Thiết kế trường thcs bình trị đông phường bình trị đông quận bình tân

Quá trình làm đồ án không những giúp em thu thập, tổng hợp lại những gì mình đã được học ở từng học kỳ mà còn rèn luyện cho em khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề nhanh chóng chí

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

T KHOA : TS LƯU TRƯỜNG VĂN

THÁNG 8 - 2012

LỜI CẢM ƠN



Đồ án tốt nghiệp là môn học cuối cùng đánh dấu sự kết thúc quá trình đào tạo ở Trường Đại Học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một con đường mới để đi vào cuộc sống thực tế và tương lai sau này Quá trình làm đồ án không những giúp em thu thập, tổng hợp lại những gì mình đã được học ở từng học kỳ mà còn rèn luyện cho em khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề nhanh chóng chính xác

Để làm được như vậy em xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất và lời chúc sức khỏe đến thầy Th.S Trần Trung Dũng, TS Lưu Trường Văn người đã cung cấp tài liệu và định hướng cho

em hoàn thành bài tập Đồ án tốt nghiệp này cùng tất cả các thầy cô giáo bộ môn, Ban chủ nhiệm Khoa Xây Dựng và Điện các bạn bè trong lớp đã giúp đỡ cho em trong suốt thời gian học tập, đặc biệt là trong thời gian thực hiện Đồ án tốt nghiệp này

Đồ án tốt nghiệp là công trình đầu tay của mỗi sinh viên chúng em Mặc dù cố gắng hết sức nhưng vì kiến thức, kinh nghiệm, thời gian thực hiện còn hạn chế nên Đồ án này sẽ có nhiều thiếu sót Em rất mong được sự chỉ dẫn quý báu của Thầy Cô để em hoàn thiện kiến thức kinh nghiệm của mình

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 / 2012

Sinh viên thực hiện Bùi Thiện Toàn

Chương 1: Thiết kế sàn tầng điền hình .trang 2 1.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình .trang 2 1.2 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn .trang 2 1.3 Cấu tạo bản sàn .trang 3 1.4 Tải trọng tác dụng lên sàn .trang 3 1.4.1 Tĩnh tải .trang 4 1.4.2 Hoạt tải .trang 4 1.4.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn lầu .trang 4 1.4.4 Xác định nội lực sàn trang 4 1.4.5 Tính toán cốt thép cho bản chịu lực 2 phương trang 6 1.5 Bố trí cốt thép trang 7 Chương 2: Tính toán cầu thang bộ .trang 8 2.1 Cấu tạo cầu thang bộ (cầu thang hai vế dạng bản) .trang 8 2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang .trang 10 2.2.1 Tĩnh tải: bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo .trang 10 2.2.2 Hoạt tải .trang 11 2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang .trang11 2.3 Tính toán nội lực cầu thang .trang 11 2.4 Tính vế 1 .trang 12 2.5 Tính vế 2 .trang 15 2.6 Tính dầm chiếu nghỉ .trang18 2.7 Tính cốt đai .trang 21 2.8 Vẽ và bố trí cốt thép trang 22

3.2 Chọn kích thước tiết diện dầm .trang 23 3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm .trang 23 3.3.1 Tĩnh tải .trang 24 3.3.2 Hoạt tải .trang 25 3.4 Tổ hợp tải trọng và tính toán dầm trục B .trang 25 3.5 Tổ hợp nội lực .trang 27 3.6 Giải nội lực và tính cốt thép .trang 28 3.6.1 Bảng nội lực dầm .trang 28 3.6.2 Lọc các giá trị Mmax,Q maxcủa dầm và tính cốt thép .trang 32 3.6.3 Tính cốt đai .trang 34 3.7 Vẽ và bố trí cốt thép .trang 34 Chương 4: Tính khung trục 6 .trang 35 4.1 Số liệu tính toán cơ bản trang 35 4.2 Quan niệm tính toán .trang 35 4.3 Sơ đồ khung, kí hiệu nút, phần tử .trang 35 4.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung .trang 36 4.4.1 Chọn tiết diện dầm khung .trang 36 4.4.2 Chọn tiết diện cột khung .trang 37 4.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung .trang 40 4.5.1 Tĩnh tải trang 41 4.5.1.1 Tầng 2 đến tầng 5 .trang 41 4.5.1.2 Tầng mái .trang 45 4.5.1.3 Tầng 1 (chỉ có tải tập trung tại nút) trang 49

4.6 Tổ hợp tải trọng và tính toán khung .trang 53 4.6.1 Các loại tải trọng .trang 53 4.6.2 Tổ hợp nội lực .trang 60 4.7 Kết quả tính toán cốt thép dầm và cột khung trục .trang 61 4.7.1 Kết quả tính toán cốt thép dầm .trang 67 4.7.2 Tính cốt thép cột lệt tâm,thép đối xứng (As= As’) .trang 71 4.7.3 Vẽ và bố trí cốt thép .trang 84 Chương 5: Phương án móng cọc ép .trang 85 5.1 Sơ lược về phương án móng sử dụng .trang 85 5.2 Tính toán thiết kế các móng chi tiết .trang 86 5.2.1 Thiết kế cọc và chọn chiều sâu chọn móng .trang 86 5.2.1.1 Tải trọng tác dụng .trang 86 5.3 Tính toán móng M1 .trang 93 5.3.1 Xác định số lượng cọc trong móng .trang 93 5.3.2 Kiểm tra ứng suất dưới đấy mũi cọc .trang 95 5.3.3 Tính độ lún dưới mũi cọc .trang 97 5.3.4 Kết cấu móng .trang 99 5.4 Tính toán móng M2 .trang 100 5.4.1 Kiểm tra ứng suất dưới đáy mũi cọc .trang 101 5.4.2 Tính độ lún dưới mũi cọc .trang 103 5.4.3 Kết cấu móng .trang 105 5.5 Bố trí cốt thép trang 106 Chương 6: Thiết kế thi công trang 107

6.1.2 Ưu nhược điểm của thi công ép cọc trang 107 6.1.3 Lựa chọn phương án thi công cọc ép trang 107 6.1.4 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đoạn cọc ép trang 108 6.1.5 Các yêu cầ kỹ thuật đối với thiết bị ép trang 108 6.1.6 Tính toán chọn cẩu phục vụ trang 108 6.1.7 Chọn máy ép cọc trang 109 6.1.8 Thiết kế lộ trình, xe cẩu, dàn đế trang 110 6.1.9 Trình tự thi công trang 110 6.1.10 Sơ dồ ép cọc trang 111 6.2 Thi công sàn trang 108

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

TÊN CÔNG TRÌNH :

TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ BÌNH TRỊ ĐÔNG

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG:

CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình :

1.2 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn :

- Do sơ đồ bố trí kiến trúc các tầng từ tầng 2 đến tầng 5 tương tự nhau nên ta chọn

sàn tầng 2 làm đại diện để tính toán và bố trí cốt thép, xem đây là sàn tầng điển hình

- Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn : việc chọn chiều dày bản sàn có ý nghĩa quan trọng

vì chỉ cần thay đổi hb vài cm thì khối lượng bê tông của toàn sàn sẽ thay đổi đáng kể Chọn

chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng , có thể chọn sơ bộ hb theo công thức kinh

dp dp

h

Vậy chọn:

300200

dp dp

h

h    , nên ta xem liên kết giữa sàn và dầm là liên kết ngàm

- Ô bản thuộc bản kê 4 cạnh liên tục, tính theo sơ đồ đàn hồi

1.3 Cấu tạo bản sàn :

1.4 Tải trọng tác dụng lên sàn :

- Dựa vào tài liệu TCXD 2737-1995 để tính toán

Sàn phòng học

Sàn hành lang

Gạch Ceramic 300x300x10 Vữa xi măng lót gạch M30 Bản BTCT dày 10

Vữa trát trần M75 dày 15

0,010 0,030 0,100 0,015

22

58

275

29 TĨNH TẢI SÀN PHÒNG HỌC 384

Loại sàn Các lớp cấu tạo sàn Tải trọng TC ( daN/m3) Hệ số

vượt tải

Tải trọng TT ( daN/m2 ) Chiều dày TL riêng

Sàn W.C

Gạch men nhám 200x200x20 Vữa lát gạch dày 30

Bản BTCT dày 10 Vữa trát trần M75 dày 15 Trọng lượng thiết bị W.C

0,020 0,030 0,100 0,015

Tải trọng TT (daN/m2)

P = q.L1.L2

- Sơ đồ làm việc của các ô bản (ô bản số 9 trong phụ lục 12) :

- Bản được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng, bản sàn được xem như bản liên tục

- Moment dương ở giữa nhịp :

( ) ( )

1 2 ' '

2

s

s s

2 0

m

b o s

s s

M

R b h

R b hA

RA

RR

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 2.1 Cấu tạo cầu thang bộ (cầu thang 2 vế dạng bản):

- Kích thước thiết kế:

+ Chiều cao tầng : 3600mm + Chiều cao bậc : 150mm + Chiều dài bậc : 300mm + Vế 1 có 11 bậc

- Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ : dcn 3020 0,30, 2

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang :

2.2.1 Tĩnh tải: bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo :

- Bản chiếu nghỉ:

Loại bản Các lớp cấu tạo Tải trọng TC ( daN/m2) Hệ số

vượt tải

Tải trọng TT ( daN/m2 ) Chiều dày TL riêng

48

70

330

35 TĨNH TẢI BẢN CHIẾU NGHỈ ( g1 ) 483

1

21

Tải trọng lan can : gtc = 30daN/m

Quy tải lan can lên 1m2 bản thang : lc 1,5 1,5tc 30 20 / 2

g

Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng :

Loại bản Các lớp cấu tạo Tải trọng TC ( daN/m2) Hệ số

vượt tải

Tải trọng TT ( daN/m2 ) Chiều dày TL riêng

Bản thang

Đá mài dày 20 Vữa lát dày 30 Bản BTCT dày 12 Vữa trát trần dày 15

0,020 0,030 0,120 0,015

48

70

330

35 TĨNH TẢI BẢN THANG ( g2 ) 483 2.2.2 Hoạt tải :

- Theo TCXD 2737 -1995 ta có hoạt tải cầu thang như sau:

2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang :

- Đối với chiếu nghỉ :

2.3 Tính toán nội lực cầu thang :

- Chọn sơ đồ tính của vế 1 như sau :

2.4 Tính vế 1 :

- Dùng chương trình Sap2000, ta tính được nội lực vế thang như sau:

Biểu đồ Moment

Biểu đồ lực cắt

Moment ở nhịp : Mnhip = 0,7.Mmax = 0,7.3601 = 2521daNm

Moment ở gối : Mgoi = 0,4.Mmax = 0,4.3601 = 1441daNm

Tính cốt thép :

- Tuy chọn sơ đồ tính là gối tựa và gối di động, nhưn trong thực tế, các cấu kiện làm việc rất phức tạp, và do trong quá trình thi công sai lệch dẫn đến cấu kiện làm việc theo đầu ngàm, cũng có thể là liên kết khớp Vì vậy, tính thiên về an toàn nhằm “bao” hết các sơ đồ tính của cầu thang, ta lấy:

Mnhip = Mgoi = Mmax = 2521daNm

- Sử dụng bê tông B20, thép CII có các thông số như sau:

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau :

Tiết diện Moment M m R tt( 2)

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

RR

+ Đối với chiếu nghỉ :

Biểu đồ lực cắt

Phản lực gối tựa Dựa vào biểu đồ Moment và phản lực gối tựa ta suy ra :

Moment ở nhịp : Mnhip = 0,7.Mmax = 0,7.3601 = 2521daNm

Moment ở gối : Mgoi = 0,4.Mmax = 0,4.3601 = 1441daNm

Tính cốt thép :

- Tuy chọn sơ đồ tính là gối tựa và gối di động, nhưn trong thực tế, các cấu kiện làm việc rất phức tạp, và do trong quá trình thi công sai lệch dẫn đến cấu kiện làm việc theo đầu ngàm, cũng có thể là liên kết khớp Vì vậy, tính thiên về an toàn nhằm “bao” hết các sơ đồ tính của cầu thang, ta lấy:

Mnhip = Mgoi = Mmax = 2521daNm

- Sử dụng bê tông B20, thép CII có các thông số như sau:

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau :

Tiết diện Moment M m R tt( 2)

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

RR

Theo TCVN quy định min 0.05%, chọn min 0.1%

2.6 Tính dầm chiếu nghỉ :

- Sử dụng bê tông B20, thép CII có các thông số như sau:

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau :

Tiết diện Moment M m  As (tính) As (chọn ) µ (%) Nhịp 4942 0,2947 0,359 7,9 8,04 416 1,48 Tại gối, do không có moment âm nên đặt thép theo cấu tạo 216 có µ = 0,56%

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

min max

s o

RR

Theo TCVN quy định min 0,05%, chọn min 0,1%

 Kiểm tra điều kiện chịu cắt của dầm

Lực cắt lớn nhất tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là: Qmax= 4922 daN

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

3 1

b b n n bt o

Q    R b h = 0,6 ( 1+0+0 ) 9.104 0,2 0.27 = 2916 daN

- b3 = 0,6 đối với bê tông nặng

- f = 0 : hệ số kể đến ảnh hưởng của canh chịu nén trong tiết diện I, T

- n = 0 : hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc (bỏ qua ảnh hường lực dọc)

- Rbt = 9 104 daN/m2 cường độ chịu kéo của bê tông B20

Ta thấy Qmax = 4922daN > Qb = 2916daN  bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính cốt đai

2.7 Tính cốt đai: Chọn thép 6 làm cốt đai (dùng thép CI có R = 2250.104 daN/m2), bố trí 2 nhánh

- Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán:

d ct

h

s    m cm

Bước của cốt đai được chọn như sau:

sw sw sw

CHƯƠNG 3 TÍNH DẦM DỌC TRỤC B 3.1 Số liệu tính toán cơ bản :

3.2 Chọn kích thước tiết diện dầm:

- Kích thước dầm dọc trục B được chọn trong chương “Thiết kế sàn tầng điển hình” có kích thước như sau:

2 1

- Tải phân bố đều :

 Do tường truyền vào:

hthang s

Frame Station OutputCase CaseType StepType V2 M3 FrameElem ElemStation

1 4 COMB10 Combination Max 73.08 -47.10 1-Jan 4

3 3 COMB10 Combination Min 27.54 -0.28 1-Mar 3

6 2 COMB10 Combination Max -0.23 28.65 1-Jun 2

8 1 COMB10 Combination Min -49.25 1.62 1-Aug 1

3.6.2 Lọc các giá trị Mmax , Qmax của dầm và tính cốt thép :

- Dựa vào biểu đồ bao moment, lực cắt và bảng nội lực dầm, ta lọc các giá trị Mmax, Qmax để tính cốt thép

2 0

s

M

R b h

R b hA

RR

Theo TCVN quy định min 0,05%, chọn min 0,1%

2 nhịp 23,91 - 0,2 0,3 0,04 0,26 0,1538 0,1679 3,5859 5,09 218 0,98gối 56,13 64,55 0,3610 0,4627 9,8820 10,18 418 1,96

Vậy Qmax = 7308daN  Qwb = 7872 daN, do đó không cần tính cốt xiên, cốt đai chịu đủ lực cắt

- Vậy chọn cốt đai 6a200

3.7 Vẽ và bố trí cốt thép :

- Xem bản vẽ KC 03/5

CHƯƠNG 4 TÍNH KHUNG TRỤC 6 4.1 Số liệu tính toán cơ bản :

4.2 Quan niệm tính toán :

- Hệ dầm và cột liên kết với nhau tạo thành hệ khung, các nút giao nhau giữa chúng gọi là nút cứng Hệ khung được liên kết ngàm với mặt móng, ta tạm chọn chiều cao từ mặt móng đến cốt +0,000 là 1,2 m Vậy chiều cao cột trệt là ( 1,2 + 3,6 ) = 4,8 m

- Nhịp tính toán khung lấy theo tim cột tầng trệt

4.3 Sơ đồ khung, ký hiệu nút, phần tử:

6

- Sơ đồ khung, ký hiệu nút, tên thanh :

4.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung :

4.4.1 Chọn tiết diện dầm khung:

- Dùng công thức kinh nghiệm :

Tên nhịp Lnhịp (cm) h ( cm ) Tiết diện chọn (cm)

4.4.2 Chọn tiết diện cột khung : cơ sở giả thiết để chọn tiết diện cột : chọn tiết diện cột sơ

bộ theo diện tích truyền tải từ sàn xuống cột

- Xác định sơ bộ lực dọc tryền lên cột bằng cách lấy tải trọng từ sàn truyền xuống mỗi cột theo diện tích truyền tải Gọi diện tích truyền tải tầng thứ i là ( 1 2)

A

+ Cột trục B : (2,5 7) 2

4 192

B

+ Cột trục C : 7 2

4 142

C

- Tải trọng tính toán truyền lên cột trong phạm vi diện truyền tải Si gồm có : tổng tải trọng tác dụng lên sàn, trọng lượng bản thân dầm dọc và dầm ngang gd , trọng lượng tường xây trên dầm gtuong (nếu có)

+ Tải trọng do sàn truyền xuống :

qs = 744daN/m2

+ Dầm chính (30 x 60) ; dầm phụ (20 x 30 ), tính thiên về an toàn lấy dầm lớn nhất ( mỗi bên lấy một nửa):

7 0,3 0,6 2500 1,1 1733

7 0, 2 3, 6 1800 1,1 4987

- Kiểm tra độ mảnh của cột : 0 < {}.c = 30 ( độ mảnh giới hạn của cột )

+ Cột tầng 5 trục A : 0 3,6

18 30

0, 2

c c

h b

      thỏa

+ Cột tầng 1 trục C : 0

3,6

12 30 0,3

c c

h b

      thỏa 4.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung :

- Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm (dầm trục 6):

- Tải phân bố đều:

 Do tường truyền vào:

Do trọng lượng bản thân dầm :

 Bảng tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm khung :

Loại tải (daN/m) Nhịp Tổng cộng

3

tamgiac s

s s

S

 Hai bên = 2 gs3hthang = 2 660 = 1320daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

2,5 0,2 0,3 2500 1,1 206

 Do tường xây trên dầm truyền vào :

2,5 0,2 3,6 1800 1,1 1782

g

(daN)

2,3

trucA c

 Hai bên = 2 gs2,3hthang = 2 1417 = 2834daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

(daN)

2,3

trucB c

S

 Hai bên = 2 gs2hthang = 2 1513 = 3026daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

s s

S

 Hai bên = 2 gs2hthang = 2 757 = 1514daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

g

(daN)

2,3

trucC c

- Tải phân bố đều :

 Do tường truyền vào:

t t t t

- Tải tam giác :

 Do sàn mái S2 truyền vào :

 Bảng tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm khung tầng mái :

Loại tải (daN/m) Nhịp Tổng cộng

3

tamgiac sm

sm s

S

 Hai bên = 2 gs3hthang = 2 660 = 1320daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

2,5 0,2 0,3 2500 1,1 206

2,5 0,2 1,6 1800 1,1 792

 Hai bên = 2 gsm2,3hthang = 2 1417 = 2834daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

sm sm

S

 Hai bên = 2 gs2mhthang = 2 1513 = 3026daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

sm sm

S

 Hai bên = 2 gsm2hthang = 2 757 = 1514daN

 Do trọng lượng dầm dọc truyền vào :

' 3,5 0,3 0,6 2500 1,1 866

 Do trọng lượng bản thân cột truyền vào :

4.5.2 Hoạt tải: từ tầng 2 đến tầng 5 và tầng mái :

- Tải tam giác:

s s

S

 Hai bên = 2 ps3 = 2 619= 1238daN

 Nút tại trục B và dầm trục 6 : do sàn S2 và S3 truyền vào :

 Hai bên = 2 ps2,3hthang = 2 1092 = 2184daN

 Nút tại trục B’ và dầm trục 6: do sàn S2 truyền vào :

S

 Hai bên = 2 ps2hthang = 2 946 = 1892daN

 Nút tại trục C và dầm trục 6 : do sàn S2 truyền vào :

- Giá trị tiêu chuẩn phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z với mốc chuẩn được tính theo công thức : Wc = W0 k c B

- Áp lực gió tính toán : W = n W0 k c B

+ k : hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao + c : hệ số khí động :