(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế chung cư 16 tầng bình thọ, thủ đức

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 16 TẦNG GVHD: NGUYỄN MINH ĐỨC SVTH: BÙI XUÂN TRƯỜNG MSSV: 14149304 SKL006211 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tư – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bùi Xuân Trường MSSV: 14149304 Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dưng Lớp: 14149CL1 Họ tên sinh viên: Ngành: Giảng viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Minh Đức ĐT: 0912327412 Ngày nhận đề tài: 15/1/2019 Ngày nộp đề tài: 5/7/2019 Tên đề tài: Chung Cư 16 Tầng Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa kích thước theo GVHD)  Hồ sơ địa chất Nội dung thực đề tài: 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  Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung c Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất  Thiết kế phương án móng cọc Sản phẩm:  01 Thuyết minh 01 Phụ lục  17 Bản vẽ A1 (5 Kiến trúc, Kết cấu, Móng) TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Bùi Xuân Trường MSSV: 14149304 Ngành: Cơng nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dưng Tên đề tài: Chung Cư 16 Tầng Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Minh Đức NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thưc 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 2019 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) ii CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Bùi Xuân Trường MSSV: 14149304 Ngành: Cơng nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dưng Tên đề tài: Chung Cư 16 Tầng Họ tên Giáo viên phản biện: Ths Nguyễn Tổng NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thưc hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? 10 Đánh giá loại: Điểm: ……………… (Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở cho chúng em hướng vào sống thưc tế tương lại Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổn ghợp 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 thưc tế, bên cạnh cịn kinh nghiệm q báu hỗ trợ chúng em nhiều bước đường thưc tế sau Trong trình làm luận văn tốt nghiệp, em nhận sư hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn thầy Em xin chân thành cảm ơn sư hướng dẫn tận tình q thầy 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 Dưng Và Cơ Học Ứng Dụng - người truyền đạt kiến thức trình học tập Dù rằng đồ án tốt nghiệp thưc với tất sư nỗ lưc thân sư giúp đỡ thầy gia đình Nhưng kiến thức hạn chế chắn khơng tránh khỏi sai sót hay khiếm khuyết Cho nên em kính mong lời đóng góp chân thành để em ngày hoàn thiện kiến thức Cuối cùng, em xin chúc q thầy nhiều sức khỏe để tiếp tục sư nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, Tháng năm 2019 Sinh viên thưc Bùi Xuân Trường iv MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIÊÚ NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .ii PHIÊÚ NHÂṆ XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .iii LỜI CẢM ƠN .iv Mục Lục v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xi TÀI LIỆU THAM KHẢO xiv PHÀN I TỔNG QUAN VÀ KIẾN TRÚC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Nhu cầu xây dưng cơng trình 1.2 Địa điểm xây dưng cơng trình .1 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Mặt bằng phân khu chức 1.3.2 Mặt đứng .3 1.3.3 Hệ thống giao thông 1.4 Giải pháp kỹ thuật 1.4.1 Hệ thống điện 1.4.2 Hệ thống nước .4 1.4.3 Thơng gió chiếu sáng .4 1.4.4 Phịng cháy hiểm 1.4.5 Chống sét .4 1.4.6 Hệ thống thoát rác PHẦN II KẾT CẤU .6 CHƯƠNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .6 2.1 Phương pháp tính tốn phần mềm chuyên dụng hỗ trợ .6 2.2 Chọn sơ kích thước phận sàn 2.2.1 Bản sàn 2.2.2 Vách v 2.3 Tải trọng tác dụng lên sàn (theo TCVN 2737-1995) .6 2.3.1 Tĩnh tải 2.3.2 Hoạt tải 2.3.3 Tổng tải trọng 2.4 Kiểm tra điều kiện chọc thủng cột 2.5 Giải nội lưc sàn bằng phương pháp phần tử hữu hạn SAFE 2016 2.5.1 Mơ hình sàn bằng SAFE 2.5.2 Chia dãy sàn 2.5.3 Giá trị nội lưc sàn 11 2.6 Kiểm tra độ võng cho sàn 12 2.7 Kiểm tra chọc thủng bằng phần mềm SAFE 12 2.8 Tính toán cốt thép cho sàn 12 2.8.1 Các thông số vật liệu 13 2.8.2 Tính tốn cốt thép 13 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 15 3.1 Tổng quan cấu tạo cầu thang 15 3.2 Tải trọng tác dụng 16 3.2.1 Tĩnh tải 16 3.2.2 Hoạt tải (theo TCVN 2737-1995) 18 3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng 18 3.3 Sơ đồ tính nội lưc 18 3.4 Tính toán cốt thép cho thang 19 3.5 Tính tốn dầm D1 19 3.5.1 Tải trọng 19 CHƯƠNG TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT 21 4.1 Tải trọng gió 21 4.1.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió 21 4.1.2 Thành phần động tải trọng gió 22 4.2 Tải trọng động đất 32 4.2.1 Tổng quan động đất 32 4.2.2 Các phương pháp tính tốn 37 4.2.3 Phương pháp phân tích theo phổ phản ứng dao động 37 vi 4.2.4 Tổ hợp thành phần tác động động đất theo phương ngang 39 4.2.5 Tính tốn động đất bằng phần mềm ETABS 39 CHƯƠNG TÍNH KHUNG KHƠNG GIAN 43 5.1 Sơ đồ hình học 43 5.2 Chọn sơ kích thước tiết diện 43 5.2.1 Chọn tiết diện sàn 43 5.2.2 Chọn tiết diện vách 43 5.2.3 Chọn sơ tiết diện cột 43 5.3 Tải trọng tác dụng 43 5.3.1 Tĩnh tải 43 5.3.2 Hoạt tải 44 5.4 Tổ hợp tải trọng 44 5.5 Nội lưc khung 46 5.5.1 Kết nội lưc khung trục C 47 5.5.2 Kết nội lưc khung trục 48 5.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 48 5.7 Tính tốn cốt thép cột 49 5.7.1 Sư làm việc nén lệch tâm xiên 49 5.7.2 Tính tốn cốt thép cột 51 5.8 Tính tốn thép vách 61 5.8.1 Cơ sở lý thuyết 61 5.8.2 Các phương pháp tính cốt thép dọc cho vách 62 5.8.3 Tính cốt thép ngang cho vách 77 PHẦN III MÓNG 78 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ MĨNG 78 6.1 Số liệu địa chất cơng trình 78 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 83 6.2 Các thông số cọc khoan nhồi 83 6.2.1 Vật liệu sử dụng 83 6.2.2 Chọn kích thước sơ 83 6.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi Ø1000 mm 83 6.3 Thiết kế móng M1 (Cột C1-D) 88 vii 6.3.1 Tải trọng dùng để tính tốn 88 6.3.2 Tính tốn sơ số lượng cọc 88 6.4.1 Tải trọng dùng để tính tốn 96 6.4.2 Tính toán sơ số lượng cọc 96 6.5 Thiết kế móng M3 (Cột C3-D) 104 6.5.1 Tải trọng dùng để tính tốn 104 6.5.2 Tính tốn sơ số lượng cọc .104 6.5.3 Bố trí cọc đài 104 6.5.4 Kiểm tra độ sâu chơn móng .105 6.5.5 Tính tốn sức chịu tải cọc làm việc theo nhóm 105 6.5.6 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 106 6.5.7 Thiết kế cốt thép đài móng 109 6.6 Thiết kế móng M4 (Cột C1-C) 112 6.6.1 Tải trọng dùng để tính tốn 112 6.6.2 Tính tốn sơ số lượng cọc .112 6.6.3 Bố trí cọc đài 112 6.6.4 Kiểm tra độ sâu chơn móng .113 6.6.5 Tính tốn sức chịu tải cọc làm việc theo nhóm 113 6.6.6 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 113 6.6.7 Thiết kế cốt thép đài móng 116 6.7 Thiết kế móng M5 (Cột C2-C) 119 6.7.1 Tải trọng dùng để tính tốn 119 6.7.2 Tính tốn sơ số lượng cọc .120 6.7.3 Bố trí cọc đài 120 6.7.4 Kiểm tra độ sâu chơn móng .120 6.7.5 Tính tốn sức chịu tải cọc làm việc theo nhóm 121 6.7.6 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 121 6.7.7 Thiết kế cốt thép đài móng 124 6.8 Thiết kế móng MTM (Hệ khung vách cơng trình) .127 6.8.1 Tải trọng dùng để tính tốn 127 6.8.2 Tính tốn sơ số lượng cọc .130 6.8.3 Bố trí cọc đài 130 viii 6.8.4 Kiểm tra độ sâu chơn móng .131 6.8.5 Tính tốn sức chịu tải cọc làm việc theo nhóm 131 6.8.6 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 131 6.8.7 Thiết kế cốt thép đài móng 134 ix 6.8.4 Kiểm tra độ sâu chơn móng - Lưc ngang tác dụng lên móng FY = 1136.35 kN bề rộng móng B = 11.2 m Ta có chiều sâu chơn đài móng xác định bằng công thức sau: D ≥ 0.7 tan(450 − f - Do chiều sâu chơn móng chọn h = 4.5 (m) > Df = 0.643 (m) thỏa điều kiện lưc ngang tác dụng lên móng cân bằng với tổng áp lưc đất bị động tác dụng lên móng 6.8.5 Tính tốn sức chịu tải cọc làm việc theo nhóm - Tổng tải trọng tác dụng lên tâm móng (tạm bỏ qua tác dụng momen)  N tt = N tt + Ad × D f ×γ tb = 127917×196× × 20.12 =139868(kN) - Hệ số nhóm cọc: θ = arctan n1 = – số hàng cọc n2 = – số cọc hàng - Sức chịu tải nhóm cọc: Qnh = η nQtk = 0.676 × 25 × 6974 = 141086( kN ) ≥ 139868( kN )  Vậy hệ cọc đủ khả chịu lưc 6.8.6 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 6.8.6.1 Xác định khối móng quy ước - Góc ma sát trung bình lớp đất xác định bằng công thức: Lớp đất 131 28o11' 87.37 875.60 ϕ tb - Gó c α ược xác địn h bằn g côn g thứ c sau : - Kíc h thư ớc khố i mó ng quy ướ c: = ϕ t b = = 44 Bqu =B + 2ta n α∑ hi = 14 +2 × tan( 5.4)× 40.5 = 21.66(m) Lqu = L + 2tan α∑hi = 14 + × tan(5.4)× 40.5 = 21.66(m) - Diện tích đáy quy ước: A qu - Trọng lượng khối móng quy ước: Wmqu = Bqu Lqu (h + Lc )γ tb = 21.885× 21.885× (4.5 + 40.5)× 20.12 = 424774(kN) - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước:  N tc = ∑N = 139868 =116557( kN ) 1.21.2 tt Q tc M M - Đưa tải đáy móng quy ước: Trong đó: m1, m2 – Hệ số điều kiện làm việc đất nền, m1 = 1.2, m2 = 1.0 (theo Bảng 15 TCVN 9362:2012) ktc = - Hệ số tin cậy b= 21.66 (m) – Bề rộng đáy móng h= 40.5 (m) – Chi ều sâu đặt g  tc N mqu 6.8.6.2 Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy móng quy ước - Sức chịu tải cưc hạn đất đáy móng quy ước (theo TCVN 9362:2012) R tc ' II =10 6( k N/ m3 ) Dun g trọn g đẩy lớ p đất mũ i cọ c 132 - Dung trọng đẩy trung bình γ II lớp đất đáy móng c= 9.2 (kN/m )– Lưc dính lớp đất đáy móng h0 = 3(m) – Chiều sâu đến tầng hầm (Theo bảng 14 TCVN 9362:2012)  Rtc = 1.2 ×1.0 × (0.996 × 21.66 × 10.57 + 4.99 × 40.5 × 10.6 + 7.45 × 9.2 − ×10.57)  2888( kN / m2 ) - Ứng sức trung bình đáy khối móng quy ước: P tb  Vậy móng thỏa điều kiện ổn định 6.8.6.3 Kiểm tra lún - Theo phụ lục E TCVN 10304:2014, độ lún tuyệt đối Sgh nhà nhiều tầng = kết cấu khung bê tông cốt thép là: Sgh = 10(cm) - Khi móng đươc thiết kế an tồn theo sức chịu tải độ lún cọc đất cát thường nhỏ Trong trường hợp độ lúc cọc đơn xác định theo kinh nghiệm theo biểu thức Vesic (1977) (phụ lục B TCVN 10304:2014) s= Trong đó: D = (m) – Đường kính cọc Q= A = 0.785(m2) – Diện tích ngang cọc L = 40.5(m) – Chiều dài cọc E = 3.25x107(kN/m2) →s= - Độ lún nhóm cọc xác định theo công thức sau: s Trong đó: 133 Bg = 21.66 (m) – Chiều rộng nhóm cọc D = 1(m) – Đường kính cọc s = 0.0189(m) – Độ lún cọc đơn tác động tải trọng giai đoạn sử dưng cơng trình →s = g  Vậy móng thỏa điều kiện lún - Độ cứng lò xo đất xác định bằng cơng thức: K = k n × Si Trong đó: kn – Hệ số σ gl = k n p = s i 6.8.6.4 Kiểm tra xuyên thủng Hình 56.31 Kiểm tra xuyên thủng bằng SAFE MTM  Tất hệ số nhỏ Vậy kích thước đài móng thỏa điều kiện xuyên thủng 6.8.7 Thiết kế cốt thép đài móng 134 - Sử dụng phần mềm SAFE để mơ hình đài móng, với cọc xem lị xo có độ cứng K - Từ Pmax ta xác định số cọc, bố trí để xác định kích thước đài - Xuất mơ hình từ ETABS sang SAFE, sử dụng tính SAFE để giải nội lưc đài móng vách lõi cột - Các dãy SAFE: + Chia thành dãy đầu cọc, có bề rộng dãy b = 1m + Gán thơng số cho tốn:  Chọn chiều dày đài hd = 2.5m  Bê tông B30  Phản lưc đầu cọc từ SAFE Hình 57.32 Phản lưc đầu cọc (max) móng MTM 135 Hình 58.33 Phản lưc đầu cọc (min) móng MTM + Ứng với tổ hợp ENVE ta có phản lưc đầu cọc Pmax = 6510.76(kN) Pmax = 6510.76 < Qtk = 6974( kN )  Thỏa + Ứng với tổ hợp ENVE ta có phản lưc đầu cọc Pmin = 1267.27(kN) Pmin = 1267.27 >  Thỏa (cọc không nhỏ) 136 Hình 59.34 Biểu đồ momen (max) theo dải phương X phương Y 137 Hình 60.35 Biểu đồ momen (min) theo dải phương X phương Y  ξ × γ Rb × b × h0 M max αm =γ < α R = 0.541; Rb b.ho  m =1− R 1− 2.α s ; As n= - Chọn thép Ø có tiết diện a s => Số thép: A s as ⇒ a = b − a × n 138 Bảng 26.28 Tính tốn thép theo phương X (MTM) Strip Vị trí Dưới CSA1-1 Trên Dưới CSA1-2 Trên Dưới CSA1-3 Trên Dưới CSA1-4 Trên Bảng 27.29 Tính tốn thép theo phương Y (MTM) Strip Vị trí Dưới CSB1-1 Trên Dưới CSB1-2 Trên Dưới CSB1-3 Trên Dưới CSB1-4 CSB1-5 Trên Dưới Trên - Vậy chọn bố trí theo phương X lớp trên: Ø16a200, lớp dưới: Ø30a100 - Vậy chọn bố trí theo phương Y lớp trên: Ø25a200, lớp dưới: Ø25a200 - Do hd = 2.5 m, nên ta cần bố trí thép cấu tạo mặt bên mặt đài để đảm bảo điều kiện ổn định, ta dùng Ø12a150 139 ... Kết cấu  Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình  Tính tốn, thiết kế cầu thang  Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung c Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất  Thiết kế phương án móng cọc Sản phẩm:... Tiêu chuẩn thiết kế [4] TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCVN 9386:2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất [6] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế cơng trình... not defined Bảng 5 .16 Tính toán thiết kết cốt thép dọc vùng biên vách (P1) 69 Bảng 5.17 Tính tốn thiết kết cốt thép dọc vùng biên vách (P2) 70 Bảng 5.18 Tính tốn thiết kết cốt thép dọc vùng