luận văn thiết kế văn phòng khu vông nghiệp tân bình

TRẦN QUỐC HÙNG ĐT : VĂN PHÒNG KHU CÔNG NGHIỆP TÂN BÌNH - SVTH : HUỲNH TẤN KHANH - LỚP: 09HXD3 LỜI MỞ ĐẦU Quá trình hình thành một công trình xây dựng là lâu dài , nó trãi qua nhiều gia

KEÁT CAÁU

GVHD : Ths TRAÀN QUOÁC HUỉNG

Quá trình hình thành một công trình xây dựng là lâu dài , nó trãi qua nhiều giai đoạn , chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện tự nhiên và các yếu tố khác ; một yếu tố không thể không kể đến là lực lượng lao động mà quan trọng hơn cả là đội ngũ cán bộ kĩ thuật

Với đồ án tốt nghiệp này phần nào đã giúp chúng em hệ thống lại những kiến thức đã học được cũng như bắt đầu làm quen với những công việc mà người kỹ sư xây dựng phải làm Tuy thời gian làm đồ án không lâu nhưng em nghĩ với những ai miệt mài thì sẽ làm được điều này

Chúng em xin chân thành cám ơn tất cả giáo viên trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đặc biệt là Thầy Trần Quốc Hùng đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình làm đồ án , tuy nhiên trong đồ án này không sao tránh những thiếu sót kính mong sự đóng góp ý kieán cuûa quyù thaày coâ

Phần nhận xét của giáo viên

CHƯƠNG I : SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 7

PHƯƠNG ÁN 1 : SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 7

I Các tiêu chuẩn áp dụng 7

III Phương án kết cấu 7

VI Tải trọng tác dụng lên sàn 7

1 Sơ bộ chọn chiều dày sàn 7

2 Sơ bộ chọn tiết diện dầm 8

5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên mỗi ô sàn : 12

V Tính toán nội lực và cốt thép 12

1 Trình tự tính toán nội lực 12

2 Trình tự tính toán cốt thép 14

VI Kiểm tra độ võng cho sàn: 20

VII Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình ( lầu 1 – lầu 6 ) : 21

III Công cụ hổ trợ 22

VI Cấu tạo cầu thang 22

V Tải trọng tác dụng lên cầu thang 23

1 Sơ bộ chọn kích thước bản thang , dầm thang 23

2 Sơ bộ chọn kích thước dầm thang 23

3 Tĩnh tải tác dụng lên cầu thang 23

4 Hoạt tải tác dụng lên cầu thang 25

5 Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang 25

VI Tính toán nội lực và cốt thép 26

1 Tính bản thang , bản chiếu nghỉ 26

VII Boá trí coát theùp 30

CHƯƠNG III : HỒ NƯỚC MÁI 31

IV Kích thước hình học 31

1 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện 31

6 Kiểm tra độ võng cho nắp bể 35

1 Chọn chiều dày bản thành 36

6 Kiểm tra nứt cho bản đáy 41

VIII Boá trí coát theùp 53

TRUẽC 2 I Các tiêu chuẩn áp dụng 54

V Quan niệm tính và sơ đồ tính 55

VI Xác định tải trọng 55

1 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục B->C 55

2 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục C->D, F->G 56

3 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục D->E,E->F 56

4 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục G->H 57

5 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục H->K 57

VII Xác định nội lực 58

VIII Tổ hợp tải trọng 59

IX Tính toán cốt thép 61

1 Tính toán cốt thép dọc chịu lực 61

2 Tính toán cốt thép chịu cắt 61

TRUẽC 5 I Các tiêu chuẩn áp dụng 66

V Quan niệm tính và sơ đồ tính 67

VI Xác định tải trọng 68

1 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục A->B 68

2 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục K->L 68

3 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục B->C 68

4 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục G->H,F->G 69

5 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục D->E,E->F 69

6 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục G->H 70

7 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục H->K 70

VII Xác định nội lực 72

VIII Tổ hợp tải trọng 73

IX Tính toán cốt thép 75

1 Tính toán cốt thép dọc chịu lực 75

2 Tính toán cốt thép chịu cắt 75

IV Tải trọng tác dụng lên sàn 81

V Sơ bộ chọn tiết diện 83

1 Sơ bộ chọn tiết diện dầm 83

2 Sơ bộ chọn tiết diện cột 84

VI Tính toán nội lực và cốt thép 87

1 Mặt bằng truyền tải vào dầm khung 87

2 Mô hình tính toán và sơ đồ chất tải 88

3 Tải trọng phân bố trên đà ngang 91

4 Tải trọng tập trung tại nút khung 93

5 Tải trọng gió tác dụng lên khung 105

6 Các trường hợp truyền tải lên khung 107

VII Boá trí coát theùp 123

A Các tiêu chuẩn áp dụng 136

C Tài liệu thiết kế đánh giá điều kiện xây dựng công trình 136

3 Tài liệu địa chất công trình 136

D Đề xuất phương án móng 139

E Thiết kế móng cọc đài thấp 139

1 Giá trị nội lực móng M1 139

2 Giá trị nội lực móng M2 140

II Chiều sâu đáy đài 141

III Phương pháp thi công và đặc trưng của cọc 141

2 Sức chịu tải của cọc 141

1 Chọn số lượng cọc và bố trí 146

2 Tải trọng phân bố lên cọc 147

V Tính toán và kiểm tra cọc 148

1 Trong giai đoạn sử dụng 148

2 Trong giai đoạn thi công 148

VI Kiểm tra tổng thể móng cọc 150

1 Kiểm tra sức chịu tải của nền móng 150

2 Kiểm tra lún cho móng 153

VII Tính toán độ bền và kiểm tra đài cọc 155

2 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng, điều kiện chọc thủng 155

3 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng, tính cốt thép 156

2 Tải trọng phân bố lên cọc 158

X Tính toán và kiểm tra cọc 159

1 Trong giai đoạn sử dụng 159

2 Trong giai đoạn thi công 159

VI Kiểm tra tổng thể móng cọc 159

1 Kiểm tra sức chịu tải của nền móng 159

2 Kiểm tra lún cho móng 164

VII Tính toán độ bền và kiểm tra đài cọc 166

2 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng, điều kiện chọc thủng 166

3 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng, tính cốt thép 167

F Phương án 2 – Thiết kế móng cọc khoan nhồi 168

I Chiều sâu chôn đáy đài 168

II Phương pháp thi công và đặc trưng của cọc 168

2 Sức chịu tải của cọc 169

2 Tải trọng phân phối lên cọc 174

3 Tính toán kiểm tra cọc 175

4 Kiểm tra tổng thể móng cọc 175

5 Tớnh toỏn độ bền và kiểm tra cọc – đài cọùc 181

6 Tính cốt thép chịu momen uốn cho cọc 185

2 Tải trọng phân phối lên cọc 186

3 Tính toán kiểm tra cọc 187

4 Kiểm tra tổng thể móng cọc 188

5 Tớnh toỏn độ bền và kiểm tra cọc – đài cọùc 193

6 Tính toán momen uốn M ở độ sâu Z 196

7 Tính cốt thép chịu momen uốn ở thân cọc 197

VII.So sánh và lựa chọn phương án móng 197

GVHD : Ths TRẦN QUỐC HÙNG

I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH :

- Trong những năm gần đây, Việt Nam với sự tăng trưởng kinh tế ngày càng cao, đất nước ngày càng đổi mới, vấn đề phát triển nhà ở , nhà văn phòng và cảnh quan đô thị là tất yếu, nhất là đối với các trung tâm thương mại, khoa học, kỹ thuật mà cụ thể là thành phố Hồ Chí Minh

- Hiện nay, số dân tập trung sinh sống và làm việc tại thành phố Hồ Chí

Minh đã và đang gia tăng rất nhanh , vì thế cần phải có một cơ sở vật chất ở một mức độ nhâùt định thì mới đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng này

- Với vai trị là nhà đầu tư Cụng ty Cổ Phần Sảứn Xuất Kinh Doanh Xuất

Nhập Khẩu Tân Bình đã nhận thấy được điều này là thiết yếu nên quyết định triển khai đầu tư xây dựng công trình Nhà Văn Phòng Khu Công

- Mục đích đầu tư xây dựng Công trình Nhà Văn Phòng Khu Công Nghiệp

Tân Bình vừa làm văn phòng điều hành chính của Khu Công Nghiệp, vừa làm văn phòng cho thuê

2 Địa điểm và quy mô công trình:

- Tên công trình: VĂN PHÒNG KHU CÔNG NGHIỆP QUẬN TÂN BÌNH.

- Công trình được xây dựng tại lô đất số 9, đường số 8 và số 11 , nhóm

CNII , khu công nghiệp Tân Bình , Thành phố Hồ Chí Minh

- Kích thước tổng quát của công trình :

+ Diện tích sàn sử dụng : 53.4x32x9 = 15.379,2 m 2

- Coõng trỡnh goàm 1 treọt, 9 laàu

+ Toồng chieàu cao coõng trỡnh: 35.2m

- Cao độ nền tầng trệt so với mặt đất tự nhiên là: +0.6m

- Bố trí chức năng trên từng tầng như sau :

+ Tầng trệt được bố trí gồm một khu vệ sinh, 2 thang máy, 2 cầu thang bộ và khu vực văn phòng

+ Lầu 1, 2, 3, 4, 5, 6 , 7, 8, được bố trí gồm một khu vệ sinh, 2 thang máy, 2 cầu thang bộ và khu vực văn phòng

+ Lầu 9 là mái bằng bê tông cốt thép

3 Giải pháp giao thông cho công trình:

- Công trình được thiết kế với 2 cầu thang bộ và 2 thang máy là hai nút giao thông tương ứng với hành lang trong và ngoài

4 Giải pháp kết cấu cho công trình:

- Kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ khung bêtông cốt thép, sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối

- Phương án móng dự tính là mĩng cọc khoan nhồi hoặc móng bè là trung tâm tiếp nhận tải trọng của toàn bộ công trình và được truyền vào đất

- Xây tường gạch bao che kết hợp kính cường lực , tường ngoài dày 200, tường ngăn bên trong dày 100

- Sàn mái, sàn vệ sinh và sàn ban công được xử lý chống thấm tuyệt đối

5 Giải pháp trang trí cho công trình:

- Giải pháp trang trí bao che công trình là xây tường gạch kết hợp kính cường lực

- Đóng trần thạch cao khung kim loại nổi bên dưới sàn bê tông cốt thép của các tầng

6 Khí hậu khu vực công trình:

- Khí hậu ở thành phố Hồ Chí Minh được chia thành 2 mùa rõ rệt như sau:

+ Mùa mưa: Bắt đầu từ tháng 5 kết thúc vào tháng mười

+ Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

- Nhiệt độ trung bình dao động từ 26 đến 27 độ C

II CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT KHÁC :

- Toàn bộ hệ thống điện của công trình được sử dụng với hệ thống điện của khu vực

- Ngoài ra công trình còn bố trí hệ thống máy phát điện dự phòng để cung caỏp ủieọn cho coõng trỡnh khi caàn thieỏt

2 Hệ thống ánh sáng và thông thoáng:

- Ánh sáng tự nhiên trong các phòng được lấy nhờ hệ thống cửa , kính cường lực xung quanh

- Aùnh sáng nhân tạo được lấy từ các thiết bị điện như đèn tuýp, đèn trang trí,…

3 Hệ thống cấp thoát nước:

- Hệ thống cấp nước: Hệ thống nước sử dụng sinh hoạt và vệ sinh cho toàn bộ công trình được đấu vào mạng cấp nước thành phố nằm trên trục đường số 8 và số 11 Ngoài hệ thống cấp nước Thành phố công trình còn sử dụng thêm một hồ nước được đặt ngay trên sân thượng với hệ thống máy bơm

(gồm 2 máy bơm sinh hoạt, 1 máy bơm làm việc, 1 máy bơm dự phòng ) để phục vụ cho công tác cứu hỏa và các mục đích khác

+ Nước mưa từ mái sẽ được thoát vào hệ thống cống thoát nước mưa và được đấu nối vào hệ thống cống thoát nước mưa của thành phố

+ Nước thải sinh hoạt sẽ được thoát về hệ thống cống thoát nước sinh hoạt và được đấu nối vào hệ thống cống thoát nước sinh hoạt của thành phố

+ Riêng thoát phân sẽ được thoát về hầm tự hoại và sau khi qua xử lý sẽ được thoát về hệ thống cống thoát nước sinh hoạt và cũng được đấu nối vào hệ thống thoát nước sinh hoạt của Thành Phố

4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

- Vì công trình có quy mô lớn và là nơi ở khá đông người nên việc phòng cháy, chữa cháy rất quan trọng Công trình được trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy trên mỗi tầng gồm hệ thống chữa cháy bằng nguồn nước bơm từ bể nước chữa cháy, ngoài ra còn trang bị các bình CO 2 có khả năng dập tắt nguồn phát lửa trước khi có sự can thiệp của các lực lượng chữa cháy chuyên nghiệp của Thành phố Hồ Chí Minh

- Vì công trình có quy mô lớn và chiều cao công trình tương đối cao nên ta bố trí một kim chống sét bảo vệ với bán kính bảo vệ 50m và được tiếp địa vào đất

6 Hệ thống hạ tầng kỹ thuật liên quan:

- Công trình phụ: Gồm có nhà đặt máy phát điện dự phòng, nhà bảo vệ nhaốm phuùc vuù cho coõng trỡnh

- Sân bãi, đường nội bộ được đổ bê tông xử lý xoa nhám bề mặt

- Vỉa hè được bố trí xung quanh công trình và được lát gạch, kết hợp hệ thống hố ga để thu nước

- Vườn hoa, cây xanh: Xung quanh hàng rào của công trình được bố trí các bồn hoa kết hợp trồng cây xanh vừa để hạn chế ánh nắng mặt trời vừa cải thieọn khoõng khớ xung quanh

- Hệ thống điện thoại, cáp, Internet được bố trí hợp lý cho từng tầng để đáp ứng nhu cầu về thông tin

- Mặt bằng tầng điển hình: 01 bản

GVHD : Ths.TRAÀN QUOÁC HUỉNG

SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Các tiêu chuẩn áp dụng

 TCVN 2737 – 1995 : “Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế”;

 TCVN 5574 – 1991 : “Keỏt caỏu beõ toõng coỏt theựp Tieõu chuaồn thieỏt keỏ”

Chọn vật liệu

 Cốt thộp : ị < 10 , thộp trũn nhúm AI : Ra = 2300 kG/cm 2 ị  10 , thộp gõn nhúm AII : Ra = 2800 kG/cm 2

Tải trọng tác dụng lên sàn

SA S A ỉ ỉ N N T TA AÀ ÀN NG G ẹ ẹI IE E Å Å N N H Hè èN NH H

PHƯƠNG ÁN : SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI

I CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG :

III PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU :

- Kết cấu chịu lực chính là khung bê tông cốt thép , không có vách cứng , tường gạch và kính bao che

IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:

1 Sơ bộ chọn chiều dày sàn :

- Ta nhận thấy với ô sàn có kích thước khá lớn (7.5mx7.5m) nếu không chia dầm phụ thì chiều dày ô sàn lớn và thép cũng khá lớn , do vậy với ô sàn có kích thước lớn (7.5mx7.5m) ta nên bố trí hệ dầm phụ để khắc phục hiện tượng trên , đồng thời giảm độ võng của sàn và giảm độ rung trong khi sử dụng

- Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ chọn chiều dày theo biểu thức sau: m h s  D l1 Đối với bản dầm ( 2

2  l l ) thì : m3035 Đối với bản kê bốn cạnh ( 2

D phụ thuộc vào tải trọng , ở đây chọn D = 0.8 l1 là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn lớn nhất, l1 = 5400mm

2 Sơ bộ chọn tiết diện dầm :

- Giả sử tiết diện dầm nhịp 8.5m : hd = 1 1

- Giả sử tiết diện dầm nhịp 2.5 m : hd = 1 1

- Giả sử tiết diện dầm phụ nhịp 7.5m : hd = 

Vậy chọn tiết diện dầm nhịp 7.5m là 300x750 , nhịp 6m là 300x600 , dầm phụ là

- Các lớp cấu tạo sàn văn phòng, sảnh, hành lang như sau :

NỀN LÁT GẠCH CERAMIC 600x600MM LỚP VỮA LÓT M75 DÀY 20MM

SÀN BTCT M250 DÀY 100MM LỚP VỮA TRÁT TRẦN M75 DÀY 15MM TRẦN THẠCH CAO KHUNG KIM LOẠI

- Tổng tải trọng bản thân sàn văn phòng, sảnh, hành lang : g tt =  g i =   i n i  i

Trọng lượng Chiều dày Hệ số g i riêng (kG / m 3 ) ( m ) vượt tải (kG / m 2 )

- Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh như sau :

SÀN BTCT M250 DÀY 100MM LỚP VỮA TRÁT TRẦN M75 DÀY 15MM TRẦN THẠCH CAO KHUNG KIM LOẠI LỚP CHỐNG THẤM

- Tổng tải trọng bản thân sàn vệ sinh : g tt =  g i =   i n i  i

4 Tải tường truyền lên sàn 283

- Các lớp cấu tạo sàn ban công, lô gia như sau :

NỀN LÁT GẠCH CERAMIC NHÁM 600x600MM LỚP VỮA LÓT M75 DÀY 20MM

SÀN BTCT M250 DÀY 100MMLỚP VỮA TRÁT TRẦN M75 DÀY 15MMLỚP CHỐNG THẤM

- Tổng tải trọng bản thân sàn ban công, lô gia : g tt =  g i =   i n i  i

* Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

-Tải trọng của các vách tường được quy về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn gs tt= ( l h t t l h g c ) c t tc l h g c c c tc s

Trong đó: - lt: chiều dài tường, ht: chiều cao tường

- lc: chiều dài cửa, hc: chiều cao cửa

- gt tc: trọng lượng 1m 2 tường

- gc tc: trọng lượng 1m 2 cửa

Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100 ; g tc t = 180 (kG/m 2 )

Các khung thép + kính : gc tc = 30 (kG/m 2 )

-Tải trọng của trần phân bố đều theo diện tích ô sàn: gc tc = 30x1,1 = 33 (kG/m 2 )

- Theo bảng 3 , TCVN : 2737 – 1995 ta có tải trọng phân bố đều trên sàn ; bảng 1 được hệ số vượt tải n ; hoạt tải tính toán như sau : p tt = po n

5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên mỗi ô sàn :

- Tổng tải trọng tính toán : q = g tt + p tt , được lập thành bảng như sau :

Bảng 3 : Tổng tải trọng tính toán

Tính toán nội lực và cốt thép

1 Trình tự tính toán nội lực :

- Khi bản sàn được liên kết với dầm hoặc tường ở một cạnh hoặc hai cạnh đối diện, tải trọng chỉ truyền theo phương có liên kết, bản chỉ làm việc theo một phương gọi là bản một phương hay bản loại dầm

- Khi bản liên kết cả bốn cạnh, tải trọng trên bản truyền vào các liên kết ở cả hai phương Bản chịu lực cả hai phương gọi là bản hai phương hay là bản kê bốn cạnh , khi đó xét tỷ số l2/l1 để tính toán Gọi l1, l2 (m) lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của từng ô sàn , lập tỉ số :

 Nếu  > 2 : tính toán ô bản như loại bản dầm, cắt dải bản rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn để tính Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm mà chọn sơ đồ tính cho thích hợp , giá trị momen ở nhịp và ở gối được tính theo công thức của cơ học kết cấu

 Nếu  ≤ 2 : tính toán ô bản như bản kê bốn cạnh , cắt mỗi dải bản rộng b 1m theo cả 2 phương để tính Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm mà chọn sơ đồ tính cho thích hợp , giá trị momen ở nhịp và ở gối được tính như sau :

+ Liên kết được xem là khớp khi :  3 b d h h

+ Liên kết được xem là ngàm khi :  3 b d h h

Gọi M1, M2 là momen dương lớn nhất ở giữa nhịp lần lượt theo phương l1, l2

Gọi MI, MII là momen âm lớn nhất ở trên gối lần lượt theo phương l1, l2

M2 =mi2P Moment trên gối tựa :

MII = ki2 P Trong đó : P = q l1 l2 q = g tt + P tt : tải trọng tổng trọng Với : g tt :tĩnh tải tính toán

P tt : hoạt tải tính toán i : số hiệu của các ô sàn mi1 , mi2 , ki1 , ki2 : các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số l2 / l1 và sơ đồ làm việc của ô bản i

2 Trình tự tính toán cốt thép : a Tớnh heọ soỏ A :

Rn = 110 KG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT M250 b = 1m = 100 cm chiều rộng tiết diện ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a =1.5cm _ khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa b Tính giá trị  :

Từ giá trị A vừa tìm được ta tính được  theo công thức:

 = 1- 12A c Diện tích tiết diện cốt thép bố trí trên 1m dài : a o n

Trong đó : Ra = 2300 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AI b = 100cm _ chiều rộng dải bản d Giá trị hạn chế :

Với bê tông mác 250 và thép AI ta có :

- Khi chọn thép, nếu tiết diện thép chọn thực tế khác tiết diện thép tính toán thì chênh lệch ấy phải trong giới hạn cho phép: a a ch a

- Kiểm tra theo công thức : 100

Trong đó : Fa _ diện tích cốt thép chọn

Fb = b x ho _ dieọn tớch tieỏt dieọn beõtoõng

- Hàm lượng cốt thép kiểm tra phải bảo đảm

- Điều kiện thỏa mãn về hàm lượng cốt thép sàn:

- Để thuận tiện trong tính toán ta chia mặt bằng và phân loại ô sàn như sau :

MẶT BẰNG SÀN LẦU 1 ÷ LẦU 9

Cạnh dài Cạnh ngắn Tỷ số Phân loại l 2 (m) l 1 (m) l 2 /l 1 ô sàn

 Sàn làm việc 1 phương : a Xác định nội lực :

- Sơ đồ tính : Trong hệ dầm sàn này, chọn chiều cao dầm nhỏ nhất là hd 45cm , chiều dày sàn hS = 10 cm => s d h h = 4,5 > 3 , do đó độ cứng của dầm lớn hơn nhiều so với độ cứng của bản sàn nên ta có thể xem bản sàn ngàm vào daàm

Với : l1 _ phương cạnh ngắn (có liên kết ngàm) q _ tải trọng phân bố đều trên 1m dài của bản sàn

Bảng 5 : giá trị momen q M g M nh

SHS l 2 (m) l 1 (m) b Tính toán cốt thép :

Bảng 6 : chọn thép sàn b h o Fa tt

(cm) (cm) (cm 2 ) ị a Fa ch (cm 2 )

- Chọn sơ đồ tính : Trong hệ sàn này, chọn chiều cao dầm hd = 45cm , chiều dày sàn h s = 10 cm => s d h h > 3 , do đó độ cứng của dầm lớn hơn nhiều so với độ cứng của bản sàn nên ta có thể xem bản sàn ngàm vào dầm làm việc theo sơ đồ 9 l1 9 l2

- Tính giá trị momen : Dựa vào tỷ số số l2 / l1 và tra bảng , ta có :

Bảng 8 : giá trị momen q P M1 M2 MI MII

(kG/m 2) (kG) (kGm) (kGm) (kGm) (kGm)

Kiểm tra độ võng cho sàn

Chọn ô bản nguy hiểm nhất ( ô S5 ) với L1xL2 = ( 5,4x7,5)m, tính độ võng của sàn để kiểm tra

D: độ cứng trụ của ô bản

E: môđun đàn hồi của bê tông

: hệ số Poison (hệ số giản nở của bê tông)

Ta có công thức kiểm tra: fmax =   f cm

 x 0,005m = 0.5 cm fmax = 0.5cm Đạt yêu cầu về độ võng

CAÀU THANG

Công cụ hổ trợ

- Dùng phần mềm tính kết cấu Sap 2000 để tính nội lực

IV CẤU TẠO CẦU THANG :

- Cầu thang có kích thước bậc lbxhb = 270x159 mm

MẶT BẰNG – MẶT CẮT CẦU THANG

Cấu tạo cầu thang

1 Sơ bộ chọn kích thước bản thang , dầm thang :

25 30  = ( 130 156 ) mm  chọn hs = 130 mm Trong đó : Lo = L1 + L2 = 1200 + 2700 = 3900 mm

2 Sơ bộ chọn kích thước dầm thang :

- Chọn kích thước dầm thang :

 = ( 100 150 ) mm  chọn b = 200 mm Trong đó : Lo = L1 + L2 = 1200 + 2700 = 3900 mm

3 Tĩnh tải tác dụng lên cầu thang : a Bản chieỏu nghổ :

- Các lớp cấu tạo bản chiếu tới , chiếu nghỉ như sau :

- Tổng tải trọng bản thân chiếu nghỉ : g1 =  g i =   i n i  i

Trong đó :  i - chiều dày của lớp thứ i

i - khối lượng riêng của lớp thứ i ni - hệ số vượt tải của lớp thứ i

Trọng lượng Chiều dày Hệ số g i riêng (kG / m 3 ) ( m ) vượt tải (kG/ m 2 )

  b Bản thang ( phần bản nghieâng ) :

- Các lớp cấu tạo bản thang như sau :

- Tổng tải trọng bản thân bản thang theo phương nghiêng : g ’ 2 = gi =  td n i  i Trong đó :  td - chiều dày tương đương của lớp thứ i

 Đối với lớp đá hoa cương và lớp vữa ximăng có chiều dày  i ; chiều dày tương đương  tdi xác định như sau :

 Đối với bậc thang xây gạch ; chiều dày tương đương xác ủũnh nhử sau :

Bảng 4 : quy đổi chiều dày tương đương của bản thang tầng lầu 1- lầu 9 l b h b cos

Bảng 5 : tĩnh tải cầu thang lầu 1 - lầu 9

Trọng lượng Hệ số g i riêng (kG / m 3 ) ( m ) vượt tải (kG / m 2 )

- Tổng tải trọng bản thân bản thang theo phương đứng : g2 cos g ' 2 = 661.7

- Tải trọng lancan quy về tải trọng phân bố đều trên bản thang : glc 9 0

4 Hoạt tải tác dụng lên cầu thang :

- Theo bảng 3 , TCVN : 2737 – 1995 ta có tải trọng phân bố đều trên cầu thang ; bảng 1 được hệ số vượt tải n ; hoạt tải tính toán như sau :

5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang :

- Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản chiếu nghỉ : q1 = g1 + P tt = 492 + 360 = 852 ( kG/m 2 )

- Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản thang : q2 = g2 + P tt + glc = 761 + 360 + 33 = 1154 ( kG/m 2 )

Tính toán nội lực và cốt thép

1 Tính toán bản thang , bản chiếu nghỉ : a Xác định nội lực :

- Chọn sơ đồ tính : cắt 1 dải bản có bề rộng 1 m theo phương liên kết để tính toán ; ta có chiều cao dầm hd = 30 cm , chiều dày sàn h s = 13 cm => s d h h = 30

13 = 2.3 < 3 , do đó ta có thể xem bản thang liên kết khớp với dầm

- Tính nội lực : dùng phần mềm ETABS để tính nội lực , vì 2 vế thang giống nhau nên ta chỉ tính toán 1 vế và bố trí thép cho cả 2 vế

TĨNH TẢI + HOẠT TẢI (KN/m)

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT ( KN )

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC GỐI TỰA ( KN ) b Tính toán cốt thép :

- Ta có momen nhịp cầu thang lầu 1 - lầu 9 :Mmax = 22.37 KNm

- Các hệ số tính toán : 2

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b = 1m = 100cm chiều rộng tiết diện, tính cho bản rộng ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 2cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

Trong đó : Ra = 2800 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AII b = 100cm _ chiều rộng dải bản

- Kiểm tra hàm lương cốt thép: 100 bh Fa

Hàm lượng cốt thép hợp lý =(0.3% ÷ 0.9%)

Bảng 7 : thép cầu thang lầu 1 - lầu 9 b h o Fa tt

2 Tính toán dầm thang DCN : a Sơ đồ tính:

Chọn kích thước dầm 20 x 30 cm b Tải trọng tác dụng lên dầm thang DCN :

+ Trọng lượng bản thân dầm: gd = 0.2x0.3x2500x1.1 = 165 kg/m

+ Tải trọng do tường xây dày 200mm truyền lên dầm : gt = 1.1x1800x0.20x(1.75 - 0.4) = 535 kg/m

+ Tải trọng do bản thang truyền vào lấy phản lực theo phương đứng của tầng điển hình, R = 21.50 KN/m = 2150 kG/m của vế thang được quy về dạng phân bố đều : p b

1 = 2150 kG/m  Tải trọng toàn phần: q = gd + gt + p

= 165 + 535 + 2150 = 2850 kG/m c Xác định nội lực:

  = 3135 kG d Tính cốt thép dọc:

M - momen max ở gối và nhịp

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b = 20cm chiều rộng tiết diện h _ chieàu cao tieỏt dieọn ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 4cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

 Trong đó : Ra = 2800 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AII

Bêtông Mác 250 và thép AII tra bảng ta có  0 =0.58

Bảng 8 : thép dầm thang DCN b h o Fa tt

(cm) (cm) (cm 2 ) ị F a ch (cm 2 )

Theùp goái laáy 40% cuûa theùp nhòp: = 40 4.022

100 x = 1.609 cm2 Chọn 2ị14 e Tính coát ngang:

- Khả năng chịu cắt của Bêtông:

B = k1Rkbh0 = 0.6x8.8x20x26 = 2745.6 kG ( k1 = 0.6 đối với dầm )

=> Qmax > B nên cần phải tính cốt ngang

- Chọn cốt đai ị6 , n = 2 , u = 150mm , Rađ = 1800 kG/cm 2 ; kiểm tra khả năng chòu caét :

Vì Qmax < Qdb nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực

VII BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC - 03

HỒ NƯỚC MÁI

Kích thước hình học

- Vì đây là văn phòng làm việc nên diện tích sử dụng tiêu chuẩn cho một người là từ (5 ÷ 6) m 2 / người

- Tiêu chuẩn dùng nước cho nhà văn phòng là từ (8 ÷ 20)gal/unit, tương đương với (30.72 ÷ 75.68) lít/ người

- Từ hai dữ liệu trên ta tiến hành chọn kích thước hình học cho hồ nước là

Tính bản nắp bể

1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện :

 Bản nắp: Nắp bể gồm 4 ô bản liên tục có kích thước 3.75  3.7m , liên kết với hệ dầm , ta tách riêng thành từng ô bản đơn để tính

MẶT BẰNG DẦM NẮP BỂ MẶT CẮT BỂ

Chọn tiết diện bản nắp phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, ta xác định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức: b L 1 m h  D

+m = 40 ÷ 45 : đối với bản kê bốn cạnh

+ D= 0,81,4 : phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1.0

+L 1 = 370 cm : chiều dài cạnh ngắn

=> Chiều dày nắp bể : hb = 1.0 1.0

 x 370 = (8.22 ÷ 9.25)cm Chọn chiều dày nắp bể hb = 9cm

Tieát dieọn bxh (cm) DN1 L = 7500 (625375) 500 (250125) 250 25x50

Teân daàm naép Nhòp daàm

(mm) bd (mm) h b d  ( 2 1  4 1 ) d bd (chọn)

(mm) Tieát dieọn bxh (cm) DN2 L = 7500 (625375) 400 (200100) 200 20x40

3.75 1.01 3.7 l l < 2 => bản làm việc hai phương

 Bản ngàm vào dầm làm việc theo sơ đồ 9 l1 9 l2

- Tĩnh tải: tải trọng bản thân : g1 =  g i =   i n i  i

Bảng1 : tĩnh tải bản nắp

- Hoạt tải: p tc u kG/m 2 => p tt = p tc n = 1.3  75 = 97.5 kG/m 2

- Tổng tải tác dụng lên nắp bể: q tt = 329.4 + 97.5 = 426.9 kG/m 2

MII = ki2 P Trong đó : P = q tt l1 l2 q tt = g tt + p tt : tổng tải trọng Với : g tt - tĩnh tải tính toán p tt - hoạt tải tính toán i - số hiệu của các ô sàn mi1 , mi2 , ki1 , ki2 - các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số l2 / l1 và sơ đồ làm việc của ô bản i

Dựa vào tỷ số số l2 / l1 và tra bảng , ta có :

Bảng 3 : giá trị momen q tt P M 1 M 2 M I M II

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b = 100cm chiều rộng tiết diện h = 9cm _ chieàu cao tieỏt dieọn ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 1.5cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

Trong đó : Ra = 2800 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AII

Bảng 3 :chọn thép bản nắp b h o Fa tt Kieồm tra

(cm) (cm) (cm 2 ) ị a Fa ch (cm 2 ) à

6 Kiểm tra độ võng cho nắp bể :

Chọn ô bản L1xL2 = ( 3,75x3,7)m, tính độ võng của nắp hồ để kiểm tra

1 Chọn chiều dày bản thành:

Chọn tiết diện bản thành phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, ta xác định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức: b L 1 m h  D

+m = 30 ÷ 35 : đối với ô bản chịu uốn một phương có liên kết 2 cạnh song song

=> Chiều dày thành bể : hb = (76)cm Chọn hb = 10 cm

- Các trường hợp nguy hiểm :

 Bể không chứa nước và chịu áp lực gió đẩy lúc này thành bể chỉ chịu áp lực gió đẩy

 Bể có nước và chịu áp lục gió hút , lúc này thành bể chịu đồng thời áp lực nước và gió hút , tuy nhiên trường hợp 2 nguy hiểm hơn nên ta tính cho trường hơp 2

7.5 5 1.5 l l > 2 => bản làm việc một phương

- Aùp lực nước : pn=γ n hn 001.51.0 00 kG/m 2

Với Wo = 83 kG/m 2 _ công trình ở Tp.HCM thuộc vùng AII k = 0.89 _ hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình C c = - 0.6 _ hệ số khí động ở mặt khuất gió n = 0.3 _ heọ soỏ vượt tải

Giá trị momen tại gối và nhịp :

Bảng 12 : chọn thép thành bể b h o Fa tt

VII TÍNH BẢN ĐÁY BỂ :

1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện : Đáy bể gồm 4 ô bản liên tục có kích thước 3.75  3.7m , liên kết với hệ dầm , ta tách riêng thành từng ô bản đơn để tính

MẶT BẰNG DẦM ĐÁY BỂ MẶT CẮT BỂ

Chọn tiết diện bản đáy phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, ta xác định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức: b L 1 m h  D

=> Chiều dày đáy bể : hb = 1.4 1.4

 x 370 = (11.5 ÷ 12.95)cm Chọn chiều dày đáy bể hb = 12cm

Tieát dieọn bxh (cm) DD1 L = 7500 (937.5625) 700 (350175) 300 30x70

(mm) Tieát dieọn bxh (cm) DD2 L = 7500 (625375) 500 (250125) 250 25x50

1 l 3.75 1.01 l 3.7 < 2 => bản làm việc hai phương

Bảng 13 : tĩnh tải bản đáy

- Trọng lượng nước pn=γ hn n 001.51.0 00 kG/m 2

- Tổng tải tác dụng lên đáy bể: q tt = 588.7 + 1500 = 2088.7 kG/m 2

 Nội lực: tương tự như bản nắp , dựa vào tỷ số số l2 / l1 và tra bảng , ta có :

Tính đáy bể

Bảng 15 : chọn thép bản đáy b h o Fa tt

6 Kiểm tra nứt cho bản đáy :

 Cấp chống nứt : cấp 3  agh = 0.25 mm

 Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm

 Kiểm tra nứt theo điều kiện : an  agh

K _ hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; với cấu kiện chịu uốn K = 1

C _ hệ số kể đến tác dụng của tải trọng:

Tải trọng dài hạn C = 1 Tải trọng ngắn hạn C = 1.5  _ phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn  =1.3 ; thép có gân  = 1

F b h d _ đường kính cốt thép chịu lực

Bảng 16 : tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản đáy

Trọng lượng Chiều dày g i rieâng (kg / m 3 ) ( m ) (kg / m 2 )

- Trọng lượng nước pn=γ n h 001.5 00 kG/m 2

 Tổng tải tác dụng lên đáy bể: q tc = 499 + 1500 = 1999 kG/m 2

Bảng 18 : giá trị momen q tc P M 1 M 2 M I M II

Kết quả kiểm tra : an< agh nên bản đáy đảm bảo điều kiện chịu nứt

(mm) Tieát dieọn bxh (cm) DD1 L = 7500 (937.5625) 700 (350175) 300 30x70

(mm) Tieát dieọn bxh (cm) DD2 L = 7500 (625375) 500 (250125) 250 25x50

- Diện tích cột được xác định sơ bộ như sau :

Ni= i n(qsSi + gt ) n : soỏ taàng treõn taàng ủang xeựt qs :tổng tải trọng của sàn truyền vào

Si : diện tích truyền tải gt : trọng lượng bản thân tường

Ta có : qs = gs + ps = 588.7 + 329.4 + 97.5 + 1500 = 2515.6 kG/m 2

- Tĩnh tải bản nắp , bản đáy truyền lên dầm có dạng tam giác và hình thang có giá trị lớn nhất là g’s = gs l 1

2 với l1 là cạnh ngắn ô bản

Bảng 20 : tĩnh tải truyền lên dầm

Vị trí l 1 g s (kG/m 2 ) g' s (kG/m) Hình dạng Dầm nắp 3.7 329.4 609 tam giác Dầm đáy 3.7 588.7 1089 tam giác

- Tải trọng thành bể tác dụng lên dầm biên đáy bể : gt = bt ht t n = 0.1x1.0x2500x1.1 = 275 kG/m

- Hoạt tải sàn truyền lên dầm cũng có dạng tam giác, giá trị lớn nhất là p’s = ps l1

2 với l1 là cạnh ngắn ô sàn :

Bảng 21 : hoạt tải truyền lên dầm

Vị trí l 1 p s (kG/m 2 ) p' s (kG/m) Hình dạng Dầm nắp 3.7 97.5 180 tam giác Dầm đáy 3.7 1500 2775 tam giác

- Aùp lực nước tác dụng lên thành bể được quy về cột : pn=γ n hn L 001.51.03.7 = 5550 kG/m

- Gió đẩy : W tt = Wo k c n L = 83 x 0.89 x 0.8 x 1.2 x 3.7 = 262 kG/m

- Gió hút : W tt = Wo k c n L = 83 x 0.89 x 0.6 x 1.2 x 3.7 = 197 kG/m

Với Wo = 83 kG/m 2 _ công trình ở Tp.HCM thuộc vùng IIA k = 0.89 _ hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình C c = 0.8 _ hệ số khí động ở mặt đón gió c = - 0.6 _ hệ số khí động ở mặt khuất gió

- Tĩnh tải luôn có ở trong tất cả các trường hợp tổ hợp tải trọng

- Khi có lớn hơn 2 trường hợp hoạt tải thì các hoạt tải này không trùng nhau

- Hệ số tổ hợp của tĩnh tải luôn nhân với 1 Có 2 loại tổ hợp tải trọng sau:

+ Tổ hợp cơ bản 1 ( tổ hợp chính ): gồm tĩnh tải và một trường hợp hoạt tải, hệ số tổ hợp bằng 1

+ Tổ hợp cơ bản 2 ( tổ hớp phụ): gồm tĩnh tải và  2 trường hợp hoạt tải thì hệ số tổ hợp đối với hoạt tải lấy bằng 0.9

- Tổ hợp cuối cùng là tổ hợp loại trừ nhau ( Max, Min ) của tất cả các phương án trên

Bảng 22 : Bảng cấu trúc tổ hợp

Tên tổ Cấu trúc và hệ số tổ hợp hợp P.án Hệ số P.án Hệ số P.án Hệ số P.án Hệ soá Type

TH6 TT 1 HT 0.9 GX 0.9 ADD

TH7 TT 1 HT 0.9 GXX 0.9 ADD

TH8 TT 1 HT 0.9 GY 0.9 ADD

TH9 TT 1 HT 0.9 GYY 0.9 ADD

TỔ HỢP BAO = ENVE (TH1 , TH2, TH3 , TH4 , TH5 , TH6 , TH7 , TH8 , TH9 )

5 Nội lực : Dùng phần mềm ETABS để tìm nội lực

PHẢN LỰC LIÊN KẾT NGÀM ( KN )

BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT ( KN )

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN ( KNm )

M _ momen max ở gối và nhịp

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b _ chiều rộng tiết diện h _ chieàu cao tieỏt dieọn ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 4cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

 Tính cốt ngang : Kiểm tra điều kiện đặt cốt ngang:

- Khả năng chịu cắt của Bêtông

- Khả năng chịu nén của Bê tông

B < Q < A  Cần tính cốt ngang chịu lực cắt

 Giả thiết chọn đai 8 , đai 2 nhánh (n = 2) có cường độ tính toán

 Chọn U = min u max , u tt , u ct 1 

Bảng 23 : chọn thép dọc dầm bể

Caáu b h o Fa tt kieọn (cm) (cm) (cm 2 ) ị F a ch (cm 2 )

Bảng 24 : bảng chọn đai dầm bể

Caỏu Q f ủ u tt u max u ct u ch kieọn ( kG ) ( cm 2 ) ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm )

 Chọn cốt đai 8a150 cho đoạn đầu dầm, cách gối tựa một đoạn

4 l ( l: chiều dài dầm đang xét) Đoạn giữa dầm bố trí cốt đai 8a200

 Cốt treo : chọn cốt treo dạng đai

Ta có số lượng cốt treo là x a a

N – lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính n – số nhánh của cốt treo fa – diện tích tiết diện ngang của cốt treo dạng đai

Ra – cường độ tính toán chịu kéo của cốt treo

Vậy chọn x = 10 , bố trí mỗi bên 5 cốt treo

VI BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC - 04

TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC 2

III CÔNG CỤ HỔ TRỢ :

- Dùng phần mềm tính kết cấu ETABS để tính nội lực

IV KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC:

1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:

Chọn kích thước tiết diện cho dầm dọc :

V QUAN NIỆM TÍNH VÀ SƠ ĐỒ TÍNH:

- Dầm dọc được tính như một dầm liên tục, tựa trên các gối tựa là các cột

.Nhịp tính toán được lấy theo sơ đồ đàn hồi lấy bằng khoảng cách tim trục

MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO DẦM TRỤC 2

SƠ ĐỒ TÍNH DAÀM TRUẽC 2

VI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:

Tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục 2 bao gồm:

1 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục B -> C :

- Trọng lượng bản thân dầm (phầm mềm tự tính)

- Trọng lượng lớp vữa trát dầm

-Tải trọng từ sàn truyền sang dầm dạng hình thang được quy về tải phân bố đều g1 = 1

- Trọng lượng vách kính cường lực

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục B -> C: g2= 45,36 + 834,08 + 95,7 = 975,14 kG/m

Dạng phân bố đều do hoạt tải từ sàn truyền sang dầm p1 = 1

2 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục C -> D, F -> G :

-Tải trọng từ sàn truyền sang dầm dạng phân bố đều( sàn làm việc một phương) g1 = 1

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục C -> D, F -> G : g2= 48,6 + 1138,23 = 1186,83 kG/m

3 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục D -> E, E -> F :

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục D -> E, E -> F: g2= 48,6 + 1138,23 = 1186,83 kG/m

4 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục G -> H :

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục G -> H: g2= 48,6 + 1138,23 = 1186,83 kG/m

5 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục H -> K :

-Tải trọng từ sàn truyền sang dầm dạng hình tam giác được quy về tải phân bố đều g1 = 5

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục H -> K: g2= 37,26 + 698,46 = 735,72 kG/m

VII XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

Dùng phần mềm ETABS để giải nội lực sau đó lấy nội lực của dầm dọc trục 5 để tính toán cốt thép Kết quả nội lực được trình bài ở phaàn phuù luùc

- Các trường hợp tải trọng và tổ hộp tải trọng

TĨNH TẢI CHẤT ĐẦY(TT)

HOẠT TẢI CHẤT NHỊP LẺ(HT1)

HOẠT TẢI CHẤT NHỊP CHẴN(HT2)

HOẠT TẢI CHẤT LIỀN NHỊP(HT3)

VIII TỔ HỢP TẢI TRỌNG:

- BAO: TH1,TH2,TH3,TH3,TH4,TH5,TH6,TH7

SƠ ĐỒ PHẦN TỬ DẦM DỌC TRỤC 5

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN DẦM DỌC TRỤC 5

BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT DẦM DỌC TRỤC 5

Ghi chú: Biểu đồ Mômen và lực cắt có đơn vị (KN.m)

Kết quả giải nội lực từ phần mềm ETABS : (XEM PHỤ LỤC)

IX TÍNH TOÁN CỐT THÉP:

1 Tính toán cốt thép dọc chịu lực:

Tính theo bài toán tiết diện chử nhật h b

MẶT CẮT NGANG TIẾT DIỆN DẦM

2 Tính cốt thép chịu lực cắt (cốt đai)

 Kiểm tra điều kiện đặt cốt đai:

- Lực cắt lớn nhất trong phần tử 1

Q < B< A  Không cần tính cốt ngang chịu lực cắt mà chỉ đặt cấu tạo

Bảng 23 : chọn thép dọc dầm dọc trục 5

Phần b h o Fa tt tử (cm) (cm) (cm 2 ) ị F a ch (cm 2 )

 Vì bê tông đủ khả năng chịu cắt nên ta chỉ đặt cốt đai theo cấu tạo

X BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC 04/11

TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC 5

IV KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC:

1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:

Chọn kích thước tiết diện cho dầm dọc :

V QUAN NIỆM TÍNH VÀ SƠ ĐỒ TÍNH:

- Dầm dọc được tính như một dầm liên tục, tựa trên các gối tựa là các cột

.Nhịp tính toán được lấy theo sơ đồ đàn hồi lấy bằng khoảng cách tim trục

MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO DẦM TRỤC 5

SƠ ĐỒ TÍNH DAÀM TRUẽC 5

VI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:

Tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục 5 bao gồm:

1 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục A -> B :

- Trọng lượng tường xây dày 20 trên dầm t t t g  xb xh xn = 330x3,2x2 x1,1 = 2323,2 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục A -> B: g2= 25,92 + 2323,2 = 2349,12 kG/m

2 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục K -> L :

- Trọng lượng tường xây dày 20 trên dầm t t t g  xb xh xn = 330x3,2x2,5 x1,1 = 2904 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục K -> L: g2= 22,68 + 2904 = 2926,68 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục B -> C: g2= 42,12 + 1484,1 = 1526,22 kG/m

Bảng 24 : bảng chọn cốt đai dầm dọc trục 5

Phần Q f ủ u tt umax u ct u ch tử ( kG ) ( cm 2 ) ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm )

X BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC - 04/11

IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN :

- Các lớp cấu tạo sàn mái như sau :

- Tổng tải trọng bản thân sàn mái : g tt =  g i =   i n i  i

Bảng2 : tĩnh tải sàn mái

- Tải trọng tường xây : gt = bhn ( kG/m )

- Hoạt tải phân bố trên sàn :

V SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN :

- Giả sử tiết diện dầm phụ nhịp 7.5m : hd =  

- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện đà kiềng toàn bộ công trình là 250x500 mm

Vậy chọn tiết diện dầm nhịp 8.5m, 7.5m là 300x750 , nhịp 6m là 300x600 , nhịp

2.5m là 200x300, dầm phụ là 200x450, đà kiềng là 250x500

DIỆN TRUYỀN TẢI VÀO CỘT

- Diện tích cột giữa được xác định sơ bộ như sau :

Ni= i n(qsSi + gt ) n : soỏ taàng treõn taàng ủang xeựt qs :tổng tải trọng của sàn truyền vào

Si : diện tích truyền tải gt : trọng lượng bản thân tường ( do xác định sơ bộ nên bỏ qua tải trọng dầm và cột)

Bảng 4 : chọn tiết diện cột

Tầng q s (kG/m 2 ) l 1 ( m ) l 2 (m) S i ( m 2 ) g t (kG ) N tt ( kG ) F c (cm 2 ) Chọn (bxh)

* Kiểm tra độ mảnh của cột:

Chiều dài tính toán của cột: l0 = 0.7x l = 0.7x3.5 =2,45 m Độmảnh giới hạn của cột:

=> Các cột đều thoả mãn điều kiện ổn định

VI TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP :

1 Mặt bằng truyền tải vào dầm khung trục E :

MẶT BẰNG TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG TRỤC E

2 Mô hình tính toán và sơ đồ chất tải :

SƠ ĐỒ TIẾT DIỆN KHUNG TRỤC E

SƠ ĐỒ PHẦN TỬ THANH KHUNG TRỤC E

SƠ ĐỒ NÚT KHUNG TRỤC E

3 Bảng tải trọng phân bố trên đà ngang khung trục E:

Tên thanh Thành phần tải trọng

Trị số tải trọng (kG/m) Tỉnh tải Hoạt tải

- Tải từ sàn truyền vào: không nhận tải từ sàn

-Tải bản thân (phần mềm tự ttính)

- Tải từ sàn truyền vào: ô( 3,75 x 7,5)

Tên thanh Thành phần tải trọng

Trị số tải trọng (kG/m) Tỉnh tải Hoạt tải

4 Bảng tải trọng tập trung tại nút khung trục E:

Tên nút Thành phần tải trọng Trị số tải trọng (kG)

- Trong lượng bản thân dầm dọc (25x50)

- Tải từ sàn truyền vào: ô ( 2,5 x 7,5)

- Trong lượng bản thân dầm phụ (20x45)

Truyền từ ô bản (3,0x7,5) Dạng hình chữ nhật:

Truyền từ ô bản (3,75x7,5) Dạng hình thang: với: 1

- Tải từ sàn truyền vào: ô ( 2,5 x 7,5)

- Trong lượng bản thân đà kiềng (25x50)

- Tải tường, cửa kính cao 4m

- Trong lượng bản thân đà kiềng (25x50)

5 Tải trọng gió tác dụng lên khung trục E:

- Do chiều cao nhà H = 35.2 m < 40 m , nên theo TCVN 2737 – 1995 không xét đến thành phần gió động mà chỉ xét đến thành phần gió tĩnh

- Aùp lực gió tĩnh phân bố theo bề rộng của công trình được tính theo công thức :

W tt = Wo k c n B Với Wo = 83 kG/m 2 _ công trình ở Tp.HCM thuộc vùng IIA k _ hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình C c = 0.8 _ hệ số khí động ở mặt đón gió c = - 0.6 _ hệ số khí động ở mặt khuất gió n = 1.2 _ hệ số tin cậy

Bảng 5 : áp lực gió đẩy z B ( m ) W o

Bảng 6 : áp lực gió hút z B ( m ) W o

6 Các trường hợp truyền tải lên khung trục E:

SƠ ĐỒ TĨNH TẢI: (TT)

HOẠT TẢI CHẤT LIỀN NHỊP CÁCH TẦNG: HT1

HOẠT TẢI CHẤT LIỀN NHỊP CÁCH TẦNG: HT2

HOẠT TẢI CHẤT CÁCH NHỊP CÁCH TẦNG: HT3

HOẠT TẢI CHẤT CÁCH NHỊP CÁCH TẦNG: HT4

HOẠT TẢI CHẤT LIỀN NHỊP: HT5

HOẠT TẢI GIÓ TRÁI : GT

HOẠT TẢI GIÓ PHẢI: GP

Tổ hợp tải trọng để tìm các giá trị nội lực nguy hiểm nhất tại các tiết diện cần tính

* Tổ hợp cơ bản 1: 1 tĩnh tải + 1 hoạt tải

* Tổ hợp cơ bản 2: 1 tĩnh tải + ≥ 2 hoạt tải

25 COMBO 25: TT + 0,9 (HT1 +HT2 + HT8)

26 COMBO 26: TT + 0,9 (HT1 +HT2 + HT9)

8 Tính toán nội lực : Dùng phần mềm ETABS để tính nội lực

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN (KNm)

BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT (KN)

BIỂU ĐỒ LỰC DỌC (KN)

9 Tính toán cốt thép : a Tính coát theùp daàm :

 Tính cốt ngang : Kiểm tra điều kiện đặt cốt ngang:

 Cốt treo : chọn cốt treo dạng đai

Ta có số lượng cốt treo là x a a

N – lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính , ở đây chọn trừơng hợp N lớn nhất tính cho tất cả các dầm n – số nhánh của cốt treo fa – diện tích tiết diện ngang của cốt treo dạng đai

Ra – cường độ tính toán chịu kéo của cốt treo

Như vậy cần bố trí mỗi bên 4 cốt treo b Tính cốt thép cột :

Tính cột khung theo cấu kiện chịu nén lệch tâm, đặt thép đối xứng

B1 Tính độ lệch tâm ban đầu eo eo = e01 + eng e01 N

M : là độ lệch tâm do nội lực eng = 2 cm: là độ lệch tâm ngẫu nhiên

B2 Tính hệ số uốn dọc :

S _ hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm

Kdh là hệ số kể đến tính chất dài hạn của tải trọng dh dh dh

Với Bêtông #250 : Eb = 265000 kG/cm 2 là mođun đàn hồi của bêtông

Jb 12 bh 3 là momen quán tính của tiết diện cột

Ea = 2.1x10 6 kG/cm 2 : là mođun đàn hồi của thép

Ja = t bho(0.5h – a) 2 là momen quán tính của thép

B3 Tính độ lệch tâm tính toán e = eo +

B4 Xác định trường hợp lệch tâm x b R N n

Nếu x  oho thì lệch tâm lớn

Neỏu x > oho thỡ leọch taõm beự

Trường hợp lệch tâm lớn (x < oho)

Neáu 2a’ < x  oho thì Fa = Fa’ ) ' (

Kiểm tra lại xem min  t =  + ’  max ( với cột min = 0.05% ; max = 3%)

 Trường hợp lệch tâm bé ( x  oho) , tính lại x :

Neáu eo > 0.2ho thì : x = 1.8(eogh - eo) + o ho eogh = 0.4(1.25h - o ho)

 Kiểm tra lại xem min  t =  + ’  max ( với cột min = 0.5% ; max = 3%)

VII BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC – 05 , KC - 06

Bảng 7 : theùp dầm khung trục E

Phần L nhịp Mặt Momen Lực cắt b h o Kieồm tra tử (m) cắt ( kGm) (kG) (cm) (cm) F a tt (cm) ị F a ch (cm 2 ) F a tt (cm) ị F a ch (cm 2 ) à min B :

- Trọng lượng tường xây dày 20 trên dầm t t t g  xb xh xn = 330x3,2x2 x1,1 = 2323,2 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục A -> B: g2= 25,92 + 2323,2 = 2349,12 kG/m

2 Tải trọng phân bố đều nhịp dầm trục K -> L :

- Trọng lượng tường xây dày 20 trên dầm t t t g  xb xh xn = 330x3,2x2,5 x1,1 = 2904 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục K -> L: g2= 22,68 + 2904 = 2926,68 kG/m

=> Tổng tỉnh tải tác dụng lên dầm dọc từ trục B -> C: g2= 42,12 + 1484,1 = 1526,22 kG/m

Bảng 24 : bảng chọn cốt đai dầm dọc trục 5

Phần Q f ủ u tt umax u ct u ch tử ( kG ) ( cm 2 ) ( cm ) ( cm ) ( cm ) ( cm )

X BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC - 04/11

KHUNG TRUẽC E

Tải trọng tác dụng lên sàn

1 Sơ bộ chọn chiều dày sàn :

- Ta nhận thấy với ô sàn có kích thước khá lớn (7.5mx7.5m) nếu không chia dầm phụ thì chiều dày ô sàn lớn và thép cũng khá lớn , do vậy với ô sàn có kích thước lớn (7.5mx7.5m) ta nên bố trí hệ dầm phụ để khắc phục hiện tượng trên , đồng thời giảm độ võng của sàn và giảm độ rung trong khi sử dụng

- Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ chọn chiều dày theo biểu thức sau: m h s  D l1 Đối với bản dầm ( 2

2  l l ) thì : m3035 Đối với bản kê bốn cạnh ( 2

D phụ thuộc vào tải trọng , ở đây chọn D = 0.8 l1 là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn lớn nhất, l1 = 5400mm

2 Sơ bộ chọn tiết diện dầm :

- Giả sử tiết diện dầm phụ nhịp 7.5m : hd = 

Vậy chọn tiết diện dầm nhịp 7.5m là 300x750 , nhịp 6m là 300x600 , dầm phụ là

- Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh như sau :

- Tổng tải trọng bản thân sàn vệ sinh : g tt =  g i =   i n i  i

4 Tải tường truyền lên sàn 283

- Các lớp cấu tạo sàn ban công, lô gia như sau :

SÀN BTCT M250 DÀY 100MMLỚP VỮA TRÁT TRẦN M75 DÀY 15MMLỚP CHỐNG THẤM

- Tổng tải trọng bản thân sàn ban công, lô gia : g tt =  g i =   i n i  i

* Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

-Tải trọng của các vách tường được quy về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn gs tt= ( l h t t l h g c ) c t tc l h g c c c tc s

Trong đó: - lt: chiều dài tường, ht: chiều cao tường

- lc: chiều dài cửa, hc: chiều cao cửa

- gt tc: trọng lượng 1m 2 tường

- gc tc: trọng lượng 1m 2 cửa

-Tải trọng của trần phân bố đều theo diện tích ô sàn: gc tc = 30x1,1 = 33 (kG/m 2 )

- Theo bảng 3 , TCVN : 2737 – 1995 ta có tải trọng phân bố đều trên sàn ; bảng 1 được hệ số vượt tải n ; hoạt tải tính toán như sau : p tt = po n

5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên mỗi ô sàn :

- Tổng tải trọng tính toán : q = g tt + p tt , được lập thành bảng như sau :

Bảng 3 : Tổng tải trọng tính toán

V TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP :

1 Trình tự tính toán nội lực :

- Khi bản sàn được liên kết với dầm hoặc tường ở một cạnh hoặc hai cạnh đối diện, tải trọng chỉ truyền theo phương có liên kết, bản chỉ làm việc theo một phương gọi là bản một phương hay bản loại dầm

- Khi bản liên kết cả bốn cạnh, tải trọng trên bản truyền vào các liên kết ở cả hai phương Bản chịu lực cả hai phương gọi là bản hai phương hay là bản kê bốn cạnh , khi đó xét tỷ số l2/l1 để tính toán Gọi l1, l2 (m) lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của từng ô sàn , lập tỉ số :

 Nếu  > 2 : tính toán ô bản như loại bản dầm, cắt dải bản rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn để tính Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm mà chọn sơ đồ tính cho thích hợp , giá trị momen ở nhịp và ở gối được tính theo công thức của cơ học kết cấu

 Nếu  ≤ 2 : tính toán ô bản như bản kê bốn cạnh , cắt mỗi dải bản rộng b 1m theo cả 2 phương để tính Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm mà chọn sơ đồ tính cho thích hợp , giá trị momen ở nhịp và ở gối được tính như sau :

+ Liên kết được xem là khớp khi :  3 b d h h

+ Liên kết được xem là ngàm khi :  3 b d h h

MII = ki2 P Trong đó : P = q l1 l2 q = g tt + P tt : tải trọng tổng trọng Với : g tt :tĩnh tải tính toán

P tt : hoạt tải tính toán i : số hiệu của các ô sàn mi1 , mi2 , ki1 , ki2 : các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số l2 / l1 và sơ đồ làm việc của ô bản i

2 Trình tự tính toán cốt thép : a Tớnh heọ soỏ A :

Rn = 110 KG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT M250 b = 1m = 100 cm chiều rộng tiết diện ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a =1.5cm _ khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa b Tính giá trị  :

 = 1- 12A c Diện tích tiết diện cốt thép bố trí trên 1m dài : a o n

Trong đó : Ra = 2300 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AI b = 100cm _ chiều rộng dải bản d Giá trị hạn chế :

Với bê tông mác 250 và thép AI ta có :

- Khi chọn thép, nếu tiết diện thép chọn thực tế khác tiết diện thép tính toán thì chênh lệch ấy phải trong giới hạn cho phép: a a ch a

- Kiểm tra theo công thức : 100

Trong đó : Fa _ diện tích cốt thép chọn

Fb = b x ho _ dieọn tớch tieỏt dieọn beõtoõng

- Hàm lượng cốt thép kiểm tra phải bảo đảm

- Điều kiện thỏa mãn về hàm lượng cốt thép sàn:

- Để thuận tiện trong tính toán ta chia mặt bằng và phân loại ô sàn như sau :

MẶT BẰNG SÀN LẦU 1 ÷ LẦU 9

Cạnh dài Cạnh ngắn Tỷ số Phân loại l 2 (m) l 1 (m) l 2 /l 1 ô sàn

- Sơ đồ tính : Trong hệ dầm sàn này, chọn chiều cao dầm nhỏ nhất là hd 45cm , chiều dày sàn hS = 10 cm => s d h h = 4,5 > 3 , do đó độ cứng của dầm lớn hơn nhiều so với độ cứng của bản sàn nên ta có thể xem bản sàn ngàm vào daàm

Với : l1 _ phương cạnh ngắn (có liên kết ngàm) q _ tải trọng phân bố đều trên 1m dài của bản sàn

Bảng 5 : giá trị momen q M g M nh

- Chọn sơ đồ tính : Trong hệ sàn này, chọn chiều cao dầm hd = 45cm , chiều dày sàn h s = 10 cm => s d h h > 3 , do đó độ cứng của dầm lớn hơn nhiều so với độ cứng của bản sàn nên ta có thể xem bản sàn ngàm vào dầm làm việc theo sơ đồ 9 l1 9 l2

- Tính giá trị momen : Dựa vào tỷ số số l2 / l1 và tra bảng , ta có :

Bảng 8 : giá trị momen q P M1 M2 MI MII

VI KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN :

Chọn ô bản nguy hiểm nhất ( ô S5 ) với L1xL2 = ( 5,4x7,5)m, tính độ võng của sàn để kiểm tra

VII BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ( LẦU 1 – LẦU 9 ) :

- Bố trí cốt thép , xem bản vẽ KC – 01

- Cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1 đặt ở lớp dưới còn cốt thép ở nhịp theo phương cạnh dài l2 đặt ở lớp trên

- Cốt thép chịu momen âm trên gối theo phương cạnh ngắn l1 đặt suốt theo chiều dài của dầm cạnh dài còn cốt thép chịu momen âm trên gối theo phương cạnh dài l2 đặt ở phần còn lại của dầm cạnh ngắn

- Lưới cốt thép chịu momen âm trên gối theo cả 2 phương có bề rộng bằng l1/4

- Diện tích cốt thép tính toán được quá nhỏ thì dùng thép cấu tạo a200

 oát theùp phaân boá laáy a250

- Cốt thép được cắt và neo theo đúng yêu cầu kỹ thuật

- Dùng phần mềm tính kết cấu Sap 2000 để tính nội lực

IV CẤU TẠO CẦU THANG :

- Cầu thang có kích thước bậc lbxhb = 270x159 mm

MẶT BẰNG – MẶT CẮT CẦU THANG

V TẢI TRỌNG TÁC DỤNG CẦU THANG :

1 Sơ bộ chọn kích thước bản thang , dầm thang :

25 30  = ( 130 156 ) mm  chọn hs = 130 mm Trong đó : Lo = L1 + L2 = 1200 + 2700 = 3900 mm

2 Sơ bộ chọn kích thước dầm thang :

- Chọn kích thước dầm thang :

 = ( 100 150 ) mm  chọn b = 200 mm Trong đó : Lo = L1 + L2 = 1200 + 2700 = 3900 mm

3 Tĩnh tải tác dụng lên cầu thang : a Bản chieỏu nghổ :

- Các lớp cấu tạo bản chiếu tới , chiếu nghỉ như sau :

- Tổng tải trọng bản thân chiếu nghỉ : g1 =  g i =   i n i  i

Trọng lượng Chiều dày Hệ số g i riêng (kG / m 3 ) ( m ) vượt tải (kG/ m 2 )

  b Bản thang ( phần bản nghieâng ) :

- Các lớp cấu tạo bản thang như sau :

- Tổng tải trọng bản thân bản thang theo phương nghiêng : g ’ 2 = gi =  td n i  i Trong đó :  td - chiều dày tương đương của lớp thứ i

 Đối với lớp đá hoa cương và lớp vữa ximăng có chiều dày  i ; chiều dày tương đương  tdi xác định như sau :

 Đối với bậc thang xây gạch ; chiều dày tương đương xác ủũnh nhử sau :

Bảng 4 : quy đổi chiều dày tương đương của bản thang tầng lầu 1- lầu 9 l b h b cos

Bảng 5 : tĩnh tải cầu thang lầu 1 - lầu 9

Trọng lượng Hệ số g i riêng (kG / m 3 ) ( m ) vượt tải (kG / m 2 )

- Tổng tải trọng bản thân bản thang theo phương đứng : g2 cos g ' 2 = 661.7

- Tải trọng lancan quy về tải trọng phân bố đều trên bản thang : glc 9 0

4 Hoạt tải tác dụng lên cầu thang :

- Theo bảng 3 , TCVN : 2737 – 1995 ta có tải trọng phân bố đều trên cầu thang ; bảng 1 được hệ số vượt tải n ; hoạt tải tính toán như sau :

5 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang :

- Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản chiếu nghỉ : q1 = g1 + P tt = 492 + 360 = 852 ( kG/m 2 )

- Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản thang : q2 = g2 + P tt + glc = 761 + 360 + 33 = 1154 ( kG/m 2 )

VI TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP :

1 Tính toán bản thang , bản chiếu nghỉ : a Xác định nội lực :

- Chọn sơ đồ tính : cắt 1 dải bản có bề rộng 1 m theo phương liên kết để tính toán ; ta có chiều cao dầm hd = 30 cm , chiều dày sàn h s = 13 cm => s d h h = 30

13 = 2.3 < 3 , do đó ta có thể xem bản thang liên kết khớp với dầm

- Tính nội lực : dùng phần mềm ETABS để tính nội lực , vì 2 vế thang giống nhau nên ta chỉ tính toán 1 vế và bố trí thép cho cả 2 vế

TĨNH TẢI + HOẠT TẢI (KN/m)

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT ( KN )

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC GỐI TỰA ( KN ) b Tính toán cốt thép :

- Ta có momen nhịp cầu thang lầu 1 - lầu 9 :Mmax = 22.37 KNm

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b = 1m = 100cm chiều rộng tiết diện, tính cho bản rộng ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 2cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

Trong đó : Ra = 2800 kG/cm 2 cường độ tính toán của cốt thép AII b = 100cm _ chiều rộng dải bản

Bảng 7 : thép cầu thang lầu 1 - lầu 9 b h o Fa tt

2 Tính toán dầm thang DCN : a Sơ đồ tính:

Chọn kích thước dầm 20 x 30 cm b Tải trọng tác dụng lên dầm thang DCN :

+ Trọng lượng bản thân dầm: gd = 0.2x0.3x2500x1.1 = 165 kg/m

+ Tải trọng do tường xây dày 200mm truyền lên dầm : gt = 1.1x1800x0.20x(1.75 - 0.4) = 535 kg/m

+ Tải trọng do bản thang truyền vào lấy phản lực theo phương đứng của tầng điển hình, R = 21.50 KN/m = 2150 kG/m của vế thang được quy về dạng phân bố đều : p b

1 = 2150 kG/m  Tải trọng toàn phần: q = gd + gt + p

= 165 + 535 + 2150 = 2850 kG/m c Xác định nội lực:

  = 3135 kG d Tính cốt thép dọc:

Rn = 110 kG/cm 2 _ cường độ chịu nén của BT #250 b = 20cm chiều rộng tiết diện h _ chieàu cao tieỏt dieọn ho = h – a : chiều cao có ích của tiết diện a = 4cm - khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm hợp lực chịu kéo Fa

Bêtông Mác 250 và thép AII tra bảng ta có  0 =0.58

Bảng 8 : thép dầm thang DCN b h o Fa tt

(cm) (cm) (cm 2 ) ị F a ch (cm 2 )

Theùp goái laáy 40% cuûa theùp nhòp: = 40 4.022

100 x = 1.609 cm2 Chọn 2ị14 e Tính coát ngang:

- Khả năng chịu cắt của Bêtông:

B = k1Rkbh0 = 0.6x8.8x20x26 = 2745.6 kG ( k1 = 0.6 đối với dầm )

=> Qmax > B nên cần phải tính cốt ngang

- Chọn cốt đai ị6 , n = 2 , u = 150mm , Rađ = 1800 kG/cm 2 ; kiểm tra khả năng chòu caét :

Vì Qmax < Qdb nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực

VII BỐ TRÍ CỐT THÉP : xem bản vẽ KC - 03

HỒ H Ồ N NƯ ƯỚ Ớ C C M MA Á ÙI I

IV KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC :

- Vì đây là văn phòng làm việc nên diện tích sử dụng tiêu chuẩn cho một người là từ (5 ÷ 6) m 2 / người

- Tiêu chuẩn dùng nước cho nhà văn phòng là từ (8 ÷ 20)gal/unit, tương đương với (30.72 ÷ 75.68) lít/ người

- Từ hai dữ liệu trên ta tiến hành chọn kích thước hình học cho hồ nước là

 Bản nắp: Nắp bể gồm 4 ô bản liên tục có kích thước 3.75  3.7m , liên kết với hệ dầm , ta tách riêng thành từng ô bản đơn để tính

MẶT BẰNG DẦM NẮP BỂ MẶT CẮT BỂ

Chọn tiết diện bản nắp phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, ta xác định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức: b L 1 m h  D

=> Chiều dày nắp bể : hb = 1.0 1.0

 x 370 = (8.22 ÷ 9.25)cm Chọn chiều dày nắp bể hb = 9cm

3.75 1.01 3.7 l l < 2 => bản làm việc hai phương

Bảng1 : tĩnh tải bản nắp

- Hoạt tải: p tc u kG/m 2 => p tt = p tc n = 1.3  75 = 97.5 kG/m 2

- Tổng tải tác dụng lên nắp bể: q tt = 329.4 + 97.5 = 426.9 kG/m 2

MII = ki2 P Trong đó : P = q tt l1 l2 q tt = g tt + p tt : tổng tải trọng Với : g tt - tĩnh tải tính toán p tt - hoạt tải tính toán i - số hiệu của các ô sàn mi1 , mi2 , ki1 , ki2 - các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỷ số l2 / l1 và sơ đồ làm việc của ô bản i

Dựa vào tỷ số số l2 / l1 và tra bảng , ta có :

Bảng 3 :chọn thép bản nắp b h o Fa tt Kieồm tra

(cm) (cm) (cm 2 ) ị a Fa ch (cm 2 ) à

6 Kiểm tra độ võng cho nắp bể :

Chọn ô bản L1xL2 = ( 3,75x3,7)m, tính độ võng của nắp hồ để kiểm tra

1 Chọn chiều dày bản thành:

Chọn tiết diện bản thành phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, ta xác định sơ bộ chiều dày sàn theo công thức: b L 1 m h  D

+m = 30 ÷ 35 : đối với ô bản chịu uốn một phương có liên kết 2 cạnh song song

=> Chiều dày thành bể : hb = (76)cm Chọn hb = 10 cm

- Các trường hợp nguy hiểm :

 Bể không chứa nước và chịu áp lực gió đẩy lúc này thành bể chỉ chịu áp lực gió đẩy

 Bể có nước và chịu áp lục gió hút , lúc này thành bể chịu đồng thời áp lực nước và gió hút , tuy nhiên trường hợp 2 nguy hiểm hơn nên ta tính cho trường hơp 2

7.5 5 1.5 l l > 2 => bản làm việc một phương

- Aùp lực nước : pn=γ n hn 001.51.0 00 kG/m 2

MÓNG

Các tiêu chuẩn áp dụng

 TCXD 205 - 1998: “Keỏt caỏu beõ toõng coỏt theựp Tieõu chuaồn thieỏt keỏ”

 TCVN 286 - 2003 “Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu“

Tài liệu thiết kế đánh giá điều kiện xây dựng công trình

TÍ T ÍN NH H T TO OA Á ÙN N M MO Ó ÙN NG G

A CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG :

 TCXD 205 - 1998: “Keỏt caỏu beõ toõng coỏt theựp Tieõu chuaồn thieỏt keỏ”

 TCVN 286 - 2003 “Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu“

C TÀI LIỆU THIẾT KẾ - ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN XÂY DỰNG CÔNG

1 Tiêu chuẩn xây dựng : Độ lún cho phép S gh = 8 cm chênh lún tương đối cho phép gh

- Tên công trình : Văn Phòng Khu Công Nghiệp Quận Tân Bình

- Đặc điểm kết cấu : Kết cấu chịu lực chính là khung bê tông cốt thép , không có vách cứng , tường gạch và kín bao che

- Từ nội lực tính toán dưới chân cột tại các cao độ mặt đất ta chọn ra 2 cặp nội lực bất lợi nhất :

3 Tài liệu địa chất công trình :

- Phương pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng và xuyên tiêu chuaồn (SPT)

- Khu vực xây dựng, nền đất gồm 4 lớp chính , 1 lớp thấu kinh và 1 lớp đất đắp chiều dày hầu như ít thay đổi

MẶT CẮT TRỤ ĐỊA CHẤT

Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu 40m, nền đất tại đây được cấu tạo gồm 4 lớp đất

Trên mặt là lớp cát san lấp có bề dày tại H=1m

Sét pha màu xám trắng loang lỗ nâu lẫn sạn laterit trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng

Với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau: Độ ẩm tự nhiên : W = 21.18%

Dung trọng tự nhiên :  w = 1.968 g/cm 3 Dung trọng khô :  k = 1.625 g/cm 3 Lực dính đơn vị : C = 0.199 Kg/cm 2 Góc ma sát trong :  = 16 0 48'

Heọ soỏ roóng : e0 = 0.65 Độ sệt B : B = 0.32 Giới hạn chảy(W L %):31.22 Giới hạn dẻo(W L %):16.7 Độ sệt I L = 0.32

Cát bột đến mịn màu vàng, xám trắng, hồng tím trạng thái chặt vừa

Với các tính chất cơ lí đặc trưng như sau: Độ ẩm tự nhiên : W = 19.89%

Sét pha nhẹ lẫn bụi màu xám, trạng thái dẻo mềm

Heọ soỏ roóng : e0 = 0.82 Độ sệt B : B = 0.52 Giới hạn chảy(W L %):37.01 Giới hạn dẻo(W p %):21.33 Độ sệt I L = 0.52

Cát hạt trung đến thô lẫn sỏi sạn màu hồng tím, vàng nhạt, xám trắng, trạng thái chặt vừa

Dung trọng tự nhiên :  w = 2.001g/cm 3 Dung trọng khô :  k = 1.693 g/cm 3

Lực dính đơn vị : C = 0.01 Kg/cm 2 Góc ma sát trong :  = 31 0 26' Heọ soỏ roóng : e0 = 0.57

BẢNG TỔNG HỢP CHỈ TIÊU CƠ LÝ CÁC LỚP ĐẤT

Lớp Đất Độ ẩm tự nhiên

Lực dính C (kG/cm 2 ) Góc ma sát trong

 Heọ soỏ roãng e0 Độ seọt B

- Lớp 1, lớp 2 , lớp 3, là những lớp đất ở trạng thái dẻo cứng và dẻo mềm, đặc biệt lớp thứ 2 tương đối tối nhưng lát cắt địa chất không đồng đều nên không thể đặt móng chịu tải lên những lớp đất này ; lớp 4 là cát thô màu vàng, trạng thái chặt vừa có khả năng tiếp nhận và chịu tải trọng công trình truyền xuống

- Vì lớp đất thứ 2 là cát bột đến mịn trạng thái chặt vừa nên cọc khó xuyên qua được, vỡ vậy ta phải khoan dẫn (đường kớnh khoan ỉ300mm) trước khi tiến hành eùp.

Đề xuất phương án móng

- Công trình có tải trọng khá lớn

- Khu vực xây dựng biệt lập, bằng phẳng

- Như đã phân tích ở trên, chỉ có lớp 4 là phù hợp để tiếp nhận tải trọng công trình truyền xuống và nằm ở độ sâu -33m so với cốt 0.00 nên trường hợp này chọn 2 phương án thiết kế móng là:

+ Phương án 1 : móng cọc đài thấp

+ Phương án 2 : móng cọc khoan nhồi.

Thiết kế móng cọc đài thấp

Tải tác dụng lên khung trục E được lấy từ kết quả tổ hợp nội lực trong ETAB

1 Giá trị nội lực móng M1 :

Bảng 1 : bảng nội lực tính toán móng M1

STT No tt (T) I Mo tt I(Tm) Qo tt (T)

- Từ 2 cặp nội lực tính toán tính trên ta tính được nội lực tiêu chuẩn tương ứng : n

Với n - hệ số vượt tải có thể lấy n = 1.1 ÷1.2 , ở đây chọn n = 1.15 , giá trị cụ thể được lập thành bảng như sau :

Bảng 2 : bảng nội lực tiêu chuẩn móng M1

STT No tc (T) I Mo tc I(Tm) Qo tc (T)

2 Giá trị nội lực móng M2 :

Bảng 1 : bảng nội lực tính toán móng M2

STT No tt (T) I Mo tt I(Tm) Qo tt (T)

- Từ 2 cặp nội lực tính toán tính trên ta tính được nội lực tiêu chuẩn tương ứng : n

Với n - hệ số vượt tải có thể lấy n = 1.1 ÷1.2 , ở đây chọn n = 1.15 , giá trị cụ thể được lập thành bảng như sau :

Bảng 2 : bảng nội lực tiêu chuẩn móng M2

STT No tc (T) I Mo tc I(Tm) Qo tc (T)

* Trục giữa 3, 4, 5 có kết quả nội lực gần bằng nhau nên ta lấy nội lực của trục lớn hơn (trục 5) để tính móng cọc đài đơn cho cả 3 trục cột (móng M1)

* Vì trục 1 và trục 2 gần nhau nên ta bố trí móng trục 1 và trục 2 chung,tổng nội lực trục biên 1, 2 tương đương với nội lực trục 7 nên ta tính móng cọc đài đơn cho trục 7(móng M2)

II.Chiều sâu đáy đài :

Tính h m i n - chiều sâu chôn móng yêu cầu nhỏ nhất:

Q - Lực ngang lớn nhất : Q = Q o tt = 5.2 T

 - dung trọng tự nhiên của lớp đất đặt đài  = 1.968 T/ m 3

B - bề rộng đài chọn sơ bộ b = 2m

0 min x tg x h  o  = 0.9m ở đây chọn h m  1.5 m  h min  0.9 m

III Phương pháp thi công và các đặc trưng của cọc :

- Chọn cọc bê tông cốt thép M300 , tiết diện cọc 35x35cm , thép dọc chịu lực

AII : 8  16, thi công bằng phương pháp ép

- Đài liên kết ngàm với cột và cọc đặt vào lớp 1, thép của cọc neo trong đài 

20d (ở đây chọn 40cm) và đầu cọc trong đài 10cm

- Chiều dài cọc : chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp 4 khoảng 1.5 m

Cọc được chia thành 4 đoạn gồm 3 đoạn dài 9m , 1 đoạn dài 7.5m , nối bằng bản mã

2 Sức chịu tải của cọc: a Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

 - hệ số uốn dọc, chọn   1

Rb , Ra - cường độ chịu nén tính toán của bê tông và thép

F a - dieọn tớch coỏt theựp,F a = 8x2.011.088cm 2 = 16.088x10 -4 m 2

F b - dieọn tớch phaàn beõ toõng,F b = 0.35x0.35 = 0.1225m 2

 P VL 1(130x10x0.1225 + 2800x10x16.088x10 -4 ) = 204 T b Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền :

 Xác định theo kết quả của thí nghiệm trong phòng :

Sức chịu tải của cọc theo nền đất xác định theo công thức:

RR.F u m f l m ), sức chịu tải tính toán tc gh d K

Trong đó : m = 1 – hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất c

P ma sát giữa cọc và đất xung quanh cọc , 

P mfi , mR - hệ số điều kiện làm việc của đất, hạ bằng phương pháp ép, mũi cọc đặt lên lớp cát vừa và thô tra bảng : mR =1.2 , mfi = 1.0

R - sức kháng giới hạn của đất ở mũi cọc, với H m = 34m mũi cọc đặt ở lớp cát hạt vừa, thô tra bảng được R = 5920kPa = 592T/m 2

F = 0.35x0.35 = 0.1225m 2 u - chu vi cọc , u = 1.4m f i - cường độ tính toán của lực ma sát trung bình của lớp đất thứ i quanh mặt cọc Chia đất thành các lớp đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp  2m như hình vẽ, lập bảng tra được fi ( theo giá trị độ sâu trung bình zi của mỗi lớp và loại đất, trạng thái đất) z i l i f i l i xf i (m) (m) (T/m 2 ) (T/m) 2.500 2.00 3.250 6.5 4.500 2.00 3.900 7.8 6.500 2.00 4.250 8.5 7.750 0.50 4.375 2.2 9.000 2.00 3.350 6.7 11.000 2.00 3.480 7.0 13.000 2.00 3.640 7.3 15.000 2.00 3.800 7.6 17.000 2.00 3.920 7.8 19.000 2.00 4.040 8.1 21.000 2.00 4.160 8.3 23.000 2.00 4.280 8.6 25.000 2.00 4.400 8.8 27.000 2.00 3.280 6.6 29.000 2.00 3.360 6.7 31.000 2.00 3.440 6.9 33.000 2.00 3.520 7.0

4 Cát hạt vừa, thô, trạng thái chặt vừa 34.750 1.50 9.965 14.9

1 Sét pha lẫn laterit, dẻo mềm - dẻo cứng

2 Cát bột đến mịn, trạng thái chặt vừa

3 Sét pha nhẹ, trạng thái dẻo mềm i ixf

1.4 = 132 T ( Ktc = 1.4 – hệ số an toàn )

* Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền:

 Sức chịu tải cực hạn của cọc :

Pu = Qs + Qp = As fs + Ap qp

Ap = 0,1225 (m 2 ): Tiết diện ngang của cọc

As = Chu vi cọc trong đất do ma sát bám vào

Qp = Cường độ chịu tải của đất nền dưới mũi cọc Với fs = Ca + 'h tg a

Ca: Lực dính giữa thân cọc và đất lấy Ca = C với C là lực dính của đất nền

'h: Ứng suất hữu hiệu trong đất lấy theo phương vuông với mặt bên của cọc

'vp: Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng lấy từng lớp đất khi tính toán ma sát bên thân cọc

a: Góc ma sát trong giữa cọc và đất lấy, a =  với  là góc ma sát trong của đất nền

 Xác định ma sát hông tác dụng lên cọc:

Ta có: fsi = ci +(1  sin i) 'vp tgi

 Xác định cường độ chịu tải của đất nền dưới mũi cọc:

Ta có: qp = C Nc + 'vp Nq + dp Nz

Nc , Nq , Nz: Hệ số tra bảng biểu đồ ứng suất với góc ma sát của lớp đất tại mũi cọc Ứng với góc ma sát  = 31 o 26’ Tra bảng ta được:

= 66.53 (T/m 2 ) qp=c.Nc+’vp.Nq+.dp.N=0.1x20.63+ 66.53x32.67+2.001x0.35x25.99

 Cường độ chịu tải của đất nền dưới mũi cọc:

 Sức chịu tải cho phép của cọc theo cường độ của đất nền:

+ FSi: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy từ 1.5-2

+ FSp: Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy từ 2-3

 Sức chịu tải cho phép của cọc:

Pcọc = min[Pvl; Pd; Pa] = min[ 204; 132; 347.2] = 132T

(Thoả mãn điều kiện về vật liệu cọc khi thi công ép cọc )

1 Chọn số lượng cọc và bố trí :

- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra :

- Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài :

- Số lượng cọc : nc tk tt d tt o

 = 5.3 cọc Chọn 6 cọc bố trí như hình dướiõ (đảm bảo khoảng cách các cọc 3d  6d)

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC

- Diện tích thực của đáy đài :Fđ = 1.8x2.9 = 5.22m 2

2 Tải trọng phân phối lên cọc: a Cặp 1

- Trọng lượng tính toán của đáy đài và đất trên đài :

- Lực dọc tính toán đến đáy đài :

- Mô men tính toán tại đáy đài : M tt = 0 tt tt

- Tải trọng truyền xuống các cọc ( có kể đến trọng lượng đài cọc và đất trên đài)

 Cọc biên : max tt min

Với xmax = 1.1m : khoảng cách từ tâm đài đến trục dãy cọc biên

- Mô men tính toán tại đáy đài : M tt = M 0 tt  Q h o tt = 16.8 + 5.2x1.5 = 24.6Tm

Với xmax = 1.1m : khoảng cách từ tâm đài đến trục dãy cọc biên

V Tính toán kiểm tra cọc :

1 Trong giai đoạn sử dụng

- Kiểm tra lực lên đầu cọc :

1.5P T K = 1.5x132= 198< PVL = 204T  cọc không bị vỡ khi đóng

Pmin= 65.947T > 0  các cọc đều chịu nén nên không cần kiểm tra điều kiện cọc chịu nhổ

Vậy tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí như trên là hợp lý

2 Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công :

Tiết diện cọc 35x35cm , thép dọc chịu lực AII : 816

- Khi vận chuyển cọc : tải trọng phân bố q .F.n

Trong đó: n - hệ số động n = 1.5

BIỂU ĐỒ MOMEN CỌC KHI VẬN CHUYỂN

- Trường hợp treo cọc lên lồng ép: để M 2  M 2   b 0, 294.l c 2.646m

Trị số momen dương lớn nhất :

BIỂU ĐỒ MÔMEN CỌC KHI CẨU LẮP

Ta thấy M 1  M 2 nên ta dùng M 2 để tính toán

Lấy lớp bảo vệ của cọc là a’= 3cm  Chiều cao làm việc của cốt thép

0.9 0.32 2800 x x 1.997cm 2 Cốt thép dọc chịu mômen uốn của cọc là 316( F a  6.03 cm 2 )

 cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển, cẩu lắp

- Tính toán cốt thép làm móc cẩu:

Lực kéo ở móc cẩu trong trường hợp cẩu lắp cọc:F k  q l. a a

Lực kéo ở một nhánh, gần đúng:

Diện tích cốt thép của móc cẩu: F a  F k ' / R a  2.066/2800 = 0.738cm 2

Chọn thép móc cẩu 14 có F a  1, 539 cm 2

Chọn dàn ép thích hợp : Theo kinh nghiệm chọn Pdan Max = 2.5Pcoc

Chọn dàn ép Pdan Max = 260T

VI Kiểm tra tổng thể móng cọc :

1 Kiểm tra sức chịu tải của nền móng: ẹieàu kieọn kieồm tra:

P  a Xác định khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy ước tính từ mặt đất lên mũi cọc HM = 34m

 Góc ma sát trung bình của khối móng quy ước:

 Góc mở  của khối móng quy ước:

 Diện tích khối móng quy ước :

Chiều dài của đáy khối móng quy ước: am=a+2.hc.tg =2.45+2x(35.5-1.5)x0.087=8.4 (m)

Chiều rộng của đáy khối móng quy ước: bm= b+2.hc.tg =1.45+2x(35.5-1.5)x0.087=7.4 (m)

Vậy diện tích khối móng quy ươc:

Fqư : diện tích đáy khối móng quy ước am, bm: Cạnh của khối móng quy ước

MÔ HÌNH KHỐI MÓNG QUY ƯỚC

- Xác định trọng lượng khối móng quy ước:

+ Trọng lượng đất phủ trên đài:

Q1 = 1.1Fqử hm tb = 1.1x62.16x1.5x2 = 205.128 (T) + Trọng lượng cọc:

+ Trọng lượng đất từ mũi cọc đến đáy đài:

Fqư = 62.16 m 2 : Diện tích khối móng quy ước

Fc = 0,1225 (m 2 ): Diện tích tiết diện cọc nc = 6 cọc: Số cọc trong móng

i : Dung trọng đất mà cọc xuyên qua li: Chiều dài lớp đất mà cọc xuyên qua

 Vậy trọng lượng của khối móng quy ước là:

- Trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất kể từ mũi cọc trở lên

Trong đó: hm : Chiều cao khối móng quy ước từ mặt đất thiên nhiên đến mũi cọc hm = 35.5 (m)

- Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy khối móng quy ước:

M tc = M0 tc + Q0 tc.hc= 14.609+4.522x348.357(Tm)

 Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước:

Trong đó: m1 = 1.1: Hệ số điều kiện làm việc của nền m2 = 1: Hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với neàn

K tc : Hệ số tin cậy, Vì các chỉ tiêu cơ lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất nên K tc = 1 bm = 7.4 (m): Chiều rộng đáy khối móng quy ước hm = 35.5m: độ sâu tại mũi cọc c tc = 0.1 (T/m 2 ): Lực dính của lớp đất dưới khối móng quy ước

 = 2.001 (T/m 3 ): dung trọng dưới khối móng quy ước

 ’ : dung trọng bình quân của các lớp đất từ đáy móng khối quy ước đến cốt mặt đất thiên nhiên

A, B, D: Hệ số tra bảng 4.7 trang 316 (sách Cơ Học Đất của tác giả Chõu Ngọc Aồn)phụ thuộc vào  với  = 31 o 26’

) b Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước : max 2 min

W  b a max p tc y.859(T/m 2 ) min p tc u.989(T/m 2 ) tc p tb w.924(T/m 2 )

Vậy: p tb tc = 77.924 T/m 2 < Rtc = 480.69 (T/m 2 ) p max tc = 79.859 T/m 2 < 1,2 Rtc = 1.2x480.69 = 576.828 (T/m 2 ) min p tc u.989 T/m 2 > 0

Vậy móng hoàn toàn thỏa mãn điều kiện trên Đất nền vẫn còn làm việc trong giai đoạn đàn hồi, nền đất dưới mũi cọc đủ khả năng chịu lực

Chú ý: Nếu dưới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này,còn trường hợp này dưới mũi cọc là các lớp đất tốt nên ta không cần kieồm tra

2 Kiểm tra độ lún của móng:

- Tính lún cho móng theo phương pháp cộng phân tố

- Chia đất dưới đáy khối móng quy ước thành từng lớp có chiều dày hi ≤bm

- Ứng suất tại đáy các lớp đất

+ Ứng suất bản thân ở đáy lớp 1 (cốt -8m):

+ Ứng suất bản thân ở đáy lớp 4 (cốt -35.5m):

+ Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước (cốt -35.5m):

+ Ứng suất gây lún dưới đáy khối móng quy ước (cốt -35.5m):

+ Ứng suất bản thân tại độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước:

Ta thấy  bt = 64.48 T/m 2 < 5  gl = 67.22 T/m 2 nên cần kiểm tra lún cho móng

Chiều sâu chịu nén cục hạn dưới đáy móng kết thúc tại độ sâu có  gl  0 2 bt Ở đây, tại độ sâu 2 m dưới đáy móng khối quy ước có:

 gl  13.96(T/m 2 ) < 0.2 bt  0.2 68.48 14.5 x  (T/m 2 ) Độ lún của móng cọc ( tức móng khối quy ước):

BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TẠI ĐÁY MÓNG M1

Bảng kết quả tính toán lún cho móng M1 Độ sâu σ i gl σ tb i gl σ i bt E 0 S i

2Z/b m k 0 ẹieồm a m /b m Độ lún của móng thỏa điều kiện cho phép : S = 1.709 cm < [ Sgh ] = 8cm

Như vậy : điều kiện S < Sgh thỏa mãn

VII Tính toán độ bền và kiểm tra đài cọc : Đài cọc làm việc như bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng dưới cột N o tt ,M tt o phía dưới là phản lực đầu cọc P o tt  cần phải tính toán hai khả năng

Chiều cao làm việc của đài cọc được tính theo điều kiện chọc thủng Để đài cọc không bị chọc thủng thì lăng thể chọc thủng phải bao phủ các đầu cọc Đoạn cọc ngàm vào trong đài: h1 = 0,1 (m)

Sơ bộ xác định đài cọc theo công thức: hủ  ac+ h1 + 20 = 70 + 10 + 20 = 100 (cm)

2 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng- điều kiện đâm thủng:

Vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp trùm ra ngoài trục các cọc như vậy đài cọc không bị đâm thủng

Như vậy, chiều cao đài cọc đã chọn thoả mãn về điều kiện chọc thủng cho tất cả các cọc

3 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng - tính cốt thép đài : Đài tuyệt đối cứng , coi đài làm việc như bản conson ngầm tại mép cột

- Momen tương ứng với mặt ngàm I-I:

Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 3 và 4 đến mặt cắt I-I, r1=0,75m

Chọn 1816 a100 cm có Fa = 36.18 cm 2

- Momen tương ứng với mặt ngàm II-II:

Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 1, 2 và 3 đến mặt cắt II-II, r1=0,25m

Chọn 1512 a 200 cm có Fa = 16.965 cm 2

VIII Cấu tạo : xem bản vẽ KC - 08/11, KC - 09/11

1 Chọn số lượng cọc và bố trí :

- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra :

- Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài :

- Số lượng cọc : nc tk tt d tt o

 = 2.7 cọc Chọn 4 cọc bố trí như hình dướiõ (đảm bảo khoảng cách các cọc 3d  6d)

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC

- Diện tích thực của đáy đài :Fđ = 1.8x1.8 = 3.24m 2

2 Tải trọng phân phối lên cọc: a Cặp 1

- Mô men tính toán tại đáy đài : M tt = M o tt  Q h o tt 174 +3.217 x1.5 Tm

Với xmax = 0.55m - khoảng cách từ tâm đài đến trục dãy cọc biên

- Mô men tính toán tại đáy đài : M tt = M o tt  Q h o tt = 9.8 +3.1x1.5 = 14.45 Tm

Với xmax = 0.55m - khoảng cách từ tâm đài đến trục dãy cọc biên

X Tính toán kiểm tra cọc :

1.Trong giai đoạn sử dụng

- Kiểm tra lực lên đầu cọc :

1.5P T K = 1.5x132= 198< PVL = 204T  cọc không bị vỡ khi đóng

Pmin= 60.932T > 0  các cọc đều chịu nén nên không cần kiểm tra điều kiện cọc chịu nhổ

Vậy tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí như trên là hợp lý

2.Kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công :

Tiết diện, chiều dài và cấu tạo cọc cho móng M2 hoàn toàn gióng cọc móng M1.

XI Kiểm tra tổng thể móng cọc :

1.Kiểm tra sức chịu tải của nền móng: ẹieàu kieọn kieồm tra:

P  a Xác định khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy ước tính từ mặt đất lên mũi cọc HM = 34m

 Góc ma sát trung bình của khối móng quy ước:

 Góc mở  của móng khối quy ước:

 Diện tích móng khối quy ước :

Chiều dài của đáy móng khối quy ước: am=a+2.hc.tg =1.8+2x(35.5-1.5)x0.087=7.72 (m)

Chiều rộng của đáy móng khối quy ước: bm= b+2.hc.tg =1.8+2x(35.5-1.5)x0.087=7.72 (m)

Vậy diện tích móng khối quy ươc:

Fqư : diện tích đáy móng khối quy ước am, bm: Cạnh của móng khối quy ước

MÔ HÌNH KHỐI MÓNG QUY ƯỚC

- Xác định trọng lượng móng khối quy ước:

+ Trọng lượng đất phủ trên đài:

Q1 = 1.1Fqử hm tb = 1.1x59.6x1.5x2 = 196.68(T) + Trọng lượng cọc:

+ Trọng lượng đất từ mũi cọc đến đáy đài:

Fqư = 59.6 m 2 : Diện tích móng khối quy ước

Fc = 0.1225 (m 2 ): Diện tích tiết diện cọc nc = 4 cọc: Số cọc trong móng

i : Dung trọng đất mà cọc xuyên qua li: Chiều dài lớp đất mà cọc xuyên qua

 Vậy trọng lượng của khối móng quy ước là:

- Trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất kể từ mũi cọc trở lên

Trong đó: hm : Chiều cao móng khối quy ước từ mặt đất thiên nhiên đến mũi cọc hm = 35.5 (m)

- Nội lực tiêu chuẩn gây ra tại đáy móng khối quy ước:

M tc = M0 tc + Q0 tc.hc= 10.174+3.217x349.552(Tm)

 Xác định áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:

Trong đó: m1 = 1.1: Hệ số điều kiện làm việc của nền m2 = 1: Hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với neàn

K tc : Hệ số tin cậy, Vì các chỉ tiêu cơ lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất nên K tc = 1 bm = 7.72 (m): Chiều rộng đáy móng khối quy ước hm = 35.5m: độ sâu tại mũi cọc c tc = 0.1 (T/m 2 ): Lực dính của lớp đất dưới móng khối quy ước

 = 2.001 (T/m 3 ): dung trọng dưới móng khối quy ước

 ’ : dung trọng bình quân của các lớp đất từ đáy móng khối quy ước đến cốt mặt đất thiên nhiên

A, B, D: Hệ số tra bảng 4.7 trang 316 (sách Cơ Học Đất của tác giả Chõu Ngọc Aồn)phụ thuộc vào  với  = 31 o 26’

R tc =1.1x(1.2412x7.72x2.001+5.9648x35.5x1.9+8.2475x0.1)F4.56(T/m 2 ) b Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước : max 2 min

W  b a max p tc v.66(T/m 2 ) min p tc s.54(T/m 2 ) tc p tb u.1(T/m 2 )

Vậy: p tb tc = 75.1 T/m 2 < Rtc = 464.56(T/m 2 ) p max tc = 76.66 T/m 2 < 1,2 Rtc = 1.2x464.56= 557.47 (T/m 2 ) min p tc s.54T/m 2 > 0

Vậy móng hoàn toàn thỏa mãn điều kiện trên Đất nền vẫn còn làm việc trong giai đoạn đàn hồi, nền đất dưới mũi cọc đủ khả năng chịu lực

Chú ý: Nếu dưới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này,còn trường hợp này dưới mũi cọc là các lớp đất tốt nên ta không cần kieồm tra

2 Kiểm tra độ lún của móng:

- Tính lún cho móng theo phương pháp cộng phân tố

- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành từng lớp có chiều dày hi ≤bm

- Ứng suất tại đáy các lớp đất

+ Ứng suất bản thân ở đáy lớp 4 (cốt -35.5m):

+ Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước (cốt -35.5m):

+ Ứng suất gây lún dưới đáy khối móng quy ước (cốt -35.5m):

+ Ứng suất bản thân tại độ sâu Z dưới đáy khối móng quy ước:

Ta thấy  bt = 64.48 T/m 2 < 5  gl = 68.1 T/m 2 nên cần kiểm tra lún cho móng

Chiều sâu chịu nén cục hạn dưới đáy móng kết thúc tại độ sâu có  gl  0 2 bt Ở đây, tại độ sâu 2 m dưới đáy móng khối quy ước có:

 gl  12.42(T/m 2 ) < 0.2 bt  0.2 68.48 14.5 x  (T/m 2 ) Độ lún của móng cọc ( tức móng khối quy ước):

BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TẠI ĐÁY MÓNG M1

Bảng kết quả tính toán lún cho móng M1 Độ sâu σ i gl σ tb i gl σ i bt E 0 S i

2Z/b m k 0 ẹieồm a m /b m Độ lún của móng thỏa điều kiện cho phép : S = 1.51 cm < [ Sgh ] = 8cm

Như vậy : điều kiện S < Sgh thỏa mãn

VII Tính toán độ bền và kiểm tra đài cọc : Đài cọc làm việc như bản conson cứng, phía trên chịu lực tác dụng dưới cột N o tt ,M tt o phía dưới là phản lực đầu cọc P o tt  cần phải tính toán hai khả năng

Chiều cao làm việc của đài cọc được tính theo điều kiện chọc thủng Để đài cọc không bị chọc thủng thì lăng thể chọc thủng phải bao phủ các đầu cọc Đoạn cọc ngàm vào trong đài: h1 = 0,1 (m)

Sơ bộ xác định đài cọc theo công thức: hủ  ac+ h1 + 20 = 60 + 10 + 20 = 90 (cm)

2 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng- điều kiện đâm thủng:

Vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp trùm ra ngoài trục các cọc như vậy đài cọc không bị đâm thủng

Như vậy, chiều cao đài cọc đã chọn thoả mãn về điều kiện chọc thủng cho tất cả các cọc

3 Tính toán cường độ trên tiết diện thẳng đứng - tính cốt thép đài : Đài tuyệt đối cứng , coi đài làm việc như bản conson ngầm tại mép cột

- Momen tương ứng với mặt ngàm I-I:

Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 3 và 4 đến mặt cắt I-I, r1=0,3m

Chọn 1512 a120 cm có Fa = 16.965 cm 2

- Momen tương ứng với mặt ngàm II-II:

Trong đó: r1: Khoảng cách từ trục cọc 1 và 3 đến mặt cắt II-II, r1=0,3m

Chọn 1512 a 120 cm có Fa = 16.965 cm 2

VIII Cấu tạo : xem bản vẽ

F THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI :

Tính h m i n - chiều sâu chôn móng yêu cầu nhỏ nhất:

Q - Lực ngang lớn nhất : Q = Q o tt = 5.2 T

 - dung trọng tự nhiên của lớp đất đặt đài   1.968 / T m 3 b - bề rộng đài chọn sơ bộ b = 2m

 - góc ma sát trong  16 48' o min 0.7 (45 16 48') 2 5.2

II Phương pháp thi công và các đặc trưng của cọc :

- Chọn cọc bê tông cốt thép M300 , đường kính cọc d = 600mm , mũi cọc đặt ở độ sâu 35.5m so với cốt tự nhiên , thép dọc chịu lực AII , theo cấu tạo hàm lượng cốt thép trong cọc khoan nhồichịu tải trọng ngang  0.4%  0.65% Chọn 1218 có diện tích 30.54cm 2   = 1.07% thỏa

- Đài đặt vào lớp 1, liên kết ngàm với cột

- Đoạn cọc ngàm vào đài : 0.8 m (gồm đoạn chôn vào đài 20 cm, đoạn đập đầu cọc 60 cm )

- Chiều dài cọc =(cao trình đặt mũi cọc - sâu chôn móng + đoạn ngàm vào đài) lc = 35.5-1.5+0.8 = 34.8m

2.Sức chịu tải của cọc: a Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Sức chịu tải theo vật liệu của cọc tính theo TCXD 195 – 1997 :

F b - dieọn tớch phaàn beõ toõng, F b =

Ru – cường tính toán của bêtông cọc khoan nhồi, xác định như sau: Đối với cọc đổ bêtông dưới nước hoặc dung dịch sét, Ru 5 4

R u nhửng khoõng lớn hơn 600T/m 2 , dùng bêtông Mác 300 nên :

F a - dieọn tớch coỏt theựp,F a = 30.54cm 2 = 30.54x10 -4 m 2

Ran – cường độ tính toán của cốt thép xác định như sau: Đối với cốt thép nhỏ hơn  28,

R c nhưng không lớn hơn 22000 T/m 2 , dùng coát theùp AII neân :

 P VL 600x0.283 + 20000x30.54x10 -4 = 230T b Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền :

 Xác định theo kết quả của thí nghiệm trong phòng :

Sức chịu tải của cọc theo nền đất xác định theo công thức:

RR.F u m f l m ), sức chịu tải tính toán tc gh d K

Trong đó : m = 1 – hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất c

P ma sát giữa cọc và đất xung quanh cọc , 

P mfi , mR - hệ số điều kiện làm việc của đất, hạ bằng phương pháp khoan nhồi, mũi cọc đặt lên lớp cát vừa và thô tra bảng : mR =1, mfi = 0.6

R - sức kháng giới hạn của đất ở mũi cọc, với H m = 35.5m tra bảng được R

Tiêu đề	Thiết Kế Văn Phòng Khu Công Nghiệp Tân Bình
Tác giả	Huỳnh Tấn Khanh
Người hướng dẫn	Ths. Trần Quốc Hùng
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM
Chuyên ngành	Xây dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2011
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	360
Dung lượng	5,16 MB