Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí địa điểm 1.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực 1.1.3 Hiện trạng khu đất xây dựng 1.1.4 Đánh giá chung 1.2 Quy mô đầu tư xây dựng 1.2.1 Giải pháp quy hoạch tổng mặt 1.2.2 Quy mô đầu tư xây dựng CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN 2.1 Lựa chọn kết cấu 2.1.1 Phân tích hệ kết cấu chịu lực 2.1.2 Phân tích lựa chọn sàn chịu lực cho công trình 2.1.3 Phân tích lựa chọn giải pháp móng cho công trình 2.2 Các tiêu chuẩn áp dụng thiết kế thi công 2.2.1 Các tiêu chuẩn thiết kế 2.2.2 Các tiêu chuẩn thi công 2.3 Vật liệu sử dụng 2.3.1 Bê tông 2.3.2 Cốt thép 2.4 Xác định sơ kích thước cấu kiện 2.4.1 Vách cứng 2.4.2 Sàn nấm 2.4.3 Dầm 10 2.4.4 Cột 11 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 16 3.1 Mặt bố trí ô sàn 16 3.2 Xác định sơ kích thước 17 3.2.1 Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ sàn: 17 3.2.2 Chiều dày sàn 17 3.2.3 Kích thích đầu cột 18 3.2.4 Xác định sơ kích thước dầm 18 3.3 Tải trọng tác dụng 19 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI 3.3.1 Tĩnh tải 19 3.3.2 Tĩnh tải cộng thêm 20 3.3.3 Tải trọng tường tác dụng lên dầm biên 20 3.3.4 Hoạt tải 21 3.3.5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn 21 3.4 Kiểm tra xuyên thủng sàn 21 3.4.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho cột (70x70) cho cột (trục D): 22 3.4.2 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho cột (70x70) cho cột biên góc (trục A): 23 3.5 Tính toán nội lực 23 3.5.1 Các bước thực phần mềm SAFE v12.1 24 3.5.2 Kết nội lực thành file 36 3.5.3 Kiểm tra độ võng sàn 36 3.6 Tính toán thép sàn 36 3.6.1 Tính toán cốt thép sàn theo phương X 37 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG 41 4.1 Cấu tạo cầu thang A tầng 41 4.1.1 Lựa chọn phương án kết cấu cho cầu thang 42 4.1.2 Xác định kích thước 42 4.2 Xác định tải trọng 44 4.2.1 Bản chiếu nghỉ chiếu tới 44 4.2.2 Bản thang nghiêng 45 4.3 Xác định nội lực 47 4.4 Tính toán cốt thép 48 4.4.1 Bản thang 48 4.4.2 Dầm chiếu tới 49 4.4.3 Dầm chiếu nghỉ 51 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 54 5.1 Phương pháp tính toán nội lực cho hệ khung không gian 54 5.2 Số liệu tính toán 56 5.2.1 Tiết diện cấu kiện khung không gian 56 5.2.2 Vật liệu sử dụng 58 5.3 Tính toán tải trọng 58 5.3.1 Tĩnh tải 58 5.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn theo công sử dụng 59 5.4 Tính toán dạng dao động 60 5.4.1 Chọn đơn vị tính 61 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI 5.4.2 Tạo mô hình kết cấu 61 5.5 Tải trọng ngang - thành phần tĩnh tải trọng gió 70 5.5.1 Theo phương X 71 5.5.2 Theo phương Y 73 5.5.3 Gán tải trọng gió vào mô hình tính toán 75 5.5.4 Tổ hợp tải trọng 75 5.5.5 Kết tính toán 76 5.6 Tính toán cốt thép khung trục 76 5.6.1 Cốt thép cột 76 5.7 Nối chồng cốt thép cột 92 5.8 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 93 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 94 6.1 Địa chất công trình 94 6.1.1 Công tác trường: 94 6.1.2 Thí nghiệm phòng: 95 6.1.3 Những vấn đề kỹ thuật khác 96 6.1.4 Điều kiện địa chất công trình 97 6.1.5 Số liệu địa chất dùng tính toán thiết kế cọc khoan nhồi 99 6.2 Tính toán thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi 104 6.2.1 Cơ sở tính toán 104 6.2.2 Nội lực tính móng 104 6.2.3 Phân loại móng tính toán 113 6.2.4 Tính toán thiết kế cọc đơn 114 6.2.5 Thiết kế móng 123 6.2.6 Móng 131 6.2.7 Móng 139 6.2.8 Tính toán thiết kế đài móng 152 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 171 7.1 Lựa chọn phương án thi công cọc nhồi 171 7.1.1 Phương pháp thi công ống chống 171 7.1.2 Phương pháp thi công guồng xoắn 171 7.1.3 Phương pháp thi công tuần hoàn ngược 171 7.1.4 Phương pháp thi công gầu xoay dung dịch polime giữ vách 171 7.1.5 Phương án lựa chọn 172 7.2 Lựa chọn thiết bị thi công 172 7.2.1 Thiết bị khoan 172 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI 7.2.2 Cần cẩu 172 7.2.3 Xe đào 175 7.2.4 Máy nén khí 177 7.3 Thiết kế trình tự khoan 177 7.4 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 179 7.4.1 Công tác chuẩn bị 180 7.4.2 Các bước thi công 182 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 198 8.1 Khái quát chung trạng công trình 198 8.2 Thi công đào đất 199 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀI CỌC 212 9.1 Kỹ thuật thi công chung 212 9.1.1 Công tác đập đầu cọc 212 9.1.2 Công tác đổ bê tông lót 212 9.1.3 Công tác cốt thép 212 9.1.4 Công tác lắp dựng ván khuôn 213 9.1.5 Công tác đổ bê tông đài cọc 213 9.2 Tính toán khối lượng thi công đài cọc 216 9.2.1 Tính toán ván khuôn 216 CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ THI CÔNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 222 10.1 Cơ sở tính toán 222 10.1.1 Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn 222 10.1.2 Tải trọng ngang tác dụng lên ván khuôn 222 10.2 Tính toán kiểm tra ván khuôn dầm sàn 224 10.2.1 Kích thước ván khuôn tiêu chuẩn Shinwan 224 10.2.2 Tính toán hệ thống sườn ngang dọc đỡ đầu cột 228 10.2.3 Tính toán hệ thống sườn ngang dọc đỡ sàn 230 10.2.4 Kiểm tra chống dầm sàn: 231 10.3 Các yêu cầu kỹ thuật: 232 10.3.1 Ván khuôn: 232 10.3.2 Cốt thép: 234 10.3.3 Bê tông 235 10.3.4 Kiểm tra – Nghiệm thu: 237 CHƯƠNG 11: ỨNG DỤNG BÀI TOÁN QUY HOẠCH NGUYÊN ĐỂ TỐI ƯU HÓA VIỆC CẮT THÉP 239 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI 11.1 Đặt vấn đề cho toán 239 11.2 Thống kế cốt thép 239 11.3 Mô hình toán 241 11.3.1 Thép có 18 mm 241 11.3.2 Thép có 25 mm 242 11.4 Công cụ để xử lý toán tối ưu 243 11.5 Kết cắt thép tính từ phần mềm Win QSB 243 11.5.1 Trình tự bước thực phần mềm thép 18 mm 243 11.5.2 Trình tự bước thực phần mềm thép 25 mm 246 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1.1 Vị trí địa điểm Vị trí khu đất số 35 – 37 Hồ Hảo Hớn, Phường Cô Giang, Quận 1, TP.HCM Trên tổng diện tích 1.166 m2, ranh giới khu đất xác định theo Bản đồ đo đạc trạng vị trí ngày 27/07/2007: + Phía Đông Bắc : giáp đườngHồ Hảo Hớn + Phía Tây Bắc : giáp khu dân cư hữu + Phía Tây Nam : giáp khu dân cư hữu + Phía Đông Nam : giáp đường Cô Giang dự án Qui hoạch 1.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực Khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, nóng ẩm chia làm hai mùa rõ rệt: + Mùa khô từ tháng 12 đến tháng + Mùa mưa từ tháng đến tháng 11 năm sau (chiếm 90% lượng mưa năm) Lượng mưa trung bình: 1.979mm/năm + Lượng mưa trung bình cao vào tháng 9: 278mm/năm + Lượng mưa trung bình thấp vào tháng 2: 3mm/năm Nhiệt độ: nhiệt độ không khí trung bình năm 270C + Tháng cao trung bình: 28.80C, cao tuyệt đối 400C + Tháng thấp trung bình: 25.60C, cao tuyệt đối 13.8 0C Độ ẩm: độ ẩm không khí trung bình năm = 82%, nhỏ 30% + Độ ẩm trung bình mùa mưa: 80 Æ86% + Độ ẩm trung bình mùa khô: 68 Æ 75% Chế độ gió: hướng gió + Từ tháng 01 -06: gió Đông Nam với tần số 20-40% có gió Đông 20% gió Nam 37% + Từ tháng 07-12: gió Tây Nam với tần số 66%, thời kỳ gió mạnh năm (tốc độ trung bình từ 3-4 Km/s) Nắng: số nắng trung bình năm 2.526 Khu vực sương mù SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Thủy văn: chế độ thủy văn khu vực ảnh hưởng theo chế độ chung Tp.HCM Mực nước ảnh hưởng theo thủy triều Nước ngầm độ sâu 50m khai thác dùng cho sinh hoạt Điều kiện địa hình: + Bề mặt địa hình khu vực phẳng Điều kiện địa chất công trình: Theo báo cáo kết khoan khảo sát địa chất khu đất với độ sâu khoan 60 mét, gồm có lớp đất: + Lớp bề mặt: thành phần chủ yếu cát san lấp + Lớp 1: thành phần chủ yếu bùn sét, xám đen, trạng thái chảy + Lớp 2: thành phần bao gồm sét pha, xám xanh loang nâu,trạng thái dẻo mềm + Lớp 2A: chủ yếu sét pha, xám xanh loang vàng nâu, trạng thái dẻo cứng + Lớp 3: thành phần chủ yếu cát pha lẫn sạn, nâu đỏ, vàng nâu, xám trắng, trạng thái dẻo + Lớp 4: gồm thành phần cát vừa – thô lẫn sạn sỏi, nâu đỏ loang vàng, kết cấu chặt + Lớp 5: thành phần gồm có sét, nâu, nâu đỏ loang đốm trắng, trạng dẻo + Lớp 6: thành phần chủ yếu cát pha, xám trắng loang vàng, trạng thái dẻo Nhìn chung, khu đất phù hợp cho việc xây dựng công trình Đối với việc xây dựng công trình nhà cao tầng có tải trọng vừa lớn nên sử dụng loại máy móc đặt vào lớp 1.1.3 Hiện trạng khu đất xây dựng (1) Hiện trạng công trình: Khu đất dự kiến đầu tư xây dựng trước kho bãi sản xuất Công ty Kho bãi Thành phố Hiện trạng gồm: + tòa nhà hành tầng (nhà A), với kết cấu cột BTCT, khối nhà chạy dọc theo mặt tiền đường Hồ Hảo Hớn + xưởng tầng (nhà B) với kết cấu cột sắt, kèo gỗ, mái tole + xưởng sữa chữa tầng (nhà D), cột gạch + phòng sơn tầng (nhà D E) BT đá 1x2, cột gạch sắt (2) Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật: Hiện trạng khu đất: có khối nhà thấp tầng Trường sử dụng làm lớp học tường rào bao quanh khu đất Khoảng sân có mái che dung làm nhà xe cho sinh viên Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật xung quanh: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI + Cấp nước: nguồn cấp nước từ đường ống cấp nước thành phố + Thoát nước bẩn nước mưa: hệ thống thoát nước chung thành phố trục đường giao thông xung quanh + Hệ thống cấp điện: từ tuyến cấp điện khu vực 1.1.4 Đánh giá chung Khu vực có điều kiện khả thi để đầu tư xây dựng công trình cao tầng Hệ thống hạ tầng kỹ thuật xung quanh khu vực tương đối hoàn chỉnh nên thuận tiện đấu nối với hệ thống hạ tầng kỹ thuật công trình 1.2 Quy mô đầu tư xây dựng 1.2.1 Giải pháp quy hoạch tổng mặt (1) Các tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu: Tổng diện tích khu đất : 1.166 m2 Mật độ xây dựng : 48,92% Hệ số sử dụng đất : 4,18 Tầng cao xây dựng : tầng (không kể tầng hầm) Tổng diện tích sàn xây dựng : 6.933.660 m2 Bãi đậu xe : ô tô 568 xe máy Công suất phục vụ : 500 CB-CNV + giảng viên (2) Tiêu chuẩn thiết kế áp dụng: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – Tập IV TCVN 4319 – 1986 Nhà nhà công cộng Nguyên tắc để thiết kế TCVN 4601 – 1988 Tiêu chuẩn thiết kế Trụ sở quan Công trình xây dựng thuộc công trình cấp II (3) Phương án thiết kế tổng thể mặt a Nguyên tắc thiết kế: Đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế nhà nước quy định thiết kế Khối hành hiệu bộ, áp dụng có hiệu quả, phù hợp với nhu cầu thực tế giai đoạn phát triển xu hướng phát triển tương lai Các qui định mật độ xây dựng, khoảng lùi, chiếu sang, thông thoáng theo quy định hành SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Tuân thủ tiêu chuẩn quy phạm xây dựng đô thị, đảm bảo thông số kỹ thuật tính toán hệ thống hạ tầng kỹ thuật, công trình trường đại học Tổ chức hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, hoàn chỉnh, nối kết hệ thống hạ tầng kỹ thuật chung khu vực Đảm bảo yêu cầu dịch vụ kỹ thuật công trình chỗ đậu xe, phòng cháy chữa cháy, môi sinh, môi trường … b Phương án thiết kế quy hoạch tổng thể mặt bằng: Trên tổng thể có khối công trình tiếp cận trực tiếp với giao thông đô thị, khối trung tâm, điểm nhấn cho toàn công trình Giao thông tổ chức chặt chẽ bao quanh khối công trình chính, thuận lợi cho việc lưu thông, đồng thời tận dụng triệt để khoảng lồi khu đất để bố trí bãi đậu xe bánh Bãi xe bánh bố trí phía tây khu đất Bố trí bồn hoa trước công trình tạo thêm không gian xanh thoáng mát cho công trình 1.2.2 Quy mô đầu tư xây dựng (1) Cơ cấu sử dụng đất Trên tổng diện tích khu đất xây dựng 1.166 m2, tổng mặt thiết kế phân khu chức gồm khối công trình toàn nhà học tập, công trình phụ trợ cảnh quan xung quanh Nội dung xây dựng hạng mục gồm: + Tòa nhà hành hiệu tầng tầng hầm + Phòng kỹ thuật điện nước + Đường giao thông nội bộ, bãi xe (2) Diện tích xây dựng hạng mục xây dựng Với diện tích chiếm đất xây dựng 596 m2, chức thiết kế tầng sau: + Tầng hầm 2, hầm 1: bố trí khu vực để xe gắn máy tầng hầm 2, tầng hầm bố trí hỗn hợp xe máy xe ô tô, phòng kỹ thuật, cầu thang, máy, ram dốc + Tầng trệt: gồm khu chức sảnh đón công trình, văn phòng khoa, thư quán, trung chuyển sách, khu phụ trợ khu phục vụ chung (phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh, ram dốc) + Tầng 2-3: chức tầng hội trường đa với sức chứa khoảng 250 nơi tổ chức buổi bảo vệ luận án tốt nghiệp, buổi họp mặt đoàn thể, buổi họp tập trung Và nơi tiếp khách trường với việc bố trí phòng SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI tiếp khách, phần lại sảnh giải lao, khu phục vụ chung (phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, vệ sinh) + Tầng 4: Tầng bố trí văn phòng khoa Đông Nam Á, khoa Xã Hội Học, lại khu vực chung (sảnh giải lao, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh) + Tầng 5: Tầng bố trí văn phòng khoa Kinh Tế, khoa Quản Trị Kinh Doanh, Khoa Xây Dựng Điện, phòng quản lí đào tạo sau đại học Phần lại sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang vệ sinh + Tầng 6: bố trí chủ yếu phòng làm việc hành quản lí khối đào tạo sau đại học, văn phòng khoa đào tạo từ xa, phòng lien kết, khu hiệu bộ; Phòng lãnh đạo, phận xét chuyển điểm, quản lí mạng, hồ sơ, điểm thi, tiếp sinh viên, kế toán, phòng họp, phần lại sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang vệ sinh + Tầng 7: Tầng bố trí văn phòng khoa Ngoại Ngữ, phòng hội đồng quản trị quản lí khoa học, phòng lãnh đạo, quản lí mạng, phòng nghỉ giáo viên, nghiệp vụ thư viện, phần lại sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang vệ sinh + Tầng 8: Tầng bố trí văn phòng khoa Tài kế toán, phần lại làm thư viện, phòng đọc khu vực sảnh chung (sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh) + Tầng 9: Tầng toàn làm khu vực nghiên cứu thư viện, phòng đọc khu phục vụ chung (sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh) SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI + Không nghiệm thu phận kết cấu trước bê tông đạt cường độ thiết kế mà phải tiến hành trước khitrátmặt bê tông có + Nghiệm thu công tác hoàn thành cách xem xét, đo đạc, kiểm tratại thực địa, cần phải thí nghiệm để xác minh + Chất lượng vật liệu xây dựng, bán thànhphẩm kết cấu đúc sẵn phải có lý lịch, chứng từ nơi sản xuất xác minh Trường hợp cần thiết phải xác minh văn thí nghiệm vật liệu trường Để nghiệm thu cấu kiện, phân công trình chuẩn bị xong cần phải kiểm tra mặt sau: + Chất lượng công tác chuẩn bị móng + Đặt chắn ván khuôn, cốt thép phận đặtsẵn theo thiết kế + Chất lượng chùi cọ ván khuôn, cốt thép chất lượng xử lý mặt bê tông + Độ xác vị trí kích thướccác phần bê tông cần chừa lại chocác thiết bị đặt sẵn, thép neo, thép chờ, lỗ, rãnh… + Chất lượng phần chống thấm khe nhiệt , khe lún + Độ xác vị trí đặt dụng cụ đo lường + Để ngiệm thu kết cấu hoàn thành cần phải kiểm tra mặt sau: + Chất lượng bê tông theo cường độ Khi cần thiết phải xác minh theo độ chống thấm tiêu khác + Chất lượng bề mặt bê tông + Các lỗ, rãnh cần chừa lại theo thiết kế + Số lượng độ xác vị trí phận đặt sẵn theo thiết kế + Hình dáng bề kích thước hình học cấu kiện theo thiết kế + Vị trí công trình bình đồ độ cao Các sai lệch kích thước vị trí cấu kiện phận công trình không vượt giới hạn cho phép theo TCVN 4453 – 1995 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 238 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI CHƯƠNG 11: ỨNG DỤNG BÀI TOÁN QUY HOẠCH NGUYÊN ĐỂ TỐI ƯU HÓA VIỆC CẮT THÉP (KHUNG TRỤC 2) 11.1 Đặt vấn đề cho toán Trong thị trường thực tế loại thép có đường kính φ≥ 10 mm có chiều dài 11.7 m thực tế công trình thép cắt thành nhiều loại khác chiều dài đa dạng phong phú Vậy cắt thép để thi công không tính toán xác dẫn đến lãng phí thép thừa nhiều gây lãng phí tài Vì cần có phương án giải vấn đề để giảm tối thiểu lượng thép thừa gây lãng phí 11.2 Thống kế cốt thép Thông qua thiết kế kết cấu ta thống kê loại cốt thép khung trục lập thành bảng thống kê sau Bảng 11.1 Bảng thống kê cốt thép khung trục Đường kính Chiều dài (mm) (m) 18 2.3 30 18 3.2 30 18 3.9 240 18 5.6 60 25 4.8 80 25 5.3 80 25 5.5 80 25 3.6 160 Số hiệu Số Qua thống kê ta dạng thép sau: + Thanh thép đường kính 18 mm có loại đưa 14 phương án cắt thể bảng sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 239 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Bảng 11.2 Các phương án cắt thép Các phương án 18 Số lượng đoạn Mẫu thừa 5600 3900 3200 2300 (mm) X1 0 500 X2 1 0 2200 X3 1 600 X4 0 1500 X5 0 X6 700 X7 1600 X8 1400 X9 1 X10 900 X11 0 2100 X12 0 2 700 X13 0 1600 X14 0 200 + Thanh thép đường kính 25mm có loại đưa 10 phương án cắt, thể bảng sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 240 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Bảng 11.3 Các phương án cắt thép 25 Số lượng đoạn Các phương án Mẫu thừa 5500 5300 4800 3600 (mm) X1 0 700 X2 1 0 900 X3 1 1400 X4 0 2600 X5 0 1100 X6 1 1600 X7 1 2800 X8 0 2100 X9 0 1 3300 X10 0 900 11.3 Mô hình toán [Tham khảo theo giáo trình Phương Pháp Định Lượng &Công Cụ Tin Học Ứng Dụng Trong Quản Lí XD, ThS Đỗ Thị Xuân Lan] Mô hình toán dùng toán pha cắt với lượng thép thừa thu (bài toán min) Đây toán quy hoach nguyên (Linear and Integer Programming) quy hoạch tuyến tính 11.3.1 Thép có 18 mm (1) Hàm mục tiêu i =1 ∑ L xX ti i Æ Min n Trong đó: + Lti: đoạn thừa phương án cắt thứ i + Xi: phương án cắt thứ i Hàm mục tiêu: 0.5X1+2.2X2+0.6X3+1.5X4+0.7X6+1.6X7+1.4X8+0.9X10+2.1X11+0.7X12+1.6X13+0.2X14Î Min SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 241 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI (2) Các điều kiện ràng buộc i =1 ∑ n xX ij i =Nj n Trong đó: + nij: số lượng thép thứ j cắt phương án i + Xi: phương án cắt thứ i + Nj: số lượng thép thứ j cần Các điều kiện ràng buộc: • 2X1+X2+X3+X4+0(∑Xi) ≥ 60 • X2+3X5+2X6+2X7+X8+X9+X10+ 0(∑Xi) ≥ 240 • X6+2X8+X9+3X11+2X12+X13+0(∑Xi) ≥ 30 • 1X3+2X4+X7+2X9+3X10+2X12+3X13+5X14+0(∑Xi) ≥ 30 Điều kiện biên: Xi≥ 0, nguyên 11.3.2 Thép có 25 mm (1) Hàm mục tiêu i =1 ∑ L xX ti i -> Min n Trong đó: + Lti: đoạn thừa phương án cắt thứ i + Xi: phương án cắt thứ i Hàm mục tiêu: 0.7X1+0.9X2+1.4X3+2.6X4+1.1X5+1.6X6+2.8X7+2.1X8+3.3X9+0.9X10 ÎMin (2) Các điều kiện ràng buộc điều kiện biên i =1 ∑ n xX ij i =Nj n Trong đó: + nij: số lượng thép thứ j cắt phương án i + Xi: phương án cắt thứ i + Nj: số lượng thép thứ j cần SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 242 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Các điều kiện ràng buộc: • 2X1+X2+X3+X4+0(∑Xi) ≥80 • X2+2X5+X6+X7+ 0(∑Xi) ≥80 • X3+X6+2X8+X9+0(∑Xi) ≥80 • X4+X7+X9+3X10+0(∑Xi) ≥160 Điều kiện biên: Xi≥ 0, nguyên 11.4 Công cụ để xử lý toán tối ưu Trong thị trường máy tính thông dụng từ sử dụng phần mềm Win QSB để giải toán pha cắt cách nhanh chóng, mà phần mềm thông dụng dể sử dụng Chúng ta dễ dàng tải phần mềm Win QSB miễn phí từ trang web:http://downloads.uptodown.net/dm/winqsb-2-0-en-win.exe Ở sử dụng toán LP – ILP (quy hoạch tuyến tính quy hoạch tuyến tính số nguyên) LP ILP có đặc điểm sau: + Giải toán quy hoạch tuyến tính phương pháp đơn hình đồ thị + Trình bày bảng tính, kết quả, phân tích cảm biến + Có thể nhập số liệu theo dạng bảng ma trận hay theo cách thông thường + Cho phép xác định dạng biến, điều kiện biên biến + Tự động tạo tìm nghiệm toán đối ngẫu 11.5 Kết cắt thép tính từ phần mềm Win QSB 11.5.1 Trình tự bước thực phần mềm thép 18 mm (1) Khởi động phần mềm Win QSB: File Æ New problem SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 243 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI (2) Xác định toán lựa chọn hình (3) Nhập số liệu Nhập số biến (số phương án) nhập theo kiểu ma trận, số loại thép cần cắt, số lượng cắt loại phương án Cuối nhập thép thừa phương án số lượng thép loại thép cụ thể Sau chọn “OK” vào hình bên tiến hành nhập số liệu vào vào bảng sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 244 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Kết nhập số liệu sau: (4) Chọn Solve the Problem menu Solve and Analyze để giải toán (5) Lời giải tối ưu sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 245 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Các phương án chọn sau chạy phần mềm là: + Phương án 1: X1 = 30 + Phương án 5: X5 = 70 + Phương án 9: X9 = 30 + Các phương án khác không cắt Xi = 11.5.2 Trình tự bước thực phần mềm thép 25 mm (1) Khởi động phần mềm Win QSB: File Æ New problem SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 246 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI (2) Xác định toán lựa chọn hình (3) Nhập số liệu Nhập số biến (số phương án) nhập theo kiểu ma trận, số loại thép cần cắt, số lượng cắt loại phương án Cuối nhập thép thừa phương án số lượng thép loại thép cụ thể Sau chọn “OK” vào hình bên tiến hành nhập số liệu vào vào bảng sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 247 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Kết nhập số liệu sau: (4) Chọn Solve the Problem menu Solve and Analyze để giải toán (5) Lời giải tối ưu sau: SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 248 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Các phương án chọn sau chạy phần mềm là: + Phương án 1: X1 = 40 + Phương án 5: X5 = 40 + Phương án 8: X8 = 40 + Phương án 10: X10 = 54 + Các phương án khác không cắt Xi = Nhận xét: Áp dụng toán quy hoạch nguyên để sử lí việc tối ưu hóa hoàn toàn, đơn giản dể dàng áp dụng với phần mềm Win QSB tải miễn phí Các kỹ sư công trường thực hành theo nội dung phần để tối ưu hóa đoạn thép thừa, từ tối ưu hóa lợi nhuận công trường SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Trang 249 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Đình Đức (chủ biên), Kỹ Thuật Thi Công, NXB Xây Dựng,2009 [2] Đỗ Thị Xuân Lan, Phương Pháp Định Lượng & Công Cụ Ứng Dụng Trong Quản Lí Xây Dựng, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2009 [3] Đỗ Thị Xuân Lan, Bài Giảng Kỹ Thuật Thi Công [4] Lê Anh Hoàng, Nền Móng, NXB Xây dựng, Hà Nội,2004 [5] Lê Trọng Nghĩa, Bài giảngTài liệu hướng dẫn đồ án móng [6] Lê Văn Kiểm, Thiết Kế Thi Công, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2009 [7] Lê Văn Kiểm, Thi Công Bê Tông Cốt Thép, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2009 [8] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, NXB Xây dựng, Hà Nội,2007 [9] Nguyễn Văn Quảng, Hướng Dẫn Đồ Án Nền Móng, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2009 [10] Trần Minh Thi, Etabs- Thiết kế kết cấu nhà cao tầng, Tp HCM, 2011 [11] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (Cấu kiện bản), NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh,2006 [12] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (Cấu kiện nhà cửa), NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh,2006 [13] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (Các cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh,2006 [14] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXDVN 205: 1998 Móng cọc, tiêu chuẩn thiết kế [15] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXDVN 356: 2005 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Tiêu chuẩn thiết kế [16] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXDVN 198: 1997 Nhà cao tầng, thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối [17] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXDVN 2737: 1995 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép, tiêu chuẩn thiết kế [18] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, TCXD 45- 78, Tiêu chuẩn Thiết Kế Nền, Nhà Công Trình [19] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam , TCVN 4453 – 1995, Tiêu chuẩn Kết cấu BT BTCT Toàn Khối [20] Tiêu chuẩn ACI 318M-08 SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI LỜI MỞĐẦU Qua năm học tập nghiên cứu Trường Đại Học Mở TP Hồ Chí Minh Chúng em thầy, cô truyền đạt cho kiến thức lí thuyết thực hành, để em áp dụng kiến thức vào thực tế làm quen công việc độc lập người kỹ sư tương lai, thông qua công việc cụ thể Chính lí mà em nhận đề tài tốt nghiệp thực tế là: Thiết kế kết cấu thiết kế thi công KHỐI HÀNH CHÍNH HIỆU BỘ TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH” Tuy nhiên, trình thực đồ án chúng em nhiều bỡ ngỡ, chưa có kinh nghiệm thực tiễn nên không tránh khỏi sai sót Vì vậy, chúng em mong nhận góp ý thầy, cô để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày 20/02/2012 Sinh viên thực Lý Hoài Đạt SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp môn học có ý nghĩa đặc biệt, cột mốc đánh dấu kết thúc trình học tập nghiên cứu sinh viên giảng đường đại học Dù kết của đồ án có nào, em hài lòng em học hỏi suốt trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Giúp em có tự tin cần thiết để trở thành kỹ sư tương lai Để hoàn được đồ án tốt nghiệp cố hoàn thiện kiến thức Đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS Lưu Trường Văn hướng dẫn thi công, dù công việc nhiều bận rộn Thầy dành nhiều thời gian giúp em hoàn thành đồ án Và Thầy TS Lương Văn Hải hướng dẫn kết cấu, thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em Và Thầy TS Lê Trọng Nghĩa hướng dẫn móng Cùng thầy cô khoa Xây dựng Điện trường đại học Mở Tp Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức dạy dỗ em suốt trình ngồi ghế nhà trường Và em gởi lời cảm ơn chân thành đến KS Long, KS Tuấn chia kinh nghiệm giúp đỡ em nhiều việc tìm kiếm tài liệu Và an hem nhóm học tập em, đồng hành giúp đỡ em nhiều thời gian học tập làm đồ án tốt nghiệp Lời cuối xin gửi lời cảm ơn thiêng liêng đến bố mẹ gia đình - chỗ dựa vật chất tinh thần cho em suốt quãng thời gian học xa nhà, động viên em lúc khó khăn Tp Hồ Chí Minh, ngày 20/02/2012 Sinh viên thực Lý Hoài Đạt SVTH: Lý Hoài Đạt MSSV: 20761101 [...]... Phân tích lựa chọn giải pháp móng cho cơng trình 2.2 Các tiêu chuẩn áp dụng thiết kế và thi cơng 2.2.1 Các tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động : TCVN 2737-1995 Tiêu chuẩn thiết kế Bê tơng cốt thép : TCVN 356-2005 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép : TCXDVN 338-2005 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng : TCVN 198-1997 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc : TCVN 205-1998 2.2.2 Các tiêu chuẩn... cơng trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngơi nhà đến 40 tầng (4) Lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc cơng trình, cơng năng sử dụng và kết hợp với việc phân tích đặc điểm, ưu nhược điểm của các hệ kết cấu trên ta chọn hệ kết cấu chịu lực cơng trình là hệ kết cấu khung 2.1.2 Phân tích và lựa chọn sàn chịu lực cho cơng trình Với ơ sàn điển hình. .. thước 10400x6200 mm Nếu chọn kết cấu sàn chịu lực là hệ sàn dầm Ta có chiều cao dầm là h = L = 693 mm ≈ 700 mm (L: chiều dài nhịp) 15 Mặt khác ta có chiều cao tầng điển hình H = 3.3m Vì vậy nếu chọn phương án kết cấu sàn là hệ sàn dầm thì khơng gian sử dụng sẽ bị thu hẹp và khơng đáp ứng được u cầu kiến trúc Để đáp ứng u cầu kiến trúc ta chọn phương án kết cấu sàn nấm cho cơng trình 2.1.3 Phân tích lựa...Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ CƠ SỞ TÍNH TỐN 2.1 Lựa chọn kết cấu [Theo Mục 2.3 TCXD 198-1997] Các kết cấu BTCT tồn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung- vách hỗn hợp, hệ kết cấu ống và hệ kết cấu hình hộp Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng... 200 mm 2.4.2 Sàn nấm [Theo mục 9.5.3, ACI 318M-08] đã có quy định về chiều dày tối thiểu đối với bản sàn hai phương Các quy định này dựa trên các kết quả tính tốn và giá trị độ võng giới hạn của bản sàn hai phương Tuy nhiên trong mọi trường hợp, chiều dày của bản sàn khơng được nhỏ hơn 125mm đối với bản sàn khơng có mũ cột và 100mm đối với bản sàn có mũ cột Kích thước nhịp thơng thủy của ơ sàn lớn nhất... D=400 SÀN D=250 D=400 D=400 D1(400x700) A 1 D=400 2 D1(400x700) D2(400x700) D2(400x700) 3 4 A 6 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG 6 TL : 1/50 Hình 3.1 Mặt bằng ơ sàn tầng 6 SVTH: Lý Hồi Đạt MSSV: 20761101 Trang 16 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI 3.2 Xác định sơ bộ kích thước 3.2.1 Chọn chiều dày lớp bê tơng bảo vệ sàn: [Theo mục 8.3 TCXDVN 356-2005] Đối với cốt thép dọc... Lý Hồi Đạt MSSV: 20761101 Trang 15 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 3.1 Mặt bằng bố trí ơ sàn E D1(400x700) D=400 3' D4(400x700) D=400 D8(400x700) D=400 E D1(200x500) CẦU THANG D=400 D=400 D 5 D8(200x500) 2 D10(200x500) 1 D=400 D D8(400x700) D7(400x700) D=400 SÀN D=250 C' B D=400 D3(400x600) CẦU THANG D3(400x600) B D=400... trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tại trọng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối u hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng được u cầu kiến trúc SVTH: Lý Hồi Đạt MSSV: 20761101 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI Hệ thống khung – giằng tỏa ra là hệ kết cấu tối ưu cho... vượt tải n = 1.1) + Gạch 200mm: gt200 = 3.3 H kN/m Trong đó: + H là chiều cao tường gạch tính từ cao trình sàn tầng dưới đến mép dưới của dầm hoặc sàn tầng trên Trong trường hợp, tường có cửa sổ hoặc cửa đi thì có thể tính tốn như sau: SVTH: Lý Hồi Đạt MSSV: 20761101 Trang 20 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜNG VĂN – TS LƯƠNG VĂN HẢI gtrỗng = gtđặc n Bảng 3.2 Bảng hệ số n (chiết giảm tải... t nghiệp KSX XD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜN NG VĂN – TS LƯƠNG VĂN N HẢI (55) Vẽ mơ hình (66) Khai báo o tải trên bề mặt sàn SVTH: Lý Hồi Đạt MSSV: 207611101 Traang 29 Đồ án tốt t nghiệp KSX XD khóa 2007 GVHD: TS LƯU TRƯỜN NG VĂN – TS LƯƠNG VĂN N HẢI (77) Giải bài tốn t Vàoo Menu Run n Ỉ OK kết thúc q trìnnh giải (88) Khai thácc kết quả Có 2 giá trị cần n quan tâm khi giải sàn khơng dầm m, đó là giá