Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 171 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
171
Dung lượng
8,95 MB
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ TTTM BỜ HỒ THANH HÓA GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU SVTH: HUỲNH NGỌC ĐĂNG KHÔI MSSV:15149025 SKL 0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019 an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH NGỌC ĐĂNG KHÔI Ngành: CNKT Cơng trình Xây dựng Giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN HẬU Ngày nhận đề tài: 20/07/2019 MSSV: 15149025 Lớp: 15149CL1 ĐT: 0356007756 Ngày nộp đề tài: 30/12/2019 Tên đề tài: TTTM BỜ HỒ THANH HÓA Các số liệu, tài liệu ban đầu: Bản vẽ kiến trúc, số liệu kích thước nhịp chiều cao cơng trình GVHD định Nội dung thực đề tài: Thiết kế kết cấu cho cơng trình qua sự hướng dẫn GVHD, đưa phương án kết cấu tính tốn phương án Sản phẩm: thuyết minh tính tốn cho cơng trình, vẽ A1 (kiến trúc + kết cấu), đĩa CD bao gồm tài liệu file tính tốn đồ án nộp cho giáo viên TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: HUỲNH NGỌC ĐĂNG KHÔI MSSV: 15149025 Ngành: CNKT Cơng trình Xây dựng Tên đề tài: TTTM BỜ HỒ THANH HÓA Họ tên giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN HẬU NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: HUỲNH NGỌC ĐĂNG KHƠI MSSV: 15149025 Ngành: CNKT Cơng trình Xây dựng Tên đề tài: TTTM BỜ HỒ THANH HÓA Họ tên giáo viên phản biện: TS LÊ TRUNG KIÊN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho em học trường Em xin gửi lời cảm ơn tới Khoa Đào tạo Chất lượng cao cho em môi trường học tiện lợi chất lượng Và em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô dạy em nói chung tất mơn học thầy bên ngành xây dựng nói riêng giúp em hoàn thành năm học đặc biệt hỗ trợ em Đồ án tốt nghiệp HKI năm 2019 – 2020 Và lời cảm ơn đặc biệt chân thành em muốn gửi tới giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiệp em thầy TS Nguyễn Văn Hậu, hỗ trợ xuyên suốt cho em thời gian thực đồ án tốt nghiệp Thầy giải đáp thắc mắc, hỗ trợ khó khăn mặt kiến thức phần trình bày thuyết minh, vẽ, bố cục thực kiểm soát thời gian thực đồ án cho hợp lý Một lần em khơng biết nói xin cảm ơn thầy nhiều Ngồi ra, cịn có sự hỗ trợ thầy cô khác chuyên ngành bạn bè, anh chị ngành hỗ trợ em xuốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp tốt Em xin chân thành cảm ơn! an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU TÓM TẮT Kính thưa q thầy em xin đước trình bày tóm tắt sơ lước đồ án tốt nghiệp em thực Cơng trình em thực đồ án cơng trình TTTM BỜ HỒ, tỉnh Thanh Hóa Được sự đồng ý giáo viên hướng dẫn (TS Nguyễn Văn Hậu) em thực công trình với nội dung tính tốn u cầu đồ án sau: Thiết kế sàn tầng điển hình (Tầng 18) với hệ kết cấu chọn hệ sàn sườn có dầm trực giao Thiết kế cầu thang bể nước (Sinh viên chọn thiết kế cầu thang bộ) Thiết kế khung trục vng góc theo sự định giáo viên hướng dẫn (Khung trục khung trục F) Thiết kế móng vách định Trình bày biện pháp thi cơng cọc khoan nhơi Trình bày thuyết minh nội dung tính tốn theo format quy định Khoa Đào tạo chất lượng cao Trình bày vẽ kết cấu cho nội dung tính tốn an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC………………………………………12 1.1: Giới thiệu cơng trình…………………………… ………………………… 12 1.1.1: Mục đích xây dựng cơng trình…………………………………………………12 1.1.2: Vị trí địa lý xây dựng cơng trình………………………………………………13 1.1.3: Điều kiện tự nhiên…………………………………………………………… 13 1.1.4: Quy mơ cơng trình………………………….………………………………….13 1.1.5: Giải pháp kết cấu………………………….………………………………… 16 1.1.5: Giải pháp kỹ thuật……………………… ………………………….……… 16 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU… …………………………………… 17 2.1: Cơ sở tính tốn kết cấu………………………………………………………… 17 2.1.1: Cơ sở thực hiện……………………………………………………………… 17 2.1.2: Các sở quy chuẩn viện dẫn……………………………………………… 17 2.2: Lựa chọn giải pháp kết cấu………………………………………………………17 2.2.1: Giải pháp kết cấu phần thân………………………………………………… 17 2.2.1.1: Giải pháp kết cấu theo phương đứng……………………………………… 17 2.2.1.2: Giải pháp kết cấu theo phương ngang…………………………………….…18 2.3: Vật liệu sử dụng cho cơng trình………………………………………………….19 2.4: Sơ tiết diện cho cơng trình……………………………………………………19 2.4.1: Chiều dày sàn……………………………………………………………….….19 2.4.2: Chiều dày vách lõi thang…………………………………………………… 20 2.4.3: Tiết diện cột……………………………………………………………………21 2.4.4: Tiết diện dầm…………………………………………………………… ……23 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG……………………………………… 25 3.1: Tĩnh tải………………………………………………………………………… 25 3.1.1: Các lớp cấu tạo sàn…………………………………………………………….25 3.1.2: Tải trọng tường xây……………………………………………………………25 3.2: Hoạt tải………………………………………………… ………………………26 an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU 3.3: Tải trọng gió………………………………………… …………………………27 3.3.1: Thành phần tĩnh tải trọng gió………… …………………………… … 27 3.3.1.1: Cơ sở lý thuyết…………………… ……………………………………… 27 3.3.1.2: Áp dụng tính tốn……………………………………………………………27 3.3.2: Thành phần động tải trọng gió…………………………………………….29 3.3.2.1: Cơ sở lý thuyết……………………………………………………………….29 3.3.2.2: Áp dụng tính tốn……………………………………………………………32 3.3.3: Tổ hợp tải trọng gió……………………………………………………………33 3.4: Tải trọng động đất…….…………………………………………………………34 3.4.1: Cơ sở lý thuyết……….……………………………………………………… 34 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ……………………………………… 41 4.1: Kiến trúc…………………………………………………………………………41 4.2: Số liệu tính tốn…………………………………………………………………42 4.2.1: Sơ kích thước………………………………………………………………42 4.2.2: Sơ đồ tính…………………………………………………………………… 43 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH……………………………… 50 5.1: Mở đầu………………………………………………………………… ………50 5.2: Tiêu chuẩn áp dụng…………………………………………… ……………….50 5.2.1: Tiêu chuẩn………………………………………………………………….….50 5.2.2: Một số ký hiệu cường độ vật liệu………………………………….……….50 5.3: Thông số thiết kế……………………………………………………………… 50 5.4: Sử dụng phần mềm ETABS để tính toán thiết kế…………………….…………52 5.4.1: Tổ hợp nội lực……………………………………………………… ……….52 5.5: Sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn độ võng………………………… …….68 5.5.1: Khai báo tải trọng………………………………………………………… ….68 5.5.2: Kết tính chuyển vị nứt sàn…………………………………………75 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3,F……… …………………………… 77 6.1: Mở đầu………………………………………………………………………… 77 6.2: Mơ hình ETABS…………………………………………………………………77 an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU 6.2.1: Đánh giá sơ mơ hình ETABS………………………………………………77 6.3: Thiết kế cột cho khung trục 3,F………………………………………………….79 6.3.1: Tính tốn cốt thép dọc…………………………………………………………79 6.3.2: Tính tốn cốt thép đai………………………………………………………….84 6.4: Thiết kế thép vách cho khung trục 3…………………………………………….94 6.4.1: Lý thuyết tính tốn…………………………………………………………….94 6.4.2:Kết tính tốn cốt thép…………………………………………………… 94 6.5: Thiết kế thép cho dầm tầng điển hình………………………………………….103 6.5.1: Cơ sở lý thuyết……………………………………………………………….103 6.5.1.1: Tính cốt thép dọc………………………………………………………… 103 6.5.1.2: Tính cốt thép đai………………………………………………………… 103 6.6 : Kiểm tra ổn định tổng thể cho cơng trình…………………………………… 109 6.6.1 : Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình…………………………………………109 6.6.2 : Kiểm tra chuyển vị lệch tầng cơng trình…………………………………….109 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MĨNG CHO CƠNG TRÌNH……………………………110 7.1 : Mở đầu…………………………………………………………………………110 7.2 : Hồ sơ địa chất………………………………………………………………….110 7.2.1 : Cấu trúc địa tầng…………………………………………………….……….110 7.2.2 : Lựa chọn giải pháp móng……………………………………………………113 7.2.3 : Khái quát móng cọc khoan nhồi………………………………………….113 7.3 : Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn……………………………………… 114 7.3.1 : Tải trọng tác dụng lên khung trục 3,F……………………………………….114 7.3.2 : Chọn loại vật liệu, kích thước cọc chiều sâu chơn móng……………… 115 7.3.2.1 : Đài cọc………………………………………………………………….….115 7.3.2.2 : Cọc…………………………………………………………………………115 7.3.3 : Xác định sức chịu tải cọc…………………………………………………….116 7.3.3.1 : Sức chịu tải cọc theo vật liệu………………………………………………116 7.3.3.2 : Sức chịu tải theo đặc trưng đất nền……………………………………117 7.3.4 : Tính tốn móng cột biên M1…………………………………………….… 122 an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU 7.3.4.1 : Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc…………………………… 122 7.3.4.2 : Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc nhóm…………….124 7.3.4.3 : Kiểm tra bằng phần mềm SAFE………………………………………… 125 7.3.4.4: Kiểm tra tải trọng tiêu chuẩn đáy móng tính lún………………… 127 7.3.4.5: Kiểm tra xuyên thủng đài cọc………………………………………………127 7.3.4.6: Tính thép đài cọc………………………………………………………… 132 7.3.5: Tính tốn móng cột M2…………………………………………………133 7.3.5.1: Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc………………………………133 7.3.5.2: Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc nhóm…………… 133 7.3.5.3: Kiểm tra xuyên thủng đài cọc………………………………………………138 7.3.5.4: Tính thép đài cọc………………………………………………………… 138 7.4: Thiết kế móng cọc khoan nhồi cho lõi thang máy, cầu thang………………….140 7.4.1: Cơ sở lý thuyết……………………………………………………………….140 7.4.2: Tính tốn móng lõi cầu thang M4……………………………………………140 7.4.3: Tính tốn móng lõi thang máy M5……………………………………….… 147 CHƯƠNG 8: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRONG THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 8.1: Công tác đất đào……………………………………………………….……….158 8.1.1: Thể tích đào đất…………………………………………………………… 158 8.2: Các bước thi công cọc nhồi…………………………………………………….160 an GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU 7.4.3.3: Tính thép cho đài cọc Momen đài cọc theo phương X - Cắt dãy Strip 1m theo phương X, ta được: h o h a 3.5 0.3 3.2 (m) As - - M X max 5235.9 49.8(cm2 ) 0.9R s h o 0.9 365 10 3.2 Bố trí cốt thép Ø28, As = 6.15 (cm2) 49.8 8 Số thép cần bố trí: n 6.15 1000 100 112.5(mm) Vậy chọn Ø28a100 cho phương X lớp 27541 M X 9580 kNm 2.875 M 9011.5 As X 85.7(cm ) 0.9R s h o 0.9 365 10 3.2 Khoảng cách thép: a Bố trí cốt thép Ø36, As = 10.2 (cm2) 85.7 8.4 Số thép cần bố trí: n 10.2 an 15 GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU - 1000 100 100(mm) Vậy chọn Ø36a100 cho phương X lớp Khoảng cách thép: a Momen đài cọc theo phương Y - Cắt dãy Strip 1m theo phương Y, ta được: h o h a 3.5 0.3 3.2 (m) - - M y max 7272 69.2(cm ) 0.9R s h o 0.9 365 10 3.2 Bố trí cốt thép Ø32, As = 8.04 (cm2) 69.2 8.6 Số thép cần bố trí: n 8.04 1000 100 100(mm) Khoảng cách thép: a Vậy chọn Ø32a100 cho phương Y lớp As M y 8466 80.5(cm ) 0.9R s h o 0.9 365 10 3.2 Bố trí cốt thép Ø36, As = 10.2 (cm2) 80.5 7.8 Số thép cần bố trí: n 10.2 1000 100 112.5(mm) Khoảng cách thép: a Vậy chọn Ø36a100 cho phương Y lớp As an 15 GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU CHƯƠNG 8: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRONG THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 8.1: CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT: 8.1.1: Thể tích đất đào: - Chúng ta chọn phương án thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom up Nghĩa toàn hố đào đào đến độ sâu thiết kế ( độ sâu đặt móng) sau thi cơng từ lên đào máy Để đảm bảo cho hệ thống hố đào khơng sụt lở q trình thi cơng ta đào theo mái dốc - Móng cọc: M1= 2000×5000 (mm) M2= 4000×4000 (mm) M4= 9000×6500 (mm) M5= 19000×11500 (mm) - Chiều sâu chơn móng: -5.8m (M1, M2, M4), -6.8m (M5) - Chiều dày lớp bê tơng lót: 100 mm - Chiều sâu cần đào: H1 =3.3+2.5+0.1=5.9m H2 =3.3+3.5+1+0.1=7.9m - Đất thuộc loại sét nên chọn hệ số mái dốc m = 1:0.5 Nên bề rộng chân mái dốc B= H.m = 7.9×0.5 =3.95m - Khoảng cách m từ mép đế móng đến chân mái dốc cơng nhân di chuyển qua lại đổ bê tông ( đổ bê tơng lót, định vị móng lắp ghép….) 7900 +0.00 -7.900 3950 52400 3950 60300 an 15 GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU Chọn máy đào gàu nghịch LIUGONG có thơng số kỹ thuật: Hình 8.1: Máy đào gàu nghịch + Hệ thống thủy lực Kawasaki + Dung tích gàu q 1m3 + Vận tốc di chuyển lớn nhất: Vmax 4.9km / h + Tốc độ quay tối đa: Vquay 12vong / phut + Bán kính đào lớn nhất: Rdao max 9.7m + Chiều sâu đào lớn nhất: H dao max 6.62m + Chiều cao đổ lớn nhất: H max 6.77 m + Khả leo dốc 35 độ 8.1.2: Sơ đồ đào đất: 60300 64300 - Hình 8.2: SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT an 15 GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU 8.2: CÁC BƯỚC THI CÔNG CỌC NHỒI: Quy trình thi cơng cọc nhồi bằng máy khoan gầu tiến hành theo trình tự sau: - Cơng tác chuẩn bị, định vị tim cọc đài cọc - Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ - Vét đáy hố khoan - Lắp đặt cốt thép - Lắp ống đổ bê tông - Thổi rửa đáy hố khoan - Đổ bê tông - Rút ống vách - Kiểm tra chất lượng cọc Định vị: Đây công tác quan trọng, cơng trình cần xác định vị trí trục tim cos thơng qua phận trắc đạc ngồi cơng trường Dựa vẽ thiết kế cần phải đảm bảo tim cọc số lượng hố khoan phải đảm bảo Rung hạ ống vách: Tác dụng ống vách: + Định vị dẫn hướng cho máy khoan + Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan chống sập thành phần hố khoan + Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan + Làm sàn đỡ tạm thao tác để buộc nối lắp dựng cốt thép, lắp dựng tháo dở ống đổ bê tông + Sau định vị xong vị trí tim cọc, q trình hạ ống vách thực bằng thiết bị rung Có loại đường kính ống D=1m 1.2m Máy rung kẹp chặt vào thành ống từ từ ấn xuống, khả chịu cắt đất giảm sự rung động thành ống vách Trong trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng thực liên tục bằng cách điều chỉnh vị trí máy rung thông qua cẩu, ống vách hạ xuống đố sâu đỉnh cách mặt đất 0.5m Quy trình hạ ống vách: + Từ hai mốc kiểm tra đặt thước để chỉnh cho vách vào tim Thả phanh cho vách cắm vào đất, sau lại phanh giữ Ngắm kiểm tra độ thẳng đứng Cho búa rung chế độ nhẹ, thả phanh từ từ cho vách chống xuống, vừa rung vừa kiểm tra độ nghiêng lệch + Vách chống rung cắm xuống đất tới đỉnh cách mặt đất 0,5 m dừng lại + Sau hạ ống vách dùng thước nivo áp vào thành ống vách để kiểm tra độ thẳng đứng Công tác khoan tạo lỗ: Quá trình thực sau đặt xong ống vách tạm Công tác chuẩn bị: an 16 GVHD: T.S NGUYỄN VĂN HẬU Trước tiến hành khoan tạo lỗ cần thực kiện số công tác chuẩn bị sau: + Đặt áo bao: Đó ống thép có đường kính lớn đường kính cọc 1,6 1,7 lần, cao 0,71m để chứa dung dịch sét bentonite, áo bao cắm vào đất 0,30,4m nhờ cần cẩu thiết bị rung + Lắp đường ống dẫn dung dịch bentonite từ máy trộn bơm đến miệng hố khoan, đồng thời lắp đường ống hút dung dịch bentonite bể lọc + Trải thép hai bánh xích máy khoan để đảm bảo độ ổn định máy trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan Việc trải thép phải đảm bảo khoảng cách mép thép lớn đường kính ngồi cọc 10cm để đảm bảo cho bên rộng 5cm + Điều chỉnh định vị máy khoan nằm vị trí thăng bằng thẳng đứng; dùng gỗ mỏng để điều chỉnh, kê dải xích Trong suốt q trình khoan ln có máy kinh vĩ để điều chỉnh độ thăng bằng thẳng đứng máy cần khoan + Kiểm tra, tính tốn vị trí để đổ đất từ hố khoan đến thiết bị vận chuyển lấy đất mang + Kiểm tra hệ thống điện nước thiết bị phục vụ, đảm bảo cho q trình thi cơng liên tục khơng gián đoạn Hình 8.3: ĐƯỜNG ỐNG DẪN DUNG DỊCH BENTONITE VÀO HỐ KHOAN Yêu cầu dung dịch bentonite: Bentonite loại đất sét thiên nhiên, hoà tan vào nước cho ta dung dịch sét có tính chất đẳng hướng, hạt sét lơ lửng nước ổn định thời gian dài Quá trình sau đó, áp lực thủy tĩnh bentonite hố thành hố đào giữ cách ổn định Nhờkhả mà thành hố khoan không bị sụt lở đảm bảo an toàn cho thành hố chất lượng thi công Dung dịch Bentonite trước dùng để khoan cần có số sau: + Độ pH : - + Dung trọng: 1,05-1,15 T/m3 + Độ nhớt: 18-45 giây + Hàm lượng cát: