›
›

Khóa luận Ngân hàng Viettinbank Bắc Hà Nội - Bùi Quang Anh

pdf 180 trang huongle 501
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Ngân hàng Viettinbank Bắc Hà Nội - Bùi Quang Anh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_ngan_hang_viettinbank_bac_ha_noi_bui_quang_anh.pdf
  • rarFile bản vẽ.rar

Nội dung text: Khóa luận Ngân hàng Viettinbank Bắc Hà Nội - Bùi Quang Anh

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 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 : BÙI QUANG ANH Người hướng dẫn: TS: ĐOÀN VĂN DUẨN GV: TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2015 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 1
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NGÂN HÀNG VIETTINBANK BẮC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Sinh viên : BÙI QUANG ANH Người hướng dẫn: TS: ĐOÀN VĂN DUẨN GV: TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2015 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 2
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: BÙI QUANG ANH Mã số:091255 Lớp:1201D Ngành: Xây dựng dân dụng & công nghiệp Tên đề tài: NGÂN HÀNG VIETTIN BANK BẮC HÀ NỘI Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 3
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 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 hướng dẫn: 2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán : 3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 4
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 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 hướng dẫn: Người hướng dẫn thi công: Họ và tên: Học hàm, học vị Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 06 tháng 04 năm 2015 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước 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 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 5
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn phÇn I: kiÕn tróc (10%) gi¸o viªn h•íng dÉn: TS. ĐOÀN VĂN DUẨN nhiÖm vô : - Giải pháp kiến trúc thượng tầng. -Giải pháp giao thông cho công trình. -Giải pháp kiến trúc mặt bằng. -Giải pháp kiến trúc mặt đứng. -Giải pháp giao thông nội bộ. -Giải pháp chiếu sáng. -Giải pháp chống nóng, thông gió. -Giải pháp thoát khí cho WC. -Hệ thống cung cấp và thoát nước. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 6
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu công trình Tên công trình : Ngân hàng Vietinbank - Bắc Hà Nội Chủ đầu tư : Ngân hàng thương mại cổ phần Công thương Việt Nam. Địa điểm xây dựng : Số 441 đường Nguyễn Văn Linh - Quận Long Biên- Thành phố Hà Nội. 1.1.1 Nhiệm vụ và chức năng : Hiện nay Việt Nam đang trong quá trình phát triển kinh tế mạnh mẽ, đặc biệt ở các thành phố lớn như Hà Nội, T.P Hồ Chí Minh. Số lượng và quy mô các doanh nghiệp không ngừng phát triển phát sinh nhu cầu lớn về trụ sở và văn phòng làm việc. Công trình ra đời có chức năng là trụ sở chính của ngân hàng cổ phần Công thương Việt Nam, là nơi diễn ra các hoạt động giao dịch tiền tệ. Công trình cao 9 tầng, và 1 tầng hầm nằm trên đường Nguyễn Văn Linh. Xây dựng bằng nguồn vốn tự có. Các tầng của công trình có các chức năng chính như sau: - Mặt bằng tầng hầm Thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh. Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải, bố trí hợp lý, giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn. Bố trí kho giữ tài sản ở vị trí dễ dàng quản lý và bảo vệ. Ngoài ra tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quát gió - Mặt bằng tầng 1. Tầng 1 có 1 đại sảnh của ngân hàng, các văn phòng giao dịch có bố tri lối ra vào. Bên ngoài có bố trí bồn hoa rộng, vị trí trồng cây xanh tạo mỹ quan cho công trình . Bố trí két sắt là kho tiền vị trí dễ dàng quản lý và bảo vệ. - Mặt bằng tầng 2 đến tầng 8 : Đây là khu giao dịch, làm việc của ngân hàng, hội trường lớn diện tích sử dụng nhiều, các vách ngăn rất ít. - Mặt bằng tầng 9 Tầng 9 bố trí phòng họp và hội trường lớn. Hệ thống hành lang được bố trí gần lõi thang máy và thang bộ. Sảnh nghỉ, khu vệ sinh, khu kỹ thuật được bố trí tập trung theo nguyên tắc tầng rất hợp lý về mặt sử dụng, thoải mái cho người sử dụng và tiết kiệm chiều dài đường ống kỹ thuật. Hệ lan can bằng nhôm hợp kim cao cấp cao 1,5m rất đẹp và an toàn. Tầng mái: có chức năng bao che, bảo vệ không gian bên trong nên có độ dốc 1,5% và có cấu tạo cách nhiệt. 1.1.2 Quy mô xây dựng công trình - Diện tích xây dựng tầng hầm: 567 m2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 7
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Diện tích xây dựng phần thân mỗi tầng : 669 m2 - Số tầng thân: 9 tầng - Số tầng hầm: 1 tầng - Tổng chiều cao công trình: 40,8 m 1.2 Giải pháp kiến trúc công trình 1.2.1 Giải pháp về mặt đứng công trình - Công trình có hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, thể hiện ước mong kinh doanh phát đạt. Từ trên cao ngôi nhà có thể ngắm toàn cảnh Hà Nội. - Mặt đứng: sử dụng, khai thác triết để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng đá Granit. Lối vào tiền sảnh cao 8,4m, rộng toạ lên sự sang trọng, bề thế của một doanh nghiệp làm ăn phát đạt, luôn rộng tay đón mọi người. 1.2.2 Giải pháp về bố trí mặt bằng công trình Công trình có giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các văn phòng nhỏ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại. 1.2.3 Giải pháp về giao thông trong công trình Hệ thống giao thông chính là thang máy: có 01 thang máy chính. Thang máy bố trí ở trục 5, văn phòng bố trí kiểu hành lang giữa, khoảng đi lại là nhỏ nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng. 1.3 Hệ thống kỹ thuật 1.3.1 Hệ thống chiếu sáng, thông gió 1.3.1.1 Giải pháp thông gió Mỗi phòng trong toà nhà đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi, phía mặt đứng là cửa kính nên việc thông gió và chiếu sáng đều được đảm bảo. Các phòng đều được thông thoáng và được chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, hành lang và các sảnh tầng. Hành lang giữa kết hợp với sảnh lớn đã làm tăng sự thông thoáng cho ngôi nhà và khắc phục được một số nhược điểm của giải pháp mặt bằng.Mặt khác công trình còn có hệ thống kết hợp với thông gió nhân tạo với phòng quạt gió đặt ở mỗi tầng cùng với phòng điều hòa trung tâm và hệ thống đường ống dẫn sẽ tạo cho điều kiện vi khí hậu tốt nhất cho từng văn phòng trong mọi điều kiện thời tiết. Chống nóng: Tránh và giảm bức xạ mặt trời ( BXMT ) Vì công trình có mặt chính quay về hướng Đông nên đã tạo điều kiện rất thuận lợi cho việc chống nóng. Các giải pháp chống nóng : +Giải pháp che bức xạ mặt trời chiếu lên kết cấu và chiếu trực tiếp vào phòng. Để che BXMT trực tiếp lên mái ta dùng lớp gạch 6 lỗ để chống nóng, kết hợp các giải pháp cây xanh làm giảm bớt BXMT tác dụng lên các mặt đứng. Đồng thời sử dụng các kết cấu che nắng hợp lý như ban công lanh tô cửa sổ cửa chớp gỗ, rèm Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 8
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn +Giải pháp cách nhiệt: Các kết cấu được sử dụng sao cho cách nhiệt tốt về ban ngày và thải nhiệt nhanh về cả ban ngày lẫn đêm.Vì vậy chọn biện pháp lợp tôn là hợp lý và hiệu quả kinh tế . Công trình được thiết kế tận dụng tốt khả năng chiếu sáng tự nhiên. Tất cả các phòng làm việc đều có cửa sổ kính lấy sáng. Thông gió tự nhiên được đặc biệt chú ý trong thiết kế kiến trúc. Với các cửa sổ lớn có vách kính, các phòng đều được tiếp xúc với không gian ngoài nhà, tận dụng tốt khả năng thông gió tự nhiên, tạo cảm giác thoải mái cho người dân khi phải sống ở trên cao. Với yêu cầu phải đảm bảo thông gió tự nhiên tốt cho tất cả các phòng vào mùa nóng và tránh gió lùa vào mùa lạnh . Công trình có mặt đứng quay về hướng Đông là một thuận lợi rất cơ bản cho việc sử dụng gió tự nhiên để thông gió cho ngôi nhà . Như ta đã biết, cảm giác nóng có một nguyên nhân khá căn bản, đó là sự chuyển động chậm của không khí .Vì vậy muốn đảm bảo điều kiện vi khí hậu thì vấn đề thông gió cho công trình cần được xem xét kỹ lưỡng. Bố trí mặt bằng tiểu khu: Xét đến những vấn đề cơ bản trong tổ chức thông gió tự nhiên cho công trình có gió xuyên phòng. Công trình hướng nằm trong quần thể kiến trúc của một tiểu khu, các đặc trưng khí động của công trình phụ thuộc nhiều vào vị trí tương đối giữa nó với các công trình khác. Vì vậy phải đảm bảo: Khoảng cách hợp lý giữa các công trình, góc gió thổi khoảng ba mươi độ thì khoảng cách H/L=1,5 được xem là đảm bảo yêu cầu thông gió . Về mặt bằng: Bố trí hành lang giữa, thông gió xuyên phòng. Chọn lựa kích thước cửa đi và cửa sổ phù hợp với tính toán để đảm bảo lưu lượng thông gió qua lỗ cửa cao thì vận tốc gió cũng tăng. Cửa sổ ba lớp: Chớp -song -kính Bố trí chiều cao cửa sổ bằng 0.4 - 0.5 chiều cao phòng là hợp lý và khi đó cửa sổ cách mặt sàn 1.00m. Bên cạnh đó còn tận dụng cầu thang làm giải pháp thông gió và tản nhiệt theo phương đứng. 1.3.1.2 Giải pháp chiếu sáng 1) Chiếu sáng tự nhiên : Yêu cầu chung khi sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng các phòng là đạt dược sự tiện nghi cuả môi trường sáng phù hợp với hoạt động của con người trong các phòng đó. Chất lượng môi trường sáng liên quan đến việc loại trừ sự chói loá, sự phân bố không gian và hướng ánh sáng, tỷ lệ phản quang nội thất để đạt được sự thích ứng tốt của mắt. +Độ rọi tự nhiên theo yêu cầu: Là độ rọi tại thời điểm tắt đèn buổi sáng và bật đèn buổi chiều; Vậy công trình phải tuân theo các yếu tố để đảm bảo : - Sự thay đổi độ rọi tự nhiên trong phòng một ngày - Kích thước các lỗ cửa chiếu sáng. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 9
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Số giờ sử dụng chiếu sáng tự nhiên trong một năm. + Độ đồng đều của ánh sáng trên mặt phẳng làm việc. + Phân bố không gian và hướng ánh sáng. + Tỷ lệ độ chói nội thất. + Loại trừ độ chói loá mất tiện nghi. - Tránh ánh nắng chiếu vào phòng lên mặt phẳng làm việc, lên các thiết bị gây chói loá. - Hướng cửa sổ, hướng làm việc không về phía bầu trời quá sáng hoặc phía có các bề mặt tường sáng bị mặt trời chiếu vào. - Không sử dụng các kết cấu che nắng có hệ số phản xạ quá cao Tổ chức chiếu sáng hợp lý đạt được sự thích ứng tốt của mắt. => Có thể sử dụng: + Cửa lấy sáng (tum thang ) + Hướng cửa sổ, vị trí cửa sổ, chiều dài và góc nghiêngcủa ô văng, lanh tô + Chiều rộng phòng, hành lang, cửa mái 2) Chiếu sáng nhân tạo: Ngoài công trình có sẵn: Hệ đèn đường và đèn chiếu sáng phục vụ giao thông tiểu khu. Trong công trình sử dụng hệ đèn tường và đèn ốp trần, bố trí tại các nút hành lang .Có thể bố trí thêm đèn ở ban công, lô gia Chiếu sáng nhân tạo cho công trình phải giải quyết ba bài toán cơ bản sau: -Bài toán công năng: Nhằm đảm bảo đủ ánh sáng cho các công việc cụ thể, phù hợp với chức năng các nội thất. -Bài toán nghệ thuật kiến trúc: Nhằm tạo được một ấn tượng thẩm mỹ của nghệ thuật kiến trúc và vật trưng bày trong nội thất. -Bài toán kinh tế: Nhằm xác định các phương án tối ưu của giải pháp chiếu sáng nhằm thoả mãn cả công năng và nghệ thuật kiến trúc. 3) Giải pháp che mưa: Để đáp ứng tốt yêu cầu này, ta sử dụng kết hợp với giải pháp che nắng. Lưu ý phaỉ đảm bảo yêu cầu cụ thể: Che mưa hắt trong điều kiện gió xiên. 4) Kết luận chung: Công trình trong vùng khí hậu nóng ẩm, các giải pháp hình khối, qui hoạch và giải pháp kết cấu phải được chọn sao cho chúng đảm bảo được trong nhà những điều kiện gần với các điều kiện tiện nghi khí hậu nhất đó là : +Nhiệt độ không khí trong phòng. +Độ ẩm của không khí trong phòng. +Vận tốc chuyển động của không khí. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 10
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn +Các điều kiện chiếu sáng. Các điều kiện tiện nghi cần được tạo ra trước hết bằng các biện pháp kiến trúc xây dựng như tổ chức thông gió xuyên phòng vào thời gian nóng, áp dụng kết cấu che nắng và tạo bóng mát cho cửa sổ, đồng thời áp dụng các chi tiết kết cấu chống mưa hắt .Các phương tiện nhân tạo để cải thiện chế độ nhiệt chỉ nên áp dụng trong trường hợp hiệu quả cần thiết không thể đạt tới bằng thủ pháp kiến trúc. Ngoài ra còn cần phải đảm bảo mối liên hệ rộng rãi và chặt chẽ giữa các công trình và tổ hợp công trình với môi trường thiên nhiên xung quanh. Đó là một trong những biện pháp quan trọng nhất để cải thiện vi khí hậu . Để đạt được điều đó, kết cấu bao che của công trình phải thực hiện nhiều chức năng khác nhau: Bảo đảm thông gió xuyên phòng đồng thời chống tia mặt trời chiếu trực tiếp chống được mưa hắt và độ chói của bầu trời . Ta chọn giải pháp kiến trúc (Trình bày trong 8 bản vẽ A1 ) cố gắng đạt hiệu quả hợp lý và hài hoà theo các nguyên tắc sau: + Bảo đảm xác định hướng nhà hợp lý về qui hoạch tổng thể; + Tổ chức thông gió tự nhiên cho công trình; + Đảm bảo chống nóng; che nắng và chống chói; + Chống mưa hắt vào nhà và chống thấm cho công trình; + Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che, đặc biệt là mái; + Bảo đảm cây xanh bóng mát cho công trình. 1.3.2 Hệ thống điện và thông tin liên lạc Bao gồm hệ thống thu lôi chống sét và lưới điện sinh hoạt. Cấu tạo hệ thu lôi gồm kim thu phi 6 dài 5m bố trí ở chòi thang và các góc của công trình; dây dẫn sét phi 2 nối khép kín các kim và dẫn xuống đất tại các góc công trình, chúng được đi ngầm trong các cột trụ. Hai hệ cọc tiếp đất bằng đồng phi 6 có L=2.5m, mỗi cụm gồm 5 cọc đóng cách nhau 3m và cách mép công trình tối thiểu là 2m, tiếp địa đặt sâu - 0.7m so với mặt đất (Tính toán theo tiêu chuẩn an toàn chống sét ). Đường điện trung thế 15 kV được dẫn ngầm vào trạm biến áp của công trình. Ngoài ra công trình còn được trang bị 2 máy phát điện chạy bằng diezen, nhằm cung cấp điện trong các trường hợp mất điện trung tâm. Hệ thống đường dây được trang bị đồng bộ cho toàn bộ các khu vực chức năng, đảm bảo chất lượng, an toàn và tính thẩm mỹ cao. Hệ thống đường điện thoại, truyền hình cáp, internet băng thông rộng được thiết kế đồng bộ trong công trình, đảm bảo các đường cáp được dẫn đến toàn bộ các phòng với chất lượng truyền dẫn cao. 1.3.3 Hệ thống cấp thoát nước Hệ thống cấp nước sinh hoạt: Nước được lấy từ nguồn nước thành phố, dự trữ trong các bể ở tầng hầm và tầng mái, được hệ thống máy bơm đưa đến từng căn hộ. Lượng nước dự trữ được tính toán đảm bảo nhu cầu sử dụng, cứu hoả và dự phòng khi cần thiết. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 11
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Hệ thông thoát nước: Nước mưa từ tầng mái được thu qua sênô và đường ống thoát đưa về bể phốt. Nước thải công trình được thu gom toàn bộ về các bể xử lý nội bộ ở tầng hầm, trước khi được thải ra hệ thống chung của thành phố. Thấy rõ tầm quan trọng của cấp thoát nước đối với công trình cao tầng, nhà thiết kế đã đặc biệt chú trọng đến hệ thống này. Các thiết bị vệ sinh phục vụ cấp thoát nước rất hiện đại lại trang trọng. Khu vệ sinh tập trung tầng trên tầng vừa tiết kiệm diện tích xây dựng, vừa tiết kiệm đường ống, tránh gẫy khúc gây tắc đường ống thoát. Mặt bằng khu vệ sinh bố trí hợp lý, tiện lợi, làm cho người sử dụng cảm thấy thoải máy. Hệ thống làm sạch cục bộ trước khi thải được lắp đặt với thiết bị hợp lý. Độ dốc thoát nước mưa là 1,5% phù hợp với điều kiện khí hậu mưa nhiều, nóng ẩm ở Việt Nam. Nguồn cung cấp nước lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố đạt tiêu chuẩn sạch vệ sinh. Dùng 3 máy bơm cấp nước (1 máy dự trữ). bể chứa nước có dung tích m3 đủ dùng cho sinh hoạt và có thể dùng vào việc chữa cháy khi cần thiết. Ngoài ra, hệ thống bình cứu hoả được bố trí dọc hành lang, trong các phòng 1.3.4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy Công trình được thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với các họng nước cứu hoả được bố trí trên tất cả các tầng. Lượng nước dùng cho chữa cháy được tính toán và dự trữ trong các bể nước cứu hoả ở tầng hầm. Hệ thống máy bơm luôn có chế độ dự phòng trong các trường hợp có cháy xảy ra sẽ tập trung toàn bộ cho công tác cứu hoả. 1.4 Kết Luận Để đáp ứng tốt tất cả các yêu cầu về kiến trúc là rất khó. Từ tất cả các phân tích trên ta đưa ra phương án chọn hợp lý nhất, và ưu tiên một số mặt nhằm đáp ứng yêu cầu cao của một Cao ốc hiện đại phục vụ cuộc sống con người 1.5 Giải pháp kết cấu của kiến trúc 1.5.1 Nguyên lý thiết kế Kết cấu bê tông cốt thép là một trong những hệ kết cấu chịu lực được dùng nhiều nhất trên thế giới. Các nguyên tắc quan trọng trong thiết kế và cấu tạo kết cấu bê tông cốt thép liền khối cho nhà nhiều tầng có thể tóm tắt như sau: + Kết cấu phải có độ dẻo và khả năng phân tán năng lượng lớn (Kèm theo việc giảm độ cứng ít nhất ). + Dầm phải bị biến dạng dẻo trước cột. + Phá hoại uốn phải xảy ra trước phá hoại cắt. + Các nút phải khoẻ hơn các thanh (cột và dầm )qui tụ tại đó. - Việc thiết kế công trình phải tuân theo những tiêu chuẩn sau: + Vật liệu xây dựng cần có tỷ lệ giữa cường độ và trọng lượng càng lớn càng tốt . + Tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể khắc phục được tính chịu lực thấp của vật liệu hoặc kết cấu . + Tính thoái biến thấp nhất là khi chịu tải trọng lặp. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 12
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn + Tính liền khối cao: Khi bị dao động không nên xảy ra hiện tượng tách rời các bộ phận công trình. + Giá thành hợp lý: Thuận tiện cho khả năng thi công 1.5.2 Dạng của công trình Hình dạng mặt bằng nhà: Sơ đồ mặt bằng nhà phải đơn giản, gọn và độ cứng chống xoắn lớn: Không nên để mặt bằng trải dài; hình dạng phức tạp; tâm cứng không trùng với trọng tâm của nó và nằm ngoài đường tác dụng của hợp lực tải trọng ngang (Gió và động đất ). Hình dạng nhà theo chiều cao: Nhà phải đơn điệu và liên tục, tránh thay đổi một cách đột ngột hình dạng nhà theo chiều cao, nếu không phải bố trí các vách cứng lớn tại vùng chuyền tiếp Hình dạng phải cân đối: Tỷ số chiều cao trên bề rộng không quá lớn. * Độ cứng và cường độ: Theo phương đứng: Nên tránh sự thay đổi đột ngột của sự phân bố độ cứng và cường độ trên chiều cao nhà. Theo phương ngang: Tránh phá hoại do ứng suất tập trung tại nút  Giải pháp kết cấu: Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò vô cùng quan trọng, tạo tiền đề cho người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ cứng độ ổn định, phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiên sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. Đối với công trình cao tầng, một số hệ kết cấu sau đây thường được sử dụng : + Hệ khung chịu lực + Hệ lõi chịu lực + Hệ tường chịu lực Sau khi phân tích tính toán và lựa chọn các phương án kết cấu khác nhau trong đồ án tiến hành lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình như sau: hệ kết cấu chính được sử dụng cho công trình này là hệ ống - vách. ống là hệ lõi thang máy được bố trí ở chính giữa công trình suốt dọc chiều cao công trình có bề dày là 25cm chịu tải trọng ngang rất lớn . Hệ thống cột và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn của nó. Hai hệ thống chịu lực này bổ sung và tăng cường cho nhau tạo thành một hệ chịu lực kiên cố. Hệ sàn dày 100mm với các ô sàn nhịp 4,5x3,15m tạo thành một vách cứng ngang liên kết các kết cấu với nhau. Mặt bằng công trình theo phương cạnh ngắn gần bằng phương cạnh dài nên hệ kết cấu làm việc chủ yếu theo 2 phương. Sơ đồ tính toán đúng nhất cho hệ kết cấu của công trình này là sơ đồ không gian. với các giả thiết sau đây : + Xem hệ sàn coi như cứng vô cùng trong mặt phẳng của nó. + Bỏ qua tác dụng vặn xoắn của hệ khi chịu tải trọng do công trình bố trí tương đối đối xứng. Chỉ xét đến yếu tố này trong việc cấu tạo các cấu kiện. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 13
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn + Xem tải trọng ngang phân phối cho từng khung theo độ cứng chống uốn tương đương như là một công son. Do mặt bằng xây dựng công trình hẹp công trình lại cao nên giải pháp móng cho công trình phải được tính toán thiết kế hết sức tốn kém. Phần móng công trình được căn cứ vào địa chất công trình, chiều cao và tải trọng công trình mà lựa chọn giải pháp móng được trình bày ở phần sau. phÇn ii: kÕt cÊu (45 %) gi¸o viªn h•íng dÉn: ts. ĐOÀN VĂN DUẨN NhiÖm vô ®å ¸n: -ThiÕt kÕ khung trôc 3. -ThiÕt kÕ sµn tÇng ®iÓn h×nh. -ThiÕt kÕ mãng trôc 3. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 14
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 2.1Sơ bộ phương án kết cấu 2.1.1 2.1.1Phân tích các dạng kết cấu khung Các dạng kết cấu khung bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng hiện nay bao gồm: hệ khung chịu lực, hệ tường chịu lực, hệ lõi chịu lực, hệ hộp chịu lực và các hệ hỗn hợpđược tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ kể trên. Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng nào phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang như gió và động đất. 2.1.1.1 2.1.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (dầm) liên kết cứng tại các chỗ giao nhau giữa chúng (nút). Các khung phẳng lại liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khối khung không gian có mặt bằng vuông, chữ nhật, tròn, đa giác, Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, thích hợp với các công trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng lại có nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. Trong thực tế, hệ kết cấu khung được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 20 tầng với cấp phòng chống động đất 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 10 tầng đối với cấp 9. 2.1.1.2 2.1.1.2 Hệ kết cấu tường(vách cứng) và lõi chịu lực Hệ kết cấu này, các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tấm tường phẳng, có thể được bố trí thành hệ thống theo 1 phương, 2 phương hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng. Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả rõ rệt ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được. Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng được sử dụng có hiệu quả cho các ngôi nhà dưới 40 tầng với cấp phòng chống động đất cấp 7; độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất cao hơn. 2.1.1.3 2.1.1.3 Hệ hộp chịu lực Hệ này, các bản sàn được gối vào các kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian khác bên trong. Có nhiều giải pháp khác nhau cho các bức tường chịu tải trọng ngoài, ví dụ như: - Giải pháp lướiô vuông tạo thành từ các cột dặtở khoảng cách bé với các dầm ngang có chiều cao lớn. Sơđồ này thườngđược dùng cho các nhà cao từ 40 đến 60 tầng . Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 15
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Giải pháp lưới không gian với các thanh chéo, được dùng cho các nhà có chiều cao lớn trên 80 tầng. Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công trình rất cao, có khi tới 100 tầng. 2.1.1.4 2.1.1.4Hệ thống kết cấu khác Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, phía trên là hệ khung giằng. Đây là loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới đòi hỏi các không gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung sang hệ thống khung giằng. Nhìn chung, phương pháp thiết kế cho hệ kết cấu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn. 2.1.1.5 2.1.1.5Hệ kết cấu hỗn hợp Một số hệ hỗn hợp thường gặp: Hệ khung - tường chịu lực Hệ khung – lõi chịu lực Hệ khung - hộp chịu lực Hệ hộp – lõi chịu lực Hệ khung - hộp - tường chịu lực Các hệ kết cấu hỗn hợp trong đó có sự hiện diện của khung, tuỳ theo cách làm việc của khung mà ta sẽ có sơ đồ giằng hoặc sơ đồ khung giằng. Sơ đồ giằng là khi khung chỉ chịu được phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳngđứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác chịu (lõi, tường , hộp). Trong sơ đồ này tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột đều có độ cứng chống uốn vô cùng bé. Sơ đồ khung-giằng khi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳngđứng và ngang với kết cấu chịu lực cơ bản khác. Trong trường hợp này khung có liên kết cứng tại các nút. 2.1.1.6 2.1.2Phương án lựa chọn Hệ kết cấu chịu lực của công trình phải được thiết kế với bậc siêu tĩnh cao để khi chịu tác động của các tải trọng ngang lớn công trình có thể bị phá hoại ở một số cấu kiện mà không bị sụp đổ hoàn toàn. Theo TCXD 198 : 1997 điều 2 “Những nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT toàn khối”điểm 2.3.3 thì “Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng. Nếu công trình được thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng ”. Do đó khi thiết kế hệ kết cấu cho công trình này, em quyết định sử dụng hệ kết cấu khung –lõi chịu lực (khung và lõi thang máy).Sử dụng hệ kết cấu khung – lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng Hệ thống khung bao gồm các Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 16
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn hàng cột, dầm bo bố trí chạy dọc quanh chu vi nhà và hệ thông dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, tăng độ ổn định cho hệ kết cấu. 2.1.2 2.1.3Kích thước sơ bộ của kết cấu 2.1.2.1 2.1.3.1Tiết diện cột Diện tích sơ bộ của cột có thể xác định theo công thức : N F k. (2-1) Rn Trong đó: k = 0,9 – 1,5 là hệ số kể đến ảnh hưởng của lệch tâm N là lực dọc sơ bộ, xác định bằng N S q n Với n là số tầng; q = 1-1,4 T/m2 2 Rn = 1300 T/m là cường độ tính toán của bêtông cột M300 a) Cột giữa: 6,5.8.1,1.10 Fm1,1. 0,44 2 1300 Lựa chọn cột vuông 0,8x0,8m với diện tích F = 0,64 m2 cho tầng hầm, 1-3. Tầng 4,5,6 giảm tiết diện cột còn 0,6x0,6. Tầng7,8,9 giảm tiết diện cột còn 0,4x0,4. b) Cột biên (1,65 4).6,5.1,1.10 Fm1,1. 0,342 2 1300 Lựa chọn cột vuông 0,6x0,6m với diện tích F = 0,36 m2 cho tầng 1-3. Tầng 4,5,6 giảm tiết diện cột còn 0,5x0,5. Tầng 7,8,9 giảm tiết diện cột còn 0,4x0,4. c) Cột đỡ congxon ngoài Chọn tiết diện 0,3x0,3 theo cấu tạo kiến trúc. 2.1.2.2 2.1.3.2 Tiết diện dầm Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ hd = (1/8 – 1/15)Ld với dầm chính và hd = (1/12 – 1/20)Ld với dầm phụ Chiều rộng dầm thường được lấy bd = (0,3 – 0,5) hd. Dầm chính : hmdc (1/15 - 1/8).8 (0,53 1) ; chọn hdc = 0,6m vàbdc = 0,3m Dầm chính : hmdc (1/15 - 1/8).6,5 (0,43 0,81) ; chọn hdc = 0,5m và bdc = 0,3m Dầm phụ1: hmdp (1/ 20 1/12).8 (0,4 0,67) ; chọnhdp= 0,5m vàbdp = 0,3m Dầm phụ 2 : h = 0,4m và b= 0,3m. 2.1.2.3 2.1.3.3Tiết diện sàn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 17
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn D Chiều dày bản sàn h .l b m Chọn D =1,2 ; m = 40 ; l = 3,25 m hb = 0,098m ; chọn hb = 0,1m 2.2 2.2 Tính toán tải trọng 2.2.1 2.2.1Tĩnh tải 2.2.1.1 2.2.1.1Tĩnh tải sàn Bảng 2-1. Tĩnh tải sàn phòng làm việc , khu giao dịch , sảnh , hành lang . TT tiêu TT tính Chiều TLR Hệ số STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) (kG/m2) vượt tải (kG/m2) 1 Gạch Granit 10 2000 20 1.1 22 2 Vữa lót #50 20 1800 36 1.3 46.8 3 Bản sàn BT 100 2500 250 1.1 275 Trần thạch cao 4 50 1.3 65 khung kim loại Tổng tĩnh tải 371.6 408.8 Bảng 2-2. Tĩnh tải sàn vệ sinh TT tiêu TT tính Chiều TLR Hệ số STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) (kG/m2) vượt tải (kG/m2) 1 Gạch lát chống trơn 15 2000 30 1.1 33 2 Vữa lót #50 20 1800 36 1.3 46.8 3 Bản sàn bêtông 100 2500 250 1.1 275 4 Bê tông chống thấm 40 2500 100 1.1 110 5 Vữa trát trần 15 1800 27 1.3 35.1 Tổng tĩnh tải 353 499.9 Bảng 2-3. Tĩnh tải các lớp mái TT tiêu TT tính Chiều TLR Hệ số STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) (kG/m2) vượt tải (kG/m2) 1 Hai lớp gạch lá nem 40 1800 72 1.1 79.2 2 Hai lớp vữa lót 40 1800 72 1.3 93.6 3 Gạch chống nóng 100 1500 150 1.3 195 4 Lớp chống thấm 40 2200 88 1.1 96.8 5 Sàn BTCT 100 2500 250 1.1 275 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 18
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Trần thạch cao 6 50 1.3 65 khung kim loại Tổng tĩnh tải 682 804.6 Bảng 2-4. Tĩnh tải các lớp sàn chiếu nghỉ và cầu thang Tĩnh tải chiếu nghỉ TT TLR n chiều dày gtt 3 (KG/m ) (mm) (KG/m2) 1 Gạch Granit 2000 1,1 20 44 2 Vữa xi măng lót 1800 1,3 20 46,8 3 Bản BTCT 2500 1,1 100 275 4 Vữa trát trần 1800 1,3 15 35,1 Tổng tĩnh tải 401 Tĩnh tải cầu thang TT tiêu Hệ số TT tính Chiều TLR STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) vượt (kG/m2) tải (kG/m2) 1 Mặt bậc đá sẻ 20 2000 40 1.1 44 2 Lớp vữa lót 20 1800 36 1.3 46.8 3 Bậc xây gạch 75 1800 135 1.3 175.5 4 Bản BTCT chịu lực 100 2500 250 1.1 275 5 Lớp vữa trát 30 1800 54 1.1 59.4 Tổng tĩnh tải 515 600.2 2.2.1.2 2.2.1.2 Tải trọng tường xây Tường bao chu vi nhà dày 220 ; trong các phòng, nhà vệ sinh trong nội bộ sử dụng dày 110và vách kính chịu lực . Cấu tạo tường bao gồm phần tường đặc xây bên dưới và phần kính ở bên trên. + Trọng lượng tường ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng trên 1 m dài tường. Chiều cao tường được xác định: ht= H-hs Trong đó: H-chiều cao tầng nhà. hs- chiều cao sàn, dầm trên tường tương ứng. Ngoài ra khi tính trọng lượng tường, ta cộng thêm hai lớp vữa trát dày 3cm/lớp. Một cách gần đúng, trọng lượng tường được nhân với hế số 0.75, kể đến việc giảm tải trọng tường do bố trí cửa số kính. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 19
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Kết quả tính toán trọng lượng của tường phân bố trên dầm ở các tầng được thể hiện trong bảng: Bảng 2-5. Tải trọng tường xây Tải Tải Dày Cao TLR Giảm Tầng Loại tường trọng tc n trọng tt (m) (m) (kG/m3) tải (kG/m) (kG/m) Tường 20 0.2 4.5 1200 0.75 810 1.1 891 Tầng Vữa trát 2 lớp 0.03 4.5 1800 0.75 182.25 1.3 236.93 1,2,9 Tải phân bố trên dầm 992.25 1127.93 Tầng Tường 20 0.2 3.5 1200 0.75 630 1.1 693 điển Vữa trát 2 lớp 0.03 3.5 1800 0.75 141.8 1.3 184.28 hình Tải phân bố trên dầm 771.8 877.28 Tầng Tường 20 0.2 3 1200 0.75 540 1.1 594 kĩ Vữa trát 2 lớp 0.03 3 1800 0.75 121.5 1.3 157.95 thuật Tải phân bố trên dầm 661.5 751.95 2.2.2 2.2.2Hoạt tải Bảng 2-6. Bảng thống kê giá trị hoạt tải sàn. Đơn vị tải trọng : kG/m2 Hoạt Hoạt tải Hệ số tải STT Phòng chức năng tiêu tính chuẩn vượt tải toán 1 Văn phòng làm việc 200 1.2 240 2 Phòng vệ sinh 150 1.3 195 3 Sảnh, hành lang, ban công, cầu thang 300 1.2 360 4 Phòng họp , hội trường . 400 1.2 480 5 Mái 75 1.3 97.5 Trong nhà cao tầng, do xác suất xuất hiện hoạt tải ở tất cả các phòng và tất cả các tầng là không xảy ra, do đó giá trị hoạt tải sử dụng được nhân với hế số giảm tải được quy định trong TCVN 2737-1995. +Đối với phòng kỹ thuật, phòng vệ sinh, phòng giặt là, hệ số giảm tải là 0,6 2 A1 0,4 , với diện tích phòng A > A1 = 9 m (2-1a) A/ A1 + Đối với cửa hàng, phòng họp, phòng giải trí, ban công, lô gia hệ số giảm tải là : 0,5 2 A2 0,5 , với diện tích phòng A > A2 = 36 m (2-1b) A/ A2 Với công trình này chỉ sử dụng hế số giảm tải theo diện tích phòng, không dùng hệ số giảm tải theo chiều cao tầng. Hoạt tải cho các khu vực chức năng được nhập vào sơ đồ tính riêng cho từng khu vực trên sàn và nhân với hế số giảm tải tương ứng. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 20
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 2.2.3. Tính toán tải trọng tác dụng lên khung K3: 2.2.3.1. Tĩnh tải: Gồm 3 phần: - Tải trọng truyền vào từ bản sàn. - Trọng lượng bản thân dầm. - Tải trọng của tường ngăn. - Tải trọng truyền từ sàn vào khung được phân bố như sau: 1 l 1 l l2 l2 l + Khi bản có 2 2 tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo dạng hình chữ nhật: l1 l gg. 1 san 2 l + Khi bản có 2 2 tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm theo dạng hình thang và tam l1 giác (theo nguyên tắc đường phân giác). - Để thuận tiện cho việc giải nội lực và việc cộng tác dụng các loại tải trọng, có thể quy đổi tải trọng hình tam giác và tải trọng hình thang về tải trọng phân bố đều tương đương trên cơ sở cân bằng mômen của dầm 2 đầu ngàm. - Nguyên tắc đồi như sau: 5 l + Tải phân bố hình tam giác: gg 1 td82 san l + Tải phân bố hình thang: gg 1 td san 2 l1 (Với (1 223 ) và ) 2l2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 21
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 22
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn STT Tên sàn Hình dạng sàn Diện tích sàn Tổng (m2) 3,15 1 1 S1 Hình thang (8 2,4). . 22 8,19 1 2 S2 Hình tam giác 2,7 6,5. 8,78 2 1 3 S3 Hình tam giác 3,3 1,65. 2,72 2 1,65 1 4 S4 Hình thang (3,1 6,5). . 3,96 22 Hình 2-1. Hình 2-2. Tải trọng phân bố tác dụng lên khung K3 tầng 3,4,5,6,7,8,9 Giá Ký trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/ m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: g1 2 3 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .408.8. .2 td san 2 2 82 2 8 2 1958, 3 Tổng 1958, 3 g2 - Do sàn S3 (6,5x3,3), tải hình tam giác: 5 l1 = 5 3.3 843,1 ggtd2 . san . 2 .408,8. 8282 5 Tổng 843,1 5 Tải trọng tập trung tác dụng lên khung K3 tầng 3,4,5,6,7,8,9 Giá Ký Các loại tải trọng và cách xác định trị hiệu (kG) - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 3891 Gtd2 g td . 2 . g san . G 2 2 2 A’ 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .408.8. 2 2 6,52 2 6,5 2 2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 23
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 6,5 2145 2 0,3.(0,5 0,1).2500.1,1. 2 Tổn 6036 g - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 3891 Gtd2 g td . 2 . g san . 2 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .408.8. 2 2 6,52 2 6,5 2 2 GA - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l2 6643 Ggtd2 td 2 5ll12 5 6,5 8 2 .gsan . 2 408,8. 8 2 2 8 2 2 - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 2145 81 - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 0,3.(0,50 0,1).2500.1,1. 2 22 1320 Tổn 13999 g - Do dầm DP (0,3x0,4x6,5): GAB 6,5 1609 2. 0,3.(0,40 0,1).2500.1,1. 2 Tổn 1609 g - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l2 Ggtd4 td 2 13286 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 2 408,8. 8san 2 2 8 2 2 GB - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 2640 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 24
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 81 2. 0,3.(0,50 0,1).2500.1,1. 2 22 - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 2145 6,5 2 0,3.(0,5 0,1).2500.1,1. 2 - Do tường 110 có cửa : 877,28 6,5 997,9 2. 0,7 42 Tổn 19069 g - Do dầm DP (0,3x0,4x6,5): 6,5 1609 2. 0,3.(0,40 0,1).2500.1,1. GBC 2 Tổn 1609 g - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 3891 Gtd2 g td . 2 . g san . 2 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 12 .408.8. 2 2 6,5 2 6,5 2 2 GC - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 2145 - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 2640 8676 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 25
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 26
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Tải trọng tác dụng vào khung trục 3 (K3) tầng mái: Tải trọng phân bố tác dụng lên khung K3 tầng mái Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: g1 2 3 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .804.6. .2 td san 2 2 82 2 8 2 3854,3 Tổn 3854,3 g g2 - Do sàn S3 (6,5x3,3), tải hình tam giác: 5 l1 = 5 3.3 1659,4 ggtd2 . san . 2 .804,6. 8282 9 Tổn 1659,4 g 9 Tải trọng tập trung tác dụng lên khung K3 tầng mái \Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG) - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 7658,26 Gtd2 g td . 2 . g san . 2 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .804.6. 2 2 6,52 2 6,5 2 2 GA’ - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 6,5 2145 2 0,3.(0,5 0,1).2500.1,1. 2 - Do tường 110 thu hồi : 751,95 6,5 2. 1,3 0,7 162,3 4 8 2 Tổn 9965,56 g Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 27
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn ` - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 Gtd2 g td . 2 . g san . 2 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 12 .804.6. 2 2 6,5 2 6,5 2 2 7658,26 - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l2 Ggtd2 td 2 5ll 5 6,5 8 2 .g .12 2 804,6. 13074,7 8san 2 2 8 2 2 5 - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 6,5 2 0,3.(0,5 0,1).2500.1,1. 2 81 - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 0,3.(0,50 0,1).2500.1,1. 2 22 2145 Tổn 24198 g - Do dầm DP (0,3x0,4x6,5): 6,5 2. 0,3.(0,40 0,1).2500.1,1. GAB 2 1609 Tổn 1609 g - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l2 Ggtd4 td 2 26149,5 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 2 804,6. 8san 2 2 8 2 2 GB - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 2640 81 2. 0,3.(0,50 0,1).2500.1,1. 2 22 - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 2145 Tổn 26149,5 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 28
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn g - Do dầm DP (0,3x0,4x6,5): 6,5 2. 0,3.(0,40 0,1).2500.1,1. 1609 GBC 2 Tổn 1609 g - Do sàn S4 (6,5x3,3), tải hình thang: l2 l 1 l 2 7658,26 Gtd2 g td . 2 . g san . 2 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 12 .804.6. 2 2 6,5 2 6,5 2 2 GC - Do dầm DC (0,3x0,5x6,5): 6,5 2 0,3.(0,5 0,1).2500.1,1. 2 2145 - Do dầm DP (0,3x0,5x8): 81 2. 0,3.(0,50 0,1).2500.1,1. 2 22 2640 - Do tường 110 thu hồi : 751,95 6,5 2. 1,3 0,7 4 8 2 162,3 12605,4 2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 29
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 30
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 2.2.3.2. Hoạt tải: Hoạt tải được phân bố trên khung theo nguyên tắc cách tầng cách nhịp. a. Hoạt tải 1 tác dụng lên khung K3 : - Tầng 1,3,5,7,9: Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng 1,3,5,7,9 Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: ' 3 qq11 2 2299,34 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .480. .2 td san 2 2 82 2 8 2 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng 1,3,5,7,9 Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: PA l2 7800,1 Pgtd2 td 2 5ll 5 6,5 8 2 .g .12 2 480. 8san 2 2 8 2 2 - - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: PB l2 15600,3 Pgtd4 td 2 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 4 480. 8san 2 2 8 2 2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 31
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 32
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Mặt bằng hoạt tải khung K3 tầng 1,3,5,7,9 - Tầng 2,4,6,8: + Sàn hành lang hoạt tải p= 360 kG/m2 Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng 2,4,6,8 Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: q 2 3 1 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .480. .2 td san 2 2 82 2 8 2 2299,34 - Do sàn S1 (3,3x6,5)m , tải hình thang: q 3,32 3,33 3,3 2 = 1 .480. .2 1463,13 2 82 2 8 2 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng 1,3,5,7,9 Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 PA’ td td san 2 2 2 2 3 4546,1 3,3 3,3 3,3 6,5 1 .480. 2 2 6,52 2 6,5 2 2 - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l2 l 1 l 2 Ptd2 p td . 2 . p san . 2 2 2 PA - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: 4546,1 PB l 7800,1 Pg4 2 td td 2 P 5ll 5 6,5 8 7800,1 B 4 .g .12 4 480. 8san 2 2 8 2 2 - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 33
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 34
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Tầng mái: + Hoạt tải sàn là 97,5kG/m2: Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng mái Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: 3 q1 2 467,1 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .97,5. .2 td san 2 2 82 2 8 2 - Do sàn S1 (3,3x6,5)m , tải hình thang: 3,32 3,33 3,3 = 1 .97,5. .2 297,2 2 82 2 8 2 q2 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng mái Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 td td2 san 2 2 PA’ 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .97,5. 2 923,4 2 6,52 2 6,5 2 2 - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 td td2 san 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .97,5. 2 P 2 6,52 2 6,5 2 2 A - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: 923,42 l2 Pgtd4 td 2 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 4 97,5. 8san 2 2 8 2 2 - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l2 PB Pgtd4 td 1584,4 2 5ll12 5 6,5 8 4 .gsan . 4 97,5. PC 8 2 2 8 2 2 1584,4 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 35
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn b. Hoạt tải 2 tác dụng lên khung K3 : - Tầng 2: + Sàn hành lang hoạt tải p= 360 kG/m2 Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng 2,4,6,8 Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: ' 3 qq11 2 2299,34 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .480. .2 td san 2 2 82 2 8 2 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng 2,4,6,8 Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: PA l2 7800,1 Pgtd2 td 2 5ll 5 6,5 8 2 .g .12 2 480. 8san 2 2 8 2 2 - - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: PB l2 15600,3 Pgtd4 td 2 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 4 480. 8san 2 2 8 2 2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 36
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 37
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn -Tầng 2,4,6,8: + Sàn hành lang hoạt tải p= 360 kG/m2 \ Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng 2,4,6,8 Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: 3 q1 2 l 6,5 6,5 6,5 gg 1 = 1 .480. .2 td san 2 2 82 2 8 2 2299,34 - Do sàn S1 (3,3x6,5)m , tải hình thang: 3,32 3,33 3,3 q2 = 1 .480. .2 1463,13 2 82 2 8 2 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng 2,4,6,8 Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 td td2 san 2 2 PA’ 3 3,32 3,3 3,3 6,5 1 .480. 2 4546,1 2 6,52 2 6,5 2 2 - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 td td2 san 2 2 P A - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: 4546,1 l2 Pgtd4 td 2 5ll 5 6,5 8 4 .g .12 4 480. 8san 2 2 8 2 2 PB 7800,1 - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: PB 7800,1 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 38
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Tầng mái: + Hoạt tải sàn là 97,5kG/m2: Hoạt tải phân bố tác dụng lên khung K3 tầng mái Ký Giá trị Các loại tải trọng và cách xác định hiệu (kG/m) - Do sàn S1 (8x6,5)m , tải hình thang: q1 467,1 Hoạt tải tập trung tác dụng lên khung K3 tầng mái Giá trị Ký hiệu Các loại tải trọng và cách xác định (kG) - Do sàn S4 (3,3x6,5), tải hình thang: l l l P2 p .2 2 . p . 1 2 td td2 san 2 2 3 3,32 3,3 3,3 6,5 PA 1 .97,5. 2 2 6,52 2 6,5 2 2 923,42 - Do sàn S2 (8x6,5), tải hình tam giác: l Pg4 2 td td 2 5ll12 5 6,5 8 4 .g . 4 97,5. 1584,4 8san 2 2 8 2 2 PB Mặt bằng hoạt tải 2 khung K3 tầng mái 2.2.3 2.2.3Tải trọng gió 2.2.3.1 2.2.3.1Thành phần tĩnh của tải trọng gió Theo TCVN 2737-1995, áp lực tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió phân bốđều lên dầm xác định theo công thức: W = n.w0.k.c(2-2) Trong đó: + w0 là áp lực gió tiêu chuẩn. Với địa điểm xây dựng tại thành phố Hà Nội 2 thuộc vùng gió II-B, ta có Wo = 95 daN/m + Hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 39
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn + Hệ số khí động C được tra bảng theo tiêu chuẩn và lấy : Phíađón gió C = + 0,8 ; Phía hút gióC = - 0,6 + Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao k được nội suy từ bảng tra theo các độ cao Z của cốt sàn tầng với địa hình B. Giá trị áp lực tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió được tính tại cốt sàn từng tầng kể từ cốt 0.00. Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng: Bảng 2-7. Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng giów (t/m) Chiều Dầm Chiều cao W W W cao tầng K o d h tầng đặt tải (m) (t/m2) (t/m) (t/m) (m) Hầm 3 3 0.8 0.095 0.274 0.205 1 4.5 7.50 0.94 0.095 0.386 0.289 2 4.5 12.0 1.032 0.095 0.381 0.286 3 3.6 15.60 1.086 0.095 0.357 0.267 4 3.6 19.2 1.122 0.095 0.368 0.276 5 3.6 22.80 1.155 0.095 0.379 0.284 6 3.6 26.40 1.188 0.095 0.390 0.292 7 3.6 30.0 1.22 0.095 0.40 0.30 8 3.6 33.60 1.242 0.095 0.459 0.344 9 4.5 38.10 0.269 0.095 0.417 0.312 tum 2.7 40.80 0.285 0.095 0.158 0.119 2.3 2.3Tính toán nội lực cho công trình 2.3.1 2.3.1Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực Để tính toán kết cấu một công trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết cấu trong và ngoài nước để các nhà thiết kế lựa chọn như: SAP 2000 (CSI-Mỹ), STAAD III/PRO (REI-Mỹ), PKPM (Trung Quốc), ACECOM (Thái Lan), KPW (CIC - Việt Nam), VINASAS (CIC - Việt Nam). Song việc tính toán và thiết kế nhà cao tầng sẽ phức tạp hơn rất nhiều bởi trong quá trình tính toán phải kể đến các thành phần tải trọng động như: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng như việc thiết kế kiểm tra các cấu kiện dầm, cột, vách cứng, sàn sau khi đã có kết quả nội lực. Do đó việc lựa chọn một phần mềm kết cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ sử dụng, độ tin cậy cao và đáp ứng được các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết kế kết cấu .Em chọn phần mềm Sap 2000 để tính toán Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 40
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 3 TÍNH TOÁN SÀN 3.1. Tính ô sàn vệ sinh(SWC) 3.1.1 Số liệu tính toán 3.1.1.1 Số liệu tính toán của vật liệu Bêtông mác 300 có Rn =13 Mpa; Rk = 1 Mpa, Es= 29000 Mpa Cốt thép AII cú: Rs=Rsc= 280Mpa , Es=210000 Mpa 3.1.1.2 Sơ đồ bản sàn Xét tỷ số hai cạnh của ô bản l2/ l1= 6,5/4 = 1,625 <2 . Xem bản làm việc theo 2 phương. Ta có bản kê 4 cạnh, là sàn vệ sinh nên tính theo sơ đồ đàn hồi. 3.1.1.3 Lựa chọn kích thước các bộ phận Chiều dày sơ bộ bản sàn đã lựa chọn là 10 cm; tiết diện dần chính 30 x60 cm ; tiết diện dầm phụ 30 x 40 cm . 3.1.1.4 Nhịp tính toán của bản Nhịp tính toán theo phương cạnh dài: lt2 = 6,5 - (0,2+0,15)=6,15 m Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn: lt1 = 4 - (0,2+0,15)= 3,65 m 3.1.1.5 Tải trọng trên bản Hoạt tải tính toán : pb =150.1,3= 195 Mpa Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau : Bảng 3.1. Tĩnh tải các lớp của bản khu vệ sinh TT tiêu Hệ số TT tính Chiều TLR STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) vượt (kG/m2) tải (kG/m2) 1 Gạch lát chống trơn 15 2000 30 1.1 33 2 Vữa lót #50 20 1800 36 1.3 46.8 3 Bản sàn bêtông 100 2500 250 1.1 275 4 Bê tông chống thấm 40 2500 100 1.1 110 5 Vữa trát trần 15 1800 27 1.3 35.1 Tổng tĩnh tải 353 500 Tải trọng toàn phần qb = 195 + 500 = 695 Mpa Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 41
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 3.1.2 Xác định nội lực Do yêu cầu cao đối với phòng vệ sinh về khả năng chống nứt ,do đó phân tích các ô bản này theo sơ đồ đàn hồi chịu lực theo 2 phương do cú tỉ số kích thước theo 2 phương là: Theo mỗi phương của bản cắt ra một rải rộng b = 1 m, qb =0,00695 Mpa .Sơ đồ tính như hình vẽ. l2 l 6,15 1 m r = t 2 = 1,68<2 MB1 lt1 3,65 Mômen theo phương cạnh ngắn: 1 M M q l l l 1 1 1 1 2 m 1 MA1 M B1 1 q l 1 l 2 Mômen theo phương cạnh dài: MA1 MA2 MB2 M2 2 q l 1 l 2 M2 MA2 M B2 2 q l 1 l 2 Với αi, βilà cỏc hệ số phụ thuộc liên kết của bản theo đường chu vi và tỉ số giữa 2 nhịp tính toán theo 2 phương. Tra bảng phụ lục 16 sách sàn BTCT toàn khối với bản liờn kết ngàm theo chu vi và tỉ số lt2/lt1 = 1,68 ta có: 1 0,0208 2 0,0093 1 0,0464 2 0,0206 Thay vào các phương trình: M1 0,0208.695.6,15.3,65 324,5 kgm M0,0093.695.6,15.3,65 145,18 kgm 2 MA1 0,0464.695.5,95.3,95 724 kgm MA2 0,0206.695.5,95.3,95 321,4 kgm 3.1.3 Tính toán cốt thép Chọn a0 = 2 cm cho mọi tiết diện h0 = 10 - 2 = 8 cm Tra phụ lục ta có, hệ số giới hạn chiều cao vùng nén khi tính toán theo sơ đồ đàn hồi: R 0,584 , R 0,416 3.1.3.1 Cốt thép theo phương canh ngắn: * Cốt thép chịu mômen dương: M =M1=324,5KGm M 324,5.100 mR220,041 0,416 Rb b. h0 130.100.8 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 42
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 0,5( 1 1 2.m ) 0,98 Diện tích cốt thép: M 324,5.100 A = 1,55cm2 s Rh. 2800.0,98.8 ao 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Hàm lượng thép : A .100 100.1,55 s 0,19(%) 0,05(%) bh. 100.8 min 0 Chọn thép 10 a200 * Cốt thộp chịu momen âm: M 724.100 A1 0,091 0,416 mRR bh22130.100.8 b 0 0,5( 1 1 2. ) 0,977 m M 724.100 Diện tích cốt thép: As = 3,46cm2 Rhso. 2800.0,977.8 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Hàm lượng thép : As.100 100.3,46 0,43(%) 0,05(%) bh. 100.8 min 0 ba. 100.0,785 Khoảng cách giữa các cốt thép: as 22,68( cm ) As 3,46 Chọn thép 10 a200 3.1.3.1 Cốt thép theo phương cạnh dài: * Cốt thép chịu mômen dương: M =M2=145,18KGm M 145,18.100 mR220,018 0,416 Rb b. h0 130.100.8 0,5( 1 1 2.m ) 0,99 Diện tích cốt thép: M 145,18.100 As = 0,69cm2 Rh. 2800.0,99.8 ao 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 43
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Hàm lượng thép : A .100 100.0,69 s 0,086(%) 0,05(%) bh. 100.8 min 0 Chọn thép 10 a200 * Cốt thép chịu momen âm: M 321,4.100 A2 0,04 0,416 mRR bh22130.100.8 b 0 0,5( 1 1 2.m ) 0,98 Diện tích cốt thép: M 321,4.100 2 As = 1,53cm Rh. 2800.0,98.8 so 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Hàm lượng thép : As.100 100.1,53 0,191(%) 0,05(%) bh. 100.8 min 0 ba. 100.0,785 Khoảng cách giữa các cốt thép: as 51( cm ) As 1,53 Chọn thép 10 a200 3.1.4 Cốt thép đặt theo cấu tạo Cốt thép chịu mômen âm đặt vuông góc với cạnh ngắn bản, chọn 10 a200. Dùng các thanh cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm (1/4)l =0,25.6,3 = 1,58m, tính đến trục dầm : 1,58+ 0,3/2 = 1,73m , lấy tròn 170 cm , chiều dài toàn bộ đoạn thẳng là 170 cm, kể đến hai móc vuông 8cm. Chiều dài toàn thanh : 170 + 2.8 =186 cm. 3.2 Tính ô sàn văn phòng(S1) 3.2.1 Số liệu tính toán 3.2.1.1 Số liệu tính toán của vật liệu Bêtông mác 300 có Rn =13 Mpa; Rk =1 mPA, Es= 29000 Mpa Cốt thép AII cú: Rs=Rsc= 280Mpa , Es=210000 Mpa Bảng tra r = lt2/ lt1 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 1 0,85 0,62 0,5 0,4 0,3 A1 , B1 1,4 1,3 1,2 1,0 1,0 1,0 A2 , B2 1,4 1 0,8 0,7 0,6 0,5 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 44
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 3.2.1.2 Sơ đồ bản sàn Xét tỷ số hai cạnh của ô bản l2/ l1= 4/3,25 = 1,35 <2 . Xem bản làm việc theo 2 phương. Ta có bản kê 4 cạnh, là sàn nhà dân dụng nên tính theo sơ đồ khớp dẻo. 3.2.1.3Lựa chọn kích thước các bộphận Chiều dày sơ bộ bản sàn đã lựa chọn là 10 cm; tiết diện dần chính 40x60cm ; tiết diện a2 b2 l2 b1 dầm phụ 30x50 cm . m b1 3.2.1.4 Nhịp tính toán của bản mb1 m1 1 ma2 mb2 m Nhịp tính toán theo phương cạnh dài: m2 1 l lt2= 4 - (0,2+0,15)= 3,65 m ma1 Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn: a1 lt1 = 3,25 - (0,2+0,15)= 2,9 m a1 ma2 mb2 m 3.2.1.5 Tải trọng trên bản m2 s¬ ®å tÝnh b¶n kª bèn c¹nh Hoạt tải tính toán : pb = 200.1,2= 240 Mpa Tĩnh tải được tính toán và ghi trong bảng sau : Bảng 3.2. Tĩnh tải các lớp của bản khu văn phòng TT tiêu Hệ số TT tính Chiều TLR STT Các lớp sàn chuẩn toán dày(mm) (kG/m3) vượt (kG/m2) tải (kG/m2) 1 Gạch Granit 10 2000 20 1.1 22 2 Vữa lát #50 20 1800 36 1.3 46.8 3 Bản sàn BT 100 2500 250 1.1 275 Trần thạch cao 4 50 1.3 65 khung kim loại 371.6 408.8 2 Lấy tròn gb = 410 kG/m . 2 Tải trọng toàn phần qb = 240 + 410 = 650 kG/m . 2 Tính toán với dải bản rộng b1 = 1m , có qb =650 kG/m . 3.2.2 Xác định nội lực Giả thiết cốt thép được bố trí đều nhau theo hai phương, ta có phương trình tính mômen: q .l 2 .(3l l ) b t1 t 2 t1 (2M M M ).l (2M M M ).l 12 1 A1 B1 t 2 2 A2 B2 t1 M 2 M A1 M A2 M B1 M B2 ; A1 ; A2 ; B1 ; B2 M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 Đặt = M2/ M1; A1 = MA1/ M1; A2 = MA2/ M1; B1 = MB1/ M1; B2 = MB2/ M1. Thay vào công thức, ta có Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 45
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn ql2 (3 l l ) M t1 t 2 t 1 1 12 2A1 B 1 ltt 2 (2 A 2 B 2 ) l 1 Các giá trị: , A1, A2, B1, B2 tra theo bảng, phụ thuộc tỷ số r = lt2/ lt1. r=1,35 Tra bảng ta có = 0,678 A1= B1 = 1,23 A2= B2 = 0,85 Suy ra : 650.42 .(3.4 2,9) M151,41( kgm ) 1 12 (2 1,23 1,23)4 (2.0,678 0,85 0,85).2,9 Do đó: M2= x M1= 0,678 x 151,41 = 102,66(kGm) MA1= MB1= A1 x M1 = 1,23 x 151,41 = 186,23 (kGm) MA2 = MB2= A2x M1 =0,85 x 151,41 = 128,7 (kGm) 3.2.3 Tính toán cốt thép Chọn a0 = 2 cm cho mọi tiết diện h0 = 10 - 2 = 8 cm 3.2.3.1 Cốt thép chịu mômen dương ở giữa bản : * Cốt thép chịu mômen dương: M =M1=151,41KGm chọn a = 2 cm , ho = 10 - 2 = 8 cm M 151,41.100 mR220,018 0,255 Rb b10. h 130.100.8 0,5( 1 1 2.m ) 0,99 Diện tích cốt thép: M 151,41.102 A = 0,68cm2 s Rh. 2800.0,99.8 so 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Hàm lượng thép : A .100 100.0,68 s 0,074(%) 0,05(%) Chọn thép ∅10a200 bh. 100.8 min 0 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 46
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 3.2.3.2 Cốt thép chịu mômen âm ở gối tựa : M A1 186,23.100 m 220,022 0,255 Rb bh 0 130.100.8 0,5( 1 1 2m ) 0,99 Diện tích cốt thép: M 186,23.100 As = 0,84cm2 Rh. . 2800.0,99.8 so 2 Chọn thép ∅10mm, as 78,5 mm Hàm lượng thép : F .100 100.0,84 a 0,104(%) 0,05(%) bh. 100.8 min 0 Chọn thép 10 a200 Phương cạnh dài và ngắn ta bố trí thép như nhau. 3.2.4 Cốt thép cấu tạo Cốt thép phân bố đặt vuông góc với cốt mũ, chọn theo cấu tạo 10 a200. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 47
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 3 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG 3.1 Cơ sở tính toán Vì sơ đồ tính là mô hình khung không gian nên cột bị uốn lệch tâm xiên, tồn tại mômen theo cả hai phương X và Y. Cột chịu uốn lệch tâm xiên được thiết kế theo tài liệu của GS. TS. Nguyễn Đình Cống biên soạn theo TCXDVN 356 : 2005. 3.1.1 Vật liệu sử dụng: Theo TCXDVN 356 : 2005 (Bảng 13 đối với bê tông và bảng 21 đối với cốt thép): - Bêtông Mác 300 có: + Rn = 13 Mpa + Rk = 1 Mpa + Eb = 29000 Mpa - Cốt thép đai nhóm AI có: + Rs = Rsc = 225 Mpa - Cốt thép dọc nhóm AII có: + Rs = Rsc = 280 Mpa - Các hệ số tính theo sơ đồ đàn hồi với cốt thép nhóm AII + R = 0,584 + R = 0,416 3.1.2 Tính toán cốt thép dọc 3.1.2.1 Số liệu tính toán Cột có tiết diện Cx × Cy. Điều kiện áp dụng phương pháp: C 0,5x 2 (5 – 1) Cy Nội lực tính toán: + N: tổng lực nén + Mx: mômen uốn tác dụng trong mặt phẳng chứa Cx + My: mômen uốn tác dụng trong mặt phẳng chứa Cy Độ mảnh của cột: l0x l0y xy ; (5 – 2) 0,288.Cxy 0,288C Xét ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 48
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Khi độ mảng của cột nhỏ (λ ≤ 28), bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc, lấy η = 1. - Khi độ mảng của cột lớn (λ >28), hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc xác định theo công thức: 1 (5 – 3) x N 1 Ncrx 1 (5 – 4) y N 1 Ncry Trong đó: + ηx, ηy: lần lượt là hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc theo phương x và y. + Ncrx, Ncry: lần lượt là lực nén tới hạn theo phương x và y, xác định theo công thức gần đúng: 2,5x E b I x Ncrx 2 (5 – 5) l0x 2,5y E b I y Ncry 2 (5 – 6) l0y Trong đó: + l0x, loy: là chiều dài tính toán của cột. Với khung nhà nhiều tầng đổ BTCT toàn khối: l0x = l0y = 0,7 × H. + H: là chiều cao tầng. + Ix, Iy: là mômen quán tính chống uốn của tiết diện theo phương x, y. CC3 I xy (5 – 9) x 12 CC3 I xy (5 – 10) y 12 Mômen gia tăng do ảnh hưởng của uốn dọc: * MMxx (5 – 11) * MMyy (5 – 12) e0x max(e 1x ;e ax ) và e0x max(e 1y ;e ay ) (5 – 13) + eax, eay là độ lệch tâm ngẫu nhiên: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 49
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn HC H C e ; x , e ; y ax 600 30 ay 600 30 3.1.2.2 Mô hình tính toán * * Tuỳ theo tương quan giữa các giá trị Mx và My với kích thước các cạnh của tiết diện mà đưa về mô hình tính toán cốt thép theo phương x hoặc phương y. Bảng 3-1. Các trường hợp cột lệch tâm xiên Mô hình Theo phương x Theo phương y M* M* M* M* Điều kiện x y x y CCxy CCxy h Cxy ; b C h Cyx ; b C Ký hiệu M1 M x ; M 2 M y M1 M y ; M 2 M x 3.1.2.3 Tính toán cốt thép dọc: Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính h0, Za: h0 h a ; Za h 2 a Xác định sơ bộ chiều cao vùng nén: N x1 (5 – 14) Rbb Xác định hệ số chuyển đổi mômen (m0): - Khi x1 ≤ h0: 0,6 x1 m10 (5 – 15) h0 - Khi x1 > h0 thì m0 0,4 Mômen tương đương quy đổi từ nén lệch tâm xiên về nén lệch tâm phẳng: h M M m M (5 – 16) 1 0 2 b Độ lệch tâm: M e (5 – 17) 0 N e e0 0,5 h a (5 – 18) Diện tích cốt thép A’s tính theo công thức: ' Ne Rb0 bx(h 0,5x) As (5 – 19) RZaa Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 50
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Trong đó: + Khi xh1 0 0 , lấy x = x1. + Khi xh1 0 0 , xác định x theo công thức: 1 0 xh002 (5 – 20) 1 50 0 e0 Với 0 h0 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc chịu lực bố trí đều theo chu vi là Ast: ' AKAst s s (5 – 21) Trong đó: Ks = 2,5. Hàm lượng cốt thép μ thỏa mãn điều kiện: Ast 2min 0,1% t 100% max 6% (5 – 22) Ab 3.1.2.4 Tính toán cốt đai: Cốt đai trong cột có tác dụng giữ ổn định cho cốt dọc chịu nén, giữ vị trí của cốt dọc khi đổ bêtông. Cốt đai cũng có tác dụng chịu lực cắt, phân bố ứng suất, chịu các lực và tác dụng chưa tính đến. Cốt đai trong cột thường được đặt theo các quy định về cấu tạo: - Đường kính cốt đai đ ≥ 0,25× max. - Khoảng cách cốt đai: s 15× min. Trong đoạn nối buộc cốt thép s 10 × min. Trong đó: max, min là đường kính cốt thép dọc lớn nhất và nhỏ nhất. Theo TCXDVN 375 : 2006, khi công trình thiết kế kháng chấn, đ ≥ 8 mm và khoảng cách giữa các cốt thép ngang trong đoạn nối chồng và trong vùng tới hạn (tính bằng mm) cần thoả mãn: s min(h / 4; 100) với h là kích thước cạnh nhỏ nhất của tiết diện ngang tính bằng mm (mục 5.6.3). Khi bố trí cốt đai cũng cần thoả mãn cách một cốt dọc phải có một cốt dọc nằm ở góc cốt đai. 3.2 Thiết kế thép cho cấu kiện điển hình Tiến hành thiết kế thép cho cột giữa C2 tầng hầm. 3.2.1 Số liệu Chiều cao cột tầng hầm: H = 3,5 m Kích thước tiết diện cột theo 2 phương: Cx = 600 cm ; Cy = 600 cm. Tỉ số giữa 2 cạnh là: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 51
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn C 600 x C y 600 Vậy thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp quy đổi nén lệch tâm xiên về lệch tâm phẳng tương đương. Nội lực tính toán cốt thép dọc gồm: Cặp 1 (Mx max, My tu, Ntu) Cặp 2 (My max, Mx tu, Ntu) Cặp 3 (Nmax, My tu, Mx tu). Bảng 3-2. Bảng các cặp nội lực cột C2 Cặp nội lực N (T) Mx (T.m) My (T) 1 -511,29 -8,012 -1,005 2 -508,35 -4,766 -2,776 3 -439,9 9,947 3,972 Dùng cặp nội lực 1 để tính điển hình: Chiều dài tính toán của cột: l0x = l0y = 0,7 × 3,5 = 2,45 m =245 cm. Độ mảnh của cột: lox 245 y x 14,18 28 0,288.cx 0,288.60 xy1 * Vậy M x M x 8,012 * M y M y 1,005 Độ lệch tâm ngẫu nhiên: C H 60 300 e x ; ; (0,5;2) e 2cm 0,02m ax 30 600 30 600 ax C H 60 300 e x ; ; (0,5;2) e 2cm 0,02m y 30 600 30 600 ax 3.2.2 Mô hình tính toán * * M 8,012 M y 1,005 x 13,35 1,675 Cx 0,6 C y 0,6 Do vậy tính theo phương x. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 52
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn h C y 60cm,b C x 60cm M M * 8,012T.m 1 X * M 2 M Y 1,005T.m ea 0.02 0.02.0.2 0,024m 3.2.3 Tính cốt thép dọc: Giả thiết chiều dày lớp đệm: a = 5 cm. Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 h a 60 5 55cm Z a h 2.a 60 2.5 50 cm Xác định sơ bộ chiều cao vùng nén: N 511,29.103 x1 65,55 55cm Rb .b 130.60 định hệ số chuyển đổi mômen: m0 0,4 Giá trị mômen tương đương quy đổi từ nén lệch tâm xiên về nén lệch tâm phẳng: h M M m .M . 8,012 0,4.1,005 8,414 1 o 2 b Độ lệch tâm: M 8,414 e 0,016m 1,6cm 1 N 511,29 eo max(e 1 ,e a ) =2,4cm h e e a =2,2+60/2-5 = 27,4 cm 0 2 e 2,4 0 0,044 0,3 nên tính toán gần như nén đúng tâm. h0 55 1 1,072 e (0,5 )(2 ) 14,18 -> 1,028 0.0000288 2 0,0016 1 1 =1 e 0,3 Diện tích cốt thép Ast: e N Rbbh e Ast Rsc Rb Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 53
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 1,072 511,29.1000 130.60.60 1 30,11cm 2 2800 130 Cốt thép được bố trí đều theo chu vi 2 8 22 Ast 30,41cm min 1% 3.2.4 Tính toán cốt đai cho cột Cốt đai dùng 8a200, thoả mãn điều kiện > 0,25× max = 0,25 × 22 = 5,5 mm và thoả mãn điều kiện thiết kế kháng chấn ( 8 mm). Khoảng cách giữa các cốt đai thoả mãn s 15 × min = 15 × 16 = 240 mm. Trong đoạn nối buộc cốt thép dọc, chọn cốt đai 8a100 Trong đó: max, min là đường kính cốt thép dọc lớn nhất và nhỏ nhất trong cột. 3.3 Kết quả tính toán cho toàn bộ cấu kiện cột - khung trục 2 Tính toán tương tự cho các cột còn lại của khung trục 2, trong đó: Cột giữa C2, cột biên C13, hàng cột kiến trúc C8. Bố trí thép cột C19 giống cột C13. Kết quả cụ thể được thể hiện trong bảng sau: Lox Loy Cx Cy Mx My Ast Chọn Tầng CỘT N (T) (m) (m) (cm) (cm) (Tm) (Tm) (cm2) thép 1 2 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Hầm C2 2.45 2.45 60 60 -511,29 -8,012 -1,005 30,11 Hầm C2 2.45 2.45 60 60 -508,35 -4,766 -2,776 28,93 8 22 Hầm C2 2.45 2.45 60 60 -439,9 9,947 3,972 2,66 Hầm C13 2.45 2.45 50 50 -335,77 -3,754 -2,317 14,17 Hầm C13 2.45 2.45 50 50 -279,15 6,103 1,627 -6,87 8 16 Hầm C13 2.45 2.45 50 50 -334,69 -3,633 -1,092 13,73 4 C2 2.52 2.52 50 50 -306,21 -3,414 -4,992 2,69 4 C2 2.52 2.52 50 50 -264,97 12,852 8,328 7,60 8 16 4 C2 2.52 2.52 50 50 -303,51 -9,75 -6,102 11,56 4 C13 2.52 2.52 45 45 -197,62 0,091 -6,49 -12,57 4 C13 2.52 2.52 45 45 -167,97 8,853 4,765 -9,73 8 16 4 C13 2.52 2.52 45 45 -195,36 -6,645 -3,306 -9,59 7 C2 2.52 2.52 40 40 -161,95 0,14 -2,98 -10,58 7 C2 2.52 2.52 40 40 -142,4 8,481 5,074 9,49 8 16 7 C2 2.52 2.52 40 40 -160,08 -7,089 -3,768 4,19 7 C13 2.52 2.52 40 40 -100,13 2,42 -4,874 -22,93 7 C13 2.52 2.52 40 40 -88,3 7,238 2,73 -7,02 8 16 7 C13 2.52 2.52 40 40 -98,25 -5,426 -1,933 -22,42 Hầm C8 2.45 2.45 30 30 -107,77 -1,351 -0,748 2,89 Hầm C8 2.45 2.45 30 30 -68,91 0,995 0,8 -15,17 Hầm C8 2.45 2.45 30 30 -107,27 -0,538 -0,269 -15,38 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 54
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 55
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 4 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 7.1. Số liệu địa chất Căn cứ vào kết quả các công tác khảo sát đã tiến hành, dựa trên các tiêu chuẩn khảo sát xây dựng, các lớp đất từ trên xuống dưới được phân chia như sau: Bảng cấu tạo địa chất dưới móng 0 TT Lớp đất s e0 W% WL Wp IL CII II E KN/m3 KN/m3 % % KPa KPa 1 Đất trồng 15,0 - - - - - - - - - 2 Sét 18,4 27,1 0,457 31,5 44 22,5 0,42 1,9 10 12300 3 Cát pha 19,2 26,5 0,656 20 24 18 0,33 2,5 18 19000 4 Cát hạt trung 18,7 26,8 0,713 18,9 - - - 1,8 30 25000 1.Đất trồng trọt dày 0,6m 2.Đất sét dày 3,5m,có chỉ số chảy IL=0,42 3.Đất cát pha dày 6m,có chỉ số chảy IL=0,33 4.Cát hạt trung chặt vừa có chưa gặp đáy lớp trong phạm vi độ sâu lỗ khoan 7.2. Lựa chọn phương án nền móng Với các dạng công trình dân dụng và nhà cao tầng, ta có thể sử dụng các phương án móng như sau: - Móng cọc BTCT chiếm chỗ. Là dạng móng cọc BTCT sản xuất trước, được hạ vào nền bằng phương pháp thông dụng là đóng hoặc ép. Trong điều kiện xây chen trong thành phố thì phương pháp ép cọc được lựa chọn sử dụng. - Ưu điểm: + Không gây chấn động mạnh do đó thích hợp với công trình xây chen. + Dễ thi công, nhất là với đất sét và á sét mềm. + Trong quá trình lập có thể đo chính xác lực ép, kiểm tra chất lượng cọc dễ dàng + Giỏ thành rẻ, phương tiện đơn giản, kỹ thuật không phức tạp - Nhược điểm: + Tiết diện cọc nhỏ do đó sức chịu tải của cọc không lớn. + Cọc không xuống được độ sâu lớn, khó thi công khi phải xuyên qua lớp sét cứng hoặc cát chặt dày. + Chiều dài đoạn cọc thi công nhỏ nên số lượng mối nối lớn, khó kiểm tra chất lượng mối nối cọc trong quá trình thi công Móng cọc khoan nhồi: Là dạng móng cọc thay thế. Ưu điểm: + Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp đất chịu lực tốt nhất . + Kích thước cọc lớn, sức chịu tải của cọc rất lớn, chịu tải trọng động tốt. + Không gây chấn động trong quá trình thi công, không ảnh hưởng đến công trình xung quanh Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 56
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Nhược điểm: + Thi công phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dùng, kỹ sư có trình độ và kinh nghiệm, công nhân lành nghề + Khú kiểm tra chất lượng lỗ khoan và thân cọc sau khi đổ bê tông cũng như sự tiếp xúc không tốt giữa mũi cọc và lớp đất chịu lực. + Giá thành thi công và thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc lớn. + Công trường bị bẩn do bùn và bentonite chảy ra. Móng cọc Barrette và tường chắn. -Ưu điểm: + Cọc barrete cũng là một dạng cọc khoan nhồi nên nó cũng mang những ưu nhược điểm giống cọc khoan nhồi khi so sánh với các phương án cọc khác. + Cọc Barrette có thể được chế tạo với kích thước lớn do cấu tạo gầu đào nên sức chịu tải của nó cũng lớn hơn cọc khoan nhồi, có thể đạt đến 6000 tấn và rất ưu việt khi xây dựng các công trình có nhiều tầng hầm và nó có thể làm tường Barrette chắn đất và tường bao của các tầng hầm. + Tường chắn vừa có tác dụng chịu lực như tường tầng hầm vừa có chức năng như tường cừ và khả năng chống thấm rất tốt nên có thể sử dụng kết hợp để giảm chi phí, đảm bảo không ảnh hưởng đến công trình xung quanh. - Nhược điểm: + Cọc Barrette chỉ dựng cho các công trình có tải trọng lớn hoặc xây dựng trên nền đất yếu và giá thành của nó rất cao. ở Việt Nam hiện nay chỉ có một số ít cụng ty có thiết bị và khả năng thi công cho loại cọc này. + Phương pháp tính toán phức tạp, chưa thống nhất. Thi công đòi hỏi thiết bị hiện đại, kỹ thuật phức tạp và công nhân tay nghề cao. Với điều kiện địa chất tương đối tốt, lớp cát hạt trung không nằm quá sâu và tải trọng công trình không lớn lắm, đồng thời với yêu cầu kinh tế và trình độ, thiết bị máy móc kỹ thuật hạn chế ta nên chọn phương án móng cọc BTCT hạ bằng phương pháp ép. 7.3. Sơ bộ kích thước cọc, đài cọc Chiều sâu chôn đài thoả mãn điều kiện Chiều sâu chôn đài chọn thoả mãn điều kiện H > 0,7hmin 0 Q Trong đó hmin=tg(45 - /2) b , : góc nội ma sát và trọng lượng thể tích của đất từ đáy đài trở lên. Q: Tổng tải trọng nằm ngang lớn nhất trong số các cột trục 2 , Q=Qmax=6,17T b: cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với lực ngang, chọn b=1,5m 0 6,17 hmin=tg(45 -10/2) =1,5 m 1,84 1,5 H > 0,7hmin=0,7x1,5=1,05m Chọn H=1,5m. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 57
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Nền nhà cốt 0,00 tôn cao hơn mặt đất thiên nhiên trung bình 0,5m .Tải trọng tính toán tại đỉnh đài ở cốt - 0,5 . Chiều cao đài lấy là 1m . Tải trọng ở móng là khá lớn, dùng cọc cắm vào lớp cát hạt trung chặt vừa là hợp lý. -Dùng cọc BTCT hình vuông tiết diện (25x25) cm dài 15m. Bê tông dùng để chế tạo cọc là M350. Thép dọc chịu lực là thép gai 4 14 AII. -Cấu tạo của cọc được trình bày trên bản vẽ. -Đài cọc có đáy đặt ở độ sâu -1,5m Để ngàm cọc vào đài được đảm bảo ta ngàm cọc vào đài bằng cách phá vỡ một phần bê tông đầu cọc cho trơ cốt thép dọc lên một đoạn 0,3m và chôn thêm một đoạn cọc còn giữ nguyên 0,20m nữa vào đài. 7.4. Xác định sức chịu tải của cọc theo hai điều kiện: Theo vật liệu làm cọc : Pv = .( Rb .Fb+ Ra.Fa ) Theo điều kiện đất nền : Pđ = m (mR.R.F + u mfi fi hi ) 7.4.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: PV= (Rb.Fb+RaFa) Do cọc không xuyên qua bùn hay sét yếu nên =1 2 Cốt thép dọc của cọc 4 14 có Fa=6,15 cm PV=1.(145.25.25+2800.6,15)= 107,845(T) 7.4.2. Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền : Chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất như hình vẽ . Ở đây Zi và H tính từ cốt thiên nhiên , vì tôn nền 0,5 m thuộc trường hợp đắp < 3m . Chân cọc tỳ lên cát pha vừa nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát. Sức chịu tải của cọc ma sát được xác định theo công thức n Pđ=m(mRRF +U. m fi f i hi ) i 1 chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất như hình vẽ (chiều dày mỗi lớp này 2m) Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 58
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 500 600 1600 3100 1000 3500 5100 2000 7100 9100 2000 11100 13100 2000 6000 14800 15500 14500 2000 2000 5400 2000 1400 Với H=15,5m tra bảng (6.2) với cát hạt trung vừa , cường độ tính toán của đất nền ở mũi cọc R=4400 KPa STT Z(m) Il fi hi(m) 1 1.6 0.42 17,88 1 2 3,1 0.42 24,2 2 3 5,1 0.33 36,9 2 4 7,1 0,33 39,8 2 5 9,1 0,33 41,635 2 6 11,1 - 65.175 2 7 13,1 - 68.675 2 8 14,8 - 71,3 1.4 Pđ=917,6KN P 917,6 P' d 655 KN 65,5 T d 1,4 1,4 ’ ’ ở đây P đ =65,5 T< Pv=107,845 do vậy ta lấy P đ để đưa vào tính toán Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 59
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 7.5. Tính toán móng cọc 7.5.1. Móng của cột biên(2-C): 7.5.1.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng tc tc tc N0 = 291,97 T; M0y =3,26 Tm ;Q0y = 0,904T tc tc M0x =2,01 KNm ;Q0x = 0,087T tt tt tt N0 = 335,77 T ; M0y =3,754Tm ;Q0y = 1,04 T . tt tt M0x =2,317Tm ;Q0x = 0,1 T . Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra : P' 65,5 Ptt= d 116,44 (T/m2) (3d )22 (3.0,25) Diện tích sơ bộ đế đài : tt N0 335,77 2 Fd tt 2,96m p tb .h.n 116,44 2.1,5.1,1 Trọng lượng đài và đất trên đài : tt Nd n.Fd .h. tb 1,1.2,96.1,5.2 9,77T Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài : N tt N tt N tt 0 d 335,77 9,77 345,54T Số lượng cọc sơ bộ : ( =1-1,5) N tt 345,54 nc ' 1,1 5,8 Pd 65,5 ’ Lấy số cọc nc = 6 cọc . Bố trí cọc trên mặt bằng như hình vẽ 1 2300 250 900 900 250 250 500 2 2 500 900 1400 250 250 900 900 250 2300 1 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 60
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Diện tích đế đài thực tế : ’ 2 Fđ = 1,4. 2,3 = 3,22 m Trọng lượng tính toán của đất trên đài và đài : Chọn sơ bộ chiều cao đài móng là 1m. Trọng lượng tính toán đến cốt đế đài : tt N d 1,1.3,22.1,5.2= 10,626T. Lực dọc tính toán đến cốt đế đài : tt tt tt NNN0 d 335,77 10,626 346,396T. Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : M tt M tt Q tt .h 3,754 1,04.1 4,794Tm y 0 y 0 y tt tt tt M x M 0x Q0x .h 2,317 0,1.1 2,417Tm Lực truyền xuống các cọc dãy biên : tt tt tt tt N M y .xmax M x .ymax 346,396 4,794.0,9 2,417.0,45 Pmax min ' n n 2 2 nc 2 2 6 4.0,9 2.0,45 xi yi 1 1 tt tt tt Pmax = 61,75 T ; Pmin =53,72 T. Ptb =57,74T 2 Trọng lượng cọc : Pcọc=1,1.0,25 .15.2,5=2,578T Lực truyền xuống dãy biên : ' +Pcọc=61,75+2,578=64,328 T Pd =65,5 T. Thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống cọc dãy biên. tt Pmin =53,72 T > 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ. 7.5.1.2 Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiện biến dạng Độ lún của nền móng cọc được dự tính theo độ lún nền của khối móng quy ước có mặt cắt là abcd. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 61
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 0.000 a b d c tb 1 h 1 2 h 2 3 h 3 h1 h 2 h 3 10.3 18.6 30.5,4 = 20,83 3 6 5,4 tb 5,2080 4 Chiều dài của đáy khối quy ước cạnh bc=L qư 0 Lqư=2,05+2.13.tg5,208 =4,693 m Bề rộng của đáy khối quy ước 0 Bqư=1,15+2.13.tg5,208 =3,79 m L,B: khoảng cách giữa 2 mép ngoài của hai cọc ngoài cùng theo 2 phương: L = 2,05 m; B=1,15m Chiều cao của khối đáy móng quy ước : HM=15,5m Xác định trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng qui ước: Trọng lượng khối móng qui ước từ phạm vi đế đài trở lên tc N1 =LM.BMh. tb=4,693 .3,79.1,5.2=53,36 (T) Trọng lượng đất sét trong phạm vi từ đế đài đến đáy lớp sét: tc N2 =(4,693.3,79.3-3.0,25.0,25.6).1,84=96,11(T) Trọng lượng đất cát pha chưa kể trọng lượng cọc: tc N3 =(4,693.3,79.6-6.0,25.0,25.6).1,92=200,58(T) Trọng lượng đất cát hạt trung chưa kể trọng lượng cọc: tc N4 =(4,693 .3,79.5,4-5,4.0,25.0,25.6).1,87=175,82(T) Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: 0,25.0,25.2,5.15.6=14,063 T Trọng lượng của khối móng qui ước: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 62
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn tc N qu=539,933T Xác định lực dọc tiêu chuẩn xác định đến đáy khối qui ước: tc tc tc tt tc N = N0 + Nqư = N0 /1,15+ Nqư = 291,97+539,933=831,90T Mômen tiêu chuẩn tương ứng tại trọng tâm đáy khối qui ước: tc tc tc My = M0y + Qy .23,6 = 3,26 + 0,904 .15,5 = 17,27T tc tc tc Mx = M0x + Qx .23,6 = 2,01 + 0,087 .15,5 = 3,359T Độ lệch tâm : M tc 17,27 M tc 3,359 e 0,02m;e 0,004m L N tc 831,90 B N tc 831,90 Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước : tc tc tc N 0 N qu 6eL 6eB max 1 min LM .BM LM BM 831,90 6.0,02 6.0,004 1 4,693.3,79 4,693 3,79 tc 2 tc 2 tc 2 max 48,26T / m ; min 45,28T / m ; tb 46,77T / m Cường độ tính toán tại đáy khối quy ước : tc R = mm12. / A BM II B h22 D C ktc 0 II=30 tra bảng2.2 (Nền và móng) A=1,15; B=5,59; D=7,95 0,5.1,58 0,6.1,5 3,5.1,84 6.1,92 5,4.1,87 m1 =1,4, m2 =1,4, / 1,86 T/m2. 2 0,5 0,6 3,5 6 5,4 Rtc 1,4.1,4(1,15.3,79.1,87 5,59.16.1,86 7,95.1,8) = 370,1 T/m2. Kiểm tra tc 2 tc 2 1,2R =444,1 T/m > max =48,26T/m tc tc 2 R =370,1T/m2 > tb =45,28T/m Vậy nền đất dưới khối móng quy ước đủ khả năng chịu lực . 7.5.1.3 Kiểm tra độ lún của móng cọc Vậy có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có độ dày lớn. Đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán. Áp lực bản thân tại đáy lớp đất lấp: bt bt 1 =0,5.15,8=7,9 KN/m2 ( i = hi. i ) Áp lực bản thân tại đáy lớp đất trồng: bt bt 2 = 1 +0,6.15= 16,9 KN/m2 Áp lực bản thân ở đáy lớp đất sét : bt bt 3 = 2 +3,5.18,4=81,3 KN/m2 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 63
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Áp lực bản thân ở đáy lớp đất cát pha : bt bt 4 = 3 +6.19,2=196,5 KN/m2 Áp lực bản thân ở đáy lớp đất cát hạt trung : bt bt 5 = 4 +5,4.18,7=297,48 KN/m2 Ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước : gl tc bt 2 z 0 tb =46,77 - 29,748=17,022 T/m B 3,79 Chia đất dưới nền thành các khối bằng nhau hi M 0,948m . 44 Ta chọn hi=0,8 m L 4,638 Tỷ số M 1,224 BM 3,79 gl gl T bt bt T z 0 koi z 0 2 ; zi z o Zi i 2 m m gl Điểm Độ sâu LM 2z K0 zi bt 2 z(m) BM BM (T/m ) 1 0 1,224 0 1 17,022 29,75 2 0.8 0.422 0.854 14,537 31,246 3 1.6 0.844 0.813 13,839 32,742 4 2.4 1.266 0.63 10,724 34,238 5 3.2 1.689 0.474 8,068 35,734 6 4.0 2.111 0.36 6,128 37,230 Tại độ sâu Z=4m tính từ đáy khối móng có : bt gl Z > 5 Zi . 37,230 >5.6,128 = 30,64 Vậy giới hạn tầng chịu nén h0= 4m. Tính lún theo công thức : n gl .h S=0,8. Zi i =0,042m i 1 E0i Độ lún của móng : S =4,2cm <Sgh=8cm. Vậy độ lún của móng là đảm bảo. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 64
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 500 600 400 1000 3500 6000 16000 5400 29,75 17,022 31,246 14,537 32,742 13,839 34,238 10,724 35,734 8,068 37,230 6,128 7.5.1.4 Tính toán đài cọc 7.5.1.4.1 Kiểm tra đâm thủng của cọc Các cọc đều nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng . Do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng và chiều cao đài cọc 1m như đã chọn là thỏa mãn. 1 2300 250 900 900 250 250 1 2 3 500 2 2 900 500 1400 4 5 6 250 Sinh viên: Bùi Quang Anh 250 Lớp: XD1201D900 900 250 Trang 65 2300 1
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 7.5.1.4.2 Tính toán chịu uốn Dùng bê tông M300 có Rb=13 Mpa Thép chịu lực AII có Ra=280 Mpa -Mômen tương ứng với mặt ngam I-I MI=r1(P3+P6) tt P3=P6= Pmax =61,75 T; r1=0,9-0,25=0,65 m MI=0,65.61,75.2=80,275T.m Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu MI 6 M I 80,275.10 2 As1 39,82 cm 0,9.hR0 .s 0,9.80.28000 2 Chọn 13 20 có Fa=40,82 cm Chiều dài mỗi thanh là 2,2m Bố trí 20a110. -Mômen tương ứng với mặt ngam II-II MII=r2(P1+P2 +P3) r2=0,45-0,25=0,2 m. MII=0,2.(61,75+53,72+57,74)=34,462T.m Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu MII 6 M II 34,462.10 2 FaII= = 17,18 cm 0,9.hR0 .a 0,9.80.28000 2 Chọn 9 16a250, có Fa=18,09 cm Chiều dài thanh thép L=1,3m. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 66
  67. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 900 500 900 0,00 Ø16a200 Ø16a200 -0,50 8 7 8 9Ø16a250 13Ø20a110 6 5 Ø16a200 1000 200 100 -16,00 -16,15 250 900 900 250 7.5.2. Móng của cột giữa(2-B): 7.5.2.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng tc tc tc N0 = 444,6 T; M0y =6,967 Tm ;Q0y = 0,27T tc tc M0x =0,874 KNm ;Q0x = 1,27T tt tt tt N0 = 511,29 T ; M0y =8,012Tm ;Q0y = 0,31 T . tt tt M0x =1,005Tm ;Q0x = 1,46 T . Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra : P' 65,5 Ptt= d 116,44 (T/m2) (3d )22 (3.0,25) Diện tích sơ bộ đế đài : tt N0 511,29 2 Fd tt 4,51m p tb.h.n 116,44 2.1,5.1,1 tt - tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài N0 tb - trọng lượng thể tích bình quân của đài và đất trên đài. n - hệ số vượt tải. h - chiều sâu chôn móng. Trọng lượng đài và đất trên đài : tt Nd n.Fd .h. tb 1,1.4,51.1,5.2 14,883T Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài : tt tt tt N N0 Nd 511,29 14,883 526,173T Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 67
  68. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Số lượng cọc sơ bộ : ( =1-1,5) N tt 526,173 n 1,1 8,8 c P' 65,5 d Lấy số cọc nc= 9 cọc . Bố trí cọc trên mặt bằng như hình vẽ 2100 250 800 800 250 250 250 600 800 800 600 2100 2100 800 800 250 250 250 800 800 250 2100 Diện tích đế đài thực tế : ’ 2 Fđ = 2,1. 2,1 = 4,41 m Trọng lượng tính toán của đất trên đài và đài : Chọn sơ bộ chiều cao đài móng là 1m. Trọng lượng tính toán đến cốt đế đài : tt N d 1,1.4,41.1,5.2= 14,553 T. Lực dọc tính toán đến cốt đế đài : tt tt tt NNN0 d 511,29 14,553 525,843 T. Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc tại đế đài : M tt M tt Q tt .h 8,012 0,31.1 8,322Tm y 0 y 0 y tt tt tt M x M 0x Q0x .h 1,005 1,46.1 2,465Tm Lực truyền xuống các cọc dãy biên : tt tt tt tt N M y .xmax M x .ymax 525,843 8,322.1,2 2,465.0,8 Pmax min ' n n 2 2 nc 2 2 12 6.1,2 8.0,8 xi yi 1 1 tt tt tt Pmax = 45,823 T ; Pmin =42,741 T. Ptb =44,282T 2 Trọng lượng cọc : Pcọc=1,1.0,25 .15.2,5=2,578T Lực truyền xuống dãy biên : ' +Pcọc=45,823+2,578=48,401 T Pd =65,5 T. Thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống cọc dãy biên. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 68
  69. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn tt Pmin =42,741 T > 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ. 7.5.2.2 Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiện biến dạng Độ lún của nền móng cọc được dự tính theo độ lún nền của khối móng quy ước có mặt cắt là abcd. 0.000 a b d c tb 1 h 1 2 h 2 3 h 3 h1 h 2 h 3 10.3 18.6 30.5,4 = 20,83 3 6 5,4 tb 5,2080 4 Chiều dài của đáy khối quy ước cạnh bc=L qư 0 Lqư=2,65+2.13.tg5,208 =5,02 m Bề rộng của đáy khối quy ước 0 Bqư=1,85+2.13.tg5,208 =4,22 m Chiều cao của khối đáy móng quy ước : HM=15,5m Xác định trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng qui ước: Trọng lượng khối móng qui ước từ phạm vi đế đài trở lên tc N1 =LM.BMh. tb=5,02.4,22.1,5.2=63,55 (T) Trọng lượng đất sét trong phạm vi từ đế đài đến đáy lớp sét: tc N2 =(5,02.4,22.3-3.0,25.0,25.12).1,84=112,80(T) Trọng lượng đất cát pha chưa kể trọng lượng cọc: tc N3 =(5,02.4,22.6-6.0,25.0,25.12).1,92=235,40(T) Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 69
  70. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Trọng lượng đất cát hạt trung chưa kể trọng lượng cọc: tc N4 =(5,02.4,22.5,4-5,4.0,25.0,25.12).1,87=206,35(T) Trị tiêu chuẩn trọng lượng cọc: 0,25.0,25.2,5.15.12=28,125 T Trọng lượng của khối móng qui ước: tc N qu=646,225T Xác định lực dọc tiêu chuẩn xác định đến đáy khối qui ước: tc tc tc tt tc N = N0 + Nqư = N0 /1,15+ Nqư = 444,6 + 646,225=1090,825T Mômen tiêu chuẩn tương ứng tại trọng tâm đáy khối qui ước: tc tc tc My = M0y + Qy .15,5 = 6,967 + 0,27 .15,5 = 11,152T tc tc tc Mx = M0x + Qx .15,5 = 0,874 + 1,27 .15,5 = 20,559T Độ lệch tâm : M tc 11,152 M tc 20,559 e 0,01m;e 0,019m L N tc 1090,825 B N tc 1090,825 Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước : tc tc tc N 0 N qu 6eL 6eB max 1 min LM .BM LM BM 1090,825 6.0,01 6.0,019 1 5,02.4,22 5,02 4,22 tc 2 tc 2 tc 2 max 53,50T / m ; min 49,49T / m ; tb 51,495T / m Cường độ tính toán tại đáy khối quy ước : tc R = mm12. / A BM II B h22 D C ktc 0 II=30 tra bảng2.2 (Nền và móng) A=1,15; B=5,59; D=7,95 0,5.1,58 0,6.1,5 3,5.1,84 6.1,92 5,4.1,87 m1 =1,4, m2 =1,4, / 1,86 T/m2. 2 0,5 0,6 3,5 6 5,4 Rtc 1,4.1,4(1,15.3,79.1,87 5,59.16.1,86 7,95.1,8) = 370,1 T/m2. Kiểm tra tc 2 tc 2 1,2R =444,1 T/m > max =53,50T/m tc tc 2 R =370,1T/m2 > tb =51,495T/m Vật nền đất dưới khối móng quy ước đủ khả năng chịu lực . 7.5.2.3 Kiểm tra độ lún của móng cọc Vậy có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có độ dày lớn. Đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính ðể tính toán. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 70
  71. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Áp lực bản thân tại đáy lớp đất lấp: bt bt 1 =0,5.15,8=7,9 KN/m2 ( i = hi. i ) Áp lực bản thân tại đáy lớp đất trồng: bt bt 2 = 1 +0,6.15= 16,9 KN/m2 Áp lực bản thân ở đáy lớp đất sét : bt bt 3 = 2 +3,5.18,4=81,3 KN/m2 Áp lực bản thân ở đáy lớp đất cát pha : bt bt 4 = 3 +6.19,2=196,5 KN/m2 Áp lực bản thân ở đáy lớp đất cát hạt trung : bt bt 5 = 4 +5,4.18,7=297,48 KN/m2 Ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước : gl tc bt 2 z 0 tb =51,495 - 29,748=21,747 T/m B 4,22 Chia đất dưới nền thành các khối bằng nhau hi M 1,055m . 44 Ta chọn hi=0,8 m L 5,02 Tỷ số M 1,19 BM 4,22 gl gl T bt bt T z 0 koi z 0 2 ; zi z o Zi i 2 m m gl Điểm Độ sâu LM 2z K0 zi bt 2 z(m) BM BM (T/m ) 1 0 1,19 0 1 21,748 29,75 2 0.8 0.739 0.941 20,46 31,246 3 1.6 0.758 0.787 17,116 32,742 4 2.4 1.137 0,595 12,94 34,238 5 3.2 1.517 0.439 9,547 35,734 6 4.0 1,896 0.327 7,11 37,188 Tại độ sâu Z=4m tính từ đáy khối móng có : bt gl Z > 5 Zi . 37,188 >5.7,11 = 35,55 Vậy giới hạn tầng chịu nén h0= 4m. Tính lún theo công thức : n gl .h S=0,8. Zi i =0,05m i 1 E0i Độ lún của móng : S =5cm <Sgh=8cm. Vậy độ lún của móng là đảm bảo. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 71
  72. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 500 600 400 1000 3500 6000 16000 5400 29,75 21,748 31,246 20,46 32,742 17,116 34,238 12,94 35,734 9,547 37,188 7,11 7.5.2.4 Tính toán đài móng 7.5.2.4.1 Kiểm tra đâm thủng của cọc Các cọc đều nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng . Do đó không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng và chiều cao đài cọc 1m như đã chọn là thỏa mãn. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 72
  73. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 2100 250 800 800 250 1 250 250 1 2 3 600 800 2 800 2 8 4 600 2100 2100 800 800 7 6 5 250 250 250 800 1 800 250 2100 7.5.2.4.2 Tính toán chịu uốn Dùng bê tông M300 có Rb=13 Mpa Thép chịu lực AII có Ra=280 Mpa Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện tt tt tt Pmax = 45,823 T ; Pmin =42,741 T. Ptb =44,282T -Mômen tương ứng với mặt ngam I-I MI=r1(P3+P4+P5) tt P3=P4=P5= Pmax =45,823 T; r1=0,8-0,3=0,5 m MI=0,5.45,823.3=68,735T.m Diện tích diện tiết ngang cốt thép chịu MI 6 M I 68,735.10 2 As1 34,09 cm 0,9.hR0 .s 0,9.80.28000 2 Chọn 11 20 có Fa=34,57 cm Chiều dài mỗi thanh là 2m Bố trí 20a200. -Mômen tương ứng với mặt ngam II-II Tương tự mặt ngàm 1-1 2 Chọn 11 20a200, có Fa=34,57 cm Chiều dài thanh thép L=2m. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 73
  74. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 1150 600 1150 0,00 3 Ø16a200 -0,50 Ø16a200 4 4 11Ø20a200 2 11Ø20a200 1 Ø16a200 1000 200 200 100 -16,00 -16,15 250 800 800 250 Tính toán giằng móng: Giằng móng có tác dụng tăng cường độ cứng tổng thể, hạn chế lún lệch giữa các móng và tiếp thu mô men từ chân cột truyền vào. Giằng móng được tính toán theo sơ đồ hai đầu ngàm chịu chuyển vị tương đối giữa hai đầu bằng độ lún lệch giữa hai móng. Đồng thời giằng móng còn chịu tải trọng tường và trọng lượng bảng thân giằng. Xác định nội lực trong giằng móng dưới tác dụng của chuyển vị tương đối giữa hai đầu Độ chênh lún giữa hai móng: x = 5 – 4,2 =0,8(cm). Chọn kích thước giằng móng: bxh = 40x75cm. b.h3 40.753 Mô men quán tính: J = 1406250 (cm4) 12 12 3 2 Giằng móng dùng bê tông Mác 300có: Eb = 290.10 kG/cm ; Rn = 130 kG/cm2 4 2 2 Cốt thép dùng loại AII có: Ea = 210.10 kG/cm ; Ra = 2800 kG/cm Nội lực phát sinh trong giằng móng dưới tác dụng của chuyển vị tương đối giữa hai đầu giằng: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 74
  75. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Hình 7-12: Sơ đồ tính giằng móng do tác dụng của chuyển vị tương đối 6.E.J 12.E.J M = .x ; Q = .x l 2 l 3 Với l là chiều dài tính toán của giằng: l = 9-1,05-1,15 = 6,8(m) 6.265.103.1406250.0,25 M1 = 1208876 (kGcm) =12088,76 6,82.104 kG.m 12.265.103.1406250.0,25 Q1 = 3555,5 (kG) 6,83.106 Xác định nội lực trong giằng do trọng lượng tường và trọng lượng bản thân phân bố đều gây ra: Trọng lượng bản thân tường: q1 = 0,22.3,5.1800.1,1 = 1589,9 (kG/m) Trọng lượng bản thân giằng: qg = 0,4.0,75.2500.1,1 = 825 (kG/m) Hình 7-13: Sơ đồ xác định nội lực giằng do trong lượng tường và trọng lượng bản thân q q1 q2 1589,9 825 2414,9(kG/m) Mô men lớn nhất phát sinh trong đầu giằng móng: q.l 2 2414,9.3,892 M2 = 3045,2 (kGm) 12 12 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 75
  76. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Lực cắt tại đầu giằng: q.l 2414,9.3,89 Q2= 4697 (KG) 2 2 Tổng nội lực tính toán : M = 12088,76+3045=15133,76 (kGm) Q = 3555,5+4697=8252,5 (KG) Tính toán thép cho giằng móng: - Tính toán cốt thép dọc: M = 15133,76 kGm. Giả thiết a = 5 cm, h0 = 75-5 =70 (cm) M 1513376 A = 2 2 0,15 Rn .b.h0 130.40.70 0,5.(1 1 2.A) 0,92 M 1513376 2 Fa 8,39 (cm ) Ra .h0 2800.0,92.70 2 Chọn thép : 3 20 có Fa = 9,42 cm Thép đặt phía trên và phía dưới như nhau. - Tính cốt thép ngang: Q = 8252,5 KG + Kiểm tra điều kiện để bê tông vùng nén không bị ép vỡ dưới tác dụng của ứng suất kéo chính. Q = 8252,5 (KG) k0.Rn.b.h0 = 0,35.130.40.70 = 127400 (KG) Thoã mãn điều kiện. + Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: Q k1.Rk.b.h0 Ta có: Q = 8252,5 (KG) < 0,6.10.40.70 = 16800 (KG) Như vậy ta chọn cốt đâi theo cấu tạo. + Vậy ta chọn cốt đai 8 a200. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 76
  77. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn 400 9 10 750 9 100 100 400 100 7.7. Kiểm tra cẩu lắp , vận chuyển . - Cọc dài 15m chia cọc làm 3 đoạn, mỗi đoạn dài 5,0m - Tải trọng tính toán: trọng lượng bản thân 1 đoạn: q=nF =1,5x0,25x0,25x2,5=0,234 (T/m) a. Cẩu lắp: g M M 1500 3500 -Để Mnh = Mg l'=0,297 x l = 0,297x5,0(m) l'=1.485(m) lấy l’=1.5(m) l '22 1,5 M q0,234 0,263( Tm ) nh 22 - Khả năng của cọc:Mtd =0,9RaFah0 2 cốt thép tính toán 2 14, Fa =3,07cm , Ra=280 Mpa chọn a=2,5cm Mtd =0,9x2800x3,07x(25-2,5)=191475kgcm=1,91Tm Vậy : Mtd > Mnh => Cọc thoả mãn điều kiện cẩu lắp cọc. b. Vận chuyển: M'g M'g M'nh 1100 2800 1100 Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 77
  78. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Để M'g=M'nh=>l1 =0,207lđoạn=0,207x5=1,035(m) . Lấy tròn l1 = 1,1 m . l '22 1,1 M' q 0,234 0,142( Tm ) nh 22 - Khả năng của cọc: Mtd = 1,91Tm > M'nh = 0,142 (Tm) Cọc thoã mãn điều kiện chuyên chở. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 78
  79. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chương 5 Chương 8 THI CÔNG PHẦN NGẦM 1 2 3 4 5 6 31500 6300 6300 6300 6300 6300 c c GM1 M1 M1 9000 9000 GM2 M2 M2 b b 21300 21300 9000 9000 Mtm a a 3300 GM3 M3 M3 3300 a' a' 6300 6300 6300 6300 6300 31500 1 2 3 4 5 6 Mặt bằng móng 8.1 Thi công cọc 8.1.1 Sơ lược về loại cọc thi công và công nghệ thi công cọc Thi công ép cọc được thực hiện theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD VN 286 : 2003 “ Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và ngiệm thu”. Trong xây dựng hiện nay có 2 phương pháp ép cọc: Nếu ép cọc xong mới xây dựng đài cọc, và kết cấu bên trên gọi là phương pháp ép trước. Còn nếu xây dựng đài trước để sẵn các lỗ chờ sau đó ép cọc qua lỗ chờ này gọi là phương pháp ép sau, phương pháp ép sau áp dụng trong công tác cải tạo, xây chen trong điều kiện mặt bằng xây dựng chật hẹp. Phương pháp ép trước lại có hai phương pháp là ép âm và ép dương. a. Phương pháp ép dương. - Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết. * ưu điểm: - Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc. - Không phải ép âm. * Nhược điểm: - Ở những nơi có mực nước ngầm cao, việc đào hố móng trước rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện được. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 79
  80. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏi hố móng. - Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn gây kéo dài thời gian thi công và tốn kém về di chuyển máy móc. - Với mặt bằng không rộng rãi, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thi công theo phương án này gặp nhiều khó khăn lớn, đôi khi không thực hiện được. * Kết luận: Phương án này chỉ thích hợp với mặt bằng công trình rộng, việc thi công móng cần đào thành ao. b. Phương pháp ép âm. - Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu cần thiết bị. Như vậy để đạt được cao trình đỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép được tới chiều sâu thiết kế. Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đào cọc. * Ưu điểm: - Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa giúp đẩy nhanh quá trình thi công và tiết kiệm đuợc công vận chuyển. - Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm. * Nhược điểm: - Phải dựng thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm. - Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá. - Việc thi công đài cọc và giằng móng khó khăn hơn. *Kết luận - lựa chọn phương án hạ cọc: Theo các ưu nhược điểm của các phương án hạ cọc như trên, kết hợp với các đặc điểm của công trình ta quyết định phương án hạ cọc là phương án ép trước và ép âm. Các cọc được ép âm xuống một đoạn – 0,7 m so với cốt thiên nhiên. Trình tự thi công: Hạ từng đoạn cọc vào trong đất bằng thiết bị ép cọc, các đoạn cọc được nối với nhau bằng phương pháp hàn. Sau khi hạ đoạn cọc cuối cùng vào trong đất phải đảm bảo cho mũi cọc ở độ sâu thiết kế. 8.1.2 Biện pháp kỹ thuật thi công cọc 8.1.2.1 Công tác chuẩn bị mặt bằng, vật liệu, thiết bị phục vụ thi công - Công việc chuẩn bị tiến hành trước tiên là san dọn mặt bằng, phát quang cỏ. - Tiến hành làm đường tạm để tiếp nhận vận chuyển các phương tiện phục vụ thi công cũng như nguyên vật liệu, trang thiết bị phục vụ thi công vào công trường. - Tiến hành xây dựng hàng rào tạm để bảo vệ các phương tiện thi công, tài sản trên công trường, tránh ồn, không gây ảnh hưởng đến các công trình xung quanh cũng như mỹ quan của khu vực. - Làm hệ thống thoát nước mặt, do quy mô công trình tương đối lớn nên thời gian thi công tương đối dài, do vậy dù thi công vào mùa khô cũng khó tránh khỏi bị mưa. Để tiêu thoát nước mặt cho công trình khi có mưa ta phải đào các hệ thống rãnh tiêu nước xung quanh công trình có hố ga thu nước (sâu hơn rãnh 1 m) và hệ thống bơm tiêu nước ra hệ thống thoát nước của khu vực. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 80
  81. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn - Tập hợp đầy các tài liệu kĩ thuật có liên quan (kết quả khảo sát địa chất, qui trình công nghệ ) - Định vị xác định các vị trí tim mốc, hệ trục của công trình. - Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị trí lắp đặt các thiết bị cơ sở, xây dựng các phòng ban điều hành và quản lý thi công, trạm y tế, các lán trại tạm , các xưởng gia công thép, kho và các công trình phụ trợ khác. - Thiết lập qui trình kĩ thuật thi công theo các phương tiện thiết bị sẵn có. - Lập kế hoạch thi công chi tiết, qui định thời gian cho các bước công tác và sơ đồ dịch chuyển máy trên hiện trường. - Chuẩn bị đầy đủ và đúng yêu cầu các loại vật tư, các thiết bị thí nghiệm, độ sâu cọc, độ sụt của bê tông, chất lượng gạch đá, thép - Chuẩn bị sẵn sàng các biện pháp, trang thiết bị thi công đảm bảo vấn đề an toàn lao động. * Hàn nối các đoạn cọc cÊu t¹o mèi nèi cäc c d b H a 150 thÐp b¶n 220X150X10 150 hH=8MM 250 Chỉ bắt đầu hàn nối các đoạn cọc khi: Kích thước các bản mã đúng với thiết kế. Trục của đoạn cọc đã được kiểm tra độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc với nhau. Bề mặt ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau. Đường hàn mối nối cọc phải đảm bảo đúng quy định của thiết kế về chịu lực, không được có những khuyết tật sau đây: Kích thước đường hàn sai lệch so với thiết kế. Chiều cao hoặc chiều rộng của mối hàn không đồng đều. Đường hàn không thẳng, bề mặt mối hàn bị rỗ, không ngấu, quá nhiệt, có chảy loang, lẫn xỉ, bị nứt Chỉ được tiếp tục hạ cọc khi đã kiểm tra mối nối hàn không có khuyết tật. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 81
  82. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Sau khi tiến hành xong công tác chuẩn bị ta tiến hành công tác định vị và giác móng cho công trình. Đây là công tác hết sức quan trọng đối với công trình, đòi hỏi sự cẩn thận và độ chính xác cao. Công trình phải được xác định đúng vị trí của nó trên khu đất theo mặt bằng bố trí đồng thời xác định các vị trí trục chính của toàn bộ công trình và vị trí chính xác của các giao điểm của các trục đó. Điểm mốc chuẩn phải được tất cả các bên liên quan công nhận và ký vào biên bản nghiệm thu để làm cơ sở pháp lý sau này, mốc chuẩn được đóng bằng cọc bê tông cốt thép và được bảo quản trong suốt thời gian xây dựng. * Công tác định vị được tiến hành như sau: Dựa vào các mốc chuẩn có ghi trên bản vẽ tổng thể của công trình ta tiến hành trải các mốc này thành lưới hiện trường và từ đó ta căn cứ vào các lưới để giác móng. Dụng cụ bao gồm dây gai, dây kẽm, dây thép 1 ly, thước thép, máy toàn đạc điện tử LEICATCR – 303. - Từ mốc chuẩn xác định các điểm chuẩn của công trình bằng máy toàn đạc điện tử như sau: + Đặt máy từ mốc chuẩn M xác định hướng chuẩn theo hướng MN định hướng và mở góc ta được tia Mz. + Từ M đo trên tia Mz đoạn MA dài 25m ta đựoc điểm A là mốc đầu tiên của công trình . + Đặt máy tại A xác định hướng chuẩn theo hướng AM mở góc ta được tia Ay, tia Ay chính là trục 1 của công trình. Trên Ay đo đoạn AC dài 38,9m ta được điểm C. + Máy đặt tại A theo hướng tia Ay quay máy 1 góc 900 ta được tia Ax, tia Ax chính là trục A của công trình, trên Ax đo đoạn AA’ dài 31,5m ta được điểm A’. + Đặt máy tại A’ ngắm chuẩn theo hướng A’A mở góc 900 ta được tia A’y, tia A’y chính là trục 6 của công trình, trên A’y đo đoạn A’C’ dài 21,3m ta được điểm C’, nối C và C’ ta được trục C của công trình. + Các tim trục còn lại ta xác định bằng cách dùng thước thép đo từ những tim trục vừa xác định được ra những đoạn dài như trên bản vẽ thiết kế. Dùng cọc gỗ kích thước 5x5cm dài 1 m đánh dấu từng tim trục vừa xác định được. Các cọc này phải đóng cách xa công trình không nhỏ hơn 10 m để không làm ảnh hưởng đến các công tác thi công thi công. + Dựa vào các đường tim chuẩn này ta xác định vị trí của tim cọc và vị trí cũng như kích thước hố móng. Ngoài việc xác định các tim trục công trình được tiến hành như trên thì việc chuyển các cao độ của công trình từ các bản vẽ thiết kế ra hiện trường cũng được tiến hành tương tự bằng máy toàn đạc điện tử. Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 82
  83. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Hình 5-1. Sơ đồ địng vị công trình Các công tác định vị theo từng giai đoạn sẽ được thực hiện cụ thể theo từng giai đoạn của công nghệ thi công. c 8.1.2.2 Tính toán, lựa chọn thiết bị thi công cọc a. Các yêu cầu kỹ thuật của máy ép cọc. Lực ép nhỏ nhất (Pep)min của thiết bị không nhỏ hơn 1,5 lần tải trọng thiết kế. Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc nếu dùng phương pháp ép đỉnh, không gây lực ngang khi ép. Chuyển động của píttông kích phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc. Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo. Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng qui định về an toàn lao động khi thi công . Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép cọc. Chỉ nên huy động (0,7 0,8) khả năng tối đa của thiết bị. Trong quá trình ép cọc phải làm chủ được tốc độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật. b. Tính toán lựa chọn máy ép. Để đưa 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 sau: - §Êt trång trät dµy 0,6m - §Êt sÐt dµy 3,5m - §Êt c¸t pha dµy 6m - C¸t h¹t trung chÆt võa . Mòi cäc c¾m vµo líp nµy 5,4 m . Như vậy muốn đưa cọc đến độ sâu thiết kế cần phải tạo ra một lực thắng được lực ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất ở bên dưới mũi cọc. Lực này bao gồm trọng lượng bản thân cọc và lực ép thủy lực do máy ép gây ra. Ta bỏ qua Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 83
  84. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn trọng lượng bản thân cọc và xem như lực ép cọc hoàn toàn do kích thủy lực của máy ép gây ra. Lực ép này được xác định bằng công thức: Pe K.(Pep)max. (8-1) Trong đó: _(Pep)max Là 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. Như đã nói trên ta phải có K ≥ 1.4. Trong TH này do đất nền ở phía mũi cọc là đất cát hạt trun ở trạng thái chặt nên ta chọn K = 1.5 + Th eo kết quả tính toán ở phần thiết kế móng cho công trình , ta có : Pс = P’d = 721,52 KN Pe = 16x721,52 = 1154,43 KN = 115,443 T Do trong quá trình ép chỉ nên uy động từ 0,7 √ 0,8 lực ép tối đa của thiết bị ép nên lực ép tối đa cần thiết của máy ép phải là : Pe max = Pe : 0.8 = 144,304 T • Những chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của thiết bị ép : + Chọn đường kính piton thủy lực dầu (thường dùng 2 piton) : 2 + Lấy Pdau = 150 kg/cm . Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 84
  85. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Chọn D=25cm Chọn máy ép ICT0393 có cá thông số kỹ thuật sau : + Máy có hai kích thủy lực với tổng lực nén lớn nhất của thiết bị do hai kick gây ra là : Pmax = 160T (mỗi kích 80T) + Tiết diện cọc ép được đến 30cm + Chiều dài đoạn cọc : 6√ 9m + Động cơ điện 17,5 KW + Đường kính xilanh thủy lực : 260mm + Áp lực định mức của bơm 400Kg/cm2 + Dung tích thùng dầu là : 300 lít Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 85
  86. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn c. Tính toán đối trọng: Sử dụng các khối bê tông kích thước : 3*1*1 (m). -Trọng lượng của một cục đối trọng là: Pdt = 3x1x1x2,5 = 7,5 (T) Tổng trọng lượng của đối trọng phải lớn hơn Pép = 115,443T (không xét đến trọng lượng của khung và giá máy tham gia làm đối trọng). Như vậy số cục đối trọng ccaafn thiết cho máy là : Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 86
  87. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD GVHD: TS. Đoàn Văn Duẩn Ndt = Pe / Pdt = 115,443/7,5 = 15,39 (cục) Vậy ta bố trí khối đối trọng gồm 16 cục. Số lượng đối trọng ở mỗi bên máy ép phụ thuộc vào vị trí của cọc cần ép sao cho mặt phẳng chứa hai khối đối trọng trụng với đường tâm của ống thả cọc. - Chọn 8 khối bê tông, mỗi khối nặng 7.5 tấn, kích thước 3x1x1m cho 1 bên. d. Chọn số ca máy và nhân công Chiều dài mỗi cọc phải ép là(kể cả đoạn ép âm 0,5 m): Lcọc = 15+ 0,5 = 15,5m Tổng số lượng cọc trên mặt bằng móng công trình là: ncọc = 11.6 + 6.9+32+6.4 = 176 cọc Tổng chiều dài cọc của toàn bộ công trình là: L coc = 176.15,5 = 2728m = 27,28.100 m. Theo định mức máy ép (AC.25223 trong định mức dự toán - 2010) đối với cọc tiết diện 25x25cm, đất cấp II ta tra được 3,05 ca/100m cọc, Sử dụng 1 máy ép ta có số ca máy cần thiết là: nca may = 27,28 = 83,20 ca. Chọn 2 máy ộp làm việc 1 ngày 2 ca, thời gian phục vụ ép cọc dự kiến khoảng nngày = 83,20/4 = 20,80 ngày (Chưa kể thời gian thí nghiệm nén tĩnh cọc ( số cọc cần nén tĩnh >1% tổng số cọc và không ít hơn 3 cọc) e. Chọn xe vận chuyển cọc - Số đoạn cọc cần vận chuyển: n= 176x3=528 đoạn - Trọng lượng 1 đoạn cọc: 2 qc= 0.25 x5x2 = 0,8 (T/đoạn cọc) - Chọn xe vận chuyển qx=12(T) Mỗi chuyến xe chở được: 12/0,8=15 cọc - Quãng đường vận chuyển 30 km, thời gian đi và về mất 60 phút - Thời gian bốc 30 phút, dỡ 30 phút, quay xe 5 phút. - Thời gian 1 chuyến: t= tbốc+ tđi+ tvề+ tdỡ+ tquay=30+30+60+5 = 125 phút 60.TK . 60.8.0,8 Trong 1 ca 1 xe đi được n= tg = =3,07 chuyến t 125 - Khối lượng cọc vận chuyển trong 1 ca: 15x3 = 45 (đoạn cọc) để vận chuyển hết số lượng cọc cần: 528/45 =11,7 ca Vậy chọn 1 xe tải trọng 12T vận chuyển cọc trong 12 ca. f. Lựa chọn loại cần trục phục vụ cho công tác ép cọc: - Chọn theo sức cẩu: Sinh viên: Bùi Quang Anh Lớp: XD1201D Trang 87