thiết kế chung cư bình đức vĩnh long (thuyết minhphụ lục)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ BÌNH ĐỨC VĨNH LONG (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 GVHD : ThS LÊ VĂN BÌNH TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp hoàn thành, sinh viên thực đề tài xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến Lê Văn Bình Những gợi ý đề tài dẫn tận tình Thầy suốt trình thực khóa luận giúp sinh viên định hướng tốt nội dung, đưa đến cách giải tương đối thỏa đáng vấn đề đề tài Đồng thời sinh viên xin cảm ơn gia đình, bạn sinh viên quan tâm, động viên, giúp đỡ hoàn thành đồ án tốt nghiệp Lời cuối sinh viên xin chúc Thầy Lê Văn Bình, thầy cô, bạn bè dồi sức khỏe, hạnh phúc gặt hái thật nhiều thành công sống Sinh viên thực Trần Trọng Hùng Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Lê Văn Bình CHƯƠNG I : THIẾT KẾ SÀN I.1 Chọn vật liệu kích thước sơ cấu kiện………… ………………… …… I.1.1 Chọn vật liệu cho cơng trình ………………………………… …………… …… … 1.1.2 Mặt bố trí hệ dầm sàn tầng điển hình ………………………………………….…1 I.1.3 Xác định bề dày sàn …………………………………………………….……….… … I.1.4 Cấu tạo sàn…………………………………………………………… …………………3 I.1.4.1.Chọn sơ kích thước dầm………………………………………… …………….… I.1.4.2Vật liệu.……………………………… ………………………………….…………… I.1.4.3 Cấu tạo sàn……………………… …………………………………………………….3 I.2 Xác định tải trọng……………………… …………………………………………………4 I.2.1 Tĩnh tải………………………………… ………………………………………….…….4 I.2.2 Hoạt tải………………………………….……………………………………… ………5 I.3 Tính nội lực bản…………………………… ……………………………… …… I.3.1 Tính nội lực loại kê bốn cạnh………………………………… ….………… I.3.2 Tính nội lực dầm………………………………… ………………………….10 I.4 Tính cốt thép ……………………………………………………… ……… ………… 11 I.5 Kiểm tra độ võng ô sàn điển hình………………………………………….…………13 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẦU THANG 15 II.1 Đặc trưng hình học cầu thang 15 II.1.1 Vật liệu sử dụng………………………………………………… ……… ………….15 II.1.2 Cấu tạo cầu thang 15 II.1.3 Xác định tải trọng……………………………………………… ………………….…17 II.2 Tính tốn vế thang 1……………………………………………… ………….… …….17 II.2.1 Tải trọng tác dụng lên phần nghiêng 1……………………….……………… …17 II.2.2 Tải trọng tác dụng lên phần chiếu tới………………………………………….…19 II.2.3 Tính nội lực vế thang………………………………………………………………… 20 II.2.4: Tính cốt thép cho thang……………………………………………………………21 II.3 Tính tốn phần vế thang 2………………………………………………………… … 21 II.3.1 Tải trọng tác dụng lên phần nghiêng………………………………………………21 II.3.2 Tải trọng tác dụng lên phần chiếu tới……………………………………….…… 23 II.3.4: Tính cốt thép cho thang……………………………………………………………25 II.4 Tính cho chiếu nghĩ…………………………………………………………… … 25 II.4.1 Tải trọng tác dụng………………………………………………………………… ….25 II.4.2 Tính cốt thép……………………………………………………………….………….26 II.5 Tính toán dầm chiếu nghĩ 1…………………………………………………………… 27 II.5.1 Tải trọng tác dụng nội lực dầm……………………………………………….27 II.5.2 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ………….…………………………………….28 II.5.3 Tính tốn cốt đai…………………………….…………………………………………28 II.6.Tính tốn dầm chiếu nghĩ 2………………………………………………….……………29 II.6.1.Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ…………………………………………… … 29 II.6.2 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ……………………………………….……….29 II.6.3 Tính tốn cốt đai cho dầm…………………………………………………………… 29 CHƯƠNG III: TÍNH BỂ NƯỚC MÁI……………………………………………………… 30 III.1 Tính nắp bể nước……………………………………………………………………30 III.1.1 Tải trọng……………………………………………………………………………….31 III.1.2 Sơ đồ tính nội lực………………………… ……………………………… …….33 SVTH : Trần Trọng Hùng MSSV : 20366135 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Lê Văn Bình III.1.3 Tính cốt thép…………………………………………………………………… …….34 III.2 Tính thành hồ…………………………………………………………………… 34 III.2.1 Sơ đồ tính………………………………………………………………………… …34 III.2.2 Tải trọng tác dụng lên thành bể……………………………….………………………36 III.2.3 Nội lực thành………………………………………………………… … 36 III.2.4 Tính tốn bố trí cốt thép…………………………………………………………….37 III.3 Tính đáy hồ nước …………… ……………………………………………… … 37 III.3.1 Tải trọng…………………………………………………………………………….….37 III.3.2 Sơ đồ tính………………….…………………………………………………….…….37 III.3.3 Nội lực ……….……… …………………………………………………….….…….38 III.3.4 Tính cốt thép …………………………………………………………………………39 III.3.5 Kiểm tra nứt đáy……………………………………………………….……….40 III.4 Tính hệ dầm đỡ hồ nước………………………………………………………… …….42 III.4.1 Sơ đồ bố trí hệ dầm đáy tải tác dụng……………………………………… 42 III.4.2 Tính cốt thép cho dầm đáy 1………………………………………………………….43 III.4.2.1.Tính cốt dọc ….…………………………………………………………………… 43 III.4.2.2 Cốt đai……………………………………………………………………………….44 III.4.3 Tính cốt thép cho dầm đáy 2………………………………………………………… 44 III.4.3.1 Tính cốt dọc ………………………………………………………………….…….44 III.4.3.2 Cốt đai……………………………………………………………………………….45 CHƯƠNG IV : TÍNH DẦM DỌC TRỤC C……………………………………….…………46 IV.1 Tải trọng tác dụng lên dầm…………………………………………………………… 46 IV.1.1 Tĩnh tải……………………………………………………………………………… 47 IV.1.2 Hoạt tải……………………………………………………………………………… 47 IV.2 Các truờng hợp tải trọng…………………………………………………………….… 48 IV.3 Tổ hợp nội lực…………………………………………………………………….…….48 IV.4 Tính cốt thép cho dầm……………………………………………………………… 50 IV.4.1 Tính cốt dọc ………………………………………………………………………… 50 IV.4.2 Tính cốt đai……………………………………………………………………………50 IV.5 Kiểm tra võng cho dầm điển hình………………………………………………….… 51 IV.5.1 Tính f1……………………………………………………………………… ……… 52 IV.5.2 Tính f2 ……………………………………………………………………………… 53 IV.5.3 Tính f3 ………………………………………………………………………….…… 54 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4…………………………………………………56 V.1 Tính tốn sơ ……………………………………………………………………….…56 V.1.1 Chọn sơ kích thước tiết diện cột……………………………………………………56 V.1.2 Chọn sơ tiết diện dầm………………………………………………………… ….58 V.2.Tải trọng tác dụng lên khung trục ………………………………………………….….58 V.2.1.Tải trọng phân bố tĩnh tải ……………………………………………………….…58 V.2.2 Tải trọng phân bố hoạt tải…………………………………………………………59 V.2.3 Tải tập trung nút ……………………………………………………… …….60 V.2.4.Tải trọng gió tác dụng lên khung……………………………………………… …… 65 V.3.Tính nội lực…………………………………………………………………………….…66 V.3.1 Các truờng hợp tải tác dụng vào khung trục 4…………………………………… …66 V.3.2 Các tổ hợp tải……………………………………………………………………….….66 SVTH : Trần Trọng Hùng MSSV : 20366135 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS Lê Văn Bình V.3.3 Nội lực khung……………………………………………………………………….….77 V.4 Tính cốt thép cho dầm……………………………………………………………………78 V.4.1 Tính cốt thép dọc cho dầm………………………………………………………….…78 V.4.2 Tính cốt đai cho dầm…………………………………………………………… ……81 V.4.3 Tính cốt treo……………………………………………………………………… … 82 V.5.Tính tốn cốt thép cho cột…………………………………………………………….… 82 V.5.1 Cơ sở lý thuyết để tính tốn cột chịu nén lệch tâm……………………………………82 V.5.2.Tính tốn cụ thể cho cột ………………………………………………….………….84 V.5.3 Tính cốt đai cho cột………………………………………………………………….….86 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ MĨNG CỌC…………………………………………………….87 VI.1: Địa chất cơng trình…………………………………………………………………… 87 VI.2 Thiết kế móng cọc ………………………………………………… …………… …90 VI.2.1 Chọn vật liệu làm móng……………………………………….…….……………… 90 VI.2.2 Xác định chiều sâu đặt đài cọc…………………………………… ……………… 90 VI 2.3 Xác đinh sức chịu tải cọc……………………………………………….… ……91 VI.2.3.1.Theo vật liệu làm cọc……………………………………………………………… 91 VI.2.3.2.Theo tiêu lý đất nền…………………………………………………… 91 VI.2.3.3 Theo tiêu cường độ đất nền…………………………………………… … 92 VI.2.4 Xác định số lượng cọc…………………………………………………………… ….94 VI.2.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc……………………………………………… ….94 VI.2.6 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài cọc……………………………………… …… 95 VI.2.7 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc………………………… …95 VI.2.8.Tính lún nhóm cọc………………………………………………………….………….97 VI.2.9 Thiết kế đài cọc………………………………………………………….…………….98 VI.3 Kiểm tra cẩu lắp vận chuyển cọc ………………………………………….……… 99 CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG……………………………………………… 102 VII.1 Sơ đồ móng băng số liệu tính tốn…………………………………………… …102 VII.2 Chọn vật liệu làm móng…………………………………………………… …….…103 VII.3 Chọn chiều sâu chơn móng………………………………………………… ……….103 VII.4 Xác định sơ kích thuớc móng (BxL) ……………………………… ……………103 VII.4.1 Xác định bề rộng móng B…………………………………………………….…….103 VII.4.2 Điều kiện ổn định đất đáy móng…………………………… …………….104 VII.4.3 Điều kiện cường độ…………………………………………………………………106 VII.4.4 Điều kiện ổn định tâm đáy móng……………………………………………….106 VII.5 Chọn sơ kích thuớc tiết diện ngang…………………………………………….…108 VII.5.1 Xác định tiết diện cột ………………………………………………………… ….108 VII.5.2 Xác định chiều cao móng……………………………………………………….….108 VII.5.3 Kiểm tra điều kiện xun thủng…………………………………………………….109 VII.6 Tính tốn cốt thép…………………………………………………………………… 110 VII.6.1 Xác định nội lực dầm móng ………………………………………………….110 VII.6.2 Tính tốn cốt thép chịu lực dầm móng………………………………….……113 VII.6.2.1 Tính cốt thép dọc …………………………………………………………… ….113 VII.6.2.2 Tính cốt thép ngang ………………………………………………………………114 VII.6.2.3 Tính cốt đai……………………………………………………………………… 115 SVTH : Trần Trọng Hùng MSSV : 20366135 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2007 – 2012 GVHD : ThS Lê Văn Bình CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SÀN I.1 Chọn vật liệu kích thước sơ cấu kiện I.1.1 Chọn vật liệu cho cơng trình: Theo Tiêu chuẩn xây dựng TCXD198-1997, mục “Những nguyên tắc lựa chọn vật liệu cho kết cấu nhà cao tầng” Bê tông cho đài, giằng, cột, dầm, sàn lõi cứng bê tông thương phẩm Bê tông cho cầu thang số chi tiết có khối lượng nhỏ khác bê tơng trộn cơng trường Tính tốn kết cấu theo trạng thái giới hạn thứ (Tiêu chuẩn XDVN 356 – 2005) - Chọn bê tông sàn, dầm B25(M350) có - Cấp độ bền chịu nén: Rn = 14.5 (MPa)= 14500 (KN/m2) - Trọng lượng riêng :  = 25 (KN/m3) - Mô Đum đàn hồi : Eb= 3x107 KN/m2 - Cốt thép sử dụng: + Thép CI: + Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 225 (MPa) = 225000 (KN/m2) + Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 235 (MPa) = 235000 (KN/m2) + Cường độ chịu kéo tính tốn thép ngang : R sw = 180000 (KN/m2) + Mô đum đàn hồi : Es = 210000 (Mpa)= 21x107(KN/m2) + Thép CII: + Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 280 (MPa) = 280000 (KN/m2) + Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 295 (MPa) =295000 (KN/m2) + Cường độ chịu kéo tính tốn thép ngang: R sw = 224 (MPa)=224000 (KN/m2)  s= 1.05 + Mô đum đàn hồi: Es= 210000=21.107 (KN/m2) I.1.2 Mặt bố trí hệ dầm sàn tầng điển hình: SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2007 – 2012 GVHD : ThS Lê Văn Bình I.1.3 Xác định bề dày sàn (hs) : Quan niệm tính tốn nhà cao tầng xem sàn tuyệt đối cứng mặt phẳng ngang,do bề dày sàn phải đủ lớn để đảm điều kiện sau: Tải trọng ngang truyền vào vách cứng, lõi cứng thông qua sàn không bị rung động , dịch chuyển chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất ) ảnh hưởng đến công sử dụng Trên sàn , hệ tường ngăn khơng có hệ dầm đỡ bố trí vị trí sàn mà khơng làm tăng đáng kể độ võng sàn Chọn sơ chiều dày sàn theo công thức sau : hs  D l ms Trong : D – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng ms = 30  35 – loại dầm ms = 40  45 - kê bốn cạnh ; SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 Trang GVHD : ThS Lê Văn Bình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2007 – 2012 l = Nhịp cạnh ngắn bản; Đối với nhà dân dụng chiều dày tối thiểu sàn hmin = 60 mm Chọn sàn S1 (3500*4000) sàn có cạnh ngắn lớn làm sàn điển hình để tính chiều dầy sàn D hs  l 3500  (87.5  77.8) mm ms (40  45) Vậy chọn hs = 80mm cho toàn sàn Chiều dày lớp bê tông bảo vệ c = 15,dự định bố trí cốt thép d8 nên a=c+0.5d=15+4=19 suy nên chọn a = 20mm I.1.4 Cấu tạo sàn: I.1.4.1.Chọn sơ kích thước dầm : - Việc chọn kích thước sơ hệ dầm dựa vào kích thước nhịp nhà (Ln = 3000x4200), ta chọn theo cơng thức sau: 1 1   hd  (18  12 ) Ln  (18  12 ) * 4200  (233  350) +)  dầm bd  (  ) hd     *300  (150  200)  2 3 1 1   hd  ( 20  12 ) Ln  ( 20  12 )* 4200  (210  350) +)  dầm phụ bd  (  ) hd     *300  (150  200)  2 3 Vậy chọn : Dầm : 200*300 (mm) Dầm phụ : 200*300 (mm) Các dầm công son chọn : 200*300 (mm) Dầm môi: 200*300 (mm) I.1.4.2.Vật liệu : - Bê tơng B25 có : Rb = 14500 (KN/m2) - Cốt thép AI có : Rs = 225000 (KN/m2) -Mơ đun đàn hồi : Es = 21 x107 (KN/m2) I.1.4.3.Cấu tạo sàn : Gạch Ceramic SÀN BAN CÔNG WC Vữa lót SÀN THƯỜNG Gạch Ceramic Vữa lót Vữa tạo dốc Bản sàn btct Bản sàn btct Vữa trát Vữa trát SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 Trang GVHD : ThS Lê Văn Bình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2007 – 2012 TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN ( phòng ngủ, phòng khách, hành lang) Các lớp cấu tạo sàn Gạch men Ceramic (1 cm) Vữa lót sàn (2 cm) Bản BTCT ( cm ) Vữa trát trần (1 cm) Đường ống thiết bị  (KN/m3) 18 18 25 18 0.5 gtc (KN /m2) 0.01 *18 = 0.18 0.02 * 18 = 0.36 0.08 * 25 = 0.01 * 18 = 0.18 0.5(KN/m2) HSVT 1.2 1.2 1.1 1.2 1.1 gtt (KN /m2) 0.216 0.432 2.2 0.216 0.55  Trọng lượng thân kết cấu sàn : gttsàn = 3.61(KN /m2) TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN WC Các lớp cấu tạo sàn Gạch men Ceramic (1 cm) Vữa lót sàn (2 cm) Bản BTCT ( cm ) Vữa tạo dốc (1 cm) Đường ống thiết bị Lớp vữa trát(1cm)  (KN/m3) 18 18 25 18 0.5 18 gtc (KN /m2) 0.01 *18 = 0.18 0.02 * 18 = 0.36 0.08 * 25 = 0.01 * 18 = 0.18 0.5 0.01*18=0.18 HSVT 1.2 1.2 1.1 1.2 1.1 1.2 gtt (daN /m2) 0.216 0.432 2.2 0.216 0.55 0.216  Trọng lượng thân kết cấu sàn : gttsàn = 3.83(KN /m2) I.2 Xác định tải trọng : I.2.1 Tĩnh tải : Tĩnh tải sàn tác dụng dài hạn trọng lượng bê tơng sàn tính: gtc = n*hs* (KN/m2) + n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95 + hs: chiều dày sàn + : trọng lượng riêng vật liệu sàn  Tải phân bố kết cấu bao che gây sàn : Tải trọng vách tường qui tải phân bố theo diện tích sàn Các vách ngăn tường gạch ống dày 100 ; gtct = 180 (daN/m2) Các vách ngăn tường gạch ống dày 200 ; gtct = 330 (daN/m2) Cụ thể sàn ta tính sau : Tính tải tường đa số xây dầm có ô sàn sàn S3 có tường xây dầm sinh viên dẫn giải cách tính tải tường sau : Được xác định theo công thức: SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 Trang GVHD : ThS Lê Văn Bình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2007 – 2012 Bt * H t * lt *  t * n (KN/m2) S Trong : BT - bề rộng tường (m): 0.1 (m) Ht - chiều cao tường (m): 2.92(m) lt -chiều dài tường (m): 3.5(m) γt -trọng lượng riêng tường xây: 18(KN/m3) S - diện tích sàn có tường : 3x4=12m n - hệ số tin cậy: 1.2 gttt  Cụ thể sàn ta tính tốn : 0.1* 2.92 *3.5*18 *1.2  1.84 (KN/m2) 12  Đối với có phịng kề có tĩnh tải khác ta giá trị trung bình theo cơng thức : 𝑔 ∗𝐴 +𝑔 ∗𝐴 𝑔 = 𝐴 +𝐴 Cụ thể ô sàn S3 có A = A1 + A2 = 9+3 = 12 m2 có tĩnh tải khác g1 = 3.61 KN/ m2 g2 = 3.83 KN/ m2 ta tính sau : gttt  𝑔  (3.61*9)  (3.83*3)  3.67 (KN/m2) 12 I.2.2 Hoạt tải : Do người vật dụng gây q trình sử dụng cơng trình nên xác định: ptt = n ptc n: hệ số vượt tải theo 2737-95 + n = 1,3 với ptc < KN/m2 + n = 1,2 với ptc  KN/m2 Ptc: hoạt tải tiêu chuẩn Dựa vào công ô sàn ; tra tiêu chuẩn 2737-1995 ta có P tc ứng với sàn, sau nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn Hoạt tải tính tốn tác dụng lên sàn điển hình pstc (KN/m2) np Phịng ở, bếp, vệ sinh, phịng giặt 1.3 Sảnh, cầu thang, hành lang 1.2 Loại phòng SVTH : TRẦN TRỌNG HÙNG MSSV : 20366135 pstt (KN/m2) 2.6 3.6 Trang ... 2009 TCVN 2737:1995- Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng tác động TCVN 356:2005-Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 205:1998-Móng cọc-tiêu chuẩn thiết kế CÁC TÀI LIỆU CHUYÊN MƠN Lê... cột………………………………………………………………….….86 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ MĨNG CỌC…………………………………………………….87 VI.1: Địa chất cơng trình…………………………………………………………………… 87 VI.2 Thiết kế móng cọc ………………………………………………… …………… …90... cọc………………………………………………………….………….97 VI.2.9 Thiết kế đài cọc………………………………………………………….…………….98 VI.3 Kiểm tra cẩu lắp vận chuyển cọc ………………………………………….……… 99 CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG……………………………………………… 102