Thiết kế cao ốc văn phòng đông dương

Giao thông nội bộ - Hệ thống giao thông nội bộ trong tòa nhà là sử dụng hệ thống thang bộ và thang máyđược đặt trong hệ lõi và vách của công trình - Sảnh thang máy được kết hợp làm giao

BỘ 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

THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG ĐÔNG DƯƠNG

S K L 0 0 6 9 3 8

GVHD: T.S TRẦN VĂN TIẾNG SVTH : NGUYỄN QUỐC ĐẠO MSSV: 14149030

 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

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019

Giáo 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:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

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

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

NHẬN XÉT

7 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

8 Ưu điểm:

9 Khuyết điểm:

10 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

11 Đánh giá loại:

12 Điểm:……….(Bằng chữ: )

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến mái trường Đại học Sư Phạm KỹThuật TP HCM, đặc biệt là lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Xây dựng đã dìu dắt hướngdẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho em trong những năm học tập vàrèn luyện tại trường

Đối với sinh viên ngành Xây dựng, đồ án tốt nghiệp là công việc kết thúc quá trình họctập dưới mái trường đại học, nó giúp cho sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn về các vấn đề,các công việc của một người kỹ sư xây dựng trong tương lai và là hành trang quan trọngcủa việc học tập, đúc kết kinh nghiệm trong suốt 4 năm học Thông qua quá trình thực hiện

đồ án tốt nghiệp đã giúp em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức, đồng thời bổ sung nhữngkiến thức còn thiếu sót của bản thân đối với các vấn đề liên quan trong thực tế

hướng dẫn, giúp đỡ tận tình em để hoàn thành đồ án này Thầy đã làm thay đổi cách nhìnnhận, cách suy nghĩ trong em để có thể tiếp cận vấn đề một cách khách quan, thực tế hơn

Em rất vui và may mắn khi được làm sinh viên của thầy

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ củabạn bè, các anh chị khóa trước đã giúp em vượt qua những khó khăn trong quá trình họctập và hoàn thành đồ án

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó đồ ántốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiết sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quýThầy Cô để em củng cố và hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếptục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 01 năm 2019

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN QUỐC ĐẠO

CAPSTONE PROJECT’S TASK

Name’s student : NGUYEN QUOC DAO

Project’s name : DONG DUONG OFFICE BUILDING

1 Input data:

Architectural profile (provided by Advisor)

Soil profile (provided by Advisor)

2 The contents of graduation thesis:

a Architecture

Reproduction of architectural drawings

b Structure

Modeling, analysis and design typical slab

Modeling, analysis and design staircase

Modeling, analysis and design frame grid 2 & C

c Foundation

Sumary data table about soil profile

Solution of foundation is cast-in-situ bored pile

3 Product

1 thesis and 1 appendix

16 drawings A1 (5 architecture, 9 Structure, 2 Foundation)

4 Effective date: 04/09/2018

5 Expiry date: 02/01/2018

Ho Chi Minh City, day month year 2019

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Mục đích thiết kế 1

1.2 Giới thiệu về công trình 1

1.2.1 Vị trí công trình 1

1.2.2 Quy mô và đặc điểm công trình 1

1.3 Giải pháp kiến trúc và quy hoạch 2

1.3.1 Quy hoạch 2

1.3.2 Giải pháp kiến trúc 2

1.3.3 Giao thông nội bộ 2

1.4 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình 2

1.4.1 Hệ thống chiếu sáng, thông gió và hệ thống điều hòa nhiệt độ 2

1.4.2 Hệ thống điện, chống sét và hệ thống thông tin liên lạc 3

1.4.3 Hệ thống cấp thoát nước 4

1.5 Khí hậu, thủy văn 4

CHƯƠNG 2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU 6

2.1 Nguyên tắc tính toán kết cấu 6

2.1.1 Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất 6

2.1.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai 6

2.1.3 Phương pháp xác định nội lực 6

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ THÔNG SỐ VẬT LIỆU 8

3.1 Thông số vật liệu 8

3.2 Tải trọng tác dụng 8

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG 12

4.1 Mặt bằng bố trí cầu thang tầng điển hình 12

4.2 Vật liệu và kích thước sơ bộ bản thang 13

4.2.1 Vật liệu 13

4.2.2 Kích thước sơ bộ 13

4.3 Tải trọng cầu thang 13

4.3.1 Tĩnh tải 13

4.3.2 Hoạt tải 14

4.4 Tính toán nội lực 14

4.5 Tính toán thiết kế bản thang 15

4.6 Kiểm tra độ võng bản thang 16

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN 18

5.1 Tính toán sàn tầng điển hình (phương án sàn dầm) 18

5.1.1.1 Chiều dày sàn 19

5.1.1.2 Kích thước dầm chính, dầm phụ 19

5.1.1.3 Tiết diện cột 19

5.1.1.4 Tiết diện vách 20

5.1.2 Tải trọng tác dụng lên sàn 21

5.1.2.1 Tĩnh tải 21

5.1.2.2 Hoạt tải 21

5.1.3 Tính toán bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 21

5.1.3.1 Tính toán kiểm tra độ võng của sàn 24

5.1.3.2 Tính toán và bố trí thép 26

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 27

6.1 Mở đầu 27

6.2 Vật liệu sử dụng 27

6.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm cột vách 27

6.4 Tính toán tải trọng 27

6.4.1 Tĩnh tải 27

6.4.2 Hoạt tải 27

6.4.3 Tải gió 27

6.4.3.1 Gió tĩnh 27

6.4.3.2 Gió động 28

6.4.4 Tính toán thành phần động đất 31

6.4.4.1 Phổ phản ứng theo phương ngang 32

6.4.4.2 Phổ phản ứng theo phương đứng 33

6.5 Tổ hợp tải trọng 33

6.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 34

6.7 Tính toán thiết kế khung 35

6.7.1 Kết quả nội lực 35

6.7.1.1 Khung trục C 35

6.7.1.2 Khung trục 2 37

6.7.1.3 Dầm tầng điển hình 38

6.7.2 Tính toán thiết kế hệ dầm 38

6.7.3 Tính toán khả năng chịu cắt của dầm 39

6.7.4 Tính toán cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính 40

6.7.5 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 42

6.7.6 Tính toán đoạn neo, nối cốt thép 42

6.7.8.1 Cơ sở tính toán (phương pháp vùng biên chịu momen) 48

6.7.8.2 Các giả thiết cơ bản 48

6.7.8.3 Các bước tính toán cốt thép dọc cho vách 48

6.7.8.4 Tính toán cốt ngang cho vách cứng 50

6.7.8.5 Tính cốt thép vách cho 1 trường hợp cụ thể 51

6.7.8.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách 52

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 57

7.1 Khảo sát địa chất 57

7.1.1 Mục đích của khảo sát địa chất 57

7.2 Vật liệu sử dụng 60

7.3 Tính toán sức chịu tải 60

7.3.1 Kích thước và chiều dài cọc 60

7.3.2 Theo cường độ vật liệu 62

7.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí đất nền 62

7.3.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 63

7.3.5 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 65

7.3.6 Sức chịu tải thiết kế 66

7.4 Hệ số k của cọc 67

7.5 Thiết kế móng M1 68

7.5.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 68

7.5.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 70

7.5.3 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 71

7.5.4 Tính lún cho móng M1 73

7.5.5 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 75

7.5.6 Thiết kế thép cho đài móng M1 bằng phần mềm SAFE v12 76

7.6 Thiết kế móng M2 77

7.6.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 77

7.6.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 79

7.6.3 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 79

7.6.4 Tính lún cho móng cọc M2 81

7.6.5 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 82

7.6.6 Thiết kế thép cho đài móng M2 bằng phần mềm SAFE v12 83

7.7 Thiết kế móng lõi thang 84

7.7.1 Kết quả khảo sát địa chất 84

7.7.2 Vật liệu sử dụng 84

7.7.3 Tính toán sức chịu tải 85

7.7.3.1 Kích thước và chiều dài cọc 85

7.7.3.2 Theo cường độ vật liệu 86

7.7.3.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 88

7.7.3.5 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 88

7.7.3.6 Sức chịu tải thiết kế 90

7.7.4 Hệ số k của cọc 90

7.7.5 Thiết kế móng lõi thang MLT 92

7.7.5.1 Xác định số lượng cọc và bố trí 92

7.7.5.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc MLT 93

7.7.5.3 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 94

7.7.5.4 Tính lún cho móng lõi thang 96

7.7.5.5 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng lõi thang MLT 98

7.7.5.6 Thiết kế cốt thép cho đài móng lõi thang 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Tĩnh tải bản thang nghiêng 8

Bảng 3.2 Tĩnh tải bản chiếu nghỉ 8

Bảng 3.3 Tải trọng khu vực sảnh, hành lang 9

Bảng 3.4 Tải trọng khu vực văn phòng 9

Bảng 3.5 Tải trọng khu vực phòng vệ sinh 10

Bảng 3.6 Tải trọng tường xây 10

Bảng 3.7 Hoạt tải phân bố đều trên sàn 11

Bảng 5.1 Sơ bộ tiết diện cột 20

Bảng 6.1 Kết quả tính gió tĩnh theo phương X và Y 28

Bảng 6.2 Kết quả 12 mode dao động 30

Bảng 6.3 Giá trị tham số phổ phản ứng đàn hồi 32

Bảng 6.4 Các trường hợp tải trọng 33

Bảng 6.5 Tổ hợp tải trọng theo TTGH 34

Bảng 6.6 Chuyển vị đỉnh của công trình 35

Bảng 6.7 Nội lực của cột C2 46

Bảng 6.8 Nội lực vách P1 51

Bảng 7.1 Cấu tạo địa chất 57

Bảng 7.2 Đặc trưng cơ lí đất nền 58

Bảng 7.3 Sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cơ lí 63

Bảng 7.4 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 64

Bảng 7.5 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo SPT đối với đất dính 65

Bảng 7.6 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo SPT đối với đất rời 66

Bảng 7.7 Sức chịu tải thiết kế của cọc 67

Bảng 7.8 Mô đun biến dạng của đất theo địa chất công trình 67

Bảng 7.9 Tọa độ các cọc trong móng M1 69

Bảng 7.10 Kết quả tính Pmax- Pminmóng M1 70

Bảng 7.11 Kết quả tính lún móng M1 74

Bảng 7.12 Kết quả tính thép móng M1 77

Bảng 7.13 Tọa độ các cọc trong móng M2 77

Bảng 7.14 Kết quả Pmax- Pminmóng M2 78

Bảng 7.15 Kết quả tính thép móng M2 84

Bảng 7.16 Đặc trưng cơ lí đất nền (tính móng lõi thang) 84

Bảng 7.17 Sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cơ lí 87

Bảng 7.18 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 88

Bảng 7.19 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo SPT đối với đất dính 89

Bảng 7.20 Sức kháng trung bình trên thân cọc theo SPT đối với đất rời 90

Bảng 7.22 Mô đun biến dạng của đất theo địa chất công trình 91Bảng 7.23 Kết quả tính lún móng lõi thang 98Bảng 7.24 Kết quả tính thép móng lõi thang 101

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 4.1 Mặt bằng và các lớp cấu tạo cầu thang tầng điển hình 12

Hình 4.2 Tĩnh tải, hoạt tải cầu thang 14

Hình 4.3 Nội lực cầu thang 15

Hình 4.4 Momen cầu thang 15

Hình 4 5 Phản lực tại gối 15

Hình 5.1 Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình 18

Hình 5.2 Mô hình sàn SAFE 21

Hình 5.3 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 22

Hình 5.4 Tải trọng tường xây 22

Hình 5.5 Hoạt tải tác dụng lên ô sàn 23

Hình 5.6 Biểu đồ momen theo phương X 23

Hình 5.7 Biểu đồ momen theo phương Y 24

Hình 5.8 Độ võng dài hạn của sàn xuất từ SAFE 25

Hình 5.9 Độ võng ngắn hạn của sàn xuất từ SAFE 25

Hình 6.1 Mô hình 3D công trình bằng ETABS 29

Hình 6.2 Sơ đồ tính toán gió động tác dụng lên công trình 29

Hình 6.3 Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v 31

Hình 6.4 Biểu đồ phổ thiết kế theo phương ngang 33

Hình 6.5 Chuyển vị đỉnh của công trình 34

Hình 6.6 Biểu đồ momen trục C 36

Hình 6.7 Biểu đồ lực cắt trục C 36

Hình 6.8 Biểu đồ momen trục 2 37

Hình 6.9 Biểu đồ lực cắt trục 2 37

Hình 6.10 Biểu đồ momen dầm tầng điển hình 38

Hình 6.11 Đoạn gia cường cốt thép tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 41

Hình 6.12 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 42

Hình 6.13 Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm 44

Hình 6.14 Nội lực trong vách 48

Hình 6.15 Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách 48

Hình 6.16 Bố trí thép vách P1 52

Hình 6.17 Bố trí thép vách P2 53

Hình 6.18 Bố trí thép vách P3 54

Hình 6.19 Bố trí thép vách P4 55

Hình 6.20 Bố trí thép vách P5 56

Hình 7.1 Biểu đồ SPT 60

Hình 7.3 Móng M1 69

Hình 7.4 Khối móng quy ước M1 71

Hình 7.5 Biểu đồ quan hệ e - p 74

Hình 7.6 Tháp xuyên thủng M1 75

Hình 7.7 Kết quả phản lực đầu cọc móng M1 76

Hình 7.8 Momen theo 2 phương X và Y trong móng M1 76

Hình 7.9 Móng M2 77

Hình 7.10 Khối móng quy ước M2 80

Hình 7.11 Tháp xuyên thủng móng M2 82

Hình 7.12 Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 83

Hình 7.13 Momen theo 2 phương X và Y trong móng M2 83

Hình 7.14 Độ sâu chôn cọc móng lõi thang 86

Hình 7.15 Mặt bằng bố trí móng lõi thang 93

Hình 7.16 Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang 94

Hình 7.17 Biểu đồ mối quan hệ e - p 98

Hình 7.18 Tháp xuyên thủng móng lõi thang 99

Hình 7.19 Momen theo phương X móng lõi thang 100

Hình 7.20 Momen theo phương Y móng lõi thang 101

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

kể cả đầu tư nước ngoài

- Cũng trong xu thế đó, Cao ốc Văn phòng Đông Dương được xây dựng tại địa điểm quận

1 - TP.HCM Mục tiêu xây dựng hoàn chỉnh cao ốc văn phòng này là để tạo ra một khốivăn phòng đầy đủ tiện nghi phục vụ nhu cầu cần thiết hiện nay của xã hội theo xu hướngvăn minh hiện đại và tiết kiệm tối đa diện tích làm việc, chống sử dụng lãng phí Đồng thờilàm đẹp bộ mặt đô thị nói chung và trung tâm thành phố nói riêng, phù hợp với yêu cầuquy hoạch chỉnh trang khu trung tâm thành phố

1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.2.1 Vị trí công trình

- Cao ốc Văn phòng Đông Dương được xây dựng tại địa điểm 25 bis Nguyễn Thị MinhKhai – Quận 1 – TP.HCM Tọa lạc ngay một trong những khu đất vàng của trung tâmThành Phố, khối văn phòng có mặt tiền hướng Tây Bắc nằm trên đường Nguyễn Thị MinhKhai, hướng Tây Nam giáp Lãnh Sự Quán Mỹ, Đông Nam giáp Lãnh Sự Quán Pháp vàhướng Bắc giáp khu căn hộ cao cấp Sumuset, với kiến trúc mang phong thái hiện đại, bềnvững tạo ra sản phẩm đáp ứng yêu cầu của một văn phòng tiện ích, hiện đại

1.2.2 Quy mô và đặc điểm công trình

- Tên công trình: Cao ốc văn phòng Đông Dương

- Chủ đầu tư: Công ty Quản lí kinh doanh nhà Thành Phố

- Nguồn vốn đầu tư: vốn tự có, huy động và vây ngân hàng trong nước

- Diện tích sử dụng đất và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

- Căn cứ vào quyết định phê duyệt dự án số 10584/ QLKDN-KHĐT ngày 14-11-2007 của

Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố, căn cứ vào giấy phép xây dựng số 212 ngày 9-11-2007 của

sở Xây Dựng TP.HCM chấp nhận cho phép xây dựng công trình, có địa bàn thuận lợi đểphát triển, gần các đia điểm quan trọng và thuộc trung tâm thành phố phù hợp với nhu cầuhiện tại và có điều kiện phát triển tốt sau này

- Các không gian phụ như vệ sinh, hộp kỹ thuật được bố trí tại các góc khuất tuy nhiên khu

về sinh chung không độc lập đối với mỗi văn phòng, gây bất tiện và thiếu sự thông thoáng

- Mặt đứng được tổ chức theo hình khối chữ nhật phát triển theo chiều cao, nhưng khôngđơn điệu, có điểm nhấn, kiến trúc đẹp

- Vật liệu bao che chủ yếu sử dụng kính và sử dụng đá ốp Granit tao nên sự sang trọng chocông trình, lấy được sáng tự nhiên Do việc tận dụng triệt để diện tích xây dựng nên côngtrình có nhược điểm là công trình không có lôgia, không có hệ thống che nắng cho côngtrình

- Tầng trệt và lầu 1 có sảnh lớn tạo không gian mở kết hợp với cây xanh giúp thông gióxuyên nhà, góp phần thay đổi vi khí hậu cho khu vực

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

1.3.3 Giao thông nội bộ

- Hệ thống giao thông nội bộ trong tòa nhà là sử dụng hệ thống thang bộ và thang máyđược đặt trong hệ lõi và vách của công trình

- Sảnh thang máy được kết hợp làm giao thông theo phương ngang, tận dụng diện tích vàliên hệ tốt các không gian chức năng

- Giao thông theo phương đứng bao gồm hệ thống thang bộ và thang máy Cầu thang bộ làdạng cầu thang kín dùng để thoát hiểm khi có sự cố, đặt ở khu lõi của nhà, không có chiếu

- Hệ thống thông gió được lắp đặt trong mỗi tầng nhằm tăng cường khả năng đối lưukhông khí ở những khu vực kín gió.

- Hệ thống thông gió được quan tâm khi điều kiện khí hậu và tiêu chuẩn vệ sinh trong nhàbếp và toilet không thể được đảm bảo bằng phương tiện thông gió tự nhiên

- Hệ thống thông gió trong nội bộ công trình chủ yếu sử dụng quạt ly tâm Quạt ly tâm đạtđược 90% yêu cầu tốc độ và lực đẩy so với tiêu chuẩn thiết kế

- Tầng hầm được thông gió bằng quạt hút, dẫn gió thải ra ngoài Không khí trong lànhtràn vào tầng hầm thông qua các cửa và đường xe lên suống nhờ sự chênh lệch áp suất bêntrong và bên ngoài tầng hầm tạo ra bởi quạt hút

- Các văn phòng làm việc được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài,các phòng ở có các cửa sổ mở ra ngoài nên gió vào dễ dàng

- Công trình còn được chiếu sáng bằng hệ thống đèn ở các văn phòng, sảnh chờ, cầu thangsao cho có thể phủ hết được các nơi cần chiếu sáng Ngoài ra còn có hệ thống đèn trang tríbên trong và bên ngoài công trình

- Hệ thống điều hòa không khí đảm bảo yêu cầu sử dụng và thiết kế theo các tiêu chuẩnhiện hành

- Tại các khu vực hành lang, cầu thang sảnh tầng bố trí chiếu sáng sự cố và chiếu sángphân tán người

- Hệ thống điều hòa nhiệt độ gồm: hệ thống cung cấp lạnh sử dụng hệ thống máy lạnhVRV kết hợp hài hòa giữa điều hòa cục bộ và trung tâm dễ điều khiển hoạt động độc lậptừng khu vực dễ theo dõi và sửa chữa khi có sự cố

1.4.2 Hệ thống điện, chống sét và hệ thống thông tin liên lạc

- Công trình sử dụng mạng lưới điện của thành phố và hệ thống máy phát điện dự phòngchiếu sáng phòng làm việc bằng hệ thống đèn huỳnh quang

- Phòng máy biến áp, phòng máy biến thế và phòng bảng điện được đặt ở tầng hầm 1 củatòa nhà, dễ sử dụng và sửa chữa, cung cấp đủ công suất cho nhu cầu sử dụng của toàn bộtòa nhà

- Tủ phân phối điện, bảng điện cung cấp chiếu sáng cho nhà cao tầng được bố trí ở phòng

kĩ thuật đặt ở các tầng để tiện cho việc quản lý, sử dụng, sửa chữa và đảm bảo mỹ quan

- Hệ thống dây điện đi trong tòa nhà thông qua hệ thống ống gen trong các gen kĩ thuật

- Việc cung cấp điện từ tủ, bảng điện tầng đến bảng điện của các văn phòng đi bằng cáctuyến dây được chôn ngầm trong tường đảm bảo an toàn và phòng chống cháy nổ

- Hệ thống chống sét trực tiếp và cắt sét

- Hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống âm thanh và hệ thống camera hoạt động 24/24h

- Hệ thống thông tin liên lạc, phát thanh, truyền hình được thiết kế một cách đồng bộ vàtuân theo tiêu chuẩn hiện hành Tủ phân cáp được đặt tại phòng kỹ thuật, các ổ cắm điệnthoại được đặt ngầm trong tường

1.4.3 Hệ thống cấp thoát nước

- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được dẫn vào bể chứa đặt ngầm tại khutrước của khu đất Sau đó được bơm lên bể chứa trên mái thông qua các hệ thống ống dẫnđặt trong các ống gen, việc điều khiển quá trình bơm hoàn toàn tự động nhờ vào hệ thốngvan, phao và máy bơm tự động Nước từ bể chứa trên mái theo hệ thống đường ống cungcấp đến các nơi trong nhà

- Nước mưa trên mái thông qua hệ thống sê-nô thu nước được dẫn vào một hệ thống đườngống ra hệ thống mương thoát nước xung quanh nhà, rồi xả trực tiếp ra hệ thống thoát nướcchung của thành phố

- Đối với nước thải sinh hoạt được dẫn theo một hệ thống đường ống riêng, rồi tập trung về

bể xử lý nước thải, bể tự hoại, nước thải sau khi được xử lý sẽ được xả vào hệ thống thoátnước thải chung của thành phố

1.4.4 Hệ thống chữa cháy

- Hệ thống phòng cháy chữa cháy gồm: trụ cấp nước chữa cháy bean ngoài nhà, hệ thống

và báo cháy tự động

- Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng Ở nơi công cộng

và mỗi tầng có gắn đồng hồ và đèn báo cháy được nối trực tiếp với hệ thống quản lý để kịpthời khống chế hoả hoạn cho công trình

Nước được dự trữ tại 2 bể nước trên mái và bể ngầm dưới tầng tầng hầm, sử dụng máybơm lưu động

- Trang bị các bộ súng cứu hoả đặt tại phòng trực, có 1 hoặc 2 vòi cứu hỏa ở mỗi tầng tuỳthuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy vàcác bảng thông báo cháy

- Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái vàđược nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất

cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng

- Sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi quan trọng và dễ thấy (cửa

ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng)

1.5 KHÍ HẬU, THỦY VĂN

- Khu vực TP.HCM hay chính xác hơn là khu vực quận 1 vị trí của công trình nằm trongkhu vực phân vùng áp lực gió IIA và mang đầy đủ tính chất chung của vùng Hai hướnggió chủ yếu là Tây-Tây Nam và Bắc - Đông Bắc Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng08.Tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s

- Khu vực TP giàu nắng, hàng năm có từ 2500-2700 giờ nắng Thời tiết hàng năm chia làm

- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (trung bình có 160 ngày mưa trong năm) Độ ẩm trungbình từ 75-80 % Cần đảm bảo chống thấm tốt của hệ thống chồng thấm của các tầng nhất

là tầng mái BTCT tránh hiện tượng thấm do sự chênh lêch nhiệt độ xảy ra nhanh chốngtrong mùa mưa

- Nhìn chung TP.HCM ít ảnh hưởng của bão và áp thấp thiệt đới từ vùng biển Hoa Nam

mà chỉ chịu ảnh hưởng gián tiếp

CHƯƠNG 2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

2.1 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

- Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép đảm bảo được độbền, độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng từng bộ phận kếtcấu Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng

- Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tínhtoán theo hai nhóm trạng thái giới hạn

2.1.1 Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất

- Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể đảm bảo cho kết cấu:

+ Không bị phá hoại cho tác dụng của tải trọng và tác động

+ Không bị mất ổn định về hình dáng và vị trí

+ Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi

+ Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh

hưởng bất lợi của môi trường

2.1.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai

- Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

+ Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt,dao dộng

2.1.3 Phương pháp xác định nội lực

- Nội lực được xác định bằng phương pháp tính tay thủ công với các công việc sau:

+ Tách rời các cấu kiện trong công trình phù hợp với tính tuyến tính và tính định xứ.+ Chọn sơ đồ tính phù hợp

+ Tính toán và quy đổi tải trọng

+ Giải nội lực theo bảng tra hoặc các công thức cơ học

- Tuy nhiên thời gian giải lâu, phức tạp, dễ sai sót khi tính và độ chính xác chưa cao, hoặcquá an toàn bởi sơ đồ tính thường chọn là ngàm, khớp lý tưởng chỉ là giả thiết, thực tế điềukiện biên không được lý tưởng vậy Một số trường hợp tải trọng chỉ quy đổi gần đúng Vàcác công thức giải chỉ đúng với điều kiện khi vật liệu còn làm việc trong miền đàn hồi

- Do đó sinh viên kết hợp giải nội lực theo phương pháp tính tay và phần mềm

- Kết quả phần mềm giải ra tin cậy khi đáp ứng được một số tiêu chí biến dạng phù hợp vớiđường tác dụng của tải trọng, độ lớn biến dạng phù hợp với vị trí đặc lực, nội lực giải ra sẽkhác với tính tay Mô hình bằng phần mềm xét ảnh hưởng cả các cấu kiện với nhau, nếunội lực giải ra khác nhiều so với tính tay thì sẽ có những đánh giá, lý giải lựa chọn cho hợplý

+ Phần mềm SAP2000 v14.2.2: phần mềm phần tử hữu hạn phân tích các cấu kiệntổng quát.

+ Phần mềm ETABS v9.7.1: phần mềm phần tử hữu hạn phân tích sự làm việc củatoàn bộ công trình

+ Phần mềm SAFE V12.3.2: phần mềm phần tử hữu hạn chuyên phân tích cấu kiệndạng tấm (bản sàn, móng,…)

(Do trong quá trình mô hình tính toán sự liên kết qua lại giữa các phần mềm và phiên bản

hỗ trợ gặp một số khó khăn nên sinh viên xin phép được sử dụng mô hình phân tích khácphiên bản ở một số bộ phận)

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ THÔNG SỐ VẬT LIỆU

3.1 THÔNG SỐ VẬT LIỆU

- Sử dụng bê tông cấp độ bền B25

- Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10)

- Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø >10)

Bảng 3.1 Tĩnh tải bản thang nghiêng

STT Các lớp sàn (kN/m γ 3 ) Dày δ (m) (kN/m g tc 2 ) vượt tải Hệ số (kN/m g tt 2 )

hiệu Loại tải Cấu tạo các lớp

Chiều dày lớp (m)

g (kN/m 3 )

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

g (kN/m 3 )

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

hiệu Loại tải Cấu tạo các lớp

Chiều dày lớp (m)

g (kN/m 3

)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Bảng 3.5 Tải trọng khu vực phòng vệ sinh

Tên

tường Tên vật liệu

Chiều dày tường (m)

γ (kN/m 3 )

Tải trọng TC kN/m 2

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

STT Loại sàn nhà tiêu chuẩn Hoạt tải

Bảng 3.7 Hoạt tải phân bố trên sàn

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG

- Trong các công trình nhà cao tầng, giao thông đứng đóng vai trò rất quan trọng

- Ngoài hệ thống thang máy đóng vai trò chủ đạo, ta còn bố trí cầu thang bộ để có thể liên

hệ giữa các tầng gần nhau và phục vụ cho yêu cầu thoát hiểm (khi xảy ra hỏa hoạn hayđộng đất) hoặc khi thang máy không sử dụng được (do mất điện, bảo trì sửa chữa)

4.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

3300 1100 1100

Hình 4.1 Mặt bằng và các lớp cấu tạo cầu thang tầng điển hình

4.2 VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ BẢN THANG

4.2.1 Vật liệu

- Xem chi tiết chương 3

4.2.2 Kích thước sơ bộ

- Kích thước thang theo kiến trúc:

Số bậc Chiều cao tầng Kích thước bậc thang Độ dốc cầu thang

4.3 TẢI TRỌNG CẦU THANG

;δ

γn

g

b

b b td

;δ

γn

g

b

b b td

;δ

γn

- Quy bản thang về thành dạng tải phân bố đều Cắt 1 dãy có bề rộng b = 1m

- Do cầu thang liên kết với vách cứng → liên kết ngàm

- Sử dụng Etabs để mô hình 2D để suy ra sơ đồ tính và nội lực cầu thang:

+ Sơ đồ tính:

Hình 4.2 Tĩnh tải, hoạt tải cầu thang

- Thông qua biểu đồ momen mà ta nhận được từ việc chạy phần mềm ETABS thì ta nhận

Hình 4.3 Nội lực cầu thang

Hình 4.4 Moment cầu thang

Hình 4.5 Phản lực tại gối

- Kết quả:

4.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN THANG



kiện sau: min    max

o

A

=b×h

Rγξ

μ

s

b b R

Vị trí (KN.m) M (mm) b (mm) h 0 α m ξ (mm As 2 ) Bố trí chọn As

(mm 2 )

μ (%)

Nhịp Bản

Gối chiếu

- Thép cấu tạo của bản chọn Ø8a250

4.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN THANG

Hình 4.6 Độ võng bản thang

- Với độ võng lớn nhất tại vị trí bản nghiêng cách chiếu nghỉ một khoảng 1.87949m là

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN

- Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Vấn đềđược đặt ra là việc lựa chọn kết cấu sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh

tế Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và yêu cầu kỹthuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý

- Các phần tính toán sàn tầng điển hình như sau:

+ Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện

+ Xác định tải trọng tác dụng

+ Mặt bằng sàn và sơ đồ tính

+ Xác định nội lực các ô sàn

+ Tính toán cốt thép cho sàn

+ Kiểm tra độ võng của sàn

+ Quan điểm tính: sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang

5.1 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM)

5.1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện

5.1.1.1 Chiều dày sàn

- Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

- Có thể chọn sơ bộ chiều dày sàn theo công thức:

min min

m

D

+ m = 40÷45 đối với bản kê bốn cạnh

+ D = 0.8÷1.4 phụ thuộc vào tải trọng

356:2005 “ Tiêu chuẩn thiết kế - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”

→ Chọn h s = 150mm

5.1.1.2 Kích thước dầm chính, dầm phụ

- Kích thước dầm theo hai phương được lựa chọn căn cứ vào qui mô và tải trọng của côngtrình Tuy nhiên kích thước dầm còn bị chi phối bởi yếu tố không gian và chiều cao thôngthủy của mỗi tầng trong tòa nhà Các kích thước này có thể được thay đổi, điều chỉnh trongquá trình tính toán để tạo ra phương án sắp xếp hợp lý

- Chọn sơ bộ kích thước dầm nhằm giảm quá trình lặp phân tích mô hình tính toán sàn theophương pháp phần tử hữu hạn

- Việc lựa chọn tiết diện dầm phụ thuộc vào chiều dài nhịp, các kích thước được chọn sơ

bộ theo công thức kinh nghiệm:

8

112

- Việc chọn hình dáng kích thước cột dựa trên 3 cơ sở sau:

+ Về mặt kiến trúc: đó là yêu cầu về thẩm mĩ và yêu cầu về sử dụng không gian

+ Về mặt thi công: việc chọn kích thước tiết diện cột thuận lợi cho việc làm và lắpdựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông

+ Về mặt kết cấu: kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền, độ ổn định và sự thayđổi độ cứng theo phương đứng

- Kích thước tiết diện cột được tính toán gần đúng theo công thức sau:

b

t

Nk

A Trong đó:

+ N - tổng lực nén tác dụng lên cột

Nhóm cột Từ tầng Số tầng

Tiết diện chọn cm×cm

A1A4D1D4

- Vách là kết cấu chịu lực ngang chủ yếu của nhà cao tầng Để tránh bị mất ổn định ngang,

bề dày bụng vách cứng không được bé hơn:

5.1.2 Tải trọng tác dụng lên sàn

- Tải trọng thẳng đứng gồm tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) và tải trọng tạm thời (hoạt tải)

- Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân các bộ phận công trình Tải trọngtạm thời là tải trọng có thể có hoặc không có một giai đoạn nào đó trong quá trình xâydựng

Tĩnh tải và hoạt tải được tính toán dựa trên TCVN2737:1995 (Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế)

- Để phản ánh ứng xử của sàn ta sử dụng phần mềm SAFE để tính toán

- Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải

- Các bước tính toán trong SAFE:

+ Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

Hình 5.2 Mô hình sàn safe

Hình 5.3 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn

Hình 5.4 Tải trọng tường xây

Hình 5.5 Hoạt tải tác dụng lên ô sàn+ Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực:

Hình 5.7 Biểu đồ momen theo phương Y

5.1.3.1 Tính toán kiểm tra độ võng của sàn

- Sự xuất hiện của vết nứt trong bêtông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làmtăng độ võng

- Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng nhưtác dụng dài hạn của các loại tải trọng Theo TCXDVN 356-2005, độ võng toàn phần fđược tính như sau:

f = f1 - f2 + f3Trong đó:

+ f1: độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

+ f2: độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

+ f3: độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

- Kể đến tác dụng dài hạn: dùng hai đặc trưng là Creep Coefficient (CR) cho từ biến vàShrinkage Strain (SH) cho co ngót Theo mục 7.4.2.3 TCVN 5574-2012 với các điều kiện:

Trong đó :

f1 = Sh3-1 = 1.DL + 1.SDL + 1.WL + 1.LL

f2 = Sh3-2 = 1.DL + 1.SDL + 1.WL + 0.3.LL

f3 = Lt3 = 1.DL + 1.SDL + 1.WL + 0.3.LL

Hình 5.8 Độ võng dài hạn của sàn xuất từ SAFE

250

9000L

250

1fmm31.42

(Theo TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

Hình 5.9 Độ võng ngắn hạn của sàn xuất từ SAFE

    36 mm

250

9000L

250

1fmm592

0

5.1.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép

- Tính thép cho 1m bề rộng sàn với tiết diện b×h = 1000×150 (mm)