THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG GVHD: TS... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
GVHD: TS TRẦN TUẤN KIỆT
SVTH: HUỲNH QUANG HUY
CHUNG CƯ CAO TẦNG A15
QUẬN THỦ ĐỨC – TP HỒ CHÍ MINH
SKL 0 1 0 0 6 0
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUNG CƯ CAO TẦNG A15 QUẬN THỦ ĐỨC – TP HỒ CHÍ MINH
GVHD : TS TRẦN TUẤN KIỆT SVTH : HUỲNH QUANG HUY MSSV : 13149332
Khoá : 2013 – 2017 Ngành : CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2017
Trang 3CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: MSSV:
Ngành:
Tên đề tài:
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn:
NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
Trang 4
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 5CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: MSSV:
Ngành:
Tên đề tài:
Họ và tên Giáo viên phản biện:
NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
Trang 6
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 7LỜI CÁM ƠN
Trước hết, em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Tuấn Kiệt người đã hướng dẫn em đồ án tốt nghiệp Thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ em và các bạn trong nhóm rất nhiều để chúng em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp trong suốt thời gian qua
Em cũng xin tỏ lòng biết ơn đến tất cả các thầy cô tham gia giảng dạy tại khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng trường ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Các thầy cô đã trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu, đã từng bước hướng dẫn chúng em đi vào con đường học tập và nghiên cứu Không có sự giúp đỡ của thầy cô, chắc chắn chúng em không thể có được những hành trang kiến thức như ngày hôm nay
Bên cạnh đó em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn sinh viên ở trường ĐH
Sư Phạm Kĩ Thuật thành phố Hồ Chí Minh; các bạn bè gần xa đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này
Và chắc chắn em sẽ không bao giờ quên công ơn của Bố Mẹ, Gia Đình, Người Thân đã luôn động viên, khuyến khích và giúp đỡ em trên từng bước đi Đồ án này
sẽ không thể hoàn thành tốt đẹp nếu thiếu sự động viên, khuyến khích và giúp đỡ của mọi người
Trang 8CONTENTS
First of all, I would like to thank Dr Tran Tuan Kiet who led me graduation project He taught me, instructed and helped me and my group so much so that we could successfully complete the graduation project during the past time
I would also like to express my gratitude to all the teachers who teach at the Faculty of Civil Engineering and Applied Engineering of Ho Chi Minh City University of Technology Education The teachers have equipped us with valuable knowledge, step by step guide us into the path of study and research Without the help of teachers, we certainly can not get the knowledge we have today
Besides, I would like to send my thanks to students at Ho Chi Minh City University of Technology Education; Near and far friends have encouraged and helped me to complete this project
And certainly I will never forget the gratitude of parents, families, and people who have encouraged and helped me on every step This project will not be complete without encouragement and help of everyone
Trang 9TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Đồ án này được chia làm 6 chương, tương ứng với các phần giới thiệu chung, thiết
kế sàn, thiết kế cầu thang, thiết kế khung, thiết kế móng cột và thiết kế móng lõi thang
Đối với kết cấu sàn em sử dụng phần mềm SAFE để xuất các giá trị nội lực tính thép cho các ô sàn theo 2 phương x và y tại cái vị trí nhịp và gối Sau đó kiểm tra lại khả năng chịu lực và độ vong của sàn theo TCVN 5574 – 2012
Phần tính toán thiết kế cầu thang, em sử dụng phương pháp tính tay với sơ đồ tính toán hai đầu khớp, phân phối lại momen ở gối và nhịp sau đó tính thép cho các bản thang trên, dưới và bản chiếu nghỉ
Sang đến phần kết cấu khung, chủ yếu các giá trị nội lực tính thép được xuất ra từ phần mềm ETABS Tính toán và khai báo các giá trị tải trọn theo TCVN 2737 –
1995, tải trọng động đất theo TCVN 9386 – 2012 Tiến hành tính toán, thiết kế cho các cấu kiện dầm – cột – vách
Cuối cùng là phần móng cho cột và móng cho lõi thang Em sử dụng TCVN 10304 – 2014 kết hợp với phần mềm SAFE để mô hình tính toán Xác định được SCT thiết
kế của cọc và tinh toán thép cho đài thõa các điểu kiện trong tiêu chuẩn
Trang 10SUMMARY OF THE PROJECT
This project is divided into 6 chapters, corresponding to the general introduction, floor design, stair design, frame design, column foundation design and elevator core design
For the floor structure I use the SAFE software to output the internal steel force values for floor cells in two directions x and y at the width and pillow positions Then check the bearing power and bending flexure of the floor of TCVN 5574 -
2012
In calculating the stairs design, I use the hand calculation method to calculate the two joints, redistribute M in the pillow and rhythm, then calculate the steel for the upper, lower, and sleep slabs
To the frame structure, mainly internal steel values are exported from ETABS software Calculate and declare the full load values according to TCVN 2737 - 1995, earthquake load according to TCVN 9386 - 2012 Calculate and design for beams - columns - walls
Finally, the foundation for the column and foundation for the core I use TCVN
10304 - 2014 in conjunction with SAFE software to model calculations Determine the SCT design of the pile and steel calculation for the radio station conditions in the standard
Trang 11MỤC LỤC
C HƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1
1.1 Vị trí, điều kiện tự nhiên, thủy văn và khí hậu: 1
1.1.1 Vị trí: 1
1.1.2 Điều kiện tự nhiên: 1
1.2 Kiến trúc: 1
1.2.1 Quy mô và đặc điểm công trình: 1
1.2.2 Kiến trúc công trình: 1
C HƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3
2.1 Chọn sơ bộ kích thước bản sàn: 3
2.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm: 3
2.3 Tải trọng tác dụng lên sàn: 3
2.3.1 Tĩnh tải: 3
2.3.2 Hoạt tải: 6
2.4 Mô hình bằng phần mềm SAFE V14.2.0: 7
2.5 Tính toán thép sàn: 9
2.5.1 Tính thép sàn: 9
2.5.2 Kiểm tra khả năng chịu lực: 10
2.6 Kiểm tra độ võng của sàn: 16
C HƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG 17
3.1 Bố trí thép cho cầu thang bằng SAP2000: 17
3.2 Cấu tạo cầu thang: 19
3.3 Mặt bằng cầu thang: 20
3.4 Tải trọng tác dụng lên cầu thang: 20
3.5 Tính toán cầu thang tầng điển hình: 21
3.5.1 Tính toán bản thang trên: 22
3.5.2 Tính toán bản thang dưới: 23
3.6 Tính dầm chiếu nghỉ: 24
C HƯƠNG 4 THIẾT KẾ KHUNG 28
Trang 124.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện: 28
4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước cột: 28
4.1.2 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang: 29
4.2 Tải trọng: 30
4.2.1 Tĩnh tải: 30
4.2.2 Hoạt tải: 32
4.2.3 Tải trọng gió: 32
4.2.4 Tải động đất: 36
4.3 Kiểm tra các điều kiện chuyển vị: 43
4.3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình: 43
4.3.2 Kiểm tra chuyển vị giữa các tầng: 43
4.4 Tính thép cho các cấu kiện: 44
4.4.1 Tính toán thép cột: 44
4.4.2 Tính thép vách: 51
4.4.3 Tính toán thép dầm: 53
4.4.4 Tính toán cốt đai cho dầm: 66
4.4.5 Tính toán cốt treo: 68
C HƯƠNG 5 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT 69
5.1 Địa chất công trình: 69
5.2 Thống kê địa chất: 71
5.3 Xác định phương án móng: 71
5.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi: 71
5.4.1 Các loại tải trọng tính toán: 71
5.4.2 Chọn cọc: 72
5.5 Sức chịu tải của cọc: 74
5.5.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu: 74
5.5.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền: 74
5.5.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền: 76
5.5.4 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT 78
Trang 135.6 Chọn số lượng và bố trí cọc cho cột: 78
5.6.1 Chọn số lượng cọc: 78
5.6.2 Bố trí cọc: 79
5.7 Kiểm tra phản lực đầu cọc: 80
5.8 Kiểm tra sự làm việc của nhóm cọc: 82
5.9 Kiểm tra xuyên thủng: 83
5.10 Kiểm tra khối móng quy ước: 85
5.10.1 Xác định kích thước khối móng quy ước: 85
5.11 Kiểm tra áp lực dưới đáy móng khối quy ước: 86
5.12 Kiểm tra lún: 87
C HƯƠNG 6 TÍNH TOÁN MÓNG LÕI THANG 90
6.1 Chọn số lượng và bố trí cọc cho móng lõi thang: 90
6.1.1 Chọn cọc: 90
6.1.2 Chọn số lượng cọc: 90
6.1.3 Bố trí cọc: 90
6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc: 91
6.3 Kiểm tra làm việc của nhóm cọc: 92
6.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc: 93
6.5 Kiểm tra lún: 93
6.5.1 Tính toán độ lún của cọc đơn: 94
6.5.2 Tính toán độ lún nhóm cọc từ độ lún cọc đơn: 94
6.6 Tính toán cốt thép cho đài cọc: 95
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
Trang 14Trang 1
Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Vị trí, điều kiện tự nhiên, thủy văn và khí hậu:
1.1.1 Vị trí:
Công trình chung cư A15 tọa lạc tại đường Thống Nhất, phường Bình Thọ, quận Thủ Đức do công ty Cổ phần Xây Dựng Hòa Bình làm chủ đầu tư
- Phía Bắc giáp với đường Lê Quý Đôn
- Phía Nam giáp với đường Đặng Văn Bi
- Phía Đông nhìn ra hướng quốc lộ 52
- Phía Tây giáp với đường Hòa Bình
Khu đất xây dựng công trình hiện là khu đất trống, nằm trong dự án quy hoạch
và sừ dụng của thành phố Hồ Chí Minh
1.1.2 Điều kiện tự nhiên:
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết TPHCM là nhiệt
độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau
Công trình có tổng chiều cao 60.8m kể từ cốt ±0.000m là sàn tầng trệt, tầng hầm ở cốt -3.00m
1.2.2 Kiến trúc công trình:
Mặt bằng được bố trí theo hình chữ nhật, với sảnh ở giữa chia khối chữ nhật làm hai phần đối xứng Hệ thống giao thông của công trình gồm hai cầu thang bộ
Trang 15được bố trí hai đầu sảnh tầng, hai cầu thang máy tập trung ở trung tâm công trình điều này thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong việc xử lí kết cấu Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:
- Tầng hầm có chiều cao 3m gồm: phòng bảo vệ, khu để xe, khu kĩ thuật
- Tầng trệt cao 5.1m gồm các phòng chức năng như sau: khu dịch vụ, phòng ban quản lí, các phòng kĩ thuật, sảnh, phòng bảo vệ,…
- Tầng 1-15 cao 3.5m là căn hộ dân cư
Thang máy: số lượng thang máy phụ thuộc vào loại thang và lượng người
phục vụ Thang máy bố trí gần lối vào cửa chính, buồng máy đủ rộng, có bố trí tay vịn, bảng điều khiển cho người tàn tật
Thang bộ: số lượng, vị trí phải đáp ứng yêu cầu sử dụng thuận tiện và thoát
người an toàn
Cửa sổ và cửa đi: phải đảm bảo yêu cầu chiếu sáng
Hệ thống điện: tuyến điện trung thế 15KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi
vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra công trình còn có hai máy phái điện bằng Diesel cung cấp, đặt tại phòng kĩ thuật thuộc tầng hầm của công trình
Hệ thống cấp thoát nước: hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận
vào bể ngầm đặt sát chân công trình và bơm lên bể trung gian nằm giữa thân công trình nhằm phục vụ cho các tầng dưới Nước được tiếp tục bơm lên bể nước mái Nước thải được xử lí qua bể tự hoại rồi đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố
Hệ thống thông tin, liên lạc: sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến, dây dẫn
được đặt chìm vào trong tường đi đến từng căn hộ sử dụng
Kết luận: việc xây dựng công trình chung cư A15 có ý nghĩa trong việc giải
quyết vấn đề chỗ ở cho người dân trong hoàn cảnh dân số tăng nhanh như hiện nay Đồng thồi công trình có tầm vóc như thế này sẽ thúc đẩy TP Hồ Chí Minh phát triển theo hướng hiện đại
Trang 16Bảng 2.1: Bảng tổng hợp kích thước tiết diện trong thiết kế sàn
Trang 18Chiều dày
Tĩnh tải tiêu chuẩn
Hệ
số vượt tải
Tĩnh tải tính toán
Chiều dày
Tĩnh tải tiêu chuẩn
Hệ
số vượt tải
Tĩnh tải tính toán
Trang 19Bảng 2.4: Tải tường tác dụng lên dầm
Loại tường
Trọng lượng riêng
Chiều cao tường tiêu chuẩn Tĩnh tải Hệ số
vượt tải
Tĩnh tải tính toán
2.3.2 Hoạt tải:
Dựa trên “ TCVN 2737 – 1995 ”, ta có các loại hoạt tải và giá trị như sau:
Bảng 2.5: Bảng giá trị hoạt tải
Công năng phòng Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2) Hệ số vượt
tải
Hoạt tải tính toán (kN/m2) Toàn phần
Trang 21Hình 2.2: Tải hoàn thiện lên các ô sàn
Hình 2.3: Hoạt tải tác dụng lên ô sàn
Trang 22
Trang 23Kiểm tra hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện:
Ví dụ: tính toán với momen nhịp y của ô sàn S1 M = 14.376 (kNm/m):
Tiết diện tính toán là b = 1000 (mm), h = 150 (mm), chọn a = 20 (mm)
μ hợp lí trong bản sàn thông thường 0.3% ÷ 0.9%
2.5.2 Kiểm tra khả năng chịu lực:
Kiểm tra khả năng chịu lực theo quy trình sau:
- Tính a bố trí với lớp bê tông bảo vệ lấy bằng 15 (mm)
Trang 24Kết quả tính thép sàn được ghi lại trong bảng sau:
Trang 292.6 Kiểm tra độ võng của sàn:
Theo “ TCVN 5574-2012 ”độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f fgh Với dữ kiện của công trình ta có 5m L 10m nên fgh 2.5cm
Theo kết quả độ võng của sàn xuất ra từ SAFE ta có:
gh
Trang 30Trang 17
Chương 3 THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1 Bố trí thép cho cầu thang bằng SAP2000:
Trang 31Bảng 3.1: Kết quả tính thép cầu thang của SAP2000:
Trang 32Trang 19
3.2 Cấu tạo cầu thang:
Hình 3.1: Cấu tạo của cầu thang
Trang 333.3 Mặt bằng cầu thang:
Hình 3.2: Mặt bằng cầu thang
3.4 Tải trọng tác dụng lên cầu thang:
Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ
STT Các lớp cấu tạo riêng γ (kN/mTrọng lượng 3
)
Chiều dày (m)
Hế số vượt tải
Tải tính toán gtt (kN/m2)
Trang 34Trang 21
Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang
riêng γ (kN/m3)
Chiều dày (m)
Hế số vượt tải
Bảng 3.3: Hoạt tải lan can và tay vịn
(kN/m2) Trọng lượng lan
(theo “ TCVN 2737 - 1995”)
3.5 Tính toán cầu thang tầng điển hình:
Sơ đồ tính: cắt một dãy bản có bề rộng 1m để tính toán (liên kết giữ bản thang
Tổng tải trọng (kN/m)
Trang 353.5.1 Tính toán bản thang trên:
Hình 3.3: Sơ đồ tính bản thang trên
Hình 3.4: Biểu đồ momen bản thang trên
Trang 36Momen ỏ gối: Mg 0.4Mmax 8.492 kNm / m
Bảng 3.5: Kết quả tính thép bản thang trên
3.5.2 Tính toán bản thang dưới:
Hình 3.5: Sơ đồ tính bản thang dưới
Trang 37Hình 3.6: Biểu đồ Momen bản thang dưới
Tương tự như bản thang trên ta có:
Momen ở gối: Mg 0.4Mmax 8.148 kNm
Bảng 3.6: Kết quả tính thép bảng thang dưới
Trang 38Trang 25
g b h n 0.2 3.5 1.1 16 12.32 kN/m
Do bản thang truyền vào, là phản lực lớn nhất của một trong hai gối tựa tại A
và tại D của bản thang bên dưới và bản thang bên trên được quy về dạng phân bố đều Ta lấy RA = 21.53 (kN/m)
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là:
a
Tính cốt đai cho dầm chiếu nghỉ
Kiểm tra điều kiện không cần tính cốt đai:
b4 n bt 0 max
Trang 39Ta có: Q0.5 1.5 1.05 200 260 40.95 kN Qmax 45.292 kN nên
bê tông không đủ khả năng chịu cắt, ta phải đặt thêm cốt đai
Chọn cốt đai Ø6, với b = 200mm chọn số nhánh cốt đai là 2,asw =28.26mm2, cốt thép đai AIII có Rsw = 285MPa
max 2
Trang 402 SWb
Vì Qmax 43.859 kN QSWb 95.639 kN nên không cần đặt thêm cốt xiên