Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng kể. Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn. Sau 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Vinh, đồ án tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường Đại Học. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “Trụ sở làm việc khu công nghiệp Vũng Áng – Hà Tĩnh”. Nội dung của đồ án gồm 3 phần: Phần 1: Kiến trúc công trình 10% Phần 2: Kết cấu công trình 45% Phần 3: Thi công công trình 45% Đính kèm đầy đủ tất cả các file bản vẽ cũng như excel, sap,..

Trang 1

KHOA XÂY DỰNG kü s x©y dùng

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN I : KIẾN TRÚC 4

1.1 Giới thiệu công trình 4

1.1.1 Tên công trình 4

1.1.2 Chức năng 4

1.1.3 Vị trí công trình .4

1.1.4 Quy mô, công suất và cấp của công trình 4

1.2 Giải pháp kiến trúc 5

1.2.1 Giải pháp mặt bằng 5

1.2.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối kiến trúc: 6

1.2.3 Giải pháp giao thông: 6

1.2.4 Giải pháp thông gió, ánh sáng 7

1.2.5 Giải pháp hệ thống điện nước: 7

1.2.6 Giải pháp phòng cháy chữa cháy: 7

PHẦN II: KẾT CẤU 8

2.1 Lựa chọn vật liệu 8

2.1.1 Vật liệu cho kết cấu móng, sàn, khung 8

2.1.2 Vật liệu cho kết cấu thang 8

2.1.3 Vật liệu bao che 8

2.2 Thiết kế sàn tầng 1 9

2.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn 9

2.2.2 Lập mặt bằng kết cấu 10

2.2.3 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 10

2.2.4 Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn 13

2.2.5 Tính toán ô bản sàn 16

2.2.6 Bố trí cốt thép sàn: 23

2.3 Thiết kế cầu thang bộ 23

2.3.1 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 23

2.3.2 Mặt bằng kết cấu thang: 24

2.3.3 Chọn kích thước các cấu kiện: 25

2.3.4 Tính toán bản thang 26

2.3.5 Tính toán bản chiếu nghỉ 27

2.3.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 28

2.3.7 Tính toán dầm chiếu tới 30

2.4 Thiết kế khung trục 6 32

2.4.1 Lựa chọn giải pháp chịu lực 32

2.4.2 Lập sơ đồ tính 33

2.4.3 Xác định tải trọng tác dụng vào khung 33

2.4.4 Chất tải lên sơ đồ tính 34

2.4.5 Tính toán nội lực 34

2.4.6 Tổ hợp nội lực tính toán 34

2.4.7 Tính toán chọn và bố trí cốt thép 34

2.5 Thiết kế móng khung trục 6 40

2.5.1 Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu móng 41

2.5.2 Tính toán các chỉ tiêu cơ lý của đất nền 41

2.5.3 Tính toán các chỉ tiêu của cọc 43

Trang 2

2.5.4 Xác định sức chịu tải của cọc 43

2.5.5 Bố trí cọc 44

2.5.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo TTGH 1 46

2.5.7 Kiểm tra cường độ của đất nền dưới móng TTGH II 47

2.5.8 Kiểm tra độ lún của móng cọc 50

2.5.9 Tính toán đài cọc 52

2.5.10 Kiểm tra chọc thủng đài cọc 54

PHẦN III : THI CÔNG 55

3.1 Biện pháp thi công ép cọc 55

3.1.1 Lựa chọn phương án thi công 55

3.1.2 Lựa chọn máy ép cọc 56

3.1.3 Chọn cần trục phục vụ ép cọc 58

3.1.4 Thiết kế thi công công tác ép cọc 59

3.1.5 Biện pháp kỹ thuật thi công và nghiệm thu công tác ép cọc 59

3.1.6 Biện pháp tổ chức thi công ép cọc 65

3.2 Thi công đào đất 65

3.2.1 Lựa chọn phương án thi công 65

3.2.2 Tính khối lượng đất đào 66

3.2.3 Máy móc thi công & công tác đất 67

3.2.4 Bố trí tuyến đi cho máy đào 67

3.3 Biện pháp thi công phần thân 68

3.3.1 Giải pháp thi công chung cho phần thân công trình 68

3.3.2 Biện pháp thi công 68

3.3.3 Tính toán máy móc phục vụ thi công 82

3.3.4 Khối lượng công tác phần thân 85

3.4.Thiết kế tiến độ thi công, tổng mặt bằng phần thân 86

3.4.1 Lựa chọn biện pháp thi công 86

3.4.2 Thiết kế tổng mặt bằng thi công 88

3.5 Biện pháp an toàn lao động 97

3.5.1 An toàn lao động khi thi công cọc 97

3.5.2 An toàn lao động trong thi công đào đất 97

3.5.3 An toàn lao động trong công tác bê tông 97

LỜI MỞ ĐẦU

Trang 3

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xâydựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽcủa mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang cónhững bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội,chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất vànăng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nướcngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau 4,5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Vinh, đồ án tốt nghiệpnày là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụcủa mình trên ghế giảng đường Đại Học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình,

em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình:

“Trụ sở làm việc khu công nghiệp Vũng Áng – Hà Tĩnh” Nội dung của đồ án gồm

3 phần:

- Phần 1: Kiến trúc công trình 10%

- Phần 2: Kết cấu công trình 45%

- Phần 3: Thi công công trình 45%

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa Xây dựng, Đại học Vinh

đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá cho em cũng như các bạnsinh viên khác trong suốt những năm học qua Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn

sự tận tình hướng dẫn của thầy giáo – Th.S.Hồ Viết Chương và thầy giáo – Th.S.Phan Huy Thiện đã giúp em hoàn thành tốt đồ án này Xin cám ơn gia đình,

bạn bè đã hỗ trợ và động viên trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành đồ

án ngày hôm nay

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộkiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và côngnghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiệnnay Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏinhững sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũngnhư của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiệnhơn sau này

Nghệ An, ngày 01 tháng 01 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Hoàng Đức Thắng

PHẦN I : KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu công trình

Trang 4

1.1.3 Vị trí công trình : Huyện Kỳ Anh – Tỉnh Hà Tĩnh

1.1.4 Quy mô, công suất và cấp của công trình

Công trình xây dựng là một công trình nhà gồm 9 tầng nổi và một tầng hầm.Chiều cao của ngôi nhà là +38.6m

Quy mô công trình gồm các hạng mục sau :

Trang 5

an toàn, giao thông đi lại giữa các phòng phải khép kín và mang tính công nghiệpcao, tránh sự chồng chéo khi làm việc, nghỉ ngơi Trên cở sở các yêu cầu như vậynên giải pháp kiến trúc mặt bằng giữa các tầng bố trí như sau:

1.2.1.1 Giải pháp tầng hầm:

Mặt bằng tầng hầm với tổng diện tích 670m2 , nằm ở cốt -1m, cửa hầm rộng4m vào trong là mặt bằng đậu xe, kho chứa hàng, phòng kĩ thuật, phòng vệ sinh,1cầu thang bộ xuyên suốt các tầng rộng 3,6m và 2 cầu thang phụ rộng 1m từ tầnghầm lên tầng 1, 2 phòng thang máy

1.2.1.4 Giải pháp tầng 9:

Trang 6

Mặt bằng tầng 9 với tổng diện tích 700m2 đây là khu vui chơi, giải trí cửa đithông với sảnh tầng, giải pháp kiến trúc gồm một khối hình chữ nhật và một khốihình trụ cao hơn

1.2.2 Giải pháp mặt đứng, hình khối kiến trúc:

Trên cở sở phưong án thiết kế mặt bằng thì giải pháp thiết mặt đứng đảm bảoyêu cầu về phù hợp chức năng, về cảnh quan xung quanh và đồng thời phải đạtđược tính thẩm mĩ cao

Hình khối công trình được dựng lên từ các mặt bằng công trình đã thiết kếphù hợp với không gian xung quanh, tạo nên một quần thể thống nhất trong khuvực Trên cở sở diện tích các phòng làm việc trong các tầng thì hình khối tổ chứcmang tính thống nhất chặt chẽ, hài hoà, sinh động tao nên vẽ hiện đại, vững chắc

Tổ hợp mặt đứng ở ba mặt là như nhau, hệ thống tường và cửa kính đan xennhau trong tầng mặt làm nỗi dậy cho tổng thể của CT nhưng vẫn đảm bảo được điềukiện thông thoáng, có hiệu quả trong chiếu sáng Mặt còn lại của công trình xâytường kín để chắn gió bão

Các mặt đứng được trang trí bằng những vật liệu có màu sắc phù hợp vớiphong cảnh xung quanh và đảm bảo chịu được sự khắc nghiệt của khí hậu

 Công trình gồm 1 tầng hầm và 9 tầng nổi, cao 38,6m

 Chiều cao các tầng bằng nhau và bằng 3,6m

 Tầng mái : Sử dụng các lớp chống thấm chống nóng, và để chứa nước sinh hoạt

dự trữ trong 1 bể dung tích 10m3 cho khu nhà

Giải pháp kiến trúc đưa các ban công khối phụ nhô ra phía trước, tạo ra hình khốisinh động cho mặt đứng để nó không phẳng lì đơn điệu

1.2.3 Giải pháp giao thông:

1.2.3.1 Giao thông trên mặt bằng

- Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ việc bố trí hành lang hợp lý.Hành lang được bố trí ở giữa nhà, các phòng bố trí vây xung quanh, có bố trí cữa vàvách kính, nhẹ và đảm bảo không gian phân chia cho các phòng và rất tiện lợi phùhợp với phong cách hiện đại

- Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng là cầu thang bộ vàcũng là cầu thang thoát hiểm khi cần thiết

1.2.3.2 Giao thông theo phương đứng

Giao thông theo phương đứng là gồm 2 cầu thang bộ và 2 buồng thang máy.Các thang máy đảm bảo khả năng lưu chuyển người với số lượng lớn Cầu thang bộđược thiết kế thành thang thoát hiểm khi có sự cố xảy ra

1.2.4 Giải pháp thông gió, ánh sáng

Để tạo được sự thông thoáng và đầy đủ ánh sáng cho các phòng làm việc bêntrong công trình và nâng cao hiệu quả sử dụng công trình thì các giải pháp thông gió

và chiếu sáng là yếu tố rất quan trọng

Trang 7

Để tận dụng việc chiếu sáng ở mặt trước của công trình bố trí hệ thống củakính thay cho tường gạch, bên cạnh đó lắp đặt các hệ thống thông gió và chiếu sángbằng nhân tạo bắng cách lắp đặt thêm hệ thống đèn neon, quạt tường máy điều hoànhiệt độ

1.2.5 Giải pháp hệ thống điện nước:

- Điện sử dụng cho công trình lấy từ mạng lưới điện hạ thế của thành phốcung cấp cho công trình cho quá trình thi công cũng như khi đưa công trình vào sửdụng Ngoài ra công trình được lắp đặt thêm các máy phát điện dự phòng đề phòngkhi mất điện lưới Hệ thống dây đi ngầm trong tường đảm bảo tính mỹ quan chocông trình

- Nước dùng cho sinh hoạt được lấy từ hệ thống cấp nước sạch của khu côngnghiệp

Nước thải sinh hoạt sau khi thải được xử lý đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về tiêuchuẩn nước thải của Việt Nam trứoc khi thải ra hệ thống thải chung của thành phố

Nước mưa theo đường ống thoát nước (được lắp đặt riêng), đường ống kĩthuật thu về các rảnh thoát

1.2.6 Giải pháp phòng cháy chữa cháy:

Để nhằm ngăn chặn những sự cố xảy ra tại mỗi tầng đều có hệ thống biểnbáo phòng cháy, biển hướng dẫn phòng chống cháy tại các cửa cầu thang Côngtrình có bể nước dự trữ để cứu hoả khi có hoả hoạn xảy ra, ở mỗi tầng đều có bố trí

hệ thống bình chữa cháy phòng khi có sự cố

PHẦN II: KẾT CẤU 2.1 Lựa chọn vật liệu

2.1.1 Vật liệu cho kết cấu móng, sàn, khung

2.1.1.1 Bê tông

Trang 8

* Theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005

Bêtông được sử dụng cho công trình là bêtông cấp độ bền B25 có các đặc trưng sau:+ Cường độ tiêu chuẩn về nén : Rb =145 Kg/cm2

+ Cường độ tính toán về kéo : Rbt = 10,5 Kg/cm2

+ Môđun đàn hồi của bê tông :

Được xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện tự nhiên Với B25 thì : Eb = 30.104 (KG/cm2)

Môđun đànhồi Es(Kg/cm2)Cốt thép dọc

* Theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005

Bêtông được sử dụng cho công trình là bêtông cấp độ bền B25 có các đặc trưng sau:+ Cường độ tiêu chuẩn về nén : Rb =115 Kg/cm2

+ Cường độ tính toán về kéo : Rbt = 9 Kg/cm2

+ Môđun đàn hồi của bê tông :

Được xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện tự nhiên Với B20 thì : Eb = 30.104 (KG/cm2)

2.1.1.2 Thép

(Xem bảng 2.1)

2.1.3 Vật liệu bao che

- Gạch: tường bao che xây gạch chỉ 6,5x10,5x22 cm;…

- Phía mặt đứng (trục 1-8) và (trục A-D) của công trình bố trí vách kính chịu lực

và cửa khung nhôm kính

2.2 Thiết kế sàn tầng 1

2.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn

2.2.1.1 Sàn sườn toàn khối

* Ưu điểm:

Tính toán, cấu tạo đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thicông phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

* Nhược điểm:

Trang 9

Với vật liệu bê tông cốt thép thông thường, chiều cao dầm và độ võng của bảnsàn thường rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớnnên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệmđược không gian sử dụng

2.2.1.2 Sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thànhcác ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé

* Ưu điểm:

Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng

và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và khônggian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

* Nhược điểm:

Không tiết kiệm vật liệu, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quárộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được nhữnghạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng

Kết luận: Căn cứ và đặc điểm kết cấu và kiến trúc của công trình, trên cơ sở

phân tích sơ bộ ta đi đến kết luận chọn phương án sàn sườn bê tông cốt thép để thiết

d

Hình 2.1: Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình

Trang 10

2.2.3 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.2.3.1 Chiều dày sàn

Ô sàn có kích thước lớn nhất là 5,7m x 8m

- Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức: hb= l.

m D

Trong đó:

D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D = 0,9

m = ( 40  45) là hệ số phụ thuộc loại bản, Với bản kê 4 cạnh chọn m = 45

l: là chiều dài cạnh ngắn.

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dàybản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện thi công cũng như tính toán ta thống nhấtchọn một chiều dày bản sàn

 hb = l m D = 5,7.0,9

45 = 0,114 m;

Chọn hb = 12 cm ,

2.2.3.2 Chọn kích thước dầm

* Kích thước dầm chính theo phương ngang

Khung ngang gồm 2 nhịp có kích thước 8m và 8m để thuận lợi trong việc thicông ta chọn nhịp lớn nhất để tính toán rồi bố trí cho nhịp còn lại

- Chiều cao dầm được tính sơ bộ theo công thức:

* Xác định kích thước dầm phụ theo phương dọc

Khung dọc gồm 6 nhịp có các kích thước 4m; 6m; 8m, để thuận lợi trong việcthi công ta chọn nhịp lớn nhất để tính toán rồi bố trí cho các nhịp còn lại

- Dầm chia sàn nhà vệ sinh lấy bxh = 22x35 (cm)

* Xác định kích thước dầm công xôn

Dầm công xôn kích thước 1,8m

Trang 11

- n : Số tầng trên tiết diện đang xét; n=10

- q : Tải trọng phân bố đều trên sàn được lấy theo kinh nghiệm

Hình 2.2: Diện chịu tải cột giữa

* Với vột biên ngang

Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải

Trang 12

Hình 2.3: Diện chịu tải cột biên ngang

Trang 13

vậy để thuận tiện cho công tác thi công ta chọn tiết diện của cột biên,cột góc là40x60cm còn cột giữa trục là 40x70cm

Việc giảm tiết diện theo chiều cao của công trình là cần thiết đi với nhà caotầng vì lý do kinh tế Vì vậy ta giảm tiết diện 2 lần, tầng hầm – tầng 4 , 5- 9 giảm10cm theo phương chịu lực cho mỗi cột

2.2.3.4 Kích thước lõi thang máy

+ Chọn kích thước lõi cầu thang máy:

Chiều dày lõi cầu thang máy thoả mãn 2 điều kiện:

Chiềudày(m)

Tải trọngtiêuchuẩn (Kg/

m2)

Hệsốvượttải

Tải trọngtính toán(Kg/m2)

Chiềudày(m)

Tải trọngtiêuchuẩn (Kg/

m2)

Trang 14

g¹ch l¸t nÒn v÷a lãt Sµn btct v÷a tr¸t

Hình 2.7: Cấu tạo sàn vệ sinh

* Sàn mái

Bảng 2.4: Tĩnh tải sàn mái

lượngriêng(Kg/m3)

Chiềudày(m)

Tải trọngtiêuchuẩn(Kg/m2)

Tường bao che:

Tải trọng tường xây : ( chiều dày vữa trát là 15mm),

+ Tường xây gạch 110: 1,1.0,11.1800+1,3.0,015.2.1800 = 288(kg/m2)+ Tường xây gạch 220 1,1.0,22.1800+ 1,3.0,015.2.1800=506(kg/m2)

(Kg/m3)

Hệ số vượt tải

Tải trọng (Kg/m)

Trang 15

2.2.4.2 Xác định hoạt tải sàn

* Hoạt tải sàn và mái

Do con người và vật dụng gây ra trong quá trình sử dụng công trình nên được

Hệ sốvượt tải

Tải trọngtính toán

Nhịp tínhtoán

Bản kê 4cạnh Khớp dẻo 3,78 5,7

Trang 16

Hoạt tải(Kg/m2) Tổng TT+ HT

2.2.5.3 Tính toán nôi lực ô bản tính theo sơ đồ khớp dẻo:

* Sơ đồ kết cấu ô sàn và sơ đồ tính của ô sàn

8000

Hình 2.9 :Sơ đồ kết cấu + sơ đồ tính ô sàn S7

Nhịp tính toán của ô bản lấy bằng khoảng cách mép trong của các dầm mà ô bản kêlên Vì các ô bản đều kê lên dầm nên liên kết của các ô bản là liên kết ngàm 4 bên

* Xét tỷ số hai cạnh để xác định cách tính:

Ta có: l2 = 8( m); l1 = 5,7 (m). l2/ l1 = 8/5,7 = 1,4035 < 2 Vậy bản làm việchai phương

* Tính toán nôi lực ô bản theo sơ đồ khớp dẻo:

Trang 17

- Nhịp tính toán: vì bản làm việc theo sơ đồ khớp dẻo nên nhịp tính toán của bản bằng khoảng cách giữa hai mép trong của dầm:

)3

1 2

1 2 2

1 1 1

1 1

./

;

;1

M M

M M B M M A M M B M

Trang 18

 Chọn 10a200 có As = 3,925(cm2); % =0,3925%

+ Cốt thép đặt theo phương cạnh dài M2:

Dự kiến đặt thép 8, lớp bảo vệ dày 2 cm

Trang 19

(Tính toán tương tự cho các ô còn lại xem phần phụ lục 2)

2.2.5.4 Tính toán nôi lực các ô bản kê 4 cạnh tính theo sơ đồ đàn hồi:

MII = - k92.P+ Mô men lớn nhất ở nhịp :

- Theo phương cạnh ngắn l1: M1 = m91 P

- Theo phương cạnh dài l2: M2 = m92 P Hình 2.10 :Sơ đồ tính ô sàn SW

Với P= (gtt+ptt).l1 l2 = 659.2.3,8 = 5008,4KG

Các hệ số ki1, ki2 , mi1, mi2 tra bảng theo sơ đồ thứ 9

Kết quả tra các hệ số được ghi lại trong bảng sau:

Bảng 2.9 H s mômen theo s ệ số mômen theo sơ đồ đàn hồi ốt thép ơ đồ đàn hồi đồ đàn hồi đàn theo tiêu chuẩn 2737-1995 n h i ồ đàn hồi

Hệ số tra bảng

Trang 20

+ Mô men lớn nhất ở gối :

- Dùng thép loại AI có Rs= 2250 kG/cm2, Bê tông B25 có Rb= 145 kG/cm2.

- Sàn dày 12 cm, giả thiết: a = 2cm, h0 = 12-2=10cm

0

bh R M

h R M A



Tính hàm lượng cốt thép:

0μ

bh

A s

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:   min = 0,1% (đối với cấu liện chịu uốn)

- Nếu m  R thì phải tăng kích thước tiết diện, tăng cấp độ bền chịu nén của

bê tông để đảm bảo điều kiện hạn chế m  R

Trang 21

min 0

2

55, 09.100

0, 25 2250.0,998.10

0,9972

2

95,16.100

0, 42 2250.0,997.10

Trang 22

Ô sàn làm việc 1 phương, cắt một dải bản rộng 1m song song với phươngcạnh ngắn, sơ đồ tính là dầm đơn giản 2 đầu ngàm

Tính cốt thép chịu mô men âm:

Sàn dày 12 cm, giả thiết: a =2cm, ho= 12-2=10cm

2

838,3.100 3,842250.0,97.10

Phương cạnh dài chọn 8a200

Tính cốt thép chịu mô men dương:

Sàn dày 12 cm, giả thiết: a =2cm, ho= 12-2=10cm

2

419,1.100

1,89 2800.0,985.10

s

Chọn 8  as = 0,503(cm2)

Khoảng cách cốt thép:

Trang 23

- Để hạn chế việc công nhân dẫm đạp lên thép, làm hai lớp thép chạm vào nhau

ta bố trí các con bọ kê thép mũ, con bọ dùng thép 8a800

2.3 Thiết kế cầu thang bộ

2.3.1 Tải trọng tác dụng lên cầu thang

2.3.1.1 Tĩnh tải cầu thang

Bảng 2.10: Tĩnh tải cầu thang

TT Cấu tạo Các lớp sàn Dày

(m)

(Kg/m3)

Hệ số vượt tải

Tải trọng (Kg/m2)

bËc g¹ch

v÷a tr¸t Sµn btct

Hình 2.11: Cấu tạo cầu thang

Hệ sốvượt tải

Tải trọng(Kg/m2)

Trang 24

g¹ch l¸t caremic v÷a lãt xm 75#

v÷a tr¸t Sµn btct

Hình 2.12 :Cấu tạo bản chiếu nghỉ 2.3.2 Mặt bằng kết cấu thang:

Cấu tạo của cầu thang bộ trục 6-7 và C-E :

Cầu thang được tính cho một tầng ở tầng điển hình đó là đoạn đi từ tầng 2 lên tầng 3

có cao độ chiếu tới là +6,2m và +9,8m Còn cao độ chiếu nghỉ là +8m

Vì chiều cao tầng điển hình là 3,6m, ta chọn chiều cao bậc thang là 15cm thì bề rộng bậc thang được chọn theo công thức b+2h=60cm=>b=60-2h=60-2x15=30cm

Số cổ bậc là:n=H/h=3,6/15=24 cổ bậc => trên mỗi vế có 12 cổ bậc=>có 11 mặt bậc trên một vế

Chiều dài của một vế là:L=(n-1)b=(12-1)x30=330cm

Do đây là nhà chung cư với chiều cao tầng là 3,6m nên ta chọn chiều rộng của thân thang là 175 cm,khoảng cách giữa hai vế thang là 20cm

2,11 21,75

l

Trang 25

Bản làm việc theo một phương, bỏ qua sự làm việc theo phương cạnh dài, chỉ tính

sự làm việc theo phương cạnh ngắn

Chiều dày của bản thang được tính theo công thức:

Quy tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương vuông góc với bản:

.cos 651.0,894 584,68( / )

t

Trang 26

0,107 0, 225 145.100.8

0.5.(1 1 2 ) 0.5(1 1 2.0,107) 0,94

99513

4,71( ) / 1 2250.0,94.10

b f

A

 Vậy chọn khoảng cách các thanh thép là a = 10cm

Ngoài ra cần bố trí cốt mũ chịu các momen âm ở chỗ sàn gác trên dầm chiếu nghỉ và chiếu tới Chọn thép 8a200, chiều dài mút thép mũ đến mép dầm là :

Trang 27

- Kiểm tra điều kiện hạn chế : Qmax 0,3w1b1R b bh o

Nội lực trong bản thang có : Qmax = Q = 995,13.3, 69 1836,01

đó không cần đặt cốt thép xiên

Điều kiện tính cốt thép ngang : Qbmin b3R bt bh o=0,6.145.100.8 =69600daN >QmaxVậy bê tông đủ khả năng chịu cắt, ta không cần tính toán cốt thép ngang mà chỉ đặt theo cấu tạo, dùng các thanh 8a200

0,02 0, 225 145.100.8

0,5.(1 1 2 ) 0,5.(1 1 2.0,02) 0,99

18950

1,06 /1 2250.0,99.8

b f

A

Trang 28

Thép chịu mô men âm trên gối tựa được bố trí kéo dài ra khỏi gối tựa 1 đoạn l/4 Vì

nhịp ngắn nên để tiện thi công ta kéo dài thành 2 lớp thép

Theo phương cạnh dài bản đặt các thép cấu tạo  8a200

- Tiết diện dầm chiếu nghỉ: 200 x 300mm

- Trọng lượng bản thân dầm: q1 2500.0,30.0, 2.1,1 165( daN m/ )

- Trọng lượng lớp trát dày 2cm:q2 1800.(0,30 0, 2).0,02.1,3 23, 4(  daN m/ )

- Tải trọng do sàn chiếu nghỉ truyền vào: q3 0,5.379.1,8 341,1( daN m/ )

- Tải trọng do bản thang truyền vào: q4 0,5.651.3,3 1074,15( daN m/ )

 Như vậy tổng tải trọng tính toán phân bố đều trên dầm chiếu nghỉ là:

Trang 29

=>dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

-Kiểm tra sự cần thiết phải tính cốt đai:

=>khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo yêu cầu cấu tạo là 150mm

.khoảng cách lớn nhất giữa các lớp cốt đai là:

2 4

1.5 1,5.10,5.20.28

87,23115,1

=>khoảng cách thiết kế các cốt đai là:S=min(Sct;Smax)=150mm

Vậy ta bố trí đai 8a150

2.3.7 Tính toán dầm chiếu tới

2.3.7.1 Sơ đồ tính:

Trang 30

- Dầm chiếu tới là kết cấu chính đỡ bản thang, sơ đồ kết cấu của dầm là dầm đơn

giản 2 đầu ngàm, ltt = 3700mm chịu tải trọng phân bố đều

3700

Hình 2.17 : Sơ đồ tính dầm chiếu tới

2.3.7.2 Xác định nội lực.

- Tiết diện dầm chiếu nghỉ: 200 x 300mm

- Trọng lượng bản thân dầm: q1 2500.0,30.0, 2.1,1 165( daN m/ )

- Trọng lượng lớp trát dày 2cm:q2 1800.(0,30 0, 2).0,02.1,3 23, 4(  daN m/ )

- Tải trọng do sàn truyền vào: q3 0,5.463,9.2,3 533, 49( daN m/ )

- Tải trọng do bản thang truyền vào: q4 0,5.651.3,3 1074,15( daN m/ )

 Như vậy tổng tải trọng tính toán phân bố đều trên dầm chiếu nghỉ là:

0,045 0,225 145.20.28

0,5.(1 1 2 ) 0,5.(1 1 2.0,045 0,98

102449

1,33 2800.0,98.28

Trang 31

0,09 0, 225 145.20.28

0,5.(1 1 2 ) 0,5.(1 1 2.0,09 0,95

204898

2,75 2800.0,95.28

=>dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

-Kiểm tra sự cần thiết phải tính cốt đai:

=>khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo yêu cầu cấu tạo là 150mm

.khoảng cách lớn nhất giữa các lớp cốt đai là:

2 4

1.5 1,5.10,5.20.28

87,23322,67

=>khoảng cách thiết kế các cốt đai là:S=min(Sct;Smax)=150mm

Vậy ta bố trí đai 8a150

2.4 Thiết kế khung trục 6

2.4.1 Lựa chọn giải pháp chịu lực

Trang 32

2.4.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực

Đây là hệ kết cấu được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xây dựng dân dụng tạiviệt nam, cột dầm tạo nên khung, các khung chịu tải trọng đứng theo diện chịu tải,tải trọng ngang phân về các khung theo tỉ lệ độ cứng

* Ưu Điểm:

- Tạo được không gian lớn

- Bố trí linh hoạt không gian

- Tính toán nội lực và thi công đơn giản

* Nhược Điểm :

- Giảm khả năng chịu tải trọng ngang của công trình

- Với công trình có chiều cao lớn muốn đảm bảo thì cột phải có kích thước lớn

2.4.1.2 Hệ kết cấu tường lõi chịu lực

Vách lõi hay còn có tên là tường chịu cắt, tường chịu trượt, tường chống trượt.Vách là cấu kiện chịu lực đứng

* Ưu Điểm:

- Độ cứng của công trình lớn

- chịu tải trọng ngang tốt

- Tiết kiệm diện tích sử dụng vì vách lõi mỏng

* Nhược Điểm:

- Chi phí xây dựng công trình lớn

- Trọng lượng công trình lớn

- Tính toán và thi công phức tạp

2.4.1.3 Hệ kết cấu khung - lõi

Hệ kết cấu hỗn hợp khung - lõi được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và

hệ thống lõi cứng Hệ thống lõi cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang máy

Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà

Trong các hệ hỗn hợp có sự hiện diện của khung, tuỳ theo cách làm việc củakhung mà ta sẽ có sơ đồ giằng hoặc sơ đồ khung giằng

+ Trong sơ đồ giằng ,khung chỉ chịu được phần tải trọng thẳng đứng tương ứng vớidiện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳngđứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác chịu (lõi, tường, hộp)

+ Trong sơ đồ khung giằng, khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng vàngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác,

Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình caotầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng được thiết kếcho vùng có động đất  cấp 7

Kết luận: Lựa chọn kết cấu khung- lõi chịu lực theo sơ đồ khung giằng, sử

dụng các lõi thang máy cùng tham gia chịu lực với hệ khung.Thông qua liên kếttruyền lực của sàn ở độ cao mỗi tầng, tải trọng ngang của công trình được truyềnvào lõi và khung

Trang 33

- Tĩnh tải cầu thang: gct = 651 (Kg /m2)

- Tĩnh tải sàn mái: gm = 775,4 (Kg /m2) (phần sênô có gsn = gm = 775,4 (Kg /m2))

- Hoạt tải sàn mái: ps =97,5 (Kg /m2)

2.4.3.3 Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung

Trang 34

- Tổ hợp cơ bản 1: gồm tĩnh tải cộng với một trường hợp hoạt tải, trong đó hệ số tổhợp lấy bằng 1,0

- Tổ hợp cơ bản 2: gồm tĩnh tải cộng với hai trường hợp hoạt tải trở lên, trong đóhoạt tải được nhân với hệ số 0,9

* Nguyên tắc riêng

+ Đối với dầm

Đối với dầm cần tổ hợp ít nhất 3 tiết diện: hai tiết diện ở 2 đầu dầm, một tiết diện ở khoảng giữa dầm Trong trường hợp không có lực tập trung nằm trong khoảng nhịp dầm, có thể chọn tiết diện để tổ hợp ở chính giữa dầm Trong trường hợp có lực tập trung cần chọn tiết diện để tổ hợp ở ngay lực tập trung và một số tiết diện khác ở trong nhịp dầm tùy vào biểu đồ nội lực trong dầm

(Kết quả nội lực và tổ hợp nội lực được thống kê trong phần phụ lục)

Gồm các cặp nội lực sau :(quy ước nội lực cột chịu nén mang giá trị âm)

Mmax= 28,99 T.m ; Mmin = -28,82 T.m ; Mtư = 0,16 T.m

Ntư =- 370,14 T ; Ntư = -369,14T ; Nmax = -491,36 T

- Ta có lo / bmin = 297,5/60=4,96 < 8 nên bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc ( = 1)

Do đó các cột còn lại ở các tầng khi tính toán cũng bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc

- Ta tính thép cho tất cả các cặp nội lực nguy hiểm, sau đó chọn giá trị lớn nhất

Trang 35

Trang 36

Đoạn nối buộc: ađ= 6.18=108mm

Vậy chọn 8a100 cho đoạn nối buộc, 8a250 cho đoạn còn lại

* Cấu tạo nút khung

Nút khung biên trên cùng:

Trang 37

28000,65 15 2, 2 59,6145

Cấu kiệnPhần tử

Mặtcắt

Nội lực Tiết diệnM(T.m) Q (T) b (cm) h (cm)D11

III-III -34,06 16,38 30 70

* Tính cốt dọc chịu mômen âm.

Tính với tiết diện chữ nhật bxh =30x70 cm

Giả thiết: khoảng các từ trọng tâm cốt thép chịu mô men âm đến mép ngoài củadầm là a = 6cm Chiều cao làm việc của dầm là: h0 = 700 -60 = 640 mm

-Tiết diện chịu Momen âm lớn nhất: Mặt cắt I - I

* Tính đoạn neo cốt thép (cốt chịu kéo trong vùng chịu nén)

Độ dài đoạn neo cốt thép là:

Trang 38

Và không nhỏ hơn 200mm và an.d với cốt thép AII, bêtông B25 tra bảng 8.13 (chỉdẫn tính toán theo TCVN 356-2005) ta có an =18  an.d = 18 x 25 = 450 mmVậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 700mm

* Tính cốt dọc chịu mô men dương

Tiết diện giữa nhịp: Cặp nội lực nguy hiểm: M=23,28(T.m); Q = 14,62 (T)

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với hf =15cm

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta thấy lực cắt lớn nhất trong dầm là Q1=17,35 (T)

- Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

 Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

- Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai

Bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên: n = 0

Trang 39

- Khoảng cách theo cấu tạo của cốt đai:

+Đối với đoạn đầu dầm (1/4.l với dầm chịu tải phân bố đều)

Vậy chọn đai 8a150 đối với đoạn đầu dầm

- Đối với đoạn còn lại: min 3 ;500 525( )



Trong đó :

Rsw: cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép

P1: lực tập trung truyền từ dầm phụ vào dầm chính

P: hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào

G: tĩnh tải tập trung từ dầm phụ truyền vào

Tính cho dầm phụ có G= 11810,18Kg

2

11810

6,751750

sw

Dùng đai 8 có asw= 0,503cm2, n=4 ta có số đai cần thiết là:

Trang 40

6,75

3,354.0,503

Dựa vào kết quả tính toán và tổ hợp nội lực khung, ta lập bảng tổ hợp tải trọng sau:

Bảng 2.14 Bảng nội lực nguy hiểm của phần tử cột tầng hầm

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta nhận thấy:

- Tải trọng móng các trục đều có giá trị chênh lệch nhau nên ta tiến hành tính cho từng móng riêng biệt

2.5.1 Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu móng

Lựa chọn phương án thiết kế móng dựa vào điều kiện địa chất cụ thể của công trình có chú ý đến khả năng tài chính và phương tiện kỹ thuật để đưa ra phương án móng hợp lý

2.5.1.1 Phương án móng nông

Móng nông chỉ phù hợp cho những công trình có tải trọng tính toán nhỏ, điều kiện địa chất tốt Nó không hợp lý khi áp dụng làm móng cho công trình này, vì công trình này thuộc loại công trình cao tầng có tải trọng tính toán lớn

2.5.1.2 Phương án móng sâu

Móng sâu có nhiều ưu điểm hơn so với móng nông, khối lượng đào đắp giảm, tiết kiệm vật liệu và tính kinh tế cao Móng sâu thiết kế thường là móng cọc

Cọc ép: không gây ồn và chấn động cho các công trình lân cận, cọc được chế tạo

hàng loạt tại nhà máy và chất lượng cọc được đảm bảo Máy móc thiết bị thi công cọc ép đơn giản, rẻ tiền

Nhược điểm của cọc ép là sức chịu tải của cọc bị hạn chế do điều kiện lực ép của máy không lớn Số lượng cọc trong một đài nhiều, chiều dài cọc lớn

Tiêu đề	Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Trường học	Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành	Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	4,58 MB
File đính kèm	Hoang Duc Thang.rar (1 MB)