BÀI TIỂU LUẬN Bộ môn: Kết cấu công trình 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG GVHD: Ths.KS. Lê Văn Thông SVTH: Trần Thị Trúc Linh MSSV: 17510201138 1 Mục lục 1. Dữ liệu công trình 2. Phân tích 3. Tính toán 01 Bê tông cốt thép 1. Tổng quan 2. Giải pháp nền móng 3. Móng nông trên nền tự nhiên 4. Móng cọc 5. Móng trên nền đất yếu 02 Nền, móng công trình 03 Kết cấu dây treo 04 Tài liệu tham khảo 2 Bê tông cốt thép BTCT là một loại vật liệu composite kết hợp bởi bê tông và thép , trong đó bê tông và thép cùng tham gia chịu lực
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG BÀI TIỂU LUẬN Bộ môn: Kết cấu công trình GVHD: Ths.KS Lê Văn Thơng SVTH: Trần Thị Trúc Linh MSSV: 17510201138 Tháng 7/2020 Mục lục 01 02 03 04 Bê tông cốt thép Dữ liệu cơng trình Phân tích Tính tốn Nền, móng cơng trình Tổng quan Giải pháp móng Móng nơng tự nhiên Móng cọc Móng đất yếu Kết cấu dây treo Tài liệu tham khảo Bê tông cốt thép BTCT loại vật liệu composite kết hợp bê tơng thép, bê tơng thép tham gia chịu lực Dữ liệu công trình Cơng trình: Nhà phố 4x16 Gồm trệt, lầu, sân thượng với phòng ngủ Dữ liệu cơng trình Phân tích Hệ kết cấu cơng trình Khung chịu lực Là loại kết cấu tất loại tải trọng ngang thẳng đứng truyền qua dầm xuống cột Liên kết dầm cột thường loại liên kết cứng So với kết cấu tường chịu lực, kết cấu khung có độ cứng khơng gian lớn hơn, ổn định chịu đựng lực chấn động tốt Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu, trọng lượng nhà nhỏ, hình thức kiến trúc nhẹ nhàng, tiết kiệm khơng gian, bố trí phịng linh hoạt, động Phân tích Giải cấu tạo khung chủ yếu giải cấu tạo nút khung mối liên kết cột với móng Trong khung toàn khối nút xem nút cứng (liên kết dầm cột liên kết ngàm) Liên kết cột với móng liên kết cứng (ngàm, khung tồn khối) Liên kết cột với dầm thường liên kết cứng (ngàm) Phân tích Sàn Ưu điểm: Sàn kết cấu chịu lực trực tiếp tải trọng sử dụng tác dụng lên cơng trình, sau tải truyền lên dầm từ dầm truyền lên cột, xuống móng Nhược điểm: - Bền vững, độ cứng lớn Khả chống cháy tốt Chống thấm tương đối tốt Thỏa mãn yêu cầu thẩm mỹ vệ sinh điều kiện kinh tế - Khả cách âm khơng cao Cơng trình sử dụng sàn phương: có liên kết cạnh (tựa tự ngàm), tải trọng tác dụng truyền đến liên kết theo hai phương chịu uống hai phương gọi phương hay kê cạnh Phân tích Ứng với loại tác động vào kết cấu công trình, có loại tải trọng: - Tải trọng tĩnh – lực thân kết cấu - Tải trọng động – lực người vật - Tải trọng gió Tải trọng tĩnh • Tải trọng thân cột tác dụng vào cột -> truyền vào móng • Tải trọng thân dầm (phân bố theo chiều dài) -> truyền vào dầm -> truyền vào cột -> truyền vào móng • Tĩnh tải lớp hồn thiện tác dụng lên kết cấu sàn BTCT (phân bố bề mặt) -> truyền vào dầm -> truyền vào cột -> truyền vào móng Tải trọng kết cấu Sàn hồn thiện Phân tích Ứng với lỗi tác động vào kết cấu cơng trình, có loại tải trọng: - Tải trọng tĩnh – lực thân kết cấu - Tải trọng động – lực người vật - Tải trọng gió Tải trọng động • Là lực gây vật thể bên kết cấu tác động vào kết cấu cộng trình chúng chuyển động có hướng vào kết cấu cơng trình VD: trọng lực người di chuyển cơng trình kiến trúc Kết cấu chịu tác động vật dụng người 10 Móng nơng tự nhiên Móng băng: • Khi móng đơn cột móng kết hợp có kích thước lớn, sử dụng phương án móng băng • Ưu điểm giảm bớt lún không đều, tăng độ cứng cơng trình đặc biệt móng băng giao thoa • Móng băng xây gạch đá, bê tông bê tông cốt thép tùy theo kết tính tốn Easy to change colors, photos and Text You ca simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations Trình tự đề xuất phương án móng nơng Móng băng hai phương 23 Móng nơng tự nhiên Móng bè: • Là móng bê tơng cốt thép đổ liền khối tồn cơng trình đơn ngun Móng bè được dùng nơi đất yếu - chiều rộng móng băng giao thoa lớn, cấu tạo tầng nhà; bể vệ sinh, kho chứa… • Khi mực nước ngầm cao, để chống thấm cho tầng hầm người ta làm móng bè với chức năng, vừa làm móng, vừa làm sàn tầng hầm Móng bè cấu tạo dạng phẳng Ưu điểm: thi công đơn giản, nhanh chóng Nhược điểm: giá thành cao Móng bè có sườn mặt Thi công đơn giản, sử dụng cho cơng trình khơng có tầng hầm Móng bè có sườn mặt Móng vừa làm móng vừa làm sàn tầng hầm Sườn hướng xuống lên tùy theo lựa chọn thiết kế 24 Móng nơng tự nhiên Móng hộp: • Móng hộp móng cấu tạo thành hộp rỗng tạo sàn vách ngăn nằm tồn cơng trình, móng hộp sử dụng kết hợp với chức làm tầng hầm Loại móng có độ cứng lớn có khả phân bố lại tải trọng (từ ngồi biên) Tuy nhiên, loại móng tốn vật liệu thi công phức tạp Mặt Mặt cắt 25 Móng cọc Móng cọc Theo vật liệu làm cọc • Cọc tre, tram, gỗ • Cọc thép • Cọc BTCT Theo phương pháp hạ cọc • • • • • Theo điều kiện tương tác cọc đất Cọc đóng (ép) BTCT có tiết diện đặc, rỗng lịng Theo biện pháp thi cơng cọc Cọc hạ không đào đất Cọc hạ máy rung, đào đất Cọc ép Cọc khoan Cọc vít • Cọc chống • Cọc treo • • • • • Theo cách cấu tạo cốt thép Theo hình dạng tiết diện ngang Theo hình dạng mặt cắt dọc Theo đặc điểm cấu tạo Easycọc to change colors, photos and Text You ca Theo kết cấu mũi • Cọc đúc sẵn • Cọc đổ chỗ simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations 26 Móng cọc Cọc gỗ • Cọc gỗ thơng thường có chiều dài từ ÷12 m, đường kính 18 ÷36 cm Khi cần tăng chiều dài, cọc nối với Khi cần tiết diện lớn chúng tổ hợp lại thành nhóm ÷4 cọc, liên kết với bu lông Cọc dễ bị mục độ ẩm thay đổi, tốt cọc gỗ thiết kế cho nằm mực nước ngầm thấp Cọc thép • Cọc thép thực tế dùng loại thép hình thép ống hình trịn, đa giác sau đổ bê tơng kín lịng ống • Cọc thép hạ phương pháp đóng búa máy ép với thiết bị dùng đối trọng tảng bê tông Cọc thép Cọc thép xiên nhồi bê tông Chi tiết cọc gỗ a,b,c) chi tiết mối nối; d,e) tiết diện ngang cọc Ưu điểm: không gây chấn động tiếng ồn q trình thi cơng Nhược điểm: chiều dài hạn chế, sức ép không lớn, nối đoạn tốn 27 Móng cọc Cọc BTCT đúc sẵn • Cọc loại thường chế tạo sử dụng Việt Nam với tiết diện vuông cạnh từ 20 cm đến 45 cm (bội số cm), đặc rỗng ruột Chiều dài cọc từ m đến 75 m Khi chiều dài cọc lớn, chúng chia thành đoạn ngắn nối ghép lại • Bê tơng cọc thường dùng có mác 200, 250 300… Hạ cọc đóng búa ê zen Gia cơng thép mũi cọc 28 Móng đất yếu Biện pháp học Biện pháp xử lý Biện pháp vật lý Biện pháp hố học • • • • Phương pháp đầm Làm chặt chấn động Làm chặt loại cọc Bằng nén trước thay đất • Hạ thấp mực nước ngầm • Dùng giếng cát • Phương pháp điện thấm • Làm chặt đất phun xi măng • Siicat hố • Phương Easy pháp điện hoá to change colors, photos and Text You ca simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations 29 Móng đất yếu Đệm cát • Là giải pháp bóc bỏ lớp đất yếu thay lớp đất có khả chịu tải lớn • Nên dùng cát to cát trung để làm đệm • Đệm cát thường sử dụng lớp đất yếu trạng thái bảo hoà nước sét nhão; cát pha bão hồ nước, sét pha nhão;… • Đệm cát có tác dụng sau đây: - Lớp đệm cát đóng vai trò lớp chịu lực tiếp thu tải trọng cơng trình truyền xuống lớp đất thiên nhiên Làm tăng sức chịu tải đất - Làm giảm độ lún móng; giảm độ lún lệch móng có phân bố lại ứng suất tải trọng gây đất tầng đệm cát - Giảm chiều sâu chơn móng từ giảm khối lượng vật liệu xây móng - Tăng nhanh tốc độ cố kết nền, làm tăng nhanh sức chịu tải rút ngắn trình lún Easy to change colors, photos and Text You ca simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations 30 Móng đất yếu Cọc cát • Gia cố cọc biện pháp làm chặt đất Cọc làm cọc tre, tràm cọc cát • Nội dung tính tốn chủ yếu phương pháp gia cố cọc tính tốn khoảng cách cọc chiều dài cọc • • Tác dụng cọc cát: - Làm cho độ rỗng, độ ẩm đất giảm đi, trọng lượng thể tích, mơ đun biến dạng, lực dính góc ma sát tăng lên - Tăng sức chịu tải - Khi dùng cọc cát, trình cố kết đất diễn nhanh nhiều so với thiên nhiên gia cố cọc cứng Phần lớn độ lún cơng trình diễn q trình thi cơng, cơng trình mau chóng đạt đến giới hạn ổn định • Sử dụng cọc cát kinh tế so với cọc cứng, khơng bị ăn mịn, xâm thực Biện pháp thi cơng đơn giản khơng địi hỏi thiết bị thi công phức tạp Easy to change colors, photos and Text You ca simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations 31 Móng đất yếu Giếng cát • Giếng cát biện pháp gia tải trước sử dụng loại đất bùn, than bùn loại đất dính bão hịa nước, có tính biến dạng lớn… xây dựng cơng trình có kích thước tải trọng lớn thay đổi theo thời gian đường, sân bay, đáy cơng trình thủy lợi… • Giếng cát có hai tác dụng chính: - Giếng cát làm cho nước tự lỗ rỗng thoát tác dụng gia tải làm tăng nhanh tốc độ cố kết nền, làm cho cơng trình nhanh đạt đến giới hạn ổn định lún, đồng thời làm cho đất có khả biến dạng đồng - Nếu khoảng cách giếng chọn thích hợp cịn có tác dụng làm tăng độ chặt sức chịu tải đất tăng lên Easy to change colors, photos and Text You ca simply impress your audience and add a unique and appeal to your Presentations 32 KẾT CẤU DÂY TREO Là kết cấu áp dụng rộng rãi nhiều cơng trình dân dụng, cơng nghiệp giao thông giới ưu điểm bật nó: trọng lượng nhẹ, vượt nhịp lớn, thi cơng lắp ráp nhanh, hình dáng kiến trúc đa dạng phong phú Sân vận động Olympic Seoul, Hàn Quốc KTS: H Architecture – Haeahn Architecture Năm XD: 1988 33 Phối cảnh cơng trình nhìn từ cao Sân vận động thể dục dụng cụ Olympic 1988 cải tạo lại, nằm công viên Olympic, Seoul, Hàn Quốc Sân vận động Thiết kế lại khơng có ý sân vận động nghĩa lịch sử với Olympic "được vai trị phát triển với mục Thế vận hội tiêu thiết lập năm 1988 mà sắc lập trình “Địa điểm biểu diễn văn hóa đầu bảo tồn ý nghĩa tiên Hàn lịch sử ý nghĩa Quốc", với vị trí tượng trưng bên kết cấu mặt công đứng đại viên nhân tạo lớn nhiều Hàn Quốc tốt", kiến trúc sư cho biết 34 Mặt tổng thể Mặt cắt Phần lớn cơng trình cải tạo tập trung vào phần mái kết cấu, thay "hệ thống giàn 3D động lấy cảm hứng từ hình dạng lốc xốy, tượng trưng cho vai trò trung tâm địa điểm gia tăng phổ biến gần văn hóa pop Hàn Quốc“ Cơng trình sử dụng hệ mái dây treo kiểu vành bánh xe đạp Có trục giữ neo phía hệ dàn mái, dây treo neo vào trục dàn mái Mặt tròn với đường kính 393ft (khoảng 120m) Chi tiết kết cấu 35 Hệ mái dây kiểu vành bánh xe đạp - Dùng thích hợp cho mặt hình trịn, bầu dục, đa giác - Hệ đơn giản nhất: Hệ lớp dây Hệ chịu lực có lớp dây Lúc lợp phải đặt dốc hướng vào => Khó nước - Hệ vỏ hai lớp: Vịng ngồi giữ ngun lớp, cịn vịng tách làm đôi Hệ dây hệ chịu lực, hệ dây hệ cáp căng Vật liệu lợp đặt cáp căng hệ mái dốc nước phía ngồi - Có thể tách vịng ngồi thành hai lớp, vịng hai lớp, làm hệ dây nối từ tầng vịng ngồi nối tầng vòng ngược lại Giữa hai hệ đặt thêm chống đứng, làm cho hệ bị căng - Trường hợp tách vịng ngồi vịng làm đơi, tạp khối cứng đủ sức chịu lực căng dây Người ta căng hệ cáp căng, nối hai hệ chống Sơ đồ kết cấu mái vành bánh xe đạp 36 Tài liệu tham khảo Sách: Kết cấu BTCT – Võ Bá Tầm Sách: Nền Móng – Tơ Văn Lận Trang web: archdaily.com Cám ơn thầy theo dõi viết! 37 ... tải trọng đứng sơ 1m2 sàn BẢNG SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT GIỮA Str.tải q N F tt b x h (m2 ) (kN/m2) (kN) k cm2 LẦU 4 .2 20 25 2 1 .2 263 25 x 20 TRỆT 4 .2 20 25 2 1 .2 263 25 x 20 Fchọn cm2 (cm) 500 500 13... cứng kết cấu tầng không nhỏ 50% độ cứng kết cấu tầng kề • Diện tích truyền tải : = 4 .2 • q = 10 – 20 (kN/m2), lấy q = 20 kN/m2 • Có tầng nên lấy n = • Lực nén cột: N = q x xn = x 20 x 4 .2 = 25 2... Phòng giặt 1.5 1.3 1.95 S2 Hành lang 3.0 1.1 3.3 Ô sàn L1 (mm) L2 (mm) S1 4000 420 0 S2 1500 S3 3.618 1.95 1.7 82 7.35 25 00 3.3 6. 92 3500 420 0 1.95 1.45 7. 02 S4 25 00 420 0 1.95 2. 04 7.61 S5 1300 3000