Thiết kế công trình chung cư cao tầng lào cai tại địa lộ trần hưng đạo bắc cường TP lào cai

LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Phạm Văn Thuyết tận tình hƣớng dẫn em thực thành cơng khóa luận tốt nghiệp Cảm ơn thầy, giáo giảng viên môn Kỹ thuật công trình trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam có ý kiến đóng góp quan trọng giúp cho khóa luận tốt nghiệp em đƣợc hoàn thiện Xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đồng nghiệp ngƣời thân động viên nhƣ đƣa ý kiến đóng góp bổ sung quan trọng cho khóa luận tốt nghiệp Sinh viên thực Chiến Ngô Xuân Chiến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu cơng 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 thông gió chiếu sáng 1.3.6 Giải pháp cung cấp dịch vụ thông tin liên lạc 1.3.7 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 10 2.1.4 Lựa chọn vật liệu làm kết cấu cơng trình 10 2.2 Lập mặt kết cấu 11 2.2.1 Lựa chọn kích thước tiết diện cột 11 2.2.2 Lựa chọn sơ tiết diện vách lõi 13 2.2.3 Lựa chọn kích thước tiết diện dầm 13 2.2.4 Lựa chọn chiều dày sàn 14 2.2.5 Mặt kết cấu 15 2.3 Tính tốn tải trọng 16 2.3.1 Tĩnh tải 16 2.3.2 Hoạt tải 16 2.3.3 Tải trọng gió 17 2.4 Tổ hợp tải trọng 19 2.5 Lựa chọn phần mềm, lập sơ đồ tính tốn 19 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN MÓNG 20 3.1 Điều kiện địa chất cơng trình 20 3.2 Lập phƣơng án kết cấu ngầm cho cơng trình 22 3.2.1.Đề xuất phương án móng 22 3.2.2 Xác định sức chịu tải cọc 23 3.2.3 Tính tốn số lượng cọc đài 28 3.2.4 Xác định kích thước đài móng, giằng móng 28 3.2.5 Lập mặt kết cấu móng cho cơng trình 29 3.2.6 Kiểm tra phản lực tác dụng lên đầu cọc 29 3.2.7 Kiểm tra đài cọc 30 3.2.8 Kiểm tra lún cơng trình 32 3.3 Tính tốn thiết kế cốt thép cọc, đài, giằng 37 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN THÂN 39 4.1 Cơ sở lý thuyết tính cột bê tơng cốt thép 39 4.1.1 Tính tốn tiết diện chữ nhật 40 4.1.2 Tính tốn tiết diện vuông 42 4.1.3 Đánh giá xử lý kết 42 4.2 Cơ sở lý thuyết cấu tạo cột bê tông cốt thép 43 4.2.1 Cốt thép dọc chịu lực 43 4.2.2 Cốt thép dọc cấu tạo 45 4.2.3 Cốt thép ngang 46 4.3 Áp dụng tính tốn bố trí cốt thép cấu kiện cột 46 4.3.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện cột 46 4.3.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện cột 49 4.4 Cơ sở lý thuyết tính dầm bê tơng cốt thép 49 4.4.1 Sơ đồ ứng suất 49 4.4.2 Các công thức 50 4.4.3 Điều kiện hạn chế 51 4.4.4 Tính toán tiết diện 52 4.5 Cơ sở lý thuyết cấu tạo dầm bê tông cốt thép 53 4.6 Áp dụng tính tốn bố trí cốt thép cấu kiện dầm 54 4.6.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện dầm 54 4.6.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện dầm 56 CHƢƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN 59 5.2 Cơ sở lý thuyết tính sàn bê tông cốt thép 59 5.3 Áp dụng tính tốn bố trí cốt thép cấu kiện sàn 60 CHƢƠNG THI CÔNG PHẦN NGẦM 63 6.1.Đặc điểm điều kiện thi công công trình 63 6.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình 63 6.1.2 Đặc điểm cơng trình 63 6.1.3 Điều kiện thi công 64 6.2 Thi công cọc ép 65 6.2.2 Phương án thi công đào đất 69 3.2 Chọn cần cẩu 70 3.3 Chọn ô tô vận chuyển đổ bê tông 70 6.3.4 Chọn máy xúc đất 71 6.4 Thi công công tác đất 71 6.4.1 Chọn phương án tính tốn khối lượng đào đất 71 6.4.2 Biện pháp kỹ thuật 72 6.4.3 Thi cơng lấp đất hố móng 73 6.5 Thi cơng hệ đài, giằng móng 74 6.5.1 Giới thiệu hệ móng cơng trình 74 6.5.2 Giác đài cọc phá bê tông đầu cọc 74 6.5.2.1 Giác đài cọc 74 6.5.3 Tính tốn khối lượng bê tơng móng 75 6.5.4 Biện pháp kỹ thuật thi công 75 6.5.5 Công tác ván khn móng 76 6.5.6 Công tác cốt thép 78 6.5.7 Cơng tác bê tơng móng 78 CHƢƠNG 82 THI CÔNG PHẦN THÂN 82 7.1 Phân tích lập biện pháp thi công phần thân 82 7.1.1 Đặc điểm thi công phần thân cơng trình 82 7.1.2 Đánh giá, lựa chọn giải pháp thi công phần thân 82 7.2 Thi công ván khn, cột chống cho tầng điển hình 83 7.2.1 Tổ hợp ván khuôn 83 7.2.2 án khuôn sàn 83 7.2.3 án khuôn dầm 87 7.2.4 án khuôn cột 91 7.3 Thi công công tác cốt thép 95 7.3.1 Gia công cốt thép 95 7.3.2.Cốt thép cột 95 7.3.3 Cốt thép dầm, sàn 95 7.4 Thi công công tác bê tông, xây trát, hoàn thiện 96 7.4.1 Đổ bê tông cột, vách 96 7.4.2 Đổ bê tông dầm, sàn 96 7.4.3 Bảo dưỡng bê tông 97 7.4.4 Công tác xây 97 7.4.5 Công tác hệ thống ngầm điện nước 98 7.4.6 Công tác trát 98 7.4.7.Công tác lát 98 7.4.8 Công tác lắp cửa 98 7.4.9 Công tác sơn 98 7.4.10 Các công tác khác 98 7.5 Tổ chức mặt chọn máy thi công cơng trình 98 7.5.1 Phân chia phân khu mặt thi công 98 7.5.2 Chọn máy thi công 99 7.6 Công tác trắc địa thi công phần thân cơng trình 104 7.6.1 Cơng tác trắc địa xây dựng cột 104 7.6.2 Công tác chuyển trục 104 7.6.3 Công tác chuyển độ cao lên tầng 104 CHƢƠNG TÍNH TỐN TỔNG MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH 106 8.1 Tính tốn diện tích kho bãi 106 8.1.1 Xác định lượng vật liệu dự trữ 106 8.1.2 Diện tích kho bãi chứa vật liệu 107 8.2 Tính tốn diện tích nhà tạm 109 8.2.1 Dân số công trường 109 8.2.2 Nhà tạm 109 8.3 Tính tốn đƣờng nội bố trí cơng trƣờng 109 8.3.1 Tính tốn đường nội cơng trường 109 8.3.2 Bố trí cơng trường 110 CHƢƠNG LẬP DỰ TỐN THI CƠNG MỘT SÀN ĐIỂN HÌNH 117 9.1 Các sở tính toán dự toán 117 9.1.1 Phƣơng pháp lập dự toán xây dựng cơng trình 117 9.1.2 Xác định chi phí xây dựng cơng trình 118 9.1.3 Các văn để lập dự tốn cơng trình 120 9.2 Áp dụng lập dự toán cho cơng trình 122 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 123 Kết luận 123 Kiến nghị 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nƣớc, ngành xây dựng đóng vai trị quan trọng Cùng với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng có bƣớc tiến đáng kể Để đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn nhân lực trẻ kỹ sƣ xây dựng có 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 hồn thành nhiệm vụ ghế giảng đƣờng đại học Trong phạm vi khóa luận tốt nghiệp mình, em cố gắng để trình bày toàn phần việc thiết kế thi cơng cơng trình: “Chung cƣ cao tầng Lào Cai” Nội dung khóa luận gồm phần: - Phần 1: Kiến trúc - Phần 2: Kết cấu - Phần 3: Thi cơng - 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 khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận đƣợc dạy góp ý thầy cô nhƣ bạn sinh viên khác để thiết kế đƣợc cơng trình hoàn thiện sau Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực Chiến Ngô Xuân Chiến 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 Lào Cai đƣợc xây dựng nhằm giải vấn đề địa điểm làm việc cho cá nhân, tập thể, doanh nghiệp vừa nhỏ, v.v địa bàn thành phố Lào Cai Tòa chung cƣ cao tầng Lào Cai mang kiểu dáng đại, đƣợc thiết kế xây dựng theo định hƣớng phát triển kinh tế, đóng góp phần vào phát triển chung cho sở hạ tầng, kinh tế xã hội thành phố Lào Cai 1.1.2 Quy mô đặc điểm cơng trình Chung cƣ cao tầng Lào Cai đƣợc xây dựng với diện tích 1338 m2, nằm Đại lộ Trần Hƣng Đạo, P Bắc Cƣờng, Bắc Cƣờng, TX.Lào Cai, Lào Cai, Việt Nam Tòa nhà bao gồm 11 tầng nổi, chiều cao cơng trình 39,5 m Trong đó, gồm 11 tầng dùng làm khu phịng ở, tầng dƣới dùng cho khu dịch vụ tầng hầm Hình khối kiến trúc đƣợc thiết kế theo kiến trúc đại, đơn giản, bao gồm hệ kết cấu bê tơng cốt thép kết hợp với kính màu sơn tạo nên sang trọng quý phái cho tịa nhà Địa điểm xây dựng cơng trình: Đại lộ Trần Hƣng Đạo, P Bắc Cƣờng, Bắc Cƣờng, TX.Lào Cai, Lào Cai, Việt Nam 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 cơng, có nhu cầu đổ bê tông vào buổi sáng, cần làm việc với cảnh sát giao thông để xin giấy phép.Yêu cầu cơng tác an tồn vệ sinh lao động, bảo vệ môi trƣờng cao Mặt thi cơng tƣơng đối chật hẹp, khó khăn cho việc tập kết phƣơng tiện, máy móc, ngun vật liệu, bố trí lán trại tạm thời 1.2.2 Điều kiện khí hậu thủy văn Cơng trình nằm Lào Cai, nhiệt độ bình quân năm 280C, chênh lệch nhiệt độ tháng cao (tháng 6) tháng thấp (tháng 1) 110C Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa mƣa (từ tháng đến tháng 11), mùa khô (từ tháng 12 đến tháng năm sau) Độ ẩm trung bình 80% - 85% Hai hƣớng gió chủ yếu gió Đơng Nam Đơng Bắc, tháng có sức gió mạnh tháng 8, tháng có sức gió yếu tháng 11, tốc độ gió lớn 26 m/s Địa chất cơng trình thuộc loại đất trung bình 1.3 Phân tích chọn giải pháp kiến trúc cho cơng trình 1.3.1.Giải pháp mặt Thiết kế mặt khâu quan trọng nhằm thoả mãn dây chuyền cơng cơng trình Dây chuyền cơng cơng trình nhà cho ngƣời dân.Với giải pháp mặt vng vắn, thơng thống, linh hoạt kín đáo, yên tĩnh phù hợp với yêu cầu ăn ở, sinh hoạt ngƣời dân Không gian mặt điển hình cơng trình đƣợc ngăn cách khối tƣờng xây đảm bảo điều kiện sinh hoạt, nghỉ ngơi cho ngƣời sau làm việc, học tập căng thẳng Mặt cơng trình vận dụng theo kích thƣớc hình khối cơng trình Mặt thể tính chân thực tổ chức dây chuyền công Hệ thống lƣới cột thay đổi với khoảng cách m m đối xứng Mặt công trình đƣợc lập dựa sở yếu tố cơng dây chuyền Phòng sinh hoạt yếu tố cơng cơng trình Do đó, kiến trúc mặt thơng thống, đơn giản nhƣng đảm bảo đƣợc tính linh hoạt yên tĩnh tạo khoảng khơng gian kín đáo riêng rẽ, đáp ứng đƣợc yêu cầu đặt Do đặc điểm cơng trình nhà chung cƣ, đồng thời xung quanh đƣợc bố trí đƣờng giao thông nên việc tổ chức giao thông lại từ bên ngồi vào bên thơng qua sảnh lớn đƣợc bố trí khối nhà bao gồm lối dành cho ngƣời cho phƣơng tiện nhà để xe Nhƣ vậy, hệ giao thơng ngang đƣợc thiết kế với diện tích mặt lớn khoảng cách ngắn tới nút giao thông đứng tạo nên an toàn cho sử dụng đồng thời đạt đƣợc hiệu kiến trúc 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 cho công trường Nhu cầu dùng điện: - Một cần trục tháp (5 tấn), P = 36 kW; - Hai vận thăng (0,5 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 thụ công 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: 111 (8-9) Qt   Qt  Pt cos (8-10) tb 104, 48  158,30  kW  0, 66 Trong đó: - costb tính theo cơng thức: cos tb   Pi t  cos   Pi t i  44  0, 68  50,98  0, 65  0, 66 22  50,98 + Cơng suất biểu kiến tính tốn: 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 Xác định vị trí máy biến áp bố trí đường dây: Từ trạm biến áp, dùng 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 vịng kín 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 (8-12) 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 112 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, có 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 việc chọn dây đồng có tiết diện mm2 hợp lí 8.3.2.5 Thiết kế cấp nước cho cơng trường a Tính lưu lượng nước công 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 phục vụ cho sản xuất (Q1) Nƣớc phục vụ cho sản xuất (Q1) bao gồm nƣớc phục vụ cho q trình thi cơng 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 cơng Lƣu lƣợng nƣớc phục vụ sản xuất tính theo công thức: n Q1  1,  A i 1 i  3600  k g (l / s) (8-13) Trong đó: - Ai lƣu lƣợng tiêu chuẩn cho điểm sản xuất dùng 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; 113 - “1,2” hệ số kể đến lƣợng nƣớc cần dùng chƣa tính đến, phát sinh công trƣờng  Q1  1,  4000   0,34 (l / s)  3600 a.2 Nước phục vụ 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 (l / h) (8-14) Trong đó: - N số công nhân lớn ca; - B lƣu lƣợng nƣớc tiêu chuẩn dùng cho công nhân sinh hoạt công trƣờng, B=1520 l/ngƣời; - kg hệ số sử dụng nƣớc khơng điều hồ giờ, (kg=1,82)  Q2  257  15   0, 22 (l / s)  3600 a.3 Nước phục vụ 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 đó: - NC số ngƣời khu nhà lấy theo dân số công trƣờng, NC = 87 ngƣời; - C tiêu chuẩn dùng 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 khơng điều hồ 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 = 10l/s Lƣu lƣợng tổng cộng công trƣờng theo tính tốn: 114 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 ống cung cấp nước Đƣờng kính ống xác định theo công thức: Dij   QP   V  1000 (8-17) Trong đó: - 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); - “1000” 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 