(Đồ án hcmute) thiết kế cao ốc eco green city

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

SVTH:

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2018

THIẾT KẾ CAO ỐC ECO GREEN CITY

GVHD: ThS. NGUYỄN TỔNG

NGUYỄN VĂN DIỆP

SKL 0 0 8 3 8 0

n

0

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG

----------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CAO ỐC ECO GREEN CITY

(PHẦN THUYẾT MINH)

GVHD : ThS. NGUYỄN TỔNG

SVTH : NGUYỄN VĂN DIỆP

MSSV : 16349005

KHÓA : 2016 - 2018

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2018

n

i

CAPSTON PROJECT’S TASK

Name’s Student: NGUYEN VAN DIEP Student ID: 16349005

Facuty: Civil Engineering Class: 163490A

Advisor: MSC NGUYEN TONG Phone: 01644613249

Start date: 04/09/2017 Finish date: 4/1/2018

1. Project’s name:

The Eco Green City

2. Input Data:

 Architectuaral profile ( provide by Advistor )

 Soil profile ( provide by Advistor )

3. The contents of capstone project

3.1 Architecture:

Reproduction of architectuaral drawings

3.2 Structure:

 Modeling, analysis and design typical floor.

 Modeling, analysis and design staircase.

 Modeling, analysis and design frame 4 & B.

3.3 Foundation:

 Modeling, analysis and design bored piles.

4. Product:

01 thesis and 01 appendix.

23 drawings A1 (7 Architecture, 16 Structure).

ADVISOR HCMC, day 04 month 01 year 2018

HEAD OF FACULTY

n

ii

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận

được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình bạn bè. Với lòng biết ơn sâu

sắC nhất em xin gửi đến quý thầy cô khoa Xây Dựng – Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật

TPHCM đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.

Đặc biệt trong học kì này một bước ngoặc khi em trước khi em chính thức trở thành

một kỹ sư đó là hoàn thành luận văn tốt nghiệp dưới sự chỉ dẫn của thầy ThS Nguyễn Tổng.

Em xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tâm hướng dẫn, những kiến thức thầy truyền đạt cho

em thật quý báu, không chỉ là kiến thức chuyên ngành đơn thuần, thầy còn chia sẽ những kỹ

năng sống, những trải nghiệm mà bản thân thầy đã trải qua.

Một lần nữa em xin chân thàn cảm ơn thầy ThS Nguyễn Tổng và quý thầy cô khoa

Xây Dựng đã tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành bài luận văn một cách tốt nhất.

Tp.HCM, Tháng 12 năm 2017

Sinh viên

NGUYỄN VĂN DIỆP.

n

iii

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN........................................................................................................................ii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH ...........................................1

1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH ..........................................................................1

1.2. QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CÔNG TRÌNH.................................1

1.3. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC......................................................................................2

1.3.1 Thiết kế mặt bằng ..........................................................................................2

1.3.2 Thiết kế mặt đứng ..........................................................................................2

1.3.3 Kết cấu ..........................................................................................................3

1.4. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU KHU VỰC XÂY DỰNG ................................................3

1.4.1 Mùa mưa ........................................................................................................3

1.4.2 Gió .................................................................................................................3

1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC.................................................................4

1.5.1 Thông gió và chiếu sáng tự nhiên..................................................................4

1.5.2 Hệ thống điện.................................................................................................4

1.5.3 Hệ thống nước................................................................................................4

1.5.4 Hệ thống chống cháy nổ ................................................................................4

1.5.5 Thu gom và xử lí rác......................................................................................5

1.5.6 Giải pháp hoàn thiện ......................................................................................5

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT TÍNH TOÁN KẾT CẤU..........................................................6

2.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ....................................................................................6

2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG ..........................................................................................6

2.2.1 Giải pháp vật liệu...........................................................................................6

2.2.2 Vật liệu khác ..................................................................................................7

2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC..............................................................7

2.3.1 Phương pháp phần tử hữu hạn .......................................................................7

2.3.2 Lựa chọn công cụ tính toán............................................................................8

2.3.2.1 Phần mềm SAFE v12.3.0...........................................................................8

2.3.2.2 Phần mềm ETABS v9.7.4..........................................................................8

2.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP......................................................................................8

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH.........................................................9

3.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SÀN, DẦM, CỘT ...........................9

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG: .................................................................................10

3.2.1 Tĩnh tải:........................................................................................................10

3.2.2 Hoạt tải sàn: .................................................................................................11

3.2.3 Giải nội lực sàn bằng phương pháp phần tử hữu hạn (SAFE v12.3.2) ...........

.....................................................................................................................12

3.2.3.1 Cơ sở lý thuyết.........................................................................................12

3.2.3.2 Kết quả nội lực.........................................................................................12

n

iv

3.3 THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN ĐIỂN HÌNH.........................................................15

3.4 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG NGẮN HẠN.................................................................16

3.5 ĐỘ VÕNG DÀI HẠN .........................................................................................17

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG.........................................................................19

4.1 TỔNG QUAN......................................................................................................19

4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG .................................................19

4.2.1 Tỉnh tải.........................................................................................................19

4.2.2 Hoạt tải.........................................................................................................20

4.2.3 Tổng tải trọng...............................................................................................20

4.3 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC BẢN THANG ......................................................20

4.5 THIẾT KẾ THÉP DẦM THANG .......................................................................23

4.5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang ................................................................23

4.5.2 Sơ đồ tính và nội lực dầm thang ..................................................................23

4.5.3 Thiết kế thép dầm thang...............................................................................25

4.6 KẾT QUẢ CHUYỂN VỊ CẦU THANG.............................................................25

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN .......................................................27

5.1 NHẬN XÉT TỔNG QUAN ................................................................................27

5.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN..................................................................................27

5.2.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn: ...........................................................................27

5.2.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm:........................................................................28

5.2.3 Chọn sơ bộ kích thước vách: .......................................................................28

5.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN HỆ KHUNG....................................................28

5.3.1 Tải trọng đứng. ............................................................................................28

5.3.2 Tải trọng gió.................................................................................................28

5.3.2.1 Tính toán thành phần gió tĩnh ..................................................................28

5.3.2.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió ...........................................29

5.3.3 Tải trọng động đât........................................................................................35

5.3.3.1 khái quát về động đất...............................................................................35

5.3.3.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động.....................................35

5.3.3.3 Thông số công trình .................................................................................35

5.3.4 Tổ hợp tải trọng ...........................................................................................38

5.4 THIẾT KẾ CỐT THÉP HỆ KHUNG..................................................................39

5.4.1 Thiết kế cốt thép dầm tầng điển hình...........................................................39

5.4.1.1 Thiết kế cốt dọc........................................................................................40

5.4.1.2 Thiết kế cốt đai ........................................................................................41

5.4.2 Thết kế cốt thép cột khung trục A................................................................41

5.4.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cột lệch tâm xiên .............................................41

5.4.2.2 Áp dụng tính toán cột tầng điển hình cột C1 (500x700) tầng 17.............44

5.4.2.3 Tính toán cốt đai cột ................................................................................47

n

v

5.5 TÍNH CỐT THÉP VÁCH...................................................................................48

5.5.1 Phương pháp giả thiết vùng biên chịu momen ............................................48

5.5.2 Tính cốt thép dọc cho vách P1.....................................................................50

5.5.3 Tính toàn cốt thép ngang cho vách ..............................................................51

5.6 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH ........................................................................51

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG........................................................................................53

6.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT ..........................................................................................53

6.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI...........................................................55

6.2.1 Thông tin cọc.....................................................................................................55

6.2.2 Sức chịu tải của cọc............................................................................................55

6.2.2.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu ................................................................55

6.2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền ( Mục 7.2.3 TCVN

10304:2014).............................................................................................................56

6.2.2.3 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT – Dùng công thức của viện kiến

trúc nhật bản.............................................................................................................59

6.2.2.4 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền ..........................................61

6.2.2.5 Sức chịu tải thiết kế......................................................................................63

6.2.2.6 Bố trí hệ móng công trình ............................................................................63

6.2.3 Thiết kế móng M1........................................................................................64

6.2.3.1 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng M1............................................65

6.2.3.2 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc............................................................66

6.2.3.3 Tính lún khối móng quy ước....................................................................69

6.2.3.4 Kiểm tra xuyên thủng đài móng ..............................................................70

6.2.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 .........................................................70

6.2.4 Thiết kế móng M2........................................................................................71

6.2.4.1 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng M1............................................71

6.2.4.2 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc............................................................72

6.2.4.3 Tính lún khối móng quy ước....................................................................75

6.2.4.4 Kiểm tra xuyên thủng đài móng ..............................................................75

6.2.4.5 Thiết kế cốt thép cho móng M2 ...............................................................76

6.2.5 Thiết kế móng lõi thang M3 ........................................................................77

6.2.5.1 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng lõi thang M3.............................77

6.2.5.2 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc............................................................81

6.2.5.3 Kiểm tra lún móng khối quy ước .............................................................83

6.2.5.4 Thiết kế cốt thép móng M3......................................................................84

n

vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bê tông sử dụng...................................................................................................... 1

Bảng 2.2 Cốt thép sử dụng..................................................................................................... 1

Bảng 3.1 Tải trọng do các lớp hoàn thiện sàn...................................................................... 10

Bảng 3.2 Tải trọng do các lớp hoàn thiện sàn dịch vụ siêu thị............................................ 10

Bảng 3.3 Tải trọng do các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh ......................................................... 10

Bảng 3.4 Tải sàn mái ........................................................................................................... 11

Bảng 3.5 Hoạt tải sàn........................................................................................................... 11

Bảng 3.6 Tính thép sàn trip1 cho sàn điển hình ........................................................................ 16

Bảng 4.1 Tỉnh tải hoàn thiện bản chiếu nghỉ ...................................................................... 19

Bảng 4.2 Tĩnh tải bản thang nghiêng................................................................................... 20

Bảng 4.3 Kết Quả Bố Trí Cốt Thép Cầu Thang. ................................................................. 23

Bảng 4.4 Kết Quả Bố Trí Cốt Thép Dầm Thang. ................................................................ 25

Bảng 5.1 Giá trị tính toán của tải trọng gió tĩnh quy về tải tập trung .................................. 27

Bảng 5.2 Chu kì và tần số dao động của công trình ............................................................ 30

Bảng 5.3 Giá trị tính toán của tải trọng gió động theo phương X ....................................... 33

Bảng 5.4 Giá trị tính toán của tải trọng gió động theo phương Y ....................................... 34

Bảng 5.5 Chu kì và tần số dao động của công trình ............................................................ 37

Bảng 5.6 Các trường hợp tải trọng ...................................................................................... 38

Bảng 5.7 Tổ hợp tải trọng.................................................................................................... 39

Bảng 5.8 Bảng tính thép dầm B19....................................................................................... 41

Bảng 5.9 Tổ hợp chuyển vị.................................................................................................. 52

Bảng 6.1 Thống kê địa chất ................................................................................................. 54

Bảng 6.2 Hệ số tỉ lệ tầng lớp đất.......................................................................................... 56

Bảng 6.3 Xác định thần phần kháng của đất trên thành cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất

nền ................................................................................................................................. 59

Bảng 6.4 Xác định thần phần kháng của đất trên thành cọc theo thí nghiệm SPT.............. 61

Bảng 6.5 Xác định thần phần kháng của đất trên thành cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất

nền ................................................................................................................................. 62

Bảng 6.6 Tổng họp sức chịu tải của cọc .............................................................................. 63

Bảng 6.7 Bố trí số lượng cọc trong móng............................................................................ 63

n

vii

Bảng 6.8 Phản lực đầu cọc móng M1 .................................................................................. 65

Bảng 6.9 Nội lực dùng kiểm tra áp lực dưới nền mũi cọc ................................................... 66

Bảng 6.10 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc ...................................................................... 68

Bảng 6.11 Kết quả tính thép móng M1 ............................................................................... 71

Bảng 6.12 Phản lực đầu cọc móng M2 ............................................................................... 71

Bảng 6.13 Nội lực dùng kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc ................................................ 72

Bảng 6.14 Kiểm tra áp lực dưới nền mũi cọc ..................................................................... 76

Bảng 6.15 Kết quả tính thép móng M1 ............................................................................... 77

Bảng 6.16 Phản lực đầu cọc móng lõi tahng M3 ................................................................ 80

Bảng 6.17 Nội lực dùng kiểm tra áp lực dưới nền dưới mũi cọc ........................................ 81

Bảng 6.18 Bề dày lớp đất .................................................................................................... 81

Bảng 6.19 Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc ..................................................................... 83

Bảng 6.20 Kiểm tra lún móng lõi thang M3 ....................................................................... 84

Bảng 6.21 Kết quả tính thép móng M1 ............................................................................... 85

n