GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TH.S LÊ DŨNG BẢO TRUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN SƠN TÙNG
- THUYẾT MINH GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
- THỂ HIỆN CÁC MẶT BẰNG KIẾN TRÚC
- THỂ HIỆN 2 MẶT ĐỨNG CỦA CÔNG TRÌNH
- THỂ HIỆN 2 MẶT CẮT CỦA CÔNG TRÌNH.
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
Công trình
- Tên công trình: TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN.
Địa điểm xây dựng
- Vị trí: công trình được xậy dựng tại: LONG AN
- 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:
- Quy mô và các đặc điểm khác:
+ Công trình gồm 5 tầng nổi và 0 tầng hầm với diện tích xây dựng 373m2, tổng diện tích sàn 1800 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.
Phương án thiết kế kiến trúc công trình
Công trình gồm 5 tầng, 1 tầng mái Trong đó mặt bằng các tầng của công trình được tổ chức như sau:
Tầng Diện tích sàn Công năng
Tầng mái 385 m 2 Tầng mái không sử dụng
Công trình được thiết kế với các phòng học ở trung tâm, trong khi phòng nghỉ giáo viên được bố trí ở hai đầu, tạo sự thuận lợi cho giao thông ngang với hai hành lang phía trước và sau Để hỗ trợ di chuyển, công trình còn trang bị hai cầu thang ở hai đầu, giúp việc di chuyển của con người và đồ vật trở nên dễ dàng hơn.
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, quy mô và tải trọng công trình, nhịp khung có kích thước điển hình theo phương dọc nhà là 3,6m, với bước khung lớn nhất là 6,3m, tổng số tầng của tòa nhà là 5 tầng, mỗi tầng có chiều cao điển hình 3,6m Thiết kế áp dụng kết cấu khung BTCT đổ toàn khối, kết hợp với các dầm chính và phụ nhằm tăng độ cứng tổng thể tại các tầng, chịu lực phân bố từ các tường xây trên sàn, đồng thời tăng độ cứng công trình theo phương ngang, đáp ứng yêu cầu kiến trúc.
Các cột được thiết kế với kích thước tiết diện cố định, không thay đổi theo chiều cao và mác bêtông phù hợp với khả năng chịu lực, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công.
Hệ thống kỹ thuật chính trong công trình
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 Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí hợp lý, đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho tất cả các khu vực cần thiết Hệ thống điện và điện nhẹ được lắp đặt một cách hiệu quả.
Công trình sử dụng nguồn điện từ lưới quốc gia và được trang bị một máy phát điện Diesel làm nguồn 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 nhu cầu cần thiết.
+ Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy
+ Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ c Hệ thống điện lạnh và thông gió
- Sử dụng hệ thống điều hoà không khí cho từng phòng học 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 của công trình và sau đó được bơm lên téc nước trên mái Quá trình bơm 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 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 này cũng bao gồm các biện pháp phòng cháy, chữa cháy hiệu quả.
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 có đồng hồ và đèn báo, giúp phòng quản lý và bảo vệ nhận tín hiệu kịp thời khi có cháy xảy ra, từ đó kiểm soát và khống chế hoả hoạn hiệu quả cho công trình Trường THPT Đồng Tâm - Long An.
Nước được cung cấp từ bể nước PCCC và bể nước sinh hoạt ở tầng hầm, cũng như từ téc nước trên mái xuống Hệ thống cứu hỏa bao gồm máy bơm xăng lưu động, bình cứu hỏa khô ở các tầng, đèn báo tại các cửa thoát hiểm và đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng.
Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm được thiết kế tự sập để ngăn ngừa khói xâm nhập Bên trong lồng thang, hệ thống điện chiếu sáng tự động và hệ thống thông gió động lực được lắp đặt nhằm hút gió ra khỏi buồng thang máy, giúp phòng tránh tình trạng ngạt thở.
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TH.S LÊ DŨNG BẢO TRUNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN SƠN TÙNG
- LẬP CÁC MẶT BẰNG KẾT CẤU TẦNG
- THIẾT KẾ SÀN TẦNG TẦNG ĐIỂN HÌNH
- THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH.
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ
Lựa chọn vật liệu
Vật liệu xây dựng cần đạt cường độ cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống cháy tốt Đối với nhà cao tầng, việc sử dụng các loại vật liệu này giúp 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 là những 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, ưu tiên hình dạng đối xứng để tạo sự hài hòa Nếu không thể đạt được điều này, 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 sắp xếp vách lõi một cách 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 khả năng chịu tải của các kết cấu được thể hiện rõ ràng và hiệu quả, giúp truyền tải lực một cách nhanh chóng và chính xác đến móng công trình.
Tránh sử dụng các sơ đồ kết cấu có cánh mỏng và kết cấu dạng công xon theo phương ngang, vì chúng 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 trong trường hợp thi công 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 thân hệ 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 5 tầng, chiều cao tính từ cốt 0,00 đến đỉnh mái tôn là 21 m Mặt bằng công trình hình hình chữ nhật
Hệ kết cấu khung bê tông cốt thép kết hợp với hệ dầm sàn toàn khối là phương pháp tính toán chính cho công trình, đảm bảo khả năng chịu lực hiệu quả.
Phương pháp tính toán hệ kết cấu
Tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn dựa vào phần mềm Etabs V18
Tải trọng
Tải trọng trên sàn bao gồm trọng lượng bản thân của kết cấu và các tải trọng tác động từ các thiết bị, thiết bị vệ sinh, được phân bổ đều trên diện tích ô sàn.
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 dựa trên tác động tại tâm hình học của từng sàn.
Nội lực và chuyển vị
Để xác định nội lực và chuyển vị trong kết cấu, chương trình Etabs V18.1.1 được sử dụng Đây là phần mềm tính toán kết cấu mạnh mẽ và phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thiết kế 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
Phần mềm phân tích nội lực : Etabs
Phần mềm tính toán cốt thép : Excel, Ketcausoft ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CÁC CẤU KIỆN
Sơ bộ kích thước sàn tầng điển hình, tầng mái
Hệ dầm nhịp B-C các khung trục
Nhịp dầm lớn nhất là: l d 6 3m
Hệ dầm nhịp trục A-B
Nhịp dầm lớn nhất là: l d 1,8m
Các dầm theo phương dọc nhà
Nhịp dầm lớn nhất là l d 3.6m
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: Nm 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, tải trọng tạm thời, trọng lượng dầm và cột, được tính phân bố đều trên sàn Để đơn giản hóa tính toán, theo kinh nghiệm, ta lấy tải trọng phân bố đều lên sàn là q = 12 (kN/m²).
Rb – Cường độ chịu nén của vật liệu, bêtông có cấp bền B30 cóR bn 17 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 các trục 1-C đến 13-C và 1-B đến 13-B
- Diện truyền tải lớn nhất là:
- Bê tông cột sử dụng bêtông cấp bền B25 có R b 14.5MPa14500kN m/ 2
- Chọn sơ bộ tiết diện cột : 220x500mm
- 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 ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Vậy cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định
- Tương tự tính toán cho cột các trục còn lại ta lập được các mặt bằng kết cấu cho các tầng.( Thể hiện từ bản vẽ KC-01 đến KC-04).
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH
Tĩnh tải tác dụng lên công trình
4.1.1 Tĩnh tải sàn và hoạt tải sàn
Tĩnh tải sàn bao gồm trọng lượng bản thân của sàn bê tông cốt thép (BTCT) và trọng lượng các lớp cấu tạo của sàn, được tính toán tự động dựa trên vật liệu và chiều dày Các lớp được xác định dựa trên đặc điểm từng ô sàn, từ đó tạo ra bảng tĩnh tải cho các loại ô sàn Hoạt tải sàn được lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995.
Bảng 4.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình
1 Sàn phòng học mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
HT Hoạt tải phòng học 2 1.2 2.4
2 Sàn hành lang mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
HT Hoạt tải hành lang 3 1.2 3.6
3 Sàn khu vệ sinh mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
HT Hoạt tải v ệ sinh, phòng tắm 2 1.2 2.4
6 Sàn thang bộ mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
TT tiêu chuẩn Hệ số v ượt tải
TT tiêu chuẩn Hệ số v ượt tải
Các lớp hoàn thiện sàn
Các lớp hoàn thiện sàn
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2
Các lớp hoàn thiện sàn
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2
TT tiêu chuẩn Hệ số v ượt tải
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2
Các lớp hoàn thiện sàn
Chiều dày lớp TT tiêu chuẩn Hệ số v ượt tải ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Tĩnh tải dầm, cột, do máy tính tự dồn dựa trên vật liệu và tiết diện
Bảng 4.2 Tĩnh tải tường xây
7 Sàn tầng mái bằng mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
Hệ thống kỹ thuật, trần thạch cao, mái tôn lợp phía trên… 0.5 1.2 0.6
HT Hoạt tải mái không sử dụng 0.75 1.3 0.975
HT Hoạt tải bể chứa nước 10kN/m3
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2
TT tính Các lớp hoàn thiện sàn toán
TT tiêu chuẩn Hệ số v ượt tải
Các lớp Chiều dày Trọng lượng TT tiêu chuẩn TT tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
Trọng lượng riêng tiêu chuẩn tương ứng với HS v ượt tải 1.1 4.60
Chiều cao tường TT tiêu chuẩn TT tính toán m kN/m kN/m
Các lớp Chiều dày Trọng lượng TT tiêu chuẩn TT tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
Trọng lượng riêng tiêu chuẩn tương ứng với HS v ượt tải 1.1 2.62
Chiều cao tường TT tiêu chuẩn TT tính toán m kN/m kN/m
Hệ số vượt tải TTG
Hệ số vượt tảiTTG
Xác định tải trọng gió
- Công trình có chiều cao tính từ cốt tự nhiên đến sàn mái là +18m
Xác định áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió:
Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình tại tỉnh Long An
- Căn cứ vào TCVN 2737-95 về tải trọng và tác động (Tiêu chuẩn thiết kế )
Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng I-A có W0 = 0.55 kN/m 2
Căn cứ vào độ cao của công trình, các tiêu chuẩn thiết kế
- Công trình có chiều cao tính từ cốt tự nhiên đến sàn mái là +18m
Xác định áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió:
Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình tại tỉnh Long An
- Căn cứ vào TCVN 2737-95 về tải trọng và tác động (Tiêu chuẩn thiết kế )
Ta có địa điểm xây dựng thuộc vùng I-A có W0 = 0.55 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 ngoại thành phố Hải Phòng thuộc vùng áp lực gió II-
A, 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(Công trình xây dựng ở ngoại ô) + 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 động theo phương OX và OY được xem như lực phân bố đồng đều tại mức sàn của các tầng Công thức tính lực phân bố gió cho tầng i là qiđ = Wiđ tt.hi (KN/m) và cho tầng h là qih = Wih tt.hi (KN/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 (qih) và tải trọng gió qui về phân bố đều tại mức sàn các tầng phía gió đẩy (qiđ) là rất quan trọng trong thiết kế công trình Đặc biệt, cao độ mức sàn so với cos tự nhiên (zi) cũng ảnh hưởng đến các yếu tố này Việc nắm rõ các thông số này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng.
Tổng hợp tính toán chi tiết ở phục lục tính toán kèm theo.
Tổ hợp nội lực tính toán
ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Các tải trọng tính toán đã được xác định và nhập vào mô hình công trình trên phần mềm Etabs- v18.0.1 Việc tính toán nội lực và báo cáo kết quả được thực hiện hoàn toàn tự động bởi máy tính.
+ TT : Tĩnh tải (Bao gồm SW + TTG + TTS)
COMBO1: TT + HT COMBO 6: TT + 0.9(HT +GY)
COMBO 2: TT + GX COMBO 7: TT + 0.9(HT +GX)
COMBO 3: TT + GY COMBO 8: TT + 0.9(HT -GX)
COMBO 4: TT - GX COMBO 9: TT + 0.9(HT -GY)
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Chọn vật liệu
Chọn bêtông có cấp độ bên B25: R b 14,5MPa R; bt 1,05MPa E; b 30.10 3 MPa
Chọn thép CB-240T : có R = R = 210 MPa s sw
Với bêtông cấp độ bền B25 làm việc ở điều kiện bình thường
Xác định sơ đồ tính và nội lực
Sử dụng phần mềm ETABS v18 tính toán thép sàn
Tính toán cho các dải strips sàn có bề rộng b=1m, ta tính toán cho dải strip như một dầm liên tục chịu uốn
Nội lực Strip theo phương X
Nội lực dải Strips theo phương Y
Tính toán cốt thép cho các ô sàn
5.3.1 Tính toán dải Strips theo phương X ( lấy dải SA5 tính toán chi tiết)
- Tính cho dải strips SA5 có kích thước bxh= 1000x120
Vật liệu: Bê tông B25 và nhóm thép CB-240T:
Tính c ố t thép ch ị u mô men d ươ ng M =4.7 KN.m
Chiều cao làm việc của bản: h0 = h – a = 120 – 15 = 105 (mm)
Tính c ố t thép ch ị u mô men âm M =-6.7 KN.m
Chiều cao làm việc của bản: h0 = h – a = 100 – 15 = 105 (mm)
Tổng hợp kết quả tính toán và chọn thép các dải strips còn lại ở phụ lục tính toán kèm theo
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO KHUNG TRỤC 3
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 các công trình trong bài toán không gian, cần xác định giá trị nội lực do tải trọng tác dụng theo hai phương, 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 này.
Nội lực trong tính toán thép dọc bao gồm mômen và lực dọc, trong khi lực cắt được sử dụng để tính toán cốt ngang Khi bê tông cột có khả năng chịu cắt đủ, cốt đai sẽ 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 áp dụng phương pháp gần đúng cần được tuân thủ để đảm bảo tính chính xác trong 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 nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng, cần xác định độ lệch tâm hình học và độ lệch ngẫu nhiên 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 để phân biệt các trường hợp tính toán:
N e 0 x 1 ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN a) Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi tính toán gần như nén đúng tâm
- Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e:
- Diện tích toàn bộ thép dọc Ast:
Cốt thép cần được bố trí đồng đều xung quanh chu vi Trong trường hợp 2, khi có nén lệch tâm nhỏ, cần thực hiện tính toán để xác định chiều cao của vùng nén x theo công thức đã được quy định.
- Diện tích toàn bộ cốt thép được tính theo công thức sau:
Với hệ số k = 0,4 c) Trường hợp 3: Khi đồng thời Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn Tính Ast theo công thức:
Sau khi tính được cốt thép kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:
6.1.3Tính toán cốt thép dọc ( tính toán cho cấu kiện C61-tầng 1)
-Chọn bêtông có cấp độ bên B25:R b 14,5MPa R; bt 1,05MPa E; b 30.10 3 MPa
Chọn thép CB-400V: có R s 350MPa R; sw 350MPa E; s 20.10 4 MPa
Với bêtông cấp độ bền B25 làm việc ở điều kiện bình thường, thép CB400-V có:
Cốt thép đai CB-240T có: Rsw = 170 10 3 (kN/m 2 )
Do các công trình cao tầng có tải trọng ngang thay đổi liên tục, việc tính toán và bố trí cốt thép cần phải được thực hiện đối xứng ở cả hai phía, tức là As = As’.
Từ kết quả nội lực trong ETABS ta chọn ra được cặp nội lực tại chân cột như bảng sau: o 0,30 e
Bảng 7.2 Bảng giá trị nội lực cột C61 tầng 1
B (m) H (m) N (kN) Mx(kN.m) My(kNm)
Tiết diện cột: bxh = 220x500 (mm)
Chiều dài tính toán cột:
Phải tính ảnh hưởng uốn dọc với phương x
Giả thiết hàm lượng cốt thép cột là 1,2%, mô men quán tính toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện là:
Hệ số L xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn:
Độ lệch tâm tương đối của lực dọc: 2
Xác định độ cứng của cấu kiện:
Lực tới hạn quy ước
Hệ số ảnh hưởng lực dọc 1 1
C C nên ta tính toán theo phương y
=>M1 = My1 = My = 75,9 (kN.m) ; M2 = Mx1 = Mx = 0,43(kN.m); ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng
Chiều cao vùng bêtông chịu nén:
Hệ số chuyển đổi mo: Với x 1 7 0 m m h 0 4 6 0 m m
=1 0, 6.70 460 0, 91 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 với công thức eax = max(2cm, h/30) và eay = max(2cm, b/30), cho kết quả eax = 20 mm và eay = 2 mm Tổng độ lệch ea được xác định là ea = eax + 0,2eay = 24 mm Đối với độ lệch tâm ban đầu trong kết cấu siêu tĩnh, giá trị e0 được tính là e0 = max(e1, ea) = 83,6 mm.
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 616, As = 12,06 cm 2
Do giới hạn về khối lượng thuyết minh và việc tính toán chỉ lặp lại theo các công thức đã nêu, các phần tử khác sẽ được tính toán trong Excel và được liệt kê trong phần ghi chú.
6.1.4Tính cốt đai cho cột C29 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 6 và d 0,25dmin Chọn thép 6
Trong các tầng, việc bố trí cốt thép đai cần phải phù hợp với tiết diện cột và đường kính cốt thép dọc cụ thể Đối với đoạn nối chồng, nên chọn đai thép CB-240T với đường kính 6mm và khoảng cách 100mm.
6a200 cho đoạn còn lại b, Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:
Vậy điều kiện về ứng suất nén chính được thoả mãn được thoả mãn
6.1.5Bố 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 về cấu tạo của bê tông cốt thép, theo sách KCBT1 cũng như các quy định trong kỹ thuật 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 Ở các tầng trên, hàm lượng thép cột khá nhỏ, trong khi các tầng dưới lại có hàm lượng lớn, do đó thép ở các tầng trên được bố trí theo cấu tạo Tuy nhiên, việc giảm tiết diện cột là không khả thi vì có thể làm thay đổi độ cứng của công trình theo hướng bất lợi Cột có độ cứng lớn sẽ giúp hệ dầm phá hoại trước khi công trình bị sụp đổ nhanh chóng, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng Để nối cốt thép, sử dụng phương pháp nối buộc với chiều dài đoạn nối phù hợp.
- l an an 15.16 256 mm và l an l * 200 mm
- Lan 40 = 40.16= 640mm Vậy chọn chiều dài đoạn nối Lan = 640mm
6.1.6Cấu 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 70,9
0,15 0,5 3,3 e h nên không phải cấu tạo nách khung ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN 6.1.7Tính toán neo cốt thép Độ dài đoạn neo cốt thép là: 350
Đồng thời do neo cốt thép trong vùng bêtông chịu nén nên
15.16 256 an an l mm và l an l * 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:
Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 640mm.
Tính toán dầm khung
Bảng tổ hợp nội lực cho dầm : (đơn vị Q: kN, M: kN.m)
TCVN 5574-2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép
Hồ sơ kiến trúc công trình
Thiết kế 1 dầm tầng điển hình khung trục 3
-Chọn bêtông có cấp độ bên B25:R b 14,5MPa R; bt 1,05MPa E; b 30.10 3 MPa
Chọn thép CB-400V: có R s 350MPa R; sw 350MPa E; s 20.10 4 MPa
Với bêtông cấp độ bền B25 làm việc ở điều kiện bình thường, thép CB400-V có: 0,533; 0,418
6.2.3.1Với 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 MfRb.bf.hf.h00,5.hf
Khi MM 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 MM 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:
khi mômen xác định theo sơ đồ đàn hồi
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
6.2.4Tính toán cốt thép đoạn dầm B124 (tầng 3- khung trục 3)
Biểu đồ nội lực dầm B25
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực Tầng Phần tử Mặt cắt 1-1 (gối) 2-2 (nhịp) 3-3 (gối)
1 B59 Nội lực M ( kN m) -118,1 M ( kN m) 77,6 M ( kN m) -118,1
Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B25
Vì 2 gối có nội lực sấp sỉ như nhau, vì vậy ta chỉ cần tính thép cho gối ở mặt cắt 1-
1 và bố trí thép cho mặt cắt 3-3 ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN 6.2.4.1Mặt cắt 1-1,3-3 của đoạn dầm B124
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x500 mm Giả thiết a 0 5cm chiều cao làm việc h 0 50 5 45cm
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 5cm chiều cao làm việc h 0 50 5 45cm
Xác định vị trí trục trung hoà
M f k N m k N m 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 500mm
Hàm lượng cốt thép: min max
Tính toán các tiết diện khác
Các loại tiết diện dầm khác được tính toán trong excel, được liệt kê ở phần ghi chú.
Tính toán cốt đai
Lực cắt là: Q max 126(kN)
Chiều cao dầm h = 500mm => chọn đai 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
+ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: b m in b t 0
=> 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 b q 0 2 b t sw
ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
0, 226 126 bt sw sw sw tt
max min , , , 150 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 = 150:
0,15 64,2 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 6,n = 2, a s w 0, 283 cm 2 , S 150 mm
Đoạn giữa dầm chọn đai 6,, n = 2, a s w 0, 283 cm 2 , S 200 mm
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
20.20 400 an an l mm và l an l * 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:
Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 800 mm
Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 22 Lan = 800 mm => Lan = 800 mm Tổng hợp kết quả tính dầm khung trục được thể hiện ở phục lục tính toán
7.2.3Tính toán cốt thép dầm dọc trục C (tầng 2)
Ta thấy đoạn dầm trục C đoạn dầm trục 1-2 có nội lực lớn hơn các đoạn dầm còn lại, ta tiến hành tính toán cho đoạn dầm trục C1-C2 (B127) :
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực Tầng Phần tử
Mặt cắt 1-1 (gối) 2-2 (nhịp) 3-3 (gối)
Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B127
6.2.4.1Mặt cắt 1-1 của đoạn dầm B127
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x350 mm
Giả thiết a 0 5 cm chiều cao làm việc h 0 35 5 30 cm
Hàm lượng cốt thép: min max
ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
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 35 5 30 cm
Xác định vị trí trục trung hoà
M f k N m k N m 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 350mm
Vì As tính toán ra nhỏ hơn 0,1%, ta đặt thép cấu tạo.
Hàm lượng cốt thép: min max
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x350 mm Giả thiết a 0 5 cm chiều cao làm việc h 0 35 5 30 cm
Hàm lượng cốt thép: min max
Tổng hợp kết quả tính toán dầm khung ta được bảng sau:
Tính toán cốt đai
Với h = 350mm, chọn đai Φ6, a sw= 28,3mm 2 ; vì b = 220 chọn đai 2 nhánh (n=2),
1.Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q
VP: 0,3.14,5.220.300 = 334950 N = 334,95 kN > Q = 56,4kN Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính
2.Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R bt bh
VP = 0,75.1,05.220.300 = 51975N = 51,975 kN > Q = 56,4 kN Bê tông đủ khả năng chịu cắt, cốt đai đặt theo cấu tạo
Chọn Φ6a200 ở đoạn đầu dầm : L/4= 3600/40 mm
6.5Tính 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
20.16 320 an an l mm và l an l * 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:
Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 640 mm
Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 16 Lan = 640 mm => Lan d0 mm
Tổng hợp kết quả tính dầm khung trục được thể hiện ở phục lục tính toán.
TÍNH CẦU THANG BỘ
Cơ sở thiết kế
- Bản vẽ kiến trúc công trình
- Chương 3 – “ Tải trọng và tác động” ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
- 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
8.1.1Mặt bằng kết cấu cầu thang:
- Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang loại không cốn
- Mặt bằng kết cấu cầu thang:
Sơ bộ chọn tiết diện
8.2.1 Chọn kích thước bậc thang
- Theo bản vẽ kiến trúc ta chọn bậc thang có kích thước bxh = (30x16)cm
8.2.2 Chọn chiều dày bản thang
- Cầu thang loại không cốn nên ta chọn hb = 12cm
8.2.3.1 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
8.2.3.2 Kết quả chọn kích thước dầm d
- Chọn bd = 22 cm (bề rộng dầm đảm bảo đủ để tường gác lên)
- Kích thước dầm DCN1 và DCN2 : bdxhd = (22x30)cm
Tính toán các bộ phận cầu thang
8.3.1 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-240-T 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
8.3.2Tính toán bản thang: a Tải trọng
Các lớp hoàn thiện sàn
Chiều dày lớp g TT tiêu chuẩn Hệ số vượt tải
TT tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2 6.05
HT Hoạt tải thang 3 1.2 3.6 b Sơ đồ tính
- Bản làm việc 1 phương với tt l 3465 l 3820(mm) cos 0,91
- Cắt dải bản rộng 1m theo phương làm việc của bản ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN 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 = 7,26 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 = 7,26 + 3,60 = 10,86 (kN/m 2 )
- Cắt dải bản rộng 1m nên tải trọng phân bố trên 1m dài là q’b = 10,86 kN/m
- Tải trọng vuông góc với bản thang : qb = q’b cosα ,86 0,91 = 9,88 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 = 12 – 1,5 = 10,5 (cm) m 2 2 b o
- Chọn thép 8a100 có As = 5,03(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 6a 200, A sc 1, 41cm 2
- Cốt thép phân bố đặt cấu tạo là 6a 200
Tính toán bản chiếu nghỉ
- Xét tỷ số l2/l1 = 3,6 /1,745 = 2,06 => thuộc bản loại bản dầm
- Tính toán bản chiếu nghỉ là bản sàn đơn làm việc 1 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
Các lớp hoàn thiện sàn
Chiều dày lớp TT tiêu chuẩn Hệ số vượt tải
TT tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2
TT tiêu chuẩn ứng với hệ số vượt tải 1.2 4.32
- Tổng tải tác dụng lên bản : q ' b g b p b 4, 41 3, 6 8, 0 1 k N / m 2
- Tải trọng bản trên 1m dài qb 8, 01 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 Mg 2, 03 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 6a 200 có As = 1,41(cm 2 )
- Kiểm tra lại hàm lượng thép chọn : sc b b min max R o s
- Chọn thép 6a 200bố trí cho mô men âm theo phương cạnh ngắn
- Tính toán tương tự ta được thép 6a 200bố trí cho mô men dương theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài
8.5 Tính dầm chiếu nghỉ 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
- Do bản chiếu nghỉ truyền vào: 2 bcn 1 l 1,745 q q 8,01 6,98 kN / m
L ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
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:q3 b.h 25.1,10, 22.0, 30.25.1,1 1,82 kN / m
- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm : qq1 q2q3q4 27, 78 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 18 có tổng As = 5,09(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 E,7 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 = 220 mm
- Chọn cốt đai cấu tạo :
Đường kính tối thiểu của cốt thép đai thường được quy định từ 6 đến 10 mm Đối với chiều cao dầm nhỏ hơn 800 mm, đường kính cốt thép đai tối thiểu là 8 mm, trong khi với chiều cao dầm lớn hơn 800 mm, yêu cầu này cũng là 8 mm trở lên.
7.2.3Tính toán cốt thép dầm dọc trục C (tầng 2)
Ta thấy đoạn dầm trục C đoạn dầm trục 12-13 có nội lực lớn hơn các đoạn dầm còn lại, ta tiến hành tính toán cho đoạn dầm trục C12-C13 (B12) :
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn cặp nội lực Tầng Phần tử
Mặt cắt 1-1 (gối) 2-2 (nhịp) 3-3 (gối)
Bảng 7.3 Bảng giá trị nội lực dầm B44
6.2.4.1Mặt cắt 1-1 của đoạn dầm B12
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x350 mm Giả thiết a 0 5 cm chiều cao làm việc h 0 35 5 30 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:
Chọn s f 0,63m ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Giả thiết a 0 5 cm chiều cao làm việc h 0 35 5 30 cm
Xác định vị trí trục trung hoà
M f k N m k N m nên trục trung hoà đi qua cánh ta tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật có kích thước là b f h dc 1460 350mm
Vì As tính toán ra nhỏ hơn 0,1%, ta đặt thép cấu tạo.
Hàm lượng cốt thép: min max
Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán theo tiết diện chữ nhật: 220x550 mm Giả thiết a 0 5 cm chiều cao làm việc h 0 35 5 30 cm
Hàm lượng cốt thép: min max
Tổng hợp kết quả tính toán dầm khung ta được bảng sau:
Với h = 350mm, chọn đai Φ6, a sw= 28,3mm 2 ; vì b = 220 chọn đai 2 nhánh (n=2),
1.Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q
VP: 0,3.14,5.220.300 = 334950 N = 334,95 kN > Q = 42,7kN Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính
2.Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R bt bh
VP = 0,75.1,05.220.300 = 51975N = 51,975 kN > Q = 42,7 kN Bê tông đủ khả năng chịu cắt, cốt đai đặt theo cấu tạo
Chọn Φ6a200 ở đoạn đầu dầm : L/4= 3800/40 mm
6.5Tính 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
20.16 320 an an l mm và l an l * 200 mm Độ dài đoạn neo phải thoả mãn:
Vậy chọn chiều dài đoạn neo Lan = 640 mm
Chiều dài đoạn neo thanh thép đường kính 16 Lan = 640 mm => Lan d0 mm
Tổng hợp kết quả tính dầm khung trục được thể hiện ở phục lục tính toán
KHOA XÂY DỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
GVHD: TS PHẠM NGỌC THẮNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TS PHẠM NGỌC THẮNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN SƠN TÙNG
- ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH, ĐỊA CHẤT VÀ THỦY VĂN
- ĐƯA RA GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CHO CÔNG TRÌNH
- THIẾT KẾ ĐÀI MÓNG HỢP KHỐI TRỤC 3A-B VÀ 3C-D
- LẬP MẶT BẰNG MÓNG CÔNG TRÌNH.
ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIỆU DÙNG THIẾT KẾ NỀN MÓNG
Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn công trình
Theo kết quả khảo sát, nền đất dưới công trình bao gồm 10 lớp khác nhau, được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới.
- Lớp 1: Cát san nền dày 0,5m
- Lớp 1a: Sét trạng thái dẻo cứng- dẻo mềm dày 3.2m
- Lớp 2a: Lớp sét pha dẻo cứng dày 2,6m
- Lớp 2: Lớp sét trạng thái dẻo cứng- cứng dày 6,9m
- Lớp 3a: Lớp sét xám tro dẻo mềm dày 1,3m
- Lớp 3: Lớp sét xám tro dẻo cứng dày 3,8m
- Lớp 4: Lớp sét( bùn cố kết) dày từ 3,2m
- Lớp 5: Lớp cát pha chưa kết thức tại đáy hố khoan >25m
Hình 1.1 Địa tầng trụ hố khoan HK1
KHOA XÂY DỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
GVHD: TS PHẠM NGỌC THẮNG 52
Bảng 1.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất trụ hố khoan HK1
2 Lớp sét dẻo cứng- dẻo mềm 3.2 20 16.2 0.681 23.2 35.4 16.5 0.36 12.35 13 10200
3 Lớp sét pha dẻo cứng 2.6 20 16.7 0.616 19.5 27.2 14.9 0.37 14.01 13 13140
4 Lớp sét nửa cứng- cứng 6.9 20.1 16.5 0,655 21.61 44.1 21.8 -0.01 14.51 15 11500
5 Lớp sét xám tro dẻo mềm 1.3 19.8 16.7 0.623 18.49 32 22 0.59 11.5 4 8900
7 Lớp sét ( bùn cố kết) dẻo mềm- dẻo cứng 3.2 15.9 10.4 1.591 52.77 66 42.2 0.45 11.5 8 6020
2) Đ ánh giá tính ch ấ t xây d ự ng c ủ a các l ớ p đấ t n ề n
Theo báo cáo khảo sát địa chất thì nước ngầm không xuất hiện tới đáy hố khoan a) L ớ p đấ t 1: L ớ p sét d ẻ o c ứ ng
- Độ sệt: 0,25< IL = 0,36 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
- Môđun biến dạng: E = 10200 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình b) L ớ p đấ t 2: Lớp sét pha dẻo cứng- mềm
- Độ sệt: 0,25< IL = 0,37 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
- Môđun biến dạng: E = 13140 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình c) L ớ p đấ t 3: Lớp sét nửa cứng- cứng
- Độ sệt: IL = -0.01 ≤ 0 => Đất ở trạng thái cứng
- Môđun biến dạng: E = 11500 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình d) L ớ p đấ t 4: Lớp sét xám tro dẻo mềm
- Độ sệt: 0,5< IL = 059 ≤ 0,75 => Đất ở trạng thái dẻo mềm
- Môđun biến dạng: E = 8900 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình e) L ớ p đấ t 5: Lớp sét dẻo cứng
- Độ sệt: 0,25< IL = 0,29 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
- Môđun biến dạng: E = 10500 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình f) L ớ p đấ t 6: Lớp sét ( bùn cố kết) dẻo mềm- dẻo cứng
- Độ sệt: 0,25< IL = 0,37 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
- Môđun biến dạng: E = 10500 (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình
- Môđun biến dạng: E = 6020 (kPa) (kPa) đất có tính nén lún trung bình là đất trung bình g) L ớ p đấ t 7: Lớp cát pha
- Chiều dày >25m ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
- Môđun biến dạng: E = 21000 (kPa) đất có tính nén lún khá tốt
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
Lựa chọn giải nền móng cho công trình
Công trình với các đặc điểm địa chất công trình đã được phân tích cho thấy phản lực chân cột lớn nhất tại khung trục 3 đạt Nmax= abs(-1088.04 kN) Các lớp đất trên gồm đất dính với chỉ số SPT dao động từ 4 đến 20.
Với quy mô và tải trọng của công trình, giải pháp móng nông (móng hợp khối) là lựa chọn hợp lý nhất Do đó, việc chọn phương án móng nông trên nền thiên nhiên (móng hợp khối) cho công trình là sự lựa chọn tối ưu.
2.Giải pháp mặt bằng móng, phương pháp thi công móng
- Các các cột xa nhau nên ta sử dụng móng đơn dưới trục cột trên toàn bộ công trình, riêng đài thang máy tính theo móng hợp khối
- 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 6,6m chọn gm 1 1 h ( : ).l
Chọn hgm = 700 mm, bgm = 300mm
2.2.Ph ươ ng pháp thi công móng
Phương án thi công móng nông trên nền thiên nhiên là bê tông toàn khối đổ tại chỗ ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
TÍNH TOÁN MÓNG HỢP KHỐI CỘT TRỤC 3C VÀ CỘT TRỤC 3D
Xác định diện tích đáy móng sơ bộ
Chọn sơ bộ chiều dài móng: l = 2.( Y0 + 0,5.lc1 + 0,05 ) = 2.( 1,5 + 0,5.0,22 + 0,5 ) = 4,22m Chọn l=4.2m
Cường độ tính toán của nền:
Đáy móng được đặt trên nền sét pha có chỉ số IL = 0,36, nhỏ hơn 0,5, theo Bảng 2.1 Kết cấu khung bê tông cốt thép được xác định là kết cấu mềm với ktc = 1,0 Các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định qua thí nghiệm trực tiếp, với trọng lượng riêng γII = 20 kN/m3 tại đáy móng nằm trên mực nước ngầm Áp lực tại đáy móng cII = 25.6 kPa và góc ma sát trong ϕII = 12.35o Các giá trị A, B, D lần lượt là 0,24; 1,98; 4,47, với chiều sâu chôn móng h = 1,5m so với mặt đất tự nhiên.
Trọng lượng riêng hiệu quả trong phạm vi
0,5 + 1 = 19.7( / ) Cường độ tính toán trên nền là :
1 [0,24.2.20 + 1,98.19,7.1 + 4,47.25,6] = 195,7 ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Kích thước đáy móng sơ bộ là:
Tính lại Rb=2,2m9,44 kPa Độ lệch tâm:
Kiểm tra áp lực đáy móng
o Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng
Thỏa mãn điều kiện áp lực đáy móng
Kiểm tra điều kiện kinh tế
Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn II
Bề rộng móng b = 2,2m Nct = 158,4 kN
Móng không bị phá hoại do chọc thủng
Mô men tương ứng với mặt ngàm 1-1:
Diện tích cốt thép để chịu mômen M I
Chọn thép có đường kính 14có as=1,54 cm 2
a => Chọn n thanh ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép: a = 2(50 15) 2200 2(50 15)
Mô men tương ứng với mặt ngàm 2-2:
Diện tích cốt thép để chịu mômen M II-II
Chọn thép có đường kính 14có as=1,13 cm 2
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép: a = 2(50 15) 4200 2(50 15)
Chọn kích thước dầm móng: hd= hm=0,8 m bd= bc+2.0,05= 0,22+ 0,1=0,32 m Ch ọn b=0,35m
Bước 1: Xác định nội lực trong dầm
Trường hợp gió thổi từ phải sang
Sử dụng phần mềm Etabs v19 xác định biểu đồ nội lực trong dầm:
(Q) Kết quả phân tích dầm có: M gối phải max= 510 kN.m
Lực cắt lớn nhất trong dầm phạm vị bố trí dầm móng (lnh)
Trường hợp gió thổi từ trái sang
Sử dụng phần mềm Etabs v19 xác định biểu đồ nội lực trong dầm:
(Q) Kết quả phân tích dầm có: M gối phải max= 371 kN.m
Lực cắt lớn nhất trong dầm phạm vị bố trí dầm móng (lnh)
Xác đinh nội lực lớn nhất:
Bước 2 Tính toán thép chịu moment cho dầm móng ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Bố tri thép cho dầm móng
Phần moment mà thép số 1 đã chịu ứng với diện tích chọn thép thực tế:
Phần moment thép số 3 chịu:
Hàm lượng cốt thép: min max
Tính As4: Vì tại vị trí As4 chỉ xuất hiện moment dương nên As4 chỉ cần đặt cấu tạo Chọn 3phi 16
Tính As5 Vì dầm móng cao 0,8m nên đặt thép 2p16 làm cốt giá cấu tạo
Bước 3 Tính toán cốt đai cho dầm móng As6
Với h = 800mm, chọn đai Φ8, a sw= 50,3mm 2 ; vì b = 400 chọn đai 4 nhánh (n=4),
Tính toán cốt đai
9.1.Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính
VP: 0,3.14,5.400.730 = 1270200 N = 1270 kN > Q = 611kN Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính
9.2.Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R bt bh
VP = 0,75.1,05.220.300 = 51975N = 51,975 kN > Q = 611 kN Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, phải tính toán cốt đai
Lực cắt mà một lớp cốt đai phải chịu qsw = Q 2 /(4,5R btbh0 2) = 611000 2 /(4,5.1,05.400.730 2 ) = 370 (N/mm)
Giá trị c0 cần thỏa mãn điều kiện: h0 ≤ C0 ≤ 2h0
Khi đó giá trị qsw được lấy như (3)
Thay giá trị C0 vào điều kiện tổng quát: Q Qb + 0,75Q sw
Khoảng cách các cốt đai tính toán là w w w
Chọn cốt đai 8a100 đai 4 nhánh
611000 366 tt ct bt s mm s s h mm mm s R bh mm
q ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
TÍNH TOÁN MÓNG HỢP KHỐI CỘT TRỤC 3A VÀ CỘT TRỤC 3B
Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75Rbtbh0
VP = 0,75.1,05.220.300 = 51975N = 51,975 kN > Q = 611 kN Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, phải tính toán cốt đai
Lực cắt mà một lớp cốt đai phải chịu qsw = Q 2 /(4,5R btbh0 2) = 611000 2 /(4,5.1,05.400.730 2 ) = 370 (N/mm)
Giá trị c0 cần thỏa mãn điều kiện: h0 ≤ C0 ≤ 2h0
Khi đó giá trị qsw được lấy như (3)
Thay giá trị C0 vào điều kiện tổng quát: Q Qb + 0,75Q sw
Khoảng cách các cốt đai tính toán là w w w
Chọn cốt đai 8a100 đai 4 nhánh.
611000 366 tt ct bt s mm s s h mm mm s R bh mm
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN
1 Tên công trình và địa điểm xây dựng
- Công trình: “TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM-LONG AN”
2 Mặt bằng định vị công trình
Hình 1 Mặt bằng tổng thể công trình
Công trình được xây dựng trên khu đất đã được quy hoạch, với mặt bằng bằng phẳng và không còn cây cối hay công trình cũ nào tồn tại Hai mặt của công trình tiếp giáp với đường giao thông nội bộ của trường.
4 Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thi công công trình
Dựa vào hồ sơ thiết kế và các điều kiện đã nêu, cùng với quá trình thu thập tài liệu phục vụ cho việc tổ chức thi công tại công trường, công trình xây dựng gặp nhiều thuận lợi và khó khăn Một số thuận lợi bao gồm
Khu đất xây dựng có diện tích rộng rãi, thuận lợi cho việc tổ chức thi công, bao gồm việc xây dựng lán trại, kho vật tư, bãi vật liệu và lán gia công bán thành phẩm Sau khi giải phóng và bàn giao mặt bằng, đơn vị thi công có thể nhanh chóng triển khai các hoạt động Với nguồn nguyên vật liệu sẵn có trong vùng, việc xây dựng kho bãi không cần thiết, giúp đơn vị thi công chủ động cung cấp vật liệu mà không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.
Đơn vị sở hữu phương tiện vận chuyển thi công hiện đại và đầy đủ, cùng với đội ngũ nhân lực quản lý giám sát và thi công có năng lực cao, nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng Tuy nhiên, vẫn tồn tại những khó khăn trong quá trình thực hiện các dự án.
Vị trí công trình nằm trong khuôn viên yêu cầu các biện pháp thi công và vận chuyển vật liệu phải đảm bảo vệ sinh môi trường Cần hạn chế tác động đến các hoạt động thường nhật trong khu vực công trường và trên tuyến đường vận chuyển.
CÔNG TÁC CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THI CÔNG
Công trình được xây dựng trên khu đất quy hoạch mới của tỉnh, đảm bảo không gặp phải trở ngại nào từ cây cối hay công trình cũ Báo cáo khảo sát cho thấy trong lòng đất không tồn tại công trình ngầm nào.
2 Định vị và giác móng công trình
2.1 Định vị công trình Định vị công trình hết sức quan trọng vì công trình phải được xác định vị trí của nó trên khu đất theo mặt bằng bố trí đồng thời xác định các vị trí trục chính của toàn bộ công trình và vị trí chính xác của các giao điểm của các trục đó
Bản vẽ tổng mặt bằng thi công cần phải bao gồm lưới ô đo đạc và xác định đầy đủ các hạng mục công trình tại các góc Ngoài ra, cần ghi rõ phương pháp xác định lưới tọa độ dựa vào mốc chuẩn có sẵn, mốc quốc gia, và mốc dẫn suất, cũng như cách chuyển mốc vào địa điểm xây dựng.
Dựa vào mốc này trải lưới ghi trên bản vẽ mặt bằng thành lưới hiện trường và từ đó ta căn cứ vào các lưới để giác móng
Hình 2 Mặt bằng định vị công trình
- Dùng địa bàn xác định hướng Bắc
- Đặt máy kinh vĩ tại điểm A ngắm theo hướng Bắc 1 góc 45 xác định được tia Ax
- Dùng thước đo khoảng cách 5,9m trên tia Ax xác định điểm B
- Đặt máy B ngắm lại A quay 1 góc 45 xác định được BI
Sử dụng thước đo độ dài BE dài 6m, chúng ta sẽ tiếp tục xác định các trục tim đường bao của công trình trên khu đất xây dựng.
C E tỷ lệ 1/100 mặt bằng tầng 01
THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG
THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG
1.1 Yêu cầu kỹ thuật đối với công tác đất
Khi thi công đào hố móng, cần chú ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và lựa chọn độ dốc hợp lý để đảm bảo an toàn lao động, khối lượng công tác đất và giá thành công trình Trong quá trình đào, phải để lại lớp bảo vệ tối thiểu 20 cm để sửa hố móng bằng thủ công và đào hệ thống rãnh thu nước nhằm thoát nước khi trời mưa Đối với việc đào bằng máy, cần tham khảo sơ đồ di chuyển máy và vị trí đổ đất trong bản vẽ Máy đào nên đứng trên cao, đưa gần đến hố đào và quay gầu 90 độ để đổ đất sang bên cạnh, trừ những vị trí bố trí máy trộn bê tông, nhằm thuận tiện cho việc lấp đất sau này Khi máy di chuyển đến điểm dừng thứ hai, công nhân sẽ tiến hành sửa và thi công bê tông lót móng.
Sửa thủ công hố móng cần sử dụng các dụng cụ như xẻng, cuốc, mai, kéo cắt, xe cút kít và xe cải tiến Sau khi hoàn thành việc đào máy, tiến hành sửa hố móng bằng tay, đổ đất lên mép hố mà không cần loại bỏ để sử dụng sau này Cần tổ chức thi công hợp lý, tránh tập trung quá nhiều, và phân tuyến làm việc rõ ràng Khi đào đến cao trình thiết kế, cần kiểm tra và nghiệm thu cốt để tiến hành đổ bê tông lót móng ngay.
2.2 Biện pháp chống sạt lỡ hố đào
Móng công trình là móng nông, c ốt mặt đất tương đối bằng phẳng, đáy móng đặt ở độ sâu
Móng công trình được đặt ở độ cao 1,5m so với mặt đất tự nhiên, với lớp bê tông lót móng dày 0,1m Do đó, độ sâu cần đào hố móng là 0,6m tính từ mặt đất tự nhiên Để đảm bảo sự ổn định cho mái đất hố đào và tránh sạt lở, cần đào móng với độ dốc mái đất theo quy định trong bảng 1-2 của sách Kỹ thuật thi công (Nhà xuất bản xây dựng - 2004).
Do chiều sâu hố đào các lớp đất bằng 1,5m nên ta cho đào ta luy như hình vẽ:
Hình 4 Mặt cắt hố móng điển hình
2.3 Tính toán khối lượng đào đất
Trên cơ sở kích thước của các hố đào lập mặt cắt hố đào qua các trục chính của công trình:
Hình 5 Mặt cắt hố móng qua các trục chính
Hình 6 Mặt bằng hố đào móng
KHOA XÂY DỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
2.4 Tính toán khối lượng đất đào a Tính toán khối lượng đào đất móng:
Do đáy đài ở lớp đất cát cấp phối tốt nên ta chọn mái đào đất có tg = 1/0,5 = 2
+ Công thức tính thể tích hố móng:
V H n ab a c b d cd Để tiến hành tính toán khối lượng đào đất ta chia mặt bằng hố đào phức tạp thành các khối đơn giản hơn để tính toán
Sử dụng máy xúc để đào ao từ mặt đất tự nhiên có độ cao cos-0,750m đến độ sâu cos -1,450m, với chiều sâu đào là 0,7m Sau đó, tiến hành đào hố móng bằng máy xúc đến cốt -2.250m Đối với công đoạn đào thủ công, thực hiện từ cốt -1,450m đến cốt bê tông lót đáy giằng.
-1,550.m đối với giắng móng, từ cos -2,250m đến cos đáy bê tông lót móng
Khi đào hố móng với độ sâu 2.350m, cần chú ý mở rộng hố ra các bên 300mm, bao gồm cả lớp bê tông lót, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thi công sau này.
* Xác định khối lượng đào đất bằng máy :
1, Phần đào ao: Số lượng: 1
- Kích thước đáy hố móng là: (axb)= 706 m2
- Kích thước mặt hố móng là: (cxd)= 798 m2
2, Phần đào cục bộ hố móng:
Dải móng trục C1 đến C13: Số lượng: 1
- Kích thước đáy hố móng là: (axb)= 3,3x46,9 m
- Kích thước mặt hố móng là: (cxd)= 4,5x 48,1 m
Dải móng trục (A+B)-1 đến (A+B)-11: Số lượng:1
- Kích thước đáy hố móng là: (axb)= 249,6 m2
- Kích thước mặt hố móng là: (cxd)= 316 m2
Tổng khối lượng đào đất bằng máy là V V 0 V 1 V 2 601,6 129,8 197,6 929 m 3
* Khối lượng đào thủ công :
1, Khối lượng đào tay của giằng móng: Đào tay tay 0,1m từ cos đáy giằng cho đến cos bê tông lót:
Tổng khối lượng đào đất bằng máy là V 4,6m 3
2, Khối lượng đào tay hố móng: Đào tay tay 0,1m từ cos -2,250 đáy móng cho đến cos bê tông lót-2.350:
Tính toán tương tự tạ được tổng khối lượng là :32,5 m3
Như vậy, tổng khối lượng đào tay là : 37,1 m3
2.5 Lựa chọn phương án đào đất
Chúng tôi lựa chọn phương án đào lùi và đổ đất bên, với máy đứng trên hố đào và quay gầu để đổ đất cho xe vận chuyển Các xe ô tô vận chuyển được bố trí hợp lý, đào theo tuyến hoàn thành từng phần Sau khi máy đào hoàn tất, tiến hành đào thủ công để hoàn thiện cả hố đào móng và hố đào hệ giằng móng.
Dựa trên số liệu địa chất công trình, khối lượng đất cần đào bằng máy là 935,82m3 với chiều sâu 1,5m, do đó, việc lựa chọn máy đào gầu nghịch là phương án kinh tế nhất.
Máy đào gầu nghịch EO-4321, theo Sổ tay chọn máy xây dựng của Nguyễn Tiến Thụ, là loại máy dẫn động thủy lực Ưu điểm nổi bật của máy là không cần xây dựng đường lên xuống cho hố đào, và trong trường hợp gặp mạch nước ngầm, quá trình đào đất vẫn không bị ảnh hưởng.
Khối lượng đất mà máy đào được trong một ca (một ca 8 tiếng):
Số ca máy mà máy phải làm việc để đào xong: n 929 1,16
Hình 7 Máy đào đất EO – 4321
Tính toán khối lượng đất cần vận chuyển
+ Khối lượng bê tông lót đài, giằng móng:
Khối lượng bê tông lót đài, giằng móng được tính toán ở bảng 1 phụ lục: V= 21.92 m3 + Khối lượng bê tông đài, giằng móng:
Khối lượng bê tông đài, giằng móng được tính toán ở bảng 2 phụ lục: V= 221,65m3
Khối lượng đất lấp hố móng:
+ Lấp đất hố đào móng và giằng móng :
VLm = Vđ – Vbtl – Vbt = 929-21,92-221,65= 685,43 m3 h H eo - 4321
R a ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
Khối lượng đất cần vận chuyển:
+) Chọn xe vận chuyển đất
Khoảng cách từ công trường đến nơi đổ thải đất khoảng 15 km;
Thời gian cho một chuyến xe vận chuyển đất: b 1 2 ch
Thời gian chờ đổ đầy thùng xe được tính theo năng suất đào đất của máy, với máy đào có năng suất 100 m/h Chúng ta lựa chọn xe HOWO-3 chân với dung tích thùng 10 m3 Để đổ đầy đất vào thùng xe, giả sử chỉ đổ được 80% thể tích thùng, ta cần tính toán thời gian chờ phù hợp.
Vận tốc xe lúc đi và lúc về lần lượt là: v1 = 30 km/h; v2 = 35 km/h;
Thời gian đổ đất và chờ, tránh xe lần lượt là: tđ = 3 phút; tch = 5 phút;
Số chuyến xe trong 1 ca làm việc:
Thể tích đất quy đổi: V qd K V t ca 1,1.243,57263, 4 m ; 3
Số chuyến xe cần thiết trong 1 ca làm việc: V qd 263, 4 n 6,3; m.V 4,11.10
Vậy ta sử dụng 7 xe vận chuyển đất khi đào đất bằng máy
2.7 Sự cố thường gặp khi đào đất:
Trong quá trình thi công đào đất, nếu gặp mưa, hố đào có thể bị sụt lở xuống đáy móng Khi trời tạnh mưa, cần nhanh chóng lấp đầy khu vực đất bị sụt lở, đồng thời giữ lại 20 cm đáy hố so với cốt thiết kế Sau khi bóc bỏ lớp đất này bằng phương pháp thủ công, cần tiến hành làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ ngay tại vị trí đó.
Để đảm bảo hiệu quả trong quá trình đào hố, cần thiết lập biện pháp tiêu nước bề mặt nhằm ngăn chặn nước mưa chảy vào hố Việc tạo rãnh ở mép hố đào để thu nước là rất quan trọng, đồng thời cần xây dựng rãnh con trạch xung quanh hố móng để hạn chế nước trên bề mặt chảy xuống hố đào.
3.1 Yêu cầu kỹ thuật khi thi công lấp đất
Chất lượng đất nền có tác động trực tiếp đến công trình xây dựng, vì vậy việc lấp đất đúng theo các yêu cầu kỹ thuật là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng công trình.
Khi thi công đắp đất, cần đảm bảo độ ẩm của đất nền nằm trong giới hạn cho phép Nếu đất quá khô, cần tưới thêm nước; ngược lại, nếu đất quá ướt, phải áp dụng biện pháp giảm độ ẩm để đảm bảo đất nền được đầm chặt theo đúng thiết kế.
Khi sử dụng đất đắp hố móng, cần đảm bảo chất lượng đất đào Đất nên được đổ và san đều thành từng lớp, đồng thời đầm ngay sau khi trải Tránh rải lớp đất quá mỏng để không làm hỏng cấu trúc đất Mỗi lớp đất trải cần hạn chế sử dụng nhiều loại đất khác nhau.
Nên lấp đất đều nhau thành từng lớp Không nên lấp từ một phía sẽ gây ra lực xô ngang đối với công trình
3.2 Tính toán khối lượng đất lấp móng, tôn nền
Tổng khối lượng đất lấp móng, tôn nền đã tính toán ở mục 2.6:
3.3 Biện pháp thi công lấp đất
Việc sử dụng nhân công và dụng cụ thủ công như máy đầm cóc được chia thành hai giai đoạn Giai đoạn đầu tiên diễn ra sau khi xây tường giằng móng, khi đó tiến hành lấp đất hố móng Giai đoạn thứ hai thực hiện sau khi tháo dỡ ván khuôn giằng chống thấm, lúc này tiến hành tôn nền bằng cát đen, sau đó tưới nước và đầm chặt.
Với biện pháp như sau:
- Lấy từng lớp đất xuống, đầm chặt lớp này rồi mới tiến hành lấp lớp đất khác
- Tiến hành lấp đất theo dây chuyền
- Mỗi lớp đất lấp không quá 25 cm ta tiến hành đầm
4 Lập biện pháp thi công móng và giằng móng
4.1 Công tác chuẩn bị trước khi thi công đài móng
Thiết kế tổ chức thi công
1.Mục đích và ý nghĩa của công tác thiết kế và tổ chức thi công
Công tác thiết kế tổ chức thi công cung cấp kiến thức cơ bản về lập kế hoạch sản xuất và mặt bằng thi công Điều này không chỉ giúp chúng ta nắm vững lý luận mà còn nâng cao hiểu biết thực tế, từ đó đủ trình độ để chỉ đạo thi công hiệu quả trên công trường.
* Mục đích cuối cùng nhằm
- Nâng cao được năng suất lao động và hiệu suất của các loại máy móc,thiết bị phục vụ cho thi công
- Đảm bảo được chất lượng công trình
- Đảm bảo được an toàn lao động cho công nhân và độ bền cho công trình
- Đảm bảo được thời hạn thi công
- Hạ được giá thành cho công trình xây dựng
- Công tác thiết kế tổ chức thi công giúp cho ta có thể đảm nhiệm thi công tự chủ trong các công việc sau :
+ Chỉ đạo thi công ngoài công trường
+ Điều phối nhịp nhàng các khâu phục vụ cho thi công:
+ Khai thác và chế biến vật liệu
+ Gia công cấu kiện và các bán thành phẩm
+ Vận chuyển, bốc dỡ các loại vật liệu, cấu kiện
+Xây hoặc lắp các bộ phận công trình
+Trang trí và hoàn thiện công trình
+ Phối hợp công tác một cách khoa học giữa công trường với các xí nghiệp hoặc các cơ sở sản xuất khác
+ Điều động một cách hợp lý nhiều đơn vị sản xuất trong cùng một thời gian và trên cùng một địa điểm xây dựng
Huy động và quản lý một cách cân đối các yếu tố như nhân lực, vật tư, dụng cụ, máy móc, thiết bị, phương tiện và tiền vốn là rất quan trọng trong suốt quá trình xây dựng công trình.
2 yêu cầu, nội dung và những nguyên tắc chính trong thiết kế tổ chức thi công
- Nâng cao năng suất sản xuất lao động cho người và máy móc
- Tuân theo qui trình, quy phạm kỹ thuật hiện hành đảm bảo chất lượng công trình, tiến độ và an toàn lao động
- Thời gian thi công đạt và vượt kế hoạch đề ra
- Phương pháp tổ chức thi công phải phù hợp với trong công trình và trong điều kiện cụ thể
- Chí phí xây dựng công trình lá ít nhất
- Lập kế hoạch sản xuất cho từng tuần, tháng, quỹ… trên cơ sở của kế hoạch thi công từng phần cùng với quá trình chuẩn bị
- Công tác thiết kế tổ chức thi công có một tầm quan trọng đặc biệt vì nó nghiên cứu về cách tổ chức và kế hoạch sản xuất
- Đối tượng cụ thể của môn thiết kế tổ chức thi công là:
Cơ giới hoá thi công, hay còn gọi là cơ giới hoá đồng bộ, nhằm mục đích rút ngắn thời gian xây dựng và nâng cao chất lượng công trình Phương pháp này không chỉ giúp công nhân giảm bớt công việc nặng nhọc mà còn nâng cao năng suất lao động.
Để nâng cao trình độ tay nghề cho công nhân trong việc sử dụng máy móc thiết bị, cần tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu và thực hành Đồng thời, cán bộ cần có cách tổ chức thi công hợp lý, đảm bảo đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình xây dựng Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả công việc mà còn nâng cao chất lượng công trình.
Thi công xây dựng phần lớn diễn ra ngoài trời, vì vậy điều kiện thời tiết và khí hậu ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công Tại Việt Nam, mưa bão thường kéo dài, gây cản trở và thiệt hại cho quá trình xây dựng Do đó, thiết kế tổ chức thi công cần có kế hoạch ứng phó với các yếu tố thời tiết, nhằm đảm bảo công việc thi công diễn ra bình thường và liên tục.
3 Lập tiến độ thi công công trình
3.1 Vai trò của kế hoạch tiến độ trong sản xuất xây dựng
Lập kế hoạch tiến độ là quá trình xác định các bước cần thiết để đạt được mục tiêu, bao gồm việc xác định nhiệm vụ, phương pháp thực hiện, thời gian thực hiện và phân công trách nhiệm cho từng cá nhân.
3.2 Sự đóng góp của kế hoạch tiến độ vào việc thực hiện mục tiêu
Lập kế hoạch tiến độ và các kế hoạch phụ trợ có vai trò quan trọng trong việc đạt được các mục tiêu và mục đích trong sản xuất xây dựng.
3.3 Tính hiệu quả của kế hoạch tiến độ
Hiệu quả của kế hoạch tiến độ được đánh giá qua mức độ đóng góp của nó vào việc đạt được mục tiêu sản xuất trong phạm vi chi phí và các nguồn lực đã được dự kiến.
3.4 Tầm quan trọng của kế hoạch tiến độ
- Lập kế hoạch tiến độ nhằm những mục đích quan trọng sau đây:
- ứng phó với sự bất định và sự thay đổi:
Dù có thể dự đoán các thay đổi trong quá trình thực hiện tiến độ, việc lập kế hoạch tiến độ vẫn gặp nhiều khó khăn.
- Tập trung sự chú ý lãnh đạo thi công vào các mục tiêu quan trọng:
Lập kế hoạch tiến độ là một phần quan trọng trong việc đạt được các mục tiêu sản xuất trong xây dựng Công việc này giúp xác định rõ ràng các mục tiêu cần đạt được, từ đó tạo ra một lộ trình cụ thể cho quá trình thực hiện.
Để quản lý hiệu quả các mục tiêu sản xuất, người quản lý cần lập kế hoạch tiến độ cho tương lai và thường xuyên xem xét, điều chỉnh kế hoạch để đảm bảo đạt được các mục tiêu đã đề ra.
-Tạo khả năng tác nghiệp kinh tế:
Lập kế hoạch tiến độ giúp tối ưu hóa chi phí xây dựng bằng cách tập trung vào các hoạt động hiệu quả và đảm bảo sự phù hợp trong quá trình thực hiện.
- Tạo khả năng kiểm tra công việc được thuận lợi:
Để kiểm tra sự tiến hành công việc hiệu quả, cần có mục tiêu rõ ràng để đo lường Kiểm tra không chỉ là đánh giá hiện tại mà còn là phương pháp hướng tới tương lai Nếu không có kế hoạch tiến độ, sẽ không có cơ sở để thực hiện việc kiểm tra.
4 Căn cứ để lập tổng tiến độ
- Ta căn cứ vào các tài liệu sau:
+ Qui phạm và tiêu chuẩn kĩ thuật thi công;
+ Khối lượng của từng công tác;
+ Biện pháp kĩ thuật thi công;
+ Khả năng của đơn vị thi công;
+ Đặc điểm tình hình, địa chất thủy văn, đường xá khu vực thi công; ỰNG TRƯỜNG THPT ĐỒNG TÂM- LONG AN
+ Thời hạn hoàn thành và bàn giao công trình do chủ đầu tư đề ra;
4.1 Tính khối lượng các công việc
Trong một công trình xây dựng, mỗi bộ phận kết cấu có thể trải qua nhiều quá trình công tác khác nhau, chẳng hạn như đối với kết cấu bê tông cốt thép, cần thực hiện các bước như đặt cốt thép, ghép ván khuôn, đúc bê tông, bảo dưỡng và tháo dỡ cốt pha Vì vậy, việc chia công trình thành các bộ phận kết cấu riêng biệt và phân tích các quá trình công tác là cần thiết để hoàn thành xây dựng và xác định đầy đủ khối lượng cho việc lập tiến độ.
Để tính toán khối lượng các quá trình công tác, cần dựa vào các bản vẽ kết cấu chi tiết, bản vẽ thiết kế sơ bộ, hoặc các chỉ tiêu và định mức của nhà nước.