Thiết kế tòa nhà cao tầng đại phong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH o0o KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TỊA NHÀ CAO TẦNG ĐẠI PHONG NGÀNH : CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG MÃ NGÀNH : 7580201 Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Văn Thuyết Sinh viên thực : Nguyễn Hữu Khánh Mã sinh viên Lớp Khóa học : 1751050219 : K62-CTXD : 2017 - 2021 Hà Nội 2021 LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo tận tình hướng dẫn em thực thành cơng khóa luận tốt nghiệp Cảm ơn thầy, cô giáo giảng viên mơn Kỹ thuật cơng trình trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam có ý kiến đóng góp quan trọng giúp cho khóa luận tốt nghiệp em hoàn thiện Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đồng nghiệp người thân động viên đưa ý kiến đóng góp bổ sung quan trọng cho khóa luận tốt nghiệp Sinh viên thực Nguyễn Hữu Khánh i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC .ii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Quy mơ đặc điểm cơng trình 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội, khí hậu thủy văn 1.2.1 Điều kiện kinh tế xã hội 1.2.2 Điều kiện khí hậu thủy văn 1.3 Phân tích chọn giải pháp kiến trúc cho cơng trình 1.3.1.Giải pháp mặt 1.3.2.Giải pháp mặt đứng 1.3.3.Giải pháp thơng gió chiếu sáng 1.3.4 Giải pháp cung cấp điện, nước sinh hoạt 1.3.5 Giải pháp cung cấp dịch vụ thông tin liên lạc 1.3.6 Các giải pháp khác CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 2.1 Xây dựng giải pháp kết cấu 2.1.1 Các hệ kết cấu chịu lực nhà nhiều tầng 2.1.2 Các hệ hỗn hợp sơ đồ làm việc nhà nhiều tầng 2.1.3 Đánh giá, lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình 10 2.1.4 Lựa chọn vật liệu làm kết cấu cơng trình 10 2.2 Lập mặt kết cấu 11 2.2.1 Lựa chọn kích thước tiết diện cột 11 2.2.2 Lựa chọn sơ tiết diện vách lõi 15 2.2.3 Lựa chọn kích thước tiết diện dầm 15 2.2.4 Lựa chọn chiều dày sàn 16 2.3 Tính tốn tải trọng 18 2.3.1 Tải trọng tác dụng thường xuyên ( tĩnh tải) 18 ii 2.3.3 Tính tốn gió 20 2.4 Tổ hợp tải trọng 22 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN 23 3.1 Cơ sở lý thuyết tính cột bê tơng cốt thép 23 3.1.1 Tính tốn tiết diện chữ nhật 23 3.1.2 Tính tốn tiết diện vng 26 3.1.3 Đánh giá xử lý kết 26 3.2 Cơ sở lý thuyết cấu tạo cột bê tông cốt thép 26 3.2.1 Cốt thép dọc chịu lực 27 3.2.2 Cốt thép dọc cấu tạo 29 3.2.3 Cốt thép ngang 29 3.3 Áp dụng tính tốn bố trí cốt thép cấu kiện cột 30 3.3.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện cột 30 3.3.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện cột 35 3.3.3 Bố trí cốt thép đai cấu kiện cột 41 3.4 Cơ sở lý thuyết cấu tạo dầm bê tông cốt thép 42 3.5 Áp dụng tính tốn bố trí cốt thép cấu kiện dầm 44 3.5.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện dầm 44 3.5.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện dầm 47 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN 49 4.1 Cơ sở lý thuyết cấu tạo: 49 4.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn sàn: 50 4.3 Tính tốn cốt thép sàn 52 4.3.1 Tính tốn cốt thép sàn điển hình 52 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN MÓNG 55 5.1 Điều kiện địa chất cơng trình 55 5.2 Lập phương án kết cấu ngầm cho công trình 56 5.2.1.Đề xuất phương án móng 56 5.2.2 Xác định sức chịu tải cọc 57 5.3 Xác định sơ kích thước đài cọc 58 5.4 Xác định khả chịu lực cọc móng 59 iii 5.5 Tính tốn số lượng cọc đài 64 5.5.1 Xác định kích thước đài móng, giằng móng 65 5.5.2 Lập mặt kết cấu móng cho cơng trình 65 5.6 Tính tốn đài cọc 65 5.6.1: Cấu tạo đài cọc 2-D 65 5.6.2 Kiểm tra khả hàng cọc chọc thủng đài – Trên tiết diện nghiêng 70 5.6.3 Tính cốt thép đài – Tính tốn cường độ tiết diện thẳng đứng 72 5.6.4 Kiểm tra tổng thể móng cọc 73 5.7 Cấu tạo đài cọc C-2 76 5.8 Giằng móng: 84 CHƯƠNG 6: THI CÔNG PHẦN NGẦM 86 6.1.Đặc điểm điều kiện thi công cơng trình 86 6.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình 86 6.1.2 Đặc điểm cơng trình 86 6.1.3 Điều kiện thi công 87 6.1.4 Lựa chọn phương án thi công phần ngầm: 88 6.1.5 Cơng tác chuẩn bị giải phóng mặt bằng: 88 6.1.6 Trình tự thi cơng: 89 6.2 Thi công cọc: 90 6.2.1 Chọn máy ép cọc: 90 6.2.2 Tính tốn cẩu để phục vụ thi công ép cọc: 91 6.2.3 Thi công cọc: 92 6.2.4 Quy trình thi cơng cọc: 94 6.2.5 Các cố thi công cọc biện pháp giải 97 6.2.6 Công tác đập đầu cọc: 98 6.3 Thi công công tác đất: 98 6.3.1 Chọn phương án tính toán khối lượng đào đất: 98 6.3.2 Chọn máy thi công đất: 98 6.4 Thi cơng hệ đài – giằng móng: 101 6.4.1 Thi cơng bê tơng lót: 102 6.4.2 Ván khuôn: 103 iv 6.4.3 Thiết kế cột chống ván khuôn 107 6.4.4 Công tác tháo dỡ ván khuôn 108 6.5.1 Thi cơng bê tơng móng 108 6.5.2 Chọn xe chở bê tông thương phẩm 109 6.5.3 Chọn bơm bê tông 109 6.5.4 Chọn máy đầm bê tông 110 6.5.5 Các yêu cầu kỹ thuật thi công bê tông thương phẩm 110 6.5.6 Công tác lấp đất 110 6.5.7 Phân chia khu vực công tác mặt 110 CHƯƠNG 7: THI CÔNG PHẦN THÂN 111 7.1 Phân tích lập biện pháp thi cơng phần thân 111 7.1.1 Đặc điểm thi cơng phần thân cơng trình 111 7.1.2 Đánh giá, lựa chọn giải pháp thi công phần thân 111 7.2 Thi công ván khuôn, cột chống cho tầng điển hình 112 7.2.1 Tổ hợp ván khuôn 112 7.2.2 Ván khuôn sàn 112 7.2.3 Ván khuôn dầm 116 7.2.4 Ván khuôn cột 120 7.3 Thi công công tác cốt thép 124 7.3.1 Gia công cốt thép 124 7.3.2.Cốt thép cột 124 7.3.3 Cốt thép dầm, sàn 125 7.4 Thi công công tác bê tơng, xây trát, hồn thiện 125 7.4.1 Đổ bê tông cột, vách 125 7.4.2 Đổ bê tông dầm, sàn 126 7.4.3 Bảo dưỡng bê tông 126 7.4.4 Công tác xây 126 7.4.5 Công tác hệ thống ngầm điện nước 127 7.4.6 Công tác trát 127 7.4.7.Công tác lát 127 7.4.8 Công tác lắp cửa 127 v 7.4.9 Công tác sơn 127 7.4.10 Các công tác khác 127 7.5 Tổ chức mặt chọn máy thi cơng cơng trình 128 7.5.1 Phân chia phân khu mặt thi công 128 7.5.2 Chọn máy thi công 128 7.6.2 Công tác chuyển trục 133 7.6.3 Công tác chuyển độ cao lên tầng 133 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 134 Kết luận 134 Kiến nghị 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện cột 14 Bảng 2.2: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình 15 Bảng 2.3: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện sàn 17 Bảng 2.4: Tĩnh tải sàn 18 Bảng 2.5: Tĩnh tải tường ngăn 19 Bảng 2.6: Hoạt tải sửa dụng sửa chữa 20 Bảng 3.1: Mơ hình tính tốn cột BTCT tiết diện chữ nhật 24 Bảng 3.2: Giá trị tỉ số cốt thép tối thiểu 28 Bảng 3.3 Tính tốn cốt thép dầm tầng điển hình khung trục 46 Bảng 5.1: Các đặc trưng lí lớp đất cơng trình 55 Bảng 5.2 : Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột 58 Bảng 5.3 : Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn chân cột 58 Bảng 5.4 : Tính chiều sâu chơn móng u cầu nhỏ 59 Bảng 5.5 Thành phần ma sát bên cọc 61 Bảng 5.5 Tính tốn chọn số lượng cọc 65 Bảng 5.6 : Tải trọng tác dụng đầu cọc phản lực cọc mặt đáy đài 67 Bảng 5.7: Tải trọng tác dụng đầu cọc phản lực cọc mặt đáy đài 78 Bảng 6.1: Thời gian tác dụng cấp tải trọng 93 Bảng 6.2:Độ lệch mặt 94 Bảng 6.3: Quy trình thi cơng đài giằng móng 101 Bảng 6.4: Đặc tính kỹ thuật ván khn phẳng 104 Bảng 6.5: Đặc tính kỹ thuật ván khn góc 105 Bảng 6.6: Đặc tính kỹ thuật ván khn góc ngồi 105 Bảng 6.7: Tổ hợp ván khn đài móng 105 Bảng 6.8: Tổ hợp ván khuôn giằng móng 107 Bảng 6.9: Thông số kỹ thuật xe trộn bê tông mã hiệu KAMAZ-5511 109 Bảng 7.1: Thơng số ván khn thép định hình Hịa Phát 112 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mặt tầng điển hình cơng trình Hình 1.2: Mặt đứng cơng trình Hình 2.1: Phân loại hệ kết cấu chịu lực nhà nhiều tầng Hình 2.2: Mặt xác định diện tích chịu tải sơ cột C2 12 Hình 2.3: Mặt xác định diện tích chịu tải sơ cột góc C3 13 Hình 2.4: Mặt xác định diện tích chịu tải sơ cột biên C1 14 Hình 2.5: Mặt kết cấu thể vị trí ô 17 Hình 3.1: Mơ hình biểu diễn nội lực cột 23 Hình 3.2: Cốt thép dọc chịu lực cấu kiện cột BTCT 27 Hình 3.4: Bố trí cốt thép cột 40x40 (cm) 36 Hình 3.5: Bố trí thép cột 50x50 (cm) 42 Hình 3.6: Các dạng tiết diện dầm 43 Hình 3.7: Các loại cốt thép dầm 43 Hình 3.8: Bố trí mặt cắt dầm vị trí 1-1, 2-2, 3-3 48 Hình 4.1 : Mặt sàn điển hình 49 Hình 4.2: Sơ đồ bố trí cốt thép 50 Hình 5.1: Hố khoan địa chất đất chân cơng trình 56 Hình 5.2: Sức kháng cắt/ áp lực hiệu thẳng đứng: cu/  ’v 62 Hình 5.3: Chiều sâu cọc/ đường kính cọc : L/d 62 Hình 5.4 Sơ đồ bố trí cọc móng trục D 66 Hình 5.5: Biểu đồ momen cọc vận chuyển 68 Hình 5.6: Biểu đồ mo men cọc dựng lên để đóng ép 69 Hình 5.7 Kiểm tra khả hàng cọc chịu lực lớn chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng 71 Hình 5.8 Tính tốn cường độ tiết diện thẳng đứng 72 Hình 5.9: Bố trí thép đài cọc 73 Hình 5.10: Sơ đồ tính sức chịu tải khối móng quy ước 74 Hình 5.11 Sơ đồ bố trí cọc móng trục C 77 Hình 5.12: Bố trí thép đài cọc 81 Hình 5.13: Sơ đồ tính sức chịu tải khối móng quy ước 82 viii Hình 5.14 Mặt móng cơng trình 85 Hình 6.1: Cấu tạo máy ép cọc Robot 91 Hình 6.2 : Cần trục phục vụ thi công cọc 92 Hình 6.3: máy đào đất 99 Hình 7.1: Tổ hợp ván khuôn đáy sàn 113 Hình 7.2: Sơ đồ tính tốn ván sàn 114 ix 64000 8000 2900 2900 8000 2250 2740 2900 8000 2208 2192 2900 8000 2900 2900 8000 2893 2207 2212 2888 8000 2900 2900 2894 8000 2236 2171 2900 8000 2790 2200 2900 2900 E 8014 3014 8014 5000 E 4454 23000 23000 4531 4454 D 4531 D C 2381 2381 2413 2413 C B 4000 4000 8043 8150 4043 4150 B 2900 2145 8000 3005 2740 2145 8000 2963 2947 2145 8000 2900 2912 8000 5088 5083 8000 2913 2900 2145 8000 2984 2926 2145 8000 2790 2955 2145 8000 2900 64000 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 9 64000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 E 8014 3014 8014 5000 E 23000 23000 4531 4454 D 4531 D C 2381 2413 2413 C B 4000 8043 8150 4043 B 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 64000 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 64000 8000 2900 8000 5150 2740 8000 5108 5092 8000 2900 2900 8000 5105 5095 8000 2900 2900 8000 5129 5071 8000 2790 5100 2900 8014 E 8014 E D 23000 23000 4531 4454 D C 2413 2381 C B 8043 8150 B 2900 5150 2740 8000 5108 5092 8000 2900 8000 2902 5103 5101 8000 2895 2900 8000 5129 5071 8000 2790 5100 8000 8000 2900 64000 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 9 14 13 12 11 18 17 16 15 19 19 17 18 11 12 13 14 15 16 C C D D E E B B A A khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 3150 2400 2400 s2 2400 s2 2418 s2 2382 s2 2400 s2 2400 s2 2400 s2 2399 s2 3375 s2 n 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 64000 n s2 s1 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 8000 8000 8000 8000 3008 4978 5013 2987 3021 4973 3008 4978 5013 2987 3021 8000 4972 8000 8000 4622 3388 8029 4960 4622 3414 8002 8000 8000 8000 8000 2993 5005 3086 2286 8471 12 11 14 13 17 16 15 19 18 19 17 18 8471 11 12 13 14 15 16 2286 23000 4502 4502 8276 4973 8276 3074 64000 3074 8000 8000 8000 3177 1794 8000 8000 5005 3086 8000 64000 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vÏ 3300 3200 3200 3200 3200 3200 3200 3200 3200 3200 4300 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 64000 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ B C D khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ t3 T3 B C D khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 64000 8000 2894 2897 8000 2259 2716 2934 8000 2189 5104 8000 3142 2658 2888 8000 2207 2212 2888 8000 2900 2900 2894 8000 2236 5061 8000 2800 2200 5800 4995 4995 3020 E 3020 E 23000 4531 D 4531 D 12 11 14 13 17 16 15 19 18 18 19 15 16 17 11 12 13 14 2413 2413 C C B 1960 2033 8043 4050 B khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 64580 8290 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8290 8240 E 8240 E 7000 3000 C 3000 C 23480 7000 D 23480 D 5240 B 5240 B A A 8290 8000 8000 8000 8000 8000 7980 8310 64580 khoa điện & công trình môn kỹ thuật công trình tên vẽ 1300 64000 BNG THNG Kấ CỐT THÉP TÊN SỐ C.KIỆN HIỆU HÌNH DẠNG - KÍCH THƯỚC SỐ LƯỢNG ĐƯỜNG CHIỀU DÀI KÍNH THANH (mm) (mm) 1C.KIỆN T.BỘ TỔNG TỔNG CHIỀU DÀI T.LƯỢNG (m) (Kg) 900 2300 900 12 4100 15 210 861 900 2900 900 12 4700 12 168 789.6 764.57 701.2 20 5400 112 604.8 1491.44 900 1000 thep mong truc B Số lượng: 1000 10 5400 5400 14 5400 28 151.2 182.65 300 700 50 2100 21 294 617.4 243.87 340 540 50 1860 15 210 390.6 154.3 2000 400 20 2400 28 67.2 165.7 2000 500 25 2500 10 140 350 1349.55 2900 20 2900 23 322 933.8 2302.75 10 2300 20 2300 19 266 611.8 1508.7 440 84 36.96 14.6 12 4100 15 105 462 410.3 12 5900 21 147 867.3 770.2 11 11 thep coc 1, Số lượng: 412 Số lượng: thep mong truc A, C 3000 645 50 50 340 900 2300 900 4100 900 900 2000 400 20 2400 14 33.6 82.86 2000 500 28 2500 10 70 175 845.95 MẶT BẰNG BỐ TRÍ MĨNG Số lượng: 206 GHI CHÚ 440 640 Bê tơng cọc, đài, giằng B30 có R b= 170 KG/cm , Rk = 12 KG/cm Thép D >=10 dùng thép AII có Ra = 2800 KG/cm Thép D