Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 1 LỜI NÓI ĐẦU
rong khuôn khổ luận văn này nhiệm vụ được đề ra là: giải pháp kết cấu
công trình, thiết kế chi tiết các bộ phận kết cấu của công trình, cuối cùng là
đưa ra các giải pháp nền móng và tính toán nền móng cho công trình. Trong thời gian
ba tháng thực hiện luận văn này em đã thực hiện được các vấn đề chính như sau:
- Phân tích hệ kết cấu của công trình và từ đó đưa ra phương án kết cấu khả thi
là: Phương án Hệ kết cấu khung không gian để áp dụng tính toán thiết kế vào công
trình. Bên cạnh đó, cũng tiến hành tính toán các bộ phận khác của công trình như: cầu
thang điển hình, sàn tầng điển hình trong công trình, tính khung, vách cứng.
- Dựa vào số liệu đòa chất công trình để qua đó đưa ra các phương án nền móng
cho công trình, phương án được chọn là: phương án móng Cọc Khoan Nhồi, vì có khả
năng chòu lực cao và ổn đònh khi áp dụng cho công trình.
- Phần thi công: Bao gồm thi công móng cọc nhồi, thi công đài đất, thi công bê
tông. Đưa ra biện pháp thi công cho từng hạng mục như thi công cọc, thi công đất, thi
công phần khung nhà.
- Với khối lượng thực hiện lớn nhưng thời gian có hạn, đồng thời kiến thức
chuyên môn chưa sâu nên khó tránh khỏi sai sót mong quý Thầy Cô thông cảm và
nhiệt tình đóng góp ý kiến giúp em rút ra được các bài học kinh nghiệm về sau.
Sinh viên
Huỳnh Tấn Tài
dù cố gắng nhưng vì kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên Luận Văn
chắc chắn có nhiều thiếu sót. Em mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô để
hoàn thiện thêm kiến thức của mình.
Và một lần nữa, em xin được cảm ơn tất cả.
TP.Hồ Chí Minh, ngày 22/02/2011
Sinh viên
Huỳnh Tấn Tài
C
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 3 MỤC LỤC
PHẦN I: KẾT CẤU
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 1 – 13
1.1 SƠ ĐỒ TÍNH 8
1.1.1 Sàn loại bản kê bốn cạnh 8
1.1.2 Sàn loại bản dầm 9
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 4 2.3.5 Bảng kết quả . 30
CHƯƠNG 3: TÍNH KHUNG TRỤC 2-8
3.1 SƠ ĐỒ TÍNH 31
3.1.1 Chọn tiết diện dầm 31
3.1.2 Chọn tiết diện cột 32
3.1.3 Mô hình etab 34
3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 34
3.2.1 Tónh tải 34
3.2.2 Hoạt tải 37
3.2.3 Tải gió 38
3.2.3.1 Gió tónh . 38
3.2.3.2 Gió động . 40
3.3 TRƯỜNG HP TẢI 51
3.4 TỔ HP TẢI TRỌNG 51
3.5 TÍNH NỘI LỰC 52
3.6 TÍNH THÉP 52
3.6.1 Tính thép dầm 52
3.6.2 Tính thép cột 55 CHƯƠNG 4: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
4.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 95
4.2 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 100
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
1.2.3 Điện nước 129
1.2.4 Đường đi lại . 129
1.2.5 Máy móc, con người 129
1.2.6 Bê tông 129
1.3 PHƯƠNG HƯỚNG THI CÔNG 129
CHƯƠNG 2: TÍNH KHỐI LƯNG
2.1 KHỐI LƯNG BÊ TÔNG 130
2.2 KHỐI LƯNG ĐÀO ĐẤT 130
CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP THI CÔNG
3.1 THI CÔNG CỌC 131
3.2 THI CÔNG ĐẤT 137
3.3 THI CÔNG BÊ TÔNG 142
CHƯƠNG4: AN TOÀN LAO ĐỘNG: 146
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 8 1.1. SƠ ĐỒ TÍNH:
1.1.1 Sàn loại bản kê bốn cạnh.
- Khi
2/
12
<LL
thuộc loại bản kê, bản làm việc theo 2 phương, bao gồm các ô
sàn: 01, 1a,02,03,04,4a,05,06,07,08,09,10,11,13 ( với L
2
: phương cạnh dài, L
1
:
phương cạnh ngắn).
- Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm BTCT xung quanh
mà chọn sơ đồ tính cho phù hợp:
+ Liên kết được xem là tựa đơn khi:
̇ Bản kê lên tường.
̇ Bản tựa lên dầm BTCT có
=
̇ Momen âm lớn nhất ở gối: PkM
iI
.
1
−
=
+ Theo phương cạnh L
2
:
̇ Momen dương lớn nhất ở giữa bản:
PmM
i
.
22
=
̇ Momen âm lớn nhất ở gối: PkM
iII
.
2
−
=
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 9
ngắn L
1
nên ta chỉ cần tính cho cạnh ngắn còn cạnh dài thì bố trí thép theo cấu tạo.
- Cách tính nội lực ô bản:
+ Cắt bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng b = 1m và tính như dầm đơn giản.
+ Các giá trò momen trong bản dầm được xác đònh bởi công thức.
̇ Momen dương lớn nhất ở giữa nhòp:
24
.
2
1
Lq
M
n
=
̇ Momen âm lớn nhất ở gối:
12
.
2
1
Lq
M
g
=
1.1.3 Với các ô bản đặc biệt dạng cong, bán nguyệt:
- Ta quy đổi thành các ô chữ nhật có kích thước tương đương, rồi tùy theo tỉ số giữa
cạnh dài và cạnh ngắn mà ta có thể tính theo bản kê 4 cạnh hay bản loại dầm.
1.1.4 Chọn chiều dày sàn:
- Chọn chiều dày sàn theo các yêu cầu:
L
1
= 8000 mm
mcmL
m
D
h
s
86.177
45
8000.1
.
1
===
Chọn bề dày sàn h
b
= 180 mm để thiết kế.
1.2. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN:
1.2.1.Tónh tải tác dụng lên các ô sàn:
SÀN KHU VỰC PHÒNG NGỦ, KHU SINH HOẠT
Các lớp cấu tạo
Dày
(m)
Dung trọng
γ
(daN/m
3
(daN/m
2
)
- Gạch Ceramic nhám 300x300 0,01 2000 1,2 24
- Vữa lót Mác 100 0,03 1800 1,1 59.4
- Lớp chống thấm 1.6 (daN/m
2
) 1,2 1.92
- Vữa xi măng tạo độ dốc 0,02 1800 1,1 39.6
- Bản sàn 0,18 2500 1,1 495
- Vữa tô trát Mác 75 0,015 1600 1,1 26.4
- Tải treo đường ống thiết bò KT 50 (daN/m
2
) 1,2 60
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 11 Tổng cộng:
701.32
SÀN CÁC KHU VỰC SẢNH, HÀNH LANG, KHO
Các lớp cấu tạo
Dày
(m)
Dung trọng
γ
(kN/m
3
TRỌNG LƯNG TƯỜNG TRÊN SÀN
Ô
L
(m)
B
(m)
(Diện
tích)
(m
2
)
Diện tích tường
trên sàn
g
tc
t
(daN/m
2
)
Hệ
số
vượt
4a 4.5 8.5 38.25 34.01 m
2
tường dày 100 180 1.1 176.04
05 8 8 64 37.128 m
2
tường dày 100 180 1,1 114.86
06 5.2 7 36.4
8.736 m
2
tường dày 100
23.712 m
2
tường dày 200
180
330
1,1 283.99
07 4.8 6 28.8
28.704 m
2
tường dày 100
14.976 m
2
tường dày 200
180
330
1.1 386.1
08 5.8 6 34.8 19.656 m
2
tường dày 200 330 1,1 205.1
09 2 2.8 7.6 6.24 m
phần
Phần
dài hạn
Hệ số
vượt
tải
P
tt
(daN/m
2
)
01 Phòng ngủ 68 200 70 1,2 240
1a Phòng ngủ 62.8 200 70 1,2 240
02 Phòng ngủ 59.5 200 70 1,2 240
03 Sảnh hành lang 48 300 100 1,2 360
04 Sảnh,phòng sinh hoạt 51 300 100 1,2 360
4a Phòng ngủ,vệ sinh 38.25 200 70 1,2 240
05 Phòng ngủ 64 200 70 1,2 240
06 Sảnh,hành lang 36.4 300 100 1,2 360
07 Phòng ngủ,vệ sinh 28.8 200 100 1,2 240
08 Sảnh,hành lang 34.8 300 100 1,2 360
09 Kho 7.6 480 480 1,2 576
10 Sảnh cầu thang 5.89 300 100 1,2 360
11 kho 11.2 480 480 1,2 576
12 kho 6.463 480 480 1,2 576
13 Sảnh,hành lang 4.42 300 100 1,2 360
14 Phòng ngủ 6.24 200 70 1,2 240
15 Lô gia 6.48 400 140 1,2 480
5,0
5,0
A
A
AA
+=Ψ
khi A > A
2
= 36 m
2
.
A –diện tích chòu tải. (m
2
)
BẢNG TỔNG HP TẢI TRỌNG
Ô
L
1
m
L
2
m
L
2
/
L
1
1a 7.36 8.5 1.15 0.879 664.8 296.1
240 1171.96
BẢN KÊ
02 7 8.5 1.21 0.889 664.8 311.12
240 1189.28
BẢN KÊ
03 6 8 1.33 0.933 688.8 257.4
360 1282.08
BẢN KÊ
04 6 8.5 1.42 0.920 688.8 188.76
360 1208.76
BẢN KÊ
4a 4.5 8.5 1.89 0.985 664.8 176.04
240 1077.24
BẢN KÊ
05 8 8 1 0.875 664.8 114.86
240 989.66
BẢN KÊ
06 5.2 7 1.35 0.997 688.8 283.99
360 1331.71
BẢN KÊ
07 4.8 6 1.25 0.735 688.6 386.1
240 1251.1
BẢN KÊ
08 5.8 6 1.03 0.705 688.8 205.1
360 1147.7
BẢN KÊ
09 2 2.8 1.4 1.000 688.8 162.57
576 1427.37
BẢN KÊ
ư Sơ đồ tính các ô bản là ô bản 4 cạnh ngàm (sơ đồ ô số 9).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 15 M
g
M
n
L
2
L
1
M
g
1m
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN KÊ
Ô q
tt
.L
1
.L
2
m
91
M
1
m
08
39939.96 0.0185 701.6445 0.0173 659.6849 0.0431 1638.132 0.0401 1525.366
09
7993.272 0.0210 161.3907 0.0107 82.23241 0.0473 363.5134 0.0240 184.4465
10
6183.322 0.0203 118.8873 0.0076 44.6097 0.0448 262.3592 0.0169 98.80062
11
15742.59 0.0193 292.1326 0.0162 245.4292 0.0448 678.2393 0.0375 566.8697
13
4635.696 0.0207 90.84922 0.0089 39.04243 0.0461 202.5245 0.0197 86.61166
1.3.2 Bản làm việc 1 phương:
- Các ô bản dạng bản làm việc một phương (loại bản dầm) là: 12,14,15.
- Do h
b
= 160 mm, tiết diện sơ bộ của các dầm chính và dầm phụ có
db
hh .
3
1
≤ .
ư Sơ đồ tính các ô bản là :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
178.13 127.25 141.76
1.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN:
1.4.1 Cơ sở tính toán:
- Tính toán cốt thép cho bản bằng cách cắt một dải bản rộng b = 1m = 100cm, xem
như 1 dầm chòu uốn có kích thước tiết diện(b x h)sau đó giải như dầm đơn giản dựa trên
các công thức sau:
- Hệ số
1=
b
γ
, 623.0=
R
ξ
, 429.0
=
R
α2
obb
m
bhR
M
γ
α
=
)21(1
R
hb
A
γ
ξµµµ
+ Tính toán cốt thép cho các ô sàn ( loại bản kê 4 cạnh):
Chọn a =1,5 cm => h
0
= h – a = 18 – 1,5 = 16,5 cm
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 17
CỐT THÉP CÁC Ô BẢN KÊ
Ô
M
1
(KN.m/m)
m
α
ξ
A
03
MII -16,513 0.042 0.043 3.652 φ12a200 5.65 0.34
M1 12,925 0.033 0.033 3.540 φ10a180 4.4 0.27
M2 6,452 0.016 0.016 1.752 φ10a200 3.93 0.24
MI -29,077 0.074 0.077 6.544 φ12a150 7.5 0.45
04
MII -14,446 0.037 0.037 3.186 φ12a170 6.3 0.38
M1 7,847 0.020 0.020 2.135 φ10a180 4.4 0.27
M2 2,179 0.006 0.006 0.589 φ10a200 3.93 0.24
MI
-16,876 0.043 0.044 3.734 φ12a200 5.65 0.34
4a
MII
-4,739 0.012 0.012 1.032
φ12a200 5.65 0.34
M1 11,338 0.029 0.029 3.099 φ10a200 3.93 0.24
M2 11,338 0.029 0.029 3.099 φ10a200 3.93 0.24
MI
-26,412 0.067 0.069 5.922 φ12a170 6.3 0.38
05
MII
-26,412 0.067 0.069 5.922 φ12a170 6.3 0.38
M1 10,172 0.026 0.026 2.776 φ10a200 3.93 0.24 06
M2 5,604 0.014 0.014 1.520 φ10a180 4.4 0.27
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 18 MI
10
MII
-1,044 0.003 0.003 0.226 φ8a200 2.51 0.15
M1 3,040 0.008 0.008 0.822 φ6a200 1.41 0.09
M2 2,554 0.006 0.006 0.690 φ6a200 1.41 0.09
MI
-7,059 0.018 0.018 1.542 φ8a200 2.51 0.15
11
MII
-5,900 0.015 0.015 1.287
φ8a200 2.51 0.15
M1 959 0.002 0.002 0.259 φ6a200 1.41 0.09
M2 412 0.001 0.001 0.111 φ6a200 1.41 0.09
MI
-2,137 0.005 0.005 0.464 φ8a200 2.51 0.15
13
MII
-914 0.002 0.002 0.198 φ8a200 2.51 0.15
1.4.2 Tính toán cốt thép cho các ô bản sàn (loại bản dầm):
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 19
178.13 0.005 0.005 0.481 φ8a200 2.51 0.15
M
n
63.713 0.002 0.002 0.172 φ6a200 1.41 0.09
14
M
g
127.426 0.003 0.003 0.344 φ8a200 2.51 0.15
M
n
70.878 0.002 0.002 0.191 φ6a200 1.41 0.09
15
M
g
141.756 0.004 0.004 0.383 φ8a200 2.51 0.15
1.4.3 Kiểm tra độ võng:
- Độ võng của các sàn thuộc bản kê:
D
Lq
f
4
1
1
.
.
b
=
−
=
−
=
µĐỘ VÕNG CỦA CÁC Ô BẢN KÊ
Ô
L
1
(m)
L2/L1
α
q
tt
(daN/m
2
)
q
1
(daN/m
2
)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 20 06 5.2 1.35 0.00214
1331.7 1020.840 0.137 2.080
THỎA
07 4.8 1.25 0.00182
1251.1 887.557 0.080 1.920
THỎA
08 5.8 1.03 0.00128
1147.7 612.699 0.109 2.320
THỎA
09 2 1.4 0.00207
1427.4 1132.556 0.003 0.800
THỎA
10 1.9 1.63 0.00232
1049.8 919.979 0.002 0.760
THỎA
11 3.2 1.09 0.00149
1405.6 827.420 0.014 1.280
THỎA
13 1.7 1.53 0.00223
1048.8 886.733 0.001 0.680
THỎA
- Độ võng của các sàn thuộc bản dầm :
EJ
L
2
(m)
q
tt
(daN/m
2
)
f
1
(cm)
F
gh
(cm)
Điều kiện
11 1.3 3.1
873.8 0.022 0.520
THỎA
12 1.3 4.8
1131.3 0.028 0.520
THỎA
15 1.2 5.4
1209.8 0.022 0.480
THỎA
- Chọn các kích thước sơ bộ của bản thang bộ:
mm
L
h
b
)147220(
3020
4400
3020
0
÷=
÷
=
÷
=
ư Chọn bản thang có chiều dày h
b
= 150 mm
+ Bậc thang:
mml
bac
300
10
3000
==
mm
n
h
h
bac
35,2
160
400
<==
b
d
h
h
vậy liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ
được xem là liên kết khớp
+ Chọn sơ đồ tính toán đơn giản nhất của vế 1 và vế 2 thể hiện như sau: 2.2.2. TẢI TRỌNG:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 23 - GẠCH CERAMIC
- VỮA XI MĂNG LÁT #100, DÀY 20
- XÂY GẠCH THẺ TẠO BẬC
- BẢN BTCT
- VỮA TÔ TRẦN #75, DÀY 10
CHIẾU NGHỈ
BẬC XÂY GẠCH
BẢN THANG
α
h
s
3,0
895,0.01,0.15,03,0cos
1
=
+
=
+
=
α
δ
δ
+ Lớp vữa lót:
()
(
)
m
l
hl
b
ibb
td
0268,0
3,0
895,0.02,0.15,03,0cos
2
=
+
=
+
0201,0
3,0
895,0.015,0.15,03,0cos
3
=
+
=
+
=
α
δ
δ
Trọng lượng của lan can mdaNg
lc
/30
=
quy về tải phân bố đề trên một đơn vò
diện tích
2
/43.21
4,1
30
mdaNg
lc
== .
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, khóa 2003 – 2007 GVHD: Th.S TRẦN THỊ THÔN
TS. NGUYN CƠNG THNH
SVTH: HUỲNH TẤN TÀI MSSV: 10200115 Trang: 24
2
/400 mdaNp
tc
=
+ Hoạt tải tính toán tác dụng lên cầu thang là:
2
/4802,1.400 mdaNp
tt
==
2.2.2.3. Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng:
+ Tải tác dụng lên vế thang:
2
2
/1.124948043.21895.0/17.669 mdaNq =++=
+ Tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ:
2
1
/9.9844809.504 mdaNq =+= 2.2.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:
+ Nội lực trong vế 1 và vế 2 là:
Các lớp cấu tạo bản thang
δ
i
(m)
(daN/m
Momen gối : M
g
= 0,4. M
max
= 0,4.32.64= 13.06 KN.m
- Nội lực trong vế 2:
Momen nhòp : M
n
= 0,7. M
max
= 0,7.32.64 = 22.85 KN.m