TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH , CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Sự cần thiết phải đầu tư
Quảng Trị, nằm ở khu vực Trung Trung Bộ, là trung tâm kinh tế, chính trị và văn hóa - xã hội, đồng thời là điểm giao thông quan trọng kết nối các tỉnh miền Trung với miền Nam và miền Bắc Để đáp ứng nhu cầu phát triển, tỉnh đã chú trọng đầu tư vào cơ sở hạ tầng và xây dựng các trường học kiên cố đạt chuẩn quốc gia trong những năm gần đây.
Để nâng cao chất lượng giáo dục, việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng trường học là vô cùng cần thiết Điều này bao gồm việc cải tạo, nâng cấp và xây dựng mới các cơ sở giáo dục, bên cạnh việc đổi mới trang thiết bị, chuẩn hóa đội ngũ giáo viên và cải cách sách giáo khoa.
Hàng năm, nhà trường đào tạo một số lượng lớn học sinh trong huyện, tuy nhiên, cơ sở vật chất còn nghèo nàn và nhiều phòng học đã xuống cấp Sự gia tăng số lượng học sinh đã khiến cho các lớp học không đủ đáp ứng, dẫn đến việc học sinh phải học nhiều ca, nhiều buổi, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng giảng dạy của giáo viên và chất lượng học tập của học sinh.
Năm 2017, Trường THPT Hải Lăng, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị, đã được nâng cấp và cải tạo các phòng học cũ, đồng thời xây dựng mới một khu phòng lớp học trong khuôn viên nhà trường, nhờ vào chủ trương đúng đắn của lãnh đạo Tỉnh và Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Quảng Trị.
Đặc điểm ,vị trí, điều kiện khí hậu tự nhiên của khu vực xây dựng công trình
1.2.1 Vị trí - Đặc điểm khu đất xây dựng
Công trình nằm tại trung tâm hành chính của thành phố, trong khu đất mới quy hoạch của thị trấn Hải Lăng tỉnh Quảng Trị
+ Phía bắc giáp khu dân cư
+ Phía tây giáp khu dân cư
+ Phía nam giáp đường quy hoạch
+ Phía đông giáp đường đường quy hoạch
Tổng diện tích sử dụng đất : 1,3 ha
1.2.2 Điều kiện tự nhiên : ( khí hậu, địa chất, thủy văn…) a.Về địa hình, địa mạo, địa chất
Khu đất xây dựng công trình có địa hình tương đối bằng phẳng, rộng rãi, có đủ diện tích để xây dựng Trường THPT Hải Lăng
Theo báo cáo tài liệu khảo sát địa chất công trình nền đất xây dựng gồm các lớp như sau :
-Lớp cát pha màu xám đen: dày 3 (m)
-Lớp cát hạt trung độ sâu đến 8m
- Mực nước ngầm cách mặt đất thiên nhiên 3 m b Điều kiện về khí hậu, thủy văn
Khu đất xây dựng công trình có khí hậu mát mẻ, không ô nhiễm, nằm trong vùng nhiệt đới nóng ẩm với biên độ nhiệt độ lớn Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 21 đến 25 độ C.
Nhiệt độ cao nhất : 40 oC
Nhiệt độ thấp nhất : 12 oC
Tháng có nhiệt độ cao nhất : Tháng 6,7
Tháng có nhiệt độ thấp nhất : 11,12
Lượng mưa trung bình hàng năm : 2166mm
Lượng mưa lớn nhất trong năm : 3310mm
Tháng 10, 11 có lượng mưa lớn chiếm khoảng 50% lượng mưa cả năm
Khu vực tỉnh Quảng Trị chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió chính :
+ Gió Đông Bắc từ tháng 8 đến tháng 2
+ Gió Tây nam từ tháng 3 đến tháng 7
Ngoài ra mùa hè còn có gió Đông Nam
- Độ ẩm không khí trung bình năm : 82,0%
- Độ ẩm cao nhất trung bình : 90,2%
- Độ ẩm thấp nhất trung bình : 75,4%
Mực nước ngầm ở khu vực xây dựng và lân cận xuất hiện nông nhất là 3m
1.2.3 Đánh giá hiện trạng khu đất xây dựng a Thuận lợi
- Mặt bằng đã được đền bù giải tỏa đền bù diện tích đủ để xây dựng trường học, không bị ô nhiễm môi trường chung quanh, khí hậu thoáng mát
- Khu vực xây dựng công trình có điều kiện địa chất, thủy văn ổn định
Nằm trong khu quy hoạch chung của trung tâm chính trị và văn hóa Quảng Trị, việc sử dụng hệ thống kỹ thuật hạ tầng đã được quy hoạch của huyện mang lại nhiều lợi ích Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số khó khăn cần được giải quyết để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng hạ tầng này.
Công trình nằm trong khuôn viên của trường, trong quá trình thi công cần có biện pháp che chắn cách ly với học sinh.
Hình thức đầu tư và quy mô đầu tư
Xây dựng mới hoàn toàn gồm các hạng mục :
+ Nhà lớp học, phòng nghỉ giáo viên, khu vệ sinh
+ Bồn hoa cây cảnh, đường đi nội bộ trong khuôn viên mặt bằng
+ Hệ thống cấp thoát nước
+ Hệ thống điện chiếu sáng, chống sét, phòng cháy chữa cháy hoàn chỉnh
- Nhà gồm 4 tầng gồm 24 phòng học, 4 phòng nghỉ giáo viên
Các giải pháp thiết kế
1.4.1 Giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng
Công trình được bố trí theo hình khối chữ nhật, mặt chính quay về hướng Nam
Khu đất xây dựng công trình nằm trên trục đường giao thông chính, vì vậy thiết kế tổng mặt bằng cần đảm bảo các yêu cầu hoạt động bên trong công trình Đồng thời, cần thiết lập mối quan hệ hài hòa giữa công trình chính và các công trình phụ trợ khác Công trình chính giữ vai trò trung tâm trong bố cục mặt bằng và không gian kiến trúc của khu vực.
Công trình được thiết kế để đảm bảo không gian yên tĩnh cho việc học tập, với tầm nhìn thoáng đãng và ánh sáng tự nhiên cùng gió mát Không gian mở được xen kẽ với cây xanh, vườn hoa và khu vực vui chơi giải trí, tạo nên một cảnh quan phong phú và hài hòa cho toàn bộ công trình.
Dây chuyền công năng rõ ràng liên tục, dễ dàng trong quá trình sử dụng và quản lý
Hệ thống giao thông xung quanh thuận lợi, không chồng chéo
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc a Giải pháp mặt bằng
Mặt bằng công trình được thiết kế hợp lý, giúp tối ưu hóa giao thông và đơn giản hóa các giải pháp về kết cấu và kiến trúc.
Mặt bằng phòng học được thiết kế với hành lang rộng 2m ở phía trước, tạo không gian thoải mái cho việc di chuyển Trường có 4 tầng, với bố trí tương tự giữa các tầng, vừa kín đáo vừa liên hoàn Mỗi tầng bao gồm 6 phòng học và 1 phòng nghỉ cho giáo viên, đảm bảo đầy đủ tiện nghi cho cả học sinh và giáo viên.
Kích thước phòng học 7,2x8,4m, hành lang trước rộng 2,0m, phòng giáo viên 4,2x7,2m b Giải pháp mặt đứng
Công trình tọa lạc tại trung tâm thị trấn Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị, với thiết kế mặt đứng chính mang đường nét thanh mảnh, đơn giản nhưng vẫn thể hiện được vẻ đẹp hiện đại của kiến trúc.
Hình khối kiến trúc được thiết kế theo dạng chữ nhật, phát triển theo chiều cao, đảm bảo tính quy mô và phù hợp với hệ số chiều cao công trình cũng như các quy định về chiều cao trong quy hoạch.
Bố trí hành lang thông thoáng, trồng hoa cảnh cây xanh phù hợp c Giải pháp mặt cắt
Công trình lớp học được thiết kế với khung bê tông cốt thép chịu lực, bao gồm cột, dầm, sàn và cầu thang đổ bê tông liền khối Tường bao che và tường ngăn phòng học được xây dựng bằng gạch dày 200mm, trong khi nền các phòng học và hành lang được lát gạch ceramic chất lượng.
Mái bằng BTCT được lợp tôn giả ngói màu đỏ, với hệ xà gồ thép kích thước 60x120 a00 Tất cả bậc cấp sảnh, cầu thang và tay vịn lan can cầu thang được hoàn thiện bằng đá mài Granitô màu vàng Chiếu nghỉ cầu thang chính được thiết kế với khung nhôm kính, không chỉ giúp lấy ánh sáng mà còn tạo điểm nhấn trang trí cho không gian.
1.4.3 Giải pháp thiết kế kết cấu
Nhà cấp II có chiều cao 04 tầng với kết cấu khung cột và móng cột chịu lực Sàn và sê nô mái được đổ bê tông tại chỗ, sử dụng các cấu kiện bê tông cốt thép (BTCT) cấp độ bền B20 Tường bao che xung quanh được xây bằng gạch 2 lỗ với vữa xi măng B3,5 dày 200mm, trong khi tường ngăn bên trong được xây bằng gạch rỗng 6 lỗ cũng với vữa xi măng B3,5 dày 200mm Móng tường và móng bó hè được xây bằng đá chẻ kích thước 15x20x25 với vữa xi măng B3,5, và trát trần sê nô bằng vữa xi măng B3,5.
Sàn các tầng là sàn BTCT đổ toàn khối với hệ thống dầm khung làm tăng độ cứng theo phương dọc nhà
Cấu kiện móng trụ, khung, dầm sàn đổ bê tông cốt thép tại chỗ B20 đá 1x2
Nền nhà lót bê tông đá 4x6 B 12,5 dày 100 trên lát gạch Ceramic 400x400 vữa lót B3,5
Hệ thống cửa đi và cửa sổ được làm từ gỗ nhóm III, được đánh véc ni để bảo vệ Cửa đi bao gồm panô gỗ kết hợp với kính và có sắt hoa bảo vệ, trong khi cửa sổ là loại gỗ kính lật cũng được trang bị sắt hoa bảo vệ.
- Toàn bộ tường trong, tường ngoài sơn vôi
- Bậc cấp, tay vịn cầu thang, bậc thang, thành bục giảng trát đá mài, sảnh ốp gạch Ceramic, nền khu vệ sinh lát gạch Ceramic chống trợt
- Hệ thống thoát nước mái bằng ống nhựa PVC, mặt trước dùng ống60 đi trong cột, mặt sau dùng ống 90 đi trong ống kỹ thuật
1.4.4 Giải pháp kỹ thuật khác
- Công trình là Trường THPT nên hệ thống cấp điện được dùng lưới quốc gia có nguồn điện 3 pha : 380/220V – 50Hz
- Điện sử dụng trong các phòng học, phòng nghỉ giáo viên, nhà vệ sinh được lắp đặt ngầm trong tường và mạng điện được bảo vệ bằng áptomát 2 cực
- Ngoài ra khu vực cầu thang và hành lang được bố trí chiếu sáng đảm bảo yêu cầu sử dụng và yêu cầu kiến trúc
- Cấp nước sinh hoạt sử dụng nguồn cấp của thị trấn theo tiêu chuẩn thiết kế cấp nước trong nhà TCVN 45138 – 88, phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt
- Cấp nước chữa cháy theo tiêu chuẩn TCVN 2622 –78
- Thoát nước được chia làm 2 hệ thống :
- Hệ thống thoát phân và nước tiểu dẫn vào bể tự hoại, nước thoát ra qua hệ thống lọc rồi thoát vào hệ thống chung thành phố
- Hệ thống thoát nước rữa thoát trực tiếp vào hệ thống chung công cộng
+ Chống sét -Phòng cháy chữa cháy
Thiết kế hệ thống chống sét đánh thẳng Các cột thu lôi mạ kẽm được nối đất an toàn và đảm bảo điện trở tiếp đất
+ Giải pháp thông gió và chiếu sáng
Công trình được thiết kế theo hướng gió chủ đạo là Đông - Nam, phù hợp với khí hậu tỉnh Quảng Trị, nơi có mùa đông nóng và mưa nhiều Do đó, việc chiếu sáng chủ yếu sử dụng ánh sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhân tạo để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng.
Hệ thống chiếu sáng tự nhiên trong thiết kế kiến trúc được tối ưu hóa thông qua cửa đi và cửa sổ, với chiều cao cửa đạt 2,7 m Cửa được bố trí phù hợp với quy chuẩn chiếu sáng tự nhiên, chiếm 30% diện tích sàn và tuân thủ tiêu chuẩn góc chiếu sáng theo "Chiếu sáng tự nhiên TCXD 29 - 68".
Hệ số đèn trong các phòng học được bố trí phù hợp với công năng của từng không gian, nhằm đảm bảo độ rọi và cung cấp đủ ánh sáng cho tất cả người học, đặc biệt là trong mùa mưa.
Sân trường được thiết kế với cây xanh, bồn hoa và thảm cỏ tạo không gian thoáng đãng Hệ thống hố ga thu nước và thùng rác được bố trí hợp lý, giúp duy trì vệ sinh cho khu vực Mặt sân bằng phẳng, không bị đọng nước trong mùa mưa, đảm bảo an toàn cho học sinh.
Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án
*Hệ số sử dụng đất
∑Fs : tổng diện tích sàn 2428,16m 2
Fd : Diện tích khu đất xây dựng 100x120000m2
*Hệ số sử dụng mặt bằng
- Tổng diện tích làm việc : 1572,48 m 2
- Tổng diện tích sàn : 2428,16m2 Đánh giá hiệu quả sử dụng mặt bằng
K2= (diện tích làm việc)/(diện tích sàn)
2428,16 Với K2 nằm trong khoảng (0,5-0,8 ) là hợp lý:
Kết luận và kiến nghị
Đầu tư xây dựng các hạng mục công trình Trường THPT Hải Lăng, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị là cần thiết và phù hợp trong bối cảnh hiện nay Việc này nhằm ổn định cho cán bộ, giáo viên và học sinh, những người đang giảng dạy và học tập trong điều kiện cơ sở vật chất cũ kỹ, xuống cấp nghiêm trọng.
Chúng tôi kính đề nghị các cấp có thẩm quyền xem xét và phê duyệt nhanh chóng để công trình được thi công sớm, phục vụ kịp thời cho việc giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh tại nhà trường.
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CHUNG CHO TOÀN CÔNG TRÌNH
Tiêu chuẩn thiết kế
+ TCVN 5574 – 2012 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)
+ TCVN 2737 – 1995 (Tải trọng và tác động)
Vật liệu sử dụng cho thiết kế
a Bê tông: Sử dụng bê tông B20 với các chỉ tiêu cơ lý:
- Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 11,5 MPa
- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 0,9 MPa
- Modun đàn hồi: Eb = 27.10 3 Mpa b Cốt thép: Sử dụng thép CI, CII có các đặc tính sau:
- Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225 MPa
- Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 225 MPa
- Cường độ chịu cắt khi tính cốt ngang: Rsw = 175 Mpa
- Tra bảng có hệ số R= 0,645; R= 0,437;
- Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280 MPa
- Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 280 MPa
- Cường độ chịu cắt khi tính cốt ngang: Rsw = 225 Mpa
- Tra bảng có hệ số R= 0,623; R= 0,429;
( Các hệ số tra bảng tại phụ lục (3 ÷ 5 ÷ 8) trang (364 ÷ 372) sách CKBTCT phần CKCB).
THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3
Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn – Mặt bằng dầm sàn tầng 3
+ Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn
+ Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 3 như dưới đây:
Hình 2.1 Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 3
Sơ bộ chọn chiều dày sàn
Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: hb = D l 1 m ≥ hmin
Trong đó: l1: Là cạnh ngắn của ô bản ( cạnh theo phương chịu lực)
D = 0,8 1,4: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng m: Hệ số phụ thuộc vào loại bản
Chiều dày của bản phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo: hmin `mm đối với sàn nhà dân dụng ( Theo TCVN 5574 – 2012)
Bảng 2.1 trình bày thông tin về chiều dày sàn của các phòng học và phòng giáo viên, với các kích thước cụ thể như chiều dài l1, l2 và tỷ lệ l2/l1 Tất cả các phòng học (S1 đến S8) có chiều dài l1 là 3.6m và chiều dài l2 là 4.2m, với tỷ lệ l2/l1 là 1.17, cùng loại bản kê 4 cạnh và chiều cao hb chọn là 80mm Riêng phòng giáo viên (S5) có chiều dài l1 là 4.2m, l2 là 5.2m, tỷ lệ l2/l1 là 1.24, với chiều cao hb chọn là 80mm.
S11 WC 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm 1 30 0.07 80 S12 Hành lang 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm 1 30 0.07 80 S13 Hành lang 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm 1 30 0.07 80 S14 Hành lang 1.5 4.2 2.8 Bản loại dầm 1 30 0.05 80 S15 Hành lang 1.0 2.0 2 Bản kê 4 cạnh 1 45 0.02 80 S16 WC 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm 1 30 0.07 80
Từ kết quả trên để tiện thi công ta chọn thống nhất toàn bộ các ô sàn có chiều dày hmm
Cấu tạo các sàn như hình vẽ:
Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn tầng 3
Xác định tải trọng
Do tải trọng các lớp vật liệu sàn và tải trọng tường cửa trên sàn a Tải trọng các lớp vật liệu sàn
Tính toán theo công thức: g tt = ni i.i
i: Trọng lượng riêng của các lớp vật liệu (kN/m 3 )
i: Chiều dày lớp vật liệu (m) ni: Hệ số độ tin cậy
Bảng 2.2 Bảng tính tĩnh tải các ô sàn phòng học, hành lang hsmm
Lớp vật liệu Ch.dày
Tr.lượng riêng (kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 )
Hệ số độ tin cậy (n) g tt (kN/m 2 )
Bảng 2.3 Bảng tính tĩnh tải ô sàn phòng vệ sinh (S10,S11) hs0mm
Lớp vật liệu Ch.dày
Tr.lượng riêng (kN/m 3 ) g tc (kN/m 2 )
Hệ số độ tin cậy (n) g tt (kN/m 2 )
- trần treo và thiết bị 0,25 1,1 0,275
Lớp bitum chống thấm trọng lượng nhỏ có thể bỏ qua b Tải trọng phụ thêm do tường và cửa xây trên sàn gây ra
* Với ô sàn S10,S11,S16 trên sàn có tường xây nhưng không có dầm đỡ ta cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gtc S S
Trọng lượng tính toán của 1m² tường được xác định bằng công thức gt = ng.g.g + 2ntr.tr.tr, trong đó ng là hệ số độ tin cậy đối với gạch xây, và ntr là hệ số độ tin cậy đối với lớp vữa trát.
g : Trọng lượng riêng của gạch ống g = 15 kN/m 3
tr: Trọng lượng riêng của lớp vữa trát tr = 16 kN/m 3
g: Chiều dày lớp gạch xây
tr: Chiều dày lớp vữa trát tường
St: Diện tích tường xây trên ô sàn đó gc: Trọng lượng đơn vị của 1m 2 cửa ( 0,25 kN/m 2 )
Sc: Diện tích cửa trên ô sàn đó
Kích thước tường ngăn trong phòng vệ sinh như hình vẽ:
* Đối với ô sàn S16 ta có:
Diện tích tường (tường dày 100mm): (Chiều cao tường 2,5m)
Vậy trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gtc S S
* Đối với ô sàn S10 ta có:
Diện tích tường (tường dày 100mm):
Vậy trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gtc S S
* Đối với ô sàn S11 ta có:
Diện tích tường (tường dày 100mm): (Chiều cao tường 2,5m)
Vậy trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gtc S S
* Với ô sàn (S3,S4,S8và S9) trên sàn có bục giảng xây bằng gạch cao 30cm
Vậy trọng lượng bục giảng quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gbg = G bg S h n bg bg g g
Trong đó: ng: Hệ số độ tin cậy đối với gạch xây hbg: Chiều cao bục giảng
g: Trọng lượng riêng của gạch ống g = 15 kN/m 3
Sbg: Diện tích bục giảng
• Đối với ô sàn S3 và S9 ta có:
Diện tích bục giảng Sbg=1,7.1,4+ 1,8.0,8+0,5.0,6.0,6=4,0 m 2
Vậy trọng lượng bục giảng quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gbg = G bg S h n bg bg g g
• Đối với ô sàn S4và S8 ta có:
Diện tích bục giảng Sbg=0,8.2,5=2,0 m 2
Vậy trọng lượng bục giảng quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gbg = G bg S h n bg bg g g
Hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737-1995 p tt = p tc np
Trong đó: + p tc : Tải trọng tiêu chuẩn
+ np: Hệ số độ tin cậy
- Phòng vệ sinh: p tc = 2 kN/m 2 ; p tt = 2.1,2 = 2,4 kN/m 2
- Hành lang, chiếu tới: p tc = 3 kN/m 2 ; p tt = 3.1,2 = 3,6 kN/m 2
- Phòng học: p tc = 2 kN/m 2 ; p tt = 2.1,2 =2,4 kN/m 2
2.3.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên các ô bản sàn
Bảng 2.4 Tổng hợp tải trọng và các thông số tính toán các ô bản sàn Ô
Kích thước l2/l1 Sơ đồ làm việc gb gpt Tổng tĩnh tải g
Tổng Hoạt tải p l1(m) l2(m) Loại ô bản Liên kết kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2
S10 4.2 5.2 1.17 Bản kê 4 cạnh 3N,1K 3.995 2.478 6.473 2.400 S11 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm N-K 3.995 3.655 7.65 2.400
S13 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm N-K 3.170 0 3.17 3.600 S14 1.5 4.2 2.8 Bản loại dầm N-N 3.170 0 3.17 3.600 S15 1.0 2.0 2 Bản kê 4 cạnh 1N,3K 3.170 0 3.17 3.600 S16 2.0 4.2 2.1 Bản loại dầm N-K 3.170 1.702 4.872 2.400
Tính toán nội lực ô bản
Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi
Gọi l1: Kích thước cạnh ngắn của ô sàn l2: Kích thước cạnh dài của ô sàn
+ Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:
- l2/l1 2: Sàn làm việc theo 2 phương sàn bản kê 4 cạnh
- l2/l1 > 2: Sàn làm việc theo 1 phương sàn bản dầm
Nếu sàn được liên kết với dầm biên, thì đó được xem là liên kết khớp Ngược lại, nếu sàn liên kết với dầm giữa, thì được coi là liên kết ngàm Trong trường hợp không có dầm dưới sàn, liên kết này được xem là tự do.
2.4.1 Xác định nội lực trong sàn bản dầm
Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm:
Tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau: q = ( g + p).lm ( N/m)
Tuỳ theo liên kết của cạnh bản mà ta có 3 dạng sơ đồ tính sau:
- Nếu bản dầm 2 đầu ngàm: Mnh = MMax 2 1
- Nếu bản dầm 1 đầu ngàm 1 đầu khớp: Mnh = MMax 2
- Nếu bản dầm 2 đầu khớp: Mnh = MMax 2 1
Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c
2.4.2 Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh
+ Dựa vào liên kết cạnh bản ta có 11 sơ đồ tra sổ tay kết cấu công trình
+ Xét từng ô bản: Theo hai phương có các mômen như hình vẽ dưới:
Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài
- Trong đó: M1, MI, MI ’: Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn l1 l2
M2, MII, MII ’ : Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài
Mô men gối: MI = - 1.qb.l1.l2
- MI ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MI ’ = MI: Khi liên kết biên là ngàm
- MII ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MII ’ = MII: Khi liên kết biên là ngàm
Trong đó : + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
+ l1, l2: Lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn
+ 1, 2, 1, 2: Các hệ số tra bảng 19 sổ tay KCCT - Phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l2/l1.
Tính toán cốt thép
+ Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m = 1000mm
Chiều cao của bản sàn được ký hiệu là h = hs (mm), trong đó h0 là chiều cao làm việc của tiết diện sàn Đối với các ô sàn có bản kê 4 cạnh, do bản làm việc theo 2 phương, sẽ có cốt thép được đặt ở cả trên và dưới Do đó, có 2 trường hợp cần tính toán chiều cao làm việc h0.
Thép sàn đặt trên( trong) h01 = hs – a = hs – (abv +
): Chiều cao làm việc của thép lớp dưới h02 = hs – a = hs – (abv + 1 2
2 d + d ): Chiều cao làm việc của thép lớp trên
Khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo được ký hiệu là "a" Đối với lớp bê tông bảo vệ cốt thép, nếu h s ≤ 100mm thì abv = 10mm, còn nếu h s > 100mm thì abv = 15mm Ngoài ra, d1 và d2 lần lượt là đường kính của cốt thép lớp dưới và lớp trên.
Nếu m R : Tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bê tông
- Rb (MPa): Cường độ chịu nén của bê tông, tra phụ lục 3 giáo trình KCBTCT trang
365, phụ thuộc cấp bền bê tông
Xác định bằng cách tra phụ lục 8 giáo trình KCBTCT trang 371 hệ số phụ thuộc nhóm cốt thép và cấp bền bê tông
- Sau khi tính m và thỏa mãn m R ; thì từ m tra bảng ta có ζ hay tính ζ theo công thức:
Thép sàn đặt dưới(ngoài)
= + − Diện tích cốt thép tính theo công thức:
Rs (MPa): Cường độ chịu kéo của cốt thép, tra phụ lục 5 giáo trình KCBTCT trang
368, phụ thuộc nhóm cốt thép
- Tính hàm lượng cốt thép:
Là hàm lượng cốt thép tính toán; Điều kiện: max % % min %
- Trong min =0,05% (Thường lấy min =0,1%) là giới hạn bé nhất của tỷ số cốt thép, chọn % min %=0,1% max% R b 100% s
= R : Là tỷ số cốt thép cực đại của tiết diện
+ Đối với nhóm thép CI: max % R b 100% s
+ Đối với nhóm thép CII: max % R b 100% s
- Diện tích cốt thép A s TT được xác định ở trên xem như bố trí cho 1 m chiều dài bản
Khi thiết kế cốt thép sàn ta chọn thép sàn đảm bảo điều kiện:
- Chọn đường kính thép khoảng cách giữa các thanh thép:
A s TT = s 1 as : Diện tích 1 thanh thép (mm 2 ) s tt : Khoảng cách cốt thép theo tính toán (mm)
Các ô sàn còn lại tiến hành tính toán tương tự và kết quả tính toán được thể hiện trong bảng:
Bố trí cốt thép sàn tầng 3
- Việc bố trí cốt thép cần phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, khoảng cách cốt thép bố trí s BT s TT
- Đường kính cốt thép chịu lực chọn lớn nhất không quá 1
Cốt chịu lực cần được bố trí đảm bảo diện tích cốt thép tối thiểu, với yêu cầu trong mỗi mét phải lớn hơn hoặc bằng As tt Khoảng cách giữa các cốt thép phải tuân thủ quy định 70mm ≤ s BT ≤ 200mm.
- Chiều dài đoạn thép chịu mô men âm được tính bằng l1/4
Trong thiết kế ô sàn, cốt thép được bố trí theo hai phương: cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn (l1) được đặt ở lớp ngoài (thép dưới), trong khi cốt thép ở nhịp theo phương cạnh dài được bố trí ở lớp trong (thép trên).
Bảng 2.5 Bảng tính cốt thép sàn tầng 3
8 2 R s =R sc = 280 ξ R = 0.623 α R = 0.429 l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH H.lượng
(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) BT (%)
15.0 65 α 1 = 0.0304 M 1 = 2,557 0.053 0.973 1.80 0.28% 6 157 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0223 M 2 = 1,881 0.047 0.976 1.45 0.25% 6 195 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0695 M I = -5,853 0.120 0.936 4.28 0.66% 8 118 100 5.03 0.77% 15.0 65 β 2 = 0.0511 M II = -4,301 0.089 0.954 3.08 0.47% 8 163 130 3.87 0.59% 15.0 65 α 1 = 0.0236 M 1 = 1,988 0.041 0.979 1.39 0.21% 6 204 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0150 M 2 = 1,263 0.032 0.984 0.97 0.16% 6 292 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0563 M I = -4,739 0.098 0.949 3.42 0.53% 8 147 130 3.87 0.59% 15.0 65 β 2 = 0.0310 M II = -2,611 0.054 0.972 1.84 0.28% 8 274 200 2.51 0.39% 15.0 65 α 1 = 0.0242 M 1 = 2,514 0.052 0.973 1.77 0.27% 6 160 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0203 M 2 = 2,115 0.053 0.973 1.64 0.28% 6 173 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0515 M I = -5,354 0.110 0.941 3.89 0.60% 8 129 100 5.03 0.77% 15.0 65 β 2 = 0.0504 M II = -5,246 0.108 0.943 3.81 0.59% 8 132 130 3.87 0.59% 15.0 65 α 1 = 0.0201 M 1 = 1,895 0.039 0.980 1.32 0.20% 6 214 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0147 M 2 = 1,387 0.035 0.982 1.06 0.18% 6 266 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0463 M I = -4,361 0.090 0.953 3.13 0.48% 8 161 130 3.87 0.59% 15.0 65 β 2 = 0.0341 M II = -3,210 0.066 0.966 2.27 0.35% 8 221 200 2.51 0.39% 15.0 65 α 1 = 0.0256 M 1 = 3,112 0.064 0.967 2.20 0.34% 6 128 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0191 M 2 = 2,325 0.058 0.970 1.81 0.31% 6 157 120 2.36 0.40% 15.0 65 β 1 = 0.0544 M I = -6,623 0.136 0.926 4.89 0.75% 8 103 100 5.03 0.77% 15.0 65 β 2 = 0.0475 M II = -5,778 0.119 0.937 4.22 0.65% 8 119 100 5.03 0.77% 15.0 65 α 1 = 0.0201 M 1 = 1,696 0.035 0.982 1.18 0.18% 6 240 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0147 M 2 = 1,241 0.031 0.984 0.95 0.16% 6 298 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0463 M I = -3,902 0.080 0.958 2.78 0.43% 8 180 130 3.87 0.59% 15.0 65 β 2 = 0.0341 M II = -2,872 0.059 0.970 2.03 0.31% 8 248 200 2.51 0.39% 15.0 65 α 1 = 0.0242 M 1 = 2,035 0.042 0.979 1.42 0.22% 6 199 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0203 M 2 = 1,712 0.043 0.978 1.32 0.22% 6 214 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0515 M I = -4,334 0.089 0.953 3.11 0.48% 8 162 100 5.03 0.77% 15.0 65 β 2 = 0.0504 M II = -4,247 0.087 0.954 3.04 0.47% 8 165 130 3.87 0.59% 15.0 65 α 1 = 0.0236 M 1 = 2,221 0.046 0.977 1.56 0.24% 6 182 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0150 M 2 = 1,412 0.035 0.982 1.08 0.18% 6 261 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0563 M I = -5,296 0.109 0.942 3.84 0.59% 8 131 130 3.87 0.59% 15.0 65 β 2 = 0.0310 M II = -2,918 0.060 0.969 2.06 0.32% 8 244 200 2.51 0.39% 15.0 65 α 1 = 0.0304 M 1 = 3,159 0.065 0.966 2.24 0.34% 6 126 120 2.36 0.36% 21.0 59 α 2 = 0.0223 M 2 = 2,323 0.058 0.970 1.80 0.31% 6 157 150 1.88 0.32% 15.0 65 β 1 = 0.0695 M I = -7,230 0.149 0.919 4.85 0.75% 8 104 100 5.03 0.77% 15.0 65 β 2 = 0.0511 M II = -5,312 0.109 0.942 3.86 0.59% 8 130 130 3.87 0.59% 15.0 85 α 1 = 0.0256 M 1 = 4,958 0.060 0.969 2.67 0.31% 6 106 100 2.83 0.33% 21.0 79 α 2 = 0.0191 M 2 = 3,704 0.052 0.973 2.14 0.27% 6 132 120 2.36 0.30% 15.0 85 β 1 = 0.0544 M I = -10,551 0.127 0.932 5.92 0.70% 8 85 80 6.28 0.74% 15.0 85 β 2 = 0.0475 M II = -9,205 0.111 0.941 5.11 0.60% 8 98 80 6.28 0.74% 15.0 65 α 1 = 0.0303 M 1 = 410 0.008 0.996 0.65 0.10% 6 435 200 1.41 0.22% 21.0 59 α 2 = 0.0056 M 2 = 76 0.002 0.999 0.59 0.10% 6 479 200 1.41 0.24% 15.0 65 β 1 = 0.0610 M I = -826 0.017 0.991 0.65 0.10% 8 773 200 2.51 0.39% 15.0 65 β 2 = 0.0000 M II = 0 0.000 1.000 0.65 0.10% 8 773 200 2.51 0.39%
BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN TẦNG 3 LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH
3 R b = 1 1 5 8 1 R s =R sc = 225 ξ R = 0 64 5 α R = 0 43 7 m in = 8 2 R s =R sc = 280 ξ R = 0 62 3 α R = 0 42 9 l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H lư ợn g ỉ s TT s BT A s CH (m ) (m ) (N /m 2 ) (N /m 2 ) (m m ) (m m ) (m m ) (c m 2 /m ) TT ( % ) (m m ) (m m ) (m m ) (c m 2 /m ) 15 0 85 0 M nh = 9/ 12 8 q L = 3, 08 9 0 03 7 0 98 1 1 65 0 19 % 6 172 120 2 36 15 0 85 0 M g = -1 /8 q L = -5 ,0 25 0 06 0 0 96 9 2 71 0 32 % 8 185 80 6 28 15 0 65 0 M nh = 9/ 12 8 q L = 2, 29 8 0 04 7 0 97 6 1 61 0 25 % 6 176 120 2 36 15 0 65 0 M g = -1 /8 q L = -3 ,3 85 0 07 0 0 96 4 2 40 0 37 % 8 209 140 3 59 15 0 65 0 M nh = 9/ 12 8 q L = 2, 29 8 0 04 7 0 97 6 1 61 0 25 % 6 176 120 2 36 15 0 65 0 M g = -1 /8 q L = -3 ,3 85 0 07 0 0 96 4 2 40 0 37 % 8 209 140 3 59 15 0 65 0 M nh = 1/ 24 q L = 972 0 02 0 0 99 0 0 67 0 10 % 6 421 200 1 41 15 0 65 0 M g = -1 /1 2 q L = -1 ,2 69 0 02 6 0 98 7 0 88 0 14 % 8 571 200 2 51 15 0 65 0 M nh = 9/ 12 8 q L = 2, 30 8 0 04 7 0 97 6 1 62 0 25 % 6 175 120 2 36 15 0 65 0 M g = -1 /8 q L = -3 ,6 36 0 07 5 0 96 1 2 59 0 40 % 8 194 100 5 03 80 2 10 S1 6 b 2 00 4 20 4, 87 2 2, 40 0
BẢ N G TÍ N H C ỐT THÉP SÀ N TẦ N G 2 LOẠ I BẢ N D Ầ M T ín h th ép (N m /m ) α m
Cố t t hộ p ỉ ≤ Cố t t hộ p ỉ > K ớc h th ướ c T ỷ số l 2 /l 1
TÍNH TOÁN CẦU THANG TRỤC 4-5 TẦNG 2-3
Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang và chọn sơ bộ kích thước
3.2.1 Phân tích sự làm việc của cầu thang
- Ô1, Ô2 (bản thang) liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1 (hoặc C2), dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), Dầm chiếu tới (DCT)
- Ô3 (bản chiếu nghỉ) liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2),
- Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu, gối lên dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu tới (DCT)
- Dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1), dầm chiếu tới (DCT) liên kết hai đầu gối lên tường
- Dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2), liên kết hai đầu gối lên cột
3.2.2 Chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ
- Chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ theo công thức sau: hb = l m
Hệ số D dao động từ 0,8 đến 1,4, phụ thuộc vào tải trọng sử dụng Đối với bản loại dầm, giá trị m nằm trong khoảng 30 đến 35, trong khi đối với bản kê 4 cạnh, giá trị m từ 40 đến 45 Chiều dài l1 của bản thang là 1,90m, còn chiều dài l1 của chiếu nghỉ là 2,20m.
- Lớp vữa liên kết dày 20
Bảng 3.1 Bảng chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ
Bản thang Ô1 1,90 0 3 , 894 , 50 = 3 , 9 2,05 Bản loại dầm 1,2 30 0,076 80 Bản thang Ô2 1,90 0 3 , 894 , 50 = 3 , 9 2,05 Bản loại dầm 1,2 30 0,076 80 Bản chiếu nghỉ Ô3 2,20 4,20 1,909 Bản kê 4 cạnh 1,3 40 0,072 80
3.2.3 Chọn kích thước dầm thang và cốn thang
- Chọn chiều cao và bề rộng dầm thang và cốn thang theo công thức sau: h m d
Trong đó: o md: là hệ số = (12 20) o ld : là nhịp của dầm
Bảng 3.2 Bảng chọn kích thước dầm thang và cốn thang
Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang và bản chiếu nghỉ
- Trọng lượng lớp vữa lót: g2 2
- Trọng lượng bậc xây gạch thẻ KT (150x300): g3 2
- Trọng lượng lớp vữa liên kết: g4 = n.. = 1,3x16,0x0,020 = 0,416 (kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp bản BTCT: g5 = n.. = 1,1x25,0x0,08 = 2,20 (kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp vữa trát mặt dưới: g6 = n v = 1,3x16,0x0,015 = 31,20 (kN/m 2 )
Tổng cộng tĩnh tải: g tt = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6
Với: o n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995 o h, b: chiều cao và chiều rộng bậc thang
- Theo TCVN 2737 - 1995 đối với cầu thang p tc = 3,00 (kN/m 2 ) p tt = np tc = 1,2 3,00 = 3,60(kN/m 2 )
Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản là: qb = g tt + p tt cos = 5,297 + 3,600,894= 8,516 (kN/m 2 )
Tổng tải trọng tác dụng theo phương vuông góc với bản thang phân bố trên 1m 2 bản là: q * = qb cos = 8,516 0,894 = 7,613 (kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp Granito: g1 = n.. = 1,2x20x0,015= 0,360 (kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp vữa lót: g2 = n.. =1,3x16,0x0,020 = 0,416(kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp bản BTCT B20: g3 = n.. =1,1x25,0x0,08 = 2,200(kN/m 2 )
- Trọng lượng lớp vữa trát mặt dưới: g4 = n.. = 1,3x16,0x0,015 = 0,312 (kN/m 2 )
Tổng cộng tĩnh tải: g tt = g1 + g2 + g3 + g4 = 0,36+0,416+2,20+0,312= 3,288 (kN/m 2 )
3.4.2.2 Hoạt tải p tt = np tc = 1,2 3,00 = 3,60 (kN/m 2 )
Tổng tải trọng: qb = g tt + p tt = 3,288+3,60 = 6,888 (kN/m 2 )
Tính nội lực và cốt thép bản thang Ô1, Ô2
2 = = l l Do đó bản thang Ô1, Ô2 là bản loại dầm Cắt 1 dải bản bề rộng b = 1m theo phương vuông góc với vế thang và xem như một dầm để tính toán q=7,613(kN/m)
Hình 3.2 Sơ đồ tính bản thang Với: + q: là tải trọng qui về phân bố đều theo phương vuông góc với bản trên dải bản rộng 1m q=q*=7,613 kN/m
+ l1 = 1,90m là nhịp tính toán của bản
Mômen lớn nhất ở giữa nhịp là:
Chọn cốt thép bố trí cho bản là loại CI
Giả thiết chọn: a mm ho= h - a = 80-15 = 65mm
+ Chọn thép 8 có: as TT = 0,503(cm 2 ) s TT = 20 , 61
+ Chọn khoảng cách bố trí : s BT = 20(cm)
3.5.3 Bố trí cốt thép trong bản thang Ô1 (Ô2)
- Cốt thép chịu lực: Bố trí theo tính toán 8s200 theo phương cạnh ngắn của bản
- Cốt thép theo phương cạnh dài Bố trí theo cấu tạo 6s200
- Cốt thép chịu mômen âm theo cấu tạo:
Xung quanh bản thang đặt cỏc cốt mũ cấu tạo 6s200 Đặt trong phạm vi ẳ nhịp bản: l1= 1,90/4 = 0,48 (m) Chọn = 50(cm)
- Bên trong cốt mũ đặt các cốt định vị: chọn 6s250.
Tính toán nội lực và bố trí cốt thép cho bản chiếu nghỉ Ô3
2 = = l l nên bản chiếu nghỉ Ô3 là bản kê 4 cạnh
Tra bảng (phụ lục 17 trang 389) sách KCBTCT phần CKCB nội suy ta được các hệ số:
Với: + qb: là tải trọng qui về phân bố đều trên dải bản rộng 1m qb = 688,80 (daN/m)
Mômen lớn nhất ở giữa nhịp là:
Hình 3.3 Sơ đồ tính momen bản chiếu nghỉ Ô3
3.6.2 Tính toán cốt thép cho bản chiếu nghỉ Ô3
Chọn cốt thép bố trí cho bản là loại CI
Giả thiết chọn a = 15mm h0 = hb – a = 80 – 15 = 65mm a.Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn
Chọn thép 8 có: as TT = 0,503(cm 2 ) s TT = 23 , 30
Chọn bố trí thép : 8 s200(mm) b.Tính cốt thép theo phương cạnh dài
- Chọn thép 6 có: as TT = 0,283(cm 2 ) s TT = 48 , 79
- Chọn bố trí thép : 6 s200(mm)
3.6.3 Bố trí cốt thép trong bản chiếu nghỉ Ô3
- Cốt thép chịu lực: Bố trí theo tính toán 8s200 theo phương cạnh ngắn của bản và 6s200 theo phương cạnh dài của bản
- Cốt thép mũ cấu tạo đặt ở gối:
Xung quanh bản chiếu nghỉ đặt cỏc cốt mũ cấu tạo 6s200 Đặt trong phạm vi ẳ nhịp bản: l1= 2,20/4 = 0,55(m) Chọn = 55(cm)
- Cốt cấu tạo phân bố:
+ Bên trong cốt mũ đặt các cốt định vị Chọn 6s250.
Tính nội lực và cốt thép trong cốn C1, C2
Tiết diện cốn thang C1, C2 đã chọn là: bh = 100300 (mm)
3.7.1 Xác định tải trọng cốn C1, C2
- Trọng lượng bản thân: gbt = n..b (h-hb) gbt = 1,125,00,1(0,30 - 0,08) = 0,605 (kN/m)
- Trọng lượng vữa trát: gtr = n ..(b + 2h - hb) gtr = 1,316,00,015(0,10 + 20,30 - 0,08) = 0,169 (kN/m)
- Trọng lượng lan can : glc = 0,3(kN/m); hệ số độ tin cậy: n = 1,3
- Trọng lượng do ô bản thang truyền vào
Bản thang Ô1 thuộc loại dầm, do đó tải trọng truyền vào cốn thang theo hình chữ nhật được xác định bằng l1/2 Tải trọng này được truyền vào cốn thang theo phương thẳng đứng.
Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang theo phương thẳng đứng là: qc = 0,605 + 0,169 + 0,39 + 8,09 = 9,254 (kN/m)
Hình 3.4 Sơ đồ tính cốn thang
- Cốt thép dọc chịu lực trong cốn thang chọn loại CII
+ Chọn 118 có: As CH = 2,545 (cm 2 )
- Chọn cốt thép cấu tạo phía trên là: 112
+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 300 – 30 = 270 mm; b0mm
Ta thấy Qmax ,19 kN > Qbmin ,12kN bê tông không đủ chịu cắt cần tính toán cốt đai
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:
+ Giả sử chọn được bước đai Φ6 hai nhánh a 0mm
0,3.φw1.φ1.Rb.b.ho = 0,3x1,148x0,885x11,5x100x270 = 94638(N) > Qmax = 16190N Trong đó:
Diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai được xác định trong mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng Chiều rộng của tiết diện chữ nhật được ký hiệu là b, trong khi khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện được ký hiệu là s Hệ số φb1 phản ánh khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau, và điều kiện (*) cần được thoả mãn.
f = 0 vì là tiết diện chữ nhật n 0
= : vì không có lực nén hoặc kéo
= = Khi đó qsw được tính như sau:
Kiểm tra theo điều kiện:
Ta thấy q s w 0 nên đặt cốt đai theo cấu tạo
- Chọn cốt đai theo cấu tạo
+ Ở khu vực gần gối tựa: Φ6 a = 150mm
Tính nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1)
- Trọng lượng bê tông: q1= n..b.(h-hb) = 1,125,00,20(0,35-0,08) = 1,485(kN/m)
- Trọng lượng vữa trát: q2 = n...(b+2h-2hb) = 1,3160,015(0,20+20,35-2x0,08)) = 0,231 (kN/m)
- Trọng lượng chiếu nghỉ ( Ô 3 ) truyền vào dầm là dạng hình thang vì bản sàn chiếu nghỉ là bản kê 4 cạnh có tỷ số: 1 , 9
Tổng tải trọng phân bố: q = 1,485 + 0,231 + 6,402 = 8,118 (kN/m)
- Do cốn C1, C2 truyền vào DCN1: P q c l c
3.8.2 Sơ đồ tính và vẽ biểu đồ nội lực q= 8,118(kN/m) P 1 =P 2 ,11(kN)
Hình 3.5 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 1 o Mmax = 2 8,118 4, 20 2
3.8.3 Tính toán và bố trí cốt thép
- Cốt thép dọc chịu lực trong DCN1chọn loại A-II
Chọn 318 có: As CH = 7,63cm 2 làm cốt chịu lực
- Cốt thép chịu moment âm chọn: 212 làm cốt cấu tạo
+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 350 – 30 = 320 mm; b 0mm
Ta thấy Qmax 5,16 kN > Qbmin 4,56 kN bê tông không đủ chịu cắt cần tính toán cốt đai
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:
+ Giả sử chọn được bước đai Φ6 hai nhánh a 0mm
Diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai được đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng Chiều rộng của tiết diện chữ nhật được ký hiệu là b, trong khi khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện được ký hiệu là s Hệ số φb1 xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau, và điều kiện (*) cần được thoả mãn.
f = 0 vì là tiết diện chữ nhật n 0
= : vì không có lực nén hoặc kéo b2= 2 đối với bêtông nặng
= = Khi đó qsw được tính như sau:
Kiểm tra theo điều kiện:
Ta thấy q s w 0 nên đặt cốt đai theo cấu tạo
- Chọn cốt đai theo cấu tạo
+ Ở khu vực gần gối tựa: Φ6 a = 150mm
Tại vị trí cốn thang kê lên dầm chiếu nghỉ cần có cốt treo để gia cố cho dầm chống bị giật đứt
Lực tập trung tính toán xảy ra khi dầm chịu tác động từ cả tĩnh tải và hoạt tải tập trung, tạo ra điều kiện làm việc bất lợi nhất Tại vị trí này, lực tập trung được xác định là F = P1 = 18,11 kN, với điều kiện là w.
− h ; h 0 = 35 - 3= 32cm F: Lực giật đứt hs: Khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
+ Cấu kiện phá hoại theo 1 góc 45 0 , nên ta có khoảng cách từ trọng tâm cốn đến cốt dọc là: hs = h0 -20 = 32 - 20 = 12cm
Tổng diện tích cốt treo cần phải đặt trong vùng giật đứt có chiều dài a là:
Chọn cốt treo 6, n = 2 nhánh có diện tích Atr = 0,283cm 2
n A = = 1,14 đai Đặt mỗi bên hai đai trong đoạn: a = b + 2hs= 10 + 2 12 = 34cm
Khoảng cách giữa các cốt đai s100.
Tính nội lực và cốt thép dầm chiếu tới DCT
- Kích thước dầm đã chọn là: 200350 (mm)
- Xem dầm chiếu tới làm việc như dầm hai đầu khớp
- Tải trọng tác dụng lên dầm:
- Trọng lượng bê tông: q1= n..b.(h-hb) = 1,1250,20(0,35-0,08) = 1,485 (kN/m)
- Trọng lượng vữa trát: q2 = n...(b+2h-2hb) = 1,316,00,015(0,20+20,35-2x0,08)) = 0,231 (kN/m)
- Do Ô sàn S14 truyền vào dưới dạng phân bố đều: q3 1 (3,170 3,60).1,5
Tổng tải trọng phân bố: q = 1,485 + 0,231 + 6,402 = 8,118 (kN/m)
- Do cốn C1, C2 truyền vào DCN1: P q c l c
Hình 3.6 Sơ đồ tính dầm chiếu tới o Mmax = 2 8,118 4, 20 2
- Cốt thép dọc chịu lực trong DCN1chọn loại CII
Chọn 318 có: As CH = 7,63cm 2 làm cốt chịu lực
- Cốt thép chịu moment âm chọn: 212 làm cốt cấu tạo
+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 350 – 30 = 320 mm; b 0mm
Ta thấy Qmax 5,16 kN > Qbmin 4,56kN bê tông không đủ chịu cắt cần tính toán cốt đai
Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:
+ Giả sử chọn được bước đai Φ6 hai nhánh a 0mm
0,3.φw1.φ1.Rb.b.ho = 0,3x1,047x0,885x11,5x200x320 = 204592(N) > Qmax 35160N Điều kiện (*) được thoả mãn
= = Khi đó qsw được tính như sau:
Kiểm tra theo điều kiện:
Ta thấy q s w 0 nên đặt cốt đai theo cấu tạo
- Chọn cốt đai theo cấu tạo
+ Ở khu vực gần gối tựa: Φ6 a = 150mm
3.9.3.3.Tính cốt treo:tính toán tương tự như dầm chiếu nghỉ 1
Tính dầm chiếu nghỉ DCN2
Tải trọng truyền vào dầm chiếu nghỉ 2 gồm:
-Trọng lượng bê tông: q1= n..b.(h-hb) = 1,125,00,20(0,35-0,08) = 1,485(kN/m)
- Trọng lượng vữa trát: q2 = n...(b+2h-2hb) = 1,316,00,015(0,20+20,35-2x0,08)) = 0,231 (kN/m)
- Trọng lượng chiếu nghỉ ( Ô 3) truyền vào dầm là dạng hình thang vì bản sàn chiếu nghỉ là bản kê 4 cạnh có tỷ số: 1 , 9
- Tải trọng tường truyền lên dầm: Tường có lỗ cửa xem như phân bố đều lên dầm
Diện tích khung kính: Sc=3x1,8.1,0= 5,4 m 2 Diện tích tường: St=(4,2-0,2).(1,8-0,35) – 5,4= 0,4 m 2 Tải trọng tiêu chuẩn của cửa lấy gc=0,25kN/m 2
=> Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm: qt= 3,924 0, 4 1, 2 5, 4 0, 25
+ - Tổng cộng phân bố đều qCN2 = 1,485+0,231+6,402+0,759 = 8,877 (kN/m)
3.10.2 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực q=8,877(kN/m)
Hình 3.7 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 2
3.10.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép a.Tính toán cốt thép dọc
- Chọn thép 214 có AS = 3,08 (cm 2 )
Thộp cấu tạo phớa trờn chọn 2 ỉ12 b Tính toán cốt đai
+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 350 – 30 = 320 mm; b 0mm
Ta thấy Qmax ,642 kN < Qbmin 4,56kN bê tông đủ chịu cắt không cần tính toán cốt đai Nên cốt đai đặt theo cấu tạo
- Ở khu vực gần gối tựa: Φ6 a = 150mm
- Ở khu vực giữa dầm: Φ6 a = 200mm.
TÍNH DẦM D1 TRỤC B (1-9)
Tính dầm D1 trục B( 1-9) tầng 2
Sơ đồ tính hệ dầm là dầm liên tục 8 nhịp có đầu thừa gối tựa là các cột , chịu tải trọng theo phương thẳng đứng
Hình 4.1 Sơ đồ tính dầm D1
4.1.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp dựa vào công thức sau : h=(20
1 )l d Trong đó ld là nhịp của dầm đang xét
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong khoảng (0,3 ÷ 0,5)h
Sơ bộ chọn 1 4, 2 0,35 d 12 h = = m chọn hd = 35(cm); chọn bd = 20 (cm)
Vậy ta chọn : Tiết diện 20x35cm cho tất cả các nhịp dầm
4.1.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm
Tĩnh tải truyền lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng do sàn truyền vào dầm, do tường và cửa xây trên dầm nếu có
Hoạt tải truyền lên dầm bao gồm hoạt tải do sàn truyền vào
4.1.3.1 Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát
Phần dầm giao nhau với sàn được tính vào trọng lượng bản thân sàn, do đó trọng lượng bản thân dầm chỉ tính phần không giao nhau với sàn
- Trọng lượng phần bêtông : q bt = n bt ( h - h b ).b = 1,1.25,0.(0,35 – 0,08).0,2 = 1,485kN/m
- Trọng lượng phần vữa trát hai mặt dày 15mm: q tr =n. tr .(b+2(h-h b )) =1,3.16.0,015.(0,2 +2.(0,35 –0,08)) = 0,231kN/m Vậy : trọng lượng bản thân dầm q 0 = q bt + q tr = 1,485 + 0,231 = 1,716kN/m
4.1.3.2 Tải trọng do tường và cửa xây trên dầm truyền vào
Các nhịp dầm có tường xây trên dầm có lổ cửa , tải trọng tường và cửa xem như truyền hết xuống dầm
Xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường và cửa phân bố đều trên dầm: G = gt St + nc.Sc.g tc c ( kN)
Trong đó : gt : trọng lượng tính toán của 1m 2 tường
Diện tích tường trong nhịp đang xét là St, trong đó hệ số vượt tải đối với cửa được ký hiệu là nc với giá trị n=1,1 Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa kính khung gỗ được tính là gc tc= 0,25(kN/m2).
Tải trọng tính toán của cửa: gc tt
Sc : diện tích cửa trong nhịp đang xét
Tải trọng tường và cửa phân bố đều trên dầm là: : l d q = G (kN/m)
+ ld là nhịp tính toán của dầm
+Σ G : là tổng trọng lượng của tường và cửa trên tác dụng lên nhịp dầm
Bảng 4.1 Bảng tính toán tải trọng tường truyền lên dầm D1
Nhịp Nhịp ld St gt tt Sc gc tt Σ G q
4.1.3.3 Tải trọng do sàn truyền vào
Tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố trên diện chịu tải:
Hình 4.2 minh họa sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1 Khi tải trọng truyền từ sàn vào dầm có hình dạng hình thang hoặc tam giác, chúng ta có thể quy đổi tải trọng này về dạng phân bố đều để đơn giản hóa tính toán.
Bảng 4.2 Bảng tính hoạt tải do sàn truyền vào dầm D1
Tải trọng phân bố trên sàn (daN/m 2 )
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (daN/m) (Đã quy đổi về phân bố đều)
Hoạt tải(p s tt) Sơ đồ l1(m) l2(m
Tổng Hoạt tải(ptt) consle S15 3.600 Tam giác 1.0 2.0 - 1.13 1.13
Bảng 4.3 Bảng tính tĩnh tải do sàn truyền vào dầm D1
Tải trọng phân bố trên sàn (daN/m 2 )
Tải trọng do sàn truyền lên dầm (daN/m) (Đã quy đổi về phân bố đều)
Tĩnh tải(g s tt) Sơ đồ l1(m) l2(m
Tổng Tĩnh tải(gtt) consle S15 3.170 Tam giác 1.0 2.0 - 0.99 0.99
Bảng 4.4 Bảng tổng hợp tải trọng phân bố đều tác dụng vào dầm D1
Trọng lượng bản thân (kN/m)
Tổng tĩnh tải phân bố (kN/m)
Tổng hoạt tải phân bố (kN/m)
2.1.3.5 Xác định tải trọng tập trung tác dụng vào nút consol dầm D1 a Tĩnh tải tập trung
Do trọng lượng dầm bo truyền vào : kích thước dầm bo 100x350 gd = [(0,1.(0,35-0,08).25.1,1 + (0,1 + 2.(0,35-0,08)).0,015.1,3.16]= 0,942 kN/m
Tải trọng do sàn truyền vào :
Tải trọng từ sàn truyền vào nút dưới các dạng sau:
Hình thang Hình tam giác Hình chữ nhật
Diện tích truyền tải tương ứng với từng trường hợp là:
Tải trọng do ô sàn S15 truyền vào dưới dạng hình thang:
Tải trọng do tường lan can dày 200mm cao 0,6m truyền vào:
Tải trọng tập trung tác dụng vào nút đầu consol :
Gconsol = 0,95 +1,19+ 2,35 = 4,49 kN b Hoạt tải tập trung tại đầu mút consol
Tải trọng do ô sàn S15 truyền vào dưới dạng hình thang:
4.1.4 Sơ đồ các trường hợp chất tải a Tĩnh tải ( kN/m)
Ta phân tích hoạt tải thành các trường hợp hoạt tải sau
Dùng phần mềm SAP 2000 để giải nội lực cho các trường hợp tải trọng trong dầm Kết quả biểu đồ nội lực như hình vẽ
* Biểu đồ nội lực tĩnh tải
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 1
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 2
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 3
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 4 :
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 5
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 6
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 7
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 8 :
* Biểu đồ nội lực hoạt tải 9 :
Xác định: Mmax= MTT + M HT + Qmax = QTT + Q HT +
Mmin = MTT + M HT − Qmin = QTT + Q HT −
- Mmax, Mmin lần lượt là mômen lớn nhất và nhỏ nhất tại tiết diện cần tìm
- Qmax, Qmin lần lượt là lực cắt lớn nhất và nhỏ nhất tại tiết diện cần tìm
- MTT ,QTT : là mômen và lực cắt tương ứng với trường hợp tải trọng tĩnh tải gây ra tại tiết diện cần tìm
- M HT ( +) , M HT − : lần lượt là tổng mômen uốn có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm
- Q HT ( +) , Q HT − : lần lượt là tổng lực cắt có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm
- Khi tổ hợp mômen trong một nhịp của dầm, ta chỉ cần xác định giá trị Mmax, Mmin tại 3 vị trí: gối trái, , giữa nhịp, gối phải
- Khi tổ hợp lực cắt trong 1 nhịp của dầm thì ta cần xác định giá trị Qmax, Qmin tại 4 vị trớ : gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp , gối phải
Bảng 4.5 Bảng tổ hợp mô men dầm D1
TT HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT6 HT7 HT8 HT9 M min M max M ttoán
BẢNG TỔ HỢP MOMENT DẦM D1
Tổ hợp Trường hợp tải trọng (đơn vị kN.m)
Bảng 4.6 Bảng tổ hợp lực cắt dầm D1
TT HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 HT6 HT7 HT8 HT9 Qmin Qmax Qtt=|Q|max
BẢNG TỔ HỢP LỰC CẮT DẦM D1
Trường hợp tải trọng (đơn vị kN)
4.1.7 Tính toán cốt thép dọc a Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen âm
Tại tiết diện chịu momen âm của cánh, nằm trong vùng kéo, cần tính toán như một tiết diện chữ nhật với bề rộng b (cm) và chiều cao h5 (cm).
+ Tính ho= hb- a (cm).Với a = 3 6 cm đối với dầm Cụ thể lấy a = 4cm
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế m R
+ Tính diện tích cốt thép theo công thức: o s s R h
và phải bảo đảm min
A Với dầm phụ thì hợp lý là: = (0,5 1,5) % b Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen dương
Tại tiết diện chữ T chịu mô men dương, cánh nằm trong vùng chịu nén và tham gia chịu lực cùng với sườn, giúp tăng diện tích vùng bê tông chịu nén.
Bề rộng b'f của cánh phải được giới hạn để đảm bảo cánh có thể chịu lực cùng với sườn Độ vươn Sc từ mép sườn tiết diện đến đầu mút sải cánh không được vượt quá các giá trị quy định.
+Sc < 1/2 khoảng cách thông thuỷ giữa hai dầm dọc khi có dầm ngang
+Sc < 9.h ' f khi không có dầm ngang hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng cách giữa hai dầm dọc và khi h ' f (mm) 0,1 h=0,1 350 35( = mm)
- Chọn Sc pcm.thoả mãn các điều kiện trên
- Tính momen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh
- So sánh M f với momen ngoại lực ta thấy M Mf thì trục trung hoà đi qua cánh việc tính toán được tiến hành như đối với tiết diện chữ nhật b ' f x h
Bảng 4.7 Bảng tính cốt thép dầm D1
M ttoán b h a h o A s TT μ TT A s ch μ BT
(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
BẢNG TÍNH THÉP DỌC DẦM D1
Cấp bền BT: C.thép: R s =R sc = 0.623 0.429
4.1.8 Tính toán cốt ngang (cốt đai)
Tính toán cốt thép ngang khi không đặt cốt xiên:
Nội lực dùng để tính cốt thép ngang của dầm là dùng nội lực Qmax của tiết diện đó
• Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm :
Nếu điều kiện trên không thỏa mãn thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền của bê tông
• Kiểm tra điều kiện tính toán cốtđai :
Khả năng chịu cắt của bêtông : Q b min = b 3 ( 1 + f + n ) R bt b h o
Trong đó : b 3 = 0 , 6 đối với bí tng nặng
f là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng nén
n khi lực dọc N là lực nén
N khi lực dọc N là lực kéo
Nếu : Qbmin Qmax không cần phải tính cốt đai mà bố trí theo cấu tạo
Nếu : Qbmin < Qmax thì phải đi tính toán & kiểm tra tiếp như sau:
• Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt : c c q h b
Tính các giá trị: M b =min( b 2 (1+ n + f ).R bt b.h 0 2 &1,5.R bt b.h 0 2 )
Trong đó: p: Tải trọng tạm thời g : Tải trọng dài hạn
Tính qsw tùy từng trường hơp :
Sau khi tính qsw 1 trong 3 trường hợp trên kiểm tra cốt đai phải chịu được lực cắt không nhỏ hơn lực cắt tối thiểu của bêtông :
2h q sw Q b thì phải tính lại qsw theo công thức sau:
+ Khoảng cách tính toán cốt đai : sw sw tt sw q
+ Khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh cốt đai : max
1 ) khi có tải trọng phân bố đều sct = min(
• Đoạn giữa nhịp sct = min( h
Nếu các điều kiện giả thiết được thoả mãn, chúng ta sẽ chọn thép và khoảng cách theo giả thiết đã đưa ra Ngược lại, nếu không thoả mãn, cần phải điều chỉnh giả thiết và thực hiện tính toán lại.
Bảng 4.8 Bảng tính cốt đai dầm D1
Cấp bền BT: 3 R b = 11.5 R bt = 0.90 E b = Cốt thép 1 R sw = 175 R s =R sc = 225 E s = 210,000 ỉ s
(kN) (KN/m) (cm) (cm) (cm) (cm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (cm) (KN.m) (kN) (KN/m) (mm)
BẢNG TÍNH THÉP ĐAI DẦM D1
Q ttoán Tiết diện Chọn thép
R b bh 0 q sw tt s tt Kiểm tra
ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÔNG CÔNG TRÌNH, PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TỔNG QUÁT
Đặc điểm chung và các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình
Trường THPT Hải Lăng, tọa lạc tại huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị, được xây dựng mới trên khu đất quy hoạch rộng rãi và bằng phẳng, nằm ở trung tâm hành chính huyện Khu vực này có nền đất ổn định, môi trường thông thoáng và yên tĩnh, không gây ảnh hưởng xấu đến xung quanh Mặt chính của trường tiếp giáp với quốc lộ 1A, cùng với các mặt khác tiếp giáp với các đường quy hoạch, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công, tập kết vật liệu và di chuyển phương tiện máy móc, đảm bảo giao thông thông suốt với bên ngoài.
Công trình 4 tầng với 24 phòng học có kích thước rộng 9,2m, dài 67,45m và cao 18,5m Kết cấu chịu lực được thiết kế bằng khung bê tông cốt thép, sàn dầm sử dụng bê tông toàn khối với cấp độ bền B20 (M250) Mái lợp bằng tôn sống vuông, kết hợp với hệ thống xà gồ thép C125x20x10x2,3 Móng nông được làm bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ.
5.1.2 Điều kiện địa chất, thủy văn
+ Địa chất: Dựa trên cơ sở khảo sát địa chất tại hiện trường kết hợp với việc thí nghiệm, địa tầng khu vực khảo sát như sau:
Lớp cát hạt vừa: Sâu hơn 8 (m)
+ Thủy văn: Mực nước ngầm xuất hiện chổ nông nhất cách mặt đất tự nhiên 2,7m Đảm bảo không ảnh hưởng đến quá trình thi công phần ngầm sau này
Phương án thi công tổng quát cho công trình
Công trình nằm trên diện tích rộng và gần khu dân cư, do đó việc lựa chọn phương pháp thi công hợp lý là rất quan trọng để giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Lựa chọn phương pháp thi công thích hợp không chỉ tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn đảm bảo chất lượng công trình và an toàn lao động Để đưa ra giải pháp thi công phù hợp, cần xem xét các vấn đề liên quan.
- Điều kiện thiết bị của đơn vị thi công và thị trường cung cấp máy xây dựng
- Tính năng kỹ thuật của máy
- Điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn khu đất xây dựng
Mặt bằng công trường và vị trí tương quan của công trình đang xây dựng có ảnh hưởng lớn đến các công trình xung quanh cũng như các công trình ngầm đã được xây dựng Việc xem xét kỹ lưỡng những yếu tố này là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho dự án.
- Các quy định về môi trường của địa phương nơi công trình xây dựng (rung động, tiếng ồn, đất, nước thải…)
- Tiến độ thi công và thời gian hoàn thành của công trình
- Giá thành kinh tế của từng giải pháp
- Khả năng kinh tế của chủ đầu tư
Dựa trên các vấn đề đã nêu, thực tế cho thấy công trình này nằm trong khu dân cư và có mặt chính diện tiếp giáp với quốc lộ 1A, điều này giúp việc cung cấp nguyên vật liệu và máy móc thi công đến công trình trở nên thuận lợi.
Công trình gần khu dân cư có thể gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh do bụi bẩn, tiếng ồn và nước thải Do đó, việc lựa chọn giải pháp thi công hợp lý là rất quan trọng để đảm bảo tiến độ hoàn thành công trình mà vẫn giảm thiểu tác động đến khu vực lân cận.
5.2.1 Chọn phương án thi công đào đất móng a Các phương pháp thi công đào đất
Thi công đào đất có thể thực hiện theo nhiều hình thức như đào từng hố độc lập, đào thành rãnh dài hoặc đào toàn bộ công trình Tùy thuộc vào cách sử dụng máy móc và nhân lực, có thể áp dụng các phương án thi công như đào thủ công, đào bằng máy hoặc kết hợp cả hai phương pháp.
Theo cách sử dụng máy móc, nhân lực :
Đào đất bằng thủ công là phương pháp thích hợp cho các công trình có khối lượng thi công nhỏ và mặt bằng rải rác Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, dễ dàng tạo hình chính xác kích thước hố móng theo thiết kế, đồng thời dễ tổ chức thi công với trình độ nhân công thấp.
Nhược điểm của phương pháp này là yêu cầu sử dụng nhiều nhân công, dẫn đến tốc độ thi công chậm và khối lượng công việc ít Nếu tổ chức không hợp lý, điều này có thể gây cản trở lẫn nhau, làm giảm năng suất lao động và không đảm bảo được tiến độ công việc.
Đào đất bằng máy là phương pháp hiệu quả cho các công trình có mặt bằng rộng và khối lượng công việc lớn Phương pháp này mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm tốc độ thi công nhanh, giảm thiểu số lượng nhân công cần thiết và khả năng thi công dễ dàng ở những khu vực có nước ngầm.
Nhược điểm : khó tạo hình chính xác hố móng,
Kết hợp giữa đào đất thủ công và máy móc giúp khắc phục nhược điểm và tối ưu hóa ưu điểm của cả hai phương pháp, thường được áp dụng cho các công trình có khối lượng thi công đất lớn (từ 1 ca máy trở lên).
Kết luận, trong công trình này, dựa vào mặt bằng thi công móng (bản vẽ TC01), chúng tôi chọn phương án đào đất móng bằng máy kết hợp với đào thủ công đáy hố móng để tăng tốc độ thi công và tiết kiệm nhân công Máy đào gàu nghịch sẽ được sử dụng để đào từ cote tự nhiên đến khoảng 20cm trên cote đáy móng, trong khi phần còn lại sẽ được đào thủ công đến cote đáy bê tông lót của mỗi móng Độ mở rộng đáy hố móng mỗi bên là 500mm nhằm thuận lợi cho việc thi công đổ bê tông sau này.
5.1.2 Chọn phương án thi công móng, giằng móng a Phương án thi công cốt thép
Có 2 phương án thi công cốt thép có thể chọn lựa trong điều kiện thi công ở nước ta : Phương án 1: Gia công cốt thép thành tấm và khung theo bản vẽ thiết kế tại nhà máy sau đó vận chuyển đến công trường và lắp đặt vào vị trí của cấu kiện Phương án này mang tính cơ giới hóa cao, đòi hỏi máy móc thiết bị, phương tiện vận chuyển, cẩu lắp đầy đủ tuy nhiên khối lượng phải đủ lớn để mang lại hiệu quả kinh tế vì chi phí máy móc lớn Phương án này thường được sử dụng cho các công trình thi công trong thành phố lớn có đầy đủ trang thiết bị máy móc, mặt bằng thi công chật hẹp, các công trình cao tầng và có yêu cầu tiến độ khắt khe
Phương án 2 đề xuất vận chuyển thép thanh và thép cuộn từ nhà máy đến công trường, sau đó tiến hành gia công sản xuất tại chỗ và lắp ráp ngay tại vị trí cấu kiện Phương án này yêu cầu thiết bị đơn giản hơn nhưng cần có mặt bằng rộng để bố trí kho chứa nguyên liệu và xưởng gia công cốt thép Khối lượng gia công không quá lớn và trình độ chuyên môn không cần quá cao khi thực hiện gia công thủ công.
Trường THPT Hải Lăng, huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị, đang gặp khó khăn về cơ sở vật chất cho thi công cơ giới hóa Mặc dù mặt bằng thi công rộng rãi, khối lượng cốt thép gia công không lớn và không yêu cầu công nghệ đặc biệt, chúng tôi đã quyết định thực hiện gia công cốt thép ngay tại công trường Phương án thi công ván khuôn cũng sẽ được áp dụng trong quá trình xây dựng.
Hiện nay ở nước ta có rất nhiều loại ván khuôn được sử dụng để thi công :
Ván khuôn gỗ là loại ván khuôn được chế tạo ngay tại công trình Ưu điểm nổi bật của nó bao gồm khả năng gia công dễ dàng, sự quen thuộc với công nhân và khả năng khai thác từ nguồn nguyên liệu địa phương.
Ván khuôn gỗ có nhược điểm là số lần sử dụng ít, dẫn đến chi phí cao, cùng với điều kiện tài nguyên khan hiếm Vì vậy, loại ván khuôn này chỉ phù hợp cho các công trình nhỏ.