Thiết kế tòa nhà văn phòng công ty sc5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài : TOÀ NHÀ VĂN PHÒNG CÔNG TY SC5 Số liệu ban đầu  Hồ sơ kiến trúc đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ TOÀ NHÀ VĂN PHÒNG CÔNG TY SC5

GVHD: ThS NGUYỄN THANH TÚ

TRẦN PHÚ LÂM SVTH:

SKL 0 0 8 3 4 5

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC

SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TOÀ NHÀ VĂN PHÒNG CÔNG TY SC5

GVHD: ThS NGUYỄN THANH TÚ SVTH: TRẦN PHÚ LÂM

MSSV: 14149087 Khoá : 2014 – 2018

Trang 3

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc của mình đến quý Thầy Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Xây Dựng đã hướng dẫn em trong 4 năm học tập và rèn luyện tại trường 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

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình,

sự giúp đỡ động viên của các anh chị khóa trước, những người bạn thân giúp

em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

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 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 sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cám ơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2018

Sinh viên thực hiện

TRẦN PHÚ LÂM

Trang 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1

CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC, VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 1

2.1 KIẾN TRÚC 1

2.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2

2.3 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG TÍNH TOÁN KẾT CẤU 2

2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO CÔNG TRÌNH 3

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 5

3.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 5

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 5

3.2.1 Tĩnh tải 5

3.2.2 Hoạt tải 7

3.3 Tính toán cốt thép cho sàn theo phương pháp chia dải strip 8

3.3.1 Mặt bằng chia strip 8

3.3.2 Tính toán cốt thép 9

3.4 Kiểm tra độ võng sàn 15

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 16

4.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU THANG 16

4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 17

4.3 SƠ ĐỒ TÍNH 18

4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 19

4.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 21

4.5.1 Tính toán nhịp của bản thang 21

4.5.2 Tính toán gối của bản thang 22

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 23

5.1 MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH 23

5.2 Tải trọng gió 23

5.2.1 Tải trọng gió tĩnh 23

5.2.2 Tải trọng gió động 26

5.2.3 Tải trọng động đất (theo phương pháp phổ phản ứng) 30

5.3 Tổ hợp tải trọng 34

5.3.1 Các trường hợp tải trọng 34

5.3.1 Các trường hợp tải trọng 38

Trang 5

6.2 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 92

6.2.1 Thông số địa chất 92

6.2.2 Nội lực tính móng 93

6.2.3 Vật liệu sử dụng 94

6.2.4 Xác định chiều sâu đài đặt móng và kích thước cọc 94

6.3 TÍNH TOÁN MÓNG M1 95

6.3.1 Tính toán sức chịu tải của cọc M1 95

6.3.2 Xác định sơ bộ số lượng cọc 102

6.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 102

6.3.4 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 104

6.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 106

6.3.6 Hệ số độ cứng k lò xo cọc 108

6.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 109

6.3.8 Tính toán cốt thép đài cọc 109

6.4.6 Hệ số độ cứng k lò xo cọc 112

6.5 TÍNH TOÁN MÓNG M9-TRỤC 2 114

6.5.1 Tính toán sức chịu tải của cọc M9-trục 2 114

Trang 6

6.8.2 Xác định sơ bộ số lượng cọc + Móng M8 128

Trang 7

1.1 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn 158

2 Tính toán chi phí cho từng loại cọc 158

3 Kết luận 159

CHƯƠNG 9: TÀI LIỆU THAM KHẢO 160

Trang 8

DANH MỤC HÌNH

HINH 1: MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH 2

HINH 2: Mặt bằng tầng điển hình 5

HINH 3: Mặt bằng chia dải strip sàn theo phương cạnh dài công trình 8

HINH 4: Mặt bằng chia dải strip sàn theo phương cạnh ngắn công trình 9

HINH 5: Độ võng sàn 15

HINH 6: Mặt bằng cầu thang 16

HINH 7: Cấu tạo các lớp cầu thang 17

HINH 8: Sơ đồ tĩnh tải cầu thang 19

HINH 9: Sơ đồ hoạt tải cầu thang 19

HINH 10: Biểu đồ moment 20

HINH 11: Biểu đồ lực cắt 20

HINH 12: Phản lực gối tựa 21

HINH 13: Biểu đồ động đất theo phương pháp phổ phản ứng 32

HINH 14: Trường hợp tải động đất theo phương X 33

HINH 15: Trường hợp tải động đất theo phương X 34

HINH 16: Khai báo các trường hợp tải trọng 35

HINH 17: Gán gió tĩnh theo phương X vào Etabs 35

HINH 18: Gán gió tĩnh theo phương Y vào Etabs 36

HINH 19: Gán gió động theo phương X vào Etabs 37

HINH 20; Gán gió động theo phương Y vào Etabs 38

HINH 21: Nội lực trong vách 68

HINH 22: Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách 68

HINH 23: Mặt cắt địa chất công trình 92

HINH 24: Chi tiết cấu tạo cọc 95

HINH 25: Sơ đồ sức chịu tại cọc theo vật liệu 96

HINH 26: Biềủ đồ quan hệ P-e 107

HINH 27: Xuyên thủng móng M1 109

HINH 28: Mặt ngàm tính toán thép đài cọc móng M1 109

HINH 31; Xuyên thủng móng M9 117

HINH 37: Moment phương cạnh ngắn 126

HINH 44: Định vị tâm cụm móng M6 136

HINH 45: Chia dải strip theo phương cạnh dài công trình cho móng M6 137

HINH 46: : Chia dải strip theo phương cạnh ngắn công trình cho móng M6 137

HINH 47: Chi tiết cọc ly tâm ứng suất trước PHC – D400 141

Trang 9

BẢNG 14: Bảng tổ hợp tải trọng cho khung 38

BẢNG 15: Bố trí cốt thép cho dầm khung trục 3 41

BẢNG 16: Bố trí cốt thép cho khung trục D 48

BẢNG 17: Bố trí cốt thép cho khung dầm tầng điển hình 56

BẢNG 18: Bố trí cốt thép cho cột của 2 khung trục 3 và trục D 66

BẢNG 19: Nội lực của vách PTM 71

BẢNG 20: Nội lực của vách P1 71

BẢNG 24: Tính toán cốt thép vách PTM 74

BẢNG 25: Tính toán cốt thép vách P1 75

BẢNG 29: Kết quả tính toán thép theo dải strip móng M6 phương án cọc BTCT đúc sẵn 138

BẢNG 30: Bố trí cốt thép móng M6 phương án cọc BTCT dự ứng lực 156

Trang 10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG

CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài : TOÀ NHÀ VĂN PHÒNG CÔNG TY SC5

Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

 Hồ sơ khảo sát địa chất

Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

2.1 Phương án sàn dầm

 Kiến trúc

 Bản vẽ do công ty SC5 cung cấp

 Kết cấu

 Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ khung trục 4 và bể nước ngầm

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 3 và khung trục D

2 Ngày giao nhiệm vụ : 01/03/2018

3 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 29/06/2018

Tp HCM ngày tháng… năm 2018

Trang 11

2.6 m, các tầng điển hình cao 3.35 m, tầng hội trường 3.65

 Kích thước mặt bằng sử dụng là hình chữ nhật (19.3m × 25.5 m),

công trình được xây dựng ở khu vực đất nền tương đối tốt

 Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát

điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện,

nước, chữa cháy … Hệ thống hồ chứa nước được đặt ở góc của tầng hầm

 Tầng 1 đến tầng 3 được chia ra nhiều khu vực: Đại sảnh, phòng sinh hoạt

chung của các hộ, nơi làm việc của ban quản lý chung cư, văn phòng nhỏ

Chiều cao tầng là 3.35 m

 Công trình có 2 thang máy và 2 thang bộ

 Hệ thống điện: hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn,

lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

 Hệ thống cấp nước: nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố

kết hợp với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm

và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công

trình

 Hệ thống thoát nước: nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh, sau đó

tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở

tầng hầm, được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

 Hệ thống thoát rác: ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung

tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi

 Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng: các phòng đều đảm bảo thông thoáng

tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các

phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu

hoả đặt ở hành lang

 Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm

có 2 thang máy và 2 thang bộ Hệ thống giao thông ngang gồm các hành

lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi,

đáp ứng nhu cầu của mọi người

Trang 13

Thiết kế gió động, động đất:

- TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

- TCVN 9386-2012 : Thiết kế công trình chịu động đất

- TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO CÔNG TRÌNH

2.4.1 Yêu cầu về vật liệu sử dụng cho công trình

- Vật liệu tận dụng nguồn vât liệu địa phương có sẵn và giá thành hợp lý, đảm bảo khả năng chịu lực và biến dạng

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao

- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình

2.4.2 Bê tông (theo TCVN 5574:2012)

Bê tông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền từ B25 đến B60

Dựa vào đặc điểm công trình và khả năng chế tạo vật liệu ta chọn bê tông để sử dụng, bê tông B25 với các thông số kỹ thuật:

- Trọng lượng riêng (kể cả cốt thép): γ = 25 kN/m3

- Cường độ tính toán chịu nén dọc trục: Rb = 14.5 Mpa

- Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.05 Mpa

- Modul đàn hồi: Eb = 30.103 Mpa

2.4.3 Cốt thép

Cốt thép trơn Ø<10mm dùng loại AI với các chỉ tiêu:

- Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép dọc: Rs = 225 Mpa

- Cường độ chịu nén tính toán cốt ngang: R = 175 Mpa

Trang 14

Cốt thép trơn Ø≥10mm dùng loại AI với các chỉ tiêu:

- Cường độ chịu nén tính toán cốt ngang: Rsw = 225 Mpa

- Modul đàn hồi: Es = 21.104 Mpa

Cốt thép trơn Ø≥10mm dùng loại AI với các chỉ tiêu:

- Cường độ chịu nén tính toán cốt ngang: Rsw = 290 Mpa

- Modul đàn hồi: Es = 20.104 Mpa

Trang 15

3.2.1.1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn

BẢNG 1: Cấu tạo các lớp sàn sảnh, văn phòng, hội trường, ban công

Trang 16

3.2.1.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

BẢNG 2: Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh

Vật liệu

cấu tạo Chiều dày (mm)

ϒ (kN/m3) n g tc (kN/m2) g tt (kN/m2)

Xét tường trực tiếp trên sàn được gán phân bố đều trên diện tích sàn

Công thức quy đổi tải tường:

- ht : chiều cao tường (m)

- lt : chiều dài tường (m)

- γt: trọng lượng riêng của tường, lấy gần đúng đề đơn giản tính là 18(kN/m3)

- Ssàn : diện tích ô sàn có tờng (m2)

- nt: hệ số vượt tải, lấy gần đúng để đơn giản tính là 1.1

BẢNG 3: Bảng tải tường phân bố trên sàn

Trang 19

HINH 4: Mặt bằng chia dải strip sàn theo phương cạnh ngắn công trình

Trang 20

BẢNG 6: Tính toán cốt thép theo dải strip cho sàn

Dải strip M(daNm) b

(mm)

h (mm)

a (mm)

ho (mm) αm x As(mm²) µ(%) Øchọn

Astính mm2

Aschọn mm2 µ(%)

Trang 25

HINH 5: Độ võng sàn

Trang 26

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG

4.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU THANG

4.1.1 Mặt cắt cầu thang

HINH 6: Mặt bằng cầu thang

4.1.2 Kích thước cầu thang

Lựa chọn cầu thang tầng điền hình có chiều cao tâng Ht = 3.35 m để thiết kết:

Trang 27

HINH 7: Cấu tạo các lớp cầu thang

4.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang

Tĩnh tải được xác định theo công thức: n i tdi i

1g=γ δ n

Trong đó:

+ γi: khối lượng của lớp thứ i;

+ i: chiều dày của lớp thứ i;

+ lb : chiều dài bậc thang

+ hb : chiều cao bậc thang

+ δi : chiều dày tương đương của lớp thứ i;

+ α : góc nghiêng của thang

Chiều dày tương đương lớp gạch bậc thang:

Trang 28

Chiều dày tương đương (m)

γ (kN/m2) n

Tải tính toán

+ Khối lượng tay vịn bằng sắt + gỗ bằng 0.3 kN/m

 Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang: q = 15.6 + 0.3 =15.9 (kN/m)

4.3 SƠ ĐỒ TÍNH

Trang 29

HINH 8: Sơ đồ tĩnh tải cầu thang

HINH 9: Sơ đồ hoạt tải cầu thang

Cắt một dải có bề rộng b=1m để tính

Xét tỷ số hd/hs:

 Nếu hd/hs < 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ xem là khớp;

 Nếu hd/hs ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ xem là ngàm;

4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG

4.4.1 Xác định nội lực trong bản thang

Đây là hệ kết cấu siêu tĩnh, nội lực được giải bằng chương trình Etabs 9.7.4, tính toán 2 vế thang, kết quả nôi lực như sau:

Trang 30

HINH 10: Biểu đồ moment

HINH 11: Biểu đồ lực cắt

Trang 31

HINH 12: Phản lực gối tựa

4.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP

4.5.1 Tính toán nhịp của bản thang

Để an toàn, lấy Mmax = 43.56 để tính toán cốt thép

Bản thang chịu lực 1 phương, cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán như cấu kiện chịu uốn, đặt cốt đơn Tiết diện chữ nhật: bxh = 1000 x 200 (mm)

R



Trang 32

min

 : Theo TCVN 5574:2012 min 0.05%

 cấu kiện bố trí thép thoả điều kiện về hàm lượng cốt thép

- Cốt thép theo phương ngang bản thang và chiếu nghỉ là thép cấu tạo Ø6a200

4.5.2 Tính toán gối của bản thang

Để an toàn, lấy Mmax = 49.28 kN để tính toán cốt thép

Bản thang chịu lực 1 phương, cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán như cấu kiện chịu uốn, đặt cốt đơn Tiết diện chữ nhật: bxh = 1000 x 200 (mm)

A bh

R R

 cấu kiện bố trí thép thoả điều kiện về hàm lượng cốt thép

- Cốt thép theo phương ngang bản thang và bản sàn là thép cấu tạo Ø6a200

Trang 33

- TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió theo TCVN 2737 – 1995

 Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của tải trọng gió được tính theo công thức:

Wj = W0 x k(zj) x c Trong đó:

- W0: giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng áp lực gió trong TCVN 2737 – 1995

- C = 1.4: hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737 – 1995

- cđ = 0.8 đối với mặt đón gió

- ck = 0.6 đối với mặt khuất gió

- k(zj): hệ số không thứ nguyên tính đến sự thay đổi áp lực gió Giá trị k(zj) phụ thuộc vào độ cao và dạng địa hình,được cho trong bảng 7 TCXD 299 – 1999 hoặc tính theo công thức phụ lục A TCXD 299 – 1999

 Thành phần tĩnh tính toán của tải trọng gió được tính theo công thức:

W = n x Wj x h x B Trong đó:

- n: hệ số tin cậy đối với tải trọng gió lấy bằng 1.2

- h: chiều cao diện tích đón gió

- B: bề rộng đón gió

- Công trình thuộc địa bàn TPHCM, khu vực IIA, dạng địa hình C Tra bảng, ta có:

- Áp Lực gió tiêu chuẩn: W0 = 95 – 12 = 83 daN/m2 = 0.83 kN/m2

Trang 34

Với bề rộng đón gió theo phương X = 27.85 m, bề rộng đón gió theo phương Y = 19.3 m

BẢNG 8: Gió tĩnh theo phương X

Trang 36

5.2.2 Tải trọng gió động

Công trình có độ cao 44.1m > 40m, thuộc dạng địa hình C nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao động riêng của công trình

Trong TCXD 299:1999, qui định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:

BẢNG 11: Tần số dao động riêng của công trình

Trang 37

 Theo phương X cần xét đến ảnh hưởng của mode 1

 Theo phương Y cần xét đến ảnh hưởng của mode 2

 Tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999

Giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:



 

Trong đó:

Trang 38

Trong công thức trên, WFj là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần

thứ j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, xác định theo công thức:

 Sj: diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình

  : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào tham số,

và dạng dao động, tra theo Bảng 4, Bảng 5 TCXD 299-1999

Sau khi xác định được đầy đủ các thông số Mj,i,i,yi ta xác định được các giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió tác dụng lên phần tử j ứng với dạng dao động thứ i WP(ji)

 Xác định giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

Giá trị tính toán thành phần động của gió được xác định theo công thức:

tt p( ji) P( ji)

W  W  

Trong đó:

Trang 39

- Hệ số tương quan không gian 1X 0.685 Bảng 4 (TCXD 229:1999)

BẢNG 12: Thành phần động của tải trọng gió theo phương X (mode 1)

Trang 40

5.2.3 Tải trọng động đất (theo phương pháp phổ phản ứng)

Tiêu đề	Thiết kế tòa nhà văn phòng công ty sc5
Tác giả	Trần Phú Lâm
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Thanh Tú
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật Xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	171
Dung lượng	6,11 MB