Thuyết minh ĐATN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí xây dựng cơng trình: .5 1.1.2 Khí hậu: 1.2 MƠ TẢ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH .6 1.2.1 Mặt cơng trình 1.2.2 Mặt đứng mặt cắt cơng trình 1.2.3 Hệ thống kỹ thuật cơng trình CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .9 2.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU PHẦN THÂN 2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO KẾT CẤU CƠNG TRÌNH .9 2.2.1 Bê tông 2.2.2 Cốt thép 2.3 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN .10 2.3.1 Chiều dày sơ sàn .10 2.3.2 Kích thước sơ dầm 11 2.3.3 Kích thước mặt cắt ngang sơ cột .12 2.3.4 Kích thước mặt cắt ngang sơ vách – lõi 13 CHƯƠNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH .15 3.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN 15 3.1.1 Tải trọng sàn .15 3.1.2 Tải trọng tường xây .16 3.2 TẢI TRỌNG TẠM THỜI .17 3.2.1 Tải trọng thiết bị, người, vật liệu sản phẩm chất kho .17 3.2.2 Tải trọng gió 17 3.3 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 33 3.3.1 Xác định thông số 33 3.3.2 Tác động động đất theo phương X .36 3.3.3 Tác động động đất theo phương Y .41 3.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG .47 CHƯƠNG MƠ HÌNH HĨA VÀ PHÂN TÍCH KẾT CẤU 48 4.1 MƠ HÌNH HĨA KẾT CẤU 48 GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN 4.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 49 4.2.1 Dạng dao động 49 4.2.2 Chuyển vị đỉnh 51 4.2.3 Chuyển vị lệch tầng tải trọng động đất 51 4.2.4 Hiệu ứng P – Δ .53 4.2.5 Kiểm tra gia tốc đỉnh cơng trình 55 4.2.6 Kiểm tra ổn định chống lật 56 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .57 5.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN TRỰC TIẾP 57 5.1.1 Thống kê xác định phương làm việc ô sàn 57 5.1.2 Thiết kế ô sàn S1 (sàn phòng ngủ) 59 5.1.3 Thiết kế ô sàn S4 (nhà vệ sinh) 63 5.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRÊN PHẦN MỀM PHẦN TỬ HỮU HẠN 66 5.2.1 Xây dựng mơ hình tính tốn nội lực sàn phần mềm phần tử hữu hạn 66 5.2.2 Nội lực sàn tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn 68 5.2.3 So sánh kết nội lực sàn S4 phương pháp tính tốn trực tiếp với mơ hình hóa phần mềm SAFE 69 5.2.4 Tính tốn cốt thép .70 5.2.5 Tính tốn độ võng dài hạn sàn .74 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG TRỤC B 79 6.1 NỘI LỰC CỦA KẾT CẤU KHUNG TRỤC B 79 6.2 THIẾT KẾ DẦM D20-4 TẦNG 20 81 6.2.1 Nội lực dầm 81 6.2.2 Tính tốn cốt thép dọc 83 6.2.3 Tính tốn cốt thép đai 86 6.2.4 Tính tốn cốt đai gia cường (cốt treo) 88 6.3 THIẾT KẾ CỘT 2-B TẦNG 89 6.3.1 Tính tốn cốt thép dọc cho cột 91 6.3.2 Tính tốn cốt thép đai cho cột .96 6.3.3 Kiểm tra tỉ số nén cột 97 6.4 THIẾT KẾ VÁCH – B TẦNG 98 6.4.1 Tính tốn cốt thép dọc 98 GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN 6.4.2 Tính tốn thép ngang 101 6.4.3 Kiểm tra tỉ số nén vách .102 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 103 7.1 CẤU TẠO CẦU THANG BỘ .103 7.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 104 7.3 THIẾT KẾ BẢN THANG .106 7.3.1 Xác định tải trọng 106 7.3.2 Chọn sơ đồ tính 109 7.3.3 Xác định nội lực 110 7.3.4 Tính tốn bố trí cốt thép .110 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG .114 8.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 114 8.1.1 Điều kiện địa chất thủy văn .114 8.1.2 Phân tích lựa chọn phương án móng 115 8.1.3 Xác định chiều sâu đặt đáy đài móng .115 8.2 THIẾT KẾ CỌC .116 8.2.1 Tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu .116 8.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất đá 117 8.3 THIẾT KẾ ĐÀI CỌC KHUNG TRỤC B 122 8.3.1 Xác định sơ số cọc 122 8.3.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 123 8.3.3 Kiểm tra khả chịu lực đất mũi cọc 124 8.3.4 Kiểm tra lún móng .128 8.3.5 Kiểm tra chịu cắt cho đài cọc 129 8.3.6 Tính tốn cốt thép đài cọc 135 8.4 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI LÕI THANG MÁY 139 8.4.1 Xác định sơ số lượng cọc 139 8.4.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 145 8.4.3 Kiểm tra khả chịu lực đất mũi cọc 146 8.4.4 Kiểm tra lún móng .151 8.4.5 Kiểm tra chịu cắt cho đài 151 8.4.6 Tính tốn cốt thép đài cọc 158 CHƯƠNG TƯỜNG CHẮN ĐẤT THI CÔNG PHẦN NGẦM 166 9.1 GIỚI THIỆU PHẦN NGẦM CỦA CƠNG TRÌNH 166 GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN 9.1.1 Kiến trúc phần ngầm cơng trình 166 9.1.2 Điều kiện địa chất thủy văn 166 9.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CHẮN ĐẤT THI CÔNG PHẦN NGẦM 167 9.3 SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ CỦA TƯỜNG VÂY 167 9.4 TRÌNH TỰ THI CƠNG HỐ ĐÀO .168 9.5 NỘI LỰC TRONG TƯỜNG VÂY .171 9.5.1 Những ngoại lực tác dụng vào tường vây 171 9.5.2 Quan điểm xác định nội lực tường vây .171 9.6 TÍNH TỐN NỘI LỰC TƯỜNG VÂY THEO PHƯƠNG PHÁP THỦ CÔNG 171 9.6.1 Xác định thông số địa chất 171 9.6.2 Xác định nội lực tường theo giai đoạn thi công 173 9.7 THIẾT KẾ NEO “PHỤT” CHO TƯỜNG VÂY .178 9.7.1 Giới thiệu “neo phụt” 178 9.7.2 Những nguyên tắc chung thiết kế neo .178 9.7.3 Chọn thông số neo .179 9.7.4 Xác định lực kéo cần thiết neo 179 9.7.5 Xác định chiều dài bầu neo đường kính bầu neo 179 9.8 TÍNH TỐN NỘI LỰC TƯỜNG VÂY BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 181 9.8.1 Thông số địa chất 181 9.8.2 Thông số tường vây: 181 9.8.3 Thông số neo .182 9.8.4 Tiến hành tính tốn 182 9.8.5 Đánh giá chuyển vị tường vây 189 9.8.6 So sánh kết tính tốn nội lực phần mềm Plaxis so với phương pháp tính tay 190 9.9 TÍNH TỐN THÉP TƯỜNG VÂY .190 9.10 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA ĐẤT NỀN 191 9.10.1 Kiểm tra ổn định chống chảy thấm 191 9.10.2 Kiểm tra ổn định chống trồi .192 9.11 BIỆN PHÁP THI CÔNG TƯỜNG VÂY BARRETTE 193 9.11.1 Giải pháp thi công chi tiết tường vây barrette 193 GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: Chung cư Sky Garden Tower 1.1.1 Vị trí xây dựng cơng trình: Cơng trình xây dựng 115 phố Định Cơng, quận Hồng Mai, Hà Nội 1.1.2 Khí hậu: - Nhiệt độ: Thành phố Hà Nội nằm vùng khí hậu nóng ẩm, có biên độ dao động nhiệt độ lớn + Nhiệt độ trung bình hàng năm : 27oC; + Tháng có nhiệt độ cao : tháng 4; + Tháng có nhiệt độ thấp : tháng 12 + Mùa mưa: từ tháng đến tháng 11: + Lượng mưa trung bình hàng năm : 1676 mm; + Lượng mưa cao năm : 2741 mm; + Lượng mưa thấp năm: 1275 mm; - Gió: có hai mùa gió chính: GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN + Hai hướng gió Tây –Tây Nam Bắc - Đơng Bắc + Tốc độ gió trung bình 1-3 m/s + Gió mạnh vào tháng 8, gió yếu vao tháng 11, tốc độ gió lớn đạt tới 28 m/s - Độ ẩm: độ ẩm trung bình hàng năm: 75-80% Nắng: tổng số nắng năm: 1400-2000 1.2 MƠ TẢ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Mặt cơng trình Chung cư Sky Garden Towers có mặt phức tạp: Khối hộ bên chia làm hai khối tách biệt (cách 18m) Mỗi khối có kích thước 38,7x34,9m Khối thương mại, dịch vụ, văn phịng có kích thước tương tự mặt hộ có thêm phần nối hai khối với kích thước 18x26,4m GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN Khối đế gồm tầng hai tầng hầm có kích thước 44,85x91,17m - Toàn tầng dành để làm sảnh cho khu vực văn phòng, khu hộ nhà trẻ, giúp khu biệt lập với khu trung tâm thương mại tạo điều kiện thuận lợi cho sinh hoạt cư dân - Tầng 2,3,4,5 dùng làm trung tâm thương mại - Tầng 7,8 khu văn phòng làm việc với hệ thống thang máy độc lập, đảm bảo không bị chồng chéo với tuyến giao thông khác - Từ tầng 9-26 khu hộ, hai tầng Penthouse sang trọng đẳng cấp Khu hộ có thang máy tốc độ cao thang dịch vụ, giúp cư dân tòa nhà giảm thiểu thời gian chờ đợi sử dụng thang máy Sky Garden Towers gồm 360 hộ với nhiều loại diện tích, từ 89m, 95m, 105m & 124m2 1.2.2 Mặt đứng mặt cắt cơng trình 1.2.2.1 Mơ tả mặt đứng: Cơng trình thiết kế theo dạng khối, đường nét kiến trúc đơn giản, mạnh mẽ, tạo nên vẻ cho cơng trình, đồng thời tạo nét riêng biệt cho hộ với mảng xanh thơng thống cho tất phịng hộ Các mảng kính lớn lam ngang tạo nên điểm nhấn thoát, tạo dáng vẻ động cho khối thương mại - dịch vụ - Cơng trình sử dụng vật liệu đá Granite, sơn nước, lam nhôm, khung inox trang trí kính an tồn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hịa, tao nhã 1.2.2.2 Mơ tả mặt cắt ngang: - Dựa vào đặc điểm sử dụng điều kiện chiếu sáng, thơng thủy, thống gió cho phòng chức ta chọn chiều cao tầng nhà sau: + Tầng cao 4,8 m; + Tầng – tầng 4,6 cao 4,2 m; + Tầng cao 5m; + Tầng – Tầng kỹ thuật 3,6m; + Tầng – tầng 27 cao 3,2 m; + Tầng 28 cao 3,5 m; + Tầng 29 cao 4m - Chọn chiều cao cửa sổ, cửa đảm bảo yêu cầu chiếu sáng: h = (1/2,5 ÷ 1/2)L Ở chọn cửa sổ cao m cách mặt sàn, 0,8 m; cửa cao 2,4 m Riêng cửa buồng thang máy để đm bo độ cứng cho lỏi bê tông cốt thép chọn chiều cao cửa 2,2m GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN 1.2.3 Hệ thống kỹ thuật cơng trình 1.2.3.1 Hệ thống giao thơng Giao thông theo phương thẳng đứng: - Khu thương mại thiết kế với hệ thống thang máy, thang thang theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy - Khu hộ thiết kế khối với hệ thống thang máy, thang hiểm theo tiêu chuẩn phịng cháy chữa cháy Giao thông theo phương ngang: - Khu hộ: hành lang dọc trục cơng trình nối liền hai cầu thang (thoát hiểm), nhận sảnh thang máy làm trung điểm tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiếp cận tất hộ đồng thời giữ riêng tư cần thiết cho hộ Giao thơng xun phịng chọn dùng cho phịng hộ - Khu thương mại: hành lang bố trí theo hai phương vng góc mạch lạc cho phép tiếp cận không gian công cộng Giao thơng xun phịng có sử dụng nội khu chức - Khu hầm để xe: giao thông khu vực để xe dựa vào hành lang vòng quanh bãi đỗ hướng đến khu vực sảnh thang máy 1.2.3.2 Hệ thống cấp thoát nước Nguồn nước cấp chọn dùng nguồn nước máy chung cho thành phố qua tính tốn đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước Ngoài ra, nước sinh hoạt chữa cháy dự trữ bể ngầm bồn chứa mái đề phòng trường hợp hệ thống nước máy thành phố không đủ cung cấp tình khẩn cấp Nước bẩn cơng trình đưa hệ thống nước bẩn chung thành phố Nước bẩn trước đưa vào hệ thống thoát nước chung xử lý cục và tập trung vào hệ thống thoát nước chung toàn khu quy hoạch GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 2.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU PHẦN THÂN Căn vào quy mô ( 29 tầng + tầng kỹ thuật + hầm) kiến trúc cơng trình, lựa chọn sử dụng kết hợp cột – vách - lõi cho hệ kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng Bố trí kết cấu lõi vị trí cầu thang thang máy để tăng khả chịu tải trọng ngang độ cứng tổng thể cho cơng trình đồng thời đảm bảo mỹ quan kiến trúc Bố trí cột vị trí gần lõi thang để giảm chiều dài nhịp đồng thời giảm bớt lực dọc lõi thang dầm gác lên Bố trí vách xung quanh cơng trình để tăng độ cứng tổng thể chống xoắn cho cơng trình Hình 2.1 Mặt bố trí cột, vách, lõi GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ TRANG SVTH: NGUYỄN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD TOWER ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KẾT CẤU SKY GARDEN 2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.2.1 Bê tông Chọn bê tông cấp độ bền B30 cho kết cấu dầm sàn Rb = 17 MPa ; Rbt = 1,2 Mpa ; E = 32500 Mpa Chọn bê tông cấp độ bền B40 cho kết cấu cột, vách, lõi Rb = 22 MPa ; Rbt = 1,4 Mpa ; E = 36000 Mpa 2.2.2 Cốt thép Đối với cốt thép chịu lực chọn thép có số liệu CB400-V có: Rs = Rsc = 350 MPa ; Rsw = 280 MPa ; E = 300000 MPa Đối với cốt thép đai, thép cấu tạo chọn thép có số hiệu CB240-T có: Rs = Rsc = 210 MPa ; Rsw = 170 MPa ; E = 200000 MPa 2.3 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 2.3.1 Chiều dày sơ sàn Mặt kết cấu chia thành nhiều sàn có kích thước khác Bảng thể việc tính tốn, lựa chọn chiều dày số ô sàn Bảng 2.2 Sơ tính tốn, lựa chọn chiều dày sàn STT Tên ô sàn S1 S2 Kích thước ô GVHD: ThS LÊ ĐĂNG DŨNG TRƯƠNG TÚ Chiều dày sơ sàn (mm) Chiều dày sàn chọn, hb (mm) 1 � ) �3025 35 50 hb  60,5 �86, 43mm 100 1 � ) �4000 35 50 hb  80, 00 �114, 29mm 120 hb  ( hb  ( TRANG 10 SVTH: NGUYỄN