(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế chung cư xuân la (phần thuyết minh)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ CHUNG CƯ XUÂN LA (PHẦN THUYẾT MINH) GVHD: TS PHAN ÐỨC HÙNG SVTH: VÕ THIỆN NHÂN MSSV: 11149093 SKL003592 Tp Hồ Chí Minh, 2015 MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.GIỚI THIỆU CHUNG 1.2.GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.2.1 Hệ kết cấu sàn 1.2.2 Hệ kết cấu chịu lực 1.3.TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 1.5.SƠ BỘ TIẾT DIỆN 1.5.2 Sơ tiết diện dầm 1.5.3 Sơ tiết diện cột 1.5.4 Sơ tiết diện vách vách thang máy CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU 2.2.SƠ BỘ TIẾT DIỆN 2.3.KÍCH THƢỚC VÀ SƠ ĐỒ TÍNH BẢN SÀN 2.3.1 Kích thƣớc sàn Trang i 2.4.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 2.4.1 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 2.4 2.4.3 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn 2.5.TÍNH TỐN SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 2.5 2.5 2.5.3 Định nghĩa trƣờng hợp tải trọng: 2.5.4 Tổ hợp tải trọng: 2.5 2.5.5.1 Momen sàn tr n STRIP theo phƣ 2.5.5.2 Momen sàn tr n STRIP theo phƣ 2.5.6 Tính cốt thép cho sàn: 2.5.7 TÍNH ĐỘ VÕNG SÀN CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ CẦU THANG 3.1.TỔNG QUAN 3.2.VẬT LIỆU 3.3.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 3.3 3.3 3.4.TÍNH TỐN BẢN THANG 3.4 3.4.2 Tính thép cho cầu thang tầng điển hình 3.4.3 Tính tốn dầm cầu thang (dầm chiếu nghỉ) CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI 4.1.KÍCH THƢỚC BỂ NƢỚC 4.2.TÍNH TỐN BẢN NẮP BỂ NƢỚC 4.2.1 Tải trọng tác dụng lên nắp 4.2 Trang ii 4.2 4.3.TÍNH TỐN BẢN THÀNH 4.3.1 Kích thƣớc sơ đồ tính 4.3.2 Tải trọng tác dụng lên thành bể 4.3.3 Nội lực tác dụng lên thành 4.3 4.4.TÍNH TỐN BẢN ĐÁY 4.4.1 Tải trọng tác dụng lên đáy 4.4.2 Sơ đồ tính nội lực 4.4 4.5.TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP, ĐÁY 4.5 4.5.1.1 Dầm nắp 4.5.1.2 Hệ dầm đáy 4.5.2 Nội lực tính thép 4.5.2.1 Nội lực 4.5.2.2 Tính thép 4.6.TÍNH ĐỘ VÕNG VÀ BỀ RỘNG KHE NỨT CHO CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 5.1.MƠ HÌNH HỆ KHUNG 5.2.VẬT LIỆU SỬ DỤNG 5.3.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 5.3 5.3 5.3.3 Tính tốn tải gió 5.3.3.1 Thành phần tĩnh gió 5.3.3.2 Thành phần động tải gió 5.3.4 Tải trọng động đất 5.3 Trang iii 5.3.6 Kiểm tra ổn định cơng trình 5.4 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC VÀ TRỤC C 5.4.1 Kết nội lực 5.4.2 Tính tốn – thiết kế hệ dầm khung trục khung trục B 5.4.2.1 Tính cốt thép dọc 5.4.2.2 Tính cốt thép đai 5.4.2.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 5.4.2.4 Neo nối cốt thép 5.4.3 Tính tốn thiết kế cột khung trục khung trục B 5.4.3.1 Tính cốt thép dọc 5.4.3.2 Tính cốt thép đai 5.4.3.3 Cấu tạo kháng chấn 5.4.4 Tính tốn thiết kế vách khung trục B: 5.4.4.1 Phƣơng pháp vùng bi n chịu mômen 5.4.4.2 Giả thiết tính tốn 5.4.4.3 Các bƣớc tính tốn 5.4.4.4 Kết tính thép vách trục C 5.4.4.5 Tính cốt đai vách CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÓNG 6.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 6.2 PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP 6.2.1 Vật liệu sử dụng 6.2.2 Kích thƣớc chiều dài cọc 6.2.3 Sức chịu tải cọc 6.2.3.1 Theo ti u lí đất (mục 7.2.2.1 TCXD 10304 : 2014) 6.2.3.2 Theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT (phụ lục G3, TCVN 103042014) 6.2.3.3 Theo cƣờng độ vật liệu làm cọc 6.2.3.4 Kiểm tra cẩu lắp Trang iv 6.2.4 Chọn sơ số cọc cho móng cơng trình: 169 6.2.5 Thiết kế móng cọc ép M1(point 43) 171 6.2.5.1 Phản lực chân cột .171 6.2.5.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí .171 6.2.5.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 174 6.2.5.4 Kiểm tra xuyên thủng .176 6.2.5.5 Tính tốn cốt thép đài móng .179 6.2.6 Thiết kế móng cọc ép Vách M2 .180 6.2.6.1 Phản lực vách 180 6.2.6.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí .180 6.2.6.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 182 6.2.6.4 Kiểm tra xuyên thủng .184 6.2.6.5 Tính tốn đài cọc SAFE 186 6.2.7 Thiết kế móng cọc ép Vách M3 .191 6.2.7.1 Phản lực vách 191 6.2.7.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí .191 6.2.7.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 193 6.2.7.4 Kiểm tra xuyên thủng .195 6.2.7.5 Tính tốn đài cọc SAFE 195 6.2.8 Thiết kế móng lõi thang (MLT) 200 6.2.8.1 Phản lực chân vách 200 6.2.8.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí .200 6.2.8.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 202 6.2.8.4 Kiểm tra xuyên thủng .205 6.2.8.5 Tính tốn đài cọc SAFE 205 6.3 PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP 214 6.3.1 Vật liệu sử dụng .214 6.3.2 Kích thƣớc chiều dài cọc 214 6.3.3 Sức chịu tải cọc 215 Trang v 6.3.3.1 Theo ti u lí đất (mục 7.2.3.1 TCXD 10304 : 2014) 215 6.3.3.2 Theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT (phụ lục G3, TCVN 103042014) 6.3.3.3 Theo cƣờng độ vật liệu làm cọc 6.3.4 Chọn sơ số cọc cho móng cơng trình: 6.3.5 Thiết kế móng cọc ép M1(point 43) 6.3.5.1 Phản lực chân cột 6.3.5.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 6.3.5.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 6.3.5.4 Kiểm tra xuyên thủng 6.3.5.5 Tính tốn cốt thép đài móng 6.3.6 Thiết kế móng cọc ép Vách M2 6.3.6.1 Phản lực vách 6.3.6.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 6.3.6.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 6.3.6.4 Kiểm tra xuyên thủng 6.3.6.5 Tính tốn đài cọc SAFE 6.3.7 Thiết kế móng cọc ép Vách M3 6.3.7.1 Phản lực vách 6.3.7.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 6.3.7.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 6.3.7.4 Kiểm tra xuyên thủng 6.3.7.5 Tính tốn đài cọc SAFE 6.3.8 Thiết kế móng lõi thang (MLT) 6.3.8.1 Phản lực chân vách 6.3.8.2 Xác định số lƣợng cọc bố trí 6.3.8.3 Kiểm tra ổn định đất độ lún móng 6.3.8.4 Kiểm tra xuyên thủng 6.3.8.5 Tính tốn đài cọc SAFE Trang vi 6.4 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG 263 6.4.1 Tổng hợp vật liệu .263 6.4.2 Điều kiện kỹ thuật 263 6.4.3 Điều kiện thi công 263 6.4.4 Điều kiện kinh tế 263 6.4.5 Các điều kiện khác 263 6.4.6 Lựa chọn phƣơng án móng 263 TÀI LIỆU THAM KHẢO 264 CHƯƠNG 7: 264 CHƯƠNG 8: 264 Trang vii MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: M t kiến trúc tầng điển hình Hình 1.2: M t đứng cơng trình Hình 2.1: M t bố trí hệ dầm sàn Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn Hình 2.3: Gán tĩnh tải l n sàn m h nh SAFE 15 Hình 2.4: Gán hoạt tải m h nh SAFE 15 Hình 2.5: Chia STRIP theo phƣơng trục X 16 Hình 2.6: Momen tr n STRIP theo phƣơng trục X 17 Hình 2.7: Chia STRIP theo phƣơng trục Y 17 Hình 2.8: Momen tr n STRIP theo phƣơng trục Y 18 Hình 2.9: Độ võng sàn xuất từ SAFE 39 Hình 3.1: Cầu thang 40 Hình 3.2: Các lớp cấu tạo thang chiếu nghỉ 42 H nh 3: Sơ đồ tính đầu gối cố định vế thang (kN/m) .44 Hình 3.4: Biểu đồ mô men (kN.m) 45 Hình 3.5: Biểu đồ lực cắt (kN) 45 H nh 6: Sơ đồ tính vế thang (kN/m) 46 Hình 3.7: Biểu đồ mô men (kN.m) 46 Hình 3.8: Biểu đồ lực cắt (kN) 47 H nh 9: Sơ đồ tính vế thang (kN/m) 47 Hình 3.10: Biểu đồ mơ men vế thang (kN.m) 48 Hình 3.11: Biểu đồ lực cắt vế thang (kN) 48 H nh 12: Sơ đồ tải trọng dầm (Nhịp 4m) (kN) .51 Hình 3.13: Biểu đồ mơ men (kN.m) 51 Hình 3.14: Biểu đồ lực cắt (kN) 51 Hình 4.1: M t nắp .54 H nh Sơ đồ ô số 55 Hình 4.3: Tải trọng áp lực gió hút tác dụng lên thành 58 Hình 4.4: Tải trọng áp lực nƣớc tác dụng l n thành 59 Hình 4.5: M t đáy .61 Trang viii Hình 4.6: Hệ dầm nắp 64 Hình 4.7: Hệ dầm đáy 65 Hình 4.8: Tải phân bố dầm (kNm) .66 Hình 4.9: Tải phân bố nắp (kNm) 67 Hình 4.10: Tải phân bố đáy (kNm) 67 Hình 4.11: Mơ men dầm nắp (kNm) .68 Hình 4.12: Mơ men dầm dáy (kNm) .69 Hình 4.13: Lực cắt dầm nắp (kN) 70 Hình 4.14: Lực cắt dầm đáy (kN) 71 Hình 5.1: Mơ hình 3D .75 Hình 5.2: M t kết cấu tầng điển hình ETABS 78 H nh 3: Hƣớng đón gió 86 Hình 5.4: Biểu đồ tải động đất theo phƣơng X mode dao động 105 Hình 5.5: Biểu đồ tải động đất theo phƣơng Y mode dao động 105 Hình 5.6: Biểu đồ Mômen khung trục B với tổ hợp COMBBAO 109 Hình 5.7: Biểu đồ lực cắt khung trục B với tổ hợp COMBBAO 110 Hình 5.8: Biểu đồ Mơmen khung trục với tổ hợp COMBBAO 111 Hình 5.9: Biểu đồ lực cắt khung trục với tổ hợp COMBBAO 112 Hình 5.10: Cốt thép ngang vùng tới hạn dầm 128 Hình 5.11 M t cắt tiết diện cột .130 Hình 5.12: Sự bó lõi bê tơng 145 Hình 5.13: Tổ hợp nội lực tác dụng lên vách 146 Hình 5.14: Giả thuyết vùng biên chịu mơ men .146 Hình 6.1: M t móng (Phƣơng án cọc ép) 163 H nh 2: Sơ đồ tính kiểm tra cẩu lắp 167 H nh 3: Sơ đồ tính trƣờng hợp dựng cọc 168 Hình 6.4: M t vị trí đ t móng 170 Hình 6.5: M t móng M1 172 Hình 6.6: Tháp chọc thủng móng M1 177 Hình 6.7: Các m t đâm thủng cột 178 H nh 8: Sơ đồ tính nội lực móng M1 179 Trang ix   ' I : Dung trọng đất từ đáy khối móng quy ƣớc trở lên tc R = 3687.46 kN/m Trang 243  tc   max Ta có:   mintc  tc    tb Nhƣ đất dƣới khối móng quy ƣớc thỏa điểu kiện ổn định Kiểm tra lún khối móng quy ƣớc  Áp lực thân đất đáy khối móng bt quy ƣớc: σo = 11.53x(1.5+44.3)= 528.08 kN/m  Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ƣớc: gl tb bt σo = σtc - σo = 621.21-528.08 = 93.13 kN/m  Ta có: Tại đáy móng có σnbt ≥ 5σngl n n móng gần nhƣ kh ng bị lún 6.3.7.4 Kiểm tra xuyên thủng Nhằm đảm bảo đài cọc có ứng suất nén chiều cao đài cọc phải thỏa điều kiện: L-2bm 0 Cọc không bị nhổ Trang 248  Các dải Moment tính tốn Theo phƣơng X - Hình 6.58: Biểu đồ Moment theo phƣơng X (EN Max) Hình 6.59: Biểu đồ Moment theo phƣơng X (EN Min) + max = 783.9 kN.m/1m M max = -504.74 kN.m/1m +M + Trang 249 - Theo phƣơng Y Hình 6.60: Biểu đồ Moment theo phƣơng Y (EN Max) Hình 6.61: Biểu đồ Moment theo phƣơng Y (EN Min) + max = 506.21 kN.m/1m M max = -278.6 kN.m/1m +M + Trang 250  - Tính thép cho đài móng Theo phƣơng X Bảng 6.30: Kết cốt thép theo phƣơng X Vị trí Lớp tr n Lớp dƣới - Theo phƣơng Y Bảng 6.31: Kết cốt thép theo phƣơng Y Vị trí Lớp tr n Lớp dƣới 6.3.8 Thiết kế móng lõi thang (MLT) 6.3.8.1 Phản lực chân vách  Xuất toàn phản lực vách lõi thang qua EXCEL để tìm FZ max Lấy FZmax COMB26 MAX để tính tốn (gần đúng) Chọn sơ số lƣợng cọc dựa vào FZ max vừa t m đƣợc Bảng 6.32: Phản lực chân vách, cột móng lõi thang (MLT) Cấu kiện P5,C14,C15 6.3.8.2 Xác định số lƣ ng cọc bố trí  Tổng lực đứng tác dụng l n móng MLT: Ntt = 54080 kN  Sơ xác định số cọc nhƣ sau: N 54080 n coc k tt 1.2 Q tk 4214 15.4 chọn 30 cọc Trang 251  Chọn kích thƣớc đài cọc bố trí nhƣ sau Hình 6.62: M t móng MLT Kích thƣớc đài: Bđ × Lđ × Hđ = 11.2 m × 13.6 m × m  Kiểm tra điều kiện độ sâu ch n đài với Hmaxtt = 1522 kN  h h m = 2.13 m hm = 7.8 m > hmin =2.13 m Thỏa điều kiện móng cọc đài thấp  Kiểm tra ảnh hƣởng nhóm cọc:   (n  1)n  (n  1)n  (5  1)6  (6 1)5 2   18.4  0.67  1           90n1n 2 90x5x6 Với:  arctg d s arctg 2.4 0.8  18.4 Trang 252 - Sức chịu tải nhóm cọc: Qa (n hom) nQ tk 40x0.67x4214112935.2KN - Lực dọc tâm đáy móng: tt Nđ=N +Wđ=54080+11.2x13.6x2x25=61696 KN - Kiểm tra: Qa(nhom)>Nđ =>thõa điều kiện 6.3.8.3 Kiểm tra ổn định đất v độ lún móng   Xác định khối móng quy ƣớc Góc ma sát trung b nh lớp đất mà cọc qua:  h  h  tb11 22  h1 h2  11.470 x1.2 25.880 24 16.90 x7 18.150  x4 28.18x5.3  23.50 1.224745.3  Chiều dài đoạn mở rộng: x   = Lcọc tan 4  26.3 tan 23.54  2.7 m tb Chiều dài, chiều rộng chiều cao đáy khối móng quy ƣớc: Kiểm tra áp lực đáy khối móng quy ƣớc Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ƣớc Ntc =  N tt  54048 46998(kN) 1.15 1.15 = 23048.7 kN.m = - 2300 kN.m Moment chống uốn khối móng quy ƣớc tc Mx tc My W x W y  Diện tích khối móng quy ƣớc: A qu L qu Bqu 18.6x16.2 301.32 m2  Khối lƣợng đất móng khối quy ƣớc : Trang 253 Wd A quz i i' 301.32 (2 19.6 0.2 19.6 1 10.1 2410.6 7x10.8 4x10.9 5.3x10.6)159121.66(kN)  Trọng lƣợng cọc: Wc n c bt A p L c 40 25 0.5 21000kN  Trọng lƣợng đài móng: Wtb bt h d A d 25 13.614470.4(kN)  Trọng lƣợng đất bị cọc chiếm chỗ: Wdc n c A ph i i' 40 0.5 (0.2 19.6 1 10.1 2410.6 7x10.8 4x10.9 5.3x10.6) 8876 (kN)  Trọng lƣợng đất bị đài chiếm chỗ: Wdd A d h i i' 11.2 13.611344.8 (kN)  Trọng lƣợng móng khối quy ƣớc: Wqu Wd Wc Wtb Wdc Wdd 159121.66 21000 14470 887611344.8   174370.86(kN) Tải trọng quy đáy khối móng quy ƣớc: N dtc N tc Wqu 46988 174370.86 221358.86 kN tc Mx = 23048.7 kN.m tc  My = - 2300 kN.m Áp lực ti u chuẩn đáy khối móng quy ƣớc: N tc  tc  L max qu Ntc  tc  L qu  tc  ( tc tb max Khả chịu tải dƣới mũi cọc R tc m1  m2 k  (A Bm ' II B Z m 'I Dc) tc - Trong đó: + ktc: 1.0 - 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì ti u lý đƣợc lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất) + m1 = 1.2, m2 = 1.1 + Lớp đất cọc tỳ vào lớp cát pha,trạng thái dẻo có: ... Tính tốn, thiết kế cầu thang bể nƣớc mái  Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục trục B c.Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất  Thiết kế 02 phƣơng án móng khả thi Thuyết minh vẽ  01 Thuyết minh... máy gi a c ng tr nh, vách bi n kết cấu chịu lực cho c ng tr nh Xuân La Kết cấu phù hợp với m t kiến trúc nhƣ quy m c ng tr nh 1.2.3 Phƣơng án móng Thiết kế phƣơng án móng cọc: cọc ép cọc khoan... tài : CHUNG CƢ XUÂN LA Số liệu ban đầu  Hồ sơ kiến trúc  Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung phần học lý thuyết tính tốn a Kiến trúc  Thể lại vẽ theo kiến trúc b Kết cấu  Tính tốn, thiết kế sàn