SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 LỜI MỞ ĐẦU Trong chương trình đào tạo Kỹ Kư Xây Dựng, Đồ Án Tốt Nghiệp là một môn học có vị trí quan trọng, nó giúp sinh viên hệ thống, tổng hợp lại
Trang 1KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
KÝ TÚC XÁ ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
(THUYẾT MINH + PHỤ LỤC)
SVTH : TRẦN CAO CƯỜNG MSSV : 20701007
GVHD : ThS.NGUYỄN HOÀI NGHĨA
TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian vừa qua, từ ngày 29.10.2012 đến 30.01.2013, với yêu cầu của chương trình đào tạo, em đã tiến hành làm đồ án tốt nghiê ̣p chuyên ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp Đây là đồ án lớn nhất, thực tế nhất và quan tro ̣ng nhất đối với em trong suốt quá trình
ho ̣c tâ ̣p ta ̣i trường
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Lưu Trường Văn, Trưởng khoa Xây Dựng Và Điện, Đa ̣i ho ̣c Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã tâ ̣n tâm tổ chức, phân công giáo viên hướng dẫn, giáo viên phản biê ̣n và sắp xếp li ̣ch làm viê ̣c chu đáo cho từng nhóm sinh viên Các thầy đã ta ̣o điều kiê ̣n tốt nhất để em có thể an tâm hoàn thành Đồ án tốt nghiê ̣p ki ̣p tiến đô ̣ được giao
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiê ̣p là ThS Nguyễn Hoài Nghĩa, giảng viên khoa Xây Dựng Và Điện, Đa ̣i ho ̣c Mở Thành Phố Hồ Chí Minh Trong suốt thời gian qua, thầy đã tâ ̣n tình hướng dẫn em bằng kiến thức chuyên môn vững chắc và kinh nghiê ̣m thực tế dày dă ̣n, giúp cho có cái nhìn sâu sắc hơn về những vấn đề thiết yếu trong Đồ án của mình
Quả thực, nếu không có đồ án tốt nghiê ̣p này thì em khó có cơ hội được áp dụng những điều mình đã học vào công việc của mô ̣t công trình thực tế, cũng như xây đắp thêm những lỗ hổng kiến thức của mình Em tự cảm thấy mình thật may mắn khi được các thầy, cô ta ̣o điều kiê ̣n và tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành tiến đô ̣ được giao Tuy vậy, do còn non yếu về kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn, em cũng gặp phải những khó khăn nhất định Điều đó phần nào gây nên những ha ̣n chế nhất đi ̣nh cho đồ án này
Theo yêu cầu của khoa Xây Dựng Và Điện, em xin trình bày nô ̣i dung đồ án tốt nghiê ̣p mà em đã hoàn thành, bao gồm tâ ̣p Thuyết Minh và Bản vẽ được nô ̣p kèm Trong mười bốn tuần vừa qua, nỗ lực của em cũng thu được những kết quả nhất định
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Trưởng khoa Xây Dựng Và Điện, giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiê ̣p, đã tạo điều kiện giúp em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiê ̣p quan tro ̣ng này
Cuối cùng, xin kính chúc các thầy, cô Khoa Xây Dựng Và Điện, lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt
Trân trọng
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện Trần Cao Cường
Trang 3SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007
LỜI MỞ ĐẦU
Trong chương trình đào tạo Kỹ Kư Xây Dựng, Đồ Án Tốt Nghiệp là một môn học có vị trí quan trọng, nó giúp sinh viên hệ thống, tổng hợp lại kiến thức đã học và tạo tiền đề để chuẩn
bị bước vào giai đoạn trở thành Kỹ Sư Xây Dựng chuyên nghiệp
Đồ Án Tốt Nghiệp này được mang tên KÝ TÚC XÁ ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT Đồ Án được trình bày rõ ràng thành các chương như: thiết kế sàn, thiết kế cầu thang, thiết kế hồ nước mái, thiết kế khung, thiết kế móng, phương án thi công khung, phương án thi công móng, phương án thi công móng cọc
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp của Quý Thầy Cô
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện Trần Cao Cường
Trang 4xá sinh viên tập trung
KHỐI NHÀ B1 là KÝ TÚC XÁ SINH VIÊN, nằm trong giai đoạn 1 của dự án với nội dung gồm 3 block 10 tầng cùng loại (B1, B2 và B3)
- Với quy mô 10 tầng, chiều cao nhà là 35 m công trình thuộc loại nhà cao tầng
- Thành phố Đà Lạt nằm trên cao nguyên Lang Biang, phía Bắc tỉnh Lâm Đồng Đặc điểm khí hậu Đà Lạt là đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa thuộc vùng cao Bức xạ dồi dào, có một chế độ mát dịu và ổn định Lượng mưa phong phú nhưng phân bố không đều tập trung chủ yếu vào mùa hè, mùa đông khô hạn
- Đà Lạt không bao giờ có bão, chỉ có gió lớn do ảnh hưởng của bão từ biển thổi vào vì sườn đông không có núi che chắn
1.1.3.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ bình quân : 17,9 oC
Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 4–5 : 30 oC
Trang 5SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 2
Tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 12 : 5 oC
1.1.3.2 Khí hậu :
Khí hậu nhiệt đới gió mùa,trong năm có hai mùa : mùa mưa và mùa khô
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chịu ảnh hưởng của gió Tây - Nam
- Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, chịu ảnh hưởng của gió Đông – Bắc
Giai đoạn tháng 4 đến tháng 6 thời kỳ nóng nhất, có dòng thăng lạnh, đôi khi có mưa đá, kích thước khoảng bằng hạt đậu, đôi lúc lớn hơn nhưng rất hiếm
Giai đoạn tháng 1 đến tháng 2 là giai đoạn sương muối tập trung xuất hiện
- 1 tầng hầm dùng làm nơi để xe và các thiết bị Chiều cao tầng 3.5m
- 1 tầng trệt dùng làm căn tin, phòng ăn cho sinh viên, phòng khách, và
phòng làm việc của ban quản lý Chiều cao tầng 3.5 m
- Tầng 2 đến 9, mổi tầng được bố trí 8 phòng ở giống nhau cho sinh viên
với phòng vệ sinh và sân phơi riêng cho từng phòng Chiều cao mỗi tầng 3,5m
phòng điện Hành lang có bố trí cửa để bước ra sân thượng Trên sân
Trang 6thượng có bố trí hồ nước mái cung cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt của toàn bộ công trình và chữa cháy
- Mái sử dụng mái bằng chạy dọc theo hành lang và các phòng kỹ thuật
- Tầng hầm bố trí gara ra để xe với diện tích 585 m2 và phòng kỹ thuật
- Tầng 1 bố trí 1 phòng ăn và 1 căn tin với diện tích mổi phòng 11x15,8=174 m2
và các phòng họp, ban quản lý
- Sân thượng bố trí phòng kỹ thuật và phòng máy
1.1.4.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình:
Mặt đứng của công trình đối xứng tạo được sự hài hoà phong nhã bởi đường nét của các ô ban công với những phào chỉ, của các ô cửa sổ quay ra bên ngoài.Hình khối của công trình có dáng vẻ bề thế vuông vắn nhưng không cứng nhắc, đơn giản nhưng không đơn điệu.Nhìn chung mặt đứng của công trình có tính hợp lý và hài hoà kiến trúc với tổng thể kiến trúc quy hoạch của các công trình xung quanh
1.1.4.5 Giải pháp về giao thông
Theo phương ngang nhà có hành lang liên phòng; theo phương đứng thì dùng 3 cầu thang bộ, 2 thang máy
Ngoài chức năng về giao thông, hành lang và cầu thang còn giúp cho việc thông gió
và lấy ánh sáng tự nhiên
1.1.4.6 Thông gió chiếu sáng cho công trình
Công trình bố trí theo hướng ĐN-TB rất phù hợp cho thông gió và lấy được hướng gió chủ đạo từ hướng đông nam tạo cho các phòng làm việc thoáng mát, ngoài việc sử
Trang 7SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 4
dụng thông gió tự nhiên các phòng đều được trang bị quạt điện nhu cầu làm mát trong ngày
Chiếu sáng cho công trình tận dụng tối đa giải pháp chiếu sáng tự nhiên, hướng TB lấy sáng qua cửa sổ, hướng DN lấy sáng qua cửa sổ và cửa đi có kính Ngoài ra các phòng vẫn phải bố trí hệ thống chiếu sáng bằng điện nhằm đảm bảo ánh sáng liên tục trong ngày
Ngoài ra mặt bằng công trình còn được bố trí 2 giếng trời nhằm thông gió cho cả nhà
1.1.7 Giải pháp về thoát nước:
Hệ thống thoát nước thải được thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh Toàn bộ nước thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh được thu vào hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng
bể tự hoại, sau đó được đưa vào hệ thống cống thoát nước bên ngoài của khu vực Đường ống đi ngầm trong tường, trong trần hoặc ngầm sàn, trong hộp gen Sau đó, được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố
Trang 8cấp nước chữa cháy khi mất điện Bơm cấp nước chữa cháy và bơm cấp nước khu vệ sinh được đấu nối kết hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết
Nước chữa cháy nằm trong bể chứa nước mái luôn đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hoả yêu cầu
Bố trí hai họng chờ bên ngoài công trình Họng chờ này được lắp đặt để nối hệ thống đường ống chữa cháy bên trong với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên ngoài
1.1.10 Hệ thống thông tin liên lạc và chống sét:
Hệ thống thông tin liên lạc, dây điện thoại, cáp truyền hình và internet được đi ngầm trong tường và được dẫn đến các căn hộ Mỗi căn hộ có một hộp kỹ thuật để đặt hệ thống dây dẫn này và được bảo quản có thể mở ra sửa chữa dễ dàng Hệ thống chống cho công trình được đi ngầm trong cột chôn dưới đất lên hệ thống chống sét bằng dây dẫn
1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH:
Hệ chịu lực của nhà được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung
và vách cứng hoặc lõi cứng
1.2.1 Lõi chịu lực:
Công trình có mặt bằng tương đối đối xứng, có thang máy được đặt ở tâm công trình Tận dụng làm lõi cứng cho tòa nhà, đảm bảo chịu được một phần tải trọng đứng, vừa chịu cắt, chịu xoắn và chịu tải trọng ngang tác dụng lên công trình, hạn chế chuyển vị ngang tại đỉnh của công trình
1.2.2 Sàn
Bản sàn ngoài có tác dụng chịu tải trọng ngang
Ngoài ra sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng nên có tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng vào các tường cứng và truyền xuống móng
1.2.3 Hệ khung chịu lực:
Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (dầm, sàn ) liên kết cứng
tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian có tác dụng chịu tải đứng và một phần tải trọng ngang
Trang 9SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 6
1.2.4 Cơ sở thiết kế kết cấu
- TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn tải trọng và tác động
- TCVN 229-1999: Tiêu chuẩn hướng dẩn tính toán thành phần động của gió theo
TCVN 2737-1995
- TCVN 356-2005: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
- TCXD 198-1997: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối nhà cao
tầng
- TCXD 205-1998: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
- TCXD-195-1997: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc khoang nhồi nhà cao tầng
1.2.4.3 Tài liệu tham khảo
[1] GS TS Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép – Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 – Tập 1, Nhà xuất bản Xây Dựng, Hà Nội
Trang 10[6] Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành Kết Cấu Công Trình, NXB Xây dựng, Hà
Nội, 1999
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
(TẦNG 2 9)
Trang 11SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 8
2.1 KÍCH THƯỚC Ô SÀN VÀ PHÂN LOẠI Ô SÀN
S1
S5 S4 S5'
S4
S10 S9 S8 S7
S14 S16 S15 S17 S18
S5' S10 S10
S5
S1 S4 S4
S9 S8 S7
30
S8 S7
30
30 30
Hình 2.1 Mặt bằng phân chia ô sàn tính toán tầng 2-9
Kích thước ô sàn được xát định theo sơ đồ đàn hồi, là khoảng cách giữa hai tim dầm Phân loại ô sàn:
- Khi sàn được liên kết ở một cạnh hoặc 2 cạnh đối diện, sàn thuộc loại sàn 1
phương
- Khi sàn được liên kết ở cả 4 cạnh chu vi
Nếu L2 2L1 xem như bản 1 phương
Nếu L2< 2L1 xem như bản 2 phương
KÍCH THƯỚC VÀ PHÂN LOẠI Ô SÀN
Trang 13SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 10
Chiều cao tối thiểu của tiết diện không nhỏ hơn 300mm Tỉ số giữa chiều cao
và chiều rộng của tiết diện không lớn hơn 3 (Theo TCXD 198 : 1997)
Trang 14Cá c lớ p cấ u tạo sà n phò ng ở , hà nh, phò ng kỹ thuậ t
và sả nh đó n Các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh, sân phơi.
Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn
Phịng ở sinh viên, hành lang, sảnh, phịng kỹ thuật các tầng
d i (mm)
Trọng lượng riêng
Hệ số tin cậy tải trọng n
Tải trọng tiêu chuẩn
g c (kN/m 2 )
Tải trọng tính tốn
g s (kN/m 2 )
Hệ số tin cậy tải trọng n
Tải trọng tiêu chuẩn
g c (kN/m 2 )
Tải trọng tính tốn
g s (kN/m 2 )
Trang 15SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 12
Trọng lượng quy đổi tính toán tường xây trực tiếp trên sàn:
2 t
Diện tích sàn Ai (m2)
Bề dày tường di(mm)
Tổng chiều dài
L (m)
Chiều cao H (m)
Trang 16Với: gs: tĩnh tải tính toán trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
gt: tĩnh tải tường tính toán phân bố lên sàn
Diện tích sàn
Tổng tải (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (m2) P (kN)
Trang 17SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 14
Diện tích sàn Tổng tải (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (m2) P (kN)
Trang 19SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 16
=> h0 = h – a = 80-15 = 65 mm
Diện tích cốt thép:
2 0
M
R b h
R b h A
R A
Hệ số làm việc của bê tông: b 0,9
Các giá trị được tính trong bảng sau:
Trang 21SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 18
Trang 23SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 20
Trang 24k2 0.039 MII 0.85 65 0.0154 0.0155 0.5844 8 200 2.5133 0.39%
m
Trang 25SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 22
Trang 26ho (mm) m As
(mm2)
Chọn cốt thép
As chọn (mm)
2.5 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT PHẲNG
Lực cắt lớn nhất trong dải bản của ô bản đơn chịu uốn hai phương được tính theo công thức sau:
0 .t1
Q q l
Trong đó: β 0 – hệ số để tính lực cắt trong ô bản hai phương, được lấy theo Phụ lục 7, trang 164, sách Sàn sườn bê tông toàn khối – GS TS Nguyễn Đình Cống
l t1 – chiều dài tính toán của ô bản đơn
Xét ô bản đơn chịu tải trọng và kích thước lớn nhất – ô số 9 có:
Kích thước L 1 x L 2 = 3.15m x 6.05m, thiên về an toàn có thể lấy l t1 = L 1 = 3.15m, tra bảng xác định được β 0 = 0,475
Chịu tổng tải trọng phân bố q = 5.42 KN/m 2
Trong đó: Q b0 – khả năng chịu cắt của tiết diện bêtông;
R bt – cường độ tính toán về kéo của bêtông B25, R bt =1,1 MPa;
4
– hệ số để tính toán về khả năng chịu cắt của bêtông, với bêtông nặng thông thường b4 1,5;
=> Q b0 0,5b4R bh bt 0 0,5 1,5 1,1 10 3 1 0, 06553, 63(KN)
Trang 27SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 24
Vậy Q8,11(KN)Q b0 53, 63(KN)=> thỏa điều kiện
2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG Ô SÀN
Xét ô bản S7 có liên kết ngàm cả 4 cạnh với kích thước L 1 × L 2 = 3.15m × 6.05m
Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng 1m để kiểm tra Độ võng của dải bản là:
2
1 1 1
548
M l f
J – moment quán tính của tiết diện bê tong
Trang 28CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CẦU THANG
3.1 CẤU TẠO
Thực hiện tính toán cầu thang trục B – C tầng trệt làm cầu thang điển hình cho công trình Đây là cầu thang 2 vế, dạng bản, có dầm chiếu nghỉ Tính toán cầu thang như bản loại dầm hai đầu khớp
3.1.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang điển hình:
Trang 29SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 26
Chiều dài vế thang (trên mặt bằng): l = n b x l b = 10 x 250 = 2500 mm
Chiều dài vế thang (theo phương nghiêng): L = 2 2
)12
Với: Cao độ 1 = +0,0 m (cao độ tầng trệt)
Cao độ 2 = cao độ 1 + số bậc n b x chiều cao bậc h b = +1,75 m (cao độ chiếu nghỉ) Cao độ 3 = cao độ 2 + số bậc n b x chiều cao bậc h b = +3,5 m (cao độ tầng 1) Chiều rộng vế thang: a 1 = 1250 mm
Khoảng hở giữa 2 vế thang: d = 450 mm
Trang 30Trọng lượng riêng γ(kN/m3)
Tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số
n
Tính toán (kN/m2)
Trang 31SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 28
STT
Các lớp
cấu tạo
Chiều dày δ(m)
Trọng lượng riêng γ(kN/m3)
Tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ
số n
Tính toán (kN/m2)
Pc = 300 daN/m2 - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/TCVN 2737-1995;
n - hệ số vượt tải, theo mục 4.3.3/TCVN 2737-1995;
Trang 33SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 30
Trang 340 vào biểu thức M(x) ta được M max
Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo: a = 15mm
=> Chiều cao có ích của tiết diện: h 0 = h bn – a = 120 – 15 =105 mm;
Bề rộng tính toán của dải bản: b = a 1 = 1250 mm;
Bêtông sử dụng loại B25: R b = 14,5 MPa; R bt = 1,1 MPa
R R
Trang 35SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 32
Trang 36CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
Tiêu chuẩn dùng nước trung bình lấy đối với nhà có hệ thống cấp thoát nước, có dụng
cụ vệ sinh và thiết bị tắm thông thường bằng 150 l/người.ngày đêm – tiêu chuẩn cấp nước TCXD – 4413 – 1988
4.1.1 Tính toán sơ bộ kích thước hồ nước mái
Theo hồ sơ thiết kế kiến trúc số lượng sinh viên tập trung từ tầng 2 đến tầng 9 (8 tầng) với 96 sinh viên/tầng
Trang 37SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 34
3150 3150
M Ặ T BA È NG BA Û N NẮ P NHỊ P A -B M ẶT BA ÈNG BA ÛN NẮP NHỊP E-F
M Ặ T BA È NG BA Û N ĐÁ Y NHỊ P A -B M ẶT BA ÈNG BA ÛN ĐÁY NHỊP A -B
Trang 38Nhịp (m)
Chọn sơ bộ tiết diện bản nắp:
Chiều dày bản nắp sơ bộ na ép=70 mm
Chọn sơ bộ tiết diện dầm đáy: tiết diện dầm đáy chọn theo công thức kinh nghiệm
Trang 39SVTH: Trần Cao Cường MSSV: 20701007 Trang 36
Dầm chính
Nhịp (m)
Chọn sơ bộ tiết diện bản đáy:
Chiều dày h b bản đáy sơ bộ ñ a ùy=12 cm
Chọn sơ bộ tiết diện bản thành:
d i (mm)
Trọng lượng riêng
Hệ số tin cậy tải trọng n
Tải trọng
Trang 40Tải trọng
tt (kN/m 2 ) Gạch lát 10 20 1.1 0.22
Các trường hợp tác dụng của hoạt tải lên thành
- Bể đầy nước, không có gió
- Bể đầy nước, có gió đẩy
- Bể đầy nước, có gió hút
- Bể không có nước, có gió đẩy (hút)
Hoạt tải do trọng lượng khối nước:
Tính toán với khối nước đầy bể (hh nap nap 1.3 0.07 1.23 m):