Chung cư cao cấp the morning star

Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với modal 2.... + Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành ph

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT

CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ CAO CẤP THE MORNING STAR

GVHD:T.S NGUYỄN THANH HƯNG

LÝ THANH THAO SVTH:

MSSV: 15149182

SKL 0 0 6 8 6 9

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2020 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

………

Họ và tên sinh viên: LÝ THANH THAO - MSSV: 15149182

Ngành: Công nghệ kĩ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư THE MORNING STAR

Họ và tên giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN THANH HƯNG

NHẬN XÉT:

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

Trang 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: LÝ THANH THAO - MSSV: 15149182

Ngành: Công nghệ kĩ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư THE MORNING STAR

Họ và tên giảng viên phản biện: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH

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: )

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2020 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) ………

Trang 6

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung và thầy cô Khoa Xây dựng nói riêng dã dạy bảo em trong bốn năm học vừa qua, từ những bước đầu chập chững với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng về công việc của một ngừơi kỹ sư Xây dựng trong nhiều khía cạnh khác nhau Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt là một hành trang không thể thiếu trong quá trình nghề nghiệp của em sau này

Luận án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính toán, khả năng nghiên cứu và giải quyết vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này

Trong khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Thanh Hưng cũng như các thầy cô khác trong Khoa Thầy đã giúp em

có cái nhìn đúng đắn, khái quát hơn về việc thiết kế, tiếp cận với những phần mềm, những phương pháp tính toán quan trọng cần thiết cho một người kỹ sư Xây dựng Đó là một kinh nghiệm quý báo cho bản thân em sau này

Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những năm học vừa qua Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để giúp cho quá trình làm luận văn của tôi được hoàn thành

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó

đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy cô để em củng cố 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 tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2020

Sinh viên thực hiện

………

Trang 7

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: LÝ THANH THAO MSSV: 15149182

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình xây dựng.

Khoa: Xây dựng.

Tên đề tài: Thiết kế chung cư The Morning Star.

Cán bộ phụ trách hướng dẫn: T.S NGUYỄN THANH HƯNG

Ngày nhận đề tài: 2/09/2019

Ngày nộp bài: 01/01/2020

NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Các số liệu, tài liệu ban đầu

- Hồ sơ kiến trúc (Sưu tầm công trình thực tế bên ngoài)

- Hồ sơ khảo sát địa chất (Quận Bình Thành, TP Hồ Chí Minh)

2 Nội dung thực hiện đề tài

2.1 Kiến trúc:

- Thể hiện các bản vẽ kiến trúc

2.2 Kết cấu:

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế cầu thang điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế khung trục 2 (GV chỉ định)

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế móng cọc khoan nhồi

Trang 8

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu công trình 1

1.2 Địa điểm xây dựng 1

1.3 Giải pháp kiến trúc 1

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 1

1.3.2 Mặt đứng 2

1.4 Hệ thống giao thông 2

1.4.1 Giao thông đứng 2

1.4.2 Giao thông ngang 2

1.5 Giải pháp kỹ thuật 3

1.5.1 Hệ thống điện 3

1.5.2 Hệ thống nước 3

1.5.3 Hệ thống thông gió 3

1.5.4 Hệ thống chiếu sáng 3

1.5.5 Phòng cháy – Thoát hiểm 3

1.5.6 Chống sét 3

1.5.7 Thoát rác 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 4

2.1 Cơ sở tính toán kết cấu 4

2.1.1 Cơ sở thực hiện 4

2.1.2 Cơ sở thiết kế 4

2.1.3 Phần mềm, chương trình được sử dụng 4

2.2 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu 4

2.2.1 Phương án hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng 4

2.2.2 Phương án hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang 4

2.2.3 Phương án móng và kết cấu phần ngầm 5

2.2.4 Vật liệu sử dụng 5

2.2.5 Lớp bê tông bảo vệ 5

Trang 9

2.2.6 Tiết diện các cấu kiện 6

2.2.6.1 Tiết diện dầm 6

2.2.6.2 Chiều dày sàn 6

2.2.6.3 Chiều dày vách 6

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 7

3.1 Tải trọng đứng 7

3.1.1 Tĩnh tải 7

3.1.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn 7

3.1.1.2 Tải trọng tường xây 8

3.1.2 Hoạt tải 9

3.3 Tải trọng gió 9

3.3.1 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió 10

3.3.1.1 Cơ sở lý thuyết 10

3.3.1.2 Áp dụng tính toán 10

3.3.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió 11

3.2.2.1 Chu kỳ dao động và tần số dao động riêng 11

3.3.2.2 Khối lượng, tâm cứng, tâm khối lượng của tầng công trình thứ j Mj 12

3.3.2.3 Xác định hệ số động lực ξi. 12

3.3.2.4 Xác định hệ số ψi 13

3.3.3 Tổ hợp tải trọng gió 17

3.4 Tải trọng động đất 17

3.4.1 Cơ sở lý thuyết tính toán 17

3.4.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động 18

3.4.3 Phân tích dạng dao động 21

3.4.4 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 21

3.5 Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng 24

3.5.1 Các trường hợp tải trọng 24

3.5.2 Tổ hợp tải trọng 25

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 26

4.1 Tải trọng tác dụng 26

4.2 Tổ hợp tải trọng 26

4.2.1 Các loại tải trọng 26

4.2.2 Các trường hợp tải trọng 26

Trang 10

4.2.3 Tổ hợp tải trọng 26

4.3 Mô hình phân tích và tính toán 27

4.3.1 Tải trọng tác dụng sàn 27

4.3.2 Phân tích nội lực sàn 27

4.3.2.1 Biểu đồ màu 27

4.3.2.2 Kết quả nội lực theo dãy strip 28

4.3.3 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn 30

4.3.4 Tính toán cốt thép sàn 30

4.3.4.1 Kết quả tính toán cốt thép sàn 31

4.3.4.2 Kiểm tra chuyển vị dài hạn 36

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 37

5.1 Kết cấu cầu thang tầng điển hình 37

5.1.1 Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 38

5.1.2 Vật liệu 38

5.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang 38

5.2.1 Tĩnh tải 38

5.2.1.1 Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng 38

5.2.1.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 39

5.2.2 Hoạt tải 40

5.3 Mô hình tính toán bản thang 40

5.3.1 Sơ đồ tính kết cấu 40

5.3.2 Tải trọng tác dụng 40

5.3.3 Kết quả nội lực 41

5.3.4 Kiểm tra chuyển vị 42

5.4 Tính toán cốt thép bản thang 43

5.4.1 Quy trình tính toán 43

5.4.2 Kết quả tính toán cốt thép bản thang 44

5.4.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông bản thang 44

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 – TRỤC C 46

6.1 Kiểm tra các điều kiện sử dụng công trình 46

6.1.1 Kiểm tra gia tốc đỉnh 46

6.1.2 Kiểm tra lật 46

6.1.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 46

Trang 11

6.1.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 47

6.2 Tính toán – thiết kế hệ dầm tầng điển hình (Tầng 3) 48

6.2.1 Mặt bằng hệ dầm 48

6.2.2 Tính toán cốt thép 49

6.2.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt bê tông dầm 62

6.2.4 Kiểm tra khả năng chịu xoắn của dầm 63

6.2.5 Cấu tạo kháng chấn 63

6.2.6 Neo và nối cốt thép 65

6.3 Tính toán – thiết kế vách 66

6.3.1 Phương pháp vùng biên chịu moment 66

6.3.2 Tính toán cụ thể cho vách P3 70

6.3.3 Kết quả tính toán cốt thép vách 71

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG 86

7.1 Số liệu địa chất 86

7.2 Thông số thiết kế 88

7.3 Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi D800 88

7.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 88

7.3.2 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 90

7.3.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền 93

7.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 95

7.3.5 Kết quả tính toán sức chịu tải cọc 97

7.4 Sơ bộ số lượng cọc 98

7.5 Xác định độ cứng của cọc đơn 99

7.6 Thiết kế móng F1 (D – 4) 100

7.6.1 Nội lực móng 100

7.6.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 100

7.6.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước 102

7.6.4 Kiểm tra xuyên thủng móng F1 106

7.6.5 Tính cốt thép cho đài móng F1 106

7.7 Thiết kế móng F2 (E – 4) 109

Trang 12

7.8 Thiết kế móng F3 (A – 1) 115

7.9 Thiết kế móng lõi thang máy và thang bộ F4 121

7.9.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc móng F4 121

7.9.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới đáy khối móng quy ước F4 123

TÀI LIỆU THAM KHẢO 129

Trang 13

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng 2-13 2

Hình 3.1 Mô hình không gian công trình trong ETABS 11

Hình 3.2 Đồ thị xác định hệ số động lực 13

Hình 4.1 Tĩnh tải hoàn thiện sàn 27

Hình 4.2 Tải trọng tường xây tác dụng lên sàn 27

Hình 4.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 27

Hình 4.4 Biểu đồ moment M11 27

Hình 4.5 Biểu đồ moment M22 27

Hình 4.6 Dãy strip sàn theo layer A 28

Hình 4.7 Dãy strip sàn theo layer B 28

Hình 4.8 Moment theo dãy chia A 28

Hình 4.9 Moment theo dãy chia B 29

Hình 4.10 Dòng truyền ứng suất Mmax 29

Hình 4.11 Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn 30

Hình 4.12 Chuyển vị dài hạn của sàn 36

Hình 5.1 Mặt bằng cầu thang bộ 37

Hình 5.2 Mặt cắt A – A 37

Hình 5.3 Mặt cắt B – B 38

Hình 5.4 Sơ đồ tính bản thang 1 vế 40

Hình 5.5 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang 41

Hình 5.6 Hoạt tải tác dụng lên bản thang 41

Hình 5.7 Phản lực tại các gối 41

Hình 5.8 Nội lực (lực cắt) trong bản thang 42

Hình 5.9 Nội lực (moment) trong bản thang 42

Hình 5.10 Chuyển vị của bản thang 42

Hình 6.1 Mặt bằng hệ dầm trong ETABS 48

Hình 6.2 Biểm đồ moment dầm tầng điển hình (Tầng 3) ứng với tổ hợp bao 49

Hình 6.5 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 64

Hình 6.6 Nội lực trong vách cứng 66

Hình 6.7 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách 67

Hình 6.8 Tiết diện vách cứng P3 70

Hình 7.1 Mặt bằng móng F1 100

Trang 14

Hình 7.2 Khối móng quy ước móng F1 102

Hình 7.3 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng F1 106

Hình 7.4 Phản lực đầu cọc móng F1 (D – 4) 107

Hình 7.5 Biểu đồ màu M11 108

Hình 7.7 Moment theo phương layer A 108

Hình 7.8 Moment theo phương layer B 108

Hình 7.9 Mặt bằng móng F2 (E – 4) 109

Hình 7.10 Khối móng quy ước F2 (E – 4) 109

Hình 7.11 Phản lực đầu cọc móng F2 (E – 4) 110

Hình 7.12 Mặt cắt tháp xuyên thủng F2 113

Hình 7.17 Mặt bằng móng F3 (A – 1) 115

Hình 7.18 Khối móng quy ước F3 (A – 1) 115

Hình 7.19 Phản lực đầu cọc móng F3 (A – 1) 116

Hình 7.20 Mặt cắt thép xuyên thủng móng F1 119

Hình 7.25 Mặt bằng móng F4 121

Hình 7.26 Khối móng quy ước dưới đáy móng F4 122

Hình 7.27 Phản lực đầu cọc móng F4 122

Bảng 7.27 Bảng kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng 123

Hình 7.28 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng F4 126

Trang 15

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép 5

Bảng 3.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình 7

Bảng 3.2 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh 7

Bảng 3.3 Tĩnh tải sàn tầng 1 7

Bảng 3.4 Tĩnh tải sàn tầng hầm 8

Bảng 3.5 Tĩnh tải sàn mái 8

Bảng 3.6 Tải trọng tường xây 9

Bảng 3.7 Giá trị hoạt tải tác dụng lên công trình theo TCVN 2737 – 1995 9

Bảng 3.8 Gió tĩnh tác dụng vào tâm sàn theo phương X và phương Y 10

Bảng 3.9 Bảng giá trị chu kỳ và tần số dao động của từng mode dao động 12

Bảng 3.10 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z 12

Bảng 3.11 Giá trị hệ số động lực 13

Bảng 3.12 Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với modal 2 15

Bảng 3.13 Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với modal 1 16

Bảng 3.14 Bảng tổng hợp tải trọng gió 17

Bảng 3.15 Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương ngang 19

Bảng 3.16 Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương đứng 20

Bảng 3.17 Phổ thiết kế S(d) theo phương ngang 23

Bảng 3.18 Bảng các trường hợp tải trọng 24

Bảng 3.19 Tổ hợp tải trọng 25

Bảng 4.1 Các loại tải trọng sàn (Load Pattens) 26

Bảng 4.2 Các trường hợp tải trọng sàn (Load Cases) 26

Bảng 4.3 Bảng tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 26

Bảng 5.1 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang nghiêng 39

Bảng 5.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ 39

Bảng 5.3 Kết quả tính toán cốt thép bản thang 44

Bảng 6.1 Tổ hợp kiểm tra chuyển vị đỉnh 47

Bảng 6.2 Chuyển vị đỉnh công trình 47

Bảng 6.3 Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng 47

Bảng 6.4 Bảng quy đổi tên dầm 49

Bảng 6.5 Bảng kết quả tính cốt thép cho dầm B9 (B30x50cm) 50

Bảng 6.6 Bảng tính thép dầm DX tầng điển hình (Tầng 3) 53

Trang 16

Bảng 6.7 Bảng tính thép dầm DY tầng điển hình (Tầng 3) 54

Bảng 6.8 Bảng tính thép đai dầm DX tầng điển hình (Tầng 3) 55

Bảng 6.9 Bảng tính thép đai dầm DY tầng điển hình (Tầng 3) 57

Bảng 6.10 Bảng kiểm tra xoắn dầm DX tầng điển hình (Tầng 3) 58

Bảng 6.11 Bảng kiểm tra xoắn dầm DY tầng điển hình (Tầng 3) 60

Bảng 6.12 Nội lực vách P3 tầng 3 70

Bảng 7.1 Bảng phân chia đơn nguyên địa chất 86

Bảng 7.2 Bảng tổng hợp thống kê địa chất 87

Bảng 7.3 Bảng thống số thiết kế cọc khoan nhồi D800 88

Bảng 7.4 Hệ số tỷ lệ k của các lớp đất quanh cọc 90

Bảng 7.5 Bảng tính sức kháng ma sát thân cọc theo chỉ tiêu cơ lý 92

Bảng 7.6 Cường sộ sức kháng ma sát thân cọc theo cường độ đất nền 94

Bảng 7.7 Bảng tính giá tị ma sát thân cọc theo công thức Nhật Bản 96

Bảng 7.8 Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạn 98

Bảng 7.9 Bảng tổng hợp SCT cọc D800 98

Bảng 7.10 Bảng tính toán số lượng cọc 99

Bảng 7.11 Nội lực tính toán móng F1 (D – 4) 100

Bảng 7.12 Tọa độ cọc của đài móng F1 100

Bảng 7.13 Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng F1 101

Bảng 7.14 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước 102

Bảng 7.15 Bảng xác định dung trọng đẩy nổi trung bình khối móng quy ước 103

Bảng 7.16 Bảng tính lún móng F1 (D – 4) 105

Bảng 7.17 Bảng tính toán cốt thép đài móng F1 (D – 4) 108

Bảng 7.18 Nội lực móng F2 (E – 4) 109

Bảng 7.19 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy móng 110

Bảng 7.20 Bảng tính lún móng F8 (B-2) 112

Bảng 7.21 Bảng tính toán cốt thép đài móng F2 (E – 4.) 114

Bảng 7.22 Nội lực móng F3 (A – 1) 115

Bảng 7.23 Bảng kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy móng 116

Bảng 7.24 Bảng tính lún móng F3 (A-1) 118

Bảng 7.25 Bảng tính toán cốt thép đài móng F3 (A – 1.) 120

Bảng 7.26 Nội lực móng F4 121

Bảng 7.28 Bảng tính lún móng F 125

Bảng 7.29 Bảng tính toán cốt thép đài móng F4 128

Trang 17

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu công trình

Trong những năm gần đây, dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của thành phố có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn đề cấp thiết này, giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm thành phố là hợp lý nhất

Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng lam văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân

Nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu và mục đích trên, công trình Chung cư cao cấp Morning Star được thiết kế và xây dựng là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện

nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho một cộng đồng dân cư sống trong đó

1.2 Địa điểm xây dựng.

Dự án tọa lạc tại Thành phố Quy Nhơn, công trình ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực

đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không

có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình

đồ

1.3 Giải pháp kiến trúc

- Công trình gồm 16 tầng, trong đó có 2 tầng hầm Chiều cao tầng điển hình là 3.4m

- Cao độ hoàn thiện:

+ Cao độ chuẩn 0.000m được chọn là cao độ mặt đất tự nhiên

+ Cao độ mặt sàn tầng hầm dưới cùng (hầm 2): -6.450m

+ Cao độ sàn mái: +47.900m

+ Cao độ đỉnh công trình: +47.900m

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

- Phân khu chức năng:

+ Hai tầng hầm: sử dụng cho việc bố trí các phòng kỹ thuật và đỗ xe

+ Tầng 1: gồm sảnh đón, các gian hàng mua sắm, các dịch vụ vui chơi giải trí…cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

+ Tầng 2 – 13: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

+ Tầng mái: bố trí các khối kỹ thuật và sân thượng

Trang 18

Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng 2-13

1.3.2 Mặt đứng

Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bởi các lớp đá Granit đen ở các mặt bên, mặt đứng hình thành với sự xen kẽ các lam và đá Granit đen tạo nên sự chắc chắn, ấn tượng và hiện đại cho tòa nhà

1.4.2 Giao thông ngang

Giải pháp lưu thông theo phương ngang trong mỗi tầng là hệ thống hành lang giữa bao quanh khu vực thang đứng nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ Ngoài ra còn có sảnh, hiên dùng làm mối liên hệ giao thông giữa các phòng trong một căn hộ

Trang 19

1.5 Giải pháp kỹ thuật

1.5.1 Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện Thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150kVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng đến sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính

đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn, không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

1.5.5 Phòng cháy – Thoát hiểm

Các khu vực vực cần thang thoát hiểm được trang bị các đèn thoát hiểm bộ nguồn pin nuôi để khi mất điện đèn vẫn sáng Quạt tăng áp cũng được bố trí trong các buồng thang nhằm tăng áp suất trong buồng thang, đề phòng khói tràn vào buồn thang gây ngạt trong tình huống có cháy

Lỗ mở thoát rác được bố trí ở gần cầu thang bộ ở mỗi tầng Rác thải được thu gom

và đưa về bãi tập kết rác chung của khu vực

Trang 20

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 Cơ sở tính toán kết cấu

- Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:

+ 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 theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995

+ TCVN 9386 – 2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

+ TCVN 5574 – 2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế + TCXDVN 198 – 1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối + TCVN 10304 – 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 9362 – 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

+ TCVN 9395 – 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

- Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

2.1.3 Phần mềm, chương trình được sử dụng

- Chương trình phân tích kết cấu ETABS 2017 (Mỹ)

- Chương trình phân tích kết cấu SAFE v12.3.1 (Mỹ)

- Các phần mềm Microsoft Office 2016

- Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2016

2.2 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu

2.2.1 Phương án hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng

- Phương án kết cấu sinh viên lựa chọn: Kết cấu khung kết hợp vách và lõi cứng Đây là hệ kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung và lõi cứng Lõi cứng làm bằng bê tông cốt thép, có dạng lõi kín tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung bố trí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ thống dầm - sàn

2.2.2 Phương án hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang

- Lựa chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí:

+ Đáp ứng công năng sử dụng;

+ Tiết kiệm chi phí;

+ Thi công đơn giản;

+ Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình;

+ Độ võng thỏa mãn yêu cầu cho phép

 Lựa chọn phương án kết cấu sàn sườn

Trang 21

+ Khối lượng riêng :  = 25 kN/m2

+ Cường độ chịu nén tính toán : Rb = 17×103 kN/m2

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1.2×103 kN/m2

+ Mođun đàn hồi : Eb = 32.5×103 MPa

2.2.4.2 Cốt thép

- Cốt thép loại CB400 - V (Ø ≥ 10mm) (theo Bảng 13 TCVN 5574-2018)

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 350×103 kN/m2

+ Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 350×103 kN/m2

2.2.5 Lớp bê tông bảo vệ

(Theo bảng 19, TCVN 5574-2018)

Lớp bê tông bảo vệ cho các cấu kiện bê tông cốt thép được sử dụng như bảng dưới:

Bảng 2.1 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép

Trang 22

2.2.6 Tiết diện các cấu kiện

Trang 23

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.1 Tải trọng đứng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ

số vượt tải

Tĩnh tải tính toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

2 Các lớp hoàn thiện sàn

Trang 24

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

Chiều dày

Hệ

số vượt tải

3.1.1.2 Tải trọng tường xây

- Trọng lượng bản thân của tường được xác định theo công thức:

+ ht = htầng – hsàn: Chiều cao của tường

+ t: Trọng lượng riêng của tường xây gạch

Trang 25

Bảng 3.6 Tải trọng tường xây

Loại tường Bề dày

(mm)

Chiều cao h (m)



(kN/m 3 ) n

g tc (kN/m)

Bảng 3.7 Giá trị hoạt tải tác dụng lên công trình theo TCVN 2737 – 1995

STT Công năng Hoạt tải tiêu chuẩn

(kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

- Tải trọng gió gồm có hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động:

+ Giá trị và phương tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió được xác định theo

TCVN 2737 – 1995 Tiêu chuẩn tải trọng và tác động

+ Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió, được kể đến khi tính toán nhà

nhiều tầng cao hơn 40 m

+ Thành phần tĩnh là áp lực gió trung bình theo thời gian tác động lên công trình

+ Thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên

cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của

xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

- Công trình có chiều cao 47.9 m > 40 m do đó phải kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Trang 26

3.3.1 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

+ k(zj): hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao zj, mốc chuẩn để tính độ cao

và dạng địa hình tính toán Công trình thuộc dạng địa hình C

t

m t

c  với mặt khuất gió Hệ số khí động toàn phần: c0.8 0.6 1.4 

+ Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió  1 2 ( tương ứng với thời gian sử dụng công trình giả định là 50 năm)

- Diện tích đón gió từng tầng được tính như sau:

Với hi, hi+1 tương ứng với chiều cao tầng thứ i và i+1

Bi: Bề rộng đón gió của tầng thứ i theo từng phương Bề rộng đón gió tương đương của tầng điển hình theo phương X và phương Y là BX = 38m, BY = 45m

Trang 27

3.3.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

- Phân tích bài toán dao động bằng sự hỗ trợ của phần mềm chuyên dụng thiết kế nhà cao tầng ETABS 2017 xác định tần số và dạng đao riêng của sơ đồ tính

- Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL tra từ bảng 2 TCXD 299 – 1999, ứng với vùng

áp lực gió IIA và độ giảm loga dao động của kết cấu δ = 0.3 ứng với công trình bê tông cốt

thép

 f L = 1.3 Hz

3.2.2.1 Chu kỳ dao động và tần số dao động riêng

- Phân tích động học với hệ số Mass Source: 100% “Tĩnh tải” + 50% “Hoạt tải”

- Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát với 12 mode dao động của công trình

Hình 3.1 Mô hình không gian công trình trong ETABS

- Dựa vào kết quả tính toán của chương trình ETABS ta xác định được các tần số dao động riêng của công trình ứng với các dao động riêng như bảng dưới đây:

Trang 28

Bảng 3.9 Bảng giá trị chu kỳ và tần số dao động của từng mode dao động

Case Mode Period Frequency Circular Frequency Eigenvalue

Bảng 3.10 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z

sec

Modal 2 1.262 0.5935 0.00002099 0.000002313 Modal 3 1.055 0.00004335 0.000002061 0.5148

- Đánh giá dạng dao động công trình với những modal có fs < 1.3 Hz: Căn cứ vào kết quả ở trên, f1 0.707, f2 0.761, f3 0.95< f L 1.3

+ Modal 1: UY: Dạng dao động thuần túy theo phương Y

+ Modal 2: UX: Dạng dao động thuần túy theo phương X

+ Modal 3: RZ: Dạng dao động xoắn thuần túy

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (tầng thứ j) ứng với dạng dao động riêng thứ i được xác định theo công thức:

W M yTrong đó :

+ Wp(ji) : Lực, đơn vị là daN hay kN tùy thuộc đơn vị tính toán của WFj trong công thức tính hệ số ψi;

+ Mj : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j;

+ ξi : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên;

+ yji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên;

+ i: Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi

3.3.2.2 Khối lượng, tâm cứng, tâm khối lượng của tầng công trình thứ j Mj

Bảng A.3 Bảng khối lượng tầng, tâm khối lượng (Phụ lục A)

3.3.2.3 Xác định hệ số động lực ξ i

- Hệ số i xác định phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động 

- Thông số i được xác định theo công thức:

0

W940

Trang 29

Trong đó:

+ : Hệ số tin cậy của tải trọng gió,   1.2

+ W0: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (N/m2)

ji j j

Trang 30

+ Sj : Diện tích đón gió của phần j của công trình (m2)

+ ζj : Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao z Ứng với dạng địa hình C của công trình:

  0.684 0.14

10

C

z z

+  : Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió,  = 1.2

+ β : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình, lấy β = 1 (thời gian sử dụng giả định 50 năm)

Trang 33

3.3.3 Tổ hợp tải trọng gió

- Theo mục 4.12 TCXD 229 – 1999 tổ hợp nội lực, chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và

động của tải trọng gió được xác định như sau:



  

Trong đó:

+ X : Momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị

+ Xt : Momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra

+ Xđ : Momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra

+ S : Số dao động tính toán

Bảng 3.14 Bảng tổng hợp tải trọng gió

STT Tầng

Thành phần gió tĩnh

Thành phần gió động Tổ hợp gió Phương

3.4.1 Cơ sở lý thuyết tính toán

Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng

Theo TCVN 9386 - 2012 Thiết kế công trình chịu động đất: Để phân tích và tính

toán động đất, tựu trung có 2 nhóm phương pháp lớn: phương pháp phân tích đàn hồi tuyến

Trang 34

tính và phương pháp phân tích phi tuyến Ở đây, sinh viên áp dụng phương pháp phân tích

đàn hồi tuyến tính cho công trình cụ thể là Phương pháp “phân tích phổ phản ứng dao động” 3.4.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động

Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các

loại nhà (4.3.3.1 – TCVN 9386 – 2012)

- Số dạng dao động cần xét đến: Phải xét đến phản ứng của tất cả các dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của công trình Như vậy phải đáp ứng một trong hai điều kiện sau:

+ Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động (mode) được xét chiếm ít nhất 90% tổng trọng lượng kết cấu

+ Tất cả dạng dao động (mode) có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng trọng lượng đều được xét đến

Bước 4: Xác định giá trị gia tốc đất nền thiết kế a g

- Gia tốc đất nền thiết kế ag ứng với trạng thái cực hạn xác định như sau:

Bước 5: Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép

Hệ khung hoặc hệ khung tương đương (hỗn hợp khung – vách), có thể xác định gần đúng như sau (cấp dẻo trung bình)

+ q = 3.3 Nhà một tầng

+ q = 3.6 Nhà nhiều tầng, khung một nhịp

+ q = 3.9 Nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Trang 35

Bước 6: Phân tích dao động, tìm chu kì, tần số, khối lượng tham gia dao động của các dạng dao động

- Đối với phương pháp tĩnh lực ngang tương đương, (H < 40m): có thể xác định bằng công thức gần đúng

- Nếu nhà có H > 40m, hoặc dùng phương pháp phổ phản ứng: dùng phần mềm hỗ trợ

Bước 7: Xây dựng phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi

- Phổ thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang

+ Đối với thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên Sd(T) được xác định như sau:

Bảng 3.15 Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương ngang

Trang 36

+ Nếu avg > 0.25g (2.5m/s2) thì cần xét đến thành phần thẳng đứng của tác động động đất Đối với thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên Sd(T) được xác định bằng các biểu thức sau:

T T T : S (T) max(avg S , a )

T T2.5

Bảng 3.16 Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương đứng

a vg / a g T B (s) T C (s) T D (s)

Bước 8: Tổ hợp các dạng dao động cần xét

+ Số dạng dao động cần xét là k

+ Phản ứng ở hai dạng dao động j và l được xem là phụ thuộc lẫn nhau (ngược lại được xem

là độc lập) nếu các chu kì Tj và Tl thỏa mãn điều kiện sau:

0.9(Tj / Ti) 1.0 / 0.9

+ Khi các dao động đang xét đến thỏa mãn điều kiện về độc lập tuyến tính như trên thì giá trị lớn nhất EE (nội lực, chuyển vị) của hệ quả tác động động đất có thể lấy bằng:

k 2

+ EE: Hệ quả của tác động động đất đang xét (nội lực, chuyển vị…)

+ Ei: Giá trị của hệ quả tác động của động đất này do dạng dao động riêng thứ i gây

ra

+ K: Số dạng dao động cần xét

- Tổ hợp các hệ quả của các thành phần tác động động đất:

Trang 37

+ Tổ hợp thành phần nằm ngang của động đất được xác đinh theo phương pháp căn bậc hai của tổng bình phương:

9386 – 2012 cho phép tổ hợp như sau:

- Sử dụng phần mềm ETABS 2017 để phân tích động học công trình

+ Hệ số Mass Source: 100% “Tĩnh tải” + 24% “Hoạt tải”

+ Lựa chọn phương pháp phân tích động đất phù hợp

3.4.4 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động

3.4.4.1 Đặc trưng địa chất công trình

- Căn cứ vào vị trí công trình tại Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh Theo phụ lục H, TCVN 9386 – 2012:

Trang 38

 S = 1.15, TB = 0.2s, TC = 0.6s, TD = 2.0s

3.4.4.2 Phân loại công trình

- Theo Phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng”, TCVN 9386 – 2012 thì công trình được xếp vào công trình cấp II

- Ứng với công trình cấp I, theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng”, TCVN

3.4.4.4 Hệ số ứng xử q đối với các tác động động đất theo phương nằm ngang

- Theo mục 5.2.2.2 TCVN 9386 – 2012, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến

khả năng tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết kế như sau:

+ kw: Hệ số phản ánh dạng phá hoại thường gặp trong hệ kết cấu có tường

- Hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp, hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung Từ hệ kết cấu trên xác định được:

+ kw 1.0: Đối với hệ khung và hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

 : Giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động động đất theo phương nằm ngang

để trong mọi cấu kiện của kết cấu sẽ đạt giới hạn độ bền chịu uốn trước tiên, trong khi tất cả các tác động khác vẫn không đổi

u

 : Giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động động đất theo phương nằm ngang

sẽ làm cho khớp dẻo hình thành trong một loại tiết diện đủ để dẫn đến sự mất ổn định tổng thể kết cấu, trong khi tất cả các giá trị thiết kế của tác động khác vẫn không đổi

Hệ số u có thể thu được từ phân tích phi tuyến tính tổng thể

- Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình:

Trang 39

3.4.4.6 Phổ thiết kế theo phương ngang

- Phổ thiết kế không thứ nguyênS Td( )i :

Bảng 3.17 Phổ thiết kế S(d) theo phương ngang

Trang 40

Hình 3.3 Phổ phản ứng thiết kế

3.4.4.7 Phổ thiết kế theo phương đứng

Thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất chỉ cần xét đến khi avg > 0.25g Công trình Morning Star được xây dựng tại quận Bình Thạnh với a vg 0.9a g 0.0853g0.25 g nên không cần xét đến thành phần đứng của tải trọng động đất

3.5 Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng

Gió phương X (bao gồm thành gió tĩnh và gió động)

Gió phương Y (bao gồm thành gió tĩnh và gió động)

Định dạng
Số trang	146
Dung lượng	7,31 MB