Công trình chung cư cao tầng nguyễn đình chiểu d1 phường 14 quận tân bình tphcm

Giới thiệu công trình

Vị trí hiện trạng

Khu đất xây dựng nằm ở phờng 14, quận Tân Bình, TPHCM

Quy mô

Công trình là một toà nhà 10 tầng.

Công năng

Công trình đợc xây dựng để làm nhà ở kiểu căn hộ, phục vụ nhu cầu ăn ở sinh hoạt, nghỉ ngơi, vui chơi, giải trí cho ngời dân làm việc và công tác tại thành phố.

- Bố trí chức năng các tầng nh sau:

+ Tầng 1: cao 3,7m đợc thiết kế làm khu để xe và một số phòng kỹ thuật (trạm điện, phòng bơm nớc).

+ Tầng 29: cao 3,2m bố trí nhà ở kiểu căn hộ chia thanh 2 loại 80m 2 , 100m 2 + Tầng 10: cao 3,2m dùng làm tầng kỹ thuật.

Một số yêu cầu thiết kế

Yêu cầu thích dụng

Đảm bảo yêu cầu sử dụng, tiện nghi cho một công trình, đáp ứng đợc những yêu cầu thực tế do chức năng của công trình đề ra, chọn hình thức và kích thớc phòng theo đặc điểm và yêu cầu sử dụng của chúng Sắp xếp và bố trí các phòng, cầu thang, hành lang và các phơng tiện giao thông một cách hợp lý.

Tổ chức cửa đi, cửa sổ, các kết cấu bao che hợp lý để khắc phục các ảnh hởng không tốt của các điều kiện khí hậu nh: cách nhiệt, thông thoáng che nắng, che ma,chống ồn

Yêu cầu bền vững

Là khả năng kết cấu chịu đợc tải trọng bản thân, tải trọng khi sử dụng, tải trọng trong khi thi công của công trình Độ bền này đảm bảo cho tính năng cơ lý của vật liêụ Kích thớc tiết diện của cấu kiện phù hợp với sự làm việc của chúng, thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật trong sử dụng hiện tại và lâu dài, thoả mãn các yêu cầu về phòng cháy và có thể thi công đợc trong điều kiện cho phép.

Yêu cầu về kinh tế

Kết cấu phải có giá thành hợp lý Giá thành của công trình đợc cấu thành từ tiền vật liệu, tiền thuê hoặc khấu hao máy móc thi công, tiền trả nhân công Đối với công trình này, tiền vật liệu chiếm hơn cả Do đó, phải chọn phơng án có chi phí vật liệu thấp Tuy vậy, kết cấu phải đợc thiết kế sao cho tiến độ thi công đợc đảm bảo Vì việc đa công trình vào sử dụng sớm có ý nghĩa to lớn về kinh tế - xã hội.

Do vậy, để đảm bảo giá thành của công trình (theo dự toán có tính đến kinh phí dự phòng) một cách hợp lý, không vợt quá kinh phí đầu t, thì cần phải gắn liền việc thiết kế kết cấu với việc thiết kế biện pháp và tổ chức thi công.

Yêu cầu mỹ quan

Công trình đợc xây dựng ngoài mục đích thoả mãn nhu cầu sử dụng, còn phải đẹp có sức truyền cảm nghệ thuật Giữa các bộ phận phải đạt mức hoàn thiện về nhịp điệu, chính xác về tỷ lệ, có màu sắc chất liệu phù hợp với cảnh quan chung.

Giải pháp kỹ thuật

Về mặt kiến trúc

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

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

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

Về mặt kết cấu

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

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

Hệ thống giao thông

3.1 Hệ thống giao thông đứng:

Công trình đợc thiết kế với bốn thang máy bố trí ở trục 2 & 3 và 5 & 6, ngoài ra còn có hai thang bộ tạo thuận lợi cho việc lên xuống dễ dàng của dân c.

3.2 Hệ thống giao thông ngang:

Trong từng tầng có hành lang dọc theo các khu thang máy và thang bộ từ đó đi vào cổng từng căn hộ, hành lang này đợc bố trí ở giữa trục B & C.

Trờng Đại Học Xây Dựng Đồ án Tốt Nghiệp

Khoa X©y Dùng TrÇn TuÊn Linh Líp 44 x 4 MSSV:7510 44

4 Biện pháp thông gió chiếu sáng - cấp thoát nớc - điện - rác thải:

4.1 Biện pháp thông gió chiếu sáng:

- Các căn hộ đợc chiếu sáng bằng một hệ thống đèn ở các phòng, hành lang và cÇu thang.

- Ngoài ra ngời thiết kế đã bố trí thêm một hệ thống đèn trang trí trong và ngoài công trình.

Các căn hộ đợc thiết kế tơng đối hợp lý, mỗi căn hộ đều có hớng lấy ánh sáng tự nhiên thông qua một hệ thống cửa kính lùa và ban công có tính thẩm mỹ cao.

Hệ thống cửa kính lùa có thể đón nhận gió thổi vào trong nhà Mỗi căn hộ đợc thiết kế một hệ thống điều hòa nhiệt độ Ngoài ra trong mỗi bếp đều có hệ thống hút khói, hơi nấu nớng đẩy ra ngoài theo một đờng ống riêng biệt.

4.2 Biện pháp cấp và thoát nớc:

Nớc cung cấp cho công trình lấy trực tiếp từ mạng lới cấp nớc thành phố, nớc đợc đa xuống các bể chứa ở tấng một rồi đợc bơm lên nớc ở trên mái Từ đó nớc đợc phân phối lại cho các căn hộ theo hệ thống đờng ống thích hợp.

Hệ thống thoát nớc ma và nớc thải đợc bố trí riêng Nớc ma cho thoát trực tiếp vào đờng ống thoát nớc của thành phố Nớc thải đợc đa vào bể xử lý sơ bộ rồi cho thoát vào đuờng ống thoát nớc thành phố.

Công trình có hai nguồn điện:

- Nguồn điện từ thành phố qua trạm biến áp đặt tại tầng một rồi từ đây sẽ cung cấp cho tõng c¨n hé.

- Nguồn điện dự phòng khi hệ thống điện lới gặp sự cố là máy phát điện đặt tầng mét.

Rác đợc thu gom ở các tầng rồi đa xuống phòng chứa rác ở tầng một rồi từ đây đa ra hệ thống lấy rác của thành phố.

5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

Công trình đợc trang bị hệ thống báo cháy tự động Hệ thống này bao gồm các loại đầu báo khói, báo nhiệt, chuông, còi, công tắc khẩn Nừu có sự cố cháy thì các thiết bị sẽ đa tín hiệu xuống trung tâm báo cháy đặt tại tầng một, nớc lập tức tự động xả xuống từ bể nớc mái và phun ra từ các đầu chữa cháy cố định từ ở các phòng đồng thời máy bơm nớc hoạt động chữa cháy kịp thời.

Vật liệu xây dựng và trang bị

- Hệ chịu lực chính là khung và lõi, dùng bê tông mác 300 Rn = 130 kG/cm 2

- Cèt thÐp: nhãm AI cã Ra = 2100 kG/cm nhãm AII cã Ra = 2100 kG/cm 2

- Tờng trong: sơn nớc màu xanh nhạt.

- Các tầng đều đóng trần dùng loại trần treo khung mảnh gắn tấm thạch cao.

- Khu vệ sinh: gạch chống trơn, bồn tắm, bồn vệ sinh

kÕt cÊu Chơng 1: giải pháp kết cấu I.Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Tải trọng ngang

Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang. Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có thể bỏ qua Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh.

Nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì mô men tỉ lệ thuận với bình phơng chiều cao:

2 (Tải trọng phân bố đều)

3 (Tải trọng phân bố tam giác)

Chuyển vị ngang

Dới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trinh cao tầng cũng là một vấn đề cần quan tâm Cũng nh trên, nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc

8EJ (Tải trọng phân bố đều) Δq H 4

120EJ (Tải trọng phân tam giác) Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hởng đến tiện nghi của ngời làm việc trong công trình; làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu nh cột, dầm, tờng, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật nh các đờng ống nớc, đờng điện

Chính vì thế, khi thiết kế công trình nhà cao tầng không những chỉ quan tâm đến cờng độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công trình chịu tải trọng ngang.

Trọng lợng bản thân

Công trình càng cao, trọng lợng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu lực Trớc hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dới cùng làm cho nội lực dọc trong cột tầng dới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột, vừa chiếm không gian sử dụng của tầng dới, tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn thì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăng chi phí cho công trình Mặt khác, nếu trọng lợng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các tải trọng động nh tải trọng gió động, tải trọng động đất Đây là hai loại tải trọng nguy hiểm thờng quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng.

Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lợng bản thân kết cấu, chẳng hạn nh sử dụng các loại vách ngăn có trọng lợng riêng nhỏ nh vách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm

Phơng án kết cấu

Dựa vào đặc điểm của công trình ta chọn hệ kết cấu là kết cấu khung cứng kết hợp lợi dụng lồng cầu thang máy tạo thành hệ khung lõi kết hợp cùng tham gia chịu tải trọng ngang Việc kết hợp này phát huy đợc u điểm của hai loại kết cấu, đó là khả năng tạo không gian lớn vá sự linh hoạt trong bố trí kết cấu của hệ khung cũng nh khả năng chịu tải trọng ngang và chịu tải trọng động tốt của lõi cứng Do đặc điểm làm việc của hai kết cấu là khác nhau: khung cứng biến dạng cắt là chủ yếu còn lõi cứng chỉ biến dạng uốn Kết hợp hai loại kết cấu này cho làm việc đồng thời sẽ hạn chế đ ợc nh- ợc điểm và phát huy u điểm của chúng.

Vậy ta có hệ khung - lõi kết hợp hình thành sơ đồ khung giằng Khung và lõi cùng tham gia chịu tải trọng ngang có u điểm là lực cắt dới tác dụng của tải trọng sẽ phân phối tơng đối đều hơn theo chiều cao, nhờ khả năng chịu uốn lớn của vách do đó giảm mô men trong khung, dẫn đến có thể giảm tiết diện cột, dầm, và nh vậy có lợi về mặt kinh tế Kết cấu khung giằng là kết cấu thích hợp với công trình có chiều cao nhỏ hơn 20 tầng.

xác định tải trọng I XáC định tải trọng đứng Tác dụng lên khung trục 2

I Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng:

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng , hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị điện, đ - ờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành công trình Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là:

Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang. Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có thể bỏ qua Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanh.

Nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì mô men tỉ lệ thuận với bình phơng chiều cao:

2 (Tải trọng phân bố đều)

3 (Tải trọng phân bố tam giác)

Dới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trinh cao tầng cũng là một vấn đề cần quan tâm Cũng nh trên, nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc

8EJ (Tải trọng phân bố đều) Δq H 4

120EJ (Tải trọng phân tam giác) Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hởng đến tiện nghi của ngời làm việc trong công trình; làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu nh cột, dầm, tờng, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật nh các đờng ống nớc, đờng điện

Chính vì thế, khi thiết kế công trình nhà cao tầng không những chỉ quan tâm đến cờng độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công trình chịu tải trọng ngang.

Công trình càng cao, trọng lợng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu lực Trớc hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dới cùng làm cho nội lực dọc trong cột tầng dới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột, vừa chiếm không gian sử dụng của tầng dới, tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn thì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăng chi phí cho công trình Mặt khác, nếu trọng lợng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các tải trọng động nh tải trọng gió động, tải trọng động đất Đây là hai loại tải trọng nguy hiểm thờng quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng.

Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lợng bản thân kết cấu, chẳng hạn nh sử dụng các loại vách ngăn có trọng lợng riêng nhỏ nh vách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm

II Phơng án kết cấu :

Dựa vào đặc điểm của công trình ta chọn hệ kết cấu là kết cấu khung cứng kết hợp lợi dụng lồng cầu thang máy tạo thành hệ khung lõi kết hợp cùng tham gia chịu tải trọng ngang Việc kết hợp này phát huy đợc u điểm của hai loại kết cấu, đó là khả năng tạo không gian lớn vá sự linh hoạt trong bố trí kết cấu của hệ khung cũng nh khả năng chịu tải trọng ngang và chịu tải trọng động tốt của lõi cứng Do đặc điểm làm việc của hai kết cấu là khác nhau: khung cứng biến dạng cắt là chủ yếu còn lõi cứng chỉ biến dạng uốn Kết hợp hai loại kết cấu này cho làm việc đồng thời sẽ hạn chế đ ợc nh- ợc điểm và phát huy u điểm của chúng.

Vậy ta có hệ khung - lõi kết hợp hình thành sơ đồ khung giằng Khung và lõi cùng tham gia chịu tải trọng ngang có u điểm là lực cắt dới tác dụng của tải trọng sẽ phân phối tơng đối đều hơn theo chiều cao, nhờ khả năng chịu uốn lớn của vách do đó giảm mô men trong khung, dẫn đến có thể giảm tiết diện cột, dầm, và nh vậy có lợi về mặt kinh tế Kết cấu khung giằng là kết cấu thích hợp với công trình có chiều cao nhỏ hơn 20 tầng.

III Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện:

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, phơng án sàn đợc lựa chọn là sàn sờn toàn khối.Sơ đồ bố trí dầm, cột đợc thể hiện trên các bản vẽ sau:

Kích thớc dầm đợc chọn sơ bộ theo chiều dài nhịp.

12) 725`÷ 91 (cm) (TÝnh víi dÇm ngang) h = ( 18÷ 1

12) 780eữ 97 (cm) (Tính với dầm dọc)

- BÒ réng dÇm: bd =(0,30,5)hd.

Vậy chọn tiết diện dầm nh sau:

Diện tích tiết diện cột sơ bộ chọn: F N

N : Tổng lực dọc chân cột. k : Hệ số phụ thuộc vào mô men k = 1,2  1,5; lấy k=1,3

Rn : Cờng độ chịu nén tính toán của bê tông mác 300: Rn0 kG/cm 2 Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải. Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà ở nên lấy sơ bộ tải trọng 1000 kG/m 2 sàn Vậy tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên lấy theo diện tích chịu tải.

Diện tích tiết diện cột F 381106

= 3520 (cm 2 ) Chọn cột 50 x 80 cm cho toàn công trình.

Khoa X©y Dùng TrÇn TuÊn Linh Líp 44 x 4 MSSV:7510 44 hb D m l

Trong đó: m = 40 45 đối với bản kê 4 cạnh.

D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng. l : nhịp của bản lấy l = 7,25 m.

* Bề dầy của vách lấy sơ bộ 30 (cm)

Kích thớc các cấu kiện đợc ghi trong bảng sau:

thiết kế khung k2 I Tổ hợp nội lực

I XáC định tải trọng đứng Tác dụng lên khung trục 2:

1 Xác định tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên công trình:

Tĩnh tải bao gồm trọng lợng bản thân các kết cấu nh cột, dầm, sàn và tải trọng do tờng ,vách kính đặt trên công trình Khi xác định tĩnh tải, ta chỉ cần xác định tải trọng do các lớp sàn và tải trọng các vách tờng truyền vào các khung nếu giải nội lực bằng chơng trình sap 2000, tải trọng bản thân của các phần tử cột và dầm sẽ đợc tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lợng bản thân.

Các lớp vật liệu của sàn đợc lựa chọn nh dới các bảng sau:

1.1.1 Sàn của các phòng tầng điển hình:

Các lớp vật liệu Chiều dày (mm)  (kg/m 3 ) Tải trọng tiêu chuẩn (kg/m 2 ) n Tải trọng tính toán (kg/m 2 )

Các lớp vật liệu Chiều dày

(mm)  (kg/m 3 ) Tải trọng tiêu chuẩn (kg/m 2 ) n Tải trọng tính toán (kg/m 2 )

Các lớp vật liệu Chiều dày (mm)  (kg/m 3 ) Tải trọng tiêu chuÈn (kg/m2) n

Tải trọng tính toán (kg/m2)

Xà gồ thép, thiết bị treo, cách nhiệt ( 20kg/m 2 ) 20 1,1 22

Tổng tĩnh tải (phân bố đều trên mặt dốc) 27

Tổng tĩnh tải phân bố trên mặt bằng 34

Các lớp vật liệu Chiều dày

Tải trọng tiêu chuẩn (kg/m2) n Tải trọng tính toán (kg/m2)

Bể nớc (2 bể mỗi bÓ 20m 3 )

Hoạt tải tính toán: p = n.p tc Hoạt tải trong phòng: p1 = 1,3x150 = 195 kg/m 2 Hoạt tải hành lang: p2 = 1,2x300 = 360 kg/m 2 Hoạt tải ban công: p3 = 1,2x300 = 360 kg/m 2 Hoạt tải trên mái: p4 = 1,3x30 = 39 kg/m 2 Hoạt tải sàn tầng mái: p5 = 1,3x75 = 100 kg/m 2

 Hoạt tải tầng mái p = 39/0,8 +100 = 150 kg/m 2

2 Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 2:

Tải trọng tác dụng lên khung gồm:

+ Trọng lợng bản thân của sàn và các lớp cấu tạo.

+ Trọng lợng bản thân của tờng.

+ Trọng lợng bản thân các dầm dọc a Sơ đồ: b Xác định tải trọng phân bố: g 1t0× ( 7 ,55 2 + 6 , 25

2 ) 72 kg / m g 3= 800 kg/ m (tải trọng của tờng dày 110 cao 2,5m) c Xác định tải trọng tập trung tại nút:

Tải trọng tác dụng lên khung gồm:

+ Trọng lợng bản thân của lớp mái truyền qua tờng thu hồi lên dầm.

+ Trọng lợng bản thân của tờng thu hồi.

+ Trọng lợng bản thân của sàn tầng lửng sát mái.

+ Trọng lợng bản thân các dầm dọc a Sơ đồ: b Xác định tải trọng phân bố: g 1 mq7× ( 7 , 2 55 + 6 , 25

2 ) 08 kg /m c Xác định tải trọng tập trung tại nút:

2.2.1 TÇng ®iÓn h×nh: a Sơ đồ:

Tính toán giống với trờng hợp tĩnh tải nhng thay thế các tải trọng phân bố trên sàn bằng hoạt tải sử dụng tơng ứng và không kể đến trọng lợng bản thân của các dầm.

Có 2 trờng hợp hoạt tải, tơng ứng với 2 trờng hợp hoạt tải đặt lệch tầng lệch nhịp.

Kết quả tính toán nh sau: b Tải trọng phân bố: q1 = 1346 kg/m q2 = 1008 kg/m c Tải trọng tập trung tại nút khung:

2.2.2 Tầng mái (tầng 10): a Sơ đồ: p1 q1 p1 p1 q1 p1 p2 q2 p2

Khoa X©y Dùng TrÇn TuÊn Linh Líp 44 x 4 MSSV:7510 44 b Tải trọng phân bố: q1m = 1035 kg/m q2m = 420 kg/m c Tải trọng tập trung tại nút khung:

II Phân Phối tải trọng ngang vào khung và vách:

Do chiều cao nhà nhỏ hơn 40(m) nên ta không cần tính toán với thành phần gió động mà chỉ xét đến thành phần tĩnh của gió theo công thức:

W = n W0 k C + W0: Giá trị tải trọng gió lấy theo bản đồ phân vùng tại TP Hồ Chí Minh là vùng II-B (tra bảng phụ lục E) : W0 = 95 ( kg /m 2)

+ k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao lấy theo bảng 5 TCVN

+ C: Hệ số khí động, với nhà có mặt phẳng đứng C đẩy = 0,8; C hút = 0,6

Ta tính toán áp lực gió trên toàn bộ nhà sau đó tải trọng ngang của gió sẽ đợc coi là lực tập trung đặt tại các mức sàn theo công thức: Pi = Wi 42,4 (kg)

Kết quả tính toán áp lực gió đợc ghi ở bảng dới đây:

Bảng tính toán áp lực gió

1,3782 125,69 94,27 17054 12791 áp lực gió tác dụng vào kết cấu mái (từ phần đỉnh cột trở lên) đợc đa về thành lực tập trung S đặt trên đầu cột với k lấy giá trị trung bình

Tải trọng ngang phân bố vào khung và lõi dựa vào độ cứng tơng đơng

Thay khung thực bằng một vách cứng đặc tơng đơng (có cùng chiều cao, chuyển vị ngang ở đỉnh khi cùng chịu một loại tải trọng ngang).

Do công trình đợc thiết kế đối xứng nên tâm khối lợng trùng với tâm cứng và hợp lực theo phơng ngang đi qua tâm cứng vì vậy ta bỏ qua thành phần chuyển vị xoay chỉ kể đến thành phần chuyển vị thẳng (phơng ngang nhà). c = 0,8 c = -0,6 c = -0,8 c = -0,5

Tải trọng ngang sẽ phân bố vào lõi và khung theo công thức:

EIx: Mômen chống uốn của các khung( vách cứng tơng đơng) và lõi.

Py: Tổng tải trọng ngang.

Tyi: Tải trọng ngang phân cho khung thứ i

2 Xác định độ cứng của lõi thang máy: Độ cứng lõi thang máy xác định nh theo sức bền vật liệu.

Tiết diện nh trong hình vẽ:

Chọn hệ trục ban đầu x0Oyo nh hình vẽ, phân chia tiết diện thành các thành phần nh hình vẽ để thuận tiện cho việc tính toán.

Tung độ trọng tâm tiết diện: yC = Sxo/A = 3,656/2,55 = 1,43 m

Mômen quán tính của tiết diện:

Momen quán tính của lõi đối với trục đi qua tâm cứng là:

Ix = (2,274 + 2,55x2,83 2 ) = 22,696 m 4 Độ cứng của lõi : 22,696E

Quan niệm lõi làm việc nh 1 công xôn ngàm vào móng có chuyển vị do lực tập trung đặt tại đỉnh gây ra: Δ= P l 3

Ta có độ cứng tơng đơng của lõi:

3 Tính độ cứng tơng đơng của khung:

- Quan niệm khung thực là một vách cứng đặc tơng đơng có cùng chiều cao.

- Cho khung chịu tải trọng là lực tập trung P = 1kg tại đỉnh khung.

- Chiều cao của khung là: l = 33m. Độ cứng tơng đơng của khung:

- Sơ đồ kết cấu của khung đợc mô hình hoá trong phần mềm Sap2000 Chuyển vị của khung đợc lấy từ kết quả thực hiện tính toán của Sap2000.

0 ,943.10 −6 = 1,06 10 6 kg/m Độ cứng tơng đơng của khung : 0,8 10 6 kg/m

- Tải trọng ngang sẽ phân bố vào khung K2 theo công thức:

Tải trọng ngang của khung K2

Phi (kg) α PhÝa ®Èy khung

PhÝa hót khung K2 Ph2 (kg)

Mô hình hoá sơ đồ tính và giải nội lực: để đơn giản sơ đồ tính ta có thể truyền tải trọng từ tầng áp mái xuống tầng mái mà không ảnh hởng đến kết quả nhiều.

Sơ đồ tĩnh tải khung k2 (Đơn vị: kG, kG/m)

Sơ đồ hoạt tải 1 khung k2 (Đơn vị: kG, kG/m)

Sơ đồ hoạt tải 2 khung k2 (Đơn vị: kG, kG/m) a b c d

Sơ đồ gió trái khung k2 (Đơn vị: kG)

Sơ đồ gió phải khung k2 (Đơn vị: kG)

Ch ơng 3: thiÕt kÕ khung k2

Sau khi kiểm tra kết quả tính toán ta tiến hành tổ hợp nội lực nhằm tìm ra nội lực nguy hiểm nhất để thiết kế cấu kiện.

Nội lực đợc tổ hợp theo hai tổ hợp cơ bản:

- Tổ hợp cơ bản 1: gồm tĩnh tải cộng với một trờng hợp hoạt tải, trong đó hệ số tổ hợp lấy bằng 1,0

- Tổ hợp cơ bản 2: gồm tĩnh tải cộng với hai trờng hợp hoạt tải trở lên, trong đó hoạt tải đợc nhân với hệ số 0,9

 Tổ hợp nội lực dầm: cần xét các cặp nội lực sau:

 Tổ hợp nội lực cột: cần xét các cặp nội lực sau:

 Các trờng hợp tải trọng:

4 Trờng hợp hoạt tải 3 (hoạt tải 1 + hoạt tải 2).

Nội lực cột và dầm đợc tổ hợp và lập thành bảng ( Xem bảng tổ hợp nội lực ).

II - Thiết kế cấu kiện:

1 Chọn vật liệu làm cột nh sau:

- Chọn bê tông cột mác 300:

Cã Rn 0 kG/cm 2 , Rk kG/cm 2

- Thép dọc trong cột: Chọn nhóm AII có Ra = 2800 kG/cm 2

- Thép đai dùng nhóm AI có Rađ = 1700 kG/cm 2

- Bê tông mác 300 có hệ số α 0 = 0,58, A

Chiều dài tính toán của cột khung nhà nhiều tầng khi số nhịp không ít hơn 2 và mối nối cột với xà ngang, móng là liên kết cứng có thể lấy nh sau:

- Với kết cấu toàn khối: l0 = 0,7H

Trong đó H là chiều cao tầng.

- Giả thiết khoảng cách từ mép ngoài bê tông đến trọng tâm cốt thép: a = a , = 5cm.

2 Chọn cặp nội lực để tính toán:

Mỗi tiết diện ở cột chịu nhiều cặp nội lực khác nhau Trong khi tính toán ta chọn ra một số cặp nội lực nguy hiểm, trong những cặp nội lực này ta dùng một cặp để tính toán và chọn ra cốt thép Sau đó dùng các cốt thép đã chọn để kiểm tra lại khả năng chịu lực đối với các cặp còn lại Để đơn giản ta có thể tính cho từng cặp một, rồi chọn thép lớn nhất trong các cặp để bố trí.

Trớc hết căn cứ vào bảng tổ hợp nội lực, ta chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm Đó là các cặp nội lực có trị tuyệt đối của mômen, độ lệch tâm, lực dọc lớn nhất Những cặp có độ lệch tâm lớn thờng gây nguy hiểm cho vùng kéo, còn những cặp có lực dọc lớn thờng gây nguy hiểm cho vùng nén, còn cặp có mô men lớn nhất gây nguy hiểm cho cả vùng kéo và vùng nén.

- Đợc sự cho phép của thầy giáo hớng dẫn, em tính toán thiết kế các loại cấu kiện cho khung trôc 2 nh sau:

+ Thiết kế sàn tầng điển hình.(ô sàn giữa trục 1-2 và A-B)

+ Thiết kế cấu kiện cột: tính thép cho cột A khung trục 2

+Thiết kế cấu kiện dầm: tính thép cho dầm tầng 3 và tầng mái

III Tính toán cốt thép cột trục A ( K2 ).

Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn đợc các cặp nội lực nguy hiểm sau:

Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép đoạn I

Ký hiệu cặp nội lùc

Ký hiệu ở bảng tổ hợp

- Giả thiết lớp bảo vệ a = a ’ = 5 cm ; h0 = h-a = 80-5 = 75 cm

- Kiểm tra điều kiện ổn định:

- Chiều dài tính toán của cột: l0= 0,7xH = 0,7x420 = 294 (cm).

Ta cã: λ b = l b o = 294 50 = 5,88  31. λ h = l h o = 294 80 = 3,67  8 (Cho phép bỏ qua ảnh hởng của uốn dọc).

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên: eng h

Ta tính cốt thép đối xứng:

- Khoảng cách từ điểm đặt của lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo là: e = .e0+ 0,5h- a = 1.5,56 + 0,5.80 - 5 = 40,56 cm eogh=0,4(1,25h-0.h0) = 0,4(1,25.80 - 0,58.75)= 22,6 cm

- Xác định chiều cao vùng chịu nén: x N

. x > 0.h0 = 0,58.75 = 43,5 cm  Xảy ra trờng hợp lệch tâm bé nên ta phải tính lại x.

- Lại có e0 = 1.5,56 = 5,56 cm < 0,2h0 = 0,2.75 = 15(cm) nên: x h−( 1,8 + 0,5h h 0

Fa= Fa' = min.bho=0,005.50.75,75 cm 2

Chọn Fa= Fa' = 4 φ 25 có F a ,64cm 2

- Giả thiết lớp bảo vệ a = a ’ = 5 cm ; h0 = h-a = 80-5 = 75 cm.

80 = 3,67  8 (Cho phép bỏ qua ảnh hởng của uốn dọc).

Ta tính cốt thép đối xứng:

- Khoảng cách từ điểm đặt của lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo là: e = .e0+ 0,5h- a = 1.5,7 + 0,5.80 - 5 = 40,7 cm eogh=0,4(1,25h-0.h0) = 0,4(1,25.80 - 0,58.75)= 22,6 cm

- Lại có e0 = 1.5,7 = 5,7 cm < 0,2h0 = 0,2.75 = 15(cm) nên: x h−( 1,8+ 0,5 h 0 h

 Fa= Fa' = min.bho=0,005.50.75,75 cm 2

Giả thiết lớp bảo vệ a = a ’ = 5 cm ; h0 = h-a = 80-5 = 75 cm.

80 = 3,67  8 ( Cho phép bỏ qua ảnh hởng của uốn dọc).

- Ta tính thép đối xứng:

- Khoảng cách từ điểm đặt của lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo là: e = .e0+ 0,5h- a = 1.6 + 0,5.80 - 5 = 41cm eogh=0,4(1,25h-0.h0) = 0,4(1,25.80 - 0,58.75)= 22,6 cm

- Lại có e0 = 1.6 = 6 cm < 0,2h0 = 0,2.75 = 15(cm) nên: x h−( 1,8+ 0,5 h 0 h

 Fa= Fa' = min.bho=0,005.50.75,75 cm 2

+ TÝnh cèt ®ai: Đặt cốt đai theo cấu tạo: Điều kiện cấu tạo: φ ¿ 0,25.d1 = 0,25.25 = 6,25mm chọn φ 8.

Trong đoạn nối buộc cốt thép dọc: Uct = 100mm.

Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép đoạn II

Tính toán tơng tự nh đoạn I có: Fa= Fa' = - 24,57 cm 2 < 0

 Fa= Fa' = min.bho=0,005.50.75,75 cm 2

+ TÝnh cèt ®ai: Đặt cốt đai theo cấu tạo: Điều kiện cấu tạo: φ ¿ 0,25.d1 = 0,25.25 = 6,25mm chọn φ 8.

Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép đoạn III

 Fa= Fa' = min.bho=0,005.50.75,75 cm 2

- Đặt cốt đai theo cấu tạo:

- Điều kiện cấu tạo: φ ¿ 0,25.d1 = 0,25.25 = 6,25mm chọn φ 8.

Nội lực tính toán đợc chọn nh đã đánh dấu trong bảng tổ hợp nội lực ở đây ta chọn các cặp nội lực có mô men dơng và mô men âm lớn nhất để tính thép dầm.

Tính toán cốt dọc chịu lực:

 Tính toán với tiết diện chịu mô men âm:

Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, với bê tông Mác 300 có A0 = 0.412

Vì cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua, tính toán với tiết diện b x h

- Nếu A  A0 thì tra hệ số  theo phụ lục hoặc tính toán :

Diện tích cốt thép cần thiết: Fa M

Kiểm tra hàm lợng cốt thép : μ%= F a b.h 0 100

Nếu  < min thì giảm kích thớc tiết diện rồi tính lại

Nếu  > max thì tăng kích thớc tiết diện rồi tính lại

- Nếu A > A0 thì nên tăng kích thớc tiết diện để tính lại Nếu không tăng kích thớc tiết diện thì phải đặt cốt thép chịu nén F’a và tính toán theo tiết diện đặt cốt kép

 Tính toán với tiết diện chịu mô men dơng:

Do bản sàn đổ liền khối với dầm nên nó sẽ cùng tham gia chịu lực với sờn khi nằm trong vùng nén Vì vậy khi tính toán với mô men dơng ta phải tính theo tiết diện chữ T.

Bề rộng cánh đa vào tính toán : bc = b + 2.c1

Trong đó c1 không vợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm.

+ Một phần sáu nhịp tính toán của dầm.

+ 6.hc Khi hc > 0,1.h thì có thể tăng thành 9.hc hc : chiều cao của cánh, lấy bằng chiều dày bản Xác định vị trí trục trung hoà:

Mc = Rn.bc.hc.(h0 - 0,5.hc)

- Nếu M  Mc trục trung hoà qua cánh, lúc này tính toán nh đối với tiết diện chữ nhật kích thớc bc.h

- Nếu M > Mc trục trung hoà qua sờn, cần tính cốt thép theo trờng hợp vùng nén chữ T. áp dụng tính toán:

1 Tính thép dầm tầng 3 (nhịp biên): a Tính thép chịu mô men dơng(giữa nhịp) : M = 16331 kGm

Bề rộng cánh đa vào tính toán : bc = b + 2.c1

Trong đó c1 không vợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm:

+ Một phần sáu nhịp tính toán của dầm: l/6 = 7,25/6 = 1,2 (m)

+ 6.hc = 6.0,2 = 1,2 (m) hc = 20 (cm) : chiều cao của cánh, lấy bằng chiều dày bản.

Xác định vị trí trục trung hoà:

Mc = Rn.bc.hc.(h0 - 0,5.hc)

Ta có M = 16331(kGm) < Mc = 365170 (kGm) nên trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật 265 x 70 cm.

Kiểm tra hàm lợng cốt thép : % F a b.h 0 100= 9,31

Chọn thép: 3  25; Fa = 14,73 (cm 2 ) b Tính thép chịu mô men âm (ở gối): M = - 27515 kGm

Tính với tiết diện chữ nhật 70x25 cm

(cm 2 ) Kiểm tra hàm lợng cốt thép :

> min = 0,2 %Chọn thép: 5  25; Fa = 24,54 (cm 2 )

2 Tính thép dầm tầng 3 (nhịp giữa): a Tính thép chịu mô men dơng: M = 1152 kGm

Ta có M = 1152 (kGm) < Mc = 365170 (kGm) nên trục trung hoà đi qua cánh, tính toán theo tiết diện chữ nhật 265x63 cm.

Chọn thép: 2  16; Fa = 4,02 (cm 2 ) b Tính thép chịu mô men âm(ở gối): M = - 9923 kGm

Tính với tiết diện chữ nhật 70x25 cm

3 Tính thép dầm tầng mái (nhịp biên): a Tính thép chịu mô men dơng: M = 14775 kGm

Tính toán tơng tự dầm tầng 3 có: Fa = 8,43 (cm 2 ), =0.5% > min = 0,2%

Chọn thép: 3  25; Fa = 14,73 (cm 2 ) b Tính thép chịu mô men âm: M = -19987 kGm

Tính toán tơng tự dầm tầng 3 có: Fa = 12,4 (cm 2 ), =0.5% > min = 0,2%

4 Tính thép dầm tầng mái (nhịp giữa): a Tính thép chịu mô men dơng: M = -3375 kGm

Tính toán tơng tự dầm tầng 3

Chọn thép: 2  16; Fa = 4,02 (cm 2 ) b Tính thép chịu mô men âm: M = -6324 kGm

Tính toán tơng tự dầm tầng 3 có: Fa = 3,7(cm 2 ), =0.23% > min = 0,2%

5 Tính toán cốt đai cho dầm. Để đơn giản trong thi công, ta tính toán cốt đai cho dầm có lực cắt lớn nhất và bố trí tơng tự cho các dầm còn lại.

Lực cắt lớn nhất trong các dầm: Qmax = 18,796(T)796kG.

- Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt: Qmax  k0.Rn.b.h0

Trong đó: k0 : Hệ số, với bê tông Mác 300 thì k0 = 0,35

Qmax = 18796(kG) < 71662 (kG) Thoã mãn điều kiện.

- Kiểm tra điều kiện tính toán: Qmax  0,6.Rk.b.h0

Qmax = 18796(kG) >9450(kG)Ta cần phải tính toán cốt đai.

Chọn đờng kính cốt đai là 8 thép AI, có diện tích tiết diện là fđ = 0,503 cm 2 ,

Rađ = 2100 kG/cm 2 , Số nhánh cốt đai n = 2.

- Khoảng cách tính toán của cốt đai: ut R ad n.F d 8 R k b.h 0 2

- Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai: umax 1,5.R k b.h 0 2

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo

U ct ≤ { 300 h / 3# mm (Víi dÇm cã chiÒu cao h50cm).

Vậy ta chọn khoảng cách các cốt đai nh sau: dùng 8 a200.

- Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên: q® R ad n.f d

Qmax = 18796 kG< Qđb = 28950 kG không cần tính cốt xiên cho dầm chính V.Tính thép sàn:

Tính toán ô sàn giữa trục 1 - 2 và A - B :

1 Xác định nội lực: Ô sàn 1 đợc tính theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ liên kết là hai cạnh ngàm và hai cạnh khớp.

Nhịp tính toán theo hai phơng là:

Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn: q = 740 + 195 = 935 (KG/m 2 ).

Cốt thép sàn đợc đặt đều theo hai phơng nên ta có phơng trình cân bằng để xác định các mômen dẻo: ql 1 2 ( 3l 2−l 1 )

Trong đó: M 1 ,M 2 : Mô men dơng theo 2 phơng ở giữa ô bản.

M Ι, M Ι } } ,M rSub { size 8{ΙΙ} } ,M rSub { size 8{ΙΙ} } rSup { size 8{'} } } { ¿¿ ¿ : Mô men âm tại cạnh bản Vì bản có 2 cạnh khớp nên:

Chọn M 1 làm ẩn số chính và θ=M 1

7550=1; do đó chọn: θ=1; A 1 =A 2 =1,4 Thay vào (1) ta đợc:

2.Tính cốt thép chịu lực: a Tính thép chịu mô men dơng:

M 1 =M 2 06(KGm) Dùng thép loại AI có R a =R a ' !00KG/cm 2 Sàn dày

2100×0,984×18=3,51( cm 2 ) μ=F a bh 0 =3,51 100×18=0,002=0,2 %>μ min Chọn thép φ10;f a =0,785cm 2 ; khoảng cách: a= 0 ,785×100

Vậy thép chịu mômen dơng chọn φ 10 a 200 (F a = 3,92cm 2 ) b Tính thép chịu mô men âm: M Ι =M ΙΙ 29(KGm)

Chọn thép: φ10;f a =0,785cm 2 ; Khoảng cách: a = 0 , 785×100

thiết kế lõi thang máy I Phân phối tải trọng vào lõi

Quan niệm rằng lõi là một công xôn có tiết diện hình lòng máng đợc ngàm vào đất và tính toán nội lực theo ứng suất kéo chính với:

+Tải trọng đứng là trọng lợng bản thân và các sàn tựa trên nó.

+Tải trọng ngang là tải trọng gió tác dụng vào đặt tại các mức sàn.

Do độ cứng theo phơng dọc nhà lớn hơn phơng ngang nhà nên chỉ tính toán kiểm tra lõi theo phơng ngang nhà.

I phân phối tải trọng vào lõi:

1.Phân phối tải trọng đứng vào lõi:

-Tải trọng bản thân lõi

-Tải trọng từ sàn truyền vào lõi từ tầng 1 – 9 (diện truyền tải nh hình vẽ)

+)Từ hành lang truyền vào: q1 = 1100×2,8

= 7931 (kG) +)Từ sàn các phòng truyền vào: q2 935×[ 2× ( 3, 45+4 2 ,55 ) × 4 ,57 2 −2,9×2 , 25 ] = 10177 (kG) -Tải trọng từ sàn truyền vào lõi của tầng mái (diện truyền tải nh hình vẽ)

Tơng tự ta có : q1m = 6245 (kG) q2m = 9295 (kG)

Tổng tải trọng từ sàn truyền vào

Vậy tổng tải trọng thẳng đứng truyền vào lõi:

2 Phân phối tải trọng ngang vào lõi:

Tải trọng ngang sẽ phân bố vào lõi theo công thức:

.Py Độ cứng tơng đơng của lõi : 5,49.10 6 (kg/m) Độ cứng tơng đơng của khung : 1,06.10 6 (kg/m) Đặt α =  xi xi

Tải trọng ngang của lõi

Tổng tải trọng ngang Pi (kg) α Tải trọng ngang của lõi Pi (kg)

Mái 33,5 26526 0,1868 4955 ii.Tính toán nội lực trong lõi :

- Tính toán nội lực trong lõi dựa theo ứng suất kéo chính σ kch =σ

- Ta xác định ứng suất pháp và ứng suất tiếp do tải trọng ngang và tải trọng đứng gây ra theo công thức:

- Xác định M,N,Q tại tiết diện sát mặt móng

- Tơng tự phần phân phối tải trọng ngang vào khung K2 ta xác định đợc

-Tính S c x tại các điểm A, B,C, D(nằm trên đờng trung bình của các tiết diện tơng ứng).

- Tính toán ứng suất pháp và ứng suất tiếp tại các điểm A, B, C, D

Do đó điểm B là điểm có ứng suất kéo chính lớn nhất σ kch max = 563,25 (T/m 2 ) = 56,325 (kG/cm 2 )

Vì vậy sẽ tính toán diện tích cốt thép theo ứng suất kéo chính của điểm B.

Ta đặt cốt thép dới dạng lới và diện tích cốt thép trong lới trên mỗi phơng đợc xác định theo công thức:

R a Trong đó: Ra = 2800 (kG/cm 2 ) a: khoảng cách giữa các thanh thép trong lới (Dự kiến a = 20 cm) δ : chiều dày lõi ( δ = 30 cm)

⇒ Fa = μ min b.h 0 =0,005×25500 = 127,5 (cm 2 ) Chọn φ 16 a 200 (F a = 170,85 cm 2 ) đặt thành 2 lớp cả phơng ngang và phơng đứng cho toàn bộ lõi.

thiết kế móng trục a khung k2 I Đánh giá tình hình xây dựng của nền đất

thiÕt kÕ mãng trôc a khung trôc 2

I Đánh giá tình hình xây dựng của nền đất:

+) Lớp 2: Sét pha dẻo nhão, h2= 7,2m.

14 =0,78 và 0,75< B  1 +) Lớp 3: Cát pha dẻo, h3= 8m.

W(%) Wnh(%) Wd(%) γ (T/ m 3 )   c(kG/ cm 2 ) qc(Mpa) N I B

+) Lớp 4: Sét pha dẻo mềm, h4= 13,5m.

W(%) Wnh(%) Wd(%) γ (T/ m 3 )   c(kG/cm 2 ) qc(Mpa) N I B

+) Lớp 5: Cát hạt trung chặt vừa, h5= .

Hạt cát thô to vừa nhỏ mịn hạt bụi hạt sét Đờng kính cỡ hạt (mm) 2-1 1-0.5

Thành phần hạt(%) tơng ứng với cở hạt

W,6%;  =2,67; E 000(T/m 2 ) ; N".; γ =1,81 (T/m 3 ), c=0(kG/cm 2 ). Khối lợng hạt lớn hơn 0,25mm trên 50%  cát hạt trung; E = 300kG/cm 2

II Tổ hợp nội lực:

Các cặp nội lực dùng để tính toán:

Với số liệu địa chất và số liệu về tải trọng ta chọn phơng án móng cọc đài thấp dùng phơng pháp đóng để hạ cọc.

1 Chọn kích thớc đài và cọc:

- Chọn chiều sâu chôn đài: hđ 0,7hmin hmin=tg(45 o -/2) √ ∑ γ b H Đài sẽ chôn ở lớp đất thứ hai:  o ; =1,78 T/m 3

- Chọn bề rộng đài bđ=2 m: hmin=tg 2 (45 o -12 o /2) √ 1, 5, 78.2 427 =1 m ; 0,7h min =0,7m

- Chọn chiều sâu chôn đài hđ= 2m.

- Chọn vật liệu cho móng: cả đài và cọc.

BT mác 300 có: Rn00T/m 2 ; Rk0T/m 2

ThÐp AII cã: Ra=Ra'= 28000T/m 2

- Chọn kích thớc cọc và đài cọc:

+ Đài cọc: ađ x bđ = 3 x 2,4m; cọc cắm sâu vào lớp 5 (35)d=(1,051,75)m; chọn l5=1,5m.

+ Chiều dài cọc: l = lneo+ lc tt+ lmũi = 0,7 + 28,8 + 0,35 = 29,85m.

Với lneo>10cm và 30dct0x2`cm; lmòi=(11,2)b=(11,2).0,35 = (0,350,42)m.

2 Xác định sức chịu tải của cọc: a Sức chịu tải theo vật liệu:

(dự kiến chọn 420 có Fa,6cm 2 ).

Pvl = 0,8.(Rbt.Fbt+Ra.Fa)= 0,8.(130.1225+2800.12,6) = 155624 kG = 155 T. b Sức chịu tải theo nền đất: Pđ( theo phơng pháp thống kê).

Trong đó cọc đóng không mở rộng mũi có 1=2=1.

U=1,4m; Fc=0,12m 2 li: là chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc đi qua.

Li: tính từ mặt đất tự nhiên đến giữa lớp đất thứ i.

H: tính từ mặt đất tự nhiên đến mũi cọc.

Ti: ma sát trung bình của lớp đất thứ i.

Ri: cờng độ chịu tải của đất dới mũi cọc.

- Sức chịu tải của cọc:

3 Xác định số lợng cọc và bố trí cọc:

- Số lợng cọc: n N dd tt

[ P ] β ( = 12 - kể đến ảnh hởng của mô men).

- Bố trí cọc: (nh hình vẽ)

4 Tính toán và kiểm tra sự làm việc của móng: a Kiểm tra sức chịu tải của cọc:

cọc cha bị nhổ. b Kiểm tra lún cho móng cọc: chỉ cần kiểm tra với cặp 2

- aq = a®® + 2.lc tt.tg; bq = b®® + 2.lc tt.tg;

- Tải trọng ở đáy móng khối qui ớc:

- áp lực ở đáy móng khối:

- ứng suất gây lún tại tâm móng khối qui ớc:

- Chia nền đất dới đế móng thành các phân tố có chiều dày hi ¿ b

- Độ lún của móng cọc: S= ∑ S i

5 Tính toán độ bền của móng cọc: a Độ bền của cọc:

Tổng chiều dài mỗi cọc trong móng là: lc = 0,35+28,8+0,7 = 29,85m. Độ mảnh của cọc: l c tt = 28,8m( c= l c tt /b = 28,8/0,35 = 82).

Chia cọc làm 4 đoạn, mỗi đoạn dài 7,4m.

+ Kiểm tra vận chuyển, cẩu lắp:

- Khi vận chuyển: sơ đồ tính nh hình vẽ a = 0,207l; M = 0,043ql 2 = 0,043.0,46.7,4 2 = 1,08 Tm.

- Khi cẩu lắp: sơ đồ tính nh hình vẽ b = 0,294l; M = 0,086ql 2 = 0,086.0,46.7,4 2 = 2,17 Tm.

Kiểm tra độ bền của cọc: chọn lớp bảo vệ 2cm a = a' = 2+1 = 3cm

Chỉ kiểm tra với Mmax = 2,17 Tm; Fa = Fa '= 2 φ 20 = 6,28cm 2

Mgh = Ra Fa(ho - a') = 2800.6,28.(32-3) = 509936 kGcm = 5,1 Tm

Vậy cọc đủ khả năng vận chuyển, cẩu lắp. b Độ bền của đài:

Chọn chiều cao đài là h = 1,5m, a = 10cmho = 1,5- 0,1 = 1,4m.

+) Kiểm tra điều kiện chọc thủng: a® x b® = 3,6 x 2,4m; ac x bc = 0,8 x 0,5m.

Theo thầy Nguyễn Đình Tiến(Bộ môn Nền Móng) có thể tính an toàn chung cho cả 2 khả năng cột đâm thủng và hàng cọc đâm thủng bằng công thức sau:

2ho + bc = 2.1,4 + 0,5 = 3,3m > bđ = 2,4mtháp chọc thủng của cột theo phơng bề rộng sẽ trùm ra ngoài mép cọc

+) Tính cờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt:

- Với tiết diện tại mép cột: C= 0 < 0,5.ho

- Với tiết diện tại mép hàng cọc 1 và 4: ta có C= 0,825m ho= 1,4m

Vậy đài đủ khả năng chịu cắt

- Theo phơng cạnh dài của đài:

- Bố trí cốt thép: chọn 19 φ 18a140 có FaH,4cm 2

- Bố trí cốt thép: chọn 18 φ 18a200 có FaE,8cm 2

Giáo viên h ớng dẫn: Cao Thế Trực

- Lập biện pháp thi công phần ngầm.

- Lập biện pháp thi công phần thân.

- Lập tiến độ thi công công trình(phần ngầm và phần thân).

- Lập tổng mặt bằng xây dựng trong giai đoạn thi công phần thân.

- Các bản vẽ kèm theo.

- 1 bản vẽ thi công phần ngầm

- 2 bản vẽ thi công phần thân

- 1 bản vẽ tổng mặt bằng.

Ch ơng 1 : thi công phần ngầm

*Tên công trình: Chung c cao tầng Nguyễn Đình Chiểu (D1)

*Địa điểm: Phờng 14 – Quận Tân Bình – TP Hồ Chí Minh

+ Chiều cao nhà là 35.9m với 10 tầng, mỗi tầng cao 3,2m (tầng 1 cao 3,7m).

+ Nhà khung bê tông cốt thép chịu lực có xây chèn tờng gạch 220

+ Móng cọc bê tông cốt thép đài thấp đặt trên lớp bê tông đá mác 100, đáy đài đặt cốt –2.6m so với cốt 0.00 Cọc bê tông cốt thép mác 300 tiết diện 35x35(cm) dài 29,6m đợc chia làm 4 đoạn 7,4m.

+ Khu đất xây dựng tơng đối bằng phẳng không san lấp nhiều nên thuận tiện cho việc bố trí kho bãi xởng sản xuất

*Đặc điểm về nhân lực và máy thi công:

+ Công ty xây dựng có đủ khả năng cung cấp các loại máy, kỹ s ,công nhân lành nghề

+ Công trình có đầy đủ nguyên vật liệu

+ Hệ thống điện nớc lấy từ mạng lới thành phố thuận lợi và đầy đủ cho quá trình thi công và sinh hoạt của công nhân

- Ngiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch , kiến trúc, kết cấu và các tài liệu khác của cồng trình, tài liệu thi công và tài liệu thiết kế và thi công các công trình lân cận

- Nhận bàn giao mặt bằng xây dựng

- Giải phóng mặt bằng, phát quang thu dọn, san lấp các hố rãnh

- Mực nớc ngầm ở dới sâu so với cốt tự nhiên.

- Xây dựng các nhà tạm : bao gồm xởng và kho gia cồng lán trại tạm, nhà vệ sinh

- Lắp các hệ thống điện nớc

- Xác định tim cốt công trình, dụng cụ bao gồm dây gai dây kẽm, dây thép 1 ly, thớc thép, máy kinh vĩ máy thuỷ bình

- Từ bản vẽ hồ sơ và khu đất xây dựng của công trình, phải tiến hành định vị công trình theo 2 mốc chuẩn theo bản vẽ.

- Từ mốc chuẩn xác định các điểm chuẩn của công trình bằng máy kinh vĩ: từ điểm 1- góc trái của công trình (theo hớng vào), xác định điểm 2 cách 10,8(m) theo phơng song song với đờng, xác định điểm 3 cách 18(m) theo phơng vuông góc với đ- ờng ta đợc 1 điểm góc của công trình Từ điểm chuẩn này ta xác định nốt các điểm chuẩn khác của công trình.

- Từ các điểm chuẩn ta xác định các đờng tim công trình theo 2 phơng đúng nh trong bản vẽ đóng dấu các đờng tim công trình bằng các cọc gỗ sau đó dùng dây kẽm căng theo 2 đờng cọc chuẩn, đờng cọc chuẩn phải cách xa công trình từ 4 m để không làm ảnh hởng đến thi công

- Dựa vào các đờng chuẩn ta xác định vị trí của tim cọc, vị trí cũng nh kích thớc hè mãng.

Do công trình có tải trọng không lớn và nằm trên khu đất khá xa khu dân c nên ta dùng phơng pháp cọc đóng giúp thi công nhanh chóng và dễ dàng kiểm tra đợc chất lợng cọc.

Nếu dùng phơng pháp ép cọc thì không gây tiếng ồn và rung động nhng tốc độ thi công chậm hơn do phải vận chuyển đối trọng tơng đối cồng kềnh.

Chọn loại búa diezen kiểu ống dẫn với trọng lợng búa và chiều cao rơi của búa phải thoả mãn các điều kiện:

+ Năng lợng xung kích: E ¿ 0,025P = 0,025.92 = 2,3 (Tm).

E: Năng lợng xung kích của búa (kg/m) có trong lý lịch búa máy.

P: sức chịu tải tính toán của cọc (t).

+ Kiểm tra hệ số thích dụng K:

Với Q là khối lợng toàn bộ của búa. q là khối lợng cọc.

+ Độ chối tính toán một nhát đóng của búa: e n F Q H Pgh ( Pgh+ n D) Q+ 0,2 q

Trong đó: e: độ chối của một lần xung kích,cm n: Hệ số, bằng 150 tấn/m2 với cọc BTCT có mũ đệm.

F: Diện tích tiết diện ngang của cọc.

Q: Trọng lợng bộ phận xung kích, tấn.

H: Độ cao rơi của bộ phân xung kích của búa, cm. q: Trọng lợng cọc,tấn. Độ chối trong một đợt đóng không nhỏ hơn 2mm.

Với búa diezen mỗi đợt đóng là số lần xung kích trong 1 phút.

- Chọn búa Mitsubishi MH – 45 có các thông số kỹ thuật:

+ Trọng lợng quả búa: Qbúa =4,5 T.

+ Năng lợng đóng lớn nhất: E = 13,5 T.m

+ Tần số đóng cọc (lần/phút): 44 -> 55

+ Trọng lợng toàn bộ búa: Q = 10.305 T.

- Chọn chiều cao rơi búa H = 1m.

Trong đó : Kn là hệ số nghiêng giá búa: Kn = 1.

Kb là hệ số chỉ sự hữu ích của trọng lợng búa tham gia đóng cọc Kb = 0,9 với búa diezen ống dẫn

Vậy độ chối e =0,00379(m ) > 0,0020(m) Do đó búa đợc chọn là đạt yêu cầu.

- Giá búa đợc chọn phải thoả mãn điều kiện

Hgiá búa  hcọc + hbúa + hnâng búa + htreo buộc  hcọc+ hbúa+ 3 hcọc : chiều dài đoạn cọc (=7,4m) hbóa : chiÒu cao bóa (=4,785m)

- Chọn giá búa ghép trên cần trục: E - 10011

- Các thông số của giá búa:

+ Chiều cao giá búa: Hm = 20,5m.

+ Chiều dài cọc lớn nhất: Hcmaxm

+ Khối lợng cọc lớn nhất: 10 tấn.

+ Trọng lợng búa lớn nhất: 5 tấn.

+ VËn tèc di chuyÓn: Vdc = 1m/phót

4.1.3 Chọn cần trục lắp cọc:

- Cọc lớn nhất 0,35x0,35x7,4 (m) khối lợng của cọc bằng 2,27 (tấn)

- Ta chọn cần trục ôtô KX - 4362 Có các đặc tính kỹ thuật sau:

+ Sức nâng lớn nhất 10 (tấn).

+ Tốc độ quay 0,4 – 1,1 (vòng/phút).

+ Tốc độ di chuyển của máy cần trục 60 (Km/h).

+ Động cơ Zin 130 có công suất là 108,8 KW.

+ Kiểu dẫn động cơ khí.

+ Khung xe cơ sở Zin 130.

+ Loại tay cần là dàn rỗng.

+ Khối lợng bản thân 8,7 (tấn).

+ Nớc sản xuất Liên Xô cũ.

4.3.biện pháp thi công đóng cọc:

4.3.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công:

- Phải tập kết cọc trớc ngày đóng cọc từ 1 đến 2 ngày (cọc đợc mua từ các nhà máy sản xuất cọc ).

- Khu xếp cọc phải phải đặt ngoài khu vực đóng cọc , đờng đi vận chuyển cọc phải bằng phẳng không gồ ghề lồi lõm

- Cọc phải vạch sẵn đờng tâm để thuận tiện cho việc sử dung máy kinh vĩ căn chỉnh.

- Cần loại bỏ những cọc không đủ chất lợng, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

- Phải có đầy đủ các báo cáo khảo sát địa chất công trình kết quả xuyên tiêu tĩnh.

- Vị trí đóng cọc đợc xác định đúng theo bản vẽ thiết kế , phải đầy đủ khoảng cách, sự phân bố các cọc trong đài móng với điểm giao nhau giữa các trục Để cho việc định vị thuận lợi và chính xác ta cần phải lấy 2 điểm làm mốc nằm ngoài để kiểm tra các trục có thể bị mất trong quá trình thi công

- Trên thực địa vị trí các cọc đợc đánh dấu bằng các thanh thép dài từ 20,30cm

- Từ các giao điểm các đờng tim cọc ta xác định tâm của móng từ đó ta xác định tâm các cọc

4.3.2 Tiến hành đóng cọc: a Các yêu cầu về cọc:

-Cọc phải đảm bảo cờng độ nh thiết kế.

-Kích thớc cọc phải đảm bảo,không đợc có khuyết tạt trên bề mặt cọc. b Tiến hành đóng:

Tiến hành đóng đoạn cọc C1

- Trong quá trình đóng dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc lúc xuyên xuống Nếu xác định cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay

- Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3-0,5m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra bề mặt 2 đầu cọc C2 sửa chữa sao cho thật phẳng.

- Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn.

- Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí đóng, căn chỉnh để đờng trục của cọc C2 trùng với trục kích và trùng với trục đoạn cọc C1 độ nghiêng ¿ 1%.

- Nối 2 đoạn cọc C1,C2 theo thiết kế. thép bản 200x260x8

- Phải kiểm tra chất lợng mối hàn trớc khi đóng tiếp tục.

*Tiến hành đóng đoạn cọc C2

- Đoạn C3,C4 tiếp theo giống nh cọc C2

- Để đóng đợc cọc C4 có đầu cọc ở cao trình –2,0m ta phải dùng một đoạn cọc dẫn bằng thép

4.3.3 Các lu ý trong quá trình đóng: a Kết thúc công việc đóng xong 1 cọc:

- Cọc đợc coi là đóng xong khi thoả mãn 2 điều kiện:

+ Chiều dài cọc đóng sâu trong lòng đất dài hơn chiều dài tối thiểu do thiết kế quy định

+ Độ chối trung bình của 10 lần đóng cuối cùng phải bằng độ chối thiết kế với sai sè cho phÐp.

- Trờng hợp không đạt 2 điều kiện trên ngời thi công phải báo cho chủ công trình và thiết kế để sử lý kịp thời khi cần thiết, làm kháo sát đất bổ xung, làm thí nghiệm kiểm tra để có cơc sở lý luận sử lý. b Một số sự cố xảy ra khi đóng cọc và cách xử lý:

- Cọc cha đạt đến độ sâu mà đóng không xuống, cọc đã gặp chớng ngại vật ở mũi cọc, cần nhổ cọc lên, lùa một cọc bằng thép xuống, đóng mạnh để phá vật cản, nếu không phá vỡ đợc cho mìn xuống phá

- Khi cọc cha đạt đến độ sâu thiết kế mà cọc đã đạt độ chối thiết kế, chú ý có khả năng cọc có độ chối giả tạo, do tốc độ đóng quá nhanh, đất bị dồn nén nhất thời, cần nghỉ ít ngày rồi đóng tiếp, kết cấu đất phục hồi trong thời gian nghỉ sẵn sàng tiếp nhận công việc đóng cọc

- Đang đóng cọc bị lệch Nếu cha sâu lắm, dùng tời chỉnh lại hớng đợc thì tốt, nếu không phải nhổ cọc đóng lại Đầu cọc bị toét, ta phải lắp mũ cọc.Cọc không xuống mà bị vỡ: nhiều khả năng chọn búa nhỏ so với sức chịu tải của cọc, cần chọn búa đóng to hơn

- Khi cần nhổ cọc, nếu còn nông thì dùng tời, cần trục để nhổ Cần thiết kiểm tra lực ma sát đang tác động lên phần cọc đã đóng Nếu lực ma sát lớn hơn sức máy nhổ thì làm đai và kích lên

- Khi cần cắt cọc: Dùng phơng pháp thủ công đục bỏ phần bê tông, dùng hàn để cắt cốt thép có thể dùng lỡi ca đá bằng hợp kim cứng để cắt cọc, phải hết sức chú ý bảo hộ lao động trong thao tác ca nằm ngang Có thể dùng hàn hơi làm cho bê tông bị phá vỡ rồi đục

1 Lựa chọn phơng án thi công đất: Để thực hiện đào đất làm móng cho công trình ta có hai phơng án nh sau:

Tiêu đề	Công Trình Chung Cư Cao Tầng Nguyễn Đình Chiểu D1 Phường 14 Quận Tân Bình TPHCM
Tác giả	Trần Tuấn Linh
Người hướng dẫn	GS,TS Ngô Thế Phong
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng
Chuyên ngành	Kiến trúc
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Thành phố	TPHCM

Định dạng
Số trang	118
Dung lượng	777,57 KB