thiết kế trụ sở ngân hàng đầu tư và phát triên việt nam chi nhánh tỉnh ninh thuận

Phần kiến trúc công trình trình bày đến các nội dung như: Công năng, khí hậu, địa hình, các giải pháp về kiến trúc và kết cấu.. Phần kết cấu công trình trình bày về giải pháp kết cấu, th

KIẾN TRÚC 15%

KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Hình 1.1 Mặt bằng tổng thể công trình

Công trình “TRỤ SỞ NGÂN HÀNG ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN VIỆT NAM CHI NHÁNH TỈNH NINH THUẬN”

1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình Địa hình khá bằng phẳng thuận lợi cho công tác thi công

Sử dụng nguồn điện hạ thế từ trạm biến áp riêng, hoàn toàn độc lập với các công trình khác

Sử dụng hệ thống nước máy trong hệ thống cấp nước chung của thành phố, được bơm lên bể nước trên mái từ đó cấp nước cho các khu vệ sinh

Công trình được xây dựng trên mảnh đất có diện tích khá lớn, lại gần đường lớn thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu đến công trình khu đất liền kề khu đất liền kề khu đất liền kề ranh giới khu đất nghiên cứu ranh giới khu đất nghiên cứu ranh giới khu đất nghiên cứu ®-êng 21 - 8 h-ớng đi tháp tràm h-íng ®i phan rang chỉ giới đ-ờng đỏ khoảng lùi công trình khoảng lùi bắt buộc tính từ tim đ-ờng vạch giới hạn vị trí công trình

I=1 0,8 % I, 8% sân lát gạch terazo lát gạch block sân bê tông

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 3

1.2 Giải pháp kiến trúc và kỹ thuật

1.2.1 Giải pháp về mặt bằng

- Công trình là một khối nhà 8 tầng nổi Chiều dài 30,3m chiều rộng 22,65 m Các tầng có chiều cao: Tầng 1 cao 5,4m, các tầng 2, 3, 4, 5, 6 cao 3,9m, tầng 7 cao 5,4m Tổng chiều cao công trình 36,2m Diện tích mặt bằng 686,3m 2

- Công trình là một khối nhà văn phòng Bố trí các phòng với các công năng khác nhau phù hợ cho hoạt động Gồm: Sảnh, các phòng kỹ thuật, phòng khách, phòng ngủ…

- Mỗi tầng đều có khu vệ sinh có diện tích đủ để đáp ứng nhu cầu Bố trí 1 thang máy và 2 cầu thang bộ đảm bảo yêu cầu giao thông và thoát hiểm theo phương đứng Nền, sàn nhà lát gạch ceramic; sàn khu vệ sinh lát gạch chống trơn; tường khu vệ sinh ốp gạch men

Hình 1.3 Mặt bằng tầng điển hỉnh

Hình 1.5 Mặt đúng trục C-A 1.2.2 Giải pháp kết cấu cho công trình

- Công trình sử dụng kết cấu khung - vách bê tông cốt thép chịu lực, tường xây bao quanh và ngăn các phòng

- Móng: Sử dụng móng cọc khoan nhồi

- Tầng mái sử dụng hệ khung thép đỡ phần mái ngói

1.3 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình

Các phòng làm việc của nhân viên , phòng làm việc của các lãnh đạo, các phòng trong từng căn hộ và các phòng chức năng khác cùng hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa sổ và khoảng không gian ở giữa hai hành lang mà từ các phòng bố thông ra trí Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng

Tuyến điện trung thế 15 KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của

C HI TI? T S?NH CH ÍNHXEM KT-02

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 6 công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm 1 máy phát điện chạy bằng Diesel cung cấp, máy phát điện này đặt tại phòng kỹ thuật điện ở tầng một của công trình Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phối điện của các phòng bằng các tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm điện và từ công tắc đến đèn, được luồn trong ống nhựa đi trên trần giả hoặc chôn ngầm trần, tường Tại tủ điện tổng đặt các đồng hồ đo điện năng tiêu thụ cho toàn nhà, thang máy, bơm nước và chiếu sáng công cộng Khi nguồn điện chính của công trình bị mất vì bất kỳ một lý do gì, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho những trường hợp sau:

+ Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy

+ Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

+ Các phòng làm việc ở các tầng

+ Hệ thống máy tính trong toà nhà công trình

+ Biến áp điện và hệ thống cáp

Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ

1.3.4 Hệ thống cấp thoát nước

1.3.4.1 Hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt

- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể chứa nước sinh hoạt và bể nước cứu hoả

- Việc điều khiển quá trình bơm nước lên bể trên mái được thực hiện hoàn toàn tự động

- Nước từ bể trên mái theo các đường ống trong hộp kỹ thuật chảy đến các vị trí cần thiết của công trình

1.3.4.2 Hệ thống thoát nước và nước thải công trình

Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà Nước thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh được thu vào hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó được đưa vào hệ thống cống thoát nước bên ngoài của khu vực Hệ thống ống đứng thông hơi 60 được bố trí đưa lên mái và cao vượt khỏi mái một khoảng 700(mm) Toàn bộ ống thông hơi và ống thoát nước dùng ống nhựa PVC của Việt nam Các đường ống đi ngầm trong tường, trong hộp kỹ thuật, trong trần hoặc ngầm sàn

1.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý nhận tín hiệu thì phụ trách kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

Bố trí hộp vòi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng Vị trí của hộp vòi chữa cháy được bố trí sao cho người đứng thao tác được dễ dàng Các hộp vòi chữa cháy đảm bảo cung cấp nước chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy ra Mỗi hộp vòi chữa cháy được trang bị 1 cuộn vòi chữa cháy đường kính 50(mm), dài 30(m), vòi phun đường kính 13(mm) có van góc Bố trí một bơm chữa cháy đặt trong phòng bơm (được tăng cường thêm bởi bơm nước sinh hoạt) bơm nước qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các họng chữa cháy ở các tầng trong toàn công trình Bố trí một máy bơm chạy động cơ điezel để cấp nước chữa cháy khi mất điện Bơm cấp nước chữa cháy và bơm cấp nước sinh hoạt được đấu nối kết hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết

1.3.6 Hệ thống thông tin tín hiệu

Dây điện thoại dùng loại 4 lõi được luồn trong ống PVC và chôn ngầm trong tường, trần Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn trong ống PVC chôn ngầm trong tường Tín hiệu thu phát được lấy từ trên mái xuống, qua bộ chia tín hiệu và đi đến từng phòng Trong mỗi phòng có đặt bộ chia tín hiệu loại hai đường, tín hiệu sau bộ chia được dẫn đến các ổ cắm điện Trong mỗi căn hộ trước mắt sẽ lắp 2 ổ cắm máy tính, 2 ổ cắm điện thoại, trong quá trình sử dụng tuỳ theo nhu cầu thực tế khi sử dụng mà ta có thể lắp đặt thêm các ổ cắm điện và điện thoại

KẾT CẤU 60%

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

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

Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình

Vật liệu có giá thành hợp lý

Hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao

Do đó, sinh viên chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép

Bảng 2.1 Thông số vật liệu bê tông theo TCVN 5574-2018

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 22 MPa

Rbt = 1,4 MPa ; Eb = 36.10 3 MPa Cột

2 Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 17 MPa

Rbt = 1,2 MPa ; Eb = 32,5.10 3 MPa Dầm, sàn

3 Bê tông cấp độ bền B22,5: Rb = 13 Mpa

Rbt = 1 MPa ; Eb = 28,75.10 3 MPa Móng

4 Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11,5 Mpa

Rbt = 0,9 MPa ; Eb = 27,5.10 3 MPa Cầu thang

5 Vữa xi măng− cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

Bảng 2.2 Thông số vật liệu thép theo TCVN 5574-2018

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

+ Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống

+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

+ Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyển, sàn chuyển, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn trong khi vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kĩ thuật cần thiết Việc lựa chọn này phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió, …)

Bảng 2.3 Bảng so sánh ưu nhược điểm các hệ kết cấu

Phân loại Ưu điểm Nhược điểm

- Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt hơn, thích hợp cho các công trình công cộng như siêu thị,

- Kém hiệu quả đối với các công trình có độ cao lớn

Phân loại Ưu điểm Nhược điểm tòa nhà văn phòng hay trung tâm thương mại,…

- Sơ đồ làm việc của kết cấu rõ ràng

Hệ kết cấu khung – vách – lõi

- Khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng

- Tốn vật liệu hơn so với các hệ kết cấu khác

- Khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn dẫn đến cản trở tạo ra các không gian rộng

Hệ kết cấu ống tổ hợp

- Độ cứng theo phương ngang lớn

- Hệ kết cấu này giúp công trình làm việc đồng đều hơn

- Đòi hỏi trình độ thi công của nhà thầu cao

Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng Đối với công trình TRỤ SỞ NGÂN HÀNG ĐẦU TƯ VÀ PHÁT TRIỂN VIỆT NAM –

CHI NHÁNH TỈNH NINH THUẬN quy mô 8 tầng nổi, chiều cao của toàn bộ công trình là 36,2m

Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ chịu lực khung- lõi

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất

Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

Cấu tạo hệ bao gồm hệ dầm và bản sàn

Cấu tạo hệ bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo 2 phương, chia bản sàn thành các

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 12 ô bản có nhịp bé

Cấu tạo hệ gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Sàn không dầm ứng lực trước

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước

Sàn bóng, sàn hộp là loại sàn phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế, hộp tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

Bảng 2.4 Bảng so sánh ưu nhược điểm các hệ kết cấu sàn

- Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến

- Công nghệ thi công phong phú do đã được sử dụng từ rất lâu ở Việt Nam

- Chiều cao dầm và độ võng bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao công trình lớn

- Không tiết kiệm không gian sử dụng

- Vượt nhịp lớn, tiết kiệm không gian sử dụng và thẩm mỹ cao

- Sàn thi công phức tạp và tốn cốp pha

- Không gian kiến trúc tốt, chiều cao thông thủy lớn, giảm khối lượng về thi công cốt thép, cốp pha, thi công hoàn thiện đơn giản và nhanh

- Hạn chế về khả năng vượt nhịp lớn, trọng lượng lớn, lực tập trung ở đầu cột Khối lượng bê tông và cốt thép lớn

Hệ sàn ứng lực trước

- Giảm chiều dày, độ võng sàn, vượt nhịp lớn

- Tiết kiệm không gian sử dụng

- Yêu cầu kỹ thuật thiết kế, thi công, giám sát có trình độ cao

- Không tăng được khả năng chịu lực ngang Giá thành cao hơn so với sàn thường

- Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt bằng

- Lý thuyết tính toán chưa phổ biến, do đây là công nghệ mới du nhập vào Việt Nam

- Khả năng vượt nhịp cao, có thể vượt nhịp lên tới 15m mà không cần ứng suất trước

- Khả năng chịu cắt, uốn giảm so với sàn BTCT thông thường cùng chiều dày

Qua phân tích ưu, nhược điểm của một số kết cấu sàn phổ biến hiện nay, vì chiều cao nhà vừa phải đối với tầng điển hình là 3,9m và nhịp khoảng từ 5m đến 9m do đó đồ án chọn phương án sàn là Hệ sàn sườn

Căn cứ theo đặc điểm địa chất công trình để nhận xét ta thấy: Khu đất được dự kiến xây dựng công trình 8 tầng là khu vực đất có những lớp đất trên mặt rất yếu, tải trọng công trình tác dụng xuống từng chân cột tương đối lớn Do đó chọn giải pháp móng cho công trình là phương án móng cọc

Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:

TCVN 2737-2023: Tải trọng và tác động

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 5575-2018: Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế

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

TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu

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

QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

2.3 Mặt bằng kết cấu và chọn sơ bộ tiết diện

Kích thước cấu kiện được chọn theo kinh nghiệm thiết kế "Kết cấu bê tông cốt thép –

Phần cấu kiện cơ bản "(trường Đại Học Xây Dựng) và đảm bảo theo tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện BTCT TCVN 5574-2018 Trong đó kích thước của cấu kiện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo khả năng chịu lực (điều kiện bền)

+ Đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường ( điều kiện về biến dạng)

+ Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế , cũng như các điều kiện thi công thuận lợi( hàm lượng cốt thép, tận dụng tối đa khả năng làm việc kết cấu , )

2.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện

Kích thước dầm được xác định sơ bộ theo công thức:

Với llà chiều dài nhịp tính toán

➔ bdc = (0,3÷0,5)x700 = (180÷350) mm ➔ Chọn bdc = 300 mm

➔ bdp = (0,3÷0,5)x500 = (150÷250) mm ➔ Chọn bdp = 200 mm l = 6100 mm ➔ ( 1 1 )

➔ bdp = (0,3÷0,5)x400 = (120÷200) mm ➔ Chọn bdp = 200 mm

➢ Các tiết diện dầm chọn:

Diện tích cột được xác định sơ bộ theo công thức :

A : Diện tích tiết diện ngang của cột

Rb : Cường độ tính toán về nén của bê tông k : Là hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen uốn, hàm lượng thép, độ mảnh (lấy k = 1,3 với cột biên ta lấy, k = 1,2 với cột trong nhà, k = 1,5 với cột góc nhà)

N : Lực nén trong cột, tính gần đúng

S : là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột (m 2 ) q : là tải trọng tương đương tính trên 1m 2 sàn, lấy q = 10-12 (kN/m 2 ) n : là số tầng trên cột đang xét

Bảng 2.5 Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột

Kiểm tra độ mảnh của cột theo công thức: o b ob l

R b = 17 Mpa b h A c lo=0.7l m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m

1 10.7 12 7 899.64 1.5 793.8 30 40 1200 2.66 8.9 Thỏa mãn b h A c lo=0.7l m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m

1 17.7 12 7 1488.7 1.3 1138.4 30 50 1500 2.66 8.9 Thỏa mãn b h A c lo=0.7l m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m

Chọn tiết diện λ λo Kết luận

BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CỘT

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 16 lo : Chiều dài tính toán cột với nhà nhiều khung nhiều nhịp (l o =0.7 (l l=h)) b : bề rông của cột λob : độ mảnh giới hạn (với cột nhà λob = 31)

Theo TCXD 198-1997 Nhà cao tầng -Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối t ht 3900

2.3.2 Thể hiện mặt bằng kết cấu các tầng

Chọn giải pháp kết cấu:

+ Phần sàn: Hệ sàn sườn;

THIẾT KẾ BẢN SÀN TẦNG 4

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

(Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy theo tim dầm)

Bảng 3.1 Phân loại bản sàn

Sàn Kich thước Tỷ số Điều kiện biên Loại ô bản

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 = 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

Hình 3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn a b c

Chiều dày của các ô sàn như sau:

Bảng 3.2 Sơ bộ chiều dày sàn

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn: 140mm

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

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 21 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:

Hình 3.2 Cấu tạo sàn phòng làm việc

Bảng 3.3 Tải trọng các lớp cấu tạo phòng làm việc

Cấu tạo vật liệu h γ n gtt

Hình 3.3 Cấu tạo sàn phòng vệ sinh

Gạch Ceramic dày 10 Vữa lót mác 75 dày 20 Sàn BTCT dày 140 Vữa trát trần M75 dày 20 Trần và thiết bị

Gạch chống trơn 10mm Vữa lót M75 dày 40 Sàn BTCT dày 140 Vữa trát trần M75 dày 20 Trần và thiết bị

Bảng 3.4 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh

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

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 3.5 Tải trọng tường phân bố trên sàn

3.2.2.1 Tải trọng tạm thời ngắn hạn (Q t )

Lấy theo bảng 4, mục 8.3.1 TCVN 2737 – 2023

Diện tích ô sàn Kích thước ô sàn

Bảng 3.6 Tải trọng tạm thời ngắn hạn

S3 Phòng làm việc 6.1 7.3 44.5 44.5 2.0 0.67 1.3 1.3 1.7 S4 Phòng làm việc 5.7 6 34.2 34.2 2.0 0.71 1.4 1.3 1.8 S5 Phòng làm việc 5.1 6 30.6 30.6 2.0 0.73 1.5 1.3 1.9

S7 Phòng làm việc 3.9 5.1 19.9 19.9 2.0 0.80 1.6 1.3 2.1 S8 Hành lang 5.7 6.1 34.8 34.8 3.0 0.71 2.1 1.3 2.8 S9 Hành lang 2.7 7.3 19.7 19.7 3.0 0.81 2.4 1.3 3.1 S10 Hành lang 2.7 5.7 15.4 15.4 3.0 0.86 2.6 1.3 3.3 S11 Hành lang 2.7 5.1 13.8 13.8 3.0 0.89 2.7 1.3 3.5 S12 Phòng kỹ thuật 2 2.1 4.2 4.2 2.0 1.00 2.0 1.3 2.6 S13 Sảnh 5.7 6.3 35.9 35.9 3.0 0.70 2.1 1.3 2.7 S14 Phòng làm việc 3.1 7.3 22.6 22.6 2.0 0.78 1.6 1.3 2.0 S15 Phòng làm việc 3.1 5.7 17.7 17.7 2.0 0.83 1.7 1.3 2.2

S17 Hành lang 1.3 2.1 2.7 2.7 3.0 1.00 3.0 1.3 3.9 S18 Phòng làm việc 3.3 7.3 24.1 24.1 2.0 0.77 1.5 1.3 2.0 S19 Phòng làm việc 3.3 5.7 18.8 18.8 2.0 0.82 1.6 1.3 2.1 S20 Phòng làm việc 4.3 5.1 21.9 21.9 2.0 0.78 1.6 1.3 2.0 Trong đó: qk,t : giá trị tiêu chuẩn tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều qd,t : giá trị tính toán tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều γf : hệ số độ tin cậy tải trọng ψA : hệ số giảm tải

- 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 )

3.2.2.2 Tải trọng tạm thời dài hạn (Q L )

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

3.2.3 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 3.7 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Sàn gtt qt qd,t qtt kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2

Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ ĐÀN HỒI

Dựa vào liên kết bản ➔ có 9 sơ đồ:

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 15- 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

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 15-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:

3.4 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 : Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng nén a0: Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo a0 = c+0,5. c: Chiều dày lớp bảo vệ lấy như sau: 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 @0Mpa

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:

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 29 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 bảng dưới

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN TẦNG 4

❖ Đối với loại bản kê:

Bảng 3.8 Bảng tính thép loại bản kê

❖ Đối với loại bản dầm:

Bảng 3.9 Bảng tính thép loại bản dầm

THIẾT KẾ CẦU THANG TRỤC C(2-3)

4.1.1 Sơ bộ kích thước cấu kiện

Chọn cầu thang tầng điển hình (tầng 4 lên tầng 5) của công trình là cầu thang 4 vế dạng bản, chiều cao tầng là 3,9m để thiết kế, các cầu thang còn lại có kiến trúc và kết cấu tương tự

Chọn kết cấu bản chịu lực cho thang bộ, bản thang không liên kết hoàn toàn vào vách cứng (không có limon)

Cầu thang có 26 bậc với kích thước hbậc0mm; bbậc00mm

Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang bộ

Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức: b h D l

D = 0.8  1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 1,1 c

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 35 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản m : hệ số phụ thuộc loại bản , chọn m @ hb = 1,1 3200 88

→ Chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ là 100mm

Góc nghiêng cầu thang: 150 0, 5 26, 56 0 cos 0,894

Hình 4.2 Mặt bặng cấu kiện cầu thang bộ tầng 4-5

4.2.1.1 Xác định tải trọng a Tải trọng thường xuyên

→ Tổng tải trọng thường xuyên theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang: g b = g1 + g2 + g3 + g4 + g5

Hình 4.3 Cấu tạo bậc cầu thang

Bảng 4.1 Bảng tính tĩnh tải bản thang

Cấu kiện Vật liệu δ b h n γ gtt

(mm) (mm) (mm) (kN/m³) kN/m 2

Tổng cộng 5.653 b Tải trọng tạm thời ngắn hạn

Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-2023 cho cầu thang là p tc = 3kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1,3 bËc thang

Bản thang nghiêng: p tt = 3 x 1,3 = 3,9 (kN/m 2 )

Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng phân phân bố trên 1m 2 của bản chiếu nghỉ: qbt = 5,653 + 3,9 = 9,553 (kN/m 2 ) c Tổ hợp tải trọng

Bảng 4.2 Định nghĩa tải trọng

Loại tải Load Self Weight

Dead DL 1,1 Trọng lượng bản thân Tải tiêu chuẩn

Super dead SDL 0 Tải trọng các lớp hoàn thiện tiêu chuẩn

Live S-LL 0 Hoạt tải cầu thang

Bảng 4.3 Tổ hợp tải trọng

VONG 1(DL) + 1(SDL) + 1(LL) Combo kiểm tra chuyển vị THEP 1,1(DL) + 1,2(SDL) + 1,3(LL) Combo tính toán cốt thép

- Bản thang được liên kết với 2 dầm thang

- Tính cầu thang theo sơ đồ đàn hồi nên lấy kích thước các bản thang theo khoảng cách các tim (dầm, tường)

Ta có: L2/L1 = 3,58/1,2 = 2,98 > 2 → Bản dầm (làm việc theo 1 phương)

Do đó để tính toán ta cắt 1 dải bản rộng 1m theo phương dài của bản Đưa về tính toán như 1 dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều qbt = 9,533 x 1(m) = 9,533 (kN/m)

- Tải trọng vuông góc với mặt bản: q * = qbt cosα = 9,533 x 0,894 = 8,522 (kN/m)

Hình 4.4 Sơ đồ tính bản thang

Hình 4.5 Biểu đồ momen bản thang

Hình 4.6 Biểu đồ lực cắt bản thang

Hình 4.7 Phản lực của bản thang 4.2.1.3 Kiểm tra chuyển vị

Theo mục G.2 (TCVN 2737-2023) trang 80, giới hạn độ võng của cầu thang là 1/157 0,0063 (m) = 6,3 (mm) Độ võng lớn nhất từ phần mềm là 5,72 (mm) < 6,3 (mm)

→ Bản thang thỏa điều kiện độ võng

Hình 4.8 Chuyển vị của bản thang 4.2.1.4 Tính toán cốt thép bản thang a Tính cốt thép chịu mômen dương

Thép CB240-T, tra bảng được αR = 0,439

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

→ Thoả mãn điều kiện hạn chế

Xác định:  =0,5.(1+ 1 2.−  m )=0,5 (1 + 1 2 0,17) 1,14−  Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản 1m:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Chọn thép dọc chịu lực d10a150

Ta lấy thép cấu tạo d8a200 có diện tích cốt thép trong mỗi mét bề rộng bản là: s ct bt

= S =0,5 x 100 / 20 = 2,5 cm 2 b Tính cốt thép chịu mômen âm

Khi tính toán ta quan niệm bản thang tựa lên dầm thang là liên kết khớp (tức là không có momen); tuy nhiên thực tế thì tại vị trí liên kết này vẫn tồn tại momen âm Do đó để chịu momen do sự sai khác giữa sơ đồ tính và thực tế của kết cấu ta chọn cốt thép cấu tạo d10a200 có diện tích trên mỗi mét bề rộng bản là: s ct bt

4.2.2 Tính toán bản chiếu nghỉ

4.2.2.1 Xác định tải trọng a Tải trọng thường xuyên

→ Tổng tải trọng thường xuyên phân bố trên chiếu nghỉ: g tt = g1 + g2 + g3 + g4

Bảng 4.4 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

Cấu kiện Vật liệu δ n γ gtt

Tổng cộng 3.833 b Tải trọng tạm thời ngắn hạn

Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-2023 cho cầu thang là p tc = 3kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1,3

Bản chiếu nghỉ: p tt = 3 x 1,3 = 3,9 (kN/m 2 )

Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng phân phân bố trên 1m 2 của bản chiếu nghỉ: qbt = 3,833 + 3,9 = 7,733 (kN/m 2 )

- Bản thang được liên kết với tường, dầm thang, dầm phụ

Ta có: L2/L1 = 2,7/1,2 = 2,25 > 2 → Bản dầm (làm việc theo 1 phương)

Do đó để tính toán ta cắt 1 dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn của bản Đưa về tính toán như 1 dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều qbt = 7,733 × 1(m) = 7,733 (kN/m)

Hình 4.9 Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ

Hình 4.10 Biểu đồ momen bản chiếu nghỉ

Hình 4.11 Biểu đồ lực cắt bản chiếu nghỉ

Hình 4.12 Phản lực của bản chiếu nghỉ 4.2.2.3 Tính toán và bố trí cốt thép bản chiếu nghỉ a Tính cốt thép chịu mômen dương

Thép CB240-T, tra bảng được αR = 0,439

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

→ Thoả mãn điều kiện hạn chế

Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản 1m:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Chọn thép dọc chịu lực d8a150

Ta lấy thép cấu tạo d8a200 có diện tích cốt thép trong mỗi mét bề rộng bản là: s ct bt

= S =0,5 x 100 / 20 = 2,5 cm 2 b Tính cốt thép chịu mômen âm

Khi tính toán ta quan niệm bản chiếu nghỉ tựa lên dầm là liên kết khớp (tức là không có momen); tuy nhiên thực tế thì tại vị trí liên kết này vẫn tồn tại momen âm Do đó để chịu

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 44 momen do sự sai khác giữa sơ đồ tính và thực tế của kết cấu ta chọn cốt thép cấu tạo d8a200 có diện tích trên mỗi mét bề rộng bản là: s ct bt

4.2.3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

Dầm DT1 liên kết với hệ dầm và tường

Dầm DT2 liên kết với bổ trụ và tường

→ Coi dầm DT1 và DT2 là như nhau, tính toán như nhau

❖ Xác định tải trọng tác dụng lên dầm thang:

- Trọng lượng bản thân dầm gồm phần bê tông và vữa trát: gbt = n.γbt.b.(h – h0) = 1,1 x 25 x 0,2 x (0,3 – 0,1) = 1,1 (kN/m) gv = n γv.δv.(b + 2h – 2hb) = 1,3 x 16 x 0,015 x (0,2 + 2 x 0,3 + 2 x 0,1) = 0,31 (kN/m) g1 = 1,1 + 0,31 = 1,31 (kN/m)

- Tải trọng do phản lực bản thang truyền về: g2 = 19,23 (kN/m)

- Tải trọng do phản lực bản chiếu nghỉ truyền về: g3 = 7,17 (kN/m)

Sử dụng phần mềm Sap2000 ta có kết quả nội lực:

Hình 4.13 Biểu đồ momen dầm DT1

Hình 4.14 Biểu đồ lực cắt dầm DT1 4.2.3.4 Tính toán và bố trí cốt thép a Tính cốt thép dọc

Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm

Tính diện tích cốt thép

Tính hàm lượng cốt thép min

 Chọn 218 có As = 5,09 cm 2 đặt phía dưới

Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn o s h b

20 27  = 0,94 % Chọn 218 có As = 5,09 cm 2 đặt phía trên

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 46 b Tính thép đai

Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

+ Phần tải trọng thường xuyên:

Do TLBT dầm + vữa trát + tải trọng do phản lực bản thang truyền vào + do chiếu nghỉ truyền vào g1 = 1,1 + 0,31 + 19,23 + (3,42 x 2,7/2) = 25,25 (kN/m) g2 = 1,1 + 0,31 + (5,05 x 1,1/2) + 15,94 = 20,12 (kN/m)

+ Phần tải trọng tạm thời:

Do bản chiếu nghỉ truyền và bản thang p1 = 3,48 x 3,2/2 + 3,9 x 1,1/2 = 7,71 (kN/m) p2 = 3,48 x 1,1/2 + 3,9 x 2,7/2 = 7,18 (kN/m)

Lập bảng tính cốt thép đai:

(m) (kN) (kN) g p q 1 b h a h o h f (mm) (kN) (kN)

Q Q bt Đ.kiện h.chế Đai dự kiến Đ.kiện t.toán

BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI

Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 210,000 Đoạn dầm

CB240-T CB300-V Tải trọng Tiết diện φ f

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4

+ Cột liên kết ngàm với mặt đất;

+ Bỏ qua sự làm việc của phần mái

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 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 4

Hình 5.1 Mô hình trong Etabs

Hình 5.2 Mô hình 3D công trình trên phần mềm Etabs

- Khi thiết kế nhà và công trình cần tính toán đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử dụng, xây dựng cũng như quá trình cải tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu

- Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số độ tin cậy tải trọng Hệ số này tính đến độ sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến

- Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:

- Tải trọng thường xuyên: trọng lượng bản thân, các lớp cấu tạo,…

- Tải trọng tạm thời gồm có:

- Tải trọng tạm thời dài hạn: khối lượng của các thiết bị cố định,…

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn: khối lượng người, phụ kiện, dụng cụ,…

+ Tải trọng bản thân kết cấu (Etabs tính), ký hiệu (DL) ;

+ Tải trọng các lớp cấu tạo, ký hiệu (SDL) ;

+ Tải trọng tường xây (SWL)

❖ Tải trọng các lớp cấu tạo sàn

Bảng 5.1 Tải trọng các lớp sàn phòng làm việc

Bảng 5.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh

Bảng 5.3 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn cầu thang

Cấu kiện Vật liệu δ b h n γ gtt

(mm) (mm) (mm) (kN/m³) kN/m 2

Bảng 5.4 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn kho

Bảng 5.5 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn seno

Cấu tạo vật liệu h γ n g tt

❖ Tải tường xây trên dầm:

Xem gần đúng tải trọng tường xây trên dầm và cửa phân bố đều trên dầm

Bảng 5.6 Tải trọng tường xây trên dầm

Tường gạch rỗng dày 200 (mm)

Chiều dày lớp vữa trát 15 (mm)

=> - Tải tường phân bố trên 1m dài: 20.010 (kN/m)

- Tính đến hệ số cửa 0.6 12.006 (kN/m)

- Tính đến hệ số cửa 0.8 11.206

- Giá trị tải trọng tạm thời được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng được xác định theo điều 8.3.1, Hệ số độ tin cậy n đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 8.3.5 trong TCVN 2737-2023

- “Giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng tạm thời ngắn hạn” tương đương với khái niệm

“phần dài hạn của tải trọng tạm thời tiêu chuẩn” (Theo chú thích trang 13 TCVN 2737-

Bảng 5.7 Tải trọng tạm thời

Qkt1 Hoạt tải quy định trong mục 8.3.1 TCVN 2737-2023 Tra bảng 04 trang 19 Qkt2 Tải trọng do phương tiện giao thông Tra bảng 05 trang 22

Qkt3 Tải trọng cầu trục Tính theo mục 9 trang 25

WX Tải trọng gió theo phương X Tính theo mục 10 trang 28

WY Tải trọng gió theo phương Y Tính theo mục 10 trang 29

Qkl1 Trọng lượng của tường ngăn, thiết bị cố định, trọng lượng các lớp nước trong mái bằng đầy nước Tính toán dựa vào Mục 8.3.3 trang 21 Qkl2 Giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng tạm thời ngắn hạn Tính toán dựa vào Mục 8.3.2 trang 21 Qkl3

Tải trọng tác dụng lên sàn tầng do vật liệu chất kho và giá (kệ) trong các phòng kho, kho lạnh, kho chứa vật liệu hạt, kho sách, kho lưu trữ và các phòng tương tự

Tính toán dựa vào Mục 8.2.3 trang 18

2 Tải trọng tạm thời dài hạn

1 Tải trọng tạm thời ngắn hạn

Bảng 5.8 Giá trị tải trọng tạm thời

GIÁ TRỊ TẠM THỜI NGẮN HẠN

GIÁ TRỊ TẠM THỜI DÀI HẠN

GIÁ TRỊ TẠM THỜI NGẮN HẠN

GIÁ TRỊ TẠM THỜI DÀI HẠN

HỆ SỐ ĐỘ TIN CẬY

GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN (kN/m2) STT CÔNG NĂNG KHU

GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN (kN/m2)

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ:

Theo TCVN 2737-2023, Tải trọng gió tiêu chuẩn được xác định theo công thức:

- W 3s.10 : 'là áp lực gió 3 s ứng với chu kỳ lặp 10 năm

- W 3s.10 = γ T ×W 0 ; γ T- hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp từ 20 năm xuống 10 năm γ T = 0.852

- W 0 : Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng, lấy theo Quy chuẩn 02/2022 BXD

- k (ze) : Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và theo dạng địa hình (tra bảng 9)

L (m)= 36.20 L (m)= 36.20 b (m)= 15.90 b (m)= 30.30 λ=L/B= 2.28 λ=L/B= 1.195 λ e =2×λ= 4.55 λ e =2×λ= 2.39 nội suy k λ = 0.64 nội suy k λ = 0.62 d/b= 1.91 d/b= 0.52 nội suy c x∞ = 1.70 nội suy c x∞ = 2.26 cx = k λ ×c x∞ = 1.090 cy = k λ ×c x∞ = 1.391

- G f : Hệ số hiệu ứng giật

Tính toán: G f = 0.86 Đối với kết cấu BTCT Địa điểm xây dựng Quận Huyện: Địa hình B Vùng gió: II Áp lực gió tiêu chuẩn W 0 (daN/m²) 95

Tải trọng gió tiêu chuẩn tại cao độ các tầng

Thành phố Phan Rang - Tháp Chàm

Hệ số độ tin cậy

Gf : Hệ số hiệu ứng giật được tính theo công thức đơn giản (theo phụ lục E.1 trang 42 TCVN 2737-2023) Đối với nhà cao bê tông cốt thép: 0,85 f 2840

Với h là chiều cao công trình (m)

- Tùy theo thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt

- Tổ hợp tải trọng cơ bản gồm có các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm có các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt

- Tổ hợp tải trọng cơ bản chia làm hai loại: tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2

- Tổ hợp cơ bản 1 gồm tải trọng thường xuyên và một tải trọng tạm thời nên giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ

- Tổ hợp cơ bản 2 gồm tải trọng thường xuyên và hai hoạt tải xảy ra đồng thời nhân với hệ số 0,9

- Công thức tổng quát của các tổ hợp cơ bản (mục 6.2 trang 14 TCVN 2737-2023):

Ký hiệu “+” có nghĩa là ‘tổ hợp với”;

G k,ilà giá trị tiêu chuẩn của tải trọng thường xuyên thứ i;

Q k,L,jlà giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j;

Q k,t,mlà giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời dài hạn thứ m; γ f,ilà hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng thường xuyên thứ i; γ f,jlà hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng thường xuyên thứ j; γ f,m là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng thường xuyên thứ m; ψL,jlà hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j; ψt,mlà hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m; γ nlà hệ số tầm quan trọng của công trình (phụ lục H, TCVN 2737-2023) ψL được lấy như sau (mục 6.3 trang 14 TCVN 2737-2023):

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 57 ψL,1 = 1,0; ψL,2 = ψL,3 = = 0,95 ψt được lấy như sau (mục 6.4 trang 15 TCVN 2737-2023): ψt,1 = 1,0; ψt,2 = 0,9; ψt,3 = ψt,4 =…= 0,7

5.3.1 Tổ hợp tải trọng theo TTGH1

Bảng 5.9 Tổ hợp tải trọng theo TTGH1

TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN DÀI HẠN NGẮN HẠN

G QL1 QL2 QT1 QT2 GX GXX GY GYY

5.3.2 Tổ hợp tải trọng theo TTGH2

Bảng 5.10 Tổ hợp tải trọng theo TTGH2

5.4 Xác định nội lực và kiểm tra chuyển vị

Hình 5.4 Biểu đồ lực dọc do tải trọng bản thân kết cấu

TÊN TỔ HỢP TỔ HƠP TẢI TRỌNG

Hình 5.5 Biểu đồ lực cắt do tải hoàn thiện

Hình 5.6 Biểu đồ momen do gió theo phương X

Hình 5.7 Biểu đồ momen do tổ hợp tải QKL2

Hình 5.8 Biểu đồ lực dọc do tổ hợp BAO

Hình 5.9 Biểu đồ momen 2-2 do tổ hợp BAO

Hình 5.10 Biểu đồ momen 3-3 do tổ hợp BAO

Theo TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng đối với kết cấu khung - vách khi phân tích theo phương pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện:

❖ Kiểm tra chuyển vị đỉnh:

Hình 5.11 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình theo phương X

Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương X:

Hình 5.12 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình theo phương Y

Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương Y:

❖ Kiểm tra chuyển vị lệch tầng:

Theo TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tại mỗi tầng tầng đối với kết cấu qui định tại bảng M.4

Hình 5.13 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng theo phương X

Hình 5.14 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng theo phương Y

Chuyển vị đỉnh lớn nhất:

5.5.1 Tính toán thép dầm khung trục 4

Dùng tổ hợp BAO để tính toán cốt thép

5.5.1.1 Tiết diện chịu momen âm

Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên ta tính toán với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Giả thiết trước chiều dày của lớp bêtông 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 bêtông hoặc đặt cốt kép

5.5.1.2 Tiết diện chịu momen dương

Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính toán với tiết diện chữ T

Bề dày cánh h f >0,1h nên bề rộng mỗi bên cánh s f , tính từ mép bụng dầm không được lớn hơn 1/6 nhịp cấu kiện và lấy b f không lớn hơn 1/2 khoảng cách của các dầm dọc Xác định vị trí trục trung hoà:

Trong đó: b f : bề rộng cánh chữ T, b f = + b 2 s f h f : bề dày cánh

Mf : giá trị mômen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh

+ Nếu M  Mf thì trục trung hoà qua cánh, việc tính toán như đối với tiết diện chữ nhật b f xh

+ Nếu M > Mf thì trục trung hoà qua sườn

Nếu  m  R : thì từ  m tra phụ lục ta được 

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

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

5.5.1.3 Tính toán thép đai TCVN 5574-2018 a Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng Điều kiện: Q b 1 R b h b 0

Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;

 b1 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0,3

Khi điều kiện trên không thoả mãn thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông b Tính toán cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt

Hình 5.15 Tính toán cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt Điều kiện: Q Q b +Q sw (*)

Q là lực cắt trên tiết diện nghiêng với chiều dài hình chiếu C lên trục dọc cấu kiện, được xác định do tất cả các ngoại lực nằm ở một phía của tiết diện nghiêng đang xét; khi đó, cần kể đến tác dụng nguy hiểm nhất của tải trọng trong phạm vi tiết diện nghiêng;

Q b là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng;

Q sw là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng

Lực cắt Qb được xác định theo công thức:

= nhưng không lớn hơn 2,5Rbt.b.h0 và không nhỏ hơn 0,5Rbt.b.h0

Trong đó  b 2 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiêng, lấy bằng 1,5

Lực cắt Q sw đối với cốt thép ngang nằm vuông góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức:

 sw là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C; q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức: w w sw * s sw

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 4

6.1 Điều kiện địa chất công trình

Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình

6.1.2 Đánh giá nền đất a Lớp đất 1: Cát hạt trung, trạng thái chặt vừa (dày 6,7m) b Lớp đất 2: Cát hạt nhỏ, trạng thái chặt vừa (dày 0,8m) c Lớp đất 3: Cát hạt nhỏ, trạng thái chặt vừa (dày 5,5m) d Lớp đất 3c: Cát hạt nhỏ, trạng thái chặt (dày 1,6m) e Lớp đất 4: Cát pha, trạng thái dẻo (dày 8,9m) f Lớp đất 4a: Sét pha, trạng thái nửa cứng (dày 1m) g Lớp đất 6: Cát pha, trạng thái cứng (dày 5,9m) h Lớp đất 6a: Cát hạt trung, trạng thái chặt (dày2,5m) i Lớp đất 6b: Sét pha, trạng thái nửa cứng (dày 2m) j Lớp đất 6c: Dăm tảng, cuội sỏi (dày 1,1m) k Lớp đất 7: Đá granit(dày >3m, N30 > 50)

6.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng

Trên mặt bằng chỉ bố trí các hố khoan, chưa xem xét được hết điều kiện địa chất ở dưới móng Tuy nhiên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình với các chỉ tiêu cơ lí như trên Do đó ta tính móng trên cơ sở mặt cắt địa chất trên

6.1.4 Điều kiện địa chất, thủy văn

Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát dao động tuỳ theo mùa Mực nước tĩnh mà ta quan sát thấy nằm cách mặt đất thiên nhiên 3,9m – 4,5m Nếu thi công móng sâu, nước ngầm ít ảnh hưởng đến công trình

Hình 6.1 Hình trụ cắt lỗ khoan

Bảng 6.1 Cấu tạo các lớp địa chất ÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ MẪU ĐẤT ĐƠN VỊ

Cát hạt vừa màu vàng, ẩm đến bão hòa nước

Trạng thái rời đến chặt vừa

Cát hạt nhỏ màu vàng, xám xi măng, xám đen, bão hòa nước

Cát bụi màu xám đen lẫn ít san hô, vỏ sò, bão hòa nước

Cát hạt nhỏ lẫn nhiều san hô, vỏ sò màu xám trắng, xám xi măng, xám đen, xám vàng, bão hòa nước

Sét pha lẫn nhiều san hô, dăm kết màu xám trắng, xám xi măng Trạng thái dẻo mềm Độ ẩm tự nhiên W % 20.7 24.2 29.2 21.8 29.2

Dung trọng tự nhiên  W g/cm 3 1.90 1.92 1.91 1.94 1.92

Khối lượng riêng  g/cm 3 2.65 2.65 2.64 2.64 2.69 Độ bão hoà G % 80.5 89.7 97.8 87.2 96.3 Độ rỗng n % 40.4 41.6 44.1 39.7 44.9

Hệ số rỗng thiên nhiên  0 - 0.680 0.712 0.790 0.659 0.815

Hệ số rỗng lớn nhất  max - 0.721

Hệ số rỗng nhỏ nhất  min - 0.603 Độ chặt tương đối D - 0.35

Góc nghỉ khi khô α khô Độ 30 0 37

Góc nghỉ khi ướt α ướt Độ 28 0 46

Chỉ số dẻo I d % 8.2 Độ sệt B - 0.52

Hệ số nén lún a 1 - 2 cm 2 /kG 0.017 0.021 0.014 0.030

Góc nội ma sát  Độ 29 0 31 27 0 27 32 0 03 18 0 08

Lực dính kết C kG/cm 2 0.01 0.01 0.01 0.10

Mô dun tổng biến dạng Eo(mk) kG/cm 2 280.0 200.0 110.0 280.0 114.5

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất kG/cm 2 Rtc=1.74 Rtc=1.60 Rtc=1.29 Rtc=1.90 Rtc=1.24

CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ MẪU ĐẤT ĐƠN VỊ

Lớp san hô màu xám trắng

Cát hạt nhỏ màu xám xanh, xám nhạt, ẩm đến bão hòa nước

Trạng thái chặt vừa đến chặt

Cát pha lẫn nhiều sỏi sạn, dăm kết màu xám vàng, xám trắng, xám xi măng

Sét pha lẫn sỏi sạn, dăm sạn phân bố không đều màu xám vàng, xám xi măng

Trạng thái nửa cứng đến cứng

Cát hạt vừa màu xám vàng, xám xanh, xám vàng, ẩm đến bão hòa nước Trạng thái chặt Độ ẩm tự nhiên W % 18.9 20.8 17.2 15.1

Dung trọng tự nhiên  W g/cm 3 1.94 1.93 2.02 2.03

Dung trọng khô  k g/cm 3 Do 1.63 1.60 1.72 1.76

Khối lượng riêng  g/cm 3 Thành 2.65 2.66 2.70 2.65 Độ bão hoà G % Phần 79.1 83.3 81.5 79.1 Độ rỗng n % Chủ 38.4 39.9 36.3 33.5

Hệ số rỗng thiên nhiên  0 - Yếu 0.625 0.664 0.570 0.505

Hệ số rỗng lớn nhất  max - Là 0.623

Hệ số rỗng nhỏ nhất  min - San 0.448 Độ chặt tương đối D - Hô 0.68

Góc nghỉ khi khô α khô Độ Nên 34 0 40

Góc nghỉ khi ướt α ướt Độ Không 32 0 44

Giới hạn chảy W ch % Lấy 24.9 31.7

Chỉ số dẻo I d % Thí 6.0 15.3 Độ sệt B - Nghiệm 0.31 0.05

Hệ số nén lún a 1 - 2 cm 2 /kG 0.014 0.021 0.021

Góc nội ma sát  Độ 31 0 29 27 0 12 27 0 06

Lực dính kết C kG/cm 2 0.01 0.11 0.17

Mô dun tổng biến dạng Eo(mk) kG/cm 2 280.0 209.7 229.5 400.0

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất kG/cm 2 Rtc=1.84 Rtc=2.23 Rtc=2.81 Rtc=2.39

Cát hạt nhỏ màu vàng nghệ, vàng nhạt, xám xanh, ẩm

Sét pha nhẹ màu vàng

Cát hạt vừa màu vàng, hồng, bão hòa nước

Cát pha lẫn sỏi sạn phân bố không đều màu xám vàng, xám xanh, hồng, xám xi măng

Cát hạt vừa lẫn sỏi sạn phân bố không đều màu vàng, xám trắng, xám xi măng, ẩm đển bão hòa nước Trạng thái chặt Độ ẩm tự nhiên W % 15.7 19.0 19.9 14.8 14.2

Dung trọng tự nhiên W g/cm 3 1.99 2.01 1.95 2.04 2.04

Khối lượng riêng  g/cm 3 2.65 2.69 2.65 2.67 2.65 Độ bão hoà G % 77.3 86.3 84.2 78.3 77.7 Độ rỗng n % 34.9 37.2 38.5 33.5 32.6

Hệ số rỗng thiên nhiên 0 - 0.536 0.592 0.626 0.503 0.485

Hệ số rỗng lớn nhất max - 0.674 0.644

Hệ số rỗng nhỏ nhất min - 0.576 0.418 Độ chặt tương đối D - 0.49 0.71

Góc nghỉ khi khô α khô Độ 33 0 32 35 0 09

Góc nghỉ khi ướt α ướt Độ 31 0 17 32 0 58

Chỉ số dẻo Id % 8.5 6.4 Độ sệt B - 0.18 -0.06

Hệ số nén lún a1 - 2 cm 2 /kG 0.012 0.024 0.016

Góc nội ma sát  Độ 31 0 29 25 0 04 30 0 27

Lực dính kết C kG/cm 2 0.01 0.13 0.15

Mô dun tổng biến dạng

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất kG/cm 2 Rtc=2.04 Rtc=2.2

Sét pha màu xám vàng, xám xi măng nhạt

Dăm tảng, cuội sỏi, hòn tảng chứa sét màu vàng, hồng, xám nhạt

Cát hạt vừa lẫn sỏi sạn màu xám nhạt, xám vàng, ẩm

Lớp 7 Đá granit màu xám nhạt, xám đen, đốm đen, nứt nẻ nhiều đến vừa, kiến trúc toàn tinh hạt vừa, cấu tạo khối Độ ẩm tự nhiên W % 19.8 14.8

Cường độ kháng nén khi khô thay đổi từ 435 daN/cm 2 đến

Dung trọng tự nhiên W g/cm 3 1.97 2.02

Khối lượng riêng  g/cm 3 2.70 2.65 Độ bão hoà G % 82.8 77.5 Độ rỗng n % 39.3 33.6

Hệ số rỗng thiên nhiên 0 - 0.646 Chỉ 0.506

Hệ số rỗng lớn nhất max - Thí 0.628

Hệ số rỗng nhỏ nhất min - Nghiệm 0.441

Cường độ kháng nén khi bão hòa thay đổi từ

259 daN/cm 2 đến 1076 daN/cm 2 Độ chặt tương đối D - Thành 0.65

Góc nghỉ khi khô α khô Độ Phần 34 0 27

Góc nghỉ khi ướt α ướt Độ Hạt 32 0 33

Chỉ số dẻo Id % 15.2 Độ sệt B - 0.23

Hệ số nén lún a1 - 2 cm 2 /kG 0.025

Hệ số hóa mềm K thay đổi từ 0.60 – 0.90

Góc nội ma sát  Độ 23 0 44

Lực dính kết C kG/cm 2 0.17

Mô dun tổng biến dạng

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất kG/cm 2 Rtc=2.35 Rtc=6.00 Rtc=2.38

6.2 Lựa chọn giải pháp móng

Ta nhận thấy chỉ có lớp 7(đá granit), là các lớp đất vừa nằm ở dưới sâu, vừa có khả năng chịu tải lớn(N30 > 50) phù hợp với các công trình cao tầng

Căn cứ vào tình hình địa chất, qui mô công trình cũng như tải trọng tác dụng xuống móng thì giải pháp móng sâu (móng cọc) là hợp lý hơn cả Mũi cọc sẽ đựơc ngàm vào lớp đất 7 Các phương án móng cọc:

Nếu dùng móng cọc ép (ép trước khi đào đất) sẽ rất khó khăn do chiều dài cọc quá lớn Ưu điểm: Là giá thành rẻ, thích hợp với điều kiện xây chen, không gây chấn động đến các công trình xung quanh Dễ kiểm tra chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới lực ép Xác định được sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng

Nhược điểm: Kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết diện cọc, chiều dài cọc không có khả năng mở rộng và phát triển do thiết bị thi công cọc bị hạn chế hơn so với các công nghệ khác, thời gian thi công kéo dài hay gặp độ chối giả khi đóng Với qui mô công trình này sẽ gặp không ít khó khăn

Nếu dùng móng cọc khoan nhồi, có thể đặt cọc lên lớp cát thô lẫn cuội sỏi tuỳ thuộc vào điều kiện cân bằng sức chịu tải của cọc tính theo cường độ vật liệu cọc và tính theo cường dộ đất nền Ưu điểm: Có thể tạo ra những cọc có đường kính lớn, do đó sức chịu tải của cọc khá cao Do cách thi công, mặt bên của cọc nhồi thường sần sùi, do đó ma sát giữa đất và cọc nói chung có trị số lớn hơn so với các loại cọc khác Tốn ít cốt thép vì không phải vận chuyển cọc Khi thi công không gây ra những chấn động làm nguy hại đến các công trình lân cận Nếu dùng cọc nhồi thì điều kiện mở rộng chân cọc (nhằm tăng sức chịu tải của cọc) tương đối dễ dàng hơn

Nhược điểm: Khó kiểm tra chất lượng cọc Thiết bị thi công tương đối phức tạp

Công trường dễ bị bẩn trong quá trình thi công

Căn cứ vào tải trọng tác dụng truyền xuống móng, điều kiện địa chất và trên cơ sở phân tích những ưu, nhược điểm của các loại cọc, khả năng thi công ta chọn phương án móng cọc khoan nhồi thiết kế cho công trình, một phương án đang được sử dụng phổ biến hiện nay

6.3 Thiết kế cọc khoan nhồi

6.3.1 Các giả thiết tính toán

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 lẻ, 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

6.3.2 Xác định tải trọng truyền xuống móng

Bảng 6.2 Nội lực tại vị trí chân cột

Chọn cặp nội lực Nmax, Mtư để tính toán và dùng các cặp nội lực Ntư, Mmax để kiểm tra kN.m kN.m kN kN kN

B C1 190 80 5154 5,9 137,4 kN.m kN.m kN kN kN

B C1 210 12 4147 5,5 133 kN.m kN.m kN kN kN

Hình 6.2 Nội lực tại vị trí chân cột 6.3.3 Thiết kế móng M1

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

- Chọn kích thước cọc khoan nhồi dựa vào tải trọng tác động lên công trình, điều kiện địa chất công trình Sơ bộ ta chọn đường kính cọc D = 0,6m

- Cọc tiết diện tròn: D = 0, 6 m  F coc = R 2 =  0,3 2 = 0, 283(m 2 )

- Mũi cọc cắm sâu vào lớp đá granit (lớp đất 7) một đoạn 1(m)

- Chiều sâu mũi cọc là: 37m

- Chiều dài tính toán của cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc: Ltt = 37 – 1,9 = 35,1(m)

- Chọn cốt thép trong cọc:

- Chất lượng bờ tụng dầu cọc kộm, do đú ta phải đập vỡ một đoạn 30ỉ = 660mm 0,66m, ta chọn 1m Đoạn ngàm cọc vào đài: 0,1m

6.3.3.3 Tính toán sức chịu tải của cọc a Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc (Mục 7.1, TCVN 10304-2014):

+  cb - Hệ số điều kiện làm việc (mục 7.1.9, TCVN 10304-2014)

+  ' cb - Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc trong các nền, việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới nước có dùng ống vách thành (mục 7.1.9, TCVN 10304- 2014)

+ Ab - Diện tích tiết diện ngang cọc:

+ Rs - Cường độ chịu nén của cốt thép, cốt thép AIII có Rs = 365 Mpa

+  - Hệ số uốn dọc (mục 7.1.8, TCVN 10304-2014): Đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ vật liệu, cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một khoảng l1 xác định theo công thức: 1 0 2 l l

+ l0: Chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền Ở đây là cọc đài thấp nên l0 = 0

 =  là hệ số biến dạng (Phụ lục A, TCVN 10304-2014)

+ k là hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1, TCVN

+ bp = d+1 = 0,6+1 = 1,6 m chiều rộng quy ước của cọc (đối với cọc d = 0,6m) + γc = 3: Hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập

+ Eb = 32,5×10 6 (kN/m 2 ), mô đun đàn hồi của vật liệu cọc

= = = là mô men quán tính tiết diện ngang cọc

+ Xác định độ mảnh của cọc: l 1 28 d 1

Kết luận: Sức chịu tải cọc theo vật liệu Rvl = 3830 (kN)

Bảng 6.3 Sức chịu tải theo vật liệu của cọc Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

1 Đặc điểm của cọc : Đường kính cọc: D= 0.6 (m) Loại cọc : Khoan nhồi

2 Sức chịu tải theo vật liệu :

Việc tính toán thiết kế dựa theo mô hình tính toán coi cọc như cột theo chỉ dẫn trong TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- Bê tông cấp độ bền : B22.5

- Cốt thép cấp độ bền : CB400-V

2.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Trong đó γcb : hệ số điều kiện làm việc : 0.9 γ'cb : hệ số kể đến phương pháp thi công cọc : 1

Rb : Cường độ chịu nén của bêtông kG/cm 2

Ab : Diện tích tiết diện bêtông cm 2

Rs : Cường độ tính toán của thép kG/cm 2

As : Diện tích tiết diện thép cm 2

 : Hệ số uốn dọc 1 lo :chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền 0 (m)

SVTH: NGUYỄN HỮU LINH GVHD: TH.S LÊ CHÍ PHÁT 90 α : Hệ số biến dạng 1.076 k :Hệ số tỷ lệ tra bảng A.1 TCVN 10304-2014 18000 (kN/m^4) bp :Bề rộng qui ước của cọc 1.4 (m)

c :Hệ số làm việc cọc đơn 3 l1 Chiều dài tính toán của cọc 1.858

 :Hệ số uốn dọc của cọc 3.097

- Cạnh (đường kính) cọc D = 600 (mm)

- Cường độ chịu nén của bêtông Rb

- Modul Đàn hồi Eb= 285000.00 (Kg-cm)

- Đường kính thép chủ d = 22 (mm)

- Diện tích thép chủ As = 53.19 (cm 2 )

- Cường độ tính toán của thép Rs = 3500 (kG/cm 2 )

- Diện tích tiết diện bêtông Ab

Sức chịu tải theo vật liệu của cọc :

= 3500x53.19= 186165 (kG) = 186(T) b Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Mục 7.2.3, TCVN 10304-2014)

Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ Rc,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

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

+  = cq 0.9 - Hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước

+ Ab - Diện tích tiết diện ngang cọc:

+ u - Chu vi tiết diện thân cọc

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

Sức kháng mũi của cọc nằm trong lớp đất dính được lấy theo bảng 7 (Mục 7.2.3.4 TCVN 10304-2014)

Chỉ số độ sệt của lớp đất tại cao trình mũi cọc có IL = 0,031 < 0.1, tra bảng ta lấy qb 4000 (kN/m 2 )

→ Cường độ sức kháng mũi Q p =   cq q b  A b

+ fi - Cường độ sức kháng trung bình của lớp thứ i trên thân cọc (tra bảng 3, TCVN 10304-2014)

+ li - Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i

Kết luận: Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền Rcu = 4802 (kN)

Bảng 6.4 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

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

1 Sức chịu tải của cọc theo các chỉ tiêu cơ lý đất, đá : Đường kính cọc: D= 0.6 (m) Loại cọc : Khoan nhồi

Chu vi thân cọc u= 1.88 (m) Cao độ đỉnh cọc : -1.8 (m)

Chiều dài thiết kế L= 35.20 (m) Chống vào lớp đất : 7 1 (m)

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

THI CÔNG 25%

Tiêu đề	Thiết kế Trụ sở Ngân hàng Đầu tư và Phát triển Việt Nam - Chi nhánh tỉnh Ninh Thuận
Tác giả	Nguyễn Hữu Linh
Người hướng dẫn	THS. Lê Chí Phát
Trường học	Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật Xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	215
Dung lượng	6,77 MB