CÔNG TRÌNH TRƯỜNG THPT AN KHÁNH hải PHÒNG

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Công trình “ Trường THPT An Khánh ” Tổng diện tích xây dựng là: 450(m 2 )

- Vị trí: công trình được xậy dựng tại: Hải Phòng

- Hiện trạng mặt bằng: công trình nằm ngay trên mặt bằng nên rất thuận lợi cho việc vận chuyển vật tư, máy móc thiết bị thi công

- Loại công trình và chức năng:

+ Công trình cấp I, bậc chịu lửa cấp I

- Quy mô và các đặc điểm khác:

+ Công trình cao 6 tầng với diện tích xây dựng 418,08m2,

- Hệ thống hạ tầng kỹ thuật bao gồm:

+ Hệ thống sân, đường, vườn hoa

+ Hệ thống cấp điện ngoài nhà

+ Hệ thống cấp nước ngoài

+ Hệ thống cáp truyền hình, điện thoại, Internet

3 Phương án thiết kế kiến trúc công trình: a Giải pháp mặt bằng

Công trình là một trường học 6 tầng với chiều dài 50m, chiều rộng 9m và tổng chiều cao 23,4m, diện tích mặt bằng 450m2 Các tầng có chiều cao 3,9m và được bố trí hợp lý với các phòng chức năng như sảnh, lớp học và phòng chờ giáo viên Công trình có một cầu thang bộ tại lối đi sảnh chính, đảm bảo yêu cầu giao thông và thoát hiểm Nền nhà được lát gạch ceramic 40x40, sàn khu vệ sinh lát gạch chống trơn, và tường khu vệ sinh được ốp gạch men Tường trong và ngoài nhà được sơn, cầu thang sử dụng ganito đá rửa, và toàn bộ nhà được trang bị cửa sổ kính.

4 Phương án thiết kế kết cấu công trình:

-Công trình có kết cấu khung bê tông cốt thép chịu lực, tường xây bao quanh và ngăn các phòng xây gạch hai lỗ để cách âm, cách nhiệt

-Công trình được thiết kế với chiều cao 6 tầng bao gồm tầng mái

-Chiều cao các tầng là 3,9 m Tổng chiều cao công trình tính từ tầng 1 là 23,4 m

Xử lý nền móng được thực hiện dựa trên tài liệu khảo sát địa chất của các công trình lân cận và công trình cần xây dựng, cho thấy nền đất có chất lượng tương đối tốt Đối với kết cấu mái, sàn mái sẽ được đổ bê tông tại chỗ với độ dày 100 mm.

-Sàn các tầng đổ bê tông liền khối với hệ dầm, nền lát gạch men

5 Hệ thống kỹ thuật chính trong công trình: a Hệ thống chiếu sáng

GVHD: TS NGUYỄN NGỌC NAM

SVTH : LƯƠNG HOÀNG THẮNG – LỚP 2016X9 3

Các phòng và hệ thống giao thông chính được thiết kế tối ưu để tận dụng ánh sáng tự nhiên qua các cửa kính bên ngoài Đồng thời, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí hợp lý, đảm bảo đủ ánh sáng cho tất cả các khu vực cần thiết.

Tuyến điện trung thế 15 KV được lắp đặt qua ống dẫn ngầm dưới đất và kết nối vào trạm biến thế của công trình Bên cạnh đó, công trình còn được trang bị một máy phát điện Diesel để cung cấp điện dự phòng Khi nguồn điện chính bị mất do bất kỳ lý do nào, máy phát điện sẽ đảm bảo cung cấp điện cho các trường hợp khẩn cấp.

+ Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy

+ Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

+ Biến áp điện và hệ thống cáp, hệ thống thang máy c Hệ thống điện lạnh và thông gió

- Sử dụng hệ thống điều hoà không khí cho từng căn hộ và sử dụng thông gió tự nhiên d Hệ thống cấp thoát nước

- Hệ thống cấp nước sinh hoạt :

Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được đưa vào bể ngầm tại tầng hầm của công trình và sau đó được bơm lên téc nước trên mái Quá trình bơm nước được điều khiển hoàn toàn tự động, giúp nước từ téc trên mái chảy qua các ống đến các vị trí cần thiết trong công trình.

- Hệ thống thoát nước và sử lý nước thải công trình:

Nước mưa từ mái công trình, ban công và logia, cùng với nước thải sinh hoạt, được thu gom qua sê-nô và chuyển đến bể xử lý nước thải Sau khi được xử lý, nước sẽ được thoát ra và dẫn đến ống thoát chung của thành phố Hệ thống này cũng bao gồm các biện pháp phòng cháy, chữa cháy hiệu quả.

Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt ở mỗi tầng và phòng, cũng như tại các khu vực công cộng Mạng lưới báo cháy có đồng hồ và đèn báo, giúp phòng quản lý và bảo vệ nhận tín hiệu khi có cháy xảy ra, từ đó kiểm soát và khống chế hoả hoạn hiệu quả cho công trình.

Nước phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy được lấy từ bể nước PCCC và bể nước sinh hoạt ở tầng hầm, cũng như từ téc nước trên mái Hệ thống này sử dụng máy bơm xăng lưu động và các thiết bị cứu hỏa khác như bình cứu cháy khô, đèn báo tại các cửa thoát hiểm và đèn báo khẩn cấp được lắp đặt tại tất cả các tầng.

Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm được thiết kế tự sập để ngăn chặn khói xâm nhập Bên trong lồng thang, hệ thống điện chiếu sáng tự động và thông gió động lực được bố trí nhằm hút gió ra khỏi buồng thang máy, giúp đảm bảo an toàn và tránh tình trạng ngạt thở.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN NGỌC NAM

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LƯƠNG HOÀNG THẮNG

- THỂ HIỆN CÁC MẶT BẰNG KẾT CẤU TẦNG ĐIỂN HÌNH,MÁI

- THIẾT KẾ SÀN TẦNG TẦNG ĐIỂN HÌNH

- THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC

- THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG

Lựa chọn vật liệu

Vật liệu xây cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

Nhà cao tầng chịu tải trọng lớn, nhưng việc sử dụng các vật liệu nhẹ có thể giảm đáng kể tải trọng cho công trình, bao gồm cả tải trọng đứng và tải trọng ngang do lực quán tính.

Vật liệu có tính biến dạng cao Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng rất tốt khi chịu các tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao rất hiệu quả trong việc chịu tải trọng lặp lại, giúp ngăn chặn sự tách rời giữa các bộ phận của công trình.

Vật liệu dễ chế tạo và giá thành hợp lí

Hiện nay, tại Việt Nam, vật liệu bê tông cốt thép và thép đang trở thành lựa chọn phổ biến cho các nhà thiết kế trong việc xây dựng kết cấu nhà cao tầng.

Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu

2.2.1 Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ kết cấu

Nhà cao tầng nên có mặt bằng đơn giản với hình dạng đối xứng cao Nếu không thể đạt được sự đối xứng, công trình cần được chia thành các phần khác nhau, mỗi phần nên có hình dạng đơn giản để đảm bảo tính thẩm mỹ và chức năng.

Các bộ phận chịu lực chính của nhà cao tầng, như vách lõi, cần được bố trí đối xứng để đảm bảo tính ổn định Nếu không thể bố trí đối xứng, cần áp dụng các biện pháp đặc biệt để chống xoắn cho công trình theo phương đứng.

Hệ thống kết cấu cần được thiết kế sao cho các tải trọng trong sơ đồ làm việc của kết cấu được thể hiện rõ ràng và dễ hiểu, đồng thời truyền tải nhanh chóng đến móng công trình.

Tránh sử dụng các sơ đồ kết cấu với cánh mỏng và kết cấu dạng công xon theo phương ngang, vì chúng dễ bị hư hại dưới tác động của động đất và gió bão.

2.2.2 Theo phương đứng Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kết giảm dần lên phía trên

Cần tránh sự thay đổi đột ngột về độ cứng của hệ kết cấu, chẳng hạn như trong các trường hợp làm việc thông tầng, giảm cột, hoặc thiết kế dạng hẫng chân và giật cấp.

Trong các trường hợp đặc biệt, người thiết kế cần áp dụng các biện pháp tích cực để gia cố thân hệ kết cấu, nhằm ngăn chặn sự hư hại tại những khu vực yếu điểm.

Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.3.1 Cơ sở để tính toán kết cấu

- Căn cứ vào: Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình Được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn

Em lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho công trình

2.3.2 Hệ kết cấu chịu lực

2.3.2.1 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí theo một hoặc hai phương, hoặc liên kết thành hệ không gian gọi là lõi cứng, giúp chịu lực ngang tốt Loại kết cấu này thường được áp dụng cho các công trình cao trên 20 tầng Tuy nhiên, hệ thống vách cứng cũng tạo ra sự cản trở trong việc tạo ra không gian rộng rãi trong công trình.

2.3.2.2 Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng)

Hệ khung lõi chịu lực là giải pháp hiệu quả cho các công trình cao trung bình và lớn, với mặt bằng hình chữ nhật hoặc vuông Lõi có thể được bố trí bên trong hoặc bên ngoài biên của mặt bằng, trong khi hệ sàn các tầng được gối trực tiếp vào tường lõi hoặc qua các cột trung gian Kết cấu khung giằng được hình thành từ sự kết hợp giữa hệ thống khung và vách cứng, thường được đặt tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung, hoặc ở các tường biên với tường liên tục nhiều tầng Các khu vực còn lại của ngôi nhà sẽ được bố trí hệ thống khung.

Hệ kết cấu khung-giằng là lựa chọn tối ưu cho nhiều công trình cao tầng, đặc biệt là các tòa nhà lên đến 40 tầng, được thiết kế cho khu vực có động đất không vượt quá cấp 7.

Sau khi phân tích các đặc điểm của các hệ kết cấu chịu lực và yêu cầu kiến trúc của công trình, tôi đã chọn hệ kết cấu khung chịu lực Hệ kết cấu khung chịu lực nổi bật với khả năng phân phối tải trọng đồng đều, tính linh hoạt trong thiết kế và thi công, cũng như khả năng thích ứng với nhiều loại hình kiến trúc khác nhau.

Biến dạng của kết cấu khung là biến dạng cắt, biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên nhỏ, bên dưới lớn

Phương pháp tính toán hệ kết cấu

Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hoá của công trình, giúp thực hiện hoá khả năng tính toán các kết cấu phức tạp Thiết kế thủ công yêu cầu sử dụng sơ đồ tính toán đơn giản, chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ hơn và bỏ qua các liên kết không gian, đồng thời giả định vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi theo định luật Hooke Hiện nay, nhờ sự phát triển của máy tính điện tử, phương pháp tính toán công trình đã có những thay đổi quan trọng, chuyển từ khuynh hướng đơn giản hoá sang tổng quát hoá Khối lượng tính toán số học không còn là trở ngại, cho phép sử dụng sơ đồ tính gần gũi với thực tế hơn, xem xét sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ không gian khác nhau Đồ án này sử dụng sơ đồ tính toán chưa biến dạng (sơ đồ đàn hồi) để đảm bảo độ chính xác phù hợp với khả năng tính toán hiện nay.

Ta tính toán kết cấu cho ngôi nhà theo sơ đồ khung không gian làm việc theo 2 phương

Hệ kết cấu bao gồm sàn BTCT toàn khối với dầm phụ được bố trí theo hai phương dọc và ngang, giúp đỡ tường, tăng cường độ cứng của sàn và giảm chiều dày tính toán Tiết diện của dầm được thay đổi theo chiều cao nhằm tiết kiệm vật liệu và đảm bảo yêu cầu về độ cứng.

Phương pháp tính toán hệ kết cấu

Tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn dựa vào phần mềm Etabs V17.1.0

Tải trọng

Trọng lượng của sàn bao gồm trọng lượng bản thân, cấu trúc và các tải trọng tác động lên sàn và mái Tất cả các tải trọng, bao gồm cả thiết bị và thiết bị vệ sinh, được phân bố đều trên diện tích của ô sàn.

Tải trọng của téc nước trên mái qui về lực tập trung đặt tại 4 đỉnh cột của 2 khu nhà

WC 2 bên của công trình Mỗi téc nước có thể tích 2m 3 kN

Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm, tường ngăn

…, coi phân bố đều trên dầm

Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737-95, bao gồm tải trọng gió tĩnh được tính toán và phân bố tại các mức sàn tầng.

Nội lực và chuyển vị

Để xác định nội lực và chuyển vị trong kết cấu, chương trình Etabs V17.1.0 (Non-Linear) là một công cụ mạnh mẽ và phổ biến hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong tính toán kết cấu công trình.

Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phương án tải trọng.

Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép

Chương trình tính kết cấu Etabs V17.1.0 (Non-Linear) mang lại nhiều ưu điểm như tính toán đơn giản, ngắn gọn và dễ sử dụng, giúp người dùng thuận tiện trong quá trình thiết kế và phân tích kết cấu.

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CÁC CẤU KIỆN

Chọn kích thước sàn

Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức: hb= l. m

Trong đó: D = (0,8  1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1 m: là hệ số phụ thuộc loại bản

40 45 m  với bản kê bốn cạnh l : là chiều dài cạnh ngắn

Sơ bộ kích thước sàn tầng điển hình, tầng mái:

Với khoảng cách tối đa giữa các cột lên tới 6,9m, để đảm bảo độ cứng cần thiết cho các ô sàn làm việc, giải pháp được chọn là sàn sườn toàn khối Kích thước lớn nhất của ô sàn là 6,9m x 3,9m.

Do sự đa dạng về kích thước và tải trọng của các ô bản, chiều dày của bản sàn cũng khác nhau Tuy nhiên, để thuận tiện cho thi công và tính toán, chúng ta cần thống nhất chọn một chiều dày bản sàn.

 Do yêu cầu về cấu tạo và kiến trúc chọn sơ bộ kích thước bản sàn là 12cm Chọn sơ bộ kích thước dầm

Chiều cao tiết diện dầm được chọn theo công thức: 1 d d h l

Chiều rộng dầm được chọn theo công thức: b  0,3 0,5 h  

Hệ số md của dầm được xác định theo nhịp ld của dầm đang xét, với md = 8 đến 12 cho dầm chính và md = 12 đến 20 cho dầm phụ Để thuận tiện cho thi công, nên hạn chế số loại tiết diện dầm sử dụng.

Ngoài ra cần thiết kế tiết diện dầm cột để đảm bảo các yêu cầu kháng chấn:

Trong đó: bc là cạnh cột vuông góc với trục dầm hw là chiều cao dầm

- Kích thước tiết diện ngang của cột  1/10 chiều dài cột (chiều cao tầng)

- Độ lệch tâm trục dầm và trục cộtbc/4 (bc là cạnh cột vuông góc với trục dầm)

Nhịp dầm lớn nhất là: l d  3,9 m

Chọn theo tỷ lệ độ cứng đơn vị 3 1

3.1.4 Các dầm phụ trên mặt bằng

Chọn sơ bộ kích thước cột

Ta có công thức xác định tiết diện sơ bộ cột :

A – Diện tích tiết diện cột

N – Lực nén được tính toán gần đúng theo công thức: N m s q F a

Fa là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột, ms là số sàn phía trên tiết diện đang xét, và q là tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời, cùng với trọng lượng của dầm và cột được phân bố đều trên sàn Để đơn giản hóa tính toán, theo kinh nghiệm, ta thường lấy tải trọng phân bố đều lên sàn là q = 10 (kN/m²).

Rb – Cường độ chịu nén của vật liệu, bêtông có cấp bền B25 cóR bn 14,5  MPa  k: Hệ số k  0 , 9  1 , 1: chịu nén đúng tâm k  1 , 2  1 , 5: chịu nén lệch tâm

3.2.1 Cột giao trục 2-14 và trục B-C

- Diện truyền tải lớn nhất là:

- Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B25 có R b 14,5 MPa 14500 kN m / 2

- Chọn sơ bộ tiết diện cột :

- Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh được hạn chế:

 , đối với cột nhà  0 b  31 l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7l

 b   Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

Kích thước cột được chọn là

3.2.2 Cột biên trục 1,15 và trục A

Diện truyền tải lớn nhất là ( 3,9 3,9 ) 2,1 4,1   2

Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B25 có R b 14,5 MPa14500 kN m / 2

Chọn sơ bộ tiết diện cột : trục A– 1,15

Kiểm tra điều kiện cột về độ mảnh

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mảnh  được hạn chế như sau:

 , đối với cột nhà  0 b  31 l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7l

 b  Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tĩnh tải tác dụng lên công trình

Tĩnh tải sàn được xác định bao gồm trọng lượng bản thân của sàn bê tông cốt thép (BTCT), được tính toán tự động dựa trên vật liệu và độ dày của sàn, cùng với trọng lượng của các lớp cấu tạo sàn Dựa vào đặc điểm của từng ô sàn, chúng ta có thể lập bảng tĩnh tải cho các loại ô sàn khác nhau.

Bảng 4.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình

STT Tên các lớp Ch.dày g n q tt q tc mm KN/m 3 KN/m 2 KN/m 2

4.1.2 Tĩnh tải dầm, cột, lõi BTCT

Tĩnh tải dầm, cột, vách, lõi BTCT do máy tính tự dồn dựa trên vật liệu và tiết diện

Tường tầng 1(h t =3,9m) xây gạch dày 220mm, tường xây dưới dầm D22x70

- Tĩnh tải của 2 lớp trát: g tt = 2x3,2x0,015x18x1,3 = 2,24 (kN/m)

- Tĩnh tải của gạch xây: g tt = 3,2x0,22x18x1,1 = 13,93 (kN/m)

- Tổng tĩnh tải: g tt = 2,24+13,93= 16,17 (kN/m)

- Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0,75): g tt = 16,17x0,75 = 12,12 (kN/m)

Các loại tường còn lại tính toán tương tự, ta lập thành bảng sau:

Ch.cao dÇm  v÷a ngạch nvữa h.s giảm tải q tt q tc Hệ số tổ hợp mm mm m m KN/m 3 KN/m 3 trõ cửa KN/m KN/m T220 15 3.9 0.30 18 18 1.1 1.3 0.75 13,65 12,18 1.12 T110 15 3.9 0.30 18 18 1.1 1.3 0.75 7,77 6,82 1.14

Hoạt tải sử dụng

Theo TCVN 2737 – 1995 hoạt tải của một số loại ô sàn trong công trình:

Bảng 4.2 Hoạt tải sử dụng

STT Tên hoạt tải p tc

(Trong đó không kể đến sự giảm tải của các ô sàn trong bảng 3 TCVN 2737 – 1995)

4.2 Xác định tải trọng gió

- Công trình có chiều cao tính từ cốt tự nhiên đến sàn mái là +23,4m

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với cao độ zj so với mốc chuẩn tính theo công thức: W j  W k c 0 (zj)

Trong đó: c - là hệ số khí động, không thứ nguyên

W0 - giá trị áp lực gió lấy theo lấy theo bản đồ phân vùng, kN / m 2

  zj k - hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao

Tải trọng tác dụng lên từng tầng, đơn vị KN xác định theo công thứcW tj   W B h j j j Với γ -hệ số vượt tải trọng gió, γ = 1,2

Bj -Bề rộng đón gió của tầng thứ j hj -Chiều cao đón gió của tầng thứ j

Số liệu đầu vào: Hệ số khí động hút và đẩy lấy c = 1,4

Công trình tại Thành phố Hải Phòng thuộc vùng gió IVB, có W 0 1,55kN / m 2 Dạng địa hình B

Bảng tính toán tải trọng gió quy về tải phân bố đều tại các tầng Cao độ tính từ mặt đất cos ±0.00m

Bảng 4.3- Thành phần tĩnh tải của tải trọng gió theo phương X

Bảng 4.3- Thành phần tĩnh tải của tải trọng gió theo phương Y

Xác định tải trọng gió

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Chọn vật liệu

Chọn bêtông có cấp độ bên B25: R b 14,5 MPa R ; bt 1,05 MPa E ; b 30.10 3 MPa

Chọn thép CI và CIII: có R = R = 225 MPa s sw và R = R = 365 MPa s sw

Với bêtông cấp độ bền B25 làm việc ở điều kiện bình thường

Xác định sơ đồ tính

Chiều dày sàn đã chọn ở phần xác định kích thước sơ bộ các cấu kiện.hb = 12 cm

Trên mặt bằng kết cấu tầng điển hình, các ô sàn có kích thước và sơ đồ liên kết giống nhau được ký hiệu Dựa vào các số liệu, các ô sàn được phân chia thành hai loại chính.

Các ô sàn có tỷ số các cạnh

2 l l  2: Ô sàn làm việc theo 2 phương (thuộc loại bản kê 4 cạnh)

Các ô sàn có tỷ số các cạnh

2 l l > 2: Ô sàn làm việc theo 1 phương (thuộc loại bản loại dầm)

- Ta tính toán các ô sàn theo sơ đồ đàn hồi

* Nội lực: Cắt 1 dải bản rộng 1m theo phương tinh toán:

Hình 5.1 Sơ đồ phân phối momen bản kê bốn cạnh

Mô hình tính toán mô men nhịp và mô men gối được thể hiện qua các công thức: M2 = m12.P’ + mi2.P’’ và MII = ki2.P Trong đó, các hệ số m11 và mi1 được sử dụng để xác định mô men nhịp theo phương l1, trong khi m12 và mi2 xác định mô men nhịp theo phương l1 Hệ số ki1 và ki2 được áp dụng để xác định mô men gối theo các phương l1 và l2.

SVTH : LƯƠNG HOÀNG THẮNG – LỚP 2016X9 18 a, Trường hợp

Theo sơ đồ 1 và bảng (1-19) trong sách "Sổ tay kết cấu công trình" của PGS.TS Vũ Mạnh Hùng, các giá trị m11 và m12 được tra cứu Đồng thời, các giá trị mi1, mi2, ki1 và ki2 cũng được tham khảo theo sơ đồ 9 và bảng (1-19) trong cùng cuốn sách.

2 l l > 2: Bản làm việc theo phương cạnh ngắn l 1

Với những ô bản (hình a) thì mi1 = 1/24 ; ki1=1/12

Hình 5.2 Hình minh họa ô sàn loại bản dầm

Trên mặt bằng kết cấu tầng điển hình với những ô sàn có kích thước và sơ đồ liên kết giống nhau ta đặt ra một ký hiệu.

Tải trọng tác dụng lên sàn

Tĩnh tải sàn = trọng lượng bản thân bản sàn bằng BTCT và trọng lượng các lớp cấu tạo sàn,

Hoạt tải sàn: tra ”bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang” TCVN 2737-1995,

Tổng tải phân bố= Tĩnh tải + Hoạt tải

Các ô sàn còn lại tính toán tương tự, ta lập thành bảng sau: l 1

Bảng 5.2 Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên các ô sàn

Tổng tải phân bố (kN/m2) g tt p tt q tt =g tt +p tt

Phân loại Ô1 3,6 6,9 1,91 Bản kê 4 cạnh Ô2 1,95 6,9 3,5 Bản dầm Ô3 3,9 6,9 1,76 Bản kê 4 cạnh Ô4 3,6 6,9 1,91 Bản kê 4 cạnh Ô5 2,1 3,6 1,71 Bản kê 4 cạnh Ô6 2,1 3,9 1,85 Bản kê 4 cạnh

Tính toán cốt thép cho các ô sàn

5.4.1 Tính toán Ô3 bản làm việc 2 phương (bản kê bốn cạnh)

- Tỉ số L2/L1 = 1,77 < 2  Ô1 thuộc loại bản kê 4 cạnh liên tục theo sơ đồ đàn hồi

- Mô men lớn nhất ở gối được xác định theo các công thức sau:

+ Theo phương cạnh ngắn L1: MI = K91.P

+ Theo phương cạnh dài L2: MII = K92.P

Các hệ số K91, K92 tra bảng theo sơ đồ thứ 9 (các ô sàn được ngàm ở cả 4 cạnh)

- Mô men lớn nhất ở nhịp :

Theo sách "Sổ tay thực hành kết cấu công trình" của PGS-PTS Vũ Mạnh Hùng, m11, mi1, m12, và mi2 được tra cứu Đối với m11 và m12, hãy tham khảo bảng theo sơ đồ 1; còn k91, k19, m91 và m92 thì tra bảng theo sơ đồ 9.

 Xác định nội lực trong bản:

Hình 5.4 Biểu đồ phân phối momen

- Tải trọng tính toán trong bản:

- Dựa vào tỉ số l2/l1=1,76 tra bảng ta được các hệ số m và k: m11 m12 m91 m92 K91 K92

Tính thép cho ô bản: Cắt các dải bản rộng 1m dọc theo phương momenđể tính toán: a Tính thép dọc chịu momen M 1

Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 12 – 2 = 10 (cm)

Kiểm tra hàm lượng thép: s min o

       b Tính thép dọc chịu momen M 2 h0 = hb - ao – d= 12 – 2 – 0,8 = 9,2 (cm)

       c Tính thép dọc chịu momen M I

Chọn: ao = 2 cm cho mọi tiết diện h0 = hb - ao = 12 – 2 = 10 (cm)

       d Tính thép dọc chịu momen M II

Các ô loại bản kê bốn cạnh tính toán tương tự sẽ được lập thành bảng

5.4.2 Tính toán Ô2 bản làm việc 1 phương (bản kê loại dầm) theo sơ đồ đàn hồi

Bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) khi tỉ số L2/L1>2

Cắt ra một dải bản có bề rộng b = 1 m theo phương cạnh ngắn (tính trong mặt phẳng bản) để tính toán

 Xác định nội lực trong bản

Tải trọng tính toán trong bản:

 Tính thép cho ô bản: Cắt các dải bản rộng 1m dọc theo phương momen để tính toán: a Tính thép dọc chịu momen M 1 (Momen nhịp)

       b Tính thép dọc chịu momen M I (Momen gối)

5.4.3 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương khác

Bảng tính momen nhịp và gối Ô bản

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 3

Tính toán kết cấu

Từ tải trọng và tổ nội lực ở chương 3 Nhập vào phần mềm ETABS 17.0.1 để tính toán ta có mô hình 3d kết cấu như sau

Tính cột khung trục

Bảng tổ hợp tính toán (Các bảng tổ hợp NL cột và phần phụ lục)

TCVN 5574 - 2018: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

Hồ sơ kiến trúc công trình

Khi tính toán thép cho kết cấu không gian, cần xác định giá trị nội lực từ tải trọng tác động theo hai phương, bao gồm mômen, lực dọc và lực cắt Thép cột được thiết kế dựa trên giá trị nội lực nguy hiểm từ hai phương này Nội lực tính cho thép dọc bao gồm mômen và lực dọc, trong khi lực cắt được sử dụng để tính toán cốt ngang Nếu bê tông cột đủ khả năng chịu lực cắt, cốt đai chỉ cần được bố trí theo yêu cầu cấu tạo.

Phương pháp gần đúng được sử dụng để tính toán cốt thép bằng cách chuyển đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương Nguyên tắc của phương pháp này được quy định trong tiêu chuẩn BS 8110 của Anh và ACI 318 của Mỹ, áp dụng cho tiết diện có cạnh Cx và Cy Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng là cần được tuân thủ để đảm bảo tính chính xác trong quá trình tính toán.

- Tỷ số phải thỏa mãn điều kiện: 0,5 < < 2, cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn

- Tiết diện chịu nén N, mômen uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên , Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính được hệ số Mômen gia tăng :

, Điều kiện đưa về tính toán theo phương x hoặc theo phương y được cho trong bảng sau:

Bảng 7.1 Bảng điều kiện tính toán cột theo phương x, y

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x 1 y 1 x y

Kí hiệu h = Cx, b = Cy h = Cy, b = Cx

Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ là a, tính ho = h - a; Z = h - 2a chuẩn bị các số liệu

Rn, Ra, Ra’, như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng

Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ là a, tính ho = h - a; Z = h - 2a chuẩn bị các số liệu

Rb, Rs, Rsc, như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

Chiều cao vùng bêtông chịu nén:

Hệ số chuyển đổi mo:

Khi tính mô men tương đương cho việc chuyển đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng, cần xác định độ lệch tâm hình học và độ lệch ngẫu nhiên, trong đó độ lệch ngẫu nhiên được tính bằng công thức ea = max(2cm, h/30) Đối với kết cấu siêu tĩnh, độ lệch tâm ban đầu được xác định là e0 = max(e1, ea) Cuối cùng, độ lệch tâm tổng quát được tính bằng công thức e = e0 + 0,5h - a.

Dựa vào độ lệch tâm và giá trị, có thể phân biệt các trường hợp tính toán Trường hợp 1 là khi nén lệch tâm rất nhỏ, dẫn đến việc tính toán gần giống như nén đúng tâm.

- Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e:

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

- Khi  14 lấy  = 1; khi 14

SVTH : LƯƠNG HOÀNG THẮNG – LỚP 2016X9 29 Độ lệch ngẫu nhiên :

Như vậy: xảy ra trường hợp x> Rh0 -> lệch tâm bé Đặt 1508, 5 2

Chọn bố trí thép 425, As = 19,64 cm 2

Bảng tính toán cốt thép cột

7.2.4 Tính cốt đai cho cột C73

Kiểm tra điều kiện tính toán :

 Riêng bêtông đã đủ khả năng chịu cắt, chỉ cần đặt cốt đai cấu tạo Đường kính cốt đai: d 8 và d 0,25dmin Chọn thép 8

Theo yêu cầu kháng chấn: s = min(b0/2; 175mm; 8dmin) (mục 5.4.3.2.2(11) TCVN 9386-2012) b0: kích thước cạnh nhỏ của lõi bêtông => s = min(110;175; 160;)

Trong các tầng tuỳ theo tiết diện cột, đường kính cốt thép dọc cụ thể mà ta bố trí cốt thép đai cho phù hợp Chọn đai 8a110 thép CI

7.2.5 Bố trí cốt thép dọc

Sau khi hoàn tất việc tính toán cốt thép, bước tiếp theo là lựa chọn loại thép phù hợp và bố trí chúng trên bản vẽ Việc bố trí cốt thép phải tuân thủ các yêu cầu cấu tạo của bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018, cũng như các quy định về kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng.

Đối với các cột có hàm lượng thép thấp hoặc âm trong công trình thiết kế kháng chấn, cần đảm bảo rằng hàm lượng thép đạt tối thiểu 1% Quan sát cho thấy, hàm lượng thép ở các tầng trên của công trình khá nhỏ, trong khi các tầng dưới có hàm lượng lớn hơn Mặc dù vậy, không thể giảm tiết diện cột vì điều này sẽ làm thay đổi độ cứng của công trình theo hướng bất lợi Hơn nữa, khi cột có độ cứng lớn, trong trường hợp xảy ra sự cố, hệ dầm sẽ bị phá hoại trước do biến dạng nhiều hơn, giúp công trình không bị sụp đổ nhanh chóng, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Nối cốt thép bằng nối buộc với chiều dài đoạn nối:

- l an    an  15.25 375  mm và l an l * 200mm

- Lan 40= 40.25= 1000mm Vậy chọn chiều dài đoạn nối Lan = 1000mm

7.2.6 Cấu tạo của nút ở góc trên cùng Đặc điểm của nút này là giá trị mômen ở đầu dầm (cột) lớn, việc neo cốt thép chịu kéo của dầm (cột) phải thận trọng vì ở cột không có lực nén truyền từ tầng trên xuống Chiều dài neo cốt thép phụ thuộc vào tỉ số e 0 h

Từ kết quả nội lực trong Etabs ta có 0 74, 7

0,14 0, 25 3.9 e h    nên không phải cấu tạo nách khung

7.2.7 Tính toán neo cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 280

      Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bêtông chịu nén nên

15.25 370 an an l      mm và l an l * 200mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 1000mm

Chiều dài đoạn nối thanh thép đường kính 25 Lan = 1000mm

Chiều dài đoạn nối thanh thép đường kính 22 Lan = 880mm

Cơ sở tính toán

Bảng tổ hợp nội lực cho dầm : (đơn vị Q: KN, M: kN.m)

Cấp độ bền bê tông B25 có: R b 14,5 MPa R ; bt 1,05 MPa E ; b 30.10 3 MPa

Thép dọc chịu lực nhóm CIII có:R s 365 MPa R ; sw 365 MPa E ; s 20.10 4 MPa

Thép bản, thép đai nhóm AI có:R s 225 MPa R ; sw 175 MPa E ; s 21.10 4 MPa

7.3.1 Công thức tính toán a Với tiết diện chịu mômen dương

- Cánh nằm trong vùng nén nên bể rộng tính theo công thức f df f b 2 s b  

Trong đó sf thoả mãn điều kiện sau: 1 1

- Xác định vị trí trục trung hoà M f  R b b f h f  h 0  0 , 5 h f 

+ Khi M  M f trục trung hoà đi qua cánh lúc này ta tính theo tiết diện hình chữ nhầt có bể rộng bf được xác định như công thức trên

 Tính theo công thức 1 12. m và được kiểm tra theo điều kiện:

 khi mômen xác định theo sơ đồ đàn hồi

 khi mômen xác định theo sơ đồ khớp dẻo  đựơc tính theo công thức 0,5.1 12.m 

As được tính theo công thức

  + Khi M  M f : trục trung hoà qua sườn, tính theo tiết diện chữ T

mđược tính theo công thức    

 Tính theo công thức 1 12. m và được kiểm tra theo điều kiện:

   R khi mômen xác định theo sơ đồ đàn hồi    D khi mômen xác định theo sơ đồ khớp dẻo

As tính theo công thức   s f f b b s R h b b R x b

A R   b Với tiết diện chịu mômen âm

Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua ta tính theo tiết diện hình chữ nhật

7.3.2 Tính toán cốt thép dầm B48

Phần tử Mặt cắt Nội lực Tải trọng Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2

Mmin Qmax Mmax Mmin Qmax

Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B48

1 B48 Nội lực M ( kN m) -307 M ( kN m) 112,2 M ( kN m)

Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x700 mm Giả thiết a 0  5 cm chiều cao làm việc h 0    70 5 65 cm

Hàm lượng cốt thép: min max

Cánh nằm trong vùng nén nên bề rộng tính theo công thức f dc f b 2 s b  

Trong đó sf thoả mãn điều kiện sau:

Giả thiết a 0  5 cm chiều cao làm việc h 0    70 5 65 cm

Xác định vị trí trục trung hoà

M f  kNm  kNm nên trục trung hoà đi qua cánh ta tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước là b f  h dc  1420 700mm 

- Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x700 mm Giả thiết a 0  5 cm chiều cao làm việc h 0    70 5 65 cm

- Hàm lượng cốt thép: min max

7.3.3 Tính toán các tiết diện khác

Thép chọn As chọn (cm2)

Lực cắt là: Q max  200( ) kN

Chiều cao dầm h = 700mm => chọn đại 8 (asw = 50mm 2 )

Bề rộng dầm b = 220mm => chọn cốt đai 2 nhánh: n = 2

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Q  kN  kN nên không cần thay đổi tiết diện và mác bêtông

 Vậy điều kiện về ứng suất nén chính được thoả mãn

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

  b3 0,6 đối với bê tông nặng f 0

  do cánh nằm trong vùng chịu kéo n 0

  do ảnh hưởng của lực dọc quá nhỏ

=> Bê tông không đủ khả năng chịu cắt phải tính toán cốt đai

- Khoảng cách lớn nhất cho phép giữa các cốt đai :

- Điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng khi chỉ có cốt đai là : Q  Q b  Q sw

Q = C : Khả năng chịu cắt của bêtông sw sw

Q = q C: Khả năng chịu lực cắt của cốt đai

- Tính toán với tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất C0 được xác định như sau :

Lấy   b2 2(BT nặng):  n 0(không có lực dọc);  f 0(tiết diện chữ nhật) Thay vào ta có : Q  8 h R bq 0 2 bt sw

Mặt khác: sw n a sw sw R sw q  S

554, 7 bt sw sw sw tt

 max  min , , , 230 bt ct tt

- Trong vùng gần gối chọn thép 8a150 bố trí trong đoạn l = l/4

- Kiểm tra lại điều kiện q sw tt với Sbt = 150:

116,67 0,15 tt sw sw sw bt q A R

=> đảm bảo, không cần giảm bước đai

- Kiểm tra điều kiện đặt cốt xiên:

=> bê tông và cốt đai đủ khả năng chịu cắt, không cần đặt thêm cốt xiên

 Đoạn đầu dầm l/4 chọn đai  8, n = 2, a s w 0,5 cm 2 , S  150 mm

 Đoạn giữa dầm chọn đai 8 , n = 2, a s w 0,5 cm 2 , S  250 mm

7.3.5 Tính toán neo, nối cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 365

      Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bê tông chịu nén nên

15.25 375 an an l      mm và l an l * 200mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 1000 mm

Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 20 Lan = 800 mm

Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 25 Lan = 1000 mm

TÍNH CẦU THANG BỘ

Cơ sở thiết kế

- Bản vẽ kiến trúc công trình

- Chương 3 – “ Tải trọng và tác động”

- TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 198:1997 Nhà cao tầng Hướng dẫn kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

Mặt bằng kết cấu cầu thang

- Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang loại không cốn

- Mặt bằng kết cấu cầu thang:

- Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang loại có cốn

- Sơ bộ chọn tiết diện

* Chọn kích thước bậc thang

- Theo bản vẽ kiến trúc ta chọn bậc thang có kích thước bxh = (30x15)cm

8.2.1 Chọn chiều dày bản thang

- Cầu thang loại có cốn nên ta chọn hb = 10cm b B mặt bằng kết cấu thang tỷ lệ 1/50

8.2.2 Chọn kích thước DCN a Cơ sở chọn kích thước dầm

- Chọn kích thước dầm theo công thức :

+ bd ; hd là bề rộng và chiều cao dầm

+ l : chiều dài nhịp mà dầm gác lên b Kết quả chọn kích thước dầm d

- Chọn bd = 22 cm (bề rộng dầm đảm bảo đủ để tường gác lên)

- Kích thước dầm DCN : bdxhd = (22x35)cm

- Kích thước cốn thang : bctxhct = (10x35)cm

Tính toán các bộ phận cầu thang Error! Bookmark not defined

Cấp độ bền bê tông B25 có: R b 14,5 MPa R ; bt 1,05 MPa E ; b 30.10 3 MPa

Thép dọc chịu lực CIII có:R s 365 MPa R ; sw 290 MPa E ; s 20.10 4 MPa

Thép bản, thép đai CI có:R s 225 MPa R ; sw 175 MPa E ; s 21.10 4 MPa

8.3.2 Tính toán bản thang: a Tải trọng

Chiều dày lớp  Hệ số vượt tải

- Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-95 với cầu thang lấy P tc =3 kN/m 2 , hệ số vượt tải n=1,2

-Nhịp tính toán của bản : l 1  1700(mm),l 2  3300 2  1800 2  3760(mm)

- Chiều dài tính toán của bản: tt b ct t 0,1 0, 22 l 1,70 1,70 1,86(mm)

2, 21 l 1700  => Bản làm việc theo sơ đồ bản dầm

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương làm việc của bản

Cốn thang có tiết diện nhỏ dẫn đến độ cứng hạn chế, do đó, liên kết giữa bản thang và cốn thang được xem như liên kết ngàm đàn hồi Tuy nhiên, để đơn giản hóa trong quá trình tính toán, ta coi bản thang kê lên cốn thang như một liên kết khớp đơn giản.

Sơ đồ tính bản thang c Tải trọng tác dụng vào bản thang

- Tải trọng tác dụng vào bản thang được tính toán trong chương 3- “ Tải trọng và tác động” , kết quả như sau :

+ Tĩnh tải tác dụng vào bản thang : gb = 5,03 kN/m 2

+ Hoạt tải tác dụng vào bản thang : pb = 3,6 kN/m 2

- Tổng tải tác dụng lên bản : q’b = gb + pb = 5,03 + 3,60 = 8,63 (kN/m 2 )

- Cắt dải bản rộng 1m nên tải trọng phân bố trên 1m dài là q’b = 8,63 kN/m

- Tải trọng vuông góc với bản thang : qb = q’b cosα =8,63 0,878 = 7,58 kN/m d Tính toán nội lực bản thang

   e Tính toán và bố trí cốt thép

- Chọn lớp bảo vệ : abv = 2 (cm)  ho = h – abv = 10 – 2 = 8 (cm) m 2 2 b o

- Chọn thép 6a200 có As = 1,41(cm 2 )

- Kiểm tra hàm lượng thép: sc b b min max R o s

- Vậy cốt thép đã chọn là hợp lý

- Cốt thép cấu tạo chịu mô men âm: Chọn 6a200,A sc 1,41cm 2

- Cốt thép phân bố đặt cấu tạo là  6a200

8.3.3 Tính toán cốn thang a Sơ đồ tính

- Cốn thang coi như một dầm đơn giản kê lên 2 gối tựa là dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

- Chiều dài tính toán của cốn thang: l tt  3760(mm)

- Sơ đồ tính cốn thang b Tải trọng tác dụng lên cốn thang :

+ Do bản thang truyền xuống : 1 1 1,7

+ Do bản thân cốn thang : q 2  b h 25.1,1 0,1.0,4.25.1,1 1,1 ct ct   (kN/m)

+ Do trọng lượng lớp trát :

+ Do trọng lượng lan can : q 4  1,2.0,3 0,36  (kN/m)

 Vậy tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang là : q ct  7,34 1,1 0,32 0,36 9,12     (kN/m)

Tải trọng vuông góc với cốn thang : q q cos  ct   9,12.0,878 8  (kN/m) c Nội lực :

+ Lực cắt lớn nhất tại gối : max 8.3,76

+ Chọn lớp bảo vệ : abv = 2 (cm)  ho = h – abv = 35 – 2 3 (cm) m 2 2 b o

Chọn thép 1 14 có As = 1,54(cm 2 )

+ Kiểm tra đk hạn chế : Q max  0,3.R b.h b 0

 Kích thước tiết diện đủ khả năng chịu nén mà không bị phá vỡ

+ Kiểm tra đk chịu cắt : Q max  k R b.h 1 b 0

8.3.4 Tính toán bản chiếu nghỉ

- Tính toán bản chiếu nghỉ là bản sàn đơn làm việc 2 phương

- Chọn chiều dày bản chiếu nghỉ bằng chiều dày bản thang: hcm a

Chiều dày lớp  Hệ số vượt tải

Tổng tĩnh tải chiếu nghỉ 3.89

- Tải trọng tính toán trong bản:

- Dựa vào tỉ số l2/l1=1,84 tra bảng ta được các hệ số m và k: m11 m12 K91 K92

 Tính thép cho ô bản: Cắt các dải bản rộng 1m dọc theo phương momenđể tính toán:

-Tính thép dọc chịu momen M I

- Chọn thép 6a200bố trí cho mô men âm theo phương cạnh ngắn

- Với M ;M , M 1 2 II ta được thép  6a200bố trí cho mô men dương theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài

8.3.5 Tính toán dầm chiếu nghỉ 1 a Sơ đồ tính

- Dầm chiếu nghỉ 1 được tính toán như 1 dầm đơn giản tựa hai đầu khớp b Tải trọng tác dụng

- Do bản chiếu nghỉ truyền vào:

- Tổng lực phân bố : qq1 q2q3 8,39 kN / m 

- Lực tập trung cốn thang truyền lên : P 1 q 1 9,12.3,76 17,15

-Mômen dương lớn nhất (giữa nhịp) theo nguyên lý cộng tác dụng :

-Lực cắt tại gối : max

Q  Q  q l  P    kN d Tính toán và bố trí cốt thép

- Chọn lớp bảo vệ : a = 2 (cm),  ho = h - a = 40 - 3 = 38 (cm) m 2 2 R b o

- Chọn thép 2 20  có tổng As = 6,28 (cm 2 )

- Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép chọn : sc b b min max R o s

- Kiểm tra điều kiện tính toán : Q max (i)  b4 (1+ n)Rbt b h 2 o / C = Qbo

+ n = 0 do bỏ qua lực dọc vì rất nhỏ

+ C =2h0 khi tính cho trường hợp bất lợi nhất

- Qmax 1,3 KN < 57,1 KN Do vậy không cần tính toán cốt thép đai,chọn cốt đai theo cấu tạo

- Xác định bước đai cấu tạo (ađ):

+ Đối với đoạn đầu dầm tính từ gối tựa ra 1 đoạn Sg=1/4 lnhịp dầm (áp dụng với dầm chịu tải phân bố đều)

+ Khoảng cách cốt đai ađ được xác định như sau : ađ = min (150;0,5h)mm 150mm (áp dụng với h ≤ 450 mm)

+ Đối với đoạn giữa dầm khoảng cách cốt đai ag được xác định như sau : ag min (500 ;3/4h)mm = 225mm chọn ag = 220 mm

- Chọn cốt đai cấu tạo :

Đường kính tối thiểu của cốt thép đai thường dao động từ 6 đến 10 mm Đối với dầm có chiều cao nhỏ hơn 800 mm, đường kính cốt thép đai nên từ 8 mm trở lên, trong khi với dầm có chiều cao lớn hơn 800 mm, yêu cầu này cũng là từ 8 mm.

8.3.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 2 a, Sơ đồ tính b,Tải trọng

-Do trọng lượng tường và phần trát truyền vào : q3 =(1,1 x18 x0,22+1,3x18x0,03)x (1,8 -0,4)x0,8 = 5,66 (kN/m)

- Từ bản chiếu nghỉ quy về phân bố đều :

SVTH : LƯƠNG HOÀNG THẮNG – LỚP 2016X9 46 q1 = 1 0,823.3,89 2 3, 2

-Trọng lượng bản thân dầm thang và lớp trát: q2 = 1,1.0,22.0,35.25 +1,3 0,015.(0,22+2.0,35).18 = 2,44(kN/m)

- Chọn thép 2 14 có tổng As = 3,08(cm 2 )

- Qmax ",74 KN < 65,8 KN Do vậy không cần tính toán cốt thép đai,chọn cốt đai theo cấu tạo

Đường kính tối thiểu của cốt thép đai thường dao động từ 6 đến 10 mm Đối với chiều cao dầm nhỏ hơn 800 mm, đường kính cốt thép đai được khuyến nghị từ 8 mm trở lên cho chiều cao dầm lớn hơn 800 mm.

8.3.7 Tính toán dầm chiếu tới a.Sơ đồ tính b Tải trọng

- Tải trọng từ bản chiếu tới truyền về, ta qui về phân bố đều: q1 = 1 0,95.3,89 1,12 2,07

Trọng l-ợng bản thân dầm thang và lớp trát: q2 = 1,1.0,22.0,35.25 +1,3 0,015.(0,22+2.0,35).18 = 2,44 (kN/m)

- Tải tập trung do cốn thang truyền lên DCN:

-Mômen dương lớn nhất (giữa nhịp) theo nguyên lý cộng tác dụng :

Q  Q  q l  P    kN d Tính toán và bố trí cốt thép

- Chọn thép 2 16 có tổng As = 4,02 (cm 2 )

- Qmax ',7 KN < 57,1 KN Do vậy không cần tính toán cốt thép đai,chọn cốt đai theo cấu tạo

Đường kính tối thiểu của cốt thép đai thường dao động từ 6 đến 10 mm Đối với chiều cao dầm nhỏ hơn 800 mm, đường kính cốt thép đai được khuyến nghị là từ 8 mm trở lên cho chiều cao dầm lớn hơn 800 mm.

TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC B

Bảng tổ hợp nội lực cho dầm : (đơn vị Q: KN, M: kN.m)

Chọn bêtông có cấp độ bền B25:R b 14,5MPa R; bt 1,05MPa E; b 30.10 3 MPa

Chọn thép CIII: có R s 365MPa R; sw 290MPa E; s 20.10 4 MPa

Với bêtông cấp độ bền B25 làm việc ở điều kiện bình thường, thép CIII có:

Cốt thép đai CI có: Rsw = 175.10 3 (kN/m 2 )

9.2.1.1 Với tiết diện chịu mômen dương

Cánh nằm trong vùng nén nên bể rộng tính theo công thứcb f b df 2.s f

Trong đó sf thoả mãn điều kiện sau: f 1 d 1 tt f

Xác định vị trí trục trung hoà Mf R b h hb f f  00,5.hf 

Khi M  M f trục trung hoà đi qua cánh lúc này ta tính theo tiết diện hình chữ nhật có bể rộng bf được xác định như công thức trên

 tính theo công thức   1 1 2.  m và được kiểm tra theo điều kiện:

 khi mômen xác định theo sơ đồ đàn hồi

 khi mômen xác định theo sơ đồ khớp dẻo

 đựơc tính theo công thức   0,5 1     1 2 m 

As được tính theo công thức s s 0

Khi M  M f : trục trung hoà qua sườn, tính theo tiết diện chữ T

m được tính theo công thức b  f   f 0 f  m 2 b 0

 Tính theo công thức   1 1 2.  m và được kiểm tra theo điều kiện:    R khi mômen xác định theo sơ đồ đàn hồi

   D khi mômen xác định theo sơ đồ khớp dẻo

As tính theo công thức b b  f  f s s

9.2.1.2 Với tiết diện chịu mômen âm

Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua ta tính theo tiết diện hình chữ nhật bxh

9.2.1.3 Các phương án chất tải

9.2.2.Tính toán cốt thép dầm B19: a Tĩnh tải

Tĩnh tải phân bố Tĩnh tải tập trung

STT Tải trọng Kết quả (kN/m)

1 Do trọng lượng tường xây 220 trên dầm, chiều cao h t  3,9 0,4 3,5(m)   q  0, 22.3,5.18.1,3

1 Do trọng lượng bản thân dầm 22x30(cm) n .b.h   1,1.25.0, 22.0,3 1,81

2 Do trọng lượng 2 ô sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác quy về dạng hình chữ nhật và hình thang

1 Do trọng lượng bản thân dầm dọc 22x40(cm) và 22x70

2 Do trọng lượng vữa trát dầm dọc 22x40(cm) và 22x70

3 Do trọng lượng 2 ô sàn truyền vào dưới dạng hình thang và tam giác quy về dạng hình chữ nhật với

Trường hợp hoạt tải phương án I : tác dụng lệch tầng 2,4

Trường hợp hoạt tải phương án II : tác dụng lệch tầng 3,5

Hoạt tải phân bố Hoạt tải tập trung

STT Tải trọng Kết quả

1 Do trọng lượng tường xây 220 trên dầm, chiều cao h t  3,9 0,4 3,5(m)   q  0, 22.3,5.18.1,3

1 Do trọng lượng bản thân dầm 22x30(cm) n .b.h   1,1.25.0, 22.0,3 1,81 g

2 Do trọng lượng 2 ô sàn truyền vào dưới dạng hình tam giác quy về dạng hình chữ nhật và hình thang

1 Do trọng lượng bản thân dầm dọc 22x40(cm) và 22x70

2 Do trọng lượng vữa trát dầm dọc 22x40(cm) và 22x70

3 Do trọng lượng 2 ô sàn truyền vào dưới dạng hình thang và tam giác quy về dạng hình chữ nhật với

4 Tổng 40,54 c, Xác định nội lực

Tầng Phần tử Mặt cắt 1-1 2-2 3-3

2 B38 Nội lực M ( kN m) -35,18 M ( kN m) 13,7 M ( kN m) -36,6

Cánh nằm trong vùng nén nên bề rộng tính theo công thức f dc f b 2 s b  

Trong đó sf thoả mãn điều kiện sau:

Giả thiết a 0  5 cm chiều cao làm việc h 0    30 5 25 cm

Xác định vị trí trục trung hoà

M f  kNm  kNm nên trục trung hoà đi qua cánh ta tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước là b f  h dc  1420 300mm 

Lực cắt là: Q max  44,55( kN )

Chiều cao dầm h = 300mm => chọn đại 6 (asw = 28,3mm 2 )

Bề rộng dầm b = 220mm => chọn cốt đai 2 nhánh: n = 2

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính max 0,3 b 0

Q  kN  kN nên không cần thay đổi tiết diện và mác bêtông

 Vậy điều kiện về ứng suất nén chính được thoả mãn

* Bước đai theo cấu tạo :

+ Đối với đoạn đầu dầm 1

+ Đối với đoạn còn lại:

* Bước đai lớn nhất S max :

+chọn Sđ0mm cho (1/4).L đoạn đầu dầm

+chọn Sđ 0mm cho đoạn còn lại

* Kiểm tra cho đoạn dầm gần gối:

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt tối thiểu của bê tông và cốt đai: w w w

Ta thấy h o 250 mmC o 645 mm2 h o 500 mm

Vậy cốt đai bố trí đủ khả năng chịu lực cắt, không phải bố trí cốt xiên

- Bố trí cốt đai 𝜙6𝑎100ở đoạn đầu dầm 1 1000

- Bố trí 𝜙6𝑎200cho đoạn giữa dầm

9.4.Xác định vùng tới hạn ở dầm

Vùng tới hạn là vùng có khả năng xuất hiện khớp dẻo để tạo ra khả năng phân tán năng lượng lớn

Hình 9.4 Sơ đồ vùng tới hạn trong dầm

Cốt đai trong vùng 2hd được bố trí với khoảng cách thoả mãn:

SVTH : LƯƠNG HOÀNG THẮNG – LỚP 2016X9 57 min

Trong vùng dầm còn lại ngoài vùng 2hd bố trí cốt đai với khoảng cách thỏa mãn: min

9.5.Tính toán neo, nối cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 365

      Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bê tông chịu nén nên

15.18 270 an an l      mm và l an  l * 200mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn: l an  40   40.18 720  mm

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 750 mm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

KHOA XÂY DỰNG NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : THS NGUYỄN TIẾN DŨNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : LƯƠNG HOÀNG THẮNG

- ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

- LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH

- THỂ HIỆN BẢN VẼ KỸ THUẬT

CHƯƠNG I : ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIỆU DÙNG THIẾT KẾ NỀN MÓNG

1 Đánh giá đặc điểm công trình

- Công trình “ Trường PTTH An Khánh-Hải Phòng” có quy mô 6 tầng nổi

- Chiều cao từ cốt  0,00 đến đỉnh nhà là +23,4m

Do đặc thù của các công trình cao tầng, tải trọng đứng và mô men lật từ gió yêu cầu móng và nền phải có khả năng chịu lực tốt Điều này không chỉ đảm bảo độ ổn định của công trình mà còn kiểm soát độ lún và nghiêng trong giới hạn cho phép.

- Thiết kế móng phải đáp ứng các yêu cầu sau:

 Áp lực thêm ở đáy móng không được vượt quá khả năng chịu lực của nền đất hoặc khả năng chịu lực của cọc

Tổng lực lún, chênh lệch lún của móng và độ nghiêng của công trình phải nhỏ hơn giá trị cho phép theo tiêu chuẩn TCVN 10304-2014 đối với nhà khung bê tông cốt thép nhiều tầng.

 Đáp ứng các yêu cầu chống thấm đối với các phần ngầm của công trình

Trong quá trình thi công móng, cần áp dụng các biện pháp nhằm giảm thiểu tác động đến các công trình xây dựng lân cận, đồng thời dự đoán những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và triển khai các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

2 Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn công trình

Theo kết quả khảo sát, nền đất dưới công trình được chia thành 5 lớp khác nhau, với địa tầng được sắp xếp theo thứ tự từ trên xuống dưới.

- Lớp 2: Sét màu nâu gụ, xám nâu, trạng thái dẻo cứng dày 1,9m

- Lớp 3: Cát pha xám tro, đôi chỗ kẹp ổ cát hạt nhỏ , trạng thái dẻo dày 9,3m

- Lớp 4: Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi trạng thái chặt vừa dày 8m

- Lớp 5: Sét pha nhẹ màu nâu hồng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm dày 2,5m

- Lớp 6 : Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi, trạng thái chặt vừa, dày 7m

- Lớp 7 : Cát hạt trung màu xám xanh , xám ghi trạng thái chặt, dày 10,6m

- Lớp 8: Đất cuội sỏi nhỏ đến vừa, dày 9m khoan đến độ sâu 50m vẫn chưa xuyên thủng

Bảng 1.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

2 Sét màu nâu gụ, xám nâu, trạng thái dẻo cứng 1,9 18,9 27,0 0,874 30,4 39,1 25,7 13,4 10,3 11 20 9890

3 Cát pha xám tro, đôi chỗ kẹp ổ cát hạt nhỏ, dẻo 9,3 18,2 26,7 0,788 22,1 23,9 17,5 6,4 15,96 10,3 9 7120

4 Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi trạng thái chặt vừa 8 17 26 0,825 - - - - 30,4 17,6 - 12260

5 Sét pha nhẹ màu nâu hồng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm 2,5 18,1 26,8 0,905 28,6 31,8 22,2 9,6 10,32 6,6 14 6460

6 Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi, trạng thái chặt vừa 7 18 26,5 0,936 - - - - 31,6 25,5 - 15020

7 Cát hạt trung màu xám xanh , xám ghi trạng thái chặt 10,6 19 27 0,948 - - - - 36,2 38,5 - 24020

8 Đất cuội sỏi nhỏ đến vừa 9 - 29 0,989 - - - >100 - >50000

Chiều dày 1,4m Do đất lấp thành phần và trạng thái không ổn định nên không sử dụng làm móng công trình

=> Lớp đất có tính xây dựng kém cần đào bỏ khi thi công

- Lớp đất 2 Sét màu nâu gụ, xám nâu, trạng thái dẻo cứng Chiều dày 1,9m

- Độ sệt: 0,25< IL = 0,35 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái nửa cứng

- Môđun biến dạng: E = 9890 (kPa)>5000(kPa đất có tính nén lún bé

2.1.2 Lớp đất 3: Cát pha xám tro, đôi chỗ kẹp ổ cát hạt nhỏ, trạng thái dẻo

- Độ sệt: 0,5 5000(kPa)  đất có tính nén lún bé

1 phần lớp đất nằm dưới mực nước ngầm có trọng lượng riêng đẩy nổi:

2.1.3 Lớp đất 4: Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi trạng thái chặt vừa

-Trọng lượng riêng đẩy nổi: s n 3 dn γ -γ 26-10 γ = = =8,76(kN/m )

- Môđun biến dạng: E = 12260(kPa) > 5000(kPa)  đất có tính nén lún bé

2.1.4 Lớp đất 5 : Sét pha nhẹ màu nâu hồng, xám nâu, trạng thái dẻo mềm

Chiều dày của lớp đất này 2,5m

-Trọng lượng riêng đẩy nổi:

- Môđun biến dạng: E d60(kPa)  đất có tính nén lún rất bé

2.1.5 Lớp đất 6 : Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám ghi, trạng thái chặt vừa

Chiều dày của lớp đất này 7m

- Môđun biến dạng: E 020 (kPa)  đất có tính nén lún rất bé

2.1.6.Lớp đất 7 : Cát hạt trung màu xám xanh , xám ghi trạng thái chặt

Chiều dày của lớp đất này 10,6m

- Môđun biến dạng: E $020 (kPa)  đất có tính nén lún rất bé

2.1.7.Lớp đất 8 : Đất cuội sỏi nhỏ đến vừa

- Môđun biến dạng: E =>50000 (kPa)  đất có tính nén lún rất bé

2.2 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn

Báo cáo khảo sát không cho thấy có mực nước ngầm trong phạm vi khảo sát

Mực nước ngầm xuất hiện từ độ sâu -10m so với cos tự nhiên

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG

1 Lựa chọn giải nền móng cho công trình

Dựa trên các đặc điểm địa chất công trình đã được phân tích, với tải trọng N = 150 T, các lớp đất hiện tại là đất yếu, do đó không thể đặt móng cho công trình cao tầng.

Với quy mô và tải trọng của công trình, giải pháp móng sâu, cụ thể là móng cọc, được xem là hợp lý nhất Do đó, lựa chọn phương án móng cọc ép là sự lựa chọn tối ưu cho thiết kế móng của công trình.

2 Giải pháp mặt bằng móng, phương pháp thi công móng

2.1 Giải pháp mặt bằng móng

- Các cột xa nhau nên ta sử dụng móng đơn dưới trục cột trên toàn bộ công trình

- Để tạo sự liên kết các móng, đỡ tường và tạo ổn định không gian ta sử dụng hệ giằng móng chính: giằng ngang, giằng dọc nhịp 3,9m chọn gm 1 1 h ( : ).l

Chọn hgm = 600 mm, bgm = 300 mm

2.2 Phương pháp thi công móng

Phương án móng cọc ép hiện nay được dùng rất phổ biến:

+Thi công không gây tiếng ồn

+Không làm ảnh hưởng, lún sụt công trình lân cận

+Dễ dàng kiểm tra chất lượng

+Thời gian thi công nhanh, chất lượng vượt trội

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ SỨC CHỊU TẢI

1 Tải trọng tác dụng xuống móng:

1.1 Tải trọng do công trình truyền xuống móng

1.2.1 Do giằng móng, tường tầng 1 truyền vào

-Tải trọng tính toán xét với tổ hợp bất lợi nhất tt tt tt tt tt tt o 0 t g 0x 0 y 0x 0 y

Bảng : Tải trọng tính toán cho móng

Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán theo trạng thái giới hạn 2 được xác định bằng cách lấy tổ hợp các tải trọng tính toán và chia cho hệ số vượt tải trung bình n = 1,2.

Bảng 3.: Tải trọng tiêu chuẩn cho móng

Khi lựa chọn loại cọc, đáy cọc được đặt tại độ sâu -1,4m so với cốt tự nhiên, trong lớp đất lấp có trạng thái dẻo cứng Chiều cao đài cọc được chọn sơ bộ là 0,7m Lớp bê tông lót bằng vữa xi măng cát vàng B7,5 có độ dày 10cm, mở rộng ra hai phía đế đài 10cm.

+ Chọn tiết diện cọc chế tạo sẵn là 25x25 cm.Chiều dài cọc dự kiến là Lm gồm 2 đoạn (7+7)m

+ Bê tông có cấp độ bền B25

+ Cốt thép nhóm CII, 4Ф16 làm thép chịu lực

+ Cọc được hạ xuống bằng phương pháp ép tĩnh

+ Phần trên của cọc ngàm vào đài h1=0,1 m

+ Phần râu thép đặt đầu cọc lớn hơn 20Ф = 20x1620 mm,chọn 350mm

Chiều dài làm việc của cọc là:

Chiều dài cọc cắm vào lớp cát hạt nhỏ màu xám xanh trạng thái chặt vừa là: 13,55-9,3-1,9=2,35 m

*) Tính toán thép cọc theo sơ đồ vận chuyển và cẩu lắp

Tải trọng tác dụng được xác định chỉ bao gồm tải trọng bản thân, với hệ số động trong quá trình cẩu lắp là kđ = 1,5 và hệ số vượt tải là 1,1 Do đó, giá trị tải trọng q được tính toán là 2,578 kN/m, cụ thể là q = 1,5 × 0,25 × 0,25 × 25 × 1,1.

Hình 2: Sơ đồ tính khi vận chuyển cọc

1 Kiểm tra cọc khi vận chuyển :

Mômen giới hạn cọc chịu đ-ợc :

Chọn chiều dày lớp bảo vệ (tính đến tâm cốt thép) a0mm

Diện tích tiết diện ngang cốt thép chịu kéo: As=8,04mm 2

Thỏa mãn điều kiện hạn chế

Tra bảng đ-ợc  m  0 , 292 kNm Nm x x x h

Vậy cọc đảm bảo chịu lực trong quá trình vận chuyển

2 Kiểm tra cọc khi cẩu lắp:

Khi cẩu lắp một đầu cọc được tì trên mặt đất, đầu còn lại được móc vào cẩu và nhấc lên, tạo ra sơ đồ tính toán cụ thể cho quá trình này.

Hình 3: Sơ đồ tính khi cẩu lắp cọc

Vậy cọc đảm bảo chịu lực trong quá trình cẩu lắp

3 Xác định tải trọng thẳng đứng của cọc đơn :

3.1 3.1- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc (theo TCVN 10304-2014) v b b s s

+ Rb - Cường độ chịu nén tính toán của bê tông cọc Rb = 14,5 (MPa)

+ Ab – Diện tích tiết diện bê tông: Ab = 0,25.0,25=0,0625(cm 2 )

+ Rsc - Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép Rsc = 280 MPa

+ As - Diện tích tiết diện cốt thép: As = 6,16 cm 2

 : Hệ số uốn dọc tính theo công thức:  1,028 0,0000288.   2 0,0016 Tính :

+ l0: là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài tới cao độ san nền: lo = 0 m

   K: hệ số tỉ lệ, tính bằng kN/m 4 , được lấy phụ thuộc vào loại đất kể từ đế đài cọc lk 3,5d1,53,5.0, 25 1,5 2,38(m)

  : hệ số điều kiện làm việc đối với cọc độc lập

Eb: Môđun đàn hồi của bê tông lấy theo tiêu chuẩn thiết kế

Bê tông B25 có Eb = 30.10 6 kN/m 2

I: Mômen quán tính của tiết diện cọc Với tiết diện vuông:

3.2- Theo sức chịu tải của đất nền a Theo kết quả thí nghiệm trong phòng

Chân cọc tỳ lên lớp cát hạt nhỏ nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát

Sức chịu tải trọng nén cực hạn của cọc :

 c : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất,  c =1 qb : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, lấy theo bảng 2 của TCVN 10304-

Năm 2014, giá trị qb được xác định là 2840 kPa (trang 23) Chu vi tiết diện ngang của thân cọc được ký hiệu là u, trong khi cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc được lấy theo bảng 3 của TCVN 10304-2014 (trang 25).

Ab là diện tích mà cọc tựa lên đất, được xác định bằng diện tích tiết diện ngang của cọc đặc hoặc cọc ống có bịt mũi Đối với cọc ống không bịt mũi, Ab bằng diện tích tiết diện ngang lớn nhất của phần cọc được mở rộng, không tính đến lõi Li là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ "i".

Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên thân cọc, ký hiệu là cq và cf, phản ánh ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng xuyên của đất Các hệ số này được xác định theo bảng 4 của TCVN 10304-2014.

(m) Độ sâu zi (m) fsi (kPa) fsi.hi

Sét màu nâu gụ Dẻo cứng

Cát pha xám tro Dẻo cứng

Cát hạt nhỏ Chặt vừa

Tổng cộng: Ʃfi.hi (kN/m) 376,06

Sức chịu tải cho phép của cọc:

P đ    kN b Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh SPT

 Sức chịu tải cực hạn của cọc:

 qb:cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

 fsi:cường độ súc kháng trung bình trên đoạn cọc trong lớp đất rời thứ “i”(

 fci: cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i” (

Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng (αp) được xác định dựa trên tỉ lệ giữa sức kháng cắt không thoát nước của đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu quả thắng đứng Thông tin này được trình bày trong biểu đồ hình G.2a của TCVN 10304-2014.

 fL : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ hình G.2b TCVN 10304-2014

 lci : chièu dài đoạn cọc nàm trong lớp đát dính thứ “i”

 lsi : chièu dài đoạn cọc nàm trong lớp đát rời thứ “i”

 u : chu vi tiết diện ngang cọc : u = 4.0,25 = 1 m

Ab : diện tích tiết diện ngang mũi cọc : Ab = 0,0625 m 2

Loại đất li Nspt cu,i fl p fs,i fc,i fi li

+ fL : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng

-Phụ thuộc vào tỷ số L/d= 13,55/0,25T,2

+ Tại điểm chính giữa của lớp thứ 2:

+ Tại điểm chính giữa của lớp thứ 3:

Vậy sức chịu tải tính toán của cọc: vl d c SPT

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MÓNG 5-B ( MÓNG M1)

-Tải trọng tính toán xét với tổ hợp bất lợi nhất tt tt tt tt tt tt o 0 t g 0x 0 y 0x 0 y

Bảng : Tải trọng tính toán cho móng

Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng trong tính toán theo trạng thái giới hạn 2 được xác định bằng cách lấy tổ hợp các tải trọng tính toán và chia cho hệ số vượt tải trung bình n = 1,2.

Bảng 3.: Tải trọng tiêu chuẩn cho móng

4.2 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho móng M1

- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra: tt c

- Diện tích sơ bộ đáy đài: tt

- Trọng lượng sơ bộ của đài và đất trên đài: tt dsb sb tb tb

- Lực dọc tính toán (sơ bộ) tại đáy đài: tt tt tt

- Số lượng cọc sơ bộ là: tt c c

P 346,24 cọc → Chọn 6 cọc, bố trí như trên hình

+ Bố trí cọc trong các đài cọc phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Khoảng cách giữa 2 tim cọc  3d = 3250 = 750 (mm)

- Khoảng cách từ mép đài đến tim cọc biên  0,7d = 0,7250 5 (mm)

=> Kích thước thực tế của đài là b×l = (1600x2500) mm

=> Diện tích của đài là: F =1,6×2,5 = 4 m 2

Hình - Bố trí cọc trong đài

- Trọng lượng bê tông đài: tt d d d bt

- Trọng lượng đất lấp và đất tôn nền trên đài: tt dl,tn dl,tn dl+tn tb tt dl,tn

- Trọng lượng của đài và đất trên đài: tt tt tt tt

- Mômen tại đáy đài: tt tt tt

- Lực truyền xuống các cọc biên: tt tt y max tt max 6 2 min c 2 i i=1

Pmin 252,36kN > 0→ Các cọc trong đài không chịu lực nhổ

- Trọng lượng tính toán của cọc kể từ đáy đài tt 2 c ci i

- Kiểm tra điều kiện lực truyền lên cọc biên: tt tt max c c

- Kiểm tra điều kiện kinh tế

Vậy tận dụng được khả năng chịu tải của cọc, số lượng cọc đã chọn là hợp lý

4.1.6 Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH II

- Theo TCVN 10304-2014 đối với nhà khung bê tông cốt thép cần khống chế độ lún móng cọc theo hai điều kiện:

+ Độ lún tuyệt đối giới hạn Sgh = 0,1 m

+ Độ lún lệch tương đối giới hạn Sgh = 0,002

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng tại đỉnh móng: tc

- Góc ma sát trong trung bình của đất trong phạm vi chiều dài làm việc của cọc: o o o i i o tb clv φ h 10,3 1,9 + 15,96 9,3 + 30,4 2,35 φ = ,67 l  13,55

- Kích thước đáy khối quy ước:

L’,B’ :l lần lượt là khoảng cách góc ngoài 2 cọc biên theo phương cạnh dài và cạnh ngắn

- Trọng lượng khối đất lấp và tôn nền trong phạm vi 1,85m từ cos 0.00 xuống đỉnh đài: tc

1 dl,tn M tb dl,tn

- Trọng lượng đài và đất trong phạm vi chiều cao đài: tc

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG

Tiêu đề	Trường THPT An Khánh - Hải Phòng
Tác giả	Lương Hoàng Thắng
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Ngọc Nam, ThS. Nguyễn Tiến Dũng, ThS. Lê Hồng Dương
Trường học	Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	178
Dung lượng	4,95 MB

CÔNG TRÌNH TRƯỜNG THPT AN KHÁNH hải PHÒNG

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG

Lựa chọn vật liệu

Hình dạng công trình và sơ đồ bố trí kết cấu

Lựa chọn giải pháp kết cấu

Phương pháp tính toán hệ kết cấu

Tải trọng

Nội lực và chuyển vị

Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CÁC CẤU KIỆN

Chọn kích thước sàn

Chọn sơ bộ kích thước cột

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tĩnh tải tác dụng lên công trình

Hoạt tải sử dụng

Xác định tải trọng gió

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Chọn vật liệu

Xác định sơ đồ tính

Tải trọng tác dụng lên sàn

Tính toán cốt thép cho các ô sàn

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 3

Tính toán kết cấu

Tính cột khung trục

Cơ sở tính toán

TÍNH CẦU THANG BỘ

Cơ sở thiết kế

Mặt bằng kết cấu cầu thang

Tính toán các bộ phận cầu thang Error! Bookmark not defined

TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC B

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG

CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG

Lập biện pháp thi công cọc