›
›

Khóa luận Ký túc xá 9 tầng trường đại học mỏ địa chất

pdf 141 trang huongle 390
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Ký túc xá 9 tầng trường đại học mỏ địa chất", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_ky_tuc_xa_9_tang_truong_dai_hoc_mo_dia_chat.pdf
  • rarFile bản vẽ.rar

Nội dung text: Khóa luận Ký túc xá 9 tầng trường đại học mỏ địa chất

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 - 2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : PHẠM HỮU MẠNH Ngƣời hƣớng dẫn: THS. TRẦN DŨNG GVC.KS. TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2015 1
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG KÝ TÚC XÁ 9 TẦNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : PHẠM HỮU MẠNH Ngƣời hƣớng dẫn: THS. TRẦN DŨNG GVC.KS. TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2015 2
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: PHẠM HỮU MẠNHMã số:1012104007 Lớp:XD1401D Ngành: Xây dựng dân dụng & công nghiệp Tên đề tài: KÝ TÚC XÁ 9 TẦNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT 3
  4. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp (về lý 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: 4
  5. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn kết cấu: Họ và tên: Học hàm, học vị : Cơ quan công tác: Nội dung hƣớng dẫn: Người hướng 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 06 tháng 04 năm 2015 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày 11 tháng 07 năm 2015. Đã nhận nhiệm vụ ĐATN Đã giao nhiệm vụ ĐATN Sinh viên Người hướng dẫn Hải Phòng, ngày tháng năm 2015 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị 5
  6. CHƢƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu về công trình KÝ TÚC XÁ 9 TẦNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT Nhiệm vụ và chức năng: Đáp ứng một phần nhu cầu về nhà ở cho sinh viên. + Chủ đầu tƣ : TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT. 1.2 điều kiện tự nhiên ,xã hội - Lô đất dự kiến xây dựng công trình nằm trong khuôn viên tổng thể Trƣờng Đại học Mỏ Địa chất - Khu B, Đông Ngạc - Từ Liêm – TP Hà nội. Công trình nằm trong dự án cải tạo nâng cấp cơ sở hạ tầng trƣờng Đại học Mỏ Địa chất. -Hiện trạng toàn bộ khu vực Trƣờng đã đƣợc đầu tƣ xây dựng hệ thống hạ tầng hoàn chỉnh. Các công trình theo quy hoạch sẽ lần lƣợt đƣợc xây dựng. -Theo quy hoạch sẽ xây dựng ở đây một khu Ký túc xá 9 tầng cùng với sân vƣờn và đƣờng giao thông nội bộ phục vụ sinh viên. -Khu đất xây dựng bằng phẳng, khoảng cách đến các công trình khác là khá xa. + Đặc điểm về công năng sử dụng: Diện tích tầng 1 sẽ đƣợc sử dụng vách ngăn di động để bố trí phòng Ban quản lý, sảnh lƣu thông, các Kiốt bán hàng, dịch vụ công cộng nhƣ: căng tin ăn, uống, nhà sách, phòng họp tập thể và các phòng chức năng khác. Tầng 2 đến tầng 9 là các phòng ở cho sinh viên với nhà vệ sinh liền kề riêng ở mỗi phòng. Tầng tum và mái để bố trí máy móc thiết bị, bể chứa nƣớc 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Giải pháp mặt bằng. Thiết kế tổng mặt bằng tuân thủ các quy định về số tầng, chỉ giới xây dựng và chỉ giới đƣờng đỏ, diện tích xây dựng theo quy hoạch tại khu vực xây dựng. Hệ số chiếm đất của các công trình xây dựng trong toàn Trƣờng là 30,5% phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng. Khu nhà cao 9 tầng, bố trí theo kiểu hợp khối lấy khu cầu thang làm khu trung tâm, với hành lang giữa rộng 3,0m cùng với sảnh lƣu thông ở trung tâm khu nhà đến cầu thang và thang máy, thuận tiện cho lƣu thông đến các phòng ở. Giếng trời 11,4m2 đƣợc bố trí tại trung tâm lấy ánh sáng và thông gió cho các tầng, các phòng ở đều bố trí phía dƣới là sân, đƣờng nội bộ, phần sân vƣờn và lối vào khu chung cƣ đƣợc bố trí ở các mặt và hai bên hồi nhà.nhà vệ sinh, nhà tắm liền phòng, lôgia lấy nắng và làm nơi phơi đồ. Các chỉ tiêu kỹ thuật nhƣ sau: + Khu nhà gồm: tầng 1 cao 3,6m; tầng 2 đến tầng 9 cao 3,6m; tầng tum cao 3,0m + Tổng chiều cao toàn nhà : 35,4m. + Kích thƣớc mặt bằng : 23.2m x 30.0m +Tổng diện tích sàn: 5.620 m2, bao gồm: 575 m2 sàn tầng 1; 3.738 m2 sàn phòng ở, vệ sinh, Lôgia; 98,4m2 sàn buồng kỹ thuật thang máy, sàn tầng tum; 1.208m2 sàn sảnh, hành lang tầng 2 đến tầng 9. +Tổng số phòng ở là 64 phòng. 1.3.2 Giải pháp cấu tạo và mặt cắt: Chiều cao các tầng là 3,6m, tum cao 3,0m; mỗi phòng ở đều có bố trí cửa sổ, cửa đi. Hai cầu thang bộ đƣợc bố trí ở hai đầu nhà thuận lợi cho việc di chuyển của mọi ngƣời trong ký túc xá. Giếng trời rộng rãi ở giữa hai đơn nguyên tạo khoảng trống không gian thoáng đãng thông gió và lấy ánh sáng tự nhiên. Hai cầu thang bộ có bố trí các cửa vách kính lấy ánh sáng quay hắt về phía giếng trời. Mỗi phòng ở có một ban 6
  7. công nhỏ rộng 1200 hƣớng ra bên ngoài tạo cảm giác mở rộng tâm hồn hoà mình với thiên nhiên. Toàn bộ tƣờng nhà xây gạch đặc với vữa XM #50, trát trong và ngoài bằng vữa XM #50. Nền lát gạch Ceramic 400x400, khu vệ sinh lát gạch chống trơn, vữa XM #50; tƣờng khu vệ sinh ốp gạch men kính cao 1800 kể từ mặt sàn. Cửa gỗ dùng gỗ nhóm 3 sơn màu, hoa sắt cửa sổ sơn một nƣớc chống gỉ sau đó sơn 2 nƣớc màu. Mái lợp tôn liên doanh múi vuông màu đỏ với xà gồ thép chữ U100 gác lên tƣờng xây thu hồi dày 220. Sàn BTCT B20 đổ tại chỗ dày 10cm, trát trần vữa XM #50 dày 15. Xung quanh nhà bố tri hệ thống rãnh thoát nƣớc rộng 300 sâu 250 lãng vữa XM #75 dày 20, lòng rãnh đánh dốc về phía ga thu nƣớc. Tƣờng nhà quét 2 nƣớc vôi trắng sau đó quét màu vàng chanh; phào quanh cửa và quanh mái quét 2 nƣớc vôi trắng sau đó quét màu nâu đậm. Phía trên cầu thang đặt các bể chứa nƣớc bằng Inôx 10m3. 1.3.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình. Mặt đứng của công trình tuy đối xứng, tạo đƣợc sự hài hoà bởi đƣờng nét của các ô ban công với những phào chỉ, của các ô cửa sổ quay ra bên ngoài. Hình khối của công trình có dáng vẻ bề thế vuông vức, đơn giản nhƣng không cứng nhắc, đơn điệu. Nhìn chung mặt đứng của công trình có tính hợp lý và hài hoà kiến trúc với tổng thể kiến trúc quy hoạch của các công trình xung quanh. 1.3.4 Các giải pháp kỉ thuật tương ứng cho công trình 1.3.4.1 Giải pháp thông gió chiếu sáng Các phòng ở đều có ít nhất có một bề mặt tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài qua cửa sổ. Các sảnh tầng và hành lang đều đƣợc thông thoáng 2 mặt do đó sẽ tạo đƣợc áp lực âm hút khí từ các căn hộ ra. Các căn hộ đều đƣợc thông thoáng và đƣợc chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, ban công lôgia, hành lang và các sảnh tầng với giếng trời kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo. 1.3.4.2 Giải pháp bố trí giao thông. Giao thông theo phƣơng ngang trên mặt bằng đƣợc phục vụ bởi hệ thống hành lang rộng 3,0m đƣợc nối với sảnh tầng đi đến các nút giao thông theo phƣơng đứng là cầu thang. Giao thông theo phƣơng đứng gồm 2 thang bộ và 2 thang máy thuận tiện cho việc đi lại và đảm bảo kích thƣớc để vận chuyển đồ đạc cho các phòng ở, đáp ứng đƣợc yêu cầu đi lại giữa các tầng. 1.3.4.3 Giải pháp cung cấp điện nước và thông tin. Hệ thống cấp nƣớc: Thiết kế 02 bể nƣớc ngầm, mỗi bể dung tích 40 m3 vị trí khoảng 2 bên nhà phía mặt trƣớc, 01 bể sử dụng cho cấp nƣớc sinh hoạt, 01 bể sử dụng cho cấp nƣớc cứu hoả. Trạm bơm nƣớc đặt tại cầu thang bơm nƣớc lên 04 bể inox, ống đẩy của bơm 40 (có thiết bị điều khiển tự động). Nƣớc từ bể chứa nƣớc trên mái sẽ đƣợc phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các thiết bị dùng nƣớc trong công trình. Đƣờng ống cấp nƣớc dùng ống thép tráng kẽm có đƣờng kính từ 15 đến 65. Đƣờng ống trong nhà đi ngầm sàn, ngầm tƣờng và đi trong hộp kỹ thuật. Đƣờng ống sau khi lắp đặt xong đều phải đƣợc thử áp lực và khử trùng trƣớc khi sử dụng, điều này đảm bảo yêu cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh. Hệ thống thoát nƣớc: Hệ thống thoát nƣớc thải sinh hoạt đƣợc thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà. Có hai hệ thống thoát nƣớc bẩn và hệ thống thoát phân. 7
  8. Toàn bộ nƣớc thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh đƣợc thu vào hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó đƣợc đƣa vào hệ thống cống thoát nƣớc bên ngoài của khu vực. Toàn bộ nƣớc tắm rửa giặt đƣợc thu vào các ống đứng thoát nƣớc riêng đƣa về hố ga dƣới đất, thoát ra cống thoát bên ngoài. Các đƣờng ống đi ngầm trong tƣờng, trong hộp kỹ thuật, trong trần hoặc ngầm sàn. Hệ thống cấp điện: Nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/ 220V. Nguồn điện cấp tới công trình đƣợc lấy từ trạm biến áp 630KVA ngoài nhà đƣợc bổ sung nâng cấp từ trạm biến áp 320KVA đã có sẵn. Trong công trình có bố trí một máy phát điện dự phòng 380/220V – 50KVA cung cấp điện cho hệ thống thang máy. Khi nguồn điện lƣới có sự cố thì bộ chuyển đổi ATS sẽ tự động chuyển đổi nguồn điện. Sơ đồ cấp điện của công trình đƣợc thiết kế theo nguyên tắc chung: từ trạm biến áp chung của khu vực cấp tới tủ điện chính T1 công trình thông qua cáp ngầm Cu/XLPE/PVC – 4(1x240)mm2. Từ tủ điện T11 chia làm 11 lộ gồm lộ 1 cấp cho tủ điện ƣu tiên ATS tới thang máy. Lộ 2 cấp cho tủ máy bơm. Các lộ khác cấp cho các tủ điện tầng từ tầng 1 đến tầng 9. Cáp điện và dây dẫn trong lƣới điện của công trình dùng lõi đồng cách điện XLPE hoặc PVC, vỏ bọc PVC. Tại các tầng các khu vực có bố trí tủ phân phối điện. Cáp phân phối điện từ tủ điện tổng T1 đến các tủ điện tầng đƣợc đi trong thang cáp chạy trong hộp kỹ thuật điện. Trong các tủ điện đặt các APTÔMAT bảo vệ cho các thiết bị . Cáp trục từ tủ điện T1 đến các tầng dùng loại cu/PVC 3x25+1x16mm2. Mỗi phòng ở sử dụng điện đều có 1 công tơ đo đếm riêng biệt lắp tại cửa phòng. Dây dẫn tới các thiết bị điện trong công trình dùng dây đồng 2lõi bọc PVC luồn trong ống nhựa PVC đi ngầm sàn, tƣờng hoặc trần giả tại các vị trí rẽ nhánh, nối đƣợc thực hiện bằng cầu nối trong hộp nối dây. Cáp đi từ sau công tơ đến các tủ điện căn hộ đi trên máng cáp theo dọc hành lang của tầng. Chiếu sáng cho công trình gồm: Chiếu sáng cho công trình chủ yếu dùng đèn huỳnh quang lắp trần, tƣờng. Hệ thống chống sét và tiếp đất chống sét, tiếp đất an toàn: Hệ thống chống sét dùng loại kim thu sét phát xạ sớm tia tiên đạo PULSAL 30 bán kính bảo vệ 52 mét nối với hệ thống tiếp đất chống sét gồm các cọc thép mạ đồng d16 dài 2,5m liên kết bằng thanh đồng dẹt 25x3mm chôn sâu 0,8m điện trở nối đất của hệ thống chống sét phải bảo đảm < 10 . 1.3.4.4 Giải pháp phòng hoả. Bố trí hộp vòi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng. Vị trí của hộp vòi chữa cháy đƣợc bố trí sao cho ngƣời đứng thao tác đƣợc dễ dàng. Các hộp vòi chữa cháy đảm bảo cung cấp nƣớc chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy ra. Mỗi hộp vòi chữa cháy đƣợc trang bị 1 cuộn vòi chữa cháy đƣờng kính 50mm, dài 30m, vòi phun đƣờng kính 13mmm có van góc. Bố trí một bơm chữa cháy đặt trong phòng bơm (đƣợc tăng cƣờng thêm bởi bơm nƣớc sinh hoạt) bơm nƣớc qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các họng chữa cháy ở các tầng trong toàn công trình. Bố trí một máy bơm chạy động cơ điezel để cấp nƣớc chữa cháy khi mất điện. Bơm cấp nƣớc chữa cháy và bơm cấp nƣớc sinh hoạt đƣợc đấu nối kết hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết. Bể chứa nƣớc chữa cháy đƣợc dùng kết hợp với bể chứa nƣớc sinh hoạt. Bố trí hai họng chờ bên ngoài công trình. Họng chờ này đƣợc lắp đặt để nối hệ thống 8
  9. đƣờng ống chữa cháy bên trong với nguồn cấp nƣớc chữa cháy từ bên ngoài. Trong trƣờng hợp nguồn nƣớc chữa cháy ban đầu không đủ khả năng cung cấp, xe chữa cháy sẽ bơm nƣớc qua họng chờ này để tăng cƣờng thêm nguồn nƣớc chữa cháy, cũng nhƣ trƣờng hợp bơm cứu hoả bị sự cố hoặc nguồn nƣớc chữa cháy ban đầu đã cạn kiệt. 9
  10. Chƣơng 2:lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1Sơ bộ phƣơng án kết cấu 2.1.1Phân tích các dạng kết cấu khung 2.1.1.1Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng Hệ kết cấu vách cứng có thể đƣợc bố trí thành hệ thống theo một phƣơng, hai phƣơng hoặc liên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng. Loại kết cấu này có khả năng chịu lực ngang tốt nên thƣờng đƣợc sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng . Tuy nhiên hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng. 2.1.1.2Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng ) Hệ kết cấu khung giằng đƣợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng . Hệ thống vách cứng thƣờng đƣợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc các tƣờng biên, là các khu vực có tƣờng liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung đƣợc bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai hệ thống khung và vách đƣợc liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trƣờng hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa lớn. Thƣờng trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu đƣợc thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ƣu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thƣớc cột, dầm, đáp ứng đƣợc yêu cầu của kiến trúc. Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối ƣu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng đƣợc thiết kế cho vùng có động đất cấp 7. Qua xem xét các đặc điểm các hệ kết cấu chịu lực trên áp dụng vào đặc điểm công trình và yêu cầu kiến trúc em chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ kết cấu khung giằng với vách đƣợc bố trí là cầu thang máy. * Đặc điểm của hệ kết cấu khung vách: kết cấu khung vách là tổ hợp của 2 hệ kết cấu ―kết cấu khung và kết cấu vách cứng‖.Tận dụng tính ƣu việt của mỗi loại,vừa có thể cung cấp một không gian sử dụng khá lớn đối với việc bố trí mặt bằng kiến trúc lại có tính năng chống lực ngang tốt.Vách cứng trong kết cấu khung vách có thể bố trí độc lập,cũng có thể lợi dụng vách của giếng thang máy.Vì vậy loại kết cấu này đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong các công trình. Biến dạng của kết cấu khung vách là biến dạng cắt uốn:Biến dạng của kết cấu khung là biến dạng cắt,biến dạng tƣơng đối giữa các tầng bên trên nhỏ,bên dƣới lớn .Biến dạng của vách cứng là biến dạng uốn cong ,biến dạng tƣơng đối giữa các tầng bên trên lớn,bên dƣới nhỏ .Đối với kết cấu khung vách do điều tiết biến dạng của hai loại kết cấu này cùng làm việc tạo thành biến dạng cắt uốn ,từ đó giảm tỉ lệ biến dạng tƣơng đối giữa các tầng của kết cấu và tỉ lệ chuyển vị của điểm đỉnh làm tăng độ cứng bên của kết cấu . Tải trọng ngang chủ yếu do kết cấu vách chịu .Từ đặc điểm chịu lực có thể thấy độ cứng chống uốn của vách lớn hơn nhiều độ cứng chống uốn của khung trong kết cấu khung – vách dƣới tác dụng của tải trọng ngang .Nói chung vách cứng đảm nhận trên 80%,vì vậy lực cắt của tầng mà kết cấu khung phân phối dƣới tác động của tải trọng ngang đƣợc phân phối tƣơng đối đều theo chiều cao mômen uốn của cột dầm tƣơng đối bằng nhau, có lợi cho việc giảm kích thƣớc dầm cột ,thuận lợi khi thi công. 2.1.2Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình: Qua phân tích một cách sơ bộ nhƣ trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà đều có những ƣu, nhƣợc điểm riêng. Đối với công trình này, do công trình có công năng là nhà ở nên yêu cầu có không gian linh hoạt. Nên dùng hệ khung chịu lực. 10
  11. - Hệ chịu lực chính của công trình là hệ khung bêtông cốt thép kết hợp với vách thang máy chịu tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang. - Thép dọc dùng loại AII, thép đai dùng loại AI, Bêtông cấp độ bền B20 - Kết cấu dầm sàn: dùng hệ thống dầm, sàn BTCT thông thƣờng, đổ bêtông toàn khối cho toàn bộ các cấu kiện. +Giải pháp kết cấu : - Kết cấu hợp lý nhất là sơ đồ khung cùng vách tham gia chịu lực đồng thời cả tải trọng đứng và tải trọng ngang. Sơ đồ tính cho khung là khung không gian. Để khẳng định cho ƣu điểm cho sự lựa chọn sơ đồ tính là khung không gian ta đƣa ra nhận định sau : - Thuận lợi cho việc kiểm tra ứng suất của phần tử góc tại các cột biên góc : N x y [ ] F Wx Wy Phù hợp kết cấu cột chịu uốn lệch tâm xiên, cột uốn theo hai phƣơng. +Chọn giải pháp kết cấu sàn Trong công trình hệ sàn có ảnh hƣởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phƣơng án phù hợp với kết cấu của công trình. Ta xét các phƣơng án sàn sau: * Sàn sƣờn toàn khối Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn - Ƣu điểm: + Tính toán đơn giản, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công. - Nhƣợc điểm: + Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vƣợt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiét kiệm chi phí vật liệu. + Không tiết kiệm không gian sử dụng. * Sàn ô cờ Cấu tạo 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 không quá 2m. - 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. - 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 cao để giảm độ võng. *Sàn không dầm (sàn nấm): Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. - Ƣu điểm: + Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao công trình + Tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng + Dễ phân chia không gian + Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6 8 m) 11
  12. - Nhƣợc điểm: + Tính toán phức tạp + Thi công phức tạp Kết luận: Căn cứ vào: - Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình - Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên So sánh các phƣơng án trên ta chọn phƣơng án dùng sàn sƣờn. Dựa vào hồ sơ kiến trúc công trình, Giải pháp kết cấu đã lụa chọn và tải trọng tác dụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn. Mặt bằng kết cấu đƣợc thể hiện trên bản vẽ KC 01. 2.1.3Kích thước sơ bộ của kết cấu +Chọn chiều dày bản sàn. D Tính sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức: h .l b m Trong đó: m = 40 45 với bản kê 4 cạnh . l: nhịp của bản (nhịp của cạnh ngắn). D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng. Ta chọn: m = 42, D = 1,0 1, - Nhịp lớn nhất l = 4,2m: h.4,2 0,1 m 10 cm b 42 1,0 - Nhịp l = 3,6m: h .3,6 0,0857m 8,57cm b 42 => Chọn hb= 10cm cho toàn bộ các ô sàn. Chiều dày bản sàn áp dụng cho tất cả các tầng. Nguyên tắc là sau khi tính ra nội lực cần kiểm tra lại kết cấu sàn chọn đã hợp lý chƣa để có cần phải thay đổi kích thƣớc tiết diện không. Các kết cấu cột và dầm cũng thực hiện tƣơng tự nhƣ trên. +Chọn kích thước tiết diện dầm, vách thang máy. - Với dầm có nhịp lớn nhất của khung ngang nhà là 4,2m. 1 Sơ bộ chọn chiều cao tiết diện theo công thức: hl md Trong đó: l: là nhịp của dầm đang xét. md: hệ số, với dầm phụ md = 12 20; với dầm chính md = 8 12, trong đó chọn giá trị lớn hơn cho dầm liên tục và chịu tải trọng tƣơng đối bé. Với dầm ở đây chọn md = 11 1,0 => h.4,2 0,382 m 38,2 cm. 11 1,0 h.4,2 0,263 m 26,3 cm 16 Chọn chiều cao dầm là h = 40cm và bề rộng dầm là b = 22cm. Chọn chiều cao dầm sàn vệ sinh là h = 30cm; rộng 11cm. - Với các dầm khác có nhịp gần giống nhƣ nhau nên sơ bộ chọn kích thƣớc tiết diện dầm đồng bộ nhƣ nhau. Vậy kích thƣớc tất cả các dầm sơ bộ là rộng b = 22cm, cao h = 40cm. - Chọn chiều dày vách thang máy là 25cm. +Chọn kích thước tiết diện cột. 12
  13. N Sơ bộ chọn kích thƣớc cột giữa F-3 tầng 1 theo công thức sau: A yc K. R n 2 Rn: Cƣờng độ tính toán 20 có Rn = 115kG/cm . K: hệ số dự trữ cho mômen uốn, K = 1,0 1,5. chọn K = 1,2 N: lực nén lớn nhất tác dụng lên chân cột, xác định bằng tổng tải trọng tác dụng vào diện truyền tải vào cột: N = S . q . n + Diện truyền tải vào cột F – 3: Sm4,2 3,9 16,38 2 + n : Số tầng (9 tầng) + q : Tải trọng 1 T/m2 ) q = 1,2x1 = 1,2T/m2 16,38 9 12000 A1,2 1546 cm2 yc 1150 Sơ bộ chọn tiết diện cột là 40cm x 40cm => A = 16000cm2. Thiên về an toàn và theo yêu cầu kiến trúc ta chọn toàn bộ cột cho các tầng có kích thƣớc nhƣ nhau: b x h = 40x 40 cm. Để tiết kiệm vật liệu, dự kiến thay đổi tiết diện cột 1 lần tại vị trí tầng 5, với tiết diện thay đổi từ 40x40cm xuống 35x35cm. - Kiểm tra tiết diện cột theo độ mảnh: l 0 b b Khung toàn khối l0 = 0,7 H = 0,7 360 = 252 cm. l 252 0 6,3 31 b b 40 Vậy tiết diện cột đạt yêu cầu. - 4,2m): 1 1 1 1 h L4,2 (0,525 0,35) m Chọn hd = 400. d 8 12 8 12 bhdd0,3 0,5 0,3 0,5 400 200 120 Chọn bd = 220. h = 220 m. 2.2Tính toán tải trọng 2.2.1Tĩnh tải, Hoạt tải Bảng 1-1. cấu tạo sàn ta có trọng lượng cho 1 m2 bản sàn: Líp g¹ch l¸t nÒn dµy 2cm 2000 x 0.02 x 1.2 = 48 Líp v÷a lãt dµy 2,5cm 1800 x 0.025 x 1.2 = 54 V÷a tr¸t trÇn dµy 1.5cm 1800 x 0.015 x 1.2 = 32.4 Tæng tÜnh t¶i 134 Kg/m2 Ho¹t t¶i 200 x 1.2 = 240 Kg/m2 Bảng 1-2. tải trọng hành lang và cầu thang Líp g¹ch l¸t granit dµy 2cm 2000 x 0.02 x 1.2 = 48 Líp v÷a lãt dµy 2cm 1800 x 0.02 x 1.2 = 43.2 V÷a tr¸t trÇn dµy 1.5cm 1800 x 0.015 x 1.2 = 32.4 Tæng tÜnh t¶i 124 Kg/m2 Ho¹t t¶i 300 x 1.2 = 360 Kg/m2 Bảng 1-3. tải trọng sàn mái 13
  14. M¸i t«n + xµ gå 20 x 1.2 = 24 T¶i träng trÇn th¹ch cao 30 x 1.2 = 36 Tæng tÜnh t¶i 60 Kg/m2 Ho¹t t¶i 30 x 1.3 = 39 Kg/m2 Bảng 1-4. nhà vệ sinh Líp g¹ch l¸t granit dµy 2cm 2000 x 0.02 x 1.2 = 48 Líp v÷a lãt dµy 2.5cm 1800 x 0.025 x 1.2 = 54 Líp bª t«ng chèng thÊm 2000 x 0.05 x 1.2 = 120 Líp bª t«ng xèp 1200 x 0.2 x 1.1 = 264 V÷a tr¸t trÇn dµy 1.5cm 1800 x 0.015 x 1.2 = 32.4 Tæng tÜnh t¶i 518 Kg/m2 Ho¹t t¶i 150 x 1.2 = 180 Kg/m2 Bảng 1-5. : : Tƣờng xây gạch đặc dày 220 Cao: 3,2m Chiều dày T.T tiêu Hệ số T.T tính STT Loại tải trọng lớp(m g (kG/m3) chuẩn vƣợt tải toán (kG/m) ) (kG/m) 1 - Hai lớp trát 0,03 1800 172,8 1,3 224,6 180 1267, 1, 1393, 2 - Gạch xây 0,22 0 2 1 9 1618, - Tải tƣờng phân bố trên mét dài 1440 5 1213, - Tải tƣờng có cửa 1080 9 Tƣờng xây gạch đặc dày 110 Cao: 2,5 m T.T tiêu T.T tính Chiều dày Hệ số STT Loại tải trọng g(kG/m3) chuẩn toán lớp(m) vƣợt tải (kG/m) (kG/m) 1 - Hai lớp trát 0,03 1800 135 1,3 175,5 2 - Gạch xây 0,11 1800 495 1,1 544,5 - Tải tƣờng phân bố trên mét dài 630 720 - Tải tƣờng có cửa 472,5 540 220 Cao: 1,1m T.T tiêu T.T tính Chiều dày Hệ số STT Loại tải trọng g(kG/m3) chuẩn toán lớp(m) vƣợt tải (kG/m) (kG/m) 1 - Hai lớp trát 0,03 1800 59,4 1,3 77,2 2 - Gạch xây 0,22 1800 435,6 1,1 479,2 - Tải tƣờng phân bố trên mét dài 495 556,4 14
  15. 220 Cao TB: 1,2m Chiều T.T tiêu T.T tính Hệ số STT Loại tải trọng dày g(kG/m3) chuẩn toán vƣợt tải lớp(m) (kG/m) (kG/m) 1 -Hai lớp trát 0,03 1800 64,8 1,3 84,2 2 -Gạch xây 0,22 1800 475,2 1,1 522,7 - Tải tƣờng phân bố trên mét dài 405 455,2 2.2.2Tải trọng gió: . Tải trọng gió đƣợc - . Tải trọng gió có 2 trƣờng hợp là gió ngang nhà(Phƣơng X) và dọc nhà(Phƣơng Y), với mỗi trƣờng hợp này lại có gió phải (gió từ phải qua trái) và gió trái (gió từ trái qua phải). Công trình đƣợc xây dựng tại Hà Nội. Dựa vào phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam theo địa danh hành chính cho trong phụ lục E – TCVN2737 – 1995, công trình nằm trong vùng gió II.B. Tra bảng 4 TCVN2737 - 1995 ta có Wo= 95 kG/m2 Dạng địa hình : Công trình đƣợc xây dựng trong thành phố, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở lên nên xác định công trình thuộc dạng địa hình B. Hệ số khí động c, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95,phụ thuộc vào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió. Bề mặt công trình thẳng đứng vuông góc với hƣớng gió thì hệ số khí động đối với mặt đón gió là c = 0,8 và với mặt hút gió là c = 0,6. Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình. Để đơn giản trong tính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao của sàn tầng nhà. Ta quy áp lực gió tĩnh về lực phân bố đều q ( kG/m ) trên các cột. Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng đƣợc tính nhƣ trong bảng. Tải trọng gió đẩy và hút phân bố theo các tầng của công trình là: 2 Wđi= W0kic , kG/m 2 Whi= W0kic , kG/m = 1,2 (hệ số vƣợt tải), W Wtt(kG/m2) Diện TT W W Tầng Z(m) K o đ h (kG/m2) Gió đẩy Gió hút (m) kG/m kG/m 1 3,6 0,824 95 75,149 56,362 3,6 270,536 202,902 2 7,2 0,933 95 85,071 63,804 3,6 306,257 229,693 3 10,8 1,013 95 92,386 69,289 3,6 332,588 249,441 4 14,4 1,070 95 97,584 73,188 3,6 351,302 263,477 5 18,0 1,110 95 101,232 75,924 3,6 364,435 273,326 6 21,6 1,144 95 104,333 78,250 3,6 375,598 281,699 7 25,2 1,177 95 107,342 80,507 3,6 386,433 289,824 8 28,8 1,209 95 110,261 82,696 3,6 396,939 297,704 9 32,4 1,234 95 112,541 84,406 3,6 427,655 320,741 Tum 35,4 1,252 95 114,182 85,637 3 228,365 171,274 15
  16. Bảng 1-6. Tổng hợp gió CHƢƠNG 3:TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 3.1Số liệu tính toán l Các loại ô sàn đƣợc phân loại dựa theo tỷ số : 2 2 - Bản loại dầm l l 2 2 - Bản kê 4 cạnh l1 3.2Tính toán bản kê 4 cạnh theo sơ đồ Tính cho Ô1: . Tính bản kê 4 cạnh, bản liên tục. Tải trọng: q = g + p = (134+275) + 240 = 649 KG/ m2 - Tính mô men trong bản: - Mô men trong bản đƣợc tính theo các công thức sau: M1 = 1.q.l1.l2; MI = - 1.q.l1.l2 M2 = 2.q.l1.l2; MII = - 2.q.l1.l2 16
  17. Trong đó: M1: Mô men max giữa nhịp cạnh ngắn. M2: Mô men max giữa nhịp cạnh dài. MI: Mô men max gối cạnh ngắn. MII: Mô men max gối cạnh dài. 1; 2; 1; 2: Các hệ số tra theo loại sơ đồ Khi tỷ số l2/ l1 : 1 = 0,0179; 2 = 0,0179; 1 = 0,0417; 2 = 0,0417 => M1 = 0,0179.649.4,2.4,2 = 205 KGm. M2 = 0,0179.649.4,2.4,2 = 205 KGm. MI = 0,0417.649.4,2.4,2 = 477,4 KGm. MII = 0,0417.649.4,2.4,2 = 477,4 KGm. - Tính cốt thép: Tính cho dải bản rộng 100 cm, hb = 10 cm. Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện. h0 = hb – a = 10 – 1,5 = 8,5 cm. * Tính theo phƣơng cạnh ngắn: - : M1 = 205 KGm M 20500 220,0250 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,025 0,987 22 M 20500 2 As 1,1 cm . Rhs 0 2250 0,987 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8 có fa = 0,503cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,503 2 a45,67 cm .Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8 cm . As 1,1 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 - : MI = 477,4 KGm. M 47740 220,0570 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,057 0,971 22 M 47740 2 As 2,57 cm . Rhs 0 2250 0,971 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8 có fa = 0,503 cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,503 2 a19,35 cm .Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8cm . As 2,57 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 : Tƣơng tự ta tính đƣợc thép theo phƣơng cạnh dài: Ở nhịp Chọn 8, a = 180 mm. Ở gối Chọn 8, a = 180mm 17
  18. 2: 3,6x4,2m, : q = g + p = 518 + 180 = 698 KG/ m2 - Tính mô men trong bản: Mô men trong bản đƣợc tính theo các công thức sau: M1 = 1.q.l1.l2; MI = - 1.q.l1.l2 M2 = 2.q.l1.l2; MII = - 2.q.l1.l2 Trong đó: M1: Mô men max giữa nhịp cạnh ngắn. M2: Mô men max giữa nhịp cạnh dài. MI: Mô men max gối cạnh ngắn. MII: Mô men max gối cạnh dài. 1; 2; 1; 2 - Khi tỷ số l2/ l1 : 1 = 0,0204; 2 = 0,0142; 1 = 0,0468; 2 = 0,0325 => M1 = 0,0209.698.4,2.3,6 = 220 KGm. M2 = 0,0142.698.4,2.3,6 = 150 KGm. MI = 0,0468.698.4,2.3,6 = 450 KGm. MII = 0,0325.698.4,2.3,6 = 343KGm. - Tính cốt thép: Tính cho dải bản rộng 100 cm, hb = 10 cm. Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện. h0 = hb – a = 10 – 1,5 = 8,5 cm. * Tính theo phƣơng cạnh ngắn: - : M1 = 220 KGm M 22000 220,0260 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,026 0,987 22 M 22000 2 As 1,2 cm . Rhs 0 2250 0,987 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8có fa = 0,503 cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,503 2 a42 cm .Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8cm . As 1,2 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 - : MI = 450 KGm. M 45000 220,0540 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,054 0,972 22 M 45000 2 As 2,42 cm . Rhs 0 2250 0,972 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8có fa = 0,503 cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: 18
  19. bf1. a 100 0,503 2 a20,78 cm . Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8 cm . As 2,42 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 : - : M2 = 150 KGm M 15000 220,0180 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,018 0,993 22 M 15000 2 As 0,8 cm . Rhs 0 2250 0,993 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8có fa = 0,503 cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,503 2 a62,875 cm .Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8 cm . As 0,8 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 - : MII = 343 KGm. M 34300 220,040 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,04 0,98 22 M 34300 2 As 1,83 cm . Rhs 0 2250 0,98 8,5 2 Dự kiến dùng thép 8có fa = 0,503 cm . Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,503 2 a27,5 cm .Chọn 8, a = 180 mm, có As = 2,8cm . As 1,83 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 2,8 100% 100% 0,33%min 0,1% bh0 100 8,5 19
  20. CHƢƠNG 4:TÍNH TOÁN DẦM 4.1Cở sở tính toán Việc tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi với 3 giá trị mô men lớn nhất tại các tiết diện giữa dầm và sát gối - với tiết diện M+ ta tính theo tiết diện chữ T - Với tiết diện M- ta tính theo tiết diện hình chữ nhật 4.2Tính toán dầm +Ta tính toán thép dầm số 13: (khung tầng 2) h = 40cm ; b = 22 cm ; l = 4,2 m 2 bê tông mác B20; thép dọc AII có Ra = 2800 ( kg/cm ) ; a = 5 cm 2 Rn = 130 ( kg/cm ) o 0.58 2 Rk = 10 ( kg/cm ) h0=h-a=40-5=35 cm 2 thép đai AI có Ra = 2100 ( kg/cm ) *Tính toán thép tại gối momen âm tại tiết diện I-Icó giá trị : M = 5071(kgm) M 507100 A = 2 = 2 = 0.145 Rnbho 130.22.35 = 0,5(1+ 1 2A )= 0,921 M 507100 2 Fa = = = 5,62 (cm ) Ra ho 2800.0,921.35 2 Chọn 3 18 có Fa=7,634 cm Fa 7,634 Hàm lƣợng: = x100%= x100%=1%> min bho 22x 35 *Tính toán thép với momen dƣơng giữa dầm tiết diện II-II có giá trị : M =3049 (kgm) bề dầy bản hc = 10 (cm) ; a = 5 cm h = 40cm ; b = 22 cm ; l = 4,2 m xác định c1:c1=min(1/6ld,6hc) 1 1 ld = x 4,2= 0,7(m) 6 6 hc = 10 (cm) > 0.1h = 4 (cm) c1 < 6hc = 6 x 10 = 60 (cm) ; chọn c1 = 70 cm bc = b + 2c1 = 22 + 2x70 = 162 cm hc 10 Mc = Rnbchc (ho – ) = 130x162x10(35 – ) = 6318000kgm 2 2 M < Mc ( trục trung hòa nằm trong vùng cánh) Ta tính toán nhƣ tiết diện chữ nhật M 304400 A = 2 = 2 = 0,012 Rnbcho 130.162.35 = 0.5(1+ )= 0.994 304400 2 Fa = = = 3,125 (cm ) 2800.0,994.35 2 Chọn 3 18 có Fa=7,634 cm 20
  21. Fa 7,634 Hàm lƣợng: = .100%= .100%=1%> min bho 22.35 *Tính toán thép tại gối momen âm tiết diện III-III có giá trị : M = 5199(kgm) M 519900 A = 2 = 2 = 0.15 Rnbho 130.22.35 = 0,5(1+ 1 2A )= 0,92 M 519900 2 Fa = = = 5,8 (cm ) Ra ho 2800.0,972.35 2 Chọn 3 18 có Fa=7,634 cm 7,634 Hàm lƣợng: = x100%= x100%=1%> min 22x 35 *Tính toán thép đai : với lực cắt nhƣ sau: Qmax = 7420kg +) kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: Qbt = k1Rkb ho = 0.6x10x22x35 = 4620 kg Qbt < Qmax ( bê tông không đủ khả năng chịu cắt phải tính toán cốt đai) Ta tính toán với 2 điều kiện sau : +) ĐK1 : Qmax < QO = koRnbho = 0.35x130x22x35 = 35035 kg (đk đƣợc thỏa mãn) +) ĐK2 : Q < Qgh 2 dự định chọn thép đai là 8,n=2 fct = 0.503 cm Fđ = nfđ = 2x0.503 = 1.006 cm2 2 2 1.5Rk bh0 1,5.10.22.35 Tính amax= = =54,5cm Q 7420 2 2 8Rk bh0 8.10.22.35 mà att = Fđ.Rađ =1,006.1800. =70 cm Q2 74202 act=20cm chọn thép đai là 8a200 +Tính thép dầm số 14:( dầm tầng 2) h = 40cm ; b = 30 cm ; l = 3,6 m 2 bê tông B20; thép dọc AII có Ra = 2800 ( kg/cm ) ; a = 5 cm 2 Rn = 130 ( kg/cm ) 2 Rk = 10 ( kg/cm ) h0=h-a=40-5=35 cm 2 thép đai AI có Ra = 2100 ( kg/cm ) *Tính toán thép tại gối momen âm tại tiết diện I-Icó giá trị : M=4480 Kgm M 448000 A = 2 = 2 = 0.123 Rnbho 130.22.35 21
  22. = 0,5(1+ 1 2A )= 0,93 M 448000 2 Fa = = = 4,9 (cm ) Ra ho 2800.0,93.35 2 Chọn 3 18 có Fa=7,634 cm Fa 7,634 Hàm lƣợng: = x100%= x100%=1%> min bho 22x 35 *Tính toán thép với momen dƣơng giữa dầm tiết diện II-II có giá trị : M =2008 (kgm) bề dầy bản hc = 10 (cm) ; a = 5 cm h = 40cm ; b =22 cm ; l = 3,6m xác định c1:c1=min(1/6ld,6hc) 1 1 ld = x 3,6 = 0,6 (m) 6 6 hc = 10 (cm) > 0.1h = 4 (cm) c1 min *Tính toán thép tại gối momen âm tiết diện III-III có giá trị : M = 4034(kgm) M 403400 A = 2 = 2 = 0,115 Rnbho 130.22.35 = 0,5(1+ )= 0,94 403400 2 Fa = = = 4,4 (cm ) 2800.0,94.35 2 Chọn 3 18 có Fa=7,634 cm Hàm lƣợng: = x100%= x100%=1%> min *Tính toán thép đai : với lực cắt nhƣ sau: Qmax = 5730kg +) kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: Qbt = k1Rkb ho = 0,6.10.22.35 = 4620 kg Qbt < Qmax ( bê tông không đủ khả năng chịu cắt phải tính toán cốt đai) Ta tính toán với 2 điều kiện sau : +) ĐK1 : Qmax < QO = koRnbho = 0,35.130.22.35 = 35035 kg (đk đƣợc thỏa mãn) 22
  23. +) ĐK2 : Q < Qgh 2 dự định chọn thép đai là 8,n=2 fct = 0.503 cm Fđ = nfđ = 2x0.503 = 1.006 cm2 2 2 1.5Rk bh0 1,5.10.22.35 Tính amax= = =70,5cm Q 5730 2 2 8Rk bh0 8.10.22.35 mà att = Fđ.Rađ =1,006.1800. =119cm Q2 57302 act=20cm chọn thép đai là 8a200 23
  24. CHƢƠNG 5 : TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 3 5.1Số liệu đầu vào - Vì cột vừa chịu nén vừa chịu uốn vì vậy phải tổ hợp đồng thời mômen và lực dọc. Trong mỗi tổ hợp xét 3 cặp nội lực: + Mômen dƣơng lớn nhất và lực dọc tƣƣong ứng: Mmax và Ntƣ + Mômen âm lớn nhất và lực dọc tƣơng ứng: Mmin và Ntƣ + Lực dọc lớn nhất và mômen tƣơng ứng: Nmax và Mtƣ Ta đi tính với tất cả các cặp nội lực nguy hiểm đó rồi lấy kết quả lớn nhất để bố trí thép cho cột. +Ta tính toán thép với cột số C21 tầng 1 Với cặp nội lực : Cặp 1 M = 6112 (kgm) N = 239800(kg) Cặp 2 M=6635 (Kgm) N=279910(kg) với tầng 1 có h = 40cm ; b = 40 cm , h0=h-a=40-5=35 cm lo = 0,7.H = 0,7.3,6=2,52 m lo 2,52 có = = = 6,3 =1 b 0,4 từ việc kiểm tra trên ta đƣợc phép bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc 5.2tính toán cột tầng 1 5.2.1tính toán cốt ngang *Ta tínhvới cặp nội lực (1) : M = 6112 (kgm) N = 239800(kg) - Ta tínhđộ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng M 611200 h eo1 = = = 2,55 cm ; eng >= = 1,6cm N 239800 25 >=2 Chọn eng = 2cm eo = eo1 + eng = 2,55 + 2= = 4,55 cm *Xác định độ lệch tâm : N 239800 Chiều cao vung nén: x = = = 46,12 cm Rbn . 130.40 00.h = 0.58 x 35 = 20,3 cm x > 0 ho = 20,3 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo =4,55(cm) < 0,2ho = 0,2.35 = 7 (cm) 0.5h ta xác định theo công thức : x0 = h-( +1.8-1.4 0 ) eo h0 0,5.40 =40-( +1,8-1,4.0,58).4,55=32,91cm 35 *Xác định độ lệch tâm tính toán : h 40 e = n.eo + - a = 4,55 + - 5 = 19,55cm là khoảng cách từ điểm 2 2 đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo *Tính toán thép theo công thức : 24
  25. Ne Rn. b . x o ( ho 0,5. x o ) Fa = Fa’ = R'a ( ho a ') 239800.19,55 130.40.32,91(35 0,5.32,91) = = 18,03 (cm2) 2800(35 5) 2 Chọn thép 4 25 có Fa=19,64 cm Fa 19,64 Hàm lƣợng = x100%= x100%=1,4% ( thoả mãn) bho 40.35 b/Ta tínhvới cặp nội lực (2) : M = 6635 (kgm) N = 279910(Kg) - Ta tínhđộ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng M 663500 h eo1 = = = 2,37 cm ; eng >= = 1,6cm N 279910 25 >=2 eo = eo1 + eng = 2,37 + 2= 4,37 cm *Xác định độ lệch tâm : N 279910 Chiều cao vung nén: x = = = 53,83cm Rbn . 130.40 0 . ho = 0,58 .35 = 20,3cm x > ho = 20,3 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo = 4,37 (cm) < 0,2.ho = 7 (cm) 0.5h ta xác định x0 theo công thức : x0 = h-( +1.8-1.4 0 ) eo h0 0,5.40 =40-( +1,8-1,4.0,58).4,37=33,18 cm 35 *Xác định độ lệch tâm tính toán : h 40 e = n.eo + - a = 4,37 + - 5 = 19,37cm là khoảng cách từ điểm 2 2 đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo *Tính toán thép theo công thức : Ne Rn. b . x o ( ho 0,5. x o ) Fa = Fa’ = R'a ( ho a ') = 279910.19,37 130.40.33,18(35 0,5.33,18) = 26,73(cm2) 2800(35 5) 2 Chọn thép 4 30có Fa=28,274 cm 28,274 Hàm lƣợng = x100%= x100%=2,02% ( thoả mãn) 40.35 5.2.2Tính toán cốt ngang Đƣờng kính cốt đai thoả mãn điều kiện không nhỏ hơn: d 30 { m = =7,5mm 4 4 5 mm Nên ta chọn cốt đai là 8 25
  26. - Khoảng cách cốt đai phải thoã mãn: 15dmin=15x25=375mm Do vậy ta chọn 8a100 cho chân cột và 8a200 cho đoạn còn lại *Ta tính toán thép với cột số C20 tầng 1 Với cặp nội lực : Cặp 1 M = 5416 (kgm) N = 268000 (kg) Cặp 2 M=5445 (Kgm) N=302440 (kg) với tầng 1 có h = 40cm ; b = 40 cm , h0=h-a=40-5=35 cm lo = 0,7.H = 0,7.3,6=2,52 m lo 2,52 có = = =6,3 =1 b 0,4 từ việc kiểm tra trên ta đƣợc phép bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc +Ta tínhvới cặp nội lực (1) : M = 5416 (kgm) N = 268000 (kg) - Ta tínhđộ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng M 541600 h eo1 = = = 2,02 cm ; eng >= = 1,6cm N 268000 25 >=2 Chọn eng = 2cm eo = eo1 + eng = 2,02 + 2= = 4,02 cm *Xác định độ lệch tâm : N 268000 Chiều cao vung nén: x = = = 51,54 cm Rbn . 130.40 0 . ho = 0,58 x 35 = 20,3cm x > 0 ho = 20,3 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo =4,02(cm) < 0,2.ho = 7 (cm) 0.5h ta xác định theo công thức : x0 = h-( +1.8-1.4 0 ) eo h0 0,5.40 =40-( +1,8-1,4.0,58).4,02=33,73 cm 35 *Xác định độ lệch tâm tính toán : h 40 e = n.eo + - a = 4,02 + - 5 = 19,02 cm là khoảng cách từ điểm 2 2 đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo *Tính toán thép theo công thức : Ne Rn. b . x o ( ho 0,5. x o ) Fa = Fa’ = R'a ( ho a ') 268000.19,02 130.40.33,73(35 0,5.33,73) = = 22,82 (cm2) 2800(35 5) 2 Chọn thép 4 28 có Fa=24,63 cm Fa 24,63 Hàm lƣợng = .100%= x100%=1,76% ( thoả mãn) bho 35.40 b/Ta tínhvới cặp nội lực (2) : M = 5445 (kgm) 26
  27. N = 302440 (Kg) - Ta tínhđộ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng M 544500 h eo1 = = = 1,8 cm ; eng >= = 1,6cm N 302440 25 >=2 eo = eo1 + eng = 1,8 + 2= 3,8 cm *Xác định độ lệch tâm : N 302440 Chiều cao vung nén: x = = = 58,16cm Rbn . 130.40 0 . ho = 0,58 . 35 = 20,3 cm x > ho = 20,3 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo = 3,8 (cm) < 0,2.ho = 7 (cm) 0,5h ta xác định x0 theo công thức : x0 = h-( +1,8-1,4 0 ) eo h0 0,5.40 =40-( +1,8-1,4.0,58).3,8=34,07 cm 35 *Xác định độ lệch tâm tính toán : h 40 e = n.eo + - a = 3,8 + - 5 = 18,8 cm là khoảng cách từ điểm đặt 2 2 lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo *Tính toán thép theo công thức : Ne Rn. b . x o ( ho 0,5. x o ) Fa = Fa’ = R'a ( ho a ') 302440.18,8 130.45.34,07(35 0,5.34,07) = = 29,8(cm2) 2800(35 5) 2 Chọn thép 4 32 có Fa=31,17 cm Fa 32,17 Hàm lƣợng = x100%= .100%=2,3% ( thoả mãn) bho 40.35 + Tính cốt đai: Đƣờng kính cốt đai thoả mãn điều kiện không nhỏ hơn: d 32 { m = =8mm 4 4 5 mm Nên ta chọn cốt đai là 8 - Khoảng cách cốt đai phải thoã mãn: 15dmin=15x28=420mm Do vậy ta chọn 8a100 cho chân cột và 8a200 cho đoạn còn lại 5.3Ta tính toán thép với cột số C20 tầng 5 5.3.1Tính toán cốt dọc Với cặp nội lực : Cặp 1 M = 2974 (kgm) N = 141180 (kg) Cặp 2 M=2551 (Kgm) N=158590 (kg) 27
  28. với tầng 1 có h = 35cm ; b = 35 cm , h0=h-a=35-5=30 cm lo = 0,7.H = 0,7.3,6=2,52 m lo 2,52 có = = = 7,2 =1 b 0,35 từ việc kiểm tra trên ta đƣợc phép bỏ qua ảnh hƣởng của uốn dọc +Ta tínhvới cặp nội lực (1) : M = 2974 (kgm) N = 141180 (kg) - Ta tínhđộ lệch tâm ban đầu : eo = eo1 + eng M 2974 h eo1 = = = 2,11 cm ; eng >= = 1,4cm N 141180 25 >=2 Chọn eng = 2cm eo = eo1 + eng = 2,11+ 2= = 4,11 cm *Xác định độ lệch tâm : N 141180 Chiều cao vung nén: x = = = 31,03 cm Rn xb 130.35 00.h = 0,58 . 30 = 17,4 cm x > 0 ho = 17,4 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo =4,11 (cm) = = 1,4cm 158590 >=2 eo = eo1 + eng = 1,61 + 2= 3,61 cm 28
  29. *Xác định độ lệch tâm : N 158590 Chiều cao vung nén: x = = = 34,85 cm Rbn . 130.35 00.h = 0,58 .30 = 17,4 cm x > 0 ho = 17,4 cm ; xảy ra trƣờng hợp lệch tâm bé ta tính n.eo = 3,61 (cm) < 0.2ho = 0,2.30 =6 (cm) 0.5h ta xác định x0 theo công thức : x0 = h-( +1.8-1.4 0 ) eo h0 0,5.35 =35-( +1,8-1,4.0,58).3,61=29,33 cm 30 *Xác định độ lệch tâm tính toán : h 35 e = n.eo + - a = 3,61 + - 5 = 16,11cm là khoảng cách từ điểm 2 2 đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo *Tính toán thép theo công thức : Ne Rn. b . x o ( ho 0,5. x o ) Fa = Fa’ = R'a ( ho a ') = 158590.16,11 130.35.29,33(30 0,5.29,33) = 7,25 (cm2) 2800(30 5) 2 Chọn thép 4 25 có Fa=19,635 cm Fa 19,635 Hàm lƣợng = x100%= .100%=1,87% ( thoả mãn) bho 35.30 5.3.2Tính cốt ngang: Đƣờng kính cốt đai thoả mãn điều kiện không nhỏ hơn: d 25 { m = =6,25mm 4 4 5 mm Nên ta chọn cốt đai là 8 - Khoảng cách cốt đai phải thoã mãn: 15dmin=15.18=270mm Do vậy ta chọn 8a100 cho chân cột và 8a200 cho đoạn còn lại -tính toán các cột khác tƣơng tự khi Fa=Fa’<0 đặt theo cấu tạo '2 Fa F a min. .b.h 0 0,002.35.30 2,1cm M(Kg.m) N(kg) x(cm) 00.h Xo(cm) e(cm) Fa = Fa’ chọn Fa = Fa’ µ(%) cặp 1 1174 195250 37,55 20,3 35,94 17,6 3,023 3Ø18 7,63 0,42 cột C15 cặp 2 140 240000 46,15 20,3 36,79 17,06 11 4Ø20 12,566 0,9 cặp 1 2096 177440 34,12 20,3 35,04 18,18 0,5 3Ø18 7,63 0,42 cột C16 cặp 2 1775 218050 41,96 20,2 36,04 17,54 7,64 4Ø20 12,566 0,9 cặp 1 3015 213710 41,1 20,3 34,68 18,41 8,92 4Ø20 12,566 0,9 cột C17 cặp 2 1930 257330 49,49 20,3 35,71 17,75 16,5 4Ø25 19,635 1,4 cặp 1 4016 199650 38,39 20,3 33,74 19,01 7,31 3Ø18 7,63 0,42 cột C18 cặp 2 3041 242520 46,64 20,3 34,93 18,25 14,8 4Ø25 19,635 1,4 cột C19 cặp 1 4471 201780 38,8 20,3 33,43 19,22 8,32 4Ø20 12,566 0,9 29
  30. cặp 2 4186 242080 46,55 20,3 34,18 17,73 16,1 4Ø25 19,635 1,4 Bảng 1-7. Tính toán cột tầng 1 00.h M(Kg.m) N(kg) Xo(cm) e(cm) Fa = Fa’ chọn Fa = Fa’ µ(%) x(cm) cặp 1 2342 97000 21,32 17,4 28,06 16,91 -5,689 4Ø18 10179 0,97 cột C15 cặp 2 925 121160 26,63 17,4 30,66 15,26 -2,817 4Ø18 10179 0,97 cặp 1 3401 92050 20,23 17,4 26,05 18,19 -4.817 4Ø18 10179 0,97 cột C16 cặp 2 635 113600 24,97 17,4 30,98 15,06 -4,780 4Ø18 10179 0,97 cặp 1 2809 111870 24,59 17,4 27,91 17,01 -1,922 4Ø18 10179 0,97 cột C17 cặp 2 140 134510 29,56 17,4 31,69 14,6 -1,094 4Ø18 10179 0,97 cặp 1 2749 108790 23,91 17,4 27,89 17,03 -2,643 4Ø18 10179 0,97 cột C18 cặp 2 1039 129720 28,51 17,4 30,6 15,3 -0.88 4Ø18 10179 0,97 cặp 1 2555 109750 24,12 17,4 28,20 16,83 -2.76 4Ø18 10179 0,97 cột C19 cặp 2 1988 129900 28,55 17,4 29,45 16,89 0,51 4Ø18 10179 0,97 Bảng 1-8. Tính toán cột tầng 5 30
  31. CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN CẦU THANG 6.1Số liệu tính toán sử dụng giải pháp cầu thang không cốn. Hình 1-1. mặt bằng kết cấu cầu thang Tính toán các cấu kiện cầu thang. + Lựa chọn kích thƣớc tiết diện: - Chọn bản thang dày 10 cm. - CN1, DCN1; DCT. 1 1 1 1 h L.3 (0,25 0,375) m = 220 x 300. d 8 12 8 12 6.2Tính toán bản thang BT: : 22 - Chiều dài bản thang: l2 1,8 2,7 3,245m - Chiều rộng bản thang: l1 = 1,315m Do k = 3,245 . m=q l/82 Hình 1-2. Sơ đồ tính bản thang BT * Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang: - Tĩnh tải:Tĩnh tải đƣợc xác định theo cấu tạo các lớp và trình bày thành bản Líp g¹ch l¸t granit dµy 2cm 2000 x 0.02 x 1.2 = 48 Líp v÷a lãt dµy 2cm 1800 x 0.02 x 1.2 = 43.2 V÷a tr¸t trÇn dµy 1.5cm 1800 x 0.015 x 1.2 = 32.4 sµn dÇy 10cm 2500 x 0.01 x 1,1 = 275 Tæng tÜnh t¶i 398.6 Kg/m2 Ho¹t t¶i 300 x 1.2 = 360 Kg/m2 31
  32. Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang: q = (g + p) = (398.6 + 360). = 758,6 kG/ m2 6.2.1tính toán nội lực và cốt thép bản thang * Tính toán nội lực: q, .l 2 M ; l = 3,245 m.; q , q.cos ; 8 2,7 2,7 => q'2 q. 758,6. 631,2 kG / m 3,245 3,245 ql,. 2 631,2.3,245 2 M830,8 kGm . 88 * Tính toán cốt thép trong bản BT: Cắt một dải bản thang rộng 1m theo phƣơng cạnh dài: b = 1m. Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện h0 = 10– 1,5 = 8,5 cm. M 83080 220,10 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,1 0,95 22 M 83080 2 As 4,6 cm . Rhs 0 2250 0,95 8,5 Dự kiến dùng thép 10 có fa = 0,785 cm2. Khoảng cách giữa các cốt thép là: bf1. a 100 0,785 2 a17,07 cm . Chọn 10, a = 150 mm, có As = 5,23cm . As 4,6 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 5,23 100% 100% 0,62%min 0,1% bh0 100 8,5 8a200 +. Tính toán bản chiếu nghỉ BCN: Xét tỷ số l2/ l1 = 3,0/1,42 = 2,11 CN1 CN2. Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang: q = g + p = 398,6 + 360 = 758,6 (kG/ m2 ) * Tính toán nội lực: ql.22 758,6.1,42 M M139,06 kGm . g nh 11 11 * Tính toán cốt thép trong bản BT: Chọn a = 1,5 cm cho mọi tiết diện h0 = 10– 1,5 = 8,5 cm. M 13906 220,0170 0,428 Rb b h0 115 100 8,5 1 1 2 1 1 2.0,017 0,991 22 M 13906 2 As 0,734 cm . Rhs 0 2250 0,991 8,5 Dự kiến dùng thép 6 có fa = 0,283 cm2. Khoảng cách giữa các cốt thép là: 32
  33. bf1. a 100 0,283 a38,6 cm .Chọn 6, a = 200 mm, có As = 1,42cm2. As 0,734 Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 1,42 100% 100% 0,17%min 0,1% bh0 100 8,5 6a200 6.3tính toán dầm thang Tính toán dầm chiếu nghỉ DCN : * Dầm DCN1 6.3.1Sơ đồ tính và tải trọng CN1 . - Xác định tải trọng: - Lực phân bố đều gồm: + Trọng lƣợng bản thân dầm: 0,22 . 0,3 . 2500 . 1,1 = 181,5 KG/ m ql. 758,6.1,42 + Do bản chiếu nghỉ truyền vào: q557,8 kG / m 1 22 : q2 = q’.l/2 = 631,2.3,245/2 = 1055,7kG/m. Tổng cộng lực phân bố: q = 181,5 + 557,8 + 1055,7 = 1795 kG/m q =1795kg/m m=q l/122 m=q l/242 Hình 1-3. CN1. 6.3.2Tính toán nội lực và cốt thép cho dầm - Xác định nội lực: 2 2 Mg = q . l / 12 = 1795.3 / 12 = 1346,25 (kGm) 2 2 Mnh = q.l /24 = 1795.3 /24 = 673,125(kGm) QMAX = q . l / 2 = 1795 . 3,0/ 2 = 2692,5 (kG.) Tính toán cốt thép trong dầm DCN1: Chọn a = 3 cm cho mọi tiết diện => h0 = 30 – 3 = 27 cm. - Tiết diện giữa nhịp: Mnh = 673,125kGm: M 67312,5 220,040 0,428 Rb b h0 115 22 27 1 1 2 1 1 2.0,04 0,98 22 M 67312,5 2 As 0,91 cm . Rhs 0 2800 0,98 27 2 Chọn 2 14 có As = 3,08 cm . Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 3,08 100% 100% 0,52%min 0,1% bh0 22 27 33
  34. - , Mg = 1346,25 KGm: M 134625 220,0730 0,428 Rb b h0 115 22 27 1 1 2 1 1 2.0,073 0,962 22 M 134625 2 As 1,85 cm . Rhs 0 2800 0,962 27 2 Chọn 2 14 có As = 3,08 cm . Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 3,08 100% 100% 0,52%min 0,1% bh0 22 27 - : + Kiểm tra các điều kiện : k1Rkbh0 = 0,6x9,0x22x27 = 3207,6kG k0Rnbh0 = 0,35x115x22x27 = 23908,5kG Qmax 3164,43kG < 3207,6 kG, bêtông không bị vỡ vì ứng suất nén chính Qmax 3164,43kG . 2 2 Chọn đai 6, 1 nhánh có fa = 0,283 cm , thép C-I có Rsw = 1750 kG/ cm . Đặt theo cấu tạo với: + Khoảng cách đai cấu tạo: Với dầm có hd < 450 lấy Uct =150 Uchọn Utt ; Umax; Uct . Hình 1-4. Bố trí cốt thép trong dầm DCN1 : 7 9 8 * Dầm DCN2 CN2 . - Xác định tải trọng: + Trọng lƣợng bản thân dầm: 0,22.0,3.2500.1,1 = 181,5 kG/ m ql. 758,6.1,42 + Do bản chiếu nghỉ truyền vào: q538,606( kG / m ) 1 22 Tổng cộng: q = 181,5 + 538,606 = 720,106 KG/m2. - Xác định nội lực: 2 2 M1 = q . l / 8 = 720,106 . 3 / 8 = 810,12 KGm. QA = q . l / 2 = 720.106 . 3/ 2 = 1080,16KG. 34
  35. q =1080,16kg/m 2 m=q l/8 Hình 1-5. CN2. - Tính toán cốt thép trong dầm DCN2: Chọn a = 3 cm cho mọi tiết diện h0 = 30 – 3 = 27 cm. - Tiết diện giữa nhịp: M1 = 810,12 kGm: M 81012 220,0440 0,428 Rb b h0 115 22 27 1 1 2 1 1 2.0,044 0,98 22 M 81012 2 As 1,1 cm . Rhs 0 2800 0,98 27 2 Chọn 2 14 có As = 3,08 cm . Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 3,08 100% 100% 0,52%min 0,1% bh0 22 27 - đai: + Kiểm tra các điều kiện : k1Rkbh0 = 0,6x9,0x22x27 = 3207,6kG k0Rnbh0 = 0,35x115x22x27 = 23908,5kG Qmax 1080,16kG < 23908,5 kG, bêtông không bị vỡ vì ứng suất nén chính Qmax 1080,16kG . 2 2 Chọn đai 6, 1 nhánh có fa = 0,283 cm , thép C-I có Rsw = 1750 kG/ cm . Đặt theo cấu tạo với: + Khoảng cách đai cấu tạo: Với dầm có hd < 450 lấy Uct =150 Uchọn Utt ; Umax; Uct . Hình 1-6. Bố trí cốt thép trong dầm DCN2 10 9 11 + CT: 35
  36. CT . Xác định tải trọng: - Lực phân bố đều gồm: + Trọng lƣợng bản thân dầm: 0,22 . 0,3 . 2500 . 1,1 = 181,5 KG/ m ql. 758,6.1,42 + Do bản chiếu nghỉ truyền vào: q557,8 kG / m 1 22 : q2 = q’.l/2 = 631,2.3,245/2 = 1055,7kG/m. Tổng cộng lực phân bố: q = 181,5 + 557,8 + 1055,7 = 1795 kG/m q =1795kg/m m=q l/122 m=q l/242 Hình 1-7. CN1. - Xác định nội lực: 2 2 Mg = q . l / 12 = 1795.3 / 12 = 1346,25 (kGm) 2 2 Mnh = q.l /24 = 1795.3 /24 = 673,125(kGm) QMAX = q . l / 2 = 1795 . 3,0/ 2 = 2692,5 (kG.) Tính toán cốt thép trong dầm DCT Chọn a = 3 cm cho mọi tiết diện => h0 = 30 – 3 = 27 cm. - Tiết diện giữa nhịp: Mnh = 673,125kGm: M 67312,5 220,040 0,428 Rb b h0 115 22 27 1 1 2 1 1 2.0,04 0,98 22 M 67312,5 2 As 0,91 cm . Rhs 0 2800 0,98 27 2 Chọn 2 14 có As = 3,08 cm . Kiểm tra hàm lƣợng thép: As 3,08 100% 100% 0,52%min 0,1% bh0 22 27 - , Mg = 1346,25 KGm: M 134625 220,0730 0,428 Rb b h0 115 22 27 1 1 2 1 1 2.0,073 0,962 22 M 134625 2 As 1,85 cm . Rhs 0 2800 0,962 27 2 Chọn 2 14 có As = 3,08 cm . Kiểm tra hàm lƣợng thép: 36
  37. As 3,08 100% 100% 0,52%min 0,1% bh0 22 27 - : + Kiểm tra các điều kiện : k1Rkbh0 = 0,6x9,0x22x27 = 3207,6kG k0Rnbh0 = 0,35x115x22x27 = 23908,5kG Qmax 3164,43kG < 3207,6 kG, bêtông không bị vỡ vì ứng suất nén chính Qmax 3164,43kG t Chọn U = 150 bố trí cho . 37
  38. CHƢƠNG7: TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 7.1Số liệu địa chất Theo ― Báo cáo kết quả khảo sát địa chất khu đất công trình Ký túc xá 9 tầng trƣờng Đại học Mỏ địa chất , khu đất xây dựng tƣơng đối bằng phẳng +12,4m, đƣợc khảo sát bằng phƣơng pháp khoan thăm dò, xuyên tiêu chuẩn SPT. Từ trên xuống dƣới ác lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng Lớp 1 Đất lấp dày trung bình 0,88(m). Lớp 2 Sét pha dày trung bình 6,9(m). Lớp 3 Cát mịn dày trung bình 4,3(m). Lớp 4 Cát hạt thô vừa, chiều dày chƣa kết thúc ở độ sâu khảo sát 37(m). Mực nƣớc ngầm gặp ở độ sâu trung bình 2,2(m) kể từ mặt đất khi khảo sát. Hình 1-8. Địa chất công trình Bảng 1-9. Bảng chỉ tiêu cơ học, vật lý các lớp đất W W W c E c Stt Tên lớp đất s L P o II N u kN/m3 kN/m3 % % % II kPa mPa kPa 1 Đất lấp 16,3 - - - - - - - - - 2 Sét pha 17,2 27,0 38,1 39,6 23,3 9 12 4,2 3 17 3 Cát mịn 18,8 26,2 20,6 - - 29,4 - 10,2 18 - 4 Cát thô vừa 18,9 26,1 16,6 - - 33,8 - 32,1 35 - 7.1.1Đánh giá điều kiện địa chất công trình Lớp 1: Đất lấp dày trung bình 0,88(m), đất yếu. Lớp 2: Sét pha dày trung bình 6,9(m). WWP 38,1 23,3 Độ sệt: IL 0,908 WWLP39,6 23,3 39
  39. 0,75 < IL < 1 đất ở trạng thái dẻo nhão, mô đun biến dạng E = 4200(kPa), đất yếu. Hệ số rỗng: (1 0,01.W ) 27(1 0,01 38,1) e S 1 1 1,17 17,2 Một phần lớp đất nằm dƣới mực nƣớc ngầm nê . sn27 10 3 : 7,83(kN / m ) dn2 1e 1 1,17 Lớp 3: Cát mịn dày trung bình 4,3(m). (1 0,01.W ) 26,2(1 0,01 20,6) e S 1 1 0,681 18,8 0,6 < e < 0,75 đất ở trạng thái chặt vừa, có E = 10200(kPa), đất tƣơng đối tốt. sn26,2 10 3 9,64(kN / m ) dn3 1e 1 0,681 Lớp 4: Cát 37m. (1 0,01.W ) 26,1(1 0,01 16,6) e S 1 1 0,61 18,9 0,55 < e < 0,7 đất ở trạng thái chặt vừa, có E = 32100(kPa), đất tốt. sn26,1 10 3 10(kN / m ) dn4 1e 1 0,61 7.1.2 3. 7.2 ế tạo sẵn . – : Sgh = 8cm Sgh = 0,001 3 Nội lực tính toán tại chân cột trục 3. tt tt tt tt tt (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) F 40x40 2965,96 21,23 53,4 24,56 11,11 Ng ầm : 1: 0,4.0,4.25.1,1 = 4,4(kN/m) 1: 0,22.(3,6-0,4).18.1,1 = 14(kN/m). Do dầm 0,22x0,4(m) 0,22.0,4.25.1,1 = 2,42(kN/m). 1: 1 Nc = 4,4.3,6 = 15,84(kN) 1 Nt = 14.(4,2+3,6)/2 =54,6(kN). 40
  40. Do dầm g = 2,42.(4,2 + 7,8/2) = 15,3(kN). tt ' tt tt tt tt No = No + Nc + Nt + Ng = 2965,96 + 15,84 + 54,6 + 15,3 = 3051,7(kN). tt tt tt tt tt (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) C 40x40 3051,7 21,23 53,4 24,56 11,11 = 1,15) tc tc tc tc tc (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) C 40x40 2653,65 18,5 46,43 21,34 9,66 7.3Sơ bộ kích thƣớc của cọc 30x30(cm), bê tông B30 b 2 ọc 4 s = 280(MPa), As = 6,16(cm sw = 175(MPa). đ - - trong n 0,00m. 0,45m. 3,67m. L = 0,15 + 0,45 + 0,88 + 0,45 - 1,8 + 6,9 + 4,3 + 3,67 = 15m. 7,5m. 7.4Xác định sức chịu tải của cọc 7.4.1 : Pv = .(Rb.Ab + Rs.As) : . Rb b =17 MPa. Rs s = 280 MPa. 2 Ab : Ab = 30.30 = 900 cm . 2 As s = 6,16 cm . Pv = 1.(17.900 + 28.6,16) = 15472,48 (kN). 7.4.2 : 1 P = .N . F u .(2 N . l c . L ) ( kN ) SPT 3 s s u c : = 300. = 35. Ns Ls Lc c cu 41
  41. PSPT= 1 300.35.0,3.0,3 1,2.(2.4,3.18 2.3,67.35 17.6,43) 523,404(kN ) 3 SPT 7.5 vuông d =30cm. tt PSPT 523,404 p 646,18(kN/m2) (3d )22 (3.0,3) N tt 3051,7 o 2 Fsb tt 5,03(m ). ptb. h . n 646,18 20.1,8.1,1 tt Nd n. F sb . h . tb 1,1.5,03.1,8.20 199,188 (kN). tt tt tt N = No + Nđ = 3051,7 + 199,188= 3250,888(kN) N tt 3250,888 nc 6,21 ). PSPT 523,404 , Hình 1-9. y I 3 6 4 I I 2 7 x 5 1 8 I 7.6Kiểm tra móng cọc 2 đ = bđ.lđ = 2,4x2,4 = 5,76m tt Nd 1,1.5,76.1,8.20 228,096 (kN) tt tt tt N = No + Nđ = 3051,7 + 228,096 = 3279,8(kN). Mô men tƣơng ứng với trọng tâm diện tích các cọc tại mặt phẳng đáy đài: 42
  42. tt tt tt Mx Mox Q y. h d 21,23 11,11.0,8 30,118( kN . m ) tt tt tt My Moy Q x. h d 53,4 24,56.0,8 73,048( kN . m ) N tt Mxtt . Mytt . Ptt y max x max max ' nn'' min nc 22 xyii ii11 3051,7 73,048.0,9 30,118.0,9 Ptt 404,76 (kN) max 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 3051,7 73,048.0,9 30,118.0,9 Ptt 358,17 (kN) min 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 tt Pc = 1,1.0,3.0,3.25.15 = 37,125(kN). Pđ = 0,3.0,3.(0,75.17,2 + 5,58.7,83 + 4,3.9,64 + 3,67.10) = 12,13(kN). Pc’ = 37,125 – 12,13 = 25(kN). tt P max + Pc’ = 404,76 + 25 = 429,76 (kN) < PSPT = 523,404(kN). . tt Pmin . ối . tb . 4 o o o ii.h 1 h 1 2 h 2 3 h 3 9 .6,33 29,4 .4,3 33,8 .3,67 o tb 21,41 hi h1 h 2 h 3 6,33 4,3 3,67 21,41 o tb 5,35 44 M 2.0,3 L = L + + 2.H’.tg = 1,8+0,3 + 2.14,3.tg5,35o = 4,81(m). M 2 M o BM = B + 2.H’.tg = 1,8+0,3 + 2.14,3.tg5,35 = 4,81(m). tc N1 = LM.BM.h. tb = 4,81.4,81.(1,8 + 0,1).20 = 879,18(kN). tc N2 = (4,81.4,81– 0,3.0,3).(0,75.17,2 + 5,58.7,83) = 1304,21(kN). tc N3 = (4,81.4,81– 0,3.0,3).4,3.9,64 = 955,31(kN). 43
  43. tc N4 = (4,81.4,81– 0,3.0,3).3,67.10= 845,8(kN) tc Nc = 8.0,3.0,3.14,3.25.1,1 = 283,14(kN). tc tc tc tc tc tc Nqƣ = N1 + N2 + N3 + N4 + Nc = 879,18 + 1304,21 + 955,31 + 845,8 + 283,14 = 4267,64(kN) tc tc tc N = No + Nqƣ = 2653,65 + 4267,64 = 6921,29(kN). tc tc tc Mx = Mox + Qy .H = 18,5 + 9,66.15,2 = 165,332(kN.m). tc tc tc My = Moy + Qx .H = 46,43 + 21,34.15,2= 370,8(kN.m). tc M x 165,332 : emL 0,023( ) N tc 6921,29 tc M y 370,8 em0,054( ) B N tc 6921,29 tc tc N 6.eeLB 6. 6921,29 6.0,023 6.0,054 Pmax . 1 . 1 min LBLBMMMM. 4,81.4,81 4,81 4,81 tc 2 Pmax 327,9( kN / m ) tc 2 Pmin 270,42( kN / m ) tc tc tc PP327,9 270,42 2 Pmax min 299,16( kN / m ) tb 22 óng mm12. ' Rm.( A . B M . II B . H M . II D . c II ) ktc m1 . m2 = 1,0 do nhà khung. ktc . II . 3 II = 10(kN/m ) = 33,8o A = 1,529; B = 7,124; D = 9,144. ình của đất từ đáy khối móng quy ƣớc đến cốt khảo sát 0,88.16,3 1,32.17,2 5,58.7,83 4,3.9,64 3,67.10 '310,09(kN / m ) II 0,88 6,9 4,3 3,67 cII : cII = 0. 44
  44. 1,4.1,0 R.(1,529.4,55.10 7,124.15,75.10,09 9,144.0) 1681,8( kN / m2 ) m 1,0 tc 22 Pmax 327,9( kN / m ) 1,2 Rm 2018,16( kN / m ) tc 22 Ptb299,16( kN / m ) R m 1681,8( kN / m ) . Ứng suất bản thân dƣới đáy khối quy ƣớc bt 2 hii. 0,88.16,3 1,32.17,2 5,58.7,83 4,3.9,64 3,67.10 158,89( kN / m ) Ứng suất gây lún tại đáy khối quy ƣớc. gl tc bt 2 Ptb 299,16 158,89 112,68( kN / m ) Chia đất nền dƣới đáy khối quy ƣớc thành các lớp đồng nhất có chiều dày B 4,81 hmM 1,1025( ), chọn h = 1,0 m i 44 i gl Ứng suất gây lún ở độ sâu zi (m): zi = ko. z=0 LM 2.zi Với koi phụ thuộc vào tỷ số & BBMM L gl bt zi M 2.zi k0i zi z (m) 2 2 BM BM (kN/m ) (kN/m ) 0 0,00 1,0 0,00 1,0000 112,68 158,89 1 1,00 1,0 0,42 0,9494 106,97 168,89 2 2,00 1,0 0,83 0,7607 85,71 178,89 3 3,00 1,0 1,25 0,5550 62,53 188,89 4 4,00 1,0 1,66 0,3997 45,04 198,89 5 5,00 1,0 2,08 0,2934 33,06 208,89 óng gl33,06(kN / m22 ) 0,2 bt 0,2.208,89 41,78( kN / m ) ại độ sâu Ha = 5,0m. Đ n 5 0i gl0,8.1,0 gl Sh zi i zi ii11Ei 32100 0,8.1,0 112,68 33,06 Sm. 106,97 85,71 62,53 45,04 0,0093( ) 32100 2 2 S = 0,0093(m) = 0,93(cm) < Sgh = 8cm. 45
  45. 0,00 A B -0,45 -1,00 14,34 -1,80 MNN 37,05 80,74 122,19 -16,2 158,89 D C 112,68 106,97 85,71 62,53 45,04 -21,2 208,89 33,06 7.7 b s 2x4cm. 7.8 đ 45o ì , nê . 46
  46. y I 3 6 4 I I 2 7 x 5 1 8 I Hình 1-10. Tháp trọc thủng NttMxtt . M tt . y3051,7 53,4. x 21,23. y Ptt oyi x i i i i 'nn'' 2 2 2 nc 228 6.0,9 4.0,9 2.0,45 xyii ii11 tt 3051,7 53,4.0,9 21,23.0,9 P 366,33(kN) 1 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 tt 3051,7 53,4.0,9 P 371,57 (kN) 2 8 6.0,92 tt 3051,7 53,4.0,9 21,23.0,9 P 376,82 (kN) 3 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 tt 3051,7 21,23.0,9 P 386,7 (kN) 4 8 4.0,922 2.0,45 tt 3051,7 21,23.0,9 P 376,22 (kN) 5 8 4.0,922 2.0,45 tt 3051,7 53,4.0,9 21,23.0,9 P 396,59 (kN) 6 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 tt 3051,7 53,4.0,9 P 391,35 (kN) 7 8 6.0,92 tt 3051,7 53,4.0,9 21,23.0,9 P 381,11 (kN) 8 8 6.0,92 4.0,9 2 2.0,45 2 7.8.1 47
  47. – I tt tt tt MI = P6. r 6 P 7 . r 7 P 8 . r 8 0,7.(396,59 391,35 381,11) 821,84 (kN.m) Trong đó r6 = r7 = r8 = 0,9 – 0,2 = 0,7(m). I o = 80 – 15 – 0,5.2 = 64 (cm). I 6 M I 821,84.10 22 As 5080( mm ) 50,80( cm ) 0,9.Rhs .0 0,9.280.640 2 2 17 s = 53,414(cm ) > 50,80(cm . = l – 2.abv = 2,4 – 2.0,025 = 2,35(m). = b – 2.(0,015 + 0,025) = 2,4 – 0,08 = 2,32(m). b' 2,32 a0,145( m ) 145( mm ) n 1 17 1 Chọn a=140mm – II MII tt tt tt = P3. r 3 P 4 . r 4 P 6 . r 6 0,7.376,82 0,25.386,7 0,7.396,59 638,06 (kN.m) 3 = r6 = 0,9 – 0,2 = 0,7(m); r4 = 0,45 – 0,2 = 0,25(m). Di II o = 80 – 15 – 0,5.2 – 2 = 62 (cm). II 6 M II 638,06.10 22 As 4083,85( mm ) 40,8385( cm ) 0,9.Rhs .0 0,9.280.620 2 2 14 s = 44(cm ) > 40,8385(cm . = b – 2.abv = 2,4– 2.0,025 = 2,35(m). = l – 2.(0,015 + 0,025) = 2,4 – 0,08 = 2,32(m). b' 2,32 a0,178( m ) 178( mm ) n 1 14 1 Chọn a= 170mm 48
  48. 1 1 3 Hình 1-11. Bố trí thép móng M2 7.8.2 2 3 Nội lực tính toán ục 3 tt tt tt tt tt (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) E 40x40 2374,01 20,05 10,04 18,19 10,04 ầm 1 0,4.0,4.25.1,1 = 4,4(kN/m) Do dầm 0,22x0,4 (m) 0,22.0,4.25.1,1 = 2,42(kN/m). 2 1 Nc = 4,4.3,6 = 15,84(kN) Do dầm g = 2,42.(4,2 + 7,2/2) = 18,876(kN). 49
  49. tt ' tt tt tt No = No + Nc + Ng = 2374,01 + 15,84 + 17,876 = 2407,726(kN). tt tt tt tt tt (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) E 40x40 2407,726 20,05 41,051 18,19 10,04 = 1,15) tc tc tc tc tc (cm) No (kN) M ox (kN.m) M oy (kN.m) Qx (kN) Qy (kN) E 40x40 2093,07 17,43 8,73 15,82 8,73 M1 N tt 2407,73 o 2 Fsb tt 4,98 (m ). ptb. h . n 523,404 20.1,8.1,1 tt Nd n. F sb . h . tb 1,1.4,98.1,8.20 179,208(kN). tt tt tt N = No + Nđ = 2407,73 + 179,208 = 2587(kN) N tt 2407,73 nc 4,6 ). PSPT 523,404 , Hình 1-12. y I 1 2 I I 3 4 x 5 6 I 2 đ = bđ.lđ = 2,2x2,2 = 4,84m 50
  50. tt Nd 1,1.4,84.1,8.20 191,664 (kN). tt tt tt N = No + Nđ = 2407,73 + 191,664 = 2599,4(kN) Mô men tƣơng ứng với trọng tâm diện tích các cọc tại mặt phẳng đáy đài: tt tt tt Mx Mox Q y. h d 20,05 10,04.0,8 28,082( kN . m ) tt tt tt My Moy Q x. h d 41,051 18,19.0,8 55,603( kN . m ) N tt Mxtt . Mytt . Ptt y max x max max ' nn'' min nc 22 xyii ii11 tt 1962,12 25,06.0,7 7,24.0,7 P 455,70 (kN) max 6 4.0,72 2.0,4 2 6.0,7 2 tt 1962,12 25,06.0,7 7,24.0,7 P 410,77 (kN) min 6 4.0,72 2.0,4 2 6.0,7 2 tt Pc = 1,1.0,3.0,3.25.15 = 37,125(kN) . Pđ = 0,3.0,3.(0,85.17,2 + 5,58.7,83 + 4,3.9,64 + 3,67.10) = 12,13(kN). Pc’ = 37,125 – 12,13 = 25(kN). tt P max + Pc’ = 455,70 + 25 = 480,7 (kN) < PSPT = 523,404(kN). . tt Pmin . . TB . 4 o o o ii.h 1 h 1 2 h 2 3 h 3 9 .6,33 29,4 .4,3 33,8 .3,67 o tb 21,41 hi h1 h 2 h 3 6,33 4,3 3,67 21,41 o TB 5,35 44 M o LM = L + 2.H’.tg = 1,9 + 2.14,3.tg5,35 = 4,58(m). c BM o BM = B + 2.H’.tg = 1,9 + 2.14,3.tg5,35 = 4,58 (m). tc N1 = LM.BM.h. tb = 4,58.4,58.(1,8 + 0,1).20= 797,1(kN). 51
  51. tc N2 = (4,58.4,58– 0,3.0,3).(0,75.17,2 + 5,58.7,83) = 1182(kN). tc N3 = (4,58.4,58– 0,3.0,3).4,3.9,64 = 865,78(kN). tc N4 = (4,58.4,58– 0,3.0,3).3,67.10= 766,53(kN). tc Nc = 6.0,3.0,3.25.14,3 = 193,05(kN). tc tc tc tc tc tc Nqƣ = N1 + N2 + N3 + N4 + Nc = 797,1+ 1182+ 865,78+ 766,53+ 193,05= 3804,46(kN) tc tc tc N = No + Nqƣ = 2093,67 + 3804,46 = 5898,13(kN). tc tc tc Mx = Mox + Qy .H = 17,43 + 8,73.(0,8 + 14,3) = 149,253(kN.m). tc tc tc My = Moy + Qx .H = 35,7 + 15,82.(0,8 + 14,3) = 274,582(kN.m). tc M x 149,253 : emL 0,025( ) N tc 5898,13 tc M y 274,582 em0,047( ) B N tc 5898,13 tc tc N 6.eeLB 6. 5898,13 6.0,025 6.0,047 Pmax . 1 . 1 min LBLBMMMM. 4,58.4,58 4,58 4,58 tc 2 Pmax 370,701( kN / m ) tc 2 Pmin 254,66( kN / m ) tc tc tc PP370,701 354,66 2 Pmax min 362,7( kN / m ) tb 22 mm12. ' Rm.( A . B M . II B . H M . II D . c II ) ktc m1 . m2 . ktc . II . 3 II = 10(kN/m ) = 33,8o : A = 1,529; B = 7,124; D = 9,144. II : '30,88.16,3 1,32.17,2 5,58.7,83 4,3.9,64 3,67.10 10,09(kN / m ) II 0,88 6,9 4,3 3,67 52
  52. cII : cII = 0. : 1,4.1,0 R.(1,529.3,43.10 7,124.15,75.10,09 9,144.0) 1658,4( kN / m2 ) m 1,0 tc 22 Pmax 370,701( kN / m ) 1,2 Rm 1990,08( kN / m ) tc 22 Ptb362,7( kN / m ) R m 1658,4( kN / m ) . Ứng suất bản thân dƣới đáy khối quy ƣớc bt 2 hii. 0,88.16,3 1,32.17,2 5,58.7,83 4,3.9,64 3,67.10 158,89( kN / m ) Ứng suất gây lún tại đáy khối quy ƣớc gl tc bt 2 Ptb 316,84 158,89 157,95( kN / m ) Chia đất nền dƣới đáy khối quy ƣớc thành các lớp có chiều dày B 3,43 hmM 0,8575( ) , = 0,85 m i 44 i gl Ứng s t gây lún ở độ sâu zi (m): zi = ko. z=0 LM 2.zi Với ko phụ thuộc vào tỷ số & BBMM L gl bt zi M 2.zi k0i zi z (m) 2 2 BM BM (kN/m ) (kN/m ) 0 0,00 1,0 0,00 1,0000 157,95 158,89 1 0,85 1,0 0,50 0,9314 147,11 167,39 2 1,70 1,0 0,99 0,7052 111,38 175,89 3 2,55 1,0 1,49 0,4890 77,23 184,39 4 3,40 1,0 1,98 0,3403 53,74 192,89 5 4,25 1,0 2,48 0,2443 38,59 201,39 gl38,59(kN / m22 ) 0,2 bt 0,2.201,39 40,278( kN / m ) a n 5 0i gl0,8.0,85 gl Sh zi i zi ii11Ei 32100 0,8.0,85 157,95 38,59 Sm. 147,11 111,38 77,23 53,74 0,0103( ) 32100 2 2 S = 0,0103 (m) = 1,03(cm) < Sgh = 8cm. SS 0,0103 0,0093 SS21 0,00025 0,001 l 4 gh 53
  53. b s 2x4cm. đ 45o ì , nê ống . 0,00 -1,00 -1,80 y I 1 2 I I 6 3 4 x 5 6 I E NttMxtt . M tt . y2374,01 41,051. x 20,05. y Ptt oyi x i i i i 'nn'' 2 2 2 nc 226 4.0,8 2.0,4 4.0,8 xyii ii11 tt 2374,01 41,051.0,8 20,05.0,7 P 384,92 (kN) 1 6 4.0,82 2.0,4 2 6.0,8 2 tt 2374,01 41,051.0,8 20,05.0,7 P 410,73 (kN) 2 6 4.0,82 2.0,4 2 6.0,8 2 tt 2374,01 41,051.0,8 P 384,27 (kN) 3 6 4.0,822 2.0,4 54
  54. tt 2374,01 41,051.0,8 P 407,07 (kN) 4 6 4.0,822 2.0,4 tt 2374,01 41,051.0,8 20,05.0,7 P 380,61 (kN) 5 6 4.0,82 2.0,4 2 6.0,8 2 tt 2374,01 41,051.0,8 20,05.0,7 P 403,42 (kN) 6 6 4.0,82 2.0,4 2 6.0,8 2 – I MI tt tt tt = P2. r 2 P 4 . r 4 P 6 . r 6 0,6.410,73 0,2.407,07 0,6.403,42 569,9 (kN.m) Trong đó r2 = r6 = 0,8 – 0,2 = 0,6(m); r4 = 0,4 – 0,2 = 0,2(m). I o = 80 – 15 – 0,5.1,6 = 64,2 (cm). en MI 6 M I 569,90.10 22 As 3522,6( mm ) 35,226( cm ) 0,9.Rhs .0 0,9.280.642 2 2 18 s = 36,18(cm ) > 35,226(cm . = l – 2.abv = 2,2 – 2.0,025 = 2,15(m). = b – 2.(0,015 + 0,025) = 2,2 – 0,08 = 2,12(m). b' 2,12 Kh a0,125( m ) 125( mm ) n 1 18 1 Chọn a= 120mm – II tt tt MII = P1. r 1 P 2 . r 2 0,6.(387,92 410,73) 479,19 (kN.m) 1 = r2 = 0,8 – 0,2 = 0,6(m) II o = 80 – 15 – 0,5.1,6 – 1,6 = 62,6 (cm). II 6 M II 479,19.10 22 As 3037,62( mm ) 30,3762( cm ) 0,9.Rhs .0 0,9.280.626 2 16 s = 32,16(cm . = b – 2.abv = 2,2– 2.0,025 = 2,15(m). = l – 2.(0,015 + 0,025) = 2,2 – 0,08 = 2,12(m). b' 2,12 a0,1413( m ) 141,3( mm ) n 1 16 1 Chọn a=140 mm Hình 1-13. Bố trí thép M2 55
  55. CHƢƠNG8 : THI CÔNG PHẦN NGẦM 8.1. thi công cọc ép 8.1.1.Lựa chọn phương án thi công Hiện nay ở nƣớc ta cọc ép ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi hơn , thiết bị hiện nay có thể ép đƣợc các đoạn cọc dài 6-8m , tiết diện cọc đến 30x30cm , sức chịu tải tính toán của cọc lên đến trên 80T . Cọc ép đƣợc hạ vào trong đất tong đoạn bằng hệ kích thuỷ lực có đồng hồ đo áp lực . Trong quá trình ép có thể khống chế đƣợc độ xuyên của cọc và áp lực ép trong từng khoảng độ sâu . Cọc đóng là cọc đƣợc hạ vào trong đất bằng các loại búa nhƣ : búa hơi đơn động , song động , búa điezen. Ƣu điểm của giải pháp thi công này là thi công đƣợc những công trình có địa tầng phức tạp , tải trọng lớn mà máy ép cọc không thể thi công đƣợc .Nhƣợc điểm của giải pháp thi công này là gây ra chấn động lớn ,ảnh hƣởng đến công trình lân cận , khi đóng phát ra tiếng động lớn , gây ồn ào nên không thích hợp cho việc thi công các công trình trong khu dân cƣ . Từ những yếu tố trên , cùng với việc tải trọng của công trình không lớn lắm ,khu vực thi công nằm trong đô thị nên ta chọn giải pháp thi công cọc bằng phƣơng pháp ép tĩnh là hợp lí nhất . Việc thi công ép cọc thƣờng có 2 phƣơng án phổ biến. +Phƣơng án 1 Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc sau đó đƣa máy móc thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. * Ƣu điểm : - Việc đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc. - Không phải ép âm. * Nhƣợc điểm - ở những nơi có mực nƣớc ngầm cao việc đào hố móng trƣớc rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện đƣợc. - Khi thi công ép cọc nếu gặp mƣa lớn thì phải có biện pháp hút nƣớc ra khỏi hố móng. - Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn. Kết luận : Phƣơng án này chỉ thích hợp với mặt bằng công trình rộng, việc thi công móng cần phải đào thành ao lớn. +Phƣơng án 2. Tiến hành san mặt bằng sơ bộ để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc đến cốt thiết kế. Để ép cọc đến cốt thiết kế cần phải ép âm. Khi ép xong ta mới tiến hành đào đất hố móng để thi công phần đài cọc, hệ giằng đài cọc. * Ƣu điểm : - Việc di chuyển thiết bị ép cọc và công tác vận chuyển cọc thuận lợi. - Không bị phụ thuộc vào mực nƣớc ngầm. - Có thể áp dụng với các mặt bằng thi công rộng hoặc hẹp đều đƣợc. - Tốc độ thi công nhanh. * Nhƣợc điểm : - Phải sử dụng thêm các đoạn cọc ép âm. - Công tác đất gặp khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá. Kết luận. 57
  56. Việc thi công theo phƣơng pháp này thích hợp với mặt bằng thi công hẹp, khối lƣợng cọc ép không quá lớn. Với những đặc điểm nhƣ vậy và dựa vào mặt bằng công trình thi công là nhỏ nên ta tiến hành thi công ép cọc theo phƣơng án 2. 8.1.2. Công tác chuẩn bị khi thi công cọc 8.1.3.Chuẩn bị về mặt bằng thi công - Thiết lập quy trình kĩ thuật thi công theo các phƣơng tiện sẵn có . - Lập kế hoạch thi công chi tiết , quy định thời gian cho các bƣớc công tác và sơ đồ dịch chuyển máy trên hiện trƣờng . - Vận chuyển rải cọc ra mặt bằng công trình theo đúng số lƣợng và tầm với của cầu trục . - Tiến hành định vị đài cọc và tim cọc chính xác bằng cách từ vị trí các tim trục đã xác định đƣợc khi giác móng ta xác định vị trí đài móng và vị trí các cọc trong đài bằng máy kinh vĩ . - Sau khi xác định đƣợc vị trí đài móng và cọc ta tiến hành rải cọc ra mặt bằng sao cho đúng tầm với , vùng hoạt động của cần trục . - Trình tự thi công cọc ép ta tiến hành ép từ giữa công trình ra hai bên để tránh tình trạng đất nền bị nén chặt làm cho các cọc ép sau đẩy trồi cọc ép trƣớc hoặc cọc ép sau không thể ép xuống độ sâu thiết kế đƣợc . *Các yêu cầu chung đối với cọc và thiết bị ép cọc + Yêu cầu kĩ thuật đối với việc hàn nối cọc . - Các đoạn cọc đƣợc nối với nhau bảng 4 tấm thép 250x250x8 (mm) , các tấm thép đƣợc hàn tại 4 mặt bên của cọc . - Bề mặt bê tông ở hai đầu đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít , trƣờng hợp tiếp xúc không khít phải có biện pháp chèn chặt . - Khi hàn cọc phải sử dụng phƣơng pháp hàn ―leo‖(hàn từ dƣới lên đối với các đƣờng hàn đứng ) - Phải tiến hành kiểm tra độ thẳng đứng của cọc trƣớc và sau khi hàn . - Kiểm tra kích thƣớc của đƣờng hàn so với thiết kế . - Cọc tiết diện vuông 30x30cm ,chiều dài cọc là 15m gồm 2 loại đoạn cọc cơ bản : + Một đoạn cọc có mũi nhọn để dẫn hƣớng cọc (cọc C1 có chiều dài 7,5 m) + Một đoạn cọc có 2 đầu bằng ( cọc C2 ) có chiều dài 7,5 m. + Yêu cầu kĩ thuật đối với các đoạn cọc ép : - Cốt thép dọc của đoạn cọc phải hàn vào vành thép nối theo cả hai bên của thép dọc và trên suốt chiều cao vành . - Vành thép nối phải thẳng , không đƣợc cong vênh , nếu vênh thì độ vênh cho phép của vành thép nối phải < 1% trên tổng chiều dài cọc . - Bề mặt của bê tông đầu cọc phải thẳng , không có bavia . - Trục cọc phải thẳng góc và đi qua trọng tâm tiết diện cọc , mặt phẳng bê tông đầu cọc và mặt phẳng các mép của vành thép nối phai trùng nhau , cho phép mặt phẳng bê tông đầu cọc song song và nhô cao hơn so với mặt phẳng vành thép nối £ 1(mm). - Cọc phải thẳng , không có khuyết tật . * Khi bố trí cọc trên mặt bằng , sai số về độ lệch trục cần phải tuân thủ theo các quy định trong bảng sau : Bảng 1-10. Độ lệch trên mặt bằng Loại cọc và cách bố trí chúng Độ lệch trục cọc cho phép trên mặt 58
  57. bằng 1. Cọc có cạnh hoặc đƣờng kính đến 0.5m khi bố trí cọc một hàng 0.2d khi bố trí hình băng hoặc nhóm 2 và 3 hàng - cọc biên 0.2d - cọc giữa 0.3d khi bố trí qúa 3 hàng trên hình băng hoặc bãi cọc - cọc biên 0.2d -cọc giữa 0.4d cọc đơn 5 cm cọc chống 3 cm 2. Các cọc tròn rỗng đƣờng kính từ 0.5 đến 0.8m cọc biên 10 cm cọc giữa 15 cm cọc đơn dƣới cột 8 cm 3. Cọc hạ qua ống khoan dẫn( khi xây dựng cầu) Độ lệch trục tại mức trên cùng của ống dẫn đã đƣợc lắp chắc chắn không vƣợt quá 0.025 D ở bến nƣớc( ở đây D- độ sâu của nƣớc tại nơi lắp ống dẫn) và 25 mm ở vũng không nƣớc Chú thích: Số cọc bị lệch không nên vƣợt quá 25% tổng số cọc khi bố trí theo dải, còn khi bố trí cụm dƣới cột không nên quá 5%. Khả năng dùng cọc có độ lệch lớn hơn các trị số trong bảng sẽ do Thiết kế quy định. +. Yêu cầu kĩ thuật đối với thiết bị ép cọc - Lý lịch máy phải đƣợc các cơ quan kiểm định các đặ trƣng kĩ thuật định kì về các thông số chính nhƣ sau : + Lƣu lƣợng dầu của máy bơm (1/ph). + áp lực bơm dầu lớn nhất (kG/cm2). + Hành trình pit tông của kích (cm2). +Diện tích đáy pit tông của kích (cm2). - Phiếu kiểm định chất lƣợng đồng hồ đo áp lực dầu và van chịu áp . - Lực nén danh địng lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực nén lớn nhất Pép max yêu cầu theo quy định của thiết kế . - Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc , không gây lực ngang khi ép . - Chuyển động của pit tông kích phải đều và khống chế đƣợc tốc độ ép cọc . - Đồng hồ đo áp lực phải tƣơng xứng với khoảng lực đo. - Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công . - Gía trị đo lớn nhất của đồng hồ không vƣợt quá hai lần áp lực đo khi ép cọc , chỉ nên huy động 0,7¸ 0,8 khả năng tối đa của thiết bị . - Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công . 8.1.3.1. Tính toán máy móc và lựa chọn thiết bị thi công ép cọc + Chọn máy ép cọc Để đƣa mũi cọc đến độ sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau. Cụ thể đối với điều kiện địa chất của công trình này, cọc phải xuyên qua các lớp đất 59
  58. Nhƣ vậy muốn đƣa cọc đến độ sâu thiết kế cần phải tạo ra một lực thắng đƣợc lực ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất ở bên dƣới mũi cọc. Lực này bao gồm trọng lƣợng bản thân cọc và lực ép thủy lực do máy ép gây ra. Ta bỏ qua trọng lƣợng bản thân cọc và xem nhƣ lực ép cọc hoàn toàn do kích thủy lực của máy ép gây ra. Lực ép này đƣợc xác định bằng công thức: Pec³ K.P Trong đó: Pe: Lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền đến độ sâu cần thiết. K: Hệ số phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc Pc: Tổng sức kháng tức thời của nền đất. Pc bao gồm hai thành phần: - Phần kháng của đất ở mũi cọc. - Phần ma sát của nền đất ở thành cọc (theo chu vi của cọc). Theo kết quả tính toán ở phần thiết kế móng cho công trình, ta có: Pc = PSPT = 52,3404 (T) Để đảm bảo cho cọc đƣợc ép xuống độ sâu thiết kế , lực ép của máy phải thoả mãn điều kiện : +Pép min³ 2.Pcọc = 2.52,3404 = 104,7 T. Do trong quá trình thi công ta chỉ nên huy động từ 0,7¸ 0,8 giá trị lực ép lớn may nhất của máy Pep³ 1,4 ´ P ep = 1,4.104,7 = 146,58(T) - Theo kết quả của phần thiết kế móng cọc ta có: Pvl = 1633,83 (KN) = 163,38 (T).  Pép < Pvl = 163,28 (T). Chọn thiết bị ép cọc là hệ kích thuỷ lực , gồm hai kích thuỷ lực: Loại máy ép EBT có các thông số kỹ thuật sau: + Tiết diện cọc ép đƣợc đến 30 (cm). + Chiều dài đoạn cọc lớn nhất 8,5 (m). + Động cơ điện 14,5 (KW). + Đƣờng kính xi lanh thuỷ lực: 220 (mm). 2 + Bơm dầu có Pmax = 250 (KG/cm ). + Tổng diện tích đáy Pittông ép 830 cm2 + Hành trình của Pittông 1000mm + Chiều cao lồng thép 8,2 m + Chiều dài sát xi ( giá ép ) 8 – 10 (m) + Chiều rộng sát xi 3 m +Tính toán lựa chọn đối trọng Với công trình có số lƣợng cọc ở đài móng khá lớn , ta thiết kế giá cọc sao cho mỗi vị trí đứng ép đƣợc tối đa 9 cọc để rút ngắn thời gian thi công . Đối trọng đƣợc chất đều 2 bên giá ép, chọn đối trọng là các khối bê tông có kích thƣớc 3 1 1 (m) Khối lƣợng của 1 khối bê tông là : 3.1.1.2,5 = 7,5 (T) Tổng trọng lƣợng của các khối bê tông làm đối trọng phải lớn hơn lực ép Pe =146,58 (T) (Không kể trọng lƣợng của khung và giá máy tham gia làm đối trọng ) 146,58 Số cục bê tông cần thiết làm đối trọng là : n== 17,544 chọn 18 đối 7,5 trọng để đảm bảo đối trọng chất đều cả 2 bên giá máy. Kiểm tra điều kiện chống lật của giá ép cọc 60
  59. Sơ đồ ép móng có 8 cọc : chi tiÕt Ðp cäc §µI M1 Kích thƣớc khung dẫn và khối đối trọng nhƣ hình vẽ : 3 1 khung dÉn di ®éng 1 2 kÝch thuû lùc 3 ®èi träng 2 4 ®ång hå ®o ¸p 5 m¸y b¬m dÇu 7 6 khung dÉn cè ®Þnh 4 7 d©y dÉn dÇu 8 bÖ ®ì ®èi träng 6 9 dÇm ®Õ 10 dÇm g¸nh 5 11 chèt 10 11 8 + Chọn cần cẩu thi công ép cọc Cẩu đƣợc dùng trong thi công ép cọc phải đảm bảo các công việc :cẩu cọc và cẩu đối tải . 61
  60. h4 h3 h2 h1 Hm h4 h3 h2 8200 h1 75 3000 r 700 r c c 700 Các thông số yêu cầu : + Khi cẩu cọc : Qyc = Qđt + Qtb = 1,02. Qđt = 1,02.0,3.0,3.6.2,5 = 1,377 T Qtb = (1 10)%Qđt .Lấy Qtb = 2% Qđt Hyc = HL + h1 + h2 + h3 = ( 0,7 + 8,2 ) + 0,5 + 6 + 1,0 = 16,4 m H- c+ h 16,4- 1,5+ 1,5 R=yc 4 + r = + 1,5 = 5,89m yc tgα tg75o H- c+ h 16,4- 1,5+ 1,5 L=yc 4 = = 16,97m yc sinα sin75o + Khi cẩu đối tải : Qyc = Qc + Qtb = 1,02.Qc = 1,02.7,5 = 7,65 T Hyc = HL+ h1+ h2+ h3 = (0,7 + 3) + 0,5 + 1 + 1 = 6,2 m H - c h 6,2 -1,5 1.5 R yc 4 r 1,5 3,16m yc tgα tg75o H - c h 6,2 -1,5 1.5 L yc 4 6,42m yc sinα sin75o Từ những yếu tố trên ta chọn cần trục tự hành ô tô dẫn động thuỷ lực NK-200 có các thông số sau: + Hãng sản xuất: KATO - Nhật Bản. + Sức nâng Qmax/Qmin = 20/6,5T. + Tầm với Rmin/Rmax = 3/12m. + Chiều cao nâng: Hmax = 23,6m. Hmin = 4,0m. + Độ dài cần L: 10,28 23,6m. + Thời gian thay đổi tầm với: 1,4phút. + Vận tốc quay cần: 3,1v/phút. + Chọn xe vận chuyển cọc Chọn xe vận chuyển cọc của hãng Hyundai có trọng tải 15t 62
  61. Tổng số cọc trong mặt bằng là 402 cọc, mỗi 1 cọc có 2 đoạn ( mỗi đoạn dài 7,5 m) nhƣ vậy tổng số đoạn cọc cần phải chuyên chở đến mặt bằng công trình là 804 đoạn. Tải trọng mỗi một đoạn cọc là 1,7t 15 Số lƣợng cọc mà mỗi chuyến xe vận chuyển đƣợc là : n== 8,82( coc) coc 1,7 Chọn là 8 cọc Số chuyến xe cần thiết để vận chuyển hết số cọc đến mặt bằng 804 công trình là : n== 100,5 (chuyến)Þ chọn là 101 chuyến. chuyen 8 + Thi công cọc thử Trƣớc khi ép cọc đại trà ta phải tiến hành thí nghiệm nén tĩnh cọc nhằm xác định các số liệu cần thiết về cƣờng độ , biến dạng và mối quan hệ giữa tải trọng với chuyển vị của cọc làm cơ sở cho thiết kế , chọn thiết bị và công nghệ thi công cọc cho phù hợp . +. Thí nghiệm nén tĩnh cọc Việc thử tĩnh cọc đƣợc tiến hành tại những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu trƣớc khi thi công đại trà , nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc , thiết bị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế . - Số lƣợng cọc thử do thiết kế quy định . Tổng số cọc của công trình là 402 cọc , số lƣợng cọc cần thử là 3 cọc ( theo TCVN 269:2002 quy định lấy bằng 1% tổng số cọc của công trình nhƣng không ít hơn 2 cọc trong mọi trƣờng hợp . - Thí nghiệm đƣợc tiến hành bằng phƣơng pháp ding tải trọng tĩnh ép dọc trục sao cho dƣới tác dụng của lực ép , cọc lún sâu thêm vào đất nền . Tải trọng tác dụng lên đầu cọc đƣợc thực hiện bằng kích thuỷ lực với hệ phản lực là dàn chất tải . Các số liệu về tải trọng , chuyển vị , biến dạng thu đƣợc trong quá trình thí nghiệm là cơ sở để phân tích , đánh giá sức chịu tải và mối quan hệ tải trọng – chuyển vị của cọc trong đất nền . +. Quy trình gia tải - Trƣơc khi thí nghiệm chính thức , tiến hành gia tải trƣớc nhằm kiểm tra hoạt động của thiết bị thí nghiệm và tạo tiếp xúa tốt giƣã thiết bị và đầu cọc.Gia tải trƣớc đƣợc tiến hành bằng cách tác dụng lên đầu cọc khoảng 5% tải trọng thiết kế , sau đó giảm tải về 0 , theo dõi hoạt động cuả thiết bị thí nghiệm . Thời gian gia tải và thời gian giữ tải ở cấp 0 khoảng 10 phút . - Cọc đƣợc nén theo tong cấp , tính bằng % của tải trọng thiết kế . Tải trọng đƣợc gia tăng lên cấp mới , nếu sau 1h quan sát độ lún của cọc < 0,2mm và giảm dần sau mỗi lần đọc trong khoảng thời gian trên . Thời gian gia tải và giảm tải ở mỗi cấp không nhỏ hơn các giá trị ghi trong bảng . Bảng 1-11. Thời gian tác dụng các cấp tải trọng % Tải trọng thiết kế Thời gian giữ tải tối thiểu 63
  62. 25 1h 50 1h 75 1h 100 1h 75 10 phút 50 10 phút 25 10 phút 0 10 phút 100 6h 125 1h 150 1h 200 6h 150 10 phút 125 10 phút 100 10 phút 75 10 phút 50 10 phút 25 10 phút 0 1h 8.1.3.2Quy trình thi công cọc + Sơ đồ ép cọc Cọc đƣợc tiến hành ép theo sơ đồ khóm cọc theo đài ta phải tiến hành ép cọc từ chỗ chật khó thi công ra chỗ thoáng , ép theo sơ đồ ép đuổi . Trong khi tiến hành ép nên ép cọc ở phía trong truớc nếu không có thể cọc không xuống đƣợc tới độ sâu thiết kế làm truơng nổi các cọc xung quanh làm đất bị lén quá giới hạn dẫn đến phá hoại . +Chuẩn bị ép cọc Ngƣời thi công phải hình dung đƣợc sự phát triển của lực ép theo chiều sâu suy từ điều kiện địa chất. Phải loại bỏ những đoạn cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật ngay khi kiểm tra trƣớc khi ép cọc. Trƣớc khi ép nên thăm dò phát hiện dị vật, dự tính khả năng xuyên qua các ổ các loặc lƣỡi sét. Khi chuẩn bị ép cọc phải có đầy đủ báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình ngầm. Phải có bản đồ bố trí mạng lƣới cọc thuộc khu vực thi công, hồ sơ về sản xuất cọc. Để đảm bảo chính xác tim cọc ở các đài móng, sau khi dùng máy để kiểm tra lại vị trí tim móng, cột theo trục ngang và dọc, từ các vị trí này ta xác định đƣợc vị trí tim cọc bằng phƣơng pháp hình học thông thƣờng. + Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép Vận chuyển và lắp ráp thiết bị vào vị trí ép. Việc lắp dựng máy đƣợc tiến hành từ dƣới chân đế lên, đầu tiên đặt dàn sắt-xi vào vị trí, sau đó lắp dàn máy, bệ máy, đối trọng và trạm bơm thuỷ lực. Khi lắp dựng khung ta dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc để cân chỉnh cho các trục của khung máy, kích thuỷ lực, cọc nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này vuông góc với mặt phẳng chuẩn của đài cọc. Độ nghiêng cho phép 5%, sau cùng là lắp hệ thống bơm dầu vào máy. 64
  63. Kiểm tra liên kết cố định máy xong, tiến hành chạy thử để kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc. Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí trƣớc khi ép cọc. + Quy trình ép cọc Gắn chặt đoạn cọc C1 vào thanh định hƣớng của khung máy. Đoạn cọc đầu tiên C1 phải đƣợc căn chỉnh để trục của C1 trùng với trục của kích đi qua điểm định vị cọc (Dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với trục của vị trí ép cọc). Độ lệch tâm không lớn hơn 1 cm. Khi má trấu ma sát ngàm tiếp xúc chặt với cọc C1 thì điều khiển van dầu tăng dần áp lực, ần chú ý những đoạn cọc đầu tiên khoảng (3d = 0,9m), áp lực dầu nên tăng chậm, đều để đoạn cọc C1 cắm sâu vào lớn đất một cách nhẹ nhàng với vận tốc xuyên không lớn hơn 1 cm/s. Do lớp đất trên cùng là đất lấp nên dễ có nhiều dị vật, vì vậy dễ dẫn đến hiện tƣợng cọc bị nghiêng. Khi phát hiện thấy cọc nghiêng phải dừng lại, căn chỉnh ngay. Sau khi ép hết đoạn C1 thì tiến hành lắp dựng đoạn C2 để ép tiếp. Dùng cần cẩu để cẩu lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đƣờng trục của đoạn cọc C2 trùng với trục kích và đƣờng trục C1, độ nghiêng của C2 không quá 1%. Gia tải lên đoạn cọc C2 sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3 4 Kh/cm2 để tạo tiếp xúc giữa bề mặt bê tông của hai đoạn cọc. Nếu bê tông mặt tiếp xúc không chặt thì phải chèn bằng các bản thép đệm sau đó mới tiến hành hàn nối cọc theo quy định của thiết kế. Khi hàn xong, kiển tra chất lƣợng mối hàn sau đó mới tiến hành ép đoạn cọc C2. Tăng dần lực nén để máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng lực ma sát và lực kháng của đất ở mũi cọc để cọc chuyển động. Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều mới tăng dần áp lực lên nhƣng vận tốc cọc đi xuống không quá 2 cm/s Khi ép xong đoạn C2 tiến hành nối đoạn cọc ép âm với đoạn cọc C2 để tiếp tục ép cọc xuống độ sâu thiết kế (-1,5m). Việc ép cọc đƣợc coi là kết thúc 1 cọc khi : - Chiều dài cọc đƣợc ép sâu trong lòng đất không nhỏ hơn chiều dài ngắn nhất quy định là 20 cm. - Lực ép cuối cùng phải đạt trị số thiết kế quy định trên suốt chiều sâu xuyên 3d=0,9 m, trong khoảng đó vận tốc xuyên 1 cm/s Chú ý : - Đoạn cọc C1 sau khi ép xuống còn chƣa lại một đoạn cách mặt đất 40 50 cm để dễ thao tác trong khi hàn. - Trong quá trình hàn phải giữ nguyên áp lực tác dụng lên cọc C2 Trong ép cọc, đoạn cọc mồi bằng thép phải có đầu chụp. Phải có biện pháp an toàn khi dùng hai đoạn cọc mồi nối tiếp nhau để ép. + Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết Do cấu tạo địa tầng dƣới nền đất không đồng nhất cho nên trong quá trình thi công ép cọc sẽ xảy ra các trƣờng hợp sau : + Khi ép đến độ sau nào đó mà chƣa đạt đến chiều sâu thiết kế nhƣng lực ép đạt. Khi đó giảm bớt tốc độ, tăng lực ép từ từ nhƣng không lớn hơn Pemax, nếu cọc vẫn không xuống thì ngƣng ép, báo cho chủ công trình và bên thiết kế để kiểm tra và xử lý. - Phƣơng pháp xử lý là sử dụng các biện pháp phụ trợ khác nhau nhƣ khoan pháp, khoan dẫn hoặc ép cọc tạo lỗ. 65
  64. + Khi ép cọc đến chiều sâu thiết kế mà áp lực tác dụng lên đầu cọc vẫn chƣa đạt đến áp lực tính toán. Trƣờng hợp này xảy ra khi đất dƣới gặp lớp đất yếu hơn, vậy phải ngƣng ép và báo cho thiết kế biết để cùng xử lý. - Biện pháp xử lý là kiểm tra xác định lại để nối thêm cọc cho đạt áp lực thiết kế tác dụng lên đầu cọc. + Cọc bị nghiêng lệch khỏi vị trí thiết kế do gặp chƣớng ngại vật , mũi cọc khi chế tạo có độ vát không đều . - Biện pháp xử lý : Cho dừng ngay việc ép cọc và tìm hiểu nguyên nhân , nếu gặp vật cản có thể đào phá bỏ , nếu do mũi cọc vát không đều thì phải khoan dẫn hƣớng cọc xuống đúng hƣớng . + Cọc đang ép xuống khoảng 0,5m đến 1m đầu tiên thì bị cong , xuất hiện vết nứt gãy ở vùng chân cọc ,do gặp chƣớng ngại vậy nên lực ép lớn ,ta cần cho dừng ép , nhổ cọc vỡ hoặc gãy , thăm dò dị vật để khoan phá bỏ sau đó thay cọc mới vào ép tiếp . 8.1.3.3Nhật ký thi công, kiểm tra và nghiệm thu cọc. Mỗi tổ máy ép đều phải có sổ nhật ký ép cọc. Ghi chép nhật ký thi công các đoạn cọc đầu tiên gồm việc ghi cao độ đáy móng, khi cọc đã cắm sâu từ 30 50 cm thì ghi chỉ số lực nén đầu tiên. Sau đó khi cọc xuống đƣợc 1 m lại ghi lực ép tại thời điểm đó vào nhật ký thi công cũng nhƣ khi lực ép thay đổi đột ngột. Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép có giá trị 0,8 giá trị lực ép giới hạn tối thiểu thì ghi chép ngay. Bắt đầu từ đây ghi chép lực ép với từng độ xuyên 20 cm cho đến khi xong. 8.2Thi công nền móng 8.2.1Biện pháp kỷ thuật đào hố móng 8.2.1.1Biện pháp đào đất +Yêu cầu kỹ thuật khi thi công đào đất - Khi thi công công tác đất cần hết sức chú ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và việc lựa chọn độ dốc hợp lí vì nó ảnh hƣởng tơí khối lƣợng công tác đất ,an toàn lao động và giá thành công trình . Ta có hố` móng nằm trong lớp đất sét pha có độ dốc H/B = 1/0,4 . - Chiều rộng đáy hố đào tối thiểu phải bằng chiều rộng của kết cấu cộng với khoảng cách neo chằng và đặt ván khuôn cho đế móng . Trong trƣờng hợp đào có mái dốc thì khoảng cách giữa chân mái dốc và chân kết cấu móng tối thiểu bằng 30cm. - Đất thừa và đất không đảm bảo chất lƣợng phải đổ ra bãi thải theo đúng quy định , không đƣợc đổ bừa bãi làm ứ đọng nƣớc , gây ngập úng cho công trình , gây trở ngại cho thi công . - Trƣớc khi tiến hành đào đất kĩ thuật trắc đạc tiến hành các cột mốc xác định vị trí kích thƣớc hố đào . Vị trí các cột mốc phải nằm ở ngoài đƣờng đi của xe cơ giới và phải thƣờng xuyên đƣợc kiểm tra . - Công tác đào đất đƣợc tiến hành sau khi đã ép hết cọc . Đáy đài đặt ở độ sâu - 1,8m so với cos tự ±0.00 , nằm trong lớp sét pha ( đất cấp II) , nằm trên mực nƣớc ngầm . - Khi đào đất hố móng cho công trình phải để lại lớp đất bảo vệ thiết kế theo quy định nhƣng tối thiểu bằng 20cm .Lớp bảo vệ chỉ đƣợc bóc đi trƣớc khi thi công công trình . - Sau khi đào đất đến cốt yêu cầu , tiến hành đập đầu cọc , bẻ chếch chéo cốt thep đầu cọc theo đúng yêu cầu thiết kế . 66
  65. LËp ph•¬ng ¸n ®µo ®Êt: Dùa vµo mÆt b»ng bè trÝ cäc, ®µi vµ gi»ng ta tiÕn hµnh bè trÝ c¸c hè mãng cho tõng ®µi. §Ó x¸c ®Þnh ph•¬ng ¸n ®µo ®Êt ta c¾t 2 mÆt c¾t theo c¸c trôc nh• sau: ChiÒu s©u ®µo hè mãng >1,5m nªn kh«ng ®•îc ®µo hè mãng víi thµnh hè ®µo th¼ng ®øng kh«ng chèng ®ì thµnh hè ®µo mµ ph¶i ®µo hè cã v¸ch dèc §µi mãng n»m trong líp ®Êt thø hai lµ líp sÐt dÎo cøng cã ®é Èm W=39% theo TCVN 4447 : 1998 lÊy hÖ sè m¸i dèc cho hè mãng lµ =45° PhÇn më réng cña ®¸y hè mãng ph¶i cã kÝch th•íc lín h¬n kÝch th•íc líp bª t«ng lãt 20-30cm .LÊy mçi bªn réng thªm 30cm 0,00 1400 1900 -1,4 45 -1,9 500 2400 200 200 800 200 200 2400 4200 A b H×nh 8.6- MÆt c¾t ngang mãng ®µo Tõ ®ã ®•a ra 2 ph•¬ng ¸n ®µo ®Êt :§µo toµn bé mãng thµnh ao vµ ®µo riªng tõng hè mãng NÕu ®µo ®Êt theo ph•¬ng ¸n 2 th× gi¶m ®•îc khèi l•îng ®Êt ®µo ®i ®¸ng kÓ, nh•ng g©y khã kh¨n cho viÖc thi c«ng ®µo ®Êt còng nh• thi c«ng mãng, dÇm gi»ng sau nµy. Cßn theo ph•¬ng ¸n ®µo ®Êt thø 1 th× khèi l•îng ®Êt ®µo nhiÒu h¬n nh•ng rÊt thuËn tiÖn cho viÖc thi c«ng ®µo ®Êt còng nh• mãng, hÖ thèng dÇm gi»ng sau nµy. VËy ta chän ph•¬ng ¸n ®µo thø 1 tøc lµ ®µo mãng thµnh ao. Lùa chän biÖn ph¸p ®µo ®Êt: §¸y ®µi ®Æt ë ®é s©u -1,90m so víi cèt thiªn nhiªn (tøc lµ -1,90m so víi cèt 0,00m cña c«ng tr×nh), n»m trong líp ®Êt sÐt dÎo cøng hoµn toµn n»m trªn mùc n•íc ngÇm. Khi thi c«ng ®µo ®Êt cã 2 ph•¬ng ¸n: §µo b»ng thñ c«ng vµ ®µo b»ng m¸y. NÕu thi c«ng theo ph•¬ng ph¸p ®µo thñ c«ng th× tuy cã •u ®iÓm lµ dÔ tæ chøc theo d©y chuyÒn, nh•ng víi khèi l•îng ®Êt ®µo lín th× sè l•îng nh©n c«ng còng ph¶i lín míi ®¶m b¶o rót ng¾n thêi gian thi c«ng, do vËy nÕu tæ chøc kh«ng nhÞp nhµng th× rÊt khã kh¨n g©y trë ng¹i cho nhau dÉn ®Õn n¨ng suÊt lao ®éng gi¶m, kh«ng ®¶m b¶o kÞp tiÕn ®é. Khi thi c«ng b»ng m¸y, víi •u ®iÓm næi bËt lµ rót ng¾n thêi gian thi c«ng, ®¶m b¶o kü thuËt. Tuy nhiªn viÖc sö dông m¸y ®µo ®Ó ®µo hè mãng tíi cao tr×nh thiÕt kÕ lµ kh«ng nªn v× mét mÆt nÕu sö dông m¸y ®Ó ®µo ®Õn cao tr×nh thiÕt kÕ sÏ lµm ph¸ vì kÕt cÊu líp ®Êt ®ã lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña ®Êt nÒn, h¬n n÷a sö dông m¸y ®µo khã t¹o ®•îc ®é b»ng ph¼ng ®Ó thi c«ng ®µi mãng. V× vËy cÇn ph¶i bít l¹i mét phÇn ®Êt ®Ó thi c«ng b»ng thñ c«ng. ViÖc thi c«ng b»ng thñ c«ng tíi cao tr×nh ®Õ mãng sÏ ®•îc thùc hiÖn dÔ dµng h¬n b»ng m¸y. 67
  66. Tõ nh÷ng ph©n tÝch trªn, chän ph•¬ng ph¸p ®µo ®Êt hè mãng kÕt hîp gi÷a thñ c«ng vµ c¬ giíi . C¨n cø vµo ph•¬ng ph¸p thi c«ng cäc, kÝch th•íc ®µi mãng vµ gi»ng mãng ta chän gi¶i ph¸p ®µo sau ®©y: §Êt ®•îc ®µo b»ng m¸y tíi cao tr×nh ®¸y cña gi»ng mãng: -1,40 m so víi cèt thiªn nhiªn (-1,40m so víi cèt 0,00). Sau ®ã tiÕn hµnh thi c«ng Ðp cäc trªn toµn bé diÖn tÝch. Sau khi thi c«ng Ðp cäc xong tiÕp tôc tiÕn hµnh ®µo b»ng thñ c«ng ®èi víi tõng mãng ®éc lËp ®Ó thi c«ng ®µi mãng . §µo xuèng ®Õn cao tr×nh ®Æt ®¸y líp bª t«ng b¶o vÖ ®µi mãng, ë cao tr×nh - 1,90m so víi cèt thiªn nhiªn (-1,90m so víi cèt 0,00). T¹i vÞ trÝ gi»ng mãng tiÕn hµnh ®µo thñ c«ng 10cm ®Õn ®¸y líp bª t«ng lãt ë cao tr×nh -1,50 m so víi cèt thiªn nhiªn (-1,50 m so víi cèt 0,00) ®Ó phôc vô cho thi c«ng bª t«ng gi»ng mãng. - T¹i c¸c mãng d·y biªn ta ®µo réng thªm 2m theo ph•¬ng trôc 1 vµ 1,5m theo ph•¬ng trôc A so víi mÐp ®µi ®Ó thuËn lîi cho viÖc thi c«ng Ðp cäc Tr×nh tù thi c«ng phÇn mãng nh• sau: - Thi c«ng ®µo ®Êt b»ng m¸y - Thi c«ng Ðp cäc. - Thi c«ng ®µo ®Êt thñ c«ng kÕt hîp ®æ bª t«ng lãt. - §Ëp ®Çu cäc vµ thi c«ng BTCT ®µi + gi»ng. 8.2.2.2-X¸c ®Þnh khèi l•îng ®µo ®Êt,lËp b¶ng thèng kª khèi l•îng Khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng m¸y Khèi l•îng ®Êt ®µo ®Õn cèt ®¸y dÇm M¸y ®µo toµn bé hè thµnh ao víi chiÒu dÇy 1,40m(tõ cèt 0,00 m ®Õn -1,40m) ®Ó gi¶m bít khèi l•îng ®µo ®Êt ta lÊy gãc dèc tg = H/B =1: 1 Hè mãng cã chiÒu më réng ra mçi bªn theo ph•¬ng trôc 1 lµ 2m ,theo ph•¬ng trôc A mçi bªn më réng ra 1,5 m nªn : Ta cã kÝch th•íc hè mãng 1400 G 26200 29000 m a 1400 34000 1400 36800 1 8 H×nh 8.7- DiÖn tÝch hè ®µo +KÝch th•íc ®¸y d•íi hè mãng lµ: a1 = 30 +2 2 = 34m. b1 = 23,2 +2 1,5 = 26,2 m. ChiÒu dµy líp ®Êt ®µo lµ: H2 = 1,4m. +KÝch th•íc ®¸y trªn hè mãng: a2 = a1 +2 1 H2 = 34 + 2 1 1,4 = 36,8 m. 68
  67. b2 = b1+2 1 H2 = 26,2 + 2 1 1,4 = 29 m. VËy khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng m¸y lµ: H V = 2 . a .b a a . b b a .b 1368,7m 3 1 6 1 1 1 2 1 2 2 2 Khèi l•îng ®µo b»ng thñ c«ng: Mãng 1 Mãng A,D cã kÝch th•íc: 2,4x2,4m +KÝch th•íc ®¸y d•íi hè mãng lµ: a1 = b1 = 2,6+2 0,1 = 2,8 m. ChiÒu dµy líp ®Êt ®µo lµ: H2 = 0,5 m. +KÝch th•íc ®¸y trªn hè mãng: a2 = b2 = a1 +2 1 H2 = 2,8+ 2 1 0,5 = 3,8 m. VËy cÊu t¹o hè mãng nh• sau phÇn ®µo b»ng m¸y phÇn ®µo b»ng thñ c«ng H×nh 8.8- MÆt b»ng hè mãng 1 VËy khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng thñ c«ng lµ: H V = 2 . a .b a a . b b a .b 5,4m 3 1 6 1 1 1 2 1 2 2 2 Mãng 2 Mãng B,C cã kÝch th•íc: 2,2x2,2m +KÝch th•íc ®¸y d•íi hè mãng lµ: a1 = b1 =2,4+2 0,1 = 2,6 m. ChiÒu dµy líp ®Êt ®µo lµ: H2 = 0,5m. +KÝch th•íc ®¸y trªn hè mãng: a2 = b2 = a1 +2 1 H2 = 2,6+ 2 1 0,5 = 3,6 m. VËy chän kÝch th•íc hè mãng nh• sau 69
  68. phÇn ®µo b»ng m¸y phÇn ®µo b»ng thñ c«ng H×nh 8.9-MÆt b»ng hè mãng 2 Khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng thñ c«ng lµ: H V = 2 . a .b a a . b b a .b 3,76m 3 2 6 1 1 1 2 1 2 2 2 Mãng 3 Mãng A,D cã kÝch th•íc: 4,75x2,8m +KÝch th•íc ®¸y d•íi hè mãng lµ: a1 = 4,75+2 0,1 = 4,95 m. b1 = 2,8+2 0,1 = 3 m. ChiÒu dµy líp ®Êt ®µo lµ: H2 = 0,5 m. +KÝch th•íc ®¸y trªn hè mãng: a2 = a1 +2 1 H2 = 4,95+ 2 1 0,5 = 5,95 m. b2 = b1 +2 1 H2 = 3+ 2 1 0,5 = 4 m VËy khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng thñ c«ng lµ: H V = 2 . a .b a a . b b a .b 9,81m 3 3 6 1 1 1 2 1 2 2 2 Mãng 4 Mãng A,D cã kÝch th•íc: 1,5x2,1m +KÝch th•íc ®¸y d•íi hè mãng lµ: a1 = 1,5+2 0,1 = 1,7m. b1 = 2,1+2 0,1 = 2,3 m. ChiÒu dµy líp ®Êt ®µo lµ: H2 = 0,5 m. +KÝch th•íc ®¸y trªn hè mãng: a2 = a1 +2 1 H2 = 1,7+ 2 1 0,5 = 2,7 m. b2 = b1 +2 1 H2 = 2,3+ 2 1 0,5 =3,3 m VËy khèi l•îng ®Êt ®µo b»ng thñ c«ng lµ: H V = 2 . a .b a a . b b a .b 3,06m 3 4 6 1 1 1 2 1 2 2 2 VËy tæng khèi l•îng ®µo b»ng thñ c«ng: 3 VII= 33.V1+15.V2+ 1.V3+2.V4=33.5,4+15.3,76+1.9,81+2.3,06 = 250 m . Tæng khèi l•îng ®Êt cÇn ®µo lµ: 70
  69. 3 V = VI + VII = 1368,7 + 250 = 1618,7 m 8.2.3Tổ chức thi công đào dất 8.2.3.1Chọn máy đào đất Máy đào đất đƣợc chọn sao cho đảm bảo kết hợp hài hoà giữa đặc điểm sử dụng máy với các yếu tố cơ bản của công trình nhƣ : - Cấp đất đào , mực nƣớc ngầm . - Hình dạng kích thƣớc , chiều sâu hố đào . - Điều kiện chuyên chở , chƣớng ngại vật . Khối lƣợng đất đào , thời gian thi công . Dựa vào nguyên tắc đó , ta chọn máy EO-3322B1 có các thông số sau: q= 0,5m3 , R = 7,5 m; h = 4,8 m .Với máy đã chọn có R = 7,5m chiều rộng rãnh tối đa là 1,4R = 10,5m, chiều sâu đào lớn nhất là 0,6R = 4,5m. Bảng 1-12. Thống kê thông số kỹ thuật máy E0-3322B1 3 q(m ) R(m) h(m) H(m) Trọng Lƣợng(T) tck (giây) 0,5 7,5 4,8 4,2 14,5 17 - Số liệu máy E0-3322B1 sản xuất tại Liên Xô (cũ) thuộc loại dẫn động thuỷ lực. - Dung tích gầu : q = 0,5 (m3) - Bán kính đào lớn nhất : Rmax = 7,5 (m) - Bán kính đào nhỏ nhất : Rmin = 2,9 (m) - Chiều cao nâng lớn nhất : h = 4,8 (m) - Chiều sâu đào lớn nhất : H = 4,4 (m) - Chiều cao máy : c = 1,5 (m) - Tính bán kính đào lớn nhất tại đáy hố đào : 2 2 Rmax' = r + R (c H) Trong đó : R2 = c2 + (Rmax - r)2 = 1,52 +(7,5-1,5)2 = 38,25 (m2) 2 Rmax' = 1,5 + 38,25 (1,5 1,15) = 7,1 (m) 4800 EO -3322B1 1050 Rmax = 7500 *Xác định năng suất của máy đào 3600.q.k.d .k .tg 3 - Năng suất sử dụng của máy : Nsd = (m / h) kt .t ck 71
  70. Trong đó : q : dung tích gầu xúc, q = 0,5 (m3) kđ: hệ số làm đầy gầu phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất (gầu nghịch đất khô) lấy Kđ= 0,9 kt : hệ số tơi của vật liệu, lấy kt = 1,2 (1,1 1,4) ktg : hệ số sử dụng thời gian : ktg = 0,8. Tra bảng có tck = 17(s) là thời gian quay của 1 chu kì Tck = tck Kvt.Kquay= 17 1,1 = 18,7(s): thời gian của 1 chu kỳ 0 Kquay : hệ số phụ thuộc vào quay cần với quay 90 , Kq=1 Kvt : hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy Kvt=1,1 khi đất đổ lên thùng xe. 3600´ 0,5 ´ 0,9 ´ 0,8 N== 57,75(m3 / h) .sd 1,2´ 18,7 - Một ca làm việc tƣơng ứng của máy là 8 giờ : 3 Nca = 57,75 8 = 462 (m /ca). - Vậy số ca máy cần thiết để đào xong khối lƣợng đất móng ở trên là: n = 874,16/ 462 1,89 ca. - Hiệu quả sử dụng máy đào phụ thuộc việc tổ chức làm việc đồng bộ với phƣơng tiện vận chuyển (xe tải tự đổ) số lƣợng xe chọn phải đảm bảo cho máy xúc làm việc liên tục, tải trọng xe phải là bội số của đất xúc đầy gầu. 8.2.3.2Chọn máy vận chuyển đất Do việc sử dụng lại đất đào để lấp hố móng và đắt nền, nên đất đào lên phải đƣợc tập kết xung quang hố móng đào sao cho vừa đảm bảo an toàn vừa thuận tiện trong thi công và giảm tối đa việc trung chuyển đất không cần thiết nhằm làm giảm giá thành thi công của công trình. Khoảng cách đổ đất < 2km Tính toán khối lƣợng bê tông lót móng và bê tông móng Bảng tính toán khối lƣợng bê tông móng – giằng móng – cổ cột Thiết kế tuyến di chuyển khi thi công đất bằng máy đào Theo trên , chọn máy đào gầu nghịch EO-3322B1 , do đó máy di chuyển giật lùi về sau . Tại mỗi vị trí đào máy đào đến xuống cốt đã định , xe chở đất chờ sẵn ở bên cạnh , cứ mỗi lần đầy gầu thì máy đào quay sang đổ luôn lên xe vận chuyển .Chu kì làm việc của máy đào và ô tô vận chuyển đƣợc tính toán theo trên là khớp nhau để tránh lãng phí thời gian các máy phải chờ nhau . Tuyến di chuyển của máy đào đƣợc thiết kế đào từng dải gần nhau ; máy đào đi giật lùi hai bên cạnh ngắn của công trình ( Chi tiết xem bản vẽ thi công đào đất ). * Tiêu nƣớc và hạ mực nƣớc ngầm Vì mực nƣớc ngầm nằm sâu hơn so với hố đào ,công trình nằm trong khu vực đã có hệ thống thoát nƣớc đƣợc thi công hoàn chỉnh . Nên trong quá trình thi công đào đất và hố móng ta không cần quan tâm đế giải pháp tiêu nƣớc ngầm và nƣớc mặt mà chỉ cần chú ý bố trí máy bơm dự phòng để bơm thoát nƣớc mƣa ứ đọng lại trong các hố móng khi cần thiết . * Sự cố thƣờng gặp khi thi công đào đất Đang đào đất gặp trời mƣa to làm cho đất bị sụt lở xuống đáy móng . Khi tạnh mƣa nhanh chóng lấp hết chỗ đất sập xuống , lúc vét đất sập lở cần trừ lại 15cm đáy hố đào so với cos thiết kế . Khi bóc bỏ lớp đất trừ lại này đến đâu phải tiến hành làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ ngay đến đó . Cần có biện pháp tiêu nƣớc bề mặt để khi gặp mƣa , nƣớc không bị chảy từ mặt đến đáy hố đào . Cần làm rãnh ở mép hố đào để thu nƣớc , phải có rãnh con trạch quanh hố móng để tránh nƣớc trên bề mặt chảy xuống hố đào . 72
  71. Khi đào gặp đá mồ côi chìm hoặc khối rắn nằm không hết đáy móng thì phải phá bỏ để thay bằng lớp cát pha đá dăm rồi đầm kĩ lại để cho nền chiu tải đều . *Sơ đồ tổ chức thi công đào đất móng Do việc sử dụng lại đất đào để lấp hố móng nên đất đào lên phải được tập kết cung quanh hố móng đào sao cho vừa đảm bảo an toàn , vừa thuận tiện cho thi công và giảm tối đa việc trung chuyển đất không cần thiết nhằm giảm giá thành thi công cho công trình . Sau khi đào hố móng bằng thủ công và sửa lại hố móng cho bằng phẳng , đúng cao trình thiết kế , dồng thời thi công lớp bê tông lót bằng đá 4x6 .Sau khi chuẩn bị xong hố móng thì bắt đầu thi công đài cọc . 8.2.4Công tác phá đầu cọc và đổ bê tông móng và đổ bê tông lót 8.2.4.1Công tác phá đầu cọc Sau khi hoàn thiện hố móng bằng thủ công đến đâu ta tiến hành đổ bê tông lót tới đó . Qúa trình đập bê tông đầu cọc đƣợc tiến hành sau khi đổ bê tông lót . - Bê tông đầu cọc đƣợc phá bỏ một đoạn dài 30cm . Yêu cầu của bề mặt bê tông đầu cọc sau khi phá bỏ phải có độ nhám , phải vệ sinh sạch sẽ bề mặt đầu cọc trƣớc khi đổ bê tông đài . - Phần đầu cọc sau khi đập bỏ phải ngàm vào đài một đoạn 15cm và một đoạn thép trơ ra sau khi đập bê tông đầu cọc là 30cm +Khối lƣợng bê tông đầu cọc: 3 V = Fcọc .hđ cọc .ncọc = 0,3.0,3.0,3.402 = 10,854(m ) Hƣớng phá bê tông đầu cọc trùng với hƣớng đổ bê tông móng , trƣớc khi khoan ta tiến hành cắt vòng quanh cọc tại vị trí kết thúc phá đầu cọc để khi tiến hành khoan phá đƣợc dễ dàng và mặt kết thúc khoan phá đầu cọc tƣơng đối bằng . Sau khi phá xong bê tông thì tiến hành bẻ thép chờ nghiêng ra xung quanh . Tiến hành bốc xúc phế thải đổ đến nơi quy định . 8.2.4.2 công tác đổ bê tông lót móng Sau khi tiến hành bê tông lót đến đâu ta tiến hành đập bê tông đầu cọc đến đó theo đúng hƣớng đổ bê tông lót Để tạo nên lớp bê tông tránh nƣớc bẩn, đồng thời tạo thành bề mặt bằng phẳng cho công tác cốt thép và công tác ván khuôn đƣợc nhanh chóng, ta tiến hành đổ bê tông lót dày 100, đá (40x60)mm mác 100# sau sau khi nghiệm thu xong hố đào đặt yêu cầu. Đổ rộng ra hai bên đáy đài mỗi bên 10cm , dùng máy trộn bê tông tại hiện trƣờng vận chuyển vật liệu bằng xe cải tiến trong phạm vi 30m.và bảo dƣỡng đúng quy định Bê tông lót móng , giằng móng có khối lƣợng nhỏ , cƣờng độ thấp nên đƣợc đổ thủ công ( Khối lƣợng bê tông lót đã tính ở phần trên ) 2 Vbt lót = 33,215 + 5,309 = 38,524 (m ) Chọn máy trộn bê tông quả lê có mã hiệu SB-30V để thi công bê tông lót móng và thi công xây trát, bê tông cột hoặc dầm sàn, sân đƣờng sau này: Số .v Thời gian trộn Mã hiệu Dung tích(lít) Xuất liệu(lit) V/phút giây SB-30v 250 165 20 60 Năng suất của máy trộn quả lê : N = Vhữu ích .k1.k2.n 3 Trong đó : Vhữu ích = Vxl = 165l = 0,165 (m ) k1 = 0,7 : là hệ số thành phần bê tông . k2 = 0,8 : là hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian . 73
  72. 3600 n = là số mẻ trộn trong 1 giờ . Tck Tck = tđổ vào + ttrộn + tđổ ra tđổ vào = 20s : là thời gian đổ vật liệu vào thùng . ttrộn = 60s : là thời gian trộn bê tông . tđổ ra = 20s : là thời gian đổ bê tông ra . Vậy :Tck = 20 + 60 + 20 = 100s 3600 Þ=n = 36(mẻ/h) 100 Þ N = 0,165´ 0,7 ´ 0,8 ´ 36 = 3,326 (m3/h) Vậy dùng 1 máy trộn thì thời gian trộn hết lƣợng bê tông lót móng là : V 38,524 t = btlot = = 11,6(giờ) » 12 (giờ) N 3,326 * Thao tác trộn bê tông bằng máy trộn quả lê trên công trƣờng + Trƣớc tiên cho máy chạy không tải một vài vòng rồi đổ cốt liệu vào trộn đều , sau đó đổ nƣớc vào trộn đều đến khi đạt đƣợc độ dẻo . + Kinh nghiệm trộn bê tông cho thấy rằng để có một mẻ trộn bê tông đạt đƣợc những tiêu chuẩn cần thiết thƣờng cho máy quay khoảng 20 vòng . Nếu số vòng ít hơn thì cƣờng độ và năng suất máy sẽ giảm . Bê tông dễ bị phân tầng . + Khi trộn bê tông ở hiện trƣờng phải lƣu ý : Nừu dùng cát ẩm thì phải lấy lƣợng cát tăng lên . Nếu độ ẩm của cát tăng 5% thì khối lƣợng cát cần tăng 25¸ 30% và lƣợng nƣớc phải giảm đi . * Trình tự thi công bê tông lót móng. Trộn bê tông đúng cấp phối cho xe cải tiến chở đến vị trí đổ. Hƣớng đổ trùng với hƣớng hoàn thiện móng bêtông, đổ thành một lớp và tiến hành đầm chặt theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Phƣơng pháp đầm. - Đầm bê tông lót bằng máy đầm chấn động mặt (đầm bàn), thời gian đầm một chỗ với đầm bàn là từ (30 50) s. - Khi đầm bê tông bằng đầm bàn phải kéo từ từ và đảm bảo vị trí đế giải đầm sau ấp lên giải đầm trƣớc một khoảng từ (5 10) cm +Lựa chọn biện pháp thi công bê tông móng, giằng móng -. Tính toán khối lƣợng bê tông móng, giằng móng Đã tính toán ở phần trên : 3 Vbt đài = 225,824 m 3 Vbt giằng = 9,610 m * Lựa chọn biện pháp thi công bê tông móng, giằng móng Hiện nay đang tồn tại 3 dạng chính về thi công bê tông : + Thi công bê tông thủ công hoàn toàn . + Thi công bê tông bán cơ giới . + Thi công cơ giới Thi công bê tông thủ công hoàn toàn : Đối với công trình ít quan trọng , yêu cầu chất lƣợng bê tông không cao , công trình không có điều kiện sử dụng bê tông bằng máy , chỉ dùng khi khối lƣợng bê tông nhỏ . Thi công bê tông bán cơ giới là trộn tại công trình và đổ thủ công . Bê tông đƣợc vận chuyển đến công trình bằng xe cút kít và xe cải tiến biện pháp thi công đƣợc dùng phổ biến hiện nay đối với những công trình có khối lƣợng bê tông nhỏ . Phƣơng 74
  73. pháp này cho giá rẻ hơn bê tông thƣơng phẩm , nhƣng đối với những công trình có khối lƣợng bê tông lớn , yêu cầu về tiến độ nhanh thì biện pháp thi công này chƣa phải là tối ƣu nhất . Bê tông thƣơng phẩm đang đƣợc nhiều đơn vị sử dụng tốt . Bê tông thƣơng phẩm có nhiều ƣu điểm trong khâu bảo đảm chất lƣợng và thi công thuận lợi . Bê tông thƣơng phẩm kết hợp với máy bơm bê tông là một tổ hợp rất hiệu quả . Về mặt chất lƣợng thì việc sử dụng bê tông thƣơng phẩm khá ổn định . Hiện nay trên khu vực thi công công trình đã có nhiều nơi cung cấp bê tông thƣơng phẩm với khối lƣợng ngày lên tới 1000m3 . Mặt khác khối lƣợng bê tông móng và giằng móng khá lớn , phƣơng án đào móng là đào thành hố nên việc vận chuyển bê tông bằng thủ công rất khó khăn . Từ những phân tích trên , để đảm bảo thi công đúng tiến độ cũng nhƣ chất lƣợng kết cấu công trình và cơ giới hoá trong thi công ta chọn phƣơng án thi công bê tông bằng bê tông thƣơng phẩm kết hợp máy bơm bê tông là hợp lí hơn cả . KÝch thíc ThÓ tÝch TT Néi dung c«ng viÖc n Dµi Réng Cao Toµn Tõng phÇn (m) (m) (m) phÇn 1 Bª t«ng lãt ®µi mãng ®¸ 4x6 M100 Mãng M1 33 2.6 2.6 0.1 22.308 MãngM2 15 2.4 2.4 0.1 8.640 33.215 MãngM3 1 4.95 3 0.1 1.485 MãngM4 2 1.7 2.3 0.1 0.782 2 Bª t«ng lãt gi»ng mãng ®¸ 4x6 M100 GM1 27 1.6 0.42 0.1 1.814 GM2 13 1.8 0.42 0.1 0.983 GM3 7 1.1 0.42 0.1 0.323 GM4 7 1.7 0.42 0.1 0.500 GM5 7 0.6 0.42 0.1 0.176 GM6 7 1.7 0.42 0.1 0.500 GM7 7 1 0.42 0.1 0.294 5.309 GM8 5 1.6 0.42 0.1 0.336 GM9 1 2.05 0.42 0.1 0.086 GM10 1 2.05 0.42 0.1 0.086 GM11 1 1.8 0.42 0.1 0.076 GM12 1 1 0.42 0.1 0.042 GM13 1 0.8 0.42 0.1 0.034 GM14 1 1.4 0.42 0.1 0.059 3 Bª t«ng ®µi mãng ®¸ 1x2 M300 Mãng M1 33 2.4 2.4 0.8 152.064 MãngM2 15 2.2 2.2 0.8 58.080 225.824 MãngM3 1 4.75 2.8 0.8 10.640 MãngM4 2 1.5 2.1 0.8 5.040 4 Bª t«ng gi»ng mãng ®¸ 1x2 M300 GM1 27 1.4 0.22 0.4 3.326 9.610 GM2 13 1.6 0.22 0.4 1.830 75