Nghiên cứu về thiết kế công trình trung tâm thương mại

MỤC LỤC

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Giới thiệu công trình

    Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đổi cảnh quan đô thị cho phù hợp với tầm vóc của một thành phố lớn. Trước thực trạng dân số, nền kinh tế phát triển mạnh, các công ty mọc lên như nấm sau mưa thì việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, trung tâm thương mại, các khu phức hợp,… là rất cấp bách và cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu nhu cầu của đất nước của xã hội.

    Kiến trúc công trình

      Nhiệt độ trung bình 230oC – 240oC, nhiệt độ giảm dần khi lên vùng núi cao, hướng gió phổ biến mùa Đông là Tây bắc và Đông bắc, mùa hè là Đông và Đông nam. Đặc điểm khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào.

      CƠ SỞ THIẾT KẾ

      • Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng
        • Nguyên tắc tính toán
          • Vật liệu sử dụng

            Đòi hỏi người dùng phải hiểu và sử dụng tốt phần mềm để có thể nhìn nhận đúng nội lực và biến dạng vì phần mềm không mô tả chính xác thực tế. Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).

            PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

              • Loại cọc này không đòi hỏi mặt bằng để đúc và giữ cọc, không cần phải nối cũng như cắt cọc và chỉ tính toán thiết kế với tải trọng làm việc không phải vận chuyển cẩu tháp. ➔ Kết cấu đài móng: Khoảng cách các vách tương đối nhỏ tải trọng lớn → Chọn móng cọc đài đơn chịu tải trọng lớn và chống lật công trình.

              TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

              • Tĩnh tải
                • Tải trọng cầu thang
                  • Tải trọng gió
                    • Tải trọng động đất

                      Hệ số ứng xử q xét tới khả năng phân tán năng lượng của kết cấu, biểu thị một cách gần đúng tỷ số giữa lực động đất mà kết cấu phải chịu nếu phản ứng của nó hoàn toàn đàn hồi với độ cản nhớt 5% và lực động đất có thể sử dụng khi thiết kế theo mô hình phân tích đàn hồi thông thường mà vẫn tiếp tục đảm bảo cho kết cấu một phản ứng thoả mãn các yêu cầu đặt ra. - TB: giới hạn dưới của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng đàn hồi - TC: giới hạn trên của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng đàn hồi.

                      Hình 3. Phổ gia tốc thiết kế
                      Hình 3. Phổ gia tốc thiết kế

                      KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

                        → Joint Output → Displacements →Story Drifts→ Lấy dữ liệu từ cột Drift X và Y với giá trị lớn nhất tương ứng với từng tầng. • PTOT – Tải trọng đứng ở tại các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động.

                        Hình 5. Chuyển vị đỉnh
                        Hình 5. Chuyển vị đỉnh

                        TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

                          Dùng phần mềm SAFE để mô hình sàn và phân tích nội lực sàn tầng điển hình. Ta chuyển đổi ứng suất của phần tử sàn về phần tử dầm bằng các dải Strip.

                          Hình 6. Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình
                          Hình 6. Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

                          TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH

                          • Tính toán thiết kế dầm thang

                            Nhận xét: Độ cứng tương đối giữa cấu kiện dầm lớn hơn không quá nhiều so với bản chiếu nghỉ: h / hd th 3 .Nhằm đảm bảo giữa bản chiếu nghỉ và cấu kiện dầm thang làm việc ổn định, khụng bị nứt, khụng bị vừng về sau, do đú chọn liờn kết giữa bản chiếu nghỉ và dầm là liờn kết khớp, bản nghiêng là liên kết khớp so với dầm cầu thang. Bản thang có bề rộng là 1.1m nên khi gán tải vào sơ đồ tính ta phải quy tải bằng cách nhân tải với giá trị bề rộng 1.1m.

                            Hình 12. Kích thước cầu thang điển hình
                            Hình 12. Kích thước cầu thang điển hình

                            TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG

                            Sơ bộ tiết diện cột

                            Tính toán tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió và động đất

                            Tính cốt thép dầm

                               - Hệ số kể đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông, cốt thép và ảnh hưởng của giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện đến chiều dài neo. Lấy bằng 1.0 đối với các thanh cốt thép chịu kéo và lấy bằng 0.75 đối với thanh cốt thép chịu nén;. As và Us lần lượt là diện tích tiết diện ngang của thanh cốt thép được neo và chu vi tiết diện của nó;.

                               - Hệ số kể đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông, cốt thép và ảnh hưởng của giải pháp cấu tạo vùng nối các thanh thép, số lượng thanh thép được nối trong một tiết diện so với tổng số thanh thép trong tiết diện này, khoảng cách giữa các thanh thép được nối.

                              Tính cốt thép cột

                                Cốt thép dọc cột chịu nén lệch tâm xiên được được theo chu vi, trong đó cốt thép được đặt theo cạnh b có mật độ lớn hơn hoặc bằng mật độ cạnh h. ❖ Phải bố trí ít nhất một thanh trung gian giữa các thanh thép góc dọc theo mỗi mặt cột để đảm bảo tính toàn vẹn của nút dầm - cột. ❖ Nếu lcl / hc > 3, toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải được xem như là một vùng tới hạn và phải được đặt cốt thép theo quy định.

                                ❖ Trong phạm vi các vùng tới hạn của những cột kháng chấn chính, cốt đai kín và đai móc có đường kính ít nhất là 6 mm, phải được bố trí với một khoảng cách sao cho bảo đảm độ dẻo kết cấu tối tiểu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của các thanh thép dọc.

                                Tính cốt thép vách lỗi

                                  - Phải bố trí ít nhất một thanh trung gian giữa các thanh thép ở góc theo mỗi cạnh cột - Đai kín và đai móc vùng tới hạn (vùng biên) đường kính ít nhất là 6mm. - Vùng biên phải sử dụng đai kín chồng lên nhau để mỗi một thanh cốt thép dọc khác đều được cố định bằng đai kín hoặc đai móc. - Cốt thép vùng giữa được liên kết với nhau bằng các thanh đai móc cách nhau khoảng lớn nhất là 400mm.

                                   = – Hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía vết nứt xiên.

                                  Hình 8. Chia phần tử vách
                                  Hình 8. Chia phần tử vách

                                  TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MểNG

                                  Tổng quan về nền móng

                                  Thông tin địa chất

                                  Thông số thiết kế cọc

                                  Sức chịu tải của cọc

                                    Bảng 9.4 Kết quả tính sức kháng xung quanh thân cọc theo chỉ tiêu cơ lí. - q - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, vì đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn nên p. Bảng 9.5 Xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ MA SÁT QUANH THÂN CỌC.

                                    - q - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, vì đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn nên p.

                                    Hình 10. Mặt cắt địa chất cọc
                                    Hình 10. Mặt cắt địa chất cọc

                                    Xác định độ lún cọc đơn (Mục 7.4.2, TCVN 10304 – 2014)

                                    - G1 và 1 là các đặc trưng được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc;.

                                    Tính toán thiết kế móng M9

                                      Bảng 9.11 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước. Trọng lượng khối móng quy ước là trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước. Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi =1 (m). Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện   bti 5 gli thì dừng tính lún. bt bt gl gl. Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố. Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau:. Vùng chống xuyên móng M9 - Điều kiện chống xuyên. - F – lực gây xuyên thủng chỉ do lực dọc nằm ngoài tháp chống xuyên. chống xuyên).

                                      Hình 12. Phản lực đầu cọc móng M9
                                      Hình 12. Phản lực đầu cọc móng M9

                                      Tính toán thiết kế móng M15

                                        Bảng 9.16 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước. Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi =1 (m). Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện   bti 5 gli thì dừng tính lún. bt bt gl gl. Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố. Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau:. Vùng chống xuyên móng M15 - Điều kiện chống xuyên. - F – lực gây xuyên thủng chỉ do lực dọc nằm ngoài tháp chống xuyên. chống xuyên).

                                        Hình 17.. Phản lực đầu cọc móng M15
                                        Hình 17.. Phản lực đầu cọc móng M15

                                        Tính toán thiết kế móng M14

                                          Bảng 9.21 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước. Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi =1 (m). Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện   bti 5 gli thì dừng tính lún.

                                          Hình 21.. Phản lực đầu cọc móng M14
                                          Hình 21.. Phản lực đầu cọc móng M14

                                          Tính toán thiết kế mong lỗi thang ML2

                                            Bảng 9.26 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước.

                                            Hình 24. Phản lực đầu cọc móng ML2
                                            Hình 24. Phản lực đầu cọc móng ML2

                                            BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

                                            • Trình tự thi công cọc nhồi
                                              • Tổ chức thi công cọc khoan nhồi
                                                • Kiểm tra chất lượng cọc bằng phương pháp siêu âm
                                                  • Nguyên nhân , khắc phục sự cố trong thi công

                                                    Theo những khảo sát mới nhất thì hiện nay các công trình lớn ở Việt Nam chủ yếu sử dụng phương pháp khoan gầu bằng các thiết bị của Đức (Bauer), Italia (Soil – Mec) và của Nhật (Hitachi), do phương pháp này có chi phí cao hơn một ít nhưng đổi lại phương pháp khoan gầu thi công nhanh hơn nhiều lần và chất lượng cọc đảm bảo hơn phương pháp khoan thổi rửa. + Nhược điểm: tốc độ truyền âm lớn, trở kháng cao, dễ bị mất liên tục trong quá trinh truyền âm (bị phát tán theo phương thẳng đứng của ống thép) đồng thời nhậy với nhiễu xạ của vật cản, giá thành cao. Các lớp ống vách phụ hạ trước đó có chiều dài ngắn hơn một đoạn theo khả năng hạ được của thiết bị hạ ống vách chịu ma sát trên đoạn đó và có đường kính lớn hơn 10 cm theo từng lớp từ trong ra ngoài.

                                                    • Khi làm lỗ bằng guồng xoắn, để đề phòng đầu côn quay khi lên xuống làm sạt lở thành lỗ, phải thao tác với một tốc độ lên xuống thích hợp và phải điều chỉnh cho vừa phải thành ngoài của đầu côn quay với cạnh ngoài của dao cắt gọt cho có cự ly phù hợp.

                                                    Hình 26. Trình tự thi công cọc khoan nhồi
                                                    Hình 26. Trình tự thi công cọc khoan nhồi