Luận văn luận văn tốt nghiệp cục lưu trữ tỉnh yên bái

Giới thiệu về công trình

II Các giải pháp kiến trúc của công trình III Các giải pháp kỹ thuật của công trình Các bản vẽ kèm theo:

KT-01: Mặt đứng công trình KT-02: Mặt cắt công trình KT-03: Mặt bằng tầng hầm và tầng trệt KT-04: Mặt bằng tầng điển hình và tầng mái

I giới thiệu về công trình

1 Tên công trình : cục l-u trữ TỈNH YấN BÁI

Công trình đ-ợc xây dựng tại tỉnh Yờn Bỏi

3 Chức năng của công trình:

Công trình này có chức năng tiếp nhận, lưu trữ và phục hồi tài liệu, với thiết kế cao 9 tầng và diện tích sàn 867m² Tầng 1 được bố trí cho các văn phòng giao dịch và quản lý, trong khi các tầng 2 đến 9 sẽ phục vụ cho việc phục hồi, bảo quản và lưu trữ tài liệu Đặt tại Yên Bỏi, công trình này phù hợp với sự phát triển của tỉnh.

Giải pháp kiến trúc

1 Giải pháp mặt bằng: Mặt bằng của công trình gồm 1 khối

- Tầng hầm (cao 2,3m): cầu thang máy, cầu thang bộ, kho kỹ thuật

- Tầng 1 (cao 3m): gồm sảnh cầu thang máy, cầu thang bộ, khu vệ sinh, khu quản lý hành chính

- Tầng 2 đến tầng 9 (cao 3m) : Gồm phòng điều hành ,khu l-u trữ ,phục hồi tài liệu

Giải pháp mặt đứng của công trình được xác định bởi cấu trúc bên trong, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu và điều kiện quy hoạch kiến trúc Chúng tôi lựa chọn đường nét kiến trúc thẳng kết hợp với vật liệu kính, tạo nên vẻ đẹp hiện đại và hài hòa với cảnh quan xung quanh.

-Theo ph-ơng ngang: Đó là các hành lang nối với các nút giao thông theo ph-ơng đứng (cầu thang)

-Theo ph-ơng đứng: Có 2 cầu thang bộ và 1 thang máy

4 Quy mô của công trình:

- Công trình cao 9 tầng và 1 tầng hầm, với chiều cao tầng hầm là 2,3m các tÇng 2-8 cao 3m,tÇng 9 cao 4,2m

- Tổng chiều cao của công trình : 31,5m

Công trình cần được thiết kế với tiện nghi vi khí hậu, phù hợp với đặc điểm khí hậu Việt Nam Cần chú trọng đến các giải pháp hiệu quả để chống nóng trong mùa hè và chống lạnh trong mùa đông.

Yêu cầu về kỹ thuật

- Công trình phải có qui mô diện tích sử dụng phù hợp,đáp ứng đúng, đủ nhu cầu cÇn thiÕt

- Công trình cần đ-ợc thiết kế, qui hoạch phù hợp với qui hoạch chung của thành phè

- Nội thất, thiết bị của công trình đ-ợc trang bị phù hợp với tiêu chuẩn, nhu cầu sử dụng phải tuơng ứng với tính chất của công trình

- Công trình cần đ-ợc thiết kế, tính toán để đảm bảo khả năng chịu lực trong thời gian sử dụng

Không có những biến dạng, mất ổn định quá lớn gây cảm giác lo lắng, khó chịu cho ng-ời sử dụng

3.Về giải pháp cung cấp điện

- Dùng nguồn điện đ-ợc cung cấp từ thành phố, công trình có trạm biến áp riêng, ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng

- Hệ thống chiếu sáng đảm bảo Đối với các phòng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì đ-ợc trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao

- Trong công trình các thiết bị cần thiết phải sử dụng đến điện năng : a Các loại bóng đèn

- Các thiết bị chuyên dùng b.Các loại quạt trần, quạt treo t-ờng, quạt thông gió

4.Thiết bị phục vụ giao thông, cấp n-ớc

- Đặt các đ-ờng cáp cấp điện cho trạm bơm n-ớc, từ trạm biến áp đến chân công trình, cho các họng n-ớc cứu hoả ở các tầng

- Các bảng điện, ổ cắm, công tắc đ-ợc bố trí ở những nơi thuận tiện, an toàn cho ng-ời sử dụng, phòng tránh hoả hoạn trong quá trình sử dụng

Ph-ơng thức cấp điện:

Cần thiết phải bố trí một buồng phân phối điện tại vị trí thuận lợi trong toàn công trình để dễ dàng lắp đặt cáp điện từ bên ngoài và cung cấp cho các thiết bị điện bên trong Buồng phân phối này nên được đặt ở tầng kỹ thuật.

Trạm biến thế cung cấp điện cho buồng phân phối trong công trình thông qua cáp điện ngầm dưới đất Từ buồng phân phối, điện được dẫn đến các tủ điện ở các tầng và các thiết bị phụ tải bằng cáp điện được lắp đặt ngầm trong tường hoặc sàn.

Trong buồng phân phối, cần thiết lập các tủ điện phân phối riêng biệt cho từng khối của công trình Việc này giúp dễ dàng quản lý và theo dõi mức độ sử dụng điện trong toàn bộ công trình.

- Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị, phụ tải nh-: trạm bơm, điện cứu hoả tự động

- Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đ-ờng dây, từng khu vực, từng phòng học sử dụng điện

5.Hệ thống thông tin, tín hiệu

- Công trình đ-ợc lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thông tin, liên lạc quốc tế và trong n-ớc

- Các phòng đ-ợc trang bị các thiết bị chuyên dùng hiện đại phù hợp với chức năng của từng phòng

Lắp đặt hệ thống cứu hỏa tự động bao gồm còi báo động, hệ thống phun khí carbonic, các đường báo cứu đến trung tâm cứu hỏa thành phố, và các hệ thống thoát hiểm.

6.Hệ thống chống sét và nối đất

Hệ thống chống sét bao gồm kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, dây dẫn bằng thép và cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng quy phạm hiện hành để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

Tất cả các trạm biến thế, tủ điện và thiết bị sử dụng điện cố định cần được trang bị hệ thống nối đất an toàn Phương pháp tiếp đất hiệu quả bao gồm việc sử dụng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất.

7.Giải pháp cấp thoát n-ớc a).CÊp n-íc:

- N-ớc cung cấp cho công trình đ-ợc lấy từ nguồn n-ớc thành phố

+Cấp n-ớc bên trong công trình

Theo qui mô và tính chất của công trình, nhu cầu sử dụng n-ớc nh- sau:

- N-ớc dùng cho sinh hoạt

- N-ớc dùng cho phòng cháy, cứu hoả

- N-ớc dùng cho điều hoà không khí

-N-ớc dùng cho nhu cầu sinh hoạt :

Nước dùng để phòng chống cháy cần tuân thủ tiêu chuẩn hiện hành, trong đó nước chữa cháy bên trong được cung cấp từ 2 cột nước chữa cháy, mỗi cột có lưu lượng 2,5 l/s Do đó, tổng lưu lượng nước chữa cháy cần thiết là 5 l/s.

+Giải pháp cấp n-ớc bên trong công trình

Sơ đồ phân phối nước cho nhà cao tầng được thiết kế dựa trên các yếu tố kỹ thuật và điều kiện cụ thể, với khả năng phân vùng tương ứng cho từng khối Hệ thống cấp nước bao gồm việc xác định vị trí đặt bể chứa, két nước và trạm bơm trung chuyển nhằm đảm bảo cung cấp nước đầy đủ cho toàn bộ công trình Bên cạnh đó, việc thoát nước bẩn cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Nước từ bể tự hoại và nước thải được dẫn qua hệ thống ống thoát nước, cùng với nước mưa, đổ vào hệ thống thoát nước hiện có của khu vực.

- Hệ thống thoát n-ớc trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát n-ớc nhanh, không bị tắc nghẽn

Trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được thiết kế thông qua tất cả các phòng, sử dụng các ống nhựa đứng có hộp che Vật liệu chính được sử dụng cho hệ thống cấp thoát nước đảm bảo tính bền vững và hiệu quả.

Để thoát nước bẩn hiệu quả, nên sử dụng ống nhựa PVC có đường kính từ 110mm trở lên Đối với các ống lắp đặt dưới đất, nên chọn ống bê tông hoặc ống sành chịu áp lực.

Thiết bị vệ sinh cần được lựa chọn phù hợp với điều kiện sử dụng, có thể sử dụng các sản phẩm nội địa hoặc ngoại nhập với chất lượng tốt và tính năng vượt trội.

- Đặt một trạm bơm n-ớc ở tầng kĩ thuật bơm có 1 máy bơm đủ đảm bảo cung cấp n-ớc th-ờng xuyên cho các phòng WC

- Những ống cấp n-ớc : dùng ống sắt tráng kẽm có D =(15- 50)mm, nếu những ống có đ-ờng kính lớn hơn 50mm, dùng ống PVC áp lực cao

8.Giải pháp thông gió, cấp nhiệt

- Công trình đ-ợc đảm bảo thông gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, cửa sổ có kích th-ớc, vị trí hợp lí

- Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảm bảo yêu cầu thông thoáng

- Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió

9.Giải pháp phòng cháy chữa cháy

Giải pháp phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng tại Việt Nam phải tuân thủ tiêu chuẩn hiện hành Hệ thống phòng cháy chữa cháy cần được trang bị đầy đủ các thiết bị cần thiết để đảm bảo an toàn.

- Hộp đựng ống mềm và vòi phun n-ớc đ-ợc bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tÇng

- Máy bơm n-ớc chữa cháy đ-ợc đặt ở tầng kĩ thuật

- Bể chứa n-ớc chữa cháy

- Hệ thống chống cháy tự động bằng hoá chất

- Hệ thống báo cháy gồm : đầu báo khói, hệ thống báo động

10.Sử dụng vật liệu hoàn thiện công trình

Phòng vệ sinh nên được lát gạch men quanh tường và sàn bằng gạch hoa phù hợp, đồng thời lắp đặt các thiết bị vệ sinh hiện đại để đảm bảo tính thẩm mỹ và tiện nghi.

Dựa vào hình dáng kiến trúc, giải pháp mặt bằng và tình trạng địa chất của khu vực xây dựng, chúng ta có thể sơ bộ lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp cho công trình.

+ Công trình khung bê tông cốt thép chịu lực

Giáo viên h-ớng dẫn : TH.S TRẦN DŨNG Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THÀNH LONG

I Phân tích và lựa chọn ph-ơng án kết cấu

II Tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng điển hình III Tính toán và bố trí cốt thép cầu thang bộ

IV Tính toán và bố trí cốt thép hệ khung dầm và cột

V Tính toán và bố trí cốt thép kết cấu móng Các bản vẽ kèm theo:

KC-01: Bản vẽ bố trí thép sàn KC-02: Bản vẽ bố trí thép cầu thang KC-03+04: Bản vẽ bố trí thép khung K2 KC-05: Bản vẽ kết cấu móng

Phân tích và lựa chọn ph-ơng án kết cấu i-ĐặC ĐIểM THIếT Kế KếT CấU NHà CAO TầNG:

KÕt CÊu Ch-ơng I: Phân tích và lựa chọn ph-ơng án kết cấu I Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Ph-ơng án kết cấu

Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn một trong hai loại kết cấu sau:

Hệ thống chịu lực chính của công trình với kết cấu khung bao gồm cột, dầm và sàn toàn khối, cùng với lõi thang máy xây gạch, mang lại ưu điểm về không gian lớn và linh hoạt trong bố trí sử dụng Việc tính toán nội lực và thi công cũng trở nên đơn giản hơn Tuy nhiên, nhược điểm của loại kết cấu này là khả năng chịu tải trọng ngang hạn chế, đòi hỏi phải tăng kích thước cột, dầm, sàn để đảm bảo khả năng chịu lực, dẫn đến tăng trọng lượng và chiếm diện tích sử dụng Vì vậy, lựa chọn kiểu kết cấu này chưa phải là phương án tối ưu.

2 KÕt cÊu khung lâi: Đây là kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép và lõi cứng cùng tham gia chịu lực Tuy có khó khăn hơn trong việc thi công nh-ng kết cấu loại này có nhiều -u điểm lớn Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của công trình Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình một cách tích cực

Phương án kết cấu được chọn là hệ khung kết hợp lõi chịu lực, trong đó bê tông cột, dầm, sàn và lõi cứng được đổ toàn khối, nhằm tạo ra độ cứng tổng thể cho công trình.

Các giải pháp thiết kế sàn

1.Theo ph-ơng pháp thi công:

Kết cấu thi công tại chỗ với cấu kiện liền khối mang lại độ cứng cao và khả năng chịu lực động tốt Tuy nhiên, phương pháp này tiêu tốn nhiều vật liệu cho ván khuôn và cột chống, đồng thời chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện thời tiết và khí hậu.

Cấu kiện xây dựng được chế tạo thành các phần riêng biệt, sau đó vận chuyển đến công trường để lắp ráp Phương pháp này giúp tiết kiệm vật liệu cho ván khuôn và cột chống, đồng thời giảm ảnh hưởng của thời tiết đến quá trình thi công Ngoài ra, việc áp dụng cơ giới hóa trong sản xuất xây dựng trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên, chất lượng mối nối có thể gặp khó khăn và yêu cầu tay nghề công nhân cao hơn.

2 Theo sơ đồ kết cấu:

Sàn nấm là loại sàn không có dầm, mà bản sàn được đặt trực tiếp lên cột, giúp giảm chiều cao kết cấu Loại sàn này dễ thi công, đồng thời cải thiện khả năng chiếu sáng và thông gió Tuy nhiên, sàn nấm chỉ phù hợp cho các công trình có chiều rộng nhịp từ 4-8m.

Sàn có dầm là loại sàn mà bản sàn được đặt trực tiếp lên hệ giầm, nổi bật với khả năng chịu lực tốt Loại sàn này được sử dụng rộng rãi và đôi khi là lựa chọn duy nhất không thể thay thế bằng sàn nấm.

Ch-ơng ii tính toán sàn i mặt bằng kết cấu tầng điển hình:

* Từ mặt bằng kết cấu ta có:

-Tòa nhà gồm 3 loại khung và 13 loại ô sàn

+2 ô sàn S13 l 1 xl 2 = 1,5 x 2,4 (m x m) ii-sơ bộ chọn kích th-ớc tiết diện:

-Theo tiêu chuẩn thiết kế BTCT-TCVN 5574-1991

-Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

-Sổ tay thực hành kết cấu PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng

-Một số tài liệu chuyên ngành khác

 Chiều dày sơ bộ sàn (h b ): h b = l m

D=0,81,4 (chọn D=0,8)  h,7 12 cm l = 6,0 m (tính với ô bản lớn nhất)

Sàn bêtông cốt thép có:

- Cấp độ bền B20 có : R b = 11,5 MPa

Xác định tiết diện dầm: d d m l h  1 

Trong thiết kế dầm, nhịp dầm được ký hiệu là l_d, và hệ số tương ứng với dầm phụ là m_d, với giá trị m_d dao động từ 12 đến 20 Đối với dầm chính, m_d nằm trong khoảng 8 đến 12, còn dầm conxon có m_d từ 5 đến 7 Bề rộng của tiết diện dầm nên chọn trong khoảng từ 0,3 đến 0,5 lần chiều cao h Dựa vào kích thước đã chọn, ta có thể tham khảo bảng kích thước dầm để xác định kích thước sơ bộ phù hợp.

Tải trọng tác dụng lên sàn

Bảng 1: Cấu tạo sàn tầng điển hình

CK Các lớp tạo thành

Giá trị tiêu chuÈn (KG/ m 2 )

Giá trị tÝnh toán g (KG/m 2 )

Gạch lát nền dầy 1 cm

Vữa trát trần dày 1,5cm

- Hoạt tải: +Hoạt tải tiêu chuẩn : theo TCVN 2737-1995 ta có: p tc = 480(KG/m 2 ) +Hoạt tải tính toán: p tt =n.p tc =1,2x480 W6 (KG/m 2 )

Tính nội lực cho các ô bản

-Các ô sàn đ-ợc phân loại theo tỷ lệ:

Bản loại dầm và bản kê 4 cạnh là hai yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Bản loại dầm được sử dụng để phân phối tải trọng, trong khi bản kê 4 cạnh giúp ổn định và gia tăng độ bền cho công trình Việc kết hợp giữa bản loại dầm và bản kê 4 cạnh sẽ tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng.

*)Tính nội lực ô bản 4 (bản kê 4 cạnh)

Sử dụng sơ đồ đàn hồi để tính toán ô bản liên tục mà không xuất hiện vết nứt Để tính mômen dương tại nhịp, áp dụng công thức phù hợp.

+ M 1 , M 2 : là mômen d-ơng theo ph-ơng cạnh ngắn, dài

+ m 11 ,m i1 ;m 12 ;m i2 tra theo sách “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình” PGS-PTS Vũ Mạnh Hùng trang 32

2   l l tra bảng và nội suy ta đ-ợc : m 91 =0,0191; m 92 = 0,0055 ; m 11 = 0,0483; m 12 = 0,0138

M 2 = 0,0138 x 5495,04 + 0,0055 x 13592,6 = 150,59 (KGm) b)Tính mô men âm ở gối theo công thức :

Trong đó : P = 19087,6 (đã tính ở trên)

M I , M II : là mômen âm theo ph-ơng cạnh ngắn, dài k i1 , k i2 : là hệ số tra bảng

2   l l tra bảng và nội suy ta đ-ợc : k 91 = 0,0413 k 92 = 0,012

M II = 0,012 x 19087,6 = 229,05 (KG.m) l 2 l 1 m ii m 1 m ii m i m i m 2 m ii m ii m i m i m 2 m 1

Tính toán cốt thép

Từ c-ờng độ chịu kéo của cốt thép và c-ờng độ chịu nén của bê tông ta tra bảng đ-ợc :  R = 0,623 ,  R =0,429

- Giả thiết lớp bảo vệ của cốt thép là a bv = 1,5 (cm), giả thiết chọn cốt thép 8 làm cốt thép chịu mômen d-ơng và âm  0 1,5 0,8 1,9( )

Ta tính cốt thép cho bản nh- tiết diện chữ nhật bh=(10012)cm đặt cốt đơn a)Tính toán cốt thép chịu mômen d-ơng

*)Tính toán cốt thép theo ph-ơng cạnh ngắn

Khoảng cách giữa các thanh thép đ-ợc tính theo công thức :

*)Tính toán cốt thép theo ph-ơng cạnh dài

Khoảng cách giữa các thanh thép đ-ợc tính theo công thức :

 A    chọn a = 20 (cm) b)Tính toán cố thép chịu mômen âm:

*)Tính toán cốt thép theo ph-ơng cạnh ngắn:

Khoảng cách giữa các thanh thép đ-ợc tính theo công thức

*)Tính toán cốt thép theo ph-ơng cạnh dài:

Cã M = M II "9,05 (KG.m) = 22905 (KG.cm)

 cốt thép đ-ợc lấy là: F =μ a min ìbìh =0,001::24ỗ24::10,1=1,01cm 0 2

Khoảng cách giữa các thanh thép đ-ợc tính theo công thức

Kết luận : để thuận tiện cho quá trình thi công ta dùng cốt mũ để chịu mô men ©m Đoạn từ mút cốt thép mũ đến trục dầm là :

Các b-ớc tính toán t-ơng tự nh- trên ta có kết quả tính của các ô bản khác theo bảng sau:

Bảng3: Tính q,P,P ’ ,P ’’ cho các ô bản(các ô bản kê) ¤ sàn l 1

Bảng4: Tính nội lực cho các ô bản (các ô bản kê)

Bảng 5: Tính cốt thép ô bản(thép gối) ¤ bản

Bảng 6: Tính cốt thép ô bản(thép nhịp) ¤ bản

*)Tính nội lực ô bản 12(bản loại dầm)

-Ô sàn có kích th-ớc là: l 2 `00(mm); l 1 00(mm)

2 l l Xem sàn làm việc một ph-ơng Ta có sàn s-ờn toàn khối bản loại dầm

Để tính toán bản, cắt một dải bản rộng 1m vuông góc với phương cạnh dài, xem như một dầm có liên kết một đầu ngàm và một đầu khớp Tải trọng toàn phần được tính bằng công thức: q = p + g W6 + 424,400,4 KG/m.

Tính toán với dải bản rộng b = 1m, q 00,4KG/m b tt b)Xác định nội lực:

-Biểu đồ mômen nh- hình vẽ bên:

+)Tính toán cốt thép chịu mômen d-ơng

 cốt thép đ-ợc lấy là: F =μ a min ìbìh =0,001::24ỗ24::10,1=1,01cm 0 2

Chọn cốt thép 8 có fa = 0,503 cm 2 làm cốt thép chịu lực

Xác định cốt thép cần, cốt thép đủ cm

+)Tính toán cốt thép chịu mômen âm

Chọn cốt thép 8 có fa = 0,503 cm 2 làm cốt thép chịu lực

Xác định cốt thép cần, cốt thép đủ cm

Các b-ớc tính toán t-ơng tự nh- trên ta có kết quả tính của các ô bản loại dầm khác theo bảng sau:

Bảng 7: Tính cốt thép ô bản loại dầm ¤ bản

+M 2 là mômen âm Để thuận lợi cho việc thi công ta chọn nh- sau:

+Thép chịu mômen d-ơng bố trí 8a200 theo 2 ph-ơng

+Thép chịu mômen âm bố trí 8a200 theo 2 ph-ơng

Tính toán

IV Tính toán và bố trí cốt thép hệ khung dầm và cột

V Tính toán và bố trí cốt thép kết cấu móng Các bản vẽ kèm theo:

KC-01: Bản vẽ bố trí thép sàn KC-02: Bản vẽ bố trí thép cầu thang KC-03+04: Bản vẽ bố trí thép khung K2 KC-05: Bản vẽ kết cấu móng

Phân tích và lựa chọn ph-ơng án kết cấu i-ĐặC ĐIểM THIếT Kế KếT CấU NHà CAO TầNG:

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng đòi hỏi sự lựa chọn giải pháp kết cấu cẩn thận hơn so với nhà thấp tầng, vì nó ảnh hưởng đến bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao các tầng, và các yếu tố kỹ thuật như hệ thống điện và đường ống Những yếu tố này cũng liên quan đến yêu cầu thi công, tiến độ và chi phí xây dựng Nhà cao tầng có những đặc điểm riêng biệt cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế.

Tải trọng ngang, bao gồm áp lực từ gió và động đất, là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Nhà ở phải chịu cả tải trọng đứng và tải trọng ngang Trong các công trình thấp tầng, ảnh hưởng của tải trọng ngang thường nhỏ và có thể bỏ qua Tuy nhiên, khi chiều cao tăng, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang gây ra tăng nhanh chóng.

Nếu xem công trình nh- một thanh công xôn ngàm cứng thì lực dọc tỷ lệ thuận với bình ph-ơng chiều cao:

M   (tải trọng phân bố đều)

M   (tải trọng phân bố tam giác)

D-ới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trình nhà cao tầng cũng là một vấn đề cần quan tâm Cũng nh- trên, nếu xem công trìng nh- một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc 4 của chiều cao

Chuyển vị ngang của công trình gây ra nội lực phụ do độ lệch tâm của lực tác dụng thẳng đứng, ảnh hưởng đến tiện nghi làm việc của người sử dụng Sự thay đổi này có thể dẫn đến các rạn nứt trong kết cấu như cột, dầm, tường, và gây biến dạng cho các hệ thống kỹ thuật như đường ống nước và đường điện.

Khi thiết kế nhà cao tầng, cần chú trọng không chỉ vào cường độ của các cấu kiện mà còn phải xem xét độ cứng tổng thể của công trình khi phải chịu tải trọng ngang.

3 Giảm trọng l-ợng bản thân:

Công trình cao và có trọng lượng lớn sẽ gặp nhiều bất lợi về khả năng chịu lực Tải trọng từ các tầng trên truyền xuống tầng dưới làm tăng nội lực dọc trong cột, dẫn đến việc cần tăng tiết diện cột, vừa tốn vật liệu vừa chiếm không gian sử dụng Khi tải trọng truyền xuống móng lớn, cần sử dụng kết cấu móng chịu tải cao, từ đó làm tăng chi phí xây dựng Ngoài ra, trọng lượng lớn còn làm gia tăng tác động của các tải trọng động như gió và động đất, đây là hai yếu tố nguy hiểm cần được chú ý trong thiết kế nhà cao tầng.

Thiết kế nhà cao tầng cần chú trọng giảm trọng lượng của kết cấu bằng cách sử dụng các vật liệu nhẹ như vách ngăn thạch cao, trần treo nhẹ và vách kính khung nhôm Việc lựa chọn các loại vật liệu này không chỉ giúp giảm tải trọng mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả trong xây dựng.

Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn một trong hai loại kết cấu sau:

Hệ thống chịu lực chính của công trình với kết cấu khung bao gồm cột, dầm, sàn toàn khối và lõi thang máy xây gạch, mang lại không gian lớn và linh hoạt cho việc bố trí sử dụng Tuy nhiên, loại kết cấu này hạn chế khả năng chịu tải trọng ngang, yêu cầu tăng kích thước cột, dầm, sàn để đảm bảo khả năng chịu lực, dẫn đến việc tăng trọng lượng công trình và chiếm diện tích sử dụng Vì vậy, việc chọn kiểu kết cấu này chưa phải là phương án tối ưu.

2 KÕt cÊu khung lâi: Đây là kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép và lõi cứng cùng tham gia chịu lực Tuy có khó khăn hơn trong việc thi công nh-ng kết cấu loại này có nhiều -u điểm lớn Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của công trình Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình một cách tích cực

Phương án kết cấu được lựa chọn là hệ khung kết hợp lõi chịu lực, với bê tông cột, dầm, sàn và lõi cứng được đổ toàn khối, nhằm tạo ra độ cứng tổng thể cho công trình Các giải pháp thiết kế sàn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và bền vững của công trình.

1.Theo ph-ơng pháp thi công:

Kết cấu thi công tại chỗ tạo ra các cấu kiện liền khối với độ cứng cao và khả năng chịu lực động tốt Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi nhiều vật liệu cho ván khuôn và cột chống, đồng thời cũng chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện thời tiết và khí hậu.

Cấu kiện được chế tạo sẵn và vận chuyển tới công trường để lắp ráp, giúp tiết kiệm vật liệu cho ván khuôn và cột chống, đồng thời giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết Phương pháp này dễ dàng áp dụng cơ giới hóa trong sản xuất xây dựng Tuy nhiên, chất lượng mối nối có thể khó đảm bảo và yêu cầu tay nghề công nhân cao hơn.

2 Theo sơ đồ kết cấu:

Sàn nấm là loại sàn không có dầm, mà bản sàn được đặt trực tiếp lên cột, giúp giảm chiều cao kết cấu và đơn giản hóa thi công Loại sàn này cải thiện ánh sáng và thông gió, nhưng chỉ phù hợp cho những công trình có chiều rộng nhịp từ 4-8m.

Sàn dầm là loại sàn mà bản sàn tựa trực tiếp lên hệ giầm, mang lại khả năng chịu lực tốt Loại sàn này được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, đôi khi là lựa chọn duy nhất không thể thay thế bằng sàn nấm.

Ch-ơng ii tính toán sàn i mặt bằng kết cấu tầng điển hình:

* Từ mặt bằng kết cấu ta có:

-Tòa nhà gồm 3 loại khung và 13 loại ô sàn

+2 ô sàn S13 l 1 xl 2 = 1,5 x 2,4 (m x m) ii-sơ bộ chọn kích th-ớc tiết diện:

-Theo tiêu chuẩn thiết kế BTCT-TCVN 5574-1991

-Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

-Sổ tay thực hành kết cấu PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng

-Một số tài liệu chuyên ngành khác

 Chiều dày sơ bộ sàn (h b ): h b = l m

D=0,81,4 (chọn D=0,8)  h,7 12 cm l = 6,0 m (tính với ô bản lớn nhất)

Sàn bêtông cốt thép có:

- Cấp độ bền B20 có : R b = 11,5 MPa

Xác định tiết diện dầm: d d m l h  1 

Trong bài viết này, l d đại diện cho nhịp của dầm đang xét, trong khi m d là hệ số tương ứng với dầm phụ, với giá trị m d nằm trong khoảng 12 đến 20 Đối với dầm chính, m d dao động từ 8 đến 12, và đối với dầm conxon, m d nằm trong khoảng 5 đến 7 Bề rộng của tiết diện dầm nên được chọn trong khoảng từ 0,3 đến 0,5 lần chiều cao h Dựa trên kích thước đã chọn, kích thước của dầm có thể được xác định sơ bộ theo bảng hướng dẫn.

III Tải trọng tác dụng lên sàn:

Bảng 1: Cấu tạo sàn tầng điển hình

CK Các lớp tạo thành

Giá trị tiêu chuÈn (KG/ m 2 )

Giá trị tÝnh toán g (KG/m 2 )

Gạch lát nền dầy 1 cm

Vữa trát trần dày 1,5cm

- Hoạt tải: +Hoạt tải tiêu chuẩn : theo TCVN 2737-1995 ta có: p tc = 480(KG/m 2 ) +Hoạt tải tính toán: p tt =n.p tc =1,2x480 W6 (KG/m 2 )

IV Tính nội lực cho các ô bản :

-Các ô sàn đ-ợc phân loại theo tỷ lệ:

Tải trọng tác dụng

1 Tĩnh tải tác dụng: a Tĩnh tải sàn tầng mái:

Bảng 1.Tĩnh tải tác dụng lên sàn mái

TT Cấu tạo sàn mái (m)  (KG/m 3 ) g tc n g tt

Hai lớp gạch lá nem Líp v÷a lãt Bêtông chống thấm M200 Bêtông xỉ tạo dốc Sàn bêtông cốt thép M250

Tổng 613 710,9 g = g i = 710,9 (KG/m 2 ) = 711 (KG/m 2 ) b Tĩnh tải sàn các tầng i:(Đã tính phần sàn ) g 1 = g i = 424,4 (KG/m 2 ) B5 (KG/m 2 )

Hoạt tải các ô sàn lấy theo TCVN 2737 - 1995

Bảng 2.Giá trị hoạt tải tác dụng lên sàn

TT Các loại tải trọng Đơn vị p tc n p tt

Sàn mái dốc Hành lang Sàn các phòng

Hoạt tải do n-ớc trên sênô : p tt = 0,210001,1 = 220 (KG/m 2 )

- Trọng l-ợng dầm : Tiết diện: 25  50 (cm) g tt dc = 0,25  (0,5-0,12)  2500 1,1 = 261,25 (KG/m)

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = [0,015 ( 0,5-0,12)2 + 0,01 0,25] 18001,32,53 (KG/m)

- Trọng l-ợng dầm : Tiết diện : 25 x 35 (cm ) g tc dc = 0,25 x (0,35-0,12) x 2500 x 1,1 = 158,13 (KG/m)

- Trọng l-ợng các lớp trát : Dày 15 (mm) g tc dc = [ 0,015 x ( 0,35-0,12) x 2 + 0,015 x 0,25 ] x 1800 x 1,3 = 24,92 (KG/m)

*Với cột có tiết diện 40  60 (cm) cao 3(m) g c tt =0,4  0,6  2500 (3 - 0,12)1,1 = 1901 (kg) =1,901 (T)

*Với cột có tiết diện 4050 (cm) cao 3m g c tt = 0,4  0,5  2500 (3 - 0,12) 1,1 84 (kg) = 1,584 (T)

*Với cột có tiết diện 4050 (cm) cao 4,2m g c tt = 0,4  0,5  2500 (4,2 - 0,12) 1,1 "44 (kg) = 2,25 (T)

T-ờng có cửa song để thiên về an toàn và tính tới những tr-ờng hợp cải tạo bịt các ô cửa ta tính tới t-ờng đặc chiều cao một tầng là:h t =h - h d

*) §èi víi t-êng bao ta lÊy  t = 220mm a §èi víi tÇng cao 3 (m).h d = 0,5 (m)

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  (3 - 0,5)  1800  1,3  2 = 175,5(KG/m) b §èi víi tÇng cao 3 (m) h d = 0,35 (m)

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  (3- 0,35)  1800  1,3  2 = 186,03(KG/m) c §èi víi tÇng cao 4,2(m) h d = 0,5 (m)

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  (4,2- 0,5)  1800  1,3  2 = 260(KG/m) d §èi víi tÇng cao 4,2(m) h d = 0,35 (m)

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  (4,2- 0,35)  1800  1,3  2 = 270,27 (KG/m) *) Đối với t-ờng ngăn ta lấy h d toàn là 0,35m và  t = 110mm

- Trọng l-ợng lớp trát: Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  (3 - 0,35)  1800  1,3  2 = 186,03(KG/m)

*) Đối với t-ờng thu hồi:

- Trọng l-ợng t-ờng : g th tt = 0,22  0,9  1800  1,1 = 392,04 (KG/m)

- Trọng l-ợng lớp trát : Dày 15 (mm) g tr tt = 0,015  0,9  1800  1,3 = 31,59 (KG/m)

*) Đối với mái tôn : ( Xà gồ thép hình ) g mt tt = (6 /25,8201,05)/5,7 = 64 ( KG/m)

III Tính tải trọng quy đổi từ các bản sàn truyền vào hệ dầm sàn:

- Tải trọng truyền vào khung gồm có tĩnh tải và hoạt tải,d-ới dạng tải trọng tập trung ( P ) và tải trọng phân bố đều ( q )

- Tĩnh tải : trọng l-ợng bản thân của cột, dầm,sàn, t-ờng ngăn, các lớp lót trát, các lớp cách âm, cách nhiệt, các loại cửa

- Hoạt tải : tải trọng sử dụng trên sàn nhà ( ng-ời, thiết bị, dụng cụ, sản phẩm )

Ngoài ra hoạt tải còn có một phần của tĩnh tải : trọng l-ợng của các vách ngăn tạm thời, trọng l-ợng của các thiết bị gán trên sàn nhà

Tải trọng tập trung (P) được xác định từ trọng lượng của cột và phản lực của các dầm theo phương vuông góc với mặt phẳng khung Phản lực này xuất hiện từ các dầm đơn giản có gối tựa là các cột, chịu tải trọng tập trung hoặc phân bố đều Tải trọng phân bố đều (q) bao gồm trọng lượng bản thân của dầm, vách ngăn và sàn truyền vào.

Trong quá trình tính toán, các loại tải trọng phân bố dạng tam giác và hình thang đều được quy về dạng phân bố đều thông qua các hệ số quy đổi tương ứng.

+ Với tải trọng phân bố hình tam giác : q g = 5/8g s l i

+ Với tải trọng phân bố hình thang : q g = ( 1 – 2 2 +  3 ) g s l i

+ Với tải trọng phân bố hình tam giác : q g =1/25/8g s l i

+ Với tải trọng phân bố hình thang : q g = 1/2(1-2 2 + 3 ) g s l i

Trong đó: g s : trọng l-ợng bản thân tuỳ thuộc vào cấu tạo các lớp mặt sàn

- l 1 : chiều dài theo ph-ơng cạnh ngắn

- l 2 : chiều dài theo ph-ơng cạnh dài

- Tải trọng tập trung quy đổi:

F i : Diện tích dạng sơ đồ truyền của sàn đ-ợc tính

Tài liệu sử dụng để tính toán :

Tiêu chuẩn thiết kế : tcvn 2737 - 1995 tải trọng và tác động

IV Chất tải trọng tác dụng lên khung ngang:

Tải trọng thường xuyên tác động lên hệ dầm khung, vì vậy cần phân bổ toàn bộ tải trọng này từ mái xuống chân cột Để tính toán, ta sử dụng phương pháp tính tải phân bố đều.

- Trọng l-ợng bản thân sàn truyền vào: lấy theo kết quả tải trọng quy đổi

- Trọng l-ợng do bản thân dầm khung

- Trọng l-ợng do t-ờng xây trên dầm (nếu có ) q ti = g ti ( g ti đã tính ở phần tr-ớc ) b Tĩnh tải tập trung: Tác dụng lên nút khung bao gồm:

- Trọng l-ợng bản thân dầm dọc: P di = g i  l tính

- Trọng l-ợng bản thân sàn: truyền vào dầm dọc và truyền vào nút khung:

P gi đ-ợc lấy theo kết quả quy đổi

- T-ờng xây trên dầm dọc ( nếu có ):

- Trọng l-ợng bản thân cột: P c = g c  h tầng

Hoạt tải sàn được chia thành hai loại: hoạt tải phân bố đều và hoạt tải tập trung Hoạt tải phân bố đều là loại tải trọng được phân bố trên sàn và truyền vào dầm khung theo hình tam giác hoặc hình thang, dựa trên kết quả đã tính toán tải trọng quy đổi ở phần trước Trong khi đó, hoạt tải tập trung là loại tải trọng truyền từ sàn vào dầm dọc và vào nút khung, cũng đã được tính toán ở tải trọng quy đổi.

Tải trọng tác dụng lên khung gồm:

- Tải trọng phân bố đều trên cột theo diện truyền tải của b-ớc cột

- Tải tập trung do t-ờng v-ợt mái truyền về cột theo diện truyền tải của b-íc cét

V Tải trọng tác dụng lên khung K-2 (Trục 6):

1.1 Tĩnh tải phân bố : a Tĩnh tải phân bố do sàn:

Tĩnh tải từ các sàn tầng 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng hình tam giác và hình chữ nhật, sau đó được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Ngoài ra, tĩnh tải cũng bao gồm tải trọng do bản thân dầm.

Bảng 3: Tĩnh tải phân bố sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K-2

Tên Tải cấu thành Giá trị

1.2.Tĩnh tải tập trung: a Tĩnh tải do các ô sàn truyền lên dầm khung:

Tĩnh tải tập trung do ô sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuống dầm khung: P 1 = F i g i

Trong đó: - F i : Diện tích truyền tải

- g i : Tĩnh tải ô sàn thứ i b Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng dầm dọc tác dụng lên dầm khung:

Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng các dầm dọc tác dụng lên nút dầm khung đ-ợc tính theo công thức sau: P di = g di l tính

Trong đó: - g di : trọng l-ợng dầm tính trên 1 m dài (T/m)

- l tính : chiều dài tính toán = 3 (m) c Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng t-ờng tác dụng lên dầm khung:

Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng t-ờng xây trên dầm dọc tác dụng lên dầm khung d-ới dạng lực tập trung: P ti = g ti l tính

Trong đó: - P ti : tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng t-ờng xây trên dầm dọc truyÒn xuèng dÇm khung (T)

- g ti : trọng l-ợng bản thân t-ờng xây trên dầm dọc (T/m)

- l tính : chiều dài tính toán của phần t-ờng xây trên dầm dọc d Tải trọng do trọng l-ợng bản thân cột

Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng bản thân cột đ-ợc tính theo công thức sau:

Trong đó: - P ci : tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng bản thân cột (T)

-g ci : trọng l-ợng bản thân cột (T/m)

- l tính : chiều dài tính toán cột (m)

Bảng 4: Tĩnh tải tập trung sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K-2

Tên Tải cấu thành Giá trị(T) Ghi chú

 Sàn Ô1 truyền qua dầm phụ:

1.3 Hoạt tải: a Hoạt tải phân bố của các sàn:

Hoạt tải từ các sàn tầng 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng phân bố đều, tương ứng với việc quy đổi tải trọng theo diện truyền tải hình tam giác Như đã đề cập ở trên, có hai trường hợp cần xem xét trong quá trình phân tích này.

+ Tr-ờng hợp 1: Hoạt tải phân bố Ô1

Bảng 5: Hoạt tải phân bố sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Tên Tải cấu thành Giá trị(T/m) Ghi chú p 1  ¤ 1 : 0,5763 1,728

+ Tr-ờng hợp 2 : Hoạt tải phân bố ô2

Bảng 6: Hoạt tải phân bố sàn tầng 2-8 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Tên Tải cấu thành Giá trị(T/m) Ghi chú p 2  ¤ 2 : 0,625  0,48  2,4 0,72 k=0,625 b Hoạt tải tập trung:

Hoạt tải tập trung do ô sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8,9 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuống dầm khung:

Ta có hai tr-ờng hợp :

+ Tr-ờng hợp 1: chất hoạt tải lên ô1

+ Tr-ờng hợp 2: chất hoạt tải lên ô2 và ô3

Bảng 8 Hoạt tải tập trung sàn tầng 2-8 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

Tĩnh tải từ sàn tầng 1 được truyền về dầm khung theo hình dạng tam giác và hình thang, và sau đó được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Ngoài ra, tĩnh tải còn bao gồm tải trọng do bản thân dầm.

Bảng 9: Tĩnh tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K-2

- l tính : chiều dài tính toán = 3,2(m) c Tĩnh tải tập trung do trọng l-ợng t-ờng tác dụng lên dầm khung:

Bảng 10: Tĩnh tải tập trung sàn tầng 1 truyền vào khung K-2

Hoạt tải từ các sàn tầng 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng hình tam giác Theo đó, tải trọng này có thể được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Chúng ta có hai trường hợp cần xem xét trong quá trình này.

Bảng 11: Hoạt tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Bảng 12: Hoạt tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Ta có hai tr-ờng hợp :`

Bảng 14 Hoạt tải tập trung sàn tầng 1 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

Tĩnh tải từ sàn tầng 9 được truyền đến dầm khung theo hình thức tải trọng phân bố đều, với sự chuyển giao tải theo dạng tam giác và hình thang Ngoài ra, tĩnh tải cũng bao gồm trọng lượng bản thân của dầm.

Bảng 15.Tĩnh tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K-2

Tĩnh tải tập trung do ô sàn tầng 9 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung: P 1 = F i g i

Bảng 16.Tĩnh tải tập trung sàn tầng 9 truyền vào khung K-2

Hoạt tải từ sàn tầng 9 được truyền về dầm khung theo hình chữ nhật, và được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Như đã trình bày, có hai trường hợp để xem xét trong việc phân tích tải trọng này.

Bảng 17 Hoạt tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Bảng 18 Hoạt tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Hoạt tải tập trung do ô sàn tầng 9 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Bảng 20.Hoạt tải tập trung sàn tầng 9 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

4.Chất tải sàn tầng mái lên khung K-2:

4.1 Tĩnh tải phân bố: a Tĩnh tải phân bố do sàn:

Tĩnh tải từ sàn mái truyền xuống dầm khung theo hình thức tam giác và hình chữ nhật được chuyển đổi thành tải trọng phân bố đều Ngoài ra, tĩnh tải do chính bản thân dầm cũng cần được xem xét.

Do chiều dài của dầm có tiết diện khác nhau do vậy trọng l-ợng bản thân dầm khung K-2 tác dụng lên ở các nút khác nhau

Bảng 21.Tĩnh tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2

4.2 Tĩnh tải tập trung mái: a Tĩnh tải do ô sàn truyền lên dầm khung:

Tĩnh tải tập trung do ô sàn mái truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Tĩnh tải tập trung trong kết cấu công trình được truyền qua ô sàn mái đến dầm phụ, sau đó dầm phụ sẽ chuyển tải lực đến dầm dọc Cuối cùng, dầm dọc sẽ truyền tải lực về dầm khung b Ngoài ra, tĩnh tải tập trung cũng do trọng lượng của dầm dọc tác động lên dầm khung.

- l tính : chiều dài tính toán phần t-ờng xây trên dầm dọc d Tải trọng do trọng l-ợng bản thân cột:

- g ci : trọng l-ợng bản thân cột (T/m)

Bảng 22.Tĩnh tải tập trung sàn mái truyền vào khung K-2

4.3 Hoạt tải mái: a Hoạt tải phân bố của sàn mái:

Hoạt tải từ sàn mái truyền đến dầm khung theo hình thức tải trọng hình tam giác có thể được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Như đã trình bày, có hai trường hợp cần xem xét trong quá trình này.

+Tr-ờng hợp 1: Hoạt tải phân bố Ô 1

Bảng 23.Hoạt tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 1

Tên Tải cấu thành Giá trị(T/m) Ghi chú p 1

+ Tr-ờng hợp 2 : Hoạt tải phân bố ô2 và ô3

Bảng24 Hoạt tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Hoạt tải tập trung do ô sàn mái truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Ta có 2 tr-ờng hợp :

+ Tr-ờng hợp 1 : Chất hoạt tải ô1

+ Tr-ờng hợp 2 : Hoạt tải tập trung ô2 :

Bảng 26 Hoạt tải tập trung sàn mái truyền vào khung K-3 tr-ờng hợp 2

Cao trình 31,4m, theo TCVN 2737-1995 ta không cần xết đến thành phần gió động mà chỉ cần xét đến thành phần gió tĩnh

Theo cách chọn hệ kết cấu ta chỉ cần xét gió song song với ph-ơng ngang

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mèc chuÈn xác định theo công thức:

W 0 : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

Công trình ta đang xét là công trình đ-ợc xây ở Thủ Đô Hà Nội nên ta lấy theo vùng gió II-B

W 0 = 0,095(T/m 2 ) = 95 (kg/ m 2 ) k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực giótheo chiều cao c: hệ số khí động với mặt đứng

- H-íng khuÊt giã c=-0,6 n: hệ số tin cậy của tải trọng gió(n=1,3)

Giá trị tính toán của tải trọng gió tĩnh: g i tt =nW=nW 0 kc B(T/m) Với B =6 m là b-ớc cột

Bảng 27.Giá trị tính toán của tải trọng gió tĩnh

TÇng Z(m) k g i tt (c=+0,8)(kg/m) g i tt (c=-0,6)(kg/m)

Giá trị lực tập trung của tải trọng gió ở chân mái:

Tải trọng gió phần mái đ-a về lực tập trung tại đầu cột :

Trong đó: W 0 : áp lực gió tĩnh lấy theo vùng W 0 = 95KG/m 2

Ce1: hệ số khí động phụ thuộc vào sin

 Ce1= -0.41( Tra bảng 6 tcvn 2737-1995) l t , l p : là Khoảng cách b-ớc khung phía bên trái và phía bên phải khung dang tính.

Chiều của tải trọng gió phụ thuộc vào dấu của hệ số khí động Ci Khi Ci có dấu âm, điều này dẫn đến việc tải trọng gió sẽ hướng từ mặt mái ra ngoài.

6 Các tr-ờng hợp chất tải lên khung:

Tải trọng đ-ợc chất lên khung theo các tr-ờng hợp sau:

+ Tĩnh tải đ-ợc chất đầy lên toàn bộ khung

+ Hoạt tải đ-ợc chất cách tầng ,cách nhịp

+ Tải trọng gió đ-ợc chất từ trái qua phải

+ Tải trọng gió đ-ợc chất từ phải qua trái

VI.Xác định nội lực

Sử dụng ch-ơng trình tính toán kết cấu để tính toán nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm, cột nh- hình sau:

ViI thiÕt kÕ khung trôc 6(k2):

Chất tải trọng tác dụng lên khung ngang

Tải trọng thường xuyên tác động lên hệ dầm khung, vì vậy cần thiết phải tính toán và phân bổ toàn bộ tải trọng này từ mái xuống chân cột Việc xác định tải phân bố đều là bước quan trọng trong quá trình thiết kế kết cấu.

- Trọng l-ợng bản thân sàn truyền vào: lấy theo kết quả tải trọng quy đổi

- Trọng l-ợng do bản thân dầm khung

- Trọng l-ợng do t-ờng xây trên dầm (nếu có ) q ti = g ti ( g ti đã tính ở phần tr-ớc ) b Tĩnh tải tập trung: Tác dụng lên nút khung bao gồm:

- Trọng l-ợng bản thân dầm dọc: P di = g i  l tính

- Trọng l-ợng bản thân sàn: truyền vào dầm dọc và truyền vào nút khung:

P gi đ-ợc lấy theo kết quả quy đổi

- T-ờng xây trên dầm dọc ( nếu có ):

- Trọng l-ợng bản thân cột: P c = g c  h tầng

Hoạt tải được chia thành hai loại chính: Hoạt tải sàn và hoạt tải tập trung Hoạt tải sàn là loại tải phân bố đều, truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung theo hình tam giác hoặc hình thang, dựa trên kết quả tính toán tải trọng quy đổi trước đó Trong khi đó, hoạt tải tập trung truyền tải từ sàn vào dầm dọc và vào nút khung, cũng đã được tính toán ở phần tải trọng quy đổi.

Tải trọng tác dụng lên khung gồm:

- Tải trọng phân bố đều trên cột theo diện truyền tải của b-ớc cột

- Tải tập trung do t-ờng v-ợt mái truyền về cột theo diện truyền tải của b-íc cét.

Tải trọng tác dụng lên khung K2 (Trục 6)

Tĩnh tải từ các sàn tầng 2 đến 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng phân bố đều, bao gồm cả hình tam giác và hình chữ nhật Ngoài ra, tĩnh tải cũng phát sinh từ bản thân của dầm.

Bảng 3: Tĩnh tải phân bố sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K-2

Bảng 4: Tĩnh tải tập trung sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K-2

Hoạt tải từ các sàn tầng 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng phân bố đều Như đã trình bày, có hai trường hợp cần xem xét trong quá trình quy đổi tải trọng này.

Bảng 5: Hoạt tải phân bố sàn tầng 2,3,4,5,6,7,8 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Bảng 6: Hoạt tải phân bố sàn tầng 2-8 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Bảng 8 Hoạt tải tập trung sàn tầng 2-8 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

Tĩnh tải từ sàn tầng 1 được truyền về dầm khung theo hình thức truyền tải hình tam giác và hình thang, sau đó được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Ngoài ra, tĩnh tải còn phát sinh từ bản thân dầm.

Bảng 9: Tĩnh tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K-2

Bảng 10: Tĩnh tải tập trung sàn tầng 1 truyền vào khung K-2

Hoạt tải từ các sàn tầng 2 đến 8 được truyền về dầm khung theo hình thức tải trọng hình tam giác Tải trọng này có thể được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Trong trường hợp này, chúng ta có hai tình huống cần xem xét.

Bảng 11: Hoạt tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Bảng 12: Hoạt tải phân bố sàn tầng 1 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Ta có hai tr-ờng hợp :`

Bảng 14 Hoạt tải tập trung sàn tầng 1 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

Tĩnh tải từ sàn tầng 9 được truyền xuống dầm khung theo hình thức phân bố tải trọng theo dạng tam giác và hình thang, sau đó được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Ngoài ra, tĩnh tải cũng bao gồm tải trọng do bản thân dầm.

Bảng 15.Tĩnh tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K-2

Tĩnh tải tập trung do ô sàn tầng 9 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung: P 1 = F i g i

Bảng 16.Tĩnh tải tập trung sàn tầng 9 truyền vào khung K-2

Hoạt tải từ sàn tầng 9 truyền về dầm khung theo hình chữ nhật được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Như đã trình bày, có hai trường hợp cần xem xét.

Bảng 17 Hoạt tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K2 tr-ờng hợp 1

Bảng 18 Hoạt tải phân bố sàn tầng 9 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Hoạt tải tập trung do ô sàn tầng 9 truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Bảng 20.Hoạt tải tập trung sàn tầng 9 truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp2

4.Chất tải sàn tầng mái lên khung K-2:

4.1 Tĩnh tải phân bố: a Tĩnh tải phân bố do sàn:

Tĩnh tải từ sàn mái được truyền xuống dầm khung theo hình tam giác và hình chữ nhật, sau đó được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Đồng thời, tĩnh tải do bản thân dầm cũng cần được tính toán.

Do chiều dài của dầm có tiết diện khác nhau do vậy trọng l-ợng bản thân dầm khung K-2 tác dụng lên ở các nút khác nhau

Bảng 21.Tĩnh tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2

4.2 Tĩnh tải tập trung mái: a Tĩnh tải do ô sàn truyền lên dầm khung:

Tĩnh tải tập trung do ô sàn mái truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Tĩnh tải tập trung có thể được truyền qua ô sàn mái xuống dầm phụ, sau đó dầm phụ sẽ tiếp tục truyền tải xuống dầm dọc, và cuối cùng là dầm khung b Đồng thời, tĩnh tải tập trung cũng do trọng lượng của dầm dọc tác động lên dầm khung, tạo ra sự phân bổ tải trọng đồng đều trong cấu trúc.

- l tính : chiều dài tính toán phần t-ờng xây trên dầm dọc d Tải trọng do trọng l-ợng bản thân cột:

- g ci : trọng l-ợng bản thân cột (T/m)

Bảng 22.Tĩnh tải tập trung sàn mái truyền vào khung K-2

4.3 Hoạt tải mái: a Hoạt tải phân bố của sàn mái:

Hoạt tải từ sàn mái truyền xuống dầm khung theo hình tam giác có thể được quy đổi thành tải trọng phân bố đều Như đã trình bày ở trên, có hai trường hợp cần xem xét.

+Tr-ờng hợp 1: Hoạt tải phân bố Ô 1

Bảng 23.Hoạt tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 1

Tên Tải cấu thành Giá trị(T/m) Ghi chú p 1

+ Tr-ờng hợp 2 : Hoạt tải phân bố ô2 và ô3

Bảng24 Hoạt tải phân bố sàn mái truyền vào khung K-2 tr-ờng hợp 2

Hoạt tải tập trung do ô sàn mái truyền lên dầm dọc và dầm dọc truyền xuèng dÇm khung:

Ta có 2 tr-ờng hợp :

+ Tr-ờng hợp 1 : Chất hoạt tải ô1

+ Tr-ờng hợp 2 : Hoạt tải tập trung ô2 :

Bảng 26 Hoạt tải tập trung sàn mái truyền vào khung K-3 tr-ờng hợp 2

Cao trình 31,4m, theo TCVN 2737-1995 ta không cần xết đến thành phần gió động mà chỉ cần xét đến thành phần gió tĩnh

Theo cách chọn hệ kết cấu ta chỉ cần xét gió song song với ph-ơng ngang

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mèc chuÈn xác định theo công thức:

W 0 : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

Công trình ta đang xét là công trình đ-ợc xây ở Thủ Đô Hà Nội nên ta lấy theo vùng gió II-B

W 0 = 0,095(T/m 2 ) = 95 (kg/ m 2 ) k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực giótheo chiều cao c: hệ số khí động với mặt đứng

- H-íng khuÊt giã c=-0,6 n: hệ số tin cậy của tải trọng gió(n=1,3)

Giá trị tính toán của tải trọng gió tĩnh: g i tt =nW=nW 0 kc B(T/m) Với B =6 m là b-ớc cột

Bảng 27.Giá trị tính toán của tải trọng gió tĩnh

TÇng Z(m) k g i tt (c=+0,8)(kg/m) g i tt (c=-0,6)(kg/m)

Giá trị lực tập trung của tải trọng gió ở chân mái:

Tải trọng gió phần mái đ-a về lực tập trung tại đầu cột :

Trong đó: W 0 : áp lực gió tĩnh lấy theo vùng W 0 = 95KG/m 2

Ce1: hệ số khí động phụ thuộc vào sin

 Ce1= -0.41( Tra bảng 6 tcvn 2737-1995) l t , l p : là Khoảng cách b-ớc khung phía bên trái và phía bên phải khung dang tính.

Chiều của tải trọng gió phụ thuộc vào dấu của hệ số khí động Ci Khi Ci mang dấu âm, tải trọng gió sẽ hướng từ mặt mái ra ngoài.

6 Các tr-ờng hợp chất tải lên khung:

Tải trọng đ-ợc chất lên khung theo các tr-ờng hợp sau:

+ Tĩnh tải đ-ợc chất đầy lên toàn bộ khung

+ Hoạt tải đ-ợc chất cách tầng ,cách nhịp

+ Tải trọng gió đ-ợc chất từ trái qua phải

+ Tải trọng gió đ-ợc chất từ phải qua trái.

Xác định nội lực

Sử dụng ch-ơng trình tính toán kết cấu để tính toán nội lực cho khung với sơ đồ phần tử dầm, cột nh- hình sau:

ThiÕt kÕ khung trôc 6 (K2)

Sau khi tính toán nội lực bằng phần mềm SAP2000, chúng ta thu được các giá trị nội lực từ bảng tổ hợp nội lực theo phương ngang Trong khung, các cặp nội lực nguy hiểm được tổ hợp như sau:

- Cặp nội lực có : Mmax , Qt-

- Cặp nội lực có : Mmin , Qt-

- Cặp nội lực có : Qmax , Mt-

Lưu ý rằng giá trị tối đa và tối thiểu của mômen cần được lấy theo giá trị thực cùng dấu, phù hợp với quy ước dấu của SAP2000, trong khi giá trị của lực cắt tối đa được xác định dựa trên giá trị tuyệt đối.

-Các cặp nội lực d-ợc tổ hợp tại 3 tiết diện

- Cặp nội lực có : Mmax , Nt-

- Cặp nội lực có : Mmin , Nt-

- Cặp nội lực có : Nmax , Mt-

- Các giá trị Mmax, Mmin, Nmax đ-ợc lấy nh- quy -ớc đối với dầm

Vì sơ đồ tính là sơ đồ phẳng, chỉ cần xem xét các giá trị Mmax, Mmin và Qmax trong mặt phẳng, trong khi các giá trị M, N, Q ở ngoài mặt phẳng có tác động rất nhỏ và có thể bỏ qua Do đó, tiến hành tính toán cốt thép cho dầm trong khung K2.

Cấp độ bền Bê tông B20 : R b = 11,5 MPa , R bt = 0,9 MPa

Tra bảng phụ lục 9 và 10 ta có

 R = 0,623 ,  R =0,429 ii.Nguyên tắc thiết kế:

Về nguyên tắc phải tính toán tất cả các dầm trong khung, mỗi dầm tính tại

Trong phân tích kết cấu, có ba tiết diện chính: tiết diện trái, tiết diện phải và tiết diện giữa nhịp Mỗi tiết diện này có ba cặp nội lực quan trọng, bao gồm Mmax, Qt-; Mmin, Qt-; và Mt-, Qmax Tuy nhiên, đối với khung phẳng đối xứng như trong công trình này, chỉ cần thực hiện tính toán cho dầm nhịp AB là đủ.

BC và dầm công xôn.Em tính cho dầm tầng 1, và mái

1 Tính toán cốt thép dầm trục AB, CD tầng 1(phần tử 42, 44):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đ-ợc các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm nhÊt cho dÇm :

Để tính toán cốt thép cho gối A và B (mômen âm), do hai gối nằm gần nhau, ta sử dụng giá trị mô men lớn hơn để xác định cốt thép chung cho cả hai gối.

Tiết diện có mômen âm vậy tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh%x50

-Tính cốt thép cho nhịp AB:

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén với h’ f cm

Gía trị độ v-ơn của cánh S C lấy bé hơn trị số sau:

+ Một nửa khoảng cách thông thủy giữa các s-ờn dọc

-> Trục trung hòa di qua cánh, tiết diện tính toán hình chữ nhật bxh%x50 (cm)

Bè trÝ thÐp dÇm trôc AB, CD tÇng 1

2 Tính toán cốt thép dầm công xôn tầng 1(phần tử 46, 50):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra cặp nội lực có:

Tiết diện có momen âm vậy tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh%x50

Bố trí thép dầm công xôn tầng 1

3 Tính toán cốt thép dầm trục BC tầng 1(phần tử 43):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đ-ợc các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm nhÊt cho dÇm:

-Tính thép cho gối B, C (mômen âm)

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 25x35

-Tính cốt thép cho nhịp BC:

Bè trÝ thÐp dÇm trôc BC khu vùc tÇng 1

4 Tính toán cốt thép dầm mái trục AB, CD (phần tử 87 , 89):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đ-ợc các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm ở

Để tính toán cốt thép cho gối A và B (mômen âm), do hai gối gần nhau, chúng ta sử dụng giá trị mô men lớn hơn để xác định cốt thép chung cho cả hai gối.

Tiết diện có mômen âm vậy tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh%x50

-Tính cốt thép cho nhịp AB:

Bố trí thép dầm mái AB, CD

5 Tính toán cốt thép dầm công xôn của mái (phần tử 86,90):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra cặp nội lực có:

Tiết diện có momen âm vậy tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh%x50

6 Tính toán cốt thép dầm mái trục BC (phần tử 88):

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta thấy tất cả các mặt cắt đều chịu momen âm Do đó, chỉ cần tính toán cho mặt cắt nguy hiểm nhất.

Q = -1,4 T Tiết diện có momen âm vậy tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh%x35

Bè trÝ thÐp dÇm trôc BC tÇng 5

7 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho dầm a.Tính toán cốt đai cho phần tử dầm 42 (tầng 1, nhịp AB, CD): bxh%  50 cm

+ Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm

+ Bêtông cấp độ bền B20 có

R b = 11,5 (MPa) = 115 (daN/cm 2 ), R bt = 0,9 (MPa) = 9 (daN/cm 2 )

+ ThÐp ®ai nhãm AI cã

R sw = 175 (MPa) = 1750 (daN/cm 2 ); E s = 2,1.10 5 (MPa)

+ Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với g = g 1 + g 01 = 2,837+ 0,25.0,5.2,5.1,1 = 3,18 (T/m) = 31,8 (daN/cm)

(Với g 01 : trọng l-ợng bản thân dầm 42) p = 1,728 (T/m) = 17,28 (daN/cm)

+ Kiểm tra điều kiện c-ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

Do ch-a bố trí cốt đai nên ta giả thiết   w 1 b 1 1

Ta cã: 0,3R bh b 0 0,3.115.25.4538812,5(daN) Q 17170(daN)

 Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

+ Kiểm tra sự cần thiết phảI đặt cốt đai

Bỏ qua ảnh h-ởng của lực dọc trục nên  n = 0

 Q17170(daN)Q b min  Cần phảI đặt cốt đai chịu cắt

Do dầm có phần cánh nằm trong vùng kéo  f = 0

+ Gía trị q sw tính toán:

  nên ta lấy giá trị q sw = 67,5 (daN/cm) để tính cốt ®ai

+Sử dụng đai 8 , số nhánh n = 2

67, 5 sw sw tt sw s R na cm

+ DÇm cã h = 50 cm > 45 cm  s ct min( / 3,50h cm) 16, 7( cm)

+ Khoảng cách thiết kế của cốt đai smin( ,s s s tt ct , max ) 16, 7( cm)

Ta bè trÝ 8 a150 cho dÇm

+ Kiểm tra lại điều kiện c-ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã bố trí cốt đai : Q0, 3  w 1 b 1 R bh b 0

 Dầm dủ khả năng chịu ứng suất nén chính b.Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm từ tầng 1đến tầng mái: b  h = 25  50

Ta thấy các dầm có kích th-ớc bxh = 25x50 cm thì dầm 42 có lức cắt lớn nhất

Dầm 42 với tải trọng Q = 17170 (daN) được thiết kế với cốt đai 8 a150, và cốt đai này sẽ được áp dụng cho tất cả các dầm có kích thước 25x50 Đối với dầm 43 tại tầng 1, nhịp BC với kích thước bxh = 25x35, cần thực hiện tính toán cốt thép đai phù hợp để đảm bảo khả năng chịu lực và an toàn cho công trình.

+ Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra lực cắt nguy hiểm nhất cho dầm

+ Bêtông cấp độ bền B20 có

R b = 11,5 (MPa) = 115 (daN/cm 2 ), R bt = 0,9 (MPa) = 9 (daN/cm 2 )

+ ThÐp ®ai nhãm AI cã

R sw = 175 (MPa) = 1750 (daN/cm 2 ); E s = 2,1.10 5 (MPa)

+ Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với g = g 1 + g 01 = 2,16+ 0,25.0,35.2,5.1,1 = 2,4 (T/m) = 24 (daN/cm)

(Với g 01 : trọng l-ợng bản thân dầm 43) p = 0,72 (T/m) = 7,2 (daN/cm)

+ Kiểm tra điều kiện c-ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

Do ch-a bố trí cốt đai nên ta giả thiết   w 1 b 1 1

Ta cã: 0,3R bh b 0 0,3.115.25.3025875(daN) Q 9170(daN)

 Dầm đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

+ Kiểm tra sự cần thiết phảI đặt cốt đai

Bỏ qua ảnh h-ởng của lực dọc trục nên  n = 0

 Q17170(daN)Q b min  Cần phảI đặt cốt đai chịu cắt

Do dầm có phần cánh nằm trong vùng kéo  f = 0

+ Gía trị q sw tính toán:

  nên ta lấy giá trị q sw = 67,5 (daN/cm) để tính cốt ®ai

+Sử dụng đai 8 , số nhánh n = 2

67, 5 sw sw tt sw s R na cm

+ DÇm cã h = 35 cm < 45 cm  s ct min( / 2;15h cm) 15( cm)

+ Khoảng cách thiết kế của cốt đai smin( ,s s s tt ct , max ) 15( cm)

Ta bè trÝ 8 a150 cho dÇm

+ Kiểm tra lại điều kiện c-ờng độ trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính khi đã bố trí cốt đai : Q0, 3  w 1 b 1 R bh b 0

 Dầm dủ khả năng chịu ứng suất nén chính d.Tính toán cốt thép đai cho phần tử dầm từ tầng 1đến tầng mái: b  h = 25  35

T-ơng tự nh- tính toán dầm 43, ta bố trí thép đai 8 a150 cho các dầm phần tử cã kÝch th-íc bxh = 25x35

C tính toán cốt thép cột cho khung k2

Cấp độ bền Bê tông B20 : R b = 11,5 MPa , R bt = 0,9 MPa

Tra bảng phụ lục 9 và 10 ta có

II Nguyên tắc thiết kế:

Từ bảng tổ hợp nội lực cột, cần lựa chọn một số cặp nguy hiểm để tiến hành tính toán Mỗi phần tử sẽ chọn ra 3 cặp để tính toán, bao gồm (Mmax, Nt-), (Mmin, Nt-) và (Nmax, Mt-), từ đó bố trí thép cho toàn bộ cột.

Theo nguyên tắc, cần tính toán thép cho tất cả các phần tử ở cột nh-ng do sự thay đổi tiết diện cột Tôi sẽ thực hiện tính toán cho 3 khu vực: khu vực 1 từ tầng hầm đến tầng 1, khu vực 2 từ tầng 1 đến tầng 4, và khu vực 3 từ tầng 8 đến tầng 9 Mỗi khu vực có các cột với chiều dài và kích thước giống nhau, trong khi nội lực chênh lệch không nhiều Do đó, để đơn giản và nhanh chóng, tôi sẽ chọn nội lực lớn nhất để tính toán.

1 phần tử và bố trí cho các phần tử khác cùng tiết diện

 Ngoài ra còn một số nguyên tắc bố trí cốt thép:

- Với cốt thép dọc: hàm l-ợng cốt thép dọc  phải thỏa mãn 0,001 0 , 06 và khoảng cách cốt thép dọc không v-ợt quá 40cm

Cốt thép đai trong vùng "tới hạn" được bố trí theo quy định nghiêm ngặt, với vùng tới hạn tại cột khung nằm ở hai đầu mút cột trong một đoạn có chiều dài xác định.

L c =max(h, l/6, 45cm) Trong vùng này khoảng cách các thanh cốt thép ngang:

Do các công trình có mặt bằng đối xứng, chỉ cần tính cốt hép cho cột trục A và B Cột trục C sẽ được lấy theo trục B, trong khi cột trục D sẽ được tính dựa trên trục A.

1.Tính toán cốt thép cột trục A,D từ tầng hầm đến tầng 1( phần tử 1-4 ) a Số liệu tính toán

- Cột có tiết diện 40x60 cm

- Chiều dài tính toán cột l 0 = 0,7 H = 0,7.3,1 = 2,17 (m) = 217 (cm)

Bỏ qua ảnh h-ởng của uốn dọc

Lấy hệ số ảnh h-ởng của uốn dọc  = 1 Độ lệch tâm ngẫu nhiên e a = max ( H h c  

Nội lực đ-ợc chọn từ bảng tổ hợp nội lực và đ-ợc ghi ở bảng sau

Bảng: Nội lực và độ lệch tâm của cột 1

Ký hiệu cặp néi lùc

Ký hiệu ở bảng tổ hợp Đặc điểm của cặp nội lực

7,75 4,78 5,25 b Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 1

+ Sử dụng bêtông cấp độ bền B20, thép AII   R = 0,623

+ Xảy ra tr-ờng hợp x >  R h 0 , nén lệch tâm bé

+ Xác định x theo cách sau:

Tính chính xác x bằng cách giải ph-ơng trình bậc 3: x 3  a 2 x 2  a 1 x  a 0  0 a 2 (2 R )h 0 (20,623)55144,3

A ' S  A S  15, 63( cm 2 ) c Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 2

A ' S  A S  34,86( cm 2 ) d Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 3

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh :

+Cặp nội lực 2 đòi hỏi l-ợng bố trí là lớn nhất Vậy ta bố trí cốt thép cột 1 theo A’ S = A S = 34,86 (cm 2 )

Chọn 628 có A’ S = A S = 36,945 (cm 2 ) (xem hình vẽ)

2.Tính toán cốt thép cột trục B ,C từ tầng hầm đến tầng 1( phần tử 2, 3) a Số liệu tính toán

Tính chính xác x bằng cách giải ph-ơng trình bậc 3: x 3  a 2 x 2  a 1 x  a 0  0 a 2   (2  R )h 0   (2 0, 623).55 144,3

3.Tính toán cốt thép cột trục A,D từ tầng 1 đến tầng 4( phần tử 5-17, 8-20) a Số liệu tính toán

A ' S  A S  21, 6( cm 2 ) d Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 3

4.Tính toán cốt thép cột trục B,C từ tầng 1 đến tầng 4( phần tử 6,10,14,18-

Chọn 522 có A’ S = A S (cm 2 ) (xem hình vẽ)

5.Tính toán cốt thép cột trục A,D từ tầng 5 đến tầng 8( phần tử 21,25,29,33-

A ' S  A S  8,8( cm 2 ) c Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 2

6.Tính toán cốt thép cột trục B,C từ tầng 5 đến tầng 8( phần tử 22,26,30,34 – 23,27,31,35) a Số liệu tính toán

2 8,2 b Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 1

+ Xảy ra trường hợp 2a’≤ x ≤  R h 0 , nên chiều cao vùng chịu nén x = x 1

L-ợng cốt thép yêu cầu:

Tính lại x theo lệch tâm bé

A ' S  A S  0, 6( cm 2 ) d Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 3

+ Xảy ra trường hợp 2a’≤ x ≤  R h 0 , nên chiều cao vùng chịu nén x = x 1

7.Tính toán cốt thép cột trục A,D tầng 9 đến mái ( phần tử 37-40) a Số liệu tính toán

Lấy hệ số ảnh h-ởng của uốn dọc  = 1 Độ lệch tâm ngẫu nhiên

M dh = 2 (T.m), N dh = 23,6 (m) b Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 1

+ Xảy ra tr-ờng hợp x≤ 2a’

A  A  cm c Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 2

A  A  cm d Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 3

8.Tính toán cốt thép cột trục B,C tầng 9 đến mái ( phần tử 38-39) a Số liệu tính toán

Lấy hệ số ảnh h-ởng của uốn dọc  = 1 Độ lệch tâm ngẫu nhiên

M dh = 5,1 (T.m), N dh = 23,5 (m) b Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 1

A  A  cm c Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 2

A  A  cm d Tính cốt thép cho đối xứng cho cặp 3

9 Tính toán cốt thép đai cho cột

+ §-êng kÝnh cèt ®ai max ;5 28 ;5 7( )

                Ta chọn cốt đai 8 nhóm AI

-Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc s   10 min;500  mm    10.20;500 mm   200( mm )

-Các đoạn còn lại s   15 min;500  mm    10.25;500 mm   250( mm )

Ch-ơng v: tính toán thiết kế nền móng

I Điều kiện địa chất công trình

Theo “Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình: cục l-u trữ quốc gia giai đoạn phục vụ thiết kế kỹ thuật”

Khu đất xây dựng có độ bằng phẳng tương đối, với cao độ trung bình được khảo sát thông qua phương pháp khoan xuyên tĩnh và xuyên tiêu chuẩn SPT Các lớp đất từ trên xuống dưới có chiều dày khá đồng nhất trong toàn bộ mặt bằng.

 Lớp 1: Đất lấp dày trung bình 1,6m

 Lớp 2: Đất cát pha dày trung bình 7,4m

 Lớp 3: Đất sét dày trung bình 7,4m

 Lớp 4: Đất cát hạt nhỏ dày trung bình 3,6m

Mực n-ớc ngầm gặp ở độ sâu trung bình 1,8m so với mặt đất

Bảảnngg cchhỉỉ ttiêiêuu ccơơ hhọọcc vvậậtt llýý ccủủaa ccáácc llớớpp đđấấtt::

IIII ĐĐáánnhh ggiiáá đđiiềềuu kkiiệệnn đđịịaa cchhấấtt ccônôngg ttrrììnnhh:: Để có thể lựa chọn giải pháp nền móng cho công trình một cách hợp lý ta cần phải đánh giá điều kiện địa chất thủy văn của khu đất xây dựng công trình Muốn vậy ta xét thêm các chỉ số sau:

Dựa trên các chỉ tiêu tính toán kết hợp với các chỉ tiêu thí nghiệm hiện trường, chúng ta có thể thực hiện đánh giá sơ bộ về điều kiện địa chất của khu đất xây dựng công trình.

- Là lớp đất lấp có chiều dày trung bình 1,6m Là lớp đất thiếu ổn định nên về mặt xây dựng không dùng làm nền công trình

+ Lớp cát pha , dày trung bình 7,4 m có hệ số rỗng:

 Đất ở trạng thái xốp, có mô đun tổng biến dạng E= 5200 KPa Không phải là lớp đất tốt để làm nền móng cho công trình

Nhiệm vụ đ-ợc giao

-ThiÕt kÕ mãng d-íi cét trôc A-6(mãng M1)

-Thiết kế móng d-ới cột trục B-6;C-6(móng hợp khối M2)

IIVV LLựựaa cchhọọnn ggiiảảii pphháápp nnềnền mmóónngg::

Công trình được xây dựng trên một khu đất hạn chế, gây khó khăn trong quá trình thi công Với lớp đất yếu bên dưới và tải trọng lớn tác động lên móng, giải pháp tối ưu là sử dụng móng cọc ép đến lớp cát hạt trung chặt vừa.

22 GGiiảảii pphháápp mmặặtt bbằằnngg mmóónngg::

Sử dụng móng cọc đài thấp Đế đài đặt tại độ sâu 2,4 m kể từ lớp đất lấp Đài cọc đ-ợc đặt lên lớp bê tông lót mác 100  dày 10 cm

Số lượng cọc trong một đài và kích thước đài cọc được xác định theo tính toán, với cọc được cắm sâu 1m vào lớp đất dưới cùng là lớp cát hạt trung chặt vừa Các đài cọc được liên kết bằng hệ giằng có kích thước tiết diện 30 x 50 cm Mỗi cọc trong một đài sử dụng 3 đoạn cọc nối có tiết diện 35 x 35 cm, mỗi đoạn dài 6m, trong đó một đoạn cọc có bố trí đầu cọc Móng chịu tải trọng lệch tâm với độ sâu cọc ngàm vào đài là 15 cm, và phần đầu cọc được phá đi 45 cm để bê tông liên kết cốt thép vào đài cọc.

Cọc được hạ xuống độ sâu thiết kế thông qua phương pháp ép Thiết bị ép được kết nối với đối trọng, và quá trình ép cọc được thực hiện bằng máy thủy lực Lực ép của thiết bị phụ thuộc vào khả năng của hệ thống thủy lực và trọng lượng của hệ đối trọng.

Các thiết bị ép cọc sản xuất trong nước thường sử dụng phụ kiện từ các máy khác, dẫn đến việc lực ép của cọc bị giới hạn Hiện nay, lực ép phổ biến dao động từ 60 đến 80 tấn.

Dựa vào những ưu điểm nổi bật của cọc ép, chúng tôi đã quyết định lựa chọn giải pháp cọc ép cho móng công trình Tuy nhiên, trong quá trình thi công, cần phải khắc phục những nhược điểm của cọc ép để đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đã đề ra.

VV TThhiiÕÕtt kkÕÕ mmããnngg MM11 ttrrôôcc AA 66::

11 XXáácc đđịịnnhh ttảiải ttrrọọnngg ddùùnngg đđểể ttíínhnh ttoáoánn mmóónngg::

TrTronongg kkhhuunngg KK22 ggồồmm 33 cộcộtt,, từtừ bbảảnngg ttổ ổ hhợợpp nnộộii llựcực trtroonngg khkhuunngg K2K2 emem cchhọọnn đđ ợợcc cặcặpp nnộộii lựlựcc ngnguuyy hhiiểểmm nhnhấấtt đểđể ttínínhh mmóónngg,, eemm cócó cácácc cặcặpp nnộộii lựlựcc nngguuyy hihiẻẻmm ttạạii ccáácc ccộộtt llà:à:

CCéétt ttrrôcôc AA :: M M == 1199,,2299 TT mm

CCéétt ttrrôcôc BB :: M M == 2233,,3388 TT mm

CCéétt ttrrôcôc CC :: M M == 2222,,3388 TT mm

CCéétt ttrrôcôc DD :: M M == 1199,,2288 TT mm

 EEmm chchọọnn ccộộtt ttrụrụcc A A vvìì nnóó ccóó ttảảii trtrọnọngg cchhâânn ccộộtt lớlớnn nnhhấấtt đểđể títínnhh mmóónngg cchhoo trtrụụcc

2 XáXácc địđịnnhh ssứứcc cchhịịuu tảtảii củcủaa cọcọcc đđơơnn::(( sửsử dụdụnngg pphh ơơnngg pphháápp ththốốnngg kkêê đểđể xáxácc đđịịnhnh ssứứcc cchhịịuu ttảảii ccủủaa ccọọcc))

22 11 SSứứcc cchhịịuu ttảảii ccủủaa ccọọcc tthheeoo vvậậtt lliệiệuu llààmm ccọọcc::

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc đ-ợc xác định từ công thức:

- m: Hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại đài cọc và số l-ợng cọc trong móng Đối với móng cọc đài thấp, số l-ợng cọc 610 ta có m = 0,9

- R bt : C-ờng độ chịu nén tính toán của bêtông (B22,5) làm cọc R b = 13 MPa

- F bt : Diện tích tiết diện phần bê tông của cọc

- R S : C-ờng độ chịu nén tính toán của thép dọc tham gia chịu lực trong cọc

- F S : Diện tích cốt thép dọc chịu lực trong cọc F S = 418 ,1810 -4 (m 2 )

22 22 XXáácc đđịịnnhh ssứứcc cchhịịuu ttảảii ccủủaa ccọọcc tthheeoo đđấấtt nnềềnn

 1,  2 , : Hệ số kể đến ảnh h-ởng của ph-ơng pháp hạ cọc đến ma sát giữa đất và cọc : hạ cọc bằng ph-ơng pháp đóng ->  1 =1,  2 =1

 3 : Hệ số kể đến ảnh h-ởng của việc mở rộng chân cọc  3 =1

U : Chu vi tiết diện cọc : u = 4 x 0,35 = 1,4m

Lực ma sát tới hạn trung bình của mỗi lớp đất phụ thuộc vào loại đất và chiều sâu trung bình của lớp đất đó Để xác định chiều dày mỗi lớp đất mà cọc đi qua, cần tham khảo bảng số liệu liên quan.

: c-ờng độ tới hạn đơn vị trung bình của lớp đất ở mũi cọc phụ thuộc loại đất và chiều sâu mũi cọc

 Xác định t  i đất lấp cát pha sÐt cát hạt nhỏ cát hạt trung

Vậy thay vào công thức ta có :

= 82,47 T -> Sức chịu tải của cọc P=min{P đ , P vl }= P đ = 82,47 T

33 XXáácc đđịịnhnh ssốố ll-ợ-ợnngg ccọọcc vvàà bbốố ttrírí ccọọcc ttrroonngg mmóónngg::

 Xác định số l-ợng cọc và bố trí cọc :

- Số l-ợng cọc sơ bộ:

Do móng chịu tải lệch tâm nên ta chọn số cọc n c = 5 và bố trí cọc trong đài nh- hình vẽ

Diện tích đế đài thực tế:

4.Tải trọng phân phối lên cọc

Theo các giả thiết gần đúng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục và cọc chỉ chịu nén hoặc kéo

- Trọng l-ợng của đài và đất trên đài:

N = nF tt d ®th h tb  tb =1,18,122,220 = 393 (KN) = 39,3 (T)

- Tải trọng tác dụng lên cọc đ-ợc tính theo công thức:

-Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy đài ( bằng lực dọc tại chân cột cộng với tải trọng do đài và đất trên đài)

- M : xem tải trọng ngang hoàn toàn do đất trên đáy dài tiếp thu

Tất cả các cọc đều chịu nén và P o max = 85,7 T > P ,47 (T)

55 KKiiểểmm ttrara nnềềnn ccủủaa mmóónngg ccọọcc tthheeoo đđiiềuều kkiiệệnn bbiiếếnn ddạạnngg::

Độ lún của nền móng cọc được xác định dựa trên độ lún của nền khối móng quy ước với mặt cắt abcd Sự phân bố tải trọng móng lên diện tích lớn hơn diện tích hình bao quanh các cọc là do ma sát giữa cọc và khối đất xung quanh Các cạnh của khối móng quy ước bắt đầu từ mép ngoài cọc biên và tạo với phương đứng một góc α, tương ứng với góc nội ma sát của nền đất, tính đến lớp đất mũi cọc.

Hm nên có thể lấy   3 3 0

Các kích th-ớc của khối móng quy -ớc đ-ợc tính nh- sau:

 ChiÒu cao khèi mãng quy -íc :

 Chiều dài đáy khối móng quy -ớc:

 Chiều rộng đáy khối móng quy -ớc:

55 22 KKiiểmểm ttrraa áápp llựcực ttạạii đđááyy kkhhốốii mmóónngg qquuyy ớớcc::

- Trọng l-ợng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

- Trọng l-ợng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:

-> Tải trọng tại mức đáy móng:

- Ap lực tính toán tại đáy khối móng quy -ớc

- C-ờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy -ớc ( theo công thức của Terzaghi ):

Lớp 3 có  33 0 tra bảng ta có : N   34 , 48 ; N q = 26,1 ; N c 8,7

Áp lực tại đáy khối móng quy-ước là 58,9 T/m², nhỏ hơn 388,7 T/m², cho thấy điều kiện áp lực đã được thỏa mãn Để tính toán độ lún của đất nền, ta áp dụng quan niệm biến dạng tuyến tính Trong trường hợp này, đất nền dưới đáy khối móng quy-ước có chiều dày lớn và diện tích nhỏ, vì vậy mô hình nền nửa không gian biến dạng tuyến tính được sử dụng để thực hiện tính toán.

55 33 KKiiểmểm ttrraa đđiiềềuu kkiiệnện bbiiếếnn ddạạnngg ccủủaa đđấấtt nnềềnn::

Ta tính lún cho móng cọc bằng phương pháp cộng lún các lớp phân tố Để thực hiện điều này, cần xác định các giá trị ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước.

 Giá trị ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy -ớc: bt z!,05 σ = 1,68.1+7,2.1,76+7,4.1,81+3,4.1,83+1.1,87 = 35,5T/m 2

 Giá trị ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy -ớc: gl 0 z 

Để tính toán các giá trị ứng suất gây lún, chúng ta cần chia nền đất dưới đáy khối quy ước thành các lớp phân tố có chiều dày h_i = 0,9m, đảm bảo thỏa mãn điều kiện 0,975.

 B M hi , đồng thời đảm bảo mỗi lớp chia đồng nhÊt

 Giá trị ứng suất gây lún tại mỗi điểm bất kỳ ở độ sâu z i kể từ đáy khối móng quy -ớc đ-ợc xác định theo công thức: gl z

Trong đó: K oi là hệ số phụ thuộc vào các tỷ số:

M i đ-ợc tra bảng có nội suy Ta đã có: 1,02

 Kết quả tính toán các giá trị ứng suất gây lún và ứng suất bản thân đ-ợc đ-a vào bảng sau:

Cát hạt trung ở trạng thái chặt võa

Giới hạn nền lấy đến z,8m kể từ đáy khối quy -ớc, tại đó có:

 gl 1,63m0,2. bt 0,2.35,57,1T/m 2 §é lón: n i gl zi i i=1 i

Theo bảng 16 TCXD 45-78 : đối với nhà khung bêtông cốt thép có t-ờng chÌn ta cã:

Nh- vậy điều kiện S< S gh đã thoả mãn Độ lún lệch sẽ đ-ợc kiểm tra khi thiết kế móng cho dãy trục khác

6.Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công:

Khi vận chuyển cọc: tải trọng phân bố qFk

Trong đó : k là hệ số động k=1,5

Lấy lớp bảo vệ của cọc là a= 3cm -> chiều cao làm việc của cốt thép h 0 = 35 – 3 = 32 cm

Cốt thép dọc chịu mômen uốn của cọc là 2 18 Fa=5,09cm 2

-> Cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển cẩu lắp

7 TTíínnhh ttooáánn đđộộ bbềềnn vvàà ccấấuu ttạạoo mmóónngg::

77 11 CChhọọnn vvââtt lliiệệuu llààmm mmóónngg::

- Sử dụng bêtông cấp độ bền B22,5 có:

- Cèt thÐp A II cã: R S = 280 MPa

77 22 KKiiểmểm ttrraa cchhiiềuều ccaaoo đđààii mmóónngg ccọọcc::

Khi vẽ tháp chọc thủng từ mép chân cột nghiêng 45 độ, đáy tháp sẽ nằm trùm ra ngoài trục các cọc, do đó đài cọc không bị đâm thủng Với chiều cao đài móng cọc được chọn là hđ = 1m, ta có h0 = h - 0,15 = 1,2 - 0,15 = 1,05m.

77 33 TTíínnhh ttooáánn ccốốtt tthhéépp cchhoo đđààii ccọọcc::

Xem cánh móng làm việc nh- một côngxôn ngàm vào cột L-ợng cốt thép cần cho móng đ-ợc tính nh- sau:

 Diện tích cốt thép chịu mômen M I :

Khoảng cách giữa hai thanh cốt thép cạnh nhau: a 1 150 ( )

Chiều dài mỗi thanh thép là: l 1 = 2,9 – 2x0,025 = 2,85(m) = 2850mm

7.3.2 Đối với mặt ngàm II-II:

Do cốt thép chịu mômen M I là 20 nên chiều cao làm việc của phần bêtông đài cọc chịu mômen M II là: h 0 =1,05 - 0,02 = 1,03(m)

 Diện tích cốt thép chịu mômen M II :

Khoảng cách giữa hai thanh cốt thép cạnh nhau: a 2 141 ( )

Chiều dài mỗi thanh thép là: l 2 = 2,8 – 2x0,025 = 2,75(m) = 2750mm

VVII TTíínnh h ttooáánn mmóónngg ccọọcc cchhoo mmóónngg MM22 ((BB 6;6; CC 66)): :

Trục B và C cách nhau 2,4 m để thuận tiện cho thi công ta chọn giải pháp móng hợp khối

11 XXáácc đđịịnhnh ttảiải ttrrọọnngg ddùùnngg đđểể ttíínnhh ttooáánn mmóónngg::

1.1)Tải trọng do khung truyền xuống móng: a)Tải trọng tính toán:

*Do cét trôc B truyÒn xuèng

*Do cét trôc C truyÒn xuèng

Q tt oC =-8,53T,3 KN b)Tải trọng tiêu chuẩn:

*Do cét trôc B truyÒn xuèng

*Do cét trôc C truyÒn xuèng

1.2)Xác định sự chênh lệch trọng tâm giữa 2 móng(xác định điểm O)

x=x,,1166 ((mm)) Điểm đặt lực cách trục B một đoạn x ’ =x-0,19=1,16-0,19=1,0m, cách trục C một đoạn bằng : l ’ -x ’ =2,4-1,0 =1,4 m Điểm đặt lực dọc cách trọng tâm giữa 2 móng 1 đoạn e=1,05-1,0=0,05 m

Ta có tải trọng của móng hợp khối :

M tt o =M +M +N e tt 0B tt 0C 0 tt "3,8 + 223,8 - 5702 x 0,052,5 KNm

Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng là

33 XXáácc đđịịnnhh ssốố ll-ợ-ợnngg ccọọcc vvàà bbốố ttrríí ccọọcc ttrroonngg mmóónngg::

 Xác định số l-ợng cọc và bố trí cọc :

- Số l-ợng cọc sơ bộ:

Chọn số cọc n c = 10 và bố trí cọc trong đài nh- hình vẽ mãng m-2

Diện tích đế đài thực tế:

- Trọng l-ợng thực tế của đài :

- Lực dọc tính toán xác định đến cos đế đài:

- Tải trọng tác dụng lên cọc đ-ợc tính theo công thức:

-Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy đài ( bằng lực dọc tại chân cột cộng với tải trọng do đài và đất trên đài)

- M : xem tải trọng ngang hoàn toàn do đất trên đáy dài tiếp thu

Tất cả các cọc đều chịu nén và P o max = 62,67 T.m < P ,43 (Tm)

44 KKiiểểmm ttrara nnềềnn ccủủaa mmóónngg ccọọcc tthheeoo đđiiềuều kkiiệệnn bbiiếếnn ddạạnngg::

Độ lún của nền móng cọc được xác định dựa trên độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt abcd Sự phân bố tải trọng móng lên diện tích lớn hơn diện tích hình bao quanh các cọc là nhờ vào ma sát giữa cọc và khối đất xung quanh Các cạnh của khối móng quy ước bắt nguồn từ mép ngoài cọc biên và tạo với phương đứng một góc α, tương ứng với góc nội ma sát của nền đất, bao gồm cả lớp đất mũi cọc.

Hm nên có thể lấy   3 3 0

Các kích th-ớc của khối móng quy -ớc đ-ợc tính nh- sau:

 ChiÒu cao khèi mãng quy -íc :

 Chiều dài đáy khối móng quy -ớc:

 Chiều rộng đáy khối móng quy -ớc:

4 22 KKiiểmểm ttrraa áápp llựcực ttạạii đđááyy kkhhốốii mmóónngg qquuyy ớớcc::

- Trọng l-ợng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

- Trọng l-ợng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:

-> Tải trọng tại mức đáy móng:

- áp lực tính toán tại đáy khối móng quy -ớc

- C-ờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy -ớc ( theo công thức của Terzaghi ):

 Lớp 3 có  33 0 tra bảng ta có : N   34 , 48 ; N q = 26,1 ; N c 8,7

Áp lực tại đáy khối móng quy ước là 67,5 T/m², thấp hơn 388,7 T/m², cho thấy điều kiện áp lực đã được thỏa mãn Để tính toán độ lún của đất nền, chúng ta áp dụng quan niệm biến dạng tuyến tính Trong trường hợp này, đất nền từ đáy khối móng quy ước trở xuống có chiều dày lớn, trong khi diện tích đáy khối móng quy ước nhỏ, do đó mô hình nền được sử dụng là nửa không gian biến dạng tuyến tính.

44 33 KKiiểmểm ttrraa đđiiềềuu kkiiệnện bbiiếếnn ddạạnngg ccủủaa đđấấtt nnềềnn::

Ta tính lún cho móng cọc bằng phương pháp cộng lún các lớp phân tố Để thực hiện điều này, cần xác định các giá trị ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước.

 Giá trị ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy -ớc: bt z!,05 σ = 1,68.1+7,2.1,76+7,4.1,81+3,4.1,83+1.1,87 = 35,5T/m 2

 Giá trị ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy -ớc: gl 0 z 

Thi Công A/ Giới Thiệu

Tiêu đề	Luận Văn Tốt Nghiệp Cục Lưu Trữ Tỉnh Yên Bái
Tác giả	Nguyễn Thành Long
Người hướng dẫn	KTS. Nguyễn Thế Duy, TH.S Trần Dũng, TH.S Ngễ Văn Hiển
Trường học	Trường Đại Học DL Hải Phòng
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Hải Phòng

Định dạng
Số trang	260
Dung lượng	5,02 MB