Nhà làm việc trường Đại học Công nghiệp - Hà Nội

Lâi chÞu lùc cã d¹ng vá hép rçng, tiÕt diÖn kÝn hoÆc hë cã t¸c dông nhËn toµn bé t¶i träng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh vµ truyÒn xuèng ®Êt.. Hai hÖ thèng khung vµ v¸ch ®-îc lªn kÕt qua hÖ k[r]

(1)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hµ Néi SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601

1

Lời cảm ơn

Qua năm học tập rèn luyện tr-ờng, đ-ợc dạy dỗ bảo tận tình chu đáo thầy, cô tr-ờng,đặc biệt thầy khoa Cơng nghệ em tích luỹ đ-ợc kiến thức cần thiết ngành nghề mà thân lựa chọn.

Sau 16 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đ-ợc h-ớng dẫn Tổ môn Xây dựng, em chọn hoàn thành đồ án thiết kế với đề tài: ‚Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội ‛ Đề tài cơng trình nhà cao tầng bê tông cốt thép, lĩnh vực phổ biến xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp n-ớc ta Các cơng trình nhà cao tầng góp phần làm thay đổi đáng kể mặt đô thị thành phố lớn, tạo cho thành phố có dáng vẻ đại hơn, góp phần cải thiện môi tr-ờng làm việc học tập ng-ời dân vốn ngày đông thành phố lớn nh- Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh Tuy đề tài giả định một lĩnh vực chuyên môn thiết kế nh-ng trình làm đồ án giúp em hệ thống đ-ợc kiến thức học, tiếp thu thêm đ-ợc số kiến thức mới, quan trọng tích luỹ đ-ợc chút kinh nghiệm giúp cho công việc sau cho dù có hoạt động chủ yếu cơng tác thiết kế hay thi công Em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới thầy giáo tr-ờng, khoa Xây dựng đặc biệt thầy L-ơng Anh Tuấn, thầy Trần Dũng đã trực tiếp h-ớng dẫn em tận tình trình làm đồ án.

Do nhiều hạn chế kiến thức, thời gian kinh nghiệm nên đồ án em không tránh khỏi khiếm khuyết sai sót Em mong nhận đ-ợc các ý kiến đóng góp, bảo thầy để em hồn thiện q trình cơng tỏc

Hải Phòng, ngày tháng năm 2013 Sinh viên

(2)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601

2 PhÇn I

10%

GiảI pháp KIếN TRúC

Giáo viên h-ớng dẫn : TRN DNG

Sinh viªn thùc hiƯn : HỒNG VĂN TRƯỜNG

Líp : xd1202d

M· sè SV : 120841

Các vẽ kèm theo:

1.Mặt tầng

2.Mặt tầng điển hình

3.Mặt mái

4.Mặt đứng trục 1-14

5.Mặt đứng bên A - D

(3)

Nhµ lµm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Văn Trường - Líp XDL601

3

PhÇn I: Thiết kế kiến trúc

I.Giới thiệu công trình:

- Tên cơng trình: Nhà làm việc - Tr-ờng đại học Công Nghiệp Hà Nội - Địa điểm xây dựng: Gia Lâm - Hà Nội

- Đơn vị chủ quản: Tr-ờng đại học Công Nghiệp - Hà Nội - Thể loại cơng trình: Nhà làm việc

- Quy mô công trình:

Công trình có tầng hợp khối:

+ Chiều cao toàn công trình: 34,90m + Chiều dài: 54,60m

+ Chiều rộng: 16,20m

Cơng trình đ-ợc xây dựng đất san gạt phẳng có diện tích xây dựng khoảng 6090m2 nằm khu đất có tổng diện tích 870 m2

- Chức phục vụ: Cơng trình đ-ợc xây dựng phục vụ với chức đáp ứng nhu cầu học tập làm việc cho cán bộ, nhân viên toàn thể sinh viên tr-ờng

Tầng 1: Gồm phòng làm việc, sảnh khu vệ sinh Tầng 2: Gồm phòng làm viƯc, th- viƯn, kho s¸ch…

Tầng đến tầng 9: Gồm phịng làm việc khác

II Gi¶i pháp thiết kế kiến trúc:

1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt mặt cắt công trình

- Cụng trỡnh -c b trớ trung tâm khu đất tạo bề nh- thuận tiện cho giao thông, quy hoạch t-ơng lai khu đất

- Cơng trình gồm sảnh tầng để tạo bề thoáng đãng cho cơng trình đồng thời đầu nút giao thơng tịa nhà

- Vệ sinh chung đ-ợc bố trí tầng, cuối hành lang đảm bảo kín đáo nh- vệ sinh chung khu nhà

2.Giải pháp mặt đứng hình khối kiến trúc cơng trình

- Cơng trình đ-ợc thiết kế dạng hình khối theo phong cách đại sử dụng mảng kính lớn để tốt lên sang trọng nh- đặc thù nhà làm việc

(4)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiƯp Hµ Néi SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601

4

định ta chọn giải pháp đ-ờng nét kiến trúc thẳng, kết hợp với băng kính tạo nên nét kiến trúc phù hợp với tổng thể mà không phá vỡ cảnh quan xung quanh nói riêng cảnh quan th núi chung

3.Giải pháp giao thông thoát hiểm công trình

- Gii phỏp giao thơng dọc : Đó hành lang đ-ợc bố trí từ tầng đến tầng Các hành lang đ-ợc nối với nút giao thông theo ph-ơng đứng (cầu thang), phải đảm bảo thuận tiện đảm bảo l-u ng-ời có cố xảy Chiều rộng hành lang 3,0m, phịng có cánh mở phía ngồi

- Giải pháp giao thơng đứng: cơng trình đ-ợc bố trí cầu thang cầu máy đối xứng nhau, thuận tiện cho giao thơng lại hiểm

- Giải pháp hiểm: Khối nhà có hành lang rộng, hệ thống cửa đi, hệ thống thang máy, thang đảm bảo cho thoát hiểm xảy s c

4.Giải pháp thông gió chiếu sáng tự nhiên cho công trình

Thụng hi, thống gió u cầu vệ sinh bảo đảm sức khỏe cho ng-ời làm việc đ-ợc thoải mái, hiệu

- Về quy hoạch: Xung quanh bồn hoa, xanh đê dẫn gió, che nắng, chắn bụi, chống ồn…

- Về thiết kế: Các phòng làm việc đ-ợc đón gió trực tiếp, đón gió qua lỗ cửa, hành làng để dễ dẫn gió xuyên phòng

- Chiếu sáng: Chiếu sáng tự nhiên, phịng có cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng bên Toàn cửa sổ đ-ợc thiết kế mở cánh để tiếp nhận ánh sáng tự nhiên từ bên ngồi vào phịng

5.Gi¶i pháp sơ hệ kết cấu vật liệu xây dựng công trình

- Giải pháp sơ lựa chọn hệ kết cấu công trình cấu kiện chịu lực cho công trình: khung bê tông cốt thép, kết cấu gạch

- Giải pháp sơ lựa chọn vật liệu kết cấu xây dựng: Vật liệu sử dụng công trình chủ yếu gạch, cát, xi măng, kính thịnh hành thị tr-ờng, hệ thống cửa , cửa sổ đ-ợc làm gỗ kết hợp với vách kính

6.Giải pháp kỹ thuật khác

(5)

5

- Cấp n-ớc: Nguồn n-ớc đ-ợc lấy từ hệ thống cấp n-ớc thành phố, thông qua ống dẫn vào bể chứa Dung tích bể đ-ợc thiết kế sở số l-ợng ng-ời sử dụng l-ợng dự trữ để phịng cố n-ớc xảy Hệ thống đ-ờng ống đ-ợc bố trí ngầm t-ờng ngăn đến vệ sinh

- Tho¸t n-íc: Gồm thoát n-ớc m-a n-ớc thải

+ Thoỏt n-ớc m-a: gồm có hệ thống sê nơ dẫn n-ớc từ ban công, mái, theo đ-ờng ống nhựa đặt t-ờng, chảy vào hệ thống thoát n-ớc chung thành phố

+ Thoát n-ớc thải sinh hoạt: yêu cầu phải có bể tự hoại để n-ớc thải chảy vào hệ thống n-ớc chung, khơng bị nhiễm bẩn Đ-ờng ống dẫn phải kín, khơng rị rỉ…

- Rác thải:

+ Hệ thống khu vệ sinh tự hoại + Bố trí hệ thống thùng rác

III KÕt ln

- Cơng trình đ-ợc thiết kế đáp ứng tốt nhu cầu làm việc ng-ời sử dụng, cảnh quan hài hòa, đảm bảo mỹ thuật, độ bền vững kinh tế, bảo đảm môi tr-ờng điều kiện làm việc cán bộ, cụng nhõn viờn

- Công trình đ-ợc thiết kế dùa theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ TCVN 4601-1998

VI Phơ lơc

(6)

Nhµ lµm viƯc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trường - Líp XDL601

6

PhÇn II

45%

GiảI pháp kết cấu

Giáo viên h-ớng dẫn : THS trần dũng

Sinh viên thực : nguyễn văn doanh

Lớp : xd1202d

M· sè SV : 120841

*nhiƯm vơ:

1.mỈt b»ng kÕt cÊu

(7)

7

3.TÝnh mãng khung trơc

4.TÝnh Sµn tầng (sàn điển hình)

5.Tính Cầu thang trục 4-5

I sở tính toán

1 Các tài liệu sử dụng tính toán:

+TCXDVN 356-2005 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế +TCVN 2737-1995 Tải trọng tác động Tiêu chuẩn thiết kế 2 Tài liệu tham kho:

H-ớng dẫn sử dụng ch-ơng trình SAP 2000

Sàn bê tông cốt thép toàn khối - Gs Ts Nguyễn Đình Cống

Giáo trình giảng dạy ch-ơng trình SAP2000 - Ths Hoàng Chính Nhân

Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) Gs.Ts Ngô Thế Phong, P.Ts Lý Trần C-ờng, P.Ts Trịnh Kim Đạm, P.Ts Nguyễn Lê Ninh

Kết cấu thép II (công trình dân dụng công nghiệp) - Phạm Văn Hội, Nguyễn Quang Viên, Phạm Văn T-, Đoàn Ngọc Tranh, Hoàng Văn Quang

3 Vật liệu dùng tính toán:

a) Bê tông: Theo tiªu chn TCXDVN 356-2005

+ Bê tơng với chất kết dính xi măng với cốt liệu đá, cát vàng đ-ợc tạo nên cấu trúc đặc trắc Với cấu trúc này, bê tơng có khối l-ợng riêng ~ 2500 KG/m3

+ Bê tông đ-ợc d-ỡng hộ nh- đ-ợc thí nghiệm theo quy định tiêu chuẩn n-ớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Cấp độ bền chịu nén bê tơng dùng tính tốn cho cơng trình B20

* Với trạng thái nén:

+ C-ng độ tính tốn nén: Rb =11,5 MPa =115 KG/cm

* Với trạng thái kéo:

+ C-ờng độ tính tốn kéo : Rbt = 0,9 MPa = KG/cm2 b) Thép:

C-ờng độ cốt thép cho bảng sau:

Nhóm thép C-ờng độ tiêu chuẩn (MPa)

(8)

Nhµ làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601

8

Rs Rsw Rs Rsw Rsc

AI 235 225 175 225

AII 295 280 225 280

AIII 390 355 285 355

ThÐp lµm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thép sợi thông th-ờng theo tiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991 Cốt thép chịu lực cho dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo thép dùng cho sàn dïng nhãm AI

Môđun đàn hồi cốt thép: E = 21.10-4 Mpa c Các loại vật liệu khác:

- Gạch đặc M75 - Cát vàng sụng Lụ - Cỏt en sụng Hng

- Đá Kiện Khê (Hà Nam) Đồng Mỏ (Lạng Sơn) - Sơn che phủ màu nâu hồng

- Bi tum chèng thÊm

Mọi loại vật liệu sử dụng phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định c-ờng độ thực tế nh- tiêu lý khác độ Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế đ-ợc đ-a vào sử dụng

II lùa chän ph-ơng án kết cấu

1 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu

Căn theo thiết kế ta chia giải pháp kÕt cÊu chÝnh nh- sau: a.HƯ t-êng chÞu lùc.

Trong hệ kết cấu cấu kiện thẳng đứng chịu lực nhà t-ờng phẳng Tải trọng ngang truyền đến t-ờng thông qua sàn đ-ợc xem cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng chúng vách cứng (chính t-ờng) làm việc nh- cơng xơn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu khoảng khơng bên cơng trình cịn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu kết cấu

HÖ kÕt cấu cấu tạo cho nhà cao tầng, nhiên theo điều kiện kinh tế yêu cầu kiến trúc công trình ta thấy ph-ơng án không thoả mÃn

(9)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Văn Trường - Líp XDL601

9

Hệ đ-ợc tạo cột dầm liên kết cứng nút tạo thành hệ khung không gian nhà Hệ kết cấu tạo đ-ợc không gian kiến trúc linh hoạt Tuy nhiên tỏ hiệu tải trọng ngang cơng trình lớn kết cấu khung có độ cứng chống cắt chống xoắn không cao Nên muốn sử dụng hệ kết cấu cho cơng trình tiết diện cấu kiện lớn

c.HƯ lâi chÞu lùc

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hở có tác dụng nhận tồn tải trọng tác động lên cơng trình truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có hiệu với cơng trình có độ cao t-ơng đối lớn, có độ cứng chống xoắn chống cắt lớn, nhiên phải kết hợp đ-ợc với giải pháp kiến trúc

d) Hệ kết cấu hỗn hợp * Sơ đồ giằng

Sơ đồ tính tốn khung chịu phần tải trọng thẳng đứng t-ơng ứng với diện tích truyền tải đến cịn tải trọng ngang phần tải trọng đứng kết cấu chịu tải khác nh- lõi, t-ờng chịu lực Trong sơ đồ tất nút khung có cấu tạo khớp cột chịu nén

* Sơ đồ khung - giằng

Hệ kết cấu khung - giằng (khung vách cứng) đ-ợc tạo kết hợp khung vách cứng Hai hệ thống khung vách đ-ợc lên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thống vách cứng đóng vai trị chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức tạo điều kiện để tối -u hố cấu kiện, giảm bớt kích th-ớc cột dầm, đáp ứng đ-ợc yêu cầu kiến trúc Sơ đồ khung có liên kết cứng nút (khung cứng) Cơng trình d-ới 40m khơng bị tác dụng thành phần gió động nên tải trọng ngang hạn chế kết hợp sơ đồ ch-a cần thiết

2 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn

Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh tr-ờng hợp sau: a Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm)

(10)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Văn Trường - Líp XDL601

10

nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm không phù hợp với cơng trình khơng đảm bảo tính kinh tế

b Kết cấu sàn dầm

Khi dựng kt cấu sàn dầm độ cứng ngang cơng trình tăng chuyển vị ngang giảm Khối l-ợng bê tơng dẫn đến khối l-ợng tham gia lao động giảm Chiều cao dầm chiếm nhiều không gian phòng ảnh h-ởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiên ph-ơng án phù hợp với cơng trình chiều cao thiết kế kin trỳc l ti 3,6 m

Kết luận: Căn cø vµo:

Đặc điểm kiến trúc đặc điểm kết cấu cơng trình Cơ sở phân tích sơ

Tham khảo ý kiến nhà chuyên môn đ-ợc đồng ý thầy giáo h-ớng dẫn

Em đến kết luận lựa chọn ph-ơng án sàn s-ờn toàn khối để thiết kế cho cơng trình Tuy nhiên cịn số ph-ơng án khác tối -u nh-ng thời gian hạn chế tài liệu tham khảo không đầy đủ nên em khơng đ-a vào phân tích lựa chọn

III PhÇn tính toán cụ thể

(11)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601 11 h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m h s = c m A B C D 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 A B C D

2 Xác đinh sơ tiết diện dầm cột : 2.1 Sàn:

Cụng thc xác định chiều dày sàn : l m D hb

Công trình có loại ô sàn: 6,6 x 4,2 m 3,0 x 4,2 m 2.1.1.Ô loại 1: (L1 xL2=4,2 x 6,6 m)

Xét tØ sè : 6.6 1,571 4.2 l l

(12)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Líp XDL601

12

l m D

hb ( l: cạnh ngắn theo ph-ơng chịu lực)

Với kê cạnh có m= 40 50 chọn m= 42 D= 0.8 1.4 chän D= 1,2

VËy ta cã hb = (1,2*4200)/42 = 120 mm = 12,0 cm 2.1.2 Ô loại :(L1xL2=3x4.2m)

Xét tỉ sè :

1

4,

1,

l l

Vậy ô làm việc theo ph-ơng tính theo sơ đồ kê cạnh

Ta cã hb = 1,2*3000/4 = 900 mm =9,0 cm ( Chän D= 1,2; m= 40)

KL: VËy ta chän chiỊu dµy chung cho ô sàn toàn nhà 12 cm 2.2 DÇm:

ChiỊu cao tiÕt diƯn : d

d

L h

m

md = 8-12 víi dÇm chÝnh 12-20 víi dầm phụ Ld - nhịp dầm

+ Dầm có nhịp = 6,6 m 6600 550 12

h mm h = 60cm b=25 cm

+ Dầm có nhịp = 3,0 m 3000 375

h mm h = 40cm b=25cm

+ Dầm phụ có nhịp = 4,2 m 4200 280 15

+ DÇm däc cã nhÞp = 4,2 m 4200 280 15

Trong đó: b = (0,3 0,5)h 2.3 Cột khung K3:

Diện tích tiết diện cột sơ xác định theo cơng thức: c

b

n q s k F

R

(13)

13 q: Tỉng t¶i träng 800 1200(kG/m2)

k: hệ số kể đến ảnh h-ởng mômen tác dụng lên cột Lấy k=1.2

Rb: C-ờng độ chịu nén bê tông với bê tông B20, Rb =11,5MPa = 115 (kG/cm2)

2 a a l

S x (đối với cột biên);

2

a a l l

S x (đối với cột giữa)

+ Víi cét biªn:

2 4, 4, 6, 13,86 138600( )

2 2

a a l

S x x m cm

2 0,12 138600.1,

1561,96( ) 115

c

x x

F cm

1

c d

Diện chịu tảI cột biên

Kết hợp yêu cầu kiến trúc chọn sơ tiết diện cột nh- sau: Tầng 1, 2, TiÕt diƯn cét: bxh = 30x60 cm = 1800cm2 TÇng 4, 5, TiÕt diÖn cét: bxh = 30x50 cm = 1500 cm2 TÇng 7, 8, TiÕt diƯn cét: bxh = 30x40 cm = 1200 cm2

* Kiểm tra ổn định cột : 31 b

l

0

- Cét coi nh- ngµm vµo sµn, chiỊu dµi lµm viƯc cđa cét l0 =0,7 H

(14)

Nhµ lµm viƯc tr-êng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Líp XDL601

14 + Víi cét gi÷a:

1 2 4, 4, 6, 20,16 2 201600( 2)

2 2

a a l l

S x x m cm

9 1, 201600.1,

22719, 44( 2) 115

c

x x

F cm

Kết hợp yêu cầu kiến trúc chọn sơ tiết diện cột nh- sau: Tầng 1, 2, TiÕt diÖn cét: bxh = 30x80 cm = 2400cm2 TÇng 4, 5, TiÕt diƯn cét: bxh = 30x70 cm = 2100 cm2 TÇng 7, 8, TiÕt diƯn cét: bxh = 30x60 cm = 1800 cm2

b c d

1 2 3

Diện chịu tảI cđa cét gi÷a

Điều kiện để kiểm tra ổn định cột: 31 b

l

0

(15)

15

Sơ đồ hình học khung k3 - trục3

3 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình: 3.1 Tĩnh tải

(16)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Lớp XDL601

16 - Sàn mái:

Trọng l-ợng lớp mái đ-ợc tính toán lập thành bảng sau:

Bảng 2-1: Bảng trọng l-ợng lớp mái

TT Tên lớp cấu tạo

(kG/m3)

(m)

Tải trọng tiêu chuẩn

(kG/m2)

HƯ sè tin cËy

T¶i träng tÝnh toán (kG/m2)

1 Vữa chống thấm 1800 0,025 45 1,3 58,5 Líp BT xØ t¹o dèc 1800 0,010 180 1,1 198

3 BT cèt thÐp 2500 0,10 250 1,1 275

4 Lớp vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1

Tæng 322 566,6

- Sàn tầng:

Lớp gạch lát dày 10mm ; = 2T/m3 Lớp vữa lót dày 20mm ; = 1,8T/m3 Líp BTCT dµy 120mm ; = 2,5T/m3 Lớp trần trang trí dày 15mm ; = 1,8T/m3

Trọng l-ợng lớp sàn đ-ợc tính toán lập thành bảng sau :

Bảng 2-2: Bảng trọng l-ợng lớp sàn dày 12 cm

TT Tên lớp

cấu tạo (kG/m3)

(m)

(kG/m2)

Hệ số tin cậy

Tải trọng tính toán (kG/m2)

1 G¹ch granit 2000 0,01 20 1,1 22

2 V÷a lãt 1800 0,02 36 1,3 46,8

3 BT cèt thÐp 2500 0,12 300 1,1 330

4 TrÇn trang trÝ 1800 0,015 27 1,3 35,1

Tỉng 383 434

- Sµn WC:

(17)

17 TT Tên lớp

cấu tạo (kG/m3) (m)

(kG/m2)

Hệ số tin cậy

Tải trọng tính toán (kG/m2)

2 = =

1 Gạch chống trơn 2000 0,01 20 1,1 22

2 V÷a lãt 1800 0,02 36 1,3 46,8

3 BT chèng thÊm 2500 0,04 100 1,1 110 B¶n BT cèt thÐp 2500 0,12 300 1,1 330 Vữa trát trần 1800 0,015 27 1,3 35,1

6 §-êng èng KT 30 1,3 39

Tæng 383,0 582,9

- T-êng bao che:

TÝnh träng l-ỵng cho 1m2 t-êng 220; gồm:

+Trọng l-ọng khối xây gạch: g1= 1800.0,22.1,1 = 435,6 (kG/m2) +Trọng l-ợng lớp vữa trát dµy1,5 mm: g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m2) +Trọng l-ợng m2 t-ờng g/c 220 là: g

t-êng = 435,6 + 35,1 = 470,7= 471 (kG/m2) Träng l-ợng thân cấu kiện

Tính träng l-ỵng cho 1m2 t-êng 110; gåm:

+Träng l-ọng khối xây gạch: g1= 1800.0,11.1,1 = 217,8 (kG/m2)

+Trọng l-ợng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m2) +Träng l-ỵng m2 t-êng g/c 110 lµ: g

t-êng = 217,8 + 35,1 = 252,9 = 253 (kG/m2) Trọng l-ợng thân cấu kiện

- Tính trọng l-ợng cho m dÇm:

+ Víi dÇm kÝch th-íc 25x60: g = 0,25x0,6x2500x1,1 = 412,5 (kG/m) + Víi dÇm kÝch th-íc 25x40: g = 0,25x0,4x2500x1,1 = 275 (kG/m) + Víi dÇm kÝch th-íc 25x35: g = 0,25x0,35x2500x1,1 = 240,625 (kG/m) 3.2 Hoạt tải sàn:

Theo TCVN 2737-95 hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là:

(18)

18 §èi víi WC: q = 200 (kG/m2) q

tt = 200x1,3 = 260 (kG/m2)

Đối với tầng áp mái: qmái = 75 (kG/m2) qm¸i tt = 75x1,3 = 97,5 (kG/m2) 3.3 Tải trọng gió:

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 95 với nhà dân dụng có chiều cao nhỏ 40 m cần tính với áp lực giã tÜnh

áp lực tiêu chuẩn gió tĩnh tác dụng lên cơng trình đ-ợc xác định theo cơng thức TCVN 2737-95

W = n.Wo k.c.B

Wo: Giá trị áp lực gió khu vực Hà Nội ; Wo = 95 (kG/m2) n: hệ số độ tin cậy; = 1,2

k: Hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn dạng địa hình; hệ số tra bảng tiêu chuẩn

c: Hệ số khí động lấy theo bảng quy phạm Với cơng trình có mặt hình chữ nhật thì: Phía đón gió: c = 0,8 Phía hút gió: c = - 0,6

Phía đón gió : Wđ = 1,2 95 k 0,8 = 91,2 k Phía gió hút : Wh = 1,2 95 k (- 0,6) = - 68,4 k

Nh- biểu đồ áp lực gió thay đổi liên tục theo chiều cao tầng Thiên an toàn ta coi tải trọng gió phân bố tầng : Tầng hệ số k lấy cao trình +3.6m nội suy ta có k = 0,824 Tầng hệ số k lấy cao trình +7,2m nội suy ta có k = 0,933 Tầng hệ số k lấy cao trình +10,8m nội suy ta có k = 1,013 Tầng hệ số k lấy cao trình +14,4m nội suy ta có k = 1,070 Tầng hệ số k lấy cao trình +18,0m nội suy ta có k = 1,110 Tầng hệ số k lấy cao trình +21,6m nội suy ta có k = 1,144 Tầng hệ số k lấy cao trình +25,2m nội suy ta có k = 1,177 Tầng hệ số k lấy cao trình +28,8m nội suy ta có k = 1,210 Tầng hệ số k lấy cao trình +32,4m nội suy ta có k = 1,234 Với b-ớc cột 4,2 m 4,2 m ta có:

- Dån t¶i träng giã vỊ khung K3

(19)

Nhµ lµm viƯc tr-êng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Lớp XDL601

19 Tầng Cao

trình

HƯ sè K

W®= 91,2 k (kG/m2)

Wh= 68,4.k (kG/m2)

q® = W® 4,2 (kG/m)

qh = Wh 4,2 (kG/m) +3,6 0,824 75,14 56,36 315,588 236,719 +7,2 0,933 85,08 63,817 357,336 268,032 +10,8 1,013 92,38 69,289 387,996 291,015 +14,4 1,070 97,584 73,188 409,8528 307,390 +18,0 1,110 101,232 75,924 425,1744 318,881 +21,6 1,144 104,33 78,249 438,186 328,648 +25,2 1,177 107,342 80,506 450,8364 338,129

8 +28.8 1,210 110,352 82,764 463,478 347,609

9 +32.4 1,234 112,541 84,41 472,671 354,504 Để thiên an toàn trình thi công ta bỏ qua lực tập trung tải trọng gió tác dụng mép khung

Vậy tải trọng gió tác dụng lên khung bao gồm tải trọng phân bố q theo tầng 4 Dồn tải trọng lên khung K3:

Tải trọng tác dụng lên khung K3 bao gồm:

4.1 Tải trọng gió truyền vào cột d-ới dạng lực phân bố

Bảng 2-5: Bảng phân phối tải trọng gió tác dụng lên công trình Tầng Cao trình q® = W® 4,2 (kG/m) qh = Wh 4,2 (kG/m)

1 +3,6 315,588 236,719

2 +7,2 357,336 268,032

3 +10,8 387,996 291,015

4 +14,4 409,8528 307,390

5 +18,0 425,1744 318,881

6 +21,6 438,186 328,648

7 +25,2 450,8364 338,129

8 +28.8 463,478 347,609

9 +32.4 472,671 354,504

*Tải trọng tập trung đặt nút: W=n q0 k C a Cihi

(20)

20

W®=1,2 95 1,234 0,8 0,75 4,2 =354,50(kG/m) Wh=1,2 95 1,234 (-0,6) 0,75 4,2 = -265,877(kG/m)

4.2 Các lực phân bố q tĩnh tải (sàn, t-ờng, dầm) hoạt tải sàn truyền vào d-ới dạng lực phân bố

Cỏch xỏc định: dồn tải dầm theo hình thang hay hình tam giác tuỳ theo kích th-ớc sàn

Các lực tập trung nút tĩnh tải (sàn, dầm, t-ờng) hoạt tải tác dụng lên dầm vuông góc với khung

Cỏc lc trung đ-ợc xác định cách: sau tải trọng đ-ợc dồn dầm vng góc với khung theo hình tam giác hay hình thang d-ới dạng lực phân bố q, ta nhân lực q với 1/2 khoảng cách chiều dài cạnh tác dụng

Các lực tập trung phân bố nói phần 4.2 đ-ợc ký hiệu xác định theo hình vẽ bảng tính d-ới đây:

A TÜnh t¶i:

1.Tầng đến tầng 9:

- T¶i tam giác : qtđ =

q l1

- Tải hình thang : qtđ = k q l1 - Tải hình chữ nhật : qtđ = q l1

Trong ú:

q: tải phân bố diện tích sàn q = 434 kg/m2; q

wc= 582,9 kg/m2 ; qt= 471 kg/m2 k: hÖ sè trun t¶i (k = - 2β2 + β3; β =

2

2l l

)

a Tải phân bố * Nhịp A - B =C - D

- Do sàn dạng hình thang phía truyền vào:

q1 = k qs l1 = 0,828 434 4,2 = 1509,2 (kG/m) - Do trọng l-ợng t-ờng gạch 0,22 xây dầm cao 0.6m:

STT Tên ô L1 L2 =

2

1 l l

K=1-2β2+ β3

1 O1 4,2 6,6 0,318 0,828

(21)

21 gt = qt x ht = (3,6 - 0,6)x 471= 1413 (kG/m)

Tæng: qA-B = qC-D =1509,2 +1413 = 2922,2 (kG/m)

* NhÞp B - C

- Do sàn dạng tam giác phía truyền vào:

q2 = (5/8) qs l1 = 0,79 434 = 1028,58 (kG/m)

Tæng: qB-C = 1028 (kG/m)

mặt phân tải tầng 2,3,4,5,6,7,8,9

b Tải tập trung:Diện tích ô sàn phân bốS2= 4; S3= 3,6

Tên tải trọng Công thức tính Kết qu¶

TÝnh GA ( trơc A)

+Do sµn trun vµo (gsµn= 434(kG/m2) g

s S2=434x4 1736(kg) +DÇm däc 25 35 (gdÇm = 240,625(kG/m) gdÇm l = 240,625x4,2 1010,62(kg)

+ T-êng 220 (qt-êng = 471 (kG/m2) T-êng cã cưa nh©n hƯ sè 0,7

qt-êng x(h-hd)x lx0,7

=471x3,25 4,2 0,7 4500,405(kg)

GA = GD = 7247,025(kG)

(22)

22

+ Sµn gsµn = 434(kG/m)2 gs (S2+S3)=434x(4+x3,6) 3298,4 (kg)

+DÇm däc 25 35 (gdÇm = 240,625(kG/m) gdÇm l = 240,625x4,2 1010,625 (kg)

+ T-êng 220 (qt-êng = 471 (kG/m2) T-êng cã cưa nh©n hƯ sè 0,7

qt-êngx l x(h-hd)x0,7

=471x3,25 4,2 0,7 4500,405

GB=GC = 8809,43(kG)

2.Tầng mái:

- Tải tam giác : qtđ =

q l1

- Tải hình thang : qtđ = k q l1 - Tải hình chữ nhật : qt® = q l1

Trong đó:

q: tải phân bố diện tích sàn =566,6 (kG/m)

k: hƯ sè trun t¶i (k = - 2β2 + β3; β =

2l l

)

STT Tên ô L1 L2 =

2

1 l

l K=1-2β2+

β3

1 O1 4,2 6,6 0,318 0,828

(23)

23

mặt phân tải tầng mái

a Tải phân bố * Nhịp A - B

- Do sàn dạng hình thang phía trun vµo:

q = k qs l1 = 0,828 566,6 4,2 = 1.970,4(kG/m) Tæng: qA-B = 1.970(kG/m)

* Nhịp B - C

q = (5/8) qs l1 = 0,625 566,6 = 1062,357 (kG/m)

Tỉng: qB-C = 1062,357 (kG/m) b T¶i tËp trung:

Diện tích ô sàn phân bố: S2= 4m; S3= 3,6m

Tên tải trọng Công thức tÝnh KÕt qu¶

TÝnh GA ( trơc A) +Do sµn trun vµo (gsµn=

(24)

24 240,625(kG/m)

GA = GD = 3277,02(kG)

TÝnh GB ( trơc B)

+ Sµn gsµn = 434(kG/m)2 g

s (S2+S3)=566,6x(4+x3,6) 4306,16 (kg) +DÇm däc 25 35 (gdÇm =

240,625(kG/m)

gdÇm l = 240,625x4,2 1010,625 (kg)

GB=GC = 5316,78(kG)

B Hoạt tải:

1 Tầng 2,4,6,8:

a Tr-ờng hợp hoạt tải 1:

tr-ờng hợp hoạt tải

a.1 Tải phân bố:

* Nhịp A - B (phân bố dạng hình thang)

P1 = P2 = k p l1 = 0,828 240 4,2= 834,62 (kG/m)

Trong đó: β =

2l l

= 4,

(25)

25 a.2 T¶i tËp trung:S2= 4

* TÝnh PA

PA = p S2=240x4 = 960 (kG/m) * TÝnh PB

PB = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) * TÝnh PC

PC = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) * TÝnh PD

PD = p S1 = 240x4 = 960 (kG/m) b Tr-ờng hợp hoạt tải 2:

b.1 Tải phân bố: (phân bố dạng tam giác) * Nhịp B-C

p = (5/8) p l1 = 0,625 x 240 = 450 (kG/m)

Tỉng: pB-C = 450 (kG/m) b.2 T¶i tËp trung: S3= 3,6

* TÝnh PB

PB = p S3= 240x3,6 = 864 (kG/m)

* TÝnh Pc

(26)

26

1 Tầng 3,5,7,9:

a Tr-ờng hợp hoạt tải 1: a.1 Tải phân bố:

* Nhịp B-C

p = (5/8) p l1 = 0,625 x 240 = 450 (kG/m) Tỉng: pB-C = 450 (kG/m)

a.2 T¶i tËp trung:S3= 3,6; * TÝnh PB

PB = p S2 = 240x3,6= 864 (kG/m)

* TÝnh Pc

(27)

27

b Tr-ờng hợp hoạt tải 2:

b.1 Tải phân bố: ( dạng hình thang) * Nhịp A - B

pA-B = k p l1 = 0,828 240 4,2 = 834,62 (kG/m)

Trong đó: β = 2l l

= 4,

2 6, 6x = 0,318 k = -2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828

* NhÞp C- D

PC-D = k p l1 = 0,828 240 4,2 = 834,62 (kG/m)

Trong đó: β =

2l l

= 4,

2 6, 6x = 0,318 k = - 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828 b.2 T¶i tËp trung: S2=

* TÝnh PA

PA = p S2= 240x4 = 960 (kG/m)

* TÝnh PB

PB = p S2= 240x4 = 960 (kG/m)

(28)

28 PC = p S2= 240x4 = 960 (kG/m)

* TÝnh PD

PD = p S2= 240x4 = 960 (kG/m)

2 Tầng mái:

2.1 Tr-ờng hợp hoạt tải 1: a Tải phân bố:

* NhÞp A - B

pA-B = k p l1 = 0,828 97,5 4,2 = 339,066 (kG/m)

Trong đó: β =

2l l

= 4,

2 6, 6x = 0,318 k = – 2x 0,3182 + 0,3183 = 0,828

* NhÞp C - D

PC-D = k p l1 = 0,828 97,5 4,2 = 339,066 (kG/m)

Trong đó: β = 2l l

= 4,

(29)

29

* TÝnh PAm

PAm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m)

* TÝnh PBm

PBm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m)

* TÝnh PCm

PCm p S1=97,5x4= 390 (kG/m)

* TÝnh PDm

PDm = p S1=97,5x4= 390 (kG/m) 2.2.Tr-ờng hợp hoạt tải 2:

(30)

30

* Nhịp B-C

- Do sàn dạng tam giác truyền vào:

P2 = (5/8) p l1 = 0,625 97,5 = 182,81 (kG/m) b T¶i tËp trung: S3= 3,6

* TÝnh PB

PB = p S2 = 0,847 x97,5x3,6 = 350,976 (kG/m) * TÝnh Pc

(31)

31 tÜnh t¶i

2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,97

3,28 5,317 3,28

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028

5,317

1,062

2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028 2,922

7,25 8,81 7,25

2,922 8,81

1,028

1,97

(32)

32

hoạt tải 1

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45 0,864

0,34 0,39

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45

0,864 0,864

0,45

0,864 0,864

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45

0,864 0,864

(đơn vị: , tấn/m)

0,34

0,39 0,39 0,39

(33)

33

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,351 0,351

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45

0,864 0,864

0,45

0,864 0,864

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45

0,864 0,864

0,183

0,835

0,960 0,960 0,960

0,835 0,960

0,45

0,864 0,864

ho¹t tải 2

(34)

34 giã tr¸i

0,316 0,357 0,388 0,410 0,425 0,438 0,451

0,355

0,237 0,268

0,291 0,307

0,319 0,329

0,338 0,266

0,348 0,355

0,463 0,473

(35)

35 giã ph¶i

0,355 0,266

0,237 0,268 0,291 0,307 0,319 0,329 0,338 0,348 0,355

0,316 0,357

0,388 0,410

0,425 0,438

0,451 0,463

0,473

(36)

36

C Đ-a số liệu vào ch-ơng trình tính toán kết cấu

- Quá trình tính toán kết cấu cho công trình đ-ợc thực với trợ giúp máy tính, ch-ơng trình sap 2000

1 Chất tải cho công trình

Căn vào tính toán tải trọng, ta tiến hành chất tải cho công trình theo tr-ờng hợp sau:

-Tr-ng hp 1: Tĩnh tải -Tr-ờng hợp 2: Hoạt tải -Tr-ờng hợp 3: Hoạt tải -Tr-ờng hợp 4: Gió trái -Tr-ờng hợp 5: Gió phải 2 Biểu đồ nội lực

- ViƯc tÝnh to¸n néi lùc thùc hiƯn ch-ơng trình sap 2000 - Nội lực cột lấy giá trị P, M3,V2

3 Tổ hỵp néi lùc

- Tổ hợp nội lực để tìm cặp nội lực nguy hiểm xuất tiết diện Tìm hai loại tổ hợp theo nguyên tắc sau đây:

a.Tæ hợp bản1: Tĩnh tải + hoạt tải ( có lựa chọn)

b.Tổ hợp bán 2: Tĩnh tải +0,9x( hai hoạt tải) có lựa chän

- Tại tiết diện, loại tổ hợp cần tìm cặp nội lực nguy hiểm: * Mô men d-ơng lớn lực dọc t-ơng ứng ( Mmax Nt- )

* Mô men âm lớn lực dọc t-ơng øng ( Mmin vµ Nt- ) * Lùc däc lín mô men t-ơng ứng ( Nmax Mt- )

- Riêng tiết diện chân cột cịn phải tính thêm lực cắt Q lấy theo giỏ tr tuyt i

- Căn vào kết nội lực tr-ờng hợp tải trọng, tiến hành tổ hợp tải trọng với hai tổ hợp sau:

+ Tổ hợp 1: Bao gồm tĩnh tải hoạt tải bất lợi ( Hoạt tải sử dụng gió )

(37)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Néi SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601

37

- Sau tiến hành tổ hợp cần chọn tổ hợp nguy hiểm cho tiết diện để tính tốn

D ThiÕt kÕ cèt thÐp Khung trôc I TÝnh cèt thÐp cét

1.VËt liƯu:

- Bê tơng cấp độ bền B20: Rb =11,5 MPa= 115 Kg/cm2 Rbt = 0,9 MPa=9 Kg/cm2

- Cèt thÐp nhãm CI : Rs = 225 Mpa = 2250 Kg/cm2 ,Rsw = 175 Mpa =1750 Kg/cm2 - Cèt thÐp nhãm CII : Rs = 280 Mpa = 2800 Kg/cm2 ,Rsw = 225 Mpa =2250 Kg/cm2

- Tra bảng phụ lục với bê t«ng B20,γb2 = 1;

ThÐp CI : ξR = 0,645; αR = 0,437 ThÐp CII : ξR = 0,623; αR = 0,429 2 TÝnh to¸n cèt thÐp cét :

Ta tÝnh cèt thÐp cét tÇng bè trÝ cho tÇng 1,2,3 ; tÝnh cèt thÐp cét tÇng bè trÝ cho tÇng 4,5,6; tÝnh cèt thÐp cét tÇng bè trÝ cho tÇng 7,8,9 Víi cét tầng 1,tầng tầng 7, ta cần tính cốt thép cột trục C, D, lại lấy cốt thép cột trục A, B lần l-ợt lấy theo cốt thÐp trôc C, D

2.1.TÝnh cét trôc D

2.1.1 PhÇn tư 1, tÇng 1, (kÝch th-íc 30x60x485 cm với chiều sâu chôn cột 80cm) - Cét cã tiÕt diƯn b h = (30 60)cm víi chiỊu cao lµ : 4,85m

chiỊu dµi tÝnh to¸n: l0 = 0,7 H = 0,7 4,85 = 3,395 m =339,5 cm

- Độ mảnh 339,5 5, 66 60

o l

h < nªn ta bá qua ¶nh h-ëng cđa n däc - LÊy hƯ sè ¶nh h-ëng cđa n däc: =

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

ea = max( 600H ;

1

30 hc) = max( 485 600;

60

30) = (cm) - Tõ bảng tổ hợp ta chọn cặp nội lực nguy hiĨm nhÊt:

(38)

38

- Ta tính tốn cột theo ph-ơng pháp tính cốt thép đối xứng - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 60 - = 56 cm ;

Za = ho- a = 56 - = 52 cm

*TÝnh víi cỈp 1: M = -12,38 (Tm) N = -148,69 (T)

+ Độ lệch tâm ban ®Çu: e1 =

N M

= 12,38

148,69= 0,08m = 8cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(8 ; 2) = cm

+ Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x8 + 0,5x60 - = 34 (cm)

+ ChiÒu cao vïng nÐn:

3 148,69 10

43,10

115 30

b

N x

R b (cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x56 = 34,89 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm bé x =43,10 (cm) > ξR xh0 =34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).56= -146,89 a1 =

2 .

b N e

R b + 2ξRh0 2+(1-ξ

R)h0Za

a1 = 148690 34 115 30

x x

x + 2x0,623x56

2+(1-0,623)x56x52 =7935,98

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

a0 = 148690 34 0, 623 (1 0, 623)52 56

115 30

x x

x

= -149560,93

- Tính x lại theo ph-ơng trình sau:

x3 - 146,89x2 + 7935,98x - 149560,93 =0 -> x = 43,48 (cm) > ξR xh0 =34,89 (cm)

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

148690 34 115 30 43, 48 (56 0,5 43, 48) 2800 52

x x x x x

x

As= As’=7,46 (cm2)

(39)

39 N = -174,17(T)

+ Độ lệch tâm ban đầu: e1 =

N

M = 11, 77 0,0675

174,17 m = 6,75 cm

+ e0 = max(e1,ea) =max(6,75 ; 2) = 6,75 cm

+ Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x6,75 + 0,5x60 - = 32,75(cm)

3 174,17 10

50, 48 115 30

b N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm bé x=50,48(cm) > ξRxh0= 34,89 (cm) + Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).56= -146,89 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξR)h0Za = 174170 32, 75

115 30

x x

x

+ 2x0,623x562+(1-0,623)x56x52 =8311,99

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

= 174170 32,75 0,623 (1 0,623)52 56 115 30

x x

x

= -170786,96

x3 - 146,89x2 + 8311,99x -170786,96=0 -> x = 47,69 (cm)

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

47, 69

174170 32,75 115 30 56 0,5 47,69 2800 52

x

x x x

x As= As’=18,84 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 3: M = -11,85 (Tm); N = -161,08 (T)

N

M = 11,85 161, 08

= 0,074 m =7,4 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(7,4; 2) = 7,4 cm

+ ChiÒu cao vïng nÐn: 161, 08 103 46, 68

115 30

b

N x

R b

(40)

40

+ Bê tông B20, thép CII -> R= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm) + X¶y tr-êng hợp nén lệch tâm bé x > Rxh0

+ Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623)x56= -146,89 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξ

R)h0Za

= 161080 33, 115 30

x x

x + 2x0,623x56

2+(1-0,623)x56x52 =8124,16

a0 = R R a

2 (1 )Z h

b

N e

R b

= 161080 33, 0,623 (1 0,623) 52 56 115 30

x x x x x

x

= -160068,81

x3 - 146,89x2 +8124,16x -160068,81=0 -> x = 45,83 (cm)

As’=

0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

45,83

161080 33, 115 30 56 0,5 45,83 2800 52

x

x x x

x As= As’=9,092 (cm2)

=> Ta thấy cặp nội lực địi hỏi l-ợng thép bố trí lớn Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As’=18,84 (cm2)

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh 339,5

0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 39,29;

(35 83) -> min=0,2%

+ Hàm l-ợng cốt thép:

min

18,84

% 100% 100 1,12%

30 56 0, 2%

s o A

bh x

t= max

2 18,84

.100% 100 2, 24%

30 56 3%

s o

A x

bh x

(41)

41

C¾t cét trơc d (tÇng 1,2,3)

2.2.2.PhÇn tư 4, tÇng 4, (kÝch th-íc 30x50x360 cm)

- Cét cã tiÕt diÖn b h = (30 50)cm víi chiỊu cao lµ : 3,6m chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm

- §é m¶nh 252 5, 04 50

o l

h < nên ta bỏ qua ảnh h-ởng uốn däc - LÊy hƯ sè ¶nh h-ëng cđa n däc: =

ea = max(

600H ;

1

30 hc) = max(

360 600;

50

30) = 1,67 (cm) - Từ bảng tổ hợp ta chän cỈp néi lùc nguy hiĨm nhÊt: + CỈp ( M max): M = 8,51 (Tm) ; N = -108,64 (T) + CỈp ( N max): M = -8,07 (Tm) ; N = -109,99 (T) + CỈp (e max): M = 7,91 (Tm); N = -92,02 (T)

Za = ho- a = 46 - = 42 cm *TÝnh víi cỈp 1: M = 8,51 (Tm) N = -108,64 (T)

N M

= 8, 51

(42)

42 + e0 = max(e1,ea)=max(7,8 ; 1,67) = 7,8 cm

+ Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x7,8 + 0,5x50 - = 32,8 (cm)

3 108,64 10

31, 49

115 30

b

N x

R b (cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x46 = 28,66 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm bé x =31,49 (cm) > ξR xh0 =28,66 (cm) + Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a

2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).46= -120,568 a1 = 2

.

b N e

R b + 2ξRh0 2+(1-ξ

R)h0Za

= 108640 32,8 115 30

x x

x + 2x0,623x46

2+(1-0,623)x46x42 =5430,63

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

= 108640 32,8 0, 623 (1 0, 623)42 46

115 30

x x

x

= -82135,89

- TÝnh x lại theo ph-ơng trình sau:

x3 - 120,568x2 + 5430,63x - 82135,89 =0 -> x = 30,84 (cm) > ξR xh0 =28,66 (cm)

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

108640 32,8 115 30 30,84 (46 0,5 30,84) 2800 42

x x x x x

x

As= As’=8,25 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 2: M = -8,07 (Tm); N = -109,99(T)

N

M = 8,07 0,073

109, 99 m = 7,3 cm

+ e0 = max(e1,ea) =max(7,3 ; 1,67) = 7,3 cm

+ ChiÒu cao vïng nÐn: 109,99 103 31,88 115 30

b N x

R b

(cm)

(43)

43

+ Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm bé x=31,88(cm) > ξRxh0= 28,66 (cm) + Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).46= -120,568 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξR)h0Za = 109990 28,3

115 30

x x

x

+ 2x0,623x462+(1-0,623)x46x42 =5169,37

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

= 109990 28,3 0,623 (1 0,623)42 46 115 30

x x

x

= -74933,69

x3 - 120,568x2 + 5169,37x -74933,69=0 -> x = 32,40 (cm)

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

32, 40

109990 28,3 115 30 46 0,5 32, 40 2800 42

x

x x x

x As= As’=7,16 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 3: M = 7,91 (Tm); N = -92,02 (T)

+ §é lƯch tâm ban đầu: e1 =

N

M = 7, 91 92, 02

= 0,086 m =8,6 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(8,6; 1,67) = 8,6 cm

+ ChiÒu cao vïng nÐn: 92, 02 103 26, 67

115 30

b

N x

R b

(cm)

+ Bª t«ng B20, thÐp CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x46 = 28,66 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm lín x < ξRxh0

x=26,67 > 2a’=2x4=8 cm Diện tích cốt thép cần tính theo công thức:

0 '

26, 67 ( ) 92020 29, 115 30 26, 67 (46 )

2 2800 42 b s s sc a x

Ne R bx h x x x x

A A

R Z x = 4,39 (cm

2)

(44)

44

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh 252

0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 29,17

(17 35) -> min=0,1%

min

8, 25

% 100% 100 0,59%

30 46 0,1%

s o A

bh x

t= max

2 8, 25

.100% 100 1,19%

30 46 3%

s o

A x

bh x

Vậy, tiết diện cột ban đầu chän hỵp lÝ Víi As=As ‘= 8,25 (cm2) chän 3 22cã As= 11,4 (cm2) > 8,25 (cm2)

C¾t cét trơc d (tÇng 4,5,6)

2.2.3 PhÇn tư 7, tÇng 7, (kÝch th-íc 30x40x360 cm)

- Cét cã tiÕt diƯn b h = (30 40)cm víi chiỊu cao : 3,6m chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm

- Độ mảnh 252 6,3 40

o l

h < nên ta bỏ qua ảnh h-ëng cđa n däc - LÊy hƯ sè ¶nh h-ëng uốn dọc: =

- Độ lệch tâm ngÉu nhiªn:

ea = max( 600H ;

1

30 hc) = max( 360 600;

40

(45)

45

+ CỈp ( M max): M = 5,30(Tm); N = -48,60(T) + CỈp ( N max): M = -5,19 (Tm); N = -49,68(T) + CỈp (e max): M = -4,58 (Tm); N = -42,15(T)

- Ta tính tốn cột theo ph-ơng pháp tính cốt thép đối xứng - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 40 - = 36 cm ; Za = ho - a = 36-4 = 32 cm *Tính với cặp 1: M = 5,30 (Tm);

N = -48,60(T)

+ §é lệch tâm ban đầu: e1 =

N M

= 5,30

48,60= 0,109m = 10,19 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(10,19 ; 1,33) = 10,19 cm

3 48,60 10

14,086 115 30

b N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x36 = 22,428 (cm) + Xảy trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’< x < ξRxh0

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

14, 086 36

48600 26, 29 115 30 0,5 14,086 2800 32

x

x x x

x As= As’=-1,45 (cm2)

N M

= 5,19

49,68= 0,104m =10,4 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(10,4 ; 1,33) = 10,4 cm

3 49,68 10

14, 115 30

b N x

R b

(cm)

As’= 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

49680 26, 115 30 14, 4(36 0,5 14, 4) 2800 32

x x x x

(46)

46 As= As’=-1,33 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 3: M =-4,58 (Tm); N = -42,15(T)

+ §é lƯch tâm ban đầu: e1 = 4, 58 42,15 M

N = 0,108m = 10,8cm + e0 = max(e1,ea)=max(10,8; 1,33) =10,8 cm

3 42,15 10

12, 21 115 30

b N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> R= 0,623=> ξRxh0 =0,623x36 = 22,428 (cm) + X¶y tr-êng hợp nén lệch tâm lớn: x < Rxh0

As= 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

42150 26,8 115 30 12, 21(36 0,5 12, 21) 2800 32

x x x x

x

As= As’=-4,31 (cm2)

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh: 252

0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 29,17;

17< < 35 -> min=0,1%

Ta thÊy c¸c As= As’ < ->chän cèt thÐp theo cÊu t¹o:

As=

100

.hb

=0,1 30 36 100

x x

= 1,08 (cm2)

Ngoài cạnh b tiết diện,b=30cm > 20cm ta nªn chän As 4,02 (cm2) (2 16) VËy ta chän 3 18 cã As=7,63 (cm2)

min

7, 63

% 100% 100 0, 706%

30 36 0,1%

s o A

bh x

t= max

2 7, 63

.100% 100 1, 412%

30 36 3%

s o

A x

(47)

47

Cắt cột trục d (tầng 7,8,9)

2.2 TÝnh cét trơc C

2.2.1 PhÇn tư 10, tầng 1, (kích th-ớc 30x80x485 cm với chiều sâu chôn cột 80cm)

- Cột có tiÕt diƯn b h = (30 60)cm víi chiỊu cao : 4,85m

chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 4,85 = 3,395 m =339,5 cm

- Độ mảnh 339,5 4, 24 80

o l

- §é lƯch tâm ngẫu nhiên:

ea = max( 600H ;

1

30 hc) = max( 485 600;

80

30) = 2,67 (cm) - Từ bảng tổ hợp ta chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất: + Cặp ( M max): M = 24,86 (Tm) ; N = -161,85 (T) + Cặp ( N max): M = -19,78 (Tm) ; N = -218,01 (T) + Cặp (e max): M = -22,61 (Tm); N = -178,51 (T) - Ta tính tốn cột theo ph-ơng pháp tính cốt thép đối xứng - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 80 - = 76 cm ;

Za = ho- a = 76 - = 72 cm

N M

= 24,86

161,85= 0,154m =15,4cm

(48)

48

3 161,85 10

46,91

115 30

b

N x

R b (cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x76 = 47,348 (cm) + Xảy trường hợp nén lệch tâm lớn: 2a’< x < ξRxh0

As’=

0 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

161850 51, 115 30 46,91(76 0,5 46,91) 2800 72

x x x x

x

As= As’=17,91 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 2: M = -19,78 (Tm) N = -218,01(T)

N

M = 19, 78

0, 091 218, 01

m = 9,1 cm

+ e0 = max(e1,ea) =max(9,1 ; 2,67) = 9,1 cm

+ Độ lệch tâm e = .e0 + 0,5.h - a = 1x9,1+ 0,5x80 - = 45,1(cm)

b N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x76 = 47,348 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm bé x=63,19(cm) > ξRxh0= 47,348 (cm) + Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).76= -199,348 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξ R)h0Za

= 218010 45,1

115 30

x x

x

+ 2x0,623x762+(1-0,623)x76x72 =10833,81

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

= 218010 45,1 0,623 (1 0,623)72 76 115 30

x x

x

= -400236,89

(49)

49

As’=

0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

218010 45,1 115 30 143, 21 76 0,5 143, 21 2800 72

x x x x

x As= As’=33,75 (cm2)

N

M = 22, 61 178, 51

= 0,127m =12,7 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(12,7; 2,67) = 12,7cm

+ ChiÒu cao vïng nÐn: 178,51 103 51, 74

115 30

b

N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> R= 0,623=> Rxh0 =0,623x76 = 47,348 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nÐn lƯch t©m bÐ x > ξRxh0

+ Xác định lại x: Tính xác x cách giải ph-ơng trình bậc 3: x3 + a

2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623)x76= -199,348 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξR)h0Za

= 178510 48,7 115 30

x x

x

+ 2x0,623x762+(1-0,623)x76x72 =14299,51

a0 = R (1 R)Z

b

N e

R b

= 178510 48,7 0,623 (1 0,623) 72 76 115 30

x x x x x

x

= -345359,375

x3 - 199,348x2 +14299,51x -345359,375=0 -> x = 52,13 (cm)

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

178510 48,7 115 30 52,13 76 0,5 52,13 2800 72

x x x x

x As= As’=-1,425 (cm2)

=> Ta thấy cặp nội lực địi hỏi l-ợng thép bố trí lớn Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As= As’=33,75 (cm2)

(50)

50 339,5 0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 39,29

(35 83) -> min=0,2%

min

33, 75

% 100% 100 1, 48%

30 76 0, 2%

s o A

bh x

t= max

2 33, 75

.100% 100 2,96%

30 76 3%

s o

A x

bh x

VËy, tiÕt diÖn cét ban đầu chọn hợp lí Với As=As = 33,75 (cm2) Chän 5 30 cã As= 35,34 (cm2) > 33,75 (cm2)

Cắt cột trục c (tầng 1,2,3)

- Cét cã tiÕt diÖn b h = (30 70)cm víi chiỊu cao lµ : 3,6m chiỊu dµi tÝnh to¸n: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm

- Độ mảnh 252 3, 70

o l

ea = max(

1 600H ;

1

30 hc) = max(

360 600;

70

(51)

51

+ Cặp ( N max): M = -4,05 (Tm) ; N = -142,08 (T) + Cặp (e max): M = -13,01 (Tm); N = -106,51 (T) - Ta tính tốn cột theo ph-ơng pháp tính cốt thép đối xứng - Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ cốt thép chọn a = a’= 4cm h0 = h - a = 70 - = 66 cm ;

Za = ho- a = 66 - = 62 cm

N M

= 13, 29

120, 54= 0,110m = 11cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(11; 2,33) = 11 cm

+ §é lƯch t©m e = .e0 + 0,5.h - a = 1x11 + 0,5x70 - = 42 (cm)

3 120,54 10

34,94

115 30

b

N x

R b (cm)

+ Bê tông B20, thép CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623 x66 = 41,118 (cm)

+ Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm lớn : 2a’=8 cm < x =34,94 (cm) < ξR xh0 =41,118 (cm)

As’= 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

120540 42 115 30 34,94(66 0,5 34,94) 2800 62

x x x x

x

As= As’=-4,53 (cm2)

N

M = 4,05 0,0285

142,08 m = 2,85 cm

+ e0 = max(e1,ea) =max(2,85 ; 2,33) = 2,85 cm

b N x

R b

(cm)

(52)

52 x3 + a

2x2 + a1x + a0 =0

víi: a2 = -(2+ ξR) h0= -(2+0,623).66= -173,118 a1 =

b N e R b

+ 2ξRh02+(1-ξR)h0Za = 142080 33,85

115 30

x x

x

+ 2x0,623x662+(1-0,623)x66x62 =9758,32

a0 = R (1 R)Za h0

b

N e

R b

= 142080 33,85 0,623 (1 0,623)62 66 115 30

x x

x

= -178171,31

x3 - 173,118x2 + 9758,32x-178171,31=0 -> x = 71,34 (cm) 41,29 60,28

As’= 0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

142080 33,85 115 30 41, 29 66 0,5 41, 29 2800 62

x x x x

x As= As’=-9,51 (cm2)

N

M = 13, 01 106, 51

= 0,1221 m =12,21cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(12,21; 2,33) = 12,21 cm

+ ChiÒu cao vïng nÐn: 106,51 103 30,87

115 30

b

N x

R b

(cm)

+ Bª t«ng B20, thÐp CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x66 = 41,118 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm lín x < ξRxh0

x=26,67 > 2a’=2x4=8 cm Diện tích cốt thép cần tính theo công thức:

0 '

30,87 ( ) 106510 43, 21 115 30 30,87 (66 )

2 2800 62 b s s sc a x

Ne R bx h x x x x

A A

R Z x = -4,51(cm

2)

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh 252

0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 29,17

(53)

53

As=

100

.hb

=0,1 30 66 100

x x

= 1,98 (cm2)

Ngoµi cạnh b tiết diện,b=30cm > 20cm ta nªn chän As 4,02 (cm2)(2 16) VËy ta chän 5 22 có As=19,007 (cm2)

+ Hàm l-ợng cốt thÐp:

min

19, 007

% 100% 100 0,959%

30 66 0,1%

s o A

bh x

t= max

2 19, 007

.100% 100 1,918%

30 66 3%

s o

A x

bh x

C¾t cét trơc c (tÇng 4,5,6)

- Cét cã tiÕt diƯn b h = (30 60)cm víi chiỊu cao lµ : 3,6m chiều dài tính toán: l0 = 0,7 H = 0,7 3,6 = 2,52 m =252 cm

- Độ mảnh 252 4, 60

o l

h < nên ta bỏ qua ảnh h-ởng cđa n däc - LÊy hƯ sè ¶nh h-ëng cđa uốn dọc: =

- Độ lệch tâm ngẫu nhiªn:

ea = max( 600H ;

1

30 hc) = max( 360 600;

60

(54)

54

+ CỈp (e max): M = -8,49 (Tm); N = -52,65(T)

Za = ho - a = 56-4 = 52 cm

N M

= 9,16

59,03= 0,1552 m =15,52 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(15,52; 2) = 15,52 cm

3 59,03 10

17,11 115 30

b N x

R b

(cm)

As’=

0,5

b

sc a

bx

Ne R h x

R Z =

59030 41,52 115 30 17,11(56 0,5 17,11) 2800 52

x x x x

x As= As’=-2,401 (cm2)

*TÝnh víi cỈp 2: M = 3,72 (Tm); N = -68,15(T)

N M

= 3, 72

68,15= 0,0545m =5,45 cm

+ e0 = max(e1,ea)=max(5,45 ; 2) = 5,45 cm

3 68,15 10

19,75 115 30

b N x

R b

(cm)

As’=

0 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

68150 31, 45 115 30 19,75(56 0,5 19,75) 2800 52

x x x x

x

(55)

55 *TÝnh víi cỈp 3: M =-8,49 (Tm);

N = -52,65(T)

+ Độ lệch tâm ban đầu: e1 = 8, 49 52, 65 M

N = 0,1612m = 16,12cm + e0 = max(e1,ea)=max(16,12; 2) =16,12 cm

+ §é lƯch t©m e = .e0 + 0,5.h - a = 1x16,12 + 0,5x60 - = 42,12 (cm)

3 52,65 10

15, 26 115 30

b N x

R b

(cm)

+ Bê tông B20, thÐp CII -> ξR= 0,623=> ξRxh0 =0,623x56 = 34,89 (cm) + Xảy tr-ờng hợp nén lệch tâm lớn: x < ξRxh0

As’= 0,5

b sc a

bx

Ne R h x

R Z =

52650 42,12 115 30 15, 26(56 0,5 15, 26) 2800 52

x x x x

x

As= As’=-2,26 (cm2)

+ Xác định giá trị hàm l-ợng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh: 252

0, 288 0, 288 30

o o

l l

r b x = 29,17;

17< < 35 -> min=0,1%

As=

100

.hb

=0,1 30 56

100

x x = 1,68 (cm2)

Ngoài cạnh b tiết diện,b=30cm > 20cm ta nên chọn As 4,02 (cm2) (2 16)

VËy ta chän 3 22 cã As=11,4 (cm2) + Hàm l-ợng cốt thép:

min

11, 44

% 100% 100 0, 678%

30 56 0,1%

s o A

bh x

t= max

2 9, 42

.100% 100 1,356%

30 56 3%

s o

A x

(56)

56

C¾t cét trơc c (tầng 7,8,9)

2.3.Tính toán cốt thép đai cho cột

Cốt đai ngang đặt cấu tạo nhằm đảm bảo giữ ổn định cho cốt thép dọc, tạo thành khung giữ vị trí thép dọc bờ tụng:

+ Đ-ờng kính cốt đai lấy nh- sau:

® max( 4 1

max ; mm) = max( 4 1

x30 ; mm) =max(7,5; 5)mm

 Chän cèt ®ai cã đ-ờng kính

+ Khoảng cách cốt đai đ-ợc bố trí theo cấu tạo : - Trên chiều dài cột:

ađ min(15 min, b,500) = min(270; 300;500) =270 mm

 Chän a® = 200 mm

- Trong đoạn nối cốt thép dọc bố trÝ cèt ®ai: a®≤ 10 = 180 mm Chọn ađ = 100 mm

Thống kê thép cột

Trục Tầng Cặp nội lực

Néi lùc

LƯch t©m

Asyc

(cm2) ThÐp däc

ThÐp ®ai M

(Tm)

N

(T) a

C

(57)

57 II TÝnh cèt thÐp dÇm

1 VËt liƯu:

- Bê tông cấp độ bền B20: Rb =11,5 MPa= 11,5x103 KN/m2 =115 Kg/cm2 Rbt = 0,9 MPa=0,9x103 KN/m2=9 Kg/cm2

- Cèt thÐp nhãm CI : Rs = 225 MPa =2250 Kg/cm2 ; Rsw = 175 MPa = 1750 Kg/cm2

- Cèt thÐp nhãm CII : Rs = 280 MPa =2800 Kg/cm2 ; Rsw = 225 MPa = 2250 Kg/cm2

- Tra b¶ng phơ lơc với bê tông B20,b2 = 1;

Thép CI : ξR = 0,645; αR = 0,437; ThÐp CII : ξR = 0,623; αR = 0,429 2 TÝnh to¸n cèt thÐp dÇm :

Ta tÝnh cèt thÐp dÇm cho tầng có nội lực lớn dầm tầng mái (tầng 9) bố trí cho tầng lại Với dầm nhịp CD ta cần tính cốt thép dầm nhịp AB, BC lại lấy thép dầm nhịp AB bố trí cho dầm nhịp CD

2.1.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng 7, phần tử 61 (bxh=25x60 cm) Dầm nằm trục A&B có kích th-ớc 25x60cm,nhịp dầm L=660cm

Ni lc dm đ-ợc xuất tổ hợp tiết diện Trên sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm để tính tốn thộp:

- Giữa nhịp AB: M+ = 6,52 (Tm); Qtu=0,66 (T) - Gèi A: M- = - 10,30 (Tm); Qtu=9,39 (T) - Gèi B: M- = - 14,13 (Tm) Qtu=-10,40 (T)

Do gối có mơmen gần nên ta lấy giá trị mơmen lớn để tính cốt thép chung cho 2, M- = - 14,13 (Tm)

- Lùc c¾t lín nhÊt: Qmax = -14,06 (T) a) Tính cốt thép chịu mômen âm:

- Ly giá trị mơmen M- = - 14,13 (Tm) để tính.

- TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt 25 x 60 cm D

(58)

58

- Chän chiỊu dày lớp bảo vệ a = 4cm - >h0= h - a = 60 - =56 (cm)

- TÝnh hÖ sè:

4

2

14,13 10

0,156 0,429

11,5 25 56

m R

o b

M x

R bh x x

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,156x 0,915

4

2

14,13.10

11,85 280 0,915 56

s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 11,85 .100% 0,846% min 0,05%

. 25 56

s o

A

b h x

min< < max= 3%

-> Chän thÐp 3 18+2 20 cã As=13,91 (cm2) b) Tính cốt thép chịu mômen d-ơng:

- Lấy giá trị mơmen M = 6,52 (Tm) để tính

- Với mômen d-ơng, cánh nằm vùng chịu nén Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 12 cm

- Giả thiết a=4 cm, từ h0= h - a =60 - = 56 (cm) - Bề rộng cánh đ-a vào tính tốn : bf = b + 2.Sc

- Giá trị độ v-ơn cánh Sc không v-ợt trị số bé giá trị sau: + 1/2 khoảng cách hai mép dầm: 0,5x(4,2-0,25)=1,975m

+ 1/6 nhịp tinh toán dầm: 6,6/6= 1,1 m

Lấy Sc= 1,0 m Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1,0= 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hồ:

Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x225x12x(56- 0,5x12) Mf =15525000 (kGcm)= 155250(kGm)=155,250(Tm)

Có Mmax= 6,52 (Tm) < Mf=155,250 (Tm).Do trục trung hồ qua cánh, tính tốn theo tiết diện chữ nhật b= bf = 225 cm; h=60 cm

Ta cã:

4

2

6,52 10

0,008 0,429

11,5 225 56

m R

o b

M R bh

0,5.(1 (1 m) 0,5 1 0,008x 0,996

4

2

6,52.10

4,17 280 0,996 56

s

s o

M

A cm

(59)

59

Kiểm tra hàm l-ợng cốt thép : 4,17 .100% 0,297% min 0,05%

. 25 56

s o

A

b h x

Chän thÐp: 3 18 có As=7,63 (cm2) c) Tính toán cốt đai cho dầm:

- Từ bảng tổ hợp nội lùc ta chän lùc c¾t lín nhÊt xt hiƯn dÇm: Qmax= -14,06 (T)

- Bê tơng cấp độ bền B20 có: Rb =11,5 MPa= 115 kG/cm2

Eb = 2,7x 104 MPa ; Rbt = 0,9 MPa= kG/cm2 - ThÐp ®ai nhãm CI cã: Rsw = 175 MPa = 1750 kG/cm2 ; E

s = 2,1x 105 MPa - Dầm chịu tải trọng tính tốn phân bố với:

g=gA-B+gd =1509,2+(0,25x0,6x2500x1,1)=1921,7(kG/m)=19,217(kG/cm) p=p2=960(kG/m)=9,6( kG/cm)

giá trị q1=g+0,5p= 19,217+ (0,5x9,6)=24,017( kG/cm)

- Kiểm tra khả chịu cắt bê tông : (bỏ qua ¶nh h-ëng cđa lùc däc trơc nªn

n=0; f=0 tiết diện hình chữ nhật)

Qb min= b3(1 f n)R b hbt . 0= 0,6x(1+0+0)x9x25x56 =7560 ( kG) -> Qmax= 14,06 (T) > Qb min= 7,56 (T)

-> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt - Xác định giá trị:

2

2.(1 n)

b b f bt

M R b h

(Bê tông nặng -> b2=2)

=> Mb = 2x(1+0+0)x9x25x562=1411200(kGcm)

- TÝnhQb1 2 M qb 1 1411200 24,017x 11643,5 (kG)

+) 11643,5

0,6 0,6

b Q

=19405,83 (kG)

- Ta thÊy Qmax =14060 <

0,6

b Q

=19405,83 (kG)

-> qsw =

2

max b1 b

Q Q

4M =

2

14060 11643,5

4 1411200 =11,004 (kG/cm)

- Yêu cầu qsw ( max b1

0

Q Q

2h ;

bmin

Q

(60)

60 +) max b1

0

Q Q

2h =

14060 11643,5

2 56 =21,58(kG/cm)

+) bmin

Q

2h =

7560

2 56= 67,5kG/cm)

Ta thÊy qsw= 11,264 < ( 21,58 ; 67,5)

Vậy ta lấy giá trị qsw= 67,5 (kG/cm) để tính cốt đai

Chọn cốt đai 8 (asw= 0,503cm2), số nhánh cốt đai n =2 - Xác định khoảng cỏch ct ai:

+) Khoảng cách cốt đai tính to¸n:

s tt =Rsw n asw

qsw =

1750 0,503

67,5 =26,08 (cm)

+) Khoảng cách cốt đai cấu tạo:

Dầm cã h= 60 cm > 45 cm -> s ct =min (h/3;50 cm)=min (20;50) =20 (cm) +) Giá trị smax :

2 max (1 ) Q n b bt max R bh s 1,5 (1 0) 25 56

14060 =75,28 (cm)

- s = (s tt ; s ct ; smax)= (26,08 ; 20 ; 75,28) = 20 (cm)

Chän s = 15 cm = 150mm Ta bè trÝ 8 a150 đoạn L/4=6,6/4=1,65m đầu dầm

- Kiểm tra điều kiện c-ờng độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

1

0,3 w b b o

Q R b h

+ w1=

5

1

2,1 10 0,503

1 5

2, 10 25 15

s sw w

b

E n a E b s

=1,104 < 1,3

+ b1 Rb= 1- 0,01x11,5=0,885 ->

1

0,3 w b R b hb o= 0,3x1,104x0,885x115x25x56=47191,032(kG) Ta thÊy Qmax= 14,06 (T) <

1

0,3. w . b .R b hb . o= 47,191 (T), nên dầm không bị phá hoại ứng suất nén

- Đặt cốt đai cho đoạn dầm nhÞp: h=600 >300 mm -> s ct =min (3h/4;500)= (450;500)

(61)

61

Cắt dầm 61

2.2 Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp AB tầng (tầng mái), phần tử 63 (bxh=25x60 cm)

Dầm nằm trục A&B có kích th-ớc 25x60cm,nhịp dầm L=660cm

Ni lc dm -c xut tổ hợp tiết diện Trên sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm để tính tốn thép:

- Giữa nhịp AB: M+ = 7,51 (Tm); Qtu=-0,5 (T) - Gèi A: M- = - 5.52 (Tm); Qtu=8,27 (T) - Gèi B: M- = - 10,46 (Tm) Qtu=-9,71 (T)

Do gối B có mơmen lớn nên ta lấy giá trị mômen lớn để tính cốt thép chung cho gối, M- = - 10,46 (Tm)

- Lùc c¾t lín nhÊt: Qmax = -9,71 (T) a) TÝnh cèt thép chịu mômen âm:

- Ly giỏ tr mơmen M- = - 10,46 (Tm) để tính.

- TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt 25 x 60 cm

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm - >h0= h - a = 60 - =56 (cm)

- TÝnh hÖ sè:

4

2

10,46 10

0,116 0,429

11,5 25 56

m R

o b

M x

(62)

62

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,116x 0,938

4

2

10,46.10

7,11 280 0,938 56

s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 7,11 .100% 0,507% min 0,05%

. 25 56

s o

A

b h x

min< < max= 3%

-> Chän thÐp 3 22 cã As=11,4 (cm2) b) Tính cốt thép chịu mômen d-ơng:

- Lấy giá trị mơmen M = 7,51 (Tm) để tính

- Với mômen d-ơng, cánh nằm vùng chịu nén Tính theo tiết diện chữ T với hf= hs= 12 cm

- Giả thiết a=4 cm, từ h0= h - a =60 - = 56 (cm) - Bề rộng cánh đ-a vào tính tốn : bf = b + 2.Sc

- Giá trị độ v-ơn cánh Sc không v-ợt trị số bé giá trị sau: + 1/2 khoảng cách hai mép dầm: 0,5x(4,2-0,25)=1,975m

+ 1/6 nhịp tinh toán dầm: 6,6/6= 1,1 m

Lấy Sc= 1,0 m Do đó: bf= b+ 2xSc= 0,25+ 2x1,0= 2,25 m - Xác định vị trí trục trung hoà:

Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 115x225x12x(56- 0,5x12) Mf =15525000 (kGcm)= 155250(kGm)=155,250(Tm)

Có Mmax= 7,51 (Tm) < Mf=155,250 (Tm).Do trục trung hồ qua cánh, tính tốn theo tiết diện chữ nhật b= bf = 225 cm; h=60 cm

Ta cã:

4

2

7,51 10

0,0093 0,429

11,5 225 56

m R

o b

M R bh

0,5.(1 (1 m) 0,5 1 0,0093x 0,995

4

2

7,51.10

4,81 280 0,995 56

s

s o

M

A cm

R h

KiÓm tra hàm l-ợng cốt thép : 4,81 .100% 0,343% min 0,05%

. 25 56

s o

A

b h x

(63)

63 c) TÝnh to¸n cốt đai cho dầm:

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt lớn xt hiƯn dÇm:

Qmax= 9,71 (T) < Qmax= 14,06 (T) tính cho dầm nhịp AB tầng 7, phần tư 61 (bxh=25x60 cm)

Do bố trí cốt đai cho dầm nhịp AB tầng (tầng mái), phần tử 63 (bxh=25x60 cm) giống dầm nhịp AB tầng 7, phần tử 61 (bxh=25x60 cm)

- Chän s =15 cm =150mm Ta bè trÝ 8 a150 đoạn L/4=6,6/4=1,65m đầu dầm

- Chọn s=250mm bố trí đoạn L/2=6/2=3m dầm

Cắt dầm 63

2.3 Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC, tầng 2, phần tử 47 (bxh=25x40 cm) Dầm nằm trục B C có kích th-ớc 25x45cm Nhịp dầm L=300cm

Ni lực dầm đ-ợc xuất tổ hợp tiết diện Trên sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm để tính tốn thép:

- NhÞp CD: M+ = 0,59 (Tm) - Gèi D: M- = - 8,96 (Tm) - Gèi C: M- = - 8,96 (Tm)

Do gối có mômen nên ta lấy M- = - 8,96 (Tm) - Lùc c¾t lín nhÊt: Qmax = 7,25 (T)

(64)

64 - Lấy giá trị mơmen M- = - 8,96 (Tm) để tính.

- TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt 25 x 40 cm

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 4cm -> h0= h - a = 40 - =36 (cm)

- TÝnh hÖ sè:

2

8,96 10

0,240 0,429 11,5 25 36

m R

o b

M x

R bh x x

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,240x 0,86

4

2

8,96.10

10,33 280 0,86 36

s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 10,33 .100% 1,15% min 0,05%

. 25 36

s o

A

b h x

min< < max= 3%

-> Chän thÐp 3 22 cã As=11,404 (cm2) b) Tính cốt thép chịu mômen d-ơng:

- Ta thấy giá trị mômen M+ = 0,59 (Tm) nhỏ nên cốt thép chịu mômen d-ơng chọn theo cấu tạo Chọn 2 16 cóAs= 4,02 (cm2)

- Hàm l-ợng cốt thép: 4,02 .100% 0,446% min 0,05%

. 25 36

s o

A

b h x

c) TÝnh toán cốt đai cho dầm:

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt lớn nhÊt xt hiƯn dÇm: Qmax= 7,25 (T)

- Bê tơng cấp độ bền B20 có Rb =11,5 MPa= 115 kG/cm2

Eb = 2,7x 104 MPa ; Rbt = 0,9 MPa= kG/cm2 - ThÐp ®ai nhãm CI :

cã Rsw = 175 MPa = 1750 kG/cm2 ; E

s = 2,1x 105 MPa - Dầm chịu tải trọng tính tốn phân bố với:

g= gB-C + gd=1028+(0,25x0,4x2500x1,1) =1303(kG/m) =13,03 (kG/cm) p=p1=960(kG/m)=9,6( kG/cm)

giá trị q1=g+0,5p= 13,03+ (0,5x9,6)=17,83( kG/cm)

- Kiểm tra khả chịu cắt bê tông : (bỏ qua ¶nh h-ëng cđa lùc däc trơc nªn

(65)

65

Qb min= b3(1 f n)R b hbt . 0= 0,6x(1+0+0)x9x25x36= 4860 ( kG) -> Qmax= 7,25 (T) > Qb min= 4,860 (T)

-> Bê tông không đủ chịu cắt,cần phải tính cốt đai chịu lực cắt - Xác định giá trị:

2

2.(1 n)

b b f bt

M R b h

(Bê tông nặng -> b2=2)

=> Mb = 2x(1+0+0)x9x25x362=583200(kGcm)

- TÝnhQb1 2 M qb 1 583200 17,83x 6449,32 (kG)

+)

0,6

b

Q 6449,32

0,6 =10748,87 (kG)

- Ta thÊy Qmax =7250 <

0,6

b Q

=10748,87 (kG)

-> qsw =

2 max b1 b Q Q 4M = 2 7250 6449,32

4 583200 = 4,702 (kG/cm)

- Yêu cầu qsw ( max b1

0 Q Q 2h ; bmin Q 2h )

+) max b1

0

Q Q

2h =

7250 6449,32

2 36 =11,12(kG/cm)

+) bmin

Q

2h =

4860

2 36= 67,5(kG/cm)

Ta thÊy qsw= 4,072 < ( 11,12 ; 67,5)

vậy ta lấy giá trị qsw= 67,5 (kG/cm) để tính cốt đai

Chọn cốt đai 8 (asw= 0,503cm2), số nhánh cốt đai n =2 - Xác định khoảng cách cốt ai:

+) Khoảng cách cốt đai tính toán:

s tt =Rsw n asw

qsw =

1750 0,503

67,5 =26,08 (cm)

+) Kho¶ng cách cốt đai cấu tạo:

Dầm có h= 40 cm <45 cm -> s ct =min (h/2;15 cm)= 15 (cm) +) Giá trị smax :

2 max (1 ) Q n b bt max R bh s 1,5(1 0)9 25 36

(66)

66

- s = (s tt ; s ct ; smax)= (20,68; 15; 60,33) = 15 (cm)

Chọn s=15cm =150mm, nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai 8a150 suốt chiều dài dầm

1

0,3 w b b o

Q R b h

+ w1=

5

1

2,1 10 0,503

1 5

2, 10 25 15

s sw w

b

E n a E b s

=1,104 < 1,3

+ b1 Rb= 1- 0,01x11,5=0,885 ->

1

0,3. w . b .R b hb . o= 0,3x1,104x0,885x115x25x36=30337,092kG)

Ta thÊy Qmax=7,25(T) <

1

0,3. w . b .R b hb . o=30,337 (T),nên dầm không bị phá

hoại ứng suất nén Bố trí cốt thép nh- sau

Cắt dầm 47

2.3.Tính toán cốt thép dọc cho dầm nhịp BC, tầng (tầng mái), phần tử 54 (bxh=25x40 cm)

Dầm nằm trục B&C có kích th-ớc 25x40cm,nhịp dầm L=300cm

Ni lc dm -c xut tổ hợp tiết diện Trên sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn nội lực nguy hiểm cho dầm để tính tốn thép:

- Giữa nhịp AB: M- = -0,66 (Tm);

(67)

67 - Gèi B: M- = - 2,61 (Tm)

- Lùc c¾t lín nhÊt: Qmax = -2,53 (T)

Do dầm nhịp BC, tầng (tầng mái) phần tử 54 (bxh=25x40 cm) có nội lùc nhá lªn ta cã thĨ bè trÝ cèt thÐp cho dầm tầng giống dầm nhịp BC, tầng 2, phÇn tư 47 (bxh=25x40 cm)

- Chän s=15cm =150mm, nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai 8a150 suốt chiều dài dầm

Cắt dầm 54

III Tính thép sàn tầng điển hình 1 Khái quát chung

* Nguyên tắc tính toán:

Các sàn làm việc, hành lang, kho tính theo sơ đồ khớp dẻo cho kinh tế, riêng sàn khu vệ sinh, mái( có) ta phải tính theo sơ đồ đàn hồi khu vực sàn không đ-ợc phép xuất vết nứt để đảm bảo tính chống thấm cho sàn

Các ô liên kết ngàm với dầm * Phân loại ô sàn:

Dựa vào kích th-ớc cạnh sàn mặt kết cấu ta phân ô sàn làm loại:

- Các ô sàn có tỷ số cạnh

l l

< Ô sàn làm việc theo ph-ơng (Thuộc loại

(68)

68 - Các ô sàn có tỷ số cạnh

1 l l

2 Ô sàn làm việc theo ph-ơng (Thuộc loại loại dầm)

* VËt liƯu dïng:

- Bêtơng mác B20 có: C-ờng độ chịu nén Rb = 115 kG/cm2 C-ờng độ chịu kéo Rbt = 0,9 kG/cm2

- Cèt thÐp d < 10 nhãm CI : Rs = 2250 kG/cm2, Rsw = 1750 kG/cm2

* Chän chiỊu dµy sàn:Chiều dày sàn chọn phải thoả mÃn yêu cầu sau: - Đối với nhà dân dụng sàn dµy > cm

- Phải đảm bảo độ cứng để sàn không bị biến dạng d-ới tác dụng tải trọng ngang đảm bảo độ võng không võng độ cho phép

- Phải đảm bảo yêu cầu chịu lực

(69)

69

A

B

C

D

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

A

B

C

(70)

70

Mặt kết cấu ô sàn tầng điển hình 2 Tải trọng tác dụng lên sàn

a TÜnh t¶i

Tĩnh tải tác dụng lên sàn gồm có trọng l-ợng lớp sàn, tải trọng lớp cấu tạo sàn đ-ợc tính phần tr-ớc

- Sµn vƯ sinh : g =582,9kG/m2 - Sµn hµnh lang: g =434 kG/m2 - Sàn mái : g =566,6 kG/m2 - Sàn tầng : g =434 kG/m2 b Hoạt tải tác dụng lên sàn

Sàn phòng vệ sinh: P = 260 kG/m2 Mái BTCT: P =97,5 kG/m2

Hành lang: P = 360 kG/m2 CÇu thang: P = 360 kG/m2

Phòng làm việc, phòng học: P = 240 kG/m2

3.Tính cho theo sơ đồ khớp dẻo(phịng học, phịng làm việc): 4 Tính tốn nội lực ô sàn theo sơ đồ khớp dẻo

a.Sơ đồ tính tốn

Các liên kết với dầm biên quan niệm sàn liên kết ngàm với dầm (do dầm biên có kích th-ớc lớn độ cứng chống uốn, chống xoắn lớn nên coi dầm biên không bị biến dạng chịu tải ), liên kết ô với dầm quan niệm sàn liên kết ngàm với dầm

+ Xác định nội lực cho làm việc ph-ơng b Trình tự tớnh toỏn

Nguyên lý tính toán cạnh trích từ liên tục:

- Gọi cạnh A1, B1, A2, B2 Các cạnh kê tự cạnh biên, liên kết cứng cạnh ô liên tục Gọi mômen âm tác dụng phân bố cạnh MA1, MB1, MA2, MB2 Các mơmen tồn gối cạnh liên kết cứng

(71)

71

sơ đồ tính tốn kê bốn cạnh

l M M M l a2 a1 M M b1

1 Ma2

a2 b2 a1 M a1 M M b1 Mb2 b M b1 M

1

1 1 2 2

2

12

t t t

A B t A B t

q l l l

M M M l M M M l

- Tính tốn theo sơ đồ khớp dẻo

- Mô men d-ơng lớn khoảng ô bản, gần gối tựa mômend-ơng giảm theo ph-ơng Nh-ng để đỡ phức tạp thi cơng ta bố trí thép theo ph-ơng

- Khi cốt thép ph-ơng đ-ợc bố trí nhau, dùng ph-ơng trình cân mơmen

- Trong ph-ơng trình có sáu thành phần m«men

- Lấy M1 làm ẩn số qui định tỉ số:

1 M M ; Ai i M M A ; Bi i M M

B đ-a ph-ơng trình cịn ẩn số M1, sau dùng tỉ số qui định để tính theo bảng 10.2 (Quyển Sàn kết cấu bêtơng cốt thép) tính mơmen khác: MAi =Ai.M1

5 Tính cho điển hình (4,2x6,6m) theo sơ đồ khớp dẻo Ơ có: l1 = 4,2m ,l2 = 6,6m

a Nhịp tính toán: lti= li - bd - KÝch th-íc tÝnh to¸n:

+ Nhịp tính toán theo ph-ơng cạnh dài:

lt2 = 6,6 -

2 25 , 25 ,

= 6,35 m (víi bdÇm= 0,25 m)

(72)

72 lt1 = 4,2 -

2 25 , 25 ,

= 3,95 m (víi bdÇm= 0,25m)

- XÐt tû sè hai c¹nh 6, 35 3, 95 t t l

l = 1,6 Ô sàn làm việc theo ph-ơng

Tính toán theo kê cạnh b.Tải trọng tính toán

- Tĩnh tải: g =434 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 240 (kG/m2)

- Tổng tải trọng tác dụng lên là: q = 434+240 = 674 (kG/m2)= 0,674 (T/m2) c Xác định nội lực

- TÝnh tû sè: r = t t l l

= 1,6 Tra bảng 10.2 sau để có đ-ợc giá trị

Trong hệ số đ-ợc tra theo bảng sau:

=

M M

= 0,5 M2 = 0,5M1

Ta chän tû sè:

1 1 1,5 A M A B

M MA1=1,5M1

2 2 1, A M A B

M MA2=1,5M2=0,75M1

- Thay vào ph-ơng trình mômen ta có:

+ Vế tr¸i: VT =

2

674 3, 95 (3 6, 35 3, 95)

13232, 74

12 (KG/m)

+ VÕ ph¶i:

VP =(2M1+1,5M1+1,5M1)x6,35+(2x0,5M1+0,75M1+0,75M1)x3,95 = 41,625M1 VT= VP 13232,74 = 41,625M1

M1 = 317,9 (kGm)

M2= 0,5 M1 = 158,95 (kGm) MA1= MB1= 1,5M1 = 476,85 (kGm) MA2= MB2= 0,75M1= 238,425 (kGm)

d Tính toán cốt thép cho làm việc ph-ơng

(73)

73

Chọn mômen d-ơng lớn theo ph-ơng cạnh ngắn : M1 = 317,9 kGm - Chän ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm

- Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm2 ,

- Cèt thÐp d < 10 nhãm CI : Rs = 2250 kG/cm2, Rsw = 1750 kG/cm2 - TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt :

2 317, 9.100 2 0, 025 115.100.10,

m

n o

M

R b h < pl 0, 255

1 m (1 0,025) 0,025

- Diện tích cốt thép yêu cầu phạm vi dải bề rộng 1m là:

0, 025 115 100 10,5 1,342

2250

b o

s

R b h A

R

(cm2)

- Hµm l-ỵng cèt thÐp = 1, 342 100 0,128% 100.10,

s o

A

b h > min=0,05%

- Ta chän thÐp a200, cã As = 2,51 cm2: - Chän 8a200 cã AS chän=2,51cm2 >A

syc = 1,342 cm2 Thoả mÃn yêu cầu

VËy 1m bỊ réng b¶n bè trÝ cèt thép chịu momen d-ơng theo ph-ơng có với khoảng cách a=200

* Tớnh ct thộp chu mômen âm (Lấy giá trị momen âm lớn MA1 để tính bố trí thép cho ph-ơng cịn lại)

- Chọn MA1 = 476,85 kGm để tính thép đặt dọc trục - Chọn ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm

- Bê tông cấp độ B20 có Rb = 115 kG/cm2

- Cèt thÐp d < 10 nhãm CI : Rs = 2250 kG/cm2, Rsw = 1750 kG/cm2 - TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt :

2

476,85.100

0, 038 115.100.10,

m

b o M

R b h < pl 0, 255

1 m (1 0, 038) 0, 039

0, 039 115 100 10,5 2, 093 2250

b o

s

R b h A

R (cm

(74)

74

- Hàm l-ợng cốt thép = 2, 093 100 0, 2% 100.10,5

S o A

b h > min=0,05%

Ta chän thÐp 8a200, cã As = 2,513 cm2: - Chän 8a200 cã As = 2,513 cm2 > A

Syc=2,093 cm2 Thoả mÃn yêu cầu

VËy 1m bỊ réng b¶n bè trÝ cèt thép chịu Momen âm theo ph-ơng có với khoảng cách a=200

- thun tin cho việc thi cơng, ta dùng cốt thép có As= 2,513 cm2 cho tồn sàn tính Do m bề rộng bố trí cốt thép 8a200 có As= 2,513 cm2

Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm gối theo ph-ơng l1 l2 Đoạn v-ơn cốt mũ lấy nh- sau:

1

3,95 0,987( ) t

S l m lÊy trßn S1 =1( m)

2

1

6,35 1,58( ) t

S l m lấy trịn S2 =1,6 (m) 6.Tính cho theo sơ đồ đàn hồi (ô khu vệ sinh): a Nội lực sàn:

(75)

75 -Xét tỉ số hai cạnh ô bản :

1

6, 6

1, 6 2

4, 2

l r

l

Xem chịu uốn theo ph-ơng, tính tốn theo sơ đồ kê bốn cạnh (theo sơ đồ đàn hồi)

- Nhịp tính toán ô L2 =6,6 -0,25=6,35 (m) L1=4,2 -0,25= 3,95 (m)

- Ta cã qb =582,9 +260=842,9 Kg/m2

- Tính kê cạnh theo sơ đồ đàn hồi ta có: M1=α1.q L1.L2 MI = -β 1.q L1.L2 M2=α2.q L1.L2 MII = -β 2.q L1 L2

Víi: α1;α2; β 1; 2 : Hệ số phụ thuộc vào dạng liên kết ô tỉ số l2/ l1 Với l1/l2 =1,6 cạnh ô ngàm, tra b¶ng ta cã :

α1 = 0,0205 ; α2 = 0,0080 ; β 1= 0,0452 ; β 2= 0,0177 Ta có mômen d-ơng nhịp mômen ©m ë gèi :

M1=α1.q L1.L2 =0,0205 x842,9 x6,35 x3,95 = 433,41 (kG/m2)

M2=α2.q L1.L2 =0,0080 x842,9 x6,35 x3,95 = 169,14 (kG/m2) MI = -β 1.q L1.L2 = -0,0452 x842,9 x6,35 x3,95 =-855,62 (kG/m2)

(76)

76 Chän ao=1,5cm ho=12-1,5=10,5 cm

Để thiên an tồn tính tốn ta sử dụng M1 để tính cốt chịu mơmen d-ơng MI để tính cốt chịu mơmen âm

* Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen d-ơng ô : Tính với tiết diƯn ch÷ nhËt :

2 433, 41.1002 0, 034 115.100.10,

m

n o

M

R b h < pl 0, 255

1 m (1 0,034) 0,035

0, 035 115 100 10,5 1,878

2250

b o

s

R b h A

R

(cm2)

- Hàm l-ợng cốt thép = 1,878 100 0,178% 100.10,

s o

A

b h > min=0,05%

- Ta chän thÐp 8a200, cã As = 2,513 cm2:

Chän thÐp 8a200 cã As=2,513 cm2 Vậy mét bề rộng có * Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm gối:

2

855, 62.100

0, 067 115.100.10,

m

n o

M

R b h < pl 0, 255

1 m (1 0,067) 0,069

- DiƯn tÝch cèt thÐp yªu cầu phạm vi dải bề rộng 1m là:

0, 069 115 100 10,5 3, 29 2250

b o

s

s R b h A

R

(cm2)

- Hàm l-ợng cốt thép = 3, 29 100 0, 31% 100.10,

s o

A

b h > min=0,05%

Chän thÐp 8a150 cã As= 3,251 cm2 Vậy trong mét bề rộng cã

Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm gối theo ph-ơng l1 l2 Đoạn v-ơn cốt mũ lấy:

1

3,95 0,987( ) t

S l m lÊy trßn S1 =1( m)

2

1

6,35 1,58( ) t

S l m lÊy trßn S2 =1,6 (m)

(77)

77 Ô có: l1 = 4,2m, l2 = 3,0m

a Nhịp tính toán: lti= li - bd - KÝch th-íc tÝnh to¸n:

+ Nhịp tính toán theo ph-ơng cạnh dài:

Lt2 = 4,2 -

2 25 , 25 ,

= 3,95 m (víi bdÇm= 0,25 m)

+ Nhịp tính toán theo ph-ơng cạnh ngắn:

Lt1 = 3,0 -

2 25 , 25 ,

= 2,75 m (víi bdÇm= 0,25m)

- XÐt tû sè hai c¹nh 3, 95 1, 436 2, 75 t t L

L < Ô sàn làm việc theo ph-ơng

Tính toán theo kê cạnh b.Tải trọng tính toán

- Tĩnh tải: g =434 (kG/m2) - Hoạt tải: P = 360 (kG/m2)

- Tổng tải trọng tác dụng lên là: q = 434+360 = 794 (kG/m2)= 0,794 (T/m2) c Xác định nội lực

- TÝnh tû sè: 1, 434 t t L r

L Tra bảng 10.2 nội suy ta coc giá trị sau:

=

M M

= 0,618 M2 = 0,618M1

Ta chän tû sè: 1 1

1,5

A

M

A B

M MA1=1,5M1

2 2 1, A M A B

(78)

78 - Thay vào ph-ơng trình mômen trªn ta cã:

2

1

1 1 2 2

2

12

t t t

A B t A B t

q L L L

M M M L M M M L

+ VÕ tr¸i: VT =

2

794 2, 75 (3 3, 95 2, 75)

4553,

12 (KG/m)

+ VÕ ph¶i:

VP =(2M1+1,5M1+1,5M1)x3,95 +(2x0,618M1+0,927M1+0,927M1)x2,75 = 28,25M1 VT= VP 4553,5 = 28,25M1

M1 = 161,19 (kGm) M2= 0,618M1 = 99,62 (kGm)

MA1= MB1= 1,5M1 = 241,785 (kGm) MA2= MB2= 0,927M1= 149,42 (kGm)

d TÝnh to¸n cèt thép cho làm việc ph-ơng

* Tính cốt thép chịu mơmen d-ơng (Lấy giá trị momen lớn M1 để tính bố trí thép cho ph-ng cũn li)

Chọn mômen d-ơng lớn theo ph-ơng cạnh ngắn : M1 = 161,19 kGm - Chän ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm

- Bê tông B20 có Rb = 115 kG/cm2 ,

(79)

79

2 161,19.1002 0, 0127 115.100.10,

m

n o

M

R b h < pl 0, 255

= - 1 m (1 0, 0127) 0, 0128

- DiÖn tích côt thép yêu cầu phạm vi dải bỊ réng 1m lµ:

0, 0128 115 100 10,5 0, 687 2250

b o

s

s R b h A

R

(cm2)

- Hàm l-ợng cốt thép = 0, 687 100 0, 065% 100.10,

s o

A

b h > min=0,05%

- Ta chän thÐp 8a200, cã As = 2,51 cm2:

- Chän 8a200 cã Achän=2,51cm2 > Asyc = 0,687 cm2 Thoả mÃn yêu cầu

Vậy 1m bề rộng có với khoảng cách a=200

* Tính cốt thép chịu mơmen âm (Lấy giá trị momen lớn MA1 để tính bố trí thộp cho ph-ng cũn li)

Chọn mômen âm lớn theo ph-ơng cạnh ngắn : MA1= MB1 = 241,785 kGm - Chän ao=1,5 cm h0 = h- ao= 12-1,5=10,5 cm

- Bê tơng cấp độ B20 có Rb = 115 kG/cm2

- Cèt thÐp d < 10 nhãm CI : Rs = 2250 kG/cm2, R

sw = 1750 kG/cm2 - TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt :

2 241, 785.1002 0, 019 115.100.10,

m

b o M

R b h < pl 0, 255

1 m (1 0, 019) 0, 019

- Diện tích côt thép yêu cầu phạm vi dải bề rộng 1m là:

0, 019 115 100 10,5 1, 02

2250

b o

s

R b h A

R

(cm2)

- Hàm l-ợng cốt thép = 1, 02 100 0, 097% 100.10,

S o

A

b h > min=0,05%

Ta chän thÐp 8a200, cã As = 2,51 cm2:

- Chän 8a200 cã As = 2,51 cm2 > Asyc=1,02 cm2 Tho¶ mÃn yêu cầu

(80)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trường - Líp XDL601

80

Ta dùng cốt mũ rời để chịu mômen âm gối theo ph-ơng l1 l2 Đoạn v-ơn cốt mũ lấy nh- sau:

1

2, 75 0, 68( ) t

S L m lÊy trßn S1 =0,7( m)

2

1

3,95 0,987( ) t

S L m lÊy trßn S2 =1,0 (m)

IV.TÝnh toán cầu thang điển hình

1.S liu tính tốn: Sơ đồ kết cấu thang

b

a

4

mỈt b»ng kÕt cÊu thang trôc - 5

DCT

ct ct

(81)

81

vữA trát xm mác 50 dày 15 bậc xây gạch đặc

èng inox d40

èng inox d60

60

220 40

320

40

20

30

900

150

15 100

btct b20 dày 100 lát đá granit màu đỏ vữA lót xm mác 50 dày 15

cÊu t¹o bËc thang

- Thiết kế cầu thang điển hình cầu thang vế loại có cốn thang, cấu tạo cầu thang nh- hình vẽ

- Bc xõy gạch đặc,kích th-ớc bậc: 150x350mm - Mặt lát gạch granitơ màu đỏ =20mm

- Lan can tay vÞn thÐp èng inox d60 - Chän s¬ bé kÝch th-íc kÕt cÊu

+ B¶n thang + chiÕu nghØ BTCT B20 dµy 100 mm

+ KÝch th-íc chiÕu nghØ 1750x3550, cốn thang CT kích th-ớc 150x300 - Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995: Ptc =300kG/m2 ; n=1,2

- Dùng bê tơng cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 Mpa = 115 kg/cm2 ; R

bt = 0,9 MPa = kg/cm2, Eb =27.10

MPa ThÐp CI cã Rs= Rsc = 225MPa ,Rsw = 175 Mpa

ThÐp CII cã Rs=Rsc=280 MPa ,Es=21.104 Mpa 2.TÝnh toán thang

- Góc nghiêng cầu thang

(82)

82

- Chiều dài thang theo ph-ơng mặt phẳng nghiêng là:

lng 1,82 3,32 3,76m

- Nhịp tính toán thang:

ltt=(4200 -700)/2 = 1750 mm =1,75m

-TØ sè cạnh thang : 3,76/1,75 = 2,15 >2 Bản thang loại dầm

- B qua làm việc theo cạnh dài tính tốn thang theo ph-ơng cạnh ngắn - Sơ đồ tính dầm đơn giản đầu kê lên cốn thang t-ờng,ta cắt dải rộng 1m theo ph-ơng cạnh ngắn để tính tốn

a) Xác định kích th-ớc sơ

- Chiều dày xác định sơ theo công thức

b

D h l

m D = 0,8 1,4 lµ hƯ sè phơ thuộc tải trọng Chọn D = 1,4 l: chiều dài cạnh ngắn l = l1 = 1,75 m

m = 30 35 Chän m = 30 - VËy chiÒu dày bản:

b

1,75x1,4

h 0,082m

30 Chọn hb =10 cm b) Tải trọng tác dụng lên thang :

* Tĩnh tải :

- Quy đổi tải trọng lớp tải trọng t-ơng đ-ơng,phân bố theo chiều dài thang:

+) Lớp đá ốp dày cm h1=

2

2 15 2 30 90

2,683( )

33,541

15 30

x x

cm

+) Lớp vữa lót dày 1,5cm

2

1,5 15 1,5 30 67,5

2,013( )

33,541

15 30

x x

cm

+) Bậc xây gạch : h3 = 0,5 15 30 6,71( ) 33,541

x x

cm +) Bản thang dày 10cm : h4=10cm

(83)

83

Các lớp cấu tạo Chiều dày (Kg/m3) n qtt (Kg/m2)

1 Đá ốp Vữa lót Bậc gạch Bản thang Vữa trát Tổng (làm tròn)

0,02683 0,02013 0,0671

0,1 0,015

2000 1800 1800 2500 1800

1,1 1,3 1,1 1,1 1,3

59,026 47,1 132,858

275 35,1

549,084

* Ho¹t tải:

- Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995: Ptc =300kG/m2 ; n=1,2 -> ptt= 300 x 1,2= 360 Kg/m2

- Tải trọng toàn phần tác dụng lên thang lµ: q = 549,084 + 360 = 909,084 Kg/m2

c) Xác định nội lực:

- T¶i trọng phân bố mét dài: qb = 909,084 x1 = 909,084 kG/m - Thành phần tác dụng vuông góc với thang gây uốn:

q1 = qb cos = 909,084 x0,8778 = 797,993 kG/m - Thành phần tác dụng dọc trục thang, gây nén cho bản:

q2 = qb sin = 909,084 0,4788 = 435,27 kG/m

- Do q2< q1 nªn tÝnh thép bỏ qua q2 Vì thành phần q2 gây nén nh-ng q2< q1 bê tông vật liệu chịu nén tốt nên bỏ qua q2

*Dùng giá trị q1 tính thép chịu lực theo cạnh ngắn

- Để tính toán cắt thang dải có bề rộng 1m theo ph-ơng cạnh ngắn Dải có tiết diện chữ nhật chiều cao hb =10cm; chiÒu réng b = 100 cm

(84)

84

q=797,993 Kg/m

- Xác định nội lực:

1

2

max q 8l

M =

2 797,993 1,75

8 =305,482 kG.m

1

max 2

Q q l=

2

797,993 1, 75 =698,243 kG

d)TÝnh cèt thÐp:

- Chän ao= 1,5 cm-> ho = 10 - 1,5 = 8,5 cm

Ta cã : 2 2

0

305, 482 100

0, 0368 115 100 8,

m b

M

R b h

-> 0,5(1 m) 0,5 (1 0,0368) 0,9812 ->

0

2 305, 482 100

1,628 0,9812 2250 8,5

s

A M cm

Rs h

min

% 1, 628 100 0,191% 0, 05% 100 8,5

s A b h

Chän a150 (As = 1,885 cm2)

-> Tỉng sè cèt däc chÞu lực toàn 3,76

1 26 0,15

N (thanh)

- Cèt ph©n bè: Ta thÊy 2<

1 l

l =2,15 <3

-> Aspb 20% As max 0,2x1,885 =0,377 cm2

Chọn a200( có As = 1,41cm2 ) đặt theo ph-ơng cạnh dài thang

(85)

85

tác dụng mômen âm làm tăng độ cứng tổng thể Chọn 6a200, khoảng cách từ mép t-ờng mép thép mũ lấy :

S =1/6L =1/6x1,75 =0,291 (m), chọn =300mm - Cốt thép đ-ợc bố trí nh- h×nh vÏ:

3 Tính tốn cốn thang a) Xác định kích th-ớc sơ

- Chiều cao cốn thang chọn sơ theo công thức: d d

d

h l

m

ld nhịp cốn thang xét: ld = 3,76 m

md = 12 20 Chän md = 14 hd 3, 76 0, 268

14 (m)

- Lấy h = 30cm; b = 15cm - Quan niệm tính dầm đơn giản b)Ti trng tỏc dng

+ Trọng l-ợng th©n cèn thang : q1 = 1,1x0,15x0,3x2500 = 123,75 kG/m + Tải trọng từ thang truyền vào:

2

909,084 1,75

795, 45

2

b b

q l

q kG/m

(86)

86

q3 1,1 50 55 kG/m

+ Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang: q = 123,75 +795,45 +55 = 974,2 kG/m

+ PhÇn tải trọng tác dụng vuông góc với cốn thang: q = q.cos = 974,2 x0,8778= 855,152 kG/m + Phần tải träng t¸c dơng song song víi cèn thang:

q’’ = q.sin = 974,2 x0,4788= 466,45 kG/m

- q’’ < q’ bê tông vật liệu chịu nén tốt nên bỏ qua q’’ c) Xác định nội lực

- Coi cốn thang dầm đơn giản đầu dầm liên kết khớp - Giá trị mômen lớn nhất:

2 max

2

q' l 855,152 3, 76

M 1511, 22

8

kGm

- Giá trị lực cắt lớn nhất:

Qmax= '

q l

= 855,152 3, 76

2

=1607,68 kG

d) TÝnh cèt thÐp

- Gi¶ thiÕt a = 3cm, h0 = h - a = 30 - = 27 cm

- Ta cã : 2 1511,22 1002 0,12 115 15 27

m

o b

M R bh

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,12 0,936

(87)

87

1511,22 100 2,136 2800 0,936 27

s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 2,136 .100% 0,527% min 0,05%

. 15 27

s o

A b h

-> Chän thÐp 1 18 cã As=2,54 (cm2)

- Cèt thÐp cÊu t¹o chän 14 cã As=1,54 (cm2) e) TÝnh cèt ®ai

- Giá trị lực cắt lớn nhất: Qmax = 1607,68 kG

- Kiểm tra khả chịu cắt bê tông : (bỏ qua ảnh h-ởng lực dọc trục nên

n=0 ; f=0 tiết diện hình chữ nhật)

Qb min= b3(1 f n)R b hbt . 0= 0,6x(1+0+0)x9x15x27= 2187 ( kG) -> Qmax= 1607,68 (kG) < Qb min=2187( kG)

-> Bê tơng đủ chịu lực cắt,khơng cần phải tính cốt đai chịu lực cắt, cần chọn cốt đai theo cấu to

- Bố trí cốt đai đoạn gần gối tùa:

h=30cm < 45cm-> s =min(h/2=150mm;150mm) chọn s=150mm -> Chọn 6 a150 bố trí đoạn L/4= 3,76/4 =0,94 m đầu dầm - Đoạn cốn đặt cốt đai 6 a200

1

0,3. w . b . b . o

Q R b h

+ w1=1 +5 E

E

s b

. . n asw

b s =1 + x

5

2,1 10

2,7 10 x

1 0,283

1 15 = 1,049 < 1,3

+ b1= 1- Rb= 1- 0,01x11,5=0,885

-> 0,3. w1. b1.R b hb . o= 0,3x1,049x0,885x115x15x27=12971,57 (kG)

(88)

88 4 Tính toán chiếu nghØ

- KÝch th-íc b¶n chiÕu nghØ: 1,775x4,2m

- XÐt tØ sè : r =

4,

2, 366 1, 775

l

l làm việc theo ph-ơng

- Tính theo loại dầm đầu kê lên t-ờng, đầu kê lên dầm chiếu nghỉ Để tính toán cắt rộng b = m theo ph-ơng cạnh ngắn

Nhịp tính toán : ltt = l1- bt/2 - bd/2 =1,775 -0,22/2 -0,25/2 = 1,54 m Chiều dày : hb =10 cm

a) Tải trọng tác dụng + Tĩnh tải:

Các lớp cấu tạo Chiều dày (Kg/m3) n qtt (Kg/m2) Đá ốp

Vữa lót Bản BTCT

Vữa trát Tổng(làm tròn)

0,02 0.015

0.08 0.015

2000 1800 2500 1800

1,1 1,3 1,1 1,3

44 35,1

220 35,1

334

+ Hoạt tải: Hoạt tải tính toán: p = 1,2x300 = 360 kG/m2 Tải trọng toàn phần: q= 334+360=694 kG/m2

Cắt dải rộng 1m -> q= 694x1=694 kG/m b) Xác đinh nội lực:

(89)

89 q=694 Kg/m

- Xác định nội lực:

2

max q l8

M =

2

694 1,54

8 =205,736 kG.m

c) TÝnh toán cốt thép chiếu nghỉ:

- Giả thiết a = 1,5 cm, ho = h - a =10 -1,5 = 8,5 cm - Ta cã :

2

205,736 100

0,025 115 100 8,5

m

o b

M R bh

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,025x 0,9873

205,736 100 1,09

2250 0,9873 8,5 s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 1,09 100 0,128% min 0,05% 100 8,5

s o

A b h

-> Chän thÐp 6 a200 cã As=1,41 (cm2)

Vậy ta đặt thép theo cấu tạo 6 a200 cho ph-ơng chiếu nghỉ 5 Tính tốn chiếu tới

- KÝch th-íc b¶n chiÕu tíi: 1,4x4,2 m

- Tỉ số cạnh ô r =

L L

=4, 2 3

1, 4 >2 -> làm việc theo ph-ơng,

->Tính theo kê cạnh

- Bn chiu tới đổ tồn khối với dầm,sàn tầng điển hình, chiều dày = chiều dày sàn: hb= 12cm Do đó, bố trí thép dầm chiếu tới nh- bố trí thộp sn tng in hỡnh

- ĐÃ đ-ợc tính toán phần sàn tầng điển hình 6 Tính toán dầm chiếu nghỉ.

- Chiều dài dầm: l = 4,2 m

(90)

90 - Do trọng l-ợng thân dầm :

g1 = n.b.h =1,1x0,25x0,35x2500 = 240,625 kG/m

- Do tải trọng chiếu nghỉ truyền vào d-ới dạng phân bố đều: g2= ql/2=694x1,65/2 =572,55 kG/m

-> Tổng tải trọng phân bố: q= g1 +g2 = 240,625 +572,55 =813,175 kG/m - T¶i träng tËp trung ph¶n lùc cđa cèn thang:

1

974, 3,76 1831, 496 ct ct

P q l (kG) (Có lực P đặt lên dầm CN)

b) Xác định nội lực:

- Sơ đồ tính dầm đơn giản:

4200

q =813,175 kG/m P P=1831,496 kG

1675 850 1675

- Nội lực tải trọng phân bố q = 683,67 Kg/m

1

2

. 813,175 4, 2

1793,05

8 8

M q l Kgm

1

813,175 4,

1707,668

2

Q q l kG

- Néi lùc lùc tËp trung P = 1831,496 kG

M2 = P x l’ = 1831,496 x1,675 = 3067,76 kGm Q2 = 1831,496 kG

- Lùc tæng céng :

M = M1 + M2 = 1793,05 +3067,76 =4860,81 kGm Q = Q1 + Q2 = 1707,668 +1831,496 = 3539,164 kG c) TÝnh to¸n cốt thép cho dầm chiếu nghỉ:

- Giả thiÕt a = cm, ho = h - a = 35 -3 =32 cm Ta cã :

2

4860,81 100

0,165 115 25 32

m

o b

M

(91)

91

0,5(1 (1 m) 0,5 1 0,165 0,909

4860,81 100 5,97

2800 0,909 32

s

s o

M

A cm

R h

- KiÓm tra: 5,97 .100 0,187% min 0,05%

. 100 32

s o

A b h

-> Chän thÐp 2 20 cã As=6,28 (cm2)

Chọn 14 theo cấu tạo để chịu mômen âm d) Tính cốt đai chịu lực cắt

- Gi¸ trị lực cắt lớn nhất: Qmax=3539,164 kG

- Kiểm tra khả chịu cắt bê tông : (bỏ qua ảnh h-ởng lực dọc trục nên n=0 ; f=0 tiết diện hình chữ nhËt).

Qb min= b3(1 f n)R b hbt . 0= 0,6x(1+0+0)x9x25x32= 4320( kG) -> Qmax= 3539,164 (kG) < Qb min=4320 ( kG)

-> Bê tông đủ chịu lực cắt,khơng cần phải tính cốt đai chịu lực cắt, cần chọn cốt đai theo cấu tạo

- Bố trí cốt đai đoạn gần gối tựa:

h=35 cm < 45 cm-> s =min(h/2=175mm;150mm) chọn s=150mm -> Chọn 6 a150 bố trí đoạn L/4=4,2/4 1,1 m đầu dầm - Đoạn dầm đặt cốt đai 6 a200

1

0,3. w . b . b . o

Q R b h

+ w1=1 +5E

E

s b

. n asw

bs =

5

1 2,1 10 2 0, 283

2,7 10 25 15 = 1,059 < 1,3

+ b1= 1- Rb= 1- 0,01x11,5=0,885 -> 1

1

0,3. w . b .R b hb . o=0,3x1,059x0,885x115x25x32=25867,134 (kG)

Ta thÊy Qmax=3539,164 (kG) <0,3. w1. b1.R b hb . o=28867,134 (kG), nên dầm không bị phá hoại ứng suất nÐn chÝnh

(92)

92

dÇm chiÕu nghØ+ dÇm chiếu tới

mặt cắt 1-1 mặt cắt 2-2

V TÝnh mãng khung trôc

1.Đánh giá c im cụng trỡnh :

- Công trình có tầng cao 32,4m Chiều cao tầng 3,6m - Kích th-ớc mặt công trình : 54,6 16,2m

Hệ kết cấu công trình khung bê tông cốt thép chịu lực kết hợp với lâi cøng chÞu lùc

Kích th-ớc cột tồn cơng trình thay đổi lần : * Cột biên:

- TÇng 1, 2, 3: kÝch th-íc 30 60 cm - TÇng 5, 6, 7: kÝch th-íc 30 50 cm - TÇng 7, 8, 9: kÝch th-íc 30 40 cm * Cột giữa:

- Tầng 1, 2, 3: kÝch th-íc 30 80 cm - TÇng 5, 6, 7: kÝch th-íc 30 70 cm - TÇng 7, 8, 9: kÝch th-íc 30 60 cm

2.Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình :

(93)

93

SPT từ xuống gốm lớp đất có chiều dày thay đổi mặt Địa tầng vị trí cơng trình nh- sau :

Lớp 1: Dy 6,7 m có ch tiêu c lý sau:

W %

Wnh %

Wd

% T/m

3 độ

c kg/cm

KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e

øng víi P (KPa) qc (MPa

) N

100 200 300 400

36,

45,

25,

9 1,84 2,6

903

0 0,15

0,95 0,92 0,90 0,83

3 1,34 Từđã cã:

- Hệ số rỗng tự nhiªn : e0 = n(1 W) - =

84 , ) 365 , ( 69 ,

- =1

- Kết nén eodometer: hệ số nÐn lón khoảng ¸p lực 100 – 200 kPa: a12 =

100 200 926 , 957 ,

= 3,1 10-4 (1/kPa)

- Chỉ số dẻo: A = Wnh - Wd = 45,1 – 25,9 = 19,2 Lớp 1là lớp đất sÐt - Độ sệt: B =

A W W d = , 19 , 25 , 36

= 0,55 trng thái

- Môun biến dạng: qc = 1,34 MPa = 134 T/m2 E0 = qc = 6,5x134 = 871 T/m2 (sÐt dẻo chọn = 6,5)

Lớp 2: Dµy 3,8m có tiêu c lý nh sau:

W %

Wnh %

Wd

% T/m3 độ

C Kg/cm2

KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e

øng víi P(Kpa) qc (Mpa) N 100 200 300 400

28,6 31,1 24,7 1,8 2,66 11O40 0,08 0,818 0,785 0,759 0,738 1,77 9

Từ có:

- Hệ số rỗng tự nhiªn: e0 = n(1 W)- =

8 , ) 286 , ( 66 ,

(94)

94 - Kết nÐn kh«ng në ngang - eodometer:

Hệ số nÐn lón khoảng ¸p lực 100 - 200 Kpa: a1-2 =

100 200 200 100 p p e e

=

10 , 100 200 785 , 818 , KPa 1

- Chỉ số dẻo A = Wnh - Wd = 31,1 % – 24,7% = 6,4 % đất thuộc loại cát pha

- §é sÖt B = A W W d = , , 24 , 28

= 0,6 trạng thái dẻo

Cựng vi cỏc c tr-ng kháng xuyên tĩnh qc = 1,77 MPa = 177T/m2 đặc tr-ng xuyên tiêu chuẩn N =

Môdun nén ép(có ý nghĩa môdun biến dạng thÝ nghiƯm kh«ng në ngang):

E0s = qc = 4x177 = 708T/m2 (øng víi c¸t pha lÊy =4)

- Líp : sÐt pha, xám xanh, xám nâu, trạng thái dẻo chảy I=0,83 ; dµy 5.57m , tt =70 29’, =2.69 (T/m3)

Lớp 3: Dày 4,5m có tiêu lý nh- sau:

W % Wn h % Wd

% T/m

3 độ

c kg/cm

2

KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e øng víi P(Kpa)

qc (MPa

)

N

100 200 300 400

28, 41

24,

8 1,9

7

1604

5 0,29

0,79 0,77 0,75 0,73

3 4,16 Từ ta có:

HƯ số rỗng tự nhiên:

e0 =

) (

n W

-1 = , ) 287 , ( ,

- = 0,83

- Hệ số nén lún khoảng áp lực 100 - 200 Kpa:

a1-2 =

100 200 773 , 797 ,

= 0,024.10-2

KPa

1

- ChØ sè dỴo A = Wnh - Wd = 41- 24,8 = 16,2 % đất thuộc loại sÐt pha - §é sƯt B =

A W W d = , 16 , 24 -8,7

(95)

95 qc = 4,16 MPa =416 T/m2 E

0s = qc = 416 = 2080T/m2 (lấy = ứng với sét pha) Cùng với kết xuyên tính số SPT N = 19 lớp đất có tính chất xấu

Lớp 4: Dày 6,8m có tiêu lý sau: Trong đất cỡ hạt d(mm) chiếm (%)

W %

qc (MP

a) N >10 10 5 2 1 0,5 0,5 0,2 0,25 0,1 0,1 0,0 0,05 0,0 0,01 0,0 02 <0, 002

- - - 25.5 28 16.5 13 - 23.6 2.6

4 7.9 21

- Lượng ht có c > 0,25mm chim 9+25,5+28= 62,5%>50% Đất cát h¹t võa - Cã qc = 7,9 MPa= 79 KG/cm2 = 790 T/m2 cát hạt vừa =2 ,eo 0,7;

e0 = n(1 W)-1 =

0

(1 )

n W

e =

2, 64.1.(1 0, 236)

1 0, =2,04T/m 3

- Độ b·o hoà G =

e W

= 2, 64 0, 236 0,

x

= 1,04 có 0,5 < 1,04

t cát hạt, chặt vừa, rÊt Èm

M«đun nÐn Ðp E0 = qc = 2,0 790 =1580T/m2 - Tra b¶ng øng víi qc = 790T/m2 = 320 – 340 Nội suy ta đ-ợc =32021

Lp 5: Rt dày có tiêu lý sau: Trong đất cỡ hạt d(mm) chiếm (%)

W %

qc

(MPa) N >10 10 5 2 1 0,5 0,5 0,25 0,25 0,1 0,1 0,05 0,05 0,01 0,01

0,002 <0,002

- 18 33 27,5 16,5 - - - - 17 2,63 15,6 31 - Lượng hạt cã cỡ > 0,5 mm chim 2+18+33+27,5= 90,5%>50% Đất cát hạt vừa - Có qc = 15,6 MPa= 156 KG/cm2 = 1560T/m2 cát hạt vừa =2 ,e

(96)

96 e0 = n(1 W)-1 =

0

(1 )

n W

e =

2, 63.1.(1 0,17)

1 0,5 =2,05T/m 3

- Độ b·o hoà G =

e W

= 2, 63 0,17 0,5

x

= 0,89 cã 0,5 < 0,89 Đất cát hạt, cht, ẩm

- Môun nén ép E0 = qc = 2,0 1560 =3120T/m2 - Tra b¶ng øng víi qc = 790T/m2 = 340 – 360 Nội suy ta đ-ợc =34054

Tr a cht cụng trỡnh

3.Giải pháp móng :

3.1 Lựa chọn ph-ơng án thiết kế móng

- Ph-ơng án móng sâu: Có nhiều -u điểm móng nông, khối l-ợng đào đắp giảm, tiết kiệm vật liệu tính kinh tế cao

- Mãng s©u thiết kế móng cọc

Cát pha,dẻo =1.8 T/m3, =110 40 =2,66; qc = 177 T/m

2 , E

0s = 708 T/m

2, N=9,B=0,6

SÐt dỴo =1.84T/m3, =2.69, B=0,55;

E0s = 871 T/m 2, q

c = 134 T/m

2 , N=7

SÐt pha, dỴo =1,9/m3, =160 45; q

c = 416 T/m

2 ; N=19

=2,7 ; E0s =2080T/m

, B=0,24

Cát hạt vừa, chặt vừa =2,04 T/m3, =320 21 =2,64; qc = 790 T/m

2 , E

0s = 1580 T/m

2, N=21

Cát hạt, chặt =2,05/m3, =340 54; qc = 156 T/m

; N=31 =2,63; E0s =3120T/m

(97)

97

Cọc đóng: Sức chịu tải cọc lớn ,thời gian thi cơng nhanh ,đạt chiều sâu đóng cọc lớn ,chi phí thấp ,chủng loại máy thi cơng đa dạng ,chiều dài cọc lớn số mối nối cọc chất l-ợng cọc đảm bảo (Độ tin cậy cao ) Tuy nhiên biện pháp có nhiều nh-ợc điểm :gây ồn ,gây ôi nhiễm môi tr-ờng ,gây trấn động đất xung quanh nơi thi công ,nh- gây ảnh h-ởng đến số công trình lân cận Biện pháp khơng phù hợp với việc xây chen thành phố

- Cọc khoan nhồi: Sức chịu tải cọc lớn, thi công không gây tiếng ồn, rung động điều kiện xây dựng thành phố

Nh-ợc điểm cọc khoan nhồi biện pháp thi công công nghệ thi công phức tạp.Chất l-ợng cọc thi công công tr-ờng không đảm bảo Giá thành thi công cao

- Cọc ép: Không gây ồn gây chấn động cho cơng trình lân cận, cọc đ-ợc chế tạo hàng loạt nhà máy chất l-ợng cọc đảm bảo Máy móc thiết bị thi cơng đơn giản Rẻ tiền Tuy nhiên tồn số nh-ợc điểm : Chiều dài cọc ép bị hạn chế chiều dài cọc lớn khó chọn máy ép có đủ lực ép ,còn để chiều dài cọc ngắn thi cơng chất l-ợng cọc khơng đảm bảo có q nhiều mơí nối

Nh- từ phân tích với điều kiện địa chất thuỷ văn tải trọng công trình ta lựa chọn ph-ơng án móng cọc ép

3.2.VËt liƯu mãng vµ cäc

Đài cọc:

+ Bê tông : B20 có Rb = 1150 T/m2, R

k = 90 T/m2

+ Cốt thÐp: thÐp chịu lực đài thÐp loại AII cóRs = 28000 T/m2 + Lp lót i: bê tông nghÌo B15 dày 10 cm

+ Đài liªn kết ngàm với cột cọc (xem vẽ) ThÐp cọc neo đài 20d (ởđ©y chọn 40 cm ) vàđầu cọc đài 10 cm

Cọc đóc sẵn:

+ Cọc 30x30 cmm có:

+ Bê tông : B20 Rn = 1150 T/m2

+ Cốt thÐp: thÐp chịu lùc - AII , đai – AI (4 18 AS =10,18cm2) + C¸c chi tiết cấu tạo xem vẽ

3.3.Chiều sâu đáy đài Hmđ:

(98)

98 hmin=0,7tg(45o

-2 ) b Q

'

Q : Tỉng c¸c lùc ngang: Q = 5,34 T

’ : Dung trọng tự nhiên lớp đất đặt đài = (T/m3) b : bề rộng đài chọn sơ b = 2,4 m

: góc ma sát lớp đất đặt đài = 9030’

hmin=0,7tg(45o -9030’/2) 5, 34

2 2, 4x =0,62 m => chän hm = 1,8 m > hmin

=>Với độ sâu đáy đài đủ lớn , lực ngang Q nhỏ, tính tốn gần bỏ qua tải trọng ngang

- ChiỊu dµi cọc: chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp khoảng 2,1m => chiỊu dµi cäc : Lc=( 6,7+3,8+4,5+2,3)-1,8+0,5 = 16m Cọc đ-ợc chia thành đoạn dài m Nối hàn mÃ

3.4.Tớnh sc chu ti cọc theo đất nền:

(99)

99

Sức chịu tải cọc theo đất xác định theo công thức: Pđn =1/Kntc.m.( 1u ili+ 2F.Ri)

Trong đó:

1, 2- hệ số điều kiện làm việc đất với cọc vuông, hạ ph-ơng pháp ép nên =

F =0,3x0,3 = 0,09 m2

Ui : Chu vi cäc = 0,3 x4 = 1,2 m

R : Sức kháng giới hạn đất mũi cọc Mũi cọc đặt lớp cát hạt vừa độ sâu 17,3 m R =351,2T/m2

i : lực ma sát trung bình lớp thứ i quanh mặt cọc Chia đất thành lớp đồng Ta lập bảng tra i ( theo giá trị độ sâu trung bình li lớp loại đất, trạng thái đất.)

zi li i Li i B

Líp

3,3 1,66 3,32

0.55

5,3 2,07 4,14

6,7 1,4 2,15 3,225

Líp2 6,7 1,9 3,8 0.6

10,5 1,8 1,91 3,438

Líp

12 1,5 6,05 9,075

0,24

13,5 1,5 6,36 9,54

15 1,5 7,21 10,815

Líp 17,3 2,3 7,302 16,79

ili 57,421

P®n =1/Kntc.m.( 1u ili+ 2F.Ri)

=> P®n =1/1,4 x1 x( x1,2 x57,421+ x351,2 x0,3 x0,3) = 71,79 T/ m2 b) X¸c đinh theo kết thi nghiệm xuyªn tiªu chuÈn(SPT) Sức chịu ti ca cc theo nn t xác nh theo công thức: Pgh = Qs + Qp

Qs = k1u i n

i ih

N

1

(100)

100 Víi cäc Ðp: k1 =2

Qp= k2 F.NtbP

Sức kháng phá hoại đất mũi cọc (Ntb - số SPT lớp đất mũi cọc)

k2 =400 víi cäc Ðp

Qp= 400 x 0,32 x 21=756 (kN)

Pgh = 490,56+756 = 1246,56 (kN)=124,656(T)

Vậy Pđn =

(2 3) Pgh

Fs =

124,656

2, = 49,862 (T) c)Xác định theo kết xuyên tĩnh(CPT) Pgh = Qs + Qp

P® = s gh F P = Qc + , s Q

hay P ® =

3 2

s c Q

Q

Trong đã:

+ Qp = Kc.qc.F : tổng giá trị áp lực mũi cọc

Ta có: lớp cát hạt vừa có qc = 790T/m2 = 7900 kPa Kc = 0,5 Qp = 0,5x790x0,32 = 35,55 (T)

+ Qs = U i ci q

.li : tổng giá trị ma s¸t thành cọc

Qs =4x0.3( 134

30 6,7 + 177

30 3,8 + 416

60 4,5+ 790

100 x2,3) = 117,32 T Pgh = Qs + Qp = 117,32 +35,55 = 152,87 T

Vậy Pđn =

(2 3) Pgh

Fs =

152,87

2, =61,148 T Vậy sức chịu tải đất

P®n=min(P®ntk, Pspt, Pcpt ) =min (71,79; 49,862; 61,148) = 49,862(T) 3.5.Søc chÞu t¶i cđa cäc theo vËt liƯu

Pvl= (RbAb+RSAS) Trong

hƯ sè n däc Chän m=1 , =1

AS: diÖn tÝch cèt thÐp, AS=10,18 cm2 (4 18); Ab Diện tích phần bê tông Ab=Ac- AS=0.3x0.3-10,18x10-4=889,82.10-4 (m2)

(101)

Nhµ lµm viƯc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Lớp XDL601

101

Sức chịu tải cđa cäc: [P] =min(PVL,P®n)=min(132,573; 49,862) = 49,862 (T)

A TÝnh to¸n mãng cét trơc: D(Mãng M1)

1.Néi lùc vật liệu làm móng Lực tác dụng

Theo kết tổ hợp nội lực ta chọn đ-ợc cặp nội lực lớn nhất: Nmax= -174,17 (T) ; Mt- = -11,77 (Tm); Qt- = -5,34 (T) 2.Chọn số l-ợng cọc bố trí:

+Xỏc định sơ số l-ợng cọc

Nc 1, 2.174,17 4,19 49,862

tt

N P

Chọn cọc bố trÝ h×nh vẽ:

1 2

4 5

1

2 2

1 3

Từ việc bố trÝ cọc trªn

kÝch thước đài: Bđx Lđ = 1,6m x2,2 m

- Chọn hđ = 1,0m h0đ 1,0 - 0,1 = 0,9m

3.Tính tốn kiểm tra làm việc đồng thời cơng trình, móng cọc 3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc

- Theo c¸c giả thiết gần đóng coi cọc chịu tải dọc trôc cọc chịu nÐn kÐo

(102)

102

Gđ Fđ hm tb = 1,6x2,2 x1,8 x2 = 12,672 (T) + Ti trng tác dng lên cọc tÝnh theo c«ng thức: Pi =

2

tt

y i dd

n i i

M x N

n

x

Nddtt =N

0tt + F® tb.hm = N0tt +Gđ = 174,17+12,672 = 186,842 (T) M0ytt = 5,34 (T.m)

Với xmax = 0,8 m, ymax = 0,5 m Pmax,min = 186,842 5, 34 2

5

i i

x x

+ Ti trng truyn lên cc không kể trọng lượng th©n cọc lớp đất phủ táy

i tr lên tính vi ti trng tính to¸n: Bảng số liệu tải trọng c¸c đầu cọc

Cọc xi (m) Pi (T)

1 0,8 38,95

2 0,8 38,95

3 37,36

4 -0,8 35,61

1

5 -0,8 35,61

Pmax =38,95(T); Pmin = 35,61 (T) tÊt cọc chịu nén - Kim tra: P = Pmax + qc [P]

- Trọng lượng tÝnh to¸n cọc : qc = bt.a2.l

c.n =2,5 x0,32 x16 x1,1 =3,96 T

Pmax+ qc = 38,95+3,96 =42,91 (T) < [P] = 49,862 (T) Vậy tất c¸c cọc đủ khả chịu tải bố trÝ trªn hợp lý

3.2 Kiểm tra c-ờng độ đất mũi cọc

Giả thiết coi mãng cọc mãng khối quy ước h×nh vẽ: - Điều kiện kiểm tra:

(103)

103 - X¸c định khối mãng quy ước:

+ Chiều cao khối mãng quy ước

TÝnh từ mặt đất tíi mũi cọc HM = 17,3 m + Gãc mở : tb =

0

0 16 45 4,5 32 21 2,3

22, 02 4,5 2,3

i i i

h x x

h

=> tb =22,020

+ Chiều dài đ¸y khối mãng quy ước: Lm= 2,2 + 2.(4,5+2,3) tg22,020 = 7,7 m + Bề rộng khối mãng quy ước:

Bm= 1,6+ 2.(4,5+2,3) tg22,020 = 7,1 m

- X¸c định tải trọng tÝnh to¸n đ¸y khối mãng quy ước (mũi cọc): + Trng lng ca t vi táy i tr lên:

N1 = Fm tb hm = 2,2 1,6 1,8 = 12,672 T + Trọng lượng khối đất từ mũi cọc tới đ¸y đài: N2 = (LM BM - Fc) li i

N2 = (7,7 7,1 - 0,09.5) [5,4.1,84 +3,8.1,8 +4,5.1,9 +2,3.2,04] 1627,57 (T) + Trọng lượng cọc:

Qc = 0,09 16 2,5 = 18 (T) Tải trọng mức đ¸y mãng:

N = N0+ N1 +N2 + Qc=174,17 +12,672 +1627,57 +18 =1832,41(T) My = M0y =5,34 Tm

- ¸p lực tÝnh to¸n đ¸y khối mãng quy ước: pmax,min =

F W

y qu y M N

Wy =

2

6

M M

B L

=

2 7,1 7,

6 x

=70,16 m3

Fqư = 7,1 x7,7= 54,67 m2

pmax,min = 1832, 41 54, 67

5, 34 70,16

pmax = 33,59 T/m2; p = 33,515 T/m2; pmin = 33,44 T/m2

(104)

104 Pgh = 0,5.n N b nq.Nq.q nc.Nc.C

N , Nq, Nc : HƯ sè phơ thc gãc ma s¸t

Lớp cã =320 21 tra bảng ta cã:

N =29,8; Nq = 23,2 ; Nc = 35,5 (bỏ qua c¸c hệ số hiệu chỉnh) Rđ =

s gh F P

m

s

c m q

m

d F H

c N H N

B N

R '

' ) (

=> Rđ = 0,5 29,8 2, 04 7,1 (23, 1) 2, 04 17,3 35,5 2, 04 17,3 2, 04

3

x x x x x x

x Rđ 392,52 T/m2

Ta cã: pmaxqư = 33,59 T/m2 < 1,2 Rđ = 471,024 (T/m2)

pqu = 33,515 T/m2 < R

đ = 392,52 (T/m2)

Như đất mũi cọc đủ khả chịu lực 3.3 KiÓm tra lón cho mãng cäc:

- Ứng suất thân ti áy móng quy c:

bt = 6,7.1,84 +3,8.1,8 +4,5.1,9 +2,3.2,04 =32,41 T/m2;

- ng sut gây lún ti áy móng quy ước:

glz 0= tc - bt = 33,515 -32,41 1,105 (T/m2)

- Độ lón mãng cọc cã thểđược tÝnh gần đóng sau: S = b gl

E

0

0 với L

m/Bm = 7,7/7,1 = 1,08 1,05

S =

2 0, 25

.7,1.1, 05.1,105

1580 0,0049m =0,49 cm <8cm Tháa m·n ®iỊu kiƯn

4 Tính thép dọc cho đài cọc kiểm tra i cc

Đài cọc làm việc nh- côn sơn cứng, phía chịu tác dụng d-ới cột M0 N0, phía d-ới phản lực đầu cọc => cần phải tính tóan khả năng:

(105)

105 Chiều cao đài 1000 mm (Hđ = 1,0m)

Chän líp b¶o vƯ abv=0,1 m Ho=h -abv =1000 -100 =900 mm

Giả thiết bỏ qua ảnh h-ởng cốt thép ngang - Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp Pđt < Pcđt Trong :

Pđt - Lực đâm thủng = tổng phản lực cọc nằm phạm vi tháp đâm thđng

P®t=P01+ P02+ P04+ P05

=(38,95+35,61)x2 =149,12 (T) Pcđt : Lực chống đâm thủng

Pcđt=[ 1(bc c2) 2(hc c1)] h0Rk

1, hệ số đ-ợc xác định nh- sau :

α1 = 1,5

2

1

c h

= 1,5

2

0,

0, 35 =4,14

α2 = 1,5

2

c h

= 1,5

2

0,

0, =6,91

Pc®t=[4,14 x(0,3 +0,2) +6,91 x(0,6+0,35)] x0,9 x90 Pc®t =467,775 (T)

=>P®t= 149,12 (T) < Pc®t= 467,775 (T)

=> Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng

* Kiểm tra khả cọc chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng Khi b bc + h0 Pđt b0h0Rk

Khi b bc+ h0 th× P®t (bc+h0)h0Rk Ta cã b = 1,6m > 0,3 +0,9 =1,2 m Q = P02+ P05=38,95+35,61 =74,56 (T) ;

C0=0,35m <0,5h0 =0,5x0,9 =0,45m -> LÊy C0=0,45m

2

1

0,

0, 0, 1, 57 0, 45

o

h C

Pđt = 74,56 T < bh0 Rk =1,57 x1,6 x0,9 x90 = 203,472 T

1

3

4

1

2 2

(106)

106 thoả m·n điều kiện chọc thủng

Kết luận : Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng chọc thủng theo tiết diện nghiêng

4.2 Tính cốt thép đài

Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc nh- côn sơn ngàm mép cột + Mô men mép cột theo mặt cắt 1-1:

M1= a x(P02 + P05 ) = 0,5 x(38,95+35,61) =37,28( Tm)

Trong đó: a - Khoảng cách từ trục cọc đến mặt cắt 1-1 ; a =0,5 m Cốt thép yêu cầu ( đặt cốt đơn )

As1-1

0

37, 28 0,9 a 0,9 0,9 28000

M

h R =1,643.10

-3 m2=16,43cm2

Ta chän 11 16 a160 cã As= 22,117 cm2 + Mô men mép cột theo mặt cắt 2-2:

M2 = a x(P01 + P02) = 0,35 x(38,95+38,95) = 27,265(Tm)

AS2-2=

0

27, 265 0,9 a 0,9 0,9 28000

M

h R =1,202.10

-3m2=12,02 cm2

(107)

107

Bè trÝ cèt thÐp mãng - trôc d (m1)

B.TÝnh to¸n mãng cét trơc C (Mãng M2) 1 Néi lùc vµ vËt liƯu lµm mãng

Lùc t¸c dơng

Theo kÕt tổ hợp nội lực ta chọn đ-ợc cặp nội lùc lín nhÊt: Nmax= -218,01 T ; Mt- =-19,78 Tm; Qt- =-5,5 (T) 2.Sức chịu tải cọc theo vËt liƯu

(108)

108 Trong : hệ số uốn dọc Chọn m=1 , =1

AS: diÖn tÝch cèt thÐp, AS=10,18 cm2 (4 18) Ab Diện tích phần bê tông Ab=Ac- AS=0.3x0.3-10,18x10-4= 889,82.10-4 m2

PVL = 1x(1150x889,82.10-4+ 2,8.104 x10,18.10-4 ) = 132,57T

Sức chịu tải cọc: [P] =min(PVL,Pđn)=min(132,57; 49,862) =49,862 (T)

3 Chọn số l-ợng cọc bố trí :

+Xác định sơ số l-ợng cọc

Nc 1, 2.218, 01 5, 25 49,862

tt

N P

Chọn cọc bố trÝ h×nh vẽ :

1 2 3

4 5

6

1

2 2

Từ việc bố trÝ cọc trªn

kÝch thước đài: Bđx Lđ = 1,8x2,4

- Chọn hđ = 1,0m h0đ 1,0 - 0,1 = 0,9 m

4 Tính tốn kiểm tra làm việc đồng thời cơng trình, móng cọc 4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc

- Theo c¸c giả thiết gần đóng coi cọc chịu tải dọc trôc cọc chịu nÐn kÐo

+ Trọng lượng đài vàđất trªn i:

(109)

109

+ Tải trọng t¸c dụng lên cc c tính theo công thc: Pi =

2

tt

dd i i

n i i

N M x

n

x

Nddtt =N0tt + F® tb.hm = 218,01 +1,8 x2,4 x2 x1,8 = 233,562 T M0ytt =19,78 T.m

Với xmax = 0,9m, ymax = 0,6 m Pmax,min =

2 19, 78 233,562

6

i x

x (T)

+ Ti trng truyn lên cc không k trng lng bn thân cc v lp t ph táy

i tr lên tính vi ti trng tính toán: Bng s liệu tải trọng c¸c đầu cọc

Cọc xi (m) Pi (T)

1 0,9 44,42

2 38,927

3 0,9 44,42

4 -0,9 33,43

5 38,927

6 -0,9 33,43

Pmax = 44,42 T; Pmin = 33,43 T tÊt cọc chịu nén Kim tra: P = Pmax + qc [P]

- Trọng lượng tÝnh to¸n cọc qc = bt.a2.L

c.n =2,5 x0,32 x16 x1,1 =3,96 T

Pmax+ qc =44,42 +3,96 =48,38 T < [P] = 49,862 T Vậy tất c¸c cọc đủ khả chịu tải bố trÝ trªn hợp lý

4.2 Kiểm tra c-ờng độ đất mũi cọc

(110)

110 pqư Rđ ; pmaxqư 1,2.Rđ

- X¸c định khối mãng quy ước:

+ Chiều cao khối mãng quy ước tÝnh từ mặt đất tíi mũi cọc: HM = 17,3 m

+ Gãc mở : tb =

0

0 16 45 4,5 32 21 2,3

22, 02 4,5 2,3

i i i

h x x

h

=> tb =22,020

+ Chiều dài đ¸y khối mãng quy ước: Lm= 2,4 +2.(4,5+2,3) tg22,020 = 7,9 m + Bề rộng khối mãng quy ước:

Bm= 1,8 + 2.(4,5+2,3) tg22,020 = 7,3 m

- X¸c định tải trọng tÝnh to¸n đ¸y khối mãng quy ước (mũi cọc): + Trọng lượng ca t vi táy i tr lên:

N1 = Fm tb hm = 1,8 2,4 2.1,8 = 15,552 (T) + Trọng lượng khối đất từ mũi cọc tới đ¸y đài: N2 = (LM BM - Fc) li i

N2 = (7,9 x7,3 - 0,09x6) [5,4.1,84 +3,8.1,8 +4,5.1,9 +2,3.2,04] 1714,92 (T) + Trọng lượng cọc:

Qc = 0,09 16 2,5 = 21,6 (T) Tải trọng mức đ¸y mãng:

N = N0+ N1 +N2 + Qc= 218,01 +15,552 +1714,92 +21,6 =1970,082 (T.) My = M0y = 19,78 Tm

- ¸p lực tÝnh to¸n đ¸y khối mãng quy ước: pmax,min =

F W

y

qu y M N

Wy =

2

7,9 7,3

75,93

6

M M

L B x

m3

Fqư = 7,9 x7,6 = 57,67 m2

pmax,min = 1970, 082 19, 78 57,67 75,93

pmax = 34,42 T/m2; p = 34,16 T/m2; p

(111)

111

- Cường độ tÝnh to¸n đất ởđ¸y khối quy ước (Theo c«ng thức Terzaghi): Pgh = 0,5.n N b nq.Nq.q nc.Nc.C

N , Nq, Nc : HÖ sè phơ thc gãc ma s¸t

- Líp cã =320 21 tra bảng ta cã:

N =29,8; Nq = 23,2 ; Nc = 35,5 (bỏ qua c¸c hệ số hiệu chỉnh) Rđ =

s gh F P

m

s

c m q

m

d F H

c N H N

B N

R '

' ) (

=> Rđ = 0,5 29,8 2, 04 7,3 (23, 1) 2, 04 17,3 35,5 2, 04 17,3 2, 04

3

x x x x x x

x Rđ 394,55 T/m2

Ta cã: pmaxqư = 34,42 T/m2 < 1,2 Rđ = 473,46 (T/m2)

pqu = 34,16 T/m2 < R

đ = 394,55 (T/m2)

Như đất mũi cọc đủ khả chịu lực 4.3 KiĨm tra lón cho mãng cäc:

- Ứng sut bn thân ti áy móng quy c:

bt = 6,7.1,84 +3,8.1,8 +4,5.1,9 +2,3.2,04 =32,41 T/m2;

- ng sut gây lún ti áy móng quy ước:

glz 0= tc - bt = 34,16 -32,41 1,75 (T/m2)

- Độ lón mãng cọc cã thểđược tÝnh gần đóng sau: S = b gl

E

0

với Lm/Bm = 7,9/7,3 = 1,08 1,05

S =

2 0, 25

.7,3.1, 05.1, 75

1580 0,0079 m =0,79 cm <8cm Tháa m·n ®iỊu kiƯn

5 Tính thép dọc cho đài cọc kiểm tra i cc

Đài cọc làm việc nh- côn sơn cứng, phía chịu tác dụng d-ới cột M0 N0, phía d-ới phản lực đầu cọc => cần phải tính tóan khả

(112)

112 Chiều cao đài 1000 mm (Hđ = 1,0m)

Chän líp b¶o vƯ abv=0,1 m Ho=h -abv =1000 -100 =900 mm

- Giả thiết bỏ qua ảnh h-ởng cốt thép ngang Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp Pđt < Pcđt

Trong : Pđt - Lực đâm thủng = tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp đâm thủng

P®t =P01+ P02+ P03+ P04+ P05+ P06

Pđt =(44,42+38,927+33,43) x2 =233,554 (T) Pcđt : Lực chống đâm thđng

Pc®t=[ 1(bc c2) 2(hc c1)] h0Rk

1, hệ số đ-ợc xác định nh- sau :

0

1 1, h

c = 1,5

2

0,

0, 35 =4,14

2

2 1, h

c = 1,5

2

0.9

0, =4,74

Pc®t=[4,14 x(0,3+0,3) +4,74 x(0,8+0,35)]x0,9 x90 Pc®t =308,70 T

P®t =233,554 T < Pc®t=308,70 T

=> Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng

* Kiểm tra kha cọc chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng Khi b bc + h0 Pđt b0h0Rk

Khi b bc+ h0 Pđt (bc+h0)h0Rk

Ta có b = 1,8 m > 0,3 + 0,9 =1,2 m Q = P03+ P04 =44,42 +33,43 =77,85 (T) C0=0,35m <0,5h0 =0,5x0,9 =0,45m -> LÊy C0=0,45m

2

1

0,

0, 0, 1, 57 0, 45

o

h C

1

4

6

1

(113)

113

Pđt= 77,85 T < β.b.h0 Rk =1,57x1,8 x0,9x90 = 228,906 T tháa m·n ®iỊu kiƯn chäc thđng

Kết luận : Chiều cao đài thoả mãn điều kiện chống đâm thủng chọc thủng theo tiết diện nghiêng

5.2.Tính cốt thép đài

Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc nh- côn sơn ngàm mép cột - Mô men mép cột theo mặt cắt 1-1:

M1-1 =a x(P03 + P04 ) = 0,5 x(44,42 +33,43) =38,925( Tm)

Trong a: Khoảng cách từ trục cọc đến mặt cắt 1-1 ; a= 0,5 m Cốt thép yêu cầu ( đặt cốt đơn )

As1-1

0, .o a

M

h R =

38,925

0,9 0,9 28000=1,72.10

-3m2=17,2 cm2

Ta chän 11 16 a180 cã AS =22,117 cm2 - M« men mép cột theo mặt cắt II-II:

M2-2 = a x(P01 + P02 + P03) = 0,45x(44,42 +38,927 +44,42)= 57,50 (Tm)

As2-2

0, .o a

M h R =

57,50

0,9 0,9 28000=2,54.10

-4 m2 =25,4cm2

(114)

114

Bè trÝ cèt thÐp mãng - trôc c (m2)

6 Kiểm tra c-ờng độ cọc vận chuyển ép :

*Khi vận chuyển cọc: Tải trọng phân bố q = n Fn - Trong đó: n hệ số động, n = 1.5

=> q= 1,5x2,5x0,3x0,3 = 0,3375 T/m Chän a cho M1+ M

1- => a = 0,207 lc = 0,207x8 1,656 m

M M

a a

(115)

115 M1 =

2 qa

= 0,3375x1,6562/2 =0,463 T/m2

*Tr-ờng hợp treo cọc lên giá búa: Để M2+ M

-2 th× b =0,294xlc => b 0,294 x8 = 2,352 m

+ Trị số mômen d-ơng

M2=

2 qb

=

2 0,3375 2,352

2 =0,934 T/m

M

b

2

-+ M

Biểu đồ cọc cẩu lắp

Ta thấy M1< M2 nên ta dùng M2 để tính tốn

+ LÊy líp b¶o vƯ cđa cäc lµ cm => chiỊu cao lµm viƯc cña cèt thÐp h0=30-3=27 cm

=>Aa= 0, o a

M

h R =

0,934

0,9 0, 27 28000=1,373.10

-4 ( m2 ) =1,373 cm2

Cốt thép chịu uốn cọc 18 có As= 5,09 cm2 => cọc đủ khả chịu tải vận chuyển cẩu lắp

- Tính toán cốt thép làm móc cẩu tr-ờng hợp cẩu lắp cọc Fk= ql

=> Lc kéo nhánh gần F’k= Fk/2= 0,3375x8/2=1,35 Diện tích cốt thép móc cẩu

Fs=

a k R F'

= 1, 35

28000=4,82.10

-5 m2 = 0,482 cm2

(116)

(117)

117 PhÇn III

45%

GiảI pháp Thi công

Giáo viên h-ớng dẫn : ths Trần sơn

Sinh viên thực : nguyễn văn doanh

Líp : xd1202d

M· sè SV : 120841

NhiƯm vơ:

1.Lập biện pháp thi công phần ngầm

2.Lập biện pháp thi công phần thân

3.Lp tổng tiến độ thi cơng cơng trình

(118)

118

Giới thiệu công trình

- Cụng trình thiết kế là: ‚Nhà làm việc trường Đại Học Cơng Nghiệp - Hà Nội‛ - Cơng trình cao tầng, tầng mái dùng bê tông xỉ để chống nóng, tổng chiều cao cơng trình 34,9(m) Chiều cao tầng 3,6(m) Cơng trình có chiều dài 54,6(m), chiều rộng 16,2 (m)

* Điều kiện thi công công trình:

Điều kiện địa chất thuỷ văn:

- Cơng trình xây dựng khu đất phẳng ,phía d-ới lớp đất phạm vi mặt khơng có hệ thống kỹ thuật ngầm chạy qua khơng cần đề phịng đào phải hệ thống ngầm chơn d-ới lịng đất đầo hố móng Theo kết báo cáo khảo sát địa chất cơng trình đ-ợc tiến hành giai đoạn khảo sát thiết kế đất phía d-ới cơng trình gồm lớp t nh- sau:

- Lớp 1: sét dẻo, dày 6,7m - Lớp 2: cát pha dẻo, day 3,8m. - Lớp 3: sét pha dẻo, dày 4,5m

- Lớp 4: cát hạt vừa chặt vừa, dày 6,8m

- Lớp 5: cát hạt dạng chặt, rÊt dµy

Qua cấu tạo địa tầng khảo sát thực địa cho thấy phạm vi chiều sâu khảo sát cho thấy lớp đất chứa n-ớc

Mực n-ớc ngầm sâu.Nhìn chung n-ớc ngầm khơng gây ảnh h-ởng tới q trình thi cơng nh- ổn định cơng trình

Điều kiện cung cấp vốn nguyên vật liệu:

- Vốn đầu t- đ-ợc cấp theo giai đoạn thi công công trình

- Nguyờn vt liu phục vụ thi cơng cơng trình đ-ợc đơn vị thi cơng kí kết hợp đồng cung cấp với nhà cung cấp lớn, lực đảm bảo cung cấp liên tục đầy đủ phụ thuộc vào giai đoạn thi cơng cơng trình

- Ngun vật liệu đ-ợc chở tới tận chân cơng trình ph-ơng tiện vận chuyển

(119)

119

- Đơn vị thi cơng có lực l-ợng cán kĩ thật có trình độ chun mơn tốt, tay nghề cao, có kinh nghiệm thi cơng cơng trình nhà cao tầng Đội ngũ công nhân lành nghề đ-ợc tổ chức thành tổ đội thi công chuyên môn Nguồn nhân lực đáp ứng đủ với yêu cầu tiến độ Ngồi sử dụng nguồn nhân lực lao động từ địa ph-ơng để làm công việc phù hợp, không yêu cầu kĩ thuật cao

- Năng lực máy móc, ph-ơng tiện thi cơng đơn vị thi công đủ để đáp ứng yêu cầu tiến độ thi cơng cơng trình

§iỊu kiƯn cung cÊp ®iƯn n-íc:

- Điện dùng cho cơng trình đ-ợc lấy từ mạng l-ới điện thành phố từ máy phát dự trữ phòng cố điện Điện đ-ợc sử dụng để chạy máy, thi công phục vụ cho sinh hoạt cán cơng nhân viên

- N-íc dïng cho sản xuất sinh hoạt đ-ợc lấy từ mạng l-ới cấp n-ớc thành phố Điều kiện giao thông lại:

- Hệ thống giao thông dảm bảo đ-ợc thuận tiện cho ph-ơng tiện lại vận chuyển nguyên vật liệu cho việc thi công công tr-êng

(120)

120

Ch-¬ng i: thiÕt kÕ biện pháp thi công phần ngầm

I c điểm cơng trình

* Kết cấu móng móng cọc bê tơng cốt thép đài thấp Đài cọc cao 1,0(m) đặt lớp bê tông bảo vệ mác 100#, dày 0,1(m) Đáy đài đặt cốt -1,8(m) (So với cốt tự nhiên), giằng móng cao 0,8(m) có đáy đặt cốt -1,6(m) (So với cốt tự nhiên)

- Cọc theo thiết kế cọc bê tông cốt thép tiết diện (30 30) cm, gồm loại cọc có tổng chiều dài 16(m), đ-ợc chia làm đoạn gồm đọan cọc C1 đoạn cọc có mũi dài 8(m) 1đọan cọc C2 dài (m)

- Trọng l-ợng đoạn cọc : 0,3x0,3x8x2,5 = 1,8( T )

- Cọc đ-ợc chế tạo x-ởng đ-ợc trở đến công tr-ờng xe chuyên dùng - Cốt thép cọc cốt thép AII có RS = 2800 kg/cm2

- Mịi cọc cắm vào lớp cát hạt vừa, trạng thái chặt vừa 2,3 (m) - Sức chịu tải cäc theo vËt liÖu Pvl = 132,573 (T)

- Sức chịu tải cọc theo đất Pđ = 49,862 (T)

- Mặt công trình phẳng san nền, thuận lợi cho việc tổ chøc thi c«ng

- Khi hàn cọc phải sử dụng phương pháp ‚hàn leo‛ (hàn từ lên) đ-ờng hàn đứng

- KiÓm tra kích th-ớc đ-ờng hàn so với thiết kế

- Đ-ờng hàn nối đoạn cọc phải có mỈt cđa cäc

- Phải vào khảo sát địa chất để dự báo loại di vật, tầng đất mà cọc qua

II lựa chọn ph-ơng pháp thi công ép cọc

1.Lựa chọn ph-ơng án ép cọc:

(121)

121

+ Ph-ơng án 2: ép cọc đến độ sâu thiết kế, sau tiến hành đào hố móng thi cơng bêtơng đài cọc Ph-ơng pháp thi công ép cọc dễ dàng mặt phẳng, nh-ng phải tiến hành ép âm(dùng cọc dẫn) đào hố móng khó khăn đáy hố móng có đầu cọc ép tr-ớc

+ Ta chọn ph-ơng án ph-ơng án ép âm (dùng cọc dẫn làm đoạn nối để ép cọc đến độ sâu thiết kế sau thu hồi cọc dẫn lại), để khắc phục khó khăn đào hố móng, ta dự định tiến hành đào giới đến độ sâu đáy giằng móng dừng lại tiến hành đào sửa đáy hố móng thủ cơng thi cơng bê tơng đài móng

2 Các yêu cầu kỹ thuật thiết bị ép cọc:

- Lý lịch máy, có quan kiểm định đặc tr-ng kỹ thuật - L-u l-ợng dầu máy bơm (l/ph)

- áp lực bơm dầu lớn (kg/cm2) - Hành trình píttơng kích (cm) - Diện tích đáy pít tơng kích (cm2)

- Phiếu kiểm định chất l-ợng đồng hồ áp lực dầu van chịu áp (do quan có thẩm quyền cấp)

3 Thiết bị đ-ợc lựa chọn để ép cọc phải thoả mãn yêu cầu:

- Lực nén (danh định) lớn thiết bị không nhỏ 1,4 lần lực nén ln nht

max

P theo yêu cầu thiÕt kÕ

- Lực nén kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc ép đỉnh tác dụng đền mặt bên cọc ép ép ôm, không gây lực ngang ép

- Chuyển động pittơng kích phải khống chế đ-ợc tốc độ ép - Đồng hồ đo áp lực phải t-ơng xứng với khoảng lực đo

- Thiết bị ép cọc phải bảo đảm đièu kiện vận hành theo qui định an toàn lao động thi công

- Giá trị áp lực đo lớn đồng hồ không v-ợt hai lần áp lực đo ép cọc, nên huy động khoảng 0,7 đến 0,8 khả tối đa thiết bị

KÕt luËn:

Căn vào -u nh-ợc điểm ph-ơng án nêu trên, vào mặt cơng trình ta chọn ph-ơng án 2- ép cọc tr-ớc đào đất để thi công

(122)

122

ở cọc dùng để ép cọc bê tông cốt thép, cọc đ-a vào ép phải thoả mãn cỏc yờu cu sau:

- Khả chịu nén cọc theo vật liệu làm cọc phải lớn 1,25 lần lực nén lớn Pmax

- Các đoạn cọc bêtông cốt thép dùng để ép phải đ-ợc chế tạo với độ xác cao - Tiết diện cọc sai số không 2%

- Chiều dài cọc có sai số không 1%

- Mặt cọc phải phẳng vng góc với trục cọc, độ nghiêng phải nhỏ 1% - Độ cong không 0,5%

- Bê tông mặt đầu cọc phải phẳng với vành thép nối, khơng có bavia, tâm tiết diện cọc phải với trục cọc phải trùng với lực cọc ép dọc Mặt bêtông đầu cọc mặt phẳng vành thép nối nên để trùng (cho phép mặt bêtông đ-ợc nhô cao)

- Vành thép nối phải phẳng, độ vênh không 1%

- Cốt thép dọc cọc phải đ-ợc hàn vào vành thép nối đ-ờng hàn cho suốt chiều dài vành thép nối phía

- ChiỊu dµi cđa vµnh thÐp nèi dµi 100mm

- Sử dụng cọc bêtơng có tiết diện 30 30 cm; gồm đoạn, đoạn ép có đầu đ-ợc thu nhỏ nh- thiết kế

- Tr-ớc ép đại trà ta phải tiến hành ép thử cọc Số l-ợng ép thử cọc từ 0,5 đến 1% số cọc đ-ợc thi cơng nh-ng khơng cọc

III tÝnh to¸n, lùa chän m¸y thiết bị thi công cọc

1.Tính khối l-ợng cọc:

a Mặt l-ới cọc (hình vẽ 1)

b Tính toán số l-ợng cọc chọn thiết bị vận chuyển: Dựa vào mặt b»ng cäc ta cã:

TT Tªn mãng

Số l-ợng móng

(cái)

Sè cäc /1 mãng

(c¸i)

ChiỊu dµi 1 cäc

(m)

Tỉng chiỊu dµi

(m)

1 Mãng M1 28 16 2240

2 Mãng M2 26 16 2496

(123)

123

Tỉng céng: 56 5024

- Träng l-ỵng cđa đoạn cọc : 1,8 T

- Khối l-ợng cọc cần phải di chuyển : 5024/8= 628 (cọc)

- Dùng xe ô tô chuyên dùng xe KAMAX 5151 có tải trọng trở đ-ợc 20(T) chuyến xe KAMAX 5151 chở đ-ợc số cọc : 20/1,8 = 11 (cäc)

- Vậy số chuyến xe cần để vận chuyển cọc : Số chuyến =628/11 = 57,09 (chuyến)

(124)

124

(125)

125 Trong đó: K=1,5 ta chọn K=2

Pc: tổng sức kháng tức thời đất tác dụng lên cọc - Theo kết tính tốn từ phần thiết kế móng có: Pc= 49,862T) - Vậy lực ép tính toán:

PÐp= 2x49,862 =99,724 (T) <PVL=132,573 (T) tháa m·n ®iỊu kiƯn b Chän kÝch thủ lùc

Chän bé kÝch thủ lùc: lo¹i sư dơng kÝch thủ lùc ta cã:

2PdÇu

4

2

D P

Ðp

Trong đó: Pdầu=(0,6-0,75)Pbơm Với Pbơm=250(Kg/cm2) Lấy Pdầu =0,7.Pbơm

2 99, 724 0, 0, 65 0, 25 3,14

ep bom P D

P =19,77 (cm)

VËy chän D =20cm

- Chọn máy ép loại ETC - 03 - 94 (CLR - 1502 -ENERPAC) - Cọc ép có tiết diện 15x15 đến 30x30cm

- ChiỊu dài tối đa đoạn cọc m

- Lùc Ðp g©y bëi kÝch thủ lùc có đ-ờng kính xi lanh 200mm - Lộ trình xi lanh lµ 130cm

- Lực ép máy thực đ-ợc 139T c Tính tốn chọn khung đế máy ép cọc: * Khung giá ép : Giá ép cọc có chức : + Định h-ớng chuyển động cọc

+Kết hợp với kích thuỷ lực tạo lực ép +Xếp đối trọng

(126)

126

6

bệ đỡ đối trọng khung dẫn cố định

đối trọng

máy bơm dầu đồng hồ đo áp lực

dầm gánh dầm đế khung dẫn di động

kÝch thđy lùc d©y dÇn dÇu

8

4 5

2

3 7 1 m¸y Ðp cäc

9 10

1

6

10

Hình 2: Minh họa máy ép cọc

- Vì cần thiết kế cho đặt đ-ợc vật đảm bảo an tồn khơng bị v-ớng thi cơng Ta có:

H KH =hk+lcäcmax+hdÇm Ðp+hdt=1,5 + + 0,5 + 0,8 = 10,8m lcäcmax=8m : Lµ chiều dài đoạn cọc dài

* Khung đế : Việc chọn chiều rộng đế khung giá ép phụ thuộc vào ph-ơng tiện vận chuyển cọc ,phụ thuộc vào ph-ơng tiện vận chuyển máy ép, phụ thuộc vào số cọc ép lớn 1đài

Theo vẽ kết cấu mặt cắt móng số l-ợng cọc đài cọc,chiều dài đoạn cọc dài 8m, kích th-ớc tim cọc lớn đài 0,9 m Vậy ta chọn giá ép đối trọng cho cụm cọc để thi cơng khơng phải di chuyển nhiều

d Tính toán đối trọng Q:

- Sơ đồ máy ép đ-ợc chọn cho số cọc ép đ-ợc vị trí giá ép nhiều nhất, nh-ng khơng nhiều cần đến hệ dầm, giá lớn

- Giả sử ta dùngsử dụng đối trọng khối bê tơng đúc sẵn có kích th-ớc là: 1x1x3 (m)

(127)

127

1

900

2

8

00

900 900

500

2000 3800 1500

1000 1000 1000 2800 1000 1000 1000

1

4

00

600

900 900

2

4

Hình 3: Mặt bố trí đối trọng ép cọc

- Gọi tổng tải trọng bên P1 P1 phải đủ lớn để ép cọc giá cọc không bị lật ta kiểm tra cọc gây nguy hiểm làm cho giá ép bị lật quanh cạnh AB cạnh BC

* KiĨm tra lËt quanh c¹nh AB ta cã:

- Mômen lật quanh cạnh AB: P1x7,3 +P1x1,5 -Pepx5,3

1

5,3 99, 724 5,3

60, 06 7,3 1,5 7,3 1,5

ep

P

P (T)

*KiĨm tra lËt quanh c¹nh BC ta cã: 2 1,4P1 Pep.2 0

1

2 99, 724

71, 23 1, 1,

ep

P

P (T)

Số đối trọng cần thiết cho bên: 71,23 9,50 7,5

n

Chọn 10 khối bê tông, khối nặng 7,5 tấn,kích th-ớc 3x1x1(m) e Chọn cần trục phục vô Ðp cäc

Cần trục làm nhiệm vụ cẩu cọc lên giá ép ,đồng thời thực công tác khác nh- : cẩu cọc từ xe xuống ,di chuyển đối trọng giá ép

Đoạn cọc có chiều dài 8m + Khi cẩu đối trọng:

Hy/c =h1+ h2+ h3+ h4

(128)

128 Hch =h1+h2 +h3=(0,7+3)+0,5+1=5,2 (m) Qy/c = 1,1 x 7,5 = 8,25 (T)

5, 1,5 1,5

13,5 sin α cos sin 75 cos75

ch

yc o

H c a b

L m

- c 7, -1,5

1,5 3, 03

α 75

yc

yc o

H

R r m

tg tg

= 75o

h1

h2

h3

h4

r

c

H

yc

a b

S Ryc

H

ch

Hình 4: Sơ đồ cẩu đối trọng + Khi cẩu cọc:

Hy/c =(0,7+2hk+1+0,5)+0,8Lcäc+ htb = (0,7+ 2x1,3 +1+0,5) +0,8x8 +2,5 = 13,7m Lcäc =8 m lµ chiỊu dài đoạn cọc

- c 13,7 -1,5

1,5 4,768

α 75

yc

yc o

H

R r m

tg tg

- c 13,7 1,5

12,63

sin α sin 75

ch

yc o

H

L m

- Søc trôc: Qy/c=1,1 x 0,3 x 0,3 x x 2,5 = 1,98 (T)

Tõ nh÷ng yếu tố ta chọn cần trục bánh hơI KX-5361 có thông số sau: + Sức nâng Qmax= 9T

+ TÇm víi Rmin/Rmax = 4,9/9,5m + ChiỊu cao nâng: Hmax = 20m + Độ dài cần L: 20m

+ Thời gian thay đổi tầm với: 1,4 phút + Vận tốc quay cần: 3,1v/phút

(129)

129

- Chọn cáp mềm có cấu trúc 6x37x1 C-ờng độ chịu kéo sợi thép cáp 170 (kG/ mm2), số nhánh dây cáp dây, dây đ-ợc trịn để ơm chặt lấy cọc cẩu

+ Trọng l-ợng đối trọng là: Q = 7,5 T + Lực xuất dây cáp:

S =

cos n

Q

=

2

45 cos

7,5.2

n Q

= 2,65(T) =2650 (Kg)

n : Số nhánh dây + Lực làm đứt dây cáp:

- Tra bảng chọn cáp: Chọn cáp mềm có cấu trúc 6x37x1, có đ-ờng kính cáp 22(mm), trọng l-ợng 1,65(kg/m), lực làm đứt dây cáp S = 24350(kG)

3 Thuyết minh biện pháp kỹ thuật thi công:

- Cọc ép cọc BTCT chịu lực Do ép cọc tuyệt đối không để cọc bị đất chèn ép

- Khi ép khơng đ-ợc ép từ ngồi vào trong, ép từ phía ép lại Mà phải ép cho đất ép từ ép ép từ mở rộng bên

- Chuẩn bị mặt bằng, xem xét báo cáo khảo sát địa chất cơng trình, đồ cơng trình ngầm, cáp điện, ống n-ớc, cống ngầm

- Nghiên cứu mạng l-ới bố trí cọc, hồ sơ kĩ thuật sản xuất cọc, văn thông số kĩ thuật công việc ép cọc quan thiết kế đ-a (lực ép giới hạn, độ nghiêng cho phép)

- Kiểm tra định vị thăng thiết bị ép cọc gồm khâu: + Trục thiết bị tạo lực phải trùng với tim cọc;

+ Mặt phẳng công tác sàn máy ép phải nằm ngang phẳng ( kiểm ta thủ chn ni v«);

+ Ph-ơng nén thiết bị tạo lực phải ph-ơng thẳng đứng, vng góc với sàn ‚cơng tác‛

(130)

130

- Tr-íc thi công ta tiến hành dọn dẹp mặt thông thoáng, phẳng thuận lợi cho công tác tổ chức thi công công trình

- Sau chuẩn bị xong ta tiến hành định vị công trình:

a Việc định vị giác móng cơng trình đ-ợc tiến hành nh- sau: * Cơng tác chuẩn bị:

+ Nghiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, kiến trúc, kết cấu tài liệu có liên quan đến cơng trình

+ Kh¶o sát kỹ mặt thi công

+ Chun b dụng cụ để phục vụ cho việc giác móng (bao gồm: dây gai, dây thép 0,1 ly, th-ớc thép 20 30 m, máy kinh vĩ, thuỷ bình, cọc tiêu, mia )

* Cách thức định vị cơng trình hố móng:

- Để xác định vị trí xác cơng trình mặt bằng, tr-ớc hết ta xác định điểm mặt cơng trình (ta lấy điểm góc giao trục A cơng trình)

Đặt máy điểm mốc B lấy h-ớng mốc A cố định (có thể cơng trình cũ cạnh cơng tr-ờng) Định h-ớng mở góc , ngắm h-ớng điểm M Cố định h-ớng đo khoảng cách A theo h-ớng xác định máy xác định xác điểm M Đ-a máy đến điểm M ngắm phía điểm B, cố định h-ớng mở góc xác định h-ớng điểm N Theo h-ớng xác định, đo chiều dài từ M xác định đ-ợc điểm N Tiếp tục tiến hành nh- ta định vị đ-ợc điểm góc H, K cơng trình mặt xây dựng

- Xác định vị trí đài tim cọc: đ-ợc thực song song với qua trình trên, xác định trục chi tiết trung gian MN NK

+ Tiến hành t-ơng tự để xác định xác giao điểm trục đ-a trục ngồi phạm vi thi cơng móng Tiến hành cố định mốc cọc bê tơng có hộp đậy nắp ( cọc chuẩn chính) hàng cọc sắt chôn bê tông (cọc chuẩn phụ)

+ Sau xác định đ-ợc tâm đối xứng đài cọc, ph-ơng pháp hình học xác định đ-ợc tâm (tim) cọc đài

+ Vị trí cọc thực địa đ-ợc đánh dấu cọc gỗ 20 20 mm dài 250 (mm), đặt cách mép hố khoan 1,50 (m)

(131)

131 chiỊu dµi cđa hàng cọc

- Sau chuẩn bị mặt ta tiến hành thi công ép cọc b.Tiến hành ép cäc:

*Vị trí đứng sơ đồ di chuyển máy ép cọc

* Vị trí đứng sơ đồ di chuyển cần trục trình ép cọc - Vận chuyển lắp ráp thiết bị vào vị trí ép đảm bảo an tồn

- Chỉnh máy đ-ờng trục khung máy, trục kích, trục cọc thẳng đứng, trùng nằm mặt phẳng Mặt phẳng phải vng góc với mặt phẳng chuẩn nằm ngang Độ nghiêng mặt phẳng chuẩn nằm ngang phải trùng với mặt phẳng đài cọc nghiêng không 5%

- Chạy thử máy ép để kiểm tra tính ổn định thiết bị có tải khơng có tải

- Kiểm tra cọc vận chuyển cọc vào vị trí tr-ớc ép: Đoạn mũi cọc cần đ-ợc lắp dựng cẩn thận, kiểm tra theo hai ph-ơng vng góc cho độ lệch tâm không 10mm Lực tác dụng lên cọc cần tăng từ từ cho tốc độ xuyên không 1cm/s Khi phát cọc bị nghiêng phải dừng ép để cn chnh li

- Tr-ớc tiên ép đoạn cọc cã mòi C1:

Đoạn cọc C1 phải đ-ợc lắp dựng cẩn thận, phải xác để trục cọc trùng với ph-ơng nén thiết bị ép qua điểm định vị cọc Độ sai lệch tâm cm Đầu cọc đ-ợc giữ chặt tỳ đầu cọc Khi tỳ tiếp xúc chặt với đỉnh C1 điều chỉnh van tăng dần áp lực Đầu tiên ý cho áp lực tăng chậm, để đoạn C1 cắm đầu vào đất cách nhẹ nhàng với tốc độ cm/s Nếu bị nghiêng cọc phải cân chỉnh lại

Khi ép đoạn cọc C1 cách mặt đất 40 đến 50 cm dừng lại để nối ép đoạn cọc

- Lắp nối ép đoạn cọc tiÕp theo C2

Tr-ớc tiên cần kiểm tra bề mặt hai đầu C2 sửa chữa cho thật phẳng, kiểm tra chi tiết mối nối đoạn cọc chuẩn bị máy hàn (dùng hai ng-ời hàn để giảm thời gian cọc nghỉ, đất xung quanh cọc ch-a phục hồi c-ờng độ ép tiếp dễ dàng

(132)

132

Gia áp lực lên đầu cọc tạo lực tiếp xúc hai đoạn: đến 4(kG/cm2) tiến hành ép cọc theo thiết kế Trong trình hàn phải giữ nguyên lực tiếp xúc

Khi nối xong kiểm tra chất l-ợng mối hàn tiến hành ép đoạn cọc C2 Tăng dần lực nén (từ giá trị đến cm2) để máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng ma sát lực kháng đất mũi cọc chuyển động xuống Điều chỉnh để thời gian đầu đoạn cọc C2 sâu vào lịng đất với vận tốc khơng q cm/s Khi lực nén tăng đột ngột tức mũi cọc gặp phải lớp đất cứng nh- cần phải giảm lực nén để cọc có đủ khả vào đất cứng (hoặc kiểm tra để tìm biện pháp xử lí) giữ để lực ép khơng v-ợt giá trị tối đa cho phép

* KÕt thóc c«ng viƯc Ðp xong mét cäc:

- Chiều dài cọc ép vào đất khoảng Lmin Lc Lmax Trong đó:

Lmin , Lmax chiều dài ngắn dài cọc đ-ợc thiết kế dự báo theo tình hình biến động đất khu vực, m;

Lc: chiều dài cọc hạ vào đất so với cốt thiết kế;

- Lực ép tr-ớc dừng khoảng (Pep) min (Pep)KT (Pep)max Trong : (Pep) min lực ép nhỏ thiết kế quy định;

(Pep)max lực ép lớn thit k quy nh;

(Pep)KT lực ép thời điểm kết thúc ép cọc, trị số đ-ợc trì với vận tốc xuyên không 1cm/s chiều sâu không ba lần đ-ờng kính ( cạnh) cọc

Nu khụng tho hai điều kiện phải khảo sát bổ xung để có kết luận xử lí

c Ghi chÐp Ðp cäc theo chiỊu dµi cäc:

- Khi mũi cọc cắm vào đ-ợc 30 đến 50 cm bắt đầu ghi giá trị lực ép đầu tiên,

sau sau mét ép ghi áp lực ép lần Nếu có biến động bất th-ịng phải ghi độ sâu giá trị tăng giảm đột ngột lực ép Đến lực ép đỉnh cọc 0,8Pép ghi độ sâu lực ép Từ trở ứng với đoạn cọc 20 cm xuyên, việc ghi chép tiến hành ép xong cọc

d Chun sang vÞ trÝ míi:

(133)

133

ép cọc nằm ngồi phạm vi khung dàn phải dùng cần trục cẩu khối đối trọng giá ép sang vị trí tiến hành thao tác ép cọc nh- b-ớc nêu

Cứ nh- ta tiến hành đến ép xong tồn cọc cho cơng trình nh- thiết kế

e Thư nÐn tÜnh cho cäc:

Tr-ớc ép toàn cọc cho cơng trình cần thử nén tĩnh cho cọc để kiểm tra sức chịu tải cọc chuyển vị lớn cọc.Có thể sử dụng số ph-ơng pháp thử phổ biến nh-:

Thử có neo vào cọc lân cận Thử đòn bẩy

Ghi chép số liệu thử báo lại cho thiết kế Thông th-ờng ép tĩnh cọc tiến hành từ 0,5% đến 1% số l-ợng cọc đ-ợc thi công Nh-ng không nhỏ cọc Số l-ợng cọc cơng trình 306 cọc nên ta lấy3 cọc để kiểm tra

f Các cố xảy ép cọc * Cọc bị nghiêng lệch khỏi vị trí thiết kÕ:

+ Nguyên nhân: Gặp ch-ớng ngại vật, mũi cọc chế tạo có độ vát khơng

+ Biện pháp xử lý: Cho ngừng việc ép cọc va tìm hiểu nguyên nhân, gặp vật cản đào phá

bỏ, mũi cọc vát khơng phải khoan dẫn cho cọc xuống h-ớng * Cọc ép xuống khoảng 0,5 đến 1m bị cong, xuất vết nứt góy vung chõn cc

+ Nguyên nhân: Do gặp ch-ớng ngại vật nên lực ép lớn + Biện ph¸p xư lý: Cho dõng Ðp, cäc

gãy, thăm dò dị vặt để khoan phá bỏ sau thay cọc ép tiếp

* Khi ép cọc ch-a đến đọ sâu thiết kế, cách độ sâu thiét kế từ đến 2m cọc bị chối, có t-ợng bênh đối trọng gây nên nghiêng lệch làm gãy cọc

BiƯn ph¸p xử lý: + Cắt bỏ đoạn cọc gÃy

Vch sơn màu đỏ

mc 1-1

mc 2-2 L100x10

4Ø18

2

1

(134)

134

+ Cho ép chèn bổ xung cọc Nếu cọc gãy nén ch-a sâu dùng kích thuỷ lực để nhổ cọc lên thay cọc khác

* Khi lực ép vừa đến trị số thiết kế mà cọc không xuông lực ép tác động lên cọc tiếp tục tăng v-ợt Pép max tr-ớc dừng ép cọc phải nén ép độ sâu từ đến lần với l ực ép

Khi ép xuống độ sâu thiết kế mà cọc ch-a bị từ chối ta tiếp tục ép đến gặp độ chói lúc dừng lại

Nh- chiều dài cọc bị thiếu hụt so với thiết kế Do ta bố trí đổ thêm cho đoạn cọc cuối

g Biện pháp ép âm đầu cọc: Để đạt đ-ợc cao trình đỉnh cọc theo thiết kế cần phải ép âm (do ép cọc tr-ớc đào đất) Cần phải chuẩn bị đoạn cọc dẫn thép để ép cọc đ-ợc đến độ sâu thiết kế Sau dùng máy ép kéo đoạn cọc phụ lên

4.Tỉ chøc thi c«ng Ðp cäc: * Thêi gian thi c«ng cäc

Tổng số l-ợng cọc cần phải thi công 314 (cọc) chiều dài cọc cần ép: L= 314 x16=5024 m

Theo định mức XDCB ép 100m cọc tiết diện 300x300 gồm công vận chuyển ,lắp dựng định vị cần 3,6 ca

Do số ca cần thiết để thi công hết số cọc cơng trình 5024 3,

100 180,864 ca

Để đẩy nhanh tiến độ thi công cọc ta sử dụng máy ép làm việc ca ngày Số ngày cần thiết là:180,864

45, 21

4 ngày Lấy tròn 45 ngày

(135)

135

2 1

3

4 5

1 2

3 4

5 6

(136)

Nhà làm việc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hồng Văn Trường - Líp XDL601 136 m Æ t b » n g t h i c « n g Ð p c ä c vÞ trÝ xÕ p c äc vÞ trÝ xÕ p c äc vÞ trÝ xÕ p c

äc äc p c xế trí vị

(137)

Số nhân công làm việc ca mội máy gồm có ng-ời, có: ng-ời lái cẩu, ng-ời điều khiển máy ép, ng-ời điều chỉnh, ng-ời lắp dựng & hàn nối cọc

Tổng 12 ng-ời cho máy ép cọc sử dụng đồng thời 5 An toàn thi cơng ép cọc:

- KiĨm tra hƯ thống điện cho máy móc thi công ép cọc

- Tuân thủ nhắc nhở công nhân thực cơng tác an tồn lao động bảo hộ lao động suốt q trình thi cơng

- Các thao tác ép cọc phải qui định, theo quy trình cơng nghệ -Kho bãi phải tn thủ an tồn phịng chữa cháy

- Khi lấy gỗ, ván, cốp pha phải lấy từ xuống, tránh lăn đè ng-ời

- Khi sử dụng dụng cụ cầm tay điện nên đảm bảo an toàn dây, cầu dao không hở điện

Ghi chÐp theo dâi lùc Ðp theo chiỊu dµi cäc

- Ghi chép lực ép cọc mũi cọc cắm sâu vào lịng đất từ 0,3-0,5m ghi số lực ép sau lần cọc xuyên đ-ợc 1m ghi số lực ép thời điểm vào nhật ký ép cọc

- Nếu thấy đòng hồ đo áp lực tăng lên giảm xuống cách đột ngột phải ghi vào nhật ký ép cọc thay đổi

- Khi cần cắt cọc :dùng thủ công đục bỏ phần bê tơng, dùng hàn để cắt cốt thép Có thể dùng l-ỡi c-a đá hợp kim cứng để cắt cọc Phải ý công tác bảo hộ lao động thao tác c-a nằm ngang

- Trong trình ép cọc, tổ máy ép phải có sổ nhật ký ép cọc (theo mẫu quy định) ;sổ nhật ký ép cọc phải đ-ợc ghi đầy đủ, chi tiết để làm sở cho kiểm tra nghiệm thu hồ sơ l-u cơng trình sau

- Q trình ép cọc phải có giám sát chặt chẽ cán kỹ thuật bên A,B thiết kế Vì ép xong cọc cần phải tiến hành nghiệm thu ngay.nếu cọc đạt yêu cầu kỹ thuật , đại diện bên phải ký vào nhật ký thi công

(138)

138

- Nhật ký thi công cần ghi theo cụm cọc dẫy cọc Số hiệu cọc ghi theo nguyên tắc :theo chiều kim đồng hồ từ trái sang phải

- Sau hoµn thµnh Ðp cäc toàn công trình bên A bên B thiết kế tổ chức nghiệm thu chân công trình

IV LậP BIệN PHáP THI CÔNG ĐấT

Gồm: đào hố móng, san lấp mặt bằng:

+ Độ sâu đáy hố móng -2,35(m) (so với cốt 0,00) -1,9(m) so với cốt tự nhiên Chiều sâu hố đào Hđ = 1,9(m)

1.Ph-ơng pháp đào móng

+) Ph-ơng án đào hồn tồn thủ cơng:

Thi công đất thủ công ph-ơng pháp thi công truyền thống Dụng cụ để làm đất dụng cụ cổ truyền nh-: xẻng, cuốc, mai, cuốc chim, nèo cắt đất Để vận chuyển đất ng-ời ta dùng quang gánh, xe cút kít bánh, xe cải tiến

Theo ph-ơng án ta phải huy động số l-ợng lớn nhân lực, việc đảm bảo an tồn khơng tốt, dễ gây tai nạn thời gian thi cơng kéo dài Vì vậy, khơng phải ph-ơng án thích hợp với cơng trình

+) Ph-ơng án đào hoàn toàn máy:

Việc đào đất máy cho suất cao, thời gian thi cơng ngắn, tính giới cao Khối l-ợng đất đào đ-ợc lớn nên việc dùng máy đào thích hợp Tuy nhiên ta khơng thể đào đ-ợc tới cao trình đáy đài đầu cọc nhơ Vì vậy, ph-ơng án đào hồn tồn máy khơng thích hợp

Đây ph-ơng án tối -u để thi công Ta đào máy tới cao trình đầu cọc (1,3m so với cốt tự nhiên), phần cịn lại giằng móng đào thủ công L-ợng đất đào lên phần để lại sau lấp móng, cịn lại đ-ợc đ-a lên xe ụ tụ ch i

Theo ph-ơng án ta giảm tối đa thời gian thi công tạo điều kiện cho ph-ơng tiện lại thuận tiện thi c«ng

Ta chọn ph-ơng án đào đất kết hợp giới thủ công - Hđ giới = 1,2m

- Hđ thủ công = 0,7m 2.Thiết kế hố đào: 2.1.Giác hố móng:

(139)

139

- Mãng n»m líp sÐt dẻo, tra bảng ta đ-ợc hệ số mái dốc : m = H/B =1/0,25 (Bảng 1-2 sách Kỹ thuật thi c«ng tËp 1)

- Dựa vào mặt cắt đào đất nh- hình vẽ ta có ph-ơng án đào đất nh- sau: + Đào máy tới cao trình ct -1,75(m), H = 1,2(m)

+ Đào thủ công phần còng lại, Hđ = 0,7(m)

- t o đ-ợc máy xúc lên ô tô vận chuyển nơi quy định Đào đến đâu sửa hoàn thiện hố móng đến H-ớng đào đất h-ớng vận chuyn song song vi

- Cắt phần hố móng điển hình theo ph-ơng dọc nhà ngang nhà, ta có mặt cắt hố đâò nh- hình vẽ:

(140)

140 + Mặt cắt ngang nhà

Căn vào chiều rộng hố đào kích th-ớc cơng trình ta lựa chọn biện pháp đào nh- sau: Đào thành ao theo trục dọc cơng trình thành ao đến cốt -1,2m so với cốt tự nhiên sau đào thủ cơng đến cốt -1,9 m

Tại trục A, D trục B-C ta đào tạo thành rãnh lớn theo dọc suốt chiều dài cơng trình Cịn tạ vị trí hai móng M3 (móng đơn) ta tiến hành đào thành rãnh nhỏ

2.2 Biện pháp đào đất

+ Ph-ơng pháp đào: Cơ giới kết hợp thủ công

+ Với phần đất độ sâu cách đầu cọc 10cm trở lên dùng máy đào KOMASU Nhật, bánh lốp tự hành động, cơng suất phù hợp đào theo hình thức chiếu, đất đào đến đâu đ-ợc chuyển khỏi công tr-ờng xe tải nhẹ đổ vào nơi thích hợp

(141)

141

Sau đào sửa thủ công xong, tiến hành kiểm tra tim cốt đáy móng dầm giằng máy trắc đạc T-ới n-ớc đầm chặt đất đầm cóc

Vận chuyển đất đào xe ô tô tải theo tuyến đ-ờng đ-ợc thống với công an thành phố Xe chở đất đ-ợc phủ bạt phun n-ớc rửa bánh xe tr-ớc khỏi cơng tr-ờng

Hình 7: Đào, sửa hố móng ph-ơng pháp thủ công * Các yêu cầu kỹ thuật thi công đào đất

- Khi thi cơng đào đất hố móng cần l-u ý đến độ dốc lớn mái dốc phải chọn độ dốc hợp lý ảnh h-ởng đến khối l-ợng cơng tác đất, an tồn lao động giá thành cơng trình

- Chiều rộng đáy hố móng tối thiểu phải kết cấu cộng với khoảng cách neo chằng đặt ván khn cho đế móng Trong tr-ờng hợp đào đất có mái dốc khoảng cách chân móng chân mái dốc tối thiểu 0,2m

- Đất thừa đất xấu phải đổ bãi quy định, không đ-ợc đổ bừa bãi làm ứ đọng n-ớc cản trở giao thông công trình q trình thi cơng

- Những phần đất đào đ-ợc sử dụng đắp trở lại phải để vị trí hợp lý để sau lấp đất trở lại hố móng khơng phải vận chuyển xa mà lại khơng ảnh h-ởng đến q trình thi cơng đào đất diễn

*BiƯn ph¸p thoát n-ớc hố móng

(142)

142

BiƯn pháp thoát n-ớc hố móng đ-ợc tiến hành liên tục trình thi công móng, phần ngầm

3.Tớnh toán khối l-ợng đất đào, đất đắp: a Khối l-ợng đất đào

Thể tích đất đào đ-ợc tính theo cơng thức :

H

V a b d b c a c d

6

Trong đó:

- H: Chiều cao khối đào

- a,b: Kích th-ớc chiều dài,chiều rộng đáy hố đào - c,d: Kích th-ớc chiều dài,chiều rộng miệng hố đào * Khối l-ợng đất đào máy cho toàn cơng trình:

- Hè mãng däc trơc A hố móng dọc trục D công trình ta cã: a=2,6m; b=3,2m; c=3,55m; d=4,15m

H

V V a b d b c a c d

6

A D

3 1,9

V V 2,6 3,2 3, 4,15 2, 3,55 3,55 4,15 21, 61( )

A D m

-> Khối l-ợng đất đào hố móng trục A trục D V1= x21,6 x14 =604,8 (m3)

-Hè móng dọc trục B C công trình ta cã: a=2,8m; b=6,98m; c=3,75m; d=7,93m

H

V a b d b c a c d

6

BC

3 1,9

V 2,8 6,98 6,98 7,93 2,8 3, 75 3,75 7,93 46,53( )

BC m

(143)

143 -Hố móng đơn dọc trục A* cơng trình ta có: a=2,4m; b=2,4m; c=3,35m; d=3,35m

*

H

V a b d b c a c d

6

A

*

3 1,9

V 2,4 2,4 2, 3,35 2, 3,35 3,35 3,35 15,84( )

A m

-> Khối l-ợng đất đào hố móng trục A* là: V3= 2x15,84 = 31,68 (m3)

* Hố đào giằng móng:

Sử dụng máy đào để đào đất cho tồn giằng móng, đào đất giằng móng đến cao trình -1,6m so với cos tự nhiên

-Gi»ng mãng trôc A, trôc B, trôc C, trục D (theo ph-ơng dọc nhà) a=1,4m; b=1,6m; c=2,35m; d=1,6m

H

V V V V a b d b c a c d

6

A B C D

Khối l-ợng đào đất cho giằng móng:

3

1,

V 1, 1, 1, 1, 2, 35 1, 2, 35 1, 4,8( )

A m

->Tổng khối l-ợng đào đất giằng móng trục AB, trục BC, trục CD (theo ph-ơng dọc nhà)

V4 =4 x13 x4,8 =249,6 (m3)

-Gi»ng mãng trôc 1, trục , trục 14 (theo ph-ơng ngang nhà) a=1,4m; b=2,82m; c=2,35m; d=2,82m

H

V a b d b c a c d

6

Khối l-ợng đào đất cho giằng móng:

3 1,

V 1, 2,82 2,82 2,82 2, 35 1, 2, 35 2,82 8, 46( )

6 m

->Tổng khối l-ợng đào đất giằng móng trục 1, trục 2… , trục 14 (ph-ơng ngang nhà)

V5 =2 x14 x8,46 =236,88 (m3)

(144)

144

Vm =604,8 +651,42 +31,68 +249,6 +236,88 =1774,38 (m3) *Khối l-ợng đất đào thủ công

Đào đất thủ công từ cao trình -1,2m đến cao trình -1,9m (so với cos tự nhiên) Vtc=V1tc+V2tc

- Hè mãng däc trục A hố móng dọc trục D công tr×nh ta cã: a=2,6m; b=3,2m; c=2,95m; d=3,55m

H

V V a b d b c a c d

6

A D

3

0,

V V 2,6 3,2 3, 3, 55 2, 2, 95 2,95 3,55 6, 56( )

A D m

-> Khối l-ợng đất đào hố móng trục A trục D V1tc= x6,56 x14 =183,68 (m3)

-Hè mãng däc trôc B C công trình ta có: a=2,8m; b=6,98m; c=3,15m; d=7,33m

H

V a b d b c a c d

6 BC

3

0,

V 2,8 6,98 6,98 7,33 2,8 3,15 3,15 7,33 14,91( )

BC m

-> Khối l-ợng đất đào hố móng trục B C V2tc= 14,91 x14 =208,74 (m3)

- Vậy tống khối l-ợng đất đào thủ cơng cho tồn cơng trình là: Vtc =1/2 (V1tc + V2tc) =1/2 (183,68+208,74) =196,21 (m3)

*Do cơng trình sử dụng đào thủ cơng, máy móc để đào đất nên khối l-ợng thực tế đào đất là:

- Đào máy: Vm = 1774,38 -196,21 =1578,17 (m3) - Đào thủ công: Vtc =196,21 (m3)

Tng l-ợng đất đào cho tồn cơng trình là: Vct =1774,38 (m3) b.Khối l-ợng đất đắp:

* Tính khối l-ợng bêtông lót, bêtông móng, bêtông giằng móng: Thể tích bêtông đ-ợc tính theo công thức: V H.a.b

(145)

145

Loại bêtông Loại móng BỊ dµy a(m) b(m) V(m3) Tỉng (m3)

Bê tông lót móng

M1(28 c¸i) 0,1 1,8 2,4 12,096

44,106

M2(26 çi) 0,1 2,0 2,6 13,52 Thang m¸y(2 çi) 0,1 4,15 4,5 3,75 Gi»ng GM1 (50 çi) 0,1 0,6 2,4 7,2 Gi»ng GM2 (28 çi) 0,1 0,6 3,62 6,09 Gi»ng GM3 (14 çi) 0,1 0,6 0,98 0,82 Gi»ng GM4 (02 çi) 0,1 0,6 1,72 0,21 Gi»ng GM5 (02 çi) 0,1 0,6 2,19 0,26 Gi»ng GM6 (01 çi) 0,1 0,6 2,6 0,16

Bêtông móng

M1(28 cái) 1,0 1,6 2,2 98,56

329,706

M2(26 çi) 1,0 1,8 2,4 112,32 Thang m¸y(2 çi) 1,0 3,95 4,3 33,97 Gi»ng GM1 (50 çi) 0,8 0,4 2,6 41,6 Gi»ng GM2 (28 çi) 0,8 0,4 3,82 34,22 Gi»ng GM3 (14 çi) 0,8 0,4 1,18 5,28 Gi»ng GM4 (02 çi) 0,8 0,4 1,92 1,29 Gi»ng GM5 (02 çi) 0,8 0,4 2,39 1,53 Gi»ng GM6 (01 çi) 0,8 0,4 2,8 0,896

Tỉng 373,812

*Tính khối l-ợng xây t-ờng móng:

Khối l-ợng xây t-ờng móng: VTM = 0,8 x0,33x265=69,96 m3

Sau đổ bê tơng móng ta tiến hành lấp đất hố móng * Tính khối l-ợng đất đắp:

Vđắp = Vđào -(VBT + VTM )

(146)

146 * Khối l-ợng đất cần phải trở đi:

Vthừa = Vbt + VTM =373,812 +69,96 = 443,772 (m3) 4.Chọn máy đào đất:

4.1 Chọn máy đào đất:

Dựa vào số liệu trên, đất đào thuộc loại cấp II nên ta chọn máy đào gầu nghịch kinh tế cả.Chọn máy đào có số hiệu E0-2621A sản xuất Liên Xô (cũ) thuộc loại dẫn động thuỷ lực

*Các thông số kĩ thuật máy đào: - Dung tích gầu: q = 0,5 (m3) - Bán kính đào: R = (m)

- Chiều cao nâng lớn nhất: h = 2,2 (m) - Chiều sâu đào lớn : H = 3,3 (m) - Chiều cao máy: c = 2,46 (m)

- KÝch th-íc máy: dài a =2,81 m; rộng b= 2,1 m - Thêi gian chu k× : tck = 20s

mặt đất tn

R=5000

đào thủ công đào máy eo-2621A

700

120

0

Tính suất thực tế máy đào :

N = q d t

k

k Nck.ktg (m

3/h)

q : Dung tÝch gÇu: q = 0,5 (m3) ; kđ : Hệ số đầy gầu: kđ = 0,8

kt : H s ti đất: kt = 1,2

Nck: Sè chu kì làm việc giờ:

ck ck

T

N 3600  3600 163, 22

(147)

147 Tck = tck.kvt.kquay = 20x1,1x1 = 22 (s)

tck : Thời gian chu kì góc quay q = 90o, đổ đất bãi tck = 20s kvt : hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất máy xúc kvt = 1,1 kquay = q < 90o

ktg: HÖ sè sư dơng thêi gian ktg = 0,8 T: sè giê lµm viƯc ca, T= h

Năng suất máy đào: N = 0,5 ,

8 ,

.163,6 0,8 = 43,62 m3/h

- Năng suất máy đào ca: Nca = 43,62 = 348,96 (m3/ca)

Số ca máy cần thiết: Số ca máy= 1578,17 4,52 348,96 (ca) 4.2 Chọn ô tô vận chuyển đất:

- Khối l-ợng đất đào lớn nên đổ đất cơng trình làm ảnh h-ởng đến công tác khác Do khối l-ợng đất đào máy ta dùng ôtô vận chuyển bãi cách cơng trình 500m Phần đất đào thủ công đ-ợc vận chuyển xe cải tiến đổ cạnh cơng trình, phần đất dùng để lấp hố móng sau tháo dỡ ván khn múng

QuÃng đ-ờng vận chuyển trung bình : L= 0,5 km = 500m

Thêi gian mét chuyÕn xe: t = tb

1

v L

t®

2

v L

tch

- Trong đó: tb -Thời gian chờ đổ đất đầy thùng

- Tính theo suất máy đào, máy đào chọn có N = 43,62 m3/h ;

- Chọn xe vận chuyển TK 20 GD-Nissan Dung tích thùng m3 , để đổ đất đầy thùng xe (giả sử đất đổ đ-ợc 80% thể tích thùng) là:

tb = 0,8 60

43, 62 = 5,5 (phót)

v1 = 30 (km/h), v2 = 40 (km/h) VËn tốc xe lúc lúc quay về:

1

v L

= , ;

v L ; ,

25 15

5

2

- Thời gian đổ đất chờ, tránh xe là: tđ = phút; tch = phút

t = 5,5+(0, 0,

(148)

148

- Sè chuyÕn xe mét ca: m = 39, 21 0, 204

o T t

t (ChuyÕn)

- Sè xe cÇn thiÕt: n = 348,96 2, 25 0,8 39, 21

Q

q m Chän n = (xe)

Nh- đào móng máy, phải cần xe vận chuyển Phần đất đào thủ cơng để riêng bãi gần cơng trình, không đ-ợc để gây cản trở giao thông hay làm ứ đọng n-ớc

4.3 Đào đất thủ công:

- Dụng cụ : xẻng cuốc, kéo cắt đất

- Ph-¬ng tiƯn vËn chun dïng xe c¶i tiÕn xe cót kÝt , xe c¶i tiÕn

- Khi thi cơng phải tổ chức tổ đội hợp lý làm theo ca theo kíp, phân rõ ràng tuyến làm việc hợp lý

- Khi đào lớp đất cuối để tới cao trình thiết kế, đào tới đâu phải đổ bê tơng lót móng tới để tránh xâm thực môi tr-ờng

5 Thiết kế tuyến di chuyển thi công đất: 5.1 Thiết kế tuyến di chuyển máy đào:

Theo chọn máy đào gầu nghịch mã hiệu EO-2621A, máy di chuyển giật lùi phía sau Tại vị trí đào máy đào xuống đến cốt định, xe chuyển đất chờ sẵn bên cạnh, lần đầy gầu máy đào quay sang đổ lên xe vận chuyển Chu kỳ làm việc máy đào ba máy vận chuyển đ-ợc tính tốn theo khớp để tránh lãng phí thời gian máy phải chờ Tuyến di chuyển máy đào đ-ợc thiết kế đào dải cạnh

5.2 Thiết kế tuyến di chuyển đào thủ công:

Tuyến đào thủ công phải thiết kế rõ ràng, đảm bảo thuận lợi thi công, thuận lợi di chuyển đất, giảm tối thiểu quãng đ-ờng di chuyển

Tuyến đào đ-ợc thể chi tiết vẽ TC-01 5.3 Các cố th-ờng gặp thi công đất:

(149)

149

- Cần tiêu n-ớc bề mặt để gặp m-a n-ớc không chảy từ mặt xuống hố đào Làm rãnh mép hố đào để thu n-ớc, phải có rãnh quanh hố móng để tránh n-ớc bề mặt chảy xuống hố đào

- Khi đào gặp đá "mồ cơi nằm chìm" khối rắn nằm khơng hết đáy móng phải phá bỏ để thay vào lớp cát pha đá dăm đầm kỹ lại chịu tải

6 Công tác phá đầu cọc đổ bê tông móng 6.1.Cơng tác phá đầu cọc

Phần bê tơng đầu cọc có chất l-ợng cần đ-ợc đập bỏ Thép cọc đ-ợc kéo vào đài đoạn để đảm bảo khoảng cách neo Chiều dài neo vào đài lneo=20d=20 18 =360 mm (d=18 mm đ-ờng kính thép dọc lớn cọc), lấy lneo=40cm Phần cọc chừa lại để neo vào đài 10 cm

* Chọn ph-ơng án thi công:

Sau o sửa xong hố móng ta tiến hành phá bê tụng u cc

Hiện công tác đập phá bê tông đầu cọc th-ờng sử dụng biện pháp sau: - Ph-ơng pháp sử dụng máy phá:

- Sử dụng máy phá đục đầu nhọn để phá bỏ phần bê tông đổ cốt cao độ, mục đích làm cho cốt thép lộ để neo vo i múng

- Ph-ơng pháp giảm lực dính :

Quấn màng ni lông mỏng vào phần cốt chủ lộ t-ơng đối dài cố định ống nhựa vào khung cốt thép Chờ sau đổ bê tông, đào đất xong, dùng khoan dùng thiết bị khác khoan lỗ mé ngồi phía cốt cao độ thiết kế, sau dùng nem thép đóng vào làm cho bê tơng nứt ngang ra, bê khối bê tông thừa đầu cọc bỏ

- Ph-ơng pháp chân không:

o t n cao độ đầu cọc đổ bê tông cọc, lợi dụng bơm chân không làm cho bê tông biến chất đi, tr-ớc phần bê tơng biến chất đóng rắn thỡ c b i

Các ph-ơng pháp sử dụng: - Ph-ơng pháp bắn n-ớc

- Ph-ơng pháp phun khí

(150)

150

Qua biện pháp ta chọn ph-ơng pháp phá bê tông đầu cọc máy nén khí Mitsubisi PDS -390S có công suất P = at Lắp ba đầu búa để phá bê tông đầu cọc Dùng máy hàn để cắt thép thừa

6.2 Công tác đổ bê tơng lót

- Để tạo nên lớp bê tông tránh n-ớc bẩn, đồng thời tạo thành bề mặt phẳng cho công tác cốt thép công tác ván khn đ-ợc nhanh chóng, ta tiến hành đổ bê tơng lót sau hồn thành cơng tác sửa hố móng

- Bê tơng lót móng bê tông đá 4x6 mác thấp (M100), đ-ợc đổ d-ới đáy đài đáy giằng , chiều dày lớp lót 10cm đổ rộng so với đài, giằng 10cm bên

- Bê tông đ-ợc đổ thủ công đ-ợc đầm chặt làm phẳng Bê tông lót có tác dụng dàn tải trọng trọng từ móng xuống đất Dùng đầm bàn để đầm bê tơng lót

6.3.An tồn lao động:

a Đào đất máy đào gầu nghịch:

- Trong thời gian máy hoạt động, cấm ng-ời lại mái dốc tự nhiên, nh- phạm vi hoạt động máy khu vực phải có biển báo

- Khi vận hành máy phải kiểm tra tình trạng máy, vị trí đặt máy, thiết bị an tồn phanh hãm, tín hiệu, âm thanh, cho máy chạy thử không tải

- Không đ-ợc thay đổi độ nghiêng máy gầu xúc mang tải hay quay gần Cấm hãm phanh đột ngột

- Th-ờng xuyên kiểm tra tình trạng dây cáp, không đ-ợc dùng dây cáp nối - Trong tr-ờng hợp khoảng cách ca bin máy thành hố đào phải >1m - Khi đổ đất vào thùng xe tơ phải quay gầu qua phía sau thùng xe dừng gầu thùng xe Sau hạ gầu từ từ xuống để đổ đất

b Đào đất thủ công:

- Phải trang bị đủ dụng cụ cho công nhân theo chế độ hành

- Đào đất hố móng sau trận m-a phải rắc cát vào bậc lên xuống tránh tr-ợt, ngã - Trong khu vực đào đất nên có nhiều ng-ời làm việc phải bố trí khoảng cách ng-ời ng-ời đảm bảo an tồn

- Cấm bố trí ng-ời làm việc miệng hố đào có ng-ời làm việc bên d-ới hố đào khoang mà đất rơi, lở xuống ng-ời bên d-ới

(151)

151

1.Các yêu cầu ván khuôn, cốt thép, bêtông móng: 1.1 Đối với ván khuôn:

-Ván khn đ-ợc chế tạo, tính tốn đảm bảo bền, cứng, ổn định, không đ-ợc cong vênh

- Phải gọn nhẹ tiện dụng dễ tháo lắp

- Phải ghép kín khít để khơng làm n-ớc xi măng đổ đầm - Dựng lắp cho hình dạng kích th-ớc móng thiết kế - Phải có phận neo, giữ ổn định cho hệ thống ván khuôn 1.2 Đối với cốt thép :

Cốt thép tr-ớc đổ bê tông tr-ớc gia công cần đảm bảo: - Bề mặt sạch, khơng dính dầu mỡ, bùn đất, vẩy sắt lớp gỉ

- Khi làm thép tiết diện giảm nh-ng khơng 2% - Cần kéo, uốn nắn thẳng cốt thép tr-ớc đổ bê tông

- Phải dùng số hiệu, đ-ờng kính, hình dáng, kích th-ớc cốt thép

- Phải lắp đặt vị trí thiết kế đảm bảo độ dày lớp bảo vệ

- Phải đảm bảo độ vũng chắn ổn định mối nối 1.3 Đối với vữa bê tông:

- Vữa bê tông phải đ-ợc trộn đều, đảm bảo đồng thành phần

- Phải đảm bảo đủ số l-ợng thành phần cốt liệu, mác thiết kế - Phải có tính linh động, đảm bảo độ sụt yêu cầu qui định

- Thời gian trộn, vận chuyển, đổ đầm phải đảm bảo, tránh làm sơ ninh bê tông 2.Công tác ván khuôn:

2.1 Lựa chọn giải pháp công nghệ thi công ván khuôn: sử dụng ván khuôn kim loại * Đặc điểm ván khuôn:

- Các khuôn

- Các góc (trong ngoài)

Các ván khuôn đ-ợc chế tạo tôn, có s-ờn dọc s-ờn ngang dày 2,8 mm, mặt khuôn dày 2mm

- Các phụ kiện liên kết : móc kĐp ch÷ U, chèt ch÷ L - Thanh chèng kim loại

(152)

152

- Có tính "vạn năng" đ-ợc lắp ghép cho đối t-ợng kết cấu khác nhau: móng khối lớn, sàn, dầm, cột, bể

- Trọng l-ợng ván nhỏ, nặng khoảng 16kg, thích hợp cho việc vận chuyển lắp, tháo thủ công

- Đảm bảo bề mặt ván khuôn phẳng nhẵn - Khả luân chuyển đ-ợc nhiều lần

Tấm ván khuôn phẳng

B

Bảng 7.3 Bảng đặc tính kỹ thuật khuôn phẳng Rộng (mm) Dài (mm) Dy (mm) Mụmen quỏn tớnh (cm4)

Mômen kháng uốn (cm3) 300 300 220 200 200 150 150 100 1500 1200 1200 1200 900 900 750 600 55 55 55 55 55 55 55 55 28,46 28,46 22,58 20,02 20,02 17,63 17,63 15,68 6,55 6,55 4,57 4,42 4,42 4,3 4,3 4,08 Bảng 7.4 Đặc tính kỹ thuật tÊm khu«n gãc trong

KiĨu Réng

(153)

153

150 150

100 150

1800 1500 1200 900 750 600 Bảng 7.5 đặc tính kỹ thuật khn góc ngồi

KiĨu Réng

(mm)

Dµi (mm)

100 100

1800 1500 1200 900 750 600

- Sử dụng ván khuôn kim loại công ty thép NITETSU Nhật Bản chế tạo làm ván khuôn cho móng

- Sử dụng ván khuôn gỗ nhóm VII làm ván khuôn cổ móng dày 25(mm) - Thanh chèng kim lo¹i

2.2 Thiết kế ván khn móng, đài móng, giằng móng (theo tiêu chuẩn:TCVN 4453-1995)

a) Thiết kế ván khn đài móng:

- Do móng có chiều cao 100cm nên ta chọn ván khn đứng, chọn loại ván có chiều dài 1,2m chiều rộng 0,2m 0,3m Ván khuôn đài đ-ợc tổ hợp theo ph-ng ng nh- sau:

*Đài móng M1 có kÝch th-íc 1,6 x2,2x1,0 m

- ë gãc, dùng khuôn góc có kích th-ớc : 10x10x120cm

- vị trí giao đài móng giằng móng sử dụng khn góc có kích th-ớc 10x15x120 (cm)

(154)

154

- Cạnh dài bề mặt có giằng móng dùng ván khuôn phẳng có kích th-ớc nh- sau: tÊm 300x1200x55 (mm) vµ tÊm 200x1200x55 (mm)

- Cạnh ngắn bề mặt giằng móng dùng ván khuôn phẳng có kích th-ớc nh- sau: 200x1200x55 (mm)

- Cạnh ngắn bề mặt có giằng móng dùng ván khuôn phẳng có kích th-íc nh- sau: tÊm 200x1200x55 (mm)

H×nh 8:Tỉ hợp ván khuôn cạnh móng M1 *Đài mãng M2 cã kÝch th-íc 2,4x1,8x0,7 m

- ë góc, dùng khuôn góc có kích th-íc : 10x10x120cm

(155)

Nhµ lµm viƯc tr-ờng ĐH Công nghiệp Hà Nội SVTH: Hong Vn Trng - Lớp XDL601

155

- Cạnh dài bề mặt giằng móng dùng 11 ván khuôn phẳng có kích th-ớc nh- sau: 10 200x1200x55 (mm)

- Cạnh dài bề mặt có giằng móng dùng ván khuôn phẳng có kích th-ớc nh- sau: 200x1200x55 (mm)

- Cạnh ngắn bề mặt giằng móng dùng ván khuôn ph¼ng cã kÝch th-íc nh- sau: tÊm 200x1200x55 (mm)

- Cạnh ngắn bề mặt có giằng móng dùng ván khuôn phẳng có kích th-ớc nh- sau: 200x1200x55 (mm) 300x1200x55

Hình 9:Tổ hợp ván khuôn cạnh móng M2 b) Tính toán kiểm tra ván khuôn:

*S tính: Sơ đồ dầm liên tục kê gối tựa s-ờn

(156)

156

Khoảng cách s-ờn là: Ls=0,5m

+ Tải trọng tác dụng nên ván khuôn

- Tải trọng áp lực tĩnh bêtông có n = 1,3 Ptt1 = n .H = 1,3x2500x1,0 = 3250 (KG/m2)

+ Trong đó: = 2500kg/m3 - trọng l-ợng riêng bê tơng

H - chiỊu cao áp lực bê tông tác dụng

- áp lực đổ trực tiếp bê tông đ-ờng ống từ máy bê tông, theo TCVN 4453-95 ta có: qtc2 = 400 KG/m2

qtt

2 = n® q® = 1,3 400 = 520 kG/ m2

- Tải trọng ngang tổng cộng tác dụng vào ván khuôn : Ptt = Ptt

1 + Ptt2 = 3250+520 = 3770(KG/m2)

-Do ván khuôn có chiều rộng 30cm nên lực phân bố m dài ván khuôn là: qtt = Ptt x b= 3770 x 0,3 =1131 (KG/m)=11,31 (KG/cm)

*Kiểm tra ván khuôn :

- Kiểm tra độ bền : Mmax /W Rthep

Mmax = 10

tt sn q l

lsn : khoảng cách s-ờn ngang, lsn=0,5m

R: c-ng ca ván khuôn kim loại R = 2100 (KG/cm2)

W: Mô men kháng uốn ván khuôn, với bề réng 30 cm ta cã : W = 6,55 cm3

 Mmax =

2 11,31 50

10 = 2827,5 (KGcm)

 max 2827,5 431, 67

6,55 thep

M

R

W = 2100 (KG/cm

2)

Vậy ván khuôn đảm bảo độ bền

(157)

157 qtc = 1131

1, tt

q

n = 870 (KG/m) =8,7 (KG/cm)

- Do sơ đồ dầm liên tục nên độ võng f đ-ợc tính theo cơng thức :

4

128

t c s q l f

E J Trong đó: E = 2,1 106 kg/cm2 : Mô đun đàn hồi thộp:

J = 28,46 cm4 : Mô men quán tÝnh cđa mét tÊm v¸n

4

8, 50

128 2,1 10 28, 46

f = 0,0071(cm)

- §é cho phÐp : [f] = 1 50

400l 400 = 0,125 (cm)

Ta thấy f < [f], khoảng cách s-ờn ngang 50 cm thoả mãn *Kiểm tra s-ờn :

Chọn khoảng cách nẹp đứng 80cm Ta có sơ đồ tính s-ờn ngang dầm liên tục gối tựa s-ờn đứng:

Lsd

800 800

Lsd

Mmax

Chän kÝch th-íc s-ên ngang lµ 8x8 cm - Tải trọng tác dụng lên s-ờn ngang:

q Stc =qtc ls = 870x0,5 = 435 (KG/m) = 4,35 (KG/cm) q Stt = 1131 x0,5 = 565,5 (KG/m) =5,655 (KG/cm) +Kiểm tra độ bền : Mmax /W

Trong : 2

max / 10 5, 655 80 / 10 3619, 2( / )

tt v s

M q l kG cm

W b h2 / 6 8 8 / 62 85, 34(cm3)

2

3619, / 85, 34 42, 41(kG cm/ )

2

42, 41(kG cm/ ) 95(kG cm/ )

s-ờn ngang đảm bảo bền

+ Kiểm tra độ võng :

4

128

tc q l f

(158)

158 Với gỗ ta có : E = 1,2.105 KG/cm2 ; J =

3

8 12 12 b h

= 341,34cm4

4

4, 35 80

128 1, 10 341, 34

f = 0,034(cm)

- §é cho phÐp : [f] = 1 80

400l 400 = 0,2 (cm)

Ta thấy : f < [f], s-ờn ngang : bxh=8x8 (cm) bảo đảm + Thanh s-ờn đứng:

Ta có sơ đồ tính s-ờn ngang dầm đơn giản gối tựa chống xiên

Chän kÝch th-íc s-ên ngang lµ: 8x8 cm - Tải trọng tác dụng lên s-ờn ngang:

q Stc = 870 x0,8 = 696 (KG/m) = 6,96(KG/cm) q Stt = 1131 x0,8 = 904,8 (KG/m) =9,048 (KG/cm) + Kiểm tra độ bền : Mmax /W

Trong : 2

max / 9, 048 80 / 7238, 4( / ) tt

v s

M q l kG cm

W b h 2/ 8 / 62 85, 34cm3

95kG cm/

7238, / 85, 34 84,82(kG cm/ )

84,82 95(kG cm/ )

s-ờn ngang đảm bảo bền

+Kiểm tra độ võng :f =

4 384

tc q l

(159)

159 J =

3

8 12 12 b h

= 341,34cm4

f =

4

5 6, 96 100

384 1, 10 341, 34 = 0,221 (cm)

- §é cho phÐp : [f] = 1 100

400l 400 = 0,25 (cm)

Ta thấy : f < [f], s-ờn ngang : bxh=8x8 (cm) bảo đảm c Tổ hợp ván khn giằng móng

- Trơc AB vµ CD:

Gi»ng mãng trơc AB vµ trơc CD dïng ván khuôn phẳng loại có kích th-ớc nh- sau:

- 18 tÊm lo¹i: 200x1200x55 (mm) - 06 tÊm lo¹i: 200x900x55 (mm)

đ-ợc bố trí nh- hình vẽ, phần thiếu hụt bù gỗ thêm 2cm (phần có độ dài 150mm ván khn góc dùng tổ hợp đài móng bề mặt đài có giằng móng)

(160)

160

Gi»ng mãng trơc BC dïng tÊm v¸n khuôn phẳng loại có kích th-ớc nh- sau: - 04 tÊm lo¹i: 300x1200x55 (mm)

- 02 tÊm lo¹i: 200x900x55 (mm)

Đ-ợc bố trí nh- hình vẽ, phần thiếu hụt bù gỗ thêm 4cm (phần có độ dài 150mm ván khn góc dùng tổ hợp đài móng bề mặt đài có giằng móng)

-Trơc 1-2:

Giằng móng trục 1-2 dùng ván khuôn phẳng loại có kích th-ớc nh- sau: - 10 lo¹i: 200x1200x55 (mm)

- 08 tÊm lo¹i: 200x900x55 (mm)

Đ-ợc bố trí nh- hình vẽ, (phần có độ dài 150mm ván khn góc dùng tổ hợp đài móng bề mặt đài có giằng móng)

(161)

161

Giằng móng đặt lớp đất lấp nên không cần thiết kế ván đáy dầm Dải lớp đá dăm mỏng đầm chặt, sau dùng vữa xi măng láng phẳng để chống n-ớc đổ bê tơng giằng móng Đợi vữa xi măng ninh kết ta bắt đầu lắp dựng cốt thép ván khn thành Bố trí nẹp đứng khoảng cỏch l 600mm

Nh- khoảng cách chèng lµ LnĐp= 60cm

+ Các lực ngang tác dụng vào ván khuôn: Khi thi công đổ bê tông, đặc tính vữa bê tơng bơm thời gian đổ bê tông bơm nhanh, vữa bê tông cột không đủ thời gian để ninh kết hồn tồn Từ ta thấy:

- áp lực ngang tối đa vữa bê tông t-ơi:

Ptt1 = n H = 1,3 2500 0,8 = 2600 (KG/m2)

Víi H =0,8 m lµ chiều cao lớp bê tông sinh áp lực ngang

- Mặt khác đầm bê tông máy tải trọng ngang tác dụng vào ván khuôn (Theo TCVN 4453-1995) sÏ lµ :

Ptt

2 = 1,3 400 = 520 (KG/m2)

- Tải trọng ngang tổng cộng tác dụng vào ván khuôn sÏ lµ : Ptt = Ptt

1 + Ptt2 = 2600 + 520 = 3120(KG/m2) - Lực phân bố tác dụng mét dài ván khuôn : qtt = Ptt x Lnẹp = 3120 x0,6 = 1872 (KG/m) qtc= qtt/1,3 = 1872/1,3 =1440 (KG/m) + Kiểm tra lại độ võng ván khn thành móng : - Độ võng f đ-ợc tính theo công thức :

4 128

tc

q l f

E J ; Víi thÐp ta cã : E = 2,1 10

6 KG/cm2;

Mơ men qn tính ván khn định hình J = 20,02cm4

->

4 14, 40 60

0, 035( ) 128 2,1 10 20, 02

f cm

- §é cho phÐp :

f 1 80 0, 2( ) 400l 400 cm Ta thấy : f < [f], thoả mãn điều kiện độ võng

(162)

162 - Ván khuôn cổ móng M1:

Ván khuôn cổ móng M1 dùng ván khuôn phẳng loại có kích th-ớc nh- sau: - 06 loại: 300x900x55 (mm); Đ-ợc bố trí nh- hình vẽ

- Ván khuôn cổ móng M2:

Ván khuôn cổ móng M1 dùng ván khuôn phẳng loại có kÝch th-íc nh- sau: - 08 tÊm lo¹i: 200x900x55 (mm);

- 02 loại: 300x900x55 (mm) Đ-ợc bố trí nh- hình vẽ 3.Công tác bê tông:

3.1.Bờtụng lót giằng, đài móng:

(163)

163

cần lót (nhơ mép cấu kiện đoạn 10 cm để thuận lợi cho việc thi công đài giằng) Sử dụng bê tông # 100 đá (loại rẻ tiền) để làm lớp lót

* Tiến hành đổ bê tơng lót :

+ T-ới n-ớc qua lớp đất dùng đầm tay đầm chặt lớp đất cần đổ bê tơng lót

+ Do độ cao lớp lót thấp (10 cm) nên ta việc dùng xà gồ quây vị trí cần đổ bê tông lại tiến hành đổ bê tông Chú ý định vị xác kích th-ớc , hình dạng khối BT lót cần đổ kê cho thẳng hàng

+ Do yêu cầu chất l-ợng BT khơng cao nhanh chóng ta trộn bê tơng máy trộn có cơng tr-ờng kết hợp với trộn bằmg tay cho suất tốt Vận chuyển BT xe cải tiến thủ cơng đến vị trí đổ tiến hành đầm sơ l-ợc lần đầm bàn

+ Chú ý vận chuyển BT không đ-ợc dẫm vào làm hỏng phần BT đ-ợc đổ tr-ớc đó, lấy mặt chuẩn mép xà gồ dùng làm khuôn Ngay ngày hôm sau dỡ bỏ xà gồ làm khn để tiến hành đặt cốt thép đài giằng

3.2 Đổ bê tơng đài giằng móng : a Cơng tác cốt thép móng:

+ Thống kê khối l-ợng cốt thép : Theo bảng thống kê cốt thép móng phần kết cấu móng ta có đ-ợc khối l-ợng cốt thép nh- sau :

Khèi L-ỵng cèt thÐp móng

Loại thép Khối l-ợng (T) ĐM A.1 (Công/T)

Nhân công (Ngày)

> 18 8,683 6,35 55,14

10 < 18 4,658 8,34 38,85

10 2,529 11,32 28,63

= 122,62

* Sư dơng 123 ngày công cho công tác công tác cốt thép móng (Hay sư dơng 25 ng-êi lµm viƯc ngµy)

- Theo b¶n vÏ kÕt cÊu mãng, ta thèng kê chủng loại cho cấu kiện, tính toán bố trí kết hợp chủng loại cấu kiện cho đ-ờng cắt thép số l-ợng thừa

(164)

164

- Các sau gia công xong đ-ợc bó lại thành bó theo chủng loại đánh số, chữ để không bị nhầm lẫn đem đặt đ-ợc nhanh chóng, xác

- L¾p dùng cốt thép:

Lắp dựng cốt thép phải yêu cầu xác theo vị trí nhằm tận dụng hết khả chịu lực cốt thép tránh nhầm lẫn gây lÃng phí nguy hiểm, công tháo buộc lại

*Th t t ct thộp móng

- Lắp dựng cốt thép cổ móng cách buộc sẵn thành khung đem vào vị trí lắp dựng, lắp dựng cần kiểm tra vị trí tim cổ móng theo h-ớng, dùng chống xiên chống tạm buộc thép cổ móng vào thép l-ới đáy móng, sau buộc có định thép giằng móng để giữ cố định điểm giao hai thép Việc lót viên bêtông 50 50 35 để tạo lớp bêtông bảo vệ đổ đ-ợc tiến hành sau ghép xong cốp pha, vệ sinh đáy hố móng

b C«ng tác ván khuôn :

+ phc v cho cơng tác xây dựng cơng trình , cơng trình thi cơng nằm thị lớn nên mặt t-ơng đối hạn chế công tác vận chuyển vật t-, thiết bị thi cơng khó khăn, n-ớc nôi bị hạn chế sử dụng yêu cầu bảo đảm vệ sinh môi tr-ờng khắt khe nên ta chọn ph-ơng án dùng cốp pha định hình thép giáo chống thép kết hợp với xà gồ gỗ có kích th-ớc tiết diện 8 Các ván khn có kích th-ớc chủ yếu 200 1200 Ngồi cịn sủ dụng số có kích th-ớc 300 1200 200x900 để thi cơng đài móng số có kích th-ớc khác để bù khoảng thiếu (hoặc dùng ván gỗ dày cm) để bù

- Định vị tim cột, tim móng dây dọi, dọi từ điểm giao dây căng tim trục theo ph-ơng cơng trình xuống đáy móng Đánh dấu vị trí tim móng, tim trục, điều chỉnh khung cốp pha chữ nhật cho cạnh đáy móng, sau cố định cốp pha chốt cọc chống

(165)

165

móng đổ móng để lắp ghép, cịn móng đổ bêtơng sàn thao tác đ-ợc lắp dựng từ tr-ớc

- Sau lắp dựng cốp pha, cần vệ sinh đáy hố móng kê cốt thép viên bêtông 50 50 35 để tạo lớp bêtơng bảo vệ đổ

B¶ng khối l-ợng ván khuôn móng

TT Tên cấu kiện KLVK cđa

1 cÊu kiƯn(m2)

SL

cÊu kiện Tổng KL ván khuôn

1 Đài móng M1 9,12 28 255,36

2 Đài móng M2 10,08 26 262,08

3 Đài móng thang máy 19,8 39,6

4 Gi»ng M1 4,16 50 208

5 Gi»ng M2 6,112 26 158,912

6 Gi»ng M3 2,832 14 39,648

= 963,6 * Số l-ợng nhân công cần thiết theo ĐM - AF.86311(23 công/100 m2)

963, 23

221, 49 100

N ( c«ng)

- Do thực làm móng có độ phức tạp nên theo kinh nghiệm ta nhân với hệ số 0,7 : N = 221,49 x 0,7 = 155,043 (công) (lấy N = 156 ngày cơng)

(166)

166 c Cơng tác đổ bê tơng móng :

- Đổ đầm bêtơng: Do diện tích móng khơng lớn nên khơng cần phải chia để đổ, nh-ng chiều cao móng lớn (1,0m) nên ta chia thày lớp để đầm, lần đổ lớp có chiều dày nhỏ 10cm so với chiều dài đầm, sau dùng đầm dùi để đầm, đầm dùi phải ăn sâu vữa bêtông lớp tr-ớc từ đến 10cm

- Khi đầm, thấy bêtông không sụt lún rõ ràng n-ớc trào lên mặt đạt yêu cầu rút đầm đến vị trí khác Khi rút đầm phải rút từ từ không đ-ợc tắt động để tránh để lại lỗ rỗng bêtông đầm Đầm theo l-ới ô vuông không đ-ợc bỏ sót Mỗi b-ớc đầm khơng q 1,5R (R = 30cm bán kính ảnh h-ởng đầm)

- Thêi gian đầm theo kinh nghiệm chỗ từ 20s 30s

- Khi đổ bêtơng cổ móng dùng xơ đổ vào, thọc đầm dùi vào để đầm *Bảo d-ỡng bê tơng móng :

(167)

167

d-ỡng bê tông để tránh cho bê tông nứt nẻ bề mặt móng tạo điều kiện cho bê tơng phát triên c-ờng độ theo yêu cầu Trong trình bảo d-ỡng bê tơng có khuyết tật phải đ-ợc x lý

d Tháo dỡ ván khuôn:

- Đối với móng sau thi cơng bêtơng ngày tiến hành tháo dỡ cốp pha, tháo dỡ theo thứ tự ghép sau tháo tr-ớc Khi tháo dỡ cốt pha phải cẩn thận để khơnglàm mẻ vỡ góc cạnh bê tơng; tránh không gây ứng suất đột ngột va chạm mạnh làm h- hại đến kết cấu bê tông

- Sau tháo dỡ cốp pha cần vệ sinh bề mặt cốp pha xếp vào kho để tránh h- hỏng

e.Lựa chọn ph-ơng án thi công máy thi công: Cơ sở để chọn máy bm bờ tụng :

- Căn vào khối l-ợng bê tông cần thiết phân đoạn thi công - Căn vào tổng mặt thi công công trình

- Khong cỏch t trm trn bờ tơng đến cơng trình, đ-ờng xá vận chuyển, - Dựa vào suất máy bơm thực tế thị tr-ờng

Khối l-ợng bê tơng đài móng giằng móng 329,706 m3 *Chọn xe bơm bê tông:

Chọn máy bơm bê tông Putzmeiter M43 với thông số kỹ thuật sau:

Bơm cao (m) Bơm ngang (m) Bơm sâu (m) Dài ( xếp lại) (m)

49,1 38,6 29,2 10,7

Th«ng sè kü thuËt bơm

L-u l-ợng(m3/h) áp suất bơm Chiều dài xi lanh §.KÝnh xy lanh

90 105 1400 200

* Chọn xe vận chuyển bê tông:

Ta vận chuyển bê tông xe ô tô chuyên dùng thùng tự quay Các loại xe máy chọn lựa theo mÃ hiệu công ty bê tông th-ơng phẩm Chọn lo¹i xe cã thïng tù quay m· hiƯu SB-92B cã thông số kỹ thuật sau

+ Dung tích thùng chộn q= 6m3 + Ô tô hÃng KAMAZ-5511

(168)

168 + Công xuất động = 40W

+ Tốc độ quay thùng trộn 9-15,5 vòng/phút + Độ cao phối liệu vào 3,5m

+ Thời gian đổ bê tông : 10 (tmin/phút) + Trọng l-ợng xe có bê tơng = 21,85T

Ô TÔ VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG

* Tính số bơm bê tơng i múng

Khối l-ợng bê tông phần móng công trình 329,706 m3;

+ Số máy bơm cần thiết = 329, 706

90 0,5 = 7,33 h Dự định thi công

+Trong 0,5 hiệu xuất làm việc máy bơm, thơng th-ờng (0,3 0,5) * Tính tốn số xe vận chuyển bê tông trộn sẵn cần thiết:

Sử dụng bê tông th-ơng phẩm nhà máy trộn bê tơng đặt cách cơng trình Km Mỗi xe chở m3

- Thêi gian chun xe ®i ,vỊ

b d ch

d v

L L

t t t t

V V

Trong :

tb: thời gian cho vật liệu lên xe = 0,25h tđ: thời gian đổ xuống = 0,2h

tch: thêi gian chờ tránh xe = h L: cự ly vËn chun km

V®: vËn tèc lóc xe ®i= 30 Km/h Vv: vËn tèc lóc xe vỊ = 40 Km/h

0, 25 0, 0, 78

35 40

(169)

169 Sè chun ngµy cđa xe : m T T0

t T :là thời gian dự kiến đổ bê tơng: 8h

T0: thêi gian tỉn thÊt = 0,2h, cã 0, 10 0, 78

m (chuyÕn)

Sè xe cÇn thiÕt : n Q q m n: số xe cần thiết

q: khối l-ợng hữu ích xe q =5m3 Q: Khối l-ợng bê tông cần vận chuyển

S chuyn xe cn thit để đổ bê tơng móng là:, 329, 706 6,59( ) 10

n xe

Chän n=7 (xe) VËy chọn (xe) vận chuyển bê tông, xe chạy 10 chuyến/ngày từ nơi sản xuất bê tông công tr-ờng với quÃng đ-ờng km

Kết luận:Dùng máy bơm Bêtông: DAINONG mÃ hiệu: DNCP 90T/44.5RZ.

- Dùng xe chở Bêtông: SB-92B, xe chở 10 chun - Thi c«ng giê

Ô TO BễM BE TONG

*Máy đầm bê tông :

- Đầm dùi : Loại dầm sử dụng U21-75 - Đầm mặt : Loại đầm U7

Các thông số đầm đ-ợc cho bảng sau:

(170)

170

Thời gian đầm bê tông giây 30 50

B¸n kÝnh t¸c dơng cm 20-35 20-30

Năng suất:

- Theo diện tích đ-ợc đầm m2/giê 20 25

- Theo khối l-ợng bê tông m3/giờ 6 5-7

*Kiểm tra độ ổn định sàn thao tác:

- Sàn thao tác đ-ợc cấu tạo nh- sau: dùng xà gồ gỗ có kích th-ớc tiết diện 12 15 cm dài 5m; đặt cách 1m, sau dùng panel hãng Hồ Phát kích th-ớc 600 1200 ghép lên xà gồ để làm sàn thao tác ta cần kiểm tra độ ổn định xà gồ bng g

- Trọng l-ợng ván khuôn: q1= 30,6 , , 20 ,

(kg/m2)

- Hoạt tải sàn thao tác ng-ời dụng cụ thi công: q2= 1,3 250 = 325 (kg/m2)

- Trọng l-ợng thân xà gồ: q3=1,1 600 0,12 0,15 = 11,88 (kg/m) - Lực phân bố tác dụng lên xà gồ:

q = (q1+ q2)xb+ q3 =(30,6+325)x0,6+11,88 =225,2 (kg/m)

2

8 q.l

2600

225,2 kg/m

Sơ đồ tính tốn xà gồ sàn thao tác - Mômen kháng uốn dầm:

3 2 cm 450 15 12 bh W

- Mômen lớn tác dụng dầm:

3 , 190 , 2 , 225 2 max ql M kgm

(171)

171

, 42 450 19030 max

W M

kg/cm2 < [ ] = 110kg/cm2

- Kiểm tra độ võng cho xà gồ:

4

5

5 1,9 260 12

0,33( )

384 384 10 12 15

ql

f cm

EJ

Ta cã: 0,33 3 260 0,78( ) 1000 1000

l

f cm f cm

Thoả mãn điều kiện độ võng cho phép 4 Cơng tác lấp hố móng, tơn nền:

4.1 Yêu cầu kỹ thuật công tác lấp đất:

- Sau bê tông đài phần cột tới cốt mặt đ-ợc thi cơng xong tiến hành lấp đất thủ cơng, khơng đ-ợc dùng máy lẽ v-ớng víu mặt gây trở ngại cho máy, máy va đập vào phần cột đổ tới cốt mặt

- Khi thi công đắp đất phải đảm bảo đất có độ ẩm phạm vi khống chế Nếu đất khơ t-ới thêm n-ớc; đất q -ớt phải có biện pháp giảm độ ẩm, để đất đ-ợc đầm chặt, đảm bảo theo thiết kế

- Với đất đắp hố móng, sử dụng đất đào phải đảm bảo chất l-ợng

- Đổ đất san thành lớp Trải tới đâu đầm tới Khơng nên dải lớp đất đầm mỏng nh- làm phá huỷ cấu trúc đất Trong lớp đất trải,không nên sử dụng nhiều loại đất

- Nên lấp đất thành lớp Không nên lấp từ phía gây lực đạp cơng trình

4.2 Tính tốn khối l-ợng lấp đất:

- Khối l-ợng đất đắp đến cos -0.45 (cos tự nhiên) tính phần tính tốn khối l-ợng đất đào đắp là: Vđắp =1330,608 (m3)

4.3 Thi cơng đắp đất:

- Sư dơng nhân công dụng cụ thủ công vồ, đập

- Lấy lớp đất xuống, đầm chặt lớp tiến hành lấp lớp đất khác - Các yêu cầu kỹ thuật phải tuân theo nh- trỡnh by

Bảng thống kê khối l-ợng công tác móng :

STT Tên công việc Khối l-ợng Đơn vị

(172)

172

2 Đào móng thủ công 196,21 m3

3 Bê tông lót móng 44,106 m3

4 Cốt thép móng+giằng móng 15,87 Tấn

5 Ván khuôn móng+giằng móng 963,6 m2

6 Bê tông móng+giằng móng 329,706 m3

7 Lấp đất hố móng 1729,79 m3

8 Tôn 529,932 m3

Ch-ơng II: Thiết kế biện pháp thi công phần thân

I c im cụng trỡnh:

- Công trình cao tầng chiều cao tầng 3,6(m).Tổng chiều cao công trình 34,9m Công trình có chiều dài 54,6(m), chiều rộng 16,2 (m)

Tầng Tiết diện

Cột biên (mm) Cột giữa(mm)

Tầng 1-3 600x330 800x300

TÇng 4-6 500x300 700x300

TÇng 7-9 400x300 600x300

+ Sàn BTCT đổ toàn khối, dày 12 cm

(173)

173

- Giai đoạn thi cơng phần thân chiếm thời gian dài giai đoạn thi cơng cơng trình Nó địi hỏi khối l-ợng lớn nguyên vật liệu, nhân công công tác quản lý chặt chẽ Việc lập biện pháp thi công phần thân vào tính chất cơng việc, vào khả cung ứng máy móc, thiết bị, nhân công; mặt khu đất thi cơng tình hình thực tế cơng tr-ờng Yêu cầu đặt lập biện pháp thi công phải đ-a ph-ơng án hợp lý, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu kinh tế quan tâm đến lợi ích xã hội, an tồn lao động bảo vệ mơi tr-ờng

- Để đ-a ph-ơng án tối -u, cần lập nhiều ph-ơng án thi cơng khác nhau, sau chọn lựa so sánh ph-ơng án Tuy nhiên, điều kiện thời gian có hạn nên em lập ph-ơng án thi cơng cơng trình dựa u cầu đặt

- Với cơng trình cao tầng việc lựa chọn hệ ván khn hợp lý mang lại hiệu cao thời gian thi cơng chất l-ợng cơng trình; cịn có ý nghĩa lớn mặt kinh tế Hiện với cơng trình xây dựng đại, xu sử dụng hệ ván khn định hình trở nên phổ biến tiện lợi, hệ số luân chuyển ván khn lớn; nhiên cần có linh hoạt việc bố trí ván khn Với đặc điểm cơng trình em chọn ph-ơng án thi cơng ván khn cho cơng trình nh- sau:

+ Ván khuôn cột dầm sàn sử dụng hệ ván khuôn định hình + Xà gồ sử dụng gỗ nhóm V

+ Cột chống cho dầm sàn cột chống thép, hệ giáo PAL; kết hợp cột chống giáo PAL tuỳ theo kích th-ớc thực tế mà ta chọn bố trí hệ ván khuôn cho phù hỵp

- Đối với cơng trình thi cơng, chiều cao nhà lớn, sử dụng bêtông mác cao nên việc sử dụng bêtông trộn đổ chỗ vấn đề khó khăn mà khối l-ợng bêtông lớn (khoảng vài trăm m3) Chất l-ợng loại bêtơng trộn chỗ khó đạt đ-ợc mác thiết kế

- Bêtông th-ơng phẩm đ-ợc sử dụng nhiều cho cơng trình cao tầng có nhiều -u điểm khâu bảo đảm chất l-ợng thi công thuận lợi Xét giá theo m3 bêtơng giá bêtơng th-ơng phẩm so với bêtơng tự chế tạo cao khoảng 50% Nh-ng mặt chất l-ợng việc sử dụng bêtơng th-ơng phẩm hoàn toàn yên tâm, đảm bảo yêu cầu thiết k

(174)

174

Thi cơng cột, dầm, sàn tồn khối dùng bêtơng th-ơng phẩm đ-ợc chở đến chân cơng trình xe chun dụng, có kiểm tra chất l-ợng bêtông chặt chẽ tr-ớc thi công

Đổ bêtông cột dầm, sàn giới, dùng cần trục tháp để đ-a bêtơng lên vị trí thi cơng có tính động cao Cơng tác thi công phần thân đ-ợc tiến hành sau lấp đất móng Việc tổ chức thi cơng phải tiến hành chặt chẽ, hợp lý, đảm bảo l-ợng kỹ thuật an tồn Q trình thi cơng phần thân bao gồm công tác sau:

+ Lắp đặt cốt thép cột, vỏch

+ Lắp dựng, ghép cốt pha cột, vách + Đổ bêtông cột, vách

+ Lắp dựng ván khuôn dầm sàn + Cốt thép dầm sàn

+ Đổ bêtông dầm sàn + Bảo d-ỡng bêtông + Tháo dỡ ván khuôn + Hoàn thiện

II thiết kế ván khuôn, cột chống

1 Yờu cu la chọn ván khuôn, cột chống: 1.1 Yêu cầu ván khuôn:

+ Ván khuôn phải đ-ợc chế tạo, tổ hợp theo kích th-ớc phận kết cấu cơng trình

+ Phải bền, cứng, ổn định, không cong, vênh + Phải gọn nhẹ, tiện dng v d thỏo lp

+ Phải dùng đ-ợc nhiều lần (hệ số luân chuyển cao) 1.2.Chọn ván khuôn:

Sử dụng ván khuôn kim loại công ty thép Nhật Bản chế tạo Bảng đặc tính ván khn phẳng :

Réng (mm)

Tiết diện (cm2)

Vị trí trục

trung hòa (cm) Momen qu¸n tÝnh J (cm4)

(175)

175

300 11,44 1,07 28,59 6,45

250 10,19 1,19, 27,33 6,34

200 7,63 1,07 19,06 4,3

150 6,38 1,26 17,71 4,18

100 5,13 1,53 15,25 3,96

Các có chiều dầy 55mm, chiều dài có loại: 1500,1200, 900 600mm Bảng ván khn góc:

TÊm gãc TÊm gãc ngoµi 150x150x1500x55 100x100x1500x55 150x150x1200x55 100x100x1200x55 150x150x900x55 100x100x900x55 150x150x600x55 100x100x600x55

Sử dụng giáo PAL hÃng Hoà Phát chế tạo a) Ưu điểm cđa gi¸o PAL:

- Giáo PAL chân chống vạn bảo đảm an toàn kinh tế

- Giáo PAL sử dụng thích hợp cho cơng trình xây dựng với kết cấu nặng đặt độ cao lớn

- Giáo PAL làm thép nhẹ, đơn giản, thuận tiện cho việc lắp dựng, tháo dỡ, vận chuyển nên giảm giá thnh cụng trỡnh

b) Cấu tạo giáo PAL:

Giáo PAL đ-ợc thiết kế sở hệ khung tam giác đ-ợc lắp dựng theo kiểu tam giác tứ giác phụ kiện kèm theo nh-:

- Phần khung tam giác tiêu chuẩn - Thanh giằng chéo giằng ngang - Kích chân cột đầu cột

- Khớp nối khung - Chốt giữ khớp nối

(176)

176 Lùc giíi h¹n

cña cét chèng (kG) 35300 22890 16000 11800 9050 7170 5810

ChiÒu cao (m) 7,5 10,5 12 13,5 15

T-ơng ứng với số tầng 10

c) Trình tự lắp dùng:

- Đặt kích (gồm đế kích), liên kết kích với giằng nằm ngang v ging chộo

- Lắp khung tam giác vào kích, điều chỉnh phận cuối khung tam giác tiếp xúc với đai ốc cánh

- Lắp tiếp giằng nằm ngang vµ gi»ng chÐo

- Lồng khớp nối làm chặt chúng chốt giữ Sau chống thêm khung phụ lên

- Lắp kích đỡ phía

Tồn hệ thống giá đỡ khung tam giác sau lắp dựng xong điều chỉnh chiều cao nhờ hệ kích d-ới khoảng từ đến 750 mm

Trong l¾p dựng chân chống giáo PAL cần ý điểm sau:

- Lắp giằng ngang theo hai ph-ơng vng góc chống chuyển vị giằng chéo Trong dựng lắp không đ-ợc thay phận phụ kiện giáo đồ vật khỏc

- Toàn hệ chân chống phải đ-ợc liên kết vững điều chỉnh cao thấp đai ốc cánh kích

(177)

177

Sử dụng chống đơn kim loại hãng Hồ Phát có thơng số sau:

Loại

Chiều dài ống

(mm)

ChiỊu dµi èng

(mm)

ChiỊu cao

sử dụng Tải trọng Trọng L-ợng (kg) Min

(mm)

Max (mm)

Khi đóng (kG)

Khi kÐo (kG)

K-102 1500 2000 2000 3500 2000 1500 12.7 K-103 1500 2400 2400 3900 1900 1300 13.6 K-103B 1500 2500 2500 4000 1850 1250 13.83

K-104 1500 2700 2700 4200 1800 1200 14.8

K-105 1500 3000 3000 4500 1700 1100 15.5

1.4 Chọn đà đỡ ván khuôn sàn:

- Dùng xà gồ gỗ nhóm V đặt theo hai ph-ơng, xà ngang dựa xà dọc, xà dọc dựa giá đỡ chữ U hệ giáo chống Ưu điểm loại xà tháo lắp đơn giản, có sức chịu tải lớn, hệ số luân chuyển cao Loại xà kết hợp với hệ giáo chống kim loại tạo dụng cụ chống ván khuôn đồng bộ, hoàn chỉnh kinh tế

2 ThiÕt kÕ ván khuôn sàn, cột,dầm: 2.1 Thiết kế ván khuôn sµn.

- Ván khn sàn đ-ợc ghép từ ván khn định hình với khung kim loại

(178)

178

- Khi thiết kế ván khuôn sàn ta dựa vào kích th-ớc sàn để tổ hợp ván khn, ván khn chọn cấu tạo sau tính tốn khoảng cánh xà gồ Ta tính tốn cụ thể cho ô sàn, ô sàn khác đ-ợc cu to t-ng t

2.2 Tính toán cho ô sµn cã kÝch th-íc 4200x 6600mm:

- KÝch th-íc: Lth=6600-250= 6350 (mm); Bth=4200 -250 = 3950 (mm)

ván góc

chèn gỗ

1

2

1

- v¸n sàn

2 - xà gồ lớp - xà gồ lớp d-ới

Tổ hợp ván khuôn cho ô sàn điển hình:

(179)

179

- Để thuận tiện cho việc thi công ta chọn khoảng cách xà gồ lớp 60 cm, khoảng cách xà gồ lớp d-ới 120cm (bằng kích th-ớc giáo PAL)

- Chọn gỗ ván khuôn nhóm V có =600 (Kg/m3)

Ta tính tốn kiểm tra độ bền độ võng ván khuôn sàn chọn tiết diện xà ngang, xà dọc

a) Kiểm tra độ bền độ võng ván khuôn sàn: * Tải trọng tác dụng lên ván sàn gồm:

- Trọng l-ợng thân ván khuôn: qtt

1 =1,1 x20 =22 (kG/m2) - Träng l-ỵng sàn bêtông cốt thép dày 12cm, n=1,2 qtt2 =1,2 x2600x 0,12 =374,4 (kG/m2) - T¶i träng ng-êi dụng cụ thi công: với n=1,3 qtt3 =1,3 x250 =325 (kG/m2)

- Tải trọng đổ bêtông: qtt

4 =1,3 x400 =520 (kG/m2)

- Tải trọng tính toán tổng cộng ván khuôn sàn là: qtt = 22 + 374,4 + 325 + 520 = 1241,4 (kG/m2) - Tải trọng tiêu chuẩn tổng cộng 1m2 ván khuôn là:

qtc = 20 + (2600 x0,12) + 250 + 400 = 982 (kG/m2) * Tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn bề rộng b = 0,3m:

qtcv = qtc x b = 982 x0,3 = 294,6 (kG/m) qttv = qtt x b = 1241,4 x0,3 = 372,42 (kG/m)

600 600

- KiÓm tra theo ®iỊu kiƯn bỊn : M R 2100

W (kG/cm

(180)

180

2

max

372, 42 0,

13, 41( ) 1341( )

10 10

tt q l

M Kgm Kgcm

1341 2

207,9( / ) 2100( / ) 6, 45

M

kG cm R kG cm

W

VËy ®iỊu kiƯn bỊn cđa ván khuôn thoả mÃn

- Kim tra li điều kiện độ võng ván khuôn sàn: + Độ võng:

4

6

294, 10 60 60

0, 005 0,15

128 128 2,1 10 28, 59 400 400

tc

q l l

f cm f cm

E J

Vậy điều kiện độ võng đảm bảo

b) Tính xà gồ, cột chống đỡ ván sàn:

- Xà gồ gỗ nhóm V có: R = 150 kG/cm2; E =1,2 x105 kG/cm2, tiết diện 8x10cm Xà gồ lớp chọn khoảng cách 60cm, xà gồ lớp d-ới chọn khoảng cách 120cm

- Tải trọng tác dụng lên xà gồ:

qtcx1= qtc lx1 + bx1 hx1 gỗ = 982 x0,6 +0,08 x0,1 x600= 594 (kG/m)

qttx1=qtt.lx1+bx1.hx1 gỗ.n =1241,4 x0,6 + 0,08 x0,1 x600 x1,1 =750,12 (kG/m) lx1: Kho¶ng cách bố trí xà gồ lớp

n =1,1: hệ số v-ợt tải

bx1, hx1 : Chiu rng,chiu cao tiết diện xà gồ lớp - Kiểm tra độ ổn định xà gồ lớp trên:

Xà gồ lớp đ-ợc coi nh- dầm liên tục kê lên gối tựa xà gồ lớp d-ới đặt cách 120cm khoảng cách giáo PAL

- Sơ đồ tính: Là dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều, gối tựa xà gồ lớp d-ới

(181)

181 + M«men lín nhÊt :

2

max

750,12 1,

108, 02

10 10

tt q l

M (kGm)

+ §é cøng chèng uèn :

2

8 10

133,34

6

b h

W (cm3)

- Theo kiện bền:

W M

R = 90 (kG/cm2)

10802 2

81, 01( / ) 90( / ) 133,34

M

kG cm kG cm

W

+ Theo điều kiện độ võng: f =

4 128 tc q l f f E J 3 10 667( ) 12 12 b h J cm 4

5, 94 120 120

0,12 0,

128 128 1, 10 667 400 400

tc

q l l

f cm f cm

E J

Vậy xà gồ lớp chọn tiết diện 8x10cm nh- thoả mãn - Kiểm tra ổn định xà gồ lớp d-ới:

Xà gồ dọc chọn gỗ nhóm V có tiết diện 10x14cm đặt cách 1,2m, đỡ xà gồ lớp

- Tải trọng tập trung đặt xà gồ lớp d-ới là: P = qtt.l = 750,12 x1,2 = 900,144 (kG)

- Sơ đồ tính: dâm liên tục chịu tải trọng tập trung, gối tựa đầu giáo PAL

- KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn bỊn bỊn :

W M

R = 90 (kG/cm2)

900,144 120 27004,32

4

P l

(182)

182

2

10 14

326, 67

6

b h

W (cm3)

27004,32 82, 67 326, 67

M

W (kG/cm

2) < R = 90 (kG/cm2) øng st cho phÐp cđa

gỗ

X g d-i m bo v bền - Kiểm tra theo độ võng:

3

48 P l

f f

E J

P = qtc.l = 594 x1,2 = 712,8 (kG)

- Với gỗ nhóm V ta có: Mođun đàn hồi E =1,2x105 (KG/cm2)

3

10.14

2286, 67 12 12

b h

J (cm4)

f =

3

712,8 120

0, 094

48 1, 10 2286, 67 (cm) <

1

120 0,3 400 400

f l (cm)

Vậy xà gồ lớp dứơi chọn tiết diện 10 14 cm bố trí với khoảng cách 120cm bảo đảm Cây chống đỡ xà gồ ta sử dụng giáo PAL, giáo PAL có khả chịu lực lớn nên không cần kiểm tra mà bố trí cho phù hợp

2.3 ThiÕt kÕ ván khuôn dầm:

- Hệ dầm sử dụng kết cấu công trình gồm nhiều loại tiết diện, ta tính toán ván khuôn cho dầm tiết diện 25x60cm; dầm khác có tiết diện nhỏ đ-ợc tính toán cấu tạo t-ơng tù

- Ván khuôn dầm sử dụng ván khuôn thép, ván dầm đ-ợc tựa lên xà ngang, xà dọc, dùng giáo PAL để đỡ xà gồ

a Tổ hợp ván khuôn đáy dầm:

(183)

183

- Chiều dài tính tốn dầm 6,12m nên sử dụng chiều dài 1500x250 đ-ợc tựa lên xà gồ kê trực tiếp lên xà gồ dọc (khoảng cách xà gồ dọc = khoảng cách giáo PAL =1,5m) lại bù gỗ 120mm , xà gồ dọc đ-ợc tựa lên giá đỡ chữ U hệ giáo PAL

Vậy dầm cần: 250x1500x55 ,còn lại bù gỗ 120mm b Tính tốn ván đáy dầm:

Đặc tr-ng tiết diện ván đáy bề rộng 250 là: J = 27,33 cm4 ; W = 6,34 cm3 * Xác định tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm:

- q1: Trọng l-ợng thân ván khuôn, n1=1,1; q1 = 20 kG/m2 q1tt = n1 q1tc.b = 1,1x20x0,25 = 5,5 (kG/m)

q1tc = 20x0,25 =5 (kG/m)

- q2: Trọng l-ợng bê tông cốt thép dầm, hd= 600mm, n2=1,2 q2tt = n

2 BTCT.hd.b= 1,2x2600x0,6x0,25= 468 (kG/m) q2tc = 2600 x0,6 x0,25 = 390(kG/m)

- q3: Tải trọng đổ bê tông, n3=1,3;

Đổ bê tông dầm,sàn máy bơm, q3 = 400 kG/m2 q3tt = n3 q3tc.b =1,3 x 400x0,25 = 130 (kG/m.)

q3tc = 400 x0,25 =100 (kG/m)

- q4: Tải trọng đầm bê tông, n4=1,3; q4 = 200 kG/m2 q4tt = n4 q4tc.b =1,3 x 200x0,25 = 65 (kG/m)

q4tc = 200 x0,25 =50 (kG/m)

- Ta thấy q3 > q4 : nên lấy q3 để tính tốn

* Tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm : qtc = q

1tc + q2tc + q3tc = + 390 + 100 = 495 (kG/m) qtt = q1tt + q2tt + q3tt = 5,5 + 468 + 130 = 603,5 (kG/m) Sơ đồ tính:

(184)

184

Gọi khoảng cách xà gå lµ lxg=750 (mm)

- KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn bỊn :

W M

R = 2100 (kG/cm2)

2

max

6, 035 75

3394, 7( )

10 10

tt q l

M kg cm

3394, 2

526,3( / ) 2100( / ) 6, 45

M

kG cm R kG cm

W

Vậy điều kiện bền ván khuôn thoả mãn - Kiểm tra điều kiện vừng :

Với công thức dầm liªn tơc ta cã:

4

6

4,95 75 75

0, 025 0,1875

128 128 2,1 10 22,58 400 400

tc

q l l

f cm f cm

E J

Vậy ván đáy dầm thoả mãn độ võng

2.4 Tính tốn, kiểm tra xà ngang đỡ ván đáy dầm a Sơ đồ tính:

- Sơ đồ tính coi xà gồ ngang nh- dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung đặt dầm,có gối tựa xà gồ dọc, nhịp 1,2m

b Tải trọng tác dụng:

- Tải trọng tác dụng lên xà ngang tải phân bố bề rộng ván đáy, coi nh- tải tập trung đặt xà gồ + trọng l-ợng thân xà gồ

- Chän tiÕt diƯn xµ gå ngang lµ : b h = 10 cm P tc

x.ng = P1tc + P2tc P1tc = qtc l

x.ng= 495 x0,75 = 371,25 (kG) P2tc = b

(185)

185 P tt

x.ng=P1tt + P2tt P1tt = qtt l

x.ng= 603,5 x0,75 = 452,625 (kG) P2tt = n.b

x.ng hx.ng.lx1 gỗ= 1,1 x0,08 x0,1 x1,2 x600 = 6,336 (kG) -> P ttx.ng= 452,625 + 6,336 = 458,961 (kG)

n - hệ số v-ợt tải, n =1,1

bx.ng : chiỊu réng tiÕt diƯn xµ gå ngang hx.ng : chiỊu cao tiÕt diƯn xµ gå ngang lx1: ChiỊu dµi xµ gå ngang = 1,2m

c Kiểm tra độ bền võng xà gồ ngang: - Kiểm tra độ bền: Mmax /W

Mmax= Ptt

x.ng.lxd/4 = 458,961 x1,2/4= 137,68 (kGm) = 13768 (kGcm) Víi lx.d : kho¶ng cách bố trí xà dọc = 1,2 m

2

/ 10 / 133,33

W b h cm

[ ]: ứng suất cho phép gỗ: [ ]gỗ = 90 (kG/cm2) -> = 13768/133,33 = 87,26 (kG/cm2) < [ ]gỗ = 90 (kG/cm2) -> Thanh xà ngang đảm bảo độ bền

- Kiểm tra độ võng:

48 400

tc

x ng x d x d

P l l

f f

E J

E: Môđun đàn hồi g: E = 1,2x105 kG/cm2

J: Mômen quán tÝnh J=b.h3/12= 8x103/12=666,67 (cm4)

2

495 10 120 120

0, 00223( ) 0,3( )

48 1, 10 666, 67 400 400

x d l

f cm f cm

xà gồ ngang đảm bảo độ võng 2.5 Tính tốn, kiểm tra xà dọc đỡ xà ngang. a Sơ đồ tính:

(186)

186 p

pl/4

p p p p

b) Tải trọng tác dụng:

- Ti trng tỏc dụng lên xà dọc tải trọng tập trung đặt gối, dầm - Chọn tiết diện xà gồ dọc : b h = 10x12 cm

P tcx.d = P tcx.ng /2 + P tcb.t.x.d P tc

b.t.x.d = bx.d hx.d.lx2 gỗ = 0,1x0,12x1,5x600 = 10,8kG) -> P tcx.d = 377,01/2 +10,8 = 199,305 (kG)

P tt

x.d= P ttx.ng /2 + P ttb.t.x.d

P ttb.t.x.d = bx.d hx.d.lx2 gỗ n = 0,1x0,12x1,5x600x1,1= 11,88 (kG) -> P tt

x.d= 458,961/2 + 11,88 = 241,36 (kG) n : hệ số v-ợt tải, n =1,1

bx.d : chiều rộng tiết diện xà gồ dọc hx.d : chiều cao tiết diện xà gồ dọc lx2: Chiều dài đoạn xà gồ dọc = 1,5m c Kiểm tra độ bền võng xà gồ dọc: - Kiểm tra độ bền: Mmax /W

Mmax= Ptt

x.d.lc/4 = 241,36 x1,5/4= 90,51 (kGm) = 9051(kGcm) Với lc: khoảng cách giáo chống = 1,5 m

2

/ 10 12 / 240

W b h cm

[ ]: ứng suất cho phép gỗ: [ ]gỗ = 90 kG/cm2 -> = 9051/240= 37,71 kG/cm2 < [ ]

gỗ = 90 kG/cm2 -> Thanh xà dọc đảm bảo độ bền

- Kiểm tra độ võng:

48 400

tc

x d c c

P l l

f f

E J

E: Môđun đàn hồi gỗ: E = 1,2x105 (kG/cm2)

(187)

187

5

199,305 10 150 150

0, 00082 0,375

48 1, 10 1440 400 400

c

l

f cm f cm

xà gồ dọc đảm bảo độ võng 2.6 Tính tốn ván khn thành dầm:

- Chiều cao tính toán ván khuôn thành dầm là: h = hdầm - hsàn = 60 -12 = 48 (cm)

- Chiều dài tính toán: ltt =660-(60+80)/2 +22 = 612 (cm)

Sơ đồ tính: Là dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều, gối tựa s-ờn đứng đặt vng góc với chiều rộng ván khn

- Khoảng cách bố trí s-ờn đứng ls=0,75m * Tải trọng tác dụng lên ván thành dầm:

+ T¶i träng áp lực ngang vữa bêtông: n1=1,3 qtt1 = (n3 bt.h).bv = (1,3x2500x0,48)x0,25 = 390 (kG/m) qtc

1 = 390/1,3 =300 (kG/m)

+ Hoạt tải sinh trình đầm bêtông: qtc =200 (kG/m2) qtt2 = n2 qtc.bv = 1,3x200x0,25 = 65 (kG/m)

qtc

2 = 65/1,3 =50 (kG/m)

(188)

188

2

max

4,55 75

2559,375( )

10 10

q l

M kg cm

W M

R = 2100 (kG/cm2)

2259,375 2

403, 69( / ) 2100( / ) 6,34

M

kG cm R kG cm

W

Ván khuôn thoả mãn điều kiện kiểm tra độ bền - Kiểm tra độ võng ván thành:

4

max

3, 75 75

0, 015( ) 0,1875( ) 128 128 2,1 10 27, 33 400

tc

q l

f cm f cm

E J

Vậy khoảng cách gông hợp lý, ván khuôn đảm bảo điều kiện độ võng

- Chọn s-ờn gỗ tiết diện 5x7 cm,tính tốn độ bền,độ võng s-ờn t-ơng tự nh- s-ờn đỡ ván khn móng

2.7 Chọn cột chống đỡ ván đáy dầm Ta có tải trọng tác dụng lên cột chống dầm : N = 2Ptt

x.d = x241,36 =482,72(kG) + Lùa chän gi¸o chèng:

- Chiều cao tầng điển hình 3,6(m), chiều dầy sàn 0,12(m), chiều dầy ván sàn 0,055(m), chiều cao xµ gå phơ lµ 0,1(m), chiỊu cao xµ gå chÝnh 0,14(m) Chiều cao cần thiết chống sàn:

Hcs = 3,6 -(0,12+0,055+0,1+0,14)= 3,185(m)

- Dïng giáo chống cao 1,5(m), đoạn kê kích đầu 0,185(m) + ChiỊu cao cét chèng dÇm :

Hcd = 3,6 -(0,6+0,055+0,12+0,08)= 2,745(m) Dùng giáo cao 1,2(m), đoạn kê đầu 0,345(m)

- Tính toán t-ơng tự cho ván khuôn chống cho dầm tiết diện 25 40(cm); 25 35 (cm) tầng khác

(189)

189 10

1200

14

1200

9

11 12

13

cÊu t¹o ván khuôn dầm sàn

6

9

1

3

6

0

Ghi chó:

Ván khn sàn Ván khn góc Ván thành dầm Ván đáy dầm

Xà gồ ngang đỡ ván sàn 8x10cm Xà gồ dọc đỡ ván sàn 10x14cm Nẹp đứng đỡ ván thành Thanh chống xiên

Con độn 10 Bản táp

11 Xà ngang đỡ đáy dầm 8x10cm 12 Xà dọc đỡ đáy dầm 10x12cm 13.Giáo PAL 14 Sn BTCT

.3 Thiết kế ván khuôn cột: a Tổ hợp ván khuôn cột:

- Kích th-íc cét tÇng cã tiÕt diƯn 30x60 cm (cét biên) - Kích th-ớc cột tầng có tiết diện 30x80 cm (cột giữa)

Chiều cao cột cần tổ hợp ván khuôn là: Htt = hc - hdc = 3,6 - 0,6= 3,0 (m)

(190)

190 Tỉ hỵp ván khuôn nh- hình vẽ d-ới:

- Cột biên: dùng 12 ván khuôn kích th-ớc 300x1500x55 (mm)

- Cột giữa: dùng 12 ván khuôn kích th-ớc 300x1500x55 vµ tÊm 200x1500x55(mm)

b Kiểm tra độ bền độ võng ván khuôn:

Theo tiêu chuẩn thi công bê tông cốt thép TCVN 4453-95 áp lực ngang tác dụng lên VK cột xác định theo cơng thức:

- ¸p lùc ngang tèi đa vữa bê tông t-ơi: q1tt = n .H = 1,3.2500.0,75 = 2437,5 (Kg/m2)

(H = 0,75m lµ chiều cao lớp bêtông sinh áp lực dùng đầm dùi) q1tc = 2437,5/1,3 =1875 (Kg/m2)

- Tải trọng đầm bê tông máy: q2tc = 200 (Kg/m2) q2tt = 1,3 200 =260 (Kg/m2)

- Tải trọng phân bố tác dụng mặt ván khuôn là: qtt = qtt

(191)

191

- Tải trọng tác dụng lên ván khuôn bề réng b=300mm lµ: qttv = qtt b = 2697,5 0,3= 809,25 (Kg/m)

qtcv = qtc b = 2075 0,3 = 622,5 (Kg/m)

- Chọn gông gồm thép L75 45 đặt cách Lg= 750 (mm) * Sơ đồ tính tốn kiểm tra :

Coi ván khuôn cột nh- dầm liên tục chịu tải trọng phân bố với gối tựa gông cột Khoảng cách gông cột là: Lg= 750 (mm)

- KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn bỊn:

+ Mô men nhịp dầm liên tục lµ:

W R l q

M g

tt

max

10

Trong đó: R=2100(kG/cm2) c-ờng độ ván khn kim loại

W: mô men kháng uốn ván khuôn,với bÒ réng 30 cm ta cã: W=6,45 cm3

2

max

8, 0925 75

5429,53( ) 2100 6, 45 13545( )

10 10

tt g

q l

M kGcm R W kGcm

Vậy khoảng cách gông nh- đảm bảo điều kiện bền - Kiểm tra điều kiện ổn nh:

+Độ võng f đ-ợc tính theo công thøc:

4

128

tc q l f

E J

Trong đó: E Mơ đun đàn hồi thép E = 2,1.106 (kG/cm2) J : Mơmen qn tính bề rộng ván J =28,59 (cm4)

=>

4

6, 225 75

0, 031( ) 128 2,1 10 28, 59

f cm

+ §é cho phÐp: 75 0,18( ) 400

1 400

1

cm l

f

(192)

192

4

2

1

4 Thi công cầu thang bộ:

- Bê tông cầu thang dùng loại bê tông th-ơng phẩm B15 nh- dầm sàn Biện pháp kỹ thuật thi công công tác giống nh- phần tr-ớc Bê tông cầu thang đ-ợc đ-a trực tiếp lên chiếu nghỉ phía sàn thang,dùng xẻng san đầm Bê tông cầu thang dùng độ sụt bé để giảm độ chảy đổ nghiêng

- Ván sàn cầu thang dùng loại ván khuôn gỗ ép dày 1,5 cm; xà gồ đỡ ván tiết diện 10x10 cm; cột chống gỗ tiết diện 10x10 cm

(193)

193

4.1 Tính tốn khoảng cách xà gồ đỡ sàn thang Sơ đồ tính:

- Ván khuôn sàn thang dùng loại ván khuôn gỗ ép dày cm Cắt dải sàn có bề rộng b = m Tính tốn ván khn sàn thang nh- dầm liên tục kê gối tựa xà gồ đỡ ván khuôn sàn

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn:

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn thang gồm: - q1: Tải rrọng thân ván khuôn, n1=1,1

q1tc =

gỗ v.b = 600x 0,02 x1 = 12 (kG/m2) q1tt = n

1 q1tc =1,1 x12 = 13,2 kG/m

- q2: Trọng l-ợng thân thang BTCT dày 10cm, n2=1,2 q2tc =

BTCT bt= 2600 x0,1= 260 (kG/m2) q2tt = n2 q2tc = 1,2 x 260 = 312 (kG/m2)

- q3: T¶i trọng ng-ời lại dụng cụ thi công, n3=1,3; q3tc = 250 (kG/m2) q3tt = n3 q3tc =1,3 x 250 = 325 (kG/m2)

- q4: Tải trọng đổ bê tông, n4=1,3; Đổ bê tông thủ công, q4tc = 200 kG/m2 q4tt =1,3 x 200 = 260 (kG/m2)

- q5: Tải trọng đầm bê tông, n5=1,3; q5tc = 200 (kG/m2) q5tt = n5 q5tc =1,3 x 200 = 260 (kG/m2)

* Tæng tải trọng tác dụng vào ván khuôn :

qtc = q1tc + q2tc + q3tc + q4tc = 12 + 260 + 250 + 200 = 722 (kG/m2) qtt = q1tt + q2tt + q3tt + q4tt = 13,2 + 312 + 325 + 260 = 910,2 (kG/m2) *Tæng tải trọng tác dụng lên dải ván khuôn bề rộng b = 1m: qvtc = qtc x b = 722 x1 = 722 (kG/m)

qvtt = qtt x b = 910,2 x1 = 910,2 (kG/m)

- Theo ®iỊu kiƯn bỊn: [ ] W M

(194)

194

M : Mô men uốn lớn dầm liªn tơc M = qvtt.l xg2/10 W= b v2/6 = 100x22/6 = 66,67 (cm3 )

3

4 100

66, 67( ) 12 12

b h

J cm

+ Khoảng cách xµ gå lµ:

2 [ ] 10

M q l

W W

10 [ ] 10 66, 67 90

81,19( ) 9,102 tt v W l cm q - Theo ®iỊu kiƯn biÕn d¹ng:

400 ] [ 128

.4 l

f J E l q f tc l 3

128 128 1, 10 66, 67

70, 77( ) 400 vtc 400 7, 22

E J

cm q

Vậy chọn khoảng cách xà gồ đỡ sàn là: l = 60 (cm) 4.2 Tính tốn khoảng cách cột chống xà gồ

Sơ đồ tính:

Dùng xà gồ gỗ đỡ ván khn sàn tiết diện 8x10 cm

TÝnh to¸n xà gồ nh- dầm liên tục kê gối tựa cột chống

Tải trọng tác dụng lên xà gồ: bao gồm tải trọng từ thang truyền xuống trọng l-ợng xà gồ

qxgtc = qtc.Lxg+ bxg.hxg gỗ= 722 x0,6 +0,08 x0,1 x600 = 438 (kG/m)

qxgtt = qxgtt.Lxg + n.bxg.hxg gỗ = 910,2 x0,6 +1,1 x0,08 x0,1 x600 =551,4 (kG/m) TÝnh khoảng cách cột chống xà gồ gỗ:

- Theo ®iỊu kiƯn bỊn: [ ] W M

M : M« men n lín dầm liên tục

2

(195)

195 W : Mô men chống uốn xà gồ

2 10 133,33( ) 6 b h W cm

J : Mô men quán tÝnh cđa tiÕt diƯn xµ gå : J =

3

4 10

666, 67( ) 12 12 b h J cm [ ] 10 cos tt c q l M W W

10 cos [ ] 10 cos 30 133,33 90

137, 28( ) 5,514 o c tt W l cm q

- Theo điều kiện biến dạng:

4

[ ]

128 400

q l l

f f

E J

3

3128 128 1, 2.10 666, 67 180,13( )

400 400 4,38

c tc

E J

l cm

q

Vậy chọn khoảng cách cột chống xà gồ đỡ sàn là: lc = 100 (cm) 4.3 Kiểm tra khả chịu lực cột chống

- Chọn chống: sử dụng chống đơn gỗ có tiết diện 10x10 cm - Sơ đồ tính: Sơ đồ tính tốn cột chống hai đầu khớp chịu nén tâm - Tải trọng tác dụng lên cột chống :

Ptt = 551,4 x1= 551,4 (Kg).

- ChiỊu dµi tÝnh toán cột chống (tính toán cho chống vÞ trÝ cao nhÊt): l = 3600 -100 =3500(mm)

- Kiểm tra khả làm việc cột chống

+ Theo ®iỊu kiƯn bỊn : n F N

Trong : [ ]n : Khả chịu uốn cho phép gỗ [ ]n = 90 (kG/cm2) F : Diện tích tiết diện cột chống F = 10x10 = 100 (cm2)

: Hệ số uốn dọc, xác định cách tra bảng phụ thuộc độ mảnh

l n

r ;

4 4 10 833,33( ) 12 12 a J cm 350

(196)

196

551, 2

26, 257( / ) [ ] = 90( / )

0, 21.100 g

N

kg cm kg cm

F

+ Theo điều kiện ổn định : = 121,25 [ ] = 150 Vậy cột chống đảm bảo khả chịu lực

III phân đoạn thi công

1 Nguyên tắc phân đoạn thi công:

- Cn c vo khả cung cấp vật t-, thiết bị, thời hạn thi cơng cơng trình quan trọng số phân đoạn tối thiểu phải đảm bảo theo biện pháp đề khơng có gián đoạn tổ chức mặt bằng, phải đảm bảo cho tổ đội làm việc liên tục

- Khối l-ợng công lao động phân đoạn phải chênh không 20%, lấy công tác bêtông làm chuẩn

- Số khu vực công tác phải phù hợp với suất lao động tổ đội chuyên môn, đặc biệt suất đổ bêtông; khối l-ợng bêtông phân đoạn phải phù hợp với suất máy (thiết bị đổ bêtơng) Đồng thời cịn đảm bảo mặt lao động để mật độ công nhân không cao phân khu

- Ranh giới phân đoạn phải trùng với mạch ngừng thi c«ng

- Căn vào kết cấu cơng trình để có khu vực phù hợp mà khơng ảnh h-ởng đến chất l-ợng

(197)

197

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

B

C

D a

B

C

D a

s

ơ

đ

ồ

p

h

â

n

đ

o

¹

n

t

h

i

c

«

n

g

p

k

1

pk

2

pk

3

pk

(198)

198

2 Thống kê khối l-ợng công tác cho phân đoạn:

Loại công tác Khối l-ợng Đơn vị

Bêtông Cột 42,34 m

3

Dầm, sµn 36,54 m3

Cèt thÐp Cét 6,98 T

Dầm, sàn 14,72 T

Ván khuôn Cột 336 m

2

Dầm, sàn 1307,788 m2

Xây t-ờng 217 m3

Trát, sơn 2236,47 m2

Lát 867,44 m2

3 Chọn máy thi công: 3.1 Chọn cần trục tháp:

- Cụng trỡnh cú chiều cao lớn nên để vận chuyển vật t- phục vụ thi công ta phải sử dụng cần trục tháp Mặt khác khối l-ợng bêtông phân đoạn không lớn nên ta sử dụng cần trục tháp để vận chuyển bêtông phục vụ cho công tác đổ bêtông dầm, sàn, cột, lõi, vách Bêtông đ-ợc vận chuyển cần trục, đổ theo ph-ơng pháp thủ công, để tránh bêtông bị phân tầng trút vữa từ thùng chứa ta dùng ống mềm, ống vòi voi để dẫn bêtơng tới vị trí đổ

- Cần trục tháp đ-ợc chọn phải đáp ứng đ-ợc yêu cầu kĩ thuật thi cơng cơng trình: thi cơng đ-ợc tồn cơng trình, an tồn cho ng-ời cần trục lúc thi công, kinh tế

- Các thông số để lựa chọn cần trục tháp: - Tải trọng cần nâng: Qyc

- B¸n kÝnh phơc vơ lín nhÊt: Ryc

a/ Tính khối l-ợng cẩu lắp ca:

(199)

199

đoạn khác nhau, cần trục tháp đ-ợc chọn phải có suất phù hợp với công tác diễn ngày ú

- Bê tông dầm, sàn: Q1 = 91,35T (36,54m3)

- Cốt thép dầm, sàn: Q2 = 14,72T (Lấy giá trị trung bình)

- Vỏn khuụn dm sàn: Q3, diện tích ván khn cần để thi cơng dầm sàn cho tầng 1643m2, lấy trung bình diện tích ván khn phân đoạn 410,75m2 Trọng l-ợng ván khn lấy trung bình 20 kG/m2 Q

3 = 410,75 20 = 8215 kG = 8,215 T - Tổng khối l-ợng cẩu lắp ca: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 91,35 + 14,72 + 8,215 = 114,285(T)

- Sức trục yêu cầu lần cẩu: Qyc = 5T, trọng l-ợng bêtơng thùng chứa với dung tích thùng chọn Vthùng = 0,8m3

b/ Tính chiều cao nâng hạ vật: Hyc = Hct + Hat + Hck + Ht (m) Trong :

Hct: ChiỊu cao cđa công trình; Hct = 35,35m Hat: Khoảng an toàn; Hat = 1m

Hck: ChiỊu cao cÊu kiƯn cÈu lắp; Hck = 2m Ht: Chiều cao thiết bị treo bc; Ht = 1,5m VËy chiỊu cao cÇn thiÕt cđa cần trục : Hyc = 35,35 + + + 1,5 = 39,85 (m) c/ TÝnh tÇm víi cđa cÇn trơc: Ry

t at hck h

công trình

h

g o

r a b b 16500

353

(200)

200 yc

r

16500

54

60

0

-Xác định khoảng cách đến hai điểm xa góc cơng trình:

2

yc

L

R B S

Trong đó:

L = 54,6m: ChiỊu dµi cđa nhµ B = 16,5 m: BỊ réng cđa nhµ

S = r + b0 + bg + a = + 0,3 + 1,2 + 1,5 = 9m Khoảng cách từ tâm quay cần trục đến mép cơng trình

r = 6m: Khoảng cách từ tâm cần trục tới điểm tựa cần trục nỊn bg = 1,2m: ChiỊu réng cđa dµn gi¸o

b0 = 0,3m: Khoảng cách từ giáo đến mép cơng trình a = 1,5m: Khoảng cách an toàn

VËy:

2

54,

16,

yc

R = 46,1m

- Ta chọn cần trục tháp có đối trọng cao mã hiệu TOPKIT MD250 ‚matic‛ hãng Potain