Thiết kế Trường Trung Học Cơ Sở Bình Trị Đông, Phường Bình Trị Đông, Quận Bình Tân

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO

ÑAÏI HOÏC MÔÛ THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VAØ ĐIỆN

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP

KYÕ SÖ NGÀNH XÂY DÖÏNG

Ñeà taøi:

T. KHOA : TS. LÖU TRÖÔØNG VAÊN

GVHD : ThS. TRAÀN TRUNG DUÕNG

SVTH : BUØI THIEÄN TOAØN

MSSV : 20460321

THAÙNG 8 - 2012

LÔØI CAÛM ÔN



Ñoà aùn toát nghieäp laø moân hoïc cuoái cuøng ñaùnh daáu söï keát

thuùc quaù trình ñaøo taïo ôû Tröôøng Ñaïi Hoïc, ñoàng thôøi môû ra tröôùc

maét chuùng em moät con ñöôøng mới ñeå ñi vaøo cuoäc soáng thöïc teá vaø

töông lai sau naøy. Quaù trình laøm ñoà aùn khoâng nhöõng giuùp em thu

thaäp, toång hôïp laïi nhöõng gì mình ñaõ ñöôïc hoïc ôû töøng hoïc kyø maø

coøn reøn luyeän cho em khaû naêng tính toaùn vaø giaûi quyeát caùc vaán

ñeà nhanh choùng chính xaùc.

Ñeå laøm ñöôïc nhö vaäy em xin gôûi lôøi caûm ôn chaân thaønh

nhaát vaø lôøi chuùc söùc khoûe ñeán thaày Th.S. Traàn Trung Duõng, TS.

Löu Tröôøng Vaên ngöôøi ñaõ cung caáp taøi lieäu vaø ñònh höôùng cho

em hoaøn thaønh baøi taäp Ñoà aùn toát nghieäp naøy cuøng taát caû caùc thaày

coâ giaùo boä moân, Ban chuû nhieäm Khoa Xaây Döïng vaø Ñieän caùc baïn

beø trong lôùp ñaõ giuùp ñôõ cho em trong suoát thôøi gian hoïc taäp, ñaëc

bieät laø trong thôøi gian thöïc hieän Ñoà aùn toát nghieäp naøy.

Ñoà aùn toát nghieäp laø coâng trình ñaàu tay cuûa moãi sinh vieân

chuùng em. Maëc duø coá gaéng heát söùc nhöng vì kieán thöùc, kinh

nghieäm, thôøi gian thöïc hieän coøn haïn cheá neân Ñoà aùn naøy seõ coù

nhieàu thieáu soùt. Em raát mong ñöôïc söï chæ daãn quyù baùu cuûa Thaày

Coâ ñeå em hoaøn thieän kieán thöùc kinh nghieäm cuûa mình.

Moät laàn nöõa em xin chaân thaønh caûm ôn !

Tp. Hoà Chí Minh, thaùng 08 / 2012

Sinh vieân thöïc hieän

Buøi Thieän Toaøn

Mục lục

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

Chương 3: Tính dầm dọc trục B ................................................................trang 23

3.1 Số liệu tính toán cơ bản ...........................................................................trang 23

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

4.5.2 Hoạt tải ............................................................................................trang 50

4.5.3 Hoạt tải gió ......................................................................................trang 51

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. Thiết kế thi công cọc ép ..........................................................................trang 107

61.1 Một số định nghĩa ...........................................................................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

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 1

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

TÊN CÔNG TRÌNH :

TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ BÌNH TRỊ ĐÔNG

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG:

PHƯỜNG BÌNH TRỊ ĐÔNG – QUẬN BÌNH TÂN – TP HỒ CHÍ MINH

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 2

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.

- Mặt bằng ô sàn được bố trí như hình vẽ.

Stt Tên ô

sàn L2 (m) L1 (m) 2

1

L

L

Sàn làm việc

1 S1 4 3,5 1,14 2 phương

2 S2 4 3,5 1,14 2 phương

3 S3 4 2,5 1,60 2 phương

- Ta nhận thấy trên mặt bằng kích thước ô sàn S1 là lớn nhất, nên ta tính sàn theo ô

S1

- 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

nghiệm sau:

2

1 1 ( ) 4 (0,10 0,088)

40 45

b

b

D

h L

m

h m

 

    

Chọn hb = 10cm

- Xác định kích thước dầm phụ :

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 3

2

1 1 ( )

12 16

1 1 ( ) 4 (0,3 0, 25)

12 16

dp

dp

h L

h m

  

    

Chọn hdp = 0,3m = 30cm = 300mm

300 150

2 2

dp

dp

h

b mm   

Vậy chọn:

300

200

dp

dp

h mm

b mm

  



  

- Do 300 3 3

100

dp

b

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.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 4

1.4.1. Tĩnh tải :

- Tĩnh tải các ô sàn lầu 1

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 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

2000

1800

2500

1800

1,2

1,3

1,1

1,3

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

2000

1800

2500

1800

75

1,2

1,3

1,1

1,3

1,3

44

58

275

29

98

TĨNH TẢI SÀN W.C 504

1.4.2. Hoạt tải :

Hoạt tải sàn lấy theo TCXDVN 2737 – 1995, ta có bảng sau :

Loại sàn Tải trọng TC

(daN/m2

)

Hệ số vượt

tải (n)

Tải trọng TT

(daN/m2

)

Sàn phòng học 200 1,2 240

Sàn W.C 200 1,2 240

Sàn hành lang 300 1,2 360

1.4.3. Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn lầu:

- Tổng tải sàn lầu 1

Sàn

Kích thước Tĩnh tải

gs

(daN/m2

)

Hoạt tải

ps

(daN/m2

)

Tổng

cộng

q(daN/m2

)

P =

q.L1.L2

(daN)

'

1 2 2

s p

P L L   

(daN)

''

1 2 ( )

2

s

s

p

P g L L    

(daN)

L1

(m)

L2

(m)

S1 3,5 4 504 240 744 10416 1680 8736

S2 3,5 4 384 240 624 8736 1680 7056

S3 2,5 4 384 360 744 7440 1800 5640

1.4.4. Xác định nội lực sàn :

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 5

- 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 11 91

' ''

2 12 92

. .

. .

M m P m P

M m P m P

 

 

- Moment âm ở gối :

1

2

. ( )

. ( )

I i

II i

M k P daNm

M k P daNm

 

 

- Trong đó :

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.s Trần Trung Dũng

SVTH : Bùi Thiện Toàn MSSV : 20460321 Trang 6

1 2

' '

1 2 1 2

'' ''

1 2 1 2

( )

( )

2

( ) ( )

2

s

s

s

P q L L daN

p

P q L L L L daN

p

P q L L g L L daN

  

     

      

1.4.5. Tính toán cốt thép cho bản chịu lực 2 phương :

2

0

0

. .

1 1 2

. . .

m

b

m

b o

s

s

s

M

R b h

R b h A

R

A

b h



 







  







- Chọn bê tông B20, cốt thép CI có các thông số như sau :

Bê tông B20 Cốt thép CI

Rb

2

( / ) daN m

Rbt

 

2 daN m/

Eb

 

2 daN m/

R 

Rs  

2 daN m/

Rsc  

2 daN m/

Es  

2 daN m/

115.104 9.104 2,,5.107 0.62 2250.104 2250.104 21.108

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5cm => ho = hb - a = 10 – 1,5 = 8,5cm = 0,085m

Ô sàn Kích thước Hệ số M (daN/m)  m 

As

tt

(cm2

)

As

chọn

(cm2

) Bố trí µ (%)

S1

L1 3,5 m11 0,0414

L2 4 m12 0,0314

L2/L1 1,14 m91 0,020 M1 224,272 0,019 0,0192 1,23 2,5 8a200 0,29

h 0,1 m92 0,015 M2 183,792 0,015 0,0151 0,97 1,9 6a150 0,20

a 0,015 k91 0,0461 MI 480,178 0,039 0,0398 2,55 3,4 8a150 0,40

h0 0,085 k92 0,0349 MII 363,518 0,030 0,0305 1,96 2,5 8a200 0,29

S2

L1 3,5 m11 0,0414

L2 4 m12 0,0314

L2/L1 1,14 m91 0,020 M1 210,672 0,017 0,0171 1,09 2,5 8a200 0,29

h 0,1 m92 0,015 M2 158,592 0,013 0,0131 0,08 1,9 6a150 0,20

a 0,015 k91 0,0461 MI 402,730 0,033 0,0335 2,16 2,5 8a200 0,29

h0 0,085 k92 0,0349 MII 304,886 0,025 0,0253 1,61 1,9 6a150 0,20