Đồ án tốt nghiệp khoa xây dựng dân dụng và công nghiệp (3)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TỊA VĂN PHỊNG BÌNH AN (THUYẾT MINH) NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG Sinh viên thực hiện: Lớp: MSSV Giảng viên hướng dẫn: TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 Khoa: KỸ THUẬT XÂY DỰNG Bộ mơn: KỸ THUẬT NỀN MĨNG VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Sinh viên: MSSV: Lớp: Ngành : Kỹ thuật cơng trình xây dựng Chun ngành : Kỹ thuật móng cơng trình ngầm Tên đề tài: KHÁCH SẠN BÌNH AN Các liệu ban đầu : - Công trình thiết kế bao gồm: 01 tầng hầm, 01 tầng trệt, 14 tầng lầu - Số liệu địa chất phục vụ thiết kế Các yêu cầu chủ yếu : - Kiến trúc 5%: vẽ lại mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt công trình với quy mô GVHD đặt - Phần kết cấu 65%: thiết kế sàn tầng điển hình; thiết kế cầu thang bộ điển hình; thiết kế bể nước mái; tính tốn nợi lực khung thiết kế 01 khung trục - Nền móng 30%: thiết kế 02 phương án móng: móng cọc ép móng cọc khoan nhồi Kết tối thiểu phải có: 1) Thuyết minh tính tốn (kèm phụ lục có) 2) Tập vẽ khoảng 12 đến 18 vẽ A1 3) Tập hợp nợi dung tính tốn, thiết kế vào đĩa CD Ngày giao đề tài: 27/09/2021 Ngày nộp Đồ án: 03/01/2022 TP HCM, ngày 20 tháng 10 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở cho chúng em một hướng vào cuộc sống thực tế tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức học học kỳ trước thu nhập kiến thức mà mình thiếu sót, qua rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề có thể phát sinh thực tế Trong q trình thiết kế tính tốn, có nhiều cố gắng, kiến thức cịn hạn chế, chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em khơng tránh khỏi sai xót Em kính mong được góp ý bảo thầy, để em có thể hồn thiện đế tài Em xin chân thành cảm ơn tất thầy, cô giáo bộ môn xây dựng – Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học X thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt cô trực tiếp hướng dẫn em đề tài tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan rằng đề tài thực hiện, số liệu thu thập kết phân tích đề tài trung thực, đề tài không trùng với đề tài nghiên cứu khoa học Ngày 21 tháng 12 năm 2021 Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 TĨM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án tốt nghiệp sinh viên bao gồm thuyết minh vẽ Phần thuyết minh bao gồm chương với nợi dụng được tóm tắt sau: Chương 1: Kiến trúc cơng trình Trình bày tổng quan kiến trúc giải pháp hạ tầng kỹ tḥt Chương 2: Giải pháp kết cấu cơng trình Trình bày lựa chọn giải pháp kết cấu chọn sơ bộ vật liêu, chọn sơ bộ bộ phận kết cấu công trình Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình Tính tốn nợi lực bố trí cốt thép cho sàn tầng Kiểm tra độ võng sàn Chương 4: Thiết kế cầu thang Thực q trình tính tốn nợi lực, cốt thép thang, chiếu nghỉ dầm chiếu nghỉ Chương 5: Thiết kế bể nước mái Thực tính tốn nợi lực bố trí cốt thép cho bợ phận bể nước mái Bao gồm, nắp, thành, đáy dầm bể Chương 6: Thiết kế khung trục Trinh bày chi tiết phần tải trọng tác dụng lên cơng trình xử lí kết nợi lực khung trục Tính tốn cốt thép khung trục Chương 7: Thống kê xử lí thơng số địa chất móng cơng trình Chương 8: Thiết kế móng cọc ép khung trục Chương Thiết kế móng cọc khoan nhồi khung trục Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 MỤC LỤC Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Khái qt sơ kiến trúc cơng trình 1.1.1 Sự cần thiết đầu tư Kinh doanh bất đợng sản văn phịng một lĩnh vực đầy tiềm Với tiến trình phát triển kinh tế xã hội khoa học kỹ thuật, phong trào khởi nghiệp nở rộ năm gần đây, khiến cho nhu cầu mặt bằng văn phòng tăng mạnh Nắm bắt được nhu cầu đó, Chủ đầu tư dự án nhanh chóng lập đồ án xây dựng công trình 1.1.2 Qui mô công trình - Tên cơng trình: Khối Văn Phịng cho th - Mặt bằng cơng trình có dạng hình chữ nhật - Công trình gồm 15 tầng điển hình, tầng hầm tầng mái - Cơng trình có diện tích 32 x 25,5 (m) - Chiều cao cơng trình: 58 (m) - Diện tích sàn: 816 (m2) 1.1.3 Cơng sử dụng Bảng 1.1.3.1.a.1 Công sử dụng Tên tầng Chiều cao (m) Mục đích sử dụng 3,45 Là khu vực để xe Phịng bảo vệ, giám sát Phòng kỹ thuật điện nước Tầng 4,0 Phòng giám đốc quản lý Sảnh, phòng ngủ nhân viên Và phịng làm việc, hợi họp Tầng đến tầng 14 3,6 Tầng mái 3,6 Tầng hầm Khối văn phòng Mái bằng khơng sử dụng, bố trí phịng máy thang máy vị trí lõi cơng trình Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 1.2 Đặc điểm khí hậu – Khí tượng thủy văn thành phố 1.2.1 Khí hậu Tỉnh Bình Dương nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm, nhiệt độ trung bình từ 27,5 - 27,7 oC, số nắng năm 2.563 giờ, độ ẩm trung bình 81 - 82% Khí hậu chia làm 02 mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô; mùa mưa từ tháng đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Khí hậu, thời tiết thuận lợi cho phát triển nơng nghiệp 1.2.2 Lượng mưa trung bình Tháng với lượng mưa lớn Tháng Chín, Tháng Mười, tháng Tám với 992 mm mưa Hầu hết mưa xảy Tháng Chín với trung bình mưa 339 mm Lượng mưa Rạch Giá, hàng năm 2140 mm Nhiệt độ trung bình hàng năm 31 oC Rạch Giá Tháng nóng năm Tháng tư, với nhiệt độ trung bình: 33oC Thơng thường tháng Giêng tháng lạnh Rạch Giá, với nhiệt độ trung bình 30 oC Sự khác biệt tháng nóng nhất: Tháng tư tháng lạnh nhất: tháng Giêng là: oC Sự khác biệt lượng mưa cao (Tháng Chín) lượng mưa thấp (Tháng hai) 320mm 1.2.3 Hướng gió Huớng gió thịnh hành nhất: đặc điểm thay đổi tần suất huớng gió gió thịnh hành theo mua Mùa nắng : thịnh hành gió Bắc Đơng, đầu mùa ( tháng 11, 12) gió Bắc Đơng chiếm ưu thé rõ rệt, tầng suất huớng 30%, chí 50%, tuwfgiuawx mùa thịnh hành huớng gió Đơng với tần suất đáng kể Mua mưa thịnh hành hướng gió Tây Tây Nam, gió Tây Nam chiếm ưu (37% 50 %) so với gió Tây (24-41%) Cả hai huớng tần suất gió thịnh hành lên đến 60% chí 90% Vận tốc trung bình: tốc độ trung bình 2,5m/s, tốc độ gió trung bình tháng mùa mưa cao tháng mùa khơ, theo hướng gió thi gió Tây Tây Nam mùa mưa có vận tốc lớn (4 - 4,5 m/s) mùa khơ gió Bắc va gió Đơng Bắc có vận tốc lớn cả, huớng gió thịnh hành mà có tốc độ trung bình lớn Mùa mưa mùa giơng nên thuờng có gió mạnh tới cấp 7, tốc độ gió mạnh 1620 m/s cá biêt có năm lên đến 40m/s 1.3 Các giải pháp kỹ thuật 1.3.1 Giải pháp giao thơng cơng trình Giao thơng đứng: + Giao thơng theo phương đứng có thang bợ , thang máy đặt nhà Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 + Các cầu thang , hành lang được thiết kế đúng nguyên lý kiến trúc đảm bảo lưu thông thuận tiện cho sử dụng hàng ngày xảy hoả hoạn Giao thông ngang: + Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ hệ thống hành lang Các hành lang được thiết kế rộng đảm bảo rộng rãi, đủ cho người qua lại + Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng cầu thang bộ cầu thang hiểm cần thiết 1.3.2 Hệ thơng cung cấp điện Tồn bợ hệ thống máy phát trạm biến áp được đặt bên ngồi tịa nhà,điện cung cấp cho công trình được lấy từ lưới điện thành phố - Tồn bợ dẫn nhà sử dụng dây ruột đồng cách điện hai lớp PVC luồn ống nhựa ngầm theo tường, trần, dây dẫn theo phương đứng được đặt hộp kĩ thuật - Mỗi tầng,mỗi khu vực có thiết bị kiểm sốt điện aptomat, cầu dao - Các phụ tải gồm có: hệ thống điều hịa trung tâm, thang máy, hệ thống điều hịa cục bợ cho hợ, thiết bị điện dân dụng dùng gia đình,tổng đài báo cháy, mạng lưới điện thoại,hệ thống điện chiếu sáng khu nhà 1.3.3 Hệ thống cung cấp nước - Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước thành phố thông qua hệ thống đường ống dẫn xuống bể chứa mái Sử dụng hệ thống cấp nước thiết kế theo mạch vịng cho tồn ngơi nhà sử dụng máy bơm, bơm trực tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố lên bể nước mái sau phân phối cho hộ nhờ hệ thống đường ống - Tất khu vệ sinh phịng phục vụ được bố trí ống cấp nước thoát nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước mái 1.3.4 Hệ thống thoát nước Bao gồm nước mưa nước thải sinh hoạt: - Nước thải khu vệ sinh được thoát theo hệ thống riêng biệt: hệ thống thoát nước bẩn hệ thống thoát nước phân Nước bẩn từ phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng hố ga thoát nước bẩn thoát hệ thống thoát nước chung Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 - Phân từ bệ xí được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng ngăn chứa bể tự hoại Có bố trí Ф60 đưa cao qua mái 70cm - Thoát nước mưa được thực nhờ hệ thống sê nô Ф110 dẫn nước từ ban công mái theo đường ống nhựa nằm góc cợt chảy xuống hệ thống nước tồn nhà chảy hệ thống thoát nước thành phố - Xung quanh nhà có hệ thống rảnh nước có kích thước 380x380x60 có nhiệm vụ nước mặt 1.3.5 Hệ thống thơng gió chiếu sáng • Thơng gió chiếu sáng tự nhiên: - Thơng gió mợt u cầu quan trọng thiết kế kiến trúc, nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho người làm việc nghỉ ngơi - Về tổng thể, tồn bợ cơng trình nằm khu thống mát, diện tích rợng rãi, đảm bảo khoảng cách vệ sinh so với nhà khác Do đảm bảo u cầu thơng gió công trình - Về nội bộ công trình, hợ được thơng gió trực tiếp tổ chức lỗ cửa, hành lang, thơng gió xun phịng - Nhìn chung, bố trí mặt bằng cơng trình đảm bảo thơng gió ánh sáng tự nhiên mức tối đa • Thơng gió chiếu sáng nhân tạo: - Do cơng trình nhà nên yêu cầu chiếu sáng quan trọng Phải đảm bảo đủ ánh sáng cho phịng Chính vì vậy mà hợ cơng trình được được bố trí tiếp giáp với bên đảm bảo chiếu sáng tự nhiên - Khu vực hành lang chung hộ được chiếu sáng nhân tạo được đảm bảo bằng lưới điện dự phòng - Tất phòng, khu bếp, WC hợ được bố trí thêm hệ thống chiếu sáng nhân tạo Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 1.3.6 An tồn phịng cháy chữa cháy - Thiết bị phát báo cháy được bố trí tầng phịng, nơi cơng cợng nơi có khả gây cháy cao nhà bếp, nguồn điện Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ đèn báo cháy - Mỗi tầng có bình đựng Canxi Cacbonat axit Sunfuric có vịi phun để phịng hoả hoạn - Về người có cháy, cơng trình có hệ thống giao thơng ngang hành lang rợng rãi, có liên hệ tḥn tiện với hệ thống đứng cầu thang bố trí linh hoạt mặt bằng bao gồm cầu thang bộ cầu thang máy - Khi phát có cháy, phịng bảo vệ quản lý nhận tín hiệu kịp thời kiểm sốt khống chế hoả hoạn cho cơng trình 10 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 y x x y Điều kiện kiểm tra : Q ≤Qb; hay Pct ≤β.btb.ho.Rbt - Theo phương X Với Pct,x=P3+ P4 = 1302,7+1338,93 = 2641,63 kN btb =Ld=3,0 m : bề rộng trung bình tiết diện nghiêng c0= max(c2; 0,5h0) = max(0,325; 0,5× 1,0) = 0,5 m = = Pct=2641,61 kN < 1,565×3,0×1,0×1,05 ×103 = 4929,75 kN → Thỏa mãn - Theo phương Y Với Pct,y=P2+ P4 = 1272,83+1338,93= 2611,76 kN btb =bd=3,0 m : bề rộng trung bình tiết diện nghiêng c0= max(c1; 0,5h0) = max(0,35; 0,5× 1,0) = 0,5 m 256 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 = = Pct=2611,76 kN < 1,565×3,0×1,0×1,05 ×10-3 = 4929,75 kN → Thỏa mãn Kết luận : Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện bền chọc thủng theo tiết diện nghiêng 1.23.1.5 Tính tốn bố trí thép cho đài móng cọc M1: • Tính tốn cốt thép theo phương X - Mơ men tại mép cột theo mặt cắt I-I: MI = r1.(P3 + P4) Trong r1: khoảng cách từ trục cọc 3,4 đến mặt cắt I-I; r1=0,6 m M1 = 0,625×2641,63 = 1651,02 kN.m Cốt thép yêu cầu cho toàn chiều rợng đài móng b=3 m : As = ⟶ Chọn thép 20φ22 a150 có As1 = 76 cm2 • Tính tốn cốt thép theo phương Y - Mơ men tại mép cột theo mặt cắt II-II: MII = r2.(P2 + P4) Trong r2: khoảng cách từ trục cọc 2,4 đến mặt cắt II-II; r2=0,65 m 257 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 M2 = 0,65×2611,76 = 1697,64 kN.m Cốt thép yêu cầu cho toàn chiều dài đài móng l=3m : As = ⟶ Chọn thép 20φ22a150 có As2 = 76 ( cm2 ) 33Thiết kế móng M2 – trục B,C y x x y Hình 1.23.1.5.a.1.1 Cấu tạo móng M1 258 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 1.23.1.6 Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên: - Trọng lượng tính tốn đài giằng móng tiết diện bxh = 0,3x0,7(m) - Trọng lượng tính tốn BTCT tầng hầm tường bao BTCT - Hoạt tải tầng hầm (gara), có ptt = 4,8 kN/m2 - Lực dọc tính tốn thực tế tính đến cốt đáy đài: - Xác định lực truyền xuống cọc: Với: Cọc yi (m) ∑y2i(m2) xi (m) ∑x2i(m2) poi (kN) -0,9 0,9 -0,9 0,9 -0,9 4,86 -1,8 -1,8 0 1,8 12,96 1259,2 1266,41 1288,17 1295,38 1317,14 259 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 0,9 1,8 1324,35 - Kiểm tra lực truyền xuống cọc: Vậy thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên nên kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 1.23.1.7 Kiểm tra móng cọc theo điều kiện biến dạng - Móng tổng thể được xác định bằng cách mở rộng từ mép ngồi cọc tại vị trí đáy đài bên mợt góc ϕtb / đến đáy cọc Hm = 32,6m ϕtb : Góc ma sát trung bình lớp đất Góc ma sát trung bình được tính theo cơng thức: 260 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 f Hình 1.23.1.7.a.1.1 Khối móng quy ước M2 261 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 Vậy kích thước móng khối qui ước là: Aqu (Bqu) = L1 (B1) + 2.Hc.tg(ϕtb/4) Trong đó: B1 kích thước mép cọc; Aqu = 2,4 + 2.Hc.tg(ϕtb/4) = 4,2 + 2×29,5×tg(3,8o) = 8,15 (m) Bqu = 2,4 + 2.Hc.tg(ϕtb/4) = 2,4 + 2×29,5×tg(3,8o) = 6,35 (m) Fqu = Aqu Bqu = 8,15×6,35 = 51,75 m2 - Xác định cường độ tính tốn đất đáy khối qui ước (theo công thức Terzaghi) là: A = Nγ.nγ.iγ ; B = Nq.nq.iq ; C = Nc.nc.ic (do c = nên khơng cần tính Nc) Là hệ số hình dạng dùng cho móng đơn chiều dài hữu hạn Với ϕ = 30,95o tra bảng Nγ = 25,315 ; Nq = 20,49 nγ = - 0,2 Aqu/Bqu = - 0,2×8,15/6,35 = 0,844 nq = 1; A = 25,315 x 0,844 = 21,36 B = 20,49 x = 20,49 γ : Trọng lượng riêng lớp đất γđn6 = 10,18 kN/m3 γtb: Trọng lượng riêng trung bình lớp đất phía đáy móng γtb = 15,41 kN/m3 Pgh = 0,5×21,36×10,18×6,35 + 20,49×15,15×32,6 = 10809,7 (kN/m2) Sức chịu tải móng khối qui ước Rđ = 10809,7/3 =3603,24 kN/m2 Xác định tải trọng tính tốn đáy khối móng qui ước: - Trọng lượng khối đất phía đáy móng qui ước Ntcqư = xAquxBquxHn = 15,15x8,15x6,35x27,9 = 23127,99 (kN) - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước: NZtc = Notc + Ntcqư = 7750,65/1,15 + 23127,99 = 29867,7 (kN) Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước: Mômen quanh trục Y: Mytc =Mytco = 208,59/1,15 = 181,39 (kNm) Mômen quanh trục X: Mxtc = Mxtc0 = 19,46/1,15 = 16,93 (kNm) 262 PHẦN VII.Đồ án tốt nghiệp Khóa 2017-2021 Đợ lệch tâm: Theo trục X: ey = = = 0,0061 (m) Theo trục Y: ex = = - Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước: = 0,0006 (m) = = σtcmax = 577,61 (kN/m2) σtcmin = 576,6 (kN/m2) σtctb = 577,13 (kN/m2) σtctb = 577,13 kN/m2