THIẾT KẾ KỸ THUẬT NHÀ MÁY GIẤY LEE&MAN VIỆT NAM

Header Page of 126 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG    LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC THIẾT KẾ KỸ THUẬT NHÀ MÁY GIẤY LEE&MAN VIỆT NAM (HẠNG MỤC: NHÀ VĂN PHÒNG) CHÂU THÀNH –HẬU GIANG (THUYẾT MINH) Cán Bộ Hướng Dẫn: ThS Hoàng Vĩ Minh Sinh Viên Thực Hiện: Phạm Trung Dân Quốc – 1090624 Lớp: XDDD – CN K35 25/04/2013 Footer Page of 126 Header Page of 126  Trong năm học mái trường trường Đại Học Cần Thơ, em cám ơn mà thầy cô trường tận tình hướng dẫn, bảo Em xin ghi nhớ công ơn thầy cô, đặt biệt thầy cô khoa Công Nghệ, trường Đại Học Cần Thơ Và sau năm học tập rèn luyện, khoảng thời gian để em tổng hợp lại tất kiến thức học dạng “luận văn tốt nghiệp” Qua thời gian làm luận văn, em gặp nhiều khó khăn với hướng dẫn thầy cô khoa Công Nghệ, đặt biệt thầy Hoàng Vĩ Minh hết lòng hướng dẫn để giúp em vượt qua khó khăn Qua khó khăn em rút nhiều học quí báu cho thân Và đây, em hoàn thành luận văn mong đợi Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc lời chúc dồi giàu sức khỏe đến tất quý thầy cô khoa Công Nghệ, thầy cô trường Đại Học Cần Thơ Mặc dù em hoàn thành xong luận văn, kiến thức thực tế hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Mong đóng góp ý kiến quí báu thầy cô, bạn bè Xin chân thành cám ơn! Cần Thơ, ngày 25 tháng 04 năm 2013 Sinh viên thực Phạm Trung Dân Quốc – 1090624 Lớp: XDDD&CN1 – K35 Footer Page of 126 Header Page of 126 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Họ - Tên CBHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Nội dung nhận xét: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN: Họ - Tên CBPB: ThS Dương Nguyễn Hồng Toàn Nội dung nhận xét: Footer Page of 126 Header Page ofVăn 126 Luận Tốt Nghiệp Mục Lục GVDH: ThS Hoàng Vĩ Minh MỤC LỤC: Phần 1: KIẾN TRÚC Phần 2: KẾT CẤU Chương mở đầu: PHẬN TÍCH KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH I Phương án kết cấu: 14 II Trình tự tính toán: 14 Chương 1: TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾT I Tiêu chuẩn thiết kế: 15 II Tải trọng thiết kế: 15 Chương 2: TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG I Chia ô sàn: 19 II Tải trọng tác dụng lên sàn: 25 III Các bước tính toán sàn: 30 IV Tính toán sàn tầng: 31 V Tính toán sàn mái: 40 Chương 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG A CẦU THANG DẠNG DẦM CHỊU LỰC I Mô tả cầu thang 45 II Sơ đồ cầu thang: 46 III Tính toán câu thang: 47 B CẦU THANG DẠNG BẢN CHỊU LỰC I Mô tả cầu thang: 81 II Sơ đồ kết cấu: 82 III Tính toán cầu thang: 83 SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 Header Page ofVăn 126 Luận Tốt Nghiệp Mục Lục GVDH: ThS Hoàng Vĩ Minh Chương 4: TÍNH TOÁN KHUNG I Cấu tạo phân tích kết cấu khung: 98 II Chọn sơ tiết diện khung: 98 III Các trường hợp tải trọng: 107 IV Dựng mô hình: 111 V Nhập tải trọng: 112 VI Biểu đồ nội lực: 112 VII Tính toán: 116 Phần 3: NỀN MÓNG Chương 1: PHÂN TÍCH TÀI LIỆU ĐỊA CHẤT I Mô tả lớp đất: 128 II Tổng hợp số liệu địa chất: 130 Chương 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG I Kiểm tra khả chịu tải đất nền: 132 II Tính toán móng đơn cừ tràm: 133 Chương 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC BTCT I Tính toán thiết kế móng cọc: 135 II Kiểm tra tải trọng thiết kế cọc: 148 III Thiết kế tính toán móng M1: 149 IV Tính toán đài cọc: 152 Chương 4: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI I Tính toán thiết kế móng cọc: 168 II Thiết kế tính toán móng M1N: 179 III Thiết kế tính toán lại móng M1N: 184 IV Tính toán đài cọc: 194 V Kiểm tra cọc: 198 SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 Header Page ofVăn 126 Luận Tốt Nghiệp Mục Lục VI GVDH: ThS Hoàng Vĩ Minh So sánh cọc BTCT với cọc khoan nhồi: 205 Chương 5: THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY A TÍNH TOÁN SÀN HẦM THANG MÁY I Cấu tạo sàn hầm thang máy: 206 II Thiết kế với trường hợp hoạt tải, có tác dụng lực đẩy nước ngầm: 209 B TÍNH TOÁN NỘI LỰC C THIẾT KẾ MÓNG M1A I Thiết kế tính toán móng M1A: 214 II Tính toán đài cọc: 224 III Tính toán lại đài cọc: 229 TÀI LIỆU THAM KHẢO 232 SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Phần – Kiến Trúc Header Page of1 126 PHẦN  KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH  ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU  GIẢI PHÁP KẾT CẤU SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 Trang GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Phần – Kiến Trúc Header Page of1 126 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH Mục đích xây dựng công trình: - Trong năm qua, nước ta đạt thành nhiều lĩnh vực, đặt quan hệ ngoại giao với nhiều nước giới Mặc dù, tình hình biển Đông ta với Trung Quốc tranh chấp gai gắt mặt hợp tác kinh tế diễn bình thường Tiêu biểu, công trình hợp tác Việt Nam Trung Quốc thực công trình “nhà máy giấy Lee&Man Việt Nam” (hang mục: nhà văn phòng) Vị trí xây dựng công trình: - Tên công trình: Nhà máy giấy Lee&Man Việt Nam - Hạng mục: nhà văn phòng - Địa điểm xây dựng: Cụm công nghiệp tập trung Phú Hưu A – thị trấn Mái Dầm – huyện Châu Thành – tỉnh Hậu Giang - Đối tượng sử dụng: cấp lãnh đạo, công nhân viên công ty Kích thước công trình: - Theo phương ngang, công trình có trục ( từ đến 9) - Theo phương dọc, công trình có 10 trục ( từ A đến J) - Chiều cao toàn công trình 21.95m - Nền tầng so với cos mặt đất san lắp 1.29m - Công trình thiết kế tầng với diện tích sàn tầng khác - Khoảng thông tầng 4.8m tầng trệt, 4.5m tầng lại  Công trình Nhà máy giấy Lee&Man Việt Nam (nhà văn phòng) thuộc dạng công trình cấp (theo nghị định số 209/2004/NĐ-CP) Mô tả kiến trúc công trình: - Nhìn chung, phục vụ cho công việc văn phòng nên cần có diện tích rộng bị ngăn cách mảng tường lớn Thêm vào đó, công trình xây dựng bao quanh mảng kính cửa sổ để tạo thông thoáng thoải mái Đặt biệt, công trình có khoảng trống để trồng cây, lấy ánh sáng, không khí, làm việc giếng trời nhà dân dụng SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 Trang Phần – Kiến Trúc Header Page of1 126 - GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Nhìn từ diện, với lối vào thiết kế đối xứng công phu, với bồn hoa, bậc thang cho người người tàn tật, - Về mặt bố trí tầng tương đối giống gồm: lối vào, sãnh, tiếp tâng, phòng cho giám đốc, phó giám đốc, thang máy, văn phòng, nhà vệ sinh, cầu thang Nhưng diện tích mặt tầng khác nhau, cách bố trí phòng khác Giải pháp giao thông công trình: - Theo phương đứng: gồm hệ thống cầu thang bố trí xung quanh hệ thống thang máy - Theo phương ngang: gồm hành lang chạy dọc công trình Vệ sinh: - Ở tầng có khu vực vệ sinh riêng cho nam – nữ, với đầy đủ thiết bị như: lavabor, bồn cầu, - Tường ốp gạch men cao 1.6m - Có hệ thống thông gió cửa sổ Cấp, thoát nước: - Nguồn cung cấp nước cho công trình nguồn nước từ hệ thống thành phố Do mục đích xây dựng công trình để làm việc lượng nước sinh hoạt không nhiều Vì thế, nước sinh hoạt bơm từ hệ thống máy bơm lên bồn dự trữ đặt mái, từ bồn cung cấp nước sinh hoạt cho toàn công trình - Hệ thống thoát nước: + Thoát nước mái, sê-nô: tạo dốc với độ nghiêng cần thiết để đưa lượng nước mưa vào ống dẫn xuống hệ thống thoát nước bao quanh công trình + Thoát nước sinh hoat: Lượng nước thải đưa vào bể xử li, hố ga, qua thoát hệ thống nước công cộng Hệ thống điện, phòng cháy chữa cháy: - Nguồn điện cung cấp từ hệ thống lưới điện quốc gia Ngoài công trình có xây dựng thêm hệ thống điện dự phòng để phục vụ trường hợp điện SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page of 126 Trang Phần Kiến Trúc Header Page 10 1of–126 - GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Hệ thống điện công trình cung cấp tới phòng, khu vực công trình để đảm bảo nhu cầu sử dụng điện công trình - Các thiết bị phòng cháy chữa cháy trang bị khắp nơi công trình SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page 10 of 126 Trang Header Phần Page 231 of 126 – NỀN MÓNG Chương – THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh ±0.00 Đất cát đắp: ÐK 2m -2.00 0.5m MNN γ=1.8T/m CH φ=350 Lớp CH: γ=1.562T/m φ=3.30  tb  1.8*  (1.562  1) *0.5  1.55(T / m3 ) 2.5 tb  1h1  2 h2 35*2  3.3*0.5   28.7 h1  h2 2.5 hmin  tan(45  28.7 *12.4 )*  2.94 m 1.55* 0.65 h  2.5m  (0.7hmin  0.7*2.94  2.05m) (thỏa)  Vậy độ sâu chôn đài h=2.5m thỏa điều kiện b Kiểm tra tải trọng công trình tác dụng lên cọc: - Tổ hợp: Nmax= - Mxtư - Mytư – Qtư Ntt = Nmax(C-D) + Wđ = 71.21+86.55+2.45 = 160.21 T Trong trọng lượng tính toán đài: Wđ  Fđ hđ  n  2.23*0.5*(2.5  1) *1.1  2.23*0.1* 2.5*1.1  2.45T C D Ptt  N max  N max  71.21  86.55  157.76T - Moment tính toán đáy đài Có kể đến độ lệch tâm tâm hệ thống cọc không trùng với tâm hợp lực: Mttx = Mtưx +Me-x +Qtưy hđ = (MxC+MxD)+Ptt*GG’+(QyC+ QyD)*hđ = (0.28+0.8)+157.76*0.185+(2.2+3.78)*0.6= 33.85 (T.m) Mtty = Mtưy +Me-y + Qtưx hđ = (MyC+MyD) + (QxC+ QxD)*hđ = (2.45+7.14) + (4.58+7.14)*0.6 = 13.4 (T.m) Tải trọng công trình tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức: SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page 231 of 126 Trang 218 Header Phần Page 232 of 126 – NỀN MÓNG Chương – THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh Ta có: max P N  tt N tt  nc P0min  nc M ytt xmax  i x M ytt xmin i x N Với: tt M xtt ymax 160.76 33.85*1.375     64.9T 3.78  yi2  M xtt ymax 160.76 33.85*1.375    41.1T y 3.78  i  172.21T nc=3 cọc y D 1375 xmax  xmin  0m ymax  ymin  1.375m x i  1*1.375  1*1.375  3.78 Pc  0.35*0.35*29.3*2.5*1.1  9.87T 1375 y 3425  xi2  C P0max  Pc  Pntt P0max  Pc  64.9  9.87  74.77T  Pctt  76.3T P0min  41.1T  650 (Thoả) (Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc, cọc chịu nén) c Kiểm tra cường độ đất nền: - Kiểm tra điều kiện:  max  1.2Rtc   R tc - Để kiểm tra cường độ khối đất mũi cọc, ta xem cọc, đài cọc phần đất cọc khối móng qui ước - Xác định kích thước móng qui ước cao trình mũi cọc + Góc ma sát trung bình lớp đất mà cọc qua: tb   h h i i i  18*2  15*3.3  10.5*10.7  4.3*7.4  7.840 29.3 SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page 232 of 126 Trang 219 Header Phần Page 233 of 126 – NỀN MÓNG Chương – THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh + Góc truyền lực:  - tb 7.84   1.960 -> tan   0.034 4 Xác định chiều dài khối móng qui ước: Bqu  b  2lc tan   0.35  29.3*0.034  2.34m Lqu  l  2lc tan   3.1  2*29.3*0.034  5.09m Trong đó: - b=0.35m (khoảng cánh tính từ mép cọc) Diện tích khối móng qui ước: Fqu  Bqu Lqu  2.34*5.09  11.91m2 - Độ sâu đặt móng qui ước: H qu  lc  H d  29.3   30.3m - Tải trọng đất đài từ cao trình đáy đài trở lên: N1  nh Fqu  1.1*2.5*(2.2  1)*11.91  39.3T - Trọng lượng khối móng qui ước từ cao trình đáy đài trở xuống: N2    i hi Fqu  20.68*11.91  246.3T Trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ: (Ta không tính trọng lượng đất bị chiếm chổ thực chất cọc ép xuống, đất bị nén chặt, khối lượng đất khối móng xem không đổi) Với: -  h  0.562*14.5  0.901*10.5  4.3*0.713  20.68T / m i i Trọng lượng thân cọc: N3  nmlc Fc  1.1*3* 29.3*0.352 *2.5  29.6T - Gọi Ntd = N1+N2+Nc = 39.3+246.3+29.6 = 315.2 (T) Tổng tải trọng thân khối móng quy ước: Ntcqư = Ntc+ Ntd (T) Tổng moment tác dụng cao trình đáy đài : Mttx = Mtưx +Me-x +Qtưy hđ (T.m) Mtty = Mtưy +Me-y + Qtưx hđ - Độ lệch tâm: ex  M xtc (m) tc N qu SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page 233 of 126 Trang 220 Header Phần Page 234 of 126 – NỀN MÓNG Chương – THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY ey  - M ytc tc N qu GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh (m) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước: tc  max  tc  6ex 6e y  N qu  1   T/m Fqu  Lqu Bqu  tc   tc  e x 6e y  N qu  1   T/m Fqu  Lqu Bqu   tbtc  tc tc  max   T / m2 Tổng My ex ey  max   tb Trường hợp tải Tổng lực N (T) Tổng Mx (T.m) (T.m) (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T/m2) Nmax –P(t-ư) 452.3 33.85 13.4 0.075 0.030 44.212 31.741 37.976 Mx-max–P(t-ư) 430.9 28.58 10.12 0.066 0.023 41.187 31.172 36.180 My-max–P(t-ư) 438.9 30.42 14.44 0.069 0.033 42.971 30.732 36.851 Bảng 5.10: Tính toán ứng suất cho trường hợp tải móng M1A  Dựa vào kết tính, ta thấy trường hợp Ntcmax – Mtcx-tu – Mtcy-tu – Qtctư Cho giá trị nguy hiểm Lấy trường hợp tải trọng để kiểm tra  Cường độ đất khối móng qui ước Rtc  m[( ABqu  BH qu ) tb  Dc] Trong đó: cCL  1.1T / m2 CL  A  0.128   7.40   B  1.502  D  3.864   tb   h i i hi SVTH: Phạm Trung Dân Quốc Footer Page 234 of 126  20.68  0.706T / m 29.3 Trang 221 Header Phần Page 235 of 126 – NỀN MÓNG Chương – THIẾT KẾ HẦM THANG MÁY GVHD: ThS Hoàng Vĩ Minh d Rtc  1*[(0.128*4.74 1.502*31.8)*0.706  3.864*1.1]  47.12T / m2  Từ kết ta thấy:   R tc  max  1.2 Rtc  1.2*47.12  56.54T / m2    max 44.212   1.39   31.741 (Thỏa điều kiện) Tính toán trang thái giới hạn thứ : a Kiểm tra lún: - Độ lún móng phải thỏa mãn điều kiện: S