Đồ án kết cấu thi công

Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công Đồ án kết cấu thi công

Chương 1-tính khung k2

2.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu

2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu

a Khái quát chung.

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế

-Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các hệ chịu lực chính:

*Ưu điểm:tạo không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sưr dụng,thích hợp với các công trình công cộng,sơ đồ thể hiện rõ rành,đơn giản

* Nhược điểm:Kém hiệu quả khi chiều cao lớn,độ cứng ngang của kết cấu không được lớn

b Vật liệu.

* Bê tông:

- Theo tiêu chuẩn TCVN 1997

+ Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng và được tạo nên một cấu trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bê tông có khối lượng riêng ~ 300 KG/m3.

- Cường độ của bê tông mác 300:

Với trạng thái nén:

+ Cường độ tiêu chuẩn về nén : 167 KG/cm2

+ Cường độ tính toán về nén : 130 KG/cm2

Với trạng thái kéo:

+ Cường độ tiêu chuẩn về kéo : 15 KG/cm2

+ Cường độ tính toán về kéo : 10 KG/cm2

- Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 265000 KG/cm2

* Thép.

Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 1997 Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI

Cường độ của cốt thép cho trong bảng sau:

AII

AIII

240030004000

230028003600Môđun đàn hồi của cốt thép:

E = 2,1.106 KG/cm2

2.1.1.2 Sơ đồ kết cấu

- Sơ đồ kết cấu là khung k6, vì được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn, tôi chọn khung K6 là khung điển hình để tính toán và thiết kế

- Khung K6 là khung 6 tầng, 5 nhịp, vật liệu bê tông cốt thép đổ tại chỗ

- Nhịp của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột:

+ Nhịp AB,BC có : L = 4,5 m

+ Nhịp CD có : L = 2,2 m

+ Nhịp DE,EF có : L = 4,5 m

- Chiều cao tính toán của tầng1 : H = 3,8 m

- Chiều cao tính toán của tầng2-6 : H = 3,3 m

2.1.1.3 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện

b Chọn kích thước chiều dày bản sàn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức l1/l2=1.Vậy sàn làm việc theo 2 phương.Chiều dày của bản có thể chọn sơ bộ theo công thức của ô bản loại bản kê 4 cạnh : l

m

D

h b = Trong đó với ô sàn bản kê 4 cạnh có:

D = 0,8 ( 1,4

m = 40 ( 45

l là cạnh ngắn của ô bản ta chọn ô bản có kích thước lớn nhất là l1xl2 = 4,5x4,5 (m)

( h b 4,5 0,14 0,15( )m

45

4,

=

chọn chiều dày bản sàn chung cho toàn bộ các ô sàn của bản sàn là

hb = 0,15 (m) = 15(cm)

c Chọn kích thước tiết diện cột

*Chọn kích thước tiết diện ngang cột sơ bộ theo công thức :

Fc = ( 1,2 ( 1,5) (

n

R N

Trong đó :

+ 1,2 – 1,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen

+ Fc: Diện tích tiết diện ngang của cột

+ Rn: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

+ N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột ( lực nén tiêu chuẩn, không kể trọng lượng bản thân cột )

Rn = 130 (KG/cm2 ) là cường độ chịu nén tính toán của bê tông mác 300

Fsb là diện tích tiết diện ngang sơ bộ của cột

130

1000.72,63

+Chọn kích thước cột C2:

S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x4,5 = 20,25 (m2)

( N = 20,25x0,8x6 = 97,2(t)

130

1000.2,97

,373

,463

Bảng 2.2: Bảng tải trọng cho 1 m2 sàn tầng điển hình, sàn lơgia

* Túnh taỷi loái saứn khõng choỏng thaỏm:

1 Lụựp gách Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2

2 Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2

3 Baỷn bẽtõng coỏt theựp daứy 15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5 kG/m2

4 Lụựp vửừa traựt trần daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2

Toồng túnh taỷi saứn : g1 = 504,7 kG/m2

* Túnh taỷi loái saứn coự choỏng thaỏm: S2 , S2

1 Lụựp gách Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2

2 Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2

3 Lụựp bẽtõng choỏng thaỏm daứy 5 cm, n =1.1: 1.1 x 0.05 x 2200 = 121 kG/m2

4 Baỷn bẽtõng coỏt theựp daứy15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5kG/m2

5 Lụựp vửừa traựt trần daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2

Toồng túnh taỷi saứn g2 = 625,7 kG/m2

d.Trọng lượng bản thân cấu kiện khung K6

Bảng 2.4: Bảng trọng lượng bản thân các cấu kiện khung K6:

Stt Cấu tạo các bộ phận Tải trọng

tiêu chuẩn n Tải trọng tính toán

217,870,2

0,220,07(=288

1,82,51,8

0,0540,30,036

1,31,11,3

0,07020,330,0468

Tải trọng tính toán (T/m2)

phân bố tảI trọng lên khung

Nguyên tắc dồn tải trọng sàn tác dụng vào khung :

- Tải trọng truyền vào khung gồm tĩnh tải và hoạt tải dưới dạng tải tập trung và tải phân bố đều

+ Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân cột , dầm ,sàn , tường ,các lớp trát

+ Hoạt tải : Tải trong sử dụng trên sàn nhà

- Ghi chú :Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung được tính toán theo diện chịu tải,được căn cứ vào đường nứt của sàn khi làm việc như vậy tải trọng từ bản vào dầm theo một phương thì tải phân bố theo hình chữ nhật còn theo hai phương

+ Phương cạnh ngắn l1 : hình tam giác

+ Phương cạnh dài l2 : hình thang hoặc tam giác

Để đơn giản cho tính toán ta quy tải tam giác và hình thang về dạng phân bố đều.Trong đó : l1: phương cạnh ngắn ; l2:phương cạnh dài

Dầm dọc ,ngang nhà tác dụng vào cột trong diện chịu tải của cột dưới dạng lực tập trung

d1

d14 d5

d6 d16 d6

g1m Tải trọng do Ô1: 0TTải trọng do dầm D4 : 0,329.1,4=0,460 0,460

g3m TảI trọng tam giác do sàn S1:

T

757,15,4.625,0.8

Tải trọng do dầm D6:0,329.4,5=1,48T

3,237

g4m TảI trọng tam giác do sàn S2:

T

859,02,2.625,0.8

4,1

(=0,573 TP’m2

Tải trọng dô Ô1: 4,5.2 0,573T

2

4,1.091,

d1

d14 d5

d6 d16 d6

TảI trọng do tường trên dầm D3: 0,506.4,5.3,3.0,7=5,26 T

(=9,575 T

g4 TảI trọng tam giác do sàn S2:

T

693,02,2.504,0.8

4,1.24,

(=1,512 TP’ 2

Tải trọng dô Ô1: 4,5.2 1,512T

2

4,1.24,

g4 g3

g4 g3

g2

g1 P2 g2 P3 P4 g3

gm3 Pm4 Pm3 gm2 Pm1

gm1 Pm2

P4

Hình 2.6: Sơ đồ TĩNH TảI tác dụng lên khung k6

g'3 g'2

g'2 g'1P'2 P'3 P'4

g'1 P'2 g'2 P'3 P'4 g'3

g'm3 P'm4 g'm2 P'm1

g'm1 P'm2

P'4 P'1 P'2 P'3 P'4

g'1 g'2 g'3 g'4 g'3 P'3 g'2 P'2g'1 P'1

P'1 g'1 P'2 g'2 P'3 g'3 g'4

g'3 g'2

P'3 P'2

Hình 2.7: Sơ đồ HOạT tảI tác dụng lên khung k2

2.1.2.3 tải trọng gió tác dụng lên khung k2:

Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95 Vì công trình

có chiều cao (H < 40,0m), do đó công trình không cần tính toán đến thành phần gió động

Khi tính toán ảnh hưởng của tải trọng gió dựa trên các giả thiết sau: :

-Gió tác động lên đồng thời lên hai mặt đón của nhà

-Các khung của lõi làm việc đồng thời

-Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

-Bỏ qua sự chống trượt của lõi

-Độ cứng theo phương dọc nhà là vô cùng lớn

-Bỏ qua tác dụng xoắn của công trình

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng phân bố đều trên một đơn vị diện tích được xác định theo công thức sau:

Wtt=n.Wo.k.c

Trong đó:

- n : hệ số tin cậy của tải gió n=1.2

-Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió.Theo TCVN 2737-95, khu vực Nam định thuộc vùng IV-B có Wo= 155 kG/m2.

- k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn

và dạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95 Địa hình dạng C

- c: Hệ số khí động , lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95 , phụ thuộc vào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì hệ số khí động

với mặt đón gió là c = +0.8

với mặt hút gió là c = - 0.6

áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k Để đơn giản trong tính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao ở đỉnh tầng nhà( thiên về an toàn) Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng

Tải trọng gió tĩnh được quy về lực tập trung ở mức sàn Theo công thức:

Pi = l.[ ]

2 i 2

1 i 1

h

+ + +

+ Gió từ trần mái trở lên quy về lực tập trung tại đỉnh khung

Mặt đứng trục 2-2C (thang máy) và trục 6-7 cao hơn mặt đứng các trục khác Để đơn giản tính toán ta coi ảnh hưởng của phần cao hơn như là phần tường chắn cao 1.6 (m)

Tổng tải trọng gió phần tường chắn cao 1.6 (m) Tại cao trình 21,9 (m) có k=1,147

Xét với bề rộng đón gió toàn công trình b = 64 m, ta có :

Bảng:giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió phân bố theo độ cao nhà

Sàn độ zCao HS độ cao Wz (kg/m) Hdới Htrên Pz (kg)

(m) k (z) Đón gió Hút gió (m) (m) Tải tập trung tại cao độ sàn

2.2.2 Tính toán độ cứng của công trình

* Xác định độ cứng của các khung và quy khung về các vách tương đương:

3,201000

3,201000

3,201000

Khung đối xứng nên ta lấy cả hai trường hợp gió phải và trái :

- Xác định độ cứng lõi thang máy :

)(4967,004,1.08,2.22,012

22,0.08,

)(223,012

3,2.22,

)(4967,004,1.08,2.22,012

22,0.08,

)(1065,0875,0.55,0.22,012

55,0.22,

Tổng độ cứng của lõi là: Jx= 2.0,1065+2.0,4967+0,233=1,439(m4)

*Phân phối tải trọng gió cho khung 6:

- Do công trính có cấu tạo kết cấu hoàn toàn đối xứng theo cả 2 phương nên tâm cứng của công trình trùng với tâm hình học của công trình và nằm ở chính giữa công trình

việc phân phối được thực hiện như sau :TYi =

Trong đó: Tyi:là thành phần lực cắt theo phương trục Y tác dụng lên vách EJxi và EJyi là độ cứng chống xoắn của vách cứng thứ i.

Rxi,ryi: là khoảng cách từ tâm cứng của vách đến trung tâm nhà

Ty:thành phần ngoại lực tác dụng lên công trình

XI xi

Ix E

EI r

EIx r

6.

E=b-Xtc;Xtc=0

B:khoảng cách từ lực cắt tầng đế trục 0y

Ty6= T 22,7329 .T 0,0554T

00175,0.9.03609,

0

00175,

Tải trọng gió tác dụng lên khung K6 là:T(y6)=0,0554.Ti

Hình 2.10:Sơ Đồ hoạt tảI Gió phải tác dụng lên khung k6.

2.1.2 Tính toán và bố trí cốt thép

2.2.1.Cốt thép cột.

a Lý thuyết tính toán cốt thép dọc cho cột:

Từ bảng tổ hợp nội lực ,với mỗi thanh chọn 3 cặp nội lực Đó là các cặp nội lực có trị tuyệt đối mômen lớn nhất, có lực dọc lớn nhất và có độ lệch tâm lớn nhất

* Một số qui định đối với việc tính cột và bố trí cốt thép :

+ Khoảng cách giữa các cốt đai :

Trên một đoạn có chiều dài ở hai đầu mút cột : 

o a

a = = − (3) với

e’ = e – ho + a’ (4)

- Nếu x > (oho, tính thêm : eogh = 0.4(1.25h - (oho) (5)

so sánh eo và eogh, xét 2 trường hợp sau :

+ Khi eo > eogh, lấy x = (oho, tính

)'('

2 '

a h R

bh R A Ne F F

o a

o n o a

h 0.5 1.8 1.4α eo (7)

- Khi 0.2ho ( eo ( eogh, tính x = 1.8(e ogh−e o)+αo h o (8)Trong cả hai trường hợp, sau khi tính x thì tính thép theo công thức :

)'('

)5.0(

'

a h R

x h

bx R Ne F F

o a

o n a

b Xác định chiều dài tính toán.

- Chiều dài tính toán của cột là : ltt= 0,7.H với H là chiều cao từ sàn tầng thứ i đến sàn tầng thứ i+1

Trong bảng tổ hợp nội lực cột, mỗi phần tử có 12 cặp nội lực ở 2 tiết diện đầu

và cuối Từ 12 cặp nội lực này ta chọn ra 3 cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính toán,

M e

e

e o = 01+ ng = + ng =0,008+0,02=0,028 =2,8

cm a

h eo

10.909,311

N x

n

cm

Vậy x =60 cm > (oho = 0,58.36 =20,88cm

( xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Ta có eo= 2,8cm< eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.40-0,58.36)= 11,6cm

( dựa vào eo để tính lại x Mặt khác eo= 2,8 < 0,2ho= 7,2 cm nên tính lại x theo công thức :

( tính x = h−[1,8+0,5.h/h0 −1,4.α0[.e0 =36.8(cm)

0 ' 0 '

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F F

a

n a

16,538,036.16,38.30.13005,18.314799

43,285

92,25

10.43,

N x

n

cm

Vậy x = 43,9 > (oho = 0,58.50 = 29 ( xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Ta có eo= 11 < eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.50-0,58.46)= 14,328

( dựa vào eo để tính lại x Mặt khác eo= 11 > 0,2ho= 9,2 cm nên tính lại x theo công thức :

( tính x = 1.8(e ogh−e o)+αo h o =1,8(14,328-11)+0,58.46=32,67 cm

Tính cốt thép : ( )

0 ' 0 '

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F F

a

n a

67,32.5,046.67,32.50.13032.1000.43,285

cm F

Vậy ta chọn giá trị Fa =27,49cm2 để bố trí thép Chọn thép 6(25(Fa = 29,54 cm2)

- Hàm lượng cốt thép : 100% 1,28% 0,15%

46.50

54,29

%100

Tính toán với phần tử cột 10 :

Mmin = -18,67 T.m ; Mmax = 26,08T.m; Mtư = 4,26T.m

Ntư = -293,93 T ; Ntư = -300,97 T; Nmax = - 348,95 T

e o ng ng 0,02 0,106 10,6

97,300

08,26

10.97,300

N x

n

cm

Vậy x = 46,3 > (oho = 0,58.46 = 26,68 ( xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Ta có eo= 10,6 > eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.50-0,58.46)= 14,328cm

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F F

a

n a

3,46.5,046.3,46.50.1306,31.1000.970,300

cm F

e o ng ng 0,02 0,032 3,2

95,348

26,4

10.95,

N x

n

cm

Vậy x = 53,7 > (oho = 0,58.46 = 26,68 ( xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Ta có eo= 3,2 < eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.50 - 0,58.46)= 14,328

( dựa vào eo để tính lại x Mặt khác eo= 3,3 < 0,2ho= 9,2 cm nên tính lại x theo công thức :

( o o

o

e h

h h

Tính cốt thép : ( )

0 ' 0 '

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F F

a

n a

1,45.5,046.1,45.50.1302,24.1000.95,348

cm F

54,29

%100

2 Tính toán dầm:

* Cơ sở tính toán:

1 Bảng tổ hợp tải trọng dầm khung K2

2 TCVN 5574 - 1994: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

3 Bảng chọn nội lực và loại dầm dùng trong tính thép

n b h R

M

(thay b bằng bc), tính ( =0.5[1+ 1−2A] (4), tính

o a a

h R

M F

o n

c o

c c n

bh R

h h

h b b

a

R

R h b b bh

- Khi A > Ao, tiết diện quá bé, tính theo tiết diện chữ T đặt cốt kép

b) Với tiết diện chịu mô men âm : Cánh nằm trong vùng nén nên bỏ qua Tính A theo (3) :

+ Khi A ( Ao,tính ( theo (4), tính Fa theo (5).

+ Khi A ( 0.5 : tăng kích thước tiết diện

+ Khi Ao < A < 0.5, đặt cốt kép, chọn trước Fa’,

tính lại 2

'

o n

o a a

bh R

a h F R M

R

F R bh R F

' '

-tiết diện dầm bxh= 22x60cm và bxh=22x60cm

-chọn lớp bảo vệ cốt thép a=4cm, ho=h-a=60-4=56cm, và h0=h-a=30-4=26cm

Trục A-B

( Tiết diện I-I :

* Mô men âm : M =-41,480 T.m, Q=18,050

100.41480

=0,46<Ao=0,5Như vậy ta lấy A=Ao =0,412, hki đó ta bố trí cốt kép với:

)(

' '

2 0

a h

R

h b R A

M

o

a

n d

−

−

=

)456.(

2800

56.22.130.412,0100

R

F R h

.22.130.31,

=20,83 cm2(=0,82%>(min=0,1%

chọn 4( 28 Fa=21,63cm2;và 2( 18Fa=5,09; (=1,53%

( Tiết diện II-II

Mô men dương : M =19,210T.m, Q=5,510T

Cánh trong vùng nén

Bề rộng cánh dầm được lấy như sau:

Với C1 ( min ltt/6; khoảng cách giữa 2 mép trong dầm; ltt/6=600/6=100cm

6hc (hc: chiều cao cánh = chiều dày bản); 6hc=6x10=60cmlấy C1=50cm

100.19210

=0,0386<Ao=0,412( = 0.5(1+ 1−2A)=0,99

Diện tích cốt thép được tính theo công thưc:

=12,375cm2

( = 1>(min=0,1%

Chọn 4( 22 Fa=15,2cm2

( Tiết diện III-III

* Mô men dương : M =38,840 T.m, Q=13,010T

Cánh trong vùng nén

Bề rộng cánh dầm được lấy như sau:

Với C1 ( min ltt/6; khoảng cách giữa 2 mép trong dầm; ltt/6=600/6=100cm

6hc (hc: chiều cao cánh = chiều dày bản); 6hc=6x10=60cmlấy C1=50cm

bc=b+2C1=22+2x50=122cm

Mc = Rn bc hc (ho – 0.5hc) = 130x122x10x(56-0.5x10)=80,886T.m

M=38,84T.m <Mc=80,886T.m

Trục trung hoà đi qua cánh tính toán được tiến hành như đối với tiết diện hình chữ nhật với tiết diện bcxh=122x56cm.

100.38840

=0,0386<Ao=0,412( = 0.5(1+ 1−2A)=0,99

Diện tích cốt thép được tính theo công thưc:

-Tiết diện I-I: Q1=24,1T

-Tiết diện II-II: Q2=5,51T

-Tiết diện III-III: Q3=13,01T

Tại tiết diện I-I, lấy lực cắt Q1 để tính toán:

24100

=105kg/cm= 10,5 T/mChọn cốt đai ( 8, f=0,503cm2 , hai nhánh n=2, thép AI có Rađ=1700kg/cm2

Khoảng cách cốt đai tính toán:

503,0.2.1700

=16,3cm

Umax=

Q

ho b

Khoảng cách cốt đai thiết kế:

U< (utt, umax, uct)=(16,3; 43; 20cm)

Chọn u= 10cm bố trí ở đoạn dầm gần gối tựa

Tại tiết diện II-II có Q=5,51T< k 1 Rk.b.h0=0,6.10.22.56=7,392T Vậy không cần phải tính toán, đặt cốt đai theo cấu tạo:

Chọn 8 đai, mỗi bên bố trí 4 đai

Khoảng cách giữa các đai là:

h1=hdc-hdp=60-50=10cm, khoảng cách giữa các đai là: 5cm

- Công trình sử dụng kết cấu khung btct có tường chèn Công trình 9 tầng cao 32,4

m, rộng 17,2 m, dài 31,8 m

- Theo bảng 16 TCXD 45 – 78 (Bảng 3.5 sách Hướng dẫn đồ án nền và móng) ta

có :

+ Độ lún lệch tuyệt đối giới hạn : Sgh= 0,08m

+ Độ lún lệch tương đối giới hạn : (Sgh= 0,001

2.2.1.2 Điều kiện địa chất, thuỷ văn.

Theo “Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình nhà ở CBCNV nhà máy điện Phú Mỹ – Vũng Tàu, giai đoạn phục vụ thiết kế bản vẽ thi công”, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng, được khảo sát bằng phương pháp khoan, xuyên động Từ trên xuống gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng:

- Lớp 1: Đất lấp dày trung bình 1,5m;

- Lớp 2: Sét dày trung bình 4,5 m;

- Lớp 3: Sét pha dày trung bình 4,0 m;

- Lớp 4: Cát trung dày trung bình: 10,5 m;

Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3,5 m Trụ địa chất xem hình vẽ 2.1

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

STT Tên gọi (

KN/m3

(s KN/

m2/Kn

E0 KPa

2.2.1.3 Đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất.

- Lớp 1 : Đất lấp – có chiều dày trung bình 1,5 m, không đủ khả năng chịu lực để làm nền cho công trình

- Lớp 2 : Lớp sét có chiều dày 4,5m có :

p L

W W

W W

Đất sét ở trạng thái dẻo cứng, E0 = 7500Kpa, N = 14 đất trung bình

2,18

3901,019,26101,01

=

−

×+

109,26

+

−

=+

−

=

e

n s dn

γγ

0 1,5m

6

13 MNN 3,5m

Hình vẽ 2.1 : Trụ địa chất

- Lớp 3 : Lớp sét pha có chiều dày 4m có

2639

2631

p L

W W

W W I

Đất sét pha ở trạng thái dẻo cứng, E0 = 11000Kpa, N = 18 đất tốt ( ) ( ) 1 0,922

2,18

3101,017,26101,01

=

−

×+

107,26

+

−

=+

−

=

e

n s dn

γγ

- Lớp 4: Cát hạt trung dày trung bình 10,5m

2,19

1801,015,26101,01

=

−

×+

105,26

+

−

=+

−

=

e

n s dn

γγ

Cát hạt trung ở trạng thái chặt vừa có E0 = 31000 Kpa, N = 35 đất rất tốt.

*Điều kiện địa chất thuỷ văn : mực nước ngầm ở khá sâu (- 3,0m), nên không có khả năng ăn mòn đối với cầu kiện bê tông

2.2.2 phân tích, so sánh, lựa chọn phương án móng.

2.2.2.1.Phân tích, so sánh.

Dựa theo các chỉ tiêu đánh giá cơ lý của các lớp đất của công trình, ta có thể kết luận và chọn ra các phương án nền móng cho công trình

1 Phương án móng nông trên nền thiên nhiên.

Các lớp địa chất của công trình khá tốt, cho nên phương án này cũng có khả năng thực thi Nhưng do công trình có quy mô lớn, tải trọng công trình lớn Nên phương

Do công trình là nhà cao tầng có 9 tầng, và công trình nằm ở khu đô thị mới Nên

ta chọn phương án thi côngép cọc btct là hợp lý Vì cọc có thể đạt đúng độ sâu thiết

kế, tốc độ thi công cao, năng suất cao, không gây ồn và độ dung nhỏ do đó không làm ảnh hưởng tới các công trình lân cận

2.2.3 tính toán, thiết kế móng m2A.

2.2.3.1 Tải trọng tính toán.

- Ta có tổ hợp tải trọng

N0tt = 316,517 T M0tt =24,463 Tm Q0tt = 2,699 T + Tiết diện cột tầng 1: 500(500, cột cao 4,5m

+ Chọn tiết diện giằng móng: 220(550

+ Trọng lượng giằng:

NGtt = 1,1(0,22(0,55(2,5((6+7,2)/2 = 2,2T+ Trọng lượng tường xây truyền vào đài cọc:

- Lớp 3: Sét pha dày trung bình 4,0 m;

- Lớp 4: Cát trung dày trung bình: 10,5 m;

Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3,0 m

Chọn chiều cao đài cọc 1,2m, cốt đáy đài cọc là -2,1m, chọn cọc 30(30cm liên kết cọc vào đài bằng cách phá đầu cọc 1 đoạn 45cm để thép chờ và chôn đoạn cọc còn nguyên vào đài 15cm, cọc cắm vào lớp cát hạt trung 8m, tổng chiều dài cọc là 16,5m, nối từ đoạn cọc dài 8 m và đoạn dài 8,5 m Dùng bê tông gạch vỡ mác 50 dày 10 cm làm lớp bê tông lót

- Tiết diện cọc 300(300 mm cốt thép 4(20

- Bê tông mác 300

- Lớp bảo vệ cốt thép a = 4 cm

- Diện tích bê tông chịu lực Fb = 0,3(0,3 = 0,09 m2.

2.2.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc đơn.

1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được tính theo công thức

2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền.

- Chân cọc tì lên lớp cát hạt trung, nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc ma sát Sức chịu tải của cọc lên đất nền được tính theo công thức :

m : hệ số làm việc của cọc trong đất m =1

mr, mfi : hệ số điều kiện làm việc của đất Tra bảng 6.4 Sách Hướng dẫn đồ án nền và móng ta có mr = 1, mfi =1

R : Cường độ tính toán của đất nền ở dưới chân cọc Tra bảng 6.2 Sách Hướng dẫn

đồ án nền và móng với H = 16,1m ta có R = 475 T/m2

F : Diện tích tiết diện ngang chân cọc F= 0,3 0,3 = 0,09 m2

u : Chu vi tiết diện ngang cọc

fi : Cường độ tính toán lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

hi : chiều dày lớp đất thứ i

- Chia các lớp đất dưới móng thành các lớp nhỏ đồng nhất có chiều dày

hi ( 2m

Theo bảng 6-3 Sách Hướng dẫn đồ án nền và móng ta có bảng nội suy sau :

Bảng 2.2 Cường độ tính toán của đất xung quanh cọc.

fI(T/m2) 1,97 2,48 3,34 3,532 6,514 6,794 7,074 7,34

Hình vẽ 2.2 : Sơ đồ xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền.

( Pđ = 1.[1.475.0,3.0,3 + 0,34.4.(1,97.1,9 + 2,48.1,9 + 3,34.2 + 3,532.2 + 6,514.2 +6,794.2+7,074.2 +7,34.2 +7,42.0,4) = 148,34T

106 )

517,316

m n

h P

N

tb tt

330,997

3,1

=

d

tt c

P

N

- Ta lấy số cọc n = 6 cọc

Bố trí cọc như sau:

2

5

250 250

I

I

2300

900 900

- Vậy diện tích đài thực tế: Fđ’= 2,3.1,4= 3,22 m2

- Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài

9,06658,276

387,331

2 2

tt tt

Max

X

x M n

Như vậy thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống dẫy cọc biên và Pttmin = 47,55T

> 0, nên không phải kiểm tra theo điều kiện chống nhổ( có nghĩa là tất cả các cọc trong móng đều chịu nén)

2.2.3.4 Kiểm tra nền móng theo điều kiện biến dạng.

- Độ lún của móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt abcd

0 0

3 2 1

3 3 2 2 1

1

34 , 6 4

35

,

25

35 , 25 8

4 55 , 3

8 35 4 17 55 , 3 13 4

=

=

⇒

= +

+

× +

× +

×

= +

+

× +

× +

h h

- Chiều cao khối móng quy ước Hm = 16,1 m

-Trị số tiêu chuẩn của lực dọc:

378,3312

,1

M M

tt tt

2,1

699,22,1

463,24)2,11,16(2,12,1

9,53

- áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:

) 4 , 5

057 , 0 6 1 ( 2 , 4 4 , 5

01 , 952 )

6 1 (

m

tc tc

L

e B

L

N

σ

σmaxtc = 44 , 56 T / m 2

2 / 257 , 39

2 / 9 ,

AB K

m m

31

,11

m1= 1,4; m2= 1,0 vì nhà khung không thuộc loại tuyệt đối cứng

Ktc = 1,0 vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm

Theo Sách Hướng dẫn đồ án nền và móng , tra bảng 2 2 với ϕ =350có: A = 1,67; B = 7,69; D = 9,59;

3

4 3 2 1

4 4 3 3 2 2 1 1 '

846,18

45,45,1

92,1882,1482,15,46,

h h h h

h h

h h

II

=+

++

×+

×+

×+

×

=+

++

×+

×+

×+

- ứng suất gây lún ở đáy khối quy ước

Bảng 2.3 Tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân

Điểm Độ sâu Z (m) LM/BM 2z/BM K0 (glzi

*Ta lấy giới hạn nền tại điểm 8, có độ sâu 6,72 m kể từ đáy khối quy ước

- Độ lún của nền xác định theo công thức

h E

2

4,3315,569,657,8115,1141,1414,1897,202