thiết kế cao ốc văn phòng lim tower

Vì vậy việc thiết kế xây dựng nhà cao ốc cũng được quan tâm đặc biệt , nhiều kỹ thuật cao được áp dụng từ khâu thiết kế, thi công, sử dụng vật tư xây dựng, đồ trang trí nội thất …Hệ thốn

Trang 1

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179

LỜI NÓI ĐẦU



Sau thời kỳ đổi mới , nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển nhanh chóng Rất nhiều lĩnh vực đang dần hòa nhập với các nước trong khu vực và trên Thế giới trong đó có lĩnh vực kỹ thuật xây dựng Đời sống của nhân dân cả nước ngày càng được nâng cao Cuộc sống của người dân không những chỉ quan tâm đến cái ăn cái mặc mà còn phải quan tâm đến nơi ăn chốn ở, nơi làm việc, nơi đặt công ty Nhu cầu chỗ

ở hiện nay phải đảm bảo thoáng mát, rộng rãi và tiện nghi Công trình ổn định bền vững

Hiện nay ở 1 số thành phố lớn, trong đó có thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống cao ốc văn phòng đang được xây dựng nhiều và cái chính là rất tiện nghi Vì vậy việc thiết kế xây dựng nhà cao ốc cũng được quan tâm đặc biệt , nhiều kỹ thuật cao được áp dụng từ khâu thiết kế, thi công, sử dụng vật tư xây dựng, đồ trang trí nội thất …Hệ thống chiếu sáng, thông gió, chỗ để xe, xử lý rác, thiết bị phòng hỏa họan, giải pháp

đi lại, cung cấp, thóat nước … đều được đề cập

Thành phố chúng ta ngày càng đông đúc, mật độ dân số khá cao do tập trung các công ty, nhà ở nhiều tại trung tâm, dẩn đến việc đi lại khó khăn do kẹt xe va ô nhiểm môi trường trầm trọng Trụ sở văn phòng sẽ giải quyết bớt được tình trạng phòng làm việc, và căn hộ cho người dân thành phố Dần đưa các công ty, căn hộ ra xa trung tâm thành phố, mở rộng cũng như phát triển các quận ven thành phố, góp phần tạo nên một thành phố văn minh hiện đại, xứng tầm đứng đầu cả nước về kinh tế

Trang 2

LỜI CẢM ƠN



Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng, em xin chân thành cảm ơn

thầy Nguyễn Văn Hiệp đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp

Em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Xây Dựng và Điện - Trường ĐH Mở Tp.HCM đã dìu dắt em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Em cũng xin chân thành cảm ơn tập thể lớp XD07A1 đã gắn bó, giúp đỡ, động viên, góp ý cho em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Và đặc biệt con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ, những người thân trong gia đình đã dày công nuôi dưỡng và động viên con trong suốt thời gian học tập tại trường

Trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã hết sức cố gắng để hoàn thành khối lượng và tiến độ của bài luận văn tốt nghiệp mà trường đã giao Em rất mong nhận được sự góp ý của qúy thầy cô để kiến thức em từng bước hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn và Kính chúc các Thầy Cô cùng tòan thể gia đình có một sức khỏe dồi dào, hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 11 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Bảo Long

Trang 3

MỤC LỤC

KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1 _ GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠNG TRÌNH 1 Đặc điểm tự nhiên 1

2 Quy mô công trình 2

3 Ý nghĩa của công trình 2

4 Mục tiêu dự án 3

5 Giải pháp kiến trúc 5

TÍNH TOÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 2_ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH 2.1 Tải trọng sàn 5

2.2 Tải trọng cầu thang 9

2.3 Tải trọng hồ nước mái 12

2.4 Tải trọng khung trục 3 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

CHƯƠNG 3_ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH 3.1 Lựa chọn phương án kết cấu khung 45

3.2 Lựa chọn phương án kết cấu sàn 46

3.3 Lựa chọn phương án kết cấu móng 46 CHƯƠNG 4 _ THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 4

4.1 Xác định sơ đồ tính, nội lực trong bản sàn 51

4.2 Xác định cốt thép bản sàn 54

4.3 Kiểm tra độ võng bản sàn 56

CHƯƠNG 5 _ THIẾT KẾ CẦU THANG 5.1 Xác định sơ đồ tính 59

5.2 Xác định nội lực và cốt thép bản thang 61

5.3 Kiểm tra độ võng bản thang 62

5.4 Thiết kế dầm chiếu nghỉ 62

CHƯƠNG 6 _ THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 6.1 Tính dung tích và phân tích sự làm việc của bể 66

6.2 Sơ đồ hình học 67

6.3 Thiết kế bản nắp, bản đáy 69

6.4 Thiết kế bản thành 71

6.5 Thiết kế dầm nắp, dầm đáy 81

CHƯƠNG 7 _ THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN TRỤC 3 7.1 Cơ sở lý thuyết 84

7.2 Tổ hợp nội lực cho khung 85

7.3 Tính cốt thép dầm khung trục 3 95

7.4 Tính cốt thép cột khung trục 3 97

CHƯƠNG 8 _ THIẾT KẾ MÓNG( CỌC KHOAN NHỒI) 8.1 Số liệu địa chất 115

8.2 Phân tích và đề nghị phương án móng 118

Trang 5

8.3 Thiết kế phương án cọc khoan nhồi 119

8.3.1 Đặc tính cọc khoan nhồi 119

8.3.2 Tải trọng tác dụng lên móng 120

8.3.3 Xác định chiều sâu chôn móng, kích thước cọc,khả năng chịu tải của vật liệu 122

8.3.4 Tính khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 124

8.3.5 Thiết kế móng M1 129

8.3.6 Thiết kế móng M2 142

Trang 6

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179 KIEÁN TRUÙC

Trang 7

KẾT CẤU

Trang 8

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179 Trang 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH

1.1 Đặc điểm tự nhiên:

1.1.1 Vị trí:

- Công trình CAO ỐC VĂN PHỊNG LIM TOWER được xây dựng tại khu đất số 9-11 Tôn Đức Thắng, Q.1, Tp.HCM tổng diện tích sàn xây dựng 33.300 m2, khu đất nằm tại trung tâm thành phố

Là công trình xây mới phục vụ nhu cầu văn phòng làm việc cho chủ đầu tư (Công ty TNHH DV Mai Thành) và các đơn vị có nhu cầu thuê văn phòng trên địa bàn thành phố

1.1.2 Khí hậu:

- Khí hậu: Khu đất nằm trong vùng nhiệt độ khu vực ôn hòa, có các đặc trưng

chung của khí hậu thành phố Hồ Chí Minh, có 02 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng

5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

- Nhiệt độ: - Trung bình : 27 oC

Trang 9

Lượng bốc hơi khá lớn, trong năm là 1,350 mm, trung bình là 3,7mm /ngày

- Gió: Gió chủ yếu là gió Tây Nam (từ tháng 7 đến tháng 12) có tần suất 60%,

tốc độ bình quân 2,5-3,3m/s, cao nhất 25-30m/s Bão ít xảy ra, nếu có chỉ có gió cấp thấp do ảnh hưởng bão từ nơi khác đến Gió Đông Nam từ tháng 1 đến tháng 6 có tần suất 40%

1.2 Qui mô:

Qui mô dự án: Tòa nhà gồm 2 tầng hầm, 20 tầng lầu và 1 sân thượng dùng làm văn phòng làm việc của Công ty TNHH DV Mai Thành, ngoài ra còn là văn phòng cho thuê, tổ chức các cuộc họp, hội nghị khách hàng… Tòa nhà có đầy đủ các chức năng như: điều hoà trung tâm, PCCC tự động, hệ thống thông tin liên lạc, máy phát điện dự phòng,…

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư:

Việc xây dựng văn phòng làm việc của Công ty TNHH DV Mai Thành tại thành phố Hồ Chí Minh sẽ góp phần giải quyết nhu cầu thuê văn phòng làm việc của các đơn vị liên doanh, văn phòng đại diện và các công ty nước ngoài vốn đang rất cần thiết trên thị trường…

Việc xây dựng văn phòng làm việc của Công ty TNHH DV Mai Thành, Q.1 là cần thiết, phù hợp với việc phát triển đô thị theo hướng hiện đại, văn minh, bền vững; tạo nơi làm việc ổn định cho Công ty TNHH DV Mai Thành, đồng thời góp phần chỉnh trang đô thị khu vành đai cửa ngõ của thành phố

Mở rộng lĩnh vực họat động sang hướng kinh doanh địa ốc tạo thêm doanh thu, lợi nhuận, phát huy triệt để nội lực của Công ty TNHH DV Mai Thành.Lợi nhuận từ hiệu quả đầu tư làm tăng thu nhập của CBCNV và tăng cổ tức cho cổ đông, đồng thời tăng thêm nguồn vốn để tái đầu tư

1.4 Mục tiêu của dự án:

Xây dựng văn phòng làm việc của Công ty TNHH DV Mai Thành với cơ cấu chức năng hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ và phù hợp qui hoạch phát triển đô thị trước mắt và lâu dài

Trang 10

Góp phần chỉnh trang không gian kiến trúc đô thị, tạo bộ mặt khang trang của khu trung tâm thành phố, tăng uy tín và khả năng cạnh tranh của các công ty trên thị

trường thành phố và khu vực phía Nam

Tăng hiệu quả sử dụng đất, tăng diện tích văn phòng làm việc, tạo nơi làm việc ổn định cho cán bộ công nhân viên, ngoài ra còn dùng cho thuê văn phòng, mang lại hiệu quả kinh doanh cho Chủ đầu tư

Đáp ứng nhu cầu thuê văn phòng làm việc của các đơn vị có nhu cầu trên thị trường

1.5 Giải pháp kiến trúc:

1 5.1 Giải pháp mặt bằng, mặt đứng:

Tổng mặt bằng công trình được tổ chức qui hoạch thành các khu chức năng như sau:

+ Khu trụ sở văn phòng

+ Cây xanh

+ Đường giao thông nội bộ

1.5.2 Tổ chức mạng lưới kỹ thuật:

1.5.3 Giao thông:

- Đường giao thông nội bộ xung quanh công trình đảm bảo chiều rộng  2m

- Công trình tiếp xúc trực tiếp với đường Tôn Đức Thắng thông qua khoảng sân trước được sử dụng làm bãi đỗ xe khách

- Hàng lang kỹ thuật của công trình được tổ chức chủ yếu ở hai bên hông công trình, tại đây bố trí các trụ bơm cứu hoả để dự phòng khi công trình gặp sự cố và đảm bảo thoát người qua hệ thống thang thoát hiểm dự phòng

1.5.5 Cấp nước:

Trang 11

- Nước phục vụ cho công trình chủ yếu được sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt và nước dự phòng cho cứu hoả Nước được cấp từ nguồn nước sạch của thành phố 1.5.6 Cấp điện:

- Nguồn điện cấp cho công trình chủ yếu được sử dụng nguồn điện của thành phố, ngoài ra trong công trình sẽ sử dụng nguồn điện dự phòng để đảm bảo hoạt động cho các hệ thống kỹ thuật trong trường hợp có sự cố về cấp điện 1.5.7 Thoát nước mưa:

- Thoát nước mưa từ mái thông qua các ống thoát nước mái đưa về các hố ga thu nước mưa bố trí ở sân

- Thoát nước mặt thông qua hệ thống cống ngầm đưa ra cống thoát trên đường Lê Quang Định

1.5.8 Thoát nước thải:

- Thoát nước thải trong công trình được đưa về các bể ngầm tại sân thông qua hệ thống ống dẫn và thoát ra hệ thống thoát nước thải của thành phố

Trang 12

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN

CÔNG TRÌNH VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO

2.1 Tải trọng sàn:

2.1.1Chọn sơ bộ kích thước tiết diện sàn:

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:

 Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

m

Trang 13

Trần treo

Gạch Ceramic  mm Vữa lát gạch  mm Sàn BTCT mm Vữa trát trần  mm

Vậy dầm chính cĩ kích thước tiết diện là 300 x 650

 Console và hệ dầm mơi lấy tiết diện 200 x 400

Trang 14

Gạch Ceramic  mm Vữa lát gạch mm Sàn BTCT mm Trần treo

Bêtông chống thấm mm Vữa trát mm

Trang 15

Hoạt tải tác dụng lên sàn

STT Loại phòng p tc ( daN/m 2 ) n p tt ( daN/m 2 )

 g : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che: t

 gt 0.18(T/m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100

 gt 0.33(T /m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200

+Tải trọng bản thân của tường: tt ( / )

g  n b h KN m Trong đó:

+ Hệ số vượt tải: n=1,1

+ Chiều cao tường: ht    h hs 3.5 0.15 3.35( )   m

+ Chiều dày tường: bt= 0,1(m)

Trang 16

Trọng lượng tường trên sàn

tt t

g xL (KN)

Giá trị tường quy đổi lên sàn

s t

2.2 Tải trọng cầu thang:

2.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết bản thang, dầm thang

Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản :

Trang 17

tg     28 30 ' cos 0.882

và chiều dài theo phương nghiêng của vế thang l :

2.70 2.70

3.06cos 0.882

2.2.2 Xác định tài trọng cho bản thang, dầm chiếu nghỉ

Tải trọng tác dụng lên bản thang bao gồm tải trọng của chiếu nghỉ q và tải trọng 1của bản thang q 2

cn

g được tính như bảng sau :

(m)

 (daN/m 3 )

n Tĩnh tải tính toán

tt cn

g (daN/m 2 )

Trang 18

Ngoài ra hoạt tải tt

Tải trọng q của bản thang bao gồm tĩnh tải 2 g và hoạt tải tt p tt

Tĩnh tải g bằng tải trọng của bản thang tt tt

1

( ) cos31.9 (0.3 0.16) 0.02 cos 28 3

0.0270.3



Lớp vữa :

' 2

2

( ) cos31.9 (0.3 0.160) 0.02 cos 28 3

0.0270.3

Trang 19

1.2

tt tv

2.3 Tải trọng hồ nước mái:

2.3.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện:

-Chiều dày bản được xác định theo công thức : 1

s s

Dxl h

m



Trang 20

-Chọn tiết diện dầm theo công thức :

Chiều cao dầm tính theo công thức : d

d d

l h m

 Với : md = 12÷16 đối với dầm nắp

md = 8÷12 đối với dầm đáy

Trang 21

2.3.2 Xác định tải trọng bản nắp, bản đáy:

- Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo lên bản :

gbn (0.02 0.015) 18 1.3 0.09 25 1.1 3.294 x x  x x  KN m/ 2

gbd (0.02 0.015) 18 1.3 0.16 25 1.1 0.01 20 1.1 5.439 x x  x x  x x  KN m/ 2

- Hoạt tải sữa chữa : p tt  0.75 1.3 0.975 x  KN m / 2

- Hoạt tải nước : pn  n nh  1,1 10 2.5 27.5 x x  KN m / 2

( bỏ qua trọng lượng bản than hồ nước đặt tại độ cao 75.5 m)

Công trình đang xét xây tại Tp.Hồ Chí Minh nên thuộc vùng IIB  2

-Tải trọng do bản truyền vào dầm:

+Do bản truyền vào dạng tam giác:

Trang 22

gtd =

28

ps

 (KN/m) +Do bản truyền vào dạng hình thang:

gtd =  

22

l



 ; l1 và l2 là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn

-Trọng lượng bản thân bản thành truyền vào dâm đáy( gồm lớp gạch men dày

10mm,vữa trát+ vữa láng dày 35mm, BTCT dày 120mm):

BẢNG KẾT QUẢ TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN DẦM

Tiết

diện

(cm)

L (m)

Tải trọng bản thân dầm (KN/m)

Tải trọng bản thành (KN/m)

Tải hình tam giác (KN/m)

Tải hình thang (KN/m)

Tổng tải tác dụng (KN/m)

Lực tập trung giữa dầm (KN)

Trang 23

Sơ bộ ta xem cột như được nén đúng tâm tính theo

BẢNG KẾT QUẢ HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN DẦM

Tiết

diện

(cm)

L (m)

Tải hình tam giác (KN/m)

Tải hình thang (KN/m)

Lực tập trung giữa

dầm (KN)

Trang 24

Chọn sơ bộ theo công thức:

s t

g ( K/m 2 )

Tổng tải sàn (K/m 2 )

Trang 25

Trang 26

Cột góc:

Tầng Ntt(KN) Fc(cm 2 ) b(cm) h(cm) F(cm 2 ) Sân thượng

Trang 27

Cột biên:

Trang 28

Cột giữa:

Trang 29

2.4.1.3 Kích thước tiết diện vách

Theo TCXD 198:1997:Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối”: -Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất 3 vách cứng trong mọt đơn nguyên.Trục của 3 vách này không gặp nhau tại một điểm

-Nên thiết kế các vách không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hình học -Trong tính toán động đất, vách cứng thường được bố trí có độ cứng theo hai phương bằng nhau hoặc gần bằng nhau để đảm bảo chịu tác động của động đất theo cả hai phương

-Không nên chọn khoảng cách giữa các vách cứng và từ vách cứng tới biên quá lớn

-Vách cứng có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái, đồng thời để đảm bảo điều kiện độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của lõi nên chiều dày vách của lõi cứng sẽ không thay đổi theo suốt chiều cao nhà

- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao toà nhà, số tầng,… đồng thời đảm bảo các quy định theo điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:

+ b≥150mm

+ b ≥1/20 chiều cao tầng

Do vậy công trình Cao ốc văn phòng có tổng chiều cao là 71.5m với số tầng là 20 tầng, chiều cao tầng điển hình là 3.5m, chọn sơ bộ độ dày thành vách của lõi cứng là 300

mm thỏa mãn các điều kiện nêu trên

2.4.2 Xác định tải trọng lên khung

Tải trọng tác dụng lên khung gồm : tĩnh tải, hoạt tải, gió

2.4.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên khung: gồm trọng lượng các lớp cấu tạo sàn, trọng lượng bản than dầm, cột, tải tường

Trang 30

-Trọng lượng bản thân dầm, cột khai báo trực tiếp trong Etabs

-Trọng lượng tường xây trên dầm:

+ Dầm ( 30x65): gt 0.1 (3.5 0.65) 1.1 18 5.643x  x x  KN m/

+ Dầm ( 20x40): gt 0.1 (3.5 0.4) 1.1 18 6.138x  x x  KN m/

2.4.2.2 Hoạt tải tác dụng lên khung:

Trang 31

2.4.2.3 Tải gió tác dụng lên khung:

Do chiều cao công trình H> 40m nên ta xét đến thành phần gió động và gió tĩnh của công trình theo hai phương vì đây là khung không gian

Vị trí xây dựng tại thành phố Hồ Chí Minh, dạng địa hình C, thuộc vùng IIA

Các số liệu để tính toán:

-W0 = 83daN/m2 = 0.83 KN/m2

- Cốt mặt đất +0.000

- n: hệ số vượt tải

- c: hệ số khí động (c=0.8 đối với gió đẩy ; c=0.6 đối với gió hút)

- hệ số k được tính theo công thức dành cho dạng địa hình C

t

m g t

z

zz

W=W0.k.c.n.(KN/m)

Trang 32

2.4.2.3.1 Gió tĩnh:

BẢNG KẾT QUẢ GIÓ TĨNH Tầng Z i

Trang 33

Trang 34

Trang 35

Trang 36

- Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hoá dạng không gian 3 chiều, sử dụng các dạng phần tử khung (frame) cho cột, dầm và phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn và vách cứng Tính toán chu kì dao động riêng và dạng dao động riêng cho 12 dạng dao động riêng đầu tiên

- Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động theo TCXD229:1999

là 100% tỉnh tải và 50% hoạt tải

- Việc xác tần số và dạng dao động bằng tay là một trong những việc làm rất khó khăn và phức tạp đối với các bài toán khi kể thành phần động của tải trọng gió Dựa vào phần mềm ETABS ta dễ dàng có được tầng số và dạng dao động của công trình qua các bước sau :

+ Để có được tần số và dạng dao động, sau khi tạo mô hình cho công trình, trong mục khai báo vật liệu : Mass per unit volume = 0.25 Mục Difine =>Mass Source chọn From Load và khai báo như sau :

Khai báo khối lượng trong Etabs + Tiếp theo là vào thư mục Analyze – Set Analysis Opition chọn Dynamic Analysis – set Dynamic Paramaters chọn Number of Modes là 12

+ Sau khi khai báo xong, giải bài toán ta được chu kỳ dao động và tần số dao động riêng của công trình :

Trang 37

Trang 38

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179 Trang 31 Các mode dao dộng minh họa:

-Mode 1

Trang 39

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179 Trang 32 -Mode 2

Trang 40

SVTH : NGUYỄN BẢO LONG MSSV: 20761179 Trang 33 -Mode 3

Định dạng
Số trang	160
Dung lượng	4,58 MB