Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn - - MỤC LỤC SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - Ch¬ng 1:ThiÕt kÕ kiÕn tróc 1.1 Giới thiệu chung kiến trúc công trình: - Trong trình phát triển đất nớc thời kỳ đổi xây dựng công nghiệp hoá đại hoá đất nớc Đất nớc ta có chủ trơng xây dựng sở hạ tầng vững để tạo điều kiện nhanh chóng hoà nhập với nớc khu vực nh toàn giới Chính việc đầu t vào xây dựng vô quan trọng - Hải Phòng thành phố lớn nớc ta, trung tâm kinh tế, trị, văn hoá miền bắc nh nớc, với khả phát triển kinh tế, xà hội yêu cầu đầu t cho trụ sở làm việc ngày cao đợc cấp lÃnh đạo quan tâm trở thành yêu cầu cấp thiết hàng đầu - Để đáp ứng nhu cầu lm vic, chi cc thu huyn Thy Nguyên đà tiến hành đầu t cho xây dựng công trình chi cục thuế tầng - Công trình đợc xây dựng thị trấn Núi Đèo, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng - Công trình nhà lớp học nằm khu đất trờng Diện tích chiếm đất công trình khoảng 730 m2, công trình có chiều dài 33 m vµ chiỊu réng lµ 22,2 m, chiỊu cao kiÕn tróc lµ 33.3 m tÝnh tõ cèt 0.00 tíi đỉnh mái Vị trí công trình quay trớc mặt đờng chính, vị trí tiếp giáp đờng giao thông việc thi công tơng đối dễ dàng vận chuyển vật liệu không ảnh hởng đến hoạt động nhà trờng môi trờng xung quanh Là công trình làm đẹp thêm cho cảnh quan trờng nh thành phố - Công trình xây dựng gồm có tầng với giải pháp hệ khung chịu lực, giao thông theo phơng ngang hành lang bên, giao thông theo phơng đứng cầu thang kết hợp với hệ thống thang máy đồng đảm bảo cho nhu cầu giao thông cán nhân viên, phòng đợc ngăn cách với tờng vách ngăn 220 (mm) có đủ cửa sổ cửa ®i réng r·i tho¸ng m¸t phơc vơ chiÕu s¸ng tù nhiên thông gió xuyên phòng SVTH :Trn Ngc Mai LP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - 1.2 Điều kiện xây dựng: - Công trình đợc xây dựng nằm khu đất trống nhằm để mở rộng trờng tiếp giáp với đờng giao thông việc triển khai phơng án vận chuyển lại tơng đối thuận lợi, mặt khác giáp với khu dân c có tờng rào bao che không gây ảnh hởng đến sinh hoạt dân c xung quanh môi trờng chung - Điều kiện địa chất khí hậu công trình đợc xây dựng khu đất có số liệu địa chất tơng đối tốt theo khảo sát cán địa chất thành phố Về khí hậu theo TCVN 4088 85 nhiệt độ trung bình 23,5 0C, nhiệt độ cao vào mùa hè 40,80C, nhiệt độ thấp vào mùa đông 6,20C Độ ẩm không khí trung bình 72% 1.2.1 Giải pháp kiến trúc 1.2.2 Giải pháp mặt bằng: -Mặt công trình dạng chữ nhật, bố trí hành lang bên Công trình đợc xây dung với mục đích làm công tác nên phải đạt yêu cầu công trình sử dụng Mặt tầng tơng đối giống từ tầng ữ 1.2.3 Giải pháp mặt đứng: -Mặt đứng công trình có ý nghÜa quan träng viƯc thĨ hiƯn ý ®å kiÕn trúc nên đợc thiết kế hài hoà, đại, đảm bảo mĩ quan Đây chi cục thuế tầng, chiỊu dµi nhµ lµ 33 (m) Trơ së lµm viƯc lấy ánh sáng tự nhiên cần thiết, mặt đứng có nhiều cửa sổ cửa đại Công trình có hình khối không gian vững khoẻ, cân đối ta chọn giải pháp kiến trúc thẳng kết hợp với gờ phào tạo dáng, nhịp điệu cho công trình Các ô cửa khung nhôm kính màu kết hợp với tờng màu vàng nhạt Phía trớc trụ sở có cảnh, xanh tạo bóng mát, có sân chơi 1.2.4 Giải pháp giao thông: - Có hành lang đợc bố trí từ tầng ữ - Có thang máy để sử dụng SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn - - 1.2.5 Giải pháp mặt thông gió, chiếu sáng: +Thông gió: - Thông gió yêu cầu vệ sinh đảm bảo cho thầy, cô giáo, học sinh, sinh viên làm việc học tập đợc thoải mái, nhanh chóng phục hồi sức khoẻ sau học tập căng thẳng - Với yêu cầu phải đảm bảo thông gió tự nhiên tốt cho tất phòng vào mùa nóng tránh gió lùa vào mùa lạnh - HảI Phòng nằm vùng nhiệt đới gió mùa nên công trình phải đảm bảo thông gió nh nhiệt độ phòng ổn định quanh năm - Tất hệ thống cửa có tác dụng thông gió tự nhiên cho công trình.Các phòng đợc tiếp xúc với không gian nhà, tận dụng tốt khả thông gió tự nhiên - Chọn lựa kích thớc cửa đI cửa sổ phù hợp với tính toán để đảm bảo lu lợng thông gió - Về quy hoạch xung quanh trờng học hệ thống xanh ®Ĩ dÉn giã, che n¾ng, chèng bơi, chèng ån - Về thiết kế phòng học, phòng thí nghiệm, th viện đợc đón gió trực tiếp qua hành lang cửa sổ để gió qua phòng - Tận dụng cầu thang làm giảI pháp thông gió tản nhiệt theo phơng đứng + Chiếu sáng: Do công trình nhà lớp học nên yêu cầu chiếu sáng quan trọng phục vụ cho công việc, phải đảm bảo đủ ánh sáng tự nhiên cho phòng Yêu cầu chung sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng phòng đạt đợc tiện nghi môi trờng sáng phù hợp với hoạt động ngời phòng Chất lợng môi trờng sáng liên quan đến việc loại trừ chói loà, phân bố không gian hớng ánh sáng để đạt đợc thích ứng tốt mắt - Kết hợp ánh sáng tự nhiên nhân tạo - Công trình đợc thiết kế tận dụng tốt khả chiếu sáng tự nhiên Các phòng có cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng bên - Chiếu sáng nhân tạo đợc tạo từ hệ thống bóng đèn SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - - Các hành lang thoáng mát đợc bố trí lấy ánh sáng nhân tạo Các điều kiện tiện nghi cần đợc tạo cách trớc hết biện pháp kiến trúc xây dựng nh tổ chức thông gió xuyên phòng vào thời gian nóng, áp dụng kết cấu che nắng tạo bóng mát cho cửa sổ, đồng thời áp dụng kết cấu chống ma hắt Để đạt đợc điều đó, kết cấu bao che công trình phải thực đợc nhiều chức khác nhau: Bảo đảm thông gió xuyên phòng đồng thời chống tia mặt trời chiếu trực tiếp, chống đợc ma hắt độ chói bầu trời Ta chọn giải pháp kiến trúc đạt hiệu hợp lí hài hoà theo nguyên tắc sau : + Bảo đảm xác định hớng nhà hợp lí qui hoạch tổng thể + Tổ chức thông gió tự nhiên cho công trình + Bảo đảm chống nóng, che nắng chống chói + Chống ma hắt vào nhà chống thấm cho công trình + Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che, đặc biệt mái + Đảm bảo xanh bóng mát cho công trình 1.2.6 Giải pháp cấp thoát nớc cấp điện: Hệ thống cấp nớc Nớc đợc lấy từ mạng cấp nớc bên khu vực qua đồng hồ đo lu lợng nớc vào bể nớc ngầm trờng ( đà có sẵn ) có dung tích 78 m3 (kể dự trữ cho chữa cháy 35 m đồng hồ) Bố trí máy bơm nớc sinh hoạt (1 làm việc dự phòng) bơm nớc từ bể ngầm lên téc chứa nớc mái có thiết bị điều khiển tự động) Nớc từ bể chứa lên mái đợc phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất thiết bị dùng nớc công trình Đờng ồng cấp nớc dùng thép tráng kẽm có đờng kính từ 15 đến 65 đờng ống đợc ngầm sàn, ngầm tờng hộp kỹ thuật Đờng ống sau lắp đặt phải đợc thử áp lực khử trùng trớc sử dụng, điều đảm bảo yêu cầu lắp đặt vệ sinh Hệ thống thoát nớc: Gồm có thoát nớc ma thoát nớc thải sinh hoạt - Thoát nớc ma: gồm có hệ thống xê nô dẫn nớc từ mái chảy theo đờng ống thoát nớc chung thành phố SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn - - - Thoát nớc thải sinh hoạt: Phải có bể tự hoại để nớc chung không bị nhiễm bẩn, đờng ống phải kín khít Hệ thống cấp điện: Nguồn cung cấp điện công trình điện pha dây 380V/ 220V Cung cấp điện động lực chiếu sáng cho toàn công trình lấy từ tủ điện tổng đặt phòng bảo vệ, bảng phân phối điện cục đợc bố trí tầng phòng để tiện cho việc quản lý, sử dụng vận hành Phân phối điện từ tủ điện tổng đến bảng phân phối điện phòng tuyến dây hộp kỹ thuật điện Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm từ công tắc đến đèn, đợc luồn ống nhựa trần giả chôn ngầm trần, tờng Tại tủ điện tổng đặt đồng hồ đo điện tiêu thụ cho toàn nhà, bơm nớc chiếu sáng công cộng Mỗi phòng có đồng hồ đo điện đặt hộp công tơ tập trung ổ phòng kỹ thuật tầng 1.2.7 Giải pháp phòng cháy chữa cháy : - Công trình đợc thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động kết hợp họng nớc cứu hoả đợc bố trí tất tầng Hệ thống báo cháy nổ đợc bố trí tầng đợc đặt nơi công cộng tầng Mạng lới báo cháy có gắn đồng hồ đèn báo cháy, phát thấy hoả hoạn phòng quản lý nhận tín hiệu khống chế kiểm soát hoả hoạn cho công trình - Nớc đợc lấy từ bể ngầm đợc thiết kế để chứa nớc ma từ mái công trình xuống, dùng máy bơm điện lu động, hệ thống máy bơm có chế độ dự phòng trờng hợp có cháy xảy tập trung toàn cho công tác cứu hoả Các họng cứu hoả đợc lắp đặt tầng đợc nối với hệ thống chữa cháy khác nh bình chữa cháy khô tầng hệ thống đèn báo khẩn cấp tầng 1.2.8 Giải pháp bố trí giao thông - Giao thông theo phơng ngang mặt có đặc điểm cửa phòng mở hành lang tầng ,từ thang thang máy tuỳ ý ,đây nút giao thông đứng ( cầu thang) - Giao thông theo phơng `đứng gồm thang bộ(mỗi vế thang rộng 1,8m ) thang máy ( thang máy học sinh + thang máy giáo viên ) thuận tiện cho SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - việc lại đủ kích thớc để vận chuyển đồ đạc cho phòng , đáp ứng đợc yêu cầu lại cố xẩy 1.2.9 Các giải pháp kĩ thuật khác - Công trình có hệ thống chống sét đảm bảo cho thiết bị thông tin liên lạc không bị ¶nh hëng : Kim thu sÐt, líi d©y thu sÐt chạy xung quanh mái , hệ thống dây dẫn cọc nối đất theo qui phạm chống sét hiên hành - MáI đợc chống thấm bitumen nằm lớp bêtông chống them đặc biệt, hệ thống thoát nớc mái đảm bảo không xảy ứ đọng nớc ma dẫn đến giảm khả chống thấm 1.3 Kết luận - Để đáp ứng tốt tất yêu cầu kiến trúc khó Từ tất phân tích ta đa phơng án chọn hợp lí yêu tiên số mặt nhằm đáp ứng yêu cầu cao trụ sở lµm viƯc SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - Chơng 2: lựa chon giảI pháp kÕt cÊu 2.1 Sơ phương án kết cấu 2.1.1 Phân tích dạng kết cấu khung - Cơng trình “Trụ sở thuế huyện Thủy Ngun ” cơng trình cao 08 tầng (+33,3m), bước nhịp theo phương ngang nhà 6,6m, theo phương dọc nhà 6,6 m Vì tải trọng theo phương đứng phương ngang lớn Do ta sử dụng hệ khung dầm kết hợp với vách cứng khu thang máy để chịu tải trọng nhà Kích thước cơng trình theo phương ngang 33 m theo phương dọc 22,2 m Theo phương dọc nhà ta có tầng gồm có 05 nhịp Theo phương ngang nhà tầng có 03 nhịp Như ta nhận thấy độ cứng nhà theo phương dọc lớn nhiều so với độ cứng nhà theo phương ngang - Vách cứng: * Chịu phần tải trọng ngang phần tải trọng thẳng đứng theo diện truyền tải - Khung: * Chịu tải trọng thẳng đứng phần tải trọng ngang Hệ Khung Vách cứng liên kết với tạo thành hệ không gian chịu lực Tuy nhiên chịu lực bước cột có khoảng cách nên tải trọng thẳng đứng khung chịu giống Đối với tải trọng ngang ta tiến hành phân phối theo độ cứng khung - Sàn : * Liên kết kết cấu chống lực ngang thành hệ không gian * Phân phối tải trọng ngang cho kết cấu chống lực ngang 2.1.2 Phương án lựa chọn - Để đảm bảo yêu cầu cường độ, độ cứng độ ổn định ta lựa chọn giải pháp kết cấu Khung - Vách cứng sử dụng khung kết cấu tuý khung khó đảm bảo độ cứng toàn hệ tác dụng lực ngang kích SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - thước cấu kiện lớn ảnh hưởng tới kiến trúc Hơn công trình có sử dụng thang máy nên ta kết hợp lõi thang máy với hệ khung chịu lực ngang hợp lý - Trong trình sử dụng mặt cần linh hoạt để đáp ứng chức khác nên kích thước phịng thay đổi cho phù hợp với yêu cầu thay đổi Vì ta chọn kết cấu Khung - Vách cứng chịu lực, tường có tác dụng ngăn cách bao che nên thay đổi kích thước phịng dễ dàng 2.1.3 Kích thước sơ kết cấu - Cơng trình xây dựng có bước khung 5,0m Nhịp dầm khung lớn 5,4m Dựa vào mặt kiến trúc cách xếp kết cấu chịu lực chính, ta xác định mặt kết cấu cơng trình 2.1.3.1 Kích thước chiều dày sàn Chọn kích thước sơ chiều dày sàn theo công thức (1.2 sách sàn sườn BTCT): hb = D l m Trong đó: m hệ số phụ thuộc loại m = 30 ÷ 35 Với loại dầm m = 40 ÷ 45 Với kê bốn cạnh l: nhịp (nhịp cạnh ngắn) D = 0,8 ÷1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng a Ơ sàn loại Kích thước: l1x l2 = 6,6 m x 6,6 m l2 6, = =1< l 6, Xét tỷ số : ô làm việc theo phương Lấy : m = 45 ; D = 1,0 hb = 0,8 = 0,10( m) = 10(Cm) 45 chọn hb = 10 cm b Ô sàn loại Kích thước: l1x l2= 4,5m x 6,6 m SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : Trờng đại học hàng hải đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên Khoa công trình - l2 6, = = 1, 46 < l 4,5 Xét tỷ số : ô làm việc theo phương Lấy : m = 45 ; D = 1,0 hb = ×4,5 = 0,1(m) = 10(Cm) 45 chọn hb = 10 cm Các kích thước cịn lại có kích thước bé nên ta khơng xét Vậy chọn kích thước sàn thống là: hb =10 (Cm) 2.1.3.2 Chọn sơ kích thước tiết diện dầm Chọn sơ kích thước tiết diện dầm theo công thức (1.3 sách sàn sườn BTCT): l d m d h= ; b = (0,3 ÷ 0,5)hd Trong đó: ld : Nhịp dầm b : Bề rộng dầm m : Hệ số ; m = 12÷20 dầm phụ m = 8÷12 dầm m = ÷7, dầm cơngxon a Dầm khung ngang - Nhịp dầm : l =6,6m Lấy: m = 14 hd = 6, = 0, 47(m) = 47(Cm) 14 Chọn h = 50(Cm), b =30(Cm) b Dầm khung dọc - Nhịp l = 6,6 m hd = 6, = 0, 7(m) = 70(Cm) Chọn h = 70(Cm), b =30(Cm) c Dầm ô vệ sinh (dầm D4) - Nhịp dầm l = 1,9m 10 SVTH :Trần Ngc Mai 10 LP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Hun Thđy Nguyªn - - Lớp cát hạt trung chặt, chiều dày lớn chưa kết thúc độ sâu khảo sát Kết luận: lớp lớp đất tốt làm móng cơng trình 6.1.2.4 Điều kiện địa chất thuỷ văn Mực nước ngầm độ sâu –3,5(m) so với cốt tự nhiên cần phải có biện pháp hợp lý lúc thi cơng móng để tránh cho đất không bị phá hoại kết cấu 6.2 Lựa chọn phương án móng 6.2.1 Lựa chọn loại móng - Dựa vào kết chạy máy khung trục 2, bảng tổ hợp nội lực cột ta có tải trọng lớn chân cột tầng sau: BẢNG 7.2: NỘI LỰC TÍNH TỐN TẠI CHÂN CỘT Cột trục Nội lực tính tốn Tiết diện cột Nc.cộttt (T) Mc.cộttt (T.m) Qc.cộttt (T) 2- B 40x60 206,58 22,7 8,51 2- D 40x60 218,67 -23,04 9,34 - Ngoài lực dọc lớn chân cột phải kể thêm tải trọng kết cấu khác truyền xuống móng, gồm: - Trọng lượng thân cột tầng (40x60 cm): 0,4.0,6.3,3.2500.1,1+ 0,5.4.0,01.3,3 1800.1,3 = 2332,44(KG) = 2,332(T) - Trọng lượng dầm móng kích thước: bxh =30x70(Cm) *Trọng lượng dầm móng truyền xuống cột trục 2-B 0,3.0,7.(3+3+3).2500.1.1= 4,725 (KG) = 4,7 (T) * Trọng lượng dầm móng truyền xuống cột trục 2-C 0,3.0,7.(2,25+3+3+3).2500.1.1= 5906 (KG) = 5,9(T) - Trọng lượng tường * Trọng lượng tường truyền xuống cột 87 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : 87 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - 2,6.0,22.6.1800.1.1+2,6.2.6.0,015.1800.1,3 =7272(KG) =7,2(T) Vậy tải trọng cơng tác dụng xuống móng sau kể đến trọng lượng thân cột, tường, dầm móng BẢNG 7.3: NỘI LỰC TÍNH TỐN TẠI MẶT MĨNG Cột trục Nội lực tính tốn Tiết diện cột Nott (T) Mot (T.m) Qott (T) 2-B 40x60 220,82 22,7 8,51 2-D 40x60 234,1 -23,04 9,34 Trên sở nội tính tốn tác dụng xuống mặt móng, lực dọc tính tốn lớn 234,1 (T) lớn, mômen lực cắt tương đối lớn Dựa vào số liệu khảo sát địa chất cơng trình ta thấy địa tầng lớp đất có chiều dầy lớp đất thay đổi khơng đồng Đồng thời u cầu cơng trình độ lún tương đối tuyệt đối nhỏ Vì giải pháp móng hợp lý giải pháp móng sâu đặt xuống lớp đất tốt Để đạt hiệu tốt mà giá thành hợp lý, thuận lợi cho việc sử dụng loại máy móc thiết bị có nước, không gây ảnh hưởng đến kết cấu cơng trình xung quanh giải pháp móng cọc đặt xuống độ sâu (-21,5 m) vào lớp cát hạt trung hợp lý Việc sử dụng loại cọc ép hay cọc đóng cịn phụ thuộc vào diện tích mặt cơng trình, điều kiện thi cơng trang thiết bị, nhiên với cơng trình ta sử dụng cọc ép có tiết diện 35x35 cm (hình: 7.14) có ưu điểm sau: - Có sức chịu tải lớn - Xuống độ sâu yêu cầu có lớp đất tốt - Không gây chấn động tiếng ồn - Có giá thành hợp lý 88 SVTH :Trần Ngc Mai LP : XDD51-C2 Trang : 88 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Hun Thđy Nguyªn - - 6.2.2 Giải pháp mặt móng Giải pháp mặt móng : Móng đơn cột, móng liên kết với hệ dầm giằng nhằm tăng độ ổn định cơng trình tránh lún khơng móng Đài móng giằng móng đổ liền khối Cơng trình có lõi cứng đài móng nằm chân lõi đổ liền khối với lõi, cọc bố trí chân lõi dọc theo lõi - Kích thước giằng móng là: bxh =30x70(Cm) Cốt mặt giằng móng với cốt mặt đài móng 6.3 Xác định sức chịu tải cọc 6.3.1 Theo vật liệu làm cọc Cọc bê tông cốt thép gồm đoạn C10-35 dài 20,6(m) (0,6 m ngàm vào đài), tiết diện 35x35(Cm) Sức chịu tải cọc xác định theo công thức: Pv = φ.(Rb.Fb+ Ra.Fa) - Bê tông cọc #250 có: Rb = 110(KG/Cm2) = 1,1.104(KN/m2) Fb = 0,35.0,35 = 0,1225(m2) - Thép dọc gồm φ 16 nhóm AII Ra = 2800(KG/Cm2) = 28.104(KN/m2) Fa = 8,04(m2) - Móng cọc đài thấp, cọc không xuyên qua bùn ( φ=1) Pv = 1.(1,1.104.0,1225+20.104.8,04.10-4) = 1572,7(KN) 6.3.2 Theo sức chịu tải đất Theo 20 TCN112-84 20 TCN174-89 dựa theo tài liệu kỹ thuật thống Pháp qui định dùng sức cản mũi xuyên tĩnh để tính sức chịu tải cọc dùng loại xuyên tĩnh - Sức cản phá hoại cọc ma sát: n P ' x = Pmui + Pxq = q p F + U ∑ q s i.h i i =1 (công thức 5.11 sách móng) Trong đó: 89 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : 89 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - Pmui = q p F Pmũi – sức cản phá hoại đất mũi cọc Pxq – sức cản phá hoại đất toàn thành cọc: n Pxq = U ∑ q s i.h i ( công thức 5.14 sách móng) i =1 qp – sức cản phá hoại đất chân cọc qp= K.qc qc – sức cản mũi xun trung bình phạm vi 3d phía chân cọc 3d phía chân cọc K – Hệ số tra bảng (6-10 Sách “Hướng dẫn đồ án Nền & Móng”) qsi – Lực ma sát thành đơn vị cọc lớp đất thứ i có chiều dày hi q si = q ci αi ( công thức 5.15 sách móng) qci - sức cản mũi xuyên lớp đất thứ i α i - Hệ số phụ thuộc loại đất, loại cọc, tra bảng (6-10) F - Diện tích tiết diện cọc F = 0,35.0,35 = 0,1225(m2) U- chu vi cọc, U = 0,35 =1,4(m) • Giả thiết cao trình đáy đài cách mặt đất 1,5 (m) - Cọc bê tông cốt thép tiết diện 35x35(Cm) , dài 20(m) nối từ đoạn dài 6(m) đoạn dài 8(m) Mũi cọc hạ xuống đất đạt độ sâu 21,5 (m) - Cọc xuyên qua lớp đất 0,6(m) lớp đất thứ 6,6 (m) Từ kết xuyên tĩnh địa tầng lớp đất, tra bảng 6-10 Sách “Hướng dẫn đồ án Nền & Móng” ta ỏ K - Lớp đất 2: sét pha dẻo cứng có qc = 2100(KN/m2), dày 3,1(m) α = 40 qs = q c 2100 = = 52,5(KN / m ) α 40 - Lớp đất 3: sét chảy có qc =1400(KN/m2), dày 3,7(m) α = 30 qs = q c 1400 = = 35(KN / m ) α 30 - Lớp đất 4: cát pha dẻo có qc = 2500(KN/m2), dày 6(m) α = 60 qs = q c 2500 = = 41,67(KN / m ) α 60 90 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-C2 Trang : 90 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - - Lớp đất 5: cát hạt trung chặt có qc = 8900(KN/m2), chiều dày chưa kết thúc phạm vi hố xuyên sâu 24,2 (m) α = 150 qs = q c 8900 = = 59,33(KN / m ) α 150 K = 0,4 qp = K.qc = 0,4.8900 = 3560(KN/m2) Vậy sức cản phá hoại cọc: P’x= 3560.0,1225 + 1,4.(52,5.3,1 + 35.3,7 + 41,67.6 + 59,33.6,6 ) = = 1743,5(KN) Ta thấy Px =1743,5(KN) >Pv = 1572,7 (KN) Lấy Pv vào để tính tốn Sức chịu tải cho phép: [P]=Pv/1,4=1123,5 kN=112,35 Tấn 6.4 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng 6.4.1 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng trục 2- B Theo tính tốn phần trước, nội lực tính tốn lớn tác dụng xuống đến đỉnh móng là: Mtto = 22,7 (T.m) Ntto = 220,82(T) Qtto = 8,51 (T) Tải trọng tiêu chuẩn đỉnh móng: M ott 22, M = = = 18,91( KN m) 1, 1, tc o N ott 220,82 N = = = 184, 02( KN ) 1, 1, tc o Qotc = Qott 8,51 = = 7, 09( KN ) 1, 1, 6.4.1.1 Xác định số lượng cọc móng Chọn chiều sâu đáy đài để đảm bảo điều kiện toàn tải trọng ngang đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận : ∑H ϕ hmin = tg(45o- ) γ × b Trong đó: 91 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 91 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - ϕ - góc ma sát đất từ đế đài trở lên ; ϕ =280 γ - trọng lượng riêng đất từ đế đài trở lên ; γ =2,0(T/m3) ΣH - tổng tải trọng nằm ngang ΣH = Qtt = 8,51 (T) b - cạnh đáy đài theo phương vng góc với ΣH (lấy 2,0 m) 8,51 28o hmin = tg(45o- ) 1,9.2 = 0,876 (m) Chọn h = 1,5 (m) - Áp lực tính tốn phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài P = tt Pdt ( 3.d ) = 112,35 ( 3.0,35) = 101,88(T / m ) ( cơng thức 5.57- sách móng) - Giả thiết chiều sâu chơn móng 1,5(m) - Diện tích sơ đế đài N ott 220,82 Fsb = tt = = 2, 23m P − γ tb h.n 101,88 − 2.1,5.1,1 ( công thức 5.58- sách móng) - Trọng lượng đài đất đài Nttđ = n.Fsb.h.γtb =1,1.2,23.1,5.2 = 7,36 (T) (cơng thức 5.59- sách móng) - Số lượng cọc sơ nc = nc = N tt Pd = N ott + N dtt Pd (công thức5.60- sách móng) N tt N ott + N dtt 220,82 + 7,36 = = = 2, 24 Pd Pd 101,88 (cọc) - Lấy số cọc nc= (cọc) xét đến móng chịu tải lệch tâm Bố trí cọc mặt hình vẽ (hình 7.2) 92 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 92 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn 250 - - 250 750 400 2000 750 600 250 750 750 250 2000 Hình 26: Bố trí cọc cho móng trục 2-B - Diện tích đế đài thực tế F’đ = 2.2 = (m2) - Trọng lượng tính tốn đài đất đài Nttđ = n.F’đ.h.γtb = 1,1.4.1,5.2 = 13,2 (T) - Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài Ntt = 220,82 + 13,2 = 234,02 (T) - Mơmen tính tốn xác định tương ứng với trọng tâm diện tích cọc đế đài Mtt = Mtto+ Qtto.h =22,7 +8,51.1,5 = 35,47(T.m) Lực truyền xuống cọc dãy biên tt N tt M y x max ± n x tt ∑ c i P max,min = (cơng thức5.70- sách móng) tt N tt M y x max 234, 02 35, 47.0, 75 ± ± 0, 752 ∑ xi = Pttmax,min = n c Pttmax = 81,46 (T) Pttmin = 34,17 (T) - Trọng lượng tính tốn cọc Pc = 0,35.0,35.25.20.1,1 = 6,73(T) Pc+ Pttmax = 6,73 +81,46 =88,19 (KN) < Pv = 112,35(T) 93 SVTH :Trần Ngc Mai LP : XDD51-C2 Trang : 93 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Hun Thđy Nguyªn - - thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống dãy cọc biên P ttmin = 34,17 (KN) > nên kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 6.4.2 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng trục 2-D Theo tính tốn phần trước, nội lực tính tốn lớn tác dụng xuống đến đỉnh móng là: Mtto = 23,04 (T.m) Ntto = 234,1 (T) Qtto = 9,34 (T) Tải trọng tiêu chuẩn đỉnh móng: M otc = M ott 23, 04 = = 18,58( KN m) 1, 1, N ott 234,1 N = = = 195(T ) 1, 1, tc o Qotc = Qott 9,34 = = 7, 78( KN ) 1, 1, 6.4.2.1 Xác định số lượng cọc móng Chọn chiều sâu đáy đài để đảm bảo điều kiện toàn tải trọng ngang đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận : ∑H ϕ hmin = tg(45o- ) γ × b Trong đó: ϕ - góc ma sát đất từ đế đài trở lên ; ϕ =280 γ - trọng lượng riêng đất từ đế đài trở lên ; γ =2,0(T/m3) ΣH - tổng tải trọng nằm ngang ΣH = Qtt = 9,34(T) b - cạnh đáy đài theo phương vng góc với ΣH (lấy 2,0 m) 9,34 28o hmin = tg(45o- ) 1,9.2 = 1,06(m) Chọn h = 1,5(m) - áp lực tính tốn phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài 94 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 94 Trờng đại học hàng hải đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên Khoa công trình - t Pd 112,35 P tt = = = 101,88(T / m ) 2 ( 3.d ) ( 3.0,35) ( cơng thức 5.57- sách móng) - Giả thiết chiều sâu chơn móng 1,5(m) - Diện tích sơ đế đài N ott 234,1 Fsb = tt = = 2,56m P − γ tb h.n 101,88 − 2.1,5.1,1 ( công thức 5.58- sách móng) - Trọng lượng đài đất đài Nttđ = n.Fsb.h.γtb = 1,1.2,5.1,5.2 =8,25 (T) ( công thức 5.59- sách móng) Số lượng cọc sơ - N tt N ott + N dtt nc = = Pd Pd ( công thức5.60- sách móng) nc = N tt N ott + N dtt 234,1 + 8, 25 = = = 2,38 Pd Pd 101,88 (cọc) Lấy số cọc nc= 4(cọc) xét đến móng chịu tải lệch tâm Bố trí cọc 250 mặt hình vẽ (hình 7.3) 250 750 400 2000 750 600 250 750 750 250 2000 Hình 27: Bố trí cọc cho móng trục 2-D 95 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 95 Trêng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Th Hun Thđy Nguyªn - - - Diện tích đế đài thực tế F’đ = 2.2 = 4(m2) - Trọng lượng tính tốn đài đất đài Nttđ = n.F’đ.h.γtb = 1,1.4.1,5.2 = 13,2 (T) - Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài Ntt = 234,1+13,2 = 247,3 (T) - Mômen tính tốn xác định tương ứng với trọng tâm diện tích cọc đế đài Mtt = Mtto+ Qtto.h = 23,4 +9,34.1,5 = 37,05(KN.m) Lực truyền xuống cọc dãy biên tt N tt M y x max ± n tt ∑ x i2 c P max,min = ( cơng thức 5.70- sách móng) tt N tt M y x max 247,3 37, 05.0, 75 ± ± n x tt 4.0, 752 ∑ c i P max,min = = Pttmax = 86,975 (T) Pttmin = 37,56 (KN) - Trọng lượng tính tốn cọc Pc = 0,35.0,35.25.20.1,1 = 6,73(T) Pc + Pttmax = 6,73+ 86,975 = 93,7 (KN) < Pđ =112,35(KN) thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống dãy cọc biên P ttmin = 37,56 (T) > nên kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 6.5 Kiểm tra móng cọc theo điều kiện biến dạng 6.5.1 Kiểm tra móng cọc theo điều kiện biến dạng ( móng 2-B) - Tính độ lún móng cọc theo móng khối quy ước có mặt cắt abcd φtb = φII h2 + φII h3 + φII h4 + φ II h5 h2 + h3 + h4 + h5 = 18.3,1 + 11.3, + 18.6 + 38.6, = 21,18o 3,1 + 3, + + 6, α= φtb 21,18 = = 5, 29o 4 96 SVTH :Trần Ngc Mai LP : XDD51-C2 Trang : 96 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Hun Thđy Nguyªn - - - Chiều dài đáy khối quy ước: LM = bc LM = + 2.20.tg 5, 29o = 5, 205(m) - Chiều rộng đáykhối quy ước: BM = LM =5,205 (m) (Do móng vng) - Chiều cao khối móng quy ước: HM = 21,5(m) - Trọng lượng khối quy ước phạm vi từ đế đài trở lên Ntc1= LM.BM.h.γtb= 5,205 5,205.1,5.2 = 91,425 (T) Trọng lượng trung bình khối đất đáy đài: γtb= S(gitc.li)/Sli=1,914 (t/m2) - Trọng lượng đất sét phạm vi đế đài đến mũi cọc 6000 -8500 =19(KN/m3); -3800 =0,29 L 5,29 1500 -1500 SÐt pha dỴo cøng i d Sét chảy =17,5(KN/m3); iL=1,5 21500 mnn Cốt tự nhiên a 100 1200 3700 -4500 0,00 Đất tôn §Êt lÊp =16(KN/m3) 200 -1400 3100 -300 1400 300 Ntc2 = tb.h1.Fq = 1,914*5,205*5,205*20=1036,7 (KN) Cát pha dẻo =19,2(KN/m3); iL=0,33 10000 6600 -14200 -21500 Cát hạt trung chặt b c =20,1 (KN/m3) -24200 Hình 28: Sơ đồ đáy khối móng quy ước (Móng 2-B) - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước Ntcqư = Ntc+ Ntc1+ Ntc2=1312,16 (T) - Mômen tiêu chuẩn tướng ứng trọng tâm đáy khối quy ước 97 SVTH :Trần Ngc Mai LP : XDD51-C2 Trang : 97 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình tc tc đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn - - tc M = M o+ Q o.1,5 = 22,7/1,2+ (8,51/1,2).1,5 = 29,554 (KN.m) Độ lệch tâm : e= M tc 29,554 = = 0, 023(m) N tc 1312,16 - áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước σ tc Max N tc 6e 1312,16 6.0, 023 = 1 ± 1± ÷= LM BM LM 5, 2052 5, 205 ÷ σtcmax = 49,696 (T/m2) σtcmin = 47,181(T/m2) σtctb = 48,439 (T/m2) - Cường độ tính tốn đáy khối quy ước RM = m1 m (1,1.A.B M γ II + 1,1.B.H M γ II '+3.D.C II ) K tc Trong đó: Ktc = 1,0 tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm thực tế đất m1 = 1,4 Cát hạt trung m2 = 1,0 ; cơng trình khơng thuộc loại tuyệt đối cứng φII = 38o Tra bảng ta có: A = 2,11 ; B = 9,41 ; D = 10,8 γII = γđn(cát) =10,1(KN/m3) γ II' = 1, 4.1, + 3,1.1,9 + 3, 7.1, 75 + 6.1,92 + 6, 6.2, 01 = 1,914(T / m3 ) 1, + 2,1 + + 3, + + 6, CII = (KN/m2) RM = 1, 4.1, (1,1.2,11.5, 205.2, 01 + 1,1.9, 41.20.1,914 + 10,8.2) 1, = 604,505T / m 1,2.RM = 1,2 604,505 = 725,406 (T/m2) σtcmax = 49,696 (KN/m2) < 1,2Rm = 725,406 (T/m2) σtctb = 48,439 (KN/m2) < Rm = 604,505 (KN/m2) ⇒ Thoả mãn điều kiện áp lực Tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính Đất từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn, đáy khối 98 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 98 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - quy ước có diện tích bé nên ta dùng mơ hình nửa khơng gian biến dạng tuyến tính để tính tốn - Ứng suất thân đất Chia đất đáy khối quy ước thành lớp BM 5, 205 = = 1, 041( m) 5 Kết tính tốn lập thành bảng sau:(Bảng 7.4) 99 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 99 Trờng đại học hàng hải Khoa công trình Điểm Z(m) 21,500 22,541 23,582 24,623 đề tài:Trụ Së Th Hun Thđy Nguyªn - - Z(m) γi (t/m3) 21,500 1,914 22,541 2,000 23,582 2,000 24,623 2,000 zi (m) 0,000 1,041 2,082 3,123 2zi/b 0,00 0,40 0,80 1,20 Ei (t/m2) hi (m) hi.γi (t/m2) σzicp 21,500 41,141 40000,00 1,041 2,082 7,153 40000,00 1,041 2,082 6,422 40000,00 1,041 2,082 5,131 ko σzi=ko.σgl 1,000 7,298 0,960 7,009 0,800 5,836 0,606 4,426 đ=hi.i Điểm Si (cm) 41,141 T¾t lón 43,223 0,006 T¾t lón 45,305 0,005 T¾t lón 47,387 0,004 T¾t lón Trong đó: + ứng suất gây lún độ sâu z: σglzi = 7,298.Ko + Độ lún lớp thứ i: 0,8 0,8 hi ( σ zigl + σ zigl+1 ) = 1, 041 ( σ zigl + σ zigl+1 ) Ei 40000 Si = ( theo cơng thức 2.24 sách móng) + Độ lún nền: S = ∑ Si = ∑ 0,8 1, 041 σ zigl + σ zigl+1 40000 ( ) Nhận thấy đất mũi cọc tắt lún từ điểm 21,5.(Thỏa mãn điều kiện biến dạng) 6.5.2 Kiểm tra móng cọc theo điều kiện biến dạng ( móng 2-D ) - Tính độ lún móng cọc theo móng khối quy ước có mặt cắt abcd φtb = φII h2 + φII h3 + φII h4 + φ II h5 h2 + h3 + h4 + h5 = 18.3,1 + 11.3, + 18.6 + 38.6, = 21,18o 3,1 + 3, + + 6, α= φtb 21,18 = = 5, 29o 4 - Chiều dài đáy khối quy ước: LM = bc 100 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 100 Trờng đại học hàng hải đề tài:Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên Khoa công trình - o LM = + 2.20.tg 5, 29 = 5, 205(m) - Chiều rộng đáykhối quy ước: BM = LM =5,205 (m) (Do móng vng) - Chiều cao khối móng quy ước: HM = 21,5(m) - Trọng lượng khối quy ước phạm vi từ đế đài trở lên Ntc1= LM.BM.h.γtb= 5,205 5,205.1,5.2 = 91,425 (T) Trọng lượng trung bình khối đất đáy đài: γtb= S(gitc.li)/Sli=1,914 (t/m2) - Trọng lượng đất sét phạm vi đế đài đến mũi cọc Ntc2 = γtb.h1.Fq = 1,914*5,205*5,205*20=1036,7 (KN) * Vậy trọng lượng khối móng quy ước Ntcqư = (1993,8 + 2142,38 + 29,4 + 3042,09 + 45,33 + 5412,33 + 73,5 + 8926,6 +122,5 + 2329,69 + 30,62) = 24150,24(KN) - Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước Ntcqư = Ntc+ Ntc1+ Ntc2=1323,211 (T) - Mômen tiêu chuẩn tướng ứng trọng tâm đáy khối quy ước Mtc = Mtco+ Qtco.1,5 = 23,04/1,2 + (9,34/1,2).25,9 = 37,05 (T.m) Độ lệch tâm : e= M tc 37, 05 = = 0, 028(m) tc N 1323, 211 - áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước tc σ Max = N tc LM BM 6e 1 ± LM 1323, 211 6.0, 028 1± ÷= 5, 0252 5, 025 ÷ σtcmax = 50,16 (T/m2) σtcmin = 47,53 (T/m2) σtctb = 48,85 (T/m2) - Cường độ tính tốn đáy khối quy ước RM = m1 m (1,1.A.B M γ II + 1,1.B.H M γ II '+3.D.C II ) K tc Trong đó: Ktc =1,0 ; tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm thực tế đất 101 SVTH :Trần Ngọc Mai LỚP : XDD51-ĐC2 Trang : 101 ... Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài: Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - MAX 34 SVTH :Trần Ngc Mai 34 LP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài: Trụ Sở Thuế. .. Trờng đại học hàng hải Khoa công trình đề tài: Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - Hình 5: Xây dựng mơ hình tính 24 SVTH :Trần Ngọc Mai 24 LỚP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa công. .. hàng hải Khoa công trình đề tài: Trụ Sở Thuế Huyện Thủy Nguyên - - Gió Phải Hình 10: Gán hoạt tải gió phải vào khung 29 SVTH :Trần Ngc Mai 29 LP : XDD51-C2 Trang : Trờng đại học hàng hải Khoa