›
›

Đồ án Nhà làm việc công ty than Uông Bí-Tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Thế Duy

pdf 220 trang huongle 2060
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nhà làm việc công ty than Uông Bí-Tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Thế Duy", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nha_lam_viec_cong_ty_than_uong_bi_tinh_quang_ninh_nguy.pdf

Nội dung text: Đồ án Nhà làm việc công ty than Uông Bí-Tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Thế Duy

  1. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Phần I: Kiến trúc (10 %) Bản vẽ kèm theo: - Bản vẽ tổng mặt bằng tổng thể công trình. - 1 bản vẽ mặt đứng. - Các bản vẽ tầng điển hình và tầng mái. - Các bản vẽ mặ cắt công trình. - Bản vẽ chi tiết cầu thang bộ. Giáo viên hớng dẫn: Ths. Nguyễn Thế Duy SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 1
  2. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 1.1. giới thiệu về công trình I.1.1. Tên công trình : Nhà làm việc công ty than Uông Bí - tỉnh Quảng Ninh 1.1.2. Giới thiệu chung Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang đ•ợc xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm th•ơng mại. Những công trình này đã giải quyết đ•ợc phần nào nhu cầu về làm việc đồng thời phản ánh sự phát triển của các đô thị ở nước ta hiện nay Công trình xây dựng ‚Nhà làm việc công ty than Uông Bí‛ là một phần thực hiện mục đích này. Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu làm việc và là địa điểm giao dịch của công ty than . Do đó, kiến trúc công trình không những đáp ứng đ•ợc đầy đủ các công năng sử dụng mà còn thể hiện đ•ợc sự lớn mạnh và phiết triển mạnh của công ty. Đồng thời công trình góp phần tăng thêm vẻ đẹp khu đô thị đang phát triển Công trình ‚Nhà làm việc công ty than Uông Bí‛gồm 8 tầng, gồm 1 tầng trệt và 7 tầng làm việc và giao dịch. 1.1.3. Địa điểm xây dựng Công trình nằm ở Uông Bí tỉnh Quảng Ninh, là khu đất ch•a xây dựng nằm trong diện qui hoạch. Địa điểm công trình rất thuận lợi cho việc thi công do tiện đ•ờng giao thông,và trong vùng quy hoạch xây dựng. 1.2.các giải pháp kiến trúc của công trình 1.2.1. Giải pháp mặt bằng - Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối hình chữ nhật 46,0 m x 16,8 m đối xứng qua trục giữa. Mặt bằng kiến trúc có sự thay đổi theo ph•ơng chiều dài tạo cho các phòng có các mặt tiếp xúc vơí thiên nhiên là nhiều nhất. Phần giữa các trục 4 - 5 có sự thay đổi mặt bằng nhằm tạo điểm nhấn kiến trúc, phá vỡ sự đơn điệu. - Công trình gồm 1 tầng trệt+ 7 tầng làm việc. - Tầng trệt gồm sảnh dẫn lối vào , nơi để xe, các phòng kỹ thuật và kho - Các tầng từ tầng 1 đến tầng 7 là các phòng làm việc và giao dịch của công ty. - Tầng mái có lớp chống nóng, chống thấm, chứa bể nuớc và lắp đặt một số ph•ơng tiện kỹ thuật khác. - Để tận dụng cho không gian ở giảm diện tích hành lang thì công trình bố trí 1 hành lang giữa ,2 dãy phòng làm việc bố trí 2 bên hành lang. - Đảm bảo giao thông theo ph•ơng đứng bố trí 2 thang máy giữa nhà và 2 thang bộ bố trí cuối hành lang đảm bảo việc di chuyển ng•ời khi có hoả hoạn xảy ra. - Tại mỗi tầng có bố trí các khoảng không gian đủ lớn làm sảnh nghỉ ngơi sau mỗi giờ làm việc. Đồng thời cũng là tiền phòng tiền sảnh giúp ng•ời sử dụng dễ dàng xác định đ•ợc các phòng làm việc. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 2
  3. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy - Mỗi tầng có phòng thu gom rác thông từ tầng trên cùng xuồng tầng trệt, phòng này đặt ở giữa nhà, sau thang máy - Mỗi phòng làm việc có diện tích 45,36m2 1.2.2 . Giải pháp mặt đứng. - Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc. Mặt đứng công trình đ•ợc trang trí trang nhã , hiện đại với hệ thống cửa kính khung nhôm tại cầu thang bộ; với các phòng làm việc có cửa sổ mở ra không gian rộng tạo cảm giác thoáng mát, làm tăng tiện nghi tạo cảm giác thoải mái cho ng•ời sử dụng.Giữa các phòng làm việc đ•ợc ngăn chia bằng t•ờng xây , trát vữa xi măng hai mặt và lăn sơn 3 n•ớc theo chỉ dẫn kỹ thuật. -Hình thức kiến trúc công trình mạch lạc rõ ràng . Công trình bố cục chặt chẽ và qui mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn khu .Mặt đứng phía tr•ớc đối xứng qua trục giữa nhà - Chiều cao tầng 1 là 3 m ; tầng 2 là 4,5m; các tầng từ tầng 3-8 mỗi tầng cao 3,6m. 1.3.các Giải pháp Kỹ thuật của công trình 1.3.1 Hệ thống điện Hệ thống điện cho toàn bộ công trình đ•ợc thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ công trình tuân theo các nguyên tắc sau: + Đ•ờng điện trông công trình đ•ợc đi ngầm trong t•ờng, có lớp bọc bảo vệ. + Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần nơi có hệ thống n•ớc phải có biện pháp cách n•ớc. + Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn. + Dễ dàng sử dụng cũng nh• sửa chữa khi có sự cố. + Phù hợp với giải pháp Kiến trúc và Kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt, cũng nh• đảm bảo thẩm mỹ công trình. Hệ thống điện đ•ợc thiết kế theo dạng hình cây. Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm , từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó. Tại tầng 1còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà. 1.3.2. Hệ thống n•ớc Sử dụng nguồn n•ớc từ hệ thống cung cấp n•ớc của thị xã đ•ợc chứa trong bể ngầm riêng sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theo mạng l•ới đ•ợc thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng nh• các giải pháp Kiến trúc, Kết cấu. Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều đ•ợc bố trí các ống cấp n•ớc và thoát n•ớc. Đ•ờng ống cấp n•ớc đ•ợc nối với bể n•ớc ở trên mái. Bể n•ớc ngầm dự trữ n•ớc đ•ợc đặt ở ngoài công trình, d•ới sân vui chơi nhằm đơn giản hoá việc xử lý kết cấu và thi công, dễ sửa chữa, và n•ớc đ•ợc bơm lên tầng mái. Toàn bộ hệ thống thoát n•ớc tr•ớc khi ra hệ thống thoát n•ớc thành phố phải qua trạm xử lý n•ớc thải để n•ớc thải ra đảm bảo các tiêu chuẩn của ủy ban môi tr•òng thành phố Hệ thống thoát n•ớc m•a có đ•ờng ống riêng đ•a thẳng ra hệ thống thoát n•ớc thành phố. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 3
  4. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hệ thống n•ớc cứu hỏa đ•ợc thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm tại tầng , một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đ•ờng ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà. Tại các tầng đều có các hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang, cầu thang. 1.3.3. Hệ thống giao thông nội bộ Giao thông theo ph•ơng đứng có 02 thang máy đặt chính giữa nhà và 02 thang bộ dùng làm thang thoát hiểm đặt ở hai đầu hồi. Giao thông theo ph•ơng ngang : có các hành lang rộng 2,4m phục vụ giao thông nội bộ giữa các tầng, dẫn dến các phòng và dẫn đến hệ thống giao thông đứng. . Các cầu thang , hành lang đ•ợc thiết kế đúng nguyên lý kiến trúc đảm bảo l•u thông thuận tiện cả cho sử dụng hàng ngày và khi xảy ra hoả hoạn. 1.3.4 Hệ thống thông gió chiếu sáng Công trình đ•ợc thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ, khu cầu thang và sảnh giữa đ•ợc bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo. Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình. Do công trình nhà ở nên các yêu cầu về chiếu sáng là rất quan trọng. Phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các phòng. Chính vì vậy mà các căn hộ của công trình đều đ•ợc đ•ợc bố trí tiếp giáp với bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên. 1.3.5. Hệ thống phòng cháy chữa cháy Thiết bị phát hiện báo cháy đ•ợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng những nơi có khả năng gây cháy cao nh• nhà bếp, nguồn điện. Mạng l•ới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. Mỗi tầng đều có bình đựng Canxi Cacbonat có vòi phun để phòng khi hoả hoạn. Các hành lang cầu thang đảm bảo l•u l•ợng ng•ời lớn khi có hỏa hoạn với 2 thang bộ bố trí 2 đầu hành lang có kích th•ớc phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác. Các bể chứa n•ớc trong công trình đủ cung cấp n•ớc cứu hoả trong 2 giờ. Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận đ•ợc tín hiệu và kịp thời kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình. 1.3.6.Điều kiện khí hậu, thuỷ văn 1. Điều kiện khí hậu Công trình nằm ở thành phố Uông Bí tỉnh Quảng Ninh, nhiệt độ bình quân trong năm là 270C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 120C. Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt : Mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 11), mùa lạnh (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau). Độ ẩm trung bình 75% - 80%. Hai h•ớng gió chủ yếu là gió Tây-Tây Nam và Bắc - Đông Bắc, tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11, tốc độ gió lớn nhất là 28m/s. 1. Điều kiện địa chất thuỷ văn, địa chất công trình SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 4
  5. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy a. Điều kiện địa chất thuỷ văn: Thị xã có nhiều sông, suối nh•ng phần nhiều là các sông, suối nhỏ. Diện tích l•u vực thông th•ờng không quá 300km2. Tất cả các sông đều ngắn, độ dốc lớn. L•u l•ợng và l•u tốc rất khác biết giữa các mùa. N•ớc ngập mặn xâm nhập vào vùng cửa sông khá xa, lớp thực vật che phủ chiếm tỷ lệ thấp ở các l•u vực nên th•ờng hay bị xói lở, bào mòn. Biển có chế độ thuỷ triều là nhật triều điển hình, biên độ thuỷ triều đến 3-4m. b. Điều kiện địa chất công trình: Báo cáo khảo sát địa chất công trình cho biết đất nền tại khu vực xây dựng gồm các lớp nh• sau: + Lớp 1: cát pha dẻo gần nhão khá yếu. + Lớp 2: cát bột chặt vừa, dày 6,3 m. + Lớp 3: là lớp cát chặt vừa tính chất xây dựng tốt và có chiều dày 6,5 m. + Lớp 4: lớp sỏi chặt, tốt nhưng dưới sâu. + Nước ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát Địa chất công trình thuộc loại đất yếu, nên phải chú ý khi lựa chọn ph•ơng án thiết kế móng (chi tiết xem báo cáo địa chất công trình). 1.3.7.ĐIềU KIệN xã hội, kỹ thuật khu vực xây dựng 1. Điều kiện xã hội thành phố Uông Bí có số dân 150.504 ng•ời (1/4/1999), hầu hết là ng•ời Kinh. Ng•ời Uông Bí phần lớn là công nhân ngành than. Dân số Uông Bí luôn có một tỷ lệ không bình th•ờng là nam đông hơn nữ (59% và 41%). 2. Điều kiện kỹ thuật SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 5
  6. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Trên địa bàn thị xã, nhiều công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đã đ•ợc đầu t•, đặc biệt là các công trình chỉnh trang đô thị đ•ợc thị xã quan tâm đã làm thay đổi bộ mặt đô thị và góp phần phát triển kinh tế xã hội của thành phố. Đ•ờng giao thông đến thành phố Uông Bí, thành phố Hải Phòng và các huyện thị trong tỉnh đều rất thuận tiện. Ngoài ra giao thông đ•ờng thuỷ cũng rất phát triển và thuận tiện là điều kiện tốt thúc đẩy phát triển kinh tế của thành phố. Điều kiện thông tin liên lạc tốt. Mặt bằng xây dựng công trình rất thuận lợi do tiện đ•ờng giao thông và công trình nằm trong vùng quy hoạch xây dựng. Nguồn điện phục vụ thi công xây dựng công trình và cung cấp điện cho công trình khi công trình đ•a vào sử dụng đ•ợc lấy từ l•ới điện 0,4 KV của khu đô thị. Nguồn cung cấp vật liệu cho công trình rất phong phú và thuận tiện, cát, đá, sỏi có thể khai thác từ các sông suối trong khu vực, xi măng có thể lấy từ nhà máy xi măng Cẩm Phả, nhà máy xi măng Hải Phòng. Nhân lực và lao động trong khu vực xây dựng rất dồi dào. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 6
  7. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Phần II: Kết cấu (45 %) Nhiệm vụ thiết kế: - Giải pháp kết cấu. - Tính toán sàn tầng điển hình. - Tính toán khung trục 3. + Tính toán tải trọng tác dụng lên khung trục 3. + Tổ hợp nội lực. + Tính toán và bố trí cốt thép cho khung trục 3. - Tính móng trục 3. - Tính toán cầu thang bộ trục C-D. Bản vẽ kèm theo: - KC - 01: Bản vẽ kết cấu móng - KC - 02: Bản vẽ kết cấu sàn tầng điển hình - KC - 03: Bản vẽ kết cấu cầu thang bộ - KC - 04: Bản vẽ kết cấu khung trục 3 Giáo viên h•ớng dẫn: Ths. Trần Dũng SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 7
  8. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy ch•ơng 1: LựA CHọN GIảI PHáP KếT Cấu và chọn sơ bộ kích th•ớc Cơ sở tính toán A. Các tài liệu sử dụng trong tính toán 1. Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. 2. TCVN 356-2005 Kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế. 3. TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế. B. Tài liệu tham khảo: 1. H•ớng dẫn sử dụng ch•ơng trình SAP 2000. 2. Ph•ơng pháp phần tử hữu hạn. - Trần Bình, Hồ Anh Tuấn. 3. Giáo trình giảng dạy ch•ơng trình SAP2000 - Ths Hoàng Chính Nhân. 4. Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) - Gs Ts Ngô Thế Phong, Pts Lý Trần C•ờng, Pts Trịnh Kim Đạm, Pts Nguyễn Lê Ninh. 5. Kết cấu thép II (công trình dân dụng và công nghiệp) - Phạm Văn Hội, Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn T•, Đoàn Ngọc Tranh, Hoàng Văn Quang. C. Vật liệu dùng trong tính toán 1. Bê tông: - Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356- 2005, Tiêu chuẩn thiết kế Btct + Sử dụng bêtông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,90 MPa, Eb = 27.103 MPa + Sử dụng thép : - Thép 12 nhóm AI : Rs = Rsc = 225 MPa, Es = 21.104 MPa - Thép 12 nhóm AII : Rs = Rsc = 280 MPa, Es = 21.104 MPa - Thép 22 nhóm AIII : Rs = Rsc = 365 MPa, Es = 20.104 MPa + Các loại vật liệu khác thể hiện trong các hình vẽ cấu tạo. Giải pháp : Khái quát chung Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình( hệ chịu lực chính, sàn) có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản để ng•ời thiết kế có đ•ợc định h•ớng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. Trong thiết kế kế cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao tầng, thiết bị điện, đ•ờng ống, yêu cầu thiết bị thi công, tiến độ thi công, đặc biệt là giá thành công trình và sự làm việc hiệu quả của kết cấu mà ta chọn. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 8
  9. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2. Các dạng kết cấu khung. 2.1. Các dạng kết cấu khung Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các dạng sơ đồ chịu lực: + Hệ t•ờng chịu lực + Hệ khung chịu lực + Hệ kết cấu khung vách kết hợp a) Hệ t•ờng chịu lực Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện chịu tải trọng đứng và ngang của nhà là các t•ờng phẳng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm t•ờng thông qua các bản sàn đ•ợc xem là cứng tuyệt đối. Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm t•ờng) làm việc nh• thanh công xôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu, thiếu độ linh hoạt về không gian kiến trúc. Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy ph•ơng án này không thoả mãn. b) Hệ khung chịu lực Hệ khung gồm các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung không gian của nhà. Hệ kết cấu này tạo ra đ•ợc không gian kiến trúc khá linh hoạt. Kết cấu khung đ•ợc tạo nên bởi cột và dầm liên kết với nhau bằng mắt cứng hoặc khớp, chúng cùng với sàn và mái tạo nên một kết cấu không gian có độ cứng. * Sơ đồ giằng. Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng t•ơng ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác nh• lõi, t•ờng chịu lực. Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc các cột chỉ chịu nén. * Sơ đồ khung - giằng. Hệ kết cấu khung - giằng đ•ợc tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách cứng. Hai hệ thống khung và vách đ•ợc lên kết qua hệ kết cấu sàn. Khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang cùng với lõi và vách. Hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối •u hoá các cấu kiện, giảm bớt kích th•ớc cột và dầm, đáp ứng đ•ợc yêu cầu kiến trúc. Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng). SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 9
  10. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy * Kết luận: Qua phân tích •u nh•ợc điểm của các hệ kết cấu, đối chiếu với đặc điểm kiến trúc của công trình: ta chọn ph•ơng án kết cấu khung chịu lực làm kết cấu chịu lực chính của công trình 2 2. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn: Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 tr•ờng hợp sau: a) Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm) Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ tạo không gian để bố trí các thiết bị d•ới sàn (thông gió, điện, n•ớc, phòng cháy và có trần che phủ), đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công. Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế do tốn vật liệu b) Kết cấu sàn dầm Là giải pháp kết cấu đ•ợc sử dụng phổ biến cho các công trình nhà cao tầng.Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm. Khối l•ợng bê tông ít hơn dẫn đến khối l•ợng tham gia dao động giảm. Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh h•ởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên ph•ơng án này phù hợp với công trình vì bên d•ới các dầm là t•ờng ngăn , chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,2m nên không ảnh h•ởng nhiều. Kết luận: Lựa chọn ph•ơng án sàn s•ờn toàn khối. 2.3 Sơ bộ chọn kích th•ớc tiết diện 2.3.1 Chọn chiều dày sàn Chiều dày bản chọn sơ bộ theo công thức: D*l h với D = 0,8 - 1,4 b m Trong đó : l là cạnh ngắn của ô bản. Xét ô bản lớn nhất có l = 3,15 cm; chọn D = 1,2 với hoạt tải 300kg/m2 Với bản kê bốn cạnh chọn m = 40 - 45, ta chọn m = 42 ta có chiều dày sơ bộ của bản Dl* 1,2*315 sàn: h 9 cm b m 42 Chọn thống nhất hb = 14 cm cho toàn bộ các mặt sàn. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 10
  11. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2 .3.2. Chọn tiết diện dầm * Chọn dầm ngang: - Nhịp của dầm chính ld =720 cm 1 1 1 1 - Chọn sơ bộ h l720 (60 90) cm; dc 8 12 8 12 Chọn hdc =65 cm, bdc = 30 cm - Nhịp của dầm chính ld =240 cm Chọn hdc =65 cm, bdc = 30 cm * Chọn dầm dọc: - Nhịp của dầm ld = 630 cm 1 1 1 1 - Chọn sơ bộ h l630 (52,5 78,75) cm ; dc 8 12 8 12 Chọn hd = 60 cm, bd = 30 cm * Các dầm phụ chọn 300x600 * Dầm thang chọn kích th•ớc 220x350. 2.3.3. Chọn kích th•ớc t•ờng * T•ờng bao Đ•ợc xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nên t•ờng dày 22 cm xây bằng gạch đặc M75. T•ờng có hai lớp trát dày 2 x 1.5 cm Chiều cao của t•ờng xây : Ht•ờng = Ht - hd = 3,6 - 0,65 = 2,95 m * T•ờng ngăn Dùng ngăn chia không gian trong mỗi tầng, song tuỳ theo việc ngăn giữa các căn hộ hay ngăn trong 1 căn hộ mà có thể là t•ờng 22 cm hoặc 11 cm. T•ờng có hai lớp trát dày 2 x 1.5 cm Chiều cao t•ờng ngăn : Ht•ờng = Htầng - hd = 3,6 - 0,65 = 2,95m 2.3.4. Chọn tiết diện cột N Sơ bộ lựa chọn theo công thức : Fb= (1,2 1,5) Rn Trong đó: Rn=115kg/cm2 N : lực dọc lớn nhất có thể xuất hiện trong cột Tính gần đúng N = số tầng x diện chịu tải x ( tĩnh tải sàn + hoạt tải) Dự kiến cột thay đổi tiết diện 2 lần tầng 1-3, tầng 4-8 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 11
  12. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hình vẽ: Sơ đồ truyền tải lên cột Cột từ tầng 1-3 trục: (B) và (C) N= 8.6,3.4,8.(476 + 360)= 202245 kg 202245 F1,4. 2574 cm2 b 115 Sơ bộ chọn cột 400x650 Cột từ tầng 4-8 trục: (B) và (C) SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 12
  13. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy N= 5.6,6.4,5.(476 + 360)= 124146kg 124146 F 1,4. 1580cm 2 b 110 Sơ bộ chọn cột 350x550 Cột từ tầng 1-3 trục: (A) và (D) N= 8.6,6.3,3.(476 + 360)= 145665 kg 145665 F 1,4. 1854cm 2 b 110 Cột từ tầng 4-8 trục: (A) và (D) N= 5.6,6.3,3.(476 + 360)= 91040kg 91040 F 1,4. 1159cm 2 b 110 Sơ bộ chọn cột 350x550 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 13
  14. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hình vẽ: Mặt bằng kết cấu SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 14
  15. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hình vẽ: Sơ đồ hình học khung ngang trục 3 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 15
  16. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 3. Tính toán tải trọng 3.1 tảI trọng đứng: 3.1.1. Tĩnh tải: a) Tĩnh tải sàn tầng điển hình: * Trọng l•ợng bản thân sàn : 2 gts = n.h. (kG/m ) n: hệ số v•ợt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95 h: chiều dày sàn : trọng l•ợng riêng của vật liệu sàn Bảng 3.1:Tĩnh tải sàn Chiều dày Hệ số v•ợt Tải trọng Cấu tạo các lớp (kG/m3) (m) tải (kG/m2) Gạch lát 0.01 2000 1.3 26 Vữa lót 0.02 2000 1.3 52 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 330 Vữa trát trần 0.015 2000 1.3 39 Trần thạch cao 0.015 1500 1.3 29 Tổng 476 Bảng 3.2:Tĩnh tải sàn ( sàn phũng vệ sinh) Chiều dày TLR Hệ số TT tớnh toỏn STT Cỏc lớp sàn (m) (kG/m3) vượt tải (kG/m2) Gạch lỏt chống 1 0.01 2000 1,1 22 trơn 2 Vữa xm lút nền 0.02 2000 1,3 52 3 Sàn btct 0.12 2500 1,1 330 Lớp chống 4 0.015 2000 1,3 39 thấm 5 Vữa trỏt trần 0.015 2000 1,3 39 6 Trần thạch cao 0.015 1500 1,3 29 Tổng tĩnh tải 511 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 16
  17. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy b) Tĩnh tải mái: * Trọng l•ợng bản thân mái: 2 gts = n.h. (kG/m ) n: hệ số v•ợt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95 h: chiều dày sàn : trọng l•ợng riêng của các lớp vật liệu trên mái Bảng tính tĩnh tải sàn mái Chiều dày Hệ số v•ợt Tải trọng Cấu tạo các lớp (kG/m3) (m) tải (kG/m2) 2 Gạch lá nem 0.02*2 1500 1.3 78 Vữa lót 0.02 2000 1.3 52 Gạch chống nóng 0. 2 1500 1.3 390 Bê tông chống thấm 0.04 2000 1.3 104 Bản BTCT 0.12 2500 1.1 330 Vữa trát trần 0.015 2000 1.3 39 Trần thạch cao 0.015 1500 1.3 29 Tổng 1022 c) Tĩnh tải t•ờng: * Trọng l•ợng bản thân t•ờng 220: Bảng tính tĩnh tải t•ờng 220 Dày Cao G TT Các lớp sàn n (m) (m) (kg/m3) (kg/m) 1 T•ờng gạch 0,220 2.95 1800 1.3 1520 2 Vữa trát 2 bên 2 x 0,015 2.95 1800 1.3 210 3 1730 * Trọng l•ợng bản thân t•ờng 110: Bảng tính tĩnh tải t•ờng 110 Dày Cao G TT Các lớp sàn n (m) (m) (kg/m3) (kg/m) 1 T•ờng gạch 0,110 2.95 1800 1.3 760 2 Vữa trát 2 bên 2 x 0,015 2.95 1800 1.3 210 3 970 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 17
  18. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy * Kể đến lỗ cửa tải trọng t•ờng 220 và t•ờng 110 nhân với hệ số 0,7: -T•ờng 220 : 1730 x0.7 = 1210 kg/m -T•ờng 110: 970 x 0.7 = 680 kg/m -T•ờng mái 220; 0.22x1,5x1800x1,1 = 653,4kg/m d) Trọng l•ợng bản thân dầm Trọng l•ợng bản thân dầm ngang: gdc = n.h.b. (kG/m) Dầm 650x300: gdc = 1,1.(0,65-0,12).0,3.2500=437,3 (kG/m) Trọng l•ợng bản thân dầm dọc: gd = n.h.b. (kG/m) Dầm 600x300: gd = 1,1.(0,6-0,12).0,3.2500=396 (kG/m) e) Tĩnh tải cầu thang: Sơ bộ chọn bề dày bản thang 12 cm, dựa vào chiều cao tầng H=3,6m và chiều dài L=3.6m vế thang ta chọn chiều cao bậc thang là h=150mm,rộng bậc thang b=300 -Diện tích dọc 1 bậc thang. ((0,022 0,150) 0,022) 0,3 Sm0,0291(2 ) . 2 -Chiều dày qui đổi của bậc gạch. S 0.0291 hm0.087( ) 0.335 0.335 -Tải trọng phân bố dều theo chiều dài bản. qtt= xh=1800x0.087=160(kG/m) SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 18
  19. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Bảng tĩnh tải cầu thang Tải trọng tính toán Cấu tạo các lớp Tải trọng tc kG/m2. n kG/m2. Lát đá Granit 20 1.3 26 Vữa ximăng M75 40 1.3 52 Bậc gạch 160 1.3 208 Bản BTCTdày100mm 300 1.1 330 Vữa trát trần 15 mm 27 1.3 35 Tổng tĩnh tải thang 651(kG/m2) Bảng tĩnh tải chiếu nghỉ Tải trọng tính toán Cấu tạo các lớp Tải trọng tc kG/m2. n kG/m2. Lát đá Granit 20 1.3 25 Vữa ximăng M75 40 1.3 52 Bản BTCT dày 100mm 300 1.1 330 Vữa trát trần 15 mm 27 1.3 35 Tổng tĩnh tải chiếu nghỉ 440(Kg/m2) 3.1.2. Hoạt tải sàn Tải trọng hoạt tải ng•ời phân bố trên sàn các tầng đ•ợc lấy theo bảng mẫu của tiêu chuẩn TCVN: 2737-95 Bảng tính hoạt tải ng•ời Tải trọng tiêu chuẩn Tải tính toán Loại phòng n Stt (kG/m2) (kG/m2) 1 Phòng khách 200 1.3 260 2 Hành lang 300 1.2 360 3 Cầu thang 300 1.2 360 4 Mái BTCT 75 1.3 97.5 3.2. tảI trọng ngang: 3.2.1. Tải trọng gió: Tải trọng gió đ•ợc xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95. Vì công trình có chiều cao lớn (H< 40,0m), do đó công trình chỉ cần tính toán với thành phần gió tĩnh SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 19
  20. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 3.2.1.1. Thành phần gió tĩnh Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng phân bố đều trên một đơn vị diện tích đ•ợc xác định theo công thức sau: Wtt=n.Wo.k.c áp lực gió tác dụng lên khung đ•ợc qui về lực phân bố đều trên khung W = B.Wtt (BB 1 2) Trong đó : B Với B1, B2 là chiều dài b•ớc gian mỗi bên khung tính toán 2 B1=B2=6.6m => B = 6.6m Trong đó: - n : hệ số tin cậy của tải gió n=1.2 -Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió. Theo TCVN 2 2737-95, khu vực Hạ Long thuộc vùng III-B có Wo= 125 kG/m . - k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95. Địa hình dạng B. - c: Hệ số khí động , lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95,phụ thuộc vào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với h•ớng gió thì hệ số khí động đối với mặt đón gió là c = +0.8 với mặt hút gió là c= +0.6. Bảng: Giỏ trị tải trọng mặt đún giú Chiều W0 Hệ số 2 Tầng cao (m) k B (m) (kG/m ) vượt tải c c' Wđ (kG/m) Wh (kG/m) 1 3 0,84 6,6 125 1,2 0,8 0,6 665,28 498,96 2 7,5 0,92 6,6 125 1,2 0,8 0,6 728,64 546,48 3 11,1 1,024 6,6 125 1,2 0,8 0,6 811 608,26 4 14,7 1,103 6,6 125 1,2 0,8 0,6 873,576 655,182 5 18,3 1,163 6,6 125 1,2 0,8 0,6 921,096 690,822 6 21,9 1,215 6,6 125 1,2 0,8 0,6 962,28 721,71 7 25,5 1,262 6,6 125 1,2 0,8 0,6 999,504 749,628 8 29,1 1,308 6,6 125 1,2 0,8 0,6 1035,936 776,952 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 20
  21. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 3.2.1.2 .áp lực gió tập trung lên nút khung Tải trọng gió tác dụng vào t•ờng chắn mái đ•ợc qui về lực tập trung tác dụng lên nút trên cùng của khung Độ cao của đỉnh t•ờng chắn mái h=30.6m ta có k = 1.326 Ta có : Pd = 0,8.125.1,326.1,2.6,6.1,5 = 1575,29kg Ph = 0,6.95.1,22.1,2.6,6.1,5 = 1181,47kg SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 21
  22. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng 2. Thiết kế ô sàn điển hình 2.1. Thiết kế sàn hành lang a. Sơ đồ tính: Xét tỷ số L2/L1 = 6300/2400 = 2,625 >2 tính theo bản làm việc 1 ph•ơng theo ph•ơng cạnh ngắn. b. Xác định nội lực + Tĩnh tải tính toán: 476kG/ m2 + Hoạt tải tính toán: 360 kG/ m2 2 qb = 476 + 360 =836 kG/m Mômen âm lớn nhất ở hai đầu ngàm: q l 2 836.2,42 M b 1 401,3 kGm 12 12 Mômen d•ơng lớn nhất ở giữa nhịp: q l 2 836.2,42 M b 1 200,64kGm 24 24 c. Tính toán cốt thép: cắt ra một dải bản rộng b = 1 m để tính chọn a= 2 cm cho mọi tiết diện => ho =12 - 2 =10 cm *Tính thép chịu mômen âm ở gối: M 401,3.100 A = 2 = 2 0,03 Rno b h 140.100.10 0,5.[1 1 2.0,03] 0,98 M 40130 1,78 Fa = 1,78cm 2 = .100 0,178% Ra . .h0 2300.0,98.10 10.100 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 22
  23. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 3,35 Chọn thép 8, a150 có Fa = 3,35cm2 = .100 0,335% 10.100 *Tính thép chịu mômen d•ơng M 20064 A = 2 = 2 0,014 Rno b h 140.100.10 0,5.[1 1 2.0,014] 0,993 M 20064 0,88 Fa = = 0,88cm 2 = .100 0,088% Rhao 2300.0,993.10 10.100 Để tiện bố trí ta chọn thép 8, a150 có Fa = 3,35cm2 3,35 = .100 0,335% 10.100 * Cốt thép phân bố : Để tiện cấu tạo ta chọn thép 8, a200 có Fa = 2,5cm2 2.2. Tính cốt thép ô sàn phòng 3.6x6.3 m a. Xác định nhịp, sơ đồ tính toán Lt1 = 360 (cm) Lt2 = 630 (cm) l 630 r t 2 1,75 <2 Bản kê 4 cạnh lt1 360 b. Xác định nội lực + Tĩnh tải tính toán: 476 kG/ m2 + Hoạt tải tính toán: 260 kG/ m2 2 qb = 476 + 260 = 736 kG/m SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 23
  24. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Sơ đồ tính bản sàn tính theo sơ đồ đàn hồi,sử dụng bảng tra các hệ số.theo tỷ lệ : r = l2/L1= 1,8 Cả 4 cạnh đều đ•ợc liên kết cứng nên ta có: ứng với r=1,8 thì tra theo bảng 2.2 sách sàn s•ờn bê tông toàn khối) Ta có : q l 2 (3l l ) b t1 t2 t1 (2 A B )l .M (2 A B )l .M 12 1 1 t2 1 2 2 t1 1 Do nên M2=0,4M1 ; 736.3,62 (3.6,3 3,6) => 4.6,3.MM 2.3,6. => M =383,2 kGm 12 111 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 24
  25. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy M1g= M1.A1 M1g= M1= 383,2 kGm M2= 0,4.M1= 0,4.383,2= 153,3 kGm c. Tính cốt thép theo ph•ơng L1 Chọn a = 2(cm) h0 = 10 cm + Cốt thép chịu mômen d•ơng: M1 38320 A = 2 = 2 0,027 Rnbho 140.100.10 = 0,5 1 + 1 2A = 0,986 M1 38320 2 Fa = = 1,7cm Ra h0 2300.0,986.10 2,51 Chọn thép 5 8 a 150 có F = 2,51 cm2 => = .100 0,251% a 10.100 + Cốt thép âm: Do M1g = M1 nên ta chọn thép giống cốt thép chịu momen d•ơng Chọn thép 5 8 a 150 c. Tính cốt thép theo ph•ơng L2 Chọn a = 2(cm) h0 = 10 cm ; có M2=153,3 kGm + Cốt thép chịu mômen d•ơng: M 2 15330 A = 2 = 2 0,011 Rnbho 140.100.10 = 0,5 1 + = 0,994 M 2 15330 2 Fa = = 0,67cm Ra h0 2300.0,994.10 3,35 Chọn thép 8 a 150 có F = 3,35 cm2 => = .100 0,335% a 10.100 + Cốt thép âm: Do M2g = A2.M1=0,6.383,2= 229,92kGm M 2g 22992 A = 2 = 2 0,016 Rnbho 140.100.10 = 0,5 1 + = 0,992 22992 F = = 1,01cm 2 a 2300.0,992.10 3,35 Chọn thép 8 a 150 có F = 3,35cm2 => = .100 0,251% a 10.100 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 25
  26. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng 3. Tính toán cốt thép cầu thang Số liệu tính toán: Bêtông cầu thang mác 200: có Rn = 130kG/cm2 , Rk =10 kG/cm2 Thép AI có Ra= Ra’ =2300 kG/cm2 Thép gai AII có Ra= Ra’ =2800 kG/cm2 3.1. Tính toán bản chiếu nghỉ : Kích th•ớc 160 330 cm. a) Sơ đồ tính : hai cạnh có tỉ lệ 330/160 = 2,1 >2 nên có thể xem bản làm việc theo một ph•ơng ( loại dầm ). Chiều dày bản chọn : hb =10cm Cắt một dải bản rộng 100cm theo ph•ơng cạnh ngắn. Tính theo sơ đồ dầm đơn giản chịu tải phân bố đều. Nhịp tính toán : l = 160 cm. b) Xác định nội lực : Tải trọng : + Tĩnh tải : 440 kG/m2 + Hoạt tải : 360 kG/m2 Tải trọng toàn phần : 440+360 = 800 kG/m2 Mô men lớn nhất giữa nhịp M = ql2/8 = 800 1.62/8 = 256 (kG.m) c) Tính thép : Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a = 1.5 cm, ho = 10 - 1.5 = 8.5 cm. M 25600 A = 2 = 2 = 0.027 min =0.1% bh0 100x 8,5 Cốt thép d Fa = 2,50cm2 2 thép phân bố chọn 6 có fa = 0.283 cm . a =200 => Fa = 1,41cm2 3 .2. Tính toán bản thang : bản thang không có limông kích th•ớc 140 376 cm a) sơ đồ tính: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 26
  27. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Chiều dày bản chọn : hb = 10cm. Góc nghiêng của bản thang so với ph•ơng ngang là với tg = 180 / 330 = 0.545 = 280 độ cos = 0.883. Do không có cốn thang, cắt một dải bản rộng 100cm theo ph•ơng cạnh dài. Bản làm việc nh• một dầm nghiêng đơn giản chịu tải phân bố đều. Nhịp tính toán : l = 330 cm. b) Xác định nội lực : - Tải trọng : +Tĩnh tải : g = 651 kG/m2 + Hoạt tải : p = 360 kG/m2 Do đó q = 651+360 = 1011kG/m2 q1 = 1011x0.883 = 893kG/m2 ql1.22 893.3,3 Mô men lớn nhất giữa nhịp M = 1216KGm 88 c) Tính thép : giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a = 2 cm ; ho = 12 - 2 = 10 cm. M 121600 A = 2 = 2 0,09 min =0.1% bh0 100x 10 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 27
  28. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2 Chọn 10 a150 có Fa = 6,38 cm . 2 Chỗ bản gối lên dầm thang đặt thép mũ cấu tạo 10 a150 có Fa = 6,38 cm . Theo ph•ơng cạnh ngắn , đặt cốt thép theo cấu tạo 6 a200. Fa = 1,41 cm2 3.3. Tính toán dầm chiếu nghỉ : a) Sơ đồ tính : dầm đơn giản chịu tải phân bố đều Kích th•ớc dầm : bxh = 200x350 b) Xác định nội lực : - Tải trọng tác dụng : + Trọng l•ợng bản thân : 1.1 0.2 0.35 2500 = 193 (kG /m) + Từ chiếu nghỉ truyền vào : 0.5 800 1.6 = 640 (kG /m) + Từ các bản thang truyền vào : 0,5x 706 x 3 = 1059 (kG /m) Vậy tải phân bố q = 193+640+1059 = 1892 (kG/m) - Mô men lớn nhất xuất hiện ở giữa nhịp : 2 2 Mmax = ql /8 = 1892x3,3 /8 = 2575 kGm c) Tính thép :giả thiết a = 4 cm thì ho = 35 - 4 = 31 cm. M 2575 - Cốt dọc : A = 2 = 2 = 0.128 min =0.1% bh0 20x 31 Chọn 3 16 (Fa = 6,032 cm2), đặt 2 12 ở phía trên theo cấu tạo. - Cốt đai : + Lực cắt lớn nhất : : Qmax = ql / 2=1892x3,3/2 =3122 kG + Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q ko Rnbho SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 28
  29. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Qmax =3122 KG ko Rnbho = 0.35 130 20 36 = 32760 kG Thoả mản điều kiện tránh phá hoại bê tông do ứng suất chính giữa các vết nứt nghiêng. + Điều kiện tính toán : Q k1 Rkbho Qmax =3122 kG không phải tính toán cốt đai . + Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo Uct = min (h/2 ; 150) mm = 150 mm =15cm Vậy chọn khoảng cốt đai 6 a150 mm với khoảng 900mm hai đầu dầm , U min(3h/4 = 18cm ; 200cm ) = 200mm cho đoạn giữa dầm còn lại . 3.4. Tính toán dầm chiếu tới : a) Sơ đồ tính : nh• dầm chiếu nghỉ. kích th•ớc tiết diện dầm bxh = 20x35 cm Cấu tạo t•ơng tự dầm chiếu nghỉ Hình vẽ: Các mặt cắt dầm chiếu tới SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 29
  30. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng 4: thiết kế khung ngang trục 3 I) Xác định tải trọng: 1) Xác định tải trọng đơn vị: Cơ sở xác định tải trọng tác dụng lên công trình là: TCVN 2737-1995 ‚Tải trọng và tác động- Tiêu chuẩn thiết kế‛. - Tĩnh tải bao gồm trọng l•ợng bản thân các kết cấu nh• cột, dầm, sàn và tải trọng do t•ờng đặt trên công trình. Khi xác định tĩnh tải, ta phải phân tải sàn về các dầm theo diện phân tải và độ cứng, riêng tải trọng bản thân của các phần tử cột và dầm sẽ đ•ợc Sap2000 tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng l•ợng bản thân.(self weight = 1) - Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn. Cấu tạo các lớp sàn phòng ở , phòng vệ sinh xem trong bản vẽ kiến trúc. Trọng l•ợng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng sau. a, Tĩnh tải đơn vị : + Tĩnh tải sàn phòng làm việc: g= 476 KG/m2 + Tĩnh tải sàn phòng WC : g= 511 KG/m2 + Tĩnh tải sàn mái : g= 1022 KG/m2 + Tĩnh tải t•ờng 220 : g= 1210 KG/m2 + Tĩnh tải t•ờng 110 : g= 680 KG/m2 + Tĩnh tải t•ờng mái 220 : g= 653,4 KG/m2 + Tĩnh tải dầm ngang : g= 437,3 KG/m2 + Tĩnh tải dầm dọc : g= 396 KG/m2 + Tĩnh cầu thang : g= 651 KG/m2 + Tĩnh cầu chiếu nghỉ cầu thang: g= 440 KG/m2 b, Hoạt tải đơn vị : + Hoạt tải phòng khách : g= 260 KG/m2 + Hoạt tải hành lang : g= 360 KG/m2 + Hoạt tải cầu thang : g= 360 KG/m2 + Hoạt tải mái BTCT : g= 97,5 KG/m2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 30
  31. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2) Xác định tĩnh tải, hoạt tải tác dụng vào khung K3: 2.1. Chất tải lờn khung K3. Hình vẽ: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên khung trục 3 2.1. Chất tải lờn tầng điển hỡnh. a) Tĩnh tải: - Quy về tải trọng tập trung: .Tại nỳt trục A, D: 3,15 7,2 Do sàn: Qsan = 476. . .2.0,839= 4529 kG 22 Do tường: Qtuong = 1210.6,3 = 7623 kG Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3 = 2495 KG SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 31
  32. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Tổng P1 = 14647kG .Tại nỳt trục B, C: 3,15 7,2 2,4 6,3 Do sàn: Qsan = 476. . .2.0,839 + 476. . .2 =8128 KG 22 22 Do tường: Qtuong = 1210.6,3 = 7623 kG Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3= 2495 KG tổng P2 = 18246 kG .Tại vị trớ P3: 3,15 7,2 Do sàn: Qsan = 2.476. . .2.0,839 =9058 KG 22 Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3= 2495 KG tổng P3 = 11553 kG - Quy về tải trọng phõn bố đều: . Nhịp AB,CD: Do dầm chớnh: qdc = 437,3 kG/m 3,15 Do sàn : qs = 476. .2.0,839 = 1258kG/m 2 tổng q1 = 1696kG/m . Nhịp BC: Do dầm chớnh: qdc = 437,3 kG/m b. Hoạt tải: - Quy về tải trọng tập trung: 3,15 7,2 . Taị nỳt trục A,D: Qht = 260. . .2=2949 kG 22 3,15 7,2 2,4 6,3 . Taị nỳt trục B,C: Qht = 260. . .2+ 360. . .2=5709kG 22 22 6,3 . Taị vị trớ P3: Qht = 260. .2 =1638kG 2 - Quy về tải trọng phõn bố đều: 3,15 . Nhịp AB, CD: qht = 260. .2= 819kG 2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 32
  33. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2.2 Chất tải lờn tầng mỏi. a) Tĩnh tải: - Quy về tải trọng tập trung: .Tại nỳt trục A, D: 3,15 7,2 Do sàn: Qsan = 1022. . .2.0,839= 9724 kG 22 Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3 = 2495 KG Tổng P1 = 12219kG .Tại nỳt trục B, C: 3,15 7,2 2,4 6,3 Do sàn: Qsan = 1022. . .2.0,839 + 1022. . .2 =17450 KG 22 22 Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3= 2495 KG tổng P2 = 19945 kG .Tại vị trớ P3: 3,15 7,2 Do sàn: Qsan = 2.1022. . .2.0,839 =19447 KG 22 Do dầm phụ: Qdp = 396.6,3= 2495 KG tổng P3 = 21942 kG - Quy về tải trọng phõn bố đều: . Nhịp AB,CD: Do dầm chớnh: qdc = 437,3 kG/m 3,15 Do sàn : qs = 1022. .2.0,839 = 2701kG/m 2 tổng q1 = 3138kG/m . Nhịp BC: Do dầm chớnh: qdc = 437,3 kG/m b. Hoạt tải: 3,15 7,2 Taị nỳt trục A,D :Qht = 97,5. . .2 =1106 kG 22 3,15 7,2 2,4 6,3 . Taị nỳt trục B,C :Qht = 97,5. . .2 + 97,5. . .2 =1843kG 22 22 6,3 . Taị vị trớ P3 :Qht = 97,5. .2 =615kG 2 - Quy về tải trọng phõn bố đều: 3,15 . NhịpAB, CD: qht = 97,5. .2= 307kG 2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 33
  34. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy II) xác định nội lực: Sử dụng ch•ơng trình Sap2000 để tính toán nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm, cột ngh• hình 3.17 d•ới đây. Chú ý: Khi khai báo tải trọng trong Sap2000 với tr•ờng hợp tĩnh tải phải kể đến trọng l•ợng bản thân của kết cấu (dầm, cột khung) với hệ số v•ợt tải n = 1,1. Hình vẽ: Sơ đồ phần tử dầm, cột của khung SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 34
  35. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy III) TíNH TOáN CốT THéP CáC CấU KIệN CƠ BảN: 1) Chọn vật liệu sử dụng: + Sử dụng bêtông cấp độ bền B20 có: 3 Rb = 11,5 MPa, Rbt = 0,90 MPa, Eb = 27.10 MPa + Sử dụng thép : 4 - Thép 12 nhóm AI : Rs = Rsc = 225 MPa, Es = 21.10 MPa 4 - Thép 12 nhóm AII : Rs = Rsc = 280 MPa, Es = 21.10 MPa 4 - Thép 22 nhóm AIII : Rs = Rsc = 365 MPa, Es = 20.10 MPa Tra bảng phụ lục 9 và 10 ‚Khung BTCT toàn khối‛ – chủ biên PGS.TS.Lê Bá Huế với Bêtông B20 , Thép AIII : R 0,416 ; R 0,590 . 2) Tổ hợp nội lực: + Để tính toán đ•ợc các cặp nội lực dùng để thiết kế các cấu kiện, ta có hai cách: - Tổ hợp nội lực: Sau khi tính ra đ•ợc nội lực của từng tr•ờng hợp tải trọng, ta tiến hành tổ hợp chúng lại với nhau, để tìm ra cặp đ•ợc cặp nội lực nguy hiểm nhất. - Tổ hợp tải trọng: Ngay tr•ớc khi tiến hành giải nội lực khung, ta đã cộng các tr•ờng hợp tải trọng với nhau, sau đó tiến hành giải nội lực. + ở đây ta dùng cách tổ hợp nội lực. Tổ hợp nội lực gồm có: - Tổ hợp cơ bản 1 bao gồm: Tĩnh tải + một hoạt tải. - Tổ hợp cơ bản 2 bao gồm: Tĩnh tải + các hoạt tải với nhân hệ số giảm tải.  Sau khi tổ hợp nội lực ta tiến hành chọn các cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính toán: + Đối với cột: - Mỗi tiết diện ở cột chịu nhiều cặp nội lực khác nhau. Trong khi tính toán ta chọn ra một số cặp nội lực nguy hiểm, trong những cặp nội lực này ta dùng một cặp để tính toán và chọn ra cốt thép. Sau đó dùng các cốt thép đã chọn để kiểm tra lại khả năng chịu lực đối với các cặp còn lại. Để đơn giản ta có thể tính cho từng cặp một ,song chọn thép lớn nhất trong các cặp để bố trí. - Tr•ớc hết căn cứ vào bảng tổ hợp nội lực, ta chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm. Đó là các cặp nội lực có trị tuyệt đối của mômen, độ lệch tâm, lực dọc lớn nhất. Những cặp có độ lệch tâm lớn th•ờng gây nguy hiểm cho vùng kéo, còn những cặp có lực dọc lớn th•ờng gây nguy hiểm cho vùng nén. + Đối với dầm: - Chọn mômen d•ơng lớn nhất ở giữa dầm. - Chọn mômen âm nhỏ nhất ở hai đầu dầm. - Tính toán chịu cắt với lực cắt lớn. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 35
  36. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Việc tổ hợp nội lực đ•ợc thực hiện và trình bày trong bảng : 3. Tính toán dầm phụ Dầm phụ có kích th•ớc 300x600 , dài l= 6,6m Tải trọng tác dụng lên dầm tĩnh tải: g d g 0 g1 g 0 : trọng l•ợng bản thân dầm phân bố trên mỗi mét dài g 0 = 0,3.(0,6-0,12)2500.1,1=396 kG/m g1 476.3,15=1571 kG/m g d 396 + 1571 = 1967 kG/m - hoạt tải: pht 260.3,15= 858 kG/m - Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: qd 1967 + 858 = 2825 KG/m 11 - Momen giữa nhịp : M. q . l 22 .2825.6,3 15382 kGm 88d Hình vẽ: Sơ đồ truyền tải dầm phụ *Tính cốt thép dọc Với momen d•ơng ở giữa nhịp tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng chịu nén. Với hc 12cm ; chọn a=8cm ; h0 60 8 52cm Bề rộng cánh bc b 2C1 với C1 lấy min của 3 giá trị: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 36
  37. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy - 0,5.(630 - 30) = 300 cm - 1/6 . 630= 105 cm - 9. hc = 9.12 =108 cm ( hc =12cm > 0,1h= 6cm) Vậy ta lấy C1= 108cm bc b 2C1 = 30 + 2.108 =246 cm Mc = Rn .bc .hc (h0 0,5hc ) =130.246.12.(52- 0,5.12) = 17652960 KGcm = 176530kGm Có Mmax = 15382 KGm min =0.1% bh0 30.52 2 Chọn 5 18 có Fa= 12,72 cm đặt thành 2 lớp, đặt 2 12 ở phía trên theo cấu tạo. *Tính cốt thép ngang Qmax = qd .l / 2 = 2825.6,6 = 9322 KG Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q< k0.Rn.b.h0 Có : k0.Rn.b.h0 =0,35.130.30.52 = 70980 KG Qmax < k0.Rn.b.h0 thỏa mãn điều kiện hạn chế. Kiểm tra điều kiện tính toán Q < 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.10.30.52=9360 kG thỏa mãn điều kiện tính toán. không phải tính toán cốt đai. + Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo Uct = min (h/2 ; 150) mm = 150 mm =15cm Vậy chọn khoảng cốt đai 6 a150 mm với khoảng 900mm hai đầu dầm , U min(3h/4 = 45cm ; 200cm ) = 200mm cho đoạn giữa dầm còn lại . 4. Tính toán dầm chính Số liệu tớnh toỏn Kớch thước hỡnh học: + Tiết diện dầm : h = 65 cm, b = 30 cm + Nhị p dầm: L = 720cm Nội lực: Trờn cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất tại 3 tiết diện: giữa nhịp và 2 đầu để tớnh toỏn thộp.( tớnh cho dầm số hiệu 131). SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 37
  38. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Bảng 4.1: Nội lực tớnh toỏn chớnh Tiết diện M (kG.m) Q (kG) I-I -31905 -20101 II-II 9970 5735 III-III -33740 -20131 - Vật liệu : 2 2 + Bờtụng M 250, cú : Rn = 110 kG/cm , Rk = 8,3kG/cm . + Cốt thộp: 2 Cốt thộp dọc dầm loại AII cú : Ra = 2800 kG/cm 2 2 Cốt thộp bản và cốt đai dầm loại AI cú Ra = 2100 kG/cm ; Rad = 1700 kG/cm + Tra bảng cú: o = 0,58 và Ao = 0,412 4.1.Thiết kế cốt dọc 4.1.1. Tớnh với mụmen dương: M = 9970kG.m = 997000 kG.cm. Cỏnh nằm trong vựng nộn ,tham gia chị u lực với sườn. Bề rộng cỏnh là: bc = b + 2 ì C1 C1 là giỏ trị nhỏ nhất trong 3 giỏ trị: + Một nửa khoảng cỏch giữa 2 mộp trong của dầm: 0,5 ì( 660 – 30 ) = 315cm. + Một phần sỏu nhị p dầm: 1/6 ì 720 = 120 cm. + 6 ì hc = 6 ì 12 = 72cm.( hc = 12 cm > 0.1h = 0.1*65 = 6.5cm ) Nờn tăng lờn 9 ì hc = 9*12 = 108cm C1 = 108cm bc = 30 + 2 *108 = 246 cm Dự kiến lớp bảo vệ bờtụng a = 5 cm h0 = 65 – 5 = 60 cm Xỏc đị nh vị trớ trục trung hoà : 7 Mc = Rn.bc.hc(h0-0,5.hc)=110.246.12.(60-0,5.12)=1,688.10 kG.cm=1,688.105kG.m Mụ men dương lớn nhất: M = 9970 kG.m < Mc trục trung hoà đi qua cỏnh. Tớnh như tiết diện hỡnh chữ nhật : bcxh = 246x65cm M 997000 A = 2 = 2 = 0,01 < Ao = 0,412 Rn.bc.ho 110.246.60 = 0,5.(1+ 1-2.A) = 0,5.(1+ 1-2.0,01 ) = 0,995 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 38
  39. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy M 997000 2 Fa = = = 5,96 cm .Ra.ho 0,995.2800.60 5,96 Kiểm tra tỉ lệ cốt thộp: = .100 = 0,371% < 0,5% chọn theo cấu tạo 30.65 2 Chọn cốt dọc 3 18 Fa = 7,63cm = 0,43%. 4.1.2. Tớnh với mụmen õm: *Tại tiết diện III-III : M = 33740 kG.m = 3374000 kG.cm Cỏnh nằm trong vựng chị u kộo nờn bỏ qua, tớnh theo tiết diện chữ nhật b = 30cm. Ở trờn gối cốt thộp dầm chớnh phải đặt xuống phớa dưới hàng trờn cựng của cốt thộp bản. Giả thiết a = 8 cm h0 = 65 – 8 = 57 cm. M 3374000 A = 2 = 2 = 0,315 < Ao = 0,412 Rn.bc.ho 110.30.57 = 0,5.(1+ 1-2.A) = 0,5.(1+ 1-2.0,315 ) = 0,804 M 3374000 2 Fa = = = 26,29 cm .Ra.ho 0,804.2800.57 26,29 Kiểm tra tỉ lệ cốt thộp: 0,5% < = .100 = 1,53 % 30.57 *Tại tiết diện I-I : M = 31905kG.m Lấy thộp như tiết diện III-III Chọn 6 25 cú diện tớch 29,45 cm2 4.1.3.Tớnh toỏn cốt đai - Kiểm tra điều kiện hạn chế cho tiết diện chị u lực cắt lớn nhất : Q = 20131kG Q < k0 ì Rn ì b ì h0 Thay k = 0,35 với mỏc bờtụng ≤ 300 ta cú: k0 ì Rn ì b ì h0tt = 0,35 ì 110 ì 30 ì 57 = 65835kG Trị số lực cắt lớn nhất là: 20131 kG < 77805 kG. Thoả món điều kiện hạn chế. - Kiểm tra điều kiện tớnh toỏn: 0,6 ì Rk ì b ì h0 = 0,6 ì 8,3 ì 30ì 57 = 8516 kG SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 39
  40. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Lực cắt Q = 20131kG > 10260kG nờn cần phải tớnh toỏn cốt thộp chị u lực cắt. 2 Giả thiết dựng cốt đai 8, fd = 0,503 cm hai nhỏnh ( n = 2 ). 1,5.b.h2 1,5.8,5.20.572 U = o.R = = 60,28 cm max Q k 20131 2 2 8.Rk.ho.Rad.n.fđ 8.8,3.30.57 .1700.2.0,503 Utt = 2 = 2 = 27,31 cm Q 20131 Khoảng cỏch cấu tạo Uct ≤ 30cm Chọn U = 10cm, đoạn giữa dầm chọn 15cm Rad n f a 1700 2 0,503 qd = = =171,02 kG/cm U 10 Khả năng chị u lực cắt của bờ tụng và cốt đai trờn tiết diện nghiờng nguy hiểm nhất là: Q 8 R b h22 q 8 10 30 62 171,02 39721 kG db k 0 d lực cắt lớn nhất trong dầm Q = 20131kG < Qđb = 39721kG nờn bờ tụng và cốt đai đủ khả năng chị u cắt nờn khụng cần tớnh toỏn cốt xiờn. 5. TÍNH CỘT 5.1.Tớnh toỏn cột tầng 1 5.1.1.Tớnh toỏn cột biờn 5.1.1.1Số liệu: - Tiết diện chữ nhật: b ì h = 40 ì 60 cm. - Chiều cao cột: H = 3,0m - l0 _Chiều dài tớnh toỏn của cột: lH0 Với khung nhà nhiều tầng cú liờn kết cứng giữa dầm và cột cú 3 nhị p (4 cột) trở lờn với phương phỏp sàn toàn khối cú hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7). l0 = 0,7. 3,0 = 2,1m. 5.1.1.2.Vật liệu: 2 2 - Bờtụng mỏc 250, cú: Rn = 110 kG/cm , Rk = 8,3 kG/cm . - Cốt thộp: 2 + nhúm AI: Ra = 2300 kG/cm 2 + nhúm AII: Ra = 2800 kG/cm - Tra bảng cú: o = 0,58 và Ao = 0,412 5.1.1.3.Tớnh cốt thộp SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 40
  41. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Bảng 5.2:Cỏc cặp nội lực dựng để tớnh cốt thộp cột biờn tầng 1;2;3 Cặp nội M N e 01=M/N e0 = e01 + e0’ lực (T.m) (T) (m) (m) 1 20.368 -285.295 0.071 0.101 2 -20.363 -285.287 0.071 0.101 3 18.922 -320.337 0.059 0.089 Với e0’ = 3 cm = 0,03 m là độ lệch tõm ngẫu nhiờn, thoả món điều kiện: ‘ eo (h/30; H/600; 2cm) = ( 2; 0,35; 2cm) Tớnh cốt thộp cho cột là tớnh thộp đối xứng ta tiến hành tớnh toỏn cho cặp nội lực số 3 sau đú kiểm tra cho cặp cũn lại. Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 60 – 5 = 55 cm. l 210 Độ mảnh λ: = o = = 3,5 eo Tớnh x theo cụng thức: 0,5.h 0,5.60 x = h - ( + 1,8 - 1,4. o).eo = 60-( +1,8-1,4.0,58).8,9 = 46,34 cm ho 55 Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) As = As = ‘ = Rs.(ho-a’) 320,337.103.33,9-110.40.46,34(55-0,5.46,34) 2800(55-5) = 20,58 cm2 Kiểm tra hàm lượng cốt thộp : SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 41
  42. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy b) Kiểm tra với cặp 1 e = eo +0,5.h -4 = 10,1 + 0,5.60 - 5 = 35,1 cm Khoảng cỏch từ điểm đặt lực đến trọng tõm cốt thộp: N 285,295.103 x = = = 64,84 cm Rb.b 110.40 Do x = 64,84 cm > o.ho = 31,9 cm Do eo = 10,1 cm o.ho = 31,9 cm Do eo = 10,1 cm < eogh = 17,24cm.Tớnh lại x theo cụng thức: 0,5.h 0,5.60 x = h - ( + 1,8 - 1,4. o).eo = 60-( +1,8-1,4.0,58).10,1 = 44,45 cm ho 55 ’ ’ ‘ Kiểm tra theo điều kiện: N.e < Rb.b.x(ho-0,5.x)+Rs .As (ho-a ) 3 6 N.e = 285,287.10 .35,1 = 10,024.10 kGcm VP= 110.40.44,45(55-0,5.44,45)+2800.20,58.(55-5) = 10,782.106 kGcm Vậy đủ điều kiện chị u lực . Chọn 6 22 đặt cho 1 bờn cú diện tớch 22,81 cm2 để đặt cho cột biờn 5.1.2.Tớnh thộp cột giữa 5.1.2.1 Số liệu: - Tiết diện chữ nhật: b ì h = 40 ì 65 cm. - Chiều cao cột: H = 3,0 - l0 _Chiều dài tớnh toỏn của cột: lH0 Với khung nhà nhiều tầng cú liờn kết cứng giữa dầm và cột cú 3 nhị p (4 cột) trở lờn với phương phỏp sàn toàn khối cú hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7). SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 42
  43. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy lH 0 = 0,7.3,0 = 2,1m Bảng 5.3:Cỏc cặp nội lực dựng để tớnh cốt thộp cột giữa tầng 1;2;3 Cặp nội M N e 01=M/N e0 = e01 + e0’ lực (T.m) (T) (m) (m) 1 29.939 -231.631 0.129 0.159 2 -29.932 -231.643 0.129 0.159 3 -24.126 -391.243 0.062 0.092 Với e0’ = 3 cm = 0,03 m là độ lệch tõm ngẫu nhiờn, thoả món điều kiện: ‘ eo (h/30; H/600; 2cm) = ( 2,17; 0,35; 2cm) Tớnh cốt thộp cho cột là tớnh thộp đối xứng ta tiến hành tớnh toỏn cho cặp nội lực số 3 sau đú kiểm tra cho cặp cũn lại. Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 65 – 5 = 60 cm. l 210 Độ mảnh λ: = o = = 3,23 eo Tớnh x theo cụng thức: 0,5.h 0,5.65 x = h - ( + 1,8 - 1,4. o).eo = 65- ( +1,8-1,4.0,58).9,2 = 50,98 cm ho 60 Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) As = As = ‘ = Rs.(ho-a’) 391,243.103.36,7-110.40.50,98(60-0,5.50,98) 2800(60-5) SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 43
  44. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy = 34,86 cm2 b) Tớnh với cặp 1 eo = 0,159m = 15,9 cm< 0,5.h-a = 25cm e = eo +0,5.h -5 = 15,9 + 0,5.65 - 5 = 43,4cm Tớnh theo bài toỏn nộn lệch tõm, cốt thộp đối xứng: N 231,631.103 x = = = 52,64cm Rn.b 110.40 Độ lệch tõm giới hạn: eogh = 0,4.(1,25.h- o.ho) = 0,4.(1,25.65-0,58.60) = 18.58cm oho = 0,58.60 = 34,8cm < x = 52,64 cm nờn tớnh theo lệch tõm bộ Do eo = 15,9 cm < eogh = 28,58 cm; 0,2ho = 0,2.55 = 11,0 cm < eo Tớnh x theo cụng thức: x = 1,8(eogh - eo)+ oho = 1,8.(18,58-15,9) + 34,8 = 39,58 cm Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) 2 As = As = ‘ = 19,24 cm Rs.(ho-a’) c) Tớnh với cặp 2 eo = 0,159m = 15,9 cm< 0,5.h-a = 25cm e = eo +0,5.h -5 = 15,9 + 0,5.65 - 5 = 43,4cm Tớnh theo bài toỏn nộn lệch tõm, cốt thộp đối xứng: N 231,643.103 x = = = 52,65 cm Rn.b 110.40 Độ lệch tõm giới hạn: eogh = 0,4.(1,25.h- o.ho) = 0,4.(1,25.65-0,58.60) = 18.58cm oho = 0,58.60 = 34,8cm < x = 52,65 cm nờn tớnh theo lệch tõm bộ Do eo = 15,9 cm < eogh = 28,58 cm; 0,2ho = 0,2.55 = 11,0 cm < eo Tớnh x theo cụng thức: x = 1,8(eogh - eo)+ oho = 1,8.(18,58-43,4) + 34,8 = 39,58 cm Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) 2 As = As = ‘ = 19,24 cm Rs.(ho-a’) Vậy chọn thộp theo cặp cú diện tớch lớn nhất Chọn 6 28 đặt cho 1 phớa cú diện tớch 36,95 cm SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 44
  45. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 5.2.Tớnh toỏn cột tầng 4 5.2.1.TÍnh toỏn cột biờn 5.2.2.1 Số liệu: - Tiết diện chữ nhật: b ì h = 35 ì 55 cm. - Chiều cao cột: H = 3,6 - l0 _Chiều dài tớnh toỏn của cột: lH0 Với khung nhà nhiều tầng cú liờn kết cứng giữa dầm và cột cú 3 nhị p (4 cột) trở lờn với phương phỏp sàn toàn khối cú hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7). = 0,7.3,6 = 2,52m Bảng 5.3:Cỏc cặp nội lực dựng để tớnh cốt thộp cột biờn Cặp nội M N e 01=M/N e0 = e01 + e0’ lực (T.m) (T) (m) (m) 1 12.715 -184.124 0.069 0.099 2 -12.714 -184.12 0.069 0.099 3 12.466 -182.216 0.068 0.098 Với e0’ = 3 cm = 0,03 m là độ lệch tõm ngẫu nhiờn, thoả món điều kiện: ‘ eo (h/30; H/600; 2cm) = ( 1,83; 0,42; 2cm) Tớnh cốt thộp cho cột là tớnh thộp đối xứng ta tiến hành tớnh toỏn cho cặp nội lực số 1 sau đú kiểm tra cho cặp cũn lại. Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 55 – 5 = 50 cm. l 252 Độ mảnh λ: = o = = 4,58 eo Tớnh x theo cụng thức: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 45
  46. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 0,5.h 0,5.55 x = h - ( + 1,8 - 1,4. o).eo = 55- ( +1,8-1,4.0,58).9,9 = 39,77 cm ho 50 Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) 2 As = As = ‘ = 10,76 cm Rs.(ho-a’) b) Kiểm tra cho cặp 2 e = eo +0,5.h -5 = 9,9 + 0,5.55 - 5 = 32,4 cm Khoảng cỏch từ điểm đặt lực đến trọng tõm cốt thộp: N 184,12.103 x = = = 47,82 cm Rb.b 110.35 Do x = 47,82 cm > o.ho = 29 cm Do eo = 9,9 cm o.ho = 29 cm Do eo = 9,8 cm < eogh = 15,9cm.Tớnh lại x theo cụng thức: 0,5.h 0,5.55 x = h - ( + 1,8 - 1,4. o).eo = 55 - ( +1,8-1,4.0,58).9,8 = 39,86 cm ho 50 ’ ’ ‘ Kiểm tra theo điều kiện: N.e < Rb.b.x(ho-0,5.x)+Rs .As (ho-a ) 3 6 N.e = 182,216.10 .32,3 = 5,89.10 kGcm VP= 110.35.39,86(50-0,5.39,86)+2800.10,76.(50-5) = 8,55.106 kGcm Vậy đủ điều kiện chị u lực . Chọn 6 20 cú diện tớch 12,56 cm2 5.2.2. Tớnh toỏn cho cột giữa 5.2.2.1 Số liệu: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 46
  47. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy - Tiết diện chữ nhật: b ì h = 35 ì 55 cm. - Chiều cao cột: H = 3,6 - l0 _Chiều dài tớnh toỏn của cột: lH0 Với khung nhà nhiều tầng cú liờn kết cứng giữa dầm và cột cú 3 nhị p (4 cột) trở lờn với phương phỏp sàn toàn khối cú hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7). = 0,7.3,6 = 2,52m Bảng 5.3:Cỏc cặp nội lực dựng để tớnh cốt thộp cột giữa Cặp nội M N e 01=M/N e0 = e01 + e0’ lực (T.m) (T) (m) (m) 1 18.654 -157.444 0.118 0.148 2 -18.657 -157.441 0.119 0.149 3 -15.756 -204.641 0.077 0.107 Với e0’ = 3 cm = 0,03 m là độ lệch tõm ngẫu nhiờn, thoả món điều kiện: ‘ eo (h/30; H/600; 2cm) = ( 1,83; 0,42; 2cm) Tớnh cốt thộp cho cột là tớnh thộp đối xứng ta tiến hành tớnh toỏn cho cặp nội lực số 3 sau đú kiểm tra cho cặp cũn lại. Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 55 – 5 = 50 cm. l 252 Độ mảnh λ: = o = = 4,58 < 8 khụng cần xột đến ảnh hưởng của uốn b h 55 dọc. Tớnh với cặp 3: eo = 0,107m = 10,7 cm< 0,5.h-a = 22,5cm e = eo +0,5.h -5 = 10,7 + 0,5.55 - 5 = 33,2 cm Tớnh theo bài toỏn nộn lệch tõm, cốt thộp đối xứng: N 204,641.103 x = = = 53,15cm Rn.b 110.35 Độ lệch tõm giới hạn: eogh = 0,4.(1,25.h- o.ho) = 0,4.(1,25.55-0,58.50) = 15,9cm oho = 0,58.50 = 29cm < x = 53,15 cm nờn tớnh theo lệch tõm bộ Do eo = 10,7 cm < eogh = 15,9 cm; 0,2ho = 0,2.50 = 10,0 cm < eo Tớnh x theo cụng thức: x = 1,8(eogh - eo)+ oho = 1,8.(15,9-10,7) + 29 = 38,36 cm Diện tớch cốt thộp : Fa = Fa’ ’ N.e-Rb.b.x.(ho-0,5x) 2 Fs = Fs = ‘ = 17,73 cm Rs.(ho-a’) SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 47
  48. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy b) Kiểm tra cho cặp 1 e = eo +0,5.h -5 = 14,8 + 0,5.55 - 5 = 37,3 cm Khoảng cỏch từ điểm đặt lực đến trọng tõm cốt thộp: N 157,444.103 x = = = 40,89 cm Rb.b 110.35 Do x = 47,82 cm > o.ho = 29 cm Do eo = 14,8 cm o.ho = 29 cm Do eo = 14,9 cm < eogh = 15,9cm, 0,2ho = 0,2.50 = 10,0 cm < eo .Tớnh lại x theo cụng thức: x = 1,8(eogh - eo)+ oho = 1,8.(15,9-14,9) + 29 = 30,89 cm ’ ’ ‘ Kiểm tra theo điều kiện: N.e < Rb.b.x(ho-0,5.x)+Rs .As (ho-a ) 3 6 N.e = 157,441.10 .30,89 = 5,89.10 kGcm VP= 110.35.30,89(50-0,5.30,89)+2800.17,73.(50-5) = 6,43.106 kGcm Vậy đủ điều kiện chị u lực . Chọn 6 22 đặt cho 1 phớa cú diện tớch 22,81 cm2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 48
  49. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng 5. Tính toán nền móng 5.1. Điều kiện địa chất công trình, lựa chọn giải pháp móng 5.1.1.Điều kiện địa chất công trình Địạ chất công trình nh• sau Cát pha, dẻo, =1,86 T/m3 , =2.68, = 100, c =1,5 T/m2, 2 2 B = 0.576, qc = 200 T/m , N=8, E0 = 800 T/m 2 3 Lớp cát bột chặt vừa , E0=1260 T/m , =1,81 T/m , =2.68 0 2 = 30 , , qc = 630 T/m , N =20 Cát hạt nhỏ, chặt vừa 2 0 2 =1.86T/m , =2.64, = 33 , E0 =1500 T/m 2 qc = 750 T/m ,, N= 28 Sỏi, chặt 2 0 2 =1,96 T/m , = 2.63, =36 , E0= 2400 T/m 2 qc = 1200 T/m ,, N = 40 Nhận xét chung: Lớp đất thứ nhất và thứ hai thuộc loại mềm yếu, lớp 3 khá tốt và dày, lớp 4 rất tốt nhưng ở dưới sâu. Tải trọng nguy hiểm tác dụng tại chân cột A( phần tử 1) lấy từ bảng tổ hợp Nmax = 320,337T Mt• = 18,922 Tm Qt• = 9,380 T I.3. Tiêu chuẩn xây dựng. S Độ lún cho phép S = 8 cm . Chênh lún tương đối cho phép gh = 0,3 % gh L SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 49
  50. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy II. Đề xuất ph•ơng án: - Công trình có tải trọng khá lớn, đặc biệt lệch tâm lớn. - Khu vực xây dựng biệt lập, bằng phẳng. - Đất nền gồm 4 lớp: + Lớp 1: cát pha dẻo gần nhão khá yếu. + Lớp 2: cát bột chặt vừa, dày 6,3 m. + Lớp 3: là lớp cát chặt vừa tính chất xây dựng tốt và có chiều dày 6,5 m. + Lớp 4: lớp sỏi chặt, tốt nhưng ở dưới sâu. Nước ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát - Chọn giải pháp móng cọc đài thấp. Phương án 1: dùng cọc BTCT 30 x 30 cm, đài đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 3 khoảng 2 – 4m. Thi công bằng phương pháp ép. Phương án 2: dùng cọc BTCT 30 x 30 cm, đài đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu xuống lớp 3 khoảng 2 – 4m. Thi công bằng phương pháp đóng. Phương án 3: dựng cọc BTCT 30x30, đài đặt vào lớp 1. Cọc hạ bằng phương pháp khoan dẫn và đóng vào lớp 4. Phương án này độ ổn định cao nhưng khó thi công và giá thành cao. Ở đây chọn phương án1 III. Ph•ơng pháp thi công và vật liệu móng cọc. Đài cọc: # 2 2 + Bê tông : 250 có Rn = 1100 T/m , Rk = 88 T/m + Cốt thép: < 10 - AI; ≥ 10 - AII + Bê tông lót: Mác100# dày 10 cm + Đài liên kết ngàm với cột và cọc (xem bản vẽ ). Thép của cọc neo trong đài 20d ( ở đây chọn 40 cm ) và đầu cọc trong đài 10 cm Cọc đúc sẵn: 2 + Bê tông : 300 Rn = 1300 T/m + Cốt thép: AII, AI + Cỏc chi tiết cấu tạo xem bản vẽ. III.1: Chọn độ chôn sâu của đáy đài: Trong thiết kế: giả thiết tải trọng ngang do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận nên muốn tính toán theo móng cọc đài thấp phải thoả mãn điều kiện sau: h 0,7hmin h - độ chôn sâu của đáy đài SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 50
  51. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Q 150 9,38 h tg(450 ) tg(450 ) 1,72m min 2 xb 2 1,86x2,4 Q : Tổng lực ngang theo ph•ơng vuông góc với cạnh b của đài: Qx = 9.38T ; : góc nội ma sát và trọng l•ợng thể tích đơn vị của đất từ đáy đài trở lên: = 150 ; = 1,86 (T/m3) b : bề rộng đài chọn sơ bộ b =2,4 m 0,7hmin = 0,7.1,72 = 1,204m ; ở đây chọn h = 1,6 m > 1,204m III.2: Chọn cọc và xác định sức chịu tải của cọc: III.2.1. Chọn cọc: - Tiết diện cọc 30 x 30 (cm) . Thép dọc 4 18 AII - Chiều dài cọc: chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp 3 khoảng 3,6m chiều dài cọc lc = (3,2 + 6,3 + 3,6) - 1,6 + 0,5 = 12 m Cọc được chia thành 2 đoạn dài 6 m. Nối bằng hàn bản mã. III.2.2. Sức chịu tải của cọc: 1-a .Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: 2 Bê tông Mác 300 → Rn 1300T / m 2 Cốt thép AII: Ra 28.000T / m PVL = m. (Rb Fb + Ra Fa) Trong đó: m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc loại móng và số lượng cọc trong móng, ở đây dự kiến khoảng 6ữ10 cọc nên chọn m =0,9 2 Thép 4 18 Fa : Diện tích cốt thép, Fa = 10,18 cm . 4 -4 PVL = 0,9.(1300.0,3.0,3 + 2,8.10 10,18.10 ) = 131 T. 1-b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền: 1.b.1. Xác đinh theo kết quả của thí nghiệm trong phòng (phương pháp thống kê): Sức chịu tải của cọc theo nền đất xác định theo công thức: Pgh Pgh = Qs + Qc sức chịu tải tính toán: Pđ = Fs n Qs: ma sát giữa cọc và đất xung quanh cọc: Qs = 1 ui i hi i 1 hi - Chiều dày lớp đất mà cọc đi qua Qc : lực kháng mũi cọc: Qc = 2. R. F SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 51
  52. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Trong đó: 1, 2 - Hệ số điều kiện làm việc của đất với cọc vuông, hạ bằng phương pháp ép nên 1 = 2 = 1 F = 0,3.0,3 = 0,09 m2. ui : Chu vi cọc. ui = 1,2 m. R : Sức kháng giới hạn của đất ở mũi cọc. Với Hm = 13,1 m, mũi cọc đặt ở lớp cát hạt nhỏ lẫn nhiều hạt to, chặt vừa tra bảng được R 3200 kPa = 320 T/m2. i : lực ma sát trung bình của lớp đất thứ i quanh mặt cọc. Chia đất thành các lớp đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp 2m như hình vẽ. Ta lập bảng tra được i theo li ( li - độ sâu trung bình của lớp đất) SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 52
  53. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy hi li i Lớp đất Loại đất (m) (m) (T/m2) 1 Cát pha dẻo 2.4 1.6 1.6 4.2 2 2.8 2 Cát bột chặt vừa 6.2 2 3.2 8.35 2.3 3.5 10.4 1.8 5.5 3 Cát chặt vừa 12,2 1.8 6 Pgh = [1,2(1,6. 1,6 + 2,8.2+3,2.2+3,5.2,3+5,5.1,8+6.1,8) + 320.0,3.0,3 ] = 81 T Pgh 81 Pđ = = 58T Fs 1,4 1 .b.2.Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT: P gh Qc Qs Qc Qs Pđ = = + hay P đ = Fs 2 3 1,5 2 2 3 Trong đó: + Qc = k.qcm.F : sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc. k - hệ số phụ thuộc loại đất và loại cọc: tra bảng có: k = 0,5. Qc = 0,5.750.0,09= 33,75 T. qci + Qs = U. .hi : sức kháng ma sát của đất ở thành cọc. i i - hệ số phụ thuộc loại đất và loại cọc, biện pháp thi công, tra bảng trang 24. 2 1 = 40, h1 = 1,6 m ; qc1 = 200 T/m 2 2 = 100, h2 = 6,3 m ; qc2 = 630 T/m 2 3 =100, h3 = 3,6 m ; qc3 = 7,5 Mpa = 750 T/m 200 630 750 Q =1.( .2+ .6,3 + .3,6 ) = 76,69 T. s 40 100 100 76,69 33,75 Vậy Pđ = + = 55T 2 2 1.b.3.Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: theo công thức Meyerhof Q Q P = c s 2 3 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 53
  54. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy + Qc = m.Nm .Fc sức kháng phá hoại của đất ở mũi cọc (Nm - số SPT của lớp đất tại mũi cọc). Qc = 400. 28. 0,09 = 1008 T n + Qs = n. U. Ni .l i : sức kháng ma sát của đất ở thành cọc. i 1 (Với cọc ép: m = 400, n = 2) Ni chỉ số SPT của lớp đất thứ i mà cọc đi qua (bỏ qua lớp 2) Qs = 2. 1.(8.3,2 +20.6,3+ 28.3,2) = 482,4 T 1008 482,4 [P] = = 600 KN 60 T 2,5 Sức chịu tải của cọc lấy theo kết quả xuyên tĩnh [P] = 55 T IV. Xác định số l•ợng cọc và bố trí cọc trong móng: N Số l•ợng cọc sơ bộ xác định nh• sau: n P Do độ lệch tâm lớn nên ở đây chọn 1.5 320,337 n 1,5. 8,7 ; chọn n=9 cọc và bố trí nh• sau: 55 Sơ đồ bố trí cọc V. Đài cọc - Từ việc bố trí cọc như trên kích thước đài: Bđ Lđ = 2,4 3,2 m - Chọn hđ = 1,1m h0 1,1 - 0,1 = 1 m SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 54
  55. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy VI. Tải trọng phân phối lên cọc. - Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo + Trọng lượng của đài và đất trên đài: Gđ Fđ .hm . tb = 2,4. 3,2. 1,6.2 = 24,576 T. + Tải trọng tác dụng lên cọc được tính theo công thức: tt tt tt N M x .yi M y .xi Pi n n n 2 2 yi xi i 1 i 1 tt tt Trong đó: N No Gd → tải trọng tính toán tại đáy đài N tt 320,337 24,576 350T tt tt tt M y M oy Qox hd → Mô men My tính toán tại đáy đài 4 tt 2 2 2 M y 18,922 9,38x1,6 35Tm ; xmi 4 1,3 6,76 i 1 Lập bảng tính: 4 2 Cọc xi (m) xi Pi (T) i 1 1 -1.3 6,76 32,2 2 0 6,76 38,9 3 1.3 6,76 45,6 4 -1.3 6,76 32,2 5 0 6,76 38,9 6 1.3 6,76 45,6 7 -1.3 6,76 32,2 8 0 6,76 38,9 9 1.3 6,76 45,6 Pmax = 45,6 T; Pmin = 32,2 T. Tất cả các cọc đều chịu nén và đều < PT55 + Tải trọng tác dụng lên cọc không kể trọng l•ợng bản thân Đài và lớp đất phủ được tính theo công thức: tt tt tt N o M x .yi M y .xi Poi n n n 2 2 yi xi i 1 i 1 Trong đó: N tt → tải trọng tính toán tại cốt 0,0 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 55
  56. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy tt N0 320,337T tt tt tt M y M oy Qox hd → Mô men My tính toán tại đáy đài tt M y 18,922 9,38x1,6 35Tm 4 2 2 2 xmi 4 1,3 6,76 Lập bảng tính: i 1 4 2 Cọc xi (m) xi Pi (T) i 1 1 -1.3 6,76 29,4 2 0 6,76 36,1 3 1.3 6,76 42,8 4 -1.3 6,76 29,4 5 0 6,76 36,1 6 1.3 6,76 42,8 7 -1.3 6,76 29,4 8 0 6,76 36,1 9 1.3 6,76 42,8 VII. Kiểm tra tổng thể đài cọc. Giả thiết coi móng cọc là móng khối quy ước như hình vẽ: Xem nh• móng khối móng quy •ớc Fq• =(A1+2Ltg (B1+2Ltg Bq• * Lq• 1,6*10 6,3*30 3,6*33 Góc mở tính từ vị trí ngàm cọc vào đài: = tb , trong đó = 4 tb 1,6 6,3 3,6 =28,15o=> =7o. Bq• = 2,1+2*11,5 tg7o = 4,926 m Lq• = 2,9+2*11,5 tg7o = 5,727 m Fq• =(A1+2Ltg (B1+2Ltg Bq• * Lq• = 4,926*5,727 = 28,21m2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 56
  57. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy VII.1. Kiểm tra áp lực d•ới đáy móng khối - Điều kiện kiểm tra: pqư Rđ pmaxqư 1,2.Rđ - Xác định tải trọng tính toán dưới đáy khối móng quy ước (mũi cọc): Diện tích đáy móng khối quy •ớc: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 57
  58. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Fq• =(A1+2Ltg (B1+2Ltg Bq• * Lq• = 4,926*5,727 = 28,21m2 Mô men chống uốn Wy của Fqu là: 4,926.5,7272 Wm27 3 y 6 Mô men chống uốn Wx của là: 5,727.4,9262 Wm23 3 x 6 Tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối quy •ớc: Ntt. F qu . h qu 350 2.(28,21.11,5) 1000 T ứng suất tác dụng tại đáy móng khối quy •ớc: 1000 35 35,5 1,3 36,8Tm / 2 max 28,21 27 1000 35 35,5 1,3 34,2Tm / 2 min 28,21 27 2 tb 35,5Tm / - Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước (Theo công thức của Terzaghi): Pgh 0,5.N . .Bqu N q .q Nc .c Rd Fs Fs 1.h 1 2 h 2 3 h 3 1,86.3,2 1,81.6,3 1,86.3,6 3 q .hqu 1,83Tm / h1 h 2 h 3 3,2 6,3 3,6 Pgh 0,5.N . .Bqu N q .q Nc .c Rd Fs Fs 0 Lớp 3 có =33 tra bảng ta có: N =33,27 ; Nq = 32,23 ; Nc = 48,09 (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh) 0,5.33,27.1,86.4,926 32,23.1,83 211.4 R105 T / m2 d 22 22 Ta có: tb35,5T / m R d 105 T / m 22 max 36,8T / m 1,2. Rd 1,2.105 126 T / m Nh• vậy đất nền d•ới đáy móng khối quy •ớc đủ khả năng chịu lực. Chú ý: Nếu d•ới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 58
  59. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy VII.2. Kiểm tra lún cho móng cọc: Độ lún đ•ợc tính với tải trọng tiêu chuẩn: 350 Ntc . F . h 2.(28,21.13,1) 1050 T o qu qu 1,15 C•ờng độ áp lực tại đáy móng khối quy •ớc do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: 1050 p37,22 T / m2 28,21 áp lực gây lún: 2 p. hqu 37,22 1,86.13,1 12,9 T / m Độ lún của móng cọc đ•ợc tính toán nh• sau: 2 1 0 Lqu 5,727 S = .b. .pgl với: 1,16 1,08 E0 Bqu 4,926 1 0,252 S = .4,926.1,08.12,9 0,04m 4 cm S 8 cm 1500 VIII. Tính toán kiểm tra cọc 1. Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công - Khi vận chuyển cọc: tải trọng phân bố q = . F.n Trong đó: n là hệ số động, n = 1,5 q = 2,5.0,3.0,3.1,5 = 0,3375 T/m. + - Chọn a sao cho M 1 M 1 a = 0,207.lc 1,3 m M- a a 1 + M 1 Biểu đồ mômen cọc khi vận chuyển 2 qa 2 2 M1 = = 0,3375. 1,3 /2 0,29 T/m ; 2 + - - Trường hợp treo cọc lên giá búa: để M2 M2 b 0,294 lc = 1,764 m SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 59
  60. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy qb2 + Trị số mômen dương lớn nhất: M- = = 0,53 Tm. 2 2 - M 2 b + M 2 Biểu đồ mômen cọc khi cẩu lắp Ta thấy M1 < M2 nên ta dùng M2 để tính toán. + Lấy lớp bảo vệ của cọc là a’= 3cm Chiều cao làm việc của cốt thép h0 = 30 - 3 = 27 cm. M 2 0,53 2 2 Fa = = = 0,00008 m = 0,8 cm ; 0,9.h0 .Ra 0,9.0,27.28000 2 Cốt thép dọc chịu mô men uốn của cọc là 2 20 (Fa = 6,28cm ) cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển, cẩu lắp. - Tính toán cốt thép làm móc cẩu: + Lực kéo ở móc cẩu trong trường hợp cẩu lắp cọc: Fk = q.l Fk a=1,3 m a=1,3 m lực kéo ở một nhánh, gần đúng: F’k = Fk/2 = q.l/2 = 0,3375. 6 /2 = 1,0125 T 1,0125 Diện tích cốt thép của móc cẩu: F = F’ /Ra = = 0,48 cm2 a k 21000 2 Chọn thép móc cẩu 12 có Fa = 1,13 cm I X. Tính toán Đài nhóm cọc Đài cọc làm việc như bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng dưới cột N0 , M0 phía dưới là phản lực đầu cọc P0i cần phải tính toán hai khả năng. 1. Tính toán đâm thủng của cột: Gỉa thiết bỏ qua ảnh hưởng của cốt thép ngang. - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 60
  61. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Pđt Pcđt Trong đó: Pđt - Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng Pđt = P01 + P02 + P03 + P03 + P06 + P07 + P08 + P09 = 29,4*3+36,1*2+42,8*3 = 289 T Pcđt - lực chống đâm thủng Pcđt = [ 1(bc+C2) + 2(hc +C1)] h0 Rk ( Tính theo giáo trình BTCT II ). 1, 2 các hệ số được xác định như sau: 2 2 h0 1 1 = 1,5. 1 =1,5. 1 = 2,31 C1 0,85 2 2 h0 1 2 = 1,5. 1 =1,5. 1 = 3,11 C2 0,55 bc hc - kích thước tiết diện cột bc hc = 0,4 0,6 m h0 - chiều cao làm việc của đài h0 = 1,0m SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 61
  62. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy C1, C2 - khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng C1 =0,85; C2 = 0,55. Pcđt = [2,31. ( 0,4 + 0,55) + 3,11. ( 0,6 + 0,85)]. 1. 88 = 442 T Vậy Pđt = 289 < Pcđt = 442 T chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng 2. Tính c•ờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt: điều kiện c•ờng độ đ•ợc viết nh• sau: Q .b.ho.Rk Q- Tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng: QPPPT03 06 09 42,8*3 128,4 - hệ số không thứ nguyên h 2 0,7. 1 o Với C C0,85 m C 1 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 62
  63. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2 1 0,7. 1 1,08 0,85 .b . h0 . Rk 1,08.2,4.1,0.88 228 T Q128 T . b . hok . R 288 T thoả mãn điều kiện chọc thủng. Ghi chú: Trường hợp trên lệch tâm theo phương x là rất nhỏ không cần kiểm tra khả năng chọc thủng của cọc góc. Kết luận: Chiều cao đài thoả mãn điều kiện đâm thủng của cột và c•ờng độ trên tiết diện nghiêng. 3. Tính toán đài chịu uốn: ( Tính toán cốt thép cho đài) Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc như bản conson ngàm tại mộp cột. - Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I : MI = r1.(P03+ P06+ P09) Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 3,6 và 9 đến mặt cắt I-I, r1 = 1,0 m MI 1,0.( P03 P 06 P 09 ) 1,0.(42,8*3) 128,4 Tm Cốt thép yêu cầu (chỉ đặt cốt đơn): MI 128,4 FaI = = 0,9.h0 .Ra 0,9.1,0.28000 = 0,0051 m2 = 51 cm2; 2 Chọn 17 20 a 150 Fa = 53,38 cm ; - Mômen tại mép cột theo mặt cắt II-II : - MII = r2.(P01+ P02+ P03) - Trong đó: r2 = 0,7 m. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 63
  64. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy MII 0,7.( P01 P 02 P 03 ) 0,7.(29,4 36,1 42,8) 75,81 Tm MII 75,81 2 2 FaII = = = 0,003 m = 30 cm (với h0 = 1,0 m) 0,9.h0 .Ra 0,9.1,0.28000 2 Chọn 17 16 a200 : Fa = 34,18cm (hàm lượng = Fa/ lđ *h0 = 0,11 % > =0,05 %) Bố trí cốt thép với khoảng cách như trên có thể coi là hợp lý Hình vẽ: Bố trí thép móng đơn M1 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 64
  65. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy V.3. Tính toán móng cọc M2 Do 2 cột trục B và C rất gần nhau nên ta thiết kế móng đôi Chọn cặp nội lực tính toán từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn đ•ợc 2 tr•ờng hợp tải trọng nguy hiểm nh• sau : Cột N(Kg) M(Kgm) Q(Kg) B -292481 27349 14840 C -391243 24126 11390 Để tìm tải trọng tính toán, ta tiến hành quy đổi về hợp lực đặt tại tâm móng theo sơ đồ sau Vị trí hợp lực đ•ợc đặt cách trục móng có cặp nội lực N1 là x Để tìm vị trí của x bằng cách lấy momen tại N Mx N1 x N2(2,73 x ) M 1 M 2 0 M M 2,73N 27349 24126 2,73.391243 x 1 2 2 1,33m N1 N 2 292481 391243 2,73 So với tâm móng cách 2 trục cột một đoạn a= 1,365m 1,33m 2 Nh• vậy ta coi điểm đặt lực tại tâm 2 trục cột Khi đó tải trọng tính toán của móng nh• sau N=N1+N2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 65
  66. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy M=M1+M2+ Q.hd + (N1-N2).a Q=Q1+Q2 tổng nội lực: N=292481+ 391243=683724Kg Q= 14840+11390= 26230Kg M= 27349+ 24126 + 26230*1,1-(292481- 391243)*1,365 = 150838Kgm V.1.2. Xác định số l•ợng cọc và bố trí cọc trong móng: N Số l•ợng cọc sơ bộ xác định nh• sau: n P Do độ lệch tâm lớn nên ở đây chọn 1.5 683,724 n 1,5. 19,6; chọn n=20 cọc và bố trí nh• sau 55 Sơ đồ bố trí cọc V.2. Đài cọc - Từ việc bố trí cọc như trên kích thước đài: Bđ Lđ = 3,3 5,93 m - Chọn hđ = 1,1m h0 1,1 - 0,1 = 1 m VI. Tải trọng phân phối lên cọc. - Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo + Trọng lượng của đài và đất trên đài: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 66
  67. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Gđ Fđ .hm . tb = 3,3.5,93. 1,6.2 = 62,62 T. + Tải trọng tác dụng lên cọc được tính theo công thức: tt tt tt N M x .yi M y .xi Pi n n n 2 2 yi xi i 1 i 1 tt tt Trong đó: N No Gd → tải trọng tính toán tại đáy đài N tt 683,724 62,62 746,344T tt tt tt M y M oy Qox hd → Mô men My tính toán tại đáy đài tt My 150,838 Tm 4 2 2 2 2 xmi 8.1,365 8.(1,3 1,365) 71,72 i 1 Lập bảng tính: 4 2 Cọc xi (m) xi Pi (T) i 1 1 -2,665 71.72 33,2181 2 -1,365 71.72 35,9522 3 0 71.72 38,823 4 1,365 71.72 41,6938 5 2,665 71.72 44,4279 6 -2,665 71.72 33,2181 7 -1,365 71.72 35,9522 8 0 71.72 38,823 9 1,365 71.72 41,6938 10 2,665 71.72 44,4279 11 -2,665 71.72 33,2181 12 -1,365 71.72 35,9522 13 0 71.72 38,823 14 1,365 71.72 41,6938 15 2,665 71.72 44,4279 16 -2,665 71.72 33,2181 17 -1,365 71.72 35,9522 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 67
  68. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 18 0 71.72 38,823 19 1,365 71.72 41,6938 20 2,665 71.72 44,4279 Pmax = 44,42T; Pmin = 33,21 T. Tất cả các cọc đều chịu nén và đều < PT55 Gcọc = 12.0,3.0,3.2,5=2,7T P max +Gc = 44,42 +2,7=47,12 T <[P] =55 T + Tải trọng tác dụng lên cọc không kể trọng l•ợng bản thân Đài và lớp đất phủ được tính theo công thức: tt tt tt N o M x .yi M y .xi Poi n n n 2 2 yi xi i 1 i 1 Trong đó: N tt → tải trọng tính toán tại cốt 0,0 tt N0 683,724T tt tt tt M y M oy Qox hd → Mô men My tính toán tại đáy đài tt My 150,838 Tm 4 2 2 2 2 xmi 8.1,365 8.(1,3 1,365) 71,72 i 1 Lập bảng tính: 4 2 Cọc xi (m) xi Pi (T) i 1 1 -2,665 71.72 30,0869 2 -1,365 71.72 32,821 3 0 71.72 35,6918 4 1,365 71.72 38,5626 5 2,665 71.72 41,2967 6 -2,665 71.72 30,0869 7 -1,365 71.72 32,821 8 0 71.72 35,6918 9 1,365 71.72 38,5626 10 2,665 71.72 41,2967 11 -2,665 71.72 30,0869 12 -1,365 71.72 32,821 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 68
  69. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 13 0 71.72 35,6918 14 1,365 71.72 38,5626 15 2,665 71.72 41,2967 16 -2,665 71.72 30,0869 17 -1,365 71.72 32,821 18 0 71.72 35,6918 19 1,365 71.72 38,5626 20 2,665 71.72 41,2967 Pmax = 41,29T; Pmin = 30,08 T. Tất cả các cọc đều chịu nén và đều =7o. Bq• = 3,0+2*11,5 tg7o = 5,825 m Lq• = 5,63+2*11,5 tg7o = 8,455 m Fq• =(A1+2Ltg (B1+2Ltg Bq• * Lq• = 5,825*8,455 = 49,25m2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 69
  70. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 70
  71. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy VII.1. Kiểm tra áp lực d•ới đáy móng khối - Điều kiện kiểm tra: pqư Rđ pmaxqư 1,2.Rđ - Xác định tải trọng tính toán dưới đáy khối móng quy ước (mũi cọc): Diện tích đáy móng khối quy •ớc: Fq• =(A1+2Ltg (B1+2Ltg Bq• * Lq• = 5,825*8,455 = 49,25m2 Mô men chống uốn Wy của Fqu là: 5,825.8,4552 Wm69,4 3 y 6 Mô men chống uốn Wx của là: 8,455.5,8252 Wm47,8 3 x 6 Tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối quy •ớc: tt N0 .Fqu .hqu 683,724 2.(49,25.11,5) 1846,6T ứng suất tác dụng tại đáy móng khối quy •ớc: 1846,6 150,838 37,5 2,17 39,67Tm / 2 max 49,25 69,4 1846,6 150,838 37,5 2,17 35,33Tm / 2 min 49,25 69,4 2 tb 37,5Tm / - Cường độ tính toán của đất ở đáy khối quy ước (Theo công thức của Terzaghi): Pgh 0,5.N . .Bqu N q .q Nc .c Rd Fs Fs 1.h 1 2 h 2 3 h 3 1,86.3,2 1,81.6,3 1,86.3,6 3 q .hqu 1,83Tm / h1 h 2 h 3 3,2 6,3 3,6 Pgh0,5. N . . B qu N q . q N c . c Rd FFss 0 Lớp 3 có =33 tra bảng ta có: N =33,27 ; Nq = 32,23 ; Nc = 48,09 (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh) 0,5.33,27.1,86.5,825 32,23.1,83 239,2 R119,6 T / m2 d 22 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 71
  72. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 22 Ta có: tb37,5T / m R d 119,6 T / m 22 max 39,67T / m 1,2. Rd 1,2.119,6 143,52 T / m Nh• vậy đất nền d•ới đáy móng khối quy •ớc đủ khả năng chịu lực. Chú ý: Nếu d•ới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này. VII.2. Kiểm tra lún cho móng cọc: Độ lún đ•ợc tính với tải trọng tiêu chuẩn: 683,724 N tc .F .h 2.(49,25.13,1) 1911T 0 qu qu 1,15 C•ờng độ áp lực tại đáy móng khối quy •ớc do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: 1911 p38,8 T / m2 49,25 áp lực gây lún: 2 p. hqu 38,8 1,86.13,1 14,44 T / m Độ lún của móng cọc đ•ợc tính toán nh• sau: 2 1 0 Lqu 8,455 S = .b. .pgl với: 1,45 1,08 E0 Bqu 5,825 1 0,252 S = .5,825.1,08.14,44 0,056m 5,6 cm S 8 cm 1500 I X. Tính toán Đài nhóm cọc Đài cọc làm việc như bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng dưới cột N0 , M0 phía dưới là phản lực đầu cọc P0i cần phải tính toán hai khả năng. 1. Tính toán đâm thủng của cột: Gỉa thiết bỏ qua ảnh hưởng của cốt thép ngang. - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp: SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 72
  73. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Pđt Pcđt Trong đó: Pđt - Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm thủng Pđt = P01 + P02 + P03 + P06 + P08 + P11 + P13 + P16 + P17 + P18 = 328,74 T Pcđt - lực chống đâm thủng Pcđt = [ 1(bc+C2) + 2(hc +C1)] h0 Rk ( Tính theo giáo trình BTCT II ). 1, 2 các hệ số được xác định như sau: 2 2 h0 1 1 = 1,5. 1 =1,5. 1 = 2,31 C1 0,825 2 2 h0 1 2 = 1,5. 1 =1,5. 1 = 2,12 C2 1 bc hc - kích thước tiết diện cột bc hc = 0,4 0,65 m h0 - chiều cao làm việc của đài h0 = 1,0m SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 73
  74. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy C1, C2 - khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm thủng C1 =0,825; C2 =1,0. Pcđt = [2,31. ( 0,4 + 1,0) + 2,12. ( 0,65 + 0,825)]. 1. 88 = 560 T Vậy Pđt = 328,74 < Pcđt = 560 T chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng 3. Tính c•ờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt: Điều kiện c•ờng độ đ•ợc viết nh• sau: Q .b.ho.Rk Q- Tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng: QPPPPT05 10 15 20 41,2967*4 165,2 - hệ số không thứ nguyên h 2 0,7. 1 o Với C C0,825 m C 1 2 1 0,7. 1 1,1 0,825 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 74
  75. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy .b . h0 . Rk 1,1.2,4.1,0.88 232 T Q165,2 T . b . hok . R 232 T thoả mãn điều kiện chọc thủng. Ghi chú: Trường hợp trên lệch tâm theo phương x là rất nhỏ không cần kiểm tra khả năng chọc thủng của cọc góc. Kết luận: Chiều cao đài thoả mãn điều kiện đâm thủng của cột và c•ờng độ trên tiết diện nghiêng. 3. Tính toán đài chịu uốn: ( Tính toán cốt thép cho đài) Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc như bản conson ngàm tại mộp cột. - Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I : MI = r1.(P05+ P10+ P15+ P20) Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 3,6 và 9 đến mặt cắt I-I, r1 = 1,0 m M0,975.( P P P P ) 0,975.(41,2976*4) 161 Tm I 05 10 15 20 Cốt thép yêu cầu (chỉ đặt cốt đơn): MI 161 FaI = = 0,9.h0 .Ra 0,9.1,0.28000 = 0,0064 m2 = 64 cm2; 2 Chọn 17 22 a 150 Fa = 64,62 cm ; - Mômen tại mép cột theo mặt cắt II-II : SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 75
  76. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy - MII = r2.(P01+ P02+ P03+ P04+ P05) + r3.(P06+ P07+ P08+ P09+ P10) - Trong đó: r2 = 1,15 m., r3 = 0,25 m. M(1,15 0,25).(30,086 32,821 35,69 38,56 41,29) 250 Tm II MII 250 2 2 FaII = = = 0,099 m = 99 cm (với h0 = 1,0 m) 0,9.h0 .Ra 0,9.1,0.28000 2 Chọn 39 18 a150 : Fa = 99,3cm (hàm lượng = Fa/ lđ *h0 = 0,17 % > =0,05 %) Bố trí cốt thép với khoảng cách như trên có thể coi là hợp lý * Tính toán thép phía trên đài Sơ đồ tính : Dầm đơn giản chịu lực tập trung ở các vị trí cọc, gối tựa là cột Sơ đồ tính (đơn vị T) Biểu đồ mô men (đơn vị T.m) Nhận xét : ở giữa dầm không có mô men đổi dấu, do đó thép phía trên đài chỉ cần đặt theo cấu tạo. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 76
  77. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hình vẽ: Bố trí thép móng khối M2 SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 77
  78. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Phần III Thi công (45 %) *Nhiệm vụ thiết kế: I. Phần thuyết minh 1.Tính toán khối l•ợng công việc của toàn nhà bao gồm các phần: - Phần ngầm - Phần thân - Phần hoàn thiện và phần mái 2. Lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công cho các công tác chính: - Biện pháp thi công cọc - Biện pháp thi công đào đất móng - Biện pháp thi công móng và giằng móng BTCT - Biện pháp thi công khung, sàn và cầu thang BTCT toàn khối 3. Các dạng công tác khác 4. Tính số ngày công, số ca máy, thành lập tổ đội công nhân và thời gian thực hiện từng quá trình công tác. 5. Lập tiến độ thi công. 6.Tính toán các nhu cầu về nhà cửa, kho tàng, lán trại, điện n•ớc, đ•ờng sá tạm thời để phục vụ thi công. 7. Thiết kế tổng mặt bằng thi công ở giai đoạn đặc tr•ng. 8. Nêu một số biện pháp về an toàn lao động phòng chống cháy nổ và vệ sinh môI tr•ờng khi thi công công trình. II. Phần bản vẽ 1. Vẽ biện pháp thi công ép cọc 2. Vẽ biện pháp thi công BTCT khung sàn, cầu thang. 3. Vẽ tiến độ thi công và biểu đồ nhân lực. 4. Vẽ tỗng mặt bằng thi công. Giáo viên h•ớng dẫn: Ths. Ngô Văn Hiển SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 78
  79. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng i: một số đặc điểm chung về công trình 1.1 Kết cấu và qui mô công trình. - Công trình đ•ợc thiết kế là nhà điều hành sản xuất công ty than , kết cấu chịu lực của công trình là nhà khung BTCT đổ toàn khối có t•ờng chèn. T•ờng gạch có chiều dày 220(mm), sàn s•ờn đổ toàn khối cùng với dầm. Toàn bộ công trình là một khối thống nhất. - Mặt bằng xây dựng t•ơng đối bằng phẳng, không phải san lấp nhiều. + Khung BTCT toàn khối có kích th•ớc các cấu kiện nh• sau: - Cột tầng 1- 3 có tiết diện: Cột giữa 400 650(mm). Cột biên 400 600(mm). - Cột tầng 4- 8 có tiết diện: Cột giữa 350 550(mm). Cột biên 350 550(mm). - Dầm chính có kích th•ớc : 300 650(mm). + Hệ dầm sàn toàn khối : Bản sàn dầy 140(mm) - Chiều rộng công trình: 15,6m. - Chiều dài công trình: 46m. - Công trình gồm 8 tầng, tầng 1 cao là: 3m ; tầng 2 cao 4,5 m, từ tầng 3-8 cao 3,6m. - Kết cấu móng là móng cọc BTCT đài thấp. Đài cọc cao 1,1m đặt trên lớp BT đá 4x6 mác #100 dày 0,1m. Đáy đài đặt tại cốt -1,6 m so với cốt nền tự nhiên. - Cọc ép là cọc BTCT tiết diện (30x30)cm, chiều sâu cọc là -12 m so với cốt mặt đất. Cọc dài 12m đ•ợc nối từ 2 đoạn cọc dài 6 m . - Mực n•ớc ngầm không nằm trong phạm vi khảo sát móng. 1.2. Vị trí địa lý của công trình: Thuận lợi - Công trình nằm trong quy hoạch chung của khu đô thị, đ•ợc xây dựng trên khu đất dự trữ mở rộng, tr•ớc là khuôn viên cây xanh. - Công trình gần đ•ờng giao thông nên thuận lợi cho xe đi lại vận chuyển vật t•, vật liệu phục vụ thi công cũng nh• vận chuyển đất ra khỏi công tr•ờng. - Khoảng cách đến nơi cung cấp bê tông không lớn nếu dùng bê tông th•ơng phẩm. - Công trình nằm trong nội thành nên điện n•ớc ổn định, do vậy điện n•ớc phục vụ thi công đ•ợc lấy trực tiếp từ mạng l•ới cấp của thành phố, đồng thời hệ thống thoát n•ớc của công tr•ờng cũng xả trực tiếp vào hệ thống thoát n•ớc chung. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 79
  80. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Khó khăn: - Công tr•ờng thi công nằm trong khu đô thị nên mọi biện pháp thi công đ•a ra tr•ớc hết phải đảm bảo đ•ợc các yêu cầu về vệ sinh môi tr•ờng (tiếng ồn, bụi, ) đồng thời không ảnh h•ởng đến khả năng chịu lực và an toàn cho các công trình lân cận đo đó biện pháp thi công đ•a ra bị hạn chế - Phải mở cổng tạm, hệ thống hàng rào tạm bằng tôn che kín bao quanh công trình >2m để giảm tiếng ồn. 1.3. Hệ thống điện n•ớc: - Điện phục vụ cho thi công lấy từ hai nguồn: + Lấy qua trạm biến thế của khu vực. + Sử dụng máy phát điện dự phòng. - N•ớc phục vụ cho công trình: + Đ•ờng cấp n•ớc lấy từ hệ thống cấp n•ớc chung của khu. + Đ•ờng thoát n•ớc đ•ợc thải ra đ•ờng thoát n•ớc chung của thành phố. 1.4. Điều kiện địa chất thuỷ văn: Giải pháp móng ở đây dùng ph•ơng án móng cọc, ép tr•ớc, độ sâu thiết kế là - 12m, xuyên qua các lớp đất: - Lớp cát pha dẻo : 0 3,2 m - Lớp cát bột chặt vừa : 3,2 9,5 m. - Lớp cát hạt nhỏ chặt vừa : 9,5 13,1 m Việc bố trí sân bãi để vật liệu và dựng lều lán tạm cho công trình trong thời gian ban đầu cũng t•ơng đối thuận tiện vì diện tích khu đất khá rộng so với mặt bằng công trình. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 80
  81. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Ch•ơng ii: thi công phần ngầm a. Kỹ thuật thi công SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 81
  82. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Hình vẽ: Mặt bằng móng SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 82
  83. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy i. Chuẩn bị mặt bằng thi công đất . Mực n•ớc ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát móng nên ta không phải hạ mực n•ớc ngầm. - Kiểm tra chỉ giới xây dựng - Công việc tr•ớc tiên tiến hành dọn dẹp mặt bằng bao gồm chặt cây, phát quang cỏ và san bằng phẳng, nếu trên mặt bằng có các vũng n•ớc hay bùn thì tiến hành san lấp và rải đ•ờng hay các vật liệu rải đ•ờng (sỏi, ván thép gỗ) để làm đ•ờng tạm cho các máy thi công tiến hành tiếp cận với công tr•ờng. Sau đó phải tiến hành xây dựng hàng rào tôn để bảo vệ các ph•ơng tiện thi công, tài sản trên công tr•ờng và tránh ồn, không gây ảnh h•ởng đến các công trình xung quanh và thẩm mĩ của khu vực. - Di chuyển các công trình ngầm: đ•ờng dây điện thoại, đ•ờng cấp thoát n•ớc -Tập hợp đầy đủ các tài liệu kĩ thuật có liên quan (kết quả khảo sát địa chất, qui trình công nghệ ) - Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định các vị trí tim mốc, hệ trục của công trình, đ•ờng vào và vị trí đặt các thiết bị cơ sở và khu vực gia công thép, kho và công trình phụ trợ. - Thiết lập qui trình kĩ thuật thi công theo các ph•ơng tiện thiết bị sẵn có. - Lập kế hoạch thi công chi tiết , qui định thời gian cho các b•ớc công tác và sơ đồ dịch chuyển máy trên hiện tr•ờng. - Chuẩn bị đầy đủ và đúng yêu cầu các loại vật t•, các thiết bị thí nghiệm, kiểm tra độ sụt của bê tông, chất l•ợng gạch đá, độ sâu cọc + Chống ồn: trong thi công ép cọc không gây rung động lớn nh• đóng cọc nh•ng do sử dụng máy móc thi công có công suất lớn nên gây ra tiếng ồn lớn. để giảm bớt tiếng ồn ta đặt các chụp hút âm ở chỗ động cơ nổ, giảm bớt các động tác thừa, không để động cơ chạy vô ích. - Xử lý các vật kiến trúc ngầm: khi thi công phần ngầm ngoài các vật kiến trúc đã xác định rõ về kích th•ớc chủng loại, vị trí trên bản vẽ ta còn bắt gặp nhiều vật kiến trúc khác , nh• mồ mả ta phải kết hợp với các cơ quan có chức năng để giải quyết. - Làm hệ thống thoát n•ớc mặt. - Do quy mô công trình t•ơng đối lớn nên thời gian thi công t•ơng đối dài, do vậy dù thi công vào mùa khô cũng khó tránh khỏi bị m•a. Để tiêu thoát n•ớc mặt cho công trình khi có m•a ta phải đào các hệ thống rãnh tiêu n•ớc xung quanh công trình có hố ga thu n•ớc ( sâu hơn rãnh 1 m) và hệ thống bơm tiêu n•ớc ra hệ thống thoát n•ớc của khu vực - Định vị SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 83
  84. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy Định vị công trình hết sức quan trọng vì công trình phải đ•ợc xác định vị trí của nó trên khu đất theo mặt bằng bố trí đồng thời xác định các vị trí trục chính của toàn bộ công trình và vị trí chính xác của các giao điểm của các trục đó. Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải có l•ới ô đo đạc và xác định đầy đủ từng hạng mục công trình ở góc công trình, trong bản vẽ tổng mặt bằng phải ghi rõ cách xác định l•ới toạ độ dựa vào mốc chuẩn có sẵn hay mốc quốc gia, mốc dẫn suất, cách chuyển mốc vào địa điểm xây dựng . Dựa vào mốc này trải l•ới ghi trên bản vẽ mặt bằng thành l•ới hiện tr•ờng và từ đó ta căn cứ vào các l•ới để giác móng. Giác móng công trình : +Xác định tim cốt công trình dụng cụ bao gồm dây gai dây kẽm, dây thép 1 ly, th•ớc thép, máy kinh vĩ máy thuỷ bình . . . + Từ bản vẽ hồ sơ và khu đất xây dựng của công trình, phải tiến hành định vị công trình theo mốc chuẩn theo bản vẽ + Điểm mốc chuẩn phải đ•ợc tất cả các bên liên quan công nhận và ký vào biên bản nghiệm thu để làm cơ sở pháp lý sau này, mốc chuẩn đ•ợc đóng bằng cọc bê tông cốt thép và đ•ợc bảo quản trong suốt thời gian xây dựng + Từ mốc chuẩn xác định các điểm chuẩn của công trình bằng máy kinh vĩ + Từ các điểm chuẩn ta xác định các đ•ờng tim công trình theo 2 ph•ơng đúng nh• trong bản vẽ đóng dấu các đ•ờng tim công trình bằng các cọc gỗ sau đó dùng dây kẽm căng theo 2 đ•ờng cọc chuẩn, đ•ờng cọc chuẩn phải cách xa công trình từ 3- 4 m để không làm ảnh h•ởng đến thi công + Dựa vào các đ•ờng chuẩn ta xác định vị trí của tim cọc , vị trí cũng nh• kích th•ớc hố móng ii. Thi công ép cọc: 1. Ưu nh•ợc điểm của cọc ép: - Cọc ép là cọc đ•ợc hạ vào trong đất từng đoạn bằng kích thuỷ lực có đồng hồ đo áp lực. - Ưu điểm nổi bật của cọc ép là thi công êm, không gây chấn động đối với công trình xung quanh, thích hợp cho việc thi công trong thành phố, có độ tin cậy, tính kiểm tra cao, chất l•ợng của từng đoạn cọc đ•ợc thử d•ới lực ép, xác định đ•ợc lực dừng ép. - Nh•ợc điểm: Bị hạn chế về kích th•ớc và sức chịu tải của cọc, trong một số tr•ờng hợp khi đất nền tốt thì rất khó ép cọc qua để đ•a tới độ sâu thiết kế. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 84
  85. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy 2. Lựa chọn ph•ơng pháp ép cọc: Hiện nay có 2 ph•ơng pháp ép cọc: Nếu ép cọc xong mới xây dựng đài cọc, và kết cấu bên trên gọi là ph•ơng pháp ép tr•ớc. Còn nếu xây dựng đài tr•ớc để sẵn các lỗ chờ sau đó ép cọc qua lỗ chờ này gọi là ph•ơng pháp ép sau, ph•ơng pháp ép sau áp dụng trong công tác cải tạo, xây chen trong điều kiện mặt bằng xây dựng chật hẹp. Trong điều kiện công trình xây dựng của ta đ•ợc tiến hành từ đầu nên ta sử dụng ph•ơng pháp ép tr•ớc. Trình tự thi công: Hạ từng đoạn cọc vào trong đất bằng thiết bị ép cọc, các đoạn cọc đ•ợc nối với nhau bằng ph•ơng pháp hàn. Sau khi hạ đoạn cọc cuối cùng vào trong đất phải đảm bảo cho mũi cọc ở độ sâu thiết kế. 3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với việc hàn nối cọc: - Bề mặt bê tông ở đầu 2 đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít, tr•ờng hợp tiếp xúc không khít phải có biện pháp chèn chặt. - Khi hàn cọc phải sử dụng ph•ơng pháp "hàn leo" (hàn từ d•ới lên trên) đối với các đ•ờng hàn đứng. - Kiểm tra kích th•ớc đ•ờng hàn so với thiết kế. - Đ•ờng hàn nối các đoạn cọc phải có trên cả 4 mặt cọc. Trên mỗi mặt chiều dài đ•ờng hàn không nhỏ hơn 10 (cm). Cọc tiết diện vuông 0,3 0,3(m) chiều dài cọc là 12m gồm 2 đoạn cọc cơ bản: + Một đoạn cọc có mũi nhọn để dễ xuyên (cọc C1) có chiều dài 6 (m). + Đoạn cọc 2 đầu bằng (cọc C2) có độ dài 6,0 (m). Cọc thiết kế sẽ gồm có 2 đoạn: 1 đoạn C1 và đoạn C2 4. Các yêu cầu kỹ thuật đối với các đoạn cọc ép: - Cốt thép dọc của đoạn cọc phải hàn vào vành thép nối theo cả hai bên của thép dọc và trên suốt chiều cao vành. - Vành thép nối phải thẳng, không đ•ợc vênh, nếu vênh thì độ vênh của vành thép nối phải <1%. - Bề mặt bê tông đầu cọc phải phẳng, không có bavia. - Trục cọc phải thẳng góc và đi qua tâm tiết diện cọc mặt phẳng bê tông đầu cọc và mặt phẳng các mép của vành thép nối phải trùng nhau, cho phép mặt phẳng bê tông đầu cọc song song và nhô cao hơn mặt phẳng vành thép nối 1 (mm). SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 85
  86. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy - Chiều dày của vành thép nối phải 4 (mm). 5. Lựa chọn ph•ơng án thi công cọc ép: Việc thi công ép cọc ở ngoài công tr•ờng có nhiều ph•ơng án ép, sau đây là hai ph•ơng án ép phổ biến: a) Ph•ơng án 1: - Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. * •u điểm: - Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc. - Không phải ép âm. * Nh•ợc điểm: - ở những nơi có mực n•ớc ngầm cao, việc đào hố móng tr•ớc rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện đ•ợc. - Khi thi công ép cọc mà gặp trời m•a thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút n•ớc ra khỏi hố móng. - Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn. - Với mặt bằng không rộng rãi, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thi công theo ph•ơng án này gặp nhiều khó khăn lớn, đôi khi không thực hiện đ•ợc. *Kết luận: Ph•ơng án này chỉ thích hợp với mặt bằng công trình rộng, việc thi công móng cần đào thành ao. b. Ph•ơng án 2: - Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu cần thiết bị. Nh• vậy để đạt đ•ợc cao trình đỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép đ•ợc tới chiều sâu thiết kế. Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đào cọc. * Ưu điểm: - Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời m•a. - Không bị phụ thuộc vào mực n•ớc ngầm. - Tốc độ thi công nhanh. SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 86
  87. đề TàI TốT NGHIệP Nhà làm việc công ty than Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh GVHD: Nguyễn Thế Duy * Nh•ợc điểm: - Phải dựng thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm, có nhiều khó khăn khi ép đoạn cọc cuối cùng xuống đến chiều sâu thiết kế. - Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá. - Việc thi công đài cọc và giằng móng khó khăn hơn. *Kết luận: Việc thi công theo ph•ơng pháp này thích hợp với mặt bằng thi công hẹp, khối l•ợng cọc ép không quá lớn. Căn cứ vào •u điểm, nh•ợc điểm của 2 ph•ơng án trên, căn cứ vào mặt bằng công trình thi công là nhỏ thì ta chọn ph•ơng án 2 để thi công ép cọc. Dùng 2 máy ép cọc thuỷ lực để tiến hành. Sơ đồ ép cọc xem trong bản vẽ thi công ép cọc. Cọc đ•ợc ép âm so với cốt tự nhiên 1.1m. 6. Quá trình thi công ép cọc: a. Chọn máy ép cọc, khung, đối trọng ép cọc: Để đ•a cọc xuống độ sâu thiết kế cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau. Ta thấy cọc muốn qua đ•ợc những địa tầng đó thì lực ép cọc phải đạt giá trị: Pe K. Pc trong đó Pe: lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế. K: Hệ số lớn hơn 1, phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc. Pc: Tổng sức kháng tức thời của đất nền, Pc gồm 2 phần: Phần kháng mũi cọc (Pm) và phần ma sát của cọc (Pms). Nh• vậy để ép đ•ợc cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có 1 lực thắng đ•ợc lực ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ đ•ợc cấu cấu trúc của lớp đất d•ới mũi cọc. Để tạo ra lực ép cọc ta có: trọng l•ợng bản thân cọc và lực ép bằng kích thuỷ lực, lực ép cọc chủ yếu do kích thuỷ lực gây ra. - Sức chịu tải của cọc Pcọc = PSPT =Qc+Fc= 55 (T). - Để đảm bảo cho cọc đ•ợc ép đến độ sâu thiết kế, lực ép của máy phải thoả mãn điều kiện Pep 2.Pcoc= 2.55 = 110 (T) - Vì chỉ cần sử dụng 0,7- 0,8 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc.Cho nên ta chọn máy ép thuỷ lực có lực ép danh định của máy ép: may P ep 1,4 Pep = 1,4 110 = 154 (T). Từ đó ta chọn kích thuỷ lực nh• sau: - Chọn thiết bị ép cọc là hệ kích thuỷ lực có lực nén lớn nhất của thiết bị là: P = 160 (T), gồm hai kích thuỷ lực mỗi kích có Pmax = 80 (T). SV: Phạm Viết Thái - Lớp XD1201D - MSV: 121460 Trang 87