Đồ án Cao ốc IMPACT (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Cao ốc IMPACT (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CAO ỐC IMPACT GVHD: TS.NGUYỄN QUỐC HÙNG SVTH: DƯƠNG HIỂN TRỌNG MSSV: 11149154 S K L 0 0 3 5 3 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU 5 DANH MỤC HÌNH ẢNH 7 LỜI CÁM ƠN 10 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 14 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 14 1.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 16 1.2.1 Tải đứng 16 1.2.2 Tải ngang 17 1.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 17 1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 18 1.5 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TỐN 18 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ CẦU THANG 18 2.1 MẶT BẰNG 19 2.2 CẤU TẠO CẦU THANG 20 2.2.1 CẤU TẠO CẦU THANG TỪ TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 3 20 2.2.2 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 20 2.2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 20 2.3 TẢI TRỌNG 20 2.3.1 CHIẾU NGHỈ,CHIẾU TỚI 20 2.3.2 BẢN THANG 21 2.3.2.1 CẦU THANG TỪ TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 3 21 2.3.2.2 CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 22 2.3.2.3 Tổng hợp 23 2.4 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 23 2.4.1 SƠ ĐỒ TÍNH 23 2.4.2 NỘI LỰC 23 2.4.2.1 CẦU THANG TỪ TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 3 23 2.4.2.2 CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 24 2.5 TÍNH TỐN BỐ TRÍ THÉP 25 2.6 KIỂM TRA VÕNG 25 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 25 3.1 SƠ BỘ KÍCH THƯƠC BỂ NƯỚC 25 Trang 1
3. 3.2 THƠNG SỐ BAN ĐẦU 26 3.2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 26 3.2.2 TIẾT DIỆN SƠ BỘ 27 3.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 27 3.3.1 MƠ HÌNH BỂ NƯỚC 27 3.3.2 BẢN NẮP 27 3.3.2.1 Tải trọng 28 3.3.2.2 Nội lực 29 3.3.2.3 Tính tốn cốt thép 30 3.3.2.4 Kiểm tra chuyển vị 31 3.3.3 BẢN THÀNH 31 3.3.3.1 TẢI TRỌNG 31 3.3.3.2 Sơ đồ tính 32 3.3.3.3 Nội lực 33 3.3.3.4 Tính tốn bố trí thép 33 3.3.4 BẢN ĐÁY 34 3.3.4.1 Tải trọng tác dung 34 3.3.4.2 Nội lực 35 3.3.4.3 Tính tốn cốt thép 36 3.3.4.4 Kiểm tra độ võng 37 3.3.5 TÍNH TỐN DẦM NẮP 37 3.3.6 TÍNH TỐN DẦM ĐÁY 39 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ SÀN 40 4.1 MẶT BẰNG SÀN 41 4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 41 4.2.1 Chiều dày sàn 41 4.2.2 Kích thước dầm chính-dầm phụ 41 4.2.3 Tiết diện cột 42 4.2.4 Tiết diện vách 43 4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 44 4.3.1 Tĩnh tải 44 4.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN 46 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 51 5.1 MỞ ĐẦU 51 5.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 51 5.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 52 5.4 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 53 5.4.1 Tĩnh tải 53 5.4.1.1 Tĩnh tải sàn 53 5.4.1.2 Tĩnh tải tường 53 5.4.2 Hoạt tải 54 Trang 2
4. 5.4.3 Tính tốn tải giĩ 54 5.4.3.1 Giĩ tĩnh 54 5.4.3.2 Giĩ động 55 5.4.4 Tính tốn tải động đất 62 5.4.4.1 Phương pháp phân tích phổ phản ứng 63 5.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 67 5.5.1 Các trường hợp tải trọng 67 5.5.2 Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 67 5.6 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CƠNG TRÌNH 69 5.7 NHẬN XÉT KẾT QUẢ NỘI LỰC 70 5.8 TÍNH TỐN-THIẾT KẾ KHUNG 72 5.8.1 Kết quả nội lực 72 5.8.1.1 Nội lực trục 4 72 5.8.1.2 Nội lực trục C 73 5.8.2 Tính tốn thiết kế hệ dầm 73 5.8.2.1 Tính tốn thiết kế thép dọc 73 5.8.2.2 Tính tốn thép đai 75 5.8.2.3 Cấu tạo kháng chấn 76 5.8.2.4 Neo và nối thép 76 5.8.2.5 Kết quả tính tốn thép dầm 77 5.8.3 Tính tốn thiết kế cột 85 5.8.3.1 Lý thuyết tính tốn 85 5.8.3.2 Tính tốn cốt đai 88 5.8.3.3 Cấu tạo khang chấn 88 5.8.3.4 Kết quả tính tốn cốt thép cột 90 5.8.4 Tính tốn thiết kế vách 90 5.8.4.1 Phương pháp vùng biên chịu momen 90 5.8.4.2 Các giả thuyết cơ bản 90 5.8.4.3 Các bước tính tốn cốt thép dọc cho vách 91 5.8.4.4 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 93 5.8.4.5 Kết quả tính tốn 93 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ MĨNG 101 6.1 Số liệu địa chất cơng trình 101 6.2 Phương pháp mĩng cọc ép 105 6.2.1 Vật liệu sử dụng 105 6.2.2 Kích thước và chiều dài cọc 105 6.2.3 Tính tốn sức chịu tải 105 6.2.3.1 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 105 6.2.3.2 Theo kế quả xuyên tiêu chuẩn SPT 107 6.2.3.3 Theo vật liệu làm cọc 108 6.2.3.4 Kiểm tra cẩu lắp 109 6.2.4 Tính mĩng cọc ép M1 109 6.2.4.1 Phản lực chân vách 109 6.2.4.2 Xác định số lượng cột và bố trí 109 Trang 3
5. 6.2.4.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 111 6.2.4.4 Kiểm tra xuyên thủng 113 6.2.4.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 114 6.2.5 Tính mĩng cọc ép M2 117 6.2.5.1 Phản lực chân cột 117 6.2.5.2 Xác định số lượng cột và bố trí 118 6.2.5.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 121 6.2.5.4 Kiểm tra xuyên thủng 124 6.2.5.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 124 6.2.6 Tính mĩng cọc ép M3 125 6.2.6.1 Phản lực chân vách 125 6.2.6.2 Xác định số lượng cột và bố trí 125 6.2.6.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 127 6.2.6.4 Kiểm tra xuyên thủng 130 6.2.6.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 130 6.2.7 Tính mĩng cọc ép M4 133 6.2.7.1 Phản lực chân cột 133 6.2.7.2 Xác định số lượng cột và bố trí 134 6.2.7.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 137 6.2.7.4 Kiểm tra xuyên thủng 139 6.2.7.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 140 6.2.8 Tính mĩng cọc ép M5 141 6.2.8.1 Phản lực chân vách 141 6.2.8.2 Xác định số lượng cột và bố trí 141 6.2.8.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 142 6.2.8.4 Kiểm tra xuyên thủng 145 6.2.8.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 146 6.2.9 Thiết kế mĩng lõi thang 149 6.2.9.1 Phản lực chân vách 149 6.2.9.2 Xác định số lượng cột và bố trí 150 6.2.9.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 150 6.2.9.4 Kiểm tra xuyên thủng 153 6.2.9.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 154 6.3 Phương án mĩng cọc khoan nhồi 158 6.3.1 Vật liệu sử dụng 158 6.3.2 Kích thước và chiều dài cọc 158 6.3.3 Tính tốn sức chịu tải 158 6.3.3.1 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 158 6.3.3.2 Theo kế quả xuyên tiêu chuẩn SPT 161 6.3.3.3 Theo vật liệu làm cọc 162 6.3.4 Tính mĩng cọc khoan nhồi M1 163 6.3.4.1 Phản lực chân vách 163 6.3.4.2 Xác định số lượng cột và bố trí 163 6.3.4.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 165 6.3.4.4 Kiểm tra xuyên thủng 167 6.3.4.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 167 6.3.5 Tính mĩng cọc khoan nhồi M2 171 Trang 4
6. 6.3.5.1 Phản lực chân vách 171 6.3.5.2 Xác định số lượng cột và bố trí 171 6.3.5.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 172 6.3.5.4 Kiểm tra xuyên thủng 175 6.3.5.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 175 6.3.6 Tính mĩng cọc khoan nhồi M3 178 6.3.6.1 Phản lực chân cột 178 6.3.6.2 Xác định số lượng cột và bố trí 179 6.3.6.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 180 6.3.6.4 Kiểm tra xuyên thủng 182 6.3.6.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 183 6.3.7 Tính mĩng cọc khoan nhồi M4 183 6.3.7.1 Phản lực chân vách 183 6.3.7.2 Xác định số lượng cột và bố trí 184 6.3.7.3 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 185 6.3.7.4 Kiểm tra xuyên thủng 187 6.3.7.5 Tính tốn cốt thép đài mĩng 187 6.3.8 Thiết kế mĩng lõi thang 191 6.3.9 Tính tốn sức chịu tải 191 6.3.9.1 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 191 6.3.9.2 Theo kế quả xuyên tiêu chuẩn SPT 193 6.3.9.3 Theo vật liệu làm cọc 194 6.3.9.4 Phản lực chân vách 195 6.3.9.5 Xác định số lượng cột và bố trí 195 6.3.9.6 Kiểm tra ổn định đất nền và độ lún mĩng 196 6.3.9.7 Kiểm tra xuyên thủng 199 6.3.9.8 Tính tốn cốt thép đài mĩng 199 TÀI LIỆU THAM KHẢO 202 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang 17 Bảng 3.1: Kết quả tính tốn cốt thép thành bể 34 Bảng 3.2: Tĩnh tải 34 Bảng 3.3: Kết quả tính tốn cốt thép bản đáy 37 Bảng 3.4: Kết quả tính tốn 39 Bảng 3.5: Kết quả tính tốn 40 Bảng 4.1: Tải trọng sàn thường 44 Bảng 4.2: Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh 45 Bảng 4.3: Tĩnh tải tường gạch 45 Bảng 4.4: Hoạt tải 45 Bảng 4.5: Nội lực các dải theo phương X 50 Bảng 4.6: kết quả tính thép theo phương X 50 Bảng 4.7: Nội lực các dải theo phương Y 51 Bảng 4.8: Kết quả tính thép theo phương Y 51 Bảng 5.1: Tải trọng sàn thường 53 Trang 5
7. Bảng 5.2: Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh 53 Bảng 5.3: Tĩnh tải tường 53 Bảng 5.4: Hoạt tải 54 Bảng 5.5: Kết quả tính tốn 55 Bảng 5.6: Tần số dao động riêng 58 Bảng 5.7: Các tham số ρ và χ 60 Bảng 5.8: Hệ số tương quan khơng gian 1 60 Bảng 5.9: Kết quả tính tốn giĩ động theo phương X 61 Bảng 5.10: Kết quả tính tốn giĩ động theo phương Y 61 Bảng 5.11: Thơng số đất nền tính động đất 65 Bảng 5.12: Kết quả tính tốn 66 Bảng 5.13: Các trường hợp tải 67 Bảng 5.14: Tổ hợp nội lực 67 Bảng 5.15: Chuyển vị đỉnh của cơng trình 69 Bảng 5.16: Kết quả tính tốn thép dầm khung trục 4 78 Bảng 5.17: Kết quả tính tốn thép dầm khung trục C 82 Bảng 5.18: Điều kiện và phương tính tốn 85 Bảng 5.19: Hệ số chuyển đổi mo 86 Bảng 6.1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất 102 Bảng 6.2: bảng tính sức chịu tải của cọc do ma sát 106 Bảng 6.3: Bảng tính cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc 108 Bảng 6.4: Phản lực chân vách 109 Bảng 6.5: Tính lún mĩng M1 113 Bảng 6.6: Phản lực chân cột 117 Bảng 6.7: Phản lực đầu cọc 119 Bảng 6.8: Tính lún mĩng M2 123 Bảng 6.9: Kết quả tính Moment theo phương Y 124 Bảng 6.10: Phản lực chân vách 125 Bảng 6.11: Tính lún mĩng M3 129 Bảng 6.12: Phản lực chân cột 134 Bảng 6.13: Phản lực đầu cọc mong M4 136 Bảng 6.14: tính lún mĩng M4 139 Bảng 6.15: Kết quả tính Moment theo phương Y 140 Bảng 6.16: Phản lực chân vách 141 Bảng 6.17: Tính lún mĩng M5 145 Bảng 6.18: Kết quả cốt thép theo phương X 149 Bảng 6.19: Kết quả cốt thép theo phương Y 149 Bảng 6.20: Kết quả tính lún đài mĩng 153 Bảng 6.21: Kết quả tính sức chịu tải của cọc do ma sát 160 Bảng 6.22 : kết quả tính cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc 162 Bảng 6.23 : Phản lực chân vách 163 Bảng 6.24: Kết quả cốt thép theo phương X 170 Bảng 6.25: Kết quả cốt thép theo phương Y 171 Bảng 6.26: Phản lực chân vách 171 Bảng 6.27: Kết quả cốt thép theo phương X 178 Bảng 6.28: Kết quả cốt thép theo phương Y 178 Bảng 6.29: phản lực chân cột 178 Trang 6
8. Bảng 6.30: Moment theo phương Y 183 Bảng 6.31: phản lực chân vách 183 Bảng 6.32: Kết quả cốt thép theo phương X 191 Bảng 6.33: Kết quả cốt thép theo phương Y 191 Bảng 6.34: kết quả tính sức chịu tải của cọc do ma sát 192 Bảng 6.35: Kết quả tính sức kháng trung bình trên đoạn cọc 194 Bảng 6.36: Phản lực chân vách 195 Bảng 6.37: Kết quả tính lún 198 Bảng 6.38: Kết quả cốt thép theo phương X 202 Bảng 6.39: Kết quả cốt thép theo phương Y 202 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 14 Hình 1.2: Mặt đứng cơng trình 15 Hình 1.3: Mặt cắt cơng trình 16 Hình 2.1Mặt bằng cầu thang 19 Hình 2.2: Mặt cắt 19 Hình 2.3 Tĩnh tải chiếu nghỉ 20 Hình 2.4 Tĩnh tải chiếu nghỉ 21 Hình 2.5 Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo 21 Hình 2.6: Tĩnh tải bản thang 22 Hình 2.7: Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo 22 Hình 2.8:Tĩnh tải bản thang 22 Hình 2.9: Tổng hợp tải trọng 23 Hình 2.10 Sơ đồ tính 23 Hình 2.11: Biểu đồ momen 24 Hình 2.12: Sơ đồ tính 24 Hình 2.13: Biểu đồ momen 24 Hình 2.14: Kết quả tính tốn cốt thép cầu thang CT1 25 Hình 3.1: Mơ hình bể nước 27 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí hệ dầm nắp 28 Hình 3.3: Tĩnh tải 28 Hình 3.4: Momen theo phương Y 29 Hình 3.5: Momen theo phương X 29 Hình 3.6: Kết quả tính cốt thép bản nắp 30 Hình 3.7: Chuyển vị của bản nắp 31 Hình 3.8: Tĩnh tải 31 Hình 3.9: Lực tác dụng vào thành bể 33 Hình 3.10: Sơ đồ tính 33 Hình 3.11: Mặt bằng bản đáy 34 Hình 3.12: Momen theo phương X 35 Hình 3.13: Momen theo phuong Y 36 Hình 3.14: Chuyển vị bản đáy 37 Hình 3.15: Momen theo phuong Y 38 Hình 3.16: Momen theo phuong Y 38 Hình 3.17: Biểu đồ momen 39 Trang 7
9. Hình 3.18: Biểu đồ lực cắt 40 Hình 4.1: Mặt bằng bố trí cột-vách cứng 44 Hình 4.2: Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn 44 Hình 4.3: Mơ hình sàn 46 Hình 4.4: dảy theo phương X 47 Hình 4.5: dảy theo phương Y 47 Hình 4.6: Biểu đồ momen theo phương X 48 Hình 4.7: Biểu đồ momen theo phương Y 48 Hình 4.8: Chuyển vị sàn 49 Hình 5.1: Sơ đồ tính tốn động lực tải giĩ tác dụng lên cơng trình 56 Hình 5.2: Mơ hình 3D của cơng trình 57 Hình 5.3: Đồ thị xác định hệ số động lực  59 Hình 5.4: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan  60 Hình 5.5: Chuyển vị đỉnh của cơng trình 69 Hình 5.6: Biểu đồ momen 70 Hình 5.7: biểu đồ lực cắt 71 Hình 5.8: Nội lực trục 4 72 Hình 5.9: Nội lực trục C 73 Hình 5.10: Moment uốn và lực dọc tác dụng lên cột 86 Hình 5.11: Sự bĩ lõi bê tơng 89 Hình 5.12: Nội lực trong vách 90 Hình 5.13: Giả thuyết cơ bản 91 Hình 6.1: Mặt cắt địa chất 101 Hình 6.2: Sơ đồ chia lớp đất 106 Hình 6.3: Mặt bằng bố trí cọc M1 110 Hình 6.4: Chia dãy theo phương x 115 Hình 6.5: Chia dãy theo phương y 115 Hình 6.6: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmax) 116 Hình 6.7: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmin) 116 Hình 6.8: biểu đồ momen theo phương X và Y 117 Hình 6.9: Kết quả cốt thép theo phương X 117 Hình 6.10: Kết quả cốt thép theo phương Y 117 Hình 6.11: Sơ đồ bố trí cọc mĩng M2 119 Hình 6.12: Kết quả tính Moment theo phương X 124 Hình 6.13: Mặt bằng bố trí cọc mĩng M3 126 Hình 6.14; Chia dãy theo phương x 131 Hình 6.15: Chia dãy theo phương y 131 Hình 6.16: Phản lực đầu cọc mĩng M3 (Pmax) 132 Hình 6.17: Phản lực đầu cọc mĩng M3(Pmin) 132 Hình 6.18: Momen theo phương X và Y 133 Hình 6.19: Mặt bằng bố trí cọc M4 135 Hình 6.20: Kết quả tính Moment theo phương X 140 Hình 6.21:Mặt bằng bố trí cọc mĩng M5 142 Hình 6.22: Chia dãy theo phương x 147 Hình 6.23: Chia dãy theo phương y 147 Hình 6.24: phản lực đầu cọc mĩng M5(Pmax) 148 Hình 6.25: Phản lực đầu cọc mĩng M5(Pmin) 148 Trang 8
10. Hình 6.26: Biểu đồ momen theo phương X và Y 149 Hình 6.27:Mặt bằng bố trí cọc đài mĩng 150 Hình 6.28: Chia dải theo phương X 155 Hình 6.29: Chia dải theo phương Y 155 Hình 6.30: phản lực đầu cọc đài cọc(Pmax) 156 Hình 6.31: Phản lực đầu cọc (Pmin) 156 Hình 6.32: Biểu đồ momen theo phương X 157 Hình 6.33: Biểu đồ momen theo phương Y 157 Hình 6.34: Phân chia lĩp đất 160 Hình 6.35: Mặt bằng bố trí cọc M1 164 Hình 6.36: Chia dãy theo phương x 168 Hình 6.37: Chia dãy theo phương y 168 Hình 6.38: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmax) 169 Hình 6.39: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmin) 169 Hình 6.40: Biểu đồ momen theo phương X 170 Hình 6.41: Biểu đồ momen theo phương Y 170 Hình 6.42: Sơ đồ bố trí cọc M2 172 Hình 6.43: Chia dãy theo phương x 176 Hình 6.44: Chia dãy theo phương y 176 Hình 6.45: Phản lực đầu cọc mĩng M2 (Pmax) 177 Hình 6.46: Phản lực đầu cọc mĩng M2 (Pmin) 177 Hình 6.47: Biểu đồ momen theo phương X và Y 177 Hình 6.48: Sơ đồ bố trí cọc mĩng M3 179 Hình 6.49: Sơ đồ bố trí cọc mĩng M4 184 Hình 6.50: Chia dãy theo phương x 188 Hình 6.51: Chia dãy theo phương y 189 Hình 6.52: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmax) 189 Hình 6.53: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmin) 190 Hình 6.54: biểu đị momen theo phương X và Y 190 Hình 6.55: Chia lớp đất 192 Hình 6.56: Chia dãy theo phương X 199 Hình 6.57: Chia dãy theo phương Y 200 Hình 6.58: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmax) 200 Hình 6.59: Phản lực đầu cọc mĩng M1 (Pmin) 201 Hình 6.60: Biểu đồ momen theo phương X 201 Hình 6.61: Biểu đồ momen theo phương Y 202 Trang 9
11. LỜI CÁM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là cơng việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai. Thơng qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình cịn thiếu sĩt, rèn luyện khả năng tính tốn và giải quyết các vấn đề cĩ thể phát sinh trong thực tế. Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy hướng dẫn Nguyễn Quốc Hùng cùng với quý Thầy Cơ trong bộ mơn Xây dựng. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cơ. Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cơ đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khĩa để em cĩ thể hồn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế, do đĩ luận văn tốt nghiệp của em khĩ tránh khỏi những thiếu sĩt, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cơ để em cũng cố, hồn hiện kiến thức của mình hơn. Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cơ thành cơng và luơn dồi dào sức khỏe để cĩ thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau. Em xin chân thành cám ơn. TP.HCM, ngày tháng . năm 2015 Sinh viên thực hiện DƯƠNG HIỂN TRỌNG Trang 10
12. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : DƯƠNG HIỂN TRỌNG MSSV: 11149154 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Cơng Nghiệp Tên đề tài : CAO ỐC IMPACT Số liệu ban đầu Hồ sơ kiến trúc Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung các phần lý thuyết và tính tốn a. Kiến trúc Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc b. Kết cấu Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình Tính tốn, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục 4 và khung trục A c. Nền mĩng Tổng hợp số liệu địa chất Thiết kế 02 phương án mĩng khả thi Thuyết minh và bản vẽ 01 Thuyết minh và 01 Phụ lục 27 bản vẽ A1 (04 Kiến trúc, 14 Kết cấu, 04 Nền mĩng) 4. Cán bộ hướng dẫn: TS.NGUYỄN QUỐC HÙNG 5. Ngày giao nhiệm vụ : ./ ./ 2015 6. Ngày hồn thành nhiệm vụ : ./ ./ 2015 Xác nhận của GVHD Tp. HCM ngày tháng năm 2015 Xác nhận của BCN Khoa TS. NGUYỄN QUỐC HÙNG Trang 11
13. BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên : DƯƠNG HIỂN TRỌNG MSSV: 11149154 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Cơng Nghiệp Tên đề tài : CAO ỐC IMPACT NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay khơng? Đánh giá loại: Điểm: .(Bằng chữ: ) TP. HCM, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) Trang 12
14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên : DƯƠNG HIỂN TRỌNG MSSV: 11149154 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Cơng Nghiệp Tên đề tài : CAO ỐC IMPACT CÂU HỎI NHẬN XÉT Tp. HCM, ngày tháng năm 2015 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) Trang 13
15. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Tên cơng trình CAO ỐC IMPACT Địa chỉ: thành phố Điện Biên, tỉnh Điện Biên Quy mơ cơng trình - Cơng trình gồm 17 tầng, cốt 0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt. Tầng hầm cao ốc ở cốt -3.200m. Nền đất tự nhiên tại cốt -0.80m. Mỗi tầng điển hình cao 3,2m, riêng ba tầng dưới cùng cao 3.9m. Chiều cao cơng trình là 58m tính từ cốt 0.00m và 61.2m kể cả tầng hầm. - Diện tích sàn tầng điển hình: 36 x 26.9 m2 36000 J 1100 1100 1500 1500 400 400 I 1100 1100 3700 3700 1600 1600 1500 1500 400 400 H 750 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 750 550 550 PHÒNG NGỦ PHÒNG NGỦ 900 LOẠI 2 900 LOẠI 2 3400 PHÒNG KHÁCH 3400 PHÒNG KHÁCH 5600 5600 6000 700 1050 600 750 750 600 1050 700 6000 2200 2200 3100 800 200 750 800 2750 300 300 2750 800 750 200 800 3100 650 BAN 400 650 BAN 300 1050 2000 1800 1950 2900 600 CÔNG 600 CÔNG 400 400 G 300 300 2300x2300 750 750 950 950 L1 3000 3000 2700 2700 2900 2300 2300 2900 1000 1000 1950 1950 950 950 300 300 F 200 2100 200 2100 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 2000 2000 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 300 4550 300 1950 300 2300 300 800 800 1750 1 10000 1750 1 1400 1400 3500 3500 26900 10000 26900 2900 1950 1800 2000 1050 300 2000 2000 1750 1750 800 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 2100 800 2100 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 200 200 300 300 E 2300x2300 950 950 L1 1950 1950 2300 2900 2900 2300 1000 1000 2700 2700 3000 3000 950 950 750 750 300 300 D 400 400 BAN 300 2300 300 1950 300 4550 300 BAN 600 600 3100 800 200 750 800 2750 300 300 2750 800 750 200 800 3100 CÔNG 400 CÔNG 650 650 700 1050 600 750 750 600 1050 700 2200 2200 6000 PHÒNG KHÁCH PHÒNG KHÁCH 6000 5600 5600 3400 3400 900 PHÒNG NGỦ 900 PHÒNG NGỦ LOẠI 2 LOẠI 2 550 550 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 PHÒNG NGỦ LOẠI 1 750 750 C 400 400 1600 1600 1500 3700 3700 1500 1100 1100 B 400 400 1500 1500 1100 1100 A 400 3625 750 3625 5000 5000 3625 750 3625 400 5000 4000 4000 10000 4000 4000 5000 36000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH TL 1/100 Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình Trang 14
16. 1900 2000 +58.000 800 T?NG 18 9500 3200 6900 +53.300 1500 T?NG 17 800 3200 2400 +50.100 T?NG 16 700 3200 1800 +46.900 T?NG 15 1400 3200 1800 +43.700 T?NG 14 1600 3200 1600 +40.500 T?NG 13 1600 3200 1600 +37.300 T?NG 12 1600 3200 1600 +34.100 T?NG 11 1600 3200 1600 +30.900 63500 T?NG 10 1600 3200 1600 +27.700 T?NG 9 1600 68300 3200 1600 +24.500 T?NG 8 1600 3200 1600 +21.300 T?NG 7 1600 3200 1600 +18.100 T?NG 6 1600 3200 1600 +14.900 T?NG 5 1300 500 3200 2300 +11.700 T?NG 4 1000 1000 3900 2200 +7.800 T?NG 3 1700 3900 2200 +3.900 200 T?NG 2 1250 250 3900 2200 ±0.000 T?NG 1 1600 1600 800 800 5000 4000 4000 10000 4000 4000 5000 36000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MẶT ĐỨNG TRỤC 1-9 TL 1/100 Hình 1.2: Mặt đứng cơng trình Trang 15
17. 1900 1900 2000 2000 +58.000 800 T?NG 18 80300 3200 +53.300 1500 T?NG 17 3200 +50.100 T?NG 16 3200 +46.900 T?NG 15 3200 +43.700 T?NG 14 3200 +40.500 T?NG 13 3200 +37.300 T?NG 12 3200 +34.100 T?NG 11 3200 +30.900 T?NG 10 3200 +27.700 T?NG 9 3200 +24.500 65900 T?NG 8 3200 +21.300 T?NG 7 3200 +18.100 T?NG 6 3200 +14.900 T?NG 5 3200 +11.700 T?NG 4 3900 +7.800 T?NG 3 3900 +3.900 T?NG 2 3900 ±0.000 T?NG 1 1600 800 2400 -3.200 T?NG H?M 5000 4000 4000 10000 4000 4000 5000 36000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MẶT CẮT 1-1 TL 1/100 Hình 1.3: Mặt cắt cơng trình 1.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 1.2.1 Tải đứng Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên cơng trình bao gồm: - Trọng lượng bản thân cơng trình. - Trọng lượng các lớp hồn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị Trang 16
18. Hoạt tải - Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cơng trình được xác định theo cơng năng sử dụng của sàn ở các tầng. (Theo TCVN 2737 : 1995 - Tải trọng và tác động) Bảng 1.1: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang ptc STT Cơng năng (kN/m2) 1 Phịng ngủ (nhà kiểu căn hộ, nhà trẻ mẫu giáo) 1.5 2 Phịng ăn, phịng khách, WC, phịng tắm, bida (kiểu căn hộ) 1.5 Phịng ăn, phịng khách, WC, phịng tắm, bida (kiểu nhà mẫu 3 2.0 giáo) 4 Bếp, phịng giặt (nhà căn hộ) 1.5 5 Bếp, phịng giặt (nhà ở mẫu giáo) 3.0 6 Phịng động cơ (nhà cao tầng) 7.0 7 Nhà hàng (ăn uống, nhà hàng) 3.0 8 Nhà hàng (triển lãm, trưng bày, cửa hàng) 4.0 9 Phịng đợi (khơng cĩ ghế gắn cố định) 5 10 Kho 5 11 Phịng áp mái 0.7 Ban cơng và lơ gia (tải trọng phân bố đều trên tồn bộ diện tích 12 ban cơng, lơ gia được xét đến nếu tác dụng của nĩ bất lợi hơn khi 2 lấy theo mục a) 13 Sảnh, phịng giải lao, cầu thang, hành lang thơng với các phịng 3 Ga ra ơ tơ (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe 14 5 khách và xe tải nhẹ cĩ tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 1.2.2 Tải ngang Do cơng trình chịu động đất và cĩ chiều cao hơn 40 m nên tải giĩ tác dụng lên cơng trình bao gồm cĩ thành phần tĩnh và thành phần động của tải giĩ. Áp 2 lực giĩ tiêu chuẩn Wo = 0.53 kN/m 1.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào cơng trình nên phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau: Hệ khung bê tơng cốt thép đổ tồn khối. Phương án thiết kế mĩng: mĩng cọc ép và mĩng cọc khoan nhồi. Trang 17
19. 1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG Bê tơng Bê tơng sử dụng trong cơng trình là loại bê tơng cĩ cấp độ bền B25 với các thơng số tính tốn như sau: Cường độ tính tốn chịu nén: Rb = 14.5 MPa Cường độ tính tốn chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa Mơ đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa Cốt thép Cốt thép loại AI (đối với cốt thép cĩ Ø ≤ 10) Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 225 MPa Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 225 MPa Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw = 175 MPa Mơ đun đàn hồi: Es = 210000 MPa Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép cĩ Ø > 10) Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 365 MPa Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 365 MPa Mơ đun đàn hồi: Es = 200000 MPa 1.5 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TỐN Mơ hình hệ kết cấu cơng trình: ETABS, SAFE. Tính tốn cốt thép và tính mĩng cho cơng trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA. CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ CẦU THANG Trang 18
20. 2.1 MẶT BẰNG 5150 G 300 A A 950 1100 100 2900 1000 1100 B B 950 F 300 300 1050 2000 1500 300 5150 4 5 MẶT BẰNG THÉP CẦU THANG PA2 TL 1/20 (TẦNG ĐIỂN HÌNH VÀ TẦNG TRỆT ĐẾN TẦNG 3) Hình 2.1Mặt bằng cầu thang 2000 300 1050 250 250 250 250 250 250 250 250 1500 300 217 178 217 178 217 178 120 217 178 217 178 217 178 217 +54.800. . . 178 +3.900 217 ±0.000 178 -3.200 HÌNH) ĐIỂN (TẦNG 217 MC A-A TL:1/20 178 120 (TẦNG TRỆT ĐẾN TẦNG 3) TẦNG ĐẾN TRỆT (TẦNG Hình 2.2: Mặt cắt Trang 19
21. 2.2 CẤU TẠO CẦU THANG 2.2.1 CẤU TẠO CẦU THANG TỪ TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 3 Chiều cao tầng trệt và 2 tầng liền kề trên là 3.9m, sử dụng loại cầu thang 2 vế. Một vế thang gồm 8 bậc thang, mỗi bậc cĩ kích thước l x b x h = 1100 x 250 x 217 (mm), được xây bằng gạch thẻ. Sử dụng kết cấu dạng bản chịu lực (khơng cĩ limon). Khi tính tốn cắt 1 dải bản rộng 1m để tính. Chọn sơ bộ bề dày bản thang là hb =12 cm. 2.2.2 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH Chiều cao tầng điển hình là 3.2m, sử dụng loại cầu thang 2 vế. Một vế thang gồm 8 bậc thang, mỗi bậc cĩ kích thước l x b x h = 1100 x 250 x 178 (mm), được xây bằng gạch thẻ. Sử dụng kết cấu dạng bản chịu lực (khơng cĩ limon). Khi tính tốn cắt 1 dải bản rộng 1m để tính. Chọn sơ bộ bề dày bản thang là hb =12 cm. 2.2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG Bê tơng: B25 → Rb = 14.5 MPa b = 1.00 → Rb = 14.5 MPa Cốt thép: AI → Rs = 225 MPa Cốt thép: AIII → Rs = 365 MPa 2.3 TẢI TRỌNG 2.3.1 CHIẾU NGHỈ,CHIẾU TỚI Tĩnh tải Hình 2.3 Tĩnh tải chiếu nghỉ Trọng Trọng Hệ số Bề rộng Chiều dày lượng lượng STT Cấu tạo vượt tải bản lớp δi riêng gbt ni γi m m kN/m3 kN/m 1 Đá hoa cương 1.2 1 0.020 24 0.576 2 Vữa lĩt xi măng 1.3 1 0.020 18 0.468 3 Bản BTCT 1.1 1 0.120 25 3.300 4 Vữa trát xi măng 1.3 1 0.015 18 0.351 Tổng trọng lượng 4.695 Trang 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4