(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế công trình trung tâm thương mại bờ hồ thành phố thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỒ THÀNH PHỐ THANH HÓA GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN SVTH: TRẦN MINH KHOA MSSV: 11149076 SKL004334 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: TRẦN MINH KHOA MSSV: 1114076 Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng Tên đề tài: TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỜ Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS PHẠM ĐỨC THIỆN 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 2015 Giáo viên hướng dẫn i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MSSV: 1114076 Họ tên Sinh viên: TRẦN MINH KHOA Ngành: Công nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng Tên đề tài: TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI BỜ HỒ Họ tên Giáo viên phản biện: 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 2015 Giáo viên phản biện ii LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở cho chúng em hướng vào sống thực tế tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp nhiều kiến thức học học kỳ trước thu thập kiến thức mà cịn thiếu sót, qua rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế, bên cạnh cịn kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em nhiều bước đường thực tế sau Trong trình làm luận văn tốt nghiệp, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn thầy cô Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình quý thầy cô Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy, cô truyền đạt cho em tảng để em hoàn thành đồ án hành trang cho chúng em sau Qua em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô khoa Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng nói chung Ngành Xây Dựng nói riêng - người truyền đạt kiến thức trình học tập Dù đồ án tốt nghiệp thực với tất nỗ lực thân giúp đỡ thầy gia đình Nhưng kiến thức cịn hạn chế chắn không tránh khỏi sai sót hay khiếm khuyết Cho nên em kính mong lời đóng góp chân thành để em ngày hồn thiện kiến thức Cuối cùng, em xin chúc q thầy nhiều sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, tháng năm 2015 Sinh viên thực Trần Minh Khoa iii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên Khoa Ngành Tên đề tài : Trần Minh Khoa MSSV: 11149076 : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp : Trung tâm thương mại bờ hồ Số liệu ban đầu Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa kích thước theo GVHD) Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung phần học lý thuyết tính tốn a Kiến trúc • Thể lại vẽ theo kiến trúc b Kết cấu • Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình • Tính tốn, thiết kế cầu thang bể nước mái • Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục D trục c Nền móng • Tổng hợp số liệu địa chất • Thiết kế phương án móng khả thi Thuyết minh vẽ • 01 Thuyết minh 01 Phụ lục • 16 vẽ A1 ( Kiến trúc, 11 Kết cấu, Nền móng) Cán hướng dẫn Ngày giao nhiệm vụ Ngày hồn thành nhiệm vụ : 07/01/2015 • • Tp HCM ngày 07 tháng năm 2015 Xác nhận GVHD Xác nhận BCN Khoa TS Phạm Đức Thiện iv MỤC LỤC TIÊU ĐỀ BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN……………………………… i BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN………………………………… ii LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………… ……… iii NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP………………………………………………….….iv PHẦN : TỔNG QUAN ……………………………………………………………… CHƯƠNG : TỔNG QUAN…………………………………………………………… 1.1.Giới thiệu chung…………………………………………………………… 1.2.Tải trọng tác động………………………………………………………….….3 1.2.1.Tải đứng…………………………………………………………………… 1.2.1.Tải ngang………………………………………………………………… 1.3.Giải pháp thiết kế…………………………………………………………… 1.4.Vật liệu sử dụng…………………………………………………………….…4 1.5.Tài liệu tham khảo…………………………………………………………… 1.6.Chương trình ứng dụng phân tích tính tốn…………………………… PHẦN :THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN ………………………………………….6 CHƯƠNG : THIẾT KẾ SÀN……………………………………………………………7 2.1.Kích thước ô sàn…………………………………………………………… 2.2.Cấu tạo sàn ………………………………………………………………….…8 2.3.Tải trọng……………………………………………………………………… 2.3.1.Tĩnh tải………………………………………………………………… .8 2.3.2.Hoạt tải…………………………………………………………… 10 2.4.Vật liệu sử dụng…………………………………………………………….…11 2.5 Xác định nội lực…………………………………………………………… 11 2.6.Thiết kế sàn……………………………………………………………………16 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CẤU THANG…………………………………………………18 3.1.Mặt cầu thang……………………………………………………………18 3.2.Kích thước cầu thang …………………………………………………………18 3.3.Tải trọng……………………………………………………………………….18 3.3.1.Tĩnh tải………………………………………………………………… 18 3.3.2.Hoạt tải…………………………………………………………… .20 3.4.Xác định nội lực………………………………………………………………20 3.5.Thiết kế cầu thang…………………………………………………………….22 CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI…………………………………………… 23 4.1.Mặt bể nước mái……………………………………………………… 23 4.2.Kích thước bể nước mái …………………………………………………… 23 4.2.1.Dung tích bể nước……………………………………………………… 23 4.2.2.Kích thước bể nước……………………………………………………… 23 4.3.Vật liệu sử dụng………………………………………………………………24 4.4.Thiết kế bể nước mái………………………………………………………….24 4.4.1.Thiết kế đáy…………………………………………………………….24 4.4.2.Thiết kế dầm đáy……………………………………………………………26 4.4.3.Thiết kế nắp…………………………………………………………….28 4.4.4.Thiết kế dầm nắp……………………………………………………………30 4.4.5.Thiết kế thành bể……………………………………………………………30 CHƯƠNG 5:TÍNH TỐN KHUNG…………………………………………………… 32 v 5.1.Mơ hình hệ khung……………………………………………………… 32 5.2 Vật liệu sử dụng …………………………………………………………… 34 5.3.Tải trọng……………………………………………………………………….34 5.3.1.Tĩnh tải………………………………………………………………… 34 5.3.2.Hoạt tải…………………………………………………………… .35 5.3.3.Tải gió…………………………………………………………… .35 5.3.3.1.Thành phần tĩnh gió………………………………………… .35 5.3.3.2 Thành phần động gió …………………………………… 36 5.3.4.Động đất………………………………………………………… 55 5.3.4.1.Quy trình tính tốn……………………………………………… .55 5.3.4.2.Tổ hợp tần số dao động………………………………………… 56 5.4.Kiểm tra chuyển vị đỉnh gia tốc đỉnh………………………… 71 5.5.Tính tốn thiết kế hệ khung trục D 4………………………… 73 5.5.1.Kết nội lực khung trục D 4………………………………………… 73 5.5.2.Thiết kế hệ dầm khung trục D 4………………………………………….86 5.5.2.1.Tính cốt dọc……………………………………………………………….86 5.5.2.2.Tính cốt đai……………………………………………………………….101 5.5.2.3.Đoạn neo nối thép…………………………………………………… 103 5.5.3.Thiết kế hệ cột khung trục D 4………………………………………….104 5.5.3.1.Tính cốt dọc…………………………………………………………… 104 5.5.3.2.Tính cốt đai……………………………………………………………….112 5.5.4.Thiết kế vách khung trục D……………………………………………… 112 5.5.4.1.Các giả thiết tính tốn……………………………………………………112 5.5.4.2.Cơ sở tính tốn vách cứng……………………………………………….112 5.5.4.3.Các bước tính tốn……………………………………………………….112 5.5.4.4.Kết tính tốn…………………………………………………………114 CHƯƠNG 6:TÍNH TỐN MĨNG…………………………………………………… 118 6.1.Số liệu địa chất……………………………………………………… 118 6.2 Phương án móng cọc ép BTCT ………………………………………… 120 6.2.1.Vật liệu sử dụng………………………………………………………… 120 6.2.2.Kích thước đài cọc…………………………………………………… 120 6.2.3.Tính tốn sức chịu tải cọc…………………………………………… 121 6.2.3.1.Sức chịu tải cọc theo đất nền…………………………………………….121 6.2.3.2.Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền…………………………123 6.2.3.3.Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc………………………………… 126 6.2.4.Sức chịu tải thiết kế cọc…………………………………………… 127 6.2.5.Kiểm tra cẩu lắp………………………………………………………… 127 6.2.6.Tính móng chân cột……………………………………………… 127 6.2.6.1.Chọn số lượng cọc cho móng cột……………………….… 130 6.2.6.2.Tính tốn,thiết kế móng chân cột……………………….… 130 6.2.6.2.1.Tính tốn,thiết kế móng chân cột 4D…………………… 131 6.2.6.2.2.Tính tốn,thiết kế móng chân cột 2C…………………… 138 6.2.6.3.Tính tốn,thiết kế móng lõi thang……………………….… 144 6.3 Phương án móng cọc khoan nhồi ………………………………….….….163 6.3.2.Kích thước đài cọc…………………………………………………… 163 6.3.3.Tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền……………………………… 164 6.3.3.1.Sức chịu tải cọc theo đất nền…………………………………………….164 6.3.3.2.Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền…………………………167 vi 6.3.3.3.Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc………………………………… 170 6.3.3.4.Sức chịu tải thiết kế cọc………………………………………… 171 6.3.4.Tính móng chân cột……………………………………………… 172 6.3.4.1.Chọn số lượng cọc cho móng cột……………………….… 172 6.3.4.2.Tính tốn,thiết kế móng chân cột……………………….… 173 6.3.4.2.1.Tính tốn,thiết kế móng chân cột 4D…………………… 173 6.3.4.2.2.Tính tốn,thiết kế móng chân cột 2C…………………… 179 6.3.4.3.Tính tốn,thiết kế móng lõi thang……………………….… 187 vii MỤC LỤC CÁC BẢNG TÍNH THÉP KẾT CẤU CHƯƠNG 2:Thiết kế sàn Bảng2.5 tính thép sàn ……………………………………………………………………15 CHƯƠNG 3: Thiết kế cầu thang Bảng3.5 tính thép cầu thang …………………………………………………………… 21 CHƯƠNG 4: Thiết kế bể nước mái Bảng tính thép bể nước mái Bảng 3.7 tính thép đáy……………………………………………………….25 Bảng 3.8 tính thép dầm đáy………………………………………………………26 Bảng 3.10 tính thép nắp………………………………………………………28 Bảng 3.11tính thép dầm nắp…………………………………………………… 29 Bảng 3.13 tính thép thành…………………………………………………….31 CHƯƠNG 5: Thiết kế khung trục Bảng5.24 tính thép dầm khung trục 4……………………………………………88 Bảng 5.25 tính thép dầm khung trục D………………………………………… 96 Bảng 5.28 tính thép cột khung trục 4……………………………………………107 Bảng 5.29 tính thép cột khung trục D……………………………………………110 Bảng 5.30 tính thép vách lõi thang trục D………………………………………115 CHƯƠNG 6: Thiết kế móng Phương án cọc ép: Bảng 6.2.4 chọn số lượng cọc……………………………………………………129 Bảng 6.2.10 tổng hợp thép đài móng cột 4D C……………………… 142 Bảng 6.2.15 tính thép đài móng lõi thang ………………………………….161 Phương án cọc khoan nhồi: Bảng 6.3.4 chọn số lượng cọc……………………………………………………171 Bảng 6.3.10 tổng hợp thép đài móng cột 4D C……………………… 185 Bảng 6.3.15 tính thép đài móng lõi thang ………………………………….200 viii 21 20 bt − Tại độ sâu cách đáy móng khối quy ước 20 m σn > 5σn gl − Độ lún tính theo cơng thức: = 9.31 cm →S = 9.31 cm < [Sgh] = 10 cm →Thỏa điều kiện lún cho phép Trang 194 Kiểm tra xuyên thủng: Hình 6.3.15.Mặt tháp xun thủng đài móng Nhận thấy cần kiểm tra lực xuyên thủng đài cọc nằm phạm vi Pxt hình vẽ Có cọc phạm vi với tổng phản lực đầu cọc Pxt= nP đó: n số cọc phạm vi cần tính lực xuyên thủng P phản lực đầu cọc cọc lớn n cọc nêu Để an toàn ta chọn P=Ntk=5115KN Pxt= 4x5115=20460 KN Tính lực chống xuyên thủng Pcx=0.75RkScx đó: Rk sức chống cắt bê tơng móng ,lấy Rbt=1.2 MPa Scx diện tích phần gạch chéo kí hiệu hình, phần bê tơng chống xun thủng Trang 195 Hình 6.3.16 Mặt khu vực gây xuyên thủng cho đài móng Chiều cao làm việc đài : ho = hđ – a = 2-0.2 = 1.8m Tính diện tích mặt xung quanh gần theo diện tích hình chữ nhật S cx=2S1 + 2S2 = 2(L1ho 32 ) + 2(L2 ho ) = 2(9.7 x1.8 x ) + 2(4x1.8x ) = 69.75m Tính Pcx = 0.75x1.2x10 x69.75 = 62775 KN > Pxt =19410 KN Vậy cọc không chọc thủng đài Hệ số K cọc Đồ án sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn móng Xem cọc lò xo gán tâm cọc Hệ số độ cứng lị xo tính toán theo phụ lục B TCVN 103040:2014 Độ lún cọc đơn: D s D: đường kính cọc, D = 0.8 m cdon = QL 100 + AE L: chiều dài cọc, L = 49.5 m A: diện tích tiết diện ngang cọc, A = 0.503 m E: modun đàn hồi vật liệu làm cọc, E = 32500 Mpa Q: tải trọng tác dụng lên cọc => Q=Pmax/ncoc=173661 / 48= 3618 KN →Scdon = 0.019 m Độ lún nhóm cọc: sg = Bg / D.s s : độ lún cọc đơn D = 0.8 m Bg = 13.6 m =>Sg = 0.078m Trang 196 -K cọc đơn: K= Tính thép cho đài móng Mơ hình đài móng phần mềm SAFE, với cọc xem lị xo có độ cứng K Hình 6.3.17 Mặt bố trí lị xo cọc -Với giá trị lò xo cọc gán K = 190421 KN/m phương X,Y xem cứng so với phương Z, gán giá trị lò xo cọc phương lớn nhiều lần so với Kz,gán Kx=Ky=10 Kz -Thực chia dãy strip theo phương với bề rộng 1m Trang 197 Hình 6.3.18 Mặt dãy stripA theo phương X Hình 6.3.19 Mặt dãy stripB theo phương Y Trang 198 Hình 6.3.20 Phản lực đầu cọc Pmax Hình 6.3.21 Phản lực đầu cọc Pmin Trang 199 Point 30 31 32 33 34 35 36 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 Bảng 6.3.13 Kết từ SAFE phản lực đầu cọc Pmax(KN) (tiếp) Trang 200 Point 186 187 188 189 190 191 192 193 194 Bảng 6.3.13 Kế Point 30 31 32 33 34 35 36 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 Bảng 6.3.14 Kết từ SAFE phản lực đầu cọc Pmin(KN) Trang 201 Point 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 Bảng 6.3.14 Kết từ SAFE phản lực đầu cọc Pmin(KN) (tiếp) Phản lực đầu cọc lớn nhất: Pmax = 4860.947 KN < Qtk=5115 KN Phản lực đầu cọc nhỏ nhất: Pmin = 454.822 KN > Tổng hợp lực ngang đầu cọc lớn : tt tt ∑Fx = 2944.762 KN