Tài liệu Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn le sands (phương án 2)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC SỬ DỤNG GIẢI PHÁP DẦM BẸT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HỢP LÝ CHO TẦNG HÂM CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN LESANDS (PHƯƠNG ÁN 2) SVTH: GVHD: ĐỖ QUANG DŨNG - 15X1B LÊ HỮU NHÂN - 15X1B TS. LÊ KHÁNH TOÀN ThS. ĐỖ MINH ĐỨC KS. NGUYỄN THANH QUANG Đà Nẵng – Năm 2019 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp là một trong những học phần hết sức cần thiết đối với sinh viên sắp ra trường. Và để nâng cao chất lượng của Đồ án tốt nghiệp, giữa phía Trường cùng phía Doanh nghiệp đã và đang tổ chức, triển khai Đồ án Capstone Project. Qua đó giúp sinh viên tiếp xúc, làm việc cùng với thầy cô của Khoa cũng như với phía Doanh nghiệp, tiếp xúc công trình xây dựng thực tế, kiểm nghiệm được kiến thức đã học trong nhà trường và bước đầu định hình, có cái nhìn tổng quan hơn về công việc của mình sau này. Trong quá trình 3 tháng thực hiện đồ án, nhóm xin lựa chọn đề tài:” Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hâm công trình khách sạn LESANDS (Phương án 2)” và đã nhận được sự hướng dẫn tận tình từ thầy TS. Lê Khánh Toàn, thầy ThS. Đỗ Minh Đức thuộc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp và anh KS. Nguyễn Thanh Quang thuộc Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Và Đầu Tư Đà Nẵng DINCO. Sau khi hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, nhóm chúng em đã thu hoạch được rất nhiều kiến thức bổ ích từ việc tham khảo các đồ án thiết kế; các thông tin, tài liệu từ phía Doanh nghiệp, các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành. Ngoài ra nhóm còn có thể nâng cao kỹ năng sử dụng phần mềm thiết kế và tính toán, tinh thần làm việc nhóm, kỹ năng trình bày… Với kiến thức còn hạn chế, thời gian có hạn nên đề tài còn có nhiều thiếu sót nhất định. Vì vậy, nhóm chúng em kính mong nhận được những góp ý chân tình quý báu của quý thầy cô Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp cũng như các anh chị thuộc Doanh nghiệp để hoàn thiện hơn, nâng cao hơn các kiến thức kỹ thuật phục vụ cho công việc của mỗi thành viên sau này. Nhóm sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực hiện: Đỗ Quang Dũng- 15X1B Lê Hữu Nhân-15X1B LỜI CAM ĐOAN LIÊN CHÍNH HỌC THUẬT Chúng tôi xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp :”Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hâm công trình khách sạn LESANDS (Phương án 2) ” là công trình nghiên cứu của chúng tôi. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án hoàn toàn là trung thực. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình và chịu mọi hình thức kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra. Nhóm sinh viên thực hiện Chữ ký, họ và tên sinh viên Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH ................................ 1 1.1.Sơ lượt về công trình: ............................................................................................... 1 1.2.Đặc trung khí hậu tại công trình: ........................................................................... 4 a) Nhiệt độ: .......................................................................................................... 4 b) Độ ẩm không khí: (%) ................................................................................... 4 c) Mưa: (mm) ...................................................................................................... 5 d) Nắng: ................................................................................................................ 5 e) Bốc hơi mặt nước: .......................................................................................... 5 f) Mây: ................................................................................................................. 5 g) Gió:................................................................................................................... 5 h) Bão: .................................................................................................................. 5 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG ...................................... 5 2.1.Tổng quan về công trình .......................................................................................... 6 2.1.1. Lý do chọn đề tài:........................................................................................... 6 2.1.2. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: ................................................................... 6 2.1.3. Mục tiêu đề tài: ............................................................................................... 6 2.1.4. Nội dung tính toán, thiết kế: ......................................................................... 6 2.1.5. Dự kiến kết quả đạt được: ............................................................................. 6 2.1.6. Đánh giá và kết luận: ..................................................................................... 6 2.2.Đề xuất giải pháp thiết kế và thi công: .................................................................. 6 2.2.1. Giải pháp kết cấu:........................................................................................... 6 2.2.2. Giải pháp thi công: ......................................................................................... 7 2.2.3. Vật liệu sử dụng: ............................................................................................ 7 2.2.4. Tiêu chuẩn, quy phạm dùng trong thiết kế kết cấu:................................... 8 CHƯƠNG 3:LỰA CHỌN SƠ BỘ VÀ MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 10 3.1.Vật liệu xây dựng: ...................................................................................................10 3.1.1. Bê tông:..........................................................................................................10 3.1.2. Cốt thép: ........................................................................................................10 3.1.3. Kết cấu gạch:.................................................................................................10 3.2.Sơ bộ kích thước các cấu kiện ...............................................................................11 3.2.1. Chọn chiều dày sàn: .....................................................................................11 3.2.2. Chọn tiết diện dầm: ......................................................................................11 a) Sơ bộ kích thước dầm biên: ........................................................................11 b) Sơ bộ kích thước dầm bẹt:...........................................................................12 3.2.3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: ..........................................................12 3.2.4. Chọn sơ bộ tiết diện vách:...........................................................................13 3.3.Mô hình hóa công trình và phân tích kết cấu: ....................................................15 3.3.1. Tiêu chí thiết kế:...........................................................................................15 3.3.2. Tĩnh tải:..........................................................................................................15 3.3.3. Hoạt tải: .........................................................................................................17 3.3.4. Tải trọng gió:.................................................................................................18 a) Tải trọng gió tĩnh:.........................................................................................18 b) Tải trọng gió động: .......................................................................................20 3.3.5. Tải trọng động đất: .......................................................................................22 a) Tiêu chí về tính đều đặng trong mặt bằng:................................................22 b) Tần số và chu kỳ dao động: ........................................................................22 c) Xác định lực cắt đáy: ...................................................................................24 d) Lực ngang tại các tầng:................................................................................26 3.4.Xác định nội lực:.....................................................................................................27 3.4.1. Phương pháp tính toán.................................................................................27 3.4.2. Các trường hợp tải trọng. ............................................................................27 3.4.3. Tổ hợp tải trọng ............................................................................................28 3.4.4. Phương pháp tính toán:................................................................................29 a) Phân tích ........................................................................................................29 b) Mô hình hóa tiết diện:..................................................................................29 3.5.Kiểm tra chuyển vị:.................................................................................................29 a) Chuyển vị tương đối giữa các tầng: ...........................................................29 b) Kiểm tra chuyển vị đỉnh: .............................................................................38 CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH 38 4.1.Đề xuất phương án kết cấu sàn:............................................................................38 4.1.1. Phương án sàn sườn toàn khối bê tông cốt thép:......................................39 a) Ưu điểm: ........................................................................................................39 b) Nhược điểm:..................................................................................................39 4.1.2. Phương án sàn ô cờ bê tông cốt thép: ........................................................39 a) Ưu điểm: ........................................................................................................39 b) Nhược điểm:..................................................................................................39 4.1.3. Phương án sàn phẳng bê tông cốt thép không dầm ứng lực trước: ........40 a) Ưu điểm: ........................................................................................................40 b) Nhược điểm:..................................................................................................40 4.1.4. Phương án sàn phẳng bê tông cốt thép ứng lực trước làm việc hai phương trên hệ dầm bẹt:...........................................................................................40 4.2.Lựa chọn phương án kết cấu sàn:.........................................................................41 4.3.Các phương pháp tính toán: ..................................................................................41 4.3.1. Phương pháp phân phối trực tiếp: ..............................................................41 4.3.2. Phương pháp phân phối khung tương đương: ..........................................42 4.3.3. Phương pháp phần tử hữu hạn:...................................................................43 4.3.4. Lựa chọn vật liệu:.........................................................................................44 a) Một số yêu cầu về vật liệu: .........................................................................44 b) Quy đổi về vật liệu:......................................................................................45 4.3.5. Xác định tải trọng:........................................................................................46 4.3.6. Xác định tải trọng cân bằng do cáp và lực ứng lực trước: ......................47 a) Xác định tải cân bằng: .................................................................................47 b) Xác định lực ứng lực trước: ........................................................................48 4.3.7. Xác định lực ứng lực trước và tổn hao ứng suất: .....................................51 a) Xác định lực ứng lực trước: ........................................................................51 b) Tổn hao ứng suất lúc căng cáp: ..................................................................51 4.3.8. Kiểm tra ứng suất trong sàn: .......................................................................56 a) Lúc buông neo: .............................................................................................56 b) Giai đoạn sử dụng: .......................................................................................58 4.3.9. Bố trí cốt thép thường ..................................................................................62 4.3.10. Kiểm tra khả năng chịu lực:........................................................................64 a) Xác định Mf...................................................................................................64 b) Xác định Mu: .................................................................................................65 4.3.11. Kiểm tra độ võng của sàn ............................................................................67 a) Độ võng tức thời:..........................................................................................67 b) Độ võng dài hạn: ..........................................................................................68 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN KHÁC ............................. 70 5.1.Tính toán dầm BẸT tầng điển hình: .....................................................................70 5.1.1. Tính toán cốt dọc:.........................................................................................71 a) Với tiết diện chịu mômen âm......................................................................71 b) Với tiết diện chịu momen dương:...............................................................71 5.1.2. Tính toán cốt đai dầm: .................................................................................72 a) Kiểm tra điều kiện tính toán Q < Qb,o : .......................................................72 b) Kiểm tra điều kiện về ứng suất nén chính:................................................73 5.2.Tính toán cầu thang bộ tầng điển hình (Tầng 6 – Tầng 25): ............................74 5.2.1. Kiến trúc cầu thang: .....................................................................................74 5.2.2. Sơ bộ kích thước các cấu kiện của bản thang:..........................................75 a) Sơ bộ kích thước bản thang: .......................................................................75 b) Vật liệu sử dụng: ..........................................................................................76 5.2.3. Tính toán bản thang: ....................................................................................76 a) Sơ đồ tính bản thang: ...................................................................................76 b) Tải trọng tác dụng lên bản thang:...............................................................77 c) Xác định nội lực bản thang: ........................................................................79 d) Tính toán và bố trí cốt thép bản thang: ......................................................79 e) Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang ................................................80 5.3.Tính toán - thiết kế vách V5:..................................................................................81 5.3.2. Quan niệm tính vách cứng: .........................................................................81 a) Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi: ...................................................82 b) Phương pháp giả thiết vùng biên chịu momen .........................................83 c) Phương pháp sử dụng biểu đồ tương tác ...................................................85 5.3.3. Tổ hợp nội lực vách: ....................................................................................85 5.3.4. Tính toán vách: .............................................................................................85 a) Vật liệu vách: ................................................................................................85 b) Tính toán cốt thép dọc cho vách:................................................................85 c) Tính toán cốt thép ngang: ............................................................................88 5.4.Tính toán – thiết kế móng công trình: ..................................................................90 5.4.1. Điều kiện địa chất công trình:.....................................................................90 a) Địa tầng khu đất: ..........................................................................................90 b) Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất:....................................................90 c) Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý khác:................................................................92 5.4.2. Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng: ..................................................93 5.4.3. Điều kiện địa chất, thủy văn: ......................................................................93 5.4.4. Lựa chọn giải pháp móng:...........................................................................93 a) Giải pháp móng cọc ép:...............................................................................94 b) Giải pháp cọc khoan nhồi:...........................................................................94 5.4.5. Thiết kế cọc khoan nhồi: .............................................................................95 a) Các giả thiết tính toán: .................................................................................95 b) Chọn vật liệu làm cọc: .................................................................................95 c) Chọn kích thước cọc: ...................................................................................95 d) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu (Theo TCVN 10304:2014) : .............96 e) Sức chịu tải cực hạn của cọc theo kết quả thí nghiệm tiêu chuẩn SPT, công thức Nhật Bản (TCVN 10304-2014): .......................................................98 f) Sức chịu tải thiết kế Ra,tk cọc khoan nhồi:.............................................. 100 5.4.6. Thiết kế đài móng cho vách V5 và Cột C6 trong khung trục X3: ...... 100 a) Xác định tải trọng truyền xuống móng:.................................................. 100 b) Xác định số lượng cọc trong móng: ........................................................ 102 c) Bố trí cọc trong đài: .................................................................................. 102 d) Chọn chiều cao đài:................................................................................... 104 e) Kiểm tra phản lực đầu cọc: ...................................................................... 105 f) Kiểm tra ổn định đất nền dưới móng khối qui ước:.............................. 106 g) Kiểm tra lún cho móng khối quy ước: .................................................... 109 h) Kiểm tra chọc thủng đài móng do cột:.................................................... 109 i) Kiểm tra điều kiện chọc thủng do cọc: ................................................... 110 j) Tính toán cốt thép đài móng: ................................................................... 111 CHƯƠNG 6: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM ..... 122 6.1.Địa chất công trình:............................................................................................. 122 6.2.Lựa chọn phương pháp thi công phần ngầm.................................................... 123 6.3.Thi công tường Barrette:..................................................................................... 123 6.4.Thi công hệ chống đỡ tường vây:....................................................................... 124 6.4.1. Phân tích nội lực và chuyển vị hề giằng ngang của tường vây: .......... 124 a) Thông số vật liệu:...................................................................................... 124 b) Thông số tường vây: ................................................................................. 128 c) Thông số sàn chống đỡ tường vây: ......................................................... 128 d) Thông số hệ giằng chống đỡ tường vây: ................................................ 128 e) Thông số tải trọng (phụ tải mặt đất): ...................................................... 129 6.4.2. Mô phỏng các giai đoạn thi công tường vây barrette: .......................... 129 6.4.3. Chuyển vị hệ lưới của phần tử:................................................................ 130 6.4.4. Nội lực chuyển vị tường vây: .................................................................. 132 6.4.5. Tính thép cho tường barrette:................................................................... 138 6.4.6. Chuyển vị ngang và lún xung quanh hố đào:......................................... 139 a) Chuyển vị ngang:....................................................................................... 139 b) Lún và đẩy trồi hố đào:............................................................................. 139 6.5.Mô phỏng hệ shoring-kingpost trong phần mềm Etabs: ................................. 140 6.5.1. Kiểm tra hệ shoring-kingpost: ................................................................. 143 6.5.2. Kiểm tra hệ dầm biên:............................................................................... 144 a) Tính toán về bền:....................................................................................... 145 b) Tính toán ổn định tổng thể ....................................................................... 146 c) Tính toán ổn định cục bộ .......................................................................... 146 6.5.3. Kiểm tra shoring ........................................................................................ 147 b. Kiểm tra ổn định:....................................................................................... 148 c. Kiểm tra bền:.............................................................................................. 148 d. Kiểm tra bền chịu cắt:............................................................................... 149 6.5.4. Kiểm tra kingpost: ..................................................................................... 149 a) Kiểm tra bền............................................................................................... 150 b) Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung ............................... 151 c) Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung............................... 151 d) Kiểm tra ổn định cục bộ: .......................................................................... 152 6.6.Chống đỡ tường vây bằng ống chống trực tiếp................................................ 153 6.6.1. Trình tự thi công chống đỡ bằng ống chống.......................................... 153 6.6.2. Chuyển vị hệ lưới của phần tử ................................................................. 154 6.6.3. Nội lực chuyển vị tường vây.................................................................... 158 6.6.4. Chuyển vị ngang và lún của tường vây .................................................. 164 a) Chuyển vị ngang........................................................................................ 164 b) Lún và đẩy trồi hố đào .............................................................................. 165 6.7.Mô phỏng hệ ống chống trong phần mềm Etabs.............................................. 165 6.8.Kiểm tra hệ chống................................................................................................ 169 6.8.1. Kiểm tra hệ dầm biên ................................................................................ 169 a) Tính toán về bền:....................................................................................... 170 b) Tính toán ổn định tổng thể ....................................................................... 170 c) Tính toán ổn định cục bộ .......................................................................... 171 6.8.2. Kiểm tra hệ thanh chống........................................................................... 171 a) Kiểm tra ổn định:....................................................................................... 172 b) Kiểm tra bền về ứng suất pháp: ............................................................... 172 c) Kiểm tra bền chịu cắt:............................................................................... 173 6.9.So sánh đánh giá hiệu quả của 2 phương án chống đỡ tường vây: .............. 173 6.9.1. Chỉ tiêu kinh tế: ......................................................................................... 173 6.9.2. Tiến độ thi công:........................................................................................ 173 6.9.3. Tóm tắt và kết luận: .................................................................................. 174 6.10.Biện pháp thi công tường vây Barrette trong đất:......................................... 174 6.10.1. Tổng quan về sử dụng tường vây cho công trình:................................. 174 6.10.2. Quy trình công nghệ: ................................................................................ 175 6.10.3. Thi công tường dẫn hướng: ...................................................................... 177 6.10.4. Thi công đào đất cho đốt hào ................................................................... 179 6.10.5. Đặt gioăng chống thấm ............................................................................. 181 6.10.6. Thổi rửa đáy hố khoan .............................................................................. 182 6.10.7. Hạ lồng thép và đổ bê tông ...................................................................... 182 a) Hạ lồng thép ............................................................................................... 182 b) Tính toán chọn lựa cần trục cẩu thép ...................................................... 183 6.10.8. Đổ bê tông .................................................................................................. 184 6.10.9. Thi công panel tiếp theo ........................................................................... 185 6.10.10. Kiểm tra chất lượng tường vây............................................................ 186 a) Kiểm tra chất lượng bê tông..................................................................... 186 b) Thiết bị và phương pháp kiểm tra siêu âm............................................. 186 c) Nhận xét kết quả kiểm tra: ....................................................................... 188 6.11.Biện pháp tổ chức thi công tường vây barrette.............................................. 188 6.11.1. Công tác vận chuyển đất: ......................................................................... 188 6.11.2. Tính toán chọn máy bơm và xe vận chuyển bê tông ............................ 190 a) Thể tích bê tông cần đổ cho 1 panel ....................................................... 190 b) Số xe vận chuyển....................................................................................... 191 6.11.3. Tính thể tích bentonite cần thiết, dung tích thùng chứa betonite ........ 192 6.11.4. Thời gian thi công 1 đốt tường: ............................................................... 192 6.11.5. Tính số lượng nhân công thi công tường trong 1 ca: ............................ 194 6.11.6. Công tác chống thấm ................................................................................ 194 6.12.Biện pháp thi công cọc khoan nhồi.................................................................. 195 6.12.1. Lựa chọn phương pháp thi công .............................................................. 195 a) Phương pháp khoan thổi rửa .................................................................... 196 b) Phương pháp khoan gầu trong dung dịch giữ vách bentonite ............. 196 c) Quy trình thi công cọc khoan nhồi:......................................................... 197 6.12.2. Thi công cọc............................................................................................... 197 a) Công tác chuẩn bị...................................................................................... 197 b) Định vị tim cọc .......................................................................................... 198 c) Chế tạo dung dịch bentonite .................................................................... 199 d) Hạ ống vách (ống casine) ......................................................................... 200 e) Công tác khoan tạo lỗ ............................................................................... 202 f) Thổi rửa hố khoan ..................................................................................... 204 g) Thi công cốt thép ....................................................................................... 205 h) Công tác đổ bê tông .................................................................................. 207 i) Rút ống vách .............................................................................................. 210 j) Công tác thu dọn mặt bằng và bảo quản cọc ......................................... 210 k) Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi....................................................... 211 l) Công tác phá đầu cọc ................................................................................ 215 6.12.3. Tổ chức thi công cọc khoan nhồi ............................................................ 217 a) Công tác vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi ......................... 217 b) Chọn máy bơm và xe vận chuyển bê tông ............................................. 218 c) Tính toán số xe........................................................................................... 219 d) Chọn máy thi công .................................................................................... 220 e) Biện pháp hạ mực nước ngầm ................................................................. 223 f) Tính lưu lượng nước ngầm và chọn máy bơm ...................................... 224 g) Thời gian thi công công cọc khoan nhồi ................................................ 225 h) Hao phí nhân công..................................................................................... 227 6.13.Thi công đào đất ................................................................................................ 227 6.13.1. Quy trình thi công đất ............................................................................... 227 6.13.2. Xác định khối lượng đất công tác............................................................ 231 a) Khối lượng đất công tác giai đoạn 1, 2 và 3 .......................................... 231 6.13.3. Khối lượng đất công tác giai đoạn 4 ....................................................... 232 6.14.Chọn máy thi công đất ...................................................................................... 232 6.14.1. Chọn máy đào giai đoạn 1........................................................................ 232 6.14.2. Chọn máy đào giai đoạn 2 và 3 ............................................................... 234 6.14.3. Chọn máy đào giai đoạn 4........................................................................ 236 6.15.Sơ đồ duy chuyển máy ....................................................................................... 237 6.15.1. Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 1 ............................................................ 237 6.15.2. Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 2 và 3 .................................................... 238 6.15.3. Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 4 ............................................................ 238 CHƯƠNG 7: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH .. 239 7.1.Biện pháp kỹ thuật thi công: ............................................................................... 239 7.1.1. Công tác cốp pha:...................................................................................... 240 7.1.2. Công tác cốt thép:...................................................................................... 240 7.1.3. Công tác đổ bê tông: ................................................................................. 240 7.2.Thiết kế hệ thông cốp pha:.................................................................................. 240 7.2.1. Ván khuôn: ................................................................................................. 241 7.2.2. Xà gồ:.......................................................................................................... 241 7.2.3. Lựa chọn cột chống:.................................................................................. 242 7.3.Thiết kế cốp pha vách tầng 6:............................................................................. 242 7.3.2. Tính toán ván khuôn vách: ....................................................................... 243 7.3.3. Tính sườn đứng: ........................................................................................ 244 7.3.4. Tính gông vách: ......................................................................................... 246 7.4.Thiết kế cốp pha sàn tầng 7:............................................................................... 248 7.4.1. Tính ván khuôn sàn: .................................................................................. 248 7.4.2. Tính xà gồ lớp 1: ....................................................................................... 249 7.4.3. Tính xà gồ lớp 2: ....................................................................................... 251 7.4.4. Kiểm tra cột chống nêm: .......................................................................... 251 7.5.Thiết kế cốp pha dầm tầng 7: ............................................................................. 253 7.5.1. Tính ván khuôn đáy dầm .......................................................................... 253 7.5.2. Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 đáy dầm ..................................... 254 7.5.3. Tính ván khuôn thành dầm: ..................................................................... 255 7.5.4. Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 thành dầm .................................. 257 7.5.5. Thanh chống đứng (xà gồ lớp 2) thành dầm .......................................... 257 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG .................. 259 8.1.Tính diện tính kho xi măng.................................................................................. 259 8.2.Tính diện tích bãi chứa cát ................................................................................. 259 8.3.Tính toán diện tích nhà tạm ................................................................................ 260 8.3.1. Tính toán công nhân trên công trường.................................................... 260 8.3.2. Tính toán diện tích nhà tạm...................................................................... 261 8.4.Điện cho động cơ máy thi công .......................................................................... 261 8.5.Điện sử dụng cho chiếu sáng nhà tạm............................................................... 261 8.6.Tính toán cấp nước tạm....................................................................................... 262 8.6.1. Nước sản xuất ............................................................................................ 262 8.6.2. Nước dung cho sinh hoạt.......................................................................... 262 8.6.3. Nước dung cho chữa cháy ........................................................................ 263 8.6.4. Chọn đường ống cấp nước ....................................................................... 263 8.7.Lập tổng mặt bằng thi công ................................................................................ 263 CHƯƠNG 9: BIỆN PHÁP AN TOÀN TRONG THI CÔNG ................. 265 9.1.An toàn khi thi công đào đất............................................................................... 265 9.1.1. Đào đất........................................................................................................ 265 9.1.2. Điện thi công.............................................................................................. 265 9.1.3. Lan can an toàn .......................................................................................... 265 9.2.An toàn trong thi công cọc khoan nhồi ............................................................. 265 9.3.An toàn trong thi công cốt thép .......................................................................... 266 9.4.An toàn trong lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo........................................................ 266 9.5.An toàn trong gia công, lắp dựng coffa ............................................................ 266 9.6.An toàn trong thi công bê tông ........................................................................... 267 9.7.An toàn trong bảo dưỡng bê tông ...................................................................... 267 9.8.An toàn trong tháo dỡ coffa ................................................................................ 267 9.9.An toàn trong công tác xây và hoàn thiện ........................................................ 268 9.9.1. Công tác xây .............................................................................................. 268 9.9.2. Công tác hoàn thiện................................................................................... 268 9.10.An toàn khi cẩu lắp vật liệu, thiết bị................................................................ 269 9.11.An toàn lao động điện ....................................................................................... 269 9.12.An toàn phòng độc ............................................................................................. 269 9.13.An toàn ngoài công trình .................................................................................. 270 9.14.Đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ ......................................................... 270 9.15.Chống sét cho công trình đang thi công ......................................................... 270 9.16.Vệ sinh lao động................................................................................................. 270 9.17.Công tác chống bão ........................................................................................... 270 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Tên đề tài: THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC SỬ DỤNG GIẢI PHÁP DẦM BẸT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HỢP LÝ CHO TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN LE SANDS (PHƯƠNG ÁN 2) Hội đồng hướng dẫn: - TS. Lê Khánh Toàn - ThS. Đỗ Minh Đức - KS. Nguyễn Thanh Quang Nhóm SV thực hiện: - Lê Hữu Nhân Đỗ Quang Dũng (khoa XDDD&CN) (khoa XDDD&CN) (C.ty CP KT & XD DINCO) (lớp 15X1B) (lớp 15X1B) Nội dung: Tính toán các kết cấu chịu lực chính (cột, dầm, sàn), xây dưng & lập biện pháp thi công tầng ngầm công trình Khách Sạn Le Sands Thiết kế kết cấu: Dựa trên bản vẽ kiến trúc, mô hình và tính toán lại, phân tích kết cấu, đánh giá dựa theo bản vẽ kết cấu thực tế. Tính toán, thiết kế 1 cấu kiện chịu lực chính (Sàn, Vách, Móng). Thiết kế tường Barrette theo biên pháp thi công. Thi công: Lập biện pháp thi công phần hầm công trình. So sánh sự khác nhau giữa các phương án thiết kế và các biện pháp thi công. Từ đó kiểm tra đánh giá phương án thiết kế và biện pháp thi công đang thực hiện có phải là phương án tối ưu nhất. Qua các giai đoạn đó rút ra được kết luận, nhận xét, so sánh và đưa ra giải pháp đề xuất Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH 1.1. SƠ LƯỢT VỀ CÔNG TRÌNH: - Tên công trình: Dự án Khách sạn LE SANDS - Vị trí: đường Võ Nguyên Giáp, phường Mân Thái, tp. Đà Nẵng - Quy mô: tòa nhà cao 25 tầng nổi và 3 tầng hầm. - Diện tích khu đất: 792 m2 - Diện tích đất xây dựng: 537 m2 - Tổng diện tích sàn: 12341 m2 Hình 1-1 Vị trí công trình trên đường Võ Nguyên Giáp. Giải pháp kiến trúc khách sạn là sự kết hợp ban công theo phương ngang và lam bê tông theo phương đứng tạo nên vẻ bề thế cho công trình, công trình hứa hẹn sẽ là điểm nhấn kiến trúc của tuyến đường huyết mạch Võ Nguyên Giáp. Bố cục hình khối kiến trúc chặt chẽ, khối đế sử dụng vật liệu kính đen tạo nên vẻ đẹp trẻ trung, khỏe khoắn và bề thế cho công trình. Khách sạn Le Sands được thiết kế với tiêu chuẩn 4 sao, sỡ hữu 25 tầng + 03 tầng hầm, gồm 140 phòng ngủ, thiết kế mang đến nhiều tiện ích, bao gồm các khu vực như: hội trường, bể bơi, nhà hàng, cafe, phòng tập gym, …. hứa hẹn trong tương lai sẽ là điểm đến lý tưởng của các du khách khi ghé thăm Đà Nẵng. Một số hình ảnh công trình khách sạn LESANDS Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 1 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) 200 4650 7650 9000 7650 4650 200 5 6 1 2 2 2 1 5 6 93400 5 1 6 1 5 4 8 7 4 3 3 CHÆG IÔÙ I ÑÖÔØ N G ÑOÛ 3000 34000 3000 40000 CHÆG IÔÙ I XAÂ Y DÖÏNG X6 X5 X4 CHÆG IÔÙ I ÑÖÔØ N G ÑOÛ CHÆG IÔÙ I XAÂ Y DÖÏNG X3 X2' X1 MAË T ÑÖÙ NG TRUÏC X6-X1 - TL: 1 /350 Hình 1-2 Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân Mặt đứng công trình HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 2 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) 40000 3000 34000 4850 7650 7650 1 4600 1 500 1 8000 4850 1 500 1 200 3000 9000 BTH BEÅSH, PCCC 4850 41 00 1 500 3400 3400 3400 3400 3400 4000 3400 21 00 3000 3000 3000 BTH 3000 3000 3000 SH NH CHÆG IÔÙ I ÑÖÔØ NG ÑOÛ 2500 1 200 3700 2500 1 200 21 00 S NH CHÆG IÔÙ I XAÂ Y DÖÏNG 3400 S 5200 4000 3400 S 5200 S 3400 S 2500 8500 3400 S 3400 S 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 3400 3400 S 4500 3400 S BEÅSH, PCCC 7650 BEÅSH, PCCC 9000 3000 BTH 7650 BTH CHÆG IÔÙ I ÑÖÔØ NG ÑOÛ 4850 34000 3000 40000 X1 X2' X3 93400 1 500 3400 S 3400 1 500 3400 3400 3400 S 3400 93400 S 4500 S 3400 HOÀBÔI 8500 41 00 ST SB X4 X5' CHÆG IÔÙ I XAÂ Y DÖÏNG X6 MAË T CAÉ T A-A - TL: 1 /200 Hình 1-3 Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân Mặt cắt công trình HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 3 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) ban cong ban cong D2 ban cong 500 D3A ban cong D4 ban cong D4 ban cong D4 ban cong D4 ban cong D3B D2 4000 ROOM A3 44, 5m2 ROOM B1 78m2 ROOM A1 44, 5m2 Dp4 ROOM A4 44, 5m2 ROOM A2 44, 5m2 W9 Dp4 ROOM B2 78m2 W9 Dp3 Dp3 Dwc Dwc Dwc Dwc Dp3 Dp3 Dp Dp Dwd Dp Dp Dp Dp Dwd W3 W3 PCCC DC1 P. PHUÏC VUÏ W DC1 W8 PCCC HKT HKT DC1 T.AÙ P DC1 KT DC1 T.AÙ P W1 L1 W1 Hình 1-4 KHO ÑOÀBAÅ N HAØ NH LANG 40 m2 +69. 300 . .. +25. 600 HKT D1 c L1 W8 Mặt bằng tầng điển hình công trình DC4 DC3 Thang naâng xe KHO ÑOÀSAÏCH DC5 DC3 i = 1 8% KHU ÑEÅXE 41 0 m2 -2. 500 KHO TOÅ NG DC6 TRAÏM BIEÁ N AÙ P KHOÂ DC2 P. MAÙ Y PHAÙ T ÑIEÄ N i = 1 8% -1 . 300 DC2 LOÁ I ÑI PCCC DC1 PCCC DC2 HKT DC2 T.AÙ P HKT DC1 HKT T.AÙ P DC1 DC1 P. KYÕTHUAÄ T ÑIEÄ N W P. TRÖÏC P. BÔM PCCC KT DC1 DC1 T.AÙ P Hình 1-5 Mặt bằng tầng hầm B1 công trình 1.2. ĐẶC TRUNG KHÍ HẬU TẠI CÔNG TRÌNH: a) Nhiệt độ: - Nhiệt độ trung bình năm : 25 0 6 - Nhiệt độ cao nhất trung bình : 29 0 8 - Nhiệt độ thấp nhất trung bình : 22 0 7 - Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40 0 9 - Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 10 0 2 : 82 % Biên độ giao động nhiệt khoảng 3 ~ 5 0C. b) Độ ẩm không khí: (%) - Độ ẩm không khí trung bình năm Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 4 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) - Độ ẩm không khí cao nhất trung bình : - Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình : - Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối : 90 % 75 % 10 % c) Mưa: (mm) - Lượng mưa trung bình năm : 2.066 mm - Lượng mưa năm lớn nhất (1964) : 3.307 mm - Lượng mưa năm thấp nhất (1974) : 1.400 mm - Lượng mưa một ngày lớn nhất : 332 mm - Số ngày mưa trung bình năm : 147 ngày - Tháng có số ngày mưa trung bình nhiều nhất : 22 ngày d) Nắng: - Số giờ nắng trung bình - Số giờ nắng trung bình tháng nhiều nhất - Số giờ nắng trung bình tháng ít nhất : 2.158 giờ/năm : 248 giờ/ tháng : 120 giờ/ tháng e) Bốc hơi mặt nước: - Lượng bốc hơi nước trung bình - Lượng bốc hơi nước tháng lớn nhất - Lượng bốc hơi nước tháng thấp nhất : 2.107 mm/năm : 241 mm/năm : 1 19 mm/năm f) Mây: - Mây Trung bình lưu lượng toàn thể - Mây Trung bình lưu lượng hạ tầng : : 5,3 3,3 g) Gió: - Hướng gió thịnh hành mùa hè (tháng 4 ~ 9) : Gió - Tốc độ gió trung bình - Hướng gió thịnh hành mùa Đông (tháng 10 ~ 3) - Tốc độ gió mạnh nhất đông : 3,3 m/s ~ 14 m/s : Gió Bắc &Tây Bắc : 20 ~ 25 m/s h) Bão: Bão ở Đà Nẵng xuất hiện ở các tháng 1 ~ 10 ~ 12; Bão thường là cấp 9 ~ 10; kéo theo mưa to, kéo dài và gây lũ lụt. CHƯƠNG 2: Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 5 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2.1.1. Lý do chọn đề tài: Để làm quen với những kết cấu và công nghệ thi công hiện đại, chuẩn bị kiến thức cho công việc sau này không bị bỡ ngỡ sau tốt nghiệp. Sinh viên cần phải thực hành với những công trình có đủ lớn, áp dụng những phương pháp thi công mới mẻ hiện nay. Với quy mô công trình và giải pháp kết cấu đã trình bày ở trên, cùng với các biện pháp thi công hiện đại. Dự án “Công trình khách sạn LE SANDS phương án 2” là phù hợp để nhóm sinh viên chọn làm đề tài tốt nghiệp. 2.1.2. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: - Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá phương án kết cấu, lập biện pháp thi công. Đối tượng nghiên cứu: Dự án “Khách sạn LE SANDS” phương án 2. 2.1.3. Mục tiêu đề tài: - Thiết kế sàn dự ứng lực trên hệ dầm bẹt Thiết kế tường Barrette theo biện pháp thi công đào mở sử dụng shoring-kingpost, ống chống trực tiếp. Lập biện pháp thi công phần ngầm công trình. 2.1.4. Nội dung tính toán, thiết kế: - Tính toán cột, dầm, sàn, vách, cầu thang bộ, kiểm tra về điều kiện làm việc của cấu kiện như độ võng, chuyển vị Tính toán và xây dựng biện pháp thi công tầng hầm sử dụng phương pháp đào mở và hệ chống Shoring- Kingpost Tính toán ván khuôn, cột chống cho kết cấu phần ngầm, phần thân 2.1.5. Dự kiến kết quả đạt được: - Mô hình phân tích kết cấu công trình Mô hình và tính toán biện pháp thi công phần ngầm Tính toán thiết kế thép các cấu kiện (cột, dầm, sàn, vách, cầu thang bộ, móng) 2.1.6. Đánh giá và kết luận: - Đánh giá hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật của giải pháp. Rút ra những mặt hạn chế, vấn đề còn tồn tại của giải pháp. Rút ra nhận xét và kết luận. 2.2. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG: 2.2.1. Giải pháp kết cấu: Nhóm sinh viên lựa chọn thiết kế lại phương án sàn phẳng dự ứng lực có dầm bẹt. - Cột, vách và móng: Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 6 Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2) - Tính toán thiết kế cho 1 cấu kiện cột và cách bê tông cốt thép. Tính toán thiết kế cho 1 móng cọc khoan nhồi. Tường vây barret. Tính toán và kiểm tra tường vây để phù hợp với biện pháp thi công mới. So sánh các kết quả đã tính toán với công trình thực tế. 2.2.2. Giải pháp thi công: - - Phần ngầm có tường vây barret. Thi công theo 2 phương pháp: o Thi công đào mở dùng hệ shoring-kingpost o Thi công đào mở dùng hệ ống chống trực tiếp Lập biện pháp thi công: đề xuất các BPTC cho các công tác đào đất, ván khuôn, cốt thép, hệ chống, neo, giằng, … Lập tiến độ thi công: tính toán khối lượng nhân công, tổ chức công việc, lập tiến độ trong phần mềm MP. Tổng mặt bằng: bố trí đường xe chạy, bố trí nhà tạm, bố trí vật tư thiết bị. 2.2.3. Vật liệu sử dụng: • Cốt thép: + Thép CI có đường kính ∅ < 10 có: Modun đàn hồi: Cường độ tính toán chịu kéo: Cường độ tính toán chịu nén: Cường độ tính toán chịu cắt: E Rs Rsc Rsw = = = = 210000 MPa 225 MPa. 225 MPa. 175 MPa. + Thép CIII có đường kính > ∅ 10, ∅ 12 có: Cường độ tính toán chịu kéo: Rs Cường độ tính toán chịu nén: Rsc Modun đàn hồi: E Cường độ tính toán chịu cắt: Rsw = = = = 365 MPa. 365 MPa. 200000 MPa 290 MPa. • Bê tông: + Bê tông cột, vách: B40 (tương đương M500#) có: Cường độ tính toán chịu nén dọc trục: Rb = Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục: Rbt = Mô đun đàn hồi ban đầu của vật liệu: Eb = 22 MPa. 1.40 MPa. 36xE3 MPa. + Bê tông dầm, sàn, đường dốc, cầu thang, giằng móng: bể phốt: B30 (tương đương M400#) có: Cường độ tính toán chịu nén dọc trục: Rb = 17 MPa. Cường độ tính toán chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.2 MPa. Mô đun đàn hồi ban đầu của vật liệu: Eb = 32,5xE3 MPa. Nhóm SVTH: Đỗ Quang Dũng Lê Hữu Nhân HĐHD: TS. Lê Khánh Toàn Th.S Đỗ Minh Đức KS. Nguyễn Thanh Quang 7