Thiết kế chung cư Bình An (Phần thuyết minh)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP THIẾT KẾ CHUNG CƯ BÌNH AN (PHẦN THUYẾT MINH) GVHD : TS ÐỖ ÐẠI THẮNG SVTH : LÊ THÀNH TÀI MSSV : 11149121 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2015 MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG 10 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 16 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 17 LỜI CẢM ƠN 18 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 19 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 19 1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 20 1.2.1 Hệ kết cấu sàn 20 1.2.2 Hệ kết cấu chịu lực 21 1.2.3 Phương án móng 21 1.3 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 21 1.3.1 Tải đứng 21 1.3.2 Tải trọng ngang 21 1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 21 1.5 SƠ BỘ TIẾT DIỆN 22 1.5.1 Chọn chiều dày sàn 22 1.5.2 Sơ tiết diện dầm 22 1.5.3 Sơ tiết diện cột 23 1.5.4 Sơ tiết diện vách vách thang máy 23 1.6 CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 24 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 25 2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU 25 Page 2.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 25 2.2.1 Chọn chiều dày sàn 25 2.2.2 Chọn sơ tiết diện dầm 25 2.3 KÍCH THƯỚC VÀ SƠ ĐỒ TÍNH BẢN SÀN 25 2.3.1 Kích thước sàn 25 2.3.2 Sơ đồ tính sàn 26 2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 26 2.4.1 Cấu tạo lớp sàn.(Hình 2.2) 26 2.4.2 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 26 2.4.3 Hoạt tải tác dụng lên ô sàn 28 2.4.4 Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn 30 2.5 TÍNH TỐN NỘI LỰC SÀN 30 2.5.1 Tính sàn loại dầm 30 2.5.2 Tính sàn loại kê bốn cạnh 31 2.5.3 Kết nội lực sàn 32 2.6 TÍNH CỐT THÉP SÀN 33 2.7 TÍNH ĐỘ VÕNG SÀN 35 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 36 3.1 TỔNG QUAN 36 3.2 VẬT LIỆU 37 3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 37 3.3.1 Cấu tạo bậc thang chiếu nghỉ : 37 3.3.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 38 3.3.3 Tải trọng tác dụng lên thang nghiêng 38 3.4 TÍNH TỐN BẢN THANG VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ 39 3.4.1 Sơ đồ tính 39 3.4.2 Tính thép thang nghiêng 41 Page 3.4.3 Tính thép dầm cầu thang (dầm chiếu nghỉ) 42 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 44 4.1 KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC 44 4.2 TÍNH TỐN BẢN NẮP BỂ NƯỚC 45 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên nắp 45 4.2.3 Sơ đồ tính nội lực 46 4.2.4 Tính cốt thép 47 4.3 TÍNH TỐN BẢN THÀNH 48 4.3.1 Kích thước sơ đồ tính 48 4.3.2 Tải trọng tác dụng lên thành bể 48 4.3.3 Nội lực tác dụng lên ô thành 48 4.3.4 Tính cốt thép 50 4.4 TÍNH TỐN BẢN ĐÁY 51 2.4.2.Tải trọng tác dụng lên đáy 52 2.4.3.Sơ đồ tính nội lực 52 4.4.1 Tính cốt thép 53 4.5 TÍNH TỐN HỆ DẦM NẮP, ĐÁY 53 4.5.1 Tải trọng 53 4.5.2 Nội lực tính thép 55 4.6 TÍNH ĐỘ VÕNG VÀ BỀ RỘNG KHE NỨT CHO BẢN ĐÁY 59 CHƯƠNG 5: TÍNH NỘI LỰC KHUNG KHƠNG GIAN 62 5.1 MỞ ĐẦU 62 5.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 63 5.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 63 5.3.1 Tĩnh tải 63 5.3.2 Hoạt tải 63 5.3.3 Tính tốn tải gió 64 Page 5.3.4 Tải trọng động đất 75 5.3.5 Tổ hợp tải trọng 88 5.3.6 Kiểm tra ổn định cơng trình 89 5.4 NỘI LỰC KHUNG TRỤC VÀ TRỤC C 90 5.4.1 Khung trục 90 5.4.2 Khung trục C 94 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC VÀ TRỤC C 98 6.1 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 98 6.1.1 Hệ dầm khung 98 6.1.2 Hệ cột : 99 6.1.3 Hệ vách 104 6.2 Kết tính thép khung trục 107 6.2.1 Thép dầm 107 6.2.2 Thép cột 114 6.3 Kết tính thép khung trục C 119 6.3.1 Thép dầm 119 6.3.2 Thép cột 129 6.3.3 Thép vách 134 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ MÓNG 137 7.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 137 7.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP BTCT 142 7.2.1 Vật liệu sử dụng 142 7.2.2 Kích thước chiều dài cọc 143 7.2.3 Sức chịu tải cọc 143 7.2.4 Thiết kế móng cọc ép M1 (Point 1) 150 7.2.5 Thiết kế móng cọc ép M2 (Point 12) 162 7.2.6 Thiết kế móng cọc ép M3 (Point 13) 173 Page 7.2.7 Thiết kế móng cọc M4(Point 18) 185 7.2.8 Thiết kế móng cọc ép M5(Point 24) 196 7.2.9 Thiết kế móng lõi thang 207 7.3 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 222 7.3.1 Vật liệu sử dụng 222 7.3.2 Kích thước thép cọc 222 7.3.3 Sức chịu tải cọc 222 7.3.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M1 (Point 1) 228 7.3.5 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M2 (Point 12) 237 7.3.6 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M3 (Point 24) 245 7.3.7 Thiết kế móng lõi thang 254 7.4 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 268 7.4.1 Yếu tố kỹ thuật: 268 7.4.2 Yếu tố thi công: 268 7.4.3 Tính khả thi 269 7.4.4 Tính kinh tế 269 7.4.5 Kết luận 269 Page MỤC LỤC HÌNH CHƯƠNG Hình 1.1 Mặt kiến trúc tầng đến tầng 14 19 Hình 1.2 Mặt đứng cơng trình 20 CHƯƠNG Hình Mặt bố trí hệ dầm sàn tầng 25 Hình 2 Các lớp cấu tạo sàn 26 Hình 2.3 Sơ đồ tính sàn loại dầm 30 Hình 2.4 Sơ đồ tính sàn đơn 31 Hình 2.5 Sơ đồ ô số 32 CHƯƠNG Hình 3.1 Cầu thang 36 Hình 3.2 Các lớp cấu tạo thang chiếu nghỉ 37 Hình 3.3 Sơ đồ tính đầu gối cố định (kN/m) 40 Hình 3.4 Biểu đồ mơ men (kN.m) 40 Hình 3.5 Phản lực gối tựa (kN) 40 Hình 3.6 Sơ đồ tải trọng dầm (Nhịp 4m) (kN) 42 Hình 3.7 Biểu đồ mơ men (kN.m) 42 Hình 3.8 Biểu đồ lực cắt (kN) 42 CHƯƠNG Hình 4.1 Mặt nắp 45 Hình 4.2 Sơ đồ ô số 46 Hình 4.3 Sơ đồ tính tải trọng tác dụng lên thành 49 Hình 4.4 Tải trọng áp lực nước tác dụng lên thành 50 Hình 4.5 Mặt đáy 51 Hình 4.6 Hệ dầm nắp 54 Page Hình 4.7 Hệ dầm đáy 54 Hình 4.8 Mơ men dầm nắp (kNm) 55 Hình 4.9 Mơ men dầm dáy (kNm) 56 Hình 4.10 Lực cắt dầm nắp (kN) 56 Hình 4.11 Lực cắt dầm đáy (kN) 57 CHƯƠNG Hình 5.1 Mơ hình 3D 62 Hình 5.2: Mode 1: Cơng trình dao động theo phương Ox 67 Hình 5.3: Mode 2: Cơng trình dao động theo phương Oy 67 Hình 5.4: Mode 3: Cơng trình xoắn 68 Hình 5.5: Đồ thị xác định hệ số động lực  70 Hình 5.6 Hướng đón gió 71 Hình 5.7: Biểu đồ tải động đất theo phương X mode dao động 86 Hình 5.8 Biểu đồ tải động đất theo phương Y mode dao động 87 Hình 5.9 Tên cấu kiện:dầm ,cột khung trục 90 Hình 5.10 Biểu đồ Mơmen khung trục 91 Hình 5.11 Biểu đồ lực cắt khung trục 92 Hình 5.12 Biểu đồ lực dọc khung trục 93 Hình 5.13 Tên cấu kiện:dầm ,cột,vách khung trục C 94 Hình 5.14 Biểu đồ Mômen khung trục C 95 Hình 5.15 Biểu đồ lực cắt khung trục C 96 Hình 5.16 Biểu đồ lực dọc khung trục C 97 CHƯƠNG Hình 6.1 Mặt cắt tiết diện cột 100 Hình 6.2 Cốt thép ngang vùng tới hạn dầm 103 Hình 6.3 Sự bó lõi bê tông 104 Hình 6.4 Tổ hợp nội lực tác dụng lên vách 105 Hình 6.5 Giả thuyết vùng biên chịu mô men 105 Page CHƯƠNG Hình 7.1 Sơ đồ tính cẩu lắp cọc 148 Hình 7.2 Sơ đồ tính trường hợp dựng cọc 149 Hình 7.3 Mặt vị trí đặt móng .150 Hình 7.4 Mặt móng M1 152 Hình 7.5 Tháp chọc thủng móng M1 159 Hình 7.6 Các mặt đâm thủng cột 159 Hình 7.7 Sơ đồ tính .160 Hình 7.8 Mặt móng M2 163 Hình 7.9 Tháp chọc thủng móng M2 170 Hình 7.10 Các mặt đâm thủng cột 170 Hình 7.11 Sơ đồ tính 172 Hình 7.12 Mặt móng M3 175 Hình 7.13 Tháp chọc thủng móng M3 181 Hình 7.14 Các mặt đâm thủng cột 182 Hình 7.15 Sơ đồ tính thép đài móng M3 183 Hình 7.16 Mặt móng M4 186 Hình 7.17 Tháp chọc thủng móng M4 192 Hình 7.18 Các mặt đâm thủng cột 193 Hình 7.19 Sơ đồ tính 194 Hình 7.20 Mặt móng M5 197 Hình 7.21 Tháp chọc thủng móng M5 204 Hình 7.22 Các mặt đâm thủng cột 204 Hình 7.23 Sơ đồ tính 206 Hình 7.24 Mặt móng lõi thang 209 Hình 7.25 Mặt móng lõi thang SAFE 214 Hình 7.26 Dải theo phương X .215 Hình 7.27 Dải theo phương Y .215 Hình 7.28 Phản lực đầu cọc Pmax 216 Page Hình 7.29 Phản lực đầu cọc Pmin 217 Hình 7.30Biểu đồ mômen (Max) theo phương X 217 Hình 7.31 Biểu đồ mơmen (Min) theo phương X .218 Hình 7.32 Biểu đồ mơmen (Max) theo phương Y 219 Hình 7.33 Biểu đồ mômen (Min) theo phương Y .219 Hình 7.34 Mặt móng cọc ép 221 Hình 7.35 Mặt vị trí đặt móng .228 Hình 7.36 Mặt móng M1 230 Hình 7.37 Sơ đồ tính thép đài móng M1 236 Hình 7.38 Sơ đồ tính thép đài móng M2 244 Hình 7.39 Mặt móng M3 247 Hình 7.40 Sơ đồ tính thép đài móng M3 253 Hình 7.41 Mặt móng lõi thang 255 Hình 7.42 Mặt móng lõi thang Safe 260 Hình 7.43 Dải theo phương X .261 Hình 7.44 Dải theo phương Y .262 Hình 7.45 Phản lực đầu cọc từ SAFE 262 Hình 7.46 Phản lực đầu cọc từ SAFE 263 Hình 7.47 Biểu đồ mômen (Max) theo phương X 264 Hình 7.48 Biểu đồ mơmen (Min) theo phương X .264 Hình 7.49 Biểu đồ mơmen (Max) theo phương Y 265 Hình 7.50 Biểu đồ mơmen (Min) theo phương Y .265 Hình 7.51 Mặt móng cọc khoan nhồi 267 Page