Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án tốt nghiệp khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Đại học GTVT. Tổng hợp và thực hành các kiến thức đã học trong 4 năm học, tại Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Trường Đại học Giao Thông Vận Tải thành phố Hồ Chí Minh. Rèn luyện tính độc lập và tinh thần trách nhiệm trong việc nghiên cứu, tính toán một công trình xây dựng thực tế. Thực hành thu thập số liệu, chuẩn bị dữ liệu đầy đủ cho đồ án. Đồng thời phân tích, lựa chọn phương án kiến trúc và kết cấu phù hợp với công trình. Tiến hành xác định các loại tải trọng, phân tích tính toán tải trọng gió động và tải trọng động đất. Thực hành thiết kế các hạng mục kết cấu : sàn dự ứng lực, cột, vách cứng, móng và tường vây. Tìm hiểu kiến trúc, thiết kế phần kết cấu và nền móng của Residential Tower 50 tầng trong khu phức hợp “FOUR ORIENTATIONS”. Thuyết minh giới thiệu đề tài : vị trí, đặc điểm, qui mô, giải pháp kiến trúc, giải pháp kỹ thuật (kết cấu, điện, nước, thông gió, chiếu sáng, ...) Trình bày phương án kiến trúc được chọn thông qua các bản vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt. Phân tích tải trọng gió theo phương pháp mở rộng. Phân tích tải trọng động đất theo phương pháp mở rộng. Mô hình công trình bằng các phần mềm Etabs, Safe… Xác định nội lực khung không gian và một số cấu kiện tiêu biểu Thiết kế sàn tầng điển hình (kết cấu sàn dự ứng lực) Tính toán bố trí cốt thép cho cột, vách Thiết kế móng bè trên nền cọc. Thiết kế móng cọc khoan nhồi Chọn phương án móng. Thiết kế tường vây tầng hầm Đồ án bao gồm cả phần thuyết minh và bản vẽ kèm theo
CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Nguyễn Hữu Thành Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, đồ án sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh không liên quan đến vi phạm tác quyền, quyền gây trình thực (nếu có) TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Bùi Quang Vinh BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể thầy cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh Đặc biệt, tập thể quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng hết lòng dạy dỗ, cung cấp cho em kiến thức quý báu suốt trình học tập rèn luyện trường, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với thực tế để rút ngắn khoảng cách lý thuyết thực tiễn, ngày nâng cao kiến thức, kỹ chuyên môn Đó tài sản quý giá nhất, hành trang để em bước vào đời, bước đến sống tương lai sau Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Hữu Thành Thầy tận tình bảo hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Thầy định hướng cho em cách nhìn nhận vấn đề, đặt nghi vấn, tìm hướng giải vấn đề Sự nghiêm túc, độc lập cao, tỉ mỉ, nhìn nhận vấn đề theo nhiều khía cạnh… em học từ Thầy, Thầy truyền đạt kiến thức mà có kỹ công việc, giúp em vững vàng trước khó khăn sống, điều thực quý báu Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè bên cạnh động viên, hỗ trợ mặt tinh thần để giúp chúng em vượt qua khó khăn hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên chắn không tránh khỏi thiếu sót trình thực đồ án Em mong nhận lời phê bình bảo từ quý Thầy cô bạn, để ngày hoàn thiện Em xin cảm ơn TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Bùi Quang Vinh BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG ĐỒ ÁN NÀY Nội lực M - moment uốn Q - lực cắt N - lực dọc Đặc trưng học vật liệu Rb - cường độ chịu nén tính toán bê tông tính toán theo trạng thái giới hạn thứ Rbt - cường độ chịu kéo tính toán bê tông tính toán theo trạng thái giới hạn thứ Eb - môđun đàn hồi ban đầu bê tông Es - môđun đàn hồi thép fpu - giới hạn bền cáp fpy - giới hạn chảy cáp Eps - môđun đàn hồi cáp Một số đơn vị sử dụng Lực, trọng lượng - kilôniuton (kN), đềcaniuton (daN) Chiều dài - mét (m), centimét (cm), milimét (mm) Cường độ, ứng suất - mêgapascal (Mpa) BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER DANH MỤC BẢNG BIỂU BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER DANH MỤC HÌNH ẢNH BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER MỤC LỤC BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết dự án Trong những năm gần đây, kinh tế Indonesia được đánh giá là tăng trưởng mạnh nhất vòng 15 năm qua và Indonesia đường trở thành cường quốc kinh tế thế giới Đi kèm với sự phát triển ấy là sự lớn mạnh của các công ty, doanh nghiệp, các tập đoàn nước ngoài…Sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế của bất kì một quốc gia nào cũng kèm với sự phát triển về sở hạ tầng, kỹ thuật và đặc biệt đó là nhu cầu ngày càng cao của người dân nơi về chất lượng cuộc sống của bản thân và gia đình Khi nhu cầu của người ngày càng cao thì việc sở hữu một không gian sống hiện đại, sang trọng và tiện lợi là điều không thể thiếu được Chính vì thế, là một hội rất tốt để các công ty, các tập đoàn xây dựng tại Indonesia và thế giới nâng cao tên tuổi của mình lĩnh vực cao ốc văn phòng và khu nhà ở sang trọng Jakarta là thủ đô của một những quốc gia đông dân nhất thế giới, đô thị hóa và phát triển sở hạ tầng sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng việc thúc đẩy nữa sự phát triển của Quốc Gia Chính vì nắm bắt được hội nên chủ đầu tư PT RAJAWALI GROUP đã tiến hành đầu tư dự án FOUR ORIENTATIONS, việc xây dựng dự án thực cần thiết Nó đáp ứng nhu cầu nhà người dân góp phần tô đậm cảnh quan thủ đô Jakarta, để xứng tầm với phát triển đất nước Indonesia 1.2 Mục đích nghiên cứu Tổng hợp thực hành kiến thức học năm học, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - Trường Đại học Giao Thông Vận Tải thành phố Hồ Chí Minh Rèn luyện tính độc lập tinh thần trách nhiệm việc nghiên cứu, tính toán công trình xây dựng thực tế Thực hành thu thập số liệu, chuẩn bị liệu đầy đủ cho đồ án Đồng thời phân tích, lựa chọn phương án kiến trúc kết cấu phù hợp với công trình Tiến hành xác định loại tải trọng, phân tích tính toán tải trọng gió động tải trọng động đất Thực hành thiết kế hạng mục kết cấu : sàn dự ứng lực, cột, vách cứng, móng tường vây 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu kiến trúc, thiết kế phần kết cấu móng Residential Tower 50 tầng khu phức hợp “FOUR ORIENTATIONS” BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Thuyết minh giới thiệu đề tài : vị trí, đặc điểm, qui mô, giải pháp kiến trúc, giải pháp kỹ thuật (kết cấu, điện, nước, thông gió, chiếu sáng, ) Trình bày phương án kiến trúc chọn thông qua vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt Phân tích tải trọng gió theo phương pháp mở rộng Phân tích tải trọng động đất theo phương pháp mở rộng Mô hình công trình phần mềm Etabs, Safe… Xác định nội lực khung không gian số cấu kiện tiêu biểu Thiết kế sàn tầng điển hình (kết cấu sàn dự ứng lực) Tính toán bố trí cốt thép cho cột, vách Thiết kế móng bè cọc Thiết kế móng cọc khoan nhồi Chọn phương án móng Thiết kế tường vây tầng hầm 1.4 Phương pháp nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp thực dựa phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết thực nghiệm có liên quan Căn : • Giáo trình, tài liệu chuyên ngành từ học phần: sức bền vật liệu, kết cấu, kết cấu bê tông cốt thép, học đất, móng, kỹ thuật thi công, tổ chức thi công • Các lý thuyết, giả thuyết tính toán hội đồng khoa học thừa nhận • Các tiêu chuẩn, quy phạm hành • Ứng dụng phần mềm: Etabs, Autocad, Word, Excel, Safe,Plaxis… Thực hiện: BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH 1.5 • Phân tích, xử lý số liệu • Xây dựng mô hình công trình • Phân tích tính toán thiết kế • Vẽ vẽ thiết kế • Lập báo cáo đồ án RESIDENTIAL TOWER Kết nghiên cứu Nội dung đồ án thực bao gồm 5% thiết kế kiến trúc, 60% thiết kế kết cấu 35% móng Báo cáo đồ án trình bày tập: • Tập đồ án tốt nghiệp • Tập phụ lục tính toán 20 vẽ thiết kế bao gồm: 1.6 • vẽ kiến trúc : Mặt bằng, Mặt cắt, Mặt đứng • vẽ bố trí cốt thép sàn tầng điển hình • vẽ mặt kết cấu • vẽ bố trí thép cột, vách • vẽ kết cấu phương án móng • vẽ tường vây tầng hầm • vẽ chuyên mục (xác định sức chịu tải cọc) Kết cấu đồ án tốt nghiệp Chương II: KIẾN TRÚC Chương III: KẾT CẤU Chương IV: THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC Chương V: NỀN MÓNG Chương VI: THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY TẦNG HẦM BÙI QUANG VINH 1051160156 Page CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER CHƯƠNG II : KIẾN TRÚC 2.1 Giới thiệu công trình 2.1.1 Các yêu cầu thiết kế nhà cao tầng DỰ ÁN : • Tên dự án: FOUR ORIENTATIONS • Chủ đầu tư: PT RAJAWALI GROUP • Địa điểm xây dựng: JAKARTA, INDONESIA • Diện tích dự án: 19466 m2 • Diện tích xây dựng: 11775m2 • Dự án tích hợp gồm khu: FOUR ORIENTATIONS RESIDENCES, RAJAWALI CORPORATE OFFICE TOWER, FOUR ORIENTATIONS HOTEL CÔNG TRÌNH THỰC HIỆN: • Tên công trình: RESIDENTIAL TOWER • Tổng diện tích sàn xây dựng RESIDENTIAL TOWER: 104588 m2 • Tổng diện tích sàn sử dụng RESIDENTIAL TOWER: 77236 m2 • Chiều cao công trình: +214,6m so với cốt ±0,00 gồm tầng hầm, tầng 49 tầng cao ( bao gồm tầng lửng) • Vị trí địa lí: Công trình tọa lạc ngã ba đường lớn thủ đô JAKARTA, INDONESIA 2.1.2 Chức quy mô công trình Dự án FOUR ORIENTATIONS khu phức hợp trung tâm thương mại dịch vụ, văn phòng hộ cao cấp FOUR ORIENTATIONS dự án tiêu biểu thủ đô Jakarta Không lâu nữa, công trình tầm cỡ đại trung tâm thủ đô Jakarta Dự án kì vọng mang đến dịch vụ tiện ích không gian sống đại cho chủ nhân tương lai dự án Công trình RESIDENTIAL TOWER nằm khu FOUR ORIENTATIONS RESIDENCES Nó xây dựng với mục đích cung cấp hộ cao cấp, có BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 10 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY TẦNG HẦM 6.1 Giới thiệu Trong vài thập kỷ trở lại đây, nhu cầu sử dụng không gian ngầm cho nhà cao tầng, trạm xe, tuyến metro gia tăng đáng kể Khi thi công phần ngầm cho công trình này, vấn đề phức tạp đặt giải pháp thi công hố đào sâu khu đất chật hẹp liên quan đến yếu tố kỹ thuật môi trường Thi công hố đào sâu làm thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng xung quanh khu vực hố đào thay đổi mực nước ngầm dẫn đến đất bị dịch chuyển lún gây hư hỏng công trình lân cận giải pháp thích hợp Các giải pháp thi công hố đào áp dụng rộng rãi phương pháp tường vây Hiện có nhiều dạng tường vây khác thể hình VI.1 Giải pháp tường barrettle phù hợp cho cho công trình có nhiều tầng hầm Hình VI.1 Các loại tường cừ chống hố đào thông dụng Neo đất kết hợp với tường barrettle, làm phân bố lại moment tường, tiếp nhận áp lực ngang từ tường truyền vào khối đất ổn định phía sau Neo cho phép đào đất sau tường chắn, cho phép thi công từ xuống giảm khối lượng chống đỡ Neo đất có giá thành rẻ so với sử dụng kết cấu tường chắn thông thường Cục đường Liên bang Mỹ (FHWA) ước tính hệ thống có sử dụng neo đất có giá thành sấp xỉ 1/3 lần so với sử dụng kết cấu tường chắn thông thường Hơn nữa, hệ thống neo thường có thời gian thi công nhanh Neo đất thường sử dụng để thay kết cấu thép, bê tông, gỗ 6.2 Phân tích lựa chọn sơ tiết diện 6.2.1 Phân tích Công trình nằm thủ đô Jakarta, Indonesia nên có địa chất tốt số lượng tầng hầm nhiều (5 tầng hầm) nên lựa chọn giải pháp thi công hệ neo kết hợp với tường vây Hệ tường vây thi công trước, sau hệ neo lắp song song với trình đào đất hầm Vì vậy, trình đào lắp hệ neo ảnh hưởng đến nội lực tường vây Trong nội dung đồ án này, sử dụng phần mềm Plaxis 2D để phân tích nội lực kiểm tra chuyển vị tường vây BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 292 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER 6.2.2 Lựa chọn sơ tiết diện Chiều dày tường vây thông thường lựa chọn sơ sau: • Công trình có tầng hầm: chiều dày tường từ 200-300mm • Công trình có tầng hầm: chiều dày tường từ 400-600mm • Công trình có tầng hầm: chiều dày tường từ 600-800mm • Công trình có ≥4 tầng hầm: chiều dày tường từ 800-1200mm Công trình có tầng hầm, chọn chiều dày tường vây B=1000mm 6.2.3 Lựa chiều sâu đặt tường Chiều sâu chôn tường đất lựa chọn sơ sau: • • • • Công trình có tầng hầm: Công trình có tầng hầm: Công trình có tầng hầm: Công trình có ≥4 tầng hầm: chiều sâu chôn tường đất 3-5m chiều sâu chôn tường đất 8-14m chiều sâu chôn tường đất 18-30m chiều sâu chôn tường đất ≥35m Tuy nhiên việc lựa chọn chiều sâu chôn tường vào đất phụ thuộc vào điều kiện địa chất công trình Vì điều kiện địa chất tốt nên chọn chiều sâu chôn tường -30m, tường chôn sâu 3m vào lớp đất IV 6.2.4 Lựa chọn neo đất Chọn neo cấu tạo từ sợi cáp dự ứng lực, đường kính cáp dự ứng lực 12.7mm Bố trí neo theo phương đứng khoảng cách neo theo phương ngang 2.6m Chiều dài neo thể bảng sau: Neo đất Chiều sâu (m) 4 7.5 11 16 Góc ( ) Khoảng cách (m) Lực neo (kN) Chiều dài đoạn neo (m) Chiều dài bầu neo (m) 45 45 45 45 2.6 2.6 2.6 2.6 700 800 850 800 11 11 13 13 13 6.3 Xây dựng mô hình Plaxis 6.3.1 Các thông số cần thiết Thông số địa chất Bảng VI.1 Đặc trưng vật liệu đất Ký hiệu Lớp I Lớp II Lớp III Lớp IV Lớp Va Model Mohrcoulomb Mohrcoulomb Mohrcoulomb Mohrcoulomb Mohrcoulomb Loại ứng xử vật liệu Type Drained Drained Drained Drained Drained Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm γunsat 11.4 11.2 14.2 10.8 13.6 Thông số Mô hình vật liệu BÙI QUANG VINH 1051160156 Đơn vị kN/m3 Page 293 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH Trọng lượng riêng đất mực nước ngầm Hệ số thấm theo phương ngang Hệ số thấm theo phương dọc Mođun đàn hồi Eu Hệ số Poisson RESIDENTIAL TOWER γsat 16 16.5 17.5 17 17.5 kN/m3 kx 1.E-05 1.E-05 1.E-05 1.E-05 1.E-04 m/day ky 1.E-05 1.E-05 1.E-05 1.E-05 1.E-04 m/day E50 62000 0.45 101000 0.39 67100 0.44 128000 0.35 m/day ν 42000 0.3 Lực dính (không đổi) cref 20 35 30 15 37 kN/m2 Góc ma sát Góc trương nở ϕ ψ 25 25 35 30 36 độ độ Thông số tường vây Bảng VI.2 Đặc trưng vật liệu tường vây Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Mô hình vật liệu Model Linear Elastic Độ cứng dọc trục EA 3.25E+07 kN/m Độ cứng chịu uốn EI 2.71E+06 kNm2/m Bề dày tương đương d m Trọng lượng riêng w kN/m/m Hệ số Possion ν 0.15 Thông số neo đất Bảng VI.3 Đặc trưng vật liệu neo (ANCHOR) Thông số Ký hiệu Giá trị Mô hình vật liệu Model Elastic Độ cứng dọc trục EA 153988 kN Khoảng cách đặt neo Ls 2.6 m Fmax 1470 kN Lực kéo lớn Đơn vị Bảng VI.4 Đặc trưng vật liệu vữa (GROUT BODY) Thông số Độ cứng dọc trục Ký hiệu Giá trị Đơn vị EA 1.E+05 kN 6.3.2 Xây dựng trình tự thi công vào trình phân tích Bố trí hệ neo cho tường vây, quy trình thi công lắp neo sau: Bước 1: Thi công tường vây, kích hoạt phụ tải BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 294 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Bước 2: Đào đất đến hàng neo (-4m) Bước 3: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo Bước 4: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-7.5m) Bước 5: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo thứ hai Bước 6: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-11m) Bước 7: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo thứ ba Bước 8: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-16m) Bước 9: Lắp đặt truyền tải cho hàng neo thứ tư Bước 10: Hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ thiết kế 6.3.3 Xây dựng mô hình Khai báo vật liệu Hình VI.2 Khai báo vật liệu Xây dựng mô hình Xét ảnh hưởng công trình lân cận lên tường vây, xét thêm tải trọng phân bố lên phần đất bên tường vây BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 295 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Hình VI.3 Mô hình tường vây – đất Khai báo mực nước ngầm cao độ -6m so với mặt đất tự nhiên Hình VI.4 Khai báo mực nước ngầm BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 296 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Khai báo trình tự tính toán, phân tích Bước 1: Thi công tường vây, kích hoạt phụ tải Bước 2: Đào đất đến hàng neo (-4m) Bước 3: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 297 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Bước 4: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-7.5m) Bước 5: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo thứ hai BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 298 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Bước 6: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-11m) Bước 7: Lắp đặt truyền tải trọng cho hàng neo thứ ba BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 299 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Bước 8: Hạ mực nước ngầm, đào đất đến hàng neo thứ (-16m) Bước 9: Lắp đặt truyền tải cho hàng neo thứ tư BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 300 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH RESIDENTIAL TOWER Bước 10: Hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ thiết kế Bước 11: Phân tích mô hình BÙI QUANG VINH 1051160156 Page 301 CBHD: TS NGUYỄN HỮU THÀNH 6.4 RESIDENTIAL TOWER Kiểm tra điều kiện chuyển vị ngang Hình VI.5 Chuyển vị ngang tường vây Uxmax