thiết kế trụ sở bộ công an tỉnh hà nam

Về phần kiến trúc 15% sinh viên đã nêu lên được: Khái quát tổng quan về công trình; các thông tin về khí hậu, địa hình, địa chất thủy văn khu vực xây dựng; giải pháp thiết kế kiến trúc..

KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Tên công trình

TRỤ SỞ BỘ CÔNG AN TỈNH HÀ NAM

Vị trí công trình

Địa chỉ công trình: Phường Lê Hồng Phong, Thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam

Hình1 1: Vị trí xây dựng và hiện trạng xung quanh công trình.

Đặc điểm của công trình

+ Cấp của công trình: cấp II + Chiều dài : 47.4 m + Chiều rộng : 20.6 m + Chiều cao : 31.80 m + Mật độ xây dựng : 22.79 % < 40% theo TCVN 323:2004

- Địa điểm đầu tư Xây dựng cơ sở làm việc Công an tỉnh Hà Nam trên khu đất có diện tích 9.824m2 m 2 gồm hai ô đất diện tích 5.931m2 và ô đất diện tích 3.893m2 nằm trên mặt đường Lý Thường Kiệt , hiện là trụ sở làm việc ăn ở cho CBCS và khu tạm giữ Hiện tại dự án nhà tạm giữ Công an Phú Thọ đã được Bộ Công an phê duyệt, xây dựng tại địa điểm mới có quy mô 100 chỗ.

Điều kiện khí hậu thủy văn

+ Nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng lớn của khí hậu chuyển tiếp của miền Bắc nên thời tiết khí hậu Phú Thọ khá dễ chịu phân làm 4 mùa: mùa xuân, mùa hạ, mùa thu và mùa đông

+ Mùa đông bắt đầu từ giữa tháng 11 đến tháng 3 năm sau, thời gian này có gió mùa Đông Bắc kèm theo gió lạnh và mưa phùn, nhiệt độ có thể xuống tới 12 0 C

+ Mùa hè từ tháng 5 đến tháng 9 đây là mùa nắng gắt, khô hạn kéo dài kèm theo nhiều đợt gió phơn Tây Nam (gió Lào) khô nóng, nhiệt độ có thể lên tới

38 0 C, khoảng cuối tháng 7 đến tháng 10 thường có nhiều đợt bão kèm theo mưa lớn gây ngập úng nhiều nơi, lượng mưa lớn nhất 500mm/ngày đêm

+ Mùa xuân kéo dài từ giữa tháng 3 đến hết tháng 4 đây là mùa khí hậu ẩm ướt se se lạnh, đặc biệt hiện tượng nồm ở miền Bắc

+ Mùa thu kéo dài từ tháng 10 đến giữa tháng 11 đây là mùa khí hậu thoải mái nhất bởi thời tiết luôn mát mẻ dễ chịu

- Nhiệt độ trung bình năm của Phú Thọ khoảng 23 0 C – 24 0 C, tháng thấp nhất khoảng 12 0 C, tháng cao nhất khoảng 38 0 C Số giờ nắng trung bình khoảng 1300 – 1500 h

- Lượng mưa trung bình năm khoảng 1900 mm

- Chịu ít ảnh hưởng của bão.

Giải pháp kiến trúc

Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phải căn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để có phân khu chức năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt, phải đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ

Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh

Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận đễ dàng với công trình Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Tại các nút giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo

Công trình được bố trí các đường vành đai và sân rộng nhằm đảm bảo sự tiếp cận của xe cứu hỏa và thuận tiện cho công tác xử lý sự cố khi có sự cố xảy ra.

1.5.1 Giải pháp mặt đứng và mặt bằng

Mặt đứng: Mặt đứng công trình thể hiện phần kiến trúc bên ngoài, là bộ mặt của tòa nhà được xây dựng Giải pháp mặt đứng được nghiên cứu với ngôn ngữ kiến trúc mềm mại, tỉ lệ hài hòa cộng với sự kết hợp hoàn hảo với những đường cong của giải pháp kết cấu tạo nên một công trình kiến trúc chuyển động với không gian và cảnh quan chung của toàn khu vực

Hình1 2 Mặt đứng công trình

Mặt bằng: Mặt bằng được bố trí hài hòa từ dưới lên trên hệ thống lõi cứng được đặt ở giữa, phía dưới rộng và thu gọn theo độ cao rất hợp lý về các vấn đề kết cấu

Mặt đứng trục 1 - 8 TL: 1/170 t-ờng ốp đá

1 800 1 500 400 t-ờng ốp đá mable màu sáng huy hiệu công an

200 200 p4 p4 p3 p1 p2 p1 p2 ốp đá granite màu vàng sáng vách mặt dựng kính màu

900 1 800 900 tÇng 2 tÇng 3 tÇng 4 tÇng 5 tÇng 6 tÇng 7 tÇng 8 tầng mái áp mái tÇng 1

Kích thước chung: 47.4 m x 19 m, tổng diện tích sàn là 29185 m 2 , thu gọn lại theo độ cao ở các tầng trên

Mặt bằng tầng 1: sử dụng làm khu để ô tô, xe máy

Mặt bằng tầng 2 - 8: gồm các phòng làm việc, phòng họp được bố trí hợp lý Hệ thống vệ sinh được bố trí riêng cho mỗi phòng Hệ thống hành lang được bố trí hợp lý theo chiều dài tòa nhà để đảm bảo yêu cầu thoát người khi gặp sự cố

Tầng mái là khu vực thích hợp để bố trí bể chứa nước, phòng bơm nước sinh hoạt và phòng bơm chữa cháy Ngoài ra, tầng mái còn có vị trí quạt tăng áp để tăng cường lưu thông không khí trong tòa nhà Diện tích tầng mái rộng rãi, có thể tận dụng làm sân thượng, tạo không gian mở và thoáng mát cho người sử dụng.

Giải pháp kiến trúc đưa các ban công khối phụ nhô ra phía trước giúp tạo ra khối hình sinh động cho mặt đứng, phá vỡ sự đơn điệu và tạo thành một bức tranh tổng thể hài hòa.

+ Phần chân đế là tầng trệt Đây là phần mặt đứng công trình nằm trong tầm quan sát chủ yếu của con người, vì vậy phần này được thiết kế chi tiết hơn với những vật liệu sang trọng, sử dụng gam màu đậm nhằm tạo sự vững chắc cho công trình

+ Phần thân nhà và mái cao 8 tầng ở trên khối đế, được tạo dáng thanh thoát đơn giản Các chi tiết được giản lược màu sắc sử dụng chủ yếu là màu sáng tuy nhiên vẫn ăn nhập với phần chân đế.

Giải pháp kỹ thuật

1.6.1 Cấp thoát nước a Cấp nước

- Nước được lấy từ hệ thống đường ống cấp nước chính của thành phố, dẫn tới bể chứa nước ngầm bao gồm cả lượng nước cấp cho sinh hoạt và lượng nước dự trữ cấp cho chữa cháy

- Toàn nhà được thiết kế bể nước trên tầng tum theo các ống chính và ống nhánh đến các phòng của các tầng Nước của các tầng đi qua đồng hồ đo lượng nước được bố trí cung cấp cho từng phòng

- Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong các hộp kỹ thuật xuống các tầng và trong tường ngăn đến khu vệ sinh và các phòng chức năng của căn hộ

- Nước dành cho cứu hỏa được bố trí độc lập Các đường ống cũng được lắp đặt trong các hộp kỹ thuật và hành lang Bố trí các van hạ áp, đường kính vải ống 50 mm và dài 20m Đường kính của vòi phun là 13 mm Theo tiêu chuẩn xây dựng hơn 25000 m 3 , phải có hai hệ thống nước trong trường hợp cháy có dòng chảy 2.51/s Lượng nước tiêu thụ cho hỏa hoạn là 54m 3 /h b Xử lý nước thải

- Thoát nước cho từng phòng được thiết kế theo nguyên tắc riêng Thoát nước được tách thành 2 mạng riêng biệt

+ Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được thiết kế cho tất cả các nhà vệ sinh trong căn hộ

Nước thải bẩn từ các thiết bị như phễu thu sàn, chậu rửa và bồn tắm sẽ được dẫn vào hệ thống ống đứng thoát riêng biệt Hệ thống này sẽ dẫn nước thải đến hố ga thoát nước bẩn, nơi nước được chuyển tiếp vào hệ thống thoát nước thải sinh hoạt chung.

- Hệ thống xả nước được tổ chức và phân nhánh trực tiếp đến tầng hầm Nước mưa và nước thải được chuyển tới hệ thống thoát nước trong khu vực Nước thải từ các thiết bị vệ sinh được đưa vào bể toại hoại, vào sau đó được mang đến hệ thống cống rãnh Các hố ga thu nước được bố trí ở tầng hầm

- Đường ống xả nước từ 32 –50 mm Tất cả các ống nhựa có thể chiụ được áp lực từ 10 ÷ 18 kg/cm 2

- Đồng thời ở tầng hầm có hai bể phốt thu gom và xử lý nước thải trước khi thoát nước ra bên ngoài

1.6.2 Thông gió và chiếu sáng a Thông gió

- Thông gió là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khỏe con người khi làm việc và nghỉ ngơi

- Giải pháp thông gió cho tòa nhà là sử dụng cả hai hệ thống thông gió tự nhiên và thông gió nhân tạo

- Hệ thống thông gió tự nhiên tận dụng tối đa thông qua các cửa sổ như không có chướng ngại vật xung quanh tòa nhà

- Hệ thống thông gió nhân tạo được kiểm soát bởi 1 trung tâm nằm ở tầng kỹ thuật Tất cả những biện pháp này là để tạo ra một môi trường làm việc dễ chịu cho các hoạt động khác nhau b Chiếu sáng

- Kết hợp cả chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

- Hệ thống chiếu sáng trong nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng

Các đèn báo lối thoát hiểm (EXIT) sẽ được bố trí tại tất cả các lối đi lại và lối ra vào chính của ngôi nhà Những vị trí này thường là sảnh, cầu thang và hành lang.

- Đèn chiếu sáng chiếu nghỉ các cầu thang được điều khiển tập trung tại tủ điện của các phòng thường trực

- Hệ thống điện chiếu sáng được bảo vệ bằng hệ thống áp-tô-mát lắp trong các bảng điện, điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc lối đi lại, ở những vị trí thuận lợi nhất.

Các giải pháp kỹ thuật khác

- Khi thiết kế nhà cao tầng phải đặc biệt chú ý đến các giải pháp chống sét và nối đất để tránh khả năng bị sét đánh thẳng, chống cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng điện từ và chống điện áp cao của sét lan truyền trong các đường dây Do đó khuyến khích sử dụng hệ thống chống sét tiên tiến, đảm bảo thẩm mỹ kiến trúc và chống thấm, dột mái Việc lựa chọn giải pháp chống sét tính toán theo tiêu chuẩn chống sét hiện hành

- Hệ thống thu gom rác được thiết kế theo tiêu chuẩn với hộp thu gom rác theo phương đứng và phòng gom rác

- Vấn đề chống mối mọt được tổ chuyên trách đảm nhận từ khi thi công tầng hầm, tổ này đã có những biện pháp đào hầm, xẻ rãnh, đặt thuốc để chống mối mọt cho công trường

- Các khu vệ sinh, tầng hầm, và mái hay xảy ra hiện tượng thấm nên phải có biện pháp chống thấm cho công trình

- Bê tông ở các khu vệ sinh và mái sử dụng cốt liệu nhỏ để tăng cường chống thấm cho công trình

- Khi thi công trước khi lát gạch chống thấm, trát một lớp vữa xi măng móng để ngăn cách nước Khu vực mái có lớp bê tông chống thấm

- Khu vực tầng hầm vấn đề chống thấm rất quan trọng nên nhiều giải pháp chống thấm được áp dụng khi thi công như: rải lớp vải địa kỹ thuật cách nước, sử dụng bê tông chống thấm mác cao.

Kết luận

Phân tích các giải pháp kiến trúc trên cho thấy công trình sở hữu sự hợp lý về công năng, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, nhà ở của cư dân Đồng thời, giải pháp kiến trúc cũng phù hợp với định hướng thiết kế một khu nhà kỹ thuật hiện đại, đảm bảo các yêu cầu về tiện nghi, thẩm mỹ và tiết kiệm năng lượng.

Người hướng dẫn : THS LÊ CHÍ PHÁT

Sinh viên thực hiện : VÕ DUY PHÚC Mã sinh viên : 1911506110135

- Lựa chọn giải pháp kết cấu

- Thiết kế sàn cho tầng điển hình (tầng 4)

- Thiết kế cầu thang trục 3(D– E)

- Thiết kế móng trục 2 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2024

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Cơ sở tính toán và thiết kế

Công trình nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng tiêu chuẩn Việt Nam, tài liệu hướng dẫn, giáo trình và các bài báo khoa học trong và ngoài nước Đối với một số bài toán, tiêu chuẩn Mỹ có thể được tham khảo và áp dụng.

1 TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

2 TCVN 5574:2018: Kết cấu bê tông và Bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất

4 TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

5 TCVN 7888:2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước 6 QCVN 02:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia – Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong Xây dựng

2.1.2 Tài liệu tham khảo phục vụ tính toán

7 Báo cáo khảo sát địa chất công trình

8 Các tài liệu về thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép và kết cấu Thép trong và ngoài nước

9 Hồ sơ thiết kế kiến trúc

1 Phần mềm phân tích kết cấu chính: Etabs

2 Cầu thang: Sap2000, bảng tính Excel

3 Sàn BTCT: Etabs, bảng tính Excel

4 Cột: Etabs, bảng tính Excel 5 Dầm: Etabs và bảng tính Excel

6 Sức chịu tải: Bảng tính Excel

8 Móng cọc: Etabs, bảng tính Excel

9 Đài cọc: Etabs, bảng tính Excel

2.1.4 Phần mềm triển khai bản vẽ

• Triển khai bản vẽ kết cấu bê tông cốt thép: Autocad.

Số liệu thiết kế

Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bê tông cốt thép và thép.Công trình bằng thép với thiết kế dạng bê tông cốt cứng đã bắt đầu được xây dựng ở nước ta Đặc điểm chính của kết cấu thép là cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lưc Kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biến dạng lớn nên rất thích hợp cho công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn và các công trình cần giảm khối lượng kết cấu để giảm tác động của tải trọng động đất Tuy nhiên nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu Việt Nam, công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hỏa hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng) hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng…

Bê tông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thế giới Kết cấu bê tông cốt thép khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ tiền hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bê tông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung giữa chúng Tuy nhiên vật liệu bê tông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn nên tải trọng bản thân của công trình lớn khiến cho công trình chịu tác động của tải trọng động đất và thành phần động của tải trọng gió lớn, điều này khiến cho việc lựa chọn giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp

Vật liệu sử dụng trong nhà cao tầng cũng như trong các công trình khác luôn phải đảm bảo các yêu cầu sau: đảm bảo khả năng chịu lực cho cấu kiện.Đảm bảo độ cứng, độ ổn định tổng thể cho cấu kiện và cho toàn bộ kết cấu.Đảm bảo khả năng chống cháy, cách nhiệt, cách âm.Dễ cung ứng, tận dụng được nguồn nguyên liệu địa phương.Phù hợp với công nghệ thi công.Vật liệu nhẹ, vật liệu cường độ cao

Các loại vật liệu thường sử dụng trong thiết kế nhà cao tầng như bê tông cốt thép, kết cấu liên hợp bê tông- thép (composite), kết cấu thép Mỗi loại vật liệu đều có những ưu nhược điểm khác nhau Bảng so sánh dưới đây cho thấy những khác nhau cơ bản được chỉ ra giữa các vật liệu:

Bảng 1: So sánh kết cấu BTCT và kết cấu thép Đặc tính Bê tông cốt thép Kết cấu thép

Khả năng chịu nén tốt, chịu kéo kém, cường độ phụ thuộc cấp độ bền

Khả năng chịu kéo nén tốt, cường độ phụ thuộc cấp thép, tuy nhiên có cường độ lớn rất nhiều lần so với bê tông

Trơ với lửa và chịu được nhiệt độ cao trong khoảng thời gian đủ dài

Chịu lửa kém, khi nhiệt độ tăng kết cấu trở lên dẻo và mất cường độ Ăn mòn Không bị ăn mòn Bị ăn mòn do phản ứng với môi trường

Liên kết Dễ dàng liên kết bằng cách đổ bê tông toàn khối

Liên kết phức tạp và tốn thời gian gia công cấu kiên Áp dụng kết cấu BTCT vào công trình “Trụ sở làm việc công an tỉnh Hà Nam”

Hệ khung chịu lực theo phương đứng và sàn sườn BTCT toàn khối theo phương ngang là lựa chọn tối ưu cho công trình 8 tầng, đảm bảo hiệu quả về mặt kinh tế và kỹ thuật Vật liệu bê tông cốt thép được sử dụng cho phương án này là lựa chọn hợp lý nhất do đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu lực, độ bền và giá thành phù hợp.

Chọn cấp độ bền bê tông cho các cấu kiện:

Bảng 2: Cấp độ bền bê tông cho cấu kiện

Cấp độ bền Chịu nén (mác)

2 Dầm, sàn, đường dốc, cầu thang

2.2.2 Giải pháp kết cấu a Kết cấu theo phương ngang

Theo trong kiến trúc cho thấy nhịp công trình lớn nhất là 7m và nhỏ nhất là 2,4m

Công năng chủ yếu công trình là phòng làm việc và phòng họp Do vậy chọn phương án là sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối b Lựa chon kết cấu theo phương đứng

Do công trình là nhà cao tầng với độ cao vừa phải, lại có bố trí thang máy ở vị trí khá cân xứng nên hệ kết cấu phù hợp và kinh tế nhất là kết cấu khung và vách lõi kết hợp chịu lực.

Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 2737-2023: Tải trọng và tác động - tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và bê tông toàn khối

TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

TCVN 10304-2014: Móng cọc - tiêu chuẩn thiết kế

TCXD 198-1997: Nhà cao tầng - thiết kế bê tông cốt thép toàn khối

QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng.

Mặt bằng kết cấu và chọn sơ bộ tiết diện

2.4.1 Chọn sơ bộ tiết diện a Sơ bộ tiết diện cột

Chọn sơ bộ tiết diện cột Tiết diện của cột được chọn theo nguyên lý cấu tạo kết cấu bê tông cốt thép, cấu kiện chịu nén

- Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức:

+ k=1,11,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen

+ A: Diện tích tiết diện ngang của cột + Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông (Với bê tông B25 → Rb,5 MPa) + N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột

- Lực nén lớn nhất tính theo công thức:

+ S: Diện tích chịu tải của một cột ở một tầng + q: Tải trọng sơ bộ, lấy q= 1,0 T/m2 KN/m2

-Tính toán cho từng loại cột ở từng tầng

→ Chọn tiết diện cột C1= 40x60 cm + Cột C2 có Nmax = 630 T

→ Chọn tiết diện cột C2 = 60x80 cm + Cột C3&C4 có Nmax = 347.2 T

→ Chọn tiết diện cột C3&C4= 50 x 60 cm

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

, đối với cột nhà λ 5 0b l0: Chiều dài tính toán của cấu kiện Đối với khung toàn khối nhiều tầng, nhiều nhịp: l0 = 0,7H (H: chiều cao tầng 2)

= 35 Cột chọn đảm bảo điều kiện ổn định

Kết luận Để thuận tiện cho thi công, đảm bảo yêu cầu về công năng và kiến trúc ta chọn tất cả các vách có chiều dày 250mm, chiều dài lấy theo kiến trúc và kích thước cột được b Sơ bộ tiết diện dầm

Dầm chính qua các đầu cột Công thức chọn sơ bộ: d d d h = 1 ×l m

Từ hd ta xác định sơ bộ được:

12) 𝑥6200 = 516 ÷ 775 𝑚𝑚 Chọn sơ bộ hd = 600 mm 𝑏 𝑑 = (0.3 ÷ 0.5)𝑥6200 = 180 ÷ 300𝑚𝑚 Chọn sơ bộ bd = 300 mm

12) 𝑥9800 = 816 ÷ 1225 𝑚𝑚 Chọn sơ bộ hd = 900 mm 𝑏 𝑑 = (0.3 ÷ 0.5)𝑥900 = 270 ÷ 450𝑚𝑚 Chọn sơ bộ bd = 400 mm + l p00➔ℎ 𝑑 = ( 1

12) 𝑥7000 = 583 ÷ 875 𝑚𝑚 Chọn sơ bộ hd = 600 mm 𝑏 𝑑 = (0.3 ÷ 0.5)𝑥600 = 180 ÷ 300𝑚𝑚 Chọn sơ bộ bd = 400 mm - Các dầm phụ trong các ô sàn nên bố trí cùng 1 loại tiết diện để đảm bảo kiến trúc, bố trí các đường ống kỹ thuật cũng như thuận lợi cho thi công ván khuôn

20) 𝑥6200 = 310 ÷ 517𝑚𝑚 Chọn sơ bộ hd = 450 mm

𝑏 𝑑 = (0.3 ÷ 0.5)𝑥450 = 135 ÷ 275𝑚𝑚 Chọn sơ bộ bd = 250 mm

Tại vị trí có vách chọn tiết diện dầm bo vách là 25 x 40(cm)

THIẾT KẾ BẢN SÀN TẦNG 4

Sơ đồ tính

3.1.1 Các quan niệm về tính toán

- Coi như rằng các ô sàn làm việc độc lập – Tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây biến dạng, nội lực đến các ô sàn bên cạnh

- Điều kiện biên: Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm; d 3 s h h  -Thì gọi là khớp d 3 s h h  - Thì gọi là ngàm

2  l l -Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm

2  l l -Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1 - kích thước theo phương cạnh ngắn l2 - kích thước theo phương cạnh dài l2 /l1 ≥ 2: bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm

Sàn Kich thước Tỷ số Điều kiện biên Loại ô bản L 1 (m) L 2 (m) L 2 /L 1

3.1.2 Sơ đồ tính các ô sàn

- Sàn gồm có bản và hệ dầm đúc liền khối Về sơ đồ kết cấu xem bản kê lên dầm phụ, dầm phụ kê lên dầm chính, còn dầm chính gác lên cột hoặc tường Phương của hệ dầm chọn tuỳ thuộc vào cách bố trí chung của công trình, yêu cầu độ cứng và các yêu cầu khác (ở đây gọi là sàn sườn vì hệ dầm ngoài chức năng chịu lực còn có tác dụng tăng độ cứng của bản như những sườn thông thường)

Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb m D l

D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1; m: hệ số phụ thuộc liên kết của bản m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, chọn m = 45; m = 30 - 35 đối với bản loại dầm; chọn m = 35 l: là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực)

Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: hb  hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm

Chiều dày của các ô sàn như sau:

Bảng 4: Sơ bộ chiều dày sàn

Sàn Kich thước Tỷ số

Do các ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau nên tạo ra độ dày bản sàn khác nhau Tuy nhiên, để thuận tiện cho việc thi công và tính toán, người ta thường thống nhất chọn một độ dày bản sàn chung cho tất cả các ô, thường là 110mm.

Tải trọng thường xuyên

Tải trọng thường xuyên tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính toán (TCVN 2737-2023) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:

Ta có công thức tính: gtt = Σγi.δi.ni

Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn

Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 2023

Ta tiến hành xác định tải trọng thường xuyên riêng cho từng ô sàn

Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:

Bảng 5 Tải trọng các lớp cấu tạo phòng làm việc

Cấu tạo vật liệu h γ n gtt

Gạch Ceramic dày 12 Vữa lót mác 75 dày 30 Sàn BTCT dày 110 Vữa trát trần M75 dày 20 Trần và thiết bị

Gạch Ceramic 12 Vữa lót M75 dày 40 Sàn BTCT dày 110 Vữa trát trần M75 dày 20 Trần và thiết bị

Bảng 6: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh

Cấu tạo vật liệu h γ n gtt

- Tải trọng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

( 2 ) t t g g v v v g = n   + n   Trong đó: qt : tải trọng tường xây phân bố trên ô sàn gt : trọng lượng bản thân của 1m 2 tường St : diện tích tường, St = B.H -Sc

Sc : diện tích cửa, Sc = bc hc gc : trọng lượng bản thân của 1m 2 cửa nt, nv, nc : hệ số độ tin cậy đối với tường, vữa γg : trọng lượng riêng của tường 15(kN/m 3 ) δg : chiều dày mảng tường δv : chiều dày vữa

Bảng 7: Tải trọng tường phân bố trên sàn

Kích thước cấu kiện Diện tích gt qt

Tường Cửa Tườ ng Cửa

3.2.1 Tải trọng tạm thời a Tải trọng tạm thời ngắn hạn (Q t )

Bảng 8: Tải trọng tạm thời ngắn hạn

- Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều được ký hiệu là qk,t.- Giá trị tính toán của tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều là qd,t.- Hệ số độ tin cậy của tải trọng được ký hiệu là γf.- Hệ số giảm tải được ký hiệu là ψA.

- Tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-2023, sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn theo mục 6.7 (đối với các sàn có diện tích A>A1=9m 2 )

 b Tải trọng tạm thời dài hạn

Giá trị tải trọng tạm thời dài hạn = Giá trị tải trọng tạm thời ngắn hạn * 0.35

3.2.2 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Trong đó: qtt : tổng tải trọng tác dụng lên sàn gtt : trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn qd,t : giá trị tính toán tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều trên sàn

Bảng 9: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Sàn gtt qt ptt q kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2

Nội lực sàn

Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi

Dựa vào liên kết bản ➔ có 15 sơ đồ

Sơ đồ 1-15 Xét từng ô bản: Có 6 moment

M1, MI, MI’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn (MI’ = 0 nếu là biên khớp, MI’ = MI nếu là biên ngàm)

M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài (MII’ = 0 nếu là biên khớp, MII’ = MII nếu là biên ngàm) Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số αi, βi

(Phụ lục 17- Kết cấu bêtông cốt thép)

Sau đó tính toán nội lực trong bảng theo các công thức như sau:

+ Mômen gối: MI = β1 (gtt + qd,t).l1.l2 q

Trong đó: gtt : tải trọng thường xuyên tác động lên sàn qd,t : tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều trên sàn (tính toán) l1, l2 kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản α 1, α 2, β1, β2: các hệ số tra bảng(Phụ lục 17-Kết cấu bê tông cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản)

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

 Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kN/m)

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn

3.4.1 Tính toán cốt thép sàn

Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều cao h = hb h0 = h - a0 là chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng nén a0 = c + 0,5. là chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo Lấy chiều dày lớp bảo vệ c: Với bê tông nặng c ≥  đồng thời c ≥ c0.

Với bản có: h ≤ 100mm lấy c0 = 10mm h > 100mm lấy c0 = 15mm

Giả thiết a0 Với bản thường chọn a0 = 15÷20mm Khi h khá lớn (h > 150mm) có thể chọn a0 = 25÷30mm Tính h0 = h - a0

: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,  =  - 0,008.Rb

 = 0,85 đối với bê tông nặng

sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u 400Mpa

 R = R (1 0,5 )−  R Kiểm tra điều kiện hạn chế:  ≤ R

Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính = 1 - 0,5.

Tính diện tích cốt thép:

Tính tỷ lệ cốt thép :

Kiểm tra điều kiện  ≥ min = 0,1% Khi xảy ra  < min chứng tỏ h quá lớn so với yêu cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại Nếu không thể giảm h thì cần chọn As theo yêu cầu tối thiểu bằng min.b.h0

Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0 Khi h0 không nhỏ hơn giá trị đã dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức độ đáng kể thì cần tính toán lại  nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý

3.4.2 Cấu tạo cốt thép chịu lực Đường kính  nên chọn  ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính toán như sau:

Tính as là diện tích thanh thép, từ as và As tính a

= = Chọn a không lớn hơn giá trị vừa tính được Nên chọn a là bội số của 10mm để thuận tiện cho thi công

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: amin ≤ a ≤ amax Thường lấy amin = 70mm

Khi h ≤ 150mm thì lấy amax = 200mm Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5.h và 400) -Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bản

Bảng 10: Tính cốt thép bản đầm

Kích thước Tải trọng Chiều dày

A s TT H.lượn g ỉ s TT s BT A s CH

Tính thép Chọn thép l 1 l 2 g P h a h 0 α m ζ A s TT H.lượn g ỉ s TT s BT A s CH

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TRỤC 3(E-D)

Khái niệm chung

4.1.1 Sơ đồ kết cấu cầu thang a Bản thang

Chọn sơ bộ chiều dày cầu thang

L0 : nhịp tính toán cảu bản thang L0 = L1 +L2

30÷35 = 111 ÷ 129𝑚𝑚 - Vậy ta chọn chiều dày bản thang là 120mm

- Cao độ mặt bằng kết cấu tầng 3600mm - Kích thước bậc thang : Lb &0mm ; hb = 170mm Góc nghiêng bản thang

260 = 0.5 ⇒ 𝛼 = 24,70 ⇒ 𝑐𝑜𝑠𝛼 = 0.91 b Dầm thang( đầm chiếu nghỉ)

- Chọn sơ bộ kích thước dầm thang :

2 ÷ 3) = 200 ÷ 300𝑚𝑚 Vậy chọn tiết diện dầm là 220x300

4.1.2 Các bộ phận cầu thang

Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang và đầm chiếu nghỉ: a Tải trọng thường xuyên

Bảng 11: Tải trọng thường xuyên chiếu nghỉ

Chiều dày lớp  Hệ số vượt tải n

TT tính toán m KN/m 3 KN/m 2

Lớp vữa trát xi măng 0.015 20 1.3 0.39

Bảng 12: Tải trọng thường xuyên lên bản thang stt Các lớp vật liệu

TT tính toán m KN/m 3 KN/m 2 KN/m 2

4 Bản sàn BTCT chịu lực 0.10 25 2.5 1.1 2.75

5 Lớp vữa trát xi măng 0.025 20 0.3 1.3 0.39

Tải trọng tiêu chuẩn p e = 3 KN/m 2 - Tổng tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản thang

𝑞 𝑏𝑡 = (𝑔 𝑏𝑡 + 𝑝) × 1 = (5.85 + 3.6) × 1 = 9.545.kN/m - Tổng tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ

Tính nội lực và cốt thép cho bản thang và chiếu nghỉ

Cắt dãy có bề rộng 1m để tính

100 = 3 - Theo số liệu ta có tỷ số hd/hs = 300/100 = 3→ liên kết ngàm Nhưng trong thực tế thì cầu thang là cấu kiện thi công không cùng lúc với cột, dầm, sàn dẫn đến việc xử lý liên kết giữa bản thang với dầm thang tại vị trí neo cốt thép là không đảm bảo độ ngàm cứng

- Cầu thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, khi xảy ra sự cố bất thường như cháy nổ, hoả hoạn, động đất… thì nơi đây chính là lối thoát hiểm duy nhất (thang máy sẽ không được dùng trong những trường hợp này), và khi đó tải trọng sẽ có thể tăng hơn những lúc bình thường rất nhiều, vì thế tính an toàn của cầu thang cần được đảm bảo tối đa Ta ưu tiên sử dụng sơ đồ 2 đầu khớp

Tuy nhiên, sơ đồ hai đầu khớp không hoàn toàn phản ánh hoạt động thực tế của cầu thang do bản thang và dầm thang làm việc phối hợp Do đó, liên kết khớp không hoàn toàn là đúng mà có xu hướng làm việc như liên kết ngàm (nhưng không phải ngàm tuyệt đối) Vì vậy, tại gối vẫn tồn tại giá trị mô men Để đảm bảo tính thẩm mỹ trong quá trình sử dụng (tránh tình trạng nứt tại gối), ngay từ giai đoạn thiết kế, cần bố trí thêm thép chịu mô men tại gối.

- Ta chọn sơ đồ tính của cầu thang là hai đầu khớp để giải nội lực, nhưng để thiên về an toàn ta vẫn xét sơ đồ tính sau đây để tính ra nội lực nguy hiểm Sau đó lấy 40% giá trị momen tại nhịp tính toán cho mô men gối

Tính toán biểu đồ trong sap2000:

4.2.2 Tính toán cốt thép bản thang

- Ta có kết quả sau : Mnhịp max = 20.05

- Với b = 1000m; h = 120mm; giả thiết a0 mm

Vị trí Giữa nhịp Gối

Bản thang nghiêng Mnhịp = 0,7Mmax = 14.035 kNm Mgối = 0,4Mmax = 8.02 kNm - Tính thép chịu moment ở nhịp :

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

4.2.3 Tính thép mũ cho gối và góc gãy

Việc quan niệm chọn liên kết khớp khi tính bản thang, nhằm giúp cho xác định nội lực được dễ dàng

Vì để đề phòng xuất hiện momen âm tại liên kết ở hai đầu và tại góc gãy có thể gây nứt cho kết cấu Theo kinh nghiệm thiết kế cần chọn thép úp mũ cho gối và tại góc gãy của bản thang với diện tích A s = 0.4  A s nhip

Chọn diện tích cốt thép ở gối:

4.2.4 Nội lực dầm chiếu nghỉ a Sơ đồ tính

Dầm chiếu nghỉ được tính như dầm đơn giản, liên kết khớp ở hai đầu Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục cột, chịu tác dụng cảu tải trọng gồm :

- Trong lượng bản thân dầm : 𝑔 𝑑 = 𝑏 𝑑 × (ℎ 𝑑 − ℎ 𝑠 ) × 𝑛 × 𝛾 𝑏 = 0.22 × (0.3 − 0.12) × 25 × 1.1 = 1.089𝑘𝑁/𝑚

- Phản lực gối tựa truyền vào:

𝑔 𝑐𝑛 = 18.20𝑘𝑁/𝑚 - Trọng lượng tường xây trên dầm

Ta có chiều cao tường : ℎ 𝑡 = ℎ 𝑐𝑛 − ℎ 𝑑 = 1.7 − 0.3 = 1.4𝑚

𝑔 𝑡 = 𝛾 𝑡 × ℎ 𝑡 × 𝑛 = 1.7 × 1.4 × 1.1 = 2.61𝑘𝑁/𝑚 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ :

Chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản Nhịp tính toán L=2.7

Nội lực dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ momen uốn dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ Nội lực để lấy cốt thép :

Momen ở nhịp : 𝑀 𝑛ℎị𝑝 = 0.7 × 𝑀 𝑚𝑎𝑥 = 0.7 × 19.95 = 13.97𝑘𝑁𝑚 Chọn a= 30mm, tính được h0= h-a00-30'0

Chọn 3∅18 có 𝐴 𝑠 𝑐ℎ = 7.63 Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

Khi tính toán quan niệm dầm tựa lên cột, nhưng thực tế dầm đổ bê tông toàn khối với cột, nên sẽ xuất hiện momen âm ở gối Để đảm bảo an toàn chọn cốt thép ở gối được lấy bằng 40% cố thép ở nhịp

 Chọn 2Φ14 có As = 3.08cm 2 c Tính cốt đai

Lực cắt lớn nhất của dầm chiếu nghỉ : Qmax= 25.68kN

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

Nếu Qmax ≤ Qb = 𝜑 𝑏3 × (1 + 𝜑 𝑓 + 𝜑 𝑛 ) × 𝛾 𝑏 × 𝑅 𝑏𝑡 × 𝑏 × ℎ 0 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo

Trong đó: 𝜑 𝑏2 , 𝜑 𝑏3 : hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

𝜑 𝑏2 = 2 và 𝜑 𝑏3 = 0,6 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong

Hệ số giảm cường độ chịu lực của bê tông bao gồm hệ số 𝜑 𝑏2 = 1,7 và 𝜑 𝑏3 = 0,5 đối với bê tông hạt nhỏ Hệ số 𝜑 𝑓 = 0 khi tiết diện hình chữ nhật Hệ số 𝜑 𝑛 = 0 do không có lực dọc trục Lực cắt thiết kế: 𝑄𝑏 = 0.6x(1+0+0)x0.9x1.05x220x270x10^6 A = 95kN.

 Đủ khả năng chịu cắt Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo : Đoạn gần gối tựa (L/4) : khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2 ; 150) Đoạn giữa nhịp (L/2) : khi h> 300 thì sct = min (3h/4 ; 500)

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

Vật liệu sử dụng

Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hóa của một bộ phận công trình hay toàn bộ công trình, được lập ra chủ yếu nhằm thực hiện hóa khả năng tính toán các kết cấu phức tạp

Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ thì sự làm việc của công trình được mô phỏng sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian

Khi giải theo sơ đồ khung không gian thì ta xét được khả năng làm việc đồng thời của khung, vách cứng và lõi khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang và công trình được sinh viên mô phỏng tính toán theo sơ đồ khung không gian

Khi tiến hành giả khung theo khung không gian, sau đó căn cứ vào kết quả nội lực mà tính toán và bố trí thép cho khung trục 2

Bê tông : Dùng bê tông cấp độ bền B25 cho toàn bộ kết cấu của công trình, Các thông số của bê tông B25:

- Cường độ chịu nén tính toán của bê tông : Rb = 22 (MPa)

- Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông : Rbt =1,4 (MPa)

- Mô đun đàn hồi của bê tông : Eb = 30×10 3 (MPa)

- Các loại cốt thép sửa dụng cho công trình:

` Loại thép Rs = Rsc (MPa) Rsw (MPa) Es (MPa)

Tính tải trọng tác dụng lên khung

- Căn cứ vào yêu cầu cấu tạo kiến trúc và các hoạt tải dài hạn

Tĩnh tải chịu lực của sàn phụ thuộc vào cấu tạo sàn, được chia thành hai loại chính: sàn thông thường (phòng ngủ, hành lang) và sàn có lớp chống thấm (sàn vệ sinh) Sàn thông thường thường có cấu tạo gồm các lớp lót sàn, lớp chống ẩm, lớp chịu lực và lớp hoàn thiện, trong khi sàn chống thấm có thêm lớp chống thấm nước để ngăn chặn nước thấm xuống các tầng bên dưới Tùy vào cấu tạo sàn mà các lớp chịu lực sẽ có khả năng chịu tải khác nhau, ảnh hưởng đến tĩnh tải của mỗi loại sàn.

- Tĩnh tải không bao gồm trọng lượng bản thân được trình bày ở bảng dưới đây

Khu vực sàn phòng ngủ, khách

Tên các lớp chiều dày lớp (mm) γ (kG/m 3 )

- Lớp gạch lát sàn Granite 20 2000 20 1,1 44

- Trần giả + thiết bị kỹ thuật, 50 1,1 55

Khu vực kho (sàn dày 200)

- Lớp gạch lát sàn Granite 10 2000 20 1,1 22

- Lớp gạch lát chống trơn 300x300 10 2000 20 1,1 22

- Lớp vữa trát, lót chống thấm (15+20) 50 1800 90 1,3 117

- Lớp vữa tạo độ dốc 30 1500 45 1,2 54

- Hai lớp gạch lá nem chống nóng 10 2000 20 1,1 22

- Lớp vữa tạo độ dốc dày trung bình 100 20 1800 36 1,3 47

- Trọng lượng tường, cửa và lớp vữa trát tác dụng lên dầm

Tường ngăn xây bằng gạch có g = 1500 (daN/m 3 ), mỗi bức tường cộng thêm 1,5 cm vữa trát (mỗi bên): có vt 00 N/m 3

Chiều cao tường được xác định: ht = H-hd

Trong đó: ht: chiều cao tường,

H: chiều cao tầng nhà hd: chiều cao dầm trên tường Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa, trên ô sàn về tải trọng phân bố trên dầm: tt (S -S ).(n δ γ +2.n δ γ ) + n S γt c t t t v v v c c c g = (daN/m) l d

St(m 2 ): diện tích bao quanh tường

Sc(m 2 ): diện tích cửa nt, nc , nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát (nt=1,1; nc=1,3; nv=1,3)

𝛿 𝑡 : chiều dày của mảng tường

𝛾 𝑡 = 1500(daN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường

𝛿 𝑣 = 0,015(m): chiều dày của vữa trát

𝛾 𝑣 = 1600(daN/m 3 ): trọng lượng riêng của vữa trát

𝛾 𝐶 = 25(daN/m 2 ): trọng lượng của 1m 2 cửa ld(m): chiều dài dầm

+) Tường xây gạch đất nung 200

Tên các lớp chiều dày lớp

Hệ số vư ợt tải

- Tải tường phân bố trên 1 m dài: 1346 1519,

- Tải tường phân bố có kể đến 25% diện tích cửa: 1010 1139,

94 +)Tường xây gạch đất nung 100 Chiều 4,2 Dầm: 600 cao:

- Tải tường phân bố trên 1 m dài: 576 633,6

- Tải tường phân bố có kể đến 25% diện tích cửa: 432 475,2

+) Tường xây gạch đất nung 200

- Tải tường phân bố trên 1 m dài: 1122 1266,

- Tải tường phân bố có kể đến 25% diện tích cửa:

+)Tường xây gạch đất nung 100

Tên các lớp chiều g TT tiêu Hệ TT dày lớp (mm)

2) số vư ợt tải tính toán (KG/ m)

- Tải tường phân bố trên 1 m dài: 480 528,0

- Tải tường phân bố có kể đến 25% diện tích cửa: 360 396,0

- Hoạt tải tra công năng sàn để xác định;

Dựa theo “TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế”

Loại tải Loại sàn Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Phòng khách, ngủ phòng làm việc, phòng học

Hình 5 1 Mô hình trong phần mềm etabs

5.2.3 Gió (xác định theo TCVN 2737-2023)

5.2.4 Tổ hợp nội lực a Công thức tổ hợp nội lực Tổ hợp nội lực

STT Trường hợp tải trọng Ký hiệu Loại tải

1 Trọng lượng bản thân DL Tỉnh tải

2 Trọng lượng các lớp hoàn thiện SDL Tỉnh tải

4 Trọng lượng tường 100mm và 200mm WALL Tỉnh tải

5 Hoại tải sàn LL Hoạt tải

6 Gió theo phương trục X GX Gió

7 Gió theo phương trục Y GY Gió

Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn I Tên tổ hợp Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn II Tên tổ hợp Tổ hợp tải trọng

Xác định nội lực và tổ hợp nội lực

- Hình ảnh kết quả chuyển đỉnh

- Chuyển vị ngang lớn nhất bằng 14.61 (mm) < H/500 = 31.80 / 500 63.6 (mm)

Kết luận: Đạt yêu cầu về chuyển vị đỉnh

- Hình ảnh kết quả chuyển vị lệnh tầng

Kết quả chuyển vị do gió theo phương X (GX) và phương Y (GY) lần lượt là 0,000122 và 0,000746, đều nhỏ hơn giá trị giới hạn cho phép là 0,002.

5.3.2 Kết quả nội lực khung

Hình 5 2 Biểu đồ moment M22 khung trục 2

Hình 5 3 Biểu đồ moment M33 khung trục 2

Hình 5 4 Lực cắt 2- 2khung trục 2

Hình 5 5.Lực cắt 3-3 khung trục 2

Hình 5 6 Lực dọc khung trục 2

Tính cốt thép khung

Từ biểu đồ nội lực bằng phần mềm ETABS, ta có nội lực và tổ hợp được các tổ hợp nội lực tại các tiết diện của dầm tại các tầng Từ bảng tổ hợp nội lực, chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm để tính toán cho mỗi tiết diện

Giá trị Mmax +, Mmin - để tính cốt thép dọc

Giá trị |Q| max để tính cốt thép đai

5.4.2 Tính thép dầm khung a Tính thép dọc chịu lực

- Với tiết diện chịu moment âm Giả thiết trước chiều dày lớp bê tông bảo vệ a

Diện tích cốt thép yêu cầu:

+ Nếu  m  R : thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nén của bê tông hoặc đặt cốt kép

- Với tiết diện chịu moment dương

Diện tích cốt thép yêu cầu:

Nếu  m  R : thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép

   ma x Hợp lí: 0,8%   t 1,5% Thông thường với dầm lấy  min =0,15% Đối với nhà cao tầng  ma x = 5%

II Tính toán cốt thép dọc dầm bê tông cốt thép

42 (Momen0 xét thép chịu kéo lớp dưới)

Nhận xét: Tính toán cốt đơn

II Tính toán Võng nứt cho dầm a Kiểm tra hình thành vết nứt

M tn -125,394 kN.m Momen tải check vết nứt Α 6,67 - α = E s /E b α' 6,67 - α' = E' s /E b

M crc 40,39 kN.m M crc = R bt.ser W pl

Kết luận: Cấu kiện xuất hiện vết nứt theo TCVN

Các đặc trưng Tính a crc1 Tính a crc2 Tính a crc3 ĐV

Vết nứt dài hạn a crc =a crc,1 0,180 - mm

Vết nứt ngắn hạn a crc 0,211 - mm

Giới hạn bề rộng vết nứt dài hạn

Giới hạn bề rộng vết nứt ngắn 0,40 Ok mm hạn [a crc ]

Kết luận: Thỏa giới hạn vết nứt theo TCVN

IV Tính toán thép đai chịu cắt, xoắn, xoắn uốn, xoắn cắt đồng thời:

- TCVN 5574-2018 (8.1.4.2.2) (103): Trong đó T1 (sơ đồ BxH) / T2 (sơ đồ HxB) = 18 /

Kết quả tính toán dầm được thể hiện tại phần phụ lục Đầu vào Check Cắt Check Xoắn

BAOULS 0,200 71,9 8,8 -45,5 Start 0 445,73 OK 240 Ok 518,27 Ok 17,42 19,87 Ok

BAOULS 1,000 54,3 8,8 5,1 Start 800 157,68 OK 240 Ok 254,41 Ok 18,44 18,14 Ok

110,3 Start 0 445,73 OK 240 Ok 518,27 Ok 11,04 18,62 Ok

BAOULS 0,200 70,5 8,2 -39,7 Start 0 445,73 OK 240 Ok 518,27 Ok 17,67 19,93 Ok Đầu vào Check Cắt Check Xoắn

125,4 Start 0 445,73 OK 240 Ok 518,27 Ok 7,62 18,37 Ok

BAOULS 1,000 51,9 6,5 8,8 Start 800 157,68 OK 240 Ok 254,41 Ok 18,40 18,37 Ok Đầu vào Check Cắt Check Xoắn

116,6 Start 0 445,73 OK 240 Ok 518,27 Ok 9,81 18,50 Ok

Trong đồ án này, sinh viên thực hiện tính toán thiết kế khung không gian Do đó tổ hợp nội lực cho cột khung không gian cần xét đến các trường hợp sau:

Trường hợp 1: Mx, max, My, tu và Ntu

Trường hợp 2: My, max, Mx, tu và Ntu

Trường hợp 3: Nmax, Mx, tu và My, tu

Trường hợp 4: Mx và My cùng lớn

Trường hợp 5: e1x = Mx/N hoặc e1y = My/N

Nhận xét: Việc lọc giá trị nội lực để tính thép cột sẽ rất khó khăn khi số trường hợp tổ hợp tải trọng nhiều Điều đó dễ dẫn tới những sai sót trong quá trình tìm kiếm trường hợp nội lực nguy hiểm nhất để tính thép cột Trên cơ sở đó, sinh viên thực hành tính toán với tất cả các cặp giá trị nội lực tính toán được từ tất cả các trường hợp tổ hợp tải trọng được xuất ra từ phần mềm ETABS Sau đó tiến hành tính thép và cuối cùng lọc ra giá trị diện tích thép lớn nhất để bố trí Điều này giúp không xót trường hợp nội lực gây nguy hiểm cho cột và cũng như thiên về an toàn a Phương pháp tính toán cốt thép cột

Hiện nay tiêu chuẩn Việt Nam chưa có hướng dẫn cụ thể tính toán thép cột chịu nén lệch tâm xiên Khi thiết kế thường sử dụng 1 trong 3 phương pháp sau:

Phương pháp tính toán lệch tâm phẳng theo mục 8.1.2.4 của TCVN 5574-2018 được áp dụng cho từng trường hợp cụ thể Theo đó, thép sẽ được bố trí riêng cho mỗi phương để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu.

- Phương pháp thứ hai là phương pháp tính gần đúng quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép đều theo chu vi

- Phương pháp thứ ba là phương pháp biểu đồ tương tác Trong ba phương pháp trên thì hai phương pháp đầu là phương pháp tính gần đúng

Còn phương pháp thứ ba là phương pháp phản ánh đúng thực tế khả năng chịu lực của cấu kiện Tuy nhiên trong thực hành tính toán thì biểu đồ tương tác chỉ áp dụng cho bài toán kiểm tra vì số liệu tính toán là khá lớn và tốn nhiều thời nên phương pháp một và hai được sử dụng rộng rãi hơn

Trong đồ án, sinh viên chọn phương án hai để tính toán cốt thép dọc trong cột Cơ sở lý thuyết dựa vào sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” tác giả GS Nguyễn Đình Cống

+ Hệ số FS >=1: Cấu kiện đạt khả năng chịu lực Lớp BTBV

+ Hệ số FS Khi dùng phương pháp thi công cọc BTCT đúc sẵn phải khắc phục các nhược điểm của cọc và kỹ thuật thi công để đảm bảo các yêu cầu Ưu, nhược điểm của cọc khoan nhồi Ưu điểm:

Có thể tạo ra những cọc có đường kính lớn do đó chịu tải trọng nén rất lớn

Do cách thi công, mặt bên của cọc khoan nhồi thường bị nhám do đó ma sát giữa cọc và đất nói chung có trị số lớn so với các loại cọc khác

Khi cọc làm việc không gây lún ảnh hưởng đáng kể cho các công trình lân cận

Tính toán cọc

- Cọc đúc sẵn hạ bằng phương pháp ép

- Bê tông cọc B30, có Rb = 17 Mpa, Rbt = 1,2 Mpa

+ Cốt dọc chịu lực dùng thép AII có:

Rs = Rsc = 280 MPa ; Rsw = 225MPa + Cốt đai dùng nhóm AI có:

Rs = Rsc = 225MPa ; Rsw = 175Mpa - Tiết diện cọc 30 x 30 cm, thép dọc chịu lực 420

- Chọn chiều sâu hạ vào lớp 6 khoảng 2 m

6.2.2 Chọn các đặt trưng móng cọc

Tiết diện cọc 30 x 30 (cm), thép dọc chịu lực 418 loại thép AII

Dự kiến ép cọc vào vào lớp đất thứ 6 cát hạt vừa ở trạng thái chặt vừa 1 đoạn là 2m , tức đạt độ sâu 22,5 (m) so với mặt đất tự nhiên Như vậy chiều dài cọc ép sẽ được tính bắt đầu từ đáy đài tới độ sâu thiết kế cộng khoảng ngàm vào đài là phần đập bỏ:

Cọc được chia làm 3 đoạn, 2 đoạn trên dài 7m, đoạn dưới dài 8m Nối bằng hàn bản mã

Việc tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thiết sau:

Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

Tải trọng của công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không trực tiếp truyền lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc

Khi kiểm tra cường độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc thì người ta coi móng cọc như một móng khối qui ước bao gồm cọc, đài cọc, và phần đất giữa các cọc

Vì việc tính toán móng khối qui ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên( bỏ qua ma sát ở mặt bên móng) cho nên trị số momen của tải trọng ngoài tại đáy móng khối qui ước được lấy giảm đi một cách gần đúng bằng trị số moment của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài Đài cọc và cọc xem như tuyệt đối cứng

6.2.4 Xác định sức chịu tải của cọc a Xác định sức chịu tải theo vật liệu cọc

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI THEO VẬT LIỆU CỌC ÉP D300

Công trình : TRỤ SỞ BỘ CÔNG AN TỈNH HÀ NAM Hạng mục : TRỤ SỞ LÀM VIỆC

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế 1 Thông số đầu vào cọc : Đường kính cọc:

2 Sức chịu tải theo vật liệu :

(Theo mục 7.1.9 - TCVN 10340:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế)

- Bê tông cấp độ bền

- Cốt thép cấp độ bền AII

2.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Trong đó : γ cb : Hệ số điều kiện làm việc : 0,85 γ' cb

: Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc : 1

R b : Cường độ chịu nén của kG/cm 2

SVTH: VÕ DUY PHÚC 85 GVHD: THS LÊ CHÍ PHÁT bêtông

A b : Diện tích tiết diện bêtông cm 2

: Cường độ tính toán của thép kG/cm 2

A s : Diện tích tiết diện thép cm 2

- Cạnh (đường kính) cọc D = 300 (mm)

- Cường độ chịu nén của bêtông R b = 170,00 (kG/c m 2 )

- Đường kính thép chủ d = 20 (mm)

- Diện tích thép chủ A s = 25,12 (cm 2 )

- Cường độ tính toán của thép R s = 2800 (kG/c m 2 )

- Diện tích tiết diện bêtông A b = 707 (cm 2 )

Sức chịu tải theo vật liệu của cọc :

,1 (kG)= 210(T) b Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC ÉP VUÔNG D300

Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

1 Thông số đầu vào cọc : Đường kính cọc: D= 0,3 (m) Loại cọc : Ép vuông

Chu vi thân cọc u= 1,2 (m) Cao độ đỉnh cọc :

Chiều dài thiết kế L= 22,50 (m) Chống vào lớp đất : 6 2

2 Sức chịu tải cọc tính theo các chỉ tiêu cường độ của đất nền

Trong đó: γ c là hệ số điều kiện làm việc của cọc γ c = 1 γ cq là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc γ cq

= 1 q b là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

- Tra theo Bảng 2 trong tiêu chuẩn γ cf là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc γ cf

0, 9 f i là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc l i là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ

2.1 Bảng tính sức chịu tải theo chỉ tiêu địa chất trung bình:

SVTH: VÕ DUY PHÚC 87 GVHD: THS LÊ CHÍ PHÁT

Lớp đất Tên lớp đất γ c,i

2 Sét, trạng thái dẻo mềm 16,4 56 4 88

3 Cát pha, trạng thái dẻo 19,2 8,

4 Sét, trạng thái nửa cứng 19,5 74,03 2,9

5 Sét pha, trạng thái nửa cứng 19,4 77,88 2,6

6 Cát hạt trung, trạng thái chặt vừa 19,0 2,

89 2 Rc,u0(KN ) c Xác định sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản(1988)

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC ÉP D300

1 Thông số đầu vào cọc : Đường kính cọc:

2 Sức chịu tải cọc tính theo công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản (1988)

(Công thức G.9 - Phụ lục G - TCVN 10340:2014)

Cọc KN Trong đó: Đất dính 9cu 6cu q: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc Đất rời

Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i fc,i = 10Ns,i/3 f c,i :

Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i L/D 75 fc,i=pfLcu,i=pfL(6.25Nc

N s,i : Chỉ số SPT của lớp đất rời thứ i

Chỉ số SPT của lớp đất dính thứ i l s,i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời l c,i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính

Lớp đất Tên lớp đất N c,i l c,i (m) α p N s,i l s,i ( m)

2 Sét, trạng thái dẻo mềm 17 4 1 662

3 Cát pha, trạng thái dẻo 34 8,00 2170

4 Sét, trạng thái nửa cứng 45 2,9 1 2314

5 Sét pha, trạng thái nửa cứng 40 2,6 1 3841

6 Cát hạt trung, trạng thái chặt vừa 90 2,00 5935

Rc,u= 5935 d Xác định sức chịu tải của cọc theo Meyerhof

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC ÉP D300

1 Thông số đầu vào cọc : Đường kính cọc: D= 0,30 (m)

2 Sức chịu tải cọc tính theo công thức của Meyerhof

(Công thức G.1, G.7, G.8, G-11 Phụ lục G - TCVN 10340:2014)

Trong đó: k 1 : là hệ số, lấy k1@ h/d ≤ 400 đối với cọc đóng và k1 0 đối với cọc khoan nhồi k 1 =

N p : là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 4d phía dưới và 1 d phía trên mũi cọc k 2 : là hệ số lấy bằng 2,0 cho cọc đóng và 1,0 cho cọc khoan nhồi k 2 = 2

N s,i : là chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc f c,i :

Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i L/D 75 fc,i=pfLcu,i=pfL(6.2

N c,i : Chỉ số SPT của lớp đất dính thứ i l s,i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời l c,i :

Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính

Lớp đất Tên lớp đất N c,i l c,i (m) α p N s,i l s,i ( m)

2 Sét, trạng thái dẻo mềm 17 4 1 10

3 Cát pha, trạng thái dẻo 34 8,0

4 Sét, trạng thái nửa cứng 45 2,9 1 30

5 Sét pha, trạng thái nửa cứng 40 2,6 1 44

6 Cát hạt trung, trạng thái chặt vừa 90 2,0

Sức chịu tải thiết kế cọc ép vuông D300

Sức chịu tải Kết quả R c,u (kN)

Giá trị sức chịu tải cọc: Rc,u= Min (Rc,u)0(Kn).

Thiết kế móng M1(TRỤC 2)

[kN] [kNm] [kNm] [kN] [kN]

N :Lực dọc tại chân cột

6.4.2 Chọn sơ bộ chiều sâu đáy đài

Chiều sâu chôn móng yêu cầu nhỏ nhất:

+ h: độ sâu chôn của đáy đài + φ,γ: góc ma sát trong và dung trọng tự nhiên của lớp đất đặt đài + Q: tổng tải trọng nằm ngang

+ b: bề rộng đài (cạnh đáy theo phương thẳng góc với tải trọng nằm ngang) ➔ Chọn sơ bộ: b = 2.4 (m)

Với độ sơ bộ đã chọn là h = 1 (m) > 0,87 (m) thì coi như bỏ qua toàn bộ tải trọng ngang trong quá trình tính toán

6.4.3 Sơ bộ số lượng cọc

Công thức xác định số lượng cọc như sau: tt c tt c n =k.N P (cọc) Trong đó: N tt – lực dọc tác dụng lên mặt móng k = 1,2 – hệ số kể đến ảnh hưởng của momen

Coi lực dọc tác dụng lên mặt móng gần đúng là N tt = N= 325,8 (T), sức chịu tải của cọc là Rmin c,u92 T

 Ta chọn sơ bộ số cọc là 4 cọc và bố trí như hình dưới:

6.4.4 Kiểm tra móng M1 a Thông số đầu vào

(Theo tài liệu hố khoan:) HK1

Cao độ mực nước ngầm -4 [m]

Loại cọc D (B: Cọc nhồi; D: Cọc ép)

Cao độ đáy đài hc = 1 [m]

[kN] [kNm] [kNm] [kN] [kN]

1000 23,5 18,70 4,98 4,98 b Kiểm tra sức chịu tải của cọc Đối với cọc chịu nén: 𝑃 0 𝑚𝑎𝑥 < 𝑃 𝑇𝐾 𝑛 Đối với cọc chịu kéo: 𝑃 0 𝑚𝑖𝑛 < 𝑃 𝑇𝐾 𝑘

PTK n, PTK k là sức chịu tải tính toán cho phép của cọc chịu nén & chịu kéo P0 max, P0 min là tải trọng tác dụng lên cọc nén nhiều nhất và kéo nhiều nhất được xác định như sau

Trong đó: Σ N tt : tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy đài nc : số lượng cọc trong móng; nc=4 M : tổng momen của tải trọng ngoài so với trục đi qua trọng tâm của các tiết diện cọc tại đáy đài

Dời các lực chân cột về trọng tâm đáy đài cọc: tt tt tt

 x n max, y n max : khoảng cách từ trọng tâm cọc chịu nén nhiều nhất & và cọc chịu kéo nhiều nhất đến trục đó xi , yi: khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến trục đó +Tải trọng do trọng lượng bản thân đài cọc và đất đắp trên đài:

Kêt luận: Cọc đủ khả năng chịu tải

SVTH: VÕ DUY PHÚC 95 GVHD: THS LÊ CHÍ PHÁT c Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc Để kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc ta coi cọc, đài cọc và phần đất giữa các cọc là một móng khối quy ước Móng này có chiều sâu đáy móng từ mặt đài đến mặt phẳng đi qua mũi cọc

* Diện tích móng khối quy ước:

Diện tích móng khối qui ước xác định như sau:

` Fqw =(A1+2L.tgα)( B1+2L.tgα) Trong đó:

A1, B1 : khoảng cách từ mép 2 hàng cọc ngoài cùng đối diện nhau theo 2 phương

A1 = 1.6(m) , B1 = 1.6(m) L : chiều dài cọc, tính từ đáy đài đến mũi cọc, L".5(m) α : góc mở rộng so với trục thẳng đứng kể từ mép ngoài hàng cọc ngoài cùng

 = = Với :φtb là trị số trung bình của góc ma sát trong tiêu chuẩn của đất

* Xác định tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối qui ước:

Bao gồm trọng lượng cọc và đài cọc, trọng lượng đất giữa các cọc

Ntc: Tải trọng tiêu chuẩn tại chân côt;

Nqw=(Fqư)hiγi (kN): Trọng lượng của móng khối qui ước;

* Lực tác dụng lên mặt phẳng mũi cọc:

Hệ số điều kiện làm việc, m = 1 A,B,D: hệ số phụ thuộc góc ma sát trong φ = 31,00 [ o ]

Bề rộng móng khối qui ước, Bc = 4,98 [m] Độ sâu mũi cọc, Df = 23,50 [m]

2 = 9,00 [kN/m 3 ] lực dính đơn vị, c = 0,10 [kN/m 2 ] Độ lệch tâm ex = 0,007 [m] Độ lệch tâm ey = 0,004 [m]

Lực dọc tiêu chuẩn: Ntc=N o tc +Nqư (kN) Moment quanh trục X:M x tc =M 0 tc x +Q h y tc d (kNm)

Moment quanh trục Y:M tc y =M 0 tc y +Q h x tc d (kNm) Độ lệch tâm theo trục X,Y tc tc y

* Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối qui ước:

SVTH: VÕ DUY PHÚC 97 GVHD: THS LÊ CHÍ PHÁT tc min

tc tb = 0.5x( tc max +tc min ) = 366,99(kN/m 2 )

* Cường độ của nền đất dưới đáy móng khối qui ước

1 2 tc mqu II mqu tb tc tc

Trong đó: m1, m2 : hệ số điều kiện làm việc của nền đất và của công trình

Tra bảng ta có m1 = 1.4 và m2 =1.2 Ktc : hệ số tin cậy, đặc trưng tính toán của Ktc = 1

 :dung trọng của đất dưới dưới đáy khối quy ước

 tb : dung trọng của đất dưới dưới đáy khối quy ước trở lên A,B,D-Các hệ số không thứ nguyên,phụ thuộc góc ma sát trong

Ctc :Lực dính đơn vị ngay tại đáy móng khối quy ước C tc =0 ( / 2)

* Kiểm tra cường độ đất nền dưới đáy móng khối quy ước:

tc tb = 367 (kN/m 2 ) < R tc = 1458(kN/m 2 )

tc max = 371,9(kN/m 2 )< 1.2R tc 49,6(kN/m 2 )

Kết luận:Nền đất dưới mũi cọc đủ sức chịu tải d Tính toán độ lún của móng

Tính toán độ lún của móng cọc khoan nhồi được tiến hành thông qua việc tính toán độ lún của móng khối quy ước đảm bảo điều kiện sau:

S ≤ [S] = 10(cm) Chia nền đất dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp đất có chiều dày hi=(0.2-0.4)Bqư= (0.2-0.4)11.16=(2.232- 4.464) (m) Chọn hi=2m

Vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra: i n i i j m j j bt zi l z

 Áp lực gây lún tại mặt phẳng đáy móng khối qui ước bt z tc tb gl  

 = −Vẽ biểu đồ ứng suất do tải trọng gây lún gây ra

( / 2) gl zi K oi gl kN m

Với Koi- hệ số được tra bảng, phụ thuộc (Aqư/Bqư = 1;2Zi/Bqư), được tra bảng II-2 trang 64 sách cơ học đất – Lê Xuân Mai-Đỗ Hữu Đạo XB 2005 Độ lún tính theo công thức i 4

Hệ số rỗng e Cấp áp lực P [kg/cm2]

SVTH: VÕ DUY PHÚC 99 GVHD: THS LÊ CHÍ PHÁT s  e 1i - e 2i h i = 2,088 [cm] < 10 [cm]

Kết luận đảm bảo độ lún tuyệt đối giới hạn

6.4.5 Tính toán đài cọc a Tính toán chọc thủng

Với sơ đồ hàng cọc chọc thủng theo mặt phẳng nghiêng Chiều cao làm việc h0 của đài được xác định từ các điều kiện sau đây:

- Khi b bk+2.h0 thì Pnp. (bk+b).h0.k.Rk (a)

- Khi b> bk+2.h0 thì Pnp. (bk+h0).h0.k.Rk (b) Trong đó: b: Cạnh đáy đài song song với bk bk: Cạnh của tiết diện cột hoặc trụ song song với mép của lăng thể chọc thủng h0: Chiều cao làm việc của đài;

Hệ số độ nghiêng của mặt phẳng phá hoại (k) phụ thuộc vào tỷ số c/ho (tỷ số giữa chiều dày lớp đất yếu c và chiều sâu chôn móng ho) Hệ số này được tra cứu theo bảng 3.17 trong Bài giảng nền và móng của Đại học BKĐN.

Với c là khoảng cách từ mép cột hoặc mép trụ đến mép hàng cọc đang xét

Pnp: Tổng nội lực tại các đỉnh cọc nằm ngoài mặt phẳng ngiêng

Rk: Sức chịu kéo tính toán của bêtông

Nxt = 0,62 [kN]