TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
ĐỀ TÀI:
CĂN PHÒNG VĂN PHÒNG
Ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn: ThS. VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TIẾN TÀI
Mã số sinh viên :
Lớp : XM16
TP. Hồ Chí Minh, Tháng 07 Năm 2022
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC ................................................ 1
1.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 1
1.2. Giải pháp kiến trúc ................................................................................................... 1
1.3. Giải pháp kỹ thuật .................................................................................................... 3
1.3.1. Hệ thống cấp điện – nƣớc ...................................................................................... 3
1.3.2. Hệ thông thoát nƣớc .............................................................................................. 3
1.3.3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy ........................................................................... 3
1.3.4. Hệ thống chống sét ................................................................................................ 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU ..................................................... 4
2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu ....................................................................................... 4
2.1.1. Hệ kết cấu chính theo phƣơng đứng ...................................................................... 4
2.1.2. Hệ kết cấu theo phƣơng ngang .............................................................................. 5
2.1.3. Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm ................................................................. 5
2.2. Lựa chọn vật liệu ...................................................................................................... 5
2.2.1. Yêu cầu vật liệu ..................................................................................................... 5
2.2.2. Bê tông sử dụng cho kết cấu. ................................................................................. 6
2.2.3. Cốt thép sử dung cho kết cấu. ............................................................................... 6
2.3. Sơ bộ kích thƣớc tiết diện kết cấu ............................................................................ 6
2.3.1. Sơ bộ kích thƣớc sàn ............................................................................................. 6
2.3.2. Sơ bộ kích thƣớc tiết diện dầm .............................................................................. 7
2.3.3. Sơ bộ kích thƣớc tiết diện cột ................................................................................ 7
2.3.4. Vách lõi................................................................................................................ 10
CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG ................................................. 11
3.1. Tiêu chuẩn thiết kế ................................................................................................. 11
3.2. Tải trọng tác dụng ................................................................................................... 11
3.2.1. Tải trọng thƣờng xuyên (tĩnh tải) ........................................................................ 11
3.2.2. Tải trọng tạm thời (hoạt tải) ................................................................................ 12
3.3. Tính toán tải trọng cho công trình .......................................................................... 12
3.3.1. Tải trọng thƣờng xuyên do các lớp cấu tạo sàn ................................................... 12
3.3.2. Tĩnh tải tƣờng ...................................................................................................... 13
3.3.3. Hoạt tải ................................................................................................................ 15
3.3.4. Tải thang máy ...................................................................................................... 15
3.3.5. Tải bể nƣớc mái ................................................................................................... 17
3.3.6. Tải cầu thang bộ .................................................................................................. 17
3.3.7. Tải trọng gió ........................................................................................................ 17
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4 ......................................................... 29
4.1. Phƣơng án bố trí dầm ............................................................................................. 29
4.2. Phƣơng án 1: Tính toán nội lực bằng phƣơng pháp tra ô bản đơn ......................... 29
4.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế .............................................................................................. 29
4.2.2. Quy trình thiết kế ................................................................................................. 29
4.2.3. Tính toán thiết kế sàn. ......................................................................................... 30
4.3. Phƣơng pháp 2: Xác định nội lực theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn .................. 35
4.3.1. Tiêu chuẩn thiết kế .............................................................................................. 35
4.3.2. Quy trình thiết kế ................................................................................................. 35
4.3.3. Xây dựng mô hình và vẽ Strip. ........................................................................... 36
4.3.4. Tính toán thiết kế sàn .......................................................................................... 36
4.4. So sánh lựa chọn phƣơng án bố trí thép ................................................................. 46
4.5. Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn ........................................................................ 46
4.6. Kiểm tra chọc thủng sàn ......................................................................................... 48
4.7. Tính toán vết nứt cho sàn ....................................................................................... 49
4.7.1. Lí thuyết tính toán ............................................................................................... 49
4.7.2. Kiểm tra sự hình thành vết nứt cho sàn ............................................................... 51
4.7.3. Tính toán chiều rộng vết nứt. .............................................................................. 52
4.8. Kiểm tra độ võng cho sàn ....................................................................................... 54
4.8.1. Lựa chọn vị trí kiểm tra ....................................................................................... 54
4.8.2. Lí thuyết tính toán. .............................................................................................. 54
4.8.3. Tính toán kiểm tra ............................................................................................... 57
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ .................................................. 61
5.1. Cấu tạo cầu thang ................................................................................................... 61
5.2. Sơ bộ tiết diện ......................................................................................................... 61
5.3. Tải trọng tác dụng lên bản thang ............................................................................ 61
5.3.1. Tĩnh tải chiếu nghỉ ............................................................................................... 61
5.3.2. Tĩnh tải bản xiên .................................................................................................. 62
5.3.3. Hoạt tải ................................................................................................................ 63
5.3.4. Sơ đồ tính. ........................................................................................................... 63
5.3.5. Nội lực bản thang ................................................................................................ 64
5.4. Tính toán thép dọc cho bản thang .......................................................................... 65
5.4.1. Lý thuyết tính toán .............................................................................................. 65
5.4.2. Kết quả tính toán ................................................................................................. 66
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC NGẦM ................................................. 67
6.1. Địa chất công trình ................................................................................................. 67
6.1.1. Vị trí địa chất khu vực ......................................................................................... 67
6.1.2. Phân loại và mô tả các lớp đất ............................................................................. 67
6.2. Sơ bộ kích thƣớc bể nƣớc ....................................................................................... 67
6.3. Thông số thiết kế .................................................................................................... 69
6.3.1. Sơ bộ tiết diện các cấu kiện ................................................................................. 69
6.3.2. Vật liệu sử dụng .................................................................................................. 70
6.4. Lựa chọn giải pháp móng cho bể nƣớc ngầm ........................................................ 70
6.5. Kiểm tra đẩy nổi cho bể nƣớc ngầm ...................................................................... 72
6.6. Xây dựng mô hình 3D bể nƣớc ngầm .................................................................... 72
6.6.1. Các trƣờng hợp tải trọng ...................................................................................... 72
6.6.2. Xác định hệ số nền ks .......................................................................................... 72
6.6.3. Xác định tải trọng cho bể nƣớc ngầm .................................................................. 73
6.6.4. Hoạt tải bản nắp ................................................................................................... 76
6.7. Tổ hợp nội lực tính toán cho bể .............................................................................. 77
6.7.1. Các trƣờng hợp tổ hợp nội lực tính toán cho bể .................................................. 77
6.8. Tính toán cốt thép cho bể ....................................................................................... 79
6.8.1. Tính toán cốt thép cho bản nắp............................................................................ 79
6.8.2. Tính toán cốt thép cho bản thành ........................................................................ 80
6.8.3. Tính toán cốt thép cho bản đáy............................................................................ 84
6.9. Tính toán khe nứt cho bản thành và bản đáy .......................................................... 85
6.9.1. Lí thuyết tính toán. .............................................................................................. 85
6.9.2. Kiểm tra sự hình thành vết nứt cho bản đáy và bản thành. ................................. 87
6.10. Tính lún cho bể ..................................................................................................... 90
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KHUNG.................................................................. 91
7.1. Thông số tính toán .................................................................................................. 91
7.2. Nhiệm vụ thiết kế ................................................................................................... 91
7.3. Nội lực khung ......................................................................................................... 91
7.4. Kiểm tra ổn định chống lật ..................................................................................... 94
7.5. Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình ........................................................................ 94
7.5.1. Lý thuyết tính toán ............................................................................................... 94
7.5.2. Thực hành tính toán ............................................................................................. 94
7.6. Kiểm tra chuyển vị ngang tƣơng đối giữa các tầng ................................................ 97
7.7. Thiết kế dầm ........................................................................................................... 98
7.7.1. Kích thƣớc dầm ................................................................................................... 98
7.7.2. Nội lực tính toán. ................................................................................................. 98
7.7.3. Tính toán cốt dọc ................................................................................................. 99
7.7.4. Tính toán cốt đai cho dầm ................................................................................. 108
7.7.5. Tính toán cốt treo cho dầm. ............................................................................... 116
7.8. Thiết kế cột ........................................................................................................... 118
7.8.1. Kích thƣớc cột ................................................................................................... 118
7.8.2. Nội lực tính toán ................................................................................................ 118
7.8.3. Tính toán cốt dọc cho cột .................................................................................. 119
7.8.4. Tính toán cốt đai cho cột ................................................................................... 125
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG ............................................... 129
8.1. Điều kiện địa chất công trình, nội lực tính toán và vật lieu sử dụng .................... 129
8.1.1. Vị trí địa chất khu vực ....................................................................................... 129
8.2. Lựa chọn giải pháp móng ..................................................................................... 129
8.2.1. Phân loại và mô tả các lớp đất ........................................................................... 129
8.2.2. Phƣơng án móng nông: móng bè ...................................................................... 132
8.2.3. Phƣơng án móng sâu ......................................................................................... 133
8.3. Xác định chiều sâu chôn móng ............................................................................ 134
8.4. Các loại tải trọng tính toán ................................................................................... 135
8.4.1. Tải trọng tính toán ............................................................................................. 135
8.4.2. Tải trọng tiêu chuẩn ........................................................................................... 138
CHƯƠNG 9: THẾT KẾT MÓNG CỌC ÉP ................................................. 140
9.1. Cấu tạo cọc và đài cọc .......................................................................................... 140
9.1.1. Vật liệu sử dụng ................................................................................................ 140
9.1.2. Sơ bộ chiều cao đài móng. ................................................................................ 140
9.1.3. Sơ bộ cọc ........................................................................................................... 140
9.2. Sức chịu tải của cọc .............................................................................................. 140
9.2.1. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp .................................................................. 140
9.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu ....................................................... 142
9.2.3. Xác định sức chịu tải cực hạn của cọc theo Rc,u .............................................. 144
9.3. Thiết kế móng cột giữa M1 tại cột (C10) ............................................................. 150
9.3.1. Sơ bộ số lƣợng ................................................................................................... 150
9.3.2. Bố trí cọc trong đài ............................................................................................ 150
9.3.3. Kiểm tra điều kiện ép cọc .................................................................................. 151
9.3.4. Kiểm tra phản lực đầu cọc ................................................................................. 151
9.3.5. Kiểm tra điều kiện áp lực tại mũi cọc ............................................................... 154
9.3.6. Dự báo độ lún cho khối móng ........................................................................... 159
9.3.7. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ........................................................................ 160
9.3.8. Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc ......................................................... 165
9.4. Thiết kế móng cột biên M2 tại cột (C13) ............................................................. 168
9.4.1. Sơ bộ số lƣợng ................................................................................................... 168
9.4.2. Bố trí cọc trong đài ............................................................................................ 168
9.4.3. Kiểm tra phản lực đầu cọc ................................................................................. 169
9.4.4. Kiểm tra điều kiện áp lực tại mũi cọc ............................................................... 172
9.4.5. Dự báo độ lún cho khối móng ........................................................................... 177
9.4.6. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ........................................................................ 178
9.4.7. Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc ......................................................... 182
CHƯƠNG 10: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ............................................... 185
10.1. Cấu tạo cọc và đài cọc ........................................................................................ 185
10.1.1. Vật liệu sử dụng .............................................................................................. 185
10.1.2. Sơ bộ chiều cao đài móng. .............................................................................. 185
10.1.3. Sơ bộ cọc ......................................................................................................... 185
10.2. Sức chịu tải của cọc ............................................................................................ 185
10.2.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu ..................................................... 185
10.2.2. Xác định sức chịu tải cực hạn của cọc theo Rc,u ............................................ 187