›
›

Khóa luận Khu di dân tái định cư Đồng Tàu-Hà Nội - Bùi Xuân Bình

pdf 245 trang huongle 80
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Khu di dân tái định cư Đồng Tàu-Hà Nội - Bùi Xuân Bình", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_khu_di_dan_tai_dinh_cu_dong_tau_ha_noi_bui_xuan_bi.pdf
  • rarFile bản vẽ.rar

Nội dung text: Khóa luận Khu di dân tái định cư Đồng Tàu-Hà Nội - Bùi Xuân Bình

  1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001-2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : THs. TRẦN DŨNG KS. TRẦN TRỌNG BÍNH SINH VIÊN THỰC HIỆN : BÙI XUÂN BÌNH MÃ SINH VIÊN : 1213104011 LỚP : XDL601 HẢI PHÕNG 2015 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 1
  2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI DỊNH CƢ ĐỒNG TÀU - HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : THs. TRẦN DŨNG KS. TRẦN TRỌNG BÍNH SINH VIÊN THỰC HIỆN : BÙI XUÂN BÌNH MÃ SINH VIÊN : 1213104011 LỚP : XDL601 HẢI PHÕNG 2015 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 2
  3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: Bùi Xuân Bình Mã SV: 1213104011 Lớp: XDL601 Ngành: Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp Tên đề tài: Khu di dân tái định cƣ Đồng Tàu - Hà Nội SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 3
  4. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong đồ án tót nghiệp (về lí luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). Nội dung hƣớng dẫn: 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế tính toán: 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 4
  5. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn kiến trúc: Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Ngƣời hƣớng dẫn kết cấu: Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 5
  6. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Ngƣời hƣớng dẫn thi công: Họ và tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày Yêu cầu phải hoàn thành ngày Đã nhận nhiệm vụ ĐATN Đã giao nhiệm vụ ĐATN Sinh viên Ngƣời hƣớng dẫn Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NSƢT : TRẦN HỮU NGHỊ SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 6
  7. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI MỤC LỤC: LỜI MỞ ĐẦU 9 PHẦN I: KIẾN TRÖC + KẾT CẤU 10 1.Giới thiệu về công trình . 10 2. Các giải pháp kiến trúc. 11 3. Các giải pháp kỹ thuật. 15 CHƢƠNG 1 :GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 20 1. Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng 20 2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu. 21 3. Phân tích lựa chọn vật liệu sử dụng: 24 CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC 25 CÁC CẤU KIỆN 25 1. Sơ bộ lựa chọn kích thƣớc các cấu kiện: 25 2. Lựa chọn và lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực : 27 CHƢƠNG 3: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 28 1. Cơ sở xác định tải trọng tác dụng: 28 2. Trình tự xác định tải trọng: 28 CHƢƠNG 4 :THIẾT KẾ SÀN 33 CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 39 1. Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung 41 2. Xác định hoạt tải tác dụng vào khung 45 3. Xác định tải trọng gió 52 4. Tính toán và bố trí cốt thép dầm khung 57 3. Tính toán và bố trí cốt thép cột 67 CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 69 1. Số liệu địa chất: 69 2. Tải trọng chân cột: 71 3. Đề xuất phƣơng án móng: 72 4. Xác định sức chịu tải cọc đơn: 73 5. Tính toán móng cọc cột khung trục 2-C: 76 6. Tính toán móng cọc cột khung trục 2-D 84 7. Tính toán móng cọc cột khung trục 2-E 89 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 7
  8. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI PHẦN II: THI CÔNG 910 CHƢƠNG 1 :LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC 20 1. Tính toán số lƣợng và thời gian ép cọc 20 2. Công tác ép cọc 94 3. Nhật kí thi công và kiểm tra nghiệm thu ép cọc: 106 CHƢƠNG 2: THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 25 1. Chọn phƣơng pháp thi công: 25 2. Tính toán phƣơng án : .110 3. Biện pháp thi công nghiệm thu : 116 4. Tính hao phí, lập tiến độ : 116 CHƢƠNG 3: LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀI VÀ GIẰNG MÓNG 117 1. Công tác phá đầu cọc: 117 2. Đổ bê tông lót móng: 117 3. Công tác cốt thép móng: 121 4. Công tác ván khuôn giằng: 123 5. Công tác đổ bê tông: 132 6. Công tác tháo vấn khuôn: 138 7. Công tác san nền tầng hầm: 139 CHƢƠNG 4 :LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 142 1. Lập biện pháp: 142 2. Tính toán vấn khuôn, xà gồ, cột chống: 142 3. Lập bảng thống kê: 154 4. kĩ thuật thi công các công tác: 163 5. Chộn cầu trục và tính năng suốt thi công: 170 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 177 1. Lập tiến độ thi công 117 2. Thiết kế tổng mặt bằng thi công 181 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 8
  9. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI LỜI MỞ ĐẦU Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ quan trọng nhất của một sinh viên trƣớc khi ra trƣờng. Đây là một bài tập tổng hợp kiến thức tất cả các môn học chuyên ngành mà sinh viên đƣợc học tập trong suốt những năm còn ngồi trên ghế nhà trƣờng. Đây là giai đoạn tập dƣợt, học hỏi cũng nhƣ là cơ hội thể hiện những gì mà một sinh viên đã đƣợc học tập, thu nhận đƣợc trong thời gian vừa qua. Đối với đất nƣớc ta hiện nay, nhu cầu nhà ở trong các dự án khu đô thị thuộc trung tâm các thành phố mới đang đƣợc đầu tƣ phát triển mạnh.Nhà dạng tổ hợp cao tầng là một hƣớng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng. Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực đối với một kỹ sƣ xây dựng Chính vì vậy đồ án tốt nghiệp mà em nhận là một công trình cao tầng có tên " KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƯ ĐỒNG TÀU – HÀ NỘI ". Đồ án tốt nghiệp đƣợc thực hiện trong 14 tuần với nhiệm vụ tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu. Kết hợp những kiến thức đƣợc các thầy, cô trang bị trong các năm học cùng sự nỗ lực của bản thân và đặc biệt là đƣợc sự hƣớng dẫn nhiệt tình, chu đáo của các thầy giáo hƣớng dẫn đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, do thời gian thực hiện có hạn và kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án này khó tránh khỏi những sai sót và hạn chế. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo : + Thầy giáo Ths. Trần Dũng + Thầy giáo KS. Trần Trọng Bính Các thầy đã tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Đồng thời em cũng xin đƣợc cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trƣờng Đại học Dân Lập Hải Phòng nói chung đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập để trở thành một ngƣời kỹ sƣ xây dựng công trình. Sinh viên:Bùi Xuân Bình SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 9
  10. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI PHẦN I: KIẾN TRÖC + KẾT CẤU GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : Ths. TRẦN DŨNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : BÙI XUÂN BÌNH LỚP : XDL 601 MSSV : 1213104011 NỘI DUNG KIẾN TRÖC :  VẼ LẠI MẶT BẰNG, MẶT ĐỨNG MẶT CẮT VỚI CÁC THÔNG SÔ THAY ĐỔI NHƢ SAU : B : 3.6m => 3.4m L : 3.6m => 3.4m H : 3.3m => 3.5m NỘI DUNG KÊT CẤU  THIẾT KẾ SÀN TẦNG 6  THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2  THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 2 1.Giới thiệu về công trình . SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 10
  11. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 1.1. Tên công trình . Khu di dân tái định cƣ Đồng Tàu 1.2. Địa điểm xây dựng và vị trí giới hạn . Địa điểm xây dựng: Thành phố Hà Nội Vị trí địa lý: + Công trình nằm trong khu đất với 2 mặt giáp đƣờng nội bộ. + Công trình có mặt bằng có mặt hình vuông, mặt chính hƣớng ra phía Đƣờng rộng của dự án, phía sau là phần sân chung với không gian: để xe, sân chơi, vƣờn hoa, đƣờng giao thông nội bộ 1.3. Giới thiệu về quy mô và chức năng công trình. 1.3.1. Quy mô công trình. - Công trình có 9 tầng và 1 tầng hầm. - Chiều cao tính từ cốt mặt đất tự nhiên đến đỉnh mái: 37,40 m. - Chiều cao tầng hầm: 3,0 m. - Chiều cao tầng 1;2 : 3,9 m. - Chiều cao tầng 3;4;5 : 3,6 m. - Chiều cao các tầng từ tầng 6 đến tầng mái: 3,5 m. 1.3.2. Chức năng công trình. Chức năng chính của công trình là phục vụ nhu cầu ở của con ngƣời, cụ thể: - Tầng hầm: sử dụng làm khu để phƣơng tiện đi lại nhƣ: ô tô, xe máy, ; các phòng kỹ thuật nhƣ: phòng phân phối điện hạ thế, phòng đặt máy phát điện, kho chứa rác, - Tầng 1;2: khu vực đối ngoại của tòa nhà, là nơi cung cấp các dịch vụ phục vụ nhu cầu thƣờng xuyên của các hộ gia đình nhƣ: siêu thị, gian hàng mua sắm, các dịch vụ thông tin, thƣ giãn giải trí, - Tầng 3 ,4 ,5 khối văn phòng cho thuê. - Từ tầng 6 đến tầng 9 khu vực nhà . - Tầng áp mái và tầng mái: sử dụng để bố trí các bộ phận kỹ thuật của công trình nhƣ buồng thang máy, bể nƣớc, đồng thời cũng là không gian đệm để chống nóng cho các căn hộ trên cao. 2. Các giải pháp kiến trúc. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 11
  12. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 2.1.Giải pháp mặt đứng. - Công trình đƣợc thiết kế với giải pháp mặt đứng mang tính hiện đại, việc sử dụng các mảng phân vị ngang, phân vị đứng, các mảng đặc rỗng, các chi tiết ban công, lô gia tạo nên một tổng thể kiến trúc hài hòa. Ngoài ra nhờ việc sử dụng chất liệu hiện đại, màu sắc phù hợp đã tạo cho công trình một dáng vẻ hiện đại, phù hợp với chức năng sử dụng của công trình. Hệ thống cửa sổ thông thoáng, vách kính liên tiếp tạo nên sự bố trí linh hoạt cho mặt bằng mà vẫn gây ấn tƣợng hiện đại cho mặt đứng. Những mảng kính kết hợp với hàng lan can của ban công, lô gia gây hiệu quả mạnh. Các mảng tƣờng ở vị trí tầng hầm, tầng 01, tầng 02 đƣợc nhấn mạnh bởi màu sắc riêng biệt của nó đã tạo nên 1 nền tảng vững chắc cho toàn khối công trình. Hệ thống mái sử dụng thanh bê tông mảnh chạy bo suốt mái của công trình đã tạo đƣợc cảm giác vui mắt, thanh mảnh cho công trình. - Nhìn chung bề ngoài của công trình đƣợc thiết kế theo kiểu kiến trúc hiện đại. Mặt đứng chính của công trình đƣợc thiết kế đối xứng tạo nên sự nghiêm túc phù hợp với thể loại của công trình. Tầng 1 có sảnh lớn bố trí ở mặt chính của công trình tạo nên một không gian rộng lớn và thoáng đãng. ở giữa từ trên xuống đƣợc bao bọc một lớp kính phản quang tạo dáng vẽ hiện đại cho công trình. Cửa sổ của công trình đƣợc thiết kế là cửa sổ kính vừa tạo nên một hình dáng đẹp về kiến trúc vừa có tác dụng chiếu sáng tốt cho các phòng bên trong. 2.2. Giải pháp mặt cắt. - Nhà ở và khu dịch vụ công cộng đƣợc thiết kế với chiều cao các tầng nhƣ sau: Tầng hầm cao 3,0m; tầng 1 - tầng 2 cao 3,9m; tầng 3 đến tầng 5 cao 3,6m; tầng 6 đến 9 cao 3,5m. Chiều cao các tầng là phù hợp và thuận tiện cho không gian sử dụng của từng tầng. Cốt sàn tầng 1 (cốt 0,000) cao hơn cốt mặt đất tự nhiên là 1,350m. - Tƣờng bao quanh chu vi sàn là tƣờng xây 220, phần lớn diện tích tƣờng ngoài là khung nhôm cửa kính . - Sàn các tầng đƣợc kê trực tiếp lên các cột và dầm, và có các dầm bo xung quanh nhà để đảm bảo một số yêu cầu về mặt kết cấu. Do yêu cầu về mặt thẩm mỹ nên trần các phòng đều có cấu tạo trần treo. - Các tầng từ tầng dƣới khu dịch vụ cộng công đòi hỏi chiều cao tầng nên rất phù hợp, tầng 3 ,4 ,5 khối văn phòng cho thuê nên chiều cao thấp hơn chút 3,6 m;từ tầng 6 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 12
  13. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI đến tầng 9 có chiều cao điển hình là 3,5m phù hợp với quá trình sử dụng chung của mỗi gia đình. Đảm bảo cho không gian ở không quá chật trội, nhằm có đƣợc đƣợc sự thông thoáng cho từng căn hộ. 2.3. Giải pháp mặt bằng. 2.3.1. Tầng hầm (dƣới cốt 0,000): Tầng hầm đƣợc chia ra làm các khu vực để xe, trạm biến áp cho công trình, hệ thống bơm nƣớc cho công trình, hệ thống rác thải và các hệ thống kỹ thuật khác. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA GARA NGẦM: CÁC CHỈ TIÊU PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ DIỆN TÍCH TẦNG HẦM 1.195m2 CHIỀU CAO 3.000 m CHIỀU CAO THÔNG THUỶ 2.450 m Gara ngầm đƣợc bố trí 2 đƣờng lên xuống cho xe tại 2 hƣớng, hai hƣớng này đảm bảo cho việc lƣu thông lƣợng xe lên xuống cho 2 khối nhà. Gara có bố trí 01 thang bộ và 03 thang máy tại các vị trí phù hợp với các trục giao thông đứng của công trình đa năng phía trên, giúp cho việc lên xuống dễ dàng và thuận tiện. Ngoài các vị trí đỗ xe ô tô và xe đạp, xe máy; gara ngầm còn bố trí các bể nƣớc, các phòng kỹ thuật tại các vị trí thích hợp. 2.3.2. Tầng 01,02 (từ cốt 0,000): Đƣợc bố trí lối vào chính có hƣớng vào từ trục đƣờng chính theo quy hoạch, các không gian sinh hoạt chung bao gồm: Sảnh vào chính, khu siêu thị và cửa hàng tự chọn, không gian học nhóm trẻ, khu vệ sinh chung Các phần không gian này đƣợc liên hệ với phần sảnh giao thông chính bao gồm 03 thang máy, 01 thang bộ. 2.3.3. Tầng 4, tầng 5 (từ cốt +11,400 đến cốt +15,000m ): Tầng là khối văn phòng cho thuê có chiều cao hợp lý 3,6 m chiều cao thông thủy 2,9 m , không gian này đc liên hệ với các tầng thông qua 1 thang bộ và 3 thang máy, không gian rộng rãi. 2.3.4. Tầng 6 đến tầng 9 (từ cốt +18,600 đến cốt +32,600m ): Các tầng đƣợc bố trí giống nhau bao gồm: Không gian sảnh tầng, thang máy phục vụ giao thông đứng, thang bộ, thang thoát ngƣời, các căn hộ ở loại A, B. Mặt bằng các tầng bao gồm các khu chức năng chính nhƣ sau: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 13
  14. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI - Không gian sảnh tầng: 88 m2 - Căn hộ loại A: 88 m2 (3 phòng) - Căn hộ loại B: 67 m2 (2 phòng) 2.3.5. Bố trí không gian và chức năng trong căn hộ: - Các căn hộ đƣợc thiết kế có quy mô diện tích phù hợp với nhu cầu ở hiện nay của các gia đình. Mỗi căn hộ đều đƣợc thiết kế có phần không gian phòng khách, bếp, phòng ăn liền kề tạo nên một không gian linh hoạt, thông thoáng. Cơ cấu các không gian trong căn hộ đƣợc bố trí một cách hợp lý, giao thông sử dụng không bị chồng chéo, thuận tiện cho sinh hoạt, trong gia đình. - Các căn hộ đều đƣợc thiết kế với những tiêu chí chung về dây chuyền công năng nhƣ: Các phòng chức năng đều đƣợc liên hệ trực tiếp với không gian tiền phòng, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông đi lại trong từng căn hộ. Không gian phòng khách, không gian phòng ăn, không gian bếp đƣợc bố trí là không gian mở, tạo nên sự thông thoáng cũng nhƣ sự linh hoạt trong quá trình bố trí không gian cho căn hộ. Các phần không gian này đều đƣợc bố trí thông thoáng, liên hệ trực tiếp với không gian nghỉ nhƣ ban công, lô gia. Các phòng ngủ đƣợc bố trí một cách kín đáo, nhƣng lại rất thuận tiện cho việc đi lại, sử dụng trong gia đình. Các phòng ngủ đều đƣợc bố trí gần các khu vệ sinh, hoặc có khu vệ sinh riêng tạo nên sự thuận lợi, kín đáo cho không gian nghỉ ngơi của từng đối tƣợng trong gia đình. - Ngoài ra không gian phòng khách, phòng ăn, bếp cũng có khu vệ sinh phục vụ riêng, tạo điều kiện thuận lợi cho phần không gian sinh hoạt chung của mỗi gia đình. Giải pháp thiết kế mặt bằng công năng từng căn hộ là thuận tiện cho việc sinh hoạt và nghỉ ngơi của mỗi gia đình, đồng thời cũng tạo nên sự linh hoạt trong việc bố trí các không gian nội thất cho từng căn hộ. 2.4. Giao thông đứng của công trình. - Sử dụng 03 thang máy, loại thang lớn có thể kết hợp sử dụng cho ngƣời tàn tật. Với hai thang máy có thông số dƣới đây thì theo tính toán của nhà sản xuất thang máy cung cấp, cũng nhƣ việc tham khảo một số chung cƣ ở đang xây dựng ở địa bàn Hà Nội cho thấy hệ thống thang máy đƣợc chọn hoàn toàn đảm bảo phục vụ cho giao thông đứng của công trình. + Thông số : Tải trọng 1.150kg (17 ngƣời), SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 14
  15. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tốc độ 105m/phút, Cửa rộng 1100mm, Kích thƣớc buồng thang 3200x2400mm. - Sử dụng 02 thang bộ 01 sử dụng cho giao thông đứng toàn nhà và 01 sử dụng cho thoát hiểm khi có vấn đề sự cố, hoả hoạn. 2.5. Giao thông ngang của công trình. Giao thông ngang theo kiểu hành lang giữa, các căn hộ trong 1 tầng đều nằm cùng cốt cao độ. Chiều rộng hành lang 2,4m. Các phòng đều nằm gần hành lang. 3. Các giải pháp kỹ thuật. 3.1. Hệ thống thông gió. Do đặc điểm khí hậu miền Bắc Việt Nam là có bốn mùa, mùa hè nóng ẩm, mùa thu mát mẻ, mùa đông lạnh và mùa xuân ẩm ƣớt, việc thiết kế hệ thống thông gió phải phù hợp với đặc điểm khí hậu. Công trình đƣợc đặt trong khu vực có khoảng không xung quanh lớn, không khí trong lành. Mặt bằng đƣợc bố trí hợp lý, làm cho các căn họ luôn có ban công tạo mỹ quan cho công trình đồng thời là không gian đệm lấy ánh sáng tự nhiện và đón gió trời làm cho không khí trong nhà luôn thoáng mát. 3.2. Hệ thống chiếu sáng. Nhu cầu ánh sáng tự nhiên của công trình nhà ở rất quan trọng. Các phòng ở có hệ thống cửa, vách kính bố trí hợp lý tạo nguồn lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt. Ngoài ra còn bố trí thêm hệ thống chiếu sáng nhân tạo phục vụ cho các phòng ở và làm việc . Đặc biệt khu vực giữa nhà (khu cầu thang) cần chú ý chiếu sáng nhân tạo. Tầng hầm phục vụ mục đích để xe nên chỉ cần hệ thống chiếu sáng nhân tạo là đủ. Thiết kế chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: Không loá mắt, không loá do phản xạ, không có bóng tối, độ rọi yêu cầu phải đồng đều, phải tạo đƣợc ánh sáng giống ánh sáng ban ngày. 3.3. Hệ thống điện. Với ý nghĩa và tính chất của công trình, hệ thống chiếu sáng phải mang tính thẩm mỹ, hiện đại, phù hợp hài hoà với các công trình công cộng xung quanh. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 15
  16. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 3.3.1. Nguồn điện. Toà nhà đƣợc cung cấp điện thông qua máy biến áp đặt tại tầng hầm của toà nhà HH1, nguồn cao thế cấp cho máy biến áp là nguồn 22KV đƣợc lấy từ trạm 110KV. Nguồn cao thế dẫn vào trạm dùng cáp ngầm Cu/XLPE 24KV-3x240mm2 có đặc tính chống thấm dọc. Hệ thống thang máy, trạm bơm nƣớc sinh hoạt, cứu hoả dùng nguồn 380V, 3 pha, 50Hz xoay chiều. 3.3.2. Thiết bị điện: Hệ thống đèn chiếu sáng trong nhà sử dụng điện thế 220V, 1 pha Để tiện theo dõi và quản lý điện năng , mỗi hộ đƣợc lắp một công tơ 1 pha và mỗi tầng lắp một công tơ 3 pha. Tất cả các công tơ đƣợc để trong tủ điện đặt tại phòng kỹ thụât mỗi tầng. Các hạng mục trong nhà đƣợc chiếu sáng bằng đèn NEON, đèn lốp bóng NEON, đèn treo tƣờng. Phần chiếu sáng hạng mục bên ngoài sử dụng đèn pha chiếu sáng mặt đứng công trình đảm bảo độ thẩm mỹ cũng nhƣ kiến trúc của công trình. Hệ thống chiếu sáng GARA tầng hầm, hành lang dùng đèn lốp, đèn downlight, đèn chiếu sáng khẩn có ắcqui, đèn pha 150W và các đèn sợi đốt chống cháy nổ. Yêu cầu thiết bị đồng bộ nhằm đảm bảo hoạt động tối ƣu của thiết bị, vận hành lâu bền và liên tục. Đặc biệt hệ thống có khả năng làm việc liên tục, lâu dài trong các điều kiện môi trƣờng dƣới đây mà không suy giảm độ bên, độ tin cậy của hệ thống. - Nhiệt độ môi trƣờng: từ 0oC đến 40oC ; Độ ẩm tới 90% Hệ thống điện đƣợc bố trí trong các hộp kỹ thuật và chạy ngầm trong tƣờng đến các vị trí ổ cắm cho các thiết bị Hiện nay nhu cầu sử dụng khí gas đun nấu rất nhiều. Tuy nhiên, công trình này chƣa thiết kế hệ thống gas trung tâm nên việc cung cấp gas cho các căn hộ còn diễn ra theo kiểu mua lẻ theo bình . Việc này gây nhiều bất tiện cho các căn hộ và cho hệ thống phục vụ cung cấp. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 16
  17. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 3.4. Hệ thống cấp thoát nƣớc. 3.4.1. Hệ thống cấp nƣớc. Nƣớc cấp cho công trình đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc thành phố dự trữ trong bể nƣớc ngầm. Nhờ hệ thống máy bơm, nƣớc đƣợc bơm lên các téc nƣớc bằng inox trên mái. Từ các téc này nƣớc theo các đƣờng ống đi đến các căn hộ phục vụ sinh hoạt. + Cấp nƣớc sinh hoạt: Bố trí các ống đứng cấp nƣớc đi trong hộp kỹ thuật cạnh thang máy. Từ các ống đứng đi các nhánh cấp vào từng tầng. Đặt đồng hồ đo nƣớc cho từng căn hộ tại hành lang mỗi tầng để kiểm soát lƣợng nƣớc cấp, ống cấp nƣớc vào mỗi căn hộ 25, tại mỗi căn hộ có bố trí bình đun nƣớc nóng cục bộ. Đƣờng ống cấp nƣớc sau khi lắp đặt xong phải đƣợc thử áp lực và khử trùng trƣớc khi đƣa vào sử dụng. + Cấp nƣớc chữa cháy: Hệ thống cấp nƣớc chữa cháy đƣợc thiết kế là hệ thống chữa cháy thông thƣờng, với khối tích công trình > 25.000 m3, số cột nƣớc chữa cháy là 2, lƣu lƣợng tính cho mỗi cột là 2,5l/s. Tại mỗi tầng bố trí 2 hộp cứu hoả đặt tại các vị trí gần hành lang, cầu thang. Mỗi hộp gồm có: Lăng phun có đƣờng kính đầu phun D16, ống vòi rồng D65 dài 20m Lƣợng nƣớc dự trữ thƣờng xuyên cho chữa cháy tại bể ngầm là 54 m3, tại bể nƣớc mái là 3 m3. 3.4.2. Hệ thống thoát nƣớc thải. Bố trí ống đứng thoát nƣớc vào 8 hộp kỹ thuật. ống đứng thoát nƣớc cho xí và tiểu có đƣờng D140 và đổ vào 02 bể tự hoại ở 2 phía. ống đứng thoát nƣớc cho lavabô và nƣớc rửa sàn có đƣờng kính D140 , đƣợc xả ra mạng lƣới thoát nƣớc bên ngoài công trình, ống thông hơi bổ sung đƣờng kính D140. 3.4.3. Hệ thống thoát nƣớc mƣa. Bố trí ống đứng thoát nƣớc mƣa trong các hộp kỹ thuật. Hệ thống thoát nƣớc mƣa đƣợc thu vào các rãnh xung quanh công trình tại tầng 1, trên đƣờng thoát ra rãnh tạo các đoạn uốn khúc để giảm áp trƣớc khi nƣớc mƣa đƣợc xả vào rãnh. 3.5. Hệ thống phòng cháy chữa cháy. Công trình là nhà ở chung cƣ có mật độ dân cƣ cao nên yêu cầu về phòng cháy chữa cháy và thoát hiểm là rất quan trọng SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 17
  18. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 3.5.1. Thiết kế phòng cháy. Hệ thống báo cháy tự động đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 5738-1995. Các đầu dò khói đƣợc lắp đặt trong các khu vực bán hàng, phòng đặt môtơ thang máy, phòng máy biến thế, phòng phát điện, phòng bảo vệ. Các đầu dò nhiệt đƣợc bố trí ở phòng biến thế và phóng phát điện. Các đầu dò này đƣợc nối với hệ thống chuông báo động ở các tầng nhà. Ngoài ra còn có một hệ thống chuông báo động, báo cháy đƣợc đặt trong các hộp kính có thể đập vỡ khi có ngƣời phát hiện hoả hoạn. 3.5.2. Thiết kế chữa cháy. Bao gồm hệ thống chữa cháy tự động là các đầu phun, tự động hoạt động khi các đầu dò khói, nhiệt phát hiện đám cháy. Hệ thống bình xịt chữa cháy (bình bột tổng hợp, bình khí CO2) đƣợc bố trí mỗi tầng 2 hộp gần khu vực cầu thang bộ. Ngoài ra, mỗi tầng sẽ bố trí một họng nƣớc chữa cháy, van bố trí tại các họng nƣớc. Để đảm bảo yếu tố thẩm mỹ, các họng nƣớc, vòi, bình chữa cháy sẽ đƣợc đặt trong hộp sắt sơn tĩnh điện, màu sơn cùng màu tƣờng hoặc màu đỏ. Tâm của các họng nƣớc chữa cháy đặt ở độ cao 1,25m so với mặt sàn hoàn thiện. Khi cần các bể chứa nƣớc trên mái có thể đập vỡ để nƣớc tràn vào các tầng góp phần dập tắt đám cháy kết hợp với việc chữa cháy từ bên ngoài. 3.5.3. Thoát hiểm. Máy phát điện đƣợc đặt dƣới tầng hầm đảm bảo thang máy luôn hoạt động. Thang bộ có bề rộng đảm bảo. Khi có sự cố nhƣ hoả hoạn có thể đóng cửa thang không cho khói hay khí độc bay vào tạo đƣờng thoát hiểm an toàn. Nhà có hai cầu thang bộ đảm bảo nhu cầu giao thông phong phú lúc bình thƣờng cũng nhƣ khi có sự cố xảy ra. Hệ thống đèn thoát hiểm bố trí hợp lý, các chỉ dẫn về phòng cháy, chữa cháy đặt ở những nơi dễ nhận biết nhằm nâng cao ý thức của ngƣời dân. 3.6. Hệ thống chống sét và tiếp đất. Để đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị hệ thống tiếp đất đƣợc thực hiện bằng một hệ thống các cọc đồng tiếp địa D16 dài 1,5m đóng ngập sâu trong đất. Dây nối đất bằng cáp đồng trần 70mm2. Tất cả các vỏ thiết bị có thể gây ra tai nạn do điện áp nguy hiểm sẽ đƣợc nối với mạng tiếp đất chung của công trình. Điện trở nối đất của hệ thống SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 18
  19. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI nối đất an toàn phải phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. Điện trở nối đất của hệ thống nối đất an toàn yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 4 . Để bảo vệ phòng sét đánh trực tiếp, hệ thống thu sét đƣợc thiết kế dùng một kim thu, có bộ thu sét ( Dynasphere ). Đƣợc lắp trên cột bằng ống thép tráng kẽm, cao 5m, lắp trên mái công trình. Đƣờng kính khu vực bảo vệ 150- 200m. Dây dẫn sét bằng đồng 70mm2, đƣợc lắp chìm tƣờng, dẫn xuống và nối với hệ thống tiếp đất riêng. Điện trở nối đất của hệ thống yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 10 . Sau khi lắp hệ thống chống sét và tiếp địa xong, đo kiểm tra tiếp địa, nếu điện trở tiếp đất không đạt yêu cầu thì phải tăng cƣờng thêm cọc, hoặc tăng hoá chất làm giảm điện trở đất. 3.7. Hệ thống thông tin liên lạc 3.7.1. Hệ thống truyền hình. Để đáp ứng đƣợc nhu cầu thông tin , đảm bảo thuận tiện công trình đƣợc thiết kế hệ thống thu truyền hình cáp, trong mỗi hộ sẽ bố trí hệ thống các ổ cắm truyền hình tại những nơi đảm bảo thuận tiện, đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng của các hộ gia đình. 3.7.2. Hệ thống điện thoại. Do đặc điểm của công trình nên hệ thống thông tin liên lạc phải đảm bảo thuận tiện, đáp ứng đƣợc nhu cầu của các hộ gia đình. Vì vậy hệ thống điện thoại đƣợc thiết kế gồm : 85 đƣờng trung kế ( 73 đƣờng trung kế cho 73 hộ gia đình, 04 đƣờng trung kế cho hệ thống gian hàng siêu thị và 08 đƣờng trung kế cho nhà trẻ và phòng bảo mẫu). Trong mỗi hộ đƣợc lắp mạng lƣới ổ cắm điện thoại tại những nơi thuận tiện, đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng. Hộp phân phối chính, hộp phân phối phụ đƣợc láp đặt đầy đủ, tủ phân phối chính đƣợc đặt tại phòng kỹ thuật tầng hầm. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 19
  20. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 1 :GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 1. Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng. Trong thiết kế nhà cao tầng thì vấn đề lựa chọn giải pháp kết cấu rất quan trọng bởi việc lựa chọn các giải pháp kết cấu khác nhau có liên quan đến các vấn đề khác nhƣ bố trí mặt bằng và giá thành công trình.  Tải trọng đứng: Tải trọng thẳng đứng đƣợc truyền xuống đất qua hệ thống các cấu kiện thẳng đứng hoặc các cấu kiện nghiêng đƣợc liên kết lại. các cấu kiện thẳng đứng này có thể là các khung tạo bởi hệ cột và dầm hoặc là những tƣờng cứng có dạng đặc hoặc dạng mạng lƣới.  Tải trọng ngang: Một nhân tố chủ yếu trong thiết kế nhà cao tầng là tải trọng ngang vì tải trọng ngang gây ra nội lực và chuyển vị rất lớn. Theo sự tăng lên của chiều cao , chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh gây ra một số hậu quả bất lợi nhƣ: làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ có thể dẫn đến giảm chất lƣợng công trình. Mặt khác chuyển vị lớn sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho con ngƣời khi làm việc và sinh sống trong đó.  Hạn chế chuyển vị ngang: Các kết cấu chịu lực của ngôi nhà phải chịu đƣợc tất cả các tải trọng ngang ví dụ nhƣ gió, động đất . Do đó cần phải bố trí hệ thống giằng ngang đặc biệt theo phƣơng dọc và phƣơng ngang của ngôi nhà. Hệ thống sàn dƣới dạng dầm cao sẽ truyền tải trọng ngang cho các kết cấu thẳng đứng và các lực này sẽ truyền xuống móng. Việc lựa chọn đúng đắn các kết cấu sàn có ý nghĩa rất lớn, vì rằng các kết cấu này quyết định sơ đồ truyền tải trọng gió, tải trọng thẳng đứng và chúng ảnh hƣởng đến việc chọn hệ chịu lực cho công trình.  Giảm trọng lƣợng của bản thân: Việc giảm trọng lƣợng bản thân có ý nghĩa quan trọng do giảm trọng lƣợng bản thân sẽ làm giảm áp lực tác dụng xuống nền đất đồng thời do trọng lƣợng giảm nên tác động của gió động và tác động của động đất cũng giảm đem đến hiệu quả là hệ kết cấu đƣợc nhỏ gọn hơn, tiết kiệm vật liệu, tăng hiệu quả kiến trúc SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 20
  21. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu. Lựa chọn phƣơng án kết cấu chung: Các giải pháp kết cấu: Theo các dữ liệu về kiến trúc nhƣ hình dáng, chiều cao nhà, không gian bên trong yêu cầu thì các giải pháp kết cấu có thể là.  Hệ tƣờng chịu lực: Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tƣờng phẳng . Vách cứng đƣợc hiểu theo nghĩa là các tấm tƣờng đƣợc thiết kế để chịu tải trọng đứng. Nhƣng trong thực tế đối với nhà cao tầng, tải trọng ngang bao giờ cũng chiếm ƣu thế nên các tấm tƣờng chịu lực thiết kế để chịu cả tải trọng ngang lẫn đứng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm tƣờng qua các bản sàn. Các tƣờng cứng làm việc nhƣ các consol có chiều cao tiết diện lớn. Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu phân chia các khoảng không gian bên trong nhà (không yêu cầu có không gian lớn bên trong).  Hệ khung chịu lực: Hệ này đƣợc tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết cứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút. Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian. Hệ kết cấu này khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của hệ tƣờng chịu lực . Nhƣợc điểm chính của hệ kết cấu này là kích thƣớc cấu kiện lớn (do phải chịu phần lớn tải ngang), độ cứng ngang bé nên chuyển vị ngang lớn, đồng thời chƣa tận dụng đƣợc khả năng chịu tải ngang của lõi cứng.  Hệ lõi chịu lực: Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng đƣợc giải pháp vách cầu thang là vách bêtông cốt thép. Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ƣu việt thì hệ sàn của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lƣợng vị trí giao nhau giữa sàn và vách.  Hệ hộp chịu lực Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn đƣợc gối vào kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tƣờng ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong. Giải pháp này thích hợp cho các công trình cao cực lớn (thƣờng trên 80 tầng) SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 21
  22. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Lựa chọn hệ kết cấu công trình: Qua phân tích một cách sơ bộ nhƣ trên ta nhận thấy mỗi hệ kêt cấu cơ bản của nhà cao tầng đều có ƣu , nhƣợc điểm riêng. Đối với công trình Nhà ở chung cƣ cao tầng CT3 yêu cầu có không gian linh hoạt, rộng rãi nên giải pháp dùng hệ tƣờng chịu lực là khó đáp ứng đƣợc. Với hệ khung chịu lực do có nhƣợc điểm là gây ra chuyển vị ngang lớn và kích thƣớc cấu kiện lớn nên không phù hợp với công trình là nhà dịch vụ. Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì công trình cần phải thiết kế với độ dày sàn lớn, lõi phân bố hợp lý trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng. Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc và kết cấu đặt ra cho một nhà cao tầng ta chọn biện pháp sử dụng hệ hỗn hợp là hệ đƣợc tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản. Dựa trên phân tích thực tế thì có hai hệ hỗn hợp có tính khả thi cao là:  Sơ đồ giằng: Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tƣơng ứng với diện tích truyền tải đến nó cón tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác nhƣ lõi, tƣờng chịu. Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn vô cùng bé.  Sơ đồ khung giằng: Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng với xà ngang và các kết cấu chịu lực cơ bản khác. Trƣờng hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng).  Lựa chọn kết cấu chịu lực chính Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung giằng là hợp lý. Ở đây việc sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang) chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn hệ kết cấu lên rất nhiều đồng thời nâng cao hiêu quả sử dụng khung không gian. Đặc biệt có sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung. Sự làm việc đồng thời của khung và lõi là ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này. Do vậy ta lựa chọn hệ khung giằng là hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình này. Lựa chọn phƣơng án kết cấu cột, dầm, sàn, móng : Chọn giải pháp kết cấu dầm, sàn: a. Sàn nấm: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 22
  23. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Ƣu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm, nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớn hơn, đồng thời cũng thuận tiện cho thi công. Tuy nhiên để cấp nƣớc và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nên ƣu điểm này không có giá trị cao. Nhƣợc điểm của sàn nấm là khối lƣợng bê tông lớn dẫn đến giá thành cao và kết cấu móng nặng nề, tốn kém. Ngoài ra dƣới tác dụng của gió động và động đất thì khối lƣợng tham gia dao động lớn lực quán tính lớn Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng nhƣ thẩm mỹ kiến trúc. b. Sàn sườn: Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lƣợng bê tông khá nhỏ Khối lƣợng dao động giảm Nội lực giảm Tiết kiêm đƣợc bê tông và thép . Cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lý thoải mái cho ngƣời sử dụng.Nhƣợc điểm: của sàn sƣờn là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phƣơng án sàn nấm, tuy nhiên đây cũng là phƣơng án khá phổ biến do phù hợp với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các Công ty xây dựng. c. Sàn ô cờ: Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phƣơng, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm vào khoảng 3m. Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệm không gian sử dụng trong phòng. - Ƣu điểm: Tránh đƣợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp , thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn nhƣ hội trƣờng, câu lạc bộ. Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bố trí mặt bằng. - Nhƣợc điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh đƣợc những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng. Việc kết hợp sử dụng dầm chính dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể đƣợc thực hiện nhƣng chi phí cũng sẽ tăng cao vì kích thƣớc dầm rất lớn. d. Với sàn ứng lực trước: Hệ thống sàn bê tông ƢLT là phù hợp lý tƣởng cho kết cấu nhà nhiều tầng. Ƣu điểm của hệ thống sàn bê tông ƢLT là tiết kiệm chi phí do giảm độ dày sàn, đảm bảo SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 23
  24. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI yêu cầu thẩm mỹ, cho phép sử dụng nhịp lớn hơn và giảm thời gian xây dựng do tháo dỡ ván khuôn sớm. Ngoài ra, sử dụng hệ thống sàn bê tông ƢLT cũng hạn chế độ võng và nứt tại tải trọng làm việc. *Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,5m ,công trình với công năng chính là nhà ở, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách giữa các căn hộ,các phòng ta chọn phƣơng án: Sàn sƣờn toàn khối . Chọn giải pháp kết cấu móng: Do công trình nhà cao tầng có nội lực tại chân cột lớn ta chọn: Phƣơng án móng cọc sâu. 3. Phân tích lựa chọn vật liệu sử dụng: Nhà cao tầng thƣờng sử dụng vật liệu là kim loại hoặc bê tông cốt thép. Công trình làm bằng kim loại có ƣu điểm là độ bền cao, công trình nhẹ, đặc biệt là có tính dẻo cao do đó công trình khó sụp đổ hoàn toàn khi có địa chấn. Tuy nhiên thi công nhà cao tầng bằng kim loại rất phức tạp, giá thành công trình cao và việc bảo dƣỡng công trình khi đã đƣa vào khai thác sử dụng rất khó khăn trong điều kiện khí hậu nƣớc ta. Công trình bằng bê tông cốt thép có nhƣợc điểm là nặng nề, kết cấu móng lớn, nhƣng khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm trên của kết cấu kim loại: độ bền kâu, độ cứng lớn, chống cháy tốt, dễ cơ giới hoá xây dựng, kinh tế hơn và đặc biệt là phù hợp với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của nƣớc ta. Qua phân tích trên chọn vật liệu bê tông cốt thép cho công trình. Sơ bộ chọn nhƣ sau: - Bê tông cho toàn bộ công trình cấp B25 có: Rb = 14,5 MPa . Rbt = 1,05 MPa. 4 Eb = 2,9.10 MPa. Hệ số Poisson: µ= 0,2 - Thép chịu lực AII: Rs = Rs' = 280 MPa - Thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 24
  25. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC CẤU KIỆN 1. Sơ bộ lựa chọn kích thƣớc các cấu kiện: Chọn chiều dày sàn: Chiều dày bản sàn đƣợc thiết kế theo công thức sơ bộ sau: Dl. h và h >h b m b min D: là hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D 0,8 1,4 lấy D=1,1 m 40 45 với bản kê 4 cạnh , chọn m=40 l: là nhịp của bản, Với ô bản lớn nhất có :l=4000 (mm) hmin = 6 cm - đối với nhà dân dụng 1,1x 4000 h110 mm > h b 40 min Chọn chiều dày bản sàn h = 120(mm) b Với ô bản trung bình có :l=3400 (mm) 1,1x 3400 hb 93.5 mm 40 Chọn chiều dày bản sàn hb=120(mm) Chọn tiết diện dầm: Các dầm chính: 11 Chọn chiều cao dầm theo công thức : hl d 8 12 n 1 1 1 Với l = 6800mm h6800 x6800 566( mm ) n d 8 12 12 lấy hd = 700 mm Chọn bề rộng dầm theo công thức : bdd0,3 0,5 h 0,3 x 700 210( mm ) Để đảm bảo yêu cầu về kiến trúc ta chọn kích thƣớc dầm chọn sơ bộ là : bd x hd 220 x 700( mm ) Các dầm liên kết vách cầu thang với thang máy và các dầm khác: 11 Chọn chiều cao dầm theo công thức : hl d 12 20 n 1 Với l = 6800mm h x6800 453( mm ) lấy h = 500 mm n d 15 d SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 25
  26. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Chọn bề rộng dầm theo công thức : bdd0,3 0,5 h 0,4 x 500 200( mm ) Vây kích thƣớc dầm chọn sơ bộ là : hd 500( mm ) bd 220( mm ) Với dầm ban công chọn kích thƣớc : 220 x 300 (mm) Dầm các tầng dƣới ( 1, 2, 3, 4, 5) theo yêu cầu kiến trúc tăng chiều cao sử dụng chon hb=550 (mm), bd=400(mm) Các dầm biên: Để tăng độ cứng cho công trình và phù hợp với yêu cầu kiến trúc ta chọn tiết diện các dầm biên là 220x700 (mm). Chọn tiết diện cột: Cột giữa trục B : N Fkc Rb Với tiết diện cột gữa trục B N = ( tt sàn+ trọng lƣợng tƣờng, dầm+ hoạt tải) + Tĩnh tải + hoạt tải tƣờng : ‟ N1= (S1 + S2 + 3S 2 + S3 + 3S4 + M1+ M2) S1= (393,7+480)x49,68= 43405,4 (kg) = 434,054 (kN) S2= (393,7+480)x49,68= 43405,4 (kg) = 434,054 (kg) ‟ 3S 2= (393,7+240)x49,68x3= 94446,65 (kg) = 944,4665 (kN) S3= (393,7+195)x49,68= 29246,6 (kg) = 292,466 (kN) 3S4= ( 390+195)x49,68x3= 87188,4(kg) = 871,884(kN) Tải trọng 3 bể nƣớc mái mỗi bể 103 trọng lƣợng 3 tét nƣớc: 3x300kg= 900kg = 9 kN Gtn= (30000+900) x 0,5=15450 (kg) =154,50 (kN) Trọng lƣợng tƣờng: 220 ngăn phòng tầng 6 đến tầng 9: Gt= 4x514x(6,8/2+3,3x2+6,8)x 2,7= 96590,88 (kg) = 965,9088 (kN) Tƣờng 110 ngăn phòng: gt= 4x296x2x(2+2,2)x2,7 = 26853,12 (kg) = 268,5312 (kN) Khối lƣợng dầm chuyền vào cột : SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 26
  27. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Gd= {(0,4x0,55x6,8+0,22x0,45x6,8)x5+4x(0,22x0,7x6,8+0,22x0,7x6,8+0,22x0 ,6x10,8)}x2500= 65142 (kg) = 651,42 (kN) N= 5.017,2845 kN Kể đến ảnh hƣởng của mômen ta lấy k= 1,2 501.728,45 A= x1,2 4152.2( cm2 ) 145 Chọn tiết diện cột 750x750 mm Các cột biên : Các trục ngoài biên có diện chịu tải ít hơn ta chọn bcxhc =600x600 mm Từ tầng 6 trở lên kích thƣớc cột giảm đi mỗi chiều 10cm : giữa bcxhc=650x650 mm ;biên bcxhc =500x500 mm 2. Lựa chọn và lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực : Từ mặt bằng nhà ta thấy tỉ lệ L/B của phần cao tầng bằng 1. Mặt khác kiến trúc nhà gần nhƣ hình vuông, hệ lõi cứng đƣợc bố trí ở giữa, xung quanh là các vách cứng đối xứng nhau. Do công trình có mặt bằng nhà vuông, nên chịu lực theo hai phƣơng gần giống nhau. Sơ đồ tính hợp lý là tính theo hệ không gian gồm hệ khung - sàn - vách cứng. Trong đó trục khung theo phuơng đứng đƣợc lấy trùng trục cột, vách. Trục khung theo phƣơng ngang đƣợc lấy trùng trục dầm. Trong trƣờng hợp hai dầm cạnh nhau có chiều cao khác nhau thì trục khung đƣợc lấy trùng với trục dầm gây nguy hiểm hơn cho kết cấu, tức là làm cho chiều dài tính toán của cột kề dƣới lớn hơn. Tƣơng tự nếu cột thay đổi tiết diện thì trục khung đƣợc lấy trùng với trục cột nào làm cho chiều dài tính toán của dầm lớn hơn. Trục của tƣờng thƣờng lệch so với trục của dầm và trục của dầm biên thƣờng lệch so với trục cột. Tải trọng từ tƣờng truyền xuống dầm sau đó truyền xuống cột ngoài thành phần tải trọng tập trung đúng tâm còn gây ra thành phần mômen xoắn cho dầm và mômen uốn cho cột. Tuy nhiên do độ cứng của nút khung rất lớn nên có thể bỏ qua tác dụng của mô men lệch tâm lên dầm và xem ảnh hƣởng chỉ là cục bộ lên cột. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 27
  28. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 3: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 1. Cơ sở xác định tải trọng tác dụng: Theo Tiêu chuẩn XD 2737-1995, tải trọng bao gồm: - Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu - Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn - Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh 2. Trình tự xác định tải trọng: Tĩnh tải: Tĩnh tải bao gồm trọng lƣợng bản thân các kết cấu nhƣ cột, dầm sàn và tải trọng do tƣờng, vách kính đặt trên công trình. Khi xác định tĩnh tải, ta xác định trọng lƣợng đơn vị để từ đó làm cơ sở phân tải sàn về các dầm theo diện phân tải và độ cứng. Tải trọng bản thân các phân tử vách, cột và dầm sẽ đƣợc phần mềm tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lƣợng bản thân. Vì vậy ta không tính đến trọng lƣợng bản thân các kết cấu chịu lực (cột, dầm, sàn, vách). Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn. Trọng lƣợng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng sau: Tĩnh tải sàn các tầng (S): Tĩnh tải sàn Tên CK Các lớp- Trọng lƣợng riêng Tải trọng Hệ số TTtính Tổng TC2 VT n toán (kN /m2 ) (kN /m2 ) (kN /m2 ) Gạch lát dày 1,5 cm 0,30 1,1 0,33 = 20 kN/m3 Vữa lát dày 2 cm 0,36 1,3 0,468 Sàn(S4) = 18 kN/m3 4,449 Sàn bê tông cốt thép 12 (cm) 2,50 1,1 3,30 4,45 = 25 kN /m3 Vữa trát 1,5 cm 0,27 1,3 0,351 = 18 kN /m3 Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 1,149 Sàn(S3) Gạch lát dày 1,5 cm 0,30 1,1 0,33 = 20 kN /m3 Vữa lát dày 2 cm 0,36 1,3 0,468 4,4874 = 18 kN /m3 4,49 -Sàn bê tông cốt thép 12 cm 2,50 1,1 3,30 = 25 kN /m3 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 28
  29. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI -Trần thạch cao 0,354 1,1 0,3894 Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 1,1874 Sàn(S2) Gạch lát dày 1,5 cm 0,30 1,1 0,33 = 20 kN /m3 Vữa lát dày 2 cm 0,36 1,3 0,468 = 18 kN /m3 4,4874 Sàn bê tông cốt thép 12 cm 2,50 1,1 3,30 4,49 = 25 kN /m3 -Trần thạch cao 0,354 1,1 0,3894 Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 1,1874 Sàn Gạch lát dày 1,5 cm 0,30 1,1 0,33 (S1) = 20 kN /m3 Vữa lát dày 2 cm 0,36 1,3 0,46,8 = 18 kN /m3 4,4874 Sàn bê tông cốt thép 12 cm 0,250 1,1 3,30 4,49 = 25 kN /m3 0,354 1,1 0,3894 -Trần thạch cao Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 1,1874 -Độn tạo dốc 3% bằng gạch rỗng 1,944 1,1 2,1384 tính trung bình 10.8cm = 18 kN /m3 0,125 Lớp bê tông chống thấm 5 cm 1,1 0,1375 7,5409 = 25 kN /m3 25 7,54 Mái Bê tông sàn 12 cm 1,1 3,30 (M1) = 25 kN /m3 0,27 Vữa trát 1,5 cm 1,3 0,31,5 = 18 kN m3 1,50 Tấm đan btct 600x600x600 1,1 1,65 Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 4,2409 Sân mái -Gạch giếng đáy 300x300 dày1.5 0,27 1,1 0,297 (M2) cm = 18 kN /m3 Sàn bê tông đổ tại chỗ 18(cm) 1,1 3,30 3,948 = 25 kN /m3 2,50 3,95 Vữa trát 1,5 cm 1,3 0,351 = 18 kN /m3 0,27 Tĩnh tải chƣa kể trọng lƣợng bản thân sàn 0,648 Trọng lượng bản thân tường: Tƣờng 220 – bao xung quay nhà các tầng 1,2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 29
  30. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Cấu tạo các lớp vật Chiều dày gtc gtt n liệu (mm) kN /m3 kN /m kN /m - Tƣờng xây gạch 220, cao 220 18 12,672 1,1 13,939 3.9 - 0,7 = 3,2m - 2 Lớp vữa trát 2 bên XM 50# 30 18 2,187 1,3 2,843 dày 15mm Cộng 14,859 16,782 Tƣờng 220 – bao xung quay nhà các tầng 3,4,5 Cấu tạo các lớp vật Chiều dày gtc gtt n liệu (mm) kN /m3 kN /m kN /m - Tƣờng xây gạch 220, cao 220 180 11,484 1,1 12,6334 3.6 - 0,7 = 2,9m - 2 Lớp vữa trát 2 bên XM 50# 30 18 2,187 1,3 2,843 dày 15mm Cộng 13,671 15,04 Tƣờng 220 – bao xung quay nhà các tầng tầng 6 đến 9 Cấu tạo các lớp vật Chiều dày gtc gtt n liệu (mm) kN /m3 kN /m kN /m - Tƣờng xây gạch 220, cao 220 18 10,296 1,1 11,327 3.5 - 0,7 = 2,8m - 2 Lớp vữa trát 2 bên XM 50# 30 18 2,187 1,3 2,843 dày 15mm Cộng 12,483 14,168 Tƣờng 110 – bao xung quay nhà các tầng đến 9 Cấu tạo các lớp vật Chiều dày gtc gtt n liệu (mm) kN /m kN /m kN /m - Tƣờng xây gạch 110, cao 110 18 6,276 1,1 6,904 3.5 - 0,13 = 3,17 - 2 Lớp vữa trát 2 bên XM 50# 30 18 2,187 1,3 2,843 dày 15mm Cộng 8,453 9,747 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 30
  31. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tải trọng tƣờng 110-220 không nằm trên dầm đƣợc tính ra trên tổng mặt sàn sau đó chia đều ra trên toàn diện tích.Tải trọng tƣờng nằm trên dầm tính trên 1m dài đặt lên dầm. Tĩnh tải của téc nước: - Trọng lƣợng nƣớc (3x10m3/1 téc): 3x10,0 = 30.000 daN - Trọng lƣợng téc : 3x0,3 = 900daN Cộng = 30.900 daN 30.900 Qui ra m2 sàn mái : g 280,5 daN/m2 s 110,16 Hoạt tải: Hoạt tải các phòng chức năng Tên Giá trị tiêu chuẩn Hệ số vƣợt tải Giá trị kN /m2) tính toán (kN/m2) Hành lang 3 1,2 3,60 Phòng ngủ 1,50 1,3 1,95 Nhà vệ sinh 1,50 1,3 1,95 Phòng SH chung 1,50 1,2 1,95 Mái bằng có sử dụng 1,50 1,3 1,95 Mái bằng không sử dung btct 0,75 1.3 0,975 Mái bằng không sử dụng 0,30 1,3 0,39 Đƣờng xuống ô tô 5 1,2 6 Cầu thang 3 1,2 3,60 Phòng khách lớn 4 1,2 4,80 Văn phòng cơ quan 2 1.2 2,40 Tải trọng gió Thành phần gió tĩnh: Khi đó thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên công trình trên một đơn vị diện tích hình chiếu của công trình lên mặt phẳng vuông góc với hƣớng gió là: W = n . Wo . k .c Trong đó: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 31
  32. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI - Wo : Giá trị áp lực gió phụ thuộc vào vùng lãnh thổ và địa hình, với công trình xây dựng tại tp Hà Nội, dạng địa hình B, thuộc vùng gió II-B, nên ta lấy 2 Wo = 0,95 kN/m . - n : Hệ số vƣợt tải lấy bằng 1,2 - k : Hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao - c : Hệ số cản chính diện Do công trình có mặt bằng hình vuông, tƣơng đối đơn giản ta có: chút= 0,6; cđẩy= 0,8 TẢI TRỌNG GIÓ TĨNH TÁC DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH Địa điểm xây dựng : Vựng gió: II Wo = 0,95(kN/m2) Địa hình B Hệ số khí động : C hut : 0,6 C day : 0,8 Bảng 3.7: tải trọng gió tĩnh tác dụng vào công trình. Chiều cao Gió hút Gió đẩy Tổng Tầng Cao độ tầng H k n tầng (kN/m) (kN/m) (kN/m) Hầm 0 0 1,95 0 1,2 0 0 1 3,9 3,9 3,9 0,836 1,2 2,23 2,97 5,20 2 3,9 7,8 3,75 0,947 1,2 2,43 3,24 5,67 3 3,6 11,4 3,6 1,034 1,2 2,55 3,39 5,94 4 3,6 15 3,6 1,080 1,2 2,66 3,55 6,21 5 3,6 18,6 3,45 1,116 1,2 2,63 3,51 6,14 6 3,5 22,1 3,5 1,149 1,2 2,59 3,46 6,05 7 3,5 25,6 3,5 1,177 1,2 2,66 3,54 6,20 8 3,5 29,1 3,5 1,207 1,2 2,72 3,63 6,35 9 3,5 32,6 4,05 1,236 1,2 3,42 4,57 7,99 TKT 4,8 37,4 2,4 1,260 1,2 2,07 2,76 4,82 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 32
  33. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 4 :THIẾT KẾ SÀN Công trình bao gồm 10 tầng, một tầng hầm. Từ tầng 6 đến tầng 9 thiết kế sàn giống nhau và khác với các tầng còn lại. Trong phạm vi đồ án môn học em xin thiết kế sàn cho một tầng là sàn tầng 6 . SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 33
  34. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 1. Sàn tầng 6: Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 34
  35. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Các ô sàn đều liên kết cứng ở 4 đầu với dầm hoặc vách, vì vậy khi tính toán chúng ta xem nhƣ các ô bản đƣợc ngàm ở 4 cạnh. Tính ô sàn 1: Tải trọng: (nhƣ đã tính ở phần tải trọng) - Tĩnh tải : g = 449 daN/m2 - Hoạt tải: Sàn phòng ở có p = 195 daN/m2. q = g + p = 449 + 195 = 644 (daN/m2) Làm tròn q = 644 daN/m2 Sơ đồ tính toán M'I M'I M1 M1 MII M'II M2 3400 MI MI 6800 II M M'II M2 M2 Sơ đồ ô sàn 1 l 6,8 Ta có 2 22 l1 3,4 Tính ô sàn theo bản kê bốn cạnh theo sơ đồ khớp dẻo. Do sàn liên kết cứng với dầm và cột ở 4 cạnh nên nhịp tính toán lấy đến mép dầm. l02 = l2 - bd = 6800 - 220 = 6580 (mm) l01 = l1 - bd = 3400 - 220 = 3180 (mm) Xác định nội lực Giả thiết cốt thép trong mỗi phƣơng đƣợc bố trí đều nhau ta có: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 35
  36. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI ql2 (3 l l ) 01 02 01 (2M M M ' ) l (2 M M M ' ) l 12 1I I 02 2 II II 01 MMMMM2 I II'' I II Đặt ; AABB1 ; 2 ; 1 ; 2 ; MMMMM1 1 1 1 1 l 6980 Với r 02 1,97 chọn = 0,3; A = B = 1 ; A = B = 0,5 l 3380 1 1 2 2 01 Thay vào phƣơng trình trên ta có : ql2 (3 l l ) M 01 02 01 1 12D D=(2+A1+B1)l02 + (2 + A2 + B2)l01=33,328 M1 = 323,04 daNm M2 = 96,91 daNm MI =M‟I = 1M1 = 1x323,04 = 323,04 daNm MII =M‟II = 0,5 x M1 = 0,5 x 323,04 = 161,52 (daNm) Tính cốt thép Chọn ao= 1,5 cm ho = h - ao = 12 - 1,5 = 10,5 (cm). Cắt ra 1 dải b = 1 m theo mỗi phƣơng để tính. - Tính cốt thép + Cốt thép chịu mômen âm MI = MI‟ = 323,04 daNm = 32304 daNcm M I 32304 mR220,02 0, 4274 Rb bh145 x 100 x 10,5 Tra bảng ta có 0,990 M I 32304 2 As 1,38 (cm ) Rso h2250 x 0,990 x 10,5 2 Chọn 8a150 có As = 3,52 cm Kiểm tra: 2 Với As = 3,52 cm Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm 0,8 Nên ta tính đƣợc a2,5 2,9( cm ) (cm) h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) 2 100xA 100x 3,52 s 00 0,38700min 0,1 bh0 100 x 9,1 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 36
  37. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI RAs sc 2250x3,52 0,06 <R 0,618 Rbo bh145 x 100 x 9,1 0,06tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,97 Mgh R s A sc h0 0,97xM 2250x3,52x9,1 69909,84d aNcmI 32304 d aNcm Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực. + Cốt thép chịu mômen dƣơng M1= 323,04 daNm 2 Chọn 8a200 có As = 2,5 cm Kiểm tra: Với Asc = 2,5 cm2 Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm 0,8 Nên ta tính đƣợc a2,5 2,9( cm ) (cm) h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) 2 100xA 100x 2,5 s 00 0, 27500min 0,1 bh0 100 x 9,1 RAs sc 2250x2,5 0,043 <R 0,618 Rbo bh145 x 100 x 9,1 0,043tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,978 M R A h0,978xM 2250x2,5x9,1 50061,38d aNcm 32304 d aNcm gh s sc 0 1 Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực. Dự kiến đặt cốt thép lớp dƣới theo 2 phƣơng là 8a200. Mặt cắt bố trí thép ô sàn 1 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 37
  38. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tính ô sàn 5: Tải trọng - Tĩnh tải : g = 449 daN/m2 - Hoạt tải: Sàn phòng ở có vệ sinh p = 195 daN/m2. q = g + p = 449 + 195 = 644 (daN/m2) Làm tròn q = 644 daN/m2 Sơ đồ tính toán M'I M'I M1 II MII M' 4200 M2 M1 MI MI 6800 6580 MII M'II M2 Sơ đồ ô sàn 5 l 6800 Ta có 2 1,61 2 l1 4200 Tính ô sàn theo bản kê bốn cạnh theo sơ đồ đàn hồi, để tính với giá trị mômen lớn, chống nứt, chống dẫn đến thấm ở phòng vệ sinh. Do sàn liên kết cứng với dầm và cột ở 4 cạnh nên nhịp tính toán lấy đến mép dầm. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 38
  39. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI l02 = l2 - bd = 6800 - 220= 6580 (mm) l01 = l1 - bd = 4200 - 220= 3980 (mm) Xác định nội lực MI = M‟I = -β1.q.l01.l02 MII = M‟II = -β2.q. l01.l02 M1 = α1.q. l01.l02 M2 = α2.q. l01.l02 Tra bảng phụ lục 17 giáo trình BTCT I ta có: l2/l1 a1 a2 b1 b 2 1,7 0,0200 0,0069 0,0438 0,0152 Tính ra kết quả: M1 = 0,0200 x 644 x 6,58 x 3,98 = 357,81 (daNm) M2 = 0,0069 x 644 x 6,58 x 3,98 = 123,45 (daNm) MI = M‟I = 0,0438 x 644 x 6,58 x 3,98 = 583,61 (daNm) MII = M‟II = 0,0152 x 644 x 6,58 x 3,98 = 271,94 (daNm). Tính cốt thép Chọn ao= 1,5 cm ho = h - ao = 12 - 1,5 = 10,5 (cm). Cắt ra 1 dải b = 1 m theo mỗi phƣơng để tính. + Cốt thép chịu mômen âm MI = M‟I = 583,61 daNm M I 58361 mR220,036 0, 4274 Rb bh 145 100 10,5 Tra bảng ta có 0,975 M I 78361 2 As 2,5 (cm ) Rh 2250 0,982 10,5 so 2 Chọn 8a150 có As = 3,52 cm Kiểm tra: Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm 0,8 Nên ta tính đƣợc a2,5 2,9( cm ) xs h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) 2 100xA 100x 3,52 s 00 0,38700min 0,1 bh0 100 x 9,1 RAs sc 2250x3,52 0,06 <R 0,618 Rbo bh145 x 100 x 9,1 0,06tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,97 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 39
  40. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Mgh R s A sc h0 0,97xM 2250x3,52x9,1 69909,84d aNcmI 58361 d aNcm Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực. + Cốt thép chịu mômen dƣơng M1= 357,81 daNm M1 35781 mR220,022 0, 4274 Rb bh 145 100 10,5 Tra bảng ta có 0,988 M1 35781 2 As 1,53 (cm ) Rh 2250 0,98 10,5 so 2. Chọn 8a200 có As = 2,51 cm Kiểm tra: 2 Với As = 2,51 cm Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm 0,8 Nên ta tính đƣợc a2,5 2,9( cm ) (cm) h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) 2 100xA 100x 2,5 s 00 0, 27500min 0,1 bh0 100 x 9,1 RAs sc 2250x2,5 0,043 <R 0,618 Rbo bh145 x 100 x 9,1 0,043tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,978 Mgh R s A sc h0 0,978xM 2250x2,5x9,1 50061,38d aNcm1 35781 d aNcm Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực. Dự kiến đặt cốt thép lớp trên dạng mũ với chiều dài mũ tính từ mép dầm là 0,25.l1 = 0,25 x 4,2 = 1,05 (m). Cốt thép theo phƣơng còn lại đặt theo cấu tạo, chọn 6a250. Dự kiến đặt cốt thép lớp dƣới theo 2 phƣơng là 8a200. Mặt cắt bố trí thép ô sàn 5 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 40
  41. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tính ô sàn 8: Tải trọng - Tĩnh tải : g = 449 daN/m2 - Hoạt tải: Sàn phòng ở : p = 360 daN/m2. q = g + p = 449 + 360 = 809 (daN/m2) Làm tròn q = 809 daN/m2 Sơ đồ tính min M 2400 min M 6800 Hình 4.13 : Sơ đồ ô sàn 8 l 6800 Ta có 2 2.8 l1 2400 Tính ô sàn theo bản loại dầm tính theo sơ đồ khớp dẻo. Cắt dải b = 1m theo phƣơng cạnh ngắn để tính. Do sàn liên kết cứng với dầm và cột ở 4 cạnh nên nhịp tính toán lấy đến mép dầm. l01 = l1 - bd = 2400 - 220 = 2180 (mm) l02 = l2 - bd = 6800 - 220 = 6580 (mm) Xác định nội lực: Do ô bản 8 nằm ở giữa nên sơ đồ tính là bản nhiều nhịp với bản 8 là bản ở nhịp giữa Momen âm lớn nhất ở gối và momen dƣơng lớn nhất ở giữa nhịp: 2 2 _ ql 809x 2,18 MM 01 240,29 (daNm) 16 16 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 41
  42. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tính cốt thép : Chọn ao = 1,5 cm ho = 12 - 1,5 = 10,5 (cm) + Thép chịu mô men âm: M 24029 0,015 0, 4274 mRR bh22145 100 10,5 b Tra bảng ta có 0,992 M 240,29 2 As 1.02 (cm ) R h2250 x 0,992 x 10,5 so 2 Chọn 8a150 có As = 3,52 cm Kiểm tra: Với As = 3,52 cm2 Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm 0,8 a2,5 2,9( cm ) Nên ta tính đƣợc 2 (cm) h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) 100xA 100x 3,52 s 00 0,38700 0,1 bh100 x 9,1 min 0 RA 2250x3,52 s sc 0,06 < 0,618 R bh145 x 100 x 9,1 R bo 0,06tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,97 M R A h0,97xM 2250x3,52x9,1 69909,84d aNcm 24029 d aNcm gh s sc 0 I Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực Dự kiến đặt cốt thép mũ lớp trên: Do p = 360 daN/m2 < g = 449 daN/m2 nên đoạn thẳng từ mút cốt thép mũ đến mép dầm là : l1 = 0,25 x 2,4 = 0,6 m. Phƣơng còn lại đặt theo cấu tạo trong đoạn thép mũ, chọn 6a200. + Thép chịu mô men dƣơng : 2 Chọn 8a200 có As = 2,5 cm Kiểm tra: 2 Với As = 2,5 cm Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 0,8 cm Nên ta tính đƣợc (cm) h0 = 12 – 2,9 = 9,1 (cm) SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 42
  43. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 100xA 100x 2,5 s 00 0, 27500min 0,1 bh0 100 x 9,1 RAs sc 2250x2,5 0,043 <R 0,618 Rbo bh145 x 100 x 9,1 0,043tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,978 Mgh R s A sc h0 0,978xM 2250x2,5x9,1 50061,38d aNcm1 17458 d aNcm Vậy sàn đảm bảo khả năng chịu lực Dự kiến đặt cốt thép lớp dƣới theo 2 phƣơng là 8a200. Mặt căt bố trí thép ô sàn 8 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 43
  44. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Thép M Mgh Thép lớp Ô sàn l (m) l (m) a = l2/l1 Loại bản Ghi chú 1 2 lớp trên (daNcm) (daNcm) dƣới 1 3,4 6,8 2 BẢN KÊ 4 CẠNH f8a150 32304 69909,84 f8a200 2 3,4 4,79 1,44 BẢN KÊ 4 CẠNH f8a150 f8a200 3 4 5,05 1,36 BẢN KÊ 4 CẠNH f8a150 f8a200 4 2,4 6,8 3 BẢN KÊ 2 CẠNH f8a150 f8a200 5 4,2 6,8 1,714 BẢN KÊ 4 CẠNH f8a150 58361 69909,84 f8a200 Sàn có WC 6 2,7 5,78 2.14 BẢN KÊ 2 CẠNH f8a150 f8a200 7 2,4 2,4 1 BẢN KÊ 4 CẠNH f8a150 f8a200 24029 69909,84 8 1,5 5,8 3,86 BẢN KÊ 2 CẠNH f8a150 f8a200 9 2,1 6,8 3,43 BẢN KÊ 2 CẠNH f8a150 f8a200 Sàn có WC Bảng thống kê thép SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 44
  45. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 5 : TÝnh to¸n khunG TRỤC 2 D22X60 D22X60 2600 C65X65 C65X65 C22X30 D22X70 D22X70 D22X70 3500 C50X50 C65X65 C65X65 C50X50 D22X70 D22X70 D22X70 3500 C50X50 C65X65 C65X65 C50X50 D22X70 D22X70 D22X70 3500 C50X50 C65X65 C65X65 C50X50 D22X70 D22X70 D22X70 3500 C50X50 C65X65 C65X65 C50X50 D22X70 D22X70 D22X70 3600 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 D40X55 D40X55 D40X55 3600 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 D40X55 D40X55 D40X55 3600 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 3900 C40X40 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 C40X40 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 3900 C40X40 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 C40X40 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 D40X55 3000 C40X40 C60X60 C75X75 C75X75 C60X60 C40X40 3400 6800 6600 6800 3400 A1 A B C D E S¬ ®å kÕt cÊu khung trôc 2 I- XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 39
  46. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Tải trọng bản thân của các kết cấu dầm cột sẽ do chƣơng trình tính toán kết cấu tự tính. 1.Xác định tĩnh tải tầng 1,2,3 A1 A B C E D Tĩnh TảI Tầng 1,2,3 Bảng 1. Tính tĩnh tải tầng 1,2,3 tĩnh tãi phân bố – dan/m TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả g1 1 Do trọng lƣợng bản thân tƣờng xây trên dầm cao 3,9 - 0,55 = 3,35 m 5621.9 g = 1678,2 x 3,35 2 Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: g= 449 x (6,8 - 0,22) = 2954.4 Đổi ra phân bố đều với k = 0,839 2954.4 x 0,839 2478.7 Cộng và làm tròn 8100.6 g2 1 Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất nhịp BC g = 449 x (6.6 - 0,22) = 2954.4 Đổi ra tải phân bố đều với k = 0,625: 2954.4 x 0,625 1846.5 2 Do tảI trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 40
  47. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI độ lớn nhất nhịp AA1; DE g = 449 x (3.4 - 0,22) = 1427.8 Đổi ra tảI phân bố đều với k = 0.625 : 1427.8 x 0.625 892.3 tĩnh tãi tập trung – dan TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả GD 1 Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc 0,4 x 0,55 2500 x 1,1 x 0,4 x 0,55x 6.8 4114 2 Do trọng lƣợng tƣờng xây trên dầm dọc cao 3,9 - 0,55 = 3,35m với hệ số giảm lỗ cửa 0,7: 1678.2 x 3,35 x 6.8 x 0,7 26760.5 3 Do trọng lƣợng sàn truyền vào 449x(6.8 - 0,22) x (6.8- 0,22)/4 4860 Cộng và làm tròn 35734.5 G C Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc 0,4 x 0,55 1 2500 x 1,1 x 0,4 x 0,55x 6.6 3993 Do trọng lƣợng sàn truyền vào 2 449x(6.6 - 0,22) x (6.6- 0,22)/4 4569 Cộng và làm tròn 8562 GE 1 Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc 0,4x 0,55 2500 x1,1 x 0,4 x 0,55x 3,4 2057 2 Do trọng lƣợng sàn truyền vào 449x(3.4 – 0.22) x (3.4 – 0.22)/4 1135 Cộng và làm tròn 3192 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 41
  48. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 2.Xác định tĩnh tải tầng 4,5,6,7,8,9 6800 6800 6800 6600 6800 A B C D Tĩnh Tải Tầng 4,5,6,7,8,9 Bảng 2. Tính tĩnh tải tầng 4,5,6,7,8,9 tĩnh tãi phân bố – dan/m TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả g1 1 Do trọng lƣợng bản thân tƣờng xây trên dầm cao 3,5 - 0,7 = 2.8m g = 1678.2 x 2.8 4699 2 Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: g= 449 x (6,8 - 0,22) = 2954.4 Đổi ra phân bố đều với k = 0,839 2954.4 x 0,839 2478.7 Cộng và làm tròn 7177.7 g 2 1 Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất: g = 449 x (6.6 - 0,22) = 2864.6 Đổi ra tải phân bố đều với k = 0,625: 2864.6 x 0,625 1790.3 Cộng và làm tròn tĩnh tãi tập trung – dan TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả GD SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 42
  49. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 1 Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc 0,22 x 0,70 2500 x 1,1 x 0,22 x 0,70 x 6.8 2879.8 2 Do trọng lƣợng tƣờng xây trên dầm dọc cao 3,5 - 0,7 = 2.8m với hệ số giảm lỗ cửa 0,7: 1678.2 x 2.8 x 6.8 x 0,7 22367 3 Do trọng lƣợng sàn truyền vào 449x(6.8 - 0,22) x (6.8- 0,22)/4 4860 Cộng và làm tròn 30106.8 GC 1 Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc 0,22 x 0,70 2500 x 1,1 x 0,22 x 0,70 x 6.6 2795.1 2 Do trọng lƣợng sàn truyền vào 449x(6.6 - 0,22) x (6.6- 0,22)/4 4569 Cộng và làm tròn 7364.1 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 43
  50. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI S¬ ®å tÜnh t¶i t¸c dông vµo khung SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 44
  51. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI II- Xác định hoạt tải tác dụng vào khung 6800 6800 3400 6800 6600 6800 3400 A1 D A B C E TH HOẠT TẢI 1 6800 6800 3400 6800 6600 6800 3400 A1 A B C D E TH HOẠT TẢI 2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 45
  52. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 1 : Tầng 1 đến 5 hoạt tảI 1 – tầng 2,4 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ 1 lớn nhất (daN/m) : 240x6.8 = 1632 Đổi ra phân bố đều với k = 0.839 : 1632x0.839 = 1369.2 1369.2 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 240x6.8x6.8/4 = 2774.4 2774.4 hoạt tảI 1 – tầng 1,3,5 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất (daN/m) nhịp BC : 1 240x6.6 = 1632 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 : 1632x0.625 = 1020 1020 Do tảI trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất ( daN/m) nhịp A1A, DE : 240x3.4 = 816 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 816x0.625 = 510 510 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) nhịp BC : 2 240x6.6x6.6/4 = 2613.6 2613.6 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) nhịp A1A,DE 240x3.4x3.4/4 = 693.6 693.6 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 46
  53. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI hoạt tảI 2 – tầng 2,4 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất (daN/m) nhịp BC : 1 240x6.6 = 1632 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 : 1632x0.625 = 1020 1020 Do tảI trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất ( daN/m) nhịp A1A, DE : 240x3.4 = 816 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 816x0.625 = 510 510 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) nhịp BC : 2 240x6.6x6.6/4 = 2613.6 2613.6 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) nhịp A1A,DE 240x3.4x3.4/4 = 693.6 693.6 hoạt tảI 2 – tầng1,3,5 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ 1 lớn nhất (daN/m) : 240x6.8 = 1632 Đổi ra phân bố đều với k = 0.839 : 1632x0.839 = 1369.2 1369.2 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 240x6.8x6.8/4 = 2774.4 2774.4 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 47
  54. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 2 : Tầng 6 đến 9 hoạt tảI 1 – tầng 6,8 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ 1 lớn nhất (daN/m) : 195x6.8 = 1326 Đổi ra phân bố đều với k = 0.839 : 1326x0.839 = 1112.5 1112.5 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 195x6.8x6.8/4 = 2254.2 2254.2 hoạt tảI 1 – tầng 7,9 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả 1 Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung độ lớn nhất (daN/m) : 195x6.6 = 1287 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 : 1287x0.625 = 804.3 804.3 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 195x6.6x6.6/4 = 2613.6 2123.5 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 48
  55. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI hoạt tảI 2 – tầng 6,8 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình tam giác với tung 1 độ lớn nhất (daN/m) : 195x6.6 = 1287 Đổi ra phân bố đều với k = 0.625 : 1287x0.625 = 804.3 804.3 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 195x6.6x6.6/4 = 2613.6 2123.5 hoạt tảI 2 – tầng 7,9 TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả Do tải trọng từ sàn truyền vào dƣới dạng hình thang với tung độ 1 lớn nhất (daN/m) : 195x6.8 = 1326 Đổi ra phân bố đều với k = 0.839 : 1326x0.839 = 1369.2 1112.5 2 Do tảI trọng sàn truyền vào (daN) : 195x6.8x6.8/4 = 2254.2 2254.2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 49
  56. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Hoạt Tải . 1 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 50
  57. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Hoạt Tải 2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 51
  58. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI III-TẢI TRỌNG GIÓ Thành phần gió tĩnh: Khi đó thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên công trình trên một đơn vị diện tích hình chiếu của công trình lên mặt phẳng vuông góc với hƣớng gió là: W = n . Wo . k .c Trong đó: - Wo : Giá trị áp lực gió phụ thuộc vào vùng lãnh thổ và địa hình, với công trình xây dựng tại tp Hà Nội, dạng địa hình B, thuộc vùng gió II-B, nên ta lấy 2 Wo = 0,95 kN/m . - n : Hệ số vƣợt tải lấy bằng 1,2 - k : Hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao - c : Hệ số cản chính diện Do công trình có mặt bằng hình vuông, tƣơng đối đơn giản ta có: chút= 0,6; cđẩy= 0,8 Áp lực gió tĩnh tác dụng lên bề mặt đón gió của công trình quy về lực phân bố đều lên dầm các tầng nhà theo công thức: hi 1.Wtti 1 hi .Wtti qx,y =[ ]xD 2 2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 52
  59. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI TẢI TRỌNG GIÓ TĨNH TÁC DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH Địa điểm xây dựng : Vựng gió: II Wo = 0,95(kN/m2) Địa hình B Hệ số khí động : C hut : 0,6 C day : 0,8 Bảng 3.7:tải trọng gió tĩnh tác dụng vào công trình. Chiều cao Gió hút Gió đẩy Tổng Tầng Cao độ tầng H k n tầng (kN/m) (kN/m) (kN/m) Hầm 0 0 1,95 0 1,2 0 0 1 3,9 3,9 3,9 0,836 1,2 2,23 2,97 5,20 2 3,9 7,8 3,75 0,947 1,2 2,43 3,24 5,67 3 3,6 11,4 3,6 1,034 1,2 2,55 3,39 5,94 4 3,6 15 3,6 1,080 1,2 2,66 3,55 6,21 5 3,6 18,6 3,45 1,116 1,2 2,63 3,51 6,14 6 3,5 22,1 3,5 1,149 1,2 2,59 3,46 6,05 7 3,5 25,6 3,5 1,177 1,2 2,66 3,54 6,20 8 3,5 29,1 3,5 1,207 1,2 2,72 3,63 6,35 9 3,5 32,6 4,05 1,236 1,2 3,42 4,57 7,99 TKT 4,8 37,4 2,4 1,260 1,2 2,07 2,76 4,82 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 53
  60. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Gió trái SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 54
  61. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Gió phải SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 55
  62. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Sơ đồ phần tử dầm, cột khung SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 56
  63. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI IV-Tính toán và bố trí cốt thép dầm khung. 1. Tính toán và bố trí cốt thép dầm AB- tầng 1 (bxh = 40x55 cm) PT52 Từ kết quả bảng tổ hợp chọn mômen nguy hiểm nhất cho dầm: Mô men âm tại gối B : M= -11990 daNm; Mô men âm tại gối A : M= -13640 daNm; Mô men dƣơng lớn nhất : M= 6013 daNm; Tính thép dọc chịu mômen dƣơng: Tính theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ T, Cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực cùng với sƣờn. Bề rộng cánh đƣa vào tính toán là: bf = b + 2.Sc t r ôc t r un g hß a b¶ n sµ n a s Trong đó Sc không vƣợt quá trị số bé nhất trong ba giá trị sau: + 1/2 khoảng cách thông thủy giữa các sƣờn dọc; = 1/2 x (3,4-0.22) = 1,645 (m) + 1/6 nhịp dầm = 1/6 x 6.8 = 1,2 (m) + 6 hf : (với hc là chiều cao cánh lấy bằng chiều dày của bản hf =10cm; 6hf = 6 x 10 = 60 (cm) Với điều kiện hf > 0,1h = 0,1 x 55 = 5,5 (cm) Vậy chọn: Sc = 60 cm bf = b + 2Sc = 40+2 x 60 = 160 (cm)  Xác định vị trí trục trung hoà: Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 3cm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo hoặc nén: a = a' = 5 cm ho = 55 - 5 = 50 (cm) Ta có mômen: Mf = Rb . bf . hf (ho - 0,5hf ) =145 x 160 x 10 x (50-0,5x10) =10440000(daNcm) =104400 (daNm) SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 57
  64. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Vậy ta có M = 6013 daNm < Mf = 104400 daNm Trục trung hoà qua cánh. Lúc này tính toán nhƣ đối với tiết diện chữ nhật bf x h = 160 x 55 cm. Mx6013 100 mR220,027 0,418 Chỉ cần đặt cốt đơn Rb. b f . h o 145 x 160 x 50 Tra bảng, ta có 0,986 Mx6013 100 2 As 11,5 (cm ) Rso. . h 2800 x 0,986 x 50 2 Chọn cốt thép dọc 4 20 có As= 12,56 cm A 12,56 s x100% 0,6% 0,05 bxh40 x 50 min 0 Kiểm tra lại khả năng chịu lực của dầm. Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 2cm 2 Nên ta tính đƣợc a 2,5 3,5(cm) (cm) h0= 55 – 3,5 = 51,5 (cm) 2 AR. 12,56 2800 ss 0,118 Rbo. b . h 145 40 51,5 0,118R 0,595 R 145 . b 0,595 100% 3,08% max R R 2800 s min0,05% 0,6% max 3,08% 0,117 tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,112 M 22 Mgh M. R b . b . h0 0,117 145 40 51,5 1692136( daN . cm ) 16921,36( daN . m ) Ta thấy : M = 6013 (daN.m) < Mgh = 16921,36 (daN.m) (thỏa mãn) Vậy dầm đảm bảo khả năng chịu lực. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 58
  65. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Mặt cắt bố trí thép tại nhịp cho dầm AB Tính thép dọc chịu mômen âm: Ta nhận thấy 2 gối có mômen gần băng nhau, ta chỉ tính toán cho gối A - Chọn nội lực tính toán là M x = -13640 daNm; - Tiết diện chịu M cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua. Chọn chiều dày lớp bảo vệ là 3cm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo hoặc nén: a = a' = 5 cm ho = 55 - 5 = 50 (cm) Mx13640 100 mR220,137 0,418 Chỉ cần đặt cốt đơn Rbo. b . h 145 x 40 x 50 Tra bảng ta có 0,926 Mx13640 100 2 As 15,34 (cm ) Rso. . h 2800 x 0,925 x 50 2 Chọn cốt thép dọc 4 20 + 2 18 có As= 17,65 cm A 17,65 s x100% 0,88% 0,05% bxh40 x 50 min 0 Kiểm tra lại khả năng chịu lực của dầm. Ta có lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm, đƣờng kính cốt thép là 2cm 2 Nên ta tính đƣợc a 2,5 3,5 (cm) h0= 55 – 3,5 = 51,5 (cm) 2 AR. 17,65 2800 ss 0,165 Rbo. b . h 145 40 51,5 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 59
  66. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 0,165R 0,595 R 145 . b 0,595 100% 3,08% max R R 2800 s min0,05% 0,88% max 3,08% 0,165tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,152 M 22 Mgh M. R b . b . h0 0,152 145 40 51,5 2338224( daN . cm ) 23382,24( daN . m ) Ta thấy : M = 13640 (daN.m) Qb,min nên cần phải tính toán cốt đai. Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên giải nghiêng giữa các vết nứt xiên : Qmax = 12600 daN < 0,3.φω1.φb1.Rb.b.ho = 0,3x1x145x40x50 =87000daN. Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé , cấp độ bền không lớn hơn B25 thì φω1.φb1=1,0. 2 2 Chọn sơ bộ n = 2 , ∅ 8 asw=0,503cm , Asw = 1,006 cm Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai : R b h2 1,5x 10,5 x 40 x 502 Sb40 bt 105,42 (cm) max Q 18440 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 60
  67. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai : Sct = min ( h/3;500) = min ( 550/3 ; 500) = 183,3 mm =18,3cm Vậy chọn khoảng cách giữa các cốt đai : S = min( Scấu tạo , Smax ) = min (18,3; 105,4) = 18,3 cm → S = 150cm. Chọn ∅ 8, s = 150cm.  Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng: Asw 1,006 w 0,00167 b. S 40 x 15 Tính Qbt : Qbt0,3. w1 . b 1 . R b . b . h 0 210000 0,3x (1 5 x x 0,00167) x (1 0,01 x 14,5) x 145 x 40 x 50 30000 Qbt 78732,8 daN > Q = 18440 daN Tiết diện chọn hợp lí. Tính Mb : Do dầm không chịu nén nên n0 1 n f 1 22 Mb b20(1 n f ) R bt b . h 2 x 1,0 x 10,5 x 40 x 50 2100000 (daNcm) p Q2 M . q 2 M .( g ) b11 b b 2  Tính p, q: Trọng lƣợng bản thân dầm: g1 = 1,1.2500.b.h = 1,1 x 25 x 0,4 x 0,55 =6,05 (kN/m) = 605 (daN/m) Tĩnh tải sàn truyền lên dầm: g2= 4.49x3.4x0.625 = 8,865 ( KN/m) =886,5 (daN/m) g = g1+g2 = 6,05+ 8,865 = 1492 (daN/m) Hoạt tải sàn truyền lên dầm: p = 0.625x2.4x3,4= 5,4 KN/m= 540 daN/m p qg1 1762 (daN/m) 2 Qbb112 M . q 2 21000 x 1762 12615,8 (daN) M 21000 C* b 903( cm ) o QQ 18440 12615,8 b1 3M b 3 21000 * . Có 258,92(cm ) C o 4q1 4 1762 2M 21000x 2 → CC b 281,1 (cm) o Q 18440 Giá trị qsw tính toán: SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 61
  68. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Q M/ c q c 18440 21000 / 2,81 1762x 2,81 q maxb 1 895,2daN/m sw C 2,81 0 Qbmin 12600 Giá trị 12600(daN / m ) 2hxo 2 0,5 QQ 18840 12615,8 Giá trị b1 2324,2(daN / m ) 2.hx0 2 0,5 QQQbb1 min Yêu cầu qsw ; nên ta lấy giá trị qsw=12600 (daN/m) để tính cốt đai 22hhoo Sử dụng 8 số nhánh n=2; Rsw n a sw 175000xx 3 0,503 + Khoảng cách stt 20,95( cm ) qsw 12600 + Dầm có h=55 cm > 45cm sct=min (h/3;50cm) = 18( cm); 2 b40(1 n )R bt bh + giá trị Smax; S105 cm max Q Khoảng cách giữa các cốt đai: Lấy SSSSmin(tt ; ctao ;max ) min(20,95; 18; 105)=18 cm Chọn S =15cm Kiểm tra độ bền theo tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính; Khi ta đã bố trí cốt đai: Q0,3 w11 b R b bh o Với ww1 1 5 1,3 na 3x 0,503 sw 0,0025 bs40 x 15 E 2,1x 105 s 7 Ex3 104 b w1 1,088 bb1 1Rx 1 0,01 14,5 0,855 Ta có Q14770 0,3w11 b Rbh b o 0,3 xxxxx 1.088 0.855 145 40 50 80930,88( daN ) Dầm đủ khả năng chịu ứng xuất nén chính Tính toán và bố trí cốt thép các dầm còn lại : Tính toán và bố trí cốt thép các dầm còn lại tƣơng tự. Số liệu và kết quả tính toán thể hiện qua bảng sau: Bảng tính thép dầm khung trục 2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 62
  69. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Vị Chọn thép Đoạn trí Giá trị M a h ho b Rb Rs m As As % KL dầm (daN.cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (MPa) (MPa) (cm2) n n Gối 2485000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,129 0,931 14,33 4 20 2 18 17,66 0,88 ĐẠT A Tầng A-B Nhịp 1040000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,108 0,943 11,87 4 20 12,57 0,63 ĐẠT Gối 2 2313000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,132 0,929 14,74 4 20 2 18 17,66 0,88 ĐẠT B Gối 2083000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,113 0,940 12,42 4 20 2 18 17,66 0,88 ĐẠT B B-C Nhịp 762000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,088 0,954 9,58 4 20 12,57 0,63 ĐẠT Gối 2102000 5,0 55 50,0 40 14,5 280 0,117 0,937 12,98 4 20 2 18 17,66 0,88 ĐẠT C Vị Chọn thép Đoạn trí Giá trị M a h ho b Rb Rs m As As % KL dầm (daN.cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (MPa) (MPa) (cm2) n n Gối A 2974000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,113 0,940 8,92 3 22 2 22 19,01 1,33 ĐẠT Tầng A-B Nhịp 1146000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,076 0,960 5,86 2 22 1 22 11,40 0,80 ĐẠT 6 Gối B 2765000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,130 0,930 10,32 3 22 2 22 19,01 1,33 ĐẠT Gối B 2898000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,203 0,885 17,02 3 22 2 22 19,01 1,33 ĐẠT Nhịp 1032000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,131 0,930 10,41 2 22 1 22 11,40 0,80 ĐẠT B-C Gối C 2560000 5,0 70 65,0 22 14,5 280 0,238 0,862 20,42 3 22 2 25 21,22 1,48 ĐẠT SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 39
  70. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI V- TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CỘT 1. Tính toán cốt thép cho phần tử cột C5: b x h = 60x60 Nội lực đƣợc chọn từ bảng tổ hợp nội lực và đƣợc ghi chi tiết ở bảng Các cặp nội lực bất lợi nhất cho cột 5 Ký Ký hiệu M hiệu ở Đặc điểm của M N e1 cặp e e0 max( e1,ea ) bảng tổ cặp Nội lực (kN.m) (kN) N a nội hợp (cm) lực M e 1 5-9 max max 121.5 305.9 3.97 1,2 3.97 2 5-11 Nmax 63.1 332.1 1.90 1,2 1.90 3 5 – 14 M,N lớn 120.5 363.3 3.31 1,2 3.31 b, Tính toán cốt thép đối xứng cho cặp 1: M= 121.5 (kN.m) = 1215000 (daN.cm) N= 305.9 (kN) = 30590 (daN) h 60 - Độ lệch tâm : e e a1.3,97 4 22,53 cm 0 22 - Giả thiết bài toán lệch tâm lớn : N 30590 x37,46 cm Rbb. 145.22 Ta tính R.h0 0,623.56 36,65 cm Xảy ra trƣờng hợp xhR . 0 ( Nén lệch tâm bé). 3 2 Tính x theo phƣơng trình bậc 3: x a2.x a1.x a0 0 ah20(2R ). (2 0,623).56 108,7 2.Ne . 2 a12RR . h 0 (1 ). h 0 .( h 0 a ') Rbb. 2.30590.22,53 2.0,623.562 (1 0,623).56.52 4909,7 145.60 , N.2. e .RR (1 ).( h00 a ) . h a0 Rbb. 30590. 2.22,53.0,623 (1 0,623).52 .56 78344,5 145.60 x31,78 cm thõa mãn R.h00 x h 56 cm -Tính : SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 39
  71. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI x 31,78 N. e Rb . b . x .( h0 ) 30590.22,53 145.60.31,78.(56 ) ,222 Ass A, 38,42 cm Rsc .( h0 a ) 2800.52 c, Tính toán cốt thép đối xứng cho cặp 2: M= 63.1 (kN.m) = 631000 (daN.cm) N= 332.1 (kN) = 33210 (daN) h 60 - Độ lệch tâm : e e a1.1,9 4 26,98 cm 0 22 - Giả thiết bài toán lệch tâm lớn : N 33210 x42,05 cm Rbb. 145.60 Ta tính R.h0 0,623.56 25,543 cm Xảy ra trƣờng hợp x R .h0 25,543cm( Nén lệch tâm bé) . 3 2 Tính x theo phƣơng trình bậc 3: x a2.x a1.x a0 0 x33,94 cm Với x thõa mãn R.h00 x h 56 cm -Tính : x 33,94 N. e Rb . b . x .( h0 ) 33210.26,98 145.60.33,94.(56 ) ,222 Ass A, 40,72 cm Rsc .( h0 a ) 2800.52 d,Tính cốt thép cho cặp 3: M=120.5 kN.m = 1205000 (daN.cm) N= 363.3 kN=36330 daN h 60 e e a1.3,31 4 86.06 cm 0 22 N 36330 x45,77 cm Rbb. 145.60 Xảy ra trƣờng hợp x R .h0 25,543cm (Nén lệch tâm bé). 3 2 Tính x theo phƣơng trình bậc 3: x a2.x a1.x a0 0 Tính đựơc x = 40,29 (cm) thoã mãn x 45,77 N. e Rb . b . x .( h0 ) 36330.86.06 145.60.45,77(56 ) ,222 Ass A, 39.54 cm Rsc .( h0 a ) 2800.52 *Nhận xét: Cặp nội lực 2 đòi hỏi lƣợng cốt thép bố trí là lớn nhất. Vậy ta bố trí cốt thép cột 5 ,2 theo Ass A40.72 cm Chọn 16 18 Ta làm tƣơng tự với các cấu kiện cột còn lại, kết quả thể hiện qua bảng sau: Bảng tính thép cột SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 65
  72. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Diện tích cốt Tầng Cột trục Chọn As µ% KT thép cột(cm2) B,C 50,90 20Ø18 0,96 ĐẠT 2 A,D 40,72 16Ø18 1,21 ĐẠT A1,E 10,18 4Ø18 0,73 ĐẠT B,C 50,90 20Ø18 1,28 ĐẠT 6 A,D 40,72 16Ø18 1,77 ĐẠT Mái C' 10,18 4Ø18 1,85 ĐẠT SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 66
  73. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 1 .Số liệu địa chất: Điều kiện địa tầng: Căn cứ vào báo cáo khảo sát địa chất do chử đầu tƣ cung cấp, trong đó tiến hành khoan 03 lỗ khoan có độ sâu 50(m) và một lỗ khoan có độ sâu 60(m). Các thí nghiệm SPT đã tiến hành trong các lỗ khoan,các mẫu nguyên dạng và xáo động đã đƣợc chọn để thí nghiệm tính chất cơ lý trong phòng thí nghiệm.”Chi tiết các thí nghiệm tham khảo trong báo cáo địa chất công trình” do CÔNG TY TNHH NHÀ NƢỚC MTV khảo sát và xây dựng tiến hành và các kết quả đƣợc tổng hợp phục vụ tính toán thiết kế.Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau. Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo nhƣ mặt cắt địa chất điển hình (Hình vẽ). Địa tầng đƣợc phân chia theo thứ tự từ trên xuống dƣới nhƣ sau: Cấu tạo địa tầng và các chỉ tiêu cơ lý: Chỉ tiêu cơ lý của đất Lớp 2 Lớp Lớp Lớp 3 Lớp Sét 4 Sét Lớp 5 7 Thông số cơ lý sét dẻo 6 cát dẻo dẻo cát cuội chảy sạn chảy cứng sỏi STT Tên các chỉ tiêu Ký hiệu đơn vị Sét 1 % - - - 3,5 1,4 1,3 ( 2,0) % - - - 15,8 57,7 64,4 5 Độ ẩm tự nhiên W % 30,0 49,0 27,9 - - - Khối lƣợng thể 6 ó g/m3 1,89 1,73 1,94 1,86 1,9 - tích tự nhiên w Khối lƣợng thể 7 ó g/m3 1,46 1,17 1,52 - - - tích khô k 8 Tỷ trọng hạt ∆ 2,72 2,69 2,71 2,67 2,66 2,71 9 Độ rỗng n % 46,4 56,6 44,1 - - - 10 Hệ số rỗng e 0,87 1,342 0,79 - - - 11 Độ bã hòa G % 93,7 98,1 96,0 - - - 12 Giới hạn chảy Wch % 44,9 43,8 41,1 - - - 13 Giới hạn dẻo Wd % 22,4 23,0 22,1 - - - 14 chỉ số dẻo Ip 22,5 20,8 19,0 - - - 15 Độ sệt IL 0,34 1,21 0,32 - - - 16 Lực dính kết C Kg/cm2 0,35 0,2 0,3 - - - 17 Góc nội ma sát ử Độ 130 5000 13000 32000 34000 39000 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 39
  74. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 2 18 Hệ số nén lún A1-2 Cm /kg 0.023 0.039 0.024 - - - Cƣờng độ chịu 19 R Kg/m2 2,5 >0,75 2,7 1-3 >3 >6 tải quy ƣớc 0 Mô dun tổng 20 E Kg/m2 178 24 173 145 299 1000 biến dạng 0 21 Chỉ số SPT NSPT 10 4 11 24 31 >100 Đánh giá điều kiện địa chất: a. Lớp đất 1: lớp đất lấp,đất đắp: Thành phần:loại đất lấp và cát lẫn bụi và các phế thải vật liệu xây dựng. Đất chƣa đƣợc đầm chặt đây là lớp đất yếu cần đƣợc bóc bỏ hoặc đƣợc sử lý khi thi công công trình b. Lớp đất 2: sét dẻo cứng:. -thành phần: loại đất dẻo thấp , màu nâu gụ, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng. Lớp đất này bắt gặp trong các lỗ khoạn,có bề dày trung bình 4,4(m) KL: Lớp 2 là sét pha dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây dựng tốt, tuy nhiên với công trình cao tầng thì chiều dày lớp đất khá mỏng không thích hợp làm nền móng. c. Lớp đất 3: Sét dẻo nửa cứng: -Thành phần:loại đất sét,dẻo thấp,màu xám nâu,xám đen,chứa ít chất hữu cơ,trạng thái dẻo chảy,lớp đất này phát triển trên toàn khu vực khảo sát ,có bề dày trung bình đến 4,67(m) KL: Lớp 3 là sét pha dẻo mềm có khả năng chịu tải yếu, tính năng xây dựng yếu, biến dạng lún lớn. Do đó không thể làm nền cho công trình đƣợc. d. Lớp đất 4: Sét dẻo cứng-nửa cứng -Thành phần:loại đất sét dẻo có trạng thái dẻo mềm đến cứng,màu nâu vàng,nâu hồng .Lớp đất này phát triển trên toàn bộ diện tích khảo sát với bề dày trung bình 10,33 (m) KL: Lớp 4 là cát pha dẻo có khả năng chịu tải trung bình, tính năng xây dựng trung bình, biến dạng lún trung bình, chiều dày lớp đất khá lớn (10,33m). Do đó không thể làm nền cho công trình đƣợc. e. Lớp đất 5: cát nhỏ trung, chiều dày 4,53(m) SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 70
  75. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI -Từ 20,7/22,2(m) đến 40,7/41,5(m) bắt gặp đất cát,hạt mịn phía trên và thô dần xuống dƣới. Trạng thái chặt vừa,màu xám nâu. Lớp đất này phát triển trên toàn bộ các lỗ khoan khảo sát với bề dày khoảng 4,53(m) KL: Lớp 5 là lớp cát bụi chặt vừa có khả năng chịu tải yếu, tính năng xây dựng yếu, biến dạng lún lớn, chiều dày lớn (4,53m). Do đó không thể làm nền cho công trình đƣợc. f. Lớp đất 6: cát lẫn sỏi sạn: -Từ 40,7/41,5(m) đến 43,2/43,8 (m) bắt gặp đất rời gồm cát lẫn sạn sỏi ,màu sám vàng,trạng thái chặt đến rất chặt .Loại đất này phát triển trên toàn bộ diện tích khảo sát với bề dày khoảng 8,08(m) KL: Lớp 6 là lớp cát hạt trung chặt vừa có khả năng chịu tải khá lớn, tính năng xây dựng tốt, biến dạng lún nhỏ, chiều dày khá lớn (11,2). Do đó có thể làm nền cho công trình đƣợc. g. Lớp đất 7: Sạn sỏi lẫn cát: -Dƣới 43,2/43,8(m) đến 50/60(m) (độ sâu kết thúc khoan) bắt gặp loại sạn sỏi lẫn cát sạn , màu nâu xám,trạng thái rất chặt. Lớp đất dày bắt gặp trong tất cả các lỗ khoan với chiều dày đã phát triển đến 16,49 (m) (Tính đến độ sâu kết thúc khoan).Trị số SPT: NSPT>100 ,giái trị trung bình N(SPT)=120 KL: Lớp 7 là lớp cát thô lẫn cuội sỏi chặt, có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây dựng tốt, biến dạng lún nhỏ, chiều dày lớp đất lớn và chƣa kết thúc trong phạm vi lỗ khoan 60m. Do đó đáng tin cậy làm nền cho các công trình cao tầng. -Do công trình có tải trọng chân cột nhỏ lên chọn đặt mũi cọc vào lớp đất 06 Trụ địa chất : 2 .Tải trọng chân cột:. Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-2005 hoạt tải Gara ôtô đƣợc lấy : 500 daN/m2 ptt = n . ptc = 1,2 x 500 = 600 daN/m2. Tĩnh tải tác dụng lên sàn là: gtt = 1,1x0,3x2500+1,3x0,02x1800=871,8( daN/m2) Tổng tải trọng tác dụng lên sàn tầng hầm là: qtt = gtt + ptt = 1471,8(daN/m2) Lực nén tính thêm vào cho cột đƣợc tính theo diện truyền tải. c tt Nc = S . q SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 71
  76. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 3.Đề xuất phƣơng án móng: Công trình là nhà cao tầng , có lực dọc chân cột tƣơng đối lớn, 1000 tấn. Các lớp đất ở trên đều là đất yếu, phƣơng án móng đƣợc chọn là phƣơng án móng cọc sâu.Nhiệm vụ khung trục 2,khung biên nên nội lực chân cột sấp xỉ 800(tấn) chọn phƣơng án cọc ép Cọc ép Ưu điểm: - Cọc đƣợc đúc sẵn với cốt thép và bê tông theo bản vẽ thiết kế. - Kiểm soát đƣợc chất lƣợng cọc tại nhà máy. - Cọc có sức chịu tải khá lớn khoảng 100 tấn /cọc - Thích hợp cho các công trình có mặt bằng rộng Nhược điểm: Khó thi công cọc xuyên qua các tầng địa chất có lớp cát dày. Không thi công đƣợc trong các công trình xây chen. Do ảnh hƣởng sóng xung khi đóng cọc dễ gây ra nứt, gãy cho các công trình xung quanh. Cọc có khả năng bị gãy dƣới sâu mà không phát hiện đƣợc Cọc khoan nhồi: Ưu điểm: Cọc có sức chịu tải lớn . Có thể chịu tải tới 1000 tấn /cọc Cọc Không hạn chế kích thƣớc và chiều sâu cọc. Chấn động xung quanh trong quá trình thi công nhỏ. Thích hợp thi công cho các công trình xây chen. Thích hợp cho công trình có các tầng địa chất yếu. Kiểm tra đƣợc đặc điểm địa chất của lỗ khoan trong quá trình thi công. Phƣơng pháp thi công đã kiểm soát đƣợc, Máy móc và thiết bị thi công đã phổ biến. Nhược điểm: Chất lƣợng thành lỗ khoan không kiểm soát đƣợc đầy đủ. Quá trình đổ bê tông tại chỗ không kiểm soát đƣợc chất lƣợng. Dễ xảy ra nguy cơ sập thành lỗ khoan trong quá trình đổ bê tông Ngoài biện pháp nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải của cọc (giá thành cao, chỉ kiểm tra đƣợc 1% 2% số lƣợng cọc). Cần thêm các phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng cọc nhƣ SONIC, PIT, PDA Chọn phƣơng án thi công cọc ép để thi công vì phù hợp với công trình; SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 72
  77. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Chọn phƣơng án cọc ép có đƣờng kính D400 mm. Các cọc ép đều đƣợc hạ vào lớp 6 khoảng =1,72(m).Vậy tổng chiều dài cọc dự kiến sẽ là : L=4,4+4,67+10,33+4,53+1,42-1,85+0,5=24(m) Công trình có 1 tầng hầm có độ sâu cách mặt đất tự nhiên 1,85(m). Dự kiến mặt đài cach bằng mặt tầng hầm 50cm. Dự kiến đài cọc cao 1,2 (m) chiều sâu chôn đài Hđ=3,35(m)so với lớp đất tự nhiên. 4.Xác định sức chịu tải cọc đơn: Sức chịu tải của cọc đơn đƣợc xác định theo nhiều phƣơng pháp nhƣ: Kết quả xuyên tĩnh, kết quả xuyên tiêu chuẩn, kết quả thí nghiệm trong phòng . Dựa theo tài liệu khảo sát địa chất của công trình này ta thấy kết quả xuyên tiêu chuẩn là đầy đủ nhất - do đó chọn phƣơng án xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn và sức chịu tải theo vật liệu. SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 73
  78. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 1-Lớp 1: Đất lấp, đất đắp 2-Lớp 2: Sét dẻo cứng 3-Lớp 3: Sét dẻo chảy 4-Lớp 4: Sét dẻo cứng 5-Lớp 5: Cát hạt nhỏ 6-Lớp 6: Cát lẫn sỏi sạn 7-Lớp 7: Cuội sỏi lẫn cát SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 74
  79. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Lựa chọn kích thước cọc: Chọn cọc có kích thƣớc 400x400( mm) Sức chịu tải của cọc về phương diện đất nền Sức chịu tải của cọc theo đất nền : theo công thức của Meyerhof QQ P sc; d 2,5 3 Sức kháng ma sát của đất ở thành cọc: n Qs n U i N i L i ; i 1 Trong đó: - Li: Chiều sâu của lớp đất thứ i - Ui: Chu vi đoạn cọc trong lớp đất thứ i. Với cọc tròn đường kính 0,4(m) ; Ui = const = 1,6 (m) -Ni: Kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT; Sức kháng phá hoại của đất ở mũi cọc: QNFc m nc 2 Trong đó: - Fc :Diện tích mũi cọc, với cọc kt 400x400(mm) F = 0,16( m ) - Nn : Kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT của lớp đặt mũi cọc . (Với cọc ép; m=400, n=2); Qs = 2x1x(4,4x10+4,67x4+10,33x11+4,53x24+1,42x31) =1082,7 (kN) Qc = 400x31x0,16x16 = 1984 (kN); QQ 198,4 108,27 P sc 1020(kN ) d 3 3 Sức chịu tải của cọc về phương diện vật liệu: - Hàm lƣợng cốt thép nhỏ nhất trong cọc μmin =0,4 0,65 % 2 2 -Chọn cốt thép 4 Ø 18 As = 10,18(cm ) -> Act = 10,18(cm ) 2 -> Abt = 1589,82 (cm ) - Sức chịu tải của cọc về phƣơng diện vật liệu Pvl = m* φ *(Rbt . Abt + Rct . Act) + Rbt : Cƣờng độ chịu nén giới hạn của bê tông + Abt : Diện tích tiết diện bê tông + Act : Diện tích cốt thép + Rct : Cƣờng độ chịu kéo giới hạn của cốt thép SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 75
  80. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI + m : hệ số điều kiên làm việc chọn m=1 + φ :hệ số uốn dọc chọn φ =1 Pvl =1589,82x130+2800x10,18 = 2351,8(kN) Kết luận: Chọn sức chịu tải của cọc đơn 400x400(mm) là Pc=min (Pd,Pvl )=1020(kN) 5.Tính toán móng cọc cột khung trục 2-C: Bố trí nhóm cọc trong đài: Cột C2 trục 2-C có nội lực không lớn, ta có nhận xét cọc chịu ảnh hƣởng chủ yếu do lực dọc chân cột nên: Từ kết quả tổ hợp tải trọng ta chọn ra + Nmax =7983,8 kN; Mx = 75,02 kNm; My = 163,17 kNm; cột có tiết diện (75x75) Sử dụng cọc có đƣờng kính Ø 400(mm) có sức chịu tải Pc = 1020(kN) Tải trọng do sàn tầng hầm truyền thêm vào chân cột C75 là: tt 6,8 6,6 Nc = Sc . q =(3,4+3,4)x( + )x1,4718= 731,2(kNm) 2 2 Nmax =789,38 + 73,12= 8715(kN) Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột: tc Nmax 871,5 N max 7578, 2(kN) 1,15 1,15 MQ tcyy163,17 tc 46,3 MQyy141,8(kNm); 40, 2(kN) 1,15 1,15 1,15 1,15 tc M x 75, 02 M x 65, 2(kNm); 1,15 1,15 tc Qx 21,3 Qx 18, 6( kN ) 1,15 1,15 Lựa chọn sơ bộ số cọc theo công thức N 871,5 n 1,05 8,97 Chọn 9 cọc cho một đài Pc 102 Bố trí sơ bộ : Khoảng cách giữa 2 cọc bố trí sao cho nằm trong khoảng 3d = 1,2m; SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 76
  81. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Bố trí cọc cho đài trục 2-C Kiểm tra chiều cao đài cọc: Theo quan niệm tính toán móng cọc đài thấp, lực cắt tác dụng vào đài do lớp đất trên đáy đài tiếp thu do vậy chiều sâu đài phải đủ để chịu lực cắt Qmax = 46,3 (kN) (chọn lực cắt lớn nhất trong tổ hợp tải trọng) Điều kiện để chiều sâu đáy đài đủ tiếp thu lực cắt là: Q h0,7 tg (45 ) bd 3 ; o Lớp đất thứ 2 2 = 1,89 T/m 2 = 13 00‟ Q 13,00 4,63 h0,7 tg (45 ) 0,7. tg (45 ). 0,48( m ) bd 2 Đài cao h = 1,35 > 0,48(m). Vậy đài đủ sâu để tiếp thu hết lực cắt. Kiểm tra sức chịu tải của cọc: Trọng lƣợng đài và nền đất: Gd F d. h m . tb 3,2 x 3,23 x 1,35 x 2 27,65 T 276,5 kN ; Ntc=27,65 + 757,82=785,47 T=7854,7 kN Tải trọng tác dụng lên đỉnh cọc đc tính theo công thức tc N tc M tc .y M .x P x i y i i n y22 x ii Với xmax=ymax=1,2m; 785, 47 6, 25 1,2 14,19 1,2 P max,min 9 6xx 1,222 6 1,2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 77
  82. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI + Tải trọng truyền lên cọc không kể trọng lƣợng bản thân cọc và lớp đất phủ từ đáy đài trở lên tính với tải trọng tính toán : tt N tt M tt .y M .x P x i y i oi n y22 x ii Trong đó bỏ qua tác dụng của lực cắt: - Hd : Chiều cao đài Hd = 1,2 m - n : Số cọc trong 1 đài: n = 9 - l : Chiều dài đài l = 3,2 Ta có bảng sau: Cọc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Xi -1,2 0 1,2 -1,2 0 1,2 -1,2 0 1,2 Yi 1,2 1,2 1,2 0 0 0 -1,2 -1,2 -1,2 Poi 98,06 99,01 100,1 95,8 96,83 97,87 93,52 94,58 95,6 Ptc 88,34 89,24 90,15 86,37 87,27 88,18 84,4 85,3 86,21 2 2 Pi(max)= 901,5 (kN/m ) ;Pi(min)=844 (kN/m ) vậy tất cả các cọc đều chịu nén Lực chống đâm thủng P = ()()b c h c h R cđt 1cc 1 2 2 0 x đài cọc BTCT B25 Trong đó:chọn chiều cao làm việc đài ho=1,1 (m) ; c1=c2=0,65 (m) h 1,1 1,5 1 (0 )22 1,5 1 ( ) 2,94 1 c1 0,65 h 1,1 1,5 1 (0 )22 1,5 1 ( ) 2,94 2 c2 0,65 Pcđt=2x2,94x(0,75+0,65)x1,1x105=9508(KN) 8 Pđt= Poi =8713,7 (KN) vì Pđt< Pcđt vậy điều kiện chống đâm thủng đƣợc thỏa 1 mãn SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 78
  83. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Sơ đồ cọc trục 2-C Tính cốt thép cho đài Sơ đồ tính đài cọc trục 2-C SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 79
  84. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Đài cọc đƣợc coi nhƣ một Conson dài L chịu lực tập trung Pmax ngàm vào mép cột Tính cốt thép theo các phƣơng (I-I) và (II-II) Mômen uốn đài - M I-I = r1 x (Po3+Po4+Po5)= 0,85 x2935,7=2495,4(kNm) - M II-II = r2 x (Po3+Po1+Po2)= 0,85x2971,7 =2525,9(kNm) Tính cốt thép: không cần đặt cốt thép kép chỉ cần đặt cốt thép đơn M 2495, 4 AII II 90(cm2 ) s R. . h 28000 x 0,9 x 1,1 so M 2525,9 AII II II II 91,12(cm2 ) s R. . h 28000 x 0,9 x 1,1 so 2 Chọn cốt thép dọc 25 22 (a130) có Asthực = 95,02 cm = 0,26 % > min = 0,05% đặt thép theo 2 phƣơng + Kiểm tra lại khả năng chịu lực của đài móng: THÐP Cé T 3 Ø8a150 R¢ U THÐP 5 Ø14 a200 L=400 Ø14 a200 4 -3,50 700 Ø14 7 Ø14 a200 6 a200 1200 450 -4,70 50 100 b t G¹ CH Vì m¸ c 75 d µ y 100 25Ø22 25Ø22 1 a130 a130 2 Mặt cắt bố trí thép đài cọc trục 2-C. Ta có lớp bê tông bảo vệ là 5 cm, đƣờng kính cốt thép là 2,2 cm 2,2 Nên ta tính đƣợc a 5 6,1 (cm) h0= 120 – 6,1 =113,9 (cm) 2 AR. 95,02 2800 ss 0,05 Rbo. b . h 145 320 113,9 0,05R 0,595 0,05tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,049 M SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 80
  85. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 22 Mgh M. R b . b . h0 0,049 145 320 113,9 29495890,26( daN . cm ) 2949,59(.) kN m Ta thấy : M = 2525,9 (.)KN m < Mgh = 2949,59(kN . m ) (thỏa mãn) Vậy đài đảm bảo khả năng chịu lực. Vì đài cao nên phải có lƣới thép quấn quanh đài theo cấu tạo để tránh co ngót cho bê tông, chọn lƣới thép 16 a200. Kiểm tra tổng thể móng cọc Pqƣ < Rđ; Pmaxqƣ 1,2 Rđ; - Xác định khối móng quy ƣớc; + Chiều cao khối móng quy ƣớc đƣợc tính từ mặt đất lên mũi cọc Hm= 25,5m; Góc mở : do lớp 1;2;3;4 yếu : bỏ qua ảnh hƣởng lớp đất này: iih 32 4,53 1,72 34 o tb 32,55 ; hi 4,53 1,72 Chiều dài ,bề rộng khối móng quy ƣớc: 0 Lm=Bm= ( 3,2-2x0,2) + 2x( 5,95x tg 32,55 )=10,4m; SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 81
  86. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI No Mo 25200 Nq• Mq• LM Sơ đồ tổng thể đài cọc trục 2-C Xác định tải trọng tính toán dƣới đáy hố móng quy ƣớc ( mũi cọc); + Trọng lƣợng của đất và đài từ đáy đài trở lên: N1 Fm tb h m 10,4 10,4 2 1,7 367,75 T ; + Trọng lƣợng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài : N2 () Lm B m F c l i i 2 Nx2 (10,4 0,16 9) (1,89 2,55 1,73 4,67 10,33 1,94 1,86 4,53 1,42 1,9) 47023,6(kN ) + Trọng lƣợng cọc QC=9x0,16x23,5x2,5=846 kN; Tải trọng tại mức đáy móng: N= N1+ N2 + N3 =51547,1 (kN); Mx=Mox=7.502 (T/m); My= Moy=163,17(kN/m); SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 82
  87. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI áp lục tính toán tại đáy móng quy ƣớc: N M x M y Pmax,min ; FWWqu x y LB. 2 10,783 W Wmm 208,79( m3 ); xy 66 5154,71 7,502 16,317 P ; max,min 10,42 208,79 208,79 2 2 Pmax=47,77 T/m ; Pmin=47,54 T/m ; Cƣờng độ tính toán ở đáy khối quy ƣớc .( theo công thức của Terzaghi): P0,5. N . . B N . . H N . c RHgh qu q tb n c ' dmFF ss Lớp 6 có = 340 tra bảng ta có: NNN40,9;qc 29,4; 42,2 (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh); 0,5x 40,9 x 10,4 x 1,9 (24,9 1) x 25,2 x 1,9 Rx25,2 1,9 d 3 2 Rd 5640,2( kN / m ) 2 Ta có Pmaxqƣ=4777< 1,2Rd= 6768,2kN/m ; 22 P476,5( kN / m ) Rd 5640,2( kN / m ) Nền đất dƣới mũi cọc đủ khả năng chịu lực: Kiểm tra lún cho móng cọc: - ứng xuất bản thân tại đáy khối móng quy ƣớc: bt 1,89x 4,25 4,67 x 1,73 10,33 x 1,94 4,53 x 1,86 1,42 x 1,9 bt 472,8kN / m3 -ứng xuất gây lún tại đáy khối móng quy ƣớc; gl tc bt 2 zo 476,5 472,8 3,7kN / m ; Độ lún của móng cọc có thể đƣợc tính gần đúng nhƣ sau: 2 1 o S b w pgl ; với Lm/Bm=1 w=0,56 Eo 1 0,252 S.10,4.0,56.3,7 0,68 cm 2990 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 83
  88. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI 6.Tính toán móng cọc cột khung trục 2-D Bố trí nhóm cọc trong đài: Cột trục 2-D có nội lực không lớn, ta có nhận xét cọc chịu ảnh hƣởng chủ yếu do lực dọc chân cột nên: Từ kết quả tổ hợp tải trọng ta chọn ra + Nmax =5089,2 kN; Mx = 5,82 kNm; My = 144,28 kNm; cột có tiết diện (60x60) Sử dụng cọc có kích thƣớc 400x400(mm) có sức chịu tải Pc = 1020(kN) Tải trọng do sàn tầng hầm truyền thêm vào chân cột C17 là: tt 6,8 3,4 Nc = Sc . q =(3,4+3,4)x( + )x1,4718= 572,2(kN) 2 2 Nmax =508,92+57,22= 566,14(kN); Lựa chọn sơ bộ số cọc theo công thức N 566,14 nx1,05 5,83 Chọn 6 cọc Pc 102 Bố trí sơ bộ cọc đài trục 2-D Khoảng cách giữa 2 cọc bố trí sao cho nằm trong khoảng 3d = 1,2m; Chọn kích thƣớc đài: bdxld=2x3,2 m; Chọn hd=1,2m hod=1,2-0,1=1,1m. Trọng lƣợng đài và nền đất: Gd=Fd.hm. tb =2x3,2x1,5x20 =192 kN Tải trọng tác đụng lên cột đƣợc tính theo công thức : SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 84
  89. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI tc Nmax 5089, 2 NGmax d 192 5115(kN) 1,15 1,15 MQ tcyy1442,8 tc 2, 7 MQyy125,5(kNm); 2,3(kN) 1,15 1,15 1,15 1,15 tcMQxx5,82 tc 78,8 MQxx5, 06(kNm); 68,5(kN) 1,15 1,15 1,15 1,15 Kiểm tra sức chịu tải của cọc: Tải trọng tác dụng lên đỉnh cọc đƣợc tính theo công thức tc N tc M tc .y M .x P x i y i i n y22 x ii Với xmax= 0,6m; ymax=1,2m 511,55,06 1,2 12,55 0,6 P max,min 6 4 1,222 6 0,6 + Tải trọng truyền lên cọc không kể trọng lƣợng bản thân cọc và lớp đất phủ từ đáy đài trở lên tính với tải trọng tính toán : tt N tt M tt .y M .x P x i y i oi n y22 x ii Trong đó bỏ qua tác dụng của lực cắt: - Hd : Chiều cao đài Hd = 1,2 m - n : Số cọc trong 1 đài: n = 6 - l : Chiều dài đài l = 3,2 Ta có bảng sau: Cọc 1 2 3 4 5 6 Xi -0,6 0,6 -0,6 0,6 -0,6 0,6 Yi 1,2 1,2 0 0 -1,2 -1,2 Poi 904,7 984,8 903,5 983,6 902,3 982,4 Ptc 817,7 887,5 817,6 887,3 817,5 887,2 2 Pi(max))= 887,5 (kN/m ) ; 2 Pi(min)= 817,5 (kN/m ) SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 85
  90. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI Vậy tất cả các cọc đều chịu nén Tính cốt thép cho đài Đài cọc đƣợc coi nhƣ một Conson dài L chịu lực tập trung Pmax ngàm vào mép cột P02+P04+P06 I 01 P + 1 2 02 P II 3 4 II 5 6 I Sơ đồ tính đài cọc trục 2-D Tính cốt thép theo các phƣơng (I-I) và (II-II) Mômen uốn đài - M I-I = r1 x (Po2+Po4+Po6)= 0,3x(984,8+983,6+982,4) =885,24(kNm) - M II-II = r2 x (Po1+Po2)= 0,9x(904,7+984,8) =1700(kNm) Tính cốt thép: không cần đặt cốt thép kép chỉ cần đặt cốt thép đơn M 885, 24 AII II 32(cm2 ) s R. . h 28000 x 0,9 x 1,1 so 2 Chọn cốt thép dọc 14 18 (a240) có Asthực = 35,63 cm = 0,1 % > min = 0,05% đặt thép theo cạnh dài + Kiểm tra lại khả năng chịu lực của đài móng: Ta có lớp bê tông bảo vệ là 5 cm, đƣờng kính cốt thép là 1,8 cm 1,8 Nên ta tính đƣợc a 5 5,9 (cm) h0= 120 – 5,9 =114,1 (cm) 2 SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 86
  91. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI AR. 35,63 2800 ss 0,03 Rbo. b . h 145 200 114,1 0,03R 0,595 0,03tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,03 M 22 Mgh M. R b . b . h0 0,03 145 200 114,1 11326364,7( daN . cm ) 1132,6365(.) kN m Ta thấy : M = 885,24 (.)KN m min = 0,05% đặt thép theo cạnh ngắn + Kiểm tra lại khả năng chịu lực của đài móng: Ta có lớp bê tông bảo vệ là 5 cm, đƣờng kính cốt thép là 1,8 cm 1,8 Nên ta tính đƣợc a 5 5,9 (cm) h0= 120 – 5,9 =114,1 (cm) 2 AR. 64,6 2800 ss 0,034 Rbo. b . h 145 320 114,1 0,034R 0,595 0,034tra bảng phụ lục 10 sách BT1 ta đƣợc 0,033 M 22 Mgh M. R b . b . h0 0,033 145 320 114,1 20538474,66( daN . cm ) 2053,85(.) kN m Ta thấy : M = 1700 (.)kN m < Mgh = 2053,85(kN . m ) (thỏa mãn) Vậy đài đảm bảo khả năng chịu lực. Vì đài cao nên phải có lƣới thép quấn quanh đài theo cấu tạo để tránh co ngót cho bê tông, chọn lƣới thép 16 a200. Kiểm tra tổng thể móng cọc Pqƣ < Rđ; Pmaxqƣ 1,2 Rđ; - Xác định khối móng quy ƣớc; SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 87
  92. TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂN LẬP HẢI PHÕNG KHU DI DÂN TÁI ĐỊNH CƢ ĐỒNG TÀU–HÀ NỘI + Chiều cao khối móng quy ƣớc đƣợc tính từ mặt đất lên mũi cọc Hm= 25,2m; Góc mở : do lớp 1;2;3;4 yếu : bỏ qua ảnh hƣởng lớp đất này: iih 32xx 4,53 1,42 34 o tb 32,48 ; hi 4,53 1,42 Chiều dài ,bề rộng khối móng quy ƣớc: 0 Lm= ( 3,2-2x0,2) + 2x( 5,95x tg 32,48 )=10,4m; 0 Bm= ( 2,0-2x0,2) + 2x( 5,95x tg 32,48 )=9,2m Xác định tải trọng tính toán dƣới đáy hố móng quy ƣớc ( mũi cọc); + Trọng lƣợng của đất và đài từ đáy đài trở lên: N1 Fm tb h m 10,4 92 2 1,7 3253,1 kN ; + Trọng lƣợng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài : N2 ( Lm . B m F c ). l i . i Nx2 (10,4 9,2 0,16 6) (1,89 2,55 1,73 4,67 10,33 1,94 1,86 4,53 1,42 1,9) 41736(KN ) + Trọng lƣợng cọc QC=6x0,16x23,5x25=564kN;; Tải trọng tại mức đáy móng: N= N1+ N2 + N3 =4555,3 (T) =45553 (kN);; Mx=Mox=5,82 (kN/m); My= Moy=144,28(kN/m); áp lục tính toán tại đáy móng quy ƣớc: N M x M y Pmax,min ; FWWqu x y LB. 2 10,4 9,22 Wmmm 146,7(3 ); y 66 BL2 10,42 9,2 Wmmm 165,85(3 ) x 66 4555,3 0,582 14,428 P ; max,min 10,4x 9,2 156,85 146,7 2 2 Pmax =477,1 kN/m ; Pmin=475kN/m ; Cƣờng độ tính toán ở đáy khối quy ƣớc .( theo công thức của Terzaghi): P0,5. N . . B N . . H N . c RHgh qu q tb n c ' dmFF ss Lớp 6 có = 340 tra bảng ta có: NNN40,9;qc 29,4; 42,2 (bỏ qua các hệ số hiệu chỉnh); SVTH: BÙI XUÂN BÌNH Page 88