NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH .... Tính toán sức chịu tải của cọc theo SPT .... 45 Bảng 4.6 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng có xét đến thành phần động của tải trọng gió và tải động đất t
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
S K L 0 0 6 9 4 4
SVTH : ĐĂNG VĂN THẠCH MSSV: 14149159
GVHD: THS LÊ PHƯƠNG BÌNH CHUNG CƯ AN ĐẠT PHÁT
Trang 2Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều
sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy Lê Phương Bình cùng với quý Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em
có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em củng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau
Em xin chân thành cám ơn
TP.HCM, ngày 02 tháng 01 năm 2019
Sinh viên thực hiện
ĐẶNG VĂN THẠCH
Trang 3CAPSTONE PROJECT’S TASK
1 Project’s Name:
Architectural Profile (provided by Advitor)
Soil Profile (provided by Advitor)
3 The contents of capstone project:
01 Thesis and 01 Appendix
18 drawing A1 (4 Architecture, 11 Structures, 03 Foundation)
Ho Chi Minh, January 2 nd , 2019
AN DAT PHAT APARTMENT
2 Input Data:
Start date : 01/09/2018 Finish date : 02/01/2019
Trang 4MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
CAPSTONE PROJECT’S TASK 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 11
1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 11
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 11
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 11
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 11
1.3.2 Mặt đứng 12
1.3.3 Hệ thống giao thông 12
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 12
1.4.1 Hệ thống điện 12
1.4.2 Hệ thống nước 12
1.4.3 Thông gió, chiếu sáng 12
1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm 12
1.4.5 Chống sét 13
1.4.6 Hệ thống thoát rác 13
1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 13
1.5.1 Tải đứng 13
1.5.2 Tải ngang 14
1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14
1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 14
1.6.2 Hệ kết cấu sàn 14
1.6.2.1 Hệ sàn sườn 14
1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ 15
1.6.2.3 Sàn không dầm (không có mũ cột) 15
1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước 16
1.6.3 Kết luận 16
1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 17
1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 17
1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 17
1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 17
Trang 51.9.2 Tiêu chuẩn nước ngoài 18
1.9.3 Phần mềm thiết kế của nước ngoài 18
1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 18
1.10.1 Sơ bộ tiết diện sàn 18
1.10.2 Sơ bộ tiết diện dầm 18
1.10.3 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang 19
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20
2.1 TỔNG QUAN 20
2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 20
2.2.1 Tĩnh tải 20
2.2.2 Hoạt tải 22
2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 23
2.3.1 Độ võng của sàn 26
2.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép 26
2.3.2.1 Tính thép sàn lớp dưới (Theo TCVN 5574 – 2012) 27
2.3.2.2 Tính thép sàn lớp trên (Theo TCVN 5574 – 2012) 27
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 28
3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 28
3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 28
3.3 TẢI TRỌNG 28
3.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG 30
3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực 30
3.4.2 Tính toán cốt thép 31
3.4.3 Kiểm tra độ võng 32
3.5 TÍNH TOÁN DẦM THANG 32
3.5.1 Sơ đồ tính và tải trọng 32
3.5.2 Xác định nội lực 32
3.5.4 Tính cốt thép đai 33
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 34
4.1 MỞ ĐẦU 34
4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH 34
4.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên 34
4.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách 34
Trang 64.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 35
4.3.1 Tính toán tải gió 35
4.3.2 Gió tĩnh 35
4.3.3 Gió động 35
4.3.3.1 Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió 40
4.3.4 Tải trọng động đất 41
4.3.4.1 Thông số công trình 43
4.3.4.2 Khối lượng tham gia dao động trong 45
4.3.4.3 Tổ hợp tải 45
4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH VÀ VẤN ĐỀ DAO ĐỘNG 47
4.4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình 47
4.4.2 Kiểm tra dao động của công trình 47
4.5 KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CÔNG TRÌNH 48
4.6 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ THÉP DẦM 49
4.6.1 Tính toán – thiết kế thép dọc: 49
4.6.2 Ví dụ tính toán 50
4.6.3 Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm 51
4.6.3.1 Kết quả tính toán cốt thép dầm 52
4.6.4 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 52
4.7 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ KHUNG TRỤC B 54
4.7.1 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng 56
4.7.2 Tính toán cốt ngang cho vách cứng 57
4.7.3 Neo và nối cốt thép 58
4.7.4 Kết quả tính toán cốt thép vách 59
4.7.5 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách 59
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG 61
5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 61
5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 61
5.2.1 Kích thước cọc 61
5.2.2 Sức chịu tải của cọc khoan nhồi 62
5.2.2.1 Theo vật liệu làm cọc 62
5.2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Mục 7.2.3 TCVN 10304:2014) 63
Trang 75.2.2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo SPT 65
5.2.2.4 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 66
5.2.2.5 Sức chịu tải thiết kế 68
5.2.3 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 69
5.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 70
5.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 70
5.3.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 72
5.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 74
5.3.4 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 75
5.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 77
5.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 77
5.4.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 79
5.4.3 Tính lún cho nhóm cọc 81
5.4.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 82
5.4.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 82
5.5 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M3 84
5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 84
5.5.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 87
5.5.3 Tính lún cho nhóm cọc 89
5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 91
5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 93
5.5.6 Kiểm tra phản lực đầu cọc các đài còn lại 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 95
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang 13
Bảng 1.2 - Vật liệu sử dụng 17
Bảng 1.3 – Cốt thép sử dụng 17
Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ 17
Bảng 2.1 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 21
Bảng 2.2 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 21
Bảng 2.3 - Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 21
Bảng 2.4 - Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng mái 22
Bảng 2.5 – Hoạt tải phân bố trên sàn 22
Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 29
Bảng 3.2 – Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 29
Bảng 3.3 – Bảng tính toán cốt thép cầu thang 31
Bảng 3.4 – Bảng tính toán cốt thép cho dầm thang 33
Bảng 4.1 - Tần số và chu kì khi phân tích dao động tính gió động 38
Bảng 4.2 - Tần số và chu kì khi phân tích dao động tính gió động 38
Bảng 4.3 - Tần số và chu kì khi phân tích động đất 41
Bảng 4.4 – Tĩnh lực ngang tương đương 44
Bảng 4.5 – Các trường hợp tải trọng 45
Bảng 4.6 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng có xét đến thành phần động của tải trọng gió và tải động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 46
Bảng 5.1 - Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất 61
Bảng 5.2 - Hệ số tỉ lệ từng lớp đất 62
Bảng 5.3 - Kết quả xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc khoan nhồi 64
Bảng 5.4 - Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 66
Bảng 5.5 - Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 68
Bảng 5.6 - Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi 68
Bảng 5.7 - Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M1 71
Bảng 5.8 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 72
Bảng 5.9 - Kết quả tính thép móng M1 76
Bảng 5.10 - Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M2 78
Trang 9Bảng 5.11 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb21 79
Bảng 5.12 - Kết quả tính thép móng M2 84
Bảng 5.13 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 87
Bảng 5.14 - Kết quả tính lún móng lõi thang M3 89
Bảng 5.15 - Kết quả tính thép móng M3 94
Trang 10DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 – Các lớp cấu tạo sàn 21
Hình 2.2 – Mô hình sàn trong SAFE 23
Hình 2.3 – Chia dải strip theo phương X 24
Hình 2.4 – Chia dải strip theo phương Y 24
Hình 2.5– Biểu đồ momen theo phương X 25
Hình 2.6 – Biểu đồ momen theo phương Y 25
Hình 2.7 – Độ võng của sàn xuất từ SAFE 26
Hình 2.8 - Chương trình tính thép sàn 27
Hình 3.1 – Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình 28
Hình 3.2: Tĩnh tải và hoạt tải tác dụng bản thang 30
Hình 3.3: Kết quả xuất nội lực Moment của bản thang 30
Hình 3.4: Kết quả xuất lực cắt của bản thang 31
Hình 3.5: Phản lựuc tại 2 gối bản thang 31
Hình 3.6 – Độ võng của bản thang 32
Hình 3.7 - Sơ đồ tải trọng đứng lên dầm chiếu tới 32
Hình 3.8 - Biểu đồ momen M3-3 32
Hình 3.9 - Biểu đồ lực cắt V2-2 33
Hình 4.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 36
Hình 4.2 - Sơ đồ tính toán gió động lên công trình 36
Hình 4.3 – Mô hình công trình trong ETABS 37
Hình 4.4 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian 39
Hình 4.5 – Momen khung trục B 48
Hình 4.6 – Lực dọc khung trục B 49
Hình 4.7 - Kết quả tính thép dầm 51
Hình 4.8 - Giá trị thiết kế của khả năng chịu cắt trong dầm 53
Hình 4.9 – Cốt thép ngang trong vùng tới hạn dầm 53
Hình 4.10 – Chia vách thành các phần tử nhỏ 54
Hình 4.11 – Vùng biên chịu moment 55
Hình 4.12 – Bố trí thép vách V5 59
Hình 5.1 - Biểu đồ xác định hệ số 66
Trang 11Hình 5.2 - Biểu đồ xác định hệ số N’q theo Berezantzev (1961) 67
Hình 5.3 - Biểu đồ xác định hệ số 68
Hình 5.4 – Mặt bằng bố trí móng 69
Hình 5.5 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 69
Hình 5.6 - Mặt bằng bố trí móng M1 70
Hình 5.7 – Khối móng qui ước cho móng M1 72
Hình 5.8 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M1 75
Hình 5.9 - Moment phương X và phương Y trong móng M1 76
Hình 5.10 - Mặt bằng bố trí móng M2 77
Hình 5.11 - Khối móng quy ước cho móng M2 80
Hình 5.12 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 82
Hình 5.13 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 83
Hình 5.14 - Moment phương X và phương Y trong móng M2 83
Hình 5.15 - Mặt bằng bố trí móng M3 85
Hình 5.16 - Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 86
Hình 5.17 - Tháp xuyên thủng móng lõi thang M3 92
Hình 5.18 - Moment phương X và phươngY trong móng M3 93
Hình 5.19 – Kết quả phản lực đầu cọc các đài 94
Trang 12CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn
Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay
thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết
Vì vậy chung cư An Đạt Phát ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên
đà phát triển
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Tọa lạc tại trung tâm thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư
và giao thông ngoài công trình
Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu
cho công tác xây dựng
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không
có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình
đồ
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng
Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 50,0 m, chiều rộng 28,5 m chiếm diện tích đất xây dựng là 1425 m2
Công trình gồm 17 tầng (kể cả mái) và 1 tầng hầm Cốt ±0,00 m được chọn đặt tại
mặt sàn tầng trệt Mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00
Chiều cao công trình là 58,6 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên
Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh 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, phòng quạt gió
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 kỹ thuật: bố trí các phương tiện kỹ thuật, điều hòa, thiết bị thông tin…
Trang 13 Tầng 3 – 15: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở
Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không 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
Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03 thang máy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng và phục vụ y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo
quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa
Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực 1.4.3 Thông gió, chiếu sáng
Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài ra
còn bố trí máy điều hòa ở các phòng
1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm
Công 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 3 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ.Bên cạnh đó trên đỉnh mái
còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy
Trang 14Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:
Trọng lượng bản thân công trình
Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…
Hoạt tải
Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn
ở các tầng (Theo TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động) Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang
(kN/m 2 )
1 Phòng ngủ (nhà kiểu căn hộ, nhà trẻ mẫu giáo) 1.5
2 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu căn hộ) 1.5
3 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu nhà mẫu giáo) 2.0
Ban công và lô gia (tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích ban
công, lô gia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi lấy
theo mục a)
2
13 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng 3
14 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe
khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 5