Đồ án tốt nghiệp phuc yen 2 apartment

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

PHUC YEN 2 APARTMENT

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2017

GVHD: ThS. NGUYỂN TỔNG

SVTH: NGUYỄN MINH SANG

S K L0 0 8 4 0 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2017

PHUC YEN 2 APARTMENT

GVHD: ThS. NGUYỂN TỔNG

SVTH: NGUYỄN MINH SANG

1

LỜI CẢM ƠN

Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công 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. Thông 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 còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết

các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, đồ án tốt nghiệp như công trình đầu tiên mà sinh

viên tự tay thiết kế dưới sự hướng dẫn của Thầy hướng dẫn để chuẩn bị tốt cho công việc

khó khăn ở nơi làm việc tránh sự bỡ ngỡ với công việc phải tự mình hoàn thành.

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 cùng với quý Thầy Cô và các bạn cùng nhóm. Em xin

gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô. Những kiến thức và kinh

nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em trong 4 năm đại học là nền tảng, chìa khóa để

em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp, cũng như công việc sau này.

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

luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ

dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn.

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục

sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau.

Em xin chân thành cám ơn.

TP.HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2017

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN MINH SANG

2

CAPSTONE PROJECT’S TASK

Name’s student : NGUYEN MINH SANG

Student ID : 13149132

Class : 131493A

Sector : Construction Engineering Technology

Advisor : Msc. NGUYEN TONG

Start date : 12/02/2017 Finish date: 17/06/2017

1. Project’s Name:

Architectural Profile (provided by Advitor)

Soil Profile (provided by Advitor)

3. The contents of capstone project:

Architecture

Illustrate architectural drafts again (0%)

Structure

Modeling, anlysis and design typical floor

Calculate, design staircase

Modeling, calculation, design of frame 4 and frame D

Foundation: Bored piles

Excavation

4. Product

01 Thesis and 01 Appendix

20 drawing A1 (4 Architecture, 09 Structures, 01 Excavation,

04 Foundation, 02 Design Basement Wall)

Ho Chi Minh, June 17th, 2017

HEAD OF FACULTY ADVITOR

PHUC YEN 2 APARTMENT

2. Input Data:

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. 1

CAPSTONE PROJECT’S TASK................................................................................... 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..................................................................................... 9

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH......................................................................... 9

1.1.1. Tổng quan về kiến trúc ................................................................................. 9

1.1.2. Đặc điểm khí hậu........................................................................................ 11

1.1.3. Phân khu chức năng.................................................................................... 11

1.1.4. Các giải pháp kỹ thuật khác ........................................................................ 11

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG............................................................................ 12

1.2.1. Tải đứng..................................................................................................... 12

1.2.2. Tải ngang ................................................................................................... 13

GIẢI PHÁP THIẾT KẾ ............................................................................... 13

1.3.1. Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng........................................................ 13

2.2.1 Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang ...................................................... 14

VẬT LIỆU SỬ DỤNG.................................................................................. 15

LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ ............................................................................. 15

TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TOÁN ..... 15

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN ..................................................... 17

TỔNG QUAN ............................................................................................... 17

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN .......................................................... 17

2.2.1. Tĩnh tải....................................................................................................... 17

2.2.2. Hoạt tải....................................................................................................... 18

SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH... 19

2.3.1. Kiểm tra độ võng của sàn xét tới từ biến và co ngót.................................... 21

2.3.2. Tính toán và bố trí cốt thép......................................................................... 22

2.3.3. Kiểm tra chọc thủng ................................................................................... 23

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ THÉP DẦM BIÊN........................................... 24

2.4.1. Tính toán – thiết kế thép dọc....................................................................... 24

2.4.2. Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm...................................................... 25

2.4.3. Kết quả tính toán ........................................................................................ 25

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG...................................... 26

CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH ........................................... 26

CẤU TẠO CẦU THANG............................................................................. 26

TẢI TRỌNG................................................................................................. 26

3.3.1. Tĩnh tải....................................................................................................... 26

3.3.2. Hoạt tải....................................................................................................... 27

3.3.3. Tổng tải trọng............................................................................................. 28

SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC ........................................................................ 28

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP........................................................ 30

THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO DẦM CHIẾU TỚI...................................... 31

3.6.1. Sơ đồ tính................................................................................................... 31

3.6.2. Nội lực trong dầm chiếu tới ........................................................................ 31

THIẾT KẾ CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM CHIẾU TỚI.............................. 32

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG........................................ 33

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 33

CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH ........................................ 33

4.2.1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên..................................................................... 33

4.2.2. Chọn sơ bộ chiều dày vách ......................................................................... 33

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG .......................................................................... 34

4.3.1. Tính toán tải gió ......................................................................................... 34

4.3.2. Tải trọng động đất ...................................................................................... 38

4.3.3. Tải trọng và các trường hợp tải................................................................... 40

KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH VÀ DAO ĐỘNG........... 41

4.4.1. Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình....................................................... 41

4.4.2. Kiểm tra dao động của công trình ............................................................... 42

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH......................... 42

4.5.1. Gỉa thuyết tính toán .................................................................................... 42

4.5.2. Tài liệu tham khảo tính toán ....................................................................... 42

4.5.3. Các bước tính toán ổn định của ngôi nhà .................................................... 43

KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CÔNG TRÌNH................................ 49

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ KHUNG TRỤC B....... 50

4.7.1. Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi....................................................... 50

4.7.2. Phương pháp vùng biên chịu moment......................................................... 50

4.7.3. Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng.......................................... 51

4.7.4. Tính toán cốt ngang cho vách cứng............................................................. 53

4.7.5. Neo và nối cốt thép..................................................................................... 53

4.7.6. Kết quả tính toán cốt thép vách................................................................... 54

4.7.7. Kiểm tra khả năng chịu lực của vách .......................................................... 54

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG................................................. 57

SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ......................................................... 57

PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI.............................................. 57

5.2.1. Kích thước cọc ........................................................................................... 57

5.2.2. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi.................................................................. 57

5.2.3. Thiết kế móng M1 ...................................................................................... 66

5.2.4. Thiết kế móng M2 ...................................................................................... 72

5.2.5. Thiết kế móng lõi thang M3........................................................................ 79

5.2.6. Kiểm tra phản lực đầu cọc các đài còn lại ................................................... 87

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY ............................................................... 88

KẾT CẤU CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO:............................................................... 88

6.1.1. Lựa chọn phương án chắn giữ hố đào: ........................................................ 88

6.1.2. Bảng các chỉ tiêu cơ lý của đất nền: (MỤC 6.1 - PHỤ LỤC 6).................... 88

TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO – CỌC BARRETTE:...... 89

6.2.1. Trình tự thi công tầng hầm – BOTTOM UP................................................ 89

6.2.2. Thông số tường cọc Barrette dày 600.......................................................... 90

6.2.3. Thông số hệ cây chống ............................................................................... 90

6.2.4. Phụ tải mặt đất (load surcharge).................................................................. 90

6.2.5. Điều kiện mực nước ngầm (ground water).................................................. 90

6.2.6. Mô phỏng bài toán trong Plaxis.................................................................. 91

6.2.7. Kết quả phân tích........................................................................................ 94

6.2.8. Phân tích chuyển vị ngang của tường vây qua các giai đoạn thi công.......... 96

6.2.9. Hệ số an toàn ổn định tổng thể hố đào ........................................................ 96

6.2.10. Kiểm tra ổn định chống trồi đáy hố đào: ..................................................... 97

6.2.11. Tính toán cốt thép dọc chịu lực trong tường................................................ 98

6.2.12. Mô hình tính toán hệ shoring ...................................................................... 98

6.2.13. Thiết kế cọc đặt kingpost.......................................................................... 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 103

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang................................12

Bảng 2.1 - Tải trọng khu vực phòng khách phòng ăn phòng ngủ tầng điển hình..............18

Bảng 2.2 - Tải trọng khu vực phòng vệ sinh tầng điển hình ..........................................18

Bảng 2.3 - Tải trọng khu vực tầng hầm ......................................................................18

Bảng 2.4 - Hoạt tải phân bố trên sàn. .........................................................................19

Bảng 3.1 - Tĩnh tải chiếu nghỉ...................................................................................27

Bảng 3.2 - Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo ................................................27

Bảng 3.3 - Tĩnh tải bản thang ....................................................................................27

Bảng 3.4 - Tổng tải trọng tính toán ............................................................................28

Bảng 3.5 - Các trường hợp tải trọng tính toán cầu thang...............................................28

Bảng 3.6 - Bảng tính toán cốt thép cầu thang ..............................................................30

Bảng 3.7 – Bảng tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới..................................................32

Bảng 4.1 - Kết quả 12 Mode dao động .......................................................................36

Bảng 4.2 – Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi ...............................................39

Bảng 4.3 – Các trường hợp tải trọng ..........................................................................40

Bảng 4.4 – Các tổ hợp tải trọng .................................................................................41

Bảng 5.1 – Đặc trưng cơ lí đất nền.............................................................................57

Bảng 5.2 – Hệ số tỉ lệ từng lớp đất.............................................................................58

Bảng 5.3 – Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc ......................................63

Bảng 5.4 – Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc ......................................65

Bảng 5.5 – Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi..................................................65

Bảng 5.6 – Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M1 ......................................................67

Bảng 5.7 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01..............................................................68

Bảng 5.8 – Kết quả tính thép móng M1......................................................................72

Bảng 5.9 – Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M2 ......................................................74

Bảng 5.10 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 ............................................................75

Bảng 5.11 – Kết quả tính thép móng M2 ....................................................................78

Bảng 5.12 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 ............................................................81

Bảng 5.13 – Kết quả tính lún móng lõi thang M3 ........................................................83

Bảng 5.14 – Kết quả tính thép móng M3 ....................................................................86

Bảng 5.15 – Kiểm tra kết quả tính thép phần không có hố pít .......................................87

Bảng 6.1 – Thống kê địa chất hố đào .........................................................................88

Bảng 6.2 - Thông số tường vây .................................................................................90

Bảng 6.3 - Bảng thông hệ Shoring .............................................................................90

Bảng 6.4 - Bảng thông số hệ Kingpost .......................................................................90

Bảng 6.5 – Nội lực và chuyển vị tường vây của các giai đoạn đào đất ...........................94

Bảng 6.6 - Nội lực và chuyển vị tường vây, thanh chống qua các giai đoạn....................95

Bảng 6.7 - Kết quả bố trí cốt thép tường vây...............................................................98

Bảng 6.8 – Đặc trưng tiết diện thanh chống .............................................................. 101

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 - Vị trí của công trình Phúc Yên 2..................................................................9

Hình 1.2 - Mô hình của công trình.............................................................................10

Hình 1.3 - Mặt bằng tầng điển hình............................................................................10

Hình 2.1 - Các lớp cấu tạo sàn...................................................................................17

Hình 2.2 - Mô hình sàn trong SAFE...........................................................................19

Hình 2.3 - Chia dải theo phương X ............................................................................20

Hình 2.4 - Chia dải theo phương Y ............................................................................20

Hình 2.5 - Biểu đồ momen theo phương X .................................................................21

Hình 2.6 - Biểu đồ momen theo phương Y .................................................................21

Hình 2.7 - Độ võng của sàn xuất từ SAFE ..................................................................22

Hình 2.8 – Minh họa chọc thủng ...............................................................................23

Hình 3.1 - Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình ...............................................26

Hình 3.2 - Các lớp cấu tạo cầu thang..........................................................................26

Hình 3.3 - Mô hình cầu thang 2D trong ETABS..........................................................28

Hình 3.4 - Gán tĩnh tải cầu thang trong ETABS ..........................................................29

Hình 3.5 - Gán hoạt tải cầu thang trong ETABS..........................................................29

Hình 3.6 - Biểu đồ momen 3 – 3................................................................................29

Hình 3.7 – Phản lực gối tựa lên bản thang ..................................................................30

Hình 3.8 – Sơ đồ tải trọng đứng lên dầm chiếu tới.......................................................31

Hình 3.9 – Biểu đồ momen M33 ...............................................................................31

Hình 3.10 – Biểu đồ lực cắt V22 ...............................................................................31

Hình 4.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình ...............................35

Hình 4.2 - Sơ đồ tính toán gió động lên công trình ......................................................35

Hình 4.3 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian  .................................................37

Hình 4.4 – Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang ......................................39

Hình 4.5 – Đồ thị tra giá trị ....................................................................................44

Hình 4.6 – Mặt bằng bố trí vách cứng tầng điển hình của công trình..............................45

Hình 4.7 - Mô hình 3D của công trình ETABS............................................................49

Hình 4.8 – Moment khung truc 4 Hình 4.9 – Lực dọc khung truc 4............49

Hình 4.10 – Chia vách thành các phần tử nhỏ .............................................................50

Hình 4.11– Vùng biên chịu moment ..........................................................................51

Hình 4.12 – Bố trí thép vách P2B ..............................................................................55

Hình 5.1 – Biểu đồ xác định hệ số ..........................................................................63

Hình 5.2 – Biểu đồ xác định hệ số N’q theo Berezantzev (1961) ...................................64

Hình 5.3 – Biểu đồ xác định hệ số ..........................................................................64

Hình 5.4 – Mặt bằng bố trí móng cọc khoan nhồi........................................................65

Hình 5.5 - Mặt bằng bố trí móng M1 .........................................................................66

Hình 5.6 - Khối móng quy ước cho móng M1.............................................................68

Hình 5.7 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1...........................................................71

Hình 5.8 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M1...........................................................71

Hình 5.9 – Moment phương X và phương Y trong móng M1........................................72

Hình 5.10 - Mặt bằng bố trí móng M2........................................................................73

Hình 5.11 - Khối móng quy ước cho móng M2 ...........................................................75

Hình 5.12 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2.........................................................77

Hình 5.13 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M2.........................................................78

Hình 5.14 – Moment phương X và phương Y trong móng M2......................................78

Hình 5.15 - Mặt bằng bố trí móng M3........................................................................79

Hình 5.16 – Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 ...........................................80

Hình 5.17 - Khối móng quy ước cho móng lõi thang M3..............................................81

Hình 5.18 – Tháp xuyên thủng móng lõi thang M3......................................................85

Hình 5.19 – Moment phương X và phương Y trong móng M3......................................86

Hình 5.20 – Kết quản phản lực đầu cọc các đài ...........................................................87

Hình 6.1 - Mô hình bài toán trong Plaxis 2D...............................................................91

Hình 6.2 - Trình từ thi công trong Plaxis....................................................................91

Hình 6.3 - Hệ số an toàn hố đào khi đào đất xuống đến cao độ -1.00 m (FS = 2.5260) ....96

Hình 6.4 - Hệ số an toàn hố đào khi đào đất xuống đến cao độ -3.3 m (FS = 2.5109) ......96

Hình 6.5 - Hệ số an toàn hố đào khi đào đất xuống đến cao độ -6.6 m (FS = 2.5280) ......97

Hình 6.6 - Biểu đồ bao moment tường vây .................................................................98

Hình 6.7 – Mô hình hệ shoring trong SAP2000...........................................................99

Hình 6.8 – Gán tải trọng áp lực đất cho shoring ..........................................................99

Hình 6.9 – Lực dọc hệ shoring ................................................................................ 100

Hình 6.10 – Tiết diện thanh chống........................................................................... 100