Đồ Án Tốt Nghiệp Xây Dựng Dân Dụng Đại Học Mở

Mẫu đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng dân dụng Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh, Mã đề: 464CVP. Giáo viên hướng dẫn: TS. Lê Văn Phước Nhân. Bao gồm đầy đủ bản thuyết minh và bản vẽ Autocad (đính kèm) các phần: Thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình, Thiết kế kết cấu khung trục, Thiết kế kết cấu móng, Thiết kế biện pháp thi công (sàn, móng, khung trục), An toàn lao động và tiến độ thi công.

Mã đề: 464-VP _ Đại Học Mở TP Hồ Chí Minh

1.1 Giới thiệu về công trình.

Công trình toà nhà văn phòng “Công ty bảo hiểm nhân thọ Bạc Liêu” được xây dựng ở thành phố Bạc Liêu – một trong những khu vực phát triển của khu vực miền nam Việt Nam, nơi mà nhu cầu về nhà ở và việc làm đã trở nên cấp thiết.

1.2 Đặc điểm kiến trúc công trình.

Tòa nhà gồm 4 tầng với những đặc điểm sau :

Mỗi tầng điển hình cao 3.60 m, tầng trệt cao 4.20 m, mái cao 3.00 m.

Mặt bằng hình chữ nhật 18 x 18.5 m, được thiết kế dạng hình khối, xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh quanh.

Chiều cao công trình 18 m.

Công trình có 3 nhịp.

Chức năng của công trình: Trụ sở văn phòng làm việc.

Xem chi tiết chỉ bao cửa VK1 bản vẽ KT.17

Chỉ Bao cửa sơn màu trắng

KT15 C3

KT15 C5

KT15 C4

+ 18000

+ 17200

Mái lợp tôn giả ngói dày 0.45

Cửa sổ chớp gỗ sơn màu nâu sẫm Tường sơn màu Kem sáng Chỉ sơn nước màu trắng

Chỉ Bao cửa sơn màu trắng Sơn Màu Kem sẫm

Phào , Chỉ sơn màu trắng Sơn Nhám màu nâu

Sơn Nhám màu nâu Chỉ Bao cửa sơn màu trắng

CERA 1 CERA 1 CERA 1 TR1

SN1 SN1

LAN CAN BẢO VỆ BẰNG INOX D=50

LAN CAN BẢO VỆ BẰNG INOX D=50

C

+ 1.848 + 3.360

1700 + 7800

+ 10.536 + 11.400

+ 5.226 + 6.765 + 8.826

650 650 HẦM PHÂN

± 0.000

± 0.000

± 0.000

GRAN 1 GRAN 2

S1

150 S1

- 0.750 HỐ CÁT THOÁT HIỂM

D5 D5 Swc THÙNG RÁC

NẸP GỖ CHÂN TƯỜNG CAO 200 S1

KHÔNG GIAN LÀM VIỆC ĐA NĂNG

D4 Dr

18000 6001

1225

1200

1200 400

6000 900

1200 D1 1200 XEM CHI TIẾT

600 1200

1200 600 1200 550 3200

600 250 250 600 550 1600

1000 1500 450 ỐNG THOÁT NƯỚC MƯA Þ90

600

650

18000 1800

Nước mưa đước thu bằng hệ thống ống thoát nước mưa và chảy trực tiếp và hệ thống thoát nước chung của thành phố.

1.6 Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng.

Các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kính được bố trí ở hầu hết các phòng Có hệ thống máy lạnh điều hòa nhiệt độ Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo.

1.7 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

Tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị chống hỏa đặt ở hành lang, trong nhà được lắp đặt hệ thống báo khói tự động.

1.8 Đặc điểm khí hậu tại TP Bạc liêu.

Nền khí hậu nhiệt đới ẩm với tính chất cận xích đạo thể hiện rõ rệt Nhiệt độ trung bình hàng năm 24 – 27 0C, biên độ nhiệt trung bình năm 20 – 300C, chênh lệch nhiệt

độ ngày và đêm thấp, ít có bão hoặc nhiễu loạn thời tiết Có hai mùa rõ rệt, mùa mưa

tập trung từ tháng 5 - 10, lượng mưa chiếm tới 99% tổng lượng mưa của cả năm Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, hầu như không có mưa.

TP Bạc Liêu nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới.

Cường độ tính toán nén dọc trục : Rb : 11.5 MPa.

Cường độ tính toán kéo dọc trục : Rbt : 0.9 MPa.

Module đàn hồi khi kéo và nén : Eb = 27 × 103 MPa.

2.1.2 Cốt thép.

Mác thép và giá trị cường độ :

Cốt thép có φ < 10 dùng thép loại AI

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 225 MPa.

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 225 MPa.

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 175 MPa.

Module đàn hồi : Es = 21 × 104 MPa.

Cốt thép có φ > 10 dùng thép loại AII

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 280 MPa.

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 280 MPa.

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 225 MPa.

Module đàn hồi : Es = 21 × 104 MPa.

2.2 Lựa chọn sơ bộ tiết diện cấu kiện.

+ K là hệ số xét đến ảnh hưởng khác như Moment uốn, hàm lượng cốt thép; độ mảnh của cột; K = 1.3 1.5 ÷ đối với cột biên, cột góc; K = 1.1 1.2 ÷ đối với cột giữa.

+ N là lực dọc tác dụng lên cột.

+ ms là số sàn phía trên tiết diện đang xét.

+ Fs là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột.

+ q là tải trọng tương đương mỗi m2 sàn ( Với nhà có bề dày sàn bé 10 14cm ÷ ,

3.1 Sơ đồ tính.

Cắt một dải bản bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán:

- Xét tỷ số: 2

1

6 1.33 2 4.5

3.2.1 Tĩnh tải.

TT Các lớp cấu

tạo sàn

Chiều dày (m)

γ (kG/m3)

Tiêu chuẩn (daN/m2)

Hệ số n

Tính toán (daN/m2)

3.3 Xác định nội lực.

Tra bảng sơ đồ 9:

91 92 93 94

0.0209 0.0118 0.0475 0.0270

m m m m

R

ξ

=

s 0

2 0

0.052 11.5 1000 80

213( ) 225

3.5 Tính độ võng sàn.

Xét ô bản S1 có cạnh ngắn L1, cạnh dài L2 Có độ võng theo phương L1 và L2 Vì cùng

1 ô sàn nên độ võng lớn nhất tại giữa nhịp theo 2 phương bằng nhau, khi đó f1= f2.

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC

4.1 Sơ đồ tính.

Tính toán khung trục B.

Giả thuyết độ sâu từ cổ móng đến mặt đất là 2m, tổng chiều cao cột tầng trệt là 6.9m.

Mô hình không gian tính toán (ETAB):

Sơ đồ tính khung trục B:

Công trình có chiều cao 18m 40m < nên ta không phải tính gió động.

Áp lực gió tại độ cao H được tính theo công thức: W = k c W0

Trong đó:

c – hệ số khí động.

k – là hệ số tính toán sự thay đổi áp lực gió theo độ cao tra bảng.

Áp lực gió được quy đổi thành tải trọng phân bố đều dọc theo chiều cao của khung:

B = m – Bề rộng công trình truyền tải trọng gió lên khung.

Vậy công thức tính tải trọng gió tác dụng lên khung là:

Chu kì (s) & tần số (Hz) dao động thứ nhất theo

Tầng

Chiều cao từng tầng m

Khối lượng từng tầng (T)

Tải trọng gió (daN/m2) Tải trọng gió (kN)

Tải trọng gió gán vào

Hình tính toán ETAB khung trục B.

SỐ THỨ TỰ NÚT SỐ THỨ TỰ THANH

TIẾT DIỆN CỦA CÁC PHẦN TỬ

MOMENT COMBOBAO(kN-m)

LỰC CẮT COMBOBAO(kN) 4.5 Kết quả nội lực SAP khung (Phụ lục)

4.6 Tính toán khung bằng bảng tính Excel.

4.6.1 Tính toán thép dầm.

TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM

TCVN 5574:2012

Loại thép dọc: A-II Rs = 280 MPa φ18 2.54cm2 Es =

210,00

2 nhánh

Hệ số chiều dài tính toán l0/l = 0.7 Hàm lượng µmin= 0.1% µmax= 3.5% HS dài hạn ϕl= 1.75

4.7 Tính toán khung bằng tay.

0.1 11.5 200 370

304 280

Chiều cao cột H = 6.9 m , chiều dài tính toán L0 = 4.8 m .

16 4 300

L h

e l

h

α ϕ

3514

cr

N N

5.1 Khảo sát địa chất công trình.

5.2 Lựa chọn giải pháp móng.

Việc thiết kế nhà cho công trình cần đảm bảo:

+ Độ lún cho phép.

+ Sức chịu tải của cọc.

+ Công nghệ thi công hợp lý, không làm hư hỏng đến các công trình lân cận và ảnh hưởng đến môi trường.

+ Có hiệu quả về kinh tế kỹ thuật.

Với đặc điểm địa chất công trình như đã giới thiệu và căn cứ vào quy mô công trình, giải pháp móng sâu mà cụ thể là móng cọc là phù hợp với công trình nhất Mũi cọc ngàm vào lớp 3 Sau đây ta sẽ phân tích ưu và nhược điểm của phương án móng cọc ép:

Ưu điểm:

Dễ kiểm tra chất lượng từng đoạn cọc dưới lực nén và dễ dàng xác định sức chịu tải của cọc qua lực nén cuối cùng.

Nhược điểm:

Kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết diện cọc, chiều dài cọc không có khả năng mở rộng và phát triển do thiết bị thi công cọc bị hạn chế hơn so với các công nghệ khác.

Thời gian thi công kéo dài, hay gặp độ chối giả khi đóng.

5.3 Giả thuyết tính toán:

Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.

Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc.

Tải trọng của công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không trực tiếp truyền lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc.

Khi kiểm tra cường độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc thì người ta coi móng cọc như một móng khối qui ước bao gồm cọc, đài cọc, và phần đất giữa các cọc.

Đài cọc xem như tuyệt đối cứng, cọc và đài cọc xem như liên kết cứng với nhau.

5.4 Sơ đồ tính.

5.5 Xác định tải trọng tác dụng.

Móng công trình được tính dựa theo giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền xuống chân cột Các tổ hợp nội lực nguy hiểm cho móng Gồm có 5 tổ hợp:

Để tiết kiệm thời gian, cũng như đảm bảo an toàn, ta chọn tổ hợp có lực nén lớn nhất

Nmax (1) để tính toán móng theo trạng thái giới hạn 1 Tải trọng được tính được từ SAP

là tải trọng tính toán.

Bảng kết quả nội lực chân cột xuất từ ETAB

TABLE: Joint Reactions

Cấp độ bền và giá trị quan tâm :

Cấp độ bền B20.

Trọng lượng riêng : γ = 2500 (kG/m3).

Hệ số làm việc của bê tông: γ =b 0.9

Cường độ tính toán nén dọc trục : Rb : 11.5 MPa.

Cường độ tính toán kéo dọc trục : Rbt : 0.9 MPa.

Module đàn hồi khi kéo và nén : Eb = 27 × 103 MPa.

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 225 MPa.

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 225 MPa.

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 175 MPa.

Module đàn hồi : Es = 21 × 104 MPa.

Cốt thép có φ > 10 dùng thép loại AII

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 280 MPa.

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 280 MPa.

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 225 MPa.

Module đàn hồi : Es = 21 × 104 MPa.

5.8 Kiểm tra cẩu, lắp dựng cọc.

Ta chọn vị trí móc cẩu sao cho moment gây ra về 2 thớ chịu kéo và chịu nén bằng nhau.

Nếu là cọc tại nhà máy sẽ có 2 móc cẩu để tiện khi chất cũng như dỡ cọc xuống.

2∅18  AS = 509 (mm2) > 138 (mm2) (thỏa điều kiện)

5.9 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu.

l d

- Với sức chịu tải tại mũi cọc: qp = c N c+ γ' z Nm q + γ' D Nγ

+ Bỏ qua giá trị của ( γ' D Nγ) do cạnh D cọc nhỏ.

+ Với N N Nc, q, γ là hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công, ta tra bảng theo Meyerhof – 1976.

Ths Lê Anh Hoàng)

M

(kN.m)

tt y

M

(kN.m)

tt x

H

(kN)

tt y

Chọn chiều sâu chôn đài thỏa mãn móng cọc đài thấp, thỏa mãn cân bằng tải trọng ngang và áp lực bị động.

Chọn chiều sâu chôn đài: Df = 2( ) m

Ở đây, ta đang tính cho áp lực ngang của đất lên đài móng (biến dạng của đất) nên ta chọn các giá trị γ , φ ở TTGH II.

Công thức kiểm tra độ sâu chôn đài: Df > hmin

0.7 tan 45

2

tc f

Q D

5.11.3.Bố trí cọc và chọn chiều cao đài móng.

Chiều cao đài móng h = 1000( mm )

1 3 2 2

0.65

4 0.65 1.7 0.65 i

5.11.4.Kiểm tra sức chịu tại cọc đơn.

Khối lượng đài móng:

( ax) 288 0.85 c 0.85 402 342

⇒ Điều kiện sức chịu tải cọc đơn thỏa.

5.11.5.Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc.

Để kiểm tra áp lực dưới mũi cọc ta dùng giá trị tải trọng tiêu chuẩn:

5.11.6.1 Xác định khối móng quy ước.

Kích thước của đáy khối móng quy ước:

4

tb qu

L = + × × X l ϕ

4

tb qu

+ γ, c, φ : là các đặc trưng của lớp đất tại mũi cọc.

+ A, B, D phụ thuộc vô φ của lớp đất tại mũi cọc.

2 f

259( ) 246( )

tc m tc

⇒ Thỏa điều kiện ổn định.

5.11.6.4 Kiểm tra lún móng khối quy ước.

[ ]

1

8 1

Bảng tính lún:

Chiều dày (cm)

L B

Z B

5.11.7.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài.

M

(kN.m)

tt y

M

(kN.m)

tt x

H

(kN)

tt y

H

(kN)

5.12.1.Chọn chiều sâu chôn đài.

Chọn chiều sâu chôn đài thỏa mãn móng cọc đài thấp, thỏa mãn cân bằng tải trọng ngang và áp lực bị động.

Chọn chiều sâu chôn đài: Df = 2( ) m

Ở đây, ta đang tính cho áp lực ngang của đất lên đài móng (biến dạng của đất) nên ta chọn các giá trị γ , φ ở TTGH II.

Công thức kiểm tra độ sâu chôn đài: Df > hmin

0.7 tan 45

2

tc f

Q D

Vậy với Df = 2 m , thỏa mãn điều kiện làm việc của đài cọc.

5.12.3.Bố trí cọc và chọn chiều cao đài móng.

Chiều cao đài móng h = 1000( mm )

Trọng tâm của cọc trùng với trọng tâm của móng.

Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng: dx= 0.75( ), m dy= 0.65( ) m

Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng:

5.12.4.Kiểm tra sức chịu tại cọc đơn.

Ta quy lực về trọng tâm đài.

Khối lượng đài móng:

⇒ Điều kiện sức chịu tải cọc đơn thỏa.

5.12.5.Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc.

2 tan( )

4

tb qu

L = + × × X l ϕ

4

tb qu

+ γ, c, φ : là các đặc trưng của lớp đất tại mũi cọc.

+ A, B, D phụ thuộc vô φ của lớp đất tại mũi cọc.

H

251( ) 204( )

tc m tc

⇒ Thỏa điều kiện ổn định.

5.12.6.4 Kiểm tra lún móng khối quy ước.

Áp lực ban đầu do trọng lượng bản than đất gây ra tại lớp đất i:

Chiều dày (cm)

L B

Z B

5.12.7.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài.

64

6

2 s1

⇒ Vậy ta chọn φ 16@ 200 để bố trí thép cho cả 2 phương X và Y.

6.1 Khái quát công trình.

6.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu thiết kế.

Thiết kế biện pháp thi công các công việc chính:

- Thi công ván khuôn cột, dầm, sàn tầng điển hình.

6.1.2 Đặc điểm về quy mô, kiến trúc công trình.

Công trình có mặt bằng hình vuông, toàn bộ các mặt chính diện được lắp đặt các hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng xen kẽ với tường bao che dày 200mm Bên trong dùng tường thạch cao làm vách ngăng chia các phòng

Các thông số về kích thước công trình:

+ Số tầng: 4

+ Chiều cao: tầng điển hình cao 3.600m; tầng trệt cao 4.200m.

+ Tổng chiều cao công trình: 18.000m.

+ Diện tích sàn tầng điển hình: 216.6m2.

6.1.3 Địa chất công trình.

Đã nêu ở phần tính toán móng cọc ép.

6.1.4 Nguồn nước thi công:

Công trình nằm ở trung tâm thành phố, địa điểm này có các mạng đường ống cấp nước

đi ngang qua công trình đáp ứng đủ nước sử dụng cho công trình thi công Để dự phòng cho trường hợp cúp nước đột xuất, ta tiền hành khoan thêm 1 giếng nước đường đường kính 60mm, sử dụng máy bơm để lấy nước.

6.1.5 Nguồn điện thi công.

Trong quá trình thi công công trình nguồn điện cung cấp cho quá trình thi công là sử dụng mạng điện thành phố Ngoài ra, để đảm bảo cho nguồn điện luôn có tại công trường thì ta dự trù bố trí 1 máy phát điện trong trường hợp điện thành phố cúp đột xuất Đường dây điện gồm:

+ Dây chiếu sáng và phục vụ sinh hoạt.

+ Dây chạy máy và phục vụ thi công.

Đường dây điện thắp sáng được bố trí dọc theo các lối đi có gắn bóng đèn 100W chiếu sáng tại các khu vực sử dụng nhiều ánh sáng.

Công trình thi công tại trung tâm thành phố, là trung tâm thương mại và dịch vụ lớn của tỉnh đủ cung ứng vật tư và các thiết bị máy móc thi công cho công trình và được vận chuyển đến công trình bằng ô tô.

6.3 Nguồn nhân công xây dựng và lán trại công trình.

Nguồn nhân công chủ yếu là nội trú trong nội thành và các vùng ngoại thành lân cận, sáng đi chiều về, do đó việc làm láng trại chỉ tạm cho công nhân nghỉ trưa và bảo vệ công trình.

Dựng lán trại cho ban chỉ huy công trình, nhà bảo vệ và các kho bãi chứa vật liệu.

Vị trí xây dựng công trình nằm trong trung tâm thành phố đông dân cư , do đó diện tích mặt bằng dành cho thi công hạn chế Vì vậy việc thiết kế bố trí vị trí kho bãi phải hợp

lý với từng thời điểm thi công.

Diện tích kho bãi chứa vật liệu được cân đối theo số lượng vật tư cần cung cấp, vừa đảm bảo cho tiến độ thi công ,vừa đảm bảo tránh tồn đọng vật tư.

6.4 Điều kiện thi công.

Do vị trí công trình nằm trong nội thành thành phố nên việc thi công có nhiều thuận lợi nhưng cũng gặp nhiều khó khăn:

Nhân công được thuê tại địa phương.

Máy móc thiết bị sử dụng của nhà thầu và thuê ở các đơn vị thi công chuyên ngành tại địa phương.

Khó khăn:

Mặt bằng thi công chật hẹp, nên việc bố trí kho bãi, láng trại và các bộ phận gia công hết sức là tiết kiệm diện tích Từ đó việc dự trữ vật tư, đưa phương tiện thi công vào công trình phải được tính toán một cách rất chặt chẽ.

6.5 Phương hướng, biện pháp thi công:

Khối lượng thi công công trình không lớn lắm Nên kết hợp thi công thủ công và thi công cơ giới là hợp lý nhất.

Phương hướng thi công từng công đoạn công trình theo trình tự hợp lý nhằm bảo đảm tiến độ hoàn thành công trình sớm nhất.

7.1 Trình tự thi công phần móng.

Phương án thi công phần móng thực hiện theo trình tự như sau:

- Công tác trắc địa, định vị công trình.

- Công tác chuẩn bị mặt bằng.

- Tiến hành thi công ép cọc trên mặt bằng tự nhiên.

- Đào đất bằng cơ giới đến cao trình -1.500m Tiếp theo đào đất bằng thủ công đến cao trình -2.000m.

- Đập đầu cọc một đoạn 0.5m để lấy thép ngàm vào đài cọc.

- Đồ bê tông đá 4x6 lót hố móng.

- Thi công cốt thép.

- Thi công coffa đài móng.

7.2 Công tác trắc địa, định vị công trình.

Công tác trắc đạc đóng vai trò hết sức quan trọng, nó giúp cho việc thi công xây dựng được chính xác hình dáng, kích thước về hình học của công trình, đảm bảo độ thẳng đứng, độ nghiêng kết cấu, xác định đúng vị trí tim trục của công trình, của các cấu kiện

và hệ thống kỹ thuật Công tác trắc đạc phải tuân thủ theo TCVN 3972-85.

Định vị vị trí và cốt cao ±0.000 của công trình, thành lập lưới khống chế thi công làm phương tiện cho toàn bộ công tác trắc đạc Tiến hành đặt mốc quan trắc cho công trình, nhằm theo dõi ảnh hưởng của quá trính thi công đến biến dạng bản thân công trình.

Công trình được đóng ít nhất là 2 cọc mốc chính, các cọc mốc cách xa công trình ít nhất là 3m Khi thi công dựa vào cọc mốc triển khai đo chi tiết các trục định vị của công trình.

Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn, chiều dày, thế nằm và đặc trưng cơ lý của chúng.