Thiết kế và thi công tòa nhà văn phòng trung hòa

LỜI NĨI DẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hố, đại hoá đất nước, ngành xây dựng đóng vai trị quan trọng Cùng với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng có bước tiến đáng kể Để đáp ứng yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn nhân lực trẻ kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước hệ trước, xây dựng đất nước ngày văn minh đại Đối với nghiệp phát triển đất nước nhu cầu tạo máy hành với thủ tục đơn giản, nhanh chóng, thuận tiện cho người dân việc làm cần thiết cần đầu tư phát triển Cơng trình dạng tổ hợp khu hành tập trung hướng phát triển phù hợp có nhiều tiềm Việc thiết kế kết cấu tổ chức thi công nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức bản, thiết thực với kĩ sư xây dựng Chính đề tài tốt nghiệp em cơng trình “Thiết kế trụ sở nhà làm việc Trung Hồ ” Nội dung khóa luận gồm phần: - Phần 1: Kiến trúc cơng trình - Phần 2: Kết cấu cơng trình - Phần 3: Cơng nghệ tổ chức xây dựng Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Lâm Nghiệp tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý giá cho em bạn sinh viên khác suốt năm học qua Đặc biệt, khóa luận tốt nghiệp khơng thể hồn thành khơng có tận tình hướng dẫn thầy Trần Việt Hồng thầy Dương Mạnh Hùng - Bộ mơn Kỹ Thuật Cơng Trình Khoa Cơ điện & Cơng trình Xin cảm ơn gia đình, bạn bè hỗ trợ động viên suốt thời gian qua để em hồn thành đồ án ngày hơm Thơng qua khóa luận tốt nghiệp, em mong muốn hệ thống hố lại tồn kiến thức học học hỏi thêm lý thuyết tính tốn kết cấu cơng nghệ thi cơng ứng dụng cho cơng trình nhà cao tầng nước ta Do khả thời gian hạn chế, khóa luận tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận dạy góp ý thầy bạn sinh viên khác để thiết kế cơng trình hồn thiện sau Hà Nội, ngày 11 tháng 09 năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Hiệp i DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.11 - Bảng tổng hợp kích thước cột 16 Bảng 7.1: Phân loại cọc 107 Bảng 8.4 : Sai số cho phép chế tạo lồng thép 119 Bảng 8.6 : Các thông số kỹ thuật gầu nghịch E0-652B 127 Bảng 7.2 - Tổ hợp ván khn dầm D3-1(40x60) 155 Bảng 7.3 - Tổ hợp ván khuôn dầm phụ (22x40) 156 Bảng 7.5 -Tổ hợp ván khuôn sàn S1 157 ii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 – Mặt kiến trúc tầng Hình 1.2 – Mặt đứng kiến trúc cơng trình Hình 1.3 – Mặt cắt kiến trúc cơng trình Hình 2.1 - Sơ đồ khung chịu lực 10 Hình 2.2 - Kết cấu lõi, vách 11 Hình 2.3 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng 17 Hình 2.4 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng 21 Hình 2.5 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng 3,4 25 Hình 2.6 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng 5,6,7,8 28 Hình 2.7 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng 33 Hình 2.8 Sơ đồ truyền tải tĩnh tải tầng tầng mái 37 Hình 2.9 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 1,3 41 Hình 2.10 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 43 Hình 2.11 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 44 Hình 2.12 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 5,7,9 46 Hình 2.13 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 6,8 49 Hình 2.14 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng mái 50 Hình 2.15 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 1,3 52 Hình 2.16 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 54 Hình 2.17 Sơ đồ truyền tải tải hoạt tải tầng 56 Hình 2.18 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 5,7,9 58 Hình 2.19 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng 6,8 60 Hình 2.20 Sơ đồ truyền tải hoạt tải tầng mái 62 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí cốt thép sàn 66 Hình 6.1 - Trụ địa chất 88 Hình 6.2 94 Hình 6.3 - Biểu đồ xác định hệ số α -[4] 97 Hình 6.4 - Biểu đồ xác định hệ số αp fL 98 Hình 7.1 máy khoan lỗ 109 Hình 7.2 Cần trục cẩu 111 Hình - Bán kính đào cao trình đáy hố đào 129 Bảng 8.8: Bảng thông số máy bơm bê tông 138 Hình 8.1 - Cấu tạo ván khn cột 154 iii PHẦN I KIẾN TRÚC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu công trình Với xu hướng hội nhập, cơng nghiệp hố đại hố đất nước, hồ nhập với xu phát triển thời đại nên đầu tư xây dựng cơng trình văn phịng cao tầng đại thay cơng trình lâu đời, lạc hậu xuống cấp Nhà văn phòng giải pháp hữu hiệu cho giải vấn đề phát triển kinh tế Đây mơ hình nhà thích hợp cho thành phố, tiết kiệm đất đai Dễ dàng đáp ứng diện tích nhanh nhiều, tạo điều kiện tốt nhiều mặt như: môi trường làm việc, nghỉ ngơi, quan hệ xã hội, trang thiết bị kĩ thuật, mặt thành phố đại văn minh… cơng trình đời hứa hẹn điểm nhấn kiến trúc đại toàn thành phố - Cơng trình nằm trục đường giao thơng thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình - Hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hoàn thiện đáp ứng tốt yêu cầu cho công tác xây dựng - Khu đất xây dựng cơng trình phẳng, trạng khơng có cơng trình cũ, khơng có cơng trình ngầm bên đất nên thuận lợi cho công việc thi cơng bố trí tổng bình đồ 1.1.1 Tên cơng trình Cơng trình nhà văn phịng Trung Hịa 1.1.2 Chủ đầu tư cơng trình Tập đồn BRG làm chủ đầu tư 1.2 Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc cơng trình Áp dụng quy chuẩn thiết kế TCVN 4601:2012 Cơng sở quan hành nhà nước - u cầu thiết kế 1.3 Qui mơ cơng trình - Diện tích lơ đất: 2400 m2 - Số tầng thân: 10 tầng - Tổng chiều cao cơng trình: 42,2 m - Chiều cao tầng điển hình: 3,4 m - Chiều cao tầng mái: 5,8 m 1.4 Giải pháp kiến trúc 1.4.1 Giải pháp mặt mặt đứng công trình 1.4.1.1 Mặt cơng trình Hình 0.1 – Mặt kiến trúc tầng Là dạng chữ nhật, bố trí hành lang giữa, thuận tiện cho việc bố trí khơng gian kiến trúc phịng làm việc, xử lý kết cấu tầng Giữa cơng trình bố trí thang thang máy Cơng trình xây dựng với mục đích làm nơi làm việc giao dịch hành cán nhân dân tất yếu phải đạt u cầu cơng q trình sử dụng: Tầng Hầm: Nhà để xe Tầng 1-2: Trung tâm thương mại Tầng 3-9: Văn phòng làm việc Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp tồn khối, có hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường kính bao che nhẹ Vì đảm bảo tính hợp lý kết cấu phù hợp với chức cơng trình Hệ khung sử dụng cột, dầm có tiết diện vng chữ nhật kích thước tuỳ thuộc điều kiện làm việc khả chịu lực cấu kiện - Chiều cao tầng 1: m - Chiều cao tầng 2: m - Chiều cao tầng: 3-6: 3,4 m - Chiều cao tầng mái: 5,8 m - Các tầng bố trí hệ thống cửa đi, cửa sổ hợp lí tạo khơng gian làm việc thơng thống cho nhân viên văn phịng 1.4.1.2 Mặt đứng cơng trình Hình 0.2 – Mặt đứng kiến trúc cơng trình Mặt đứng có ý nghĩa quan trọng việc thể ý đồ kiến trúc, phong cách kiến trúc tòa nhà Đặc điểm khu đất có hai mặt tiền Mặt đứng chủ đạo hướng Bắc tầng bố trí nhiều lối vào diện có đường dẫn lên tầng tạo vẻ độc đáo cho cơng trình cịn bố trí mái che sảnh thiết kế theo phong cách đại Công trình có hình khối khơng gian vững khoẻ, cân đối Mặt đứng sử dụng cửa lớn, có kích thước khoảng cách hợp lý tạo nhịp điệu cho cơng trình 1.4.2 Giải pháp giao thơng cơng trình Theo phương đứng, cơng trình bố trí cầu thang máy, hai thang phục vụ giao thông hiểm Từ khu vực sảnh bố trí hành lang đến logia tạo khơng gian rộng rãi thống đãng Ngồi ra, khu vực mặt trước thiết kế thang từ tầng đến tầng để việc lại thuận tiện độc lập đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng thang Hình 0.3 – Mặt cắt kiến trúc cơng trình PHẦN II KẾT CẤU CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SƠ BỘGIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình Với u cầu kỹ thuật giải pháp kiến trúc ta có giải pháp kết cấu sau: - Hệ kết cấu sử dụng cho cơng trình hệ khung - Hệ thống cột dầm tạo thành khung chịu tải trọng thẳng đứng diện chịu tải tham gia chịu phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn - Hệ lõi thang máy bố trí cơng trình suốt dọc chiều cao cơng trình chịu tải trọng ngang 2.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực Cấu tạo: Bao gồm dầm ngang nối với cột dọc thẳng đứng nút cứng Hình 0.1 - Sơ đồ khung chịu lực Ưu điểm: Việc thiết kế tính tốn hệ kết cấu khung nghiên cứu nhiều, thi cơng nhiều nên tích lũy lượng lớn kinh nghiệm Các công nghệ, vật liệu lại dễ kiếm, chất lượng cơng trình nâng cao Nhược điểm: Chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục khung cứng phụ thuộc vào độ bền độ cứng liên kết nút chịu uốn, liên kết 10 Hình 2.22 Sơ đồ tĩnh tải Hình 2.23 Sơ đồ hoạt tải Hình 2.24 Sơ đồ hoạt tải Hình 2.25Sơ đồ gió trái Hình 2.26 Sơ đồ gió phải Hình 2.27 Sơ đồ lực dọc Hình 2.28 Sơ đồ lực cắt Hình 2.29 Sơ đồ Momen CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM 4.1 Bảng tổng hợp thép dầm Tên phần tử dầm b h Chọn thép âm Chọn thép dương Chọn thép đai 61-64 30 60 5 20 218  a200 71-80 30 60 5 20 218  a200 81-90 30 60 5 20 218  a200 91-100 30 60 5 20 218  a200 101-104 30 60 5 20 218  a200 112-117 30 60 5 20 218  a200 118-123 30 60 5 20 218  a200 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CỐ THÉP CỘT 5.2 Bảng tổ hợp thép cột Tên phần tử cột b h Chọn thép Chọn thép đai 11-14 50 50 8 22  a200 21-24 50 50 8 22  a200 31-34 50 50 8 22  a200 41-44 50 50 8 22  a200 25-28 45 45 6 22  a200 35-38 45 45 6 22  a200 1-4 40 40 6 22  a200 51-54 40 40 6 22  a200 29-30 40 40 6 22  a200 39-40 40 40 6 22  a200 15-18 35 35 4 22  a200 45-48 35 35 4 22  a200 19-20 30 30 4 22  a200 49-50 30 30 4 22  a200 CHƯƠNG VI THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC Bảng 6.1 Kết thăm dò xử lý địa chất ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT VỊ TRÍ CỌC STT Tên lớp đất Chiều dày(m) Cao độ  (kN / m3 ) e (kN / m3 ) J C (kN / m2 ) 0.767 26.3889 13 17.2 15,407 11 25.9965 28 0.0 20,000 14 Eo kN / m N30 Lớp 1a 5.00 18.8 Lớp 1b 0.6 4.40 19.1 Lớp 2b 2.9 1.50 18.7 0.82 26.3889 19 14.9 10,891 Lớp 2c 3.7 -2.20 18.3 0.913 26.3889 16 13.6 8,677 Lớp 3a 6.5 -8.70 19.4 25.9965 26 0.0 15,000 12 Lớp 3b -14.70 19.6 25.9965 22 0.0 18,000 15 Lớp 4a 4.6 -19.30 18.0 0.95 26.3889 18 10.2 8,187 Lớp 4b 6.5 -25.80 18.9 0.788 26.3889 17 11.3 11,861 Lớp 5b 4.2 -30.00 19.7 25.9965 22 0.0 20,000 21 10 Lớp 5c -34.00 19.6 25.9965 23 0.0 18,000 40 11 Lớp 2.6 -36.60 20.5 25.9965 35 0.0 45,000 160 Bảng 6.2 Bảng tính sức chịu tải Meyerhof Tên STT lớp đất li (m) Nsi Ab (m2 ) u ( m ) k1 k2  ( kN / m3 ) 120 18,80 Ip (kN/m2) fi Ri (kN ) 1,0 2,08 7,83 1,0 14,00 31,65 Lớp 1a 1,0 11 Lớp 1b 0,6 14 Lớp 2b 2,9 120 18,70 0,1408 9,18 1,0 9,18 100,35 Lớp 2c 3,7 120 18,30 0,1432 16,55 1,0 16,55 230,67 Lớp 3a 6,5 12 Lớp 3b 6,0 15 Lớp 4a 4,6 120 18,00 0,1360 Lớp 4b 6,5 120 18,90 0,1183 Lớp 5b 4,2 21 10 Lớp 5c 4,0 40 11 Lớp 2,6 160 0.2826 1.88 2,08  1 0,1444 Cu 19,10 19,40 1,0 12,00 293,90 19,60 0,98 15,00 339,12 52,64 0,67 35,27 611,32 66,68 0,54 36,01 881,89 19,70 0,66 21,00 332,34 19,60 0,61 40,00 602,88 20,50 0,52 160,00 1567,49 qb 14.400 Rc ,u (kN ) 9,068.88 ` Bảng 6.3 Bảng tính sức chịu tải theo cơng thức Nhật Bản Cu (kN / m2 )  p  ( kN / m3 ) Ip 11 18,80 0,1444 0,6 14 19,10 Lớp 2b 2,9 18,70 0,1408 9,18 1,0 50,00 Lớp 2c 3,7 18,30 0,1432 16,55 1,0 37,50 Lớp 3a 6,5 12 19,40 Lớp 3b 6,0 15 Lớp 4a 4,6 18,00 0,1360 52,64 1,0 25,00 Lớp 4b 6,5 18,90 0,1183 66,68 1,0 43,75 Lớp 5b 4,2 21 10 Lớp 5c 4,0 11 Lớp 2,6 STT Tên lớp đất li (m) Nsi Lớp 1a 1,0 Lớp 1b Ab (m2 ) u ( m ) 0.2826 1.88 2,08 0,5 fci f si Ri (kN ) 34,38 46,67 129,53 qb Rc ,u (kN ) 9000 15740,11 105,50 546,36 40,00 522,81 50,00 979,68 19,60 1.130,40 433,32 70,00 1.071,53 19,70 133,33 1.107,79 40 19,60 533,33 2.009,60 160 20,50 5.224,96 CHƯƠNG VII: THI CƠNG PHẦN NGẦM Bảng 8.7: Bảng đặc tính ván khuôn thép B(mm) Tiết diện(cm2) J(cm4) W(cm3) 300 11,4 28,59 6,45 250 10,19 27,33 6,34 220 9,86 22,58 4,57 200 7,63 19,06 4,3 150 6,38 17,71 4,18 100 5,13 15,25 3,96 TT Ký hiệu Quy cách (mm) TT Ký hiệu Quy cách (mm) P 3015 300x1500x55 29 E 1515 150x150x1500x55 P 3012 300x1200x55 30 E 1512 150x150x1200x55 P 3009 300x900x55 31 E 1509 150x150x900x55 P 3006 300x600x55 32 E 1506 150x150x600x55 P 2515 250x1500x55 29 Y 1515 150x100x1500x55 P 2512 250x1200x55 30 Y 1512 150x100x1200x55 P 2509 250x900x55 31 Y 1509 150x100x900x55 P 2506 250x600x55 32 Y 1506 150x100x600x55 P 2215 220x1500x55 10 P 2212 220x1200x55 11 P 2209 220x900x55 12 P 2206 220x600x55 Gông chân cột 13 P 2015 200x1500x55 350x350 14 P 2012 200x1200x55 200x200 G 200-300 37 250x250 300x300 G 350-450 400x400 15 P 2009 200x900x55 38 16 P 2006 200x600x55 Gông chân cột 17 P 1515 150x1500x55 500x500 18 P 1512 150x1200x55 19 P 1509 150x900x55 20 P 1506 150x600x55 Gông chân cột 21 P 1015 100x1500x55 650x650 22 P 1012 100x1200x55 23 P 1009 100x900x55 24 P 1006 100x600x55 25 J 0015 26 J 0012 27 J 0009 28 J 0006 G 500-600 50x50x900 550x550 39 600x600 G 650-750 700x700 40 750x750 Gông chân cột 50x50x1500 50x50x1200 450x450 Kẹp chữ U 41 mạ kẽm CHƯƠNG VIII: THI CƠNG PHẦN THÂN CƠNG TRÌNH Bảng 8.1 - Đặc tính kỹ thuật ván khn thép b (mm) l (mm) δ (mm) J (cm4) W (cm3) 100 600 50 15.68 4.08 150 750 50 17.63 4.3 150 800 50 17.63 4.3 150 900 50 17.63 4.3 200 1000 50 20.02 4.42 200 1200 50 20.02 4.42 200 1300 50 20.02 4.42 200 1500 50 20.02 4.42 220 1200 50 21.02 4.57 250 1200 50 22.46 5.94 300 1500 50 28.46 6.55 300 1800 50 28.46 6.55 ... tải trọng ngang.Việc thi công đơn giản hệ kết cấu lõi 2.2 Các tiêu chuẩn áp dụng thi? ??t kế kết cấu cơng trình 2.3 Vật liệu sử dụng thi? ??t kế kết cấu cơng trình Từ giải pháp kết cấu trình bày việc... trình nhà văn phịng Trung Hịa 1.1.2 Chủ đầu tư cơng trình Tập đoàn BRG làm chủ đầu tư 1.2 Tiêu chuẩn thi? ??t kế kiến trúc cơng trình Áp dụng quy chuẩn thi? ??t kế TCVN 4601:2012 Cơng sở quan hành nhà. .. vào độ bền độ cứng liên kết nút chịu uốn, liên kết 10 khơng phép có biến dạng góc Khả chịu lực khung phụ thuộc nhiều vào khả chịu lực dầm cột  Hệ kết cấu thích hợp cho nhà 20 tầng 2.1.2 Hệ kết