sự cần thiết phải đầu t- xây dung
2.1 Nhiệm vụ, chức năng của công trình
Xuất phát từ quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nhu cầu xây dựng trụ sở làm việc mới, khang trang và hiện đại ngày càng trở nên cần thiết Những công trình này không chỉ phục vụ mục đích công vụ mà còn góp phần tạo bộ mặt mới cho đô thị Do đó, công trình nhà làm việc liên cơ tại thành phố Bắc Ninh được xây dựng nhằm đáp ứng những nhu cầu đó.
Khu đất trống, có hàng rào bao quanh
Phía Tây Nam , Tây Bắc và Đông Bắc giáp với khu dân c-, khu dân c- gồm các nhà chung c- 5 tầng có chiều cao khoảng 14m
Phía Đông Nam của công trình giáp với đường Giải Phóng, một con đường lớn và hiện đại, trong khi mặt chính của công trình hướng ra đường ray xe lửa.
Giới hạn của đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp là một công trình tổng hợp kiến thức mà sinh viên đã thu thập trong quá trình học tập Giai đoạn thực hiện đồ án giúp sinh viên hệ thống hóa và tổng quát hóa chương trình học, đồng thời tiếp thu thêm những vấn đề hiện đại và thiết thực trong khoa học kỹ thuật Qua đó, sinh viên có cơ hội đánh giá các phương án và đưa ra các giải pháp thích hợp.
3.2 Phạm vi giải quyết vấn đề của đồ án tốt nghiệp:
Do thời gian hạn chế, bài đồ án không thể trình bày đầy đủ tất cả các hạng mục công trình Vì vậy, em chỉ nêu ra một số nội dung chính theo yêu cầu nhiệm vụ được giao như sau:
cấu trúc của đồ án tốt nghiệp
Điều kiện tự nhiên
Công trình được xây dựng tại thành phố Bắc Ninh, nơi có địa hình bằng phẳng và từng là khu đất canh tác nông nghiệp Vị trí này có giao thông thuận lợi, tạo điều kiện thuận tiện cho việc tổ chức và thi công công trình.
Khu vực xây dựng đã được khoan thăm dò để phục vụ cho việc xây dựng nhà cao tầng Mặt cắt địa chất của khu vực này đã được cơ quan chức năng có thẩm quyền kiểm duyệt, đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế nền móng cho công trình.
Công trình nằm ở bắc ninh, nhiệt độ trung bình hàng năm là 27 0 C.
Mùa hè nhiệt độ cao nhất là 36 0 C
Mùa đông nhiệt độ thấp nhất là 10 0 C
Nhiệt độ ở đồng bằng Bắc Bộ thay đổi theo mùa, ảnh hưởng đến khí hậu của vùng Độ ẩm không khí trung bình hàng năm đạt 80%, với mức cao nhất lên đến 90% vào tháng 3 và tháng 4 Ngược lại, độ ẩm thấp nhất khoảng 55-60% xảy ra trong mùa hanh khô vào tháng 11 và 12.
Có 2 h-ớng gió chủ đạo Mùa hè : h-ớng gió Nam và Đông Nam Mùa đông : h-ớng gió Bắc và Đông Bắc
1.1.4 Môi tr-ờng sinh thái
Khu vực này có khí hậu và môi trường trong sạch, với nguồn nước chủ yếu được cung cấp từ hệ thống nước máy của thành phố.
Điều kiện xã hội, kỹ thuật
1.2.1 Điều kiện xã hội Đây là một thành phố lớn, Thủ Đô của một quốc gia, một trung tâm văn hoá kinh tế, chính trị, xã hội của đất n-ớc Hà Nội đã đ-ợc công nhận là Thành
Phố vì hoà bình, tình hình an ninh chính trị ở đây là ổn định, không có gì gây ảnh h-ởng tới công tác tổ chức thi công công trình
1.2.2 Điều kiện kỹ thuật a Đ-ờng giao thông
Công trình xây dựng tại phường Khương Trung, quận Thanh Xuân, Hà Nội, nằm trong khu vực có mạng lưới giao thông phát triển, mang lại sự thuận tiện cho người dân di chuyển.
Hệ thống thông tin liên lạc thuận lợi, phát triển c Điện
Hệ thống điện ở đây là sử dụng nguồn điện l-ới quốc gia, luôn ổn định d Cấp thoát n-ớc
Nguồn n-ớc lấy từ mạng l-ới đ-ờng ống cấp n-ớc của của thành phố nên đảm bảo đầy đủ các yêu cầu vệ sinh và kỹ thuật
Ch-ơng 2: thiết kế kiến trúc
Quy hoạch tổng mặt bằng
2.1.1 Những căn cứ để quy hoạch mặt bằng
- Căn cứ về vị trí khu đất
- Căn cứ vào TCVN 323-2004 (tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng) Đặc điểm của việc quy hoạch trụ sở làm việc là :
- Môi tr-ờng làm việc tốt, yên tĩnh, không bị ảnh h-ởng do bụi, ô nhiễm không khí
- Giao thông thuận tiện, đảm bảo đi lại bình th-ờng
- Đảm bảo các yêu cầu về cung cấp điện, n-ớc, thông tin liên lạc, bảo đảm về diện tích xây dựng công trình và phòng cháy chữa cháy
2.1.2 Ph-ơng án thiết kế tổng mặt bằng
Ta tiến hành thiết kế ph-ơng án bố trí mặt bằng của công trình nh- sau:
- Mặt bằng bố trí theo hình chữ nhật
- Mặt chính thứ nhất song song với đ-ờng vành đai của đô thị trục (1) đến trục (8) quay về h-ớng nam có chiều dài 39 m
- Mặt chính thứ 2 : trục (8) đến trục (1) quay về h-ớng Bắc có chiều dài 39m
- Mặt chính thứ 3 : trục (D) đến trục (A) quay về h-ớng Đông,có chiều dài 17mm
- Mặt chính thứ 4 : trục (A) đến trục (D) quay về h-ớng Tây,có chiều dài 17mm
+ Nằm trên trục đ-ờng lớn, giao thông thuận lợi phù hợp với việc xây dựng trụ sở làm việc
+Khu đất hiện không có nhà cửa và công trình kiến trúc lớn, chi phí giải phóng mặt bằng ít
+Có sẵn các mạng hạ tầng kỹ thuật nh- giao thông, điện, n-ớc, vỉa hè của thành phố thuận lợi
+Vị trí khu đất giáp khu dân c-, nên có phần hạn chế về tầm nhìn và thông thoáng cho công trình xây dựng cao tầng.
Thiết kế kiến trúc công trình
2.2.2 Xác định diện tích công trình
Diện tích làm việc F LV i2m 2
Diện tích sử dụng F SD 4m 2
Diện tích xây dựng F XD 36m 2
2.2.3 Các hệ số đánh giá về mặt kinh tế kỹ thuật:
Hệ số sử dụng mặt bằng K 0 :
Hệ số lợi dụng diện tích K 1 :
K 1 = 692/814 = 0,85 Nh- vậy các hệ số trên đã đạt đ-ợc chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của thiết kế kiến trúc đã đề ra trong nhiệm vụ thiết kế
2.2.4 Giải pháp kiến trúc: Đặc điểm kiến trúc chính:
Mặt đứng của công trình tuy đơn giản nh-ng vẫn tạo đ-ợc sự bề thế và trang trọng của công trình
Bên trong có sự kết hợp không gian làm việc giữa các tầng.Tầng 1 cao
5,4m đ-ợc thông tầng(1 phần) với tầng 2 cao 3,6m tạo thành sảnh giao dịch lớn
Tầng 6 cao 4,8m đ-ợc sử dụng làm phòng hội họp.Tầng 7 cao 3,6m đ-ợc sử dụng làm phòng ăn và quầy bar giải khát
Các giải pháp kiến trúc khí hậu được đánh giá dựa trên điều kiện khí hậu của khu vực, đồng thời vẫn giữ vững ý tưởng chủ đạo và phong cách kiến trúc.
- Kết cấu chịu lực chính: khung bê tông cốt thép
- Kết cấu sàn mái: bê tông cốt thép đổ tại chỗ
- Kết cấu bao che: t-ờng gạch
- Móng: móng bê tông cốt thép, gia cố nền bằng cọc bê tông cốt thép
- T-ờng xây bằng gạch đặc, vữa xi măng mác 50
- Trát t-ờng bằng vữa xi măng mác 50, t-ờng đ-ợc quét vôi 3 lớp: 1 lớp màu trắng & 2 lớp màu vàng chanh
- Hệ thống điện, n-ớc đ-ợc đi ngầm trong t-ờng
- Mặt bậc cầu thang và bậc tam cấp đ-ợc mài đá granitô tay vịn cầu thang đ-ợc làm bằng sắt
- Hệ thống cửa đi và cửa sổ đ-ợc làm bằng kính khung gỗ
- Khu vệ sinh ốp gạch men kính 20 x 25 cm, cao 1600mm, nền đ-ợc lát gạch chống trơn loại 20 x 20cm
- Giao thông nội bộ đ-ợc bố trí bằng 1 hành lang rộng chạy dọc theo chiều dài của nhà
Giao thông trong công trình được đảm bảo bởi hai cầu thang bộ và một cầu thang máy, với thiết kế cầu thang rộng rãi và các bậc thang tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế, đáp ứng nhu cầu sử dụng và tạo sự thông thoáng cho giao thông nội bộ Khoảng cách giữa các cầu thang cũng được bố trí hợp lý, phù hợp với yêu cầu về phòng cháy, chữa cháy.
2.2.8 Giải pháp cấp thoát n-ớc a CÊp n-íc
Nguồn nước được cung cấp từ mạng cấp nước chung của thành phố thông qua tuyến ống của nhà máy nước Nước được dẫn vào bể chứa ngầm bằng tuyến ống D100, sau đó được bơm lên bể mái để cung cấp cho các điểm tiêu thụ và hệ thống cứu hỏa.
N-ớc của xí đ-ợc thu riêng vào 1 hệ thống sau đó đ-ợc dẫn vào bể tự hoại rồi dẫn vào mạng thoát n-ớc chung của thành phố
N-ớc thải từ chậu rửa đ-ợc dẫn vào 1 hệ thống riêng sau đó dẫn vào hệ thống chung của thành phố
2.2.9 Giải pháp cấp điện Điện đ-ợc kéo đến công trình bằng hệ thống cáp đi ngầm đến trạm biến áp chung rồi từ đó sẽ đ-ợc nối với hệ thống điện của toà nhà
2.2.10 Giới thiệu các bản vẽ kiến trúc:
Bản vẽ (KT - 01): Mặt bằng tầng trệt 1,2
Bản vẽ (KT - 02): Mặt bằng tầng 2,6,4,5,6,7,8
Bản vẽ (KT - 03): Mặt cắt
Bản vẽ (KT - 04): Mặt đứng
KÕt luËn phÇn thiÕt kÕ kiÕn tróc
Thiết kế quy hoạch và kiến trúc đóng vai trò quan trọng, tạo nền tảng cho thiết kế kết cấu và kỹ thuật thi công Việc tính toán cần dựa trên các tiêu chuẩn và quy định hiện hành để đảm bảo hiệu quả và chất lượng công trình.
Công trình được thiết kế với kiến trúc đẹp và tiện nghi, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân Đồng thời, nó đảm bảo tính bền vững và phù hợp với quy hoạch đô thị, góp phần vào sự phát triển của thành phố hiện đại.
Ch-ơng 3: thiết kế kết cấu
Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu
3.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu
Thiết kế kết cấu đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực thiết kế kỹ thuật, với mục tiêu chính là tính toán và thể hiện các bản vẽ kết cấu cho công trình Yêu cầu của công trình đòi hỏi kết cấu phải vững chắc, nhằm đảm bảo hoạt động bình thường và an toàn cho toàn bộ công trình.
Xuất phát từ nhiệm vụ , tính chất của công trình ta thấy các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật của công trình nh- sau :
Kết cấu công trình cần phải bền vững và tiết kiệm, có khả năng chịu đựng các tải trọng thông thường cũng như các chấn động phát sinh Điều này sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực cho ngôi nhà.
Các kết cấu riêng biệt đảm bảo khả năng chịu lực, đồng thời toàn bộ kết cấu của ngôi nhà cần đạt độ cứng không gian và độ ổn định cần thiết.
Kết cấu thiết kế cần đảm bảo tính thực dụng, phù hợp với điều kiện làm việc, tiết kiệm và có kiểu dáng hợp lý Việc tiêu chuẩn hóa kết cấu sẽ tạo thuận lợi cho cơ giới hóa và công nghiệp hóa trong xây dựng, từ đó nâng cao năng suất lao động và rút ngắn thời gian thi công.
Sơ đồ kết cấu khung ngang bao gồm cột và dầm, được chọn làm khung điển hình để phục vụ cho việc tính toán và thiết kế theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn.
- Nhịp của khung: Nhịp có L = 7000mm
- Chiều cao tính toán của các tầng:
Chiều cao tầng trệt ( tính từ mặt móng ): H =3m
3.1.3 Sơ bộ chọn kích th-ớc tiết diện a, Lựa chọn kích th-ớc dầm
Dầm chính có nhịp lớn nhất L = 7(m)
Bề rộng tiết diện dầm lựa chọn sơ bộ theo công thức: b = (0,3 0,5) h b = 0,3 70 = 21(cm)
Kích th-ớc dầm chính là (b x h)= (22 x 70) (cm)
Vậy chọn dầm có (b h) = (22 50)cm b, Chọn kích th-ớc chiều dày bản sàn
Chiều dày bản sàn chọn sơ bộ theo công thức:
Lựa chọn ô bản lớn nhất h 45
- D là hệ số phụ thuộc tải trọng D = 0,8 1,4 ; chọn D =1;
- Với bản kê bốn cạnh có m = 40 45, chọn m = 42;
- l là nhịp tính toán của ô sàn (cm);
Chọn thống nhất h b = 160 (cm) cho toàn bộ các mặt sàn c Chọn kích th-ớc tiết diện cột
Hình 3.1:Sơ đồ truyền tải cho cột
- Diện tích tiết diện ngang của cột C5-D sơ bộ chọn theo công thức:
- F : Diện tích tiết diện ngang của cột yêu cầu
- k: Hệ số dự trữ kể đến ảnh h-ởng của mô men uốn k=1,2 1,5
- R n : C-ờng độ chịu nén tính toán của bê tông cột R n 0kG/cm 2
- N: Lực dọc tính toán sơ bộ: N = F chịu tải xq sàn xn
* Cột tầng trệt +tầng 1 ( từ cốt 0,00m đến +10,8m ) :
N = F chịu tải xq sàn xn = (5x5,4)x1,2x8 = 259,2(T)
Chọn tiết diện cột: b x h = 50x70 cm
* Cột tầng 2 đến tầng 8 ( từ cốt +10,8m đến +34,2m ) :
N = F chịu tải xq sàn xn = (5x5,4)x1,2x7"6,7(T)
Chọn tiết diện cột: b x h = 40x60cm
* Cột tầng 8-tầng mái ( từ cốt +30,3 đến +37,2m ) :
N = F chịu tải xq sàn xn = 3,5x5,4x1,2x2 = 44,064 (T)
Chọn tiết diện cột: b x h = 22x50 (cm).
tính toán khung
3.2.1Tải trọng tác dụng nên 1m 2 kết cấu mái a Tải trọng tác dụng lên 1m 2 sàn mái bảng trọng l-ợng các lớp mái (Bảng 1)
TT Tên các lớp cấu tạo (kg/m) (m)
Tải trọng tính toán (kg/m2)
1 Mái tôn +xà gồ thÐp
Tổng : 241 b Bảng 2: Tải trọng tác dụng lên 1m 2 sàn tầng
Thứ tự Cấu tạo các lớp mái
KG/m 3 KG/m 3 q tc KG/m 2 n q tt
4 Lớp vữa trát dày 15mm 1800 0.015 27 1.3 35.1
Bảng 3: Tĩnh tải phòng vệ sinh
T Các lớp cấu tạo n Tính toán G tt
3 Lớp bê tông chống thấm 0,04 2500 1,1 0,04 2500 1,1 110
Tổng 449,2 c.Bảng 4: Tải trọng của 1m 2 t-ờng
KG/m 3 KG/m 3 q tc KG/m 2 n q tt
Bảng 5: Xác định tải trọng tác dụng lên m 2 dài của dầm và t-ờng
STT Các lớp cấu tạo n Tính toán g
DÇm 22 70cm Vữa trát dày 1,5cm
DÇm 22 30cm Vữa trát dày 1,5cm
DÇm 22 50cm Vữa trát dày 1,5cm
DÇm 11 30cm Vữa trát dày 1,5cm
Bảng 6: Xác định khối l-ợng tập chung của cột
STT Các lớp cấu tạo n Tính toán g
3.2.2 Xác định tĩnh tải dầm, sàn mái tác dụng lên khung
Tải trọng từ sàn vào dầm được xác định gần đúng bằng cách phân tải theo diện tích Tải trọng này có dạng tam giác khi truyền theo cạnh ngắn của sàn và dạng hình thang khi theo cạnh dài, với các cạnh nghiêng 45º Để đơn giản hóa quá trình tính toán, có thể quy đổi tải trọng phân bố tam giác và hình thang thành tải trọng tương đương dạng phân bố đều (q_td).
Hệ số quy đổi tải trọng hình thang sang phân bố đều:
-Tải trọng do sàn truyền vào:
+ Với tải hình thang: q td = k.q max víi q ht =k ht q s k ht =1-2.β 2 +β 3 ; β=l ng /(2.l d )
+ với tải tam giác q td = k tg q s víi k tg =5/8.l ng /2 + với tải hình chữ nhật q td = 0,5.q s l ng
Bảng phân phối tải tác dụng vào khung K5 (Qui đổi tải trọng hình thang, tam giác thành tải trọng phân bố đều)
Tên Kích thớc Tải trọng tính toán Hệ số Tĩnh tải ô sàn
L 1 L 2 gs Kht Ktg Tam giác (kg/m)
Sơ đồ truyền tải nh- hình vẽ
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú
2 t-ờng 220 có cửa 345,06x5,4x3,4 3.DÇm D3 246,3x5,4 4.do cét(40x60)cm
Tải phân bố ở sàn tầng 2,3,4,5,6,7
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 1.Sàn 2 x Ô1 hình thang
2.do dÇm D1 3.t-ờng 220 không cửa,cao 3,2m 506x3,2
Tổng 3838 q 2 3 Sàn Ô2 hình tam giác
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú
Tải phân bố ở sàn tầng 8
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 1.Sàn Ô1 hình chữ nhật
Bản làm việc 2ph-ơng
Tổng 129 q 2 1.Sàn Ô2 hình tam giác
Tổng 1829 q 3 1.Sàn Ô3 hình tam giác
Tải tâp trung ở sàn tầng mái
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú
Tải phân bố ở sàn tầng mái
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 1.dÇm 22x30 129.26
*hoạt tải tầng 2,3,4,5,6,tầng mái
** Hoạt tải phân bố ở sàn tầng mái
Tên Tải cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 q 2 q 3 q 3= q 4
**.Hoạt tải tập trung trên khung sàn tầng mái
Tên Tải cấu thành Giá trị Tổng
*.Hoạt tải phân bố lên khung sàn tầng 2,3,4,5,6,7
Tên Tải trọng cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 ’ q ’ 2 q ’ 3= q 1 ’
Do sàn Ô1 dạng hình tam giác
Do sàn 2 tryền vào hình tam giác
*Hoạt tải tập trung trên khung sàn tầng2,3,4,5,6,7
Tên Tải trọng cấu thành Giá trị(KG) Ghi chú
*.Hoạt tải phân bố lên khung sàn tầng 8
Tên Tải trọng cấu thành Giá trị Ghi chú q 1 ’ q ’ 2 q ’ 3= q 1 ’
Do sàn 2truyền vào hình tam giác
Do sàn 3truyền vào hình tam giác
*Hoạt tải tập trung trên khung sàn tầng8
Tên Tải trọng cấu thành Giá trị(KG) Ghi chú
3.2.4 tải gió tác dụng vào khung 5
Chiều cao công trình từ cốt +0,00m so với mặt nền là 37,2m, nhỏ hơn 40m, do đó công trình chịu tác động của tải trọng gió tĩnh Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh tải gió W tại độ cao Z so với mốc chuẩn được xác định theo công thức.
+ Công trình đ-ợc xây dựng tại thành phố bắc ninh thuôc phân vùng gió II
Hệ số khí động C=0,8 : phía đón gió
K là hệ số kể đến sự thay đổi theo độ cao Z lấy theo bảng 5 TCVN 2737-95
B là bề rộng đón gió B=5,4m
Ta cã: h = 6,9(m) k = 0,9256 w 2® = 353 (Kg/m2); w 2h = 285 (Kg/m2) h = 10,8(m) k = 1,012 w 3® = 415 (Kg/m2) ; w 3h 11 (Kg/m2) h = 14,7(m) k = 1,0752 w 4® = 441 (Kg/m2) ; w 4h 31 (Kg/m2) h = 18,6(m) k = 1,116 w 5® E8 (Kg/m2) ; w 5h = 344 (Kg/m2) h = 22,5(m) k = 1,152 w 5® = 473 (Kg/m2) ; w 5h = 355 (Kg/m2) h = 26,4(m) k = 1,18 w 7® = 484 (Kg/m2) ; w 7h = 363 (Kg/m2) h = 30,3(m) k = 1,22 w 7® = 501 (Kg/m2) ; w 7h = 376 (Kg/m2) h = 34,2(m) k = 1,24 w 9® = 509 (Kg/m2) ; w 9h = 382 (Kg/m2) h = 37,2 (m) k = 1,26 w 9® = 517 (Kg/m2) ; w 9h = 388 (Kg/m2)
thiết kế các cấu kiện
+ Cột có tiết diện 60x40 cm
+ Dùng bê tông mác 300 có R n = 130 kG/cm 2 , R k = 10 kG/cm 2
+ ThÐp AII cã R a = R a' = 2800 kG/cm 2
Trong thiết kế nhà cao tầng, lực dọc tại chân cột thường rất lớn so với mô men lệch tâm nhỏ, vì vậy cần ưu tiên tính toán các cặp nội lực với N lớn Tại đỉnh cột, thường xảy ra trường hợp lệch tâm lớn, do đó cần ưu tiên các cặp có mô men lớn.
Từ bẳng THNL ta chọn ba cặp sau để tính:
+ Tính thép với cặp 1: M,52Tm N=-333,65 T Độ lệch tâm ban đầu : e 01 65 , 333
M =4,5 cm Độ lệch tâm e 0 = e' 01 + e 01 e' 01 : độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy giá trị max trong 2 giá trị sau: cm h cm
Chiều dài tính toán của cột: L 0 = 0,7.H = 0,7.5,4=3,78 m Độ mảnh = l 0 /h = 378/60 = 6,3 M trục trung hoà đi qua cánh, tiết diện tính toán là chữ nhật bxh = 246 x75
Chọn 2 22 có F a = 6.28cm 2 , = 0,71 % > min b Tại tiết diện 1-1 chịu mômen âm M = -17310.73kgm
Tiết diện tính toán là chữ nhật bxh
Chọn 2 22 c Tại tiết diện III-III chịu mômen âm M=-36963.42 kgm
- Chọn thép sơ bộ 3 30, có F a = 21,21 cm 2
- Hàm l-ợng cốt thép = F a /bh o = 1,09% thỏa mãn điều kiện min 0,05% và kích th-ớc tiết diện là khá hợp lý khi hàm l-ợng cốt thép 0,5%
*.Tính cốt đai cho tiết diện I - I: Qmax = 18400 kG
Kiểm tra điều kiện hạn chế:ko.Rn.b.ho=0,35.130.30.72915 kG >Qmax Thoả mãn điều kiện hạn chế
Ta có 0,6.Rk.b.ho =0,6.10.30.72 = 12780kG < Qmax = 18400 Phải tính toán cốt đai
Lực cắt cốt đai phải chịu 2
Chọn đai 8 có fa = 0,503 cm 2 ; Số nhánh n=2, ta có :
+ Khoảng cách tính toán của cốt đai :
+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
+ Khoảng cách cấu tạo của cốt đai : vì h = 75cm
Uct < {h/3 ; 30cm}= { 25cm ; 30cm} = 25 cm
Trong phạm vi 3h d kể từ mép cột phải đặt cốt đai theo quy định đối với nhà cao tầng, t-ơng tự nh- trên khoảng cách cấu tạo là 150 mm
- Ngoài ra tại những điểm có dầm phụ ngang khung kê lên dầm khung ta phải có cốt đai gia c-ờng.
Tính thép sàn tầng điển hình
1 Sơ đồ tính: Các ô bản liên kết với dầm biên thì quan niệm tại đó sàn liên kết khớp với dầm, liên kết giữa các ô bản với dầm chính, phụ ở giữa thì quan niệm dầm liên kết ngàm với dầm
- Dựa vào kích th-ớc các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu ta phân các ô sàn ra làm 2 loại:
+ Các ô sàn có tỷ số các cạnh
2 l l 2 S sàn làm việc theo 2 ph-ơng
(Thuộc loại bản kê 4 cạnh)
+ Các ô sàn có tỷ số các cạnh
2 l l > 2 S sàn làm việc theo một ph-ơng
3.6.2 Tải trọng tác dụng lên sàn
1 Xác định các loại tải tác dụng :
1.Tĩnh tải a.Tải trọng tác dụng lên 1m 2 sàn (sàn + hành lang)
Chọn h b = (D/m).l (với l là cạnh ngắn) D=0,8 1,4 phụ thuộc tải trọng m= (40 45 ) Bản kê 4 cạnh
* Tải tính toán sàn các tầng 1-6: dầy100 mm a Tĩnh tải (g):
Tên ô bản Các lớp tạo thành n g(KG/m 2)
(Sàn hành lang,ban công)
- Bê tông chống thấm: x2500xn 0,04x2500
Mặt bằng kết cấu tầng điển hình:
Bê tông sàn mác 250 # có R b = 110 KG/cm 2 ; R k =8,3 KG/cm 2
Cèt thÐp CII cã R s = 2800 KG/cm 2 ; R sc (00 KG/cm 2 ; R sw "50 KG/cm 2
- Chiều dày bản là h = 12 cm chọn lớp bảo vệ a = 2 cm vậy chiều cao làm việc của cốt thép là h o = 12 – 2 cm
3.6.3 Tính toán nội lực của các ô sàn
1 Xác định nội lực cho bản làm việc 2 ph-ơng a Trình tự tính toán m b 1 m b 1 ma2 mb2 mb2 ma1 m b 1 m a 1 m2 m1 m1 m2
+ Để tính toán ta xét 1 ô bản bất kì trích ra từ các ô bản liên tục, gọi các cạnh bản là A 1 , B 1 , A 2 , B 2
+ Gọi mômen âm tác dụng phân bố trên các cạnh đó là M A1 , M A2 , M B1 , M B2
+ ở vùng giữa của ô bản có mô men d-ơng theo 2 ph-ơng là M 1 , M 2
+ Các mômen nói trên đều đ-ợc tính cho mỗi đơn vị bề rộng bản, lấy b = 1m
+ Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo
Mô men dương lớn nhất xuất hiện ở giữa ô bản, và khi tiến gần đến gối tựa, mô men dương sẽ giảm dần theo cả hai phương Để đơn giản hóa quá trình thi công, việc bố trí thép được thực hiện đều theo cả hai phương.
Khi cốt thép trong mỗi ph-ơng đ-ợc bố trí đều nhau, dùng ph-ơng trình cân bằng mômen Trong mỗi ph-ơng trình có sáu thành phần mômen t 2 t 1 1 A 1 B 1 t 2 2 A 2 B 2 t 1
+ Lấy M 1 làm ẩn số chính và qui định tỉ số:
B M sẽ giải phương trình với một ẩn số M1, sau đó sử dụng các tỷ số đã quy định để tính toán lại các mômen khác Cần tính cho ô bản điển hình, trong đó ô bản ô 1 có kích thước l1 l2 = 6,67m.
- Sơ đồ tính toán m b 1 m b 1 ma2 mb2 mb2 ma1 m b 1 m a 1 m2 m1 m1 m2
+ Kích th-ớc tính toán: l 02 = 7 - 0,22 + 0,5 0,12 = 6,84 m l 01 = 6,6 - 0,22 + 0,5 0,12 = 6,44 m
+ Xét tỷ số hai cạnh
02 l l = 1,06 Tính toán theo bản kê 4 cạnh làm việc theo hai ph-ơng
+ Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 449 + 240 = 689 KG/m 2
02 l l = 1,06 Tra bảng 6.2 (Sách sàn BTCT toàn khối) ta có đ-ợc các giá trị nh- sau: 1
+ Thay vào ph-ơng trình mômen trên ta có: 90235,978 M1 Tm
Giải ph-ơng trình ta đ-ợc: M1=0,251 Tm, M2=0,231 Tm
M B1 =0,293 Tm, M B2 =0,243 Tm 3.6.4 Tính toán cốt thép cho bản
1 Tính toán cốt thép cho bản làm việc 2 ph-ơng
Tính cho ô bản điển hình (Ô 1 ):
Tính với tiết diện chữ nhật có b = 100
+ Tính thép chịu mô men d-ơng theo ph-ơng cạnh ngắn:
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
- Hàm l-ợng cốt thép: min %= 100 % 0 , 23 %
+ Tính thép chịu mô men d-ơng theo ph-ơng cạnh dài:
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
- Dùng thép theo cấu tạo 6 a = 200 mm Trong mỗi mét bề rộng bản cã 5 thanh 6
- Hàm l-ợng cốt thép: min %= 100 % 0 , 1415 %
+ Tính thép chịu mô men âm theo ph-ơng cạnh ngắn:
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
- Dùng thép 6 a = 150 mm Trong mỗi mét bề rộng bản có 5thanh 6
- Hàm l-ợng cốt thép: min %= 100 % 0 , 24 %
Các giá trị mômen của các ô bản đều thấp hơn giá trị mômen tính toán, do đó không cần thiết phải tính toán lại để thuận tiện cho thi công Kết quả vừa tính được sẽ được áp dụng cho các ô còn lại.
Thép chịu mômen âm đặt phía trên gối phải kéo dài khỏi mép gối một đoạn khoảng 0,25 l
( l nhịp theo ph-ơng cạnh ngắn)
Để xác định nội lực cho sàn khu vệ sinh, trước tiên cần xác định kích thước ô sàn, cụ thể là ô sàn Ô 5 với kích thước 5,4m x 7m Trong quá trình tính toán, để đảm bảo tính an toàn, nội lực trong ô sàn vệ sinh sẽ được tính theo sơ đồ đàn hồi, đồng thời bỏ qua sự làm việc liên tục của các ô bản.
7 1, 2 5.4 l l < 2 Bản làm việc theo 2 ph-ơng
Vậy ô bản Ô 5 ’đ-ợc coi là bản kê bốn cạnh, làm việc theo sơ đồ số 9
(Sách sổ tay thực hành kết cấu – PGS PTS Vũ Mạnh Hùng) c Tải trọng tính toán (Tính theo bản đơn)
Theo ph-ơng cạch ngắn: M 1 = m 91 P
Theo ph-ơng cạch dài: M 2 = m 92 P + Mômen âm:
Theo ph-ơng cạch ngắn: M I = k 91 P
Theo ph-ơng cạch dài: M II = k 92 P m 91 , m 92 , k 91 , k 92 tra bảng 1-19
240 7 5,4 = 2536 KG/m 2 d Xác định nội lực
5, 4 l l , tra bảng 1 - 19 (Sách sổ tay thực hành kết cấu – PGS PTS
Vũ Mạnh Hùng) ta có: m 91 = 0,0205; m 92 = 0,0128 k 91 = 0,0474; k 92 = 0,0296
3 Tính toán thép cho ô sàn khu vệ sinh ( ô sàn Ô 5 ’ ) Ô sàn vệ sinh là ô sàn làm việc theo hai ph-ơng l 1 l 2 = 5,4x7 (m)
- Mômen d-ơng lớn nhất theo ph-ơng cạnh ngắn : M 1 = 140,48 KG.m
- Mômen d-ơng lớn nhất theo ph-ơng cạnh dài : M 2 = 87,94 KG.m
- Mômen âm lớn nhất trên gối theo ph-ơng cạnh ngắn : M I = 325,66 KG.m
- Mômen âm lớn nhất trên gối theo ph-ơng cạnh dài : M II = 203,36 KG.m
* Tính thép chịu mômen âm theo ph-ơng cạnh ngắn:
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
+ Dùng thép 6 a = 150 mm Trong mỗi mét bề rộng bản có 6 thanh 6
+ Hàm l-ợng cốt thép: min %= a
* Tính thép chịu mô men âm theo ph-ơng cạnh dài:
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
+ Dùng thép theo cấu tạo 6 a = 200 mm Trong mỗi mét bề rộng bản có 5 thanh 6
+ Hàm l-ợng cốt thép: min %= a
* Tính thép chịu mô men d-ơng theo ph-ơng cạnh ngắn:
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
+ Dùng thép theo cấu tạo 6 a = 200 mm Trong mỗi mét bề rộng bản có 5 thanh 6
+ Hàm l-ợng cốt thép: min %= a
* Tính thép chịu mô men d-ơng theo ph-ơng cạnh dài :
- Tính với tiết diện chữ nhật b h 0 10 cm đặt cốt đơn
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
+ Dùng thép theo cấu tạo 6 a = 200 mm Trong mỗi mét bề rộng bản có 5 thanh 6
+ Hàm l-ợng cốt thép: min %= a
Tính toán cầu thang bộ
Mặt bằng kết cấu cầu thang(CT2)
Mặt cắt A-A qua thang (CT2) 3.7.1 Sơ đồ kết cấu và số liệu tính toán
Thang gồm có bản thang, cốn thang, dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ, bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ Chọn h b = 10 (cm)
Bản thang bê tông cốt thép Chọn h b = 120 (cm)
KÝch th-íc cèn thang : b x h = 10 x 30 (cm)
Kích th-ớc dầm chiếu tới, chiếu nghỉ b x h = 22 x 30 (cm)
- Bêtông mác 250 có R n = 110 (kG/cm 2 ) ; R k = 8,3 (kG/cm 2 )
- Cèt thÐp AII cã R a (00 (kG/cm 2 )
- Cèt thÐp AI cã R a #00 (kG/cm 2 )
3.7.2 Tính bản thang a Sơ đồ tính:
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi
Bản thang đ-ợc gác lên dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ và t-ờng
Bậc thang xây bằng gạch, lát đá granito, kích th-ớc bậc 258 x 150 (mm)
Để tính toán bản làm việc theo phương, ta cắt một dải bản có bề rộng 1m vuông góc với phương cạnh dài, với gối tựa là tường và cốn thang.
Bản thang bê tông cốt thép :h b = 120 (cm)
Nhịp tính toán của bản:l tt = 1,36 (m) b Tải trọng
* Tĩnh tải: tính cho 1m dải bản
Cấu tạo lớp CT tính g tt kG/m
Vữa trát d-ới 1,5cm ; 00kG/m 3 1800.0,015.1,3 35
Theo TCVN 2737 – 1995 hoạt tải tác dụng là :
Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là: q = g + P = 616 + 480 = 1096 kG/m
Tải trọng q này có ph-ơng thẳng đứng
Ta tính toán với tải trọng tác dụng vuông góc với bản thang
Góc nghiêng của bản thang = 28 o q * = q.cos = 1096 x cos 28 0 = 968 (kG/m) c Xác định nội lực và tính toán cốt thép:
Mômen uốn M max đ-ợc tính theo công thức:
- Dự kiến dùng cốt thép ỉ6 , f a = 0,283 (cm 2 ), khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là
Chọn thép 6 a200, có F a = 1,37 cm 2 làm thép chịu lực chính theo ph-ơng l 1 a min 0
- Cốt thép chịu mô men âm : Chịu mô men âm ở phần bản kê vào t-ờng lấy 6 a200,chiều dài thép nhô ra khỏi mép t-ờng lấy:
- Thép dọc bản thang đặt theo cấu tạo là 6 a200 có F a = 1,41 (cm 2 ) , thỏa mãn điều kiện > 20 % F a Max = 0,2 1,37 = 0,274 (cm 2 )
3.3.3 Tính bản chiếu nghỉ B2 a Sơ đồ tính:
1, 2 l l > 2 bản làm việc theo 1 ph-ơng
Chiều dày bản Chọn h b = 10 (cm)
- Bỏ qua sự làm việc theo ph-ơng cạnh dài , tính toán bản thang theo ph-ơng cạnh ngắn Cắt dải bản rộng 1m theo ph-ơng l 1 b Tải trọng
* Tĩnh tải: tính cho 1m dải bản
Cấu tạo lớp CT tính g tt kG/m
Vữa trát d-ới 1,5cm ; 00 kG/m 3 1800x0,015x1,3 35,1
Tổng tải trọng tính toán là : q tt = 409 + 480 = 889 (kG/m) c Xác định nội lực và tính toán cốt thép:
Mômen uốn M max đ-ợc tính theo công thức:
- Dự kiến dùng cốt thép ỉ6 , f a = 0,283cm 2 , khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là : 100.0, 283 20 a 0.83 (cm)
Chọn thép ỉ6 a200, có F a = 1,41 (cm 2 )làm thép chịu lực chính theo ph-ơng l 1 a min 0
F 1, 02 μ% 100% 100% 0, 2% μ 0,1% b.h 100.6, 5Thép cấu tạo theo ph-ơng l 2 và thép chịu mômen âm chọn ỉ6 a200
3.7.4 Tính toán cốn thang a Sơ đồ tính:
Cốn thang nh- dầm đơn giản gối trên 2 gối tựa là dầm chiếu nghỉ và dầm chiÕutíi
KÝch th-íc cèn thang : b x h = 10x30 (cm)
Loại tải trọng CT tính g tt kG/m
Trọngl-ợngbản thân cốn10x30cm 0,1x0,3x2500x1,1 82,5
Do bản thang BT truyền vào 1
Trọng l-ợng do tay vịn lan can 40 40
Tải trọng q này có ph-ơng thẳng đứng
Ta tính toán với tải trọng tác dụng vuông góc với cốn thang q tt = q.cos = 794,5x0,88 = 699,2 (kG/m) c Xác định nội lực và tính toán cốt thép:
* Tính cốt thép chịu mô men d-ơng
Chọn 1 16 có F a = 2,545 cm 2 làm thép chịu mômen d-ơng và 1 12 làm cốt giá
Kiểm tra điều kiện hạn chế: k 0 R n b.h 0 = 0,35 x 110 x 10 x 27 = 12285 (kG) > Q max = 1293,52 (kG)
Kiểm tra điều kiện tính toán: k 1 R k b.h 0 = 0,6 x 10x 10 x 27 = 1620 (kG) > Q max = 1293,52 (kG)
=> vết nứt nghiêng không hình thành nên không phải tính toán cốt đai
Chiều cao dầm h0 cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp U ct lấy nh- sau : U ct = min{h/2;150mm}0 (mm)
Chọn đai 6a150 , một nhánh cho toàn bộ dầm
3.3.5.Tính toán dầm DT1 a Sơ đồ tính:
Dầm chiếu nghỉ nh- dầm đơn giản gối lên 2 gối tựa là t-ờng Kích th-ớc dầm chiếu nghỉ :
Sơ đồ tính toán dầm DT1 p p q
M b x h = 22 x 30 (cm) Chiều dài dầm chiếu nghỉ : l cn = 3 (m)
Loại tải trọng CT tính g tt kG/m
Do sàn chiếu nghỉ truyền vào
Trọng l-ợng bản thân dầm 0,22 x 0,3 x 2500 x 1,1 181,5
Lực tập trung do cốn thang truyền vào:
Q C kG c Tính toán nội lực và cốt thép
Theo biểu đồ nội lực trên ta có :
*Tính thép chịu mômen d-ơng
Chọn 2 16 có F a = 4,02 (cm 2 ) làm thép chịu mômen d-ơng a min 0
Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Kiểm tra điều kiện tính toán:
=> vết nứt nghiêng không hình thành nên không phải tính toán cốt đai
Chiều cao dầm h0 cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp U ct lÊy nh- sau : U ct = min{h/2;150mm}0(mm)
Chọn đai 6a150 , hai nhánh cho toàn bộ dầm
Vì có lực tập trung do cốn thang kê lên dầm chiếu nghỉ nên ta phải tính cèt treo
Diện tích cốt treo: F tr = 1465 0, 523( 2 ) a 2800
Số cốt treo cần thiết là: n treo 0,523
Bố trí mỗi bên cốn thang 2 đai
3.3.6.Tính toán dầm DT2 a.Sơ đồ tính toán dầm q
3000 b x h = 22 x 30 (cm) Chiều dài dầm chiếu nghỉ : l cn = 3 (m) b Tải trọng:
Loại tải trọng CT tính g tt kG/m
Do sàn chiếu nghỉ truyền vào 1
Trọng l-ợng bản thân dầm
Tổng 1561,52 c Tính toán nội lực và cốt thép
Theo biểu đồ nội lực trên ta có :
*Tính thép chịu mômen d-ơng
Chọn 2 Φ16 có F a = 4,02 cm 2 làm thép chịu mômen d-ơng
Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Kiểm tra điều kiện tính toán:
=> vết nứt nghiêng không hình thành nên không phải tính toán cốt đai
Chiều cao dầm h0 cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp U ct lấy nh- sau : U ct = min{h/2;150mm}0mm
Chọn đai 6a150 , hai nhánh cho toàn bộ dầm
3.3.7.Tính toán dầm D6 a Sơ đồ tính:
Dầm chiếu nghỉ ngàm ở hai đầu cột
Sơ đồ tính toán dầm D6 b x h = 22 x 30cm Chiều dài dầm chiếu nghỉ : l cn = 3 m q
Loại tải trọng CT tính g tt kG/m
Do sàn hành lang truyền vào
Trọng l-ợng bản thân dầm 0,22 x 0,3 x 2500 x 1,1 181,5
Lực tập trung do cốn thang truyền vào:
Q C kG c Tính toán nội lực và cốt thép
Theo biểu đồ nội lực trên ta có :
*Tính thép chịu mômen d-ơng
Chọn 3 16 có F a = 6,03 cm 2 làm thép chịu mômen d-ơng
Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Kiểm tra điều kiện tính toán:
=> vết nứt nghiêng không hình thành nên không phải tính toán cốt đai
Chiều cao dầm h0 cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp U ct lÊy nh- sau : U ct = min{h/2;150mm}0(mm)
Chọn đai 6a150 , hai nhánh cho toàn bộ dầm
Vì có lực tập trung do cốn thang kê lên dầm chiếu nghỉ nên ta phải tính cèt treo
Diện tích cốt treo: F tr = 1676 0, 6( 2 ) a 2800
Số cốt treo cần thiết là: n treo 0, 6
Bố trí mỗi bên cốn thang 2 đai
3 8 Thiết kế Nền và móng
(ii) 3.8.1 Điều kiện địa chất công trình, thuỷ văn a Điều kiện địa chất
Theo báo cáo địa chất công trình từ các lỗ khoan xuyên tĩnh, chúng ta đã thu thập được những số liệu quan trọng về địa chất công trình tại hiện trường.
- Sét dẻo cứng : 0,4 - 3,8 m, q c = 20KG/cm 2
- Sét pha dẻo chảy : 3,8 - 9,57 m, q c = 4KG/cm 2
- Sét pha dẻo mềm : 9,57 - 19,67 m, q c = 14KG/cm 2
- Cát hạt trung chặt : 19,67 - 29,27 m, q c = 65KG/cm 2
- Mực n-ớc ngầm ở độ sâu - 2,3 m so với cốt thiên nhiên
- Để tiến hành lựa chọn giải pháp móng và độ sâu chôn móng ta tiến hành đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất
Bảng 3.53: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất trong chiều dày hố khoan
1,92 2,65 18 - - 35 310 63,7 b.Điều kiện địa chất thuỷ văn:
Khi thi công phần móng cầu thang máy, cần chú ý đến mực nước ngầm ở độ sâu 2,3 m Để đảm bảo an toàn, các biện pháp hạ mực nước ngầm phải được thực hiện, đồng thời sử dụng bê tông có phụ gia đông kết nhanh nhằm tránh hiện tượng ăn mòn trong tương lai.
3.8.2 Lựa chọn giải pháp nền móng cho công trình
Dựa vào tải trọng từ khung truyền xuống chân cột và kết quả đánh giá địa chất các lớp đất, ta nhận thấy tải trọng truyền xuống chân cột là tương đối lớn, do đó cần lựa chọn phương án móng phù hợp.
Phương án móng nông có nhiều ưu điểm, bao gồm thi công nhanh chóng và không yêu cầu kỹ thuật cao Độ sâu chôn móng thấp giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến các công trình lân cận, đồng thời giá thành thi công cũng rất hợp lý.
Nh-ợc điểm: Do độ sâu đặt móng thấp mà nền đất bên trên không đảm bảo chịu đ-ợc tải trọng ngang lớn
* Ph-ơng án 2 (ph-ơng án móng cọc ép): chọn móng cọc bê tông cốt thép Ðp tr-íc
+ Máy móc thi công đơn giản, dễ sử dụng
+ Cọc đ-ợc kiểm nghiệm tr-ớc khi ép nên đảm bảo đúng sức chịu tải theo vật liệu dã thiết kế
+ Không đòi hỏi trình độ thi công cao
+ Tải trọng công trình lớn nên cần rất nhiều cọc cho một móng do đó rất khó cho công việc
+Thi công, dễ gây ra độ chối giả
Do nền đất tốt thường ở sâu phải nối nhiều cọc, sức chịu tải của cọc giảm và việc xử lý các mối nối trở nên khó khăn khi ép cọc Để tiết kiệm chi phí và tránh lãng phí cho công trình có tải trọng nhỏ, chúng ta lựa chọn móng cọc ép trước với tiết diện cọc 30x30 cm, đảm bảo độ bền cho công trình.
Giải pháp móng cọc ép đài thấp nên sử dụng hệ thống dầm giằng móng bố trí vuông góc để tăng cường độ ổn định cho hệ thống móng và độ cứng của công trình Hệ thống này giúp truyền lực ngang giữa các đài, điều chỉnh lún lệch giữa các đài cạnh nhau và giảm thiểu sai lệch do quá trình thi công gây ra Cốt đỉnh giằng cần được bố trí bằng với cốt đỉnh đài để đảm bảo tính đồng nhất và hiệu quả cho toàn bộ công trình.
3.8.3 Xác định tải trọng ở các móng
- Móng đ-ợc tính với tải trọng tổ hợp cơ bản từ khung trên truyền xuống tải trọng này ch-a kể đến các bộ phận trong phạm vi từ tầng 1
Do đó để đảm bảo an toàn và đúng kỹ thuật ta phải cộng thêm trọng l-ợng cột tầng và trọng l-ợng giằng móng
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta có tải trọng tác dụng lên móng nh- sau:
Cột trục Tiết diện cột Nội lực tính toán
+ Lực dọc N o tt phải kể đến:
+ Trọng l-ợng bản thân cột :
3,9 0,22 1,8 1,1 7 = 11,89T + Trọng l-ợng dầm móng(giảthiết kích th-ớc dầm móng là(40 75cm):
Vậy tải trọng công trình tác dụng xuống móng sau khi đã kể đến các phần khác là:
Cột trục Tiết diện cột Nội lực tính toán
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng là:
3.8.4.1 Chọn độ sâu chôn móng :
Chiều sâu chôn cọc được xác định dựa trên các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất đã khảo sát cho công trình Kết quả cho thấy lớp cát hạt trung là lựa chọn lý tưởng cho việc hạ cọc xuống.
- Chọn đài cao 1,2 m ,mặt trên của đài đến cao độ 0,00 (cao độ kiến trúc) của nhà là-1,0 m Đất tôn nền là 0,45m
Chiều dài cần thiết của cọc được tính toán là 20m, bao gồm 3 đoạn cọc: đoạn 1 dài 6,0m và hai đoạn 2,3 dài 7m Cọc sẽ được ngàm vào đài với chiều sâu 20cm, đồng thời cần phá vỡ bê tông để lộ cốt thép với chiều dài 33cm để ngàm vào đài, và hàn thêm râu thép để tăng cường độ bền.
- Dùng 3 đoạn cọc có tiết diện 0,3 0,3(m) cốt dọc chịu lực gồm 4 16 bê tông mác 300 đầu cọc có mắt bích bằng thép cát hạt trung
Hình 3.18: Mặt cắt địa chất
3.8.4.2 Xác định sức chịu tải của cọc
- Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :
: Hệ số uốn dọc Khi đất có nhiều lớp đất yếu xen kẽ và đài cọc là loại đài thấp thì ta có thể lấy =1
R b : C-ờng độ chịu nén tính toán của bê tông
R a : C-ờng độ chịu nén tính toán của cốt thép
F b : Diện tích tiết diện ngang cọc
F a : Diện tích cốt thép dọc
Section 1.02 - Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tĩnh
Theo số liệu thì cọc xuyên qua các lớp đất sau:
+ Lớp sét pha dẻo cứng dày 3,4 m
+ Lớp sét pha dẻo chảy dày 5,77m
+ Lớp sét pha dẻo mềm dày 10,1m
+ Lớp cát hạt trung dày 2 m
Sức cản phá hoại của cọc ma sát:
P mũi = q p F Sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc
Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc (q p) được xác định bằng sức cản phá hoại ở chân cọc, với công thức q p = k q c, trong đó q c là sức cản mũi xuyên trung bình của đất Hệ số k được tra từ bảng 5-9 và phụ thuộc vào loại đất cũng như loại cọc Lực ma sát đơn vị của lớp đất thứ i được tính bằng q si, với chiều dày hi Sức cản mũi xuyên của lớp đất thứ i (q ci) cũng được xác định theo hệ số phụ thuộc vào loại đất, tra từ bảng 5-9.
Tải trọng cho phép tác dụng xuống chân cọc P x 3 2 xq mui P
-Lớp sét dẻo cứng: = 60 q s = qc 60
-Lớp sét pha dẻo chảy: = 30 q s 30
-Lớp sét pha dẻo mềm: = 40 q s = qc 40
-Lớp cát hạt trung chặt vừa: = 100 q s 100
Tra bảng ta đ-ợc hệ số K cho lớp cát hạt trung K = 0,5 q p = k.qc = 0,5 63,70 = 31,85 KG/cm 2 -Sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc: P mũi = q p F1,85 30.30(,66 T
- Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc:
Sức cản phá hoại của cọc
Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc
Vậy ta đ-a P x 94 KN để tính toán áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đài cọc gây ra
-Diện tích sơ bộ đế đài
- Trọng l-ợng của đài và đất trên đài
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài
Số l-ợng cọc sơ bộ n c 39,4
Lấy số cọc n c ’= 12 vì móng chịu tải lệch tâm khá lớn nên ta bố trí cọc như hình vẽ
Diện tích đế đài thực tế :
Trọng l-ợng của đài và đất trên đài
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài
Mô men tính toán xác định t-ơng ứng với trọng tâm tiết diện các cọc tại đế đài
- Kiểm tra lực truyền xuống cọc : P max tt P c P
Thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên và P tt min = 32,06 T
Thoả mãn điều kiện chống nhổ
Kiểm tra nền móng cọc ma sát dựa trên điều kiện biến dạng độ lún của nền móng, được xác định qua độ lún của khối móng quy ước có mặt cắt hình ABCD.
Chiều dài của đáy khối quy -ớc: L M = 3,4 +2.
Bề rộng của đáy khối quy -ớc: B M = 2,5 +2.
Chiều cao của khối móng quy -ớc H M = 21,67(m)
Xác định trọng l-ợng của khối móng quy -ớc
Trong phạm vi từ đế đài trở lên có thể xác định theo tb
Trọng l-ợng khối móng quy -ớc từ đế đài trở xuống(có trừ đi thể tích do cọc chiếm chỗ ):
Trọng l-ợng khối móng quy -ớc
Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định tới đáy khối quy -ớc
Mô men tiêu chuẩn t-ơng ứng trọng tâm đáy khối quy -ớc
M tc =M 0 tc + Q tc h = 22,68+7,24 20,470.8 Tm Độ lệch tâm tiêu chuẩn
N (m) áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy -ớc max,min
L B L tc maxA,23 T/m 2 tc min#,67 T/m 2 tb tc 2,45 T/m 2 áp tính toán của đất ở đáy khối quy -ớc
Hệ số điều kiện làm việc của nền (m1) và của nhà hoặc công trình (m2) có tác dụng qua lại với nền, được xác định lần lượt là m1 = 1,4 và m2 = 1,2.
Hệ số tin cậy Ktc=1,1 được xác định theo tiêu chuẩn quy phạm A, B, D, trong đó các hệ số phụ thuộc vào trị số tính toán thứ hai của góc ma sát trong của đất.
II = 35 A =1,67, B =7,69,D =9,59 b = 2,5 (m): Cạnh bé của đế móng h =1,2: Chiều sâu chôn móng kể từ cốt thiết kế (bị bạt đi hay đắp thêm)
Trị tính toán trung bình theo từng lớp của trọng l-ợng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên có kể đến sự đẩy nổi của n-ớc
Trị số tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất từ đáy móng trở lên là II=1,82, với c II =0,01 KG/cm² Đồng thời, lực dính đơn vị của đất nằm ngay dưới đế móng cũng được tính toán với giá trị thứ hai.
1,2.R M = 62,40 KG/cm 2 max 52 tc