thiết kế cao ốc văn phòng 21 bà triệu

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hồi Nghĩa LỜI NĨI ĐẦU  Ngành xây dựng ngành xưa lịch sử lồi người Có thể nói đâu trái đất có bóng dáng ngành xây dựng Để đánh giá phát triển thời kỳ lịch sử hay quốc gia thường dựa vào cơng trình xây dựng quốc gia Nó ln ln với phát triển lịch sử Đất nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa nay, việc phát triển sở hạ tầng, nhà máy, xí nghiệp, điện, đường, trường trạm phần tất yếu nhằm mục đích xây đất nước ta trở nên phát triển, có sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện cho phát triển đất nước Từ lâu ngành xây dựng góp phần quan trọng đời sống người chúng ta, từ việc mang lại mái ấm cho gia đình đến việc xây dựng mặt đất nước ngành xây dựng chứng tỏ cần thiết Trong xu hoạt động xây dựng diễn với tốc độ khẩn trương, ngày rộng khắp với quy mô xây dựng ngày lớn cho lớn mạnh ngành xây dựng nước ta Có hội ngồi ghế giảng đường đại học, em thầy cô truyền đạt kiến thức chuyên ngành khó lại thú vị bổ ích giúp thân hiểu thêm yêu ngành xây dựng mà theo học Đồ án tốt nghiệp tổng kết trình học tập sinh viên suốt trình học ghế giảng đường đại học, nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp kiến thức học vào thực tế, trường người kỹ sư có trách nhiệm, có đủ lực để đảm trách tốt cơng việc mình, góp phần tích cực vào phát triển đất nước SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa LỜI CẢM ƠN  Qua bốn năm ngồi ghế giảng đường đại học em giúp đỡ tận tình nhà trường, khoa kiến thức quý báu q thầy Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô - người mang đến cho em kiến thức, giúp em vững bước sống đường lập nghiệp sau Đặc biệt, em xin tỏ lịng thành kính biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẩn đồ án tốt nghiệp –Th.S Nguyễn Hoài Nghĩa – người cung cấp tài liệu định hướng cho em suốt qua trình thực đồ án tốt nghiệp Đó tảng cho em tự tin để hoàn thành đồ án, lúc thực có lúc gặp khó khăn kiến thức cịn hạn chế em ln có lịng tin nhận dạy tận tình thầy nên em vượt qua Đồng thời, kiến thức hoàn thiện chuyên sâu để sau hành trang sống cơng việc Ngồi ra, em cám ơn thầy cô giảng dạy người bạn chia kiến thức động viên em suốt trình thực đồ án Cuối cùng, em xin chúc nhà trường gặt hái nhiều thành công, chúc thầy, cô mạnh khỏe Xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày 09 tháng 08 năm 2013 Sinh viên thực Triệu Tấn Dương SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang MỤC LỤC TRANG LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN PHẦN A KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH I TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CỒNG TRÌNH VỊ TRÍ ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH 3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT II TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH GIẢI PHÁP KẾT CẤU CƠNG TRÌNH LỰA CHỌN VẬT LIỆU KHÁI QT Q TRÌNH TÍNH TỐN HỆ KẾT CẤU PHẦN B KẾT CẤU CHƯƠNG 2: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 I KHÁI NIỆM CHUNG 10 II TRÌNH TỰ TÍNH TỐN SÀN 10 III PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KẾT CẤU 10 IV KẾT QUẢ TÍNH TỐN SÀN LẦU 11 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY BẢN SÀN 11 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM 14 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 14 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CÁC Ô BẢN 18 V TÍNH TỐN CỐT THÉP 22 VI KIỂM TRA ĐỘ VÕNG VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 24 CHƯƠNG TÍNH TỐN KẾT CẤU CẦU THANG 27 I CẤU TẠO CẦU THANG 27 II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 28 CHIẾU NGHỈ 28 BẢN THANG 29 III XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 30 IV TÍNH TỐN CỐT THÉP 31 CHƯƠNG TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 35 I HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC 35 HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC 35 KIỂM TRA DUNG TÍCH BỂ NƯỚC 35 II TÍNH TỐN KẾT CẤU BỂ 36 TÍNH NẮP BỂ 36 TÍNH DẦM NẮP 39 TÍNH THÀNH BỂ 44 TÍNH BẢN ĐÁY 48 TÍNH DẦM ĐÁY 52 TÍNH TỐN CỘT 58 CHƯƠNG TÍNH KHUNG TRỤC 60 I GIỚI THIỆU VÀ GIẢI PHÁP TÍNH TOÁN 60 II SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 60 SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN 60 SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM 61 SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT 61 III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 64 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 64 TẢI TRỌNG GIÓ 69 IV TỔ HỢP TẢI TRỌNG 76 CÁC LOẠI TRƯỜNG HỢP TẢI 76 V VI GÁN TẢI GIĨ CHO CƠNG TRÌNH 77 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TẠI ĐỈNH CÔNG TRINH 77 TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 78 TÍNH DẦN KHUNG 78 TÍNH CỐT THÉP CỘT 87 CHƯƠNG ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH VÀ LỰA CHON PHƯƠNG ÁN MÓNG 101 I ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 101 II LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 103 CHƯƠNG TÍNH TỐN BỐ TRÍ MĨNG CỌC ÉP 107 I II CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TỐN 107 CHỌN KÍCH THƯỚC VẬT LIỆU CHIỀU SÂU CHÔN CỌC 107 CHỌN VẬT LIỆU LÀM CỌC 107 CHỌN KÍCH THƯỚC VÀ THÉP TRONG CỌC 107 XÁC ĐỊNH CHIỀU XÂU CHƠN MĨNG 107 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO ĐÀI CỌC 108 KIỂM TRA CẨU LẮP CỌC 109 III TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 111 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 111 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 112 IV TÍNH MĨNG M1 116 NỘI LỰC TÍNH TỐN 116 CHỌN SƠ BỘ SỐ CỌC VÀ DIỆN TÍCH ĐÀI CỌC 116 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ĐẦU CỌC 117 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỌC ĐƠN 118 KIỂM TRA LÚN 118 V TÍNH ĐÀI CỌC 124 TÍNH MĨNG M2 126 NỘI LỰC TÍNH TỐN 126 CHỌN SƠ BỘ SỐ CỌC VÀ DIỆN TÍCH ĐÀI CỌC 126 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ĐẦU CỌC 127 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỌC ĐƠN 128 KIỂM TRA LÚN 128 TÍNH ĐÀI CỌC 134 PHẦN C THI CÔNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TỔ CHỨC THI CÔNG 138 I PHƯƠNG HƯỚNG THI CÔNG 138 ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 138 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU VÀ QUY MƠ CƠNG TRÌNH 138 NGUỒN NƯỚC THI CÔNG 139 NGUỒN ĐIỆN 139 CÔNG TÁC GIẢI PHĨNG MẶT BẰNG 140 CƠNG TÁC CẤP NƯỚC 140 CƠNG TÁC THỐT NƯỚC 140 ĐƯỜNG SÃ 140 ĐƯỜNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 140 10 BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG 141 11 PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY 141 CHƯƠNG THIẾT KẾ BIỆN PHÁP VÀ THI CÔNG CÔNG TÁC PHẦN NGÀM 143 I THI CÔNG ÉP CỌC 143 HẠ CỌC TRÊN MẶT ĐẤT TRƯỚC KHI HẠ HỐ MÓNG 143 HẠ CỌC KHI ĐÃ ĐÀO HỐ MÓNG 143 CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC 143 CHỌN BIỆN PHÁP THI CÔNG HẠ CỌC 144 CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT VỚI BÊ TÔNG CỌC ÉP 145 CHỌN KÍCH GIÁ ÉP 145 TÍNH TỐN ĐỐI TRỌNG 146 CHỌN CẦN TRỤC 147 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 149 10 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỌC 150 11 QUY TRÌNH ÉP CỌC 151 12 KHÓA ĐẦU CỌC 152 13 CÔNG TÁC GHI CHÉP TRONG ÉP CỌC 152 CHƯƠNG THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀI CỌC 153 I KỸ THUẬT THI CÔNG CHUNG 153 CÔNG TÁC ĐẬP ĐẦU CỌC 153 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG LÓT 153 CÔNG TÁC CỐT THÉP 153 CÔNG TÁC LẮP DỰNG VÁN KHUÔN 154 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG ĐÀI CỌC 154 TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG THI CƠNG 157 CHƯƠNG THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ THI CÔNG PHẦN THÂN I II 161 CHỌN PHƯƠNG ÁN CỐT PHA 161 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT, DẦM , SÀN 161 TÍNH TỐN VÁN KHN SÀN 161 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM 167 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT 3E 170 PHẦN D PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] TCXDVN 356-2005: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế [ ]TCVN 2737-1995: Tải trọng tác động – tiêu chuẩn thiết kế [ ]TCXD 198-1997:Nhà cao tầng – thiết kế cấu tạo bê tơng cốt thép tồn khối [ ]TCXD 205-1998: Móng cọc– tiêu chuẩn thiết kế [ ]TCXD 206-1998: Cọc khoan nhồi – yêu cầu chất lượng thi công [ ]TCXD 195-1997: Nhà cao tầng –thiết kế cọc khoan nhồi [ ]Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép – phần cấu kiện NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [ ]Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép – phần cấu kiện nhà cửa NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [ ]Võ Bá Tầm Kết cấu bê tông cốt thép – phần cấu kiện đặc biệt NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [ 10]Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tơng cốt thép – phần cấu kiện NXB Khoa Học Kỹ Thuật [ 11]GS Nguyễn Đình Cống Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép NXB Xây Dựng [ 12]PGS PTS Vũ Mạnh Hùng Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình NXB Xây Dựng [ 13]Lê Anh Hồng Nền móng NXB Xây Dựng Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa CHƯƠNG KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH I TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Cơng trình cao ốc văn phịng 21 Bà Triệu cơng trình nằm chiến lược phát triển kinh tế xây dựng Thủ Đô Hà Nội.Nằm vị trí trung tâm Thủ Đơ với hệ thống giao thơng lại thuận tiện,cơng trình cho thấy rõ ưu vị trí Với xu đó, cơng trình “CAO ỐC VĂN PHỊNG 21 BÀ TRIỆU” đời với mục đích làm trụ sở hoạt động cho công ty phần phục vụ nhu cầu tìm kiếm địa điểm làm văn phịng đại diện cơng ty, doanh nghiệp địa bàn VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH Vị trí:Cơng trình nằm trung tâm Thủ Đơ, Phía tây khu đất đường phố Phía tây bắc khu đất khu nhà năm tầng cơng ty xuất nhập mây tre đan Phía bắc tập thể văn phòng tập thể thành ủy Hà Nội Phía nam giáp với khu nhà dân cư tầng bảo tàng phụ nữ Việt Nam Phía đông khu đất giáp xưởng công ty nhựa Hà Nội Nhìn chung mặt phẳng,giao thơng lại thuận tiện gần trục đường chính.Tuy nhiên việc tập kết vật liệu xây dựng thi công sẻ khó khăn mặt thi cơng chật hẹp Cao ốc văn phòng 21 Bà Triệu gồm 11 tầng có tầng bán hầm 10 tầng Tịa nhà làm việc 10 tầng với diện tích mặt khoảng 838(m2) Cơng trình có diện tích xây dựng khoảng 11330(m2) Diện tích làm việc 7840(m2) Diện tích kinh doanh triển lãm 400(m2) Diện tích hội trường phịng hội thảo 350(m2) Cơng trình có thang máy thang Lối lại, hành lang tịa nhà thống mát thoải mái SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa Cốt cao độ 0,00m chọn đất tự nhiên ,chiều cao tầng hầm từ 1.8m đến 1.2m , cốt cao độ đỉnh cơng trình 36,6m Cơng trình có dạng hình khối thẳng đứng Mặt đứng cơng trình hài hịa với cảnh quan xung quanh Cơng trình sử dụng vật liệu đá Granite, sơn nước, lam nhơm, khung inox trang trí kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hịa, tao nhã Hệ thơng giao thơng phương ngang cơng trình hệ thống hành lang Hệ thống giao thông phương đứng thang thang máy Thang gồm thang hai bên cơng trình Hệ thống thang máy thiết kế thoải mái, thuận lợi phù hợp với nhu cầu sử dụng công trình GIẢI PHÁP KỸ THUẬT a Hệ thống điện Nguồn điện lấy từ hệ thống điện chung khu thị vào cơng trình thơng qua phịng máy điện Từ điện dẫn khắp cơng trình thơng qua mạng lưới điện nội Ngồi bị cố điện dùng máy phát điện dự phòng đặt tầng hầm để phát cho cơng trình b Hệ thống nước Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước khu vực dẫn vào bể chứa nước tầng hầm, bể nước mái, hệ thống bơm tự động nước bơm đến phịng thơng qua hệ thống ống gen Nước thải thoát vào hệ thống thoát nước chung khu vực sau xử lý c Thơng gió Cơng trình khơng bị hạn chế nhiều cơng trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, cơng trình sử dụng gió gió tự nhiên, bên cạnh dùng hệ thống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hịa nhiệt độ) giúp hệ thống thơng gió cho cơng trình thuận lợi tốt SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa d Chiếu sáng Giải pháp chiếu sáng cho cơng trình tính riêng cho khu chức dựa vào độ rọi cần thiết yêu cầu màu sắc Phần lớn khu vực sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng loại đèn compact tiết kiệm điện Hạn chế tối đa việc sử dụng loại đèn dây tóc nung nóng Riêng khu vực bên dùng đèn cao áp halogen sodium loại chống thấm e Phịng cháy hiểm Cơng trình bê tơng cốt thép bố trí tường ngăn gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí hộp chống cháy bình khí CO2 Các tầng có đủ cầu thang để đảm bảo người có cố cháy nổ Bên cạnh đỉnh mái cịn có bể nước lớn phịng cháy chữa cháy f Chống sét Cơng trình sử dụng kim chống sét tầng mái hệ thống dẫn sét truyền xuống đất g Hệ thống rác Ở tầng có phịng thu gom rác, rác chuyển từ phòng tập kết lại đưa xuống gian rác tầng hầm, từ có phận đưa rác khỏi cơng trình II TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH GIẢI PHÁP KẾT CẤU CƠNG TRÌNH Hệ kết cấu cơng trình hệ khung bê tơng cốt thép tồn khối Mái phẳng bê tơng cốt thép chống thấm Cầu thang bê tông cốt thép tồn khối Bể chứa nước bê tơng cốt thép đặt tầng sân thượng dùng để dự trữ nước, từ cấp nước sử dụng cho tồn tần cứu hỏa Hệ kết cấu bao che tường 200mm, hệ khung nhơm kính, tường ngăn dày 100mm tường thạch cao Phương án móng dùng phương án móng cọc SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hồi Nghĩa Tải tính tốn: qtt  n H   nd qd  1.2 18.75  1.3   27.70 (kN/m2) i Kiểm tra sườn ngang Sườn ngang dùng thép hộp (50  50  2) mm, khoảng cách hai sườn 500mm Xem sườn dầm liên tục, gối lên sườn đứng, nhịp 600mm Tải trọng tiêu chuẩn phân bố mét dài: qotc  22.75  0.5  11.375 (kN/m) Tải trọng tính tốn phân bố mét dài: qott  27.70  0.5  13.85 (kN/m) Hình 10.1 Sơ đồ tính sườn ngang Moment lớn nhất: M max  qott l 13.85  0.62   0.50 (kN.m) 10 10 Moment kháng uốn:  53 4.6  4.63 J   14.77 (cm4) 12 12 W  52 4.6  4.62   4.61 (cm3) 6 Kiểm tra bền:  M max 0.50 102   10.85 (kN/cm2) <    21 (kN/cm2) W 4.61 →Thỏa yêu cầu độ bền Độ võng: f  ql 11.375  604 l 50     0.06cm   f     0.2cm 384 EJ 384 2110 14.77 100 250 250 SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 158 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa →Thỏa yêu cầu độ võng ii Sườn đứng Chọn sườn đứng thép hộp (100×100×2)mm Chọn vị trí chống theo khoảng cách sườn đứng l = 0.6m Để đơn giản tính tốn thiên an toàn, coi sườn đứng dầm đơn giản gối lên vị trí chống xiên (L = 1m) Tải trọng sườn ngang gác lên sườn đứng là: P = q× l 0.6 =13.85× = 4.155 (kN) 2 Do khoảng cách sườn ngang bé, nên tải trọng coi phân bố theo chiều dài sườn đứng: q’ = P = 4.155 (kN/m) Moment kháng uốn: J 10 103 9.6  9.63   125.5 (cm4) 12 12 W 10 102 9.6  9.62   19.2 (cm3) 6 Kiểm tra ứng suất uốn cho phép sườn đứng: = 4.155  1002 M = = 2.16 (kN/cm2) ≤ [  ]= 21 (kN/cm2) 100  10  19.2 W Kiểm tra độ võng sườn đứng: Độ võng sườn đứng xác định theo công thức: qtcl  fmax = 384 EJ Trong đó: qtc= 11.375  0.6  3.41 (kN/m) E – Mô đun đàn hồi thép; E = 21 × 103 (kN/cm2) fmax = 5 3.41 1004 ql × = × = 0.017 (cm) EJ 384 384 21103  125.5  100 Độ võng cho phép: [f] = l 100 = = 0.25 (cm) 250 250 SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 159 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa Vậy fmax < [f] => sườn đứng bảo đảm yêu cầu độ võng iii Cây chống xiên Chiều dài chống xiên dài là: Lcc = 1.22  12 = 1.6 (m) => Chọn chống đơn thép Hòa Phát dài 2m, kí hiệu K-102 chịu tải trọng đóng 2000(kg) Lực nén chống phải chịu là: P = q× l = 4.155× = 2.08 (kN) ≈ 208 (kG) 2 => Chọn chống đơn thép Hịa Phát dài 2m, kí hiệu K-102 chịu tải trọng đóng 2000(kg) SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 160 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa CHƯƠNG THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN I CHỌN PHƯƠNG ÁN COPPHA: Cơng trình có kết cấu bê tơng cốt thép đổ tồn khối biện pháp kĩ thuật thi cơng tiến hành lựa chọn phương án coppha tính tốn chúng để áp dụng cho việc thi cơng cơng trình Khi thi cơng bê tơng cột-dầm-sàn, để đảm bảo cho kết cấu đạt chất lượng phương diện chịu lực mỹ quan kinh tế hệ thống cột chống ván khn cần phải đảm bảo độ cứng, độ ổn định Hơn để đẩy nhanh tiến độ thi cơng, nhanh chóng đưa cơng trình vào sử dụng, cột chống ván khn phải thi cơng lắp dựng nhanh chóng, thời gian thi công công tác ảnh hưởng nhiều đến tiến độ thi công Do cột chống ván khn phải có tính chất định hình Vì kết hợp cột chống kim loại ván khuôn kim loại thi công bê tông khung - sàn biện pháp hữu hiệu kinh tế Do ta sử dụng ván khn kim loại cơng ty Hồ Phát Cấu tạo loại ván khn có Catalog (đã trình bày phần tính tốn ván khn móng) II THIẾT KẾ VÁN KHN CỘT, DẦM, SÀN Trong sàn có nhiều loại sàn khác có nhiều loại ván khn có kích thước khác nhau, bề dày sàn khơng thay đổi (đúng thay đổi), ta tính tốn, kiểm tra ván khn cho sàn điển hình sàn có số lượng chiếm nhiều cơng trình, có tải trọng lớn, có tính định đến thời gian thi cơng giá thành cơng trình Tính tốn ván khn sàn: a Nội dung tính tốn: Kiểm tra khả làm việc ván khuôn cường độ biến dạng (độ võng) Tính tốn chọn tiết diện xà gồ thép đỡ ván khuôn kiểm tra điều kiện làm việc Tính tốn kiểm tra tiết diện cột chống, khoảng cách cột chống, hệ giằng cột chống, cột chống đỡ ván khuôn dầm *Chọn thiết kế ván khuôn cho ô sàn tầng (cosite +10,2m) trục (B-C) – (1-2) có kích thước (6900x6000)mm(hình vẽ) chiều dày sàn 130 mm sàn điển hình, ván sàn đặt theo phương cạnh dài ô sàn Đối với ô sàn ta dùng ván khuôn có mã hiệu HP1230 HP -1530 ,khoảng hở cịn lại dùng ván khuôn gỗ để vá SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 161 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa Khoản cách xà gồ tính tốn cho đảm bảo điều kiện bền điều kiện ổn định cho ván sàn Vì sàn chống giàn giáo nên khoản cách xà gồ lớp la 1,2m , khoảng cách xà gồ lớp phụ thuộc vào tổ hợp ván sàn b Xác định tải trọng: - Tĩnh tải: Trọng lượng bê tông sàn: g1tc = bt h = 2500 x 0,13= 325 (kG/m2); g1tt = g1tc.1,2 = 325 x1,2= 390 (kG/m2) Trọng lượng ván sàn: vk = 28,5 (kG/m2) g2tc = vk =28,5(kG/m2); g2tt = vk 1,1 = 31,4 (kG/m2); Tổng tĩnh tải tác dụng lên ván sàn: gtc = g1tc + g2tc = 325 + 28,5 = 353,5(kG/m2) gtt = g1tt + g2tt = 390 + 31,4 = 421,4(kG/m2) - Hoạt tải: * Trọng lượng người thiết bị vận chuyển: p1tc = 250(kG/m2); p1tt = 250.1,3 = 325(kG/m2); * Tải trọng đổ bêtông máy bơm: p2tc = 400(kG/m2); p2tt = 400.1,3 = 520(kG/m2); *Tải trọng đầm rung: p3tc = 200(kG/m2) ; p2tt = 200.1,3 =260 (kG/m2) Tổng hoạt tải tác dụng: ptc = p1tc + p2tc = 250 + 400 +200 = 850 (kG/m2) ptt = p1tt + p2tt = 325 + 520+260 = 1105(kG/m2) Tổng tải trọng tác dụng: qtc= gtc + ptc = 353,5 + 850 = 1203,5(kG/m2) qtt= gtt + ptt = 421,4 + 1105 = 1526,4 (kG/m2) Bề rộng ván khuôn 0,3m tải trọng tác dụng lên ván khuôn: qtc= 0,3.qtc = 1203,5 0,3 = 361,05(kG/m) qtt= 0,3.qtt = 1526,4 0,3 = 457,92(kG/m) c Xác định khoảng cách xà gồ lớp thứ nhất: SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 162 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa C D250X550 D250X550 D250X550 B D250X550 A T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1 T1=1200x300 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2 T2=1500x300 + Sơ dồ tính tốn ván khn sàn dầm đơn giản kê lên gối tựa xà gồ đỡ sàn, liên kết hai đầu khớp + Xét ván khn có bề rộng 300mm q l l l M=ql2/10 SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 163 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hồi Nghĩa Mơmen dầm đơn giản tương ứng với dải rộng bề rộng ván khuôn (300mm), nhịp tính tốn lx: Gía trị mơmen lớn : M max = q.lx , với: q = qtt= 457,92 (kG/m) 10  Ván khn có bề rộng 300(mm), có: W = 6,55(cm3), J = 28,64(cm4)  Theo điều kiện bền:  max  n   M max  n  (với n=1) W Ván khuôn ván khuôn thép nên   =2100(kG/cm2)  q tt l  2100  lx  10  6,55 2100 10  6,55 = 182,4(cm) 457,92 102 *Tính toán theo điều kiện biến dạng Độ võng giới hạn cho phép ván khuôn sàn  f = lx 400 Dộ võng lớn ván khuôn sàn q.l lx f max = <  f = 128 EJ 400 Với J = 28,64(cm4) Theo điều kiện khoảng cách xà gồ : 128.EJ 128  2,1.106  28, 46 = = 174,3 lx  400  361, 05.102 400.q tc Chọn khoảng cách xà gồ đỡ sàn tùy theo chiều dài ván khuôn không lớn chiều dài tính tốn(lx=174,3cm) Kết luận: Với ván khn HP-1230 có kích thước 1200x300x55mm ta chọn khoảng cách xà gồ 0,6m d .Tính tốn kiểm tra ổn định xà gồ Chọn xà gồ có kích thước 4x8(cm) có đặt trưng hình học sau Mơ men qn tính xà gồ: J = b.h3 4.83 = = 170,6 (cm4) 12 12 4.82 b.h Mô men kháng uốn xà gồ: W = = = 42,66 (cm3) 6 Sơ đồ tính tốn xà gồ dầm liên tục có nhịp 120cm chiu tải trọng phân bố: SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 164 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa qtc = 1203,5 0,6 + (700 0,04 0.08 )= 724,34(kG/m) qtt = 1526,4 0,6 + (700 0,04 0.08 ) 1.2 = 917,8(kG/m) l = 60 khoảng cách xà gồ lớp  Kiểm tra lại điều kiện bền:  9,178.120 q tt l M = = = 309,5(kG/m) <   10 x42, 66 W 10  W Kiểm tra lại kiện biến dạng: Độ võng tính theo công thức: f= 7, 2434.1204 q tc l = = 0,03 128 EJ 128.2,1.106.170.6 Độ võng cho phép:  f = 120 = = 0,3(cm) > f = 0,03(cm) 400 400 Như tiết diện xà gồ có kích thước 4x8(cm) khoảng cách giửa xà gồ dọc bố trí thõa mãn điều kiện e Tính tốn kiểm tra ổn định xà gồ lớp Tính tiết diện đà dọc Tiết diện đà dọc : bh = 510 cm ; Xà gồ lớp đỡ chống, khoảng cách vị trí đỡ xà gồ 1,2m Mơ men qn tính xà gồ: J = b.h3 5.103 = = 416,66 (cm4 ) 12 12 Mô men kháng uốn xà gồ: W = b.h 5.102 = = 83,3 (cm3 ) 6 Tải trọng phân bố trọng lượng than ta quy tải trọng tập trung để tính qtc = 724,34+ (700 0,05 0.1 )= 727,84(kG/m) qtt = 917,8+ (700 0,05 0.1 ) 1.2 = 921,3(kG/m) Sơ đồ làm việc thực tế xà gồ lớp dầm liên tục tựa vị trí đầu chống Để đơn giản tính tốn thiên an toàn, coi đà dọc dầm đơn giản gối lên vị trí giáo đỡ kề nhau, (lnhịp=120cm) SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 165 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa qd1+qbt 1200 Ta có M tập trung dầm: M =  q.l 921,3.1, 2 = = 165,8Kg 8 Theo điều kiện bền:   M=ql2/8 Mx1 165,8 x100 = = 199,04(kG/m) <   =2100(kG/cm2) 83,3 W Theo kiện biến dạng: Độ võng tính theo công thức: 7, 2784.1203 q tc l lim = 0,029 = f= 48 EJ 48.2,1.106.416, x Độ võng cho phép:  f = l 120 = = 0,3(cm) > f = 0,029(cm) 400 400 Như tiết diện xà gồ có kích thước 5x10(cm) khoảng cách giửa xà gồ dọc bố trí thõa mãn điều kiện f Tính khả chịu lực chống Chiều dài làm việc chống : Lcc= 3300 –(55 – 80 – 100) = 3065mm Tổng tải trọng tác dụng lên sườn P = 1526,4 (kG) Diện truyền tải tác dụng lên cột chống: S = 1,2 (m2) Lực tác dụng vào cột chống: P  q  S  1526, 1,  1831,7 (kG) Chọn cột chống K-102 có thông số sau: - Chiều cao sử dụng tối đa: Lmax = 3500 mm; - Chiều cao sử dụng tối thiểu: Lmin = 200 mm; - Sức chịu tải cực đại: SVTH: Triệu Tấn Dương Pmax = 2000kg MSSV:084102N007 Trang 166 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa => P < Pmax: cột chống đủ khả chịu lực Thiết kế hệ ván khuôn dầm: a Thiết kế ván khuôn dầm 250x550mm: Tiết diện dầm b x h =250 x 550 mm, sàn dày 130mm Khoảng cách hai mép cột là: 6,9-(2x0,1) = 6,7 m - Dựa vào kích thước dầm ta sơ chọn ván khuôn đáy sau: - Ván đáy dầm: dùng HP-1225 có kích thước 1200x250x55mm Ở đầu dầm đặt HP-0625,có kích thước 600x250x55mm ,ở đầu dầm cịn khoản hở 100x250mm ta dùng ván để vá Chọn ván HP-1225 để tính tốn Có: J = 28,46(cm )và W = 6,55(cm ) - Ván thành dầm: dùng phối hợp HP- 1240có kích thước 1200x400x55mm + HP-0640 có kích thước 600x400x55mm đầu dầm Có: J = 40,04(cm ) W = 8,84(cm ) đầu dầm khoản hở 100x400mm ta dùng ván để vá b Tính ván đáy dầm: * Tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm chính: + Tĩnh tải: gtc1 = b.h.bt = 0,25.0,55.2,5 = 0,34 (t/m) = 340 ( kG/m ) gtt1 = n.gtc1 =1,2 0,34 = 0,41 (t/m) = 410 ( kG/m ) Tải trọng trọng lượng ván khuôn: gtc2 =[ b+(2.h - 2.hs )].vk = [ 0,25 +(2.0,55 - 2.0,13) ].28,5 = 31,1 (kG/m) gtt2 = n.gtc2 = 1,1 31,1 = 34,21 (kG/m) (Trọng lượng ván khuôn:28,5 kG/m2) Tổng tĩnh tải: gtc = gtc1 + gtc2 = 340 + 31,1 = 371,1 (kG/m) SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 167 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa gtt = gtt1 + gtt2 = 410 + 34,21 = 444,21 (kG/m) + Hoạt tải: - Hoạt tải chấn động phát sinh đổ bêtông: ptc = 400.b = 400 0,35= 140 (kG/m) ptt = n.ptc = 1,3 140 = 182 (kG/m) - Tổng tải trọng tác dụng: qtc = gtc + ptc = 371,1 + 140 = 511,1 (kG/m) qtt = gtt + ptt = 444,21+182 = 626,21 (kG/m) * Sơ đồ tính: xem ván đáy dầm dầm đơn giản hai đầu kê lên hai gối tựa cột chống dầm  Xác định theo điều kiện bền: tt  max q l M  n   max  n  Với Mmax = W Vì ván khn thép CT3 nên   =2100(kG/cm2) q tt l 2100   6,55  2100  l  = = 132,5(cm)   6,55 626, 21102 *Tính tốn theo điều kiện biến dạng Độ võng giới hạn cho phép ván khuôn sàn  f = lx 400 Theo điều kiện độ võng: f max   f  q tc l l Vì dầm đơn giản: f max = với qtc = 511,1 (kG/m) ;  f  = 400 384 EJ tc q l 384.EJ 384  2,1.106  28, 46 l l   = =130,9(cm)   tc 400 384 EJ  400  511,1.102 5.400.q Vậy ta chọn khoảng cách cột chống ván đáy 1,2m bố trí phù hợp với ván đáy dầm (xem vẽ TC) c.Tính ván thành dầm: Tải trọng tác dụng lên ván thành: P =  Hmax + Pđ  : Trọng lượng riêng bêtông  = 2500 (Kg/m3) SVTH: Triệu Tấn Dương MSSV:084102N007 Trang 168 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dưng GVHD: ThS Nguyễn Hoài Nghĩa Hmax : Chiều cao khối bêtông gây áp lực ngang Hmax = 550 Pđ : Áp lực động tác dụng lên ván khuôn đổ đầm bêtông Dùng máy đầm I- 21A có thơng số kỹ thuật sau: Năng suất: 36 m3/h Bán kính ảnh hưởng:R = 35 (cm) Chiều dày lớp đầm: R