84 Sức chịu tải cọc 85 5.7.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 85 5.7.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 86 5.7.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 88 Xác định số lượng cọc bố trí cọc đài móng 89 5.8.1 Nguyên tắc bố trí cọc đài 89 5.8.2 Xác định số lượng cọc 90 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 91 Kiểm tra độ lún móng cọc ép 94 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng cọc ép 102 Tính tốn cốt thép cho đài móng cột C1, C3, C4 103 5.12.1 Sơ đồ tính ngoại lực tác dụng 103 5.12.2 Xác định moment tính tốn cốt thép đài 103 Tính tốn móng lõi thang 106 5.13.1 Nội lực móng lõi thang 106 5.13.2 Chọn sơ số lượng cọc kich thước đài cọc 107 5.13.3 Xác định nội lực cọc Safe v12.3 108 Tính tốn móng vách P3A, P3C 113 5.14.1 Nội lực móng vách P3A, P3C 113 5.14.2 Chọn sơ số lượng cọc kích thước đài cọc 113 5.14.3 Xác định nội lực móng Safe v12.3 115 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu cọc dựng cọc 119 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 - Tĩnh tải sàn văn phịng, hộ, hành lang, ban cơng Bảng 2.2 - Tĩnh tải sàn vệ sinh Bảng 2.3 - Tĩnh tải sàn mái sân thượng Bảng 2.4 - Hoạt tải loại phòng Bảng 2.5 - Tổng tĩnh tải, hoạt tải sàn tầng điển hình Bảng 2.6 - Bố trí thép cho sàn Bảng 3.1 - Tĩnh tải chiếu nghỉ Bảng 3.2 - Tĩnh tải nghiêng Bảng 3.3 - Kết tính tốn cốt thép Bảng 3.4: Kết tính tốn cốt thép: Bảng 4.1 - Trọng lượng lớp sàn bỏ qua BTCT Bảng 4.2 - Bảng giá trị thành phần tĩnh tải gió quy tải tập trung Bảng 4.3 - Bảng chu kỳ dao động riêng tỷ số khối lượng tham gia Bảng 4.4 - Bảng tổng hợp gió động theo phương X Bảng 4.5 - Bảng tổng hợp gió động theo phương Y Bảng 4.6 - Nhận dạng điều kiện đất Bảng 4.7 – Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi Bảng 4.8 – Các trường hợp tải Bảng 4.9 – Cấu trúc tổ hợp tải trọng Bảng 4.10 – Moment, tiết diện dầm B128 Bảng 4.11 – Bảng tổng hợp tính tốn, bố trí thép dầm tầng điển hình Bảng 4.12 – Phương tính tốn cột nén lệch tâm xiên Bảng 4.13 – Tiết diện nội lực cột C3 tầng Bảng 4.14 – Bảng tổng hợp tính tốn, bố trí thép cho cột Bảng 4.15 – Bảng tổng hợp tính tốn, bố trí thép cho vách Bảng 5.1 – Cấu tạo địa chất Bảng 5.2 – Bảng tổng hợp địa chất cơng trình - Chọn sơ n = cọc Chọn kích thước bố trí cọc: khoảng cách cọc không nhỏ 3d dựa theo điều kiện mà ta có kích thước khoảng cách cọc hình sau: 113 Hình 5.16 - Sơ đồ bố trí cọc móng vách P3A Hình 5.17 - Sơ đồ bố trí cọc móng vách P3C - Đánh số thứ tự cọc từ đến 12 theo trật tự từ trái sang phải, từ xuống Kích thước đài cọc móng vách vách P3A: 4.1 × m Kích thước đài cọc móng vách vách P3C: 2.5 × 2.5 m  Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc vách P3A: η = − arctan  Với n1 = số cọc theo hàng dọc n2 = số cọc theo hàng ngang d = 0.35m đường kính cọc s = 1.1m khoảng cách cọc 114  Sức chịu tải nhóm cọc vách P3A: Q n hom = η× n c × Q tk = 0.72 × 12 × 1357.2 = 11761.6 kN  Nhận thấy Qnhom = 11761.6 kN lớn Nmax = 11073.82 kN Vậy thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm cọc  Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc vách P3C: η = − arctan  Với n1 = số cọc theo hàng dọc n2 = số cọc theo hàng ngang d = 0.35m đường kính cọc s = 1.1m khoảng cách cọc  Sức chịu tải nhóm cọc vách P3A: Q n hom = η× n c × Q tk = 0.77 × × 1357.2 = 6070.26 kN  Nhận thấy Qnhom = 6070.26 kN lớn Nmax = 5688.14 kN Vậy thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm cọc 5.14.3 Xác định nội lực móng Safe v12.3 - Xác định độ cứng cọc theo TCVN 10304-2014, tính k= - Kiểm tra phản lực đầu cọc: ta sử dụng COMBO1 đến COMBO17 kiểm tra P s 115 Hình 5.18 – Phản lực đầu cọc vách P3A Hình 5.19 – Phản lực đầu cọc vách P3C - Phản lực đầu cọc lớn cọc có: ( vách P3A) Pmax = 867.3 kN < Qtk = 1357.2 kN - Phản lực đầu cọc nhỏ cọc có: (vách P3A) Pmin = 818.7 kN < Qtk = 1357.2 kN - Phản lực đầu cọc lớn cọc có: ( vách P3C) Pmax = 957.2 kN < Qtk = 1357.2 kN - Phản lực đầu cọc nhỏ cọc có: (vách P3C) Pmin = 922.2 kN < Qtk = 1357.2 kN - Khả chịu tải đất mũi cọc: - Xác định sức chiu tải đất mũi cọc lớp tính theo TTGH2: 116 R tc = m1 m2 (Abγ II + Bhγ 'II + Dc II ) k tc Trong đó: -  m1 = m = k tc =1 ;cII = 3.4 kN/m  γII dung trọng đẩy mũi cọc  γ'II thành phần ứng suất trọng lượng thân đất z có tính đẩy  ϕ = 31011' tra bảng ta có A = 1.262; B = 6.04; D = 8.305 + b = Bqu với Bqu R tc = m1 m2 k (Abγ II + Bhγ 'II + Dc II ) tc 1×  (1.262 × 7.17 × 10.4 + 6.04 × 27.5 × 11.91 + 8.305 × 3.4) = 2102.6 kN/ m2 - Kiểm tra: ≤1.2R tc p maxtc   p  p  - tc tb ≤R >0 tc tc Kiểm tra xuyên thủng: chiều cao đài cọc 2m Hình 5.20 – Kiểm tra xuyên thủng đài móng cắt theo phương - Nhận thấy đầu cọc nằm tháp chống xuyên thủng nên đài cọc thỏa mãn điều kiện xuyên thủng - Nội lực theo phương X: 117 Hình 5.21 – Nội lực đài móng vách P3A theo phương X  Phương X: Mmax = 1264.75 kNm; Mmin = -37.4 kNm  Tính thép lớp dưới: h0 = 2000 – 200 – 50 = 1750 mm; b = 1000 mm α = m  = − − 2α m = − − × 0.028 = 0.028 = A s  Vậy chọn thép chịu lực Ø18a100 có As, chọn = 25.43 cm  Tính thép lớp trên: đặt theo cấu tạo Ø16a200 - Nội lực theo phương Y: Hình 5.22 – Nội lực đài móng vách P3A theo phương Y  Phương Y: Mmax = 860.2 kNm; Mmin = -107.1 kNm  Tính thép lớp dưới: h0 = 2000 – 200 = 1750 mm; b = 1000 mm 118 α = m  = − − 2α m = − − × 0.018 = 0.018 = A s  Vậy chọn thép chịu lực Ø18a100 có As, chọn = 25.43 cm  Tính thép lớp trên: đặt theo cấu tạo Ø16a200 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu cọc dựng cọc - Khi bố trí móc cẩu cọc, nên bố trí cho moment căng thớ moment căng thớ Một số trường hợp đặc biệt sau: - Trọng lượng thân cọc kể đến hệ số động cẩu lắp dựng cọc: q=kd×γ×d - = 1.5 × 25 × 0.35 = 4.59 kN / m Sơ đồ móc cẩu (thường điều kiện dựng cọc): Hình 5.23 – Biểu đồ nội lực cọc cẩu lắp Moment lớn : M = 0.086qL2 - Sơ đồ móc cẩu (thường điều kiện cẩu cọc): 119 Hình 5.24 – Biểu đồ nội lực cọc cẩu lắp Moment lớn : M = 0.043qL2 - Vậy moment lớn lắp dựng cẩu cọc là: M = 0.086qL2 = 0.086 × 4.59 × 9.5 = 35.62 kNm α = m = − 1− 2α m = − 1− × 0.07 = 0.076 ξR bh 0.076 × 14.5 × 350 ×310 b As = = = 427.025 mm = 4.25 cm2 Rs 280  - Vậy thép chọn cọc 8Ø16 có As = 16.07 cm phía thỏa mãn 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế [2] TCXD 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 [3] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất [4] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu Bê Tông Bê Tông Cốt Thép - Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [6] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế [7] TCVN 9394 : 2012 Đóng ép cọc - Thi cơng nghiệm thu [8] Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng, - 2009 [9] Nhà cao tầng bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm, NXH ĐHQG TP Hồ Chí Minh, [10] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tơng cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [11] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [13] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 121 ... Minh, giá thuê cao ốc văn phòng tăng lên đáng kể theo nhiều chuyên gia kinh tế, mảng cao ốc cho thuê đắt khách năm tới Cao ốc hộ BMC xây dựng để kinh doanh, đáp ứng nhu cầu ngày cao hộ, văn phòng... Minh, giá th cao ốc văn phịng tăng lên đáng kể, theo nhiều chuyên gia kinh tế, mảng cao ốc cho thuê đắt khách năm tới Cao ốc hộ BMC xây dựng để kinh doanh, đáp ứng nhu cầu ngày cao hộ, văn phòng... Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào tháng mưa từ tháng đến tháng 11; hai tháng thường có lượng mưa cao Các tháng 1,2,3 mưa ít, lượng mưa khơng đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng