Đề 98 khối văn phòng đh hutech 14f đồ án tốt nghiệp đại học

SVTH: ĐÀO HỒNG QN BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 12 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 12 1.1.1 Quy mơ cơng trình 12 1.1.2 Giao thơng cơng trình 12 1.1.3 Chức tầng 12 1.1.4 Giải pháp thơng thống 12 1.2 KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 13 1.2.1 Mặt đứng cơng trình 13 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 14 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 14 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung 14 2.1.2 Thiết kế kết cấu móng 14 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 14 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14 2.3.1 Tải trọng 14 2.3.2 Chuyển vị 14 2.3.3 Hệ kế cấu 15 2.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 19 2.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CƠNG TRÌNH 21 2.5.1 Sơ tiết diện dầm 21 2.5.2 Sơ tiết diện cột 22 2.5.3 Sơ tiết diện vách 23 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 27 3.1 MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 27 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 27 3.2.1 Tĩnh tải 27 3.2.2 Hoạt tải 30 3.3 TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN 31 3.3.1 Lý thyết tính tốn 31 3.3.2 Tính tốn sàn điển hình Ơ sàn S1 – Bản làm việc phương 39 3.4 TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN – SỬ DỤNG PHẦN MỀM SAFE v12 47 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN 3.4.1 Lý thuyết tính tốn 47 3.4.2 Mơ hình tính tốn 47 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 64 4.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CỦA CẦU THANG 64 4.1.1 Cấu tạo cầu thang 64 4.1.2 Chọn kích thước cầu thang 64 4.1.3 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ, kích thước thang 65 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 65 4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 65 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 65 4.2.3 Tải trọng tác dụng lên thang 66 4.2 SƠ ĐỒ TÍNH 68 4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 68 4.3.1 Phương pháp học kết cấu 69 4.3.2 Kiểm tra nội lực phần mềm SAP2000 70 4.3.3 Nhận xét kết 71 4.3.4 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ D3 72 4.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP 73 4.4.1 Lý thuyết tính tốn 73 4.4.2 Tính toán cốt thép cho thang 74 4.4.3 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 75 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 77 5.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN 77 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 77 5.2.1 Tải trọng thân tường 77 5.2.2 Tải trọng lớp cấu tạo sàn phòng học sàn vệ sinh 77 5.2.3 Tải trọng lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh 78 5.2.4 Hoạt tải 78 5.2.5 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn 79 5.2.6 Tải trọng thang 80 5.2.7 Tải trọng thang máy 80 5.2.8 Tải trọng gió 82 5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 96 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 96 5.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 97 5.4 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH TRONG ETABS 98 5.4.1 Mô hình tổng thể kết cấu cơng trình 98 5.5 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC 98 5.5.1 Nội lực tính tốn 98 5.5.2 Tính cốt thép dọc 99 5.5.3 Tính toán cốt đai 114 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT – KHUNG TRỤC 128 5.6.1 Phương pháp tính tốn cốt thép cho cột lệch tâm xiên 128 5.6.2 Các tổ hợp nội lực tính tốn cột khung khơng gian 128 5.6.3 Xác định nội lực cột 128 5.6.4 Tính tốn cốt thép dọc 129 5.6.5 Tính tốn cốt thép đai 140 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 142 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 142 6.1.1 Địa điểm cơng trình 142 6.1.2 Cấu tạo địa chất 142 6.2 LÝ TUYẾT THỐNG KÊ 143 6.2.1 Xử lý thống kê địa chất để tính tốn móng 143 6.2.2 Phân chia đơn nguyên lớp đất 143 6.2.3 Thống kê đặc trưng tiêu chuẩn 144 6.2.4 Thống kê đặc trưng tính tốn 145 6.3 TÍNH TỐN THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 147 6.3.1 Kết tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất - Lớp 147 6.3.2 Kết tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất - Lớp 159 6.3.3 Kết tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất - Lớp 161 6.3.4 Kết tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất - Lớp 163 6.3.5 Kết tổng hợp tính chất lý đặc trưng đất 166 6.3.6 Hiệu chỉnh số búa SPT 167 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG LY TÂM 169 7.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 169 7.1.1 Đánh giá điều kiện thủy văn địa chất 169 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN 7.1.2 Lựa chọn phương án móng 169 7.2 NỘI LỰC TÍNH MĨNG 170 7.2.1 Nội lực tính móng 170 7.3 GIỚI THIỆU VỀ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM 171 7.3.1 Ưu nhược điểm cọc ống bêtông ly tâm ứng suất trước 171 7.4 CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM 171 7.5 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 174 7.5.1 Khảo sát sức chịu tải cọc 174 7.5.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 174 7.5.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 175 7.5.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 179 7.5.5 Tính tốn cụ thể 180 7.5.6 Kết tính tốn sức chịu tải cọc 182 7.6 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M1 185 7.6.1 Nội lực tính móng 185 7.6.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 185 7.6.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 187 7.7 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG VÁCH – W4 202 7.7.1 Nội lực tính móng 202 7.7.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 202 7.7.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 204 7.8 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG LÕI THANG – WTW 219 7.8.1 Nội lực tính móng 219 7.8.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 219 7.8.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 221 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 235 8.1 GIỚI THIỆU VỀ CỌC KHOAN NHỒI 235 8.1.1 Ưu nhược điểm cọc khoan nhồi 235 8.2 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 236 8.2.1 Đài cọc 236 8.2.2 Cọc khoan nhồi 236 8.3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 237 8.3.1 Khảo sát sức chịu tải cọc 237 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG SVTH: ĐÀO HOÀNG QUÂN BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH 8.3.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 238 8.3.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 239 8.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 243 8.3.5 Kết tính tốn sức chịu tải cọc 246 8.4 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M1 248 8.4.1 Nội lực tính móng 248 8.4.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 248 8.4.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 250 8.5 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG VÁCH – W4 265 8.5.1 Nội lực tính móng 265 8.5.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 265 8.5.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 267 8.6 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG LÕI THANG – WTW 282 8.6.1 Nội lực tính móng 282 8.6.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc đài 282 8.6.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 284 8.7 CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 296 8.7.1 So sánh phương án móng 296 8.7.2 Yếu tố kĩ thuật 296 8.7.3 Yếu tố thi công 297 8.7.4 Yếu tố kinh tế 297 8.7.5 Kết luận 298 MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Tiết diện sơ dầm 22 Bảng 2: Sơ tiết diện cột 23 Bảng 1: Tải trọng lớp cấu tạo sàn phòng học tầng điển hình 29 Bảng 2: Tải trọng lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình 29 Bảng 3: Hoạt tải sử dụng cơng trình 30 Bảng 4: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn tầng điển hình 30 Bảng 5: Sơ đồ tính giá trị nội lực ô đơn theo co học kết cấu 32 Bảng 6: Hệ số tính tốn Moment 40 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN Bảng 7: Kiểm tra nứt 41 Bảng 8: Kết kiểm tra võng Ô sàn S1 chưa hình thành vết nứt 42 Bảng 9: Kết tính tốn cốt thép sàn làm việc phương 43 Bảng 10: Bảng tính tốn sàn làm việc phương 45 Bảng 3.11: Kết tính tốn cốt thép theo STRIP A – Phương trục X 50 Bảng 12: Kết tính tốn cốt thép theo STRIP B – Phương trục Y 57 Bảng 1: Tải trọng lớp cấu tạo thang 65 Bảng 4.2: Tải trọng lớp cấu tạo thang 66 Bảng 4.3: So sánh kết hai phương pháp tính 71 Bảng 4: Kết tính tốn cốt thép cầu thang 74 Bảng 5: Kết tính tốn cốt thép dầm chiếu nghỉ 75 Bảng 5.1: Tải trọng lớp cấu tạo sàn phịng học tầng điển hình 77 Bảng 5.2: Tải trọng lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình 78 Bảng 5.3: Hoạt tải sử dụng cơng trình 79 Bảng 4: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình 79 Bảng 5: Thông số kĩ thuật thang máy B1000 81 Bảng 6: Thông số kĩ thuật thang máy F400 82 Bảng 7: Đặc điểm vị trí xây dựng cơng trình 82 Bảng 8: Giá trị gió tĩnh theo phương X 83 Bảng 9: Giá trị gió tĩnh theo phương Y 84 Bảng 10: Chu kì dao động riêng cơng trình 89 Bảng 11: Giá trị tần số dao động cơng trình theo chu kì 94 Bảng 12: Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương X (Mode 1) 95 Bảng 13: Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương Y (Mode 2) 96 Bảng 14: Các trường hợp tải trọng 96 Bảng 5.15: Các tổ hợp tải trọng trung gian 97 Bảng 5.16: Các tổ hợp tải trọng 97 Bảng 17: Kết tính tốn cốt thép dầm B195 – Khung trục 102 Bảng 18: Kết tính tốn cốt thép dầm B194 – Khung trục 104 Bảng 19: Kết tính tốn cốt thép dầm B111 – Khung trục 107 Bảng 5.20: Kết tính tốn cốt thép dầm B110 – Khung trục 109 Bảng 21: Kết tính tốn cốt thép dầm 76 – Khung trục 111 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN Bảng 22: Lọc dầm có lực cắt lớn 116 Bảng 23: Bảng bố trí cốt đai 116 Bảng 24: Hàm lượng cốt thép tối thiểu 133 Bảng 25: Giá trị nội lực nguy hiểm cột C16 134 Bảng 26: Kết thép cột khung trục 137 Bảng 1: Bảng thống kê chiều sâu phân bố lớp đất 143 Bảng 2: Hệ số biến động 144 Bảng 3: Tra bảng A.1 TCVN 9362-2012 146 Bảng 4: Chi tiết thống kê γ mẫu Lớp 147 Bảng 6.5: Số liệu thống kê γ Lớp 149 Bảng 6: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 152 Bảng 7: Giá trị γd mẫu lớp đất thứ 152 Bảng 8: Chi tiết thống kê γd mẫu Lớp 155 Bảng 9: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng khô γd Lớp 155 Bảng 10: Giá trị c φ mẫu lớp đất thứ 155 Bảng 6.11: Kết hàm Linest 157 Bảng 6.12: Giá trị cụ thể lực dính C góc ma sát  157 Bảng 13: Kết giá trị tính tốn lực dính C  Lớp 159 Bảng 14: Kết giá trị tính toán trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 159 Bảng 15: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng khơ γd Lớp 159 Bảng 16: Kết hàm Linest 160 Bảng 17: Kết giá trị tính tốn lực dính C  Lớp 160 Bảng 18: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 161 Bảng 19: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng khơ γd Lớp 161 Bảng 20: Kết hàm Linest 162 Bảng 21: Kết giá trị tính tốn lực dính C  Lớp 162 Bảng 22: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng tự nhiên γ Lớp 163 Bảng 23: Kết giá trị tính tốn trọng lượng riêng khô γd Lớp 163 Bảng 24: Kết hàm Linest 164 Bảng 25: Kết giá trị tính tốn lực dính C  Lớp 164 Bảng 26: Kết tổng hợp thống kê tính chất vật lý 166 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN Bảng 1: Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột C6 185 Bảng 2: Bố trí cọc đài móng 186 Bảng 3: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 187 Bảng :Kết Moment kết cấu móng M1 201 Bảng 5: Kết Moment kết cấu móng M1 – Cột C6 202 Bảng 6: Tổ hợp tải trọng tính toán chân vách W4 202 Bảng 7: Bố trí cọc đài móng 203 Bảng 8: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 205 Bảng 9: Kết Moment kết cấu móng VÁCH M2 217 Bảng 10: Kết Moment kết cấu móng M2 – Vách W4 218 Bảng 11: Tổ hợp tải trọng tính tốn chân vách WTW 219 Bảng 12: Bố trí cọc đài móng 220 Bảng 13: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 221 Bảng 14: Kết Moment kết cấu móng LÕI THANG-WTW 233 Bảng 15: Kết Moment kết cấu móng M3 – MTM 234 Bảng 1: Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột C6 248 Bảng 2: Bố trí cọc đài móng 249 Bảng 3: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 251 Bảng 4: Kết Moment kết cấu móng M1 263 Bảng 5: Kết Moment kết cấu móng M1 – Cột C6 264 Bảng 6: Tổ hợp tải trọng tính tốn chân vách W4 265 Bảng 7: Bố trí cọc đài móng 266 Bảng 8: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 268 Bảng 9: Kết Moment kết cấu móng VÁCH M2 280 Bảng 10: Kết Moment kết cấu móng M2 – Vách W4 281 Bảng 11: Tổ hợp tải trọng tính tốn chân vách WTW 282 Bảng 12: Bố trí cọc đài móng 283 Bảng 13: Các lực chân cột dời trọng tâm đáy đài 284 Bảng 14: Kết Moment kết cấu móng LÕI THANG MTM 295 Bảng 15: Kết Moment kết cấu móng M3 – MTM 296 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mặt đứng trục A-D 13 Hình 1: Mặt sàn tầng điển hình 27 Hình 2: Mặt cắt lớp cấu tạo sàn hộ 27 Hình 3: Mặt tải trọng thân tường 28 Hình 4: Sơ đồ tính sàn S1 40 Hình 3.5: Mơ hình sàn 3D SAFE 47 Hình 3.6:Biểu đồ chuyển vị sàn 48 Hình 3.7:Biểu đồ Moment strip nhịp theo phương X 48 Hình 3.8: Biểu đồ Moment strip nhịp theo phương 49 Hình 4.1: Mặt cắt cấu tạo cầu thang 65 Hình 4.2: Sơ đồ tính vế thang 68 Hình 4.3: Sơ đồ tính vế thang 68 Hình 4.4: Sơ đồ tính vế thang 70 Hình 4.5: Sơ đồ tính vế thang 70 Hình 4.6: Biểu đồ momen vế thang 70 Hình 4.7: Biểu đồ lực cắt vế thang 71 Hình 8: Phản lực gối vế thang 71 Hình 9: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 73 Hình 10: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ 73 Hình 11: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 73 Hình 1: Phản lực gối vế thang 80 Hình 2: Catalogue thơng số thang máy MITSUBISHI 81 Hình 3: Đồ thị xác định hệ số động lực  i 85 Hình 4: Sơ đồ tính conson có hữu hạn khối lượng tập trung 87 Hình 5: Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình 87 Hình 5.6: Dạng dao động thứ - Theo phương X (Mode 1) 91 Hình 5.7: Dạng dao động thứ - Theo phương Y (Mode 2) 92 Hình 8: Dạng dao động thứ - Theo phương Z (Mode 3) 93 Hình 5.9: Mơ hình 3D Etabs 98 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: ĐÀO HỒNG QN Hình 1: Mặt định vị hố khoan 142 Hình 2: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 161 Hình 3: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 163 Hình 4: Biểu đồ thí nghiệm lực cắt trực tiếp Lớp đất 165 Hình 1: Thơng số kỹ thuật cọc bêtơng ly tâm ứng suất trước 172 Hình 2: Mặt cắt tiết diện cọc 173 Hình 3: Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α 176 Hình 4: Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 180 Hình 5: Mặt móng M1 186 Hình 6: Chọn Tầng cần xuất nội lực 189 Hình 7: Chọn tải tính tốn cần xuất kèm theo 189 Hình 8: Biểu đồ momen lực cắt áp lực ngang gây 199 Hình 9: Moment Max trip A 200 Hình 10: Moment Max trip B 200 Hình 11: Mặt móng M2 204 Hình 12: Biểu đồ momen lực cắt áp lực ngang gây 215 Hình 13: Moment Max trip A, B 217 Hình 14: Mặt móng lõi thang 220 Hình 15: Biểu đồ momen lực cắt áp lực ngang gây 231 Hình 1: Mặt cắt tiết diện cọc 237 Hình 2: Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α 240 Hình 3: Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 244 Hình 4: Mặt móng M1 250 Hình 5: Biểu đồ momen lực cắt áp lực ngang gây 261 Hình 6: Moment Max trip A 262 Hình 7: Moment Max trip B 263 Hình 8: Mặt móng M2 267 Hình 9: Biểu đồ momen lực cắt áp lực ngang gây 278 Hình 10: Moment Max trip A 279 Hình 11: Moment Max trip B 280 Hình 12: Mặt móng lõi thang 283 CHƯƠNG : KIẾN TRÚC TRANG 10 ... 4.2: Sơ đồ tính vế thang 68 Hình 4.3: Sơ đồ tính vế thang 68 Hình 4.4: Sơ đồ tính vế thang 70 Hình 4.5: Sơ đồ tính vế thang 70 Hình 4.6: Biểu đồ momen... với phương án sàn dầm Nhược điểm Trong phương án cột không liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phương án sàn dầm, khả chịu lực theo phương ngang phương án phương án sàn dầm,... nội lực: Xác định theo sơ đồ học kết cấu, Bảng 3.5 Bảng 5: Sơ đồ tính giá trị nội lực ô đơn theo co học kết cấu STT (a) (b) (c) (d) P 24 Mg   P 12 Mg   P M nh  Sơ đồ tính Giá trị Moment M