(Đồ án tốt nghiệp) tòa nhà thương mại arena

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA GVHD: NGUYỄN TỔNG SVTH:NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV:15149023 SKL006233 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA GVHD: ThS.NGUYỄN TỔNG SVTH: NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV: 15149023 Khóa: 2015-2019 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2019 LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Tổng Trong trình thực luận văn mình, em nhận dẫn, giúp đỡ tận tình Thầy qua buổi học lớp, Thầy truyền đạt cho em kiến thức quý báu chuyên nghành, kinh nghiệm, đạo đức nghành nghề sống mà Thầy đúc kết từ thực tiễn Từ tảng, chìa khóa để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy cô khoa Xây dựng trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM truyền đạt kiến thức quý báo cho chúng em suốt thời gian chúng em học tập trường Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Quang Khải CỘNG HÒA XÀ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV: 15149023 Ngành: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Lớp: 15149CL2 Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN TỔNG Đề tài cơng trình: TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA Ngày nộp đề tài: 1/7/2019 Ngày nhận đề tài: 20/2/2019 1) Các số liệu, tài dẫn ban đầu: • • Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa kích thước theo GVHD) Hồ sơ địa chất 2) Nội dung thực đề tài: a Kiến trúc • Thể lại vẽ theo kiến trúc Kết cấu • Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình • Tính tốn, thiết kế cầu thang • Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung Nền móng • Tổng hợp số liệu địa chất • Thiết kế phương án móng cọc Chuyên đề • Thiết kế tường vây, đinh chống cắt • Mơ hình, kiểm tra hệ shoring b c d 3) Sản phẩm 01 Thuyết minh 01 Phụ lục 29 Bản vẽ A1 (5 Kiến trúc, 12 Kết cấu, Móng, Thi cơng tầng hầm) Tp Hồ Chí Minh, Ngày Tháng năm 2019 TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÀ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV: 15149023 Ngành: KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Lớp: 15149CL2 Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN TỔNG Đề tài cơng trình: TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA NHẬN XÉT 1.Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2.Ưu điểm: 3.Khuyết điểm: 4.Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5.Đánh giá loại: 6.Điểm: ……………… (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2019 Giáo viên hướng dẫn CỘNG HÒA XÀ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV: 15149023 Ngành: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Lớp: 15149CL2 Giảng viên phản biện: Đề tài cơng trình: TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA NHẬN XÉT 1.Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2.Ưu điểm: 3.Khuyết điểm: 4.Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5.Đánh giá loại: 6.Điểm: ……………… (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2019 Giáo viên phản biện MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1.1 Tên dự án .1 1.1.2 Quy mô dự án 1.1.3 Tiện ích dự án 1.1.4 Hệ thống giao thông 1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.2.1 Hệ thống điện 1.2.2 Hệ thống nước .2 1.2.3 Thơng gió chiếu sáng 1.2.4 Phịng cháy hiểm 1.2.5 Chống sét .2 1.2.6 Hệ thống thoát rác CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN KẾT CẤU .3 2.1.1 Nguyên tắc thiết kế 2.2 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 2.2.1 Bê tông cốt thép 2.2.2 Lớp bê tông bảo vệ 2.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Hệ kết cấu chịu lực 2.3.2 Hệ kết cấu theo phương ngang .4 2.3.3 Hệ kết cấu theo phương đứng .4 2.4 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU 2.4.1 Dầm 2.4.2 Sàn 2.4.3 Cột 2.4.4 Vách .7 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 3.1 TĨNH TẢI 3.2 HOẠT TẢI 10 3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 11 3.3.1 Thành phần tĩnh 13 3.3.2 Thành phần động 14 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 22 3.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 32 3.5.1 Sàn 32 3.5.2 Khung 32 3.5.3 Móng 34 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 35 4.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .35 4.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 36 4.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .36 4.4 KIỂM TRA XUYÊN THỦNG .39 4.4.1 Lý thuyết tính tốn 39 4.4.2 Vị trí cột (C3 80x80) 39 4.4.3 Vị trí cột biên (C2 60x60) 40 4.4.4 Vị trí góc vách W1 41 4.5 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG ĐÀN HỒI 41 4.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 42 4.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG DÀI HẠN 45 4.8 KIỂM TRA NỨT THEO TCVN 5574-2012 .45 4.8.1 Kiểm tra khả xảy khe nứt .45 4.8.2 Kiểm tra khe nứt 47 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH .50 5.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .50 5.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 51 5.2.1 Tĩnh tải 51 5.2.1.1 Chiếu nghỉ 51 5.2.1.2 Bản thang (phần nghiêng) 52 5.2.2 Hoạt tải (Theo TCVN 2737-1995) .52 5.3 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 53 5.4 MƠ HÌNH BẢN THANG .54 5.4.1 Sơ đồ tính tốn .54 5.4.2 Xác định nội lực 55 5.5 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP BẢN THANG .55 5.5.1 Lý thuyết tính tốn 55 5.5.2 Tính tốn cốt thép 56 5.5.3 Kiểm tra khả chịu cắt cho thang 56 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM THANG (DẦM CHIẾU TỚI) .56 5.6.1 Tải trọng tác dụng 56 5.6.2 Sơ đồ tính nội lực dầm thang 57 5.6.3 Tính tốn cốt thép dầm chiếu tới 58 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG 60 6.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .60 6.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 60 6.3 PHÂN TÍCH KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG CƠNG TRÌNH 60 6.3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 60 6.3.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 61 6.3.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 62 6.3.4 Kiểm tra ổn định chống lật 63 6.4 THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH .64 6.4.1 Lý thuyết tính tốn 64 6.4.2 Trình tự tính tốn 64 6.4.3 Nội lực dầm 65 6.4.4 Tính tốn chi tiết dầm 65 6.4.4.1 Tính toán cốt thép dọc .65 6.4.4.2 Tính tốn cốt thép đai 66 6.4.5 Kết tính tốn dầm điển hình 67 6.5 THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC VÀ TRỤC E 70 6.5.1 Lý thuyết tính tốn 70 6.5.2 Nội lực cột nén lệch tâm xiên .70 6.5.3 Tính toán cốt thép dọc 71 6.5.4 Tính tốn cốt thép đai 74 6.5.5 Kết tính cột 75 6.6 THIẾT KẾ VÁCH CỨNG KHUNG TRỤC VÀ TRỤC E 77 6.6.1 Lý thuyết tính tốn 77 6.6.2 Tính tốn cốt thép vách biên bằng phương pháp vùng biên chịu moment .77 6.6.2.1 Trình tự tính tốn .77 6.6.2.2 Tính tốn chi tiết vách .80 6.6.3 Tính tốn cốt thép vách lõi thang máy bằng phương pháp ứng suất đàn hồi 81 6.6.3.1 Trình tự tính tốn .81 6.6.4 Kết tính vách phẳng vách lõi 82 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG 88 7.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 88 7.2 THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI .91 7.2.1 Thông số cọc khoan nhồi 91 7.2.1.1 Kích thước sơ .91 7.2.1.2 Thông số cọc,đài 91 7.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi 91 7.2.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu .91 7.2.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất .92 7.2.2.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất .94 7.2.2.4 Sức chịu tải theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT 96 7.2.3 Xác định sức chịu tải thiết kế 98 Hình 8.15.Momen hầm B1 Hình 8.16.Momen hầm B2 143 Hình 8.17.Lực dọc trục Kingpost Hình 8.18.Momen 3-3 Kingpost 144 8.4.3 Tính tốn kiểm tra khả chịu lực 8.4.3.1 Kiểm tra điều kiện bền chịu cắt = VS f v c I x Tw 8.4.3.2 Kiểm tra độ bền nén cục mép bụng c T w 8.4.3.3 Kiểm tra điều kiện bền chịu uốn = P + Mx y + My x f c AIIyx 8.4.3.4 Kiểm tra ứng suất tương đương tong 8.4.4 Kiểm tra điều kiện ổn định 8.4.4.1 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể cấu kiện chịu uốn M b 8.4.4.2 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể cấu kiện chịu nén 8.4.4.3 Kiểm tra điều kiện ổn định cục bụng w 145 Bảng 8.7 Bảng kiểm tra khả chịu lực hệ Shoring STT Tầng Story1 Story1 Story1 Story1 Story1 Story1 Story2 Story2 Story2 P Dầm (kN) B41 B56 B56 B41 B56 B21 B41 B56 B21 -1207.44 -514.05 -29.85 -1537.85 -689.15 -1004.99 -2017.09 -935.15 -1543.20 Bảng 8.8 Bảng kiểm tra khả chịu lực Kingpost P STT Tầng Kingpost Story1 C33 Story1 C33 Story1 C32 Story1 C2 Story1 C33 Story1 C32 146 Story2 C2 Story2 C4 Story2 C3 8.4.5 Thiết kế đinh chống cắt Kingpost 8.4.5.1 Quan điểm thiết kế Trong suốt q trình thi cơng tầng hầm theo phương pháp BOTTUM-UP Kingpost (cột chống tạm) giữ vai trị quan trọng chịu tải trọng tồn hệ shoring để giữ vách tường chắn đất Bên cạnh việc thiết kế độ sâu cắm kingpost vào cọc khoan nhồi để đảm bảo cho kingpost truyền tải trọng hệ shoring cách an tồn mà khơng gây phá hoại cọc Và thiết kế đinh chống cắt để toàn lực dọc từ hệ shoring đinh truyền quan bê tơng cọc khoan nhồi Hình 8.19.Hình đinh chống cắt (HEADED STUD) 8.4.5.2 Khả chịu cắt HEAD STUD Hình 8.20.Khả chịu cắt tiêu chuẩn đinh theo BS 5950-1990 14 8.4.5.3 Lực dọc truyền xuống chân cột Kingpost ( H350x350x12x19): Nmax = 129,30 kN 8.4.5.4 Bố trí HEAD STUD Chọn loại HEAD STUD để thiết kế Bảng 8.9 Vật liệu sử dụng để thiết kế Sức bền chịu nén bê tông Modun cát tuyến Giới hạn chảy thép Cường độ chịu cắt Đường kính đinh chống cắt Chiều cao danh nghĩa Tải trọng Kingpost Theo Theo 6.18 – 6.19 Eurocode – part 1.1 Tính tốn xác định khả chịu cắt đinh chống cắt : 0,8.f = P(1) Rd = P(2) Rd Xác định số lượng HEAD STUD cần thiết Chọn n =10 đinh,bố trí hàng hàng đinh Việc bố trí HEAD STUD phải đảm bảo • Số hàng đinh chống cắt cần thiết • Đảm bảo chiều dài Kingpost ngàm vào cọc • Đảm bảo hàng đinh nằm trong bê tông 0, 29 .d Chiều dài đoạn Kingpost ngàm vào cọc 14 L Kingpost Trong đó: • (L 4d), chọn • L1 - Khoảng cách từ hàng đinh chống cắt đến mặt bề mặt cọc L0 - Khoảng cách đinh chống cắt gần (L • ( L2 - Khoảng cách từ hàng đinh cuối đến mép Kingpost (L chọn (L =100mm) • n - Số hàng đinh Hình 8.21.Sơ đồ bố trí đinh chống cắt Kingpost Vậy L Kingpost = 100 ( − 1) + 150 + 100 = 650mm 8.5 TÍNH THÉP TƯỜNG VÂY Bê tơng tường vây B25: • Thép : • = 14, 5MPa; R R b Thép dọc: AII; R s = 280MPa; E s = 21.10 MPa 6d) , 149 Tính tốn cho tường vây cọc khoan nhồi D500 Quy đổi cọc trịn thành cọc vng A= Lớp bê tơng bảo vệ a = 50mm; h = h Bê tông sử dụng B30 đổ dung dịch bentônite Moment lớn : Lực cắt lớn : Q = 192, 88kN Cốt dọc Tính m , m =1− = A b s Chọn 12Ø28(A Cốt ngang (cốt đai) Chọn cốt thép làm cốt đai: dsw = 8, ,Rsw= 175 MPa,chọn khoảng cách cốt đai s = 200mm =R q sw sw Khả chịu cắt cốt đai bê tông = R Q wb Kiểm tra khả chống nén vỡ bê tông: n =1− 0, 01R b E =1+5 w1 E = 0,3 Q bt b = 0,3 0,855 1, 02 14,5 10 Vậy cốt đai đủ khả chịu cắt 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 – 1995: Tiêu chuẩn thiết kế – Tải trọng tác động [2] TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu BTCT toàn khối [3] TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió [4] TCXD 5709 – 2009: Thép cacbon cán nóng dùng làm kết cấu xây dựng [5] TCVN 5574 – 2012 : Tiêu chuẩn thiết kế – Kết cấu bê tông BTCT [6] TCVN 5575 – 2012 : Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế [7] TCVN 9351 – 2012: Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm trường – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) [8] TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà – cơng trình [9] TCVN 9386 – 2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất [10] TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [11] EUROCODE EN 1994 – 2004 : Thiết kế kết cấu liên hợp thép – bê tông [12] Võ Bá Tầm (2012), “Kết cấu BTCT tập 1”, NXB Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh [13] Võ Bá Tầm (2016), “Kết cấu BTCT tập 2”, NXB Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh [14] Võ Bá Tầm (2015), “Kết cấu BTCT tập 3”, NXB Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh [15] Võ Phán , “Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng”, NXB Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh 151 ... chiếu sáng Kết hợp ánh sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo Chiếu sáng tự nhiên: Các phịng có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên kết hợp ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng phòng Chiếu sáng... CƠNG TRÌNH 1.1.1 Tên dự án TỊA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA 1.1.2 Quy mô dự án Công trình cao 67.000(m) tính từ mặt đất tự nhiên Với chiều cao cơng trình gồm tầng hầm, tầng thương mại, 10 tầng điển hình... THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ THƯƠNG MẠI ARENA GVHD: ThS.NGUYỄN TỔNG SVTH: NGUYỄN QUANG KHẢI MSSV: 15149023 Khóa: 2015-2019 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2019 LỜI CẢM ƠN Chân