Thiết kế lô d chung cư ngô gia tự (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 LÔ D CHUNG CƯ NGÔ GIA TỰ (THUYẾT MINH) SVTH MSSV GVHD : NUYỄN HOÀI NHÂN : 20761211 : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013 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 LÔ D CHUNG CƯ NGÔ GIA TỰ (THUYẾT MINH) SVTH MSSV GVHD : NGUYỄN HOÀI NHÂN : 20761211 : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán LỜI MỞ ĐẦU Xây dựng ngành quang trọng hàng đầu đất nước giúp cho đất nước phát triển sở hạ tầng kĩ thuật, kỹ sư xây dựng phải học trang bị kiến thức hiểu biết thực tế kinh nghiệm để thiết kế, thi công thực xây dựng cơng trình đảm bảo an tồn kết cấu kỹ thuật Là sinh viên ngành xây dựng thuộc khoa Xây Dựng & Điện, Trường Đại Học Mở TP.HCM, trải qua bốn năm học tập nghiên cứu chuyên ngành xây dựng, phát triển nước ta ngày lớn mạnh nhu cầu chổ ở, sinh hoạt nước ta cần thiết tất yếu, qua yếu tố em định chọn đề tài “ Thiết Kế Lô D Chung Cư Ngô Gia Tự” làm đề tài cho Đồ Án Tốt Nghiệp Sau gần 14 tuần nghiên cứu thực Đồ Án Tốt Nghiệp hướng dẫn tận tình thầy PGS.TS Võ Phán đến em hoàn thành Dù em cố gắng nghiên cứu học hỏi song thiếu kinh nghiệm thực tế đồng thời thời gian tài liệu tham khảm có hạn nên em cịn nhiều thiếu sai sót Em mong nhận thơng cảm, ý kiến đóng góp q thầy bạn Sinh viên Nguyễn Hồi Nhân SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán LỜI CẢM ƠN Trải qua năm học tập, nghiên cứu gần 14 tuần làm Đồ Án Tốt Nghiệp Trường Đại Học Mở TP.HCM, em q thầy dạy tận tình, trao dồi kiến thức khả áp dụng thực tế giúp cho sinh viên hiểu biết sâu vào chuyên ngành mình, giúp cho em có kiến thức vững để tiếp đường học tập công viêc Có hiểu biết, kiến thức bản, kinh nghiệm thực tế quý thầy cô tận tình dạy Em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô khoa Xây Dựng & Điện Trường Đại Học Mở TP.HCM tận tình dạy hướng dẫn em suốt trình học tập làm Đồ Án Tốt Nghiệp Con xin cảm ơn ba mẹ gia đình tạo điều kiện vật chất tinh thần tốt để giúp hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn bạn bè, hệ đàn anh trước đóng góp kiến thức kinh nghiệm quý báu việc thiết kế thi cơng cơng trình luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Võ Phán trực tiếp hướng dẫn Đồ Án Tốt Nghiệp cho em, nhận tận tình bảo thầy giúp cho em có nhiều kiến thức bổ ích cần thiết hành trang để em tiếp đường học tập cơng việc Việc gặp phải sai sót hay non nớt thiết kế tổ chức thi công điều tránh khỏi Để trở thành người kỹ sư thực thụ, em phải cố gắng học hỏi nhiều Kính mong thầy bảo khiếm khuyết, sai sót để em hồn thiện kiến thức Em xin chân thành cảm ơn TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Hoài Nhân SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục PHẦN I : KIẾN TRÚC CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 2.2 Mục đích xây dựng cơng trình 2.3 Vị trí xây dựng 2.4 Đặc điểm khí hậu 2.4.1 Mùa nắng 2.4.2 Mùa mưa 2.4.3 Hướng gió .2 2.5 Giải pháp kiến trúc 2.5.1 Quy mô cơng trình 2.5.2 Chức tầng 2.5.3 Giải pháp lại .2 2.5.4 Giải pháp thơng thống 2.6 Giải pháp kết cấu 2.7 Giải pháp kỹ thuật 2.7.1 Hệ thống điện 2.7.2 Hệ thống nước 2.7.3 Hệ thống điều hồ khơng khí 2.7.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy .3 2.7.5 Hệ thống chống sét 2.7.6 Các hệ thống kỹ thuật khác .4 2.7.7 Hệ thống vệ sinh .4 2.8 Hạ tầng kỹ thuật PHẦN II : KẾT CẤU CHƯƠNG : HỆ CHỊU LỰC VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Phân tích hệ chịu lực cơng trình 2.2 Phương pháp xác định nội lực 2.2.1 Giới thiệu 2.2.2 Các giả thiết tính tốn .6 2.2.3 Trình tự giải 2.3 Sơ chọn tiết diện cho dầm cột sàn vách cứng 2.4 Kích thước tiết diện dầm 2.5 Tải trọng tác dụng 2.5.1 Tải trọng đứng 2.5.2 Tải trọng ngang .13 2.6 Đặc trưng vật liệu 14 CHƯƠNG : TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .16 3.1 Tải trọng tính tốn 16 3.2 Phân chia ô sàn .16 3.3 Xác định nội lực ô 19 3.3.1 Đối với làm việc phương 19 3.3.2 Đối với làm việc hai phương 20 3.4 Tính tốn cốt thép .21 3.4.1 Đối với làm việc phương 22 3.4.2 Đối với làm việc hai phương 25 3.5 Kiểm tra độ võng ô sàn 28 3.6 Bố trí cốt thép 30 SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán CHƯƠNG : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG .32 4.1 Cấu tạo 32 4.2 Tải trọng tác dụng 33 4.2.1 Chiếu nghĩ 33 4.2.2 Bản thang 34 4.3 Xác định nội lực .35 4.4 Tính tốn cốt thép 36 CHƯƠNG : TÍNH TỐN BỂ NƯỚC MÁI 38 5.1 Hình dạng kích thước .38 5.1.1 Hình dạng kích thước .38 5.1.2 Kiểm tra dung tích bể nước 38 5.2 Tính tốn kết cấu bể 39 5.2.1 Tính toán nắp 39 5.2.2 Tính tốn dầm nắp 43 5.2.3 Tính tốn thành bể 49 5.2.4 Tính tốn đáy 55 5.2.5 Tính tốn độ võng 58 5.2.6 Tính tốn dầm đáy 59 5.3 Bố trí cốt thép 66 CHƯƠNG : TÍNH TỐN KHUNG CHỊU LỰC 67 6.1 Giới thiệu chung .67 6.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 68 6.2.1 Tải trọng thẳng đứng 68 6.2.2 Tải trọng ngang .74 6.3 Chọn tiết diện lõi cứng 77 6.4 Chọn tiết diện cột 77 6.5 Xác định nội lực kết cấu 78 6.6 Tính cốt thép cho khung trục .80 6.6.1 Cốt thép dầm .80 6.6.2 Cốt thép cột 92 6.6.3 Tính tốn cốt thép ngang 100 CHƯƠNG : TÍNH TỐN VÁCH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 103 7.1 Cơ sở lý thuyết .103 7.1.1 Phướng pháp ứng suất đàn hồi 103 7.1.2 Phương pháp vùng biên chịu moment 104 7.1.3 Phương pháp sử dụng biểu đồ tương tác 107 7.2 Tính tốn cốt thép cho vách… 108 7.2.1 Nội lực vách 108 7.2.2 Tính tốn vách 108 7.2.3 Kiểm tra khả chịu lực vùng 109 7.2.4 Bố trí cốt thép .109 7.2.5 Kiểm tra khả chịu cắt cho vách 109 7.3 Neo nối chồng cốt thép 110 CHƯƠNG : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 112 8.1 Cấu tạo địa chất - thuỷ văn cơng trình .112 8.1.1 Cấu tạo địa chất 112 8.1.2 Địa chất thuỷ văn 113 8.2 Thống kê địa chất 114 8.2.1 Nguyên tắc thống kê địa chất 114 8.2.2 Kết thống kê địa chất 118 PHẦN III : NỀN MÓNG CHƯƠNG : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 129 9.1 Cơ sở tính tốn .129 SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 9.2 Ưu nhược điểm loại móng .129 9.2.1 Móng cọc ép .129 9.2.2 Móng cọc khoan nhồi 129 9.2.3 Cọc barette 130 9.3 Các giả thuyết tính tốn 131 9.4 Tải trọng tác dụng lên móng .131 9.5 Chiều sâu đặt móng .133 9.6 Tính sưc chịu tải cọc 133 9.6.1 Tính sưc chịu tải theo cường độ đất .133 9.6.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu làm cọc 135 9.6.3 Tính tốn cọc có d = 0.8m dài 45m .135 9.6.4 Tính tốn cọc có d = 0.8m dài 30m .139 9.7 Xác định kích thước đài cọc – số lượng cọc .143 9.7.1 Xác định số lượng cọc 143 9.7.2 Kích thước đài cọc 144 9.7.3 Chọn chiều cao dài cọc .144 9.8 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 145 9.8.1 Lý thuyết tính tốn 145 9.8.2 Tính tốn cốt thép cho đài cọc 148 9.9 Tính tốn cụ thể 149 9.9.1 Móng M1 149 9.9.2 Móng M2 153 9.9.3 Móng M4 159 9.9.4 Kiểm tra độ lún cọc nhóm cọc .168 CHƯƠNG 10 : MÓNG CỌC ÉP 171 10.1 Mặt bố trí móng 171 10.2 Tính sức chịu tải cọc 172 10.2.1 Chọn thong số cọc .172 10.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 172 10.3 Tải trọng truyền xuống móng 179 10.4 Tính tốn móng M1 180 10.4.1 Xác định số lượng cọc móng 180 10.4.2 Kiểm tra móng 181 10.4.3 Tính tốn thiết kế đài cọc 186 10.5 Tính tốn móng M2 189 10.5.1 Xác định số lượng cọc móng 189 10.5.2 Kiểm tra móng 190 10.5.3 Tính tốn thiết kế đài cọc 196 10.6 Tính tốn móng M4 200 10.6.1 Xác định số lượng cọc móng 200 10.6.2 Kiểm tra móng 201 10.6.3 Tính tốn thiết kế đài cọc 208 CHƯƠNG 11 : SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG 211 11.1 Yếu tố thi công 211 11.1.1 Ưu nhược điểm phương pháp thi công cọc ép 211 11.1.2 Ưu nhược điểm phương pháp thi công cọc khoan nhồi 211 11.2 Yếu tố kỹ thuật 212 11.3 Theo điều kiện kinh tế 212 11.3.1 Móng cọc ép .213 11.3.2 Móng cọc khoan nhồi .215 Tài liệu tham khảo SVTH : Nguyễn Hoài Nhân 256 MSSV : 20761211 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: PGS.TS Võ Phán CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH LƠ D - CHUNG CƯ NGƠ GIA TỰ 1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trị trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nước với nhiều quan đầu ngành, sân bay, bến cảng bước xây dựng sở hạ tầng Đặc biệt giai đoạn năm 1990 đến giai đoạn phát triển rầm rộ nhiều cơng trình lớn nhiều nhà cao tầng xây dựng với nhiều mục đích khác đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế thành phố Mức độ thị hóa ngày tăng, địi hỏi nhu cầu chỗ ngày nhiều Xây dựng nhà nhiều tầng theo kiểu chung cư giải pháp hiệu giải tích cực nhà cho người dân, cán cơng tác,lao động nước ngồi, lao động nhập cư, …đang ngày tăng lên nhanh chóng thành phố Vì lơ D chung cư Ngơ Gia Tự nâng cấp sửa chửa nhằm đáp ứng nhu cầu người dân vấn đề ăn ,học tập làm việc khu vực quận 10 nói riêng thành phố nói chung 1.2 VỊ TRÍ XÂY DỰNG: Cơng trình xây dựng trung tâm thành phố,trên lơ D củ chung cư Ngô Gia Tự trước phường 3, quận 10, thành phố Hồ Chí Minh 1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Khí hậu TP Hồ Chí Minh khí hậu nhiệt đới gió mùa chia thành mùa: 1.3.1 Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng có :  Nhiệt độ cao : 400C  Nhiệt độ trung bình : 320C  Nhiệt độ thấp : 180C  Lượng mưa thấp : 0,1 mm  Lượng mưa cao : 300 mm  Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5% 1.3.2 Mùa mưa : Từ tháng đến tháng 11 có :  Nhiệt độ cao : 360C  Nhiệt độ trung bình : 280C  Nhiệt độ thấp SVTH : Nguyễn Hoài Nhân : 230C MSSV : 20761211 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: PGS.TS Võ Phán  Lượng mưa trung bình: 274,4 mm  Lượng mưa thấp : 31 mm (tháng 11)  Lượng mưa cao : 680 mm (tháng 9)  Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%  Độ ẩm tương đối thấp : 74%  Độ ẩm tương đối cao : 84%  Lượng bốc trung bình : 28 mm/ngày  Lượng bốc thấp : 6,5 mm/ngày 1.3.3 Hướng gió : Hướng gió chủ yếu Đông Nam Tây nam với vận tốc trung bình 2,5 (m/s), thổi mạnh vào mùa mưa Ngồi cịn có gió Đơng Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1) TP Hồ Chí Minh nằm khu vực chịu ảnh hưởng gió bão, chịu ảnh hưởng gió mùa áp thấp nhiệt đới Địa hình phẳng 1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 1.4.1 Quy mơ cơng trình: Cấp cơng trình: cấp Cơng trình 12 tầng bao gồm : 01 trệt, 01 lửng, lầu, 01 tầng kỹ thuật, 01 tầng hầm Tổng diện tích khu đất 50.793.0 = 4715.10 m2, diện tích xây dựng 33.274.8 = 2483.36 m2 Chiều cao cơng trình 37.6m chưa kể tầng hầm 1.4.2 Chức tầng: Tầng hầm cao 2.6 m: Diện tích tầng hầm lớn tầng khác dùng dùng để xe, làm phòng cầu thang, phòng thiết bị kỹ thuật thang máy, máy phát điện, phòng xử lý nước cấp nước thải Tầng cao 3.0m lửng cao 2.8m: Diện tích tầng khác không xây tường ngăn cách nhiều dùng để làm khu vực sinh hoạt cộng đồng, buôn bán hàng tạp hóa đồ dùng gia dụng khác Tầng điển hình (từ tầng đến tầng 8) cao 3.5 m: Dùng làm nhà tầng gồm 24 hộ Tầng kỷ thuật : Gồm phòng kỹ thuật ( cơ, điện, nước, thơng thống, phịng kỹ thuật truyền hình, ) bên tầng chứa bồn nước mái 1.4.3 Giải pháp lại: Giao thông đứng đảm bảo sáu buồng thang máy năm cầu thang cạnh thang máy củng khu vực xa thang máy cơng trình Giao thơng ngang: hành lang lối giao thơng SVTH : Nguyễn Hồi Nhân MSSV : 20761211 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: PGS.TS Võ Phán 1.4.4 Giải pháp thơng thống: Mỗi hộ có balcony cửa sổ thơng với bên ngồi Ngồi việc thơng thống hệ thống cửa phòng, sử dụng hệ thống thơng gió nhân tạo máy điều hịa, quạt tầng theo gain lạnh khu xử lý trung tâm Ngôi nhà nằm mảnh đất thơng thống, cao lơ khác xung quanh chung cư 1.5 GIẢI PHÁP KẾT CẤU: Toàn kết cấu cơng trình khung - vách chịu lực bê tông cốt thép đổ chổ, vách cứng bố trí quanh vị trí thang máy để chịu tải trọng ngang gió tác động lên cơng trình, tường bao che gạch trát vữa dày 10 20 cm Dùng phương án móng cọc nhồi Bố trí bồn nước inox để cung cấp nước sinh hoạt cứu hỏa Phần phân tích kỹ phần giải pháp kết cấu (Chương 2) 1.6 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 1.6.1 Hệ thống điện : Nguồn điện cung cấp chủ yếu lấy từ mạng điện thành phố, có trạm biến riêng, nguồn điện dự trữ máy phát đặt tầng hầm, bảo đảo cung cấp điện 24/24h Hệ thống cáp điện hộp gain kỹ thuật, có bảng điều khiển cung cấp cho hộ 1.6.2 Hệ thống nước : Nguồn nước sử dụng nguồn nước máy thành phố, đưa vào bể ngầm đưa lên hồ tầng mái máy bơm ,sau cung cấp cho hộ Đường ống cấp nước, sử dụng ống sắt tráng kẽm Đường ống thoát nước sử dụng ống nhựa PVC Mái lợp đan bê tông tạo dốc để dễ thoát nước, nước tập trung vào sênơ bêtơng cốt thép, sau vào ống nhựa để xuống chảy vào cống thoát nước thành phố 1.6.3 Hệ điều hịa khơng khí: Các tầng bố trí hệ điều hồ trung tâm , tháp giải nhiệt đặt sân thượng, thoát cho khu vực vệ sinh quạt hút ống gain dẫn lên mái 1.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy: Các bình cứu hỏa đặt hành lang đầu cầu thang,cịn có hệ thống chữa cháy cục khu vực quan trọng Nước phục vụ cho công tác chữa cháy lấy từ bể nước mái 1.6.5 Hệ thống chống sét: Theo yêu cầu tiêu chuẩn chống sét nhà cao tầng SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng   dn  9.69 kN m3 GVHD: PGS.TS Võ Phán  ;  =28 19’ Áp lực tiêu chuẩn đất theo QPXD 45 – 78: R tc  m1m2  ABm II  BZ m II'  Dc  k tc Trong đó: o m1, m2 – hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất Lấy m1 = m2 = 1.1; o ktc – hệ số tin cậy, ktc = 1.1, đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê; o Bm – bề rộng móng khối quy ước; o Zm – chiều sâu mũi cọc; o  II - trọng lượng đơn vị thể tích trung bình lớp đất nằm bên đáy móng khối; o  II' - trọng lượng đơn vị thể tích trung bình lớp đất nằm bên đáy móng khối; o c – lực dính lớp đất đáy móng khối Tra bảng 1.21,(Giáo trình Nền móng – Tác giả Châu Ngọc Ẩn, trang 58)  A  0.983   =28019’ =>  B  4.93 C  7.4  Z m  II' =0.1×9.82+6×10.24+19.2×9.69=248.47(kN/m 2) R tc = 1  1 (0.983×4.4×9.82+4.93×248.47+7.4×3)=1418.59(kN/m2) 1 - Trọng lượng móng khối quy ước: o Trọng lượng đất móng khối quy ước từ đáy đài trở lên: Q1 = Am ×(  1a × l1a +( hm - l1a )×  m1 )- Ad × hd ×  d =120×(1.8×9.82)-(4.4×6.9)×2×25=603.12(kN) o Trọng lượng thân đài: Q2 = Ad × hd ×  d =(4.4×6.9)×2×25=1518(kN) o Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài đến mũi cọc: SVTH: Nguyễn Hoài Nhân MSSV: 20761211 Trang 205 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: PGS.TS Võ Phán Q3 =( Am -n Ac )×( Z m  II' -(1×18+(1.5-1)×17.6)) =(120-20×0.16)×(248.47-1.8×9.82)=26956.74(kN) o Trọng lượng cọc có đẩy nổi: Q4 =n× Ac ×(  -10)× Lc =20×0.16×(25-10)×21.8=1046.4(kN) - Trong lượng móng khối quy ước: Q= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =603.12+1518+26956.74+1046.4=30124.26(kN) - Tải trọng truyền xuống móng khối quy ước: N M M tc =18473+20124.26=48598(kN) tc x = -1703(kNm) tt y = -6938.71(kNm) - Ứng suất đáy móng khối quy ước: tc tb P N = tc max P tc Am tc = 458619 =405(kN/m2) 120 tc tb M + tc tb M - =P P =P tc x Wx Wx tc x M + Wy M Wy tc y tc y =405+ =405- 1703  6938.71 + =795.87(kN/m2) 6.82  4.2 4.22  6.8 1703  6938.71 =42.22(kN/m2) 6.82  4.2 4.22  6.8 Kiểm tra điều kiện: tc Pmax =795.87 (kN/m2)