Thiết kế chung cư hoàng gia (thuyết minh)

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 HOÀNG GIA (THUYẾT MINH) SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BAÛN GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: Đơn vị công tác: Họ Tên SV nhận đồ án tốt nghiệp: Ngành học:……………………………………………………… Lớp: ………………………………MSSV:……………………………… I Tên đồ án tốt nghiệp: II Noäi dung yêu cầu sinh viên phải hòan thành: III Các tư liệu cung cấp ban đầu cho sinh viên: IV Thời gian thực hiện: - Ngày giao ĐÁTN: _ - Ngày hoàn thành ĐÁTN: _ V Kết luận: - Sinh viên bảo vệ ; - Sinh viên không bảo vệ  (Quý Thầy/Cô vui lòng ký tên vào thuyết minh vẽ trước sinh viên nộp VP.Khoa) Tp.Hồ Chí Minh, ngày ……tháng ……năm 201 Thầy (Cô) hướng dẫn LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng lĩnh vực, ngành xây dựng nói chung ngành xây dựng dân dụng nói riêng ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi kỹ thuật, công nghệ chất lượng Để đạt điều địi hỏi người cán kỹ thuật ngồi trình độ chun mơn cần phải có tư sáng tạo, sâu nghiên cứu để tận dụng hết khả Qua năm năm học trường đại học, giúp đỡ tận tình Thầy cô giáo nỗ lực thân, em tích lũy cho số kiến thức để thực Đồ Án Tốt Nghiệp Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ sư Xây dựng môn học kết thúc cuối chương trình Đào tạo thành người Kỹ sư trường Đại học Đồ Án không dừng lại kiểm tra cuối khóa mà cịn cách để Sinh viên tổng hợp lại, đánh giá thực chất kiến thức, khả cách vận dụng lí thuyết dược học vào cơng trình thực tế trước trở thành người Kỹ sư Xây dựng Bên cạnh đó, q trình làm Đồ Án, sinh viên tiếp cận nhiều lí thuyết, thực tế có cách nhìn tổng qt hơn, qui mơ để kiểm nghiệm kiến thức, trau dồi thêm kinh nghiệm Đây cách để sinh viên tập duyệt công tác phân tích, xử lí cách đưa phương án giải vấn đề trước công nhận người Kỹ sư xây dựng Để hoàn thành Đồ Án này, ngồi nỗ lực vận dụng kiến thức học, sinh viên phải biết nắm bắt thơng tin, cách tìm tịi, tư sáng tạo rèn luyện phẩm chất sinh viên Chính vậy, việc hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp môn học thiếu sinh viên trước tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trước tiên cho em gửi lời cảm ơn lòng biết ơn sâu sắc đến tất quý thầy cô, người mang đến cho em kiến thức tri thức, giúp em vũng bước sống đường lập nghiệp sau Xin cảm ơn Thầy Võ Phán người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ định hướng cho em suốt trình làm án tốt nghiệp Xin cảm ơn tất quý thầy cô khoa Xây Dựng Điện Trường Đại Học Mở TP.HCM, người nhiều bỏ công sức để truyền đạt kiến thức trình dạy dỗ để giúp đỡ em trở thành kĩ sư làm hành trang cho em thật bước vào sống Bên cạnh đó, q trình học tập hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp trước ta trường, Xin chân Thành cảm ơn giúp đỡ, tạo điều kiện Cha – Mẹ, bạn bè mặt để Đồ Án hồn thành tốt đẹp Vì thời gian có hạn, kiến thức hạn chế kinh nghiệm ỏi nên chắn tránh khỏi thiếu sót làm Rất mong bảo đóng góp ý kiến q thầy bạn Xin chân thành cảm ơn ! Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013 Sinh viên Cao Duy Lai MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG BIỂU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH .1 1.1 MỞ ĐẦU 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG .2 1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH 1.3.1 Mùa nắng 1.3.2 Mùa mưa 1.3.3 Hướng gió 1.4 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG 1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.6 CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.6.1 Phân tích hệ chịu lực cơng trình 1.6.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 1.7 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 1.7.1 Bê tông 1.7.2 Cốt thép 1.8 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC .7 1.8.1 Các giả thiết tính tốn nhà nhiều tầng sử dụng ETABS 1.8.2 Quan niệm phần mềm cho cấu kiện làm việc với giả thiết 1.8.3 Trình tự giải tốn phần mềm ETABS CHƯƠNG 2: SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 2.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 2.2 SƠ ĐỒ TÍNH CÁC Ơ SÀN 10 2.2.1 Chọn chiều dày sàn 10 2.2.2 Chọn sơ tiết diện dầm 10 2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 11 2.3.1 Cấu tạo chi tiết lớp sàn tĩnh tải trọng lượng thân sàn 11 2.3.2 Tĩnh tải tải trọng tường đặt lên sàn 12 2.3.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 13 2.3.4 Tổng tải trọng tính toán 14 2.4 NỘI LỰC .15 2.4.1 Nội lực cho kê bốn cạnh (ô 1;2;3;4;5;9) 15 2.4.2 Nội lực cho dầm 17 2.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP BẢN SÀN 18 2.6 LẬP BẢNG TÍNH TỐN CỐT THÉP 20 2.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO BẢN SÀN 22 CHƯƠNG 3: CẦU THANG BỘ 24 3.1 KIẾN TRÚC 25 3.2 CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 25 3.2.1 Cấu tạo cầu thang tính toán 25 3.2.2 Tải trọng tính tốn 26 3.2.3 Tính tốn cầu thang tầng điển hình 29 CHƯƠNG 4: BỂ NƯỚC MÁI 43 4.1 CƠNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI 44 4.1.1 Công 44 4.1.2 Kích thước hồ nước mái 44 4.2 TÍNH TỐN CHO TỪNG CẤU KIỆN 45 4.2.1 TÍNH TỐN BẢN NẮP VÀ BẢN ĐÁY .45 4.2.2 TÍNH TỐN BẢN THÀNH 55 4.2.3 TÍNH TỐN KHUNG BỂ NƯỚC 63 CHƯƠNG 5: KHUNG KHÔNG GIAN 76 5.1 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM CỘT 77 5.1.1 Chọn Tiết Diện Dầm 77 5.1.2 Chọn Tiết Diện Cột 77 5.1.3 Tiết diện vách .81 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỨNG 81 5.2.1 Tĩnh tải 81 5.2.2 Hoạt tải 83 5.2.3 Tải trọng bể nước mái cầu thang truyền vào 84 5.3 TẢI TRỌNG GIÓ 86 5.3.1 Xác Định Thành Phần Tĩnh Của Tải Trọng Gió .86 5.3.2 Xác Định Thành Phần Động Của Tải Trọng Gió 88 5.4 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 99 5.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 99 5.6 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM VÀ CỘT KHUNG TRỤC 100 5.6.1 Tính tốn cốt thép cho dầm khung 100 5.6.2 Tính tốn cốt thép cột khung 110 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG 122 6.1 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT : 123 6.2 CƠ SỞ TÍNH TỐN 125 6.2.1 Các giả thuyết tính tốn 125 6.2.2 Lựa chọn cặp nội lực nguy hiểm để tính móng 125 6.3 PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 126 6.3.1 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG ÁN MÓNG SỬ DỤNG 126 6.3.2 Tính tốn cấu tạo móng M1 chân cột C12 (trục D4) 127 6.3.3 Tính tốn cấu tạo móng M2 chân cột C11 C16 (trục C.4) 146 6.3.4 Kiểm tra độ lún chênh lệch móng 159 6.4 PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI 160 6.4.1 Sơ lược phương án móng sử dụng 160 6.4.2 Tính tốn cấu tạo móng M1 chân cột C4 (trục C.4) 161 6.4.3 Tính tốn cấu tạo móng M2 chân cột C11, C16 (trục C.4) 177 6.5 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 189 6.5.1 Thống kê phương án móng cọc ép 189 6.5.2 Thống kê phương án móng cọc khoan nhồi 191 6.5.3 So sánh hai phương án móng 192 6.5.4 Lựa chọn phương án móng 193 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1: Mặt dầm sàn 10 Hình 2.2: Cấu tạo lớp sàn 11 Hình 2.3: Sơ đồ tính nội lực cho ô 1, 2, theo sơ đồ số 16 Hình 2.4: Sơ đồ tính nội lực cho ô 3, theo sơ đồ số 16 Hình 2.5: Sơ đồ tính nội lực cho 5theo sơ đồ số .16 Hình 2.6: Sơ đồ đầu ngàm (ơ ) 17 Hình 2.7: Sơ đồ đầu ngàm, đầu khớp (ô 6; ) 18 Hình 3.1: Mặt thang tầng điển hình 26 Hình 3.2:Mặt cắt thang tầng điển hình 26 Hình 3.3: Các lớp cấu tạo thang 27 Hình 3.4: Sơ đồ tính thang 29 Hình 3.5: Biểu đồ momen vế thang 1(kNm) 30 Hình 3.6: Biểu đồ lực cắt vế thang (kN) 30 Hình 3.7: Biểu đồ momen vế thang (kNm) 31 Hình 3.8: Biểu đồ lực cắt vế thang (kN) 31 Hình 3.9: Moment lớn nhịp gối .33 Hình 3.10: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 34 Hình 3.11: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ 35 Hình 3.12: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 36 Hình 3.13: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 38 Hình 3.14: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ 39 Hình 3.15: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 39 Hình 4.1: Mặt nắp bể nước mái 44 Hình 4.2: Mặt đáy bể nước mái 45 Hình 4.3: Sơ đồ tính nắp 46 Hình 4.4: Sơ đồ tính đáy 47 Hình 4.5: Sơ đồ tính thành 56 Hình 4.6: Biểu đồ momen thành 57 Hình 4.7: Mặt tiết diện truyền tải dầm nắp 63 Hình 4.8: Mặt tiết diện truyền tải dầm đáy 64 Hình 4.9: Sơ đồ tính tải trọng hệ dầm hồ nước mái 66 Hình 4.10: Nội lực hệ dầm hồ nước mái 67 Hình 4.11: Biểu đồ moment DN2 DD2 67 Hình 4.12: Biểu đồ lực cắt DN2 DD2 67 Hình 4.13: Biểu đồ moment DN1 DD1 68 Hình 4.14: Biểu đồ lực cắt DN1 DD1 68 Hình 4.15: Biểu đồ moment DN3 DD3 69 Hình 4.16: Biểu đồ lực cắt DN3 DD3 69 Hình 4.17: Lực dọc cột bể nước 74 Hình 5.1: Mặt truyền tải trọng từ sàn vào dầm cột 77 Hình 5.2: Sơ đồ tính khung khơng gian 85 Hình 5.3: Đồ thị xác định hệ số động  i 92 Hình 6.1: Mặt cắt địa chất 123 Hình 6.2: Nội lực chân cột 126 Hình 6.3 : Chia lớp đất mũi cọc 131 Hình 6.4: Tải trọng biểu đồ moment cọc cuối 135 Hình 6.5: Tải trọng biểu đồ moment cọc đầu 136 Hình 6.6: Tọa độ cọc 137 Hình 6.7: Sơ đồ phân bố ứng suất thân gây lún 144 Hình 6.8: Sơ đồ dời lực từ chân cột tâm móng 147 Hình 6.9: Tọa độ cọc 148 Hình 6.10: Sơ đồ phân bố ứng suất thân gây lún 156 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN Tọa độ đầu cọc x1  x3  x5  x7  1.2(m) x2  x4  x6  x8  1.2(m) 2 2 Vậy xi   x1   x2   (1.2)  11.52(m ) y1  y2  3.6(m) y3  y4  2.4(m) y5  y6  2.4(m) y7  y8  3.6(m) 2 2 2 Vậy yi   y1   y3   (3.6)   (2.4)  74.88(m ) Trọng lượng khối móng quy ước đáy đài: Wqu  L  B  hm   tb  8.8   1.8  25  1584( KN )  158.4(T ) Ta tải trọng truyền xuống đáy đài:  N tt  937.2   158.4  2032.8(T )  20328( kN )   M x  15.8(Tm)  158(kNm )  M  0.448(Tm )  4.48(kNm )  y Tải trọng trung bình tác dụng lên đầu cọc: N tt 20328 PTB    2541( KN ) nc Tải trọng cơng trình tác dụng lên đầu cọc Pmax min Trong : N  nc tt  M  y y y i max  M  x x x max i n : số lượng cọc x max , y max : khoảng cách từ trục cọc chịu nén nhiều đến trục qua trọng tâm đài xi , yi : khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm đài SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 Trang 180 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN Bảng 6.21: Tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng M2 cọc xi(m) yi(m) P(KN) -1.2 3.6 2548.1 1.2 3.6 2549.1 -1.2 2.4 2545.6 1.2 2.4 2546.5 -1.2 -2.4 2535.5 1.2 -2.4 2536.4 -1.2 -3.6 2532.9 1.2 -3.6 2533.9 Ta thấy: Pmax  2549.1( KN )  Qatk  3500( kN ) Pmin = 2532.9 (KN) > Vậy cọc đủ khả chịu tải Do Pmin = 2532.9 (KN) > , nên không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ  Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm E – hệ số nhóm cọc < 1, xác định theo công thức Converce – Labarre d (n  1).m  (m  1).n (4  1)   (2  1)  E   arctg( )   18.4  0, 74 s 90.m.n 90   Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhom=E.nc.QaTK=0.74x8x3500 = 20720(kN/m2) Qnhom=20720 > Ntt=20328(kN/m2)  Thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm cọc 6.4.3.3 Kiểm tra ứng suất đáy mũi cọc : Tải trọng dùng cho trường hợp tải trọng tiêu chuẩn SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 Trang 181 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN  tc 937.2   N  1.15  1629.96(T )  16299.6( kN )  7.9    13.74(Tm)  137.4( kNm) M x  1.15  0.224    M y  1.15  0.389(Tm)  3.9(kNm)   Xác định móng khối quy ước mũi cọc : Góc ma sát trung bình dọc theo chiều dài cọc tb   h h i i i  (12.16  4.4)  (11.75  12.9)  (18.1  2.6)  (31.18  15.5)  20 46' (4.4  12.9  2.6  15.5) tb  200 460  5011' Dung trọng đẩy trung bình dọc theo chiều dài cọc : Ta lấy sơ /  TB   TB   w  22  10  12 (kN / m3 ) Kích thước móng khối qui ước : Bqu  B '    Lcoïctg ( Lqu  L'    Lcoïctg ( tb tb )    35.4  tg (5011' )  10.42(m) )  8.8   34.5  tg (5011' )  15.06( m) Fqu  Lqu Bqu  15.06  10.42  156.93(m ) Khối lượng móng khối quy ước: Wqu  Lqu  Bqu  Zm   tb/  156.93  (35.4  3.6)  12  80353( KN )  8035.3(T ) Tải trọng xem truyền đến đáy mũi cọc  N tc  1629.96  8035.3  9665.3(T )  96653( kN )   M x  137.4( kNm )  M  3.9( kNm )  y Độ lệch tâm: SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 Trang 182 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng ex  ey  M x 137.4   1.42  103 (m)  1.42 (mm) tc N 96653 My N  Ptb P  3.9  0.40 104 (m)  0.04 (mm) 96653 N tc 96653   615.8( KN / m2 ) Fqu 156.93 PTB  tc max GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN M  WX tc Pmin  Ptb  M B qu  Lqu WY  M  tc X  tc Y WY WX Bqu  L2qu WX  tc X  M WY  615.8  137.4 3.9   616.16 ( KN / m2 ) 393.88 272.53  615.8  137.4 3.9   615.4( KN / m2 ) 393.88 272.53 tc Y 10.42 15.062  393.88( m3 )  10.422 15.06  272.53 (m3 ) Khả chịu tải đất mũi cọc tính theo TTGH II xác định theo cơng thức sau: m1m2  ABm 1/  BZ m 2/  Dc  ktc R tc  m1  1.1 m2  ktc  ,  A  1.25    31 11   B  6.01  D  8.28  '  1/  1.73 (T / m3 )  17.3 (kN / m3 ) (dung đẩy phía mũi cọc)  2/  16.22(kN / m3 ) (dung đẩy trung bình phía mũi cọc)  /   h  h / i i i  16.1 4.4  16.112.9  16.4  2.6  17.3 15.5  16.65 ( KN / m3 ) 4.4  12.9  2.6  15.5 Bm  Bqu  10.42(m) SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 Trang 183 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN Z m  40.2(m) c = 0(T/ m2) = ( KN/m2) tc Vậy R  1.11.25  9.6  17.3  9.6  40.2  16.65  8.28  0  6664 ( KN / m ) Ta thấy : PTB  615.8  R tc  6663( KN / m ) P tc max  616.1  1.2  R tc  7996 ( KN / m ) P tc  615.4  Vậy đất đủ khả chịu tải móng M-2 truyền xuống  Tính độ lún mũi cọc : Theo dẫn thiết kế nhà cơng trình, quy phạm TCVN 45:1978 ta có cơng thức tính lún: S 0 E0  ( tbigl hi ) Chọn E0 (module tổng biến dạng lấy từ thí nghiệm nén lún khơng nở hơng) theo hồ sơ địa chất có theo lớp đất mũi ta được: E0  1561 (T / m )  15610 ( kN / m );   0.8 Chia lớp đất đáy mũi cọc thành lớp dày 1.0m  Ứng suất trọng lượng thân đất đáy móng khối qui ước : n  0bt    i hi  58.93 (T / m )  589.3 (kN / m ) i 1 Bảng 6.22: Ứng suất trọng lượng thân vị trí thứ i móng M2 vị trí chiều dày(m) chiều sâu z(m) γ' 40.2 γ'.h (kN/m2)  ibt (kN/m2) 589.3 589.3 1.0 41.2 17.3 17.3 606.6 1.0 42.2 17.3 17.3 623.9 1.0 43.2 17.3 17.3 641.2 1.0 44.2 17.3 17.3 658.5 1.0 45.2 17.3 17.3 675.8 1.0 46.2 17.3 17.3 693.1  Ứng suất gây lún vị trí mũi cọc: SVTH : CAO DUY LAI MSSV : 0851020146 Trang 184 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN  0gl  PTB   0bt  615.8  589.3  26.5 (kN/m2 )