TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Tên: TRẦN VĂ
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
CAO ỐC VĂN PHÒNG DỊCH VỤ THƯƠNG MẠI OCEAN
VIEW MANOR
GVHD: TS NGUYỄN VĂN CHÚNG SVTH: TRẦN VĂN NHÂN
MSSV: 14149113
Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2020
SKL 0 0 6 9 0 1
Trang 2Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Trang 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
KHOA XÂY DỰNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
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:
Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)
Tên: TRẦN VĂN NHÂN MSSV: 14149113
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng
Đề tai: Cao ốc văn phòng dịch vụ thương mại OCEAN VIEW MANOR
GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
Trang 4TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
KHOA XÂY DỰNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Tên: TRẦN VĂN NHÂN MSSV: 14149113
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng
Đề tai: Cao ốc văn phòng dịch vụ thương OCEAN VIEW MANOR
GVPB: TS
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:
Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng … năm 2020
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 5SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT
Student: TRAN VAN NHAN ID: 14149113
Faculty: CIVIL ENGINEERING
Speciality: CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Project: Office Building OCEAN VIEW MANOR Commercial Service
1 Initial information
Architectural drawings
Cadastral survey drawings
Design the typical staircase
Design auget – cast piles
Written explanation and 01 appendix
20 drawing A1 (11 Architecture, 10 Structure)
HCMC June, 2020 Confirm of insrtuctor Confirm of faculty
Dr.NGUYEN VAN CHUNG
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn
đã tạo điều kiện để chúng em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế
Trong 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 TS Nguyễn Văn Chúng cùng với các Thầy,
Cô trong bộ môn Xây dựng
Qua đây, em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Xây dựng và
Cơ học Ứng dụng – trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, những người đã không ngừng giúp đỡ, giảng dạy tận tình cho em có được những kiến thức chuyên ngành trong suốt những năm qua, đó chính là hành trang không thể thiếu cho công việc sau 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 các Thầy, Cô để em cũng 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 sư nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau
Em xin chân thành cảm ơn
Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020
Sinh viên
Trần Văn Nhân
Trang 7ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
MỤC LỤC
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 2
SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT 3
LỜI CẢM ƠN 4
MU ̣ C LU ̣ C 5
1 THUYẾT MINH GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU 7
1.1 tổng quan công trình 7
1.1.1 Giới thiệu chung 7
1.1.2 Một số đặc điểm chính 9
1.1.3 Các yêu cầu chung về thiết kế kết cấu công trình 9
1.2 Cơ sở thiết kế 9
1.2.1 Bản vẽ các bộ môn liên quan 9
1.2.2 Các Tiêu chuẩn và Quy phạm áp dụng trong thiết kế kết cấu 9
1.2.3 Báo cáo khảo sát địa chất Dự án 10
1.2.4 Vật liệu sử dụng 10
1.2.5 Phần mềm tính toán kết cấu và mô hình tính toán 11
1.3 Tải trọng thiết kế 11
1.3.1 Tĩnh tải 11
1.3.2 Hoạt tải 12
1.3.3 Tải trọng gió 12
1.3.4 Tải trọng động đất 12
1.3.5 Tải trọng khác 13
1.3.6 Tổ hợp tải trọng 13
1.4 Giải pháp kết cấu phần thân 15
1.4.1 Giải pháp kết cấu 15
1.4.2 Thiết kế các cấu kiện phần thân 15
1.5 Giải pháp kết cấu phần móng 16
1.5.1 Địa chất công trình 16
1.5.2 Phương án kết cấu móng công trình 16
2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU 18
2.1 Bản tính tải trọng và tổ hợp tải trọng thiết kế 18
2.1.1 Thông tin chung 18
2.1.2 Tĩnh tải 18
2.1.3 Hoạt tải 23
2.1.4 Tải gió 24
2.1.5 Tải trọng động đất 32
Trang 8ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
2.2 THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH 34
2.2.1 Kích thước sơ bộ 34
2.2.2 Thiết kế bản thang 35
2.2.3 Thiết kế dầm thang 37
2.3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 41
2.3.1 Xác định nội lực 41
2.3.2 Kết quả mô hình phân tích 41
2.3.3 Kiểm tra độ võng 48
2.3.4 Kiểm tra xuyên thủng sàn 48
2.4 THIẾT KẾ HỆ KHUNG 49
2.4.1 Mô hình công trình 49
2.4.2 Kiểm tra chuyển vị 65
2.4.3 Neo và nối cốt thép 70
2.5 THIẾT KẾ MÓNG 71
2.5.1 Tính toán sức chịu tải (Loại 1000) 71
2.5.2 Tổng hợp tính toán sức chịu tải cọc (TCVN 10304 : 2014) 78
2.5.3 Thiết kế móng 78
2.5.4 Xác định độ cứng cọc 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110
Trang 9ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
1 THUYẾT MINH GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU
1.1 tổng quan công trình
1.1.1 Giới thiệu chung
Công trình OCEAN VIEW MANOR được xây dựng trên khu đất có diện tích hơn 3628m2 tại 31 Hương lộ 5, Xã Phước Tỉnh, Long Điền, Bà Rịa Vũng Tàu Công trình là một tổ hợp 20 tầng nổi với tổng chiều cao tính từ cao độ ±0.000 là 68.000m và 01 tầng hầm với cốt sàn tầng hầm là -3.000 Diện tích của sàn tầng hầm là 1477 m2, trong khi diện tích một mặt sàn tầng điển hình là khoảng 1088 m2 Cơ cấu công năng của công trình bao gồm 01 tầng hầm phục vụ để xe, khối đế gồm tầng 1 dành đón tiếp và nhà hang, tầng 2 – 3 cho khu thương mại, tầng 4 cho khu văn phòng, tầng 5 cho khu dịch vụ, từ tầng 6 đên tầng
20 dành cho căn hộ chung cư
Chiều cao của các tầng điển hình là 3.0m, trong khi chiều cao của tầng 1 đến tầng 5
là 4.0m Phối cảnh của công trình được thể hiện trong Hình 1, mặt bằng kiến trúc tầng điển hình được thể hiện trong Hình 2 dưới đây
Hình 1 Phối cảnh công trình của công trình
Trang 10ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
LỐI LEÂN
A B C D E F
1 2 3 4
KHỐI ĐẾ
KHỐI ĐẾKHỐI CAÊN HỘ
KHO + NHÀ BẾP
UY
HOẠCH G IAI ĐO I
Một số thơng số kỹ thuật chính của cơng trình được tổng hợp trong Bảng 1
Bảng 1 Các thơng số kỹ thuật chính của cơng trình
Tầng Chiều cao tầng (m) Cốt cao độ (m) Cơng năng sử dụng Tầng hầm 1 3.0 -3.000 ~ +0.000 Để xe
Tầng 1 4.0 +0.000 ~ 4.000 Đĩn tiếp & Nhà hàng Tầng 2-3 4.0 +4.000 ~ +12.000 Siêu thị
Tâng 4 4.0 +12.000 ~ +16.000 Văn phịng Tầng 5 4.0 +16.000 ~ +20.000 Dịch vụ
Tầng 6 - 19 3.0 +20.000 ~ +62.000 Căn hộ
Tầng 20 3.0 +62.000 ~ +65.000 Cafe sân thượng Tầng mái 3.0 +65.000 ~ +68.000 Mái
Trang 11ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
1.1.2 Một số đặc điểm chính
Với công trình OCEAN VIEW MANOR là một tổ hợp gồm tầng để xe, tầng dịch vụ, thương mại, văn phong, chung cư do đó yêu cầu thiết kế kết cấu phải có kỹ thuật cao, đảm bảo an toàn nhưng phải tiết kiệm về chi phí Tải trọng gió với tần suất lặp 100 năm (thay vì
50 năm), hệ số tầm quan trọng trong thiết kế kháng chấn là 1.25
Các đặc điểm về tải trọng cũng như tính chất kết cấu của công trình được liệt kê trong Bảng 2 dưới đây
Bảng 2 Một số yêu cầu đối với thiết kế kết cấu của công trình
Các thông số OCEAN VIEW MANOR Các công trình thông thường Tải trọng gió Tần suất lặp 100 năm Tần suất lặp 50 năm
Hệ số tầm quan trọng trong
thiết kế kháng chấn 1.25 1.00
Dựa trên qui mô, yêu cầu kỹ thuật kết cấu của công trình và điều kiện thực tế thi công nhà cao tầng tại Việt Nam, Sinh viên quyết định chọn hệ kết cấu vách-dầm-sàn bằng vật liệu bê tông cốt thép đổ toàn khối cho toàn bộ công trình Hệ lõi vách bê tông cốt thép
ở trung tâm của khối Tháp được thiết kế để chịu phần lớn tải trọng ngang (gió bão và động đất) và một phần đáng kể tải trọng thẳng đứng (tĩnh tải và hoạt tải) Phần tải trọng còn lại được chịu bởi các vách biên Hệ kết cấu ngang dầm-sàn bê tông cốt thép đóng vai trò liên kết hệ giữa hai hệ kết cấu đứng (vách biên và vách lõi trung tâm) và phân phối tải trọng về các hệ kết cấu này
Đối với giải pháp thiết kế kỹ thuật phần móng, cọc khoan nhồi được áp dụng cho công trình trong đó cọc đường kính lớn D1000 được lựa chọn cho khối Tháp cao 22 tầng Toàn bộ hệ cọc được liên kết với nhau bằng hệ thống đài cọc và dầm móng tạo thành một
hệ kết cấu móng hoàn chỉnh và bền vững Với quy mô công trình và cấu tạo địa chất tại khu vực xây dựng, đây là một giải pháp móng hoàn toàn phù hợp, kinh tế, đảm bảo sự ổn định lâu dài và an toàn cho công trình
1.1.3 Các yêu cầu chung về thiết kế kết cấu công trình
Thiết kế kết cấu công trình phải đảm bảo thỏa mãn nhưng không giới hạn các yêu cầu sau:
An toàn và bền vững theo thời gian, đảm bảo khả năng chống cháy theo qui định hiện hành;
Các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ của văn phòng cao cấp (hạng A tiêu chuẩn quốc tế);
Vật liệu được sử dụng phải phù hợp với giải pháp kết cấu lựa chọn và có sẵn trên thị trường;
Rút ngắn thời gian thi công công trình
1.2 Cơ sở thiết kế
1.2.1 Bản vẽ các bộ môn liên quan
Bản vẽ thiết kế công trình: OCEAN VIEW MANOR bao gồm:
Bản vẽ kiến trúc giai đoạn BVTC lập tháng 09 năm 2012;
1.2.2 Các Tiêu chuẩn và Quy phạm áp dụng trong thiết kế kết cấu
Các Tiêu chuẩn và Quy phạm áp dụng trong thiết kế kết cấu đối với công trình được
liệt kê trong Bảng 3 dưới đây
Trang 12ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
Bảng 3 Tiêu chuẩn và Quy phạm áp dụng trong thiết kế kết cấu
TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXDVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
– Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9386-1 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần 1: Quy định chung,
tác động động đất và quy định với kết cấu nhà TCVN 9386-2 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần 2: Nền móng, tường
chắn và các vấn đề địa kỹ thuật TCVN 5573 : 2011 Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5575 : 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9362 : 2012 Nền, nhà công trình - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9393 : 2012 Cọc - Phương pháp thử nghiệm tại hiện trường bằng tải trọng
tĩnh ép dọc trục
TCVN 9395 : 2012 Cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu
TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXDVN 195 : 1997 Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng : Hướng dẫn thiết kế bê tông cốt thép toàn khối
Tài liệu tham khảo Các giáo trình và hướng dẫn tính toán kết cấu trong và ngoài
nước
1.2.3 Báo cáo khảo sát địa chất Dự án
Báo cáo khảo sát địa chất của công trình: OCEAN VIEW MANOR do Liên hiệp
khảo sát địa chất công trình Nền móng và Môi trường lập tháng 3 năm 2013
1.2.4 Vật liệu sử dụng
1.2.4.1 Vật liệu Bê tông
Vật liệu bê tông được sử dụng cho các cấu kiện kết cấu được tổng hợp trong Bảng 4
dưới đây
Bảng 4 Vật liệu bê tông áp dụng cho các cấu kiện
Loại cấu kiện
Cường độ chịu nén khối vuông trung bình
Cấp độ bền tướng ứng
Cường độ tính toán chịu nén dọc trục
Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục
Modun đàn hồi của vật liệu
M (Mpa) B Rb (Mpa) Rbt (Mpa) Eb (Mpa) Cọc khoan nhồi 40 B30 17 1.2 32500
Trang 13ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
1.2.4.2 Cốt thép thường trong bê tông
Cốt thép sử dụng trong tính toán và thiết kế kết cấu công trình này được tổng hợp
trong bảng Bảng 5 dưới đây
Bảng 5 Cốt thép thường được sử dụng cho các cấu kiện Bê tông cốt thép
Loại đường kính áp
dụng
Mác thép tương ứng
Cường độ giới hạn chảy
Cường độ tính toán chịu kéo
Cường độ tính toán chịu nén dọc trục
Cường độ tính toán chịu cắt
Ø (mm) fy (Mpa) Rs (Mpa Rsc (Mpa) Rsw (Mpa)
1.2.4.3 Kết cấu tường xây, khối xây
Các khối xây đều sử dụng loại gạch không nung mác ≥ M75, xây bằng vữa xi măng cát vàng mác M50;
Tường bao che phía ngoài dùng gạch không nung dày 170mm, mác ≥ M75, xây bằng vữa xi măng cát vàng mác M50;
Tường xây ngăn giữa các căn hộ hoặc căn hộ với hành lang dùng gạch không nung dày 140mm, mác ≥ M75, xây bằng vữa xi măng cát vàng mác M50;
Tường xây ngăn bên trong căn hộ dùng gạch gạch không nung dày 100 (105)mm, mác ≥ M75, xây bằng vữa xi măng cát vàng mác M50;
Trát tường bằng vữa xi măng cát vàng mác M50
1.2.5 Phần mềm tính toán kết cấu và mô hình tính toán
Kết cấucông trình được tiến hành phân tích tổng thể (3D) bằng phần mềm phân tích kết cấu ETABS Version 17.0.1 Phần mềm này được lập bởi của hãng Computer and
Structure Incorporation (Mỹ) với một số tính năng nổi bật sau: (i) Phân tích ứng xử tổng thể của kết cấu công trình trong giai đoạn đàn hổi theo mô hình không gian ba chiều, (ii)
Phân tích các tính chất động học công trình (tần số dao động riêng và mode chuyển vị
tương ứng) theo mô hình không gian ba chiều, và (iii) Tính toán và kiểm tra sơ đồ kết cấu
có kể đến khử lún đàn hồi trong quá trình thi công (Sequential construction analysis) Kết cấu dạng tấm vật liệu BTCT (sàn, đài cọc) được mô phỏng bằng chương trình SAFE 12.3.2 Kết cấu dự ứng lực được phân tích và mô phỏng bằng các phần mềm chuyên dụng (RAM concept, ADAPT)
Thiết kế chi tiết đối với các cấu kiện vách, dầm và sàn BTCT được thực hiện bằng các bản tính excel dựa trên nội lực phần tử được xuất ra từ phần mềm tính toán Các giá trị chuyển vị ngang công trình (chuyển vị tuyệt đối và chuyển vị lệch tầng), độ võng tại cấu kiện dầm và sàn, các điều kiện ổn định tổng thể, ổn định cục bộ của các cấu kiện và công trình được tính toán, kiểm tra theo Tiêu chuẩn & Qui phạm xây dựng hiện hành
1.3 Tải trọng thiết kế
1.3.1 Tĩnh tải
Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu tạo nên công trình được tổng hợp trong
Bảng 6 dưới đây
Bảng 6 Tải trọng và hệ số vượt tải các loại vật liệu
STT Vật liệu Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m3) Hệ số vượt tải
3 Khối xây gạch nung đặc 18 1.10
Trang 14ĐATN GVHD: TS.NGUYỄN VĂN CHÚNG
4 Khối xây gạch nung rỗng 13 ÷16 1.10
5 Khối xây gạch không nung 13 ÷ 20.5 1.10
Hoạt tải bao gồm trọng lượng của con người, các đồ vật, vật liệu, thiết bị đặt tạm
thời hoặc dài hạn lên các cấu kiện công trình được tổng hợp trong Bảng 7 dưới đây
Bảng 7 Hoạt tải tiêu chuẩn và hệ số vượt tải các khu vực
STT Khu vực
Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số
vượt tải Toàn phần Phần dài hạn
1 Khu vực sảnh, hành lang 3.00 1.00 1.2
2 Khu vực vệ sinh công cộng 2.00 0.70 1.2
3 Khu vực dịch vụ, thương mại 4.00 1.40 1.2
4 Khu vực phòng ở, sinh họat 1.50 0.30 1.3
5 Khu vực mái bằng có sử dụng 1.50 0.50 1.3
6 Khu vực mái không sử dụng 0.75 0.75 1.3
7 Khu vực gara xe ôtô, xe máy 5.00 1.80 1.2
8 Tải thiết bị Theo Catalogue
1.3.3 Tải trọng gió
Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999: tải trọng gió tĩnh tính toán tại cao độ z
so với mốc chuẩn được tính theo công thức:
W = n W k c(kN/m2)
Trong đó:
0
W : là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng, k: hệ số thay đổi
áp lực gió theo chiều cao, c: hệ số khí động xác đinh theo hình dạng và kích
thước công trình
Đối với công trình OCEAN VIEW MANOR , hệ số khí động c được xác định dựa
trên mặt bằng công trình theo phương ngang có kích thước hình chữ nhật, như trong Hình
3 dưới đây Theo đó, hệ số khí động bề mặt đón gió là 0.8 và bề mặt hót gió là 0.6