Đồ án tốt nghiệp xây dựng : Chưng cư Hưng thịnh TP vinh nghệ an

Tính toán kết cấu khung trục 4,thi công,hoàn thiện chung cư Hưng thịnh TP Vinh - Nghệ An

CHƯƠNG I: GiớI THIệU CÔNG TRìNH

1.1.Giới thiệu tổng quan công trình

-Tên công trình: Chung c Hng Thịnh

-Địa điểm: Thành phố Vinh – Tỉnh Nghệ An

Trớc tình hình hiện nay, do dân c có xu hớng sống trong các chung c ngoại ô, khutrung tâm thành phố đợc quy hoạch trở thành khu hành chính, thơng mại và kinh tế,nhu cầu về việc xây dựng các trung tâm văn phòng cấp thiết hơn bao giờ hết

Công trình chung c Hng Thịnh nằm trong dự án khu dịch vụ tổng hợp và nhà ở xãHng Lộc – Thành Phố Vinh , tỉnh Nghệ An do Công ty cổ phần TECCO miềntrung làm chủ đầu t là một trong những công trình nằm trong chiến lợc phát triểnkinh tế và xây dựng của Thành phố Vinh Nằm ở một vị trí trung tâm của thành phốvới hệ thống giao thông đi lại thuận tiện, công trình đã cho thấy rõ u thế về vị trí củanó

Gồm 1 tầng hầm,9 tầng sử dụng làm chung c và 1 tâng kỹ thuật,96 căn hộ với cácloại diện tích 66,1m2,68,8m2,70,8m2,74,1m2 Khu nhà đã thể hiện tính u việt củacông trình hiện đại, vừa mang vẻ đẹp về kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đảmbảo về kinh tế khi sử dụng

Tọa lạc ngay tại khu trung tâm đô thị mới Vinh Tân cách quảng trờnh Hồ Chí minh

5 phút đi xe máy Chung c Hng Thịnh nằm ở vị trí đắc địa

- Phía Đông nhìn về lâm viên núi Quyết với không gian thoáng mát

- Phía Tây nam là khu đô thị Vinh Tân , Tràng An

-Phía bắc là chung c Tân Phúc

Công trình đợc bố trí một cổng chính hớng Đông thông ra mặt phố tạo điều kiện chogiao thông đi lại và hoạt động thờng xuyên của cơ quan

Hệ thống sân đờng nội bộ bằng bê tông và gạch đá vừa đảm bảo độ bền lâu dài

Hệ thống cây xanh bồn hoa đợc bố trí ở sân trớc và xung quanh nhà tạo môi trờngcảnh quan sinh động hài hoà gắn bó thiên nhiên với công trình

Nhìn chung mặt bằng khá bằng phẳng giao thông đi lại thuận tiện vì gần trục đờngchính

ChƯƠNG ii:GiảI pháp kiến trúc 2.1.Giải pháp kiến trúc

Phơng pháp kiến trúc đợc thiết kế theo phong cách kiến trúc hiện đại kết hợp hài hoàvới đờng nét kiến trúc khu phố mới Toàn bộ công trình là các mảng, khối thể hiện

sự khoẻ khoắn gọn gàng phù hợp với chức năng của công trình

Đặt ở cao trình 1,35m với chiều cao tầng 4,2m đợc bố trí làm khu thơng mại , dịch

vụ siêu thị , cafê

Tổng diện tích xây dựng là 1280m2 gồm:

+Sảnh chính có diện tích 224m2

+Siêu thị trng bày và bán hàng có diện tích 500m2

+Phòng giao dịch, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật,nhà kho có tổng diện tích112m2

+Hai thang bộ và hai thang máy, hệ thống hành lang

- Liên hệ với hệ thống giao thông đứng là hệ thống hành lang giữa nối tiếp với các

đầu thang Giao thông ngang giữa các tầng có sự khác nhau do công năng của chúng

có sự khác nhau

Chơng III: giải pháp kỹ thuật

3.1.Giải pháp thông gió, chiếu sáng.

3.1.1.Thông gió : Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc

nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con ngời khi làm việc và nghỉ ngơi

Về nội bộ công trình, các phòng đều có cửa sổ thông gió trực tiếp.Trong mỗi phòngcủa căn hộ bố trí các quạt hoặc điều hoà để thông gió nhân tạo về mùa hè

3.1.2.Chiếu sáng : Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong đó

chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu

Về chiếu sáng tự nhiên : Các phòng đều đợc lấy ánh sáng tự nhiên thông qua hệthống sổ và cửa mở ra ban công

Chiếu sáng nhân tạo : đợc tạo ra từ hệ thống bóng điện lắp trong các phòng và tại hành lang, cầu thang bộ, cầu thang máy

3.2.Giải pháp phần điện

3.2.1.Công suất tính toán

Phụ tải công trình bao gồm: Điện chiếu sáng và ổ cắm phục vụ sinh hoạt, điện phục

vụ hệ thống điều hoà, thông gió, thang máy, bơm nớc v v Đợc tính toán sơ bộ dựa theo tiêu chuẩn suất phụ tại theo m2 sàn

-Lới cung cấp và phân phối điện: Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho công trình đợc lấy tự điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tầng đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối điện ở các tầng chôn trong tờng, trần hoặc sàn

-Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng, tầng, khu vực

-Trong các phòng có bố trí các ổ cắm để phục vụ cho chiếu sáng cục bộ và cho các mục đích khác

-Hệ thống chiếu sáng đợc bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng phân phối

điện Điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tờng cạnh cửa ra vào hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhất

3.2.2.Hệ thống chống sét và nối đất

-Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép  16 dài 600

mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của máy nhà Các kim thu sét đợc nối với nhau và nối với đất bằng các thép  10 Cọc nối đất dùng thép góc 65 x 65 x 6 dài 2,5 m Dây nối đất dùng thép dẹt 40 x 4 Điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10 W

-Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện đợc nối riêng độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở nối đất của hệ thống này đảm bảo nhỏ hơn 4 W Tất cả các kết cấu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đệu phỉa đợc nối với hệ thống này

3.3.Cấp thoát nớc cho nhà

3.3.1.Nguồn nớc

-Lấy từ nguồn nớc bên ngoài của thành phố cấp đến bể nớc ngầm của công trình Ta

đặt máy bơm để bơm nớc từ bể nớc ngầm lên bể chứa nớc ở trên mái Máy bơm sẽ

tự hoạt động theo sự khống chế mức nớc ở bể trên mái Từ bể nớc trên mái nớc đợc cung cấp cho toàn bộ công trình.

-Đờng ống cấp nớc dùng ống thép tráng kẽm Đờng ống trong nhà đi ngầm trong ờng và các hộp kỹ thuật Đờng ống sau khi lắp đặt xong đều phải thử áp lực và khử trùng trớc khi sử dụng Tất cả các van khoá đều phải sử dụng các van khóa chịu áp lực

t-3.3.2.Hệ thống thoát nớc

-Toàn bộ nớc thải sinh hoạt đợc thu lại qua hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng

bể tự hoại, sau đó đợc đa vào cống thoát nớc bên ngoài của khu vực

-Nớc thải ở các khu vệ sinh đợc thoát theo hai hệ thống riêng biệt: Hệ thống thoát

n-ớc bẩn và hệ thống thoát phân Nn-ớc bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm đợc thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát nớc bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nớc chung,

-Chất thải từ các xí bệt đợc thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa của

bể tự hoại Có bố trí ống thông hơi  60 đa cao qua mái 70 cm

-Toàn bộ hệ thống thoát nớc trong nhà đều sử dụng ống nhựa PVC loại Class II của Tiền Phong

-Sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm để điều hoà thông gió cho các phòng và hành lang

Nhìn chung, công trình đáp ứng đơc tất cả những yêu cầu của một khu làm việc cao cấp Ngoài ra, với lợi thế của một vị trí đẹp nằm ngay giữa trung tâm thành phố, công trình đang là điểm thu hút với nhiều công ty muốn đặt văn phòng tại nội thành

Chơng IV:Cứu hỏa

Để phòng chống hoả hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí các bình cứuhoả cầm tay nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu Ngoài ra còn bốtrí một họng nớc cứu hoả đặt ở tầng hầm

Về thoát ngời khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành langrộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trírất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy.Cứ 1 thangmáy và 1 thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng Ngoài ra còn có một thang bộthoát hiểm, dành cho việc thoát ngời khi xảy ra hoả hoạn, có một cánh cửa chịunhiệt ngăn cách thang này với không gian bên ngoài, trong phòng thang thoát hiểmnày có bố trí một ô cửa sổ để cứu ngời khi xảy ra sự cố

PHẦN II :KẾT CẤU

A PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH:

1 Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực:

1.1.Hệ kết cấu khung chịu lực:

- Hệ khung thông thường bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳngđứng bằng các nút cứng Kết cấu này chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục củakhung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, cácliên kết này không được phép có biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụthuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột

- Ưu điểm: Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linhhoạt trong công năng mặt bằng, nhất là những công trình như chung cư

- Nhược điểm: là kết cấu dầm sàn thường dày nên có chiều cao các tầng nhàthường phải lớn, chịu tải trọng ngang kém

1.2 Hệ kết cấu khung - vách:

- Đây là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấukhung và vách cứng Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệthống sàn Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếuchịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng

- Ưu điểm: Sự phân chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấukiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Loại kết cấu này sửdụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng

- Nhược điểm: Hệ kết cấu này không thích hợp với những công trình đòi hỏi sựlinh hoạt trong công năng mặt bằng, nhất là những công trình như chung cư

1.3 Hệ kết cấu khung - lõi kết hợp:

- Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung – lõi

-Ưu điểm: Hệ kết cấu này là sự kết hợp những ưu điểm và cả nhược điểm củaphương ngang và thẳng đứng của công trình Nhất là độ cứng chống uốn và chốngxoắn của cả công trình với tải trọng gió

- Nhược điểm: hệ kết cấu này đòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu,mặt bằng bố trí không linh hoạt

Kết luận: Từ việc phân tích ưu, nhược điểm của các giải pháp kết cấu ở trên ta

chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình là hệ khung – lõi chịu lực, sơ đồ khunggiằng

- Trị số D = 0,8  1,4 tùy theo tải trọng

- Trị số m = 30  35 với bản loại dầm và 40  45 với bản kê 4 cạnh

- Đối với dầm dạng console thì m = 10  18

Ta chọn sơ bộ chiều dày sàn được đính kèm theo phụ lục

Từ kết quả tính toán ta chọn chiều dày của sàn như sau

Nhận thấy đặc điểm mặt bằng công trình có đặc điểm là các ô sàn gần nhưtương tương nhau theo 2 phương ngang và dọc nhà.Sau khi đã tính toán gần cụthể các ô sàn.Sinh viên nhận ra kết quả nhận ra kết quả gần như tương đươngnhau.Để thuận tiện sinh viên quyết định lấy ô sàn có kích thước 6x7,2m để tínhtoán chung cho dầm

Kích thước sơ bộ dầm chính được xác định theo công thức 1 1

Bề rộng dầm được chọn sơ bộ theo công thức: b

d

=(0,3÷0,5)h

Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột

K: Hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen = 1,2-1,5

Chọn K= 1,2

Rn: Cường độ chịu nén của bê tông Rn=145 kG/cm2

N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột, N = S n q

S: Diện tích chịu tải của cột

q: Tải trọng sơ bộ tính toán trung bình trên 1m2 sàn = 1T/m2

n: số tầng nhà =13 tầng

Tính toán theo cột có diện chịu tải lớn nhất (cột giữa):

N = S n q= 5,55.5,25.13.1= 378,787 (T)

78 , 3134 145

378787

2 , 1





n b

R

N K F

- Chiều dày vách lõi lấy theo đk sau :

1

15 , 20 15

Để thuận tiện khi thi công và thiên về an toàn ta lấy chiều dày vách t = 25cm

- Diện tích vách lõi cần thiết được xác định: F

4.1 Vật liệu sử dụng làm kết cấu công trình:

- Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xâydựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục được một số nhược điểm củakết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt

độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo củacốt thép nhờ sự làm việc chung giữa chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽđòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theochiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp Do đókết cấu bêtông cốt thép thường phù hợp với các công trình dưới 30 tầng

- Chọn bê tông cấp độ bền B25, có Rb = 14,5 Mpa, Eb = 3.107 kN/m2

- Vật liệu kết cấu lõi: bê tông cấp độ bền B30.Eb= 3,25.107 kN/m2

- Cốt thép chọn như sau:

+ Cốt thép có đường kính   10 chọn nhóm AI có RS = RSC = 225 MPa+ Cốt thép có đường kính  > 10 chọn nhóm AII có RS = RSC = 280 MPa

4.2 Lập sơ đồ tính kết cấu chịu lực :

- Nhịp tính toán lấy bằng khoảng giữa các trục cột

- Chiều cao tính toán tầng 1 lấy từ mặt móng đến trục dầm tầng 2, các tầngcòn lại lấy bằng chiều cao tầng tương ứng

- Liên kết trong sơ đồ đồ tính: Giữa cột và móng là liên kết ngàm; giữa cột

và dầm chọn liên kết cứng cho khung bê tông

B TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

- Căn cứ vào TCVN 229:1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.

2 Xác định tải trọng đơn vị

Trong đồ án này sinh viên sử dụng phần mềm etabs để tính toán vì vậy không lập bảng thống kê trọng lượng của dầm cũng như của cột,sàn do hệ thống sẽ tự tính.Chỉ tính đến các thành phần khác như gạch xây,vữa trát,các lớp gạch lát v…v

2 1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) và hoạt tải trên sàn

a) Tải trọng thường xuyên phân bố đều trên sàn

Dựa vào cấu tạo các loại sàn (xem bản vẽ kiến trúc), tính toán trọng lượng bản thâncác loại sàn tính theo công thức: gi=ni.i.hi

Bảng 2.1 Tính tải trọng phân bố trên các lớp sàn

Tên sàn Tải

trọng Các lớp sàn

 (daN/m3)

Chiều dày (m)

Tải trọng

TC (daN/m2)

n Tải trọng tính toán

Tổng (daN/m)

(*)Do diện tích nhà vệ sinh bé ta đặt dầm phía dưới sẽ không hợp lý về mặt kiến

trúc cũng như gây lãng phí nên ta tiến hành quy đổi tường xây lên sàn ( có trừ đi

diện tích 30% lỗ cửa) được quy đổi như sau:

àn

g

s

lxbx q S



b) Trọng lượng bản thân tường

Trọng lượng tương phân bố đều trên chiều dài tường.Để thiên về an toàn ta khôngtrừ đi diện tích lỗ cửa

Tải trọng do của tường được xác định : gi = niihi

Bảng 2.2 Tính tải trọng phân bố đều trên dầm

Bảng tĩnh tải tường Đối với tường 220

Tầng Các lớp

tường

Dày (m)

Cao (m)

 (daN/m3)

 (daN/m3)

n - Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió n = 1.2

Wo - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió TheoTCVN 2737-1995, khu vực TP Vinh thuộc vùng III-B có Wo = 125 kG/m2

k - Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn vàdạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-1995 Địa hình dạng B

c - Hệ số khí động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-1995, phụ thuộc vàohình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió Với công trình có hình khối chữnhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì hệ số khí động đối với mặt đóngió là c = 0,8 và 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 trongtính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giátrị ứng với độ cao của sàn tầng nhà Ta quy áp lực gió tĩnh về lực phân bố đều q(kG/m) trên các cột theo bề rộng đón gió Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từngtầng được tính như trong Bảng 2.4

Lưu ý: - Tính gió bắt đầu từ mặt đất thiên nhiên ( cách cốt  0.0 là – 1.35m).

- Tải trọng gió tĩnh được quy về thành lực phân bố đều trên mức sàn mỗi tầng (ở bảng dưới) theo công thức:

Wtầng =

22

Trong đó Wi và Wi+1 là tổng cộng gió đẩy và hút tại tần thứ i

Tải trọng được quy về lực tập trung gán vào tâm hình học của công trình.Công thứctính tổng tải trọng gió tác dụng vào công trình theo 2 trục X và Y được xác định theo công thức:

FX = Wtt * Bx

FY = Wtt * BY

Trong đó:

B - là bề rộng đón gió

γ - là hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

Theo phương trục X : BX = 28.2m ,theo phương trục Y : BY = 24,6 m

Kết quả tính toán gió được xác định theo bảng dưới đây.Trong đó độ cao để tính hệ số k được xác định cách cốt +0.00 là 1.35 m

Bảng tính toán tải trọng gió tĩnh

Fy (daN) Wđẩy

(daN/m2)

W hút (daN/m2)

Wtang (daN/m2)

Kỹ

thuật

34.05 1.25 2.1 125 93.75 328,13 1.2 393,75 11104 9687 Tầng

Trong đó đồ án này để tính kết cấu cho công trình dùng chương trình ETABSv9.7.3, sau khi tính toán ra nội lực ta dùng kết quả của nội lực này để tổ hợp nội lựctìm cặp nội lực bất lợi nhất để tính toán kết cấu cho công trình theo Tiêu chuẩnViệt Nam hiện hành

- Tạo mô hình kết cấu của công trình

- Khai báo đặc trưng của các vật liệu dùng để thiết kế công trình: bê tông sàn, cộtcấp độ bền B25, bê tông lõi thang máy B30

- Khai báo kích thước các cấu kiện: Cột, dầm,sàn,lõi theo kích thước sơ bộ đã đượcchọn như trên

- Gán đặc trưng hình học cho các phần tử cột, dầm, sàn, vách, lõi thang máy, Váchcứng

-Gán các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình

- Gán điều kiện biên, chia phần tử vách, sàn, khia báo sàn tuyệt đối cứng, bậc tự docủa công trình Sau khi đã khai báo đầy đủ các số liệu thì thực hiện tính toán Saukhi chương trình tính toán xong ta lấy kết quả những trường hợp cần thiết

1.2 Khai báo các trường hợp tải trọng và chạy nội lực.

a) Tải trọng tĩnh:

Chương trình ETABS v9.7.3 tự động tính tải trọng bản thân của các cấu kiệnnên đầu vào ta chỉ cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm, sàn, cột và lõi.Đặc trưng của vật liệu được dùng thiết kế như mô đun đàn hồi, trọng lượng riêng,

hệ số poatxông, nếu không theo sự ngầm định của máy: với bê tông B25 ta nhập E

= 3,0.109 kG/m2;  =2500 kG/m3 Chương trình tự động dồn tải dồn tĩnh tải vềkhung nút

Trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; có nghĩa là trọnglượng của bản sàn BTCT dày 12 cm đã được máy tự động tính vào; Chỉ cần khaibáo trọng lượng các lớp cấu tạo: gạch lát, vữa lót, vữa trát, tường trên sàn, sàn vệsinh, thêm vào Tĩnh tải, bằng cách lấy toàn bộ tĩnh tải đã tính trừ đi trọng lượngtính toán của bản sàn BTCT Giá trị tĩnh tải tác dụng lên các lớp sàn đã được tính

toán trong Bảng 2.1 phần xác định tải trọng đơn vị.

b) Hoạt tải đứng:

Tải phân bố đều trên toàn bộ bản sàn Chương trình ETABS có thể tự động dồn tải

về các cấu kiện cho nên hoạt tải thẳng đứng tác dụng lên các bản sàn được khai báotrên phần tử Slab (Bản sàn) với thứ nguyên lực trên đơn vị vuông; chương trình tự

động dồn tải trọng về khung nút, giá trị hoạt tải phân bố được tính ở Bảng 2.1

3 GTX - gió trái theo phương trục X

4 GPX - gió phải theo phương trục X

5 GTY - gió trái theo phương trục Y

6 GPY - gió phải theo phương trục Y

Sau khi gán xong các trường hợp tải trọng, tiến hành chạy nội lực cho khungkhông gian Các biểu đồ nội lực của các trường hợp tải sẽ được trình bày trong phầnphụ lục

1.3 Kiểm tra lại kết quả tính toán

Sau khi có kết quả nội lực từ chương trình ETABS Chúng ta cần phải đánh giáđược sự hợp lý của kết quả đó trước khi dùng để tính toán Sự đánh giá dựa trênnhững kiến thức về cơ học kết cấu và mang tính sơ bộ, tổng quát, không tính toán

một cách cụ thể cho từng phần tử cấu kiện, với một số nguyên tắc cơ bản dựa vàodạng chất tải và dạng biểu đồ momen, lực dọc và lực cắt:

Đối với các trường hợp tải trọng đứng (tĩnh tải và hoạt tải) thì biểu đồ momen

có dạng gần như đối xứng ( công trình gần đối xứng)

Đối với tải trọng ngang, biểu đồ momen trong cùng một thanh phải ngược dấuứng với GT và GP

2 Tổ hợp nội lực tìm nội lực nguy hiểm

2.1.Nguyên tắc tổ hợp.

a Nguyên tắc chung:

- Tổ hợp nội lực bao gồm tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2, ngoài ra nếu kểđến tải trọng đặc biệt thì cần phải thành lập tổ hợp đặc biệt

- Tổ hợp cơ bản một bao gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do một hoạt tải

- Tổ hợp cơ bản hai bao gồm nội lực do tĩnh tải, nội lực do hoạt tải và nội lực domột trong các tải trọng gió Trong tổ hợp nếu đã có gió trái thì không tổ hợp gióphải nữa và ngược lại

- Tổ hợp nội lực cơ bản có từ hai hoạt tải trở lên thì hoạt tải phải nhân với hệ số

- Cần tổ hợp nội lực ở 2 tiết diện (đầu cột và chân cột), theo cả hai phương x và

y Đối với cột cần tổ hợp nội lực với mô men và lực dọc

- Mỗi tiết diện cần xét tổ hợp 5 bộ ba nội lực nguy hiểm là:

x, Ntu) Ta tính toán với cả 3 cặp nội lựcrồi từ đó chọn thép tiến hành kiểm tra với hai cặp còn lại

- Đối với cột tại tại tầng hầm thì phải tổ hợp thêm lực cắt để chuẩn bị số liệu choviệc tính toán móng

* Đối với dầm:

- Cần tổ hợp nội lực ở 3 tiết diện (tiết diện 2 đầu dầm và tiết diện giữa dầm) Vớidầm cần tổ hợp với mômen và lực cắt Tại mỗi tiết diện cần tổ hợp 3 cặp nội lực

M ,Q ; M , Q và Q , M

D- THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN CỦA KHUNG K4 VÀ CẦU THANG BỘ I.Thiết kế khung trục 4

1.Dự kiến sự thay đổi cốt thép cột dầm

* Dự kiến cốt thép dầm sẽ thay đổi trong phạm vi 4 tầng, tính toán cho tầng trên và

2 Tính toán thép dầm.

Để giảm khối lượng công việc ta chỉ tính toán ở một số tầng nguy hiểm nhất và bố trí thép cho các tầng đã dự kiến như trên.Việc tính toán các tầng còn lại được tiến hành tương tự và được lập thành phụ mục đi kèm với đồ án

2.1 Cơ sở lý thuyết

- Tiến hành chọn lựa các vị trí mà tại đó momen âm và momen dương là lớn nhất

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ ban đầu là a=5cm  h0 = h – a (cm)

- Đối với cốt thép chịu momen âm.Cốt thép được xác định theo các công thức sau:

b neo

(Đối với bêtông hạt nhỏ thì đoạn lneo tăng thêm 10d đối với cốt chịu kéo.)

- Đối với cốt thép AII, bêtông B25 tra bảng 8.13 (chỉ dẫn tính toán theo TCVN 2005) ta có an =18

356-2.2 Tính toán cấu kiện dầm tầng 1,2,3,hầm

So sánh kết quả bảng tổ hợp nội lực của các tầng 1,2,3 ta nhận thấy các kết quả gần tương đương nhau và để thiên về an toàn ta chọn giá trị lớn nhất để tính toán

2.3.Tính toán cấu kiện dầm tâng 4,5,6

Từ bảng tổ hợp nội lực được đính kèm cùng đồ án nhận thấy giá trị nội lực của các tầng 4,5,6 nội lực các tàng này bé hơn tầng 1,2,3 và sự chênh lệch không nhiều.Do vậy ta bố trí thép như tầng 1,2,3

2.4 Tính toán cấu kiện dầm tầng 7,8,9,KT

- Nhận xét: So sánh kết quả nội lực của tất cả các tầng ta nhận thấy nội lực

Q=148,079kN là lớn nhất.Do vậy ta lấy giá trị này để kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm

- Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai

Bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên: jn = 0

- Diện tích cốt treo cần thiết:

và của Mỹ ACI: 318 dựa vào nguyên tắc đó để lập ra công thức và điều kiện tínhtoán phù hợp tiêu chuẩn Việt Nam TCVN356:2005

- Cốt thép được đặt theo chu vi

- Tiết diện chịu lực nén N, mômen Mx, mômen My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax,

eay.Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương tính đc hệ số  x, y.Momen đã gia tăng

Mx1,My1.Ta có:

Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ là a, tính h0 = h-a; Z = h-2a Chuẩn bị các số liệu

Rb; Rs; Rs’; R như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

1

b

N x

l l

Dựa vào độ lệch tâm e0 và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán

* Trường hợp 1: Nén lêch tâm rất bé khi 0

0

0.3

e h

* Trường hợp 2: Khi x1> Rh, xảy ra nén lệch tâm bé, phải tính toán lại x.

Có thể tính x theo công thức gần đúng:

h e

h

R

0 0

0 2 0

)501

1(

;2

;2

)2/(

a

h e e

Z kR

x h bx R Ne F

a

n a

Hệ số k < 0.5 là hệ số xét đến vấn đề đặt cốt thép phân bố theo chu vi cho toàn bộ tiết diện Quy định lấy k = 0.4

* Trường hợp 3: Khi x1 Rh0 , tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn

- Khi 2a' x1 Rh0 lấy x = x1 và tính As theo công thức sau:

0

2

b st

sc

x

Ne R bx h A

sc

x

Ne R bx h A

Khi xảy ra x1 < 2a ‘, ứng suất trong cốt thép As’ chưa đạt đến Rsc, giả thiết để tính x1

là không đúng lúc này sử dụng công thức:

Hàm lượng cốt thép,yêu cầu cấu tạo

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 -2005 hàm lượng cốt thép tối thiểu đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm có cốt thép đặt đều theo chu vi là : 1%

Đường kính cốt dọc chịu lực không nhỏ hơn 12mm

Khoảng cách giữa các cốt dọc không được lớn hơn 400mm

→ Tính toán điển hình cột C14 tầng hầm

M M

7, 2658,889

e

h

      Tính theo trường hợp lệch tâm rất bé

Hệ số ảnh hưởng của độ lệch tâm:

Tính toán tương tự với cặp Mxmax,Mymax. Kết quả tính toán và chọn thép

được in vào phụ lục đính kèm với đồ án.

3.3 Lựa chọn cốt đai

- Cốt đai được lựa chọn   0, 25 dọc max

- Vùng nối cốt thép cần đọc cốt đai dài dà hơn trong khoảng 10 dọc min Đoạn nối buộc có ít nhất 4 đai

4 Cấu tạo nút khung

Nút khung là bộ phận phức tạp và quan trọng, chưa được nghiên cứu thật đầy

đủ Cấu tạo của nút khung phải đảm bảo yêu cầu về chịu lực, phù hợp với kỹ thuật

và trình tự thi công

a) Nút khung biên trên cùng

Cấu tạo nút góc trên cùng phụ thuộc vào tỷ số eo/h của đầu cột, eo/h càng lớnthì yêu cầu neo thép chịu kéo của dầm vào cột càng lớn

Cốt thép của cột được kéo đến đỉnh dầm, cốt thép dưới sườn của dầm được neo quámép cột một đoạn ls  10d, cốt trên được neo với chiều dài lan

Cốt đai trong cột được bố trí đến đỉnh dầm, cốt đai trong dầm được bố trí từ méptrong của cột

Từ bảng tính thép cột ta thấy nút khung biên trên cùng của cột C3, tầng kỹthuật độ lệch tâm e0 lớn nhất

Ta có: 0 36, 01

0,9 0,5 40

s neo neo

b neo

® Ta chọn đoạn thép neo từ dầm vào cột 1 đoạn là l=400mm.Bán kính uốn cong sẽ

được neo vào cột 1 đoạn l10d 10 14 140x  mm

Cốt thép ngoài cùng của cột được neo vào dầm 1 đoạn l an 30d 30 14 420x  mm

tính từ mép trong của cột.Để tiện thi công ta chọn lan=500mm

b) Nút nối cột biên và xà ngang

- Cốt thép phía dưới của dầm, nếu trong bảng THNL không có momen dương tạimép cột, được kéo và neo với đoạn ls ( 10d và 200mm) Nếu trong bảng THNL cómomen dương thì thay ls= lan

- Cốt thép phía trên của dầm là cốt thép được tính với chiều dài neo lan, góc uốncong với bán kính r10d( 1- l1/lan), trong đó l1 là đoạn thẳng của thanh thép tính từmép trong của cột.

*Cốt thép phía trên nút biên của tầng hầm được neo vào cột 1 đoạn 30d=660mm.Bán kính uốn cong r10d( 1- l1/lan)=10x22(1-350/660)=103.Lấy r=110

- Bố trí cốt thép khung K4 và nút khung được thể hiện trong bản vẽ KC-01 II.TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

1.Cấu tạo thang bộ

Kích thước bậc thang được chọn như sau:

2hb + lb = 60 ÷ 62 cmChọn hb = 150mm Suy ra lb = 300mm

Chọn chiều dày bản thang là 120 mm

Độ nghiêng cầu thang là : tgα = 1,65 0,3967

Hình ảnh cấu tạo thang

2.Tải trọng cầu thang

2.1.Tải trọng tác dụng lên chiếu tới chiếu nghỉ

1.Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải )

Gach Ceramic 10mm Vua Xi mang 20mm Ban BTCT 120mm Vua trat 20mm

Tải trọng tác dụng được xác định : gi = n h i i

Trong đó: ni - là hệ số tin cậy

Hi – chiều dày lớp cấu tạo

γ - Khối lượng riêng của vật liệu

2.2.Tải trọng tác dụng lên bản thang

Gach Ceramic 10mm Vua xi mang 20mm Bac gach

Ban BTCT 120mm Vua trat 15mm

Tải trọng tác dụng lên bản thang được xác định: gi =  n h i td 

Trong đó : ni - là hệ số tin cậy lớp i

Htd – chiều dày lớp cấu tạo tương đương

γ - Khối lượng riêng của vật liệu

Do bản thang nằm nghiên nên ta phải quy đổi tải trọng tương đương tác dụnglên thang

 Tải trọng do các lớp cấu tạo được xác định:

- Đối với các lớp gạch ( hoa cương,đá mài ) và các lớp vữa i chiều dày thì được xác định như sau:

b

i b b tdi

(*) Tải trọng tay vịn được quy đổi về phân bố đều trên bản thang

(**) Hoạt tải cầu thang được xác định : Ptt = n.ptc = 1.2 x 3 = 3.6 KN/m2

3.Tính toán cốt thép bản chiếu tới,chiếu nghỉ

s s

A

Do 70 < a < 200mm nên ta chọn khoảng cách cốt thép là a=200mm

b.Cốt thép cấu tạo chịu moomen âm

Trong thực tế vẫn tồn tại moomen âm tại các gối tựa.Để tính toán đơn giản người ta

bỏ qua momen này.Việc chọn cốt thép chịu momen âm này được chỉ dẫn trong tài liệu : Sàn sườn bê tông toàn khối của tác giả Nguyễn Đình Cống

Đoạn thép kéo dài từ gối vào bản: 1 11,08 0,14 14

8 tt 8

3.1.4.Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bê tông

- Khả năng chịu cắt lớn nhất của bê tông:

Vậy bê tông đủ khả năng chịu lực cắt

3.2.Tính toán cốt thép bản chiếu tới

MA2

2

1

2 2

1

2 2

1

1 1

1

1

./

M

M

M

M B M

M A M

M B

- m < 0,255 thì không cần kiểm tra các điều kiện hạn chế

Tính toán với các công thức như 3.1.3 Ta có bảng tổng hợp sau:

3.2.4.Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông.

Kiểm tra tương tự như 3.1.4 ® Bê tông đủ sức chịu lực cắt

- Do thang là việc nghiêng với tải trọng phân bố đều q = 10,2 kN/m2

Quy đổi tải theo phương vuông góc với mặt bản : qtt = q.cos=8,09 kN/m2

Nhịp tính toán quy đổi : ltt = l/cos = 2.8 m

Vậy bố trí 4f8 a200 cho bản sàn cầu thang bộ

4.4.Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản

- Khả năng chịu cắt lớn nhất của bê tông:

Vậy bê tông đủ khả năng chịu lực cắt

5.Tính toán cốt thép dầm chiếu tới,chiếu nghỉ

5.1.Tính toán dầm chiếu nghỉ

1.Sơ đồ tính

- Kích thước sơ độ được chọn cho dầm chiếu nghỉ: bxh =22x30 cm

- Dầm chiếu nghỉ 1 đầu ngàm vào lõi ,1 đầu gối vào tường được tính theo sơ đồ khớp dẻo

2.Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

- Tải trọng do bản thân dầm : q1 = 25x0,3x0,22x1,1=1,815 kN/m

- Tải trọng do vữa trát dày 2cm: q2 = 18x(0,3+0,22)x0,02x1,3 =0,244 kN/m

- Tải trọng do sàn chiếu nghỉ truyền vào : q3 = 0,5x8,06x1,3=5,239 kN/m

- Tải trọng do bản thang truyền vào : q4 = 0,5x8,09x2,8=11,326 kN/m

Coi gần đúng tải do sàn thang phân bố đều lên dầm với giá trị xác định

5.Tính toán cốt đai dầm chiếu nghỉ

- Kiểm tra khả năng chịu cắt lớn nhất của bêtong

- Tải trọng do vữa trát dày 2cm: q2 = 18x(0,2+0,4)x0,02x1,3 =0,29 kN/m

- Tải trọng do sàn chiếu tới truyền vào : q3 = 0,5x8,06x2,04=8,23 kN/m

- Tải trọng do bản thang truyền vào : q4 = 0,5x8,09x2,8=11,326 kN/m

Coi gần đúng tải do sàn thang phân bố đều lên dầm với giá trị xác định

5.Tính toán cốt đai dầm chiếu tới

- Kiểm tra khả năng chịu cắt lớn nhất của bêtong

Thép đươc bố trí như tại bản vẽ KC-02 đính kèm với đồ án

III.TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 4

3.1 Điều kiện địa chất công trình

Số liệu địa chất được khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong phòng kết hợp với các số liệu xuyên tĩnh cho thấy đất nền trong khu vực xây dựng gồm các lớp đất có thành phần và trạng thái như sau:

S LI U TÍNH TOÁN MÓNG Ố LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG ỆU TÍNH TOÁN MÓNG

L pớp

đ tất

Chi uềudày(m)

Độsâu(m) Mô t l p đ tả lớp đất ớp ất

4 4 22 Cát h t nh ch t v aạt nhỏ chặt vừa ỏ chặt vừa ặt vừa ừa

5 ∞ 30 Cát h t trung ch t v aạt nhỏ chặt vừa ặt vừa ừa

S li u đi ch t đạt nhỏ chặt vừa ất ược khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong c khoan kh o sát t i công trả lớp đất ạt nhỏ chặt vừa ường và thí nghiệm trong ng và thí nghi m trong phòng

K t h p v i các s li u xuyên tĩnh cho th y đ t n n trong khu v c xây d ng ợc khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong ớp ất ất ều ực xây dựng ực xây dựng

g m các l p đ t có thành ph n và tr ng thái nh sau:ồm các lớp đất có thành phần và trạng thái như sau: ớp ất ần và trạng thái như sau: ạt nhỏ chặt vừa ư

CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN

TLR t nhiên c a đ tực xây dựng ủa đất ất w(T/m3) 1.9 1.8 1.7 1,84 1,873TLR c a h t đ t ủa đất ạt nhỏ chặt vừa ất s (T/m3) 2.65 2.68 - 2.65 2,68

) 1 /(

Phân b m t trên toàn b khu v c kh o sát L p có b dày 3 m; thành ph n ặt vừa ộ ực xây dựng ả lớp đất ớp ều ần và trạng thái như sau:

c u t o c a l p này là các l p mùn h u c L p đ t này ph i đào b đi không ất ạt nhỏ chặt vừa ủa đất ớp ớp ửu cơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ớp ất ả lớp đất ỏ chặt vừa

có tác d ng trong xây d ng n n móng.ụng trong xây dựng nền móng ực xây dựng ều

b L p đ t 2: ớp đất 1: ất và tính chất xây dựng L p đ t sét pha dày 2,5 m.ớp ất

Có W = 18 KN/m3, S = 26.8 KN/m3, W = 27,5 %

- Đ s t: Iộ L =0.33 ( đ t tr ng thái d o c ng) ất ở trạng thái dẻo cứng) ạt nhỏ chặt vừa ẻo mềm ứng) , H s r ng: e = 0,898 ỗng e =

- jII = 140 ,Eo = 8000 Kpa < 10000 Kpa., đn 8,9 (KN/m3)

 Đây là l p đ t trung bình t t có h s r ng l n, góc ma sát trong và mô đun ớp ất ỗng e = ớp

bi n d ng trung bình nh ng chi u dày l p đ t h n ch , công trình có t i tr ngạt nhỏ chặt vừa ư ều ớp ất ạt nhỏ chặt vừa ả lớp đất ọng

l n truy n xu ng Nên l p đ t này ch thích h p đ đ t đài móng c c cho c c ớp ều ớp ất ỉ thích hợp để đặt đài móng cọc cho cọc ợc khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong ể đặt đài móng cọc cho cọc ặt vừa ọng ọngxuyên qua l p đ t này ớp ất

c L p đ t 3 ớp đất 1: ất và tính chất xây dựng : L p đ t bùn co chi u dày 12,5m ớp ất ều  L p đ t y u có chi u dày l nớp ất ều ớp

c c d xuyên qua ọng ễ xuyên qua

d L p đ t 4: ớp đất 1: ất và tính chất xây dựng

- L p cát h t nh ch t v a có chi u dày 4m.ớp ạt nhỏ chặt vừa ỏ chặt vừa ặt vừa ừa ều

- H s r ng : e = 0,713 ( tr ng thái ch t v a)ỗng e = ạt nhỏ chặt vừa ặt vừa ừa

- L p đ t tr ng thái ch t v a , Góc ma sát trong ớp ất ở trạng thái dẻo cứng) ạt nhỏ chặt vừa ặt vừa ừa j = 320 , E = 31000 Kpa,

 Đây là l p đ t trung bình ớp ất  cho c c xuyên qua.ọng

e L p đ t 5 ớp đất 1: ất và tính chất xây dựng : L p cát h t trung ch t v a ớp ạt nhỏ chặt vừa ặt vừa ừa

- H s r ng : e =0,699 , ỗng e = đn = 0,988

- Các ch s : ỉ thích hợp để đặt đài móng cọc cho cọc j = 350, , E = 40000 KPa  Đây là l p đ t t t có h s r ng nh , ớp ất ỗng e = ỏ chặt vừa

có góc ma sát trong l n mô đun bi n d ng l n r t thích h p đ i v i móng ớp ạt nhỏ chặt vừa ớp ất ợc khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong ớp

c c ,có chi u d y tính toán l n, ọng ều ần và trạng thái như sau: ớp  ta tính toán chi u dài c c đ cho c c xuyênều ọng ể đặt đài móng cọc cho cọc ọngvào l p đ t này m t đo n l n h n 8 m.ớp ất ộ ạt nhỏ chặt vừa ớp ơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không

K t lu n ết luận ận : Đi u ki n đ a ch t công trình rõ ràng, tuy nhiên các l p đ t phía ều ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ất ớp ấttrên là lo i đ t y u và trung bình, l p đ t có th c m c c đạt nhỏ chặt vừa ất ớp ất ể đặt đài móng cọc cho cọc ắm cọc được thì lại ở độ sâu ọng ược khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong c thì l i đ sâuạt nhỏ chặt vừa ở trạng thái dẻo cứng) ộphía dướpi, do v y s b ch n dùng phậy sơ bộ chọn dùng phương án móng cọc cắm vào lớp đất tốt ơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ộ ọng ươ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ng án móng c c c m vào l p đ t t t ọng ắm cọc được thì lại ở độ sâu ớp ấtphía dướpi m i có th đ m b o s c ch u t i và đ lún gi i h n cho phép.ớp ể đặt đài móng cọc cho cọc ả lớp đất ả lớp đất ứng) ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ả lớp đất ộ ớp ạt nhỏ chặt vừa

3.3 Đi u ki n đ a ch t thu văn ều kiện địa chất và tính chất xây dựng ện địa chất và tính chất xây dựng ịa chất và tính chất xây dựng ất và tính chất xây dựng ỷ văn.

Công trình c n thi công móng đ sâu khá l n, nần và trạng thái như sau: ở trạng thái dẻo cứng) ộ ớp ướpc ng m không xu tần và trạng thái như sau: ất

hi n trong h khoan Các l p đ t trong tr đ a ch t không có d v t c n trớp ất ụng trong xây dựng nền móng ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ất ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ậy sơ bộ chọn dùng phương án móng cọc cắm vào lớp đất tốt ả lớp đất ở trạng thái dẻo cứng)

vi c thi công Qua lát c t đ a ch t ta th y l p 1 là l p đ t l p có thành ph nắm cọc được thì lại ở độ sâu ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ất ất ớp ớp ất ất ần và trạng thái như sau:

h n t p c n ph i n o b L p đ t 2 l p đ t thu c lo i sét m m y u, có môđunỗng e = ạt nhỏ chặt vừa ần và trạng thái như sau: ả lớp đất ạt nhỏ chặt vừa ỏ chặt vừa ớp ất ớp ất ộ ạt nhỏ chặt vừa ều

bi n d ng th p (Eạt nhỏ chặt vừa ất 0<10000 KN/m2).L p đ t th 3 l p bùn là l p đ t y u dớp ất ứng) ớp ớp ất ễ xuyên qua cho c c xuyên qua L p đ t th 4 là l p cát h t nh chăt v a ch t o ma sátọng ớp ất ứng) ớp ạt nhỏ chặt vừa ỏ chặt vừa ừa ỉ thích hợp để đặt đài móng cọc cho cọc ạt nhỏ chặt vừacho b m t c c và cho c c xuyên qua L p 5 có cều ặt vừa ọng ọng ớp ường và thí nghiệm trong ng đ l n h n và t t h nộ ớp ơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ơ Lớp đất này phải đào bỏ đi không cho móng nhà cao t ng L p này là l p đ t cát h t trung có Eần và trạng thái như sau: ớp ớp ất ạt nhỏ chặt vừa 0= 40 000 KN/m2,đây là l p đ t r t t t Vì v y ch n phớp ất ất ậy sơ bộ chọn dùng phương án móng cọc cắm vào lớp đất tốt ọng ươ Lớp đất này phải đào bỏ đi không ng án móng c c c m vào l p đ t nàyọng ắm cọc được thì lại ở độ sâu ớp ất

đ ch u t i là h p lýể đặt đài móng cọc cho cọc ịa chất công trình rõ ràng, tuy nhiên các lớp đất phía ả lớp đất ợc khoan khảo sát tại công trường và thí nghiệm trong

3.4 Xác định tải trọng truyền xuống móng

3.4.1 Các giả thiết tính toán

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

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

- Đài cọc được xem là tuyệt đối cứng khi tính toán lực truyền xuống cọc.

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

- Khi xác định cường độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc ta coimóng cọc như một khối móng quy ước bao gồm cọc, đài cọc và phần đất giữa cácmóng cọc

- Giằng móng làm việc như dầm trên nền đàn hồi, giằng truyền một phần tảitrọng đứng xuống đất và một phần truyền vào đài Ngoài ra theo sơ đồ tính khung tacoi cột và móng ngàm cứng nên một cách gần đúng ta bỏ qua sự làm việc của giằng

và trọng lượng bản thân của giằng móng

3.4.2 Chọn đường kính cọc, chiều dài cọc và kích thước đài cọc

- Chọn tiết diện cọc: Chọn D = 800

- Căn cứ vào các lớp địa chất ở trên ta dự kiến cắm cọc vào lớp thứ 5 – lớp cát hạt trung

- Điều kiện kiểm tra tính toán theo sơ đồ móng cọc đài thấp:

h  hmin = 0,7 tg( 450 j/2) Q/ ( )d b

j = 140  Góc ma sát trong lớp đất phía trên đáy đài ( lớp 2 )

đ= 1,8(t/m3)  Dung trọng tự nhiên của đất lớp 2

b = 4,0 m  Bề rộng đài móng giả thiết

Q = 6,956T  Tổng tải trọng ngang lớn nhất xuất hiện tại chân cột

0 0 min

- Chiều cao giằng móng được lấy bằng 1/10 tầng nhà.Lấy hg = 1m

- Dự kiến cọc sẽ cắm vào lớp đất thứ 5 một đoạn 10m.Chiều sâu cọc ngàm vào đài

là 0,2m.Chiều dài phá cọc để lấy thép neo là 0,8m.Chiều dài dự kiến của cọc sẽ là:

Lcọc = 0,8 + 0,2 + 1 + 12,5 + 4 +10 = 28,5m

3.4.3 Sức chịu tải của cọc

a.Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Xác định theo tiêu chuẩn TCVN205:1998 và các chỉ tiêu cơ lý của đất nền từ kếtquả thí nghiệm đất trong phòng

Sức chịu tải tiêu chuẩn: Pdtc = m ( mR R F+ u 



n

i 1 mf f i li)Trong đó:

+ m: Hệ số điều kiện làm việc của cọc, lấy m = 1

+ mR: Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, lấy mR = 1

+ F: Diện tích tiết diện mũi cọc, 0 , 5024

+ U: Chu vi tiết diện ngang cọc, U = x d = 2.512 (m).

+ R - Cường độ tính toán của đất dưới mũi cọc( công thức A8 TCXD 1998)

B  Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 6-7 Sách hướng dẫn

đồ án Nền và móng phụ thuộc vào tỷ số h/d và góc ma sát trong của lớp đất tại mũicọc

Đất ở mũi cọc có: ’ = 1.873 T/m3 , j= 35o tra bảng 6-7 ta được :

i

h

T m h

* Vậy sức chịu tải cực hạn do mũi cọc: mR.R.F= 1x 552,9 x 0.5024 =277,76( T)

*Xác định sức chịu tải cực hạn do ma sát thành cọc: Để chính xác chia các lớp đất

thành các phần nhỏ có chiều dày  2m Lực ma sát đơn vị giới hạn trung bình củacác lớp đất, phụ thuộc vào chiều sâu trung bình của các lớp đất (tính từ mặt lớp 2 dolớp đất lấp không tính vào),độ sệt của đất sét hoặc trạng thái chặt của đất cát:

+ fi: Hệ số ma sát của lớp đất i ở mặt bên của thân cọc

+ mf: Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc

+ li: Chiều dày của lớp đất thứ i

Chú ý : Khi cọc xuyên qua lớp than bùn dày > 0,3m , và san nền bằng cách đắp vàolớp đất cao 2 ÷ 5 m thì cường độ tính toán của đất từ đáy lớp than bùn dưới cùng trởlên lấy bằng 0 , trị fi lấy với dấu (-) còn than bùn lấy bằng - 0,5 T.

Lớp

Độ sâutrungbình (m)

j  Hệ số uốn dọc của cọc, với móng cọc đài thấp xuyên bùn thì j xác địnhtheo tính toán Xét tỉ số 27,95 34,894

Rb  Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi

Ra  Cường độ tính toán của cốt thép

Vì công trình có tính đối xứng nội lực xuất hiện tương đương nhau nên ta chọn ra

cặp nội lực lớn nhất để tính toán và bố trí cho các cọc tương tự Nội lực được lấy từbảng tôt hợp nội lực

b) Xác định số lượng cọc, bố trí cọc trong đài.

Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài:

Xác định trong tâm diện tích các cọc

Hệ tọa độ OXY có điểm O trùng với tâm

c) Tính toán kiểm tra

*) Kiểm tra sức chịu tải của cọc:

- Từ mặt bằng bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế là:

4 2

Vậy Pmax = P4 = 218,26 T; Pmin = P1 = 140,35 T

Lực truyền xuống cọc thõa mãn các điều kiện :

Pmax = 218,26 T < Pd = 316,5 T

Pmax + Ncọc = 218,26+ 39,38= 257,64 T < [ P ] = 316,5 T

Pmin > 0 nên ta không phải tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ

Vậy lực truyền xuống các đầu cọc đảm bảo điều kiện theo sức chịu tải và ổn định

d.Bố trí thép cọc

- Cọc khoan nhồi chịu nén có hàm lượng thép dọc  = 0,2 - 0,4%

- Như đã chọn sơ bộ, thép dọc 1820, Fa = 56.54 (cm2) bố trí đều theo chu vicọc Hàm lượng thép:

F F



-Chiều dài đoạn nối các lồng thép yêu cầu l 20jdoc 40cm), lấy l =60 (cm) Khi

nối không được hàn hơi vì có thể gây ảnh hưởng chất lượng hoặc giảm tiết diện cốtthép, chỉ được buộc hoặc hàn chấm bằng điện

-Tổng chiều dài cọc là 28,5 (m) do đó chia thành 3 lồng thép trong đó lồng thép 1

và 3 có chiều dài 9,5m.Lồng 2 có chiều dài 28,5-9,5x2+0,6x2=10,7m