XÂY DỰNG văn PHÒNG CÔNG TY xây DỰNG hà nội

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

- Tên công trình: VĂN PHÒNG CÔNG TY XÂY DỰNG HÀ NỘI

- Vị trí: công trình được xậy dựng tại: Hà Nội

- 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 III, bậc chịu lửa cấp III

- Quy mô và các đặc điểm khác:

+ Công trình cao 8 tầng với tổng diện tích sàn 7351,26 m2

- 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 gồm 8 tầng, 1 tầng mái Trong đó mặt bằng các tầng của công trình được tổ chức như sau:

Tầng 1 Sảnh tầng+hành lang, phòng kho, phòng họp, phòng làm việc, thang bộ,

WC, khu sảnh thang máy Tầng 2-8 Phòng làm việc, WC, thang máy, thang bộ

Tầng mái Bể nước, thang bộ

GVHD: PGS.TS ĐẶNG VŨ HIỆP

SVTH : NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 3

+ Công trình được bố trí các phòng ban và hệ thống đi lại di chuyển đối xứng sang

Trục nhà được bố trí qua sảnh chính ở giữa nhằm tối ưu hóa năng suất làm việc của các phòng ban và thuận tiện cho việc di chuyển của con người trong tòa nhà Bên cạnh đó, chiều cao công trình cũng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế tổng thể.

4 Phương án thiết kế kết cấu công trình:

- Hệ móng công trình sử dụng kết cấu móng cọc chống vào lớp đất tốt dựa theo báo cáo địa chất

Căn cứ vào tính chất sử dụng, qui mô và tải trọng công trình, nhịp khung có kích thước điển hình khoảng 6 m với bước khung lớn nhất là 9 m Tòa nhà có tổng số 8 tầng, mỗi tầng có chiều cao điển hình 3,6 m, trong đó tầng 1 cao 3,9 m và tầng mái cao 2,7 m Thiết kế kết cấu sử dụng hệ khung và lõi BTCT đổ toàn khối, kết hợp các dầm chính, phụ để tăng độ cứng tổng thể tại các tầng, chịu lực phân bố từ các tường xây trên sàn và tăng độ cứng công trình theo phương ngang, đáp ứng yêu cầu kiến trúc.

Các cột được thiết kế với kích thước tiết diện thay đổi theo chiều cao, giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực mà vẫn giữ nguyên mác bêtông, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công.

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

Các phòng và hệ thống giao thông chính được thiết kế để tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên nhờ vào các cửa kính bên ngoài Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được lắp đặt hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho mọi khu vực cần thiết.

Tuyến điện trung thế 15 KV được đặt ngầm dưới đất và dẫn vào trạm biến thế của công trình, đồng thời có một máy phát điện Diesel dự phòng Khi nguồn điện chính bị mất, 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 dẫn vào bể ngầm tại tầng hầm của công trình, sau đó được bơm lên téc nước trên mái Việc điều khiển hệ thống này đảm bảo cung cấp nước liên tục và hiệu quả cho toàn bộ công trình.

Quá trình bơm nước tại công trình SVTH: NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 4 được thực hiện hoàn toàn tự động Nước từ téc trên mái được dẫn qua các ống đến 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 vào sê-nô và chuyển đến bể xử lý nước thải Sau khi qua quá trình xử lý, nước sẽ được thoát ra và đưa vào ống thoát chung của thành phố Hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng được đảm bảo trong quy trình này.

Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt tại mỗi tầng và phòng, cũng như ở các khu vực công cộng Hệ thống báo cháy được trang bị 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 được cung cấp từ bể nước PCCC và bể nước sinh hoạt ở tầng hầm, cũng như từ téc nước mái Hệ thống 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 trang bị loại tự sập để ngăn khói xâm nhập Bên trong lồng thang, hệ thống điện chiếu sáng tự động và hệ thống thông gió động lực được thiết kế nhằm hút gió ra khỏi buồng thang máy, giúp phòng tránh tình trạng ngạt thở.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS.TS ĐẶNG VŨ HIỆP

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN HUY HOÀN

- THỂ HIỆN CÁC MẶT BẰNG KẾT CẤU TẦNG 2-8

- THIẾT KẾ SÀN TẦNG TẦNG 3

- THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC A

- THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TRỤC B

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 thường chịu tải trọng lớn, nhưng việc sử dụng các loại vật liệu phù hợp 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 quan trọng trong xây dựng, đặc biệt khi 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

Trong bối cảnh hiện nay tại Việt Nam, vật liệu bê tông cốt thép và thép đang trở thành sự lựa chọn phổ biến của các nhà thiết kế cho các 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 và ưu tiên hình dạng đối xứng Nếu không thể, cần phân chia công trình thành các phần khác nhau, mỗi phần nên có hình dạng đơn giản để đảm bảo tính thẩm mỹ và công năng.

Các bộ phận chịu lực chính của nhà cao tầng, chẳng hạn như vách lõi, cần được bố trí một cách đối xứng Nếu không thể thực hiện bố trí đối xứng cho các kết cấu vách lõi, cần áp dụng các biện pháp đặc biệt để đảm bảo công trình chống xoắn theo phương đứng.

Hệ thống kết cấu cần được thiết kế sao cho tải trọng được truyền đạt rõ ràng và nhanh chóng đến móng công trình trong mọi trường hợp.

Nên tránh sử dụng các sơ đồ kết cấu có cánh mỏng và kết cấu dạng công xon theo phương ngang, vì những loại kết cấu này dễ bị hư hại khi chịu 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 khi thực hiện thông tầng, giảm cột, hoặc thiết kế dạng hẫng chân và giật cấp.

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

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

Công trình gồm có 8 tầng, chiều cao tính từ cốt 0,00 đến đỉnh mái tum là 31,8m Mặt bằng công trình hình hình chữ nhật

Kết cấu dùng để tính toán có thể là: hệ kết cấu vách cứng và lõi,hệ kết cấu hỗn hợp khung-vách

2.3.2.1 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng, thường được bố trí theo một hoặc hai phương, hoặc liên kết thành hệ không gian gọi là lõi cứng, có khả năng chịu lực ngang tốt, phù hợp cho các công trình cao trên 20 tầng Tuy nhiên, hệ thống vách cứng cũng tạo ra sự cản trở trong việc tạo không gian rộng rãi cho 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 từ trung bình đến lớn, với mặt bằng hình chữ nhật hoặc vuông Lõi có thể được đặt bên trong hoặc bên ngoài biên mặt bằng, trong khi hệ sàn các tầng 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 xuất hiện tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên với tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung còn lại được bố trí tại các khu vực khác trong ngôi nhà.

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

Sau khi xem xét các đặc điểm của các hệ kết cấu chịu lực và yêu cầu kiến trúc của công trình, em đã chọn hệ kết cấu khung chịu lực Hệ kết cấu khung có những đặc điểm nổi bật, bao gồm khả năng chịu lực tốt, tính linh hoạt trong thiết kế và khả năng thích ứng với các yếu tố môi trường Sự kết hợp giữa các cột và dầm tạo ra một cấu trúc vững chắc, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.

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 hóa của công trình, giúp thực hiện hóa khả năng tính toán các kết cấu phức tạp Người thiết kế thường sử dụng các sơ đồ tính toán đơn giản và chia cắt kết cấu thành các phần nhỏ hơn, bỏ qua các liên kết không gian Sự làm việc của vật liệu cũng được đơn giản hóa, giả định trong giai đoạn đàn hồi theo định luật Hooke Tuy nhiên, với sự phát triển của máy tính điện tử, phương pháp tính toán công trình đã có những thay đổi quan trọng, từ khuynh hướng đặc thù hóa sang tổng quát hóa Khối lượng tính toán số học không còn là trở ngại, cho phép áp dụng các sơ đồ tính gần sát thực tế hơn và xem xét sự làm việc phức tạp của kết cấu Đồ án này sử dụng sơ đồ tính toán chưa biến dạng (sơ đồ đàn hồi) nhằm 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

Chiều cao các tầng: Tầng 1: 3,9m; Tầng 2-8 cao 3,6 m; Tum 2,7m

Hệ kết cấu bao gồm sàn bê tông cốt thép toàn khối, với dầm phụ được bố trí trong mỗi ô bản chính theo hai phương dọc và ngang Điều này không chỉ hỗ trợ tường mà còn tăng cường độ cứng của sàn, đồng thời giảm chiều dày tính toán của sàn Tiết diện của dầm được thay đổi theo chiều cao để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo đáp ứng 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

Tải trọng trên sàn bao gồm trọng lượng bản thân của kết cấu và các tải trọng tác động từ thiết bị, thiết bị vệ sinh, được phân bố đều trên diện tích ô sàn.

Tải trọng của bể nước trên mái qui về lực tập trung đặt tại 4 đỉnh cột của công trình

Bể nước có thể tích 5x2x1m 3 =0kN

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, trong đó tải trọng gió tĩnh được tính toán và phân bố tại các mức sàn tầng.

2.6 Nội lực và chuyển vị Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng chương trình tính kết cấu Etabs V17.1.0(Non-Linear) Đây là một chương trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi để 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 Etabs V17.1.0 (Non-Linear) mang lại nhiều lợi ích cho việc tính toán kết cấu, với khả năng tính toán đơn giản, ngắn gọn và dễ dàng sử dụng, giúp người dùng thuận tiện hơn trong quá trình thiết kế.

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

Section 1.01 Sơ bộ kích thước sàn tầng điển hình, tầng mái:

Để đảm bảo độ cứng cho các ô sàn làm việc bình thường với khoảng cách giữa các cột lên đến 6m, tôi đã chọn giải pháp sử dụng sàn sườn toàn khối Kích thước lớn nhất của ô sàn là 6x4,5m.

Để thuận tiện cho việc thi công và tính toán, chúng ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn, mặc dù có nhiều ô bản với kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến chiều dày bản sàn không đồng nhất.

 Do yêu cầu về cấu tạo và kiến trúc chọn sơ bộ kích thước bản sàn là 140mm 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 cho dầm chính dao động từ 8 đến 12, trong khi dầm phụ có hệ số md từ 12 đến 20 Để thuận tiện trong 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 =6m

Nhịp dầm lớn nhất là: l d =9m

3.1.3 Các dầm phụ trên mặt bằng

Nhịp dầm lớn nhất là l d =6m

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

Diện tích mặt sàn (Fa) truyền tải trọng lên cột đang xét, với ms là số sàn phía trên tiết diện đó Tải trọng tương đương (q) được tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, cùng với trọng lượng của dầm và cột, được phân bố đều trên sàn Để đơn giản hóa tính toán, theo kinh nghiệm, tải trọng phân bố đều được lấy là q = 12 (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

- 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 1 l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7l Cột biên tầng 1 có l 0 =3,9.0,7=2,73(m) 0 2,73 0

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

Kích thước cột được chọn là

Diện truyền tải lớn nhất là F a = (3,9 3).6 + = 41, 4 ( ) m 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, E – 1,12

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 1 l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7l Cột biên tầng 1 có l 0 =3,9.0,7=2,73(m) 0 2,73 0

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

Chọn sơ bộ kích thước lõi thang máy

- Chiều dày lõi thang máy được xác định theo công thức sau:

Ngoài ra vách thang máy cũng đảm bảo yêu cầu kháng chấn

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tĩnh tải tác dụng lên công trình

Tĩnh tải sàn bao gồm trọng lượng của bản sàn bê tông cốt thép (BTCT), được tính toán tự động dựa trên loại vật liệu và độ dày của sàn, cùng với trọng lượng của các lớp cấu tạo khác trên sàn.

Các lớp tính và căn cứ vào đặc điểm từng ô sàn ta có bảng tĩnh tải các loại ô sàn

Bảng 4.1.1 Tĩnh tải sàn văn phòng, hành lang tầng điển hình

Bảng 4.1.2 Tĩnh tải sàn WC tầng điển hình

STT Các lớp cấu tạo sàn

Tải tiêu chuẩn g tc (kN/m 2 )

Bảng 4.1.3 Tĩnh tải sàn tầng mái

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

Bảng 4.1.4 Tường xây gạch rỗng 220 cao 3,1m

Tải trọng phân bố trên 1m dài 13,95 15,68

Tải trọng tường có cửa (hệ số cửa 0,75) 10,46 11,76

Bảng 4.1.5Tường xây gạch đặc 220 cao 2,9m

Bảng 4.1.6 Tường xây gạch rỗng 110 cao 2,4m

Bảng 4.1.7 Tĩnh tải nắp bể nước

Bản bê tông cốt thép 100 25 2.5 1.1 2.75

- Hoạt tải :Nắp bể chỉ có hoạt động sửa chữa, không có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân bố là 0.75 kN/m 2 (theo TCVN 2737-1995)

→ Vậy tổng tải trọng: q= g+p= 3.69+0.975 =4.665 kN/m 2

Bảng 4.1.8 Tải tường bể nước

=>Tải trọng bản thân của bản thành trên dải 1 m: N bt =g.l.b=3.12x1x1 6.64 (kN) Bảng 4.1.8 Tĩnh tải đáy bể nước

Tải trọng nước khi đầy bể (h=1m): p n =  = n .h 1.0x18x1 = 18 kN / m 2 Đối với bản đáy không kể đến hoạt tải sửa, vì khi sửa chữa bể không chứa nước

4.2 Hoạt tải sử dụng p = 1.3x0.75 = 0.975 kN / m 2

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

Bảng 4.2 Hoạt tải sử dụng

Hệ số tin cậy n p tt s kN/m 2

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

Xác định tải trọng gió

- Công trình có chiều cao tính từ cốt tự nhiên đến sàn mái là +31,8m

Xác định áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió:

Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình tại Hà Nội

- Căn cứ vào TCVN 2737-95 về tải trọng và tác động (Tiêu chuẩn thiết kế )

Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng II-B có W0 = 0,95 kN/m 2

Căn cứ vào độ cao của công trình, các tiêu chuẩn thiết kế

Công trình có chiều cao từ cốt tự nhiên đến sàn mái là +31,8m Để đơn giản hóa, chúng ta chỉ cần tính toán tải gió tĩnh tác động lên công trình, bỏ qua tải gió động.

Xác định áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió:

Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình tại Hà Nội

- Căn cứ vào TCVN 2737-95 về tải trọng và tác động (Tiêu chuẩn thiết kế )

Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng II-B có W0 = 0,95 kN/m 2

Căn cứ vào độ cao của công trình, các tiêu chuẩn thiết kế Thành phần gió tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió được xác định theo công thức:

W tc = 0 (kN/m 2 ) Giá trị tính toán của phần gió tĩnh được xác định theo công thức: tt

+ γ: hệ số độ tin cậy, γ = 1,2

+ Công trình được xây dựng ở thành phố Hà Nội thuộc vùng áp lực gió II-B, có W0

= 0,95 (kN/m 2 ) (giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió phụ lục D và điều 6.4TCVN2737-1995), dạng địa hình B

+ k - hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5-TCVN- 2737-95

+ C-hệ số khí động lấy theo bảng 6-TCVN-2737-95

Thành phần gió tĩnh tác dụng theo phương OX, OY coi là lực phân bố đều tại mức sàn các tầng qiđ= Wiđ tt.hi (T/m) qih= Wih tt.hi (T/m).

Trong đó: hi : tổng chiều cao tầng phía trên và phía dưới mức sàn

Wiđ tt : giá trị tính toán thành phần tĩnh gió đẩy

Giá trị tính toán thành phần tĩnh gió hút (qiđ) được xác định là tải trọng gió phân bố đều tại mức sàn các tầng phía gió đẩy, trong khi tải trọng gió qui về phía gió hút (qih) cũng được phân bố đều tại mức sàn các tầng tương ứng Cao độ mức sàn (zi) được tính so với cos tự nhiên.

Tính toán chi tiết gió tĩnh được thể hiện trong bảng sau:

Wo giá trị áp lực gió ở vùng gió II.B Wo = 0.95 kN/m2 g hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy : g = 1.2 c hệ số khí động, lấy (đẩy + hút) : c = 1.4

Hj : chiều cao đón gió của tầng thứ j

Lj : bề rộng đón gió của tầng thứ j (Lx,

PHƯƠNG PHÁP GÁN GIÓ VÀO DẦM BIÊN Tầng

Chiều cao tầng h(m) Z(m) k Cđ Ch Htb Wđ

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 CB300V: có R = R = 260 MPa s sw  R =0,595

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 = 14 cm

Trên mặt bằng kết cấu tầng điển hình, các ô sàn có kích thước và sơ đồ liên kết đồng nhất được ký hiệu cụ thể 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

M2 = m12.P’ + mi2.P’’ và MII = ki2.P, trong đó m11 và mi1 là các hệ số xác định mô men nhịp theo phương l1, m12 và mi2 là các hệ số xác định mô men nhịp theo phương l1, còn ki1 và ki2 là các hệ số xác định mô men gối theo phương l1 và l2.

SVTH : NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 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, cùng với mi1 và mi2, ki1 và ki2 theo sơ đồ 9 và Bảng (1-19) trong cùng tài liệu.

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

Tính toán cốt thép cho các ô sàn

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

- Tỉ số L2/L1 = 1,3< 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 và mi1, cũng như m12 và mi2, cần được tra cứu Đối với m11 và m12, hãy tham khảo bảng theo sơ đồ 1; còn đối với k91, k19m91 và m92, hãy tra cứu 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=1,3 tra bảng ta được các hệ số m và k:

• 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 = 14 – 2 = 12 (cm)

Kiểm tra hàm lượng thép: s min o

 = b.h =   b Tính thép dọc chịu momen M 2 h0 = hb - ao – d= 14 – 2 – 0,8 = 11,2 (cm)

 = b.h =   c Tính thép dọc chịu momen M I

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

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

Chọn: ao = 2 cm cho mọi tiết diện h0 = hb - ao = 14 – 2 8 (cm)

 = R bh =  GVHD: PGS.TS ĐẶNG VŨ HIỆP

 = b.h =   Các ô loại bản kê bốn cạnh tính toán tương tự sẽ được lập thành bảng

5.4.2 Tính toán các ô 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

- Tính cho bản 4 có kích thước 3m x 6m

• 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 momenđể tính toán: a Tính thép dọc chịu momen M 1 (Momen nhịp)

 = b.h =   b Tính thép dọc chịu momen M I (Momen gối)

 = R bh =  GVHD: PGS.TS ĐẶNG VŨ HIỆP

 = b.h =   5.4.3 Tính toán các ô bản làm việc 1 phương khác Ô sàn 6:

Tính thép dọc chịu momen M 1 (Momen nhịp) : 6 a200

Tính thép dọc chịu momen M I (Momen gối) : 6 a200 Ô sàn 7:

Tính thép dọc chịu momen M 1 (Momen nhịp) : 6 a150

Tính thép dọc chịu momen M I (Momen gối) : 6 a150

5.4.4 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương khác

TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC

Các tải trọng tính toán đã được xác định và nhập vào mô hình công trình trên phần mềm Etabsv17.1 Quá trình tính toán nội lực và báo cáo kết quả được thực hiện tự động bởi máy tính.

Các tổ hợp bao gồm: Comb1: TT + HT, Comb2: TT + GX, Comb3: TT + GXX, Comb4: TT + GY, Comb5: TT + GYY Ngoài ra, còn có các tổ hợp kết hợp khác như Comb6: TT + 0.9HT + 0.9GX, Comb7: TT + 0.9HT + 0.9GXX, Comb8: TT + 0.9HT + 0.9GY, và Comb9: TT + 0.9HT + 0.9GYY Tất cả các tổ hợp này đều có thể được sử dụng để tạo ra sự đa dạng trong các lựa chọn.

TÍNH DẦM DỌC TRỤC A

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

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

Hồ sơ kiến trúc công trình

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 CB 400V có: R s = 350 MPa R ; sw = 350 MPa E ; s = 20.10 4 MPa

 =  Thép bản, thép đai nhóm CB 240T có: R s = 210 MPa R ; sw = 210 MPa E ; s = 21.10 4 MPa

7.2.1 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

7.2.2 Tính toán cốt thép dầm B27

Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B27

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực

Tầng Phần tử Mặt cắt 1-1 2-2 3-3

1 B49 Nội lực M ( kN m) -116,5 M ( kN m) 54,39 M ( kN m) -71,07

Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 400x500 mm Giả thiết a 0 =5cm chiều cao làm việc h 0 P 5− Ecm

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 = − P 5 45cm

Xác định vị trí trục trung hoà

- M f 3, 6kNm  74, 4kNm nên trục trung hoà đi qua cánh ta tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước là b f h dc 00 500mm

- Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 400x500 mm Giả thiết a 0 =5cm chiều cao làm việc h 0 = − P 5 45cm

- Hàm lượng cốt thép: min max

= 7.2.3 Tính toán các tiết diện khác

Các loại tiết diện dầm khác được tính toán trong phần mềm etabs 2017.0.1

Biểu đồ bao lực cắt

Dầm Vị trí M As Chọn thép As(chọn) kNm cm2 sl đk sl đk cm2

Lực cắt là: Q max ,3(kN)

Chiều cao dầm h = 500mm => chọn đại 8 (asw = 50mm 2 )

Bề rộng dầm b = 400mm => 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 :

= Q = - 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 8h R bq 0 2 bt sw

→ Mặt khác: sw n a sw sw R sw q = S

385,8 0,33 bt sw sw sw tt

( max ) min , , , 160 bt ct tt

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

- Kiểm tra lại điều kiện q tt sw 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 0mm

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

7.2.5 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

15.20 300 an an l   = = mm và l an  l * = 200mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 800 mm

Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 18 Lan = 720 mm => Lan = 800 mm

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 2

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

Khi tính toán thép cho các bài toán không gian, cần phải xem xét giá trị nội lực do tải trọng tác động từ hai phương lên công trình Các giá trị nội lực quan trọng bao gồm mômen, lực dọc và lực cắt Do đó, thép cột phải được tính toán dựa trên giá trị nội lực nguy hiểm, được tổ hợp từ hai phương tác động.

Nội lực tính toán thép dọc bao gồm mômen và lực dọc, trong khi lực cắt được sử dụng để xác định cốt ngang Khi bê tông cột có 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, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng này cần được xem xét kỹ lưỡng.

- 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 thì Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng): Độ lệch tâm hình học: Độ lệch ngẫu nhiên: ea = max(2cm, h/30)

SVTH : NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 34 Độ lệch tâm ban đầu, với kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1, ea) Độ lệch tâm: 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 nén lệch tâm rất nhỏ, khi đó việc tính toán gần như tương đương với 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

C  C nên ta tính toán theo phương x

=>M1 = My1 = My = 106,7 (kN.m) ; M2 = Mx1 = Mx = 10(kN.m);

Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

Chiều cao vùng bêtông chịu nén:

M xmax M xmin M xtư M xtư M xtư

M ytư M ytư M ymax M ymin M ytư

N tư N tư N tư N tư N max

 = GVHD: PGS.TS ĐẶNG VŨ HIỆP

=b R = Hệ số chuyển đổi mo: Với x 1 @0mmh 0 U0mm

→ = − Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng):

= + b = + = kN.m Độ lệch tâm hình học:

Độ lệch ngẫu nhiên được tính toán như sau: eax = max(2cm, h/30) = max(2cm, 70/30) = 2 cm (20 mm) và eay = max(2cm, b/30) = max(2cm, 70/30) = 2 cm (20 mm) Tổng độ lệch là ea = eax + 0,2eay = 20 + 0,2 * 20 = 24 mm Đối với độ lệch tâm ban đầu trong cấu trúc siêu tĩnh, ta có e0 = max(e1, ea) = 26,25 mm.

 =h = =  Nên xảy ra trường hợp lệch tâm rất bé TH1 Coi như là đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e:

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

 = + = + Diện tích cốt thép được tính theo công thức:

Chọn bố trí thép 820, As = 45,59 cm 2

Chọn bố trí thép 1222, As = 25,12 cm 2

Do giới hạn về khối lượng thuyết minh, việc tính toán chỉ dựa trên các công thức đã nêu, vì vậy các phần tử khác sẽ được tính toán bằng Excel và được liệt kê trong phần phụ lục.

8.1.4 Tính cốt đai cho cột C14 a, 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(150;175; 224;)

Trong các tầng, việc bố trí cốt thép đai cần phù hợp với tiết diện cột và đường kính cốt thép dọc Để đảm bảo tính hiệu quả, nên chọn đai có đường kính 8mm và khoảng cách 100mm từ thép CI b Đồng thời, cần kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính để đảm bảo an toàn và ổn định cho công trình.

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

8.1.5 Bố trí cốt thép dọc

Sau khi hoàn tất 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 cần tuân thủ các yêu cầu về cấu tạo bê tông cốt thép, theo sách KCBT1, cũng như các tiêu chuẩn kỹ thuật trong thiết kế và thi công nhà cao tầng.

Cột có hàm lượng thép nhỏ hoặc âm cần được thiết kế theo cấu tạo đảm bảo điều kiện AS ≥ 1% cho các công trình yêu cầu kháng chấn Quan sát cho thấy, hàm lượng thép ở các tầng trên của công trình khá thấp, trong khi các tầng dưới có hàm lượng lớn Tuy nhiên, việc giảm tiết diện cột không được phép do có thể làm thay đổi độ cứng của công trình theo phương bất lợi Cột có độ cứng lớn giúp hệ dầm phá hoại trước khi công trình bị sụp đổ, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng Việc nối cốt thép nên thực hiện bằng nối buộc với chiều dài đoạn nối thích hợp.

- l an   an 22= =2 330mm và l an  = l * 400 mm

- Lan 40= 40.22= 880mm Vậy chọn chiều dài đoạn nối Lan = 900mm

8.1.6 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 h e 0

Từ kết quả nội lực trong Etabs ta có 0 10,11

3, 6 e h = =  nên không phải cấu tạo nách khung

8.1.7 Tính toán neo cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 350

= +  = + Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bêtông chịu nén nên

15.22 330 an an l   = = mm và l an  l * = 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 900mm.

Tính toán dầm khung

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

TCVN 356-2005: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

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 AII có: R s = 280 MPa R ; sw = 225 MPa E ; s = 21.10 4 MPa

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

8.2.3.1 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 Mf =Rb.bf.hf.(h0−0,5.hf )

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

 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 ( ) ( )

 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

Với tiết diện chịu mômen âm

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

8.2.4 Tính toán cốt thép dầm B4

Tiết diện Nội lực GYY

Nhịp AB tầng 1 Đầu dầm

Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B59

Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực

Tầng Phần tử Mặt cắt 1-1 2-2 3-3

1 B4 Nội lực M ( kN m) -307,49 M ( kN m) 239,8 M ( kN m) -364,51

Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x600 mm

Giả thiết a 0 =6cm chiều cao làm việc h 0 = − p 6 64cm

Cánh nằm trong vùng nén nên bề rộng tính theo công thức f dc f b 2 s. b = +

M max M min M tư M max M min M tư M max M min Q max

Q tư Q tư Q max Q tư Q tư Q max Q tư Q tư M tư

Tổ hợp tính toán Tiết diện Đầu dầm

Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2

Trong đó sf thoả mãn điều kiện sau:

Giả thiết a 0 = 6 cm chiều cao làm việc h 0 p 6− dcm

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 00 700mm

Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x600 mm Giả thiết a 0 =6cm chiều cao làm việc h 0 = − p 6 64cm

= 8.2.5 Tính toán các tiết diện khác

Các loại tiết diện dầm khác được tính toán trong excel, được liệt kê ở phần ghi chú

Lực cắt là: Q max #4, 4(kN)

Chiều cao dầm h = 700mm => chọn đại 8 (asw = 50,3mm 2 )

Bề rộng dầm b = 500mm => 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

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: bmin = bt 0

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

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

= Q = - 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 8h R bq 0 2 bt sw

→ Mặt khác: sw sw sw sw n a R q = S

0, 683 206,9 bt sw sw sw tt

( max ) min , , , 200 bt ct tt

- Trong vùng gần gối chọn thép 8a100 bố trí trong đoạn l = l/4

- Kiểm tra lại điều kiện q tt sw với Sbt = 200:

274,75 0,1 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 = 0,503 cm 2 , S = 150 mm

 Đoạn giữa dầm chọn đai , n = 2, a s w = 0,503 cm 2 , S = 250 mm

8.2.7 Tính toán neo, nối cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 350

= +  = + Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bê tông chịu nén nên

15.22 330 an an l   = = mm và l an  l * = 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:

Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 900 mm

TÍNH CẦU THANG BỘ

- 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

2 Mặt bằng kết cấu cầu thang:

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

- Mặt bằng kết cấu cầu thang:

3 Sơ bộ chọn tiết diện

3.1 Chọn kích thước bậc thang

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

3.2 Chọn chiều dày bản thang

- Cầu thang loại không cốn nên ta chọn hb = 10cm

3.3 Chọn kích thước DCN,DCT

3.3.1 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

3.3.2 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 và DCT : bdxhd = (22x30)cm

Tính toán các bộ phận cầu thang:

4.1 Vật liệu sử dụng a Bê tông

Sử dụng bê tông cấp bền B25 có :

Rb= 14,5Mpa; Rbt= 1,05Mpa b Thép

- Với đường kính   10 mm dùng thép nhóm CB 400V có : Rs = 350MPa

- Với đường kính   10mm dùng thép nhóm CB 240T có : Rs = 210MPa c Thông số tra bảng

+ Với bê tông cấp bền B25; cốt thép nhóm C-I,tra bảng phụ lục 8 – giáo trình Bê tông cốt thép , ta được : αR = 0,427; R = 0,618

4.2 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 00 daN/m 2 , hệ số vượt tải n=1,2

- Bản làm việc 1 phương với tt l 3220 l 3601(mm) cos 0,894

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương làm việc của bản 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 0,894 = 7,71 kN/m d Tính toán nội lực bản thang

= = e Tính toán và bố trí cốt thép

- Chọn lớp bảo vệ : abv = 1,5 (cm)  ho = h – abv = 10 – 1,5 = 8,5 (cm) m 2 2 b o

- Chọn thép  10a10 0 có As = 7,85(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

4.3 Tính toán bản chiếu nghỉ

- Xét tỷ số l2/l1 = 3,2 /1,6 = 2 => thuộc bản loại bản dầm

- Tính toán bản chiếu nghỉ là bản sàn đơn làm việc 2 phương với sơ đồ tính như hình vẽ:

- Chọn chiều dày bản chiếu nghỉ bằng chiều dày bản thang: hcm a Tải trọng tác dụng

Tổng tĩnh tải chiếu nghỉ 3.89

- Tổng tải tác dụng lên bản : q ' b =g b +p b =3,89 3,6+ =7, 49 kN / m( 2 )

- Tải trọng bản trên 1m dài q b = 7, 49 kN / m ( ) b Tính toán nội lực

= = c Tính toán và bố trí cốt thép

- Tính toán với mô men âm theo phương cạnh ngắn M g = 1,55 kN.m ( )

- Chọn lớp bảo vệ : abv = 1,5 (cm), ho = h - abv = 10 - 1,5 = 8,5 (cm) m 2 2 b o

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

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

 =  = =   =   - Chọn thép  6a200 bố trí cho mô men âm theo phương cạnh ngắn

- Tính toán tương tự với M ;M , M 1 2 II ta được thép  6a200 bố trí cho mô men dương theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài

4.4 Tính toán bản chiếu tới

- Xét tỷ số l2/l1 = 2 => thuộc bản loại bản dầm

- Tính toán bản chiếu tới là bản sàn đơn làm việc 2 phương với sơ đồ tính như hình vẽ:

- Chọn chiều dày bản chiếu tới bằng chiều dày bản thang: hcm d Tải trọng tác dụng

Tổng tĩnh tải chiếu tới 3.89

- Tổng tải tác dụng lên bản : q ' b =g b +p b =3,89 3,6+ =7, 49 kN / m( 2 )

- Tải trọng bản trên 1m dài q b = 7, 49 kN / m ( ) e Tính toán nội lực

= = f Tính toán và bố trí cốt thép

- Tính toán với mô men âm theo phương cạnh ngắn M g = 1,55 kN.m ( )

- Chọn lớp bảo vệ : abv = 1,5 (cm), ho = h - abv = 10 - 1,5 = 8,5 (cm) m 2 2 b o

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

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

 =  = =   =   - Chọn thép  6a200 bố trí cho mô men âm theo phương cạnh ngắn

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

4.5 Tính dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới 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 thang truyền vào: 1 ( )

= 2 - Do bản chiếu nghỉ truyền vào: 2 bcn 1 ( ) l 1,6 q q 7, 49 5,99 kN / m

= = Do bản chiếu nghỉ là bản làm việc 1 phương, tải trọng truyền vào dầm chiếu nghỉ là tải trọng hình chữ nhật

Do trọng lượng bản thân dầm: q 3 = b.h.25.1,1 0, 22.0,30.25.1,1 1,82 kN / m = = ( ) q

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm : q = + + + = q 1 q 2 q 3 q 4 23, 455 kN / m ( ) c Nội lực

= = d Tính toán và bố trí cốt thép

- Chọn lớp bảo vệ : a = 3 (cm),  ho = h - a = 30 - 3 = 27 (cm) m 2 2 R b o

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

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

 =  = =   =   Thép chịu mômen âm lấy cấu tạo là 2 16 

- 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 6,5 KN < 46,77 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 = 250 mm

- Chọn cốt đai 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.

+ Đoạn đầu dầm chọn 6 a150 Đoạn giữa dầm chọn 6 a250

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TH.S NGUYỄN TIẾN DŨNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN HUY HOÀN

- 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 Đánh giá đặc điểm công trình

-Công trình “Văn phòng công ty xây dựng Hà Nội” có quy mô 8 tầng nổi

- Chiều cao từ cốt  0,00 đến đỉnh nhà là +31,8m

Do đặc thù của công trình cao tầng, yêu cầu về khả năng chịu tải trọng đứng và mô men lật từ gió là rất quan trọng Vì vậy, móng và nền cần có độ bền cao để đảm bảo ổn định, đồng thời kiểm soát độ lún và nghiêng của công trình 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 cần phải đảm bảo 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

Khi thi công móng, cần áp dụng các biện pháp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến các công trình xây dựng lân cận, đồng thời dự báo tác động đến môi trường và có kế hoạch phòng ngừa hiệu quả.

(i)Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn công trình

Theo kết quả khảo sát, nền đất dưới công trình bao gồm 7 lớp khác nhau, được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới.

- Lớp 1: Lớp đất lấp dày 1,5m

- Lớp 2: Lớp sét xám nâu , xám xanh, dẻo mềm dày 2m

- Lớp 3: Lớp sét pha xám gụ hồng, dẻo nhão dày 3m

- Lớp 4: Lớp cát hạt mịn xám tro, rời dày 5m

- Lớp 5: Lớp cát hạt mịn xám tro chặt vừa dày 6,5m

- Lớp 6: Lớp sét pha xám đen lấn hữu cơ dẻo mềm dày 13,5m

- Lớp 7: Lớp cát mịn xám tro chặt vừa dày 5m

Bảng 1.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

2 Lớp sét xám nâu , xám xanh, dẻo mềm 2 17,4 27,2 1,014 34,9 43,3 25,8 17,5 8,5 9 5000

3 Lớp sét pha xám gụ hồng, dẻo nhão 3 17,3 26,7 1,316 40,2 42,4 25,7 16,7 6,6 5 2000

4 Lớp cát hạt mịn xám tro, rời 5 19 26,7 - - - 23,25 8 7000

5 Lớp cát hạt mịn xám tro chặt vừa 6,5 19 26,6 - - - 23,25 15 10000

6 Lớp sét pha xám đen lấn hữu cơ dẻo mềm 13,5 17,7 26,7 1,058 33,5 39,1 24,6 14,5 7,42 5 2500

7 Lớp cát mịn xám tro chặt vừa 5 19 26,6 - - - 23,25 8 10000

GVHD: TH.S NGUYỄN TIẾN DŨNG

2) Đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất nền

Với các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm -1,5m thì phải tính trọng lượng riêng đẩy nổi:  − 

3) a) Lớp đất 2: Lớp sét xám nâu , xám xanh, dẻo mềm dày

- Độ sệt: 0,5< IL = 0,52 ≤ 0,75 => Đất ở trạng thái dẻo mềm

- Trọng lượng riêng đẩy nổi: s n 3 dn γ -γ 27,2-10 γ = = =8,5(kN/m )

- Môđun biến dạng: E = 5000 (kPa)P00(kPa)→ đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình b) Lớp đất 3: Lớp sét pha xám gụ hồng, dẻo nhão dày

- Độ sệt: 0,75< IL = 0,9 ≤ 1 => Đất ở trạng thái dẻo chảy

- Môđun biến dạng: E = 2000(kPa) < 5000(kPa) → đất có tính nén lún lớn c) Lớp đất 4: Lớp cát hạt mịn xám tro, rời dày

- Môđun biến dạng: E = 7000(kPa) > 5000(kPa) → đất có tính nén lún nhỏ là đất tốt d) Lớp đất 5: Lớp cát hạt mịn xám tro chặt vừa dày

- Môđun biến dạng: E = 10000(kPa) → đất có tính nén lún bé Đất tốt e) Lớp đất 6: Lớp sét pha xám đen lấn hữu cơ dẻo mềm dày

- Môđun biến dạng: E = 2500(kPa) → đất có tính nén lún lớn f).Lớp 7: Lớp cát mịn xám tro chặt vừa dày

-Môđun biến dạng: E 000(kPa) → đất có tính nén lún bé Đất tốt

3) Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn

Mực nước ngầm ở cos -1.5m so với cos thiên nhiên Nước ngầm ổn định theo mùa và không có tính ăn mòn

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, công trình có Nmax đạt 5900kN, tuy nhiên các lớp đất trên thuộc loại đất yếu, không đủ khả năng để đặt móng cho công trình cao tầng.

Đối với quy mô và tải trọng của công trình, giải pháp móng sâu, cụ thể là móng cọc, là lựa chọn hợp lý nhất Do đó, việc chọn phương án móng cọc ép để thiết kế móng cho công trình là cần thiết.

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

Giải pháp mặt bằng móng

- Các các cột xa nhau nên ta sử dụng móng đơn dưới trục cột trên toàn bộ công trình, kể cả các đài dưới vách thang máy

- 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 9m chọn gm 1 1 h ( : ).l

Chọn hgm = 800 mm, bgm = 400mm

2.2.Phương pháp thi công móng

Móng cọc ép đang trở thành phương án xây dựng phổ biến, đặc biệt khi được hỗ trợ bởi Robot ép cọc trên các mặt bằng rộng Việc ứng dụng Robot ép cọc mang lại nhiều lợi ích trong quá trình thi công.

+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

2 Tải trọng tác dụng xuống móng:

1 Xác định tải trọng móng M1 trục B-2

Story Column Fz Fx Fy Mx My

Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn được cặp tổ hợp nguy hiểm để tính toán cho móng

Khi thiết kế móng, cần phải tính toán đầy đủ trọng lượng của các bộ phận như vữa trát của cột tầng 1, tường tầng 1 và dầm giằng móng, vì quá trình chạy khung chưa bao gồm các yếu tố này.

Lựa chọn kích thước tiết diện giằng móng: GM1 (400x900) và GM2 (400x900)

 Lực dọc tính toán đầy đủ xác định đến cos đỉnh móng:

Do tải trọng bổ sung không tạo ra độ lệch tâm đáng kể trong thiết kế móng, việc tính toán sẽ được đơn giản hóa bằng cách chỉ cộng vào phần lực dọc.

Bảng IV.1 Nội lực tính toán đầy đủ tại đỉnh móng C-6

2.Xác định tải trọng móng M2 trục B-6

- Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn được cặp tổ hợp nguy hiểm để tính toán cho móng

- Trong quá trình chạy khung chưa kể đến trọng lượng của tường, giằng và cột tầng

1 Vì các thành phần này gây ra độ lệch tâm đáng kể cho cột, móng nên chúng chỉ được kể vào phần lực dọc

 Lực dọc tính toán đầy đủ xác định đến cos đỉnh móng:

Bảng IV.2 Nội lực tính toán tác dụng lên đỉnh móng B-1

Có ba lựa chọn cho loại cọc: đáy cọc được đặt tại độ sâu -1,5m so với cốt tự nhiên, nằm trong lớp sét xám nâu Chiều cao sơ bộ của đài cọc được xác định là hđ=0,9m Lớp bê tông lót sử dụng vữa xi măng cát vàng B75 dày 10cm, mở rộng ra hai phía đế đài 10cm.

+ Chọn tiết diện cọc chế tạo sẵn là 35x35 cm.Chiều dài cọc dự kiến là L2m (4cọc)

+ Bê tông có cấp độ bền B25

+ Cốt thép nhóm CB 400V làm thép chịu lực

+ Cọc được hạ xuống bằng phương pháp ép tĩnh

+ Phần trên của cọc ngàm vào đài h1=0,15 m

+ Phần râu thép đặt đầu cọc lớn hơn 20Ф = 20x1860 mm,chọn 400mm

Chiều dài làm việc của cọc là:

+ Cọc cắm vào lớp đất cuối 1,25 m

Để tính toán thép cọc theo sơ đồ vận chuyển và cẩu lắp, phương pháp hàn hai đầu cọc lại với nhau bằng các tấm thép là cần thiết Cụ thể, để thực hiện việc nối cọc bằng hàn, các bản thép sẽ được hàn sẵn vào thép dọc của cọc.

3- Bản thép dùng để nối cọc

4- Bản thép hàn vào thép dọc

Hình 3.1 Chi tiết nối cọc

Kiểm tra cọc trong quá trình cẩu, lắp

1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc khi vận chuyển, cẩu lắp

- Vị trí đặt các gối của cột được lựa chọn trên cơ sở mômen uốn của cột ở gối và ở nhịp xấp xỉ nhau a) Khi vận chuyển

+ L1: Khoảng cách từ đỉnh cọc tới gối thứ nhất

+ L2: Khoảng cách giữa hai gối kê

+ L3: Khoảng cách từ gối thứ 2 đến mũi cọc

Kiểm tra khi chuyên chở, bốc xếp b) Khi cẩu lắp

Vị trí đặt các gối của cột được lựa chọn trên cơ sở mômen uốn của cột ở gối và ở nhịp bằng nhau

SVTH : NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 58 ta có:

Kiểm tra khi cẩu lắp

2 Tính toán nội lực và kiểm tra

Chọn a = 3(cm) => h0 = 32(cm) q = 1,5..A.n = 1,5.25.0,1225.1,1 = 5,053 (kN/m) Trong đó: A = 0,35.0,35 = 0,1225 m 2 là diện tích tiết diện ngang của cọc n = 1,1 là hệ số độ tin cậy của tải trọng bản thân cọc

Hệ số 1,5 là hệ số động lực do cọc bị uốn a) Khi vận chuyển

Từ vật liêu bê tông B30, thép CB 400V, tra bảng Phụ lục 8 Kết cấu Bê tông cốt thép

I – Phần cấu kiện cơ bản ta có:

Vậy cọc đảm bảo khả năng chịu lực khi vận chuyển cẩu lắp

Chọn cốt thép: 4∅18 có:A = 10,18cm s 2

* Xác định thép dùng để móc cẩu

+ Cốt thép dùng để móc cẩu thì phải chịu được tải trọng bản thân cọc khi móc cẩu:

+ Để an toàn thì cốt thép cầu chịu lực kéo:

Chọn thép CB 240T có Rs!0MPa

Diện tích cốt thép dùng để móc cẩu:

IV Xác định sức chịu tải của cọc

4) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc (theo TCVN 10304-2014)

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

+ Rb : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông cọc với B25 có Rb Mpa

+ Rsc: Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép Thép CB 400V có Rsc = 350Mpa + As: Diện tích tiết diện của cốt thép dọc

+ Ab: Diện tích tiết diện của bê tông:

Hệ số uốn dọc là một yếu tố quan trọng trong tính toán cọc, theo TCVN 10304 - 2014 Đối với từng loại cọc, khi xác định cường độ vật liệu cho phép, cọc được xem như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện cách đáy đài một đoạn l1.

+ l0 là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền, l0 = 0 (m) do đài thấp

+   là hệ số biến dạng, 5

 =  + Hệ số tỉ lệ tra bảng A.1 TCVN 10304:2014 Phụ thuộc vào loại, đất trạng thái đất, loại cọc k được xác định trong phạm vi Lk tính từ đế đài:

Lk = 3,5d + 1,5=3,5.0,35+1,5=2,725(m), có 2 lớp đất trong phạm vi Lk là lớp sét pha dẻo mềm Ks08, lớp sét pha dẻo chảy KR32 chọn được K= 7162

=  c là hệ số điều kiện làm việc:  c =0,3 b p là chiều rộng quy ước của cọc (m)

Do cọc có d < 0,8 m cho nên b p =1,5d + =1 1,5.0,35+0,5=1, 025m

E mô đun đàn hồi của vật liệu làm cọc

I là mô men quán tính của tiết diện cọc

- Chiều dài tính toán của cọc: l tt =0,7l 1 =0,7.2,18 1,53= m

5) Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Sức chịu tải trọng nén: (Theo TCVN 10304-2014)

-  c =1: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

- γcq vàγcf: Tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên thân cọc

-Tra bảng 4 TCVN 10304-2014 có γcq = 1,1 và γcf = 1

- qb= 3900 kPa: Cường độ sức kháng của cọc trong đất( Tra bảng 2 TCVN 10304-

- Ab : Diện tích tiết diện cọc Ab = 0,35.0,35 = 0,1225 (m 2 )

-U : Chu vi tiết diện ngang thân cọc U = 4.0,35 = 1,4 (m)

- fi: Cường dộ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (Tra theo bảng 3 TCVN10304-2014)

- li: Chiều dài đoạn cọc xuyên qua thành các phân lớp nhỏ

Bảng 3.5: Bảng tính giá trị cf.f li i

Lớp đất Trạng thái STT lớp

(m) Độ sâu zi (m) fsi (kPa) fsi.li

Sét pha dẻo mềm IL = 0,52 1 2 2.5 11,06 27,3

Sét pha dẻo chảy IL = 0,87 2 2 4,5 7,3 22,12

Cát mịn xám tro Rời

Cát mịn xám tro Chặt vừa

Sét pha dẻo mềm IL = 0,75

Cát mịn xám tro Chặt vừa 18 1,25 32,125 47,66 15,75

Tổng cộng: fi.hi (kN/m) 655,265

Hình 3.3.Phân lớp xác định sức chịu tải của cọc ma sát

Sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền:

6) Xác định SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

Theo công thức Nhật Bản (theo TCVN 10304-2014), ta có:

- qb: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

+ qb00N 00.8= 2400 (kPa) mũi cọc ép nằm trong lớp cát có tính rời

- Cui = 6,25N: Lực dính không thoát nước của lớp đất dính thứ i tiếp xúc với cọc theo SPT

Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc trong lớp đất rời thứ i được ký hiệu là fs,i, trong khi cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i được ký hiệu là fc,i.

- αp: Hệ số điều chỉnh của móng cọc

- fL : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng c,u b b c,i c,i s,i s,i

P tra bảng phụ thuộc vào c u ,i /  ' v bt 2

- Phạm vi lớp đất thứ 2 có ứng suất bằng trung bình ứng suất bản thân: bt bt

 = = - Phạm vi lớp đất thứ 3 có ứng suất bằng trung bình ứng suất bản thân: bt bt

 = = GVHD: TH.S NGUYỄN TIẾN DŨNG

Bảng 3.5: Các giá trị tính toán cho công thức Nhật Bản

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

(kPa) (kPa) Sét pha dẻo mềm

Cát mịn xám tro rời Rời

Cát mịn xám tro chặt vừa

Cát mịn xám tro chặt vừa Rời

Sức chịu tải của cọc là:

Vậy sức chịu tải tính toán của cọc: SPT 1636

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MÓNG B- 2( MÓNG M1)

Bảng 4.1: Tải trọng tính toán cho móng

2)Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho móng

Để giảm thiểu ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cọc, có thể coi chúng như cọc đơn Các cọc cần được bố trí trên mặt bằng với khoảng cách giữa các tim cọc ít nhất là a ≥ 3d, trong đó d là đường kính của cọc.

- Áp lực giả định lên đáy đài:

P = ) GVHD: TH.S NGUYỄN TIẾN DŨNG

SVTH : NGUYỄN HUY HOÀN – LỚP 2017X2 66 tt

- Trọng lượng đất và đài trên đáy móng:

=> Tổng lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:

- Số lượng cọc sơ bộ là: tt sb c SCT

Chọn 9 cọc, bố trí như hình

Chọn đáy đài kích thước bxh =3,2 x 3,2(m)

(Khoảng cách giữa các tim cọc  3d = 1,2 (m) Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài

Hình 4.1 Mặt bằng bố trí cọc

Trọng lượng thực tế của đài và đất trên đài là: tt d d tb tb

Nội lực tính toán thực tế xác định đến đáy đài (tại trọng tâm mặt bằng cọc):

Xác định lực truyền lên các cọc

Lực truyền xuống các cọc:

Trong đó: nc’ = 9 là số cọc trong móng tt

M x : mômen uốn tính toán tương ứng quanh trục X tt

MÓNG (15%) I ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Tiêu đề	Văn Phòng Công Ty Xây Dựng Hà Nội
Tác giả	Nguyễn Huy Hoàn
Người hướng dẫn	PGS.TS. Đặng Vũ Hiệp, THS. Nguyễn Tiến Dũng, TS. Đào Minh Hiếu
Trường học	Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	205
Dung lượng	3,51 MB

XÂY DỰNG văn PHÒNG CÔNG TY xây DỰNG hà nội

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

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

Chọn sơ bộ kích thước lõi thang máy

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tĩnh tải tác dụng lên công trình

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 NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC

TÍNH DẦM DỌC TRỤC A

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 2

Tính cột khung trục

Tính toán dầm khung

TÍNH CẦU THANG BỘ

MÓNG (15%) I ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Lập biện pháp thi công cọc

Tính toán lập tổng mặt bằng thi công