Khóa luận cơ điện và công trình thiết kế chung cư CC379

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu, đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy Th.s Phạm Văn Thuyết giúp đỡ thầy giao khoa Cơ điện & Công trình, bạn bè với nỗ lực thân, đến khóa luận tốt nghiệp hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn tới ban lãnh đạo khoa Cơ điện & Cơng trình, thầy cô giáo môn Kỹ thuật xây dựng công trình, đặc biệt thầy giáo Th.s Phạm Văn Thuyết – mơn kỹ thuật cơng trình xây dựng hƣớng dẫn tận tình em thời gian qua để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp đƣợc giao Em xin gửi lời cảm ơn đến ngƣời thân gia đình, bạn bè động viên tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ học tập Trần Việt Hƣng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu công 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, nƣớc sinh hoạt 1.3.5 Các giải pháp khác CHƢƠNG 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 2.2.4 Lựa chọn sơ tiết diện vách lõi 15 2.2.5 Lựa chọn chiều dày sàn 15 2.2.6 Mặt kết cấu 16 2.3 Tải trọng t nh toán 16 ii 2.3.1 T nh tải 16 2.3.2 Hoạt tải 17 2.4 Tổ hợp tải trọng 19 2.5 Lựa chọn phần mềm, lập sơ đồ tính tốn 19 3.1 Thiết kế cấu kiện cột cơng trình 20 3.1.1 Nội lực thiết kế cấu kiện cột 20 3.1.2 Cơ sở lý thuyết t nh toán cấu kiện cột 20 3.2 Thiết kế cấu kiện dầm cơng trình 25 3.2.1 Cơ sở lý thuyết t nh toán cấu kiện dầm 25 3.2.2 Thiết kế cho cấu kiện dầm 27 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN CƠNG TRÌNH 30 4.1 Cơ sở lý thuyết t nh toán cấu kiện sàn 30 4.2 Thiết kế cho cấu kiện sàn 32 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU NGẦM CƠNG TRÌNH 34 5.1 Điều kiện địa chất công trình 34 5.2 Lựa chọn sơ phƣơng án kết cấu ngầm cơng trình 37 5.3 Xác định sức chịu tải cọc 38 5.3.1 Thông số cọc 38 5.3.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 38 5.3.3 T nh toán sức chịu tải theo Meyerhof 38 5.3.4 T nh toán sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản 43 5.4 T nh toán kiểm tra bố tr cọc 46 5.5 Xác định k ch thƣớc đài giằng m ng 46 5.6 Kiểm tra đài cọc 47 5.7 Tính tốn bố trí cốt thép đài, giằng móng 49 5.7.1 Nguyên lý t nh toán thép đài tƣơn tự nhƣ t nh toán thép sàn, giằng giống với dầm 49 5.7.2 T nh toán cốt thép giằng m ng 50 CHƢƠNG THI CÔNG PHẦN NGẦM 51 iii 6.1 Đặc điểm điều kiện thi cơng cơng trình 51 6.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình 51 6.1.2 Đặc điểm cơng trình 51 6.1.3 Điều kiện thi công 52 6.1.4 Lựa chọn phƣơng án thi công phần ngầm: 53 6.1.5 Công tác chuẩn bị giải phóng mặt bằng: 53 6.1.6 Trình tự thi cơng: 54 6.2 Thi công cọc: 55 6.2.1 Chọn máy ép cọc: 55 6.2.2 Tính tốn cẩu để phục vụ thi công ép cọc: 56 6.2.3 Thi công cọc: 57 6.2.4 Quy trình thi cơng cọc: 58 6.2.5 Các cố thi công cọc biện pháp giải 62 6.2.6 Công tác đập đầu cọc: 62 6.3 Thi công công tác đất: 63 6.3.1 Chọn phƣơng án t nh toán khối lƣợng đào đất: 63 6.3.2 Chọn máy thi công đất: 63 6.4 Thi công hệ đài – giằng móng: 66 6.4.1 Thi cơng bê tơng lót: 67 6.4.2 Ván khuôn: 68 6.4.4 Công tác tháo dỡ ván khuôn 73 6.5.1 Thi cơng bê tơng móng 73 6.5.2 Chọn xe chở bê tông thƣơng phẩm 74 6.5.3 Chọn bơm bê tông 74 6.5.4 Chọn máy đầm bê tông 75 6.5.5 Các yêu cầu kỹ thuật thi công bê tông thƣơng phẩm 75 6.5.6 Công tác lấp đất 75 6.5.7 Phân chia khu vực công tác mặt 75 iv CHƢƠNG THI CÔNG PHẦN TH N 76 7.1 Phân tích lập biện pháp thi cơng phần thân 76 7.1.1 Đặc điểm thi cơng phần thân cơng trình 76 7.1.2 Đánh giá, lựa chọn giải pháp thi công phần thân 76 7.2 Thi công ván khuôn, cột chống cho tầng điển hình 77 7.2.1 Tổ hợp ván khuôn 77 7.2.2 Ván khuôn sàn 77 7.2.3 Ván khuôn dầm 81 7.2.4 Ván khuôn cột 85 7.3 Thi công công tác cốt thép 89 7.3.1 Gia công cốt thép 89 7.3.2.Cốt thép cột 89 7.3.3 Cốt thép dầm, sàn 89 7.4 Thi công công tác bê tông, xây trát, hoàn thiện 90 7.4.1 Đổ bê tông cột, vách 90 7.4.2 Đổ bê tông dầm, sàn 90 7.4.3 Bảo dƣỡng bê tông 91 7.4.4 Công tác xây 91 7.4.5 Công tác hệ thống ngầm điện nƣớc 92 7.4.6 Công tác trát 92 7.4.7.Công tác lát 92 7.4.8 Công tác lắp cửa 92 7.4.9 Công tác sơn 92 7.4.10 Các công tác khác 92 7.5 Tổ chức mặt chọn máy thi cơng cơng trình 92 7.5.1 Phân chia phân khu mặt thi công 92 7.5.2 Chọn máy thi công 93 v 7.6 Công tác trắc địa thi cơng phần thân cơng trình 97 7.6.1 Công tác trắc địa xây dựng cột 97 7.6.2 Công tác chuyển trục 98 7.6.3 Công tác chuyển độ cao lên tầng 98 CHƢƠNG TÍNH TỐN TỔNG MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH 99 8.1 Tính tốn diện tích kho bãi 99 8.1.1 Xác định lƣợng vật liệu dự trữ 99 8.1.2 Diện tích kho bãi chứa vật liệu 100 8.2 Tính tốn diện tích nhà tạm 102 8.2.1 Dân số công trƣờng 102 8.2.2 Nhà tạm 102 8.3 T nh toán đƣờng nội bố tr công trƣờng 102 8.3.1 T nh toán đƣờng nội công trƣờng 102 8.3.2 Bố tr công trƣờng 103 CHƢƠNG LẬP DỰ TỐN THI CƠNG MỘT SÀN ĐIỂN HÌNH 110 9.1 Các sở tính tốn dự tốn 110 9.1.1 Phƣơng pháp lập dự tốn xây dựng cơng trình 110 9.1.2 Xác định chi phí xây dựng cơng trình 111 9.1.3 Các văn để lập dự tốn cơng trình 113 9.2 Áp dụng lập dự tốn cho cơng trình 115 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 116 Kết luận 116 Kiến nghị 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Cốt thép d ng bê tông 10 Bảng 2.2 Bảng lựa chọn sơ k ch thƣớc dầm 11 Bảng 2.3: Bảng lựa chọn sơ tiết diện cột 15 Bảng A.9: Hoạt tải sàn 17 Bảng B1: Tải trọng gi t nh quy lực phân bố lên dầm biên 18 Bảng 3.1: Mơ hình t nh tốn cột bê tơng cốt thép hình chữ nhật 21 Bảng 5.1: Các đặc trƣng lý lớp đất dƣới cơng trình 35 Bảng 5.2.Bảng t nh sức chịu tải cọc theo công thức Meyerhof 42 Bảng 5.3 Bảng t nh sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản 45 Bảng 5.4: Lựa chọn tiết diện giằng m ng 47 Bảng 6.1: Thời gian tác dụng cấp tải trọng 58 Bảng 6.2:Độ lệch mặt 59 Bảng 6.3: Quy trình thi cơng đài giằng móng 66 Bảng 6.4: Đặc tính kỹ thuật ván khuôn phẳng 69 Bảng 6.5: Đặc tính kỹ thuật ván khn góc 70 Bảng 6.6: Đặc tính kỹ thuật ván khn góc ngồi 70 Bảng 6.7: Tổ hợp ván khuôn đài m ng 70 Bảng 6.8: Tổ hợp ván khn giằng móng 72 Bảng 6.9: Thông số kỹ thuật xe trộn bê tông mã hiệu KAMAZ-5511 74 Bảng 7.1: Thông số ván khn thép định hình Hịa Phát 77 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Mặt xác định diện tích chịu tải cột C9 14 Hình 3.1 Nội lực cột khung không gian 20 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí cốt thép sàn 31 Hình 5.1: Hố khoan địa chất đất dƣới chân cơng trình 36 Hình 5.2 Sức kháng cắt áp lực hiệu thẳng đứng: cu σ’v 39 Hình 5.3 Chiều sâu cọc đƣờng k nh cọc: L d 40 Hình 5.4 Hình ảnh đài cọc phần mềm etabs 48 Hình 5.5: Sơ đồ tính tốn cột đâm thủng đài 48 Hình 6.1: Cấu tạo máy ép cọc Robot 55 Hình 6.2 : Cần trục phục vụ thi công cọc 56 Hình 6.3: máy đào đất 64 Hình 7.1: Tổ hợp ván khn đáy sàn 78 Hình 7.2: Sơ đồ tính tốn ván sàn 79 viii ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nƣớc, ngành xây dựng đ ng vai trò quan trọng Cùng với phát triển mạnh mẽ l nh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng c bƣớc tiến đáng kể Để đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn nhân lực trẻ kỹ sƣ xây dựng c đủ phẩm chất lực, tinh thần cống hiến để tiếp bƣớc hệ trƣớc, xây dựng đất nƣớc ngày văn minh đại Sau 4,5 năm học tập rèn luyện trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, khóa luận tốt nghiệp dấu ấn quan trọng đánh dấu việc sinh viên hoàn thành nhiệm vụ ghế giảng đƣờng đại học Trong phạm vi khóa luận tốt nghiệp mình, em cố gắng để trình bày tồn phần việc thiết kế thi cơng cơng trình: “Chung cƣ cao tầng” Nội dung khóa luận gồm phần: - Phần 1: Kiến trúc - Phần 2: Kết cấu - Phần 3: Thi công - Phần 4: Lập tổng dự tốn Thơng qua khóa luận tốt nghiệp, em mong muốn hệ thống hố lại tồn kiến thức học nhƣ đƣa giải pháp vật liệu kết cấu vào triển khai cho cơng trình Do khả thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp em tránh khỏi sai sót Em mong nhận đƣợc dạy góp ý thầy nhƣ bạn sinh viên khác để thiết kế đƣợc cơng trình hồn thiện sau Hà Nội, ngày tháng 00 năm 20 Sinh viên thực Trần Việt Hƣng CHƢƠNG KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.1 Tổng quan Nhà cao tầng xuất nhiều kết việc tăng dân cƣ thành phố, đồng thời với gia tăng dân số nhƣ ngày nhu cầu việc làm nơi làm việc tăng theo.Vì vậy, cơng trình chung cƣ cao tầng CC 379 đƣợc xây dựng nhằm giải vấn đề địa điểm làm việc cho cá nhân, tập thể, doanh nghệp vừa nhỏ, v.v … địa bàn Hà Nội Tòa chung cƣ cao tầng CC 379 mang kiểu dáng đại, đƣợc thiết kế xây dựng theo định hƣớng phát triển chung cho sở hạ tầng, kinh tế xa hội Hà Nội 1.1.2 Quy mơ đặc điểm cơng trình Chung cƣ cao tầng CC 379 đƣợc xây dƣng với diện tích 1642.74 m2 nằm Phú Lãm – Hà Đông – Hà Nội Tòa nhà bao gồm tầng nổi, chiều cao cơng trình 30,05m đ tầng làm khu phòng ở, tầng dƣới cho khu dịch vụ Hình khối kiến trúc đƣợc thiết kế theo kiến trúc đại, đơn giản, bao gồm hệ kết cấu bê tông cốt thép kết hợp với k nh màu sơn tạo nên sang trọng quý phái cho tịa nhà Địa điểm xây dựng cơng trình : Phú Lãm – Hà Đông – Hà Nội 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội, khí hậu thủy văn 1.2.1 Điều kiện kinh tế xã hội Do cơng trình nằm thành phố nên điều kiện thi cơng có bị hạn chế, với cơng tác bê tơng xe bê tơng, xe chở đất vào thành phố vào buổi đêm Trong thời gian thi công, có nhu cầu đổ bê tơng vào buổi sáng, cần làm việc với cảnh sát giao thông để xin giấy phép.u cầu cơng tác an tồn vệ sinh lao động, bảo vệ môi trƣờng cao Mặt thi công tƣơng đối chật hẹp, kh khăn cho việc tập kết phƣơng tiện, máy móc, nguyên vật liệu, bố trí lán trại tạm thời 1.2.2 Điều kiện khí hậu thủy văn Cơng trình nằm Hà Nội, nhệt độ bình quân năm 23,60C cao tháng 29,80C, thấp tháng 17,20C Độ ẩm trung bình 79% Hai hƣớng gió 8.3.2.3 Máy trộn vữa Vữa xây trát chuyên chở vận thăng tải nên ta bố trí máy trộn vữa gần vận thăng gần nơi đổ cát 8.3.2.4 Cung cấp điện ho Nhu c u ng trường ng điện: - Một cần trục tháp (5 tấn), P = 36 kW; - Hai vận thăng ( ,5 tấn), P = 2×2,2 = 4,4 kW; - Hai máy trộn vữa (100 lít), P = 2×1,47 = 2,94 kW; - Hai máy hàn, P = 2×20 = 40 kW; - Hai máy đầm dùi, máy đầm bàn máy có cơng suất P = kW Công suất điện tiêu th tr n ng trường: + Công suất điện tiêu thụ trực tiếp cho sản xuất: P1t    P1t  K1  P1 cos (8-6) 0,75  40  44  kW  0,68 + Công suất điện động lực (chạy máy): K  P2 cos 0,7   36  4,  2,94  3 P2t    P2t  0,65 (8-7)  50,98  kW  + Công suất điện phục vụ cho sinh hoạt chiếu sáng trƣờng: P3t  10%  P1t  P2t  (8-8)  P3t  10%  44  50,98  9,5  kW  Vậy, tổng công suất điện cần thiết cho công trƣờng là: Pt  1,1  P1t  P2t  P3t   Pt  1,1  44  50,98  9,5  104, 48  kW  Chọn máy biến áp: + Cơng suất phản kháng tính tốn: 104 (8-9) Qt   Qt  Pt costb (8-10) 104, 48  158,30  kW  0, 66 Trong đ : - costb tính theo cơng thức:  P  cos   P t costb i i t i  44  0, 68  50,98  0, 65  0, 66 22  50,98 + Cơng suất biểu kiến tính toán: St  Pt  Qt (8-11)  St  104, 482  158,32  189, 67  kW  Vậy, chọn 1máy biến áp ba pha làm nguội dầu Nga sản xuất có cơng suất định mức 250 KVA = 250 kW định vị trí máy biến áp b tr đường dây: Từ trạm biến áp, d ng dây cáp để phân phối điện tới phụ tải động lực, cần trục tháp, máy trộn vữa, Mỗi phụ tải đƣợc cấp bảng điện có cầu dao rơle bảo vệ riêng Mạng điện phục vụ sinh hoạt cho nhà làm việc chiếu sáng đƣợc thiết kế theo mạch vòng k n dây điện dây bọc căng cột gỗ Chọn dây dẫn động lực (giả thiết có l = 100 m): + Kiểm tra theo độ bền học: It   It  P  U d  cos 104480  233, 44  A  380  0, 68 Chọn dây cáp loại có bốn lõi dây đồng, dây có S = 50 mm2 [I]= 335A, It = 233,44 A + Kiểm tra theo độ sụt điện áp: Tra bảng có: C  83  U %  P  L 104, 480 100   2,5%   U   5% CS 83  50 Nhƣ vậy, dây chọn thoả mãn tất điều kiện 105 (8-12) Đƣờng dây sinh hoạt chiếu sáng điện áp: U= 220 V; Sơ lấy chiều dài đƣờng dây L= 200 m, P= 9,5 KW; Chọn dây đồng,  C= 83 Độ sụt điện áp theo pha 220 V: S PL 9,5  200   4,5  mm2  C  [U%] 83   Chọn dây dẫn đồng có tiết diện S=6 mm2, c cƣờng độ dòng điện cho phép [I]= 75A + Kiểm tra theo yêu cầu cƣờng độ: It  Pt 9500   43, A  75 A Uf 220 Các điều kiện thoả mãn đ việc chọn dây đồng có tiết diện mm2 hợp lí 8.3.2.5 Thiết kế cấp nư ho ng trường a Tính lưu lượng nước tr n cơng trường Nƣớc dùng cho nhu cầu công trƣờng bao gồm: - Nƣớc phục vụ cho sản xuất; - Nƣớc phục vụ sinh hoạt; - Nƣớc cứu hoả a.1 Nước ph c v cho sản xuất (Q1) Nƣớc phục vụ cho sản xuất (Q1) bao gồm nƣớc phục vụ cho trình thi công trƣờng nhƣ: trộn vữa, bảo dƣỡng bê tông, tƣới ẩm gạch, nƣớc cung cấp cho xƣởng sản xuất phụ trợ nhƣ trạm động lực, xƣởng gia công Lƣu lƣợng nƣớc phục vụ sản xuất tính theo cơng thức: n Q1  1,  A i 1 i  3600  k g (l / s) (8-13) Trong đ : - Ai lƣu lƣợng tiêu chuẩn cho điểm sản xuất d ng nƣớc (l/ngày), ta tạm lấy A = 4000 l/ca (phục vụ trạm trộn vữa xây, vữa trát, vữa lát nền, trạm xe ôtô); - kg = hệ số sử dụng nƣớc khơng điều hồ giờ; 106 - “1,2” hệ số kể đến lƣợng nƣớc cần d ng chƣa t nh đến, phát sinh công trƣờng  Q1  1,  4000   0,34 (l / s)  3600 a.2 Nước ph c v sinh hoạt trường (Q2) Nƣớc phục vụ sinh hoạt trƣờng (Q2) gồm nƣớc phục vụ cho tắm rửa, ăn uống: Q2  N  B  kg  3600 (8-14) (l / h) Trong đ : - N số công nhân lớn ca; - B lƣu lƣợng nƣớc tiêu chuẩn dùng cho công nhân sinh hoạt công trƣờng, B=152 l ngƣời; - kg hệ số sử dụng nƣớc khơng điều hồ giờ, (kg=1,82) 257 15   Q2   0, 22 (l / s)  3600 a.3 Nước ph c v sinh hoạt khu nhà (Q3) Nguồn nƣớc phục vụ sinh hoạt khu nhà (Q3) đƣợc tính theo cơng thức: Q3  NC  C  k g  kng (l / s) 24  3600 (8-15) Trong đ : - NC số ngƣời khu nhà lấy theo dân số công trƣờng, NC 87 ngƣời; - C tiêu chuẩn d ng nƣớc cho nhu cầu dân số khu ở, C = (4060l/ngày); - kg hệ số sử dụng nƣớc khơng điều hồ giờ, (kg = 1,51,8); - kng hệ số sử dụng không điều hoà ngày, (kng=1,41,5)  Q3  87  50 1,6 1,  0,14 (l / s) 24  3600 a.4 Nước cứu hỏa (Q4) Nƣớc cứu hỏa đƣợc tính phƣơng pháp tra bảng, ta lấy Q4 cộng cơng trƣờng theo tính tốn: 107 l s Lƣu lƣợng tổng QT  70%  Q1  Q2  Q3   Q4  l / s  (8-16) (Vì Q1 + Q2 + Q3 < Q4)  QT = 70% (0,34+0,22+0,14) +10 = 10,7 (l/s) b Thiết kế đường kính ng cung cấp nước Đƣờng kính ống xác định theo công thức: Dij   QP  V 1000 (8-17) Trong đ : - Dij đƣờng kính ống đoạn mạch (m); - Qij lƣu lƣợng nƣớc tính tốn đoạn mạch (l/s); - V tốc độ nƣớc chảy ống (m/s); - “1 ” giá trị đổi từ m3 lít Lấy đƣờng kính ống chính: Q = 10,7 (l/s) ; V = (m/s) D 4Q 10,   0,116 (m)  V 1000 3,14 11000  Chọn đƣờng kính ống 150 Lấy đƣờng kính ống nƣớc sản xuất: Q1 = 0,34 (l/s); V = 0,8 (m/s) (Vì 