Đồ án tốt nghiệp chung cư bình minh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.23 MB, 141 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
CHUNG CƯ BÌNH MINH
GVHD: TS. LÊ ANH THẮNG
SVTH: NGUYỄN HỒNG THƠNG
SKL 0 0 8 4 1 0
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUNG CƯ BÌNH MINH
GVHD: TS. LÊ ANH THẮNG
SVTH: NGUYỄN HỒNG THƠNG
MSSV: 13149163
Khố : 2013
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6/2018
i
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2017
THANK YOU
Graduation essay is necessary for every student in the construction industry to finish
learning process, beside that, it open the new way for student to the real life in future.
Graduation essay facilitate for each student to summarize and recapitulate their
knowledges, at the same time, collecting and bonus another information which they defect.
Practice computational and solve arises problem in the real life.
With my Graduation essay, Intruction teacher and another teachers in construction
industry take many help, many teach by the devoted way. I would like to say thank you.
That knowledge and experience is the foundation and the key to finish this Graduation
essay
Because of limit Experiant, the mistake is unavoidable. I hope to take your advice to
improve my knowledges.
Finally, I wish you a good health, happiness and success in your life.
Thank you!
TP.HCM, ngày 30tháng 06 năm 2018
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN HỒNG THƠNG
ii
TĨM TẮT
Cơng trình: Chung cư BÌNH MINH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỒNG THƠNG
Giảng viên hướng dẫn: TS. Lê Anh Thắng
Tổng quan kiến trúc: Chung cư gồm 1 tầng hầm và 18 tầng nổi(kể cả tầng mái) tọa lạc ở
quận 2 TP.HCM với quỹ đất xây dựng là 1479 m2. Mỗi tầng trong chung cư gồm 8 căn hộ
được trang bị 1 thang máy và 1 thang bộ. Cơng trình được thiết kế tận dụng tối đa về thơng
thống và chiếu sáng tự nhiên. Mặt bằng các căn hộ điển hình trong cơng trình được bố trí
sinh động, tiện dụng, hợp lí, phù hợp với tập quán sinh hoạt của người Việt.
Tổng quan kết cấu: Tất cả các phân tích, tính toán và thiết kế đều đảm bảo điều kiện bền
và điều kiện sử dụng theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam hoặc các tiêu chuẩn nước
ngoài tương đương.
- Hệ kết cấu theo phương đứng là hệ chịu lực khung vách.
-
Hệ kết cấu theo phương ngang là sàn phẳng bê tơng cốt thép thơng thường có bố
trí dầm biên.
-
Giải pháp nền móng là móng cọc khoan nhồi bê tơng cốt thép.
Nội dung thiết kế: gồm 6 chương:
-
Chương 1: Tổng quan .
-
Chương 2: Thiết kế và tính tốn cầu thang bộ.
-
Chương 3: Thiết kế và tính tốn sàn dầm tầng điển hình.
-
Chương 4: Thiết kế khung :
-
Mơ hình,tính tốn,thiết kế khung trục 2 và khung trục D
Chương 5: Thiết kế móng:
-
Hồ sơ địa chất.
Thiết kế móng cọc khoan nhồi.
Chương 6: Phần nâng cao :
Thiết kế móng cọc ép
Thiết kế móng cọc ly tâm ứng suất trước
Biện pháp thi công cọc khoan thả.
iii
ABSTRACT
Building: BÌNH MINH APARTMENT
Student: NGUYỄN HỒNG THƠNG
Advisor: Dr. Lê Anh Thắng
Overview of Architecture:
Q2 apartment is located in HO CHI MINH city that has cover an area of 1479 square
meters. Each story in apartment has 8 rooms and is equipped of 1 lifts and 1 staircases. The
building is designed to take maximum advantage of ventilation and natural light. Typical
apartments in the building are arranged lively, conveniently, reasonably, suitably with
living habits of Vietnamese people.
Overview of Structure: All of analyses, calculations and designs must be ensured strength
and stablity conditions according to current Vietnam standards and foreign standards.
-
The vertical structure system is reinforced concrete frame-wall.
-
The horizon structure system is reinforced concrete floor.
-
Solution of foundation is reinforced concrete square pile foundation.
Design content: include 6 chapter:
-
Chapter 1: Overview of Apartment.
-
Chapter 2: Calculate and design the typical staircase.
-
Chapter 3: Calculate and design the typical floor.
-
Chapter 4: Make model, calculate and design the typical frame wall.
-
Chapter 5: Foundation:
-
Synthesis of geological data
Design of bored pile foundation.
Chapter 6: Advanced section:
Design of driven foundation pile
Design of spun pile foundation
Manner of execution “Drop to hole”
iv
Sinh viên
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
:NGUYỄN HỒNG THƠNG
MSSV: 13149163
Khoa
: Xây Dựng
Ngành
: Cơng nghệ kỹ thuật cơng trình xây dựng
Tên đề tài
: CHUNG CƯ BÌNH MINH
1. Số liệu ban đầu
Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)
Hồ sơ khảo sát địa chất
2. Nội dung các phần lý thuyết và tính tốn
a. Kiến trúc
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc
b. Kết cấu
Tính tốn, thiết kế cầu thang bộ
Tính tốn, thiết kế dầm, sàn tầng điển hình
Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục 2 và khung trục D
c. Nền móng
Thiết kế móng cọc khoan nhồi
d. Phần nâng cao
Thiết kế móng cọc ép
Thiết kế móng cọc ly tâm
Biện pháp thi công cọc khoan thả
3. Thuyết minh và bản vẽ
01 Thuyết minh và 01 Phụ lục
19 bản vẽ A1 (04 Kiến trúc, 08 Kết cấu, 07 Nền móng)
4. Giáo viên hướng dẫn
: TS. LÊ ANH THẮNG
5. Ngày giao nhiệm vụ
: 03/2018
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
: 30/06/2018
Tp. HCM ngày 30 tháng 8 năm 2018
Xác nhận của GVHD
Xác nhận của BCN Khoa
TS. LÊ ANH THẮNG
v
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
Sinh viên
Khoa
Ngành
Tên đề tài
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
: NGUYỄN HỒNG THƠNG
MSSV: 13149163
: Xây Dựng
: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng
: CHUNG CƯ BÌNH MINH
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. HCM, ngày 16 tháng 12 năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
TS. LÊ ANH THẮNG
vi
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Sinh viên
Khoa
Ngành
Tên đề tài
: NGUYỄN HỒNG THƠNG
MSSV: 13149163
: Xây Dựng
: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng
: CHUNG CƯ BÌNH MINH
CÂU HỎI
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
NHẬN XÉT
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Tp. HCM, ngày… tháng… năm 2017
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
TS. CHÂU ĐÌNH THÀNH
vii
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................................................................ v
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................ vi
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ..........................................vii
MỤC LỤC viii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... xiii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... xv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 1
1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC ................................................................................1
1.1.1. Quy mơ cơng trình ...................................................................................1
1.1.2. Mặt bằng ..................................................................................................1
1.1.3. Mặt đứng..................................................................................................4
1.2. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH .......................................................4
1.2.1. Hệ thống điện ..........................................................................................4
1.2.2. Hệ thống nước .........................................................................................4
1.2.3. Thơng gió chiếu sáng...............................................................................5
1.2.4. Phịng cháy thoát hiểm ............................................................................5
1.2.5. Chống sét .................................................................................................5
1.2.6. Hệ thống thoát rác ...................................................................................5
1.3. GIẢI PHÁP VẬT LIỆU ...................................................................................5
1.3.1. Bê tông, Cốt thép .....................................................................................5
1.3.2. Lớp bê tông bảo vệ ..................................................................................6
1.4. GIẢI PHÁP KẾT CẤU ....................................................................................6
1.4.1. Theo phương đứng ..................................................................................6
1.4.1.1. Hệ Khung ..........................................................................................6
1.4.1.2. Hệ khung vách ..................................................................................6
1.4.1.3. Hệ khung lõi ......................................................................................7
1.4.2. Theo phương ngang .................................................................................7
1.4.2.1. Sàn khơng dầm ..................................................................................7
1.4.3. Giải pháp thiết kế móng ..........................................................................7
1.4.4. Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế ..............................................7
1.4.5. Phần mềm ứng dụng ................................................................................8
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG ................................................................ 9
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG .....................................................................................9
2.2. CẤU TẠO CẦU THANG ................................................................................9
2.3. TÍNH TỐN CẦU THANG ..........................................................................10
2.3.1. Tĩnh tải...................................................................................................10
2.3.2. Hoạt tải ..................................................................................................11
viii
2.3.3. Tổng tải trọng ........................................................................................11
2.3.4. Sơ đồ tính và nội lực..............................................................................11
2.3.5. Tính tốn bố trí cốt thép ........................................................................12
2.4. TÍNH TỐN DẦM CẦU THANG ...............................................................13
2.4.1. Tải trọng ................................................................................................13
2.4.2. Tính cốt thép ..........................................................................................14
2.4.3. Tính thép đai ..........................................................................................14
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG TẦNG ĐIỂN HÌNH ........................... 17
3.1. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC ......................................................................17
3.1.1. Chiều dày sàn ........................................................................................17
3.1.2. Tiết diện vách ........................................................................................17
3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN ...........................................................17
3.2.1. Tĩnh tải...................................................................................................17
3.2.2. Hoạt tải ..................................................................................................18
3.3. TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .....................19
3.3.1. Khai báo tải trọng ..................................................................................19
3.3.2. Mơ hình .................................................................................................20
3.3.3. Phân tích mơ hình ta được kết quả nội lực ............................................22
3.3.4. Kiểm tra độ võng sàn .............................................................................22
3.3.5. Tính tốn và bố trí cốt thép....................................................................23
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ KHUNG ........................................ 28
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG ...................................................................................28
4.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC ......................................................................28
4.3. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG ..............................................................28
4.3.1. Tính tốn tải gió.....................................................................................28
4.3.1.1. Gió tĩnh ...........................................................................................28
4.3.1.2. Gió động..........................................................................................29
4.3.1.3. Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió .............................................34
4.3.2. Tải động đất ...........................................................................................35
4.3.2.1. Tính tốn động đất theo phương pháp phổ phán ứng .....................35
4.3.2.2. Điều kiện áp dụng ...........................................................................35
4.3.2.3. Tổ hợp các thành phần tác động động đất theo phương ngang ......37
4.3.2.4. Tính tốn động đất bằng phần mềm Etabs 2016 .............................37
4.4. TỔ HỢP TẢI TRỌNG ...................................................................................39
4.5. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TẠI ĐỈNH CƠNG TRÌNH .................................40
4.6. TÍNH TỐN - THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 VÀ KHUNG TRỤC D .........41
4.6.1. Tính thép cho dầm TCVN 5574-2012 ...................................................41
4.6.1.1. Tính tốn cốt thép dọc.....................................................................41
ix
4.6.1.2. Cấu tạo kháng chấn cho dầm ..........................................................54
4.6.1.3. Tính tốn thép đai ...........................................................................54
4.6.2. Tính thép cho vách ................................................................................56
4.6.2.1. Phương pháp tính tốn ....................................................................56
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN- THIẾT KẾ MĨNG ................................................ 63
5.1. SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ...........................................................63
5.2. PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI(PA1) ...................................................65
5.2.1. Sơ bộ kích thước cọc móng dưới cột và vách .......................................65
5.2.2. Tính tốn sức chịu tải của cọc móng dưới cột và vách .........................65
5.2.2.1. Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) ....................................65
5.2.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất đá (TCVN 10304: 2014) .....................66
5.2.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014)
68
5.2.2.4. Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) ...............................69
5.2.2.5. Tổng hợp sức chịu tải: ....................................................................71
5.2.3. Sơ bộ kích thước cọc móng lõi thang ....................................................71
5.2.4. Tính tốn sức chịu tải của cọc móng lõi thang ......................................71
5.2.4.1. Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) ....................................71
5.2.4.2. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất đá (TCVN 10304: 2014) .....................72
5.2.4.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014)
74
5.2.4.4. Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) ...............................75
5.2.4.5. Tổng hợp sức chịu tải: ....................................................................76
5.2.5. Bố trí hệ móng cơng trình (Theo điều 7.1.11 TCVN 10304:2014) .......77
5.2.6. TÍNH TỐN – KIỂM TRA CHI TIẾT MĨNG ...................................79
5.2.6.1. Tính tốn móng M1 ........................................................................79
Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc ...............................79
Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE v2016: ........81
Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng .................................81
Kiểm tra xuyên thủng .................................................................83
. Tính tốn cốt thép đài móng bằng phần mềm SAFE 2016.......84
5.2.6.2. Tính tốn móng M3 ........................................................................85
Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc ...............................85
Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE v2016: ........87
Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng .................................88
Kiểm tra xun thủng .................................................................90
Tính tốn cốt thép đài móng bằng phần mềm SAFE 2016.........90
5.2.6.3. Thiết kế lõi thang máy ....................................................................91
x
Kiểm tra phản lực đầu cọc ..........................................................92
Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng .................................93
Kiểm tra xuyên thủng .................................................................96
Tính tốn cốt thép đài móng .......................................................96
CHƯƠNG 6: PHẦN MỞ RỘNG .......................................................................... 97
6.1. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP ..................................................97
6.1.1. Sơ bộ kích thước cọc .............................................................................97
6.1.2. Tính sức chịu tải của cọc .......................................................................97
6.1.2.1. Theo vật liệu làm cọc(TCVN 5574-2012) ......................................97
6.1.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý đất đá(7.2.2 TCVN 10304-2012) .....................98
6.1.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014)
99
6.1.2.4. Theo SPT(Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) ..............................101
6.1.3. Thiết kế móng lõi thang - M6(PA2) ....................................................103
6.1.3.1. Kiểm tra phản lực đầu cọc ............................................................104
6.1.3.2. Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng ....................................104
6.1.3.3. Kiểm tra xun thủng....................................................................107
6.1.3.4. Tính tốn cốt thép đài móng .........................................................107
6.1.4 KIỂM TRA LẮP CẨU CỌC ...............................................................108
6.1.3.5. Giai đoạn cẩu cọc ..........................................................................108
6.1.3.6. Giai đoạn dựng cọc ......................................................................109
6.1.3.7. Kiểm tra cốt thép cọc ép ...............................................................109
6.2. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MĨNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC(PA3)
109
6.2.1. Sơ bộ kích thước cọc ...........................................................................109
6.2.1.1. Vật liệu ..........................................................................................109
6.2.1.2. Tính momen gây nứt .....................................................................110
6.2.2. Tính sức chịu tải của cọc .....................................................................112
6.2.2.1. Theo vật liệu làm cọc ....................................................................112
6.2.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý đất đá(7.2.2 TCVN 10304-2014) ...................112
6.2.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1, G2 TCVN 10304-2014)
114
6.2.2.4. Theo SPT(Phụ lục G3.2 TCVN 10304-2014) ..............................115
6.2.3. Thiết kế móng lõi thang - M6 (PA3) ...................................................118
6.2.3.1. Kiểm tra phản lực đầu cọc ............................................................118
6.2.3.2. Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng ....................................119
6.2.3.3. Kiểm tra xun thủng....................................................................122
6.2.3.4. Tính tốn cốt thép đài móng .........................................................122
xi
xii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1- 1: Tổng hợp vật liệu sử dụng ................................................................................... 6
Bảng 1- 2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu .................................................................................. 6
Bảng 2- 1: Tĩnh tải chiếu nghỉ ............................................................................................. 10
Bảng 2- 2: Tĩnh tải bản thang .............................................................................................. 11
Bảng 2- 3: Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo ............................................................ 11
Bảng 2- 4: Tổng tải trọng tính tốn...................................................................................... 11
Bảng 2- 5: Kết quả tính tốn cốt thép cầu thang .................................................................. 13
Bảng 2- 6: Tải trọng sàn cầu thang ...................................................................................... 13
Bảng 2- 7: Kết quả tính tốn cốt thép dầm cầu thang .......................................................... 14
Bảng 3- 1: Tải trọng sàn thường .......................................................................................... 17
Bảng 3- 2: Tĩnh tải tường gạch ............................................................................................ 18
Bảng 3- 3: Tĩnh tải tường gạch ngăn quy về sàn ................................................................. 18
Bảng 3- 4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn ............................................................................. 18
Bảng 3- 5: Tổ hợp tải trọng.................................................................................................. 19
Bảng 3- 6: Kết quả tính tốn thép sàn lớp trên(gối) ............................................................ 24
Bảng 3- 7: Kết quả tính tốn thép sàn lớp dưới ................................................................... 26
Bảng 4- 1: Tổng hợp gió tĩnh ............................................................................................... 29
Bảng 4- 2: Bảng kết quả 12 Mode dao động ....................................................................... 30
Bảng 4- 3: Các tham số ρ và χ ............................................................................................. 33
Bảng 4- 4: Tổng hợp gió ...................................................................................................... 34
Bảng 4- 5: Các giá trị cho các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi theo phương đứng .... 35
Bảng 4- 6: Thơng số đất nền tính động đất .......................................................................... 36
Bảng 4- 7: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải ................................................................. 39
Bảng 4- 8: Chuyển vị đỉnh cơng trình.................................................................................. 40
Bảng 4- 9: Kết quả thép dọc hệ dầm biên ............................................................................ 42
Bảng 4- 10: Nội lực và kết quả tính tốn cốt thép của vách P1, P2, P3 .............................. 59
Bảng 4- 11: Nội lực và kết quả tính tốn cốt thép của vách P4, P5..................................... 61
Bảng 5- 1: Thống kê địa chất cơng trình ............................................................................. 63
Bảng 5- 2:Thành phần kháng của đất trên thành cọc dưới cột và vách(PA1) ..................... 67
Bảng 5- 3: Thành phần kháng của đất lên thành cọc dưới cột và vách (theo chỉ tiêu cường
độ đất nền)(PA1) .................................................................................................................. 69
Bảng 5- 4: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT)(PA1) ............................... 70
Bảng 5- 5: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ........................................................................... 71
Bảng 5- 6: Thành phần kháng của đất trên thành cọc móng lõi thang(PA1) ....................... 73
Bảng 5- 7: Thành phần kháng của đất lên thành cọc móng lõi thang (theo chỉ tiêu cường độ
đất nền)(PA1) ....................................................................................................................... 75
Bảng 5- 8: Thành phần kháng của đất lên thành cọc móng lõi thang (theo SPT)(PA1)...... 76
Bảng 5- 9: Tổng hợp sức chịu tải của cọc dưới móng lõi thang(PA1) ................................ 76
Bảng 5- 10: Nội lực chân vách ............................................................................................ 77
Bảng 5- 11: Sơ bộ bố trí cọc khoan nhồi ............................................................................. 78
Bảng 5- 12: Phản lực chân vách móng M1 .......................................................................... 79
Bảng 5- 13: Phản lực đầu cọc móng M1 ............................................................................. 79
xiii
Bảng 5- 14: Phản lực đầu cọc móng M1 ............................................................................. 80
Bảng 5- 15: Phản lực đầu cọc móng M1 ............................................................................. 80
Bảng 5- 16: Tính tốn cốt thép đài móng M1 (PA1) ........................................................... 85
Bảng 5- 17: Phản lực chân vách móng M3 .......................................................................... 85
Bảng 5- 18: Phản lực đầu cọc móng M3 ............................................................................. 86
Bảng 5- 19: Phản lực đầu cọc móng M3 ............................................................................. 87
Bảng 5- 20: Phản lực đầu cọc móng M3 ............................................................................. 87
Bảng 5- 21: Tính tốn cốt thép đài móng M3 (PA1) ........................................................... 91
Bảng 5- 22: Phản lực chân vách móng M6 .......................................................................... 91
Bảng 5- 23: Bảng tính lún móng M6 (PA1) ........................................................................ 95
Bảng 5- 24: Tính tốn cốt thép đài móng M6(PA1) ............................................................ 96
Bảng 6- 1: Thành phần kháng của đất trên thành cọc ép(PA2) ........................................... 99
Bảng 6- 2: Thành phần kháng của đất lên thành cọc ép (theo chỉ tiêu cường độ đất
nền)(PA2)........................................................................................................................... 100
Bảng 6- 3: Thành phần kháng của đất lên thành cọc ép (theo SPT)(PA2) ........................ 101
Bảng 6- 4: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ép(PA2) ........................................................... 102
Bảng 6- 5: Sơ bộ bố trí cọc ép ........................................................................................... 103
Bảng 6- 6: Bảng tính lún móng M6 (PA2) ........................................................................ 106
Bảng 6- 7: Tính tốn cốt thép đài móng M6 (PA2) ........................................................... 108
Bảng 6- 8: Thơng số kích thước cọc ly tâm ....................................................................... 109
Bảng 6- 9: Thơng số kỹ thuật cọc ly tâm.............................................................................. 110
Bảng 6- 10: Thành phần kháng của đất trên thành cọc ly tâm(PA3) ................................. 113
Bảng 6- 11: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo chỉ tiêu cường độ đất nền)(PA3)
........................................................................................................................................... 115
Bảng 6- 12: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT)(PA3) ........................... 115
Bảng 6- 13: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ly tâm(PA3)................................................... 116
Bảng 6- 14: Sơ bộ bố trí cọc ly tâm ................................................................................... 117
Bảng 6- 15: Bảng tính lún móng M6 (PA3) ...................................................................... 121
Bảng 6- 16: Tính tốn cốt thép đài móng M6 (PA3) ......................................................... 123
xiv
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình ....................................................................................... 1
Hình 1- 2: Mặt bằng tầng hầm ............................................................................................... 2
Hình 1- 3: Mặt bằng tầng trệt................................................................................................. 2
Hình 1- 4: Mặt đứng .............................................................................................................. 4
Hình 2- 1: Mặt bằng bố trí bậc cầu thang .............................................................................. 9
Hình 2- 2: Chi tiết bậc thang ................................................................................................ 10
Hình 2- 3: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên bản thang ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 2- 4: Biểu đồ moment của bản thang .......................................................................... 12
Hình 2- 5: Sơ đồ tính tốn và biểu đồ nội lực dầm .............................................................. 14
Hình 3- 1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình ............................................................. 19
Hình 3- 2: Mơ hình trong safe ............................................................................................. 20
Hình 3- 3: Chia dải sàn theo phương X ............................................................................... 21
Hình 3- 4: Chia dải sàn theo phương Y ............................................................................... 21
Hình 3- 5: Moment Strip theo phương X............................................................................. 22
Hình 3- 6: Moment Strip theo phương Y............................................................................. 22
Hình 3- 7: Độ võng sàn xuất từ Safe ................................................................................... 23
Hình 4- 1: Sơ đồ tính động lực học của gió ......................................................................... 30
Hình 4- 2: Xác định hệ số i ................................................................................................ 32
Hình 4- 3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan ........................................................ 33
Hình 4- 4: Khai báo phổ phản ứng ...................................................................................... 37
Hình 4- 5: Khai báo trường hợp tải trọng động đất ............................................................. 38
Hình 4- 6: Mơ hình khung bằng phần mềm etabs 2016....................................................... 40
Hình 4- 7: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm....................................................... 54
Hình 4- 8: Nội lực trong vách .............................................................................................. 57
Hình 4- 9: Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ......................................................... 57
Hình 5- 1: Biểu đồ xác định hệ số α .................................................................................... 69
Hình 5- 2: Biểu đồ xác định hệ số αp ................................................................................... 70
Hình 5- 3: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi .......................................................................... 78
Hình 5- 4: Mặt bằng bố trí móng M1................................................................................... 79
Hình 5- 5: Phản lực lớn nhất đầu cọc móng M1 (combo11) ............................................... 81
Hình 5- 6: Biểu đồ moment theo dãy strip móng M1(MA1) ............................................... 84
Hình 5- 7: Mặt bằng bố trí cọc móng M3 ............................................................................ 85
Hình 5- 8: Phản lực lớn nhất đầu cọc móng M3 (combo11) ............................................... 88
Hình 5- 9: Biểu đồ moment theo dãy strip móng M3 (PA1) ............................................... 91
Hình 5- 10: Mặt bằng móng M6(PA1) ................................................................................ 92
Hình 5- 11: Phản lực đầu cọc móng M6(PA1) .................................................................... 93
Hình 5- 12: Biểu đồ mơmen theo dãy trip móng M6........................................................... 96
Hình 6- 1: Mặt bằng bố trí cọc ép ...................................................................................... 102
Hình 6- 2: Mặt bằng móng M6(PA2) ................................................................................ 103
Hình 6- 3: Phản lực đầu cọc móng M6(PA2) .................................................................... 104
Hình 6- 4: Biểu đồ mơmen theo dãy trip móng M6(PA2) ................................................. 107
Hình 6- 5: Sơ đồ tính giai đoạn cẩu cọc............................................................................. 108
xv
Hình 6- 6: Sơ đồ tính giai đoạn lắp cọc ............................................................................. 109
Hình 6- 7: Mặt cắt ngang cọc ly tâm ................................................................................. 110
Hình 6- 8: Mặt bằng bố trí cọc ly tâm(PA3) ...................................................................... 117
Hình 6- 9: Mặt bằng móng M6(PA3) ................................................................................ 118
Hình 6- 10: Phản lực đầu cọc móng M6(PA3) .................................................................. 119
Hình 6- 11: Biểu đồ mơmen theo dãy trip móng M6(PA3) ............................................... 122
xvi
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.1.1. Quy mô công trình
Cơng trình gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 14 tầng điển hình và 1 tầng mái
Cơng trình có chiều cao tại đỉnh là 59.5 m (tính từ cos ±0.000m), mặt đất tự nhiên ở
cao độ -1.5m so với cos ±0.000m, sàn tầng trệt ở vị trí cos ±0.000m.
Chiều sâu tầng hầm là -1.5m so với mặt đất tự nhiên
Diện tích xây dựng: 29m x 51m = 1479 m2
1.1.2. Mặt bằng
Mặt bằng cơng trình bố trí mạch lạc. Hệ thống giao thông đứng bao gồm 1 thang
máy, 1 cầu thang bộ bố trí ngay giữa cơng trình nhằm thuận tiện cho việc đi lại, thoát
hiểm phục vụ cho dân cư sinh sống trong cơng trình. Mặt bằng cơng trình được tổ
chức như sau:
Tầng hầm nằm ở code cao độ -3m có dùng làm chỗ để xe đạp, xe máy và xe ơtơ.
Được bố trí 1 ram dốc (i=15%). Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt,
trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn.
Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phịng
quạt gió.
Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình
1
Hình 1- 2: Mặt bằng tầng hầm
Hình 1- 3: Mặt bằng tầng trệt
2
Tầng trệt, tầng lửng: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ
giải trí... cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.
Tầng 2 – 16 chiều cao tầng 3.5 m, mỗi tầng bố trí 8 căn hộ:
Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch chiều dày 100mm xây đặc hoặc rỗng ngăn cách
các phòng. Tường bao che và tường ngăn các căn hộ có chiều dày 200mm.
Các tầng có đóng trần thạch cao (trừ tầng hầm chỉ có đường ống kỹ thuật).
Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo khơng gian rộng để bố trí các căn hộ
bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt
rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi trong tương
lai.
3
1.1.3. Mặt đứng
Hình 1- 4: Mặt đứng
1.2. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH
1.2.1. Hệ thống điện
Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào nhà thơng qua
phịng máy điện. Từ đây điện được dẫn đi khắp cơng trình thơng qua mạng lưới điện
nội bộ.
Ngồi ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng
ngầm để phát.
1.2.2. Hệ thống nước
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở
tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phịng thơng qua hệ
thống gen chính ở gần phòng phục vụ.
4
Giải pháp kết cấu sàn là sàn không dầm, không có mũ cột, chỉ đóng trần ở khu vực
sàn vệ sinh mà khơng đóng trần ở các phịng sinh hoạt và hành lang nhằm giảm thiểu
chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải
quyết kết hợp với việc bố trí phịng ốc trong căn hộ thật hài hòa.
Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực.
1.2.3. Thơng gió chiếu sáng
Bốn mặt của cơng trình đều có ban cơng thơng gió chiếu sáng cho các phịng. Ngồi
ra cịn bố trí máy điều hịa ở các phịng.
1.2.4. Phịng cháy thốt hiểm
Cơng trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt.
Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2. Các tầng lầu đều có
cầu thang bộ đủ đảm bảo thốt người khi có sự cố về cháy nổ. Bên cạnh đó trên đỉnh
mái cịn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy.
1.2.5. Chống sét
Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng
mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét
đánh.
1.2.6. Hệ thống thoát rác
Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở
tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để
tránh làm bốc mùi gây ơ nhiễm môi trường.
1.3. GIẢI PHÁP VẬT LIỆU
1.3.1. Bê tông, Cốt thép
- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt.
-
Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính
năng chịu lực thấp.
-
Vật liệu có tính thối biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng
lặp lại (động đất, gió bão).
-
Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại,
khơng bị tách rời các bộ phận cơng trình.
-
Vật liệu có giá thành hợp lý.
-
Trong lĩnh vực xây dựng cơng trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép
hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào.
-
Ngồi ra cịn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép
bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa
được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo cịn mới, giá thành tương đối cao.
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng cơng trình là bê tông cốt thép.
5
BỘ PHẬN
Bảng 1- 1: Tổng hợp vật liệu sử dụng
BÊ TƠNG
Cầu thang
B30~M400
Sàn, Khung
B30~M400
Đài Móng
B30~M400
Cọc khoan nhồi
B30~M400
CỐT THÉP
Ø ≤ 10: AI
Ø > 10: AIII
Ø ≤ 10: AI
Ø > 10: AIII
Ø ≤ 10: AI
Ø > 10: AIII
Ø ≤ 10: AI
Ø > 10: AIII
1.3.2. Lớp bê tông bảo vệ
Bảng 1- 2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu
CẤU KIỆN
Sàn BTCT (tiếp xúc với đất hoặc thời tiết
bên ngồi)
Sàn BTCT (khơng tiếp xúc với đất, mơi
trường)
Cột,Vách
Dầm
Móng
LỚP BÊ TƠNG BẢO VỆ
20
15
30
30
50
Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.
(trích TCVN 5574:2012 – Bê tơng cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)
1.4. GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1.4.1. Theo phương đứng
1.4.1.1. Hệ Khung
- Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo
nút. Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với
những yêu cầu kiến trúc khác nhau.
-
Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng
tốt cho cơng trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính tốn chống
động đất cấp 7, 10-12 tầng nằm trong vùng tính tốn chống động đất cấp 8 và
khơng nên áp dụng cho cơng trình nằm trong vùng tính tốn chống động đất
cấp
1.4.1.2. Hệ khung vách
- Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng.
6
-
Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau nhưng vừa
có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bê tơng cốt thép.
-
Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ tồn khối bằng hệ thống ván
khn trượt, có thể thi cơng sau hoặc trước.
-
Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m.
1.4.1.3. Hệ khung lõi
Quy mơ cơng trình 1 tầng hầm và 18 tầng nổi, tổng chiều cao 59.5m lựa chọn hệ
khung - vách lõi làm kết cấu chịu lực cho cơng trình (khung chịu tải trọng đứng và
vách lõi vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác
đồng thời làm tăng độ cứng của cơng trình)
Dưới tác dụng của tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung
chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng
dưới lớn hơn. Trong khi đó lõi chịu uốn là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của
các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới. Điều này khiến cho chuyển vị của cả cơng
trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau
1.4.2. Theo phương ngang
1.4.2.1. Sàn không dầm
Gồm các bản kê trực tiếp lên vách.
Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ, giảm được chiều cao cơng trình, tiết kiệm
và dễ phân chia không gian sử dụng. Thi công nhanh hơn so với sàn có dầm
vì khơng mất cơng gia cơng cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép sàn tương đối
định hình và đơn giản. Việc lắp dựng cốp pha cũng thuận tiện hơn.
Nhược điểm: các cột khơng có dầm liên kết với nhau vì vậy độ cứng sẽ nhỏ
hơn so với sàn dầm, khả năng chịu lực theo phương ngang cũng kém hơn.
Thường tải trọng ngang sẽ để cho hệ vách chịu. Ngồi ra sàn phải có chiều
dày lớn để tăng khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn.
1.4.3. Giải pháp thiết kế móng
Hệ móng cơng trình tiếp nhận tồn bộ tải trọng của cơng trình rồi truyền xuống
móng. Với quy mơ cơng trình lớn cũng như cơng năng cơng trình chủ yếu là khu
thương mại, giải pháp móng đề phương án móng phổ biến hiện nay là móng cọc khoan
nhồi.
1.4.4. Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế
TCVN 2737:1995 Tải trọng về tác động
TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió;
TCVN 9386:2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất;
7
TCVN 5574:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép;
TCVN 323:2004 Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế;
TCVN 5575:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép;
TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình;
TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế;
1.4.5. Phần mềm ứng dụng
-
Mơ hình hệ kết cấu cơng trình: ETABS 2016, SAFE 2016
-
Tính tốn cốt thép và tính móng cho cơng trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp
với lập trình VBA
-
Bản vẽ sử dụng Autocad 2017
8
