BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: NGUYỄN TRUNG KIÊN
SVTH: HÀ CÔNG TY
MSSV: 15149214
SKL 0 0 6 9 0 9
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƢ XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD:
PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
SVTH:
HÀ CƠNG TY
MSSV:
15149214
Khố:
2015
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02/2020
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ
thuật TP HCM nói chung và q thầy cơ khoa Xây dựng nói riêng đã dạy bảo cho em kiến
thức trong bốn năm học vừa qua. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Trung
Kiên, xuyên suốt quá trình làm đồ án, em đƣợc thầy hƣớng dẫn hết sức tận tâm và chân thành.
Không những giúp em hệ thống lại các kiến thức cơ bản đã học, mở rộng những vấn đề nâng
cao hết sức sâu sắc, thầy cịn là ngƣời giúp em có cái nhìn bao quát, giúp em mở rộng suy
nghĩ ra nhiều khía cạnh hay và mới mẻ, mà trƣớc nay em chƣa từng nghĩ tới. Bằng kiến thức
sâu sắc của mình, thầy đã truyền đạt nhiều kiến thức rất thiết thực mà thầy có đƣợc từ cuộc
sống, trong q trình dạy học và làm việc, mà từ đó em học hỏi đƣợc rất nhiều điều thú vị,
những kinh nghiệm quí báu hổ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này. Trong khoảng
thời gian làm đồ án với thầy Kiên là khoảng thời gian em có rất nhiều động lực và quyết tâm
để thực hiện đồ án tốt nghiệp này một cách hồn chỉnh hết mức có thể.
Cảm ơn gia đình luôn là là chỗ dựa vững chắc trong suốt khoảng thời gian em làm đồ
án, cảm ơn những ngƣời bạn đã giúp đỡ, hỗ trợ trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp này. Các
bạn đã động viên tinh thần, sẵn sàng góp ý, nhận xét bằng kinh nghiệm hiện có để giúp em
những lúc gặp khó khăn.
Và khơng thể quên gửi lời cám ơn đến những ngƣời thầy, ngƣời cơ đã dạy em trong
khóa học vừa qua. Họ là những ngƣời đầu tiên giúp em xây dựng nên những kiến thức của
mình nhƣ ngày hơm nay. Cám ơn Khoa Xây dựng đã tạo điều kiện để em và các bạn có
khoảng thời gian học tập đáng nhớ.
Cuối cùng em xin chúc Quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong sự
nghiệp truyền đạt kiến thức đến thế hệ sau.
TP.Hồ Chí Minh, Ngày 11 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện
HÀ CÔNG TY
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
------Họ và tên sinh viên: HÀ CƠNG TY
Mssv: 15149214
Ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Cơng trình xây dựng
Khoa: Xây dựng
Tên đề tài: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
Cán bộ phụ trách hƣớng dẫn: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Ngày nhận đề tài:
Ngày nộp bài:
NỘI DUNG THỰC HIỆN
1. Các số liệu, tài liệu ban đầu
- Hồ sơ kiến trúc
- Hồ sơ khảo sát địa chất
2. Nội dung thực hiện đề tài
a. Kiến trúc
- Thể hiện các bản vẽ kiến trúc.
b. Kết cấu
- Mơ hình, phân tích, tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình.
- Mơ hình, phân tích, tính tốn, thiết kế cầu thang điển hình.
- Mơ hình, phân tích, tính tốn, thiết kế khung trục 2
- Mơ hình, phân tích, tính tốn, thiết kế móng cọc khoan nhồi.
3. Sản phẩm
01 thuyết minh và 01 phụ lục.
…. bản vẽ A1 (gồm …. bản vẽ kiến trúc và …. bản vẽ kết cấu).
Xác nhận của GVHD
Tp.HCM, Ngày …… tháng …… năm 2019
Xác nhận của Khoa
…………………………………..
…………………………………..
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
CAPSTONE PROJECT’ TASK
------Name: HA CONG TY
ID: 15149214
Faculty: Civil Engineering
Profession: Contrucstion Engineering and Technology
Project’s name: LONG HAI OFFICE TOWER
Adviser: Dr.NGUYEN TRUNG KIEN
Start day:
Finish day:
INITIAL INFORMATION
1. Input data
Architectural Drawings
Soil Investigation Drawings
2. The contents of capstone project
c. Architecture
- Edit and complete architectural drawings with the suggestion of instructor by
AutoCAD Software.
d. Structure
- Modeling, analysis and design typical Floor.
- Modeling, analysis and design typical Stair.
- Modeling, analysis and design frame grid 2 (design Wall grid 2 and 2 cored,
Beam on typical floor).
- Investigation, analysis, evalute soil and load effect to foundation.
- Choose the solution foundation: Bored Pile Foundation.
3. Explanation & Drawing
01 Appendix and 01 Data sheet…. A1 Drawings ( …. Architeture,
Structure)
Confirm of Adviser
HCMC, Date …… Month …… Year 2019
Confirm of Faculty
……………………………………………..
….
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH ...................................................... 1
1.1. Đặc điểm cơng trình: ........................................................................................................ 1
1.2. Phân khu chức năng: ........................................................................................................ 1
1.3. Đánh giá kiến trúc: ........................................................................................................... 1
1.3.1. Hình dạng cơng trình:................................................................................................ 1
1.3.2. Bố trí khơng gian: ...................................................................................................... 2
1.3.3. Tính liên tục về mặt chịu lực:.................................................................................... 2
1.4. Các giải pháp kỹ thuật ..................................................................................................... 2
1.4.1. Điện ........................................................................................................................... 2
1.4.2. Hệ thống cung cấp nƣớc ............................................................................................ 2
1.4.3. Hệ thống thốt nƣớc .................................................................................................. 3
1.5. An tồn phịng cháy và chữa cháy ................................................................................... 3
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH ...................................................................... 4
2.1. Cơ sở tính tốn: ................................................................................................................ 4
2.2. Ngun tắc tính tốn kết cấu: .......................................................................................... 4
2.2.1. Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I .................................................................. 4
2.2.2. Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II ............................................................... 4
2.2.3. Phần mềm, chƣơng trình tính đƣợc sử dụng ............................................................. 4
2.3. Vật liệu sử dụng ............................................................................................................... 5
2.4. Phƣơng án kết cấu ............................................................................................................ 5
2.4.1. Hệ kết cấu chịu lực chính .......................................................................................... 5
2.4.2. Hệ kết cấu sàn ........................................................................................................... 5
2.4.3. Hệ kết cấu móng ........................................................................................................ 5
2.5 Quy trình thiết kế cơng trình ............................................................................................. 6
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH ............................................................................. 7
3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình ............................................................................................. 7
3.2 Sơ bộ kích thƣớc tiết diện ................................................................................................. 7
3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn ................................................................................................. 8
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
3.3.1 Tĩnh tải ....................................................................................................................... 8
3.3.2. Hoạt tải ...................................................................................................................... 9
3.4 Mơ hình phân tích và tính tốn ....................................................................................... 10
3.4.1 Mơ hình kết cấu ........................................................................................................ 10
3.4.2 Phân tích nội lực sàn ................................................................................................ 11
3.5. Tính tốn cốt thép .......................................................................................................... 13
3.6.Kiểm tra chuyển vị dài hạn, khe nứt của sàn .................................................................. 14
CHƢƠNG 4. THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................................ 19
4.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình: ................................................................................ 19
4.2 Sơ bộ kích thƣớc bản thang: ........................................................................................... 19
4.3 Tải trọng cầu thang ......................................................................................................... 19
4.3.1 Tĩnh tải tác dụng bản chiếu nghĩ .............................................................................. 19
4.3.2 Tĩnh tải tác dụng bản thang nghiêng. ....................................................................... 20
4.3.2 Hoạt tải ..................................................................................................................... 21
4.4. Tính tốn nội lực bản thang. .......................................................................................... 21
4.4.1 Sơ đồ tính và gán tải trọng ....................................................................................... 21
4.4.2. Xác định nội lực ...................................................................................................... 22
CHƢƠNG 5. THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG ........................................................................ 24
4.5. Tính tốn cốt thép bản thang. ......................................................................................... 24
5.1. Tải trọng ......................................................................................................................... 25
5.5.1 Tĩnh tải ..................................................................................................................... 25
5.1.2 . Hoạt tải ................................................................................................................... 26
5.2. Tải trọng gió ................................................................................................................... 26
5.2.1 Tính tốn thành phần tĩnh......................................................................................... 27
5.2.2. Tính tốn thành phần động ...................................................................................... 28
5.3. Tải trọng động đất .......................................................................................................... 32
5.4. Mơ hình tính tốn ........................................................................................................... 36
5.5. Các loại tải trọng ............................................................................................................ 36
5.5.1. Các trƣờng hợp tải tác dụng lên khung ....................................................................... 36
5.5.2. Tổ hợp tải trọng ....................................................................................................... 37
5.6. Kiểm tra chuyển vị đỉnh và vấn đề dao động: ............................................................... 38
5.6.1. Chuyển vị đỉnh: ....................................................................................................... 38
5.6.2. Kiểm tra về dao động: ............................................................................................. 38
5.7. TÍNH TỐN DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ............................................................. 39
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
5.7.1. Tính tốn cốt thép .................................................................................................... 39
5.7.2. Kiểm tra khả năng chịu lực ..................................................................................... 41
5.7.3. Tính cốt đai gia cƣờng giữa dầm chính và dầm phụ ............................................... 42
5.7.4. Tính tốn cốt đai dầm tầng điển hình ...................................................................... 43
5.7.5. Cấu tạo kháng chấn cho dầm : ................................................................................ 44
5.7.6. Neo nối cốt thép : .................................................................................................... 45
5.8. Thiết kế cột khung trục 5 và truc B ............................................................................... 46
5.8.1. Cốt thép dọc ............................................................................................................ 46
5.8.2. Tính thép dọc cột khung trục 5, trục B................................................................... 50
5.8.3. Cốt thép đai ............................................................................................................. 52
5.9. Tính tốn - thiết kế hệ vách ........................................................................................... 54
5.9.1. Phƣơng pháp vùng biên chịu moment ..................................................................... 54
5.9.2. Tính tốn cho một trƣờng hợp cụ thể ...................................................................... 56
CHƢƠNG 6. THIẾT KẾ MÓNG ............................................................................................. 58
6.1. Tổng quan về nên móng................................................................................................. 58
6.2. Khảo sát đia chất cơng trình xây dựng........................................................................... 58
6.3 Phƣơng án thiết kế móng cơng trình ............................................................................... 61
6.4 Tính tốn cọc cơng trình ................................................................................................. 61
6.4.1. Chọn kích thƣớc, vật liệu và chiều sâu chơn cọc .................................................... 61
6.4.2. Tính tốn sức chịu tải cọc ....................................................................................... 62
6.4.3. Sức chịu tải thiết kế ................................................................................................. 67
6.5. Thiết kế móng M1 .......................................................................................................... 68
6.5.1. Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc .................................................................. 68
6.5.2. Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc ......................................................... 69
6.5.3. Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 bằng Robot ..................................................... 72
6.5.4. Tính lún móng M1................................................................................................... 74
6.5.5. Kiểm tra xuyển thủng đài móng M1 ....................................................................... 75
6.6. Thiết kế móng M2 .......................................................................................................... 77
6.6.1. Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc ............................................................ 77
6.6.2. Kiểm tra áp lực đất nền dƣới tác dụng mũi cọc ...................................................... 77
6.6.3. Tính lún móng M2................................................................................................... 80
6.6.4. Kiểm tra xuyên thủng móng M2 ............................................................................. 81
6.6.5. Thiết kế cốt thép đài móng M2 bằng Robot ........................................................... 81
6.7. Thiết kế móng M3 .......................................................................................................... 83
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
6.6.1. Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc ............................................................ 83
6.6.6. Kiểm tra áp lực đất nền dƣới tác dụng mũi cọc ...................................................... 84
6.6.7. Tính lún móng M3................................................................................................... 86
6.6.8. Kiểm tra xuyên thủng móng M2 ............................................................................. 87
6.6.9. Thiết kế cốt thép đài móng M2 bằng Robot ........................................................... 88
6.7. Thiết kế móng lõi thang máy ......................................................................................... 89
6.7.1. Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đài cọc ............................................................. 89
6.7.2. Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc .................................................................. 90
6.7.3. Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng mũi cọc ............................................................... 91
6.7.4. Kểm tra xuyên thủng móng M-LTM....................................................................... 94
6.7.5. Thiết kế cốt thép đài móng LTM bằng Robot ........................................................ 96
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình ........................................................................................ 7
Hình 3.2. Mặt bằng kết cầu dầm sàn căn hộ điển hình ............................................................. 10
Hình 3.3. Tĩnh tải tác dụng lên sàn ........................................................................................... 10
Hình 3.4. Hoạt tải tác dụng lên sàn .......................................................................................... 11
Hình 0.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình ............................................................................ 19
Hình 4.3 Tỉnh tải tác dụng lên sàn ............................................................................................ 21
Hình 4.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn............................................................................................ 22
Hình 4.5 Biểu đồ moment ........................................................................................................ 22
Hình 4.6 Biểu đồ lực cắt ........................................................................................................... 23
Hình 4.7 Phản lực tại gối ......................................................................................................... 23
Hình 5.1: Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình ............................................... 28
Hình 5.2: Đồ thị xác định hệ số động lực .............................................................................. 30
Hình 5.3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian ν ............................................................... 31
Hình 5.10 Biểu đồ phổ thiết kế gán vào Robot dùng cho phân tích đàn hồi ........................... 35
Hình 5.11 Mơ hình tính tốn .................................................................................................... 36
Hình 5.12 Biểu đồ bao moment dầm tầng điển hình (tầng 3) ứng với tổ hợp bao ................... 39
Hình 5.13 Mặt cắt gối dầm ....................................................................................................... 41
Hình 5.14 Đoạn gia cƣờng cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính ................................ 43
Hình 5.15 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm. ........................................................... 45
Hình 5.16 Chi tiết thép cột C5 .................................................................................................. 53
Hình 5.17 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách............................................................................... 54
Hình 6.1 Hố khoan địa chất s- đồ thi SPT ................................................................................ 60
Hình 6.2 Mặt bằng bố trí móng cọc .......................................................................................... 68
Hình 6.2 Mặt bằng móng M1 ................................................................................................... 69
Hình 6.3 Khối móng quy ƣớc cho móng 3 cọc......................................................................... 70
Hình 6.5 Phản lực đầu cọc móng M1 ....................................................................................... 73
Hình 6.6 Mơment đài móng M1 ............................................................................................... 74
Hình 6.7 Mặt cắt tháp xun thủng móng M1 ......................................................................... 75
Hình 6.8 Mặt bằng móng M2 ................................................................................................... 77
Hình 6.9 Khối móng quy ƣớc cho móng 4 cọc......................................................................... 78
Hình 6.10 Mặt cắt móng M2 .................................................................................................... 81
Hình 6.11 Phản lực đầu cọc móng M2 ..................................................................................... 82
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Hình 6.12 Mơment đài móng M2 ............................................................................................. 82
Hình 6.8 Mặt bằng móng M2 ................................................................................................... 83
Hình 6.9 Khối móng quy ƣớc cho móng 5 cọc......................................................................... 84
Hình 6.10 Mặt cắt móng M2 .................................................................................................... 87
Hình 6.11 Phản lực đầu cọc móng M2 ..................................................................................... 88
Hình 6.12 Mơment đài móng M3 ............................................................................................. 89
Hình 6.13 Mặt bằng bố trí cọc lỗ thang máy ............................................................................ 90
Hình 6.14 Phản lực đầu cọc móng lỗi thang máy MLT ........................................................... 90
Hình 6.15 Khối móng quy ƣớc cho móng lỗi thang máy ......................................................... 91
Hình 6.16 Tháp xun thủng móng lỗi thang MLT ................................................................. 95
Hình 6.17 Phản lực đầu cọc lõi thang máy ............................................................................... 95
Hình 6.18 Mơment đài móng M1 ............................................................................................. 96
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Tĩnh tải sàn tầng điển hình ......................................................................................... 8
Bảng 3.2. Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh .............................................................................................. 8
Bảng 3.3. Tĩnh tải tƣờng xây ...................................................................................................... 9
Bảng 3.4 . Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995).............................. 9
Bảng 3.5 Tính thép sàn thep phƣơng X .................................................................................... 13
Bảng 3.6 Tính thép theo phƣơng Y .......................................................................................... 14
Bảng 4.1: Các lớp cấu tạo chiếu nghĩ ....................................................................................... 20
Bảng 4.2: Tĩnh tải bản thang nghiêng ...................................................................................... 20
Bảng 4.3: Kết quả tính thép cầu thang...................................................................................... 24
Bảng 5.1: Tải tƣờng .................................................................................................................. 25
Bảng 5.2: Sàn căn hộ, sàn hành lang ........................................................................................ 25
Bảng 5.3: Sàn vệ sinh .............................................................................................................. 26
Bảng 5.4: Giá trị hoạt tải sử dụng ............................................................................................. 26
Bảng 5.5: Gió tĩnh gán vào tâm hình học sàn ........................................................................... 28
Bảng 5.6: Tần số dao động, phần trăm khối lƣợng tham gia dao động .................................... 29
Bảng 5.7 Bảng tính gió động theo phƣơng x ứng với mode 1 ................................................. 31
Bảng 5.8 Bảng tính gió động theo y ứng với model 3 ............................................................. 32
Bảng 5.9. Giá trị của tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi. ............................................. 34
Bảng 5.10: Tần số dao động, phần trăm khối lƣợng tham gia dao động trong động đất ......... 35
Bảng 5.11. Các trƣờng hợp tải tác dụng lên khung ................................................................. 36
Bảng 5.12 Tổ hợp tải trọng ....................................................................................................... 37
Bảng 5.13 Bảng chuyển vị đỉnh cơng trình ............................................................................. 38
Bảng 5.14 Xác định mơ hình tính tốn theo phƣơng Cx hoặc Cy: ............................................. 48
Bảng 5.15 Nội lực vách V2 ...................................................................................................... 56
Bảng 6.1 Phân chia đơn nguyên địa chất ( lớp ) ....................................................................... 58
Bảng 6.2 Bảng thống kê địa chất lớp đất ................................................................................. 59
Bảng 6.3: Bảng xác định sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền ...................................... 63
Bảng 6.4: Sức chịu tải của đất theo cƣờng độ đất nền.............................................................. 64
Bảng 6.5 Sức kháng ma sát theo thí nghiệm tiêu chuẩn SPT ................................................... 66
Bảng 6.6 Bảng tổng hợp sức chịu tải ........................................................................................ 67
Bảng 6.9 Bảng tính thép đài móng M1 ..................................................................................... 74
Bảng 6.10 Bảng tính lún móng M2 .......................................................................................... 75
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Bảng 6.13 Bảng tính lún móng M2 .......................................................................................... 80
Bảng 6.14 Bảng tính thép đài móng M2 ................................................................................... 83
Bảng 6.13 Bảng tính lún móng M2 .......................................................................................... 87
Bảng 6.14 Bảng tính thép đài móng M2 ................................................................................... 89
Bảng 6.15 Giá tri tính tốn tổ hợp ............................................................................................ 91
Bảng 6.16 Bảng tính lún móng LTM ....................................................................................... 94
Bảng 6.17 Bảng tính thép đài móng LTM ............................................................................... 96
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH
1.1. Đặc điểm cơng trình:
Quy mơ cơng trình:
-
Cơng trình gồm 16 tầng và 1 tầng hầm.
Chiều cao mỗi tầng điển hình là 3.5m.
Chiều cao 56.4 m tính từ mặt đất. Diện tích 1 sàn tầng điển hình là 978 m2
Diện tích sàn khu đất là 2020 m2
Diện tích sàn khu xây dựng là 1010 m2
Mật độ xây dựng 50%
Cấp cơng trình: Cấp II (theo phụ lục F, TCVN 9386-2012)
1.2. Phân khu chức năng:
-
1.3.
Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nƣớc, máy phát điện, bể
phốt ngầm, bể sinh hoạt cung cấp nƣớc cho cơng trình. Ngồi ra cịn bố trí một số
kho phụ, phịng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nƣớc, chữa cháy …
Tầng 1 đƣợc sử dụng làm sảnh văn phịng, có gồm Ban quản lý tòa nhà, khu
thƣơng mại, dịch vụ, phòng sinh hoạt cộng đồng.
Các tầng 2 - 16 đƣợc sử dụng văn phòng cho thuê. Chiều cao tầng là 3.5m. Gồm 3
loại là Văn phòng loại A, loại B và loại C.
Khu thƣơng mại là nơi dùng để buồn bán, triễn lãm, …
Cơng trình có 6 thang máy, 2 thang bộ cho các tầng.
Đánh giá kiến trúc:
1.3.1. Hình dạng cơng trình:
Hình dáng tổng thể là một tòa nhà cao 16 tầng, 1 hầm làm bãi đỗ xe với mặt bằng tầng
điển hình từ 2-16.
Tổng chiều cao tòa nhà 56.4m, gồm các tầng từ dƣới lên:
+ Hầm
3.1m
+ Tầng 1
4.6m
+ Tầng lửng – 7
3.5m
+ Tầng 8 – 16
3.5m
+ Tầng mái
2.80m
Tổng diện tích khu đất: 1020 m2
Diện tích xây dựng: 932.5 m2
Mật độ xây dựng = Sđát / Sxd = 50%
Mặt bằng xây dựng có hình dáng tổng thể đơn giản, khơng có kiến trúc hình
cung, trịn mà thẳng góc.
SVTH: HÀ CƠNG TY -15149214
1
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
1.3.2. Bố trí khơng gian:
-
-
Bao gồm: Khơng gian làm việc (ở); Khơng gian giao thơng (có kể đến hệ thống
thốt hiểm); Khơng gian kỹ thuật.
Cơng năng:
Tầng 1 – 16: văn phịng cho th.
Khơng gian làm việc: văn phịng loại A, B có cửa chính nẵm trên sảnh văn phịng,
cịn văn phịng loại C cửa chính nằm phía trong giữa lối đi của 2 thang bộ, các kiểu
chia loại văn phịng đơn giản, tiện lợi cho việc bố trí sắp xếp khơng gian bên trong
từng văn phịng.
Khơng gian giao thơng: Lối đi lại sảnh văn phòng thuận rộng ( > 2.3 m), hai bên có
thang máy, thuận tiện đi lại, di chuyển đồ vật cồng kềnh hay chờ thang máy.
Bố trí lối thốt hiểm, thang bộ:
Thang bộ thốt hiểm nhiều, tập trung xung quanh thang máy, khi có sự cố thời
gian chạy từ văn phịng đến thang khơng q dài. Lối thang dễ tìm.
1.3.3. Tính liên tục về mặt chịu lực:
-
1.4.
Cầu thang bộ : 2 , tại trục 1 – B, và 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng mái.
3 thang máy, tại trục 3, 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng 17, 2 thang máy tại trục 4 –
B, từ hầm 2 lên tầng 7.
Tầng 1 đến tầng 7 có thêm các thang bộ tại trục A, B – 6 và 2, 3 – B.
Hệ chịu lực chính theo phƣơng đứng chủ yếu là cột-vách, cột vng tại tất cả các
vị trí lƣới (trừ lõi thang máy), tại trục 6 – B, C có bố trí vách cứng nhƣng chỉ ở 2
tầng hầm 1, 2
MB tầng 1, hầm 1, 2 giống nhau, diện tích 2020 m2, từ tầng 1 trở lên chỉ xây trong
phạm vi chỉ giới xây dựng (932.5 m2).
Tính liên tục của hệ chịu lực tốt
Tầng hầm sử dụng tƣờng vây làm phƣơng án thiết kế, có thể thay cho tƣờng chắn
đất trong khi thi cơng .
Các giải pháp kỹ thuật
1.4.1. Điện
Cơng trình sử dụng điện đƣợc cung cấp từ hai nguồn: lƣới điện thành phố và máy
phát điện riêng có cơng suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả đƣợc đặt dƣới
tầng trệt để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hƣởng sinh hoạt). Toàn bộ đƣờng
dây điện đƣợc đi ngầm (đƣợc tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi cơng).
1.4.2. Hệ thống cung cấp nƣớc
Cơng trình sử dụng nguồn nƣớc từ nguồn nƣớc máy. Tất cả đƣợc chứa trong bể nƣớc nằm
dƣới tầng hầm 2. Sau đó máy bơm sẽ đƣa nƣớc lên bể chứa nƣớc đặt ở tầng kĩ thuật và
tầng áp mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của cơng trình theo các đƣờng ống
dẫn nƣớc chính.
Các đƣờng ống đứng qua các tầng đều đƣợc bọc trong hộp Gaine. Hệ thống cấp nƣớc đi
ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đƣờng ống cứu hỏa chính đƣợc bố trí ở mỗi tầng.
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
2
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
1.4.3. Hệ thống thoát nƣớc
Nƣớc mƣa từ mái sẽ đƣợc thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái đƣợc tạo dốc ) và chảy vào
các ống thoát nƣớc mƣa đi xuống dƣới. Riêng hệ thống thoát nƣớc thải sử dụng sẽ đƣợc
bố trí đƣờng ống riêng.
1.5.
An tồn phịng cháy và chữa cháy
Ở mỗi tầng đều đƣợc bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng
20m, bình xịt CO2,..). Bể chứa nƣớc trên mái, khi cần đƣợc huy động các bể chứa nƣớc
sinh hoạt để tham gia chữa cháy. Ngồi ra, ở mỗi phịng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy
(báo nhiệt) tự động.
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
3
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH
2.1. Cơ sở tính tốn:
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
TCVN 2737: 1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXD 229: 1999. Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải gió.
TCVN 9386-2012. Thiết kế cơng trình chịu tải trọng động đất.
TCVN 5574: 2012. Kết cấu Bê Tông và Bê Tơng tồn khối.
TCXDVN 198:1997. Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tơng Cốt Thép tồn khối.
TCVN 9362: 2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.
TCVN 10304:2014. Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9394: 2012. Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu
TCVN 9395: 2012. Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu
Bên cạnh các tài liệu trong nƣớc, để giúp cho q trình tính tốn đƣợc thuận lợi, đa dạng
về nội dung tính tốn, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính tốn) chƣa đƣợc tiêu chuẩn
thiết kế trong nƣớc qui định nhƣ : Thiết kế các vách cứng, lõi cứng... nên trong q trình
tính tốn có tham khảo các tiêu chuẩn nƣớc ngồi.
Cùng với đó là các sách, tại liệu chuyên ngành và các bài báo khoa học đƣợc đăng tải
chính thống của nhiều tác giả khác nhau.
2.2. Ngun tắc tính tốn kết cấu:
Khi tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép cần phải thỏa mãn những u cầu về tính
tốn theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thƣờng (TTGH II).
2.2.1. Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I
Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động.
Khơng bị mất ổn định về hình dạng và vị trí.
Khơng bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi.
Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hƣởng
bất lợi của mơi trƣờng.
2.2.2. Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II
Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc khơng xuất hiện khe nứt.
Khơng có những biến dạng quá giới hạn cho phép nhƣ độ võng, góc xoay, góc trƣợt,
dao động.
2.2.3. Phần mềm, chƣơng trình tính đƣợc sử dụng
- Chƣơng trình phân tích kết cấu ROBOT 2019.
- Phần mềm thể hiện bản vẽ RIVIT 2019.
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
4
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
- Các phần mềm Microsoft Office 2016.
2.3. Vật liệu sử dụng
Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 với các thông số:
Cƣờng độ chịu nén theo TTGH I:
Rb = 14.5 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo theo TTGH I:
Rbt = 1.0 MPa.
Cƣờng độ chịu nén theo TTGH II:
Rb,ser = 22 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo theo TTGH II:
Rbt,ser = 1.80 MPa.
Module đàn hồi:
Eb = 30000 MPa.
Hệ số điều kiện làm việc b2 = 1 với các hệ số =0.714; R = 0.573; R = 0.409
Cƣờng độ chịu nén dọc trục:
Rb
= 14.5 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo dọc trục:
Rbt
= 1.05
MPa.
Mô đun đàn hồi:
Eb
= 30000
MPa.
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø < 10).
Cƣờng độ chịu nén
Rsc
= 225
MPa.
Cƣờng độ chịu kéo
Rs
= 225
MPa.
Cƣờng độ tính tốn cốt ngang
Rsw
Mơ đun đàn hồi
Es
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥10).
Cƣờng độ chịu nén
Rsc
Cƣờng độ chịu kéo
Rs
Mô đun đàn hồi
Es
= 175
= 210000
MPa.
MPa.
= 365
= 365
= 200000
MPa.
MPa.
MPa.
2.4. Phƣơng án kết cấu
2.4.1. Hệ kết cấu chịu lực chính
- Hệ chịu lực chính của cơng trình là hệ cột kết hợp với lõi cứng nằm tại tâm hình học của
cơng trình và 1 vách cứng nằm theo phƣơng ngang.
Trong đó kết cấu lõi cứng chịu lực là một hệ thống tƣờng vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng
đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang rất phù hợp cho cơng trình nhà cao tầng.
2.4.2. Hệ kết cấu sàn
- Hệ sàn sƣờn:
+ Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
+ Lý thuyết tính tốn và kinh nghiệm tính tốn khá hồn thiện, thi công đơn giản, đƣợc sử
dụng phổ biến ở nƣớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn
phƣơng tiện thi công. Chất lƣợng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi cơng
trƣớc đây.
2.4.3. Hệ kết cấu móng
- Vì chiều cao của cơng trình khá cao và có 2 tầng hầm, lực truyền xuống chân cột và áp lực
đất lớn nên hệ kết cấu móng đƣợc đề xuất là móng cọc khoan nhồi.
- Là dạng móng cọc thay thế, có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp đất chịu lực tốt
nhất, kích thƣớc cọc lớn, sức chịu tải cọc lớn nên chịu tải trọng đông tốt, không gây chấn
động trong q trình thi cơng, khơng ảnh hƣởng đến cơng trình xung quanh.
SVTH: HÀ CƠNG TY -15149214
5
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
2.5 Quy trình thiết kế cơng trình
Sơ đồ thiết kế cơng trình
SVTH: HÀ CƠNG TY -15149214
6
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH
3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình
Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình
3.2 Sơ bộ kích thƣớc tiết diện
- Sơ bộ kích thƣớc sàn
- Chiều dày bản sàn đƣợc tính sơ bộ theo cơng thức:
-
D
L1
m
Chọn h s 150mm
-
Sơ bộ kích thƣớc dầm
hs
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
7
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN DẦM
Chiều cao h
Loại dầm
Nhịp L (m)
Dầm phụ
6m
1 1
L
16 12
h
1
L
20
Dầm chính
10 m
1 1
L
12 8
h
1
L
15
-
Một nhịp
Nhiều nhịp
Chiều rộng b
1 2
h
3 3
Chọn tiết diện dầm: DC400x600, DP300x500
Chọn tiết diện cột: C800x1000,C600X800
3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn
3.3.1 Tĩnh tải
Bảng 3.1. Tĩnh tải sàn tầng điển hình
h
gtc
[kN/m3]
[mm]
[kN/m2]
Gạch ceramic
20
10
0.20
1.2
0.240
Vữa lát nền
18
20
0.36
1.3
0.486
Vữa trát trần
18
15
0.27
1.3
0.351
-
-
0.30
1.2
0.360
1.13
-
1.437
Vật liệu
Tải trọng thiết bị
Tổng :
gtt
n
[kN/m2]
Chú thích: - Trọng lượng riêng [kN/m3];
h - Chiều dày [mm]; gtc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m2]
n - Hệ số vượt tải; gtt - Tĩnh tải tính tốn [kN/m2]
Bảng 3.2. Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh
h
gtc
[kN/m3]
[mm]
[kN/m2]
Gạch ceramic
20
10
0.20
1.2
0.240
Vữa lát nền tạo dốc
18
35
0.63
1.3
0.819
Lớp chống thấm
22
5
0.11
1.3
0.143
Vữa trát trần
18
15
0.27
1.3
0.351
-
-
0.30
1.2
0.360
1.51
-
1.913
Vật liệu
Tải trọng thiết bị
Tổng :
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
n
gtt
[kN/m2]
8
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Bảng 3.3. Tĩnh tải tƣờng xây
Loại tƣờng
Bề dày d
[mm]
Chiều
cao h
[m]
gtc
[kN/m3]
[kN/m2]
n
gtt
[kN/m2]
Tƣờng gạch
ống 100
100
3
18
5.22
1.1
5.74
Tƣờng gạch
ống 200
200
3
18
10.44
1.1
11.48
Kính bao
che
10
3.5
25
0.875
1.1
0.9625
3.3.2. Hoạt tải
-Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà đƣợc xác định dựa theo TCVN 2737-1995,
cụ thể các loại tải trọng tác dụng lên cơng trình này đƣợc trình bày dƣới bảng sau
đây:
Bảng 3.4 . Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995)
Hoạt tải
tiêu chuẩn
(kN/m2)
Hệ số vƣợt
tải n
Hoạt tải
tính tốn
(kN/m2)
Văn phịng
2
1.2
2.4
S2
Phịng hội thảo
4
1.2
4.8
3
S3
Hành lang
3
1.2
3.6
4
S4
Sảnh phịng hội thảo
4
1.2
4.8
5
S5,7,8,9
Sảnh
3
1.2
3.6
6
S6
Vệ sinh
1.5
1.3
1.95
7
S10,11
Ban cơng
2
1.2
2.4
STT
Số hiệu
sàn
Loại sàn
1
S1
2
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
9
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
3.4 Mơ hình phân tích và tính tốn
Sử dụng phần mềm Robot2019 để mơ hình sàn và phân tích nội lực. Mặt bằng tầng
sàn điển hình
Hình 3.2. Mặt bằng kết cầu dầm sàn căn hộ điển hình
3.4.1 Mơ hình kết cấu
Hình 3.3. Tĩnh tải tác dụng lên sàn
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
10
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Hình 3.4. Hoạt tải tác dụng lên sàn
3.4.2 Phân tích nội lực sàn
3.4.2.1 Biểu đồ moment
Hình 3.5. Biểu đồ màu moment MXX
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
11
ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
Hình 3.6. Biểu đồ màu moment MYY
3.4.3.Kiểm tra chuyển vị
3.4.3.1 Chuyển vị ngắn hạn
Hình 3.7. Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn
SVTH: HÀ CÔNG TY -15149214
12