Vậy ta có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
ứng suất bản thân
Tại đáy khối quy ước btz=21= 20,1 T/m2
ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước
87 trang |
Chia sẻ: baoanh98 | Lượt xem: 859 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế Nhà Tập thể cán bộ các ban ngành trung ương tại quận Đống Đa Hà Nội, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
2.5
304.7
Sàn 5E
Tam giác
243.8
2.5
304.7
Sàn 5G
Tam giác
243.8
2.5
304.7
D-S1
Sàn1A
Hình thang
293
3.7
650.8
2864.3
Sàn 1B
Hình thang
293
3.7
650.8
Sàn 2A
Hình thang
293
4.1
753.2
Sàn 2B
Tam giác
397
4.1
809.5
D-S4
Sàn1E,1G
Tam giác
146
1.5
219.4
2636.3
Sàn 1F,1H
Tam giác
217
2.2
482.7
Sàn 2C,2D
Hình thang
244
4.1
1377.2
Dầm D-D4
tập trung
557.0
D-C1
Sàn 4A
Hình thang
293
4.9
984.3
3659.0
Sàn 4B
Hình thang
433
4.9
1133.3
Sàn 5A
Hình thang
293
4.1
770.7
Sàn 5B
Hình thang
293
4.1
770.7
D-C4
Sàn 4C,4D
Tam giác
150
1.54
231.2
3262.5
Sàn 4E,4F
Hình thang
244
3.3
1011.6
Sàn 5E,5G
Hình thang
244
2.6
675.2
Sàn5 F,5H
Tam giác
146
1.5
219.4
Dầm D-A4
tập trung
560.7
Dầm D-A7
tập trung
564.5
D-B1
Sàn 3A
Tam giác
234
2.4
295.2
295.2
Bảng 3.36: Phân phối tĩnh tải lên các dầm dọc
Tên dầm
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
q max
( kG/m)
Cạnh truyền tải(m)
Tổng tải trọng
(kG)
Tổng
D-D1
Sàn1A
Tam giác
292.5
3.0
438.8
2962.1
Sàn 1B
Tam giác
292.5
3.0
438.8
Sàn 1C
Tam giác
146.3
1.5
109.7
Dầm D-S1
tập trung
1432.2
Dầm D-S2
tập trung
542.6
D-D2
Sàn1E,1G
Hình thang
146.3
2.5
511.9
6685.0
Sàn6,7
Phân bố đều
108.0
2.5
270.0
Dầm D-S4
tập trung
1318.1
Tĩnh tải dầm
Phân bố đều
50.0
5.0
250.0
Tường 220
Phân bố đều
867.0
5.0
4335.0
D-D7
Sàn2A
Tam giác
292.5
3.0
438.8
3361.9
Sàn 2B
Hình thang
397.3
4.5
978.4
Sàn 3A
Hình thang
234.0
3.39
512.5
Dầm D-S1
tập trung
1432.2
Dầm D-B1
tập trung
147.6
D-D8
Sàn 2C
Tam giác
243.8
2.5
304.7
4177.5
Sàn2D
Tam giác
243.8
2.5
304.7
Sàn 3B
Phân bố đều
450.0
5.0
2250.0
Dầm D-S4
tập trung
1318.1
Dầm D-B1
tập trung
147.6
D-A1
Sàn5A
Tam giác
292.5
3.0
438.8
3449.7
Sàn 5B
Tam giác
292.5
3.0
438.8
Sàn 5D
Tam giác
146.3
1.5
109.7
Dầm D-C1
tập trung
1829.5
Dầm D-C2
tập trung
632.9
D-A2
Sàn5F,5H
Hình thang
146.3
2.5
511.9
2683.2
Sàn8,9
Phân bố đều
108.0
2.5
540.0
Dầm D-C4
tập trung
1631.3
D-A8
Sàn4A
Tam giác
292.5
3.0
438.8
3755.9
Sàn 4B
Tam giác
433.4
4.5
975.1
Sàn 3A
Hình thang
234.0
3.39
512.5
Dầm D-C1
tập trung
1829.5
D-A9
Sàn 4C
Hình thang
150.2
2.5
259.8
4400.9
Sàn4D
Hình thang
150.2
2.5
259.8
Sàn 3B
Phân bố đều
450.0
5.0
2250.0
Dầm D-C4
tập trung
1631.3
Bảng 3.37: Phân phối hoạt tải lên cột
Tên cột
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
Giá trị lực
( kG)
Tổng giá trị
(kG)
Cột B
Dầm dọc D-A1
Lực tập trung
1724.9
3066
Dầm dọc D-A2
Lực tập trung
1341.6
Cột C
Dầm dọc D-A8
Lực tập trung
1878.0
4078
Dầm dọc D-A9
Lực tập trung
2200.4
Cột D
Dầm dọc D-D7
Lực tập trung
1680.9
3770
Dầm dọc D-D8
Lực tập trung
2088.8
Cột E
Dầm dọc D-D1
Lực tập trung
1481.0
4824
Dầm dọc D-D2
Lực tập trung
3342.5
Bảng 3.38: Phân phối hoạt tải lên dầm chính .
Tên dầm
Nhịp dầm
(m)
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
Vị trí trên dầm ( m)
Tải trọng ( kG)
E-D
7.8
Sàn 1C
Hình thang
0
0.75
1.375
2.1
0
146
146
0
Sàn 1E
Tam giác
0
0.75
0.75
1.5
0
146
146
0
Sàn 1D
Tam giác
2.125
2.875
2.975
3.7
0
146
146
0
Sàn 1F
Tam giác
1.50
2.6125
2.6125
3.7
0
217
217
0
Sàn 2B
Tam giác
3.725
5762.5
5762.5
7.8
0
397
397
0
Sàn 2C
Hình thang
3.725
4.975
6.55
7.8
0
244
244
0
Dầm sàn D-D3
Lực tập trung
2.125
109.7
Dầm sàn D-D4
Lực tập trung
1.5
557.0
Dầm sàn D-D5
Lực tập trung
3.725
1473.6
Dầm sàn D-D6
Lực tập trung
3.725
576
D-C
2.4
Sàn 3A
Tam giác
0
1.2
1.2
2.4
0
234
234
0
C-B
9.0
Sàn 4B
Hình thang
0
2.25
2.615
4.9
0
433
433
0
Sàn 5C
Hình thang
4.865
5.615
5.815
6.6
0
146
146
0
Sàn 5D
Hình thang
6.565
7.315
8.25
9
0
146
146
0
Sàn 4C
Tam giác
0
0.770
0.77
1.54
0
150
150
0
Sàn 4E
Hình thang
1.54
2.79
3.615
4.9
0
244
244
0
Sàn 5E
Hình thang
4.865
6.115
6.25
7.5
0
244
244
0
Sàn 5F
Tam giác
7.500
8.25
8.25
9
0
146
146
0
Dầm sàn D-A3
Lực tập trung
6.565
109.7
Dầm sàn D-A4
Lực tập trung
1.5
560.7
Dầm sàn D-A5
Lực tập trung
4.865
1517.1
Dầm sàn D-A6
Lực tập trung
4.865
609.4
Dầm sàn D-A7
Lực tập trung
1.54
564.5
Hình3.8:Sơ đồ chất hoạt tải lên khung K2 trục3 tầng điển hình
e. Phân phối hoạt tải cho khung K2 mái trục 3
Bảng 3.39: Giá trị hoạt tải trên các ô sàn
STT
Ô sàn
L ngắn
L dài
Tĩnh tải (kG/m2)
q max (kG/m)
Tổng tải trọng trên 1 hình tam giác (kG)
Tổng tải trọng trên 1 hình thang(kG)
1
1
3.0
3.7
97.5
146.3
219.4
325.4
2
2
3.725
4.5
97.5
181.6
338.2
477.1
3
3
3.725
5.0
97.5
181.6
338.2
569.8
4
4
3.0
4.1
97.5
146.3
219.4
376.6
5
5
4.075
4.5
97.5
198.7
404.8
489.2
6
6
4.075
5.0
97.5
198.7
404.8
623.3
7
7
2.4
3.39
97.5
117.0
140.4
256.2
8
9
3
4.87
97.5
146.3
219.4
492.1
9
10
4.50
4.9
97.5
219.4
493.6
573.7
10
11
4.865
5.0
97.5
237.2
576.9
608.9
11
12
3.0
4.1
97.5
146.3
219.4
385.4
12
13
4.175
4.5
97.5
203.5
424.9
74.3
13
14
4.175
5.0
97.5
203.5
424.9
596.9
14
8
2.4
5.0
97.5
117.0
280 (hình chữ nhật)
Bảng 3.40: Phân phối hoạt tải lên các dầm sàn mái
Tên dầm
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
q max
( kG/m)
Cạnh truyền tải(m)
Tổng tải trọng(kG)
Tổng
S1
Sàn 1
Hình thang
146.3
3
272.4
1392.0
Sàn 2
Tam giác
181.6
3.725
338.2
Sàn 4
Hình thang
146.3
4.075
376.6
Sàn 5
Tam giác
198.7
4.075
404.8
D3
Sàn 1
Tam giác
146.3
3
219.4
1405.1
Sàn 2
Hình thang
181.6
4.5
477.1
Sàn 4
Tam giác
146.3
3
219.4
Sàn 5
Hình thang
198.7
4.5
489.2
D4
Sàn 3
Hình thang
181.6
5.0
569.8
1193.1
Sàn 6
Hình thang
198.7
5.0
623.3
D5
Sàn 4
Tam giác
146.3
3.0
219.4
964.8
Sàn 5
Hình thang
198.7
4.5
489.2
Sàn 7
Hình thang
117.0
3.39
256.2
D6
Sàn 6
Hình thang
198.7
5.0
623.3
1208.3
Sàn 8
Phân bố đều
117.0
5.0
585.0
C1
Sàn 9
Hình thang
146.3
4.865
492.1
1872.0
Sàn 10
Hình thang
219.4
4.865
573.7
Sàn 12
Hình thang
146.3
4.135
385.4
Sàn 13
Tam giác
203.5
4.135
420.8
A3
Sàn 9
Tam giác
146.3
3.0
219.4
1427.5
Sàn 10
Tam giác
219.4
4.5
493.6
Sàn 12
Tam giác
146.3
3.0
219.4
Sàn 13
Hình thang
203.5
4.5
495.1
A4
Sàn 11
Hình thang
237.2
5.0
695.5
1241.5
Sàn 14
Hình thang
203.5
5.0
546.0
A5
Sàn 7
Hình thang
117.0
3.39
256.2
969.2
Sàn 9
Tam giác
146.3
3.0
219.4
Sàn 10
Tam giác
219.4
4.5
493.6
A6
Sàn 8
Phân bố đều
117.0
5.0
585.0
1193.9
Sàn 11
Hình thang
237.2
5.0
608.9
B1
Sàn 7
Tam giác
117.0
3.0
175.5
175.5
Bảng 3.41: Phân phối hoạt tải lên các dầm dọc
Tên dầm
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
q max
( kG/m)
Cạnh truyền tải(m)
Tổng tải trọng(kG)
Tổng
D1
Sàn 1
Tam giác
146.3
3.0
219.4
1392.5
Sàn 2
Hình thang
181.6
4.5
477.1
Dầm S1
tập trung
696.0
D2
Sàn 3
Hình thang
181.6
5.0
569.8
789.2
D5
Sàn 4
Tam giác
146.3
3.0
219.4
1748.6
Sàn 5
Hình thang
198.7
4.5
489.2
Sàn 7
Hình thang
117.0
3.39
256.2
Dầm S1
tập trung
696.0
Dầm B1
tập trung
87.8
D6
Sàn 6
Hình thang
198.7
5.0
623.3
1208.3
Sàn 8
Phân bố đều
117.0
5.0
585.0
A1
Sàn 12
Tam giác
146.3
3.0
219.4
1650.5
Sàn 13
Hình thang
203.5
4.5
495.1
Dầm C1
tập trung
936.0
A2
Sàn 14
Hình thang
203.5
5.0
596.9
596.9
A5
Sàn 7
Hình thang
117.0
3.39
256.2
1993.0
Sàn 9
Tam giác
146.3
3.0
219.4
Sàn 10
Tam giác
219.4
4.5
493.6
Dầm B1
tập trung
87.8
Dầm C1
tập trung
936.0
A6
Sàn 8
Phân bố đều
117.0
5.0
585.0
1193.9
Sàn 11
Hình thang
237.2
5.0
608.9
Bảng 3.42: Phân phối hoạt tải lên cột
Tên cột
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
Giá trị lực(kG)
Tổng giá trị
(kG)
Cột B
Dầm dọcA1
Lực tập trung
825.3
1124
Dầm dọc A2
Lực tập trung
298.5
Cột C
Dầm dọc A5
Lực tập trung
996.5
1593
Dầm dọc A6
Lực tập trung
597.0
Cột D
Dầm dọc D5
Lực tập trung
874.3
1478
Dầm dọc D6
Lực tập trung
604.2
Cột E
Dầm dọc D1
Lực tập trung
696.3
1091
Dầm dọc D2
Lực tập trung
394.6
Bảng 3.43: Phân phối hoạt tải lên dầm chính .
Tên dầm
Nhịp dầm
(m)
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
Vị trí trên dầm ( m)
Tải trọng ( kG)
E-D
7.8
Sàn 2
Tam giác
0
1.8625
1.8625
3.7
0
182
182
0
Sàn 3
Tam giác
0
1.8625
1.8625
3.725
0
182
182
0
Sàn 5
Tam giác
3.725
5,762.5
5,762.5
7.8
0
199
199
0
Sàn 6
Tam giác
3.725
5,762.5
5,762.5
7.8
0
199
199
0
Dầm sàn D3
Lực tập trung
3.7
703
Dầm sàn D4
Lực tập trung
3.725
597
D-C
2.4
Sàn 7
Tam giác
0
1.2
1.2
2.4
0
117
117
0
C-B
9.0
Sàn 10
Hình thang
0
2.25
2.615
4.9
0
219
219
0
Sàn 11
Tam giác
0
2.4325
2.4325
4.9
0
237
237
0
Sàn 13
Tam giác
4.865
6.9325
6.9325
9
0
204
204
0
Sàn 14
Tam giác
4.865
6.9325
6.9325
9
0
204
204
0
Dầm sàn A3
Lực tập trung
4.9
714
Dầm sàn A4
Lực tập trung
4.865
621
Hình 3.9: Sơ đồ chất hoạt tải lên khung K2 truục 3 mái
f. Phân phối hoạt tải cho khung K2 trục3 tầng 2
Bảng 3.44: Giá trị hoạt tải trên các ô sàn
STT
Ô sàn
L ngắn
L dài
Tĩnh tải (kG/m2)
q max (kG/m)
Tổng tải trọng trên 1 hình tam giác (kG)
Tổng tải trọng trên 1 hình thang(kG)
1
6A
3.0
4.8
97.5
146
219.4
424.1
2
6B
4.5
4.8
97.5
219
493.6
636.2
3
6C
4.8
5.0
97.5
234
561.6
702.0
Bảng 3.45: Phân phối hoạt tải lên các dầm dọc
Tên dầm
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
q max
( kG/m)
Cạnh truyền tải(m)
Tổng tải trọng(kG)
Tổng
D-F3
Sàn6A
Hình thang
146.3
4.8
482.60
1042.0
Sàn 6B
Hình thang
219.4
4.8
559.40
D-F1
Sàn 6B
Tam giác
219.4
4.5
493.6
493.6
D-F2
Sàn 6C
Hình thang
234.0
5.0
608.4
608.4
D-A1
Sàn6A
Hình thang
146.3
3.0
351.00
4848.2
Sàn 6B
Hình thang
219.4
4.5
526.50
Sàn5A
Tam giác
292.5
3.0
438.8
Sàn 5B
Tam giác
292.5
3.0
438.8
Sàn 5D
Tam giác
146.3
1.5
109.7
Dầm D-F3
tập trung
521.00
Dầm D-C1
tập trung
1829.5
Dầm D-C2
tập trung
632.9
D-A2
Sàn6C
Hình thang
234
5.0
1216.8
3900.0
Sàn5F,5H
Hình thang
146.3
2.5
511.9
Sàn8,9
Phân bố đều
108.0
2.5
540.0
Dầm D-C4
tập trung
1631.3
Bảng 3.46: Phân phối hoạt tải lên cột
Tên cột
Nguồn truyền tải
Dạng truyền tải
Giá trị lực
( kG)
Tổng giá trị
(kG)
Cột A
Dầm dọc D-F1
Lực tập trung
246.8
551
Dầm dọc D-F2
Lực tập trung
304.2
Cột B
Dầm dọc D-A1
Lực tập trung
2424.1
4374
Dầm dọc D-A2
Lực tập trung
1950.0
Cột C
Dầm dọc D-A8
Lực tập trung
1878.0
4078
Dầm dọc D-A9
Lực tập trung
2200.4
Cột D
Dầm dọc D-D7
Lực tập trung
1680.9
3770
Dầm dọc D-D8
Lực tập trung
2088.8
Cột E
Dầm dọc D-D1
Lực tập trung
1481.0
2531
Dầm dọc D-D2
Lực tập trung
1050.0
Hình 3.10:Sơ đồ chất hoạt tải khung K2 trục 3 tầng 2
3.5.2. Tải trọng ngang:
3.5.2.1. Tải trọng gió:
Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95. Vì công trình có chiều cao lớn (H < 40,0m), do đó công trình bỏ qua tính toán thành phần gió động.
Khi tính toán ảnh hưởng của tải trọng gió dựa trên các giả thiết sau:
-Gió tác động lên đồng thời lên hai mặt đón của nhà
-Các khung của lõi làm việc đồng thời
-Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó
-Bỏ qua sự chống trượt của lõi
-Độ cứng theo phương dọc nhà là vô cùng lớn.
-Bỏ qua tác dụng xoắn của công trình.
3.5.2.2. Thành phần gió tĩnh
Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 95.Công trình được xây dựng ở Hà Nội thuộc khu vực II-B, có giá trị áp lực gió W0 = 95kG/m2
Để xác định tải trọng gió ta coi tải trọng gió là phân bố đều trên mỗi đoạn chiều cao công trình. ở đây ta lấy mỗi đoạn có chiều cao là 1 tầng.
Giá trị tiêu chuẩn của thành phần gió ở độ cao z của công trình được xác định theo công thức: Wj = n.W0.k.c (kG/m2)
Trong đó: W0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn. W0 = 95 (kG/m2)
K : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.
Vói h = 4,2 m ị k = 0,835
h = 7,8 m ị k = 0,925
h = 11,4 m ị k = 1,056
h = 15,0 m ị k = 1,110
h = 18,6m ị k = 1,152
h = 22,2 m ị k = 1,187
h = 25,8 m ị k = 1,221
h = 29,4 m ị k = 1,239
c : Hệ số khí động phụ thuộc vào hình dạng công trình.
Phía gió đẩy : c = 0,8
Phía gió hút : c = 0,6
n : Hệ số vượt tải, n = 1,2.
a. Tính toán phân phối tải trọng ngang cho khung và lõi.
Trước hết ta xác định độ cứng chống uốn của khung và của vách.
Tuy nhiên do vách có hình dạng phức tạp nên ta có thể quy lõi cứng phức tạp trên thành một vách cứng khác có hình dạng đơn giản hơn mà vẫn giữ nguyên độ cứng theo phương chịu lực của vách.
Chia lõi cứng trên thành 7 phần riêng biệt có hình dạng chữ nhật như hình vẽ bên.
Phân loại và tính độ cứng tươg đương của từng khung:
*.Nhà có 1 loại khung
Khung K1,K2,K3,K4 K5,K6 : có H= 29,4mđ0,8H=23,52m
-Dùng chương trình Sap2000 tính chuyển vị tại các nút cần tính chuyển vị khi chịu P= 1T gây ra.(Kết quả chuyển vị thể hiện bảng phụ luc 2).
Bảng 3.47:Giá trị chuyển vị tại nútcủa khung.
Khung
K1=K2 = K3= K4=K5=K6
Chuyển vị a(m)
0.0009506
*.Độ cứng tương đương của các khung:
Được tính theo công thức: JK= với E = 2,9.109 (KG/m2).
Bảng 3.48: Giá trị độ cứng tương đương của khung
Khung
chuyển vị a(m)
Cao trình H (m)
JTĐ (m 4)
K2
0.0009506
23.52
1.165
K3
0.0009506
23,52
1.165
K4
0.0009506
23,52
1.165
K5
0.0009506
23,52
1.165
K6
0.0011187
23.52
1.165
*.Xác định trọng tâm hình học của tiết diện.
Chọn hệ trục ban đầu là X1O1Y1 (hình vẽ )và toạ độ tâm hình học O sẽ
được xác định theo công thức sau:
Xo = : Yo =
Hình 3.11: Sơ đồ hình học của lõi
Trong đó:
F1=F2=F3=0,25.1,8=0,45 m2
F4=F6=0,25.0,7=0,175 m2
F5=1,3.0.25=0,325 m2
F = 3.0,45+ 2.0,175+ 0,325+ 1,275= 3,3(m2).
Yo = (-2.1,025.0,175-1,025.0,325+1,025.1,275) = 0,186 (m).
Xo = 0.
Mômen quán tính của hệ lõi trong hệ toạ độ XOY:
Jx = , Jy =
Bảng 3.49: Giá trị momen quán tính của lõi cứng
TT
Xi
Yi
b
h
Diện tích Fi
Jy
Jx
1
-2.425
-0.186
0.25
1.8
0.450
2.7678
16.29
2
0.00
-0.186
0.25
1.8
0.450
0.1215
0.0137
3
2.425
-0.186
0.25
1.8
0.450
2.7678
16.29
4
-2.20
-1.211
0.25
0.7
0.175
0.8541
4.1344
5
0.00
-1.211
0.25
1.3
0.325
0.0458
0.0037
6
2.20
-1.211
0.25
0.7
0.175
0.8541
4.1344
Tổng cộng
10.175
41.747
*.Độ cứng của toàn công trình:
Được xác định theo công thức: XTC = :
Bảng3.50: Giá trị xi.Jxi phân phối theo vị trí khung.
Khung
Jxi
Khoảng cách so với tâm vách cứng xi (m)
xi.Jxi
K1
1.165
-26
-30.295
K2
1.165
18.5
21.556
K3
1.165
-13.5
-15.730
K4
1.165
-6
-6.991
K5
1.180
-2.4
-2.831
K6
1.180
2.4
2.831
Tổng
43.112
Thay vào công thức trên ta có: XTC = 3,69 (m)
Như vậy, trường hợp lực của tải trọng ngang cách trục một đoạn 3,678m. Khi đó ta có tải trọng ngang được phân phối cho từng khung được tính theo công thức sau:
T =
Trong đó:
Mx: Mômen gây soắn do tải trọng ngang gây ra đối với công trình.
Mx = Ty . XTC
Ty: Lực ngang tác dụng lên công trình.
Kt = Do không xét đến độ cứng của công trình theo phương trục y nên tải trọng ngang được phân phối theo phương y không xét đến do đó: kt =
Bảng 3.51: Giá trị xi2.Jxi phân phối theo vị trí khung.
Khung
Jxi
Khoảng cách so với tâm vách cứn xi (m)
xi2.Jxi
K1
1.165
-26
787.670
K2
1.165
18.5
398.787
K3
1.165
-13.5
212.356
K4
1.165
-6
41.947
K5
1.180
-2.4
6.795
K6
1.180
2.4
6.795
Tổng
2929.771
Vậy Kt = 2929,771
Tải trọng ngang truyền cho khung K3 là:
T3 = = 0,091Ty.
*.Tải phân bố:
Phía gió đẩy ta có: qđ = 0,091.1,2.95.0,8. 52.K = 432K (KG/m)= 0,432k(T/m).
Phía gió hút ta có: qh = 0,091.1,2.95.0,6.52.K = 324K (KG/m)= 0,324 (T/m).
Bảng 3.52: Giá trị áp lực gió phân phối lên khung K3:
Tầng
Cao trình
Hệ số
n
Gió đẩy
Gió hút
m
K
qđ(T/m)
qh (T/m)
1
4.2
0.835
1.2
0.361
0.271
2
7.8
0.925
1.2
0.400
0.300
3
11.4
1.056
1.2
0.456
0.342
4
15
1.110
1.2
0.480
0.360
5
18,6
1.152
1.2
0.498
0.373
6
22.2
1.187
1.2
0.513
0.385
7
25.8
1.221
1.2
0.527
0.396
8
29.4
1.239
1.2
0.535
0.401
*.Gió từ mái trở lên quy về lực tập trung tại đỉnh khung.
Xét tỷ số theo TCVN 2737-95 tra hệ số khí động cho nhà có 2 mái dốc,độ dốc mái 60 : Mặt đón gió: c1= +0.8
Mặt khuất gió: c2= -0.8
+Tổng tải trọng gió phần tường chắn cao 1 (m).
Gió đẩy: pđ = Wz.S = W0´k´cxS=95.0,89.0,8.6,25= 422,75 KG
Gió hút: ph = Wz.S = W0´k´cxS=95.0,89.0,6.6,25=317,1 KG
+ Tổng tải trọng gió trên mái dốc
Gió đẩy: Sđ = Wz.S = W0´k xB´cxh =95.0,89.0,8.6,25.2 =845,5 KG
Gió hút: Sh = Wz.S = W0´k ´Bxcxh=95.0,89.0,8.6,25.2 =845,5 KG
+ Quy về lực tập trung ở đỉnh khung:
Gió đẩy : pđ = 422,75+845,5=1268 KG
Gió hút : ph= 317,1+845,5=1162 KG
3.5.3. Phân tích kết cấu và tổ hợp nội lực.
Sơ đồ tính toán kết cấu là sơ đồ phẳng. Tách riêng khung K3 để tính.
Sau khi đã có các số liệu về tải trọng, về kích thước kết cấu, ta phân tích tính toán nội lực kết cấu nhờ phần mềm SAP 2000. Kết quả (Bảng phụ lục 1)
Sau khi phân tích kết cấu, ta cần tiến hành tổ hợp nội lực để tìm ra các trường hợp nội lực nguy hiểm cho các tiết diện.
- Đối với dầm : tìm tổ hợp nội lực cho 3 tiết diện đầu - giữa - cuối, tìm :
M+max ,M -max ,Qmax.
- Đối với cột: tìm tổ hợp nội lực cho 2 tiết diện, mỗi tiết diện cần 3 cặp nội lực
ở mỗi tiết diện phải xét tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2
Tổ hợp cơ bản 1 = Nội lực do tĩnh tải + Nội lực do 1 hoạt tải.
Tổ hợp cơ bản 2 = Nội lực do tĩnh tải + 0,9x( tổng nội lực do các trường hợp hoạt tải).
Dựa trên nguyên tắc đó ta lập được bảng tổ hợp nội lực cho các phần tử cột, dầm ( Bảng phụ lục 3,4)
3.6.thiết kế các cấu kiện
3.6.1. Thiết kế cột
Tính toán cột trục E( phần tử 17)
+ Cột có tiết diện 40x80 cm
+ Dùng bê tông mác 300 có Rn = 130 kG/cm2, Rk = 10 kG/cm2
+ Thép AII có Ra = Ra' = 2800 kG/cm2
Nhận xét : Trong nhà cao tầng thường lực dọc tại chân cột thường rất lớn so với mô men (lệch tâm bé), do đó ta ưu tiên cặp nội lực tính toán có N lớn . Tại đỉnh cột thường xảy ra trường hợp lệch tâm lớn nên ta ưu tiên các cặp có mômen lớn.
Cặp 1 : Nmax ,Mtư.
Cặp 2 : Mmax, Ntư.
Cặp 3 : Mmin, Ntư
Một số cặp khác.
Từ bẳng THNL ta chọn ba cặp sau để tính:
STT
M
(Tm)
N
(T)
1
16.52
-333,65
2
-15.9
-284,84
3
7,76
-353,37
- Giả thiết a = a’ = 3 cm
ị h0 = h - a = 80 - 3 = 77 cm ;
+ Tính thép với cặp 1: M=16,52Tm N=-333,65 T
Độ lệch tâm ban đầu : e01==4,5 cm
Độ lệch tâm e0 = e'01 + e01
e'01: độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy giá trị max trong 2 giá trị sau:
ị e'01 = 2,4 cm đ e0 = 4,5+2,4 = 6,9 cm
Chiều dài tính toán của cột: L0 = 0,7.H = 0,7.2,8=1,96m.
Độ mảnh l = l0 /h = 196/80 = 2,45 <8 nên ta bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc,h=1.
Độ lệch tâm e = h e0 + 0,5.h - a = 1.6,9 + 0,5.80 - 4 = 32,9 cm.
Chiều cao vùng nén: =64,2cm
a0.h0 =0,58.77 = 44,66 cm < x ,đây là trường hợp lệch tâm bé.
Ta tính lại x:
e0gh = 0,4(1,25.h- a0.h0 ) = 0,4.(1,25.80- 44,66) = 22,136 cm
he0 = 6,9cm < 0,2.h0 =0,2.77 = 15,4.cm
Tính lại x bằng biểu thức gần đúng :
Diện tích cốt thép :
đ m = 2 ..100 = 2,66 %
+ Tính thép với cặp 2 M=-15,9 Tm N=-284,84 T
Độ lệch tâm ban đầu : e01==5,6 cm
Độ lệch tâm e0 = e'01 + e01
e'01: độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy giá trị max trong 2 giá trị sau:
ị e'01 = 2,4 cm đ e0 = 5,6+2,4 = 8,0cm
Độ mảnh l = l0 /h = 378/80 = 6,3<8 nên ta bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc,h =1.
Độ lệch tâm e = h e0 + 0,5.h - a = 1.8,0 + 0,5.80 - 4 = 44cm.
Chiều cao vùng nén: =54,8cm
a0.h0 =0,58.77 = 44,66 cm < x đây là trường hợp lệch tâm bé.
Ta tính lại x:
e0gh = 0,4(1,25.h- a0.h0 ) = 0,4.(1,25.80- 44,66) = 22,136cm
he0 = 8,0 cm < 0,2h0 =0,2.77 = 15,4.cm
Tính lại x bằng biểu thức gần đúng :
Diện tích cốt thép :
đ m = 2 ..100 = 1,79%
+ Tính thép với cặp 3: M=7,76Tm N=-353,37 T
Độ lệch tâm ban đầu : e01==2,2cm
Độ lệch tâm e0 = e'01 + e01
e'01: độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy giá trị max trong 2 giá trị sau:
ị e'01 = 2,4 cm đ e0 = 2,2+2,4 = 4,6cm
Độ mảnh l = l0 /h =196/80 = 3,3 <8 nên ta bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc,h =1.
Độ lệch tâm e = h e0 + 0,5.h - a = 1.4,6 + 0,5.80 - 4 = 44,6 cm.
Chiều cao vùng nén: =68cm
a0.h0 =0,58.77 = 44,66 cm < x đây là trường hợp lệch tâm bé.
Ta tính lại x:
e0gh = 0,4(1,25.h- a0.h0 ) = 0,4.(1,25.80- 44,66) = 17,0 cm
he0 = 4,6 cm < 0,2.h0 =0,2.77 = 15,4.cm
Tính lại x bằng biểu thức gần đúng :
Diện tích cốt thép :
đ m = 2 . .100 = 2,4 %
- Kết luận: Dùng kết quả Fa = Fa' = 29,83 cm2 để chọn cốt thép
Chọn thép 4f32 cho 1 phía, có Fa = Fa' = 32,17 cm2 .
Tính thép cho các cột còn lại cũng tương tự. án.
3.6.2. Tính toán cốt thép dầm
Tính toán cốt thép dầm tầng 1, nhịp DE (phần tử 33,34,35,36)
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra được các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm ở 3 tiết diện
Tiết diện
M+ (kGm)
M - (Tm)
Qmax (T)
I-I
-----
-30,0
-18,4
II-II
25,32
------
8,21
III-III
------
-28,7
15,63
a. Tiết diện 2-2 chịu mômen dương
Tiết diện tính toán là chữ T với các kích thước như sau
Chiều rộng cách đưa vào tính toán: bc = b + 2.C1.
Trong đó C1 lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:
Trong đó c1 không vượt quá trị số bé nhất trong ba giá trị sau:
+1/2 Khoảng cách hai mép trong của dầm´Bo= ´ 682=3,41 m
+ 1/6 Nhịp tính toán của dầm = ´ 7,42= 1,24 m
+ 9hc : (với hc là chiều cao cánh lấy bằng chiều dày của bản hc=12cm)
9hc= 9´12 = 108 cm= 1,08 m.
Vậy chọn c1=108cm bc = b+2.c1 = 0,3 + 2´1,08= 2,46 m = 246 cm
Giả thiết a = 3cm ị h0 =77 cm.
Xác định trục trung hoà:
Mc = Rn. bc .hc (h0 - 0,5. hc) = 130.246.12.(77-0,5.12) = 34423350 kGm.
= 344,2 Tm
Mc >M ị trục trung hoà đi qua cánh, tiết diện tính toán là chữ nhật
bxh = 246 x75.
A = = = 0,0138 < Ao = 0.412 ị Đặt cốt đơn.
= 0.99
ị = = 12,86 cm2.
Chọn 4ặ22 có Fa = 15,2cm2, m = 0,71 % > mmin
b. Tại tiết diện 1-1 chịu mômen âm M = -30,0Tm
Tiết diện tính toán là chữ nhật bxh.
Giả thiết a = 3cm, ị h0 = 77cm.
A = = = 0,016 < Ao = 0.412 ị Đặt cốt đơn.
= 0.99
ị = = 22,84cm2.
Chọn 2F28+2 F30 Fa = 23,64 cm2 ị m = 0,92 %.
c. Tại tiết diện III-III chịu mômen âm M=-28,7 Tm
Tính toán tương tự tiết diện I-I, nhận thấy chúng có giá trị Mô men xấp xỉ nhau nên dặt thép giống nhau.
d. Tính toán cốt đai
*.Tính cốt đai cho tiết diện I - I: Qmax = 18400 kG.
Kiểm tra điều kiện hạn chế:ko.Rn.b.ho=0,35.130.30.77=96915 kG >Qmax ịThoả mãn điều kiện hạn chế .
Ta có 0,6.Rk.b.ho =0,6.10.30.77 = 12780kG < Qmax = 18400ị Phải tính toán cốt đai.
Lực cắt cốt đai phải chịu = = 28 kG/cm.
Chọn đai ặ8 có fa = 0,503 cm2 ; Số nhánh n=2, ta có :
+ Khoảng cách tính toán của cốt đai :
= 67 cm.
+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
= 123cm
+ Khoảng cách cấu tạo của cốt đai : vì h = 80cm.
Uct < {h/3 ; 30cm}= { 25cm ; 30cm} = 25 cm.
Trong phạm vi 3hd kể từ mép cột phải đặt cốt đai theo quy định đối với nhà cao tầng, tương tự như trên khoảng cách cấu tạo là 150 mm.
ịVậy ta chọn đai ặ8 a150.
- Ngoài ra tại những điểm có dầm phụ ngang khung kê lên dầm khung ta phải có cốt đai gia cường.
Ta tạm tính cho dầm ngoài khung có tải trọng tác dụng lên khung là lớn nhất, đó là dầm D-D6, D-D5
Tải trọng tác dụng từ D-D6,D-D5 lên dầm khung K3.
+ Tính tải: N= 9,329 T
+ Hoạt tải: N= 2,050 T
Tổng tải trọng: N= 9,329+2,050= 11,379 (T)
Số nhánh đai cần đặt ở mỗi bên
= 3 (lớp)
ị Vậy ở điểm D-D5,D-D6 gối lên dầm khung ED ta phải gia cường thêm 6ặ8a70.
- Với khoảng cách cốt đai như vậy ta kiểm tra xem có cần đặt cốt xiên hay không:
Ta có : = 120.72 kG/cm.
Khả năng chịu cắt của tiết nghiêng yếu nhất:
= 32295.83 kG > Q = 18400 kG. Vậy không phải tính cốt xiên.
*. Tính cốt đai cho tiết diện III - III: Qmax = 18750 kG.
Ta thấy lực cắt lớn nhất tại tiết diện III-III xấp xỉ lực cắt trên tiết diện I - I nên ta bố trí cốt đai giống như ở tiết diện I-I.
*. Tính cốt đai cho tiết diện II - II:
Tại tiết diện II-II,Lực cắt không lớn nên ta bố trí cốt đai theo cấu tạo
ặ8 a200 và có gia cường thêm tại những điểm có dầm ngoài khung gối lên.
Tính thép cho các dầm còn lại cũng tương tự.
3.6.3. Thiết kế ô sàn điển hình
Số liệu tính toán :
Bê tông sàn mác 300# có Rn = 130 kG/cm2 ; Rk = 10 kG/cm2 ;
Cốt thép AI có Ra = 2300 kG/cm2 ;
Chiều dày bản 12 cm ; chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5 cm;
Chiều cao làm việc ho=12-1,5 =10,5cm
Tĩnh tải tác dụng : 434 KG/m2 ;
Hoạt tải tác dụng: 195 KG/m2 ;
Tải trọng toàn phần tính toán : q = 434+ 195 = 629 KG/m2;
Tính toán ô sàn 9,0 ´ 7,5 m :
a.Sơ đồ tính :
Hình 3.12: sơ đồ tính ô sàn.
Xét một ô bản bất kỳ từ bản liên tục.
Kích thước là 4,865 ´ 4,5 m.Do đó
Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn lt1= 4,24 m
Nhịp tính toán theo phương cạnh dài lt2= 4,61 m
Xét tỉ số : r = l2 / l1 = 1,08 < 2 nên bản làm việc theo hai phương.
Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ tính như hình vẽ.
b .Xác định nội lực :
Để đơn giản cho thi công ta chọn phương án bố trí thép đều theo hai phương. Khi đó phương trình xác định mô men có dạng:
= (2M1 + MA1 + MB1)lt2 + (2M2 + MA2 + MB2)lt1- (2M1 + 2M2 )lk
Trong phương trình trên có 6 mômen làm ẩn số. Lấy M1 làm ẩn số chính và quy định tỷ số :
q = , Ai = , Bi =
Khi đó ta sẽ tính được M1, sau đó dùng các tỷ số đã quy định để tính toán mômen.
Với r=l2/l1=1,08,
Tra bảng ta có : q = 0,92;,
Thayvào phương trình ta được : 9023=35,978 M1 Tm
Giải phương trình ta được: M1=0,251 Tm, M2=0,231 Tm
MA1=0,293 Tm, MA2=0,243 Tm
MB1=0,293 Tm, MB2=0,243 Tm
c. Tính toán cốt thép : Xét tiết diện có b = 100 cm
- Với mômen dương : M1 = 0,251 T.m
Tacó:=0.0175
(cm2)
=>
Chọn cốt thép ặ8 a200 có Fa = 2,51 (cm2)
- Với mômen âm: M = 0,293T.m ;
Ta có : = 0.02 < Ao = 0.412
=> 0.99
(cm2)
=>
Chọn cốt thép ặ8 a200 có Fa = 2,51 (cm2).
3.6.4. Tính toán cốt thép thang bộ
Số liệu tính toán:
Bêtông cầu thang mác 300#: có Rn = 130kG/cm2 , Rk =10 kG/cm2.
Thép AI có Ra= Ra’ =2300 kG/cm2.
Thép AII có Ra= Ra’ =2800 kG/cm2.
Hình 3.13: Mặt bằng kết cấu thang bộ
3.6.4.1. Tính toán bản chiếu nghỉ :
a.Số liệu tính toán:
Chiều dày bản 10 cm ; chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5 cm.
Chiều cao làm việc ho=10-1,5 = 8,5cm.
Tĩnh tải tác dụng : 384 KG/m2.
Hoạt tải tác dụng: 360 KG/m2.
Tải trọng toàn phần tính toán : q = 384+360 = 744 kG/m2.
Kích thước là 3600 ´ 2800 mm.Do đó
Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn lt1= 2,59m
Nhịp tính toán theo phương cạnh dài lt2= 3,38m
Xét tỉ số : r = l2 / l1 = 1,28 < 2 nên bản làm việc theo hai phương.
Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ tính như hình vẽ.
b .Xác định nội lực :
Hình 3.14: Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ
Để đơn giản cho thi công ta chọn phương án bố trí thép đều theo hai phương.
Khi đó phương trình xác định mô men có dạng:
= (2M1 + MA1 + MB1)lt2 + (2M2 + MA2 + MB2)lt1- (2M1 + 2M2 )lk
Trong phương trình trên có 6 mômen làm ẩn số. Lấy M1 làm ẩn số chính và quy định tỷ số : q = , Ai = , Bi =
Khi đó ta sẽ tính được M1, sau đó dùng các tỷ số đã quy định để tính toán mômen. Với r=l2/l1=1,28.
Tra bảng ta có : q = 0,608; ,
Thayvào phương trình ta được : 11103=45,36 M1 Tm.
Giải phương trình ta được: M1=0,245 Tm, M2=0,149 Tm.
MA1=0,474 Tm, MA2=0,289 Tm.
MB1=0,379 Tm, MB2=0,231 Tm.
c. Tính toán cốt thép : Xét tiết diện có b = 100 cm
- Với mômen dương : M = 0,245 T.m
Tacó:=0,026
(cm2)
=>
Chọn cốt thép ặ8a200 có Fa = 2,51 (cm2)
- Với mômen âm: M = 0,474T.m ;
Ta có : = 0,05 < Ao = 0,412
=> 0,97
(cm2)
=>
Chọn cốt thép ặ8 a200 có Fa = 2,51 (cm2).
3.6.4.2. Tính toán bản thang:
a. Sơ đồ tính :
Hình3.15: Sơ đồ tính bản thang
+ Chiều dày bản chọn : hb = 12cm.
+ Góc nghiêng của bản thang so với phương ngang là a với tga =160/300 = 0,533 ị a = 280 độ ị cosa = 0,882.
Chiều dài bản thang m.
Vậy Bản thang có kích thước 140 ´ 358 cm
+ Cắt một dải rộng 1m theo chiều song song với cạnh dài để tính toán. Sơ đồ tính toán được thể hiện như hình vẽ.
b. Xác định nội lực :
- Tải trọng :+Tĩnh tải : qtt = 656 kG/m2
+ Hoạt tải : qht = 360 kG/m2
- Mômen lớn nhất giữa nhịp:
M===1436 kGm
c. Tính toán thép:
Chọn a = 1,5 cm ị ho = 10-1,5= 8,5cm
Hàm lượng thép m==0,62% > mmin =0,1%
Chọn thép f10a150 (Fa=5,5 cm2) theo phương cạnh dài.
+ Thép cấu tạo theo phương cạnh ngắn của bản thang đặt f8a200
+ Cốt thép chịu mômen âm đặt f10a200
3.6.4.3. Tính toán dầm cốn thang:
a. Tải trọng:t
Chọn dầm tiết diện 100 x300.
+Tải bản thân dầm thang: g1 = 1,1 . 0,1 . 0,3. 2500 =83 kG/m
+Tải bản thang truyền vào: g2=0,5 .1016 .1,4=711 kG/m
+Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm theo phương đứng là:
q = 83+711=794 kG/m
Dầm cốn thang được xem gần
đúng như một dầm đơn giản:
b.Tính toán cốt thép:
Chọn a =3 cm ị ho = 30-3=27 cm
Hình 3.16: Sơ đồ tính dầm cốn thang
Mômen lớn nhất ở giữa nhịp là:
M===1122 kGm
A = = = 0,11. ị g = 0,95
Fa = = = 1,576
Thép trong dầm thang đặt 1f16 (Fa=2,01cm2) cho thanh thép dưới chịu mômen dương và 1f14 làm cốt giá.
+Tính cốt đai :
-Kiểm tra bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nhgiêng theo ứng suất nén chính: Q Ê koRnbho
Lực cắt lớn nhất dầm Qmax===1421 KG
koRnbho=0,35x130.10.27=12285 KG
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng.
-Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông: Q Ê k1Rkbho
k1Rkbho=0,6.10.10.27=19620 KG.
=> vết nứt nghiêng không hình thành nên không phải tính toán cốt đai .
Chiều cao dầm h=30 cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp Uct lấy như sau : Uct = min{h/3;150mm}=150mm
ịChọn đai f6a150 , hai nhánh cho toàn bộ dầm
3.6.4.4. Tính toán dầm chiếu nghỉ:
a. Sơ đồ tính :
Dầm đơn giản chịu tải phân bố đều
Kích thước dầm : bxh = 200x400
b. Xác định nội lực :
Hình3.17:Sơ đồ tính dầm chiếu nghi.
- Tải trọng tác dụng :
+ Trọng lượng bản thân : 1,1 . 0,2 . 0,4 . 2500 = 220 (kG /m)
+Tải bản chiếu nghỉ truyền vào:
- Với tải trọng phân bố hình thang :
qtđ = (1 - 2b2 + b3 ) . qđ
- Trong đó : b = = 0,13
l1 = 1,7m, cạnh ngắn
l2 = 3,6m, cạnh dài
qđ = q . =(744.1,7)/2=632,4 KG/m
qtđ =(1-2.0,132 + 0,133).632,4=612,4 KG/m
+ Từ các bản thang truyền vào : 0,5. (656.0,882 +360).3,2 =1408 kG/m
+ Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm theo phương đứng là:
q= 220+612,4+1408=2240,4 KG/m
+Tải tập trung do cốn thang truyền vào: P =794.3,6=2858,4KG
Dầm thang được xem gần đúng như một dầm đơn giản:
c. Tính toán cốt thép
Mômen lớn nhất ở giữa nhịp là:
Chọn a =3 cm ị ho = 40-3=37cm
M===6671 KGm
A = = = 0,187 ị g = 0,89
Fa = = = 7,24cm2
Thép trong dầm thang đặt 3f18 (Fa=7,63 cm2) cho thanh thép dưới chịu mômen dương và 2f16 làm cốt giá.
+Tính cốt đai :
-Kiểm tra bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q Ê koRnbho
Lực cắt lớn nhất dầm Qmax=5723 KG
koRnbho=0,35.130.20.37=33670KG
Vậy bê tông không bị phá hoại theo tiết diện nghiêng
-Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông: Q Ê k1Rkbho
k1Rkbho=0,6x10.20.37=4440KG
Bê tông không đủ chịu cắt phải tính cốt đai.
=15KG/cm2
Chọn đai f6 có fđ = 0,283 cm2, hai nhánh n = 2, thép AI có Rađ=1800KG/cm2
-Khoảng cách tính toán:
Utt ==67,92cm
-Khoảng cách lớn nhất giữa 2 cốt đai :
Umax ==71,76 cm
Chiều cao dầm h=40cm nên trong đoạn gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp Uct lấy như sau : Uct = min{h/3;150mm}=130mm
ịChọn đai f6a100, hai nhánh cho đoạn 1/4 nhịp gần gối tựa.Đoạn giữa nhịp chọn đai f6a150,trong phạm vi cốn thang đặt f 6a50
3.7 Thiết kế Nền và móng
3.7.1. Điều kiện địa chất công trình, thuỷ văn
a. Điều kiện địa chất
Theo tài liệu báo cáo địa chất công trình được thực hiện bằng các lỗ khoan xuyên tĩnh tại hiện trường ta có được số liệu địa chất công trình như sau :
- Đất lấp : 0 - 0,4 m
- Sét dẻo cứng : 0,4 - 3,8 m, qc = 20KG/cm2
- Sét pha dẻo chảy : 3,8 - 9,57 m, qc = 4KG/cm2
- Sét pha dẻo mềm : 9,57 - 19,67 m, qc = 14KG/cm2
- Cát hạt trung chặt : 19,67 - 29,27 m, qc = 65KG/cm2
- Mực nước ngầm ở độ sâu - 2,3 m so với cốt thiên nhiên
- Để tiến hành lựa chọn giải pháp móng và độ sâu chôn móng ta tiến hành đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất
Bảng 3.53: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất trong chiều dày hố khoan
STT
Tên lớp đất
g
(T/m3)
gs
(T/m3)
W
%
WL%
WP
%
CII
(KG/cm2)
jII
E
(Kg/
cm2)
qc
(KG/
cm2)
1
Đất lấp
1,7
-
-
-
-
-
-
-
2
Sét pha dẻo cứng
1,9
2,66
31
41
27
0,28
18
120
19,6
3
Sét pha dẻo chảy
1,,5
2,68
33,2
36
22
0,10
16
100
3,92
4
Sét pha dẻo mềm
1,75
2,66
38
45
31
11
70
13,7
5
Cát hạt trung
1,92
2,65
18
-
-
35
310
63,7
b.Điều kiện địa chất thuỷ văn:
Mực nước ngầm ở sâu - 2,3 m , Khi thi công phần móng cầu thang máy phải chú ý các biện pháp hạ mực nước ngầm, đồng thời sử dụng bê tông có phụ gia đông kết nhanh, để tránh bị ăn mòn sau này.
3.7.2. Lựa chọn giải pháp nền móng cho công trình
a. Giải pháp nền móng
Dựa vào tải trọng do khung truyền xuống chân cột và đánh giá địa chất các lớp ta thấy tải trọng truyền xuống chân cột tương đối lớn ị phương án chọn móng
*. Phương án 1(phương án móng nông):
Ưu điểm: thi công nhanh,không đòi hỏi kỹ thuật và công nghệ cao, độ sâu
chôn móng thấp ít ảnh hưởng đến móng các công trình lân cận , giá thành thi công thấp
Nhược điểm: Do độ sâu đặt móng thấp mà nền đất bên trên không đảm bảo chịu được tải trọng ngang lớn
*. Phương án 2 (phương án móng cọc ép): chọn móng cọc bê tông cốt thép ép trước.
-Ưu điểm:
+ Máy móc thi công đơn giản, dễ sử dụng.
+ Kinh tế tiết kiệm.
+ Cọc được kiểm nghiệm trước khi ép nên đảm bảo đúng sức chịu tải
theo vật liệu dã thiết kế.
+ Không đòi hỏi trình độ thi công cao.
- Nhược điểm:
+ Tải trọng công trình lớn nên cần rất nhiều cọc cho một móng do đó
rất khó cho công việc
+Thi công, dễ gây ra độ chối giả.
+ Do nền đất tốt thường ở sâu phải nối nhiều cọc nên sức chịu tải của cọc giảm, giải quyết các mối nối khó và khi ép cọc thường .Từ phân tích trên ta thấy với công trình này để tiết kiệm tránh lãng phí , công trình có tải trọng nhỏ dể tiết kiệm mà vẫn đảm bảo độ bên công trình ta chọn móng cọc ép trước với tiết diện cọc 30´30cm.
b. Giải pháp mặt bằng móng:
Giải pháp móng cọc ép đài thấp nên sủ dụng hệ thống dầm giằng móng bố trí vuông góc tạo độ ổn định cho hệ thống móng, làm tăng độ cứng của công trình, truyền lực ngang từ đài này sang đài khác, góp phần điều chỉnh lún lệch giữa các đài cạnh nhau chịu một phần mômen từ cột truyền xuống, điều chỉnh những sai lệch do quá trình thi công gây nên. Cốt đỉnh giằng bằng với cốt đỉnh đài.
3.7.3. Xác định tải trọng ở các móng
- Móng được tính với tải trọng tổ hợp cơ bản từ khung trên truyền xuống tải trọng này chưa kể đến các bộ phận trong phạm vi từ tầng 1
Do đó để đảm bảo an toàn và đúng kỹ thuật ta phải cộng thêm trọng lượng cột tầng và trọng lượng giằng móng
Nhiệm vụ thiết kế :
+ Móng M1 (B-3): Khung K2 - trục B
+ Móng M2 (C-3,D-3): Khung K2 - trục C,D
- Xác định tải trọng:
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta có tải trọng tác dụng lên móng như sau:
Cột trục
Tiết diện cột
Nội lực tính toán
(cm)
N0tt (T)
M0tt (T.m)
Q0tt (T)
B-3
40´80
-351,18
-15,25
-1,75
C-3
40´80
-353,37
7,76
-5,94
D-3
40´80
-315,35
-9,15
-3,07
Trong đó:
+ Lực dọc Nott phải kể đến:
+ Trọng lượng bản thân cột tầng 1: 2,07T.
+ Trọng lượng tường 220:
3,45 ´ 0,22 ´ 1,8´1,1´ (9,0 + 2,4) = 8,56T
+ Trọng lượng dầm móng(giảthiết kích thước dầm móng là(40´75cm):
0,75 ´ 0,4 ´ 2500 ´1,1´ (9,0 + 2,4) = 7,05T
Vậy tải trọng công trình tác dụng xuống móng sau khi đã kể đến các phần khác là:
Cột trục
Tiết diện cột
Nội lực tính toán
(cm)
N0tt (T)
M0tt (T.m)
Q0tt (T)
B-3
40´80
-368,86
-15,25
-1,75
C-3
40´80
-371,05
7,76
-5,94
D-3
40´80
-333,03
-9,15
-3,07
3.7.4. tính móng M1 ( trục B ) :
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng B là:
Notc==307,38 T
Mott==12,56 T.m
Qott==14,6 T
3.7.4.1. Chọn độ sâu chôn móng :
- Chiều sâu chôn cọc: Dựa vào các chỉ tiêu cơ lí của các lớp đất đã được khảo sát của công trình này.Ta thấy lớp Cát hạt trung là lớp đất tốt cho việc hạ cọc xuống.
- Chọn đài cao 1,2 m ,mặt trên của đài đến cao độ ± 0,00 (cao độ kiến trúc) của nhà là-1,0 m. Đất tôn nền là 0,45m.
- Chiều dài cần thiết của cọc L = 22.2- 2,2 + 0,33 + 0,2 = 20m dùng 3 đoạn cọc đoạn 1 dài 6,0 m, đoạn 2,3 dài 7 m .Cọc ngàm vào đài 20cm và phá vỡ bê tông cho trơ cốt thép để ngàm vào đài dài 33 cm và hàn thêm râu thép
- Dùng 3 đoạn cọc có tiết diện 0,3´0,3(m) cốt dọc chịu lực gồm 4f16 bê
tông mác 300 đầu cọc có mắt bích bằng thép
Hình 3.18: Mặt cắt địa chất
3.7.4.2. Xác định sức chịu tải của cọc
- Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :
Pv=
j : Hệ số uốn dọc. Khi đất có nhiều lớp đất yếu xen kẽ và đài cọc là loại
đài thấp thì ta có thể lấy j=1
Rb : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông
Ra : Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép
Fb : Diện tích tiết diện ngang cọc
Fa : Diện tích cốt thép dọc
-Vậy ta có :
à Pv= (130´30´30+2800´10,17) = 145476 KG =145,476 T
- Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tĩnh.
Theo số liệu thì cọc xuyên qua các lớp đất sau:
+ Lớp sét pha dẻo cứng dày 3,4 m
+ Lớp sét pha dẻo chảy dày 5,77m
+ Lớp sét pha dẻo mềm dày 10,1m
+ Lớp cát hạt trung dày 2 m
Sức cản phá hoại của cọc ma sát:
Px’ = Pmũi + Pxq
Pmũi = qp ´F Sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc
Pxq = Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc
qp - sức cản phá hoại của đất ở chân cọc : qp = k´qc
qc sức cản mũi xuyên trung bình của đất
k Hệ số tra bảng 5-9 phụ thuộc vào loại đất loại cọc
qsi Lực ma sát đơn vị của lớp đất thứ i chiều dầy hi: qsi =
qci : Sức cản mũi xuyên lớp đất thứ i
: Hệ số phụ thuộc loại đất tra bảng 5-9
Tải trọng cho phép tác dụng xuống chân cọc Px =
-Lớp sét dẻo cứng: = 60 qs = = = 0,3267 KG/cm2
-Lớp sét pha dẻo chảy: = 30 qs==0,1306 KG/cm2
-Lớp sét pha dẻo mềm: = 40 qs = = =0,343 KG/cm2
-Lớp cát hạt trung chặt vừa: = 100 qs = = 0,637 KG/cm2
Tra bảng ta được hệ số K cho lớp cát hạt trung K = 0,5
qp = k.qc = 0,5´63,70 = 31,85 KG/cm2
-Sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc: Pmũi = qp ´F=31,85. 30.30=28,66 T
- Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc:
Pxq = =1. (0,3267.340 +0,1306.577+0,343.1010+63,7. 200)=66T
Sức cản phá hoại của cọc
Px ‘ = Pmũi + Pxq = 28,665 + 66,0=94,665 T
Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc
Px = =39,4 T
Pv = 145,476 T > Px = 39,4 T
Vậy ta đưa Px =394 KN để tính toán
áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đài cọc gây ra
Ptt = =48,6 T/m2
-Diện tích sơ bộ đế đài
Fđ = =8,0 m2
- Trọng lượng của đài và đất trên đài
Nđtt = n.Fd.h.tt = 1,1´ 8,0´ 2,2 ´ 2,0 = 38,72 T
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài
Ntt = Nott + Nđtt = 368,86+38,72 = =407,58 T
Số lượng cọc sơ bộ
nc = =10,34 cọc Hình 3.19:Sơ đồ bố trí cọc móng M1
Lấy số cọc nc’= 12 vì móng chịu tải lệch tâm khá lớn nên ta bố trí cọc như hình vẽ
Diện tích đế đài thực tế :
F’đ = 3,4´2,5 = 8,5 m2
Trọng lượng của đài và đất trên đài
Nđtt = n´Fđ ´h´gtb
=1,1´ 8,5 ´2,2´ 2,0 = 41,14 T
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài
Ntt = N0tt+Nđtt= 368,86+41,14 = 410,0 T
Mô men tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện các cọc tại đế đài
Mtt=M0tt+Qtt´h
=15,25+1,75´1,2=17,18 T.m
Pttmax.,min = =
Pttmax=34,87 T
Pttmin=32,06 T
- Kiểm tra lực truyền xuống cọc :
Trong đó : Pcọc = 1,1´0,3´0,3´20´2,5 = 3,96 T
Như vậy Pttmax+Pc =34,87 + 3,96 =38,83 T < Px= 39,4T
Thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên và Pttmin = 32,06 T
Thoả mãn điều kiện chống nhổ
Kiểm tra nền móng cọc ma sát theo điều kiện biến dạng độ lún của nền móng được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là ABCD.
Trong đó jtb===15,760
a==15,76´0,25=3,940
Chiều dài của đáy khối quy ước: LM = 3,4 +2.+2´19,47´tg3,940= 6,5(m)
Bề rộng của đáy khối quy ước: BM = 2,5 +2.+2´19,47´tg3,940= 5,6(m)
Chiều cao của khối móng quy ước HM = 21,67(m)
Xác định trọng lượng của khối móng quy ước
Trong phạm vi từ đế đài trở lên có thể xác định theo gtb
Ntc1=LM.BM.h. gtb=6,5´5,6 ´2,2´2,0 = 160,2 T
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở xuống(có trừ đi thể tích do cọc chiếm chỗ ):
N2tc =Fm (g1.h1 + ...+g3.h3) - hc.Fcgc.n’c =
=5,6´6,5´[1,9´3,4+1,85´5,77+1,75´10,1]–19,47´0,3´0,3´2,5´12=420,48T
Trọng lượng khối móng quy ước
Ntcqư =160,2 +420,48 = 580,7 T
Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định tới đáy khối quy ước
Ntc = N0tc+Nqưtc = 307,38 + 580,7 = 888,1 T
Mô men tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước
Mtc=M0tc+ Qtc´h = 12,56+1,75´20,47 =48,38 Tm
Độ lệch tâm tiêu chuẩn
(m)
áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước
=
=41,23 T/m2
=23,67 T/m2
=32,45 T/m2
áp tính toán của đất ở đáy khối quy ước
)
Trong đó: m1,m2 lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền, lấy như sau: m1=1,4; m2=1,2
Ktc=1,1: Hệ số tin cậy lấy theo tiêu chuẩn quy phạm A,B,D: các hệ số phụ thuộc vào trị số tính toán thứ hai của góc ma sát trong của đất
jII = 35 A =1,67, B =7,69,D =9,59
b = 2,5 (m): Cạnh bé của đế móng
h =1,2: Chiều sâu chôn móng kể từ cốt thiết kế (bị bạt đi hay đắp thêm)
g’II=T/m3
Trị tính toán trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên có kể đến sự đẩy nổi của nước
gII=1,82 trị tính toán trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên
cII=0,01 KG/cm2 Trị số tính toán thứ hai của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đế móng
RM=(1,1´1,67´5,6´18,55+1,1´7,69´20,47´1,82+3´9,59)=52K G/cm2
1,2.RM = 62,40 KG/cm2
<1,2.RM
KG/cm2 <RM
Vậy ta có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
ứng suất bản thân
Tại đáy lớp trồng trọt sbtz=0,4 = 0,4´17 =6,8 T/m2
Tại cốt mực nước ngầm sbtz=2,3= 6,8 + 1,9´19 = 42,9 T/m2
Tại đáy khối quy ước sbtz=21= 42,9 +1,45´9,05+5,1´8,7+10,1´7,914+
+2,0´ 10,13) = 20,1 T/m2
ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước
sglz=0=stctb-stb= 32,45 – 20,1 = 12,39 T/m2
Chia đất nền ở đáy khối quy ước thành các lớp đều nhau z = 1,02(m)
Bảng 3.54: Giá trị ứng suất gây lún.
Điểm
Độ sâu z
(m)
K0
sglzi
T/m2
sbt
T/m2
0
0
1, 0
0
1,000
12,39
20,1
1
1,02
0,4
0,96
11,89
21,15
2
2,04
0,8
0,8
9,912
22,21
3
3,06
1,2
0,606
7,508
23,26
4
4,08
1,6
0,449
5,563
24,32
5
5,1
2
0,336
4,163
25,37
Hình3.20: Sơ đồ tính lún
Gới hạn nền lấy ở điểm 5 có độ sâu 5,1 m kể từ đáy khối quy ước.
Độ lún của nền
S=
==0,01 m = 1 cm
Như vậy điều kiện S=1cm < Sgh=8cm đã thoả mãn.
Tính toán độ bền và cấu tạo dài cọc
Dùng bê tông mác 300#, thép AII
Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng:
Vẽ tháp đâm thủng thì đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục như vậy đài cọc không bị đâm thủng Pttmax=34,87 T
Pttmin=32,06 T
Tính toán mô men và thép đặt cho đài cọc
Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I
MI=r1´(p1+p2 )+r1’´2p’ = 0,9´2´34,87+0,45´2´33,84 = 93,222 Tm
Mô men tương ứng với mặt ngàm II-II
MII=r2´4´p = 0,9´4 ´33,465 = 120,5 Tm
FaI ==0,0046(m2)=46(cm2)
Chọn 20f18 có Fa=50,9(cm2)
FaII ==0,00597(m2)=59,7 (cm2)
Chọn 25f18 có Fa=63,62(cm2)(chi tiết xem bản vẽ KC:01)
3.7.5. Tính móng hợp khối M2 ( trục C và D ):
Móng 2 trục C và D cách nhau 2,4m để thuận tiện cho thi công ta chọn giải pháp móng hợp khối
3.6.5.1.Tải trọng tính toán ở đỉnh móng trục C và trục D:
Cột
Tiết diện cột
Nội lực tính toán
(cm)
N0tt (T)
M0tt (T.m)
Q0tt (T)
C-3
40´80
-371,05
7,76
-5,94
D-3
40´80
-333,03
-9,15
-3,07
Tải trọng tương đương tác dụng lên đài:
Cột
Tiết diện cột
Nội lực tính toán
(cm)
N0tt (T)
M0tt (T.m)
Q0tt (T)
C-3,D-3
40´80
-704,08
-1,39
-9,01
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng là
Ntco==586,7 T
Mtco==1,158 T.m
Qtco==7,50 T
3.7.5.2. Chọn độ sâu chôn móng (giống móng M1 )
3.7.5.3. Chọn loại cọc chiều dài kích thước và phương pháp thi công (giống móng trục M1)
3.7.5.4 Xác định sức chụi tải của cọc (Giống móng M1)
-Diện tích sơ bộ đế đài
Fđ = =12,8 m2
Trọng lượng của đài và đất trên đài
Nđtt = n´Fd´h´tt = 1,1´12,8´2,2´2,0 = 61,95 T
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài
Ntt = Nott + Nđtt = 704,08 + 61,95 = 766,03 T
Số lượng cọc sơ bộ
nc = =19,44cọc
Chọn số cọc là 24 Hình 3.21:Sơ đồ bố trí cọc móng M2
Ta có mặt bằng bố trí cọc:
Diện tích đế đài thực tế
Fđ = 3,4´5,2 = 17,68 m2
Trọng lượng tính toán của đế đài và phần đất ở trên đài
Nđtt = n.Fd.h.tt =
=1,1´3,4´5,2´2,2´2,0=85,57 T
Lực dọc tính toán đến cốt đế đài Nđtt = 704,08+ 85,57 =789,65 T
Mô men tính toán xác định tương ứng với trọng tâm tiết diện các cọc tại đế đài
Mtt=M0tt+Qtt´h=1,158+ 9,01´1,2=
=11,97T.m
Pttmax.,min = =
Pttmax=34,0 T
Pttmin=31,8T
- Kiểm tra lực truyền xuống cọc :
Trong đó : Pcọc = 1,1´0,3´0,3´20´2,5 = 3,96 T
Như vậy Pttmax+Pc =34,0 + 3,96 =37,96 T < Px= 39,4 T
Thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên và Pttmin = 31,8 T
Thoả mãn điều kiện chống nhổ
Kiểm tra nền móng cọc ma sát theo điều kiện biến dạng độ lún của nền móng được tính theo độ lún của nền khối móng quy ước có mặt cắt là ABCD.
Trong đó jtb===15,760
a==15,76´0,25=3,940
Chiều dài của đáy khối quy ước: LM = 4,5 +2.+2´19´tg3,940= 7,1 (m)
Bề rộng của đáy khối quy ước: BM = 2,7+2.+2´19.tg3,940= 5,7 (m)
Chiều cao của khối móng quy ước HM= 21,67(m)
Xác định trọng lượng của khối móng quy ước
Trong phạm vi từ đế đài trở lên có thể xác định theo gtb
Ntc1=LM.BM.h. gtb=7,1´5,7´2,2´2,0= 182,3 T
Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở xuống(có trừ đi thể tích do cọc chiếm chỗ ):
N2tc = Fm (g1.h1 + ...+g3.h3) – hc.Fcgc.n’c
=7,1´5,7´[9,05´3,4+8,7´5,77+7,91´10,1+10,13´2]–19,47´0,3´0,3´2,5´24 =627,8 T
Trọng lượng khối móng quy ước:
Nqưtc =182,3+ 627,8 = 810,1 T
Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước
Ntc = N0tc + Nqưtc = 586,7+ 810,1 = 1396,8 T
Mô men tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước
Mtc=M0tc+ Qtc´h = 1,158+7,5´20,47 =167,6 Tm
Độ lệch tâm tiêu chuẩn
=0,12 (m)
áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước
=
=38,0 T/m2
=31 T/m2
=34,5 T/m2
áp tính toán của đất ở đáy khối quy ước
)
Trong đó: m1,m2 lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền, lấy như sau: m1=1,4; m2=1,2
Ktc=1,1: Hệ số tin cậy lấy theo tiêu chuẩn quy phạm A,B,D: các hệ số phụ thuộc vào trị số tính toán thứ hai của góc ma sát trong của đất
jII = 35 A =1,67, B =7,69,D =9,59
b=2,7 (m): Cạnh bé của đế móng
g’II=T/m3
Trị tính toán trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên có kể đến sự đẩy nổi của nước
gII=1,82 trị tính toán trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên
cII=0,01 KG/cm2 Trị số tính toán thứ hai của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp dưới đế móng
RM=(1,1.1,67.4,37.1,85+1,1.7,69.20,8.1,82+3.9,59)=490,3 T/m2
<.RM
Vậy ta có thể tính toán được độ lún của nền theo quan niệm nền biến dạng tuyến tính. Trường hợp này đất nền từ chân cọc trở xuống có chiều dày lớn đáy của khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính để tính toán.
ứng suất bản thân
Tại đáy khối quy ước sbtz=21= 20,1 T/m2
ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước
sglz=0=stctb-stb= 34,5 – 20,1 =14,4 T/m2
Chia đất nền ở đáy khối quy ước thành các lớp đều nhau z = 1,02(m)
Bảng 3.55: Giá trị ứng suất gây lún.
Điểm
Độ sâu z
(m)
K0
sglzi
T/m2
sbt
T/m2
0
0
1,445
0
1,00
14,4
20,1
1
1,02
0,4
0,973
14,15
21,15
2
2,04
0,8
0,857
13,89
22,21
3
3,06
1,2
0,7
11,33
23,26
4
4,08
1,6
0,554
8,97
24,32
5
5,1
2
0,437
7,072
25,37
5
6,12
2,6
0,337
5,456
26,42
Gới hạn nền lấy ở điểm 6 có độ sâu 6,12 m kể từ đáy khối quy ước
Độ lún của nền
S=
==0,017 m= 1,7 cm
Hình3.22: Sơ đồ tính lún
Như vậy điều kiện S=1,7cm < Sgh= 8cm đã thoả mãn độ lún tuyệt đối.
*Kiểm tra độ lún lệch tương đương so với móng trục B
,
Vậy thoả mãn điều kiện về lún lệch tương đối giữa 2 móng
3.7.5.5. Tính toán và cấu tạo đài cọc
Bê tông cấu tạo đài cọc dùng bê tông mác
300 cốt thép nhóm AII
Vẽ tháp đâm thủng thì thấy tháp đâm thủng trùm ra ngoài phạm vi đầu cọc như vậy đài cọc không bị đâm thủng
3.7.5.6. Tính toán và bố trí cốt thép
- Tính toán mô men và đặt cốt thép cho đài cọc
Giả thiết đài móng là dầm đơn giản chịu các tải trọng là các phản lực đầu cọc gối tựa là 2 cột phía trên
+Mô men lớn nhất tại gối
Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I Hình 3.23: Sơ đồ tháp đâm thủng
MI=(4.34,0).0,9=122,4 Tm
Mô men tương ứng với mặt ngàm II-II
MII= 1,15.6.32,9 + 0,25 .6.32,9 =276,4Tm
= 61cm2
Chọn 20ặ 20 có Fa = 62,8cm2, chiều dài mỗi thanh là 5,1 m. khoảng
cách giữa 2 cốt thép =170mm
= 146 cm2
Chọn 47 ặ20 có Fa = 147,58 cm2, chiều dài mỗi thanh = 3,3 m, khoảng cách giữa 2 cốt thép =110mm(chi tiết sẽ được trình bày ở bản vẽ KC:01)
3.7.6. Kiểm tra cọc khi vận chuyển, cẩu lắp
3.7.6.1. Kiểm tra khi vận chuyển
- Để đảm bảo điều kiện chịu lực tốt ,ta phải đặt vị trí móc cẩu sao cho trị số mô men dương lớn nhất bằng trị số mô men âm lớn nhất.
-Từ điều kiện này ta có:
a=0,207.L = 0,207.7=1,45 (m)
q:Tải trọng phân bố đều do trọng
lượng bản thân của cọc Hình 3.24:Sơ đồ tính cọc khi vận chuyển
qtc = 0,3.0,3.2500 =225 (kg/m)
qtt = k. qtc =1,5.225 =337,5 (kg/m)
k=1,5 :hệ số động kể đến khi vận chuyển cẩu lắp
Ta có : M=0,043ql2 =0,043.337,5.72 =711,11 (kgm)
Lấy chiều dày lớp bê tông bảo vệ cọc là 3(cm)
h0 =h-a =30-3 =27(cm)
- Cọc làm việc như cấu kiện chịu uốn
A = =0,025 < A0 = 0,42
Tra bảng ta có g =0,988
Fa = =0,95 cm2
Chọn 2f16 có Fa =4,02 cm2 là đủ khả năng chịu lực
3.7.6.2. Kiểm tra khi cẩu lắp
- Để đảm bảo điều kiện chịu lực tốt nhất,ta phải đặt vị trí móc cẩu sao cho trị số mô men dương lớn nhất bằng trị số mô men âm lớn nhất
- Từ điều kiện trên ta có
b = 0,294.L =0,294.7,0 =2,06 (m)
Theo kết quả tính toán ở trên ta có
qtt =337,5 (kg/m)
M = 0,086. qtt .L2 =0,086.337,5.7,02 =1422,23(kg/m)
A = =0,05 Hình3.25 Sơ đồ tính cọc khi cẩu lắp
g =0,97
Fa = =1,94 cm2
Chọn 2f16 có Fa =4,02 cm2 , đủ khả năng chịu lực,ở đầu cọc bố trí các lưới thép gia cường.