Trụ sở công ty xây dựng Đà Nẵng

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1/ MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ: Hòa nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành Xây dựng đang giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước, kể cả vốn đầu tư nước ngoài. Trong giai đoạn Thành phố Đà Nẵng đang phát triển như hiện nay, có rất nhiều cơ hội đầu tư trong và ngoài nước,thì nhu cầu về hạ tầng cần được triển khai mạnh mẽ. Chúng ta phải thực hiện điều này để tránh những bất cập trong quá trình phát triển của các thành phố trong quá trình phát triển. Ví dụ như thành phố Hồ Chí Minh, trong quá trình phát triển, hạ tầng đã không được đáp ứng một cách đầy đủ, nên đã dẫn đến một số khó khăn, ngăn trở sự phát triển cũng như bỏ lỡ một số cơ hội đầu tư lớn. Vì vậy để đáp ứng nhu cầu đó,công trình này đã ra đời. 2/ GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2.1/ Vị trí công trình: Công trình được xây dựng tại số : Trụ sở công ty xây dựng Đà nẵng 89 Hai Bà Trưng. 2.2/ Qui mô và đặc điểm công trình: Chức năng sử dụng của công trình văn phòng hành chính, văn phòng làm việc cho thuê.Công trình có tổng cộng 11 tầng với 2 tầng hầm mỗi tần sâu 2.8m, 1 tầng trệt và 10 tầng lầu và 1 hồ nước mái. Tổng chiều cao của công trình là39.2mKích thước mặt bằng sử dụng 29.3m x 20.5m Mặt đứng công trình: Mặt đứng công trình bao gồm: Tầng hầm 1 cao 2.8mTầng hầm 2 cao 1.8mTầng trệt cao 3.6m10 tầng còn lại mỗi tầng cao 3.3mCông trình có 2 thang máy và 1 thang bộ Mặt bằng công trình: Tầng hầm Nhà để xe gắn máy,kho, lối xuống bằng ramp dốc có diện tích để xe là 217.6 m2Ngoài ra còn có bể nước dự phòng và máy bơm nướcCó 1 thang bộ và 2 thang máy Tầng trệt Một sảnh chính, một quầy tiếp tân,quầy phục vụ và căn tin,2 wcMột phòng trạm biến thế có diên tích 21 m2 , một phòng máy phát điện có diện tích 22 m2 Lầu 1: Một sảnh khá lớn nơi ban quản lý hành chính làm việc diện tích 112 m2Gara xe máy diện tích rộng hơn 302.1 m2 Hai toalet nhỏ trong khu gara TẦNG ĐIỂN HÌNH: Mỗi tầng có các phòng hành chính, văn phòng làm việc và cả phòng vệ sinh 3/ ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Thành phố Đà nẵng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Trung, có 4 mùa nhưng không rõ rệtCác yếu tố khí tượng Nhiệt độ trung bình năm :260CNhiệt độ thấp nhất trung bình năm :220CNhiệt độ cao nhất trung bình trong năm: 320CLượng mưa trung bình: 800-1600 mm/ nămĐộ ẩm tương đối trung bình: 75%Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 70-80%Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa mưa : 80-85%Số giời nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4 giờ/ ngày, vào mùa khô là trên 8 giờ/ ngày Hướng gió chính thay đổi theo mùa: Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông, đông nam và namVào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây nam và tây.Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 10 (34%) và nhỏ nhất là tháng 5 (14%). Tốc độ gió trung bình 2.4-2.6 m/s. Thường hay có giông bão vào mùa mưa 4/ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 4.1/ Điện: Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150 KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt ở tầng trệt trong phòng riêng cách ly để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt). Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm, được lắp đặt đồng thời khi thi công. Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện : hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực ( đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ) 4.2/ Hệ thống cung cấp nước: Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm. Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Giant. Hệ thông cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật, các đương ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng 4.3/ Hệ thống thoát nước: Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ dẫn nước và chảy vào các ống thoát nước mưa đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng. 4.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng a/ Chiếu sáng Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên với hệ thống cửa sổ và cửa chính xung quanh công trình, đồng thời lổ thông tầng nên công trình nhận được nhiều ánh sáng tự nhiên. ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang, ramp dốc và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng. b/Thông gió Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên. ở giữa công trình có lổ thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho công trình. Riêng tầng hầm có bố trí them các khe thông gió và chiếu sáng. 4.5 An toàn phòng cháy chữa cháy Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy( vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2 .) ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy( báo nhiệt) tự động 4.6/ Hệ thống thoát rác: Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tâng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Kích thước gian rác là 1.6m*2.3m. gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi 4.7/ Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển chủ yểu là cầu thang bộ và cầu thang máy 5/ GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 5.1 Kết cấu khung: Khung BTCT chịu lực chính, giải nội lực khung bằng phần mềm ETABS V8.48, tính cốt thép bằng Excel. Tường gồm 2 loại: tường bao che công trình và tường ngăn giữa các phòng 5.2 kết cấu mái: mái bằng, khung mái BTCT 5.3/ nền móng: lựa chọn phương án móng phù hợp với địa chất và tính chất công trình CÓ ĐẦY ĐỦ BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH

doc138 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1823 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Trụ sở công ty xây dựng Đà Nẵng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g có gió. Hồ đầy nước, có gió đẩy . Hồ đầy nước, có gió hút . Hồ không có nước, có gió đẩy (hút) . Tiết diện chịu nén uốn dưới tác dụng của tải trọng nắp. - Xét tiết diện chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng gió và nước, tính nội lực và bố trí thép, sau đó kiểm tra tiết diện chịu nén. - Tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với áp lực của nước lên thành hồ, ta thấy trường hợp nguy hiểm nhất cho thành hồ là: hồ đầy nước + gió hút. Dùng phương pháp cơ học kết cấu để tính nội lực cho từng trường hợp tải, kết quả được tóm tắt như sau: Tại gối: Tại nhịp (tính gần đúng) Tính thép : Moment gối lớn nên dùng Mg để tính cốt thép cho thành bể ; dự kiến đặt thép 2 lớp chịu cả Mn và Mg theo chiều ngược lại khi hồ không có nước. Giả thiết : abv = 1.5 cm ; ® ho = 12– abv = 12–1.5 = 10.5 cm . Các công thức tính toán : A= ; a = 1-; ; m % M(KGm) A α Fat(cm2) Chọn Fach(cm2) Mgối 427.68 0.0298 0.0303 1.28 Þ 6a200 1.6 Mnhịp 190.9 0.0133 0.0134 0.568 Þ 6a200 1.4 6.2. Tính thành bể theo phương dài: MẶT CẮT HỒ THEO PHƯƠNG CẠNH DÀI Chiều dài thành bể theo phương dài là 6.0m không lớn hơn bao nhiêu so với phương ngắn là 4.5m và tải trọng do bản nắp truyền xuống cũng bằng tải trọng của bản nắp truyền xuống bản thành theo phương ngắn.Do đó ta có thể lấy thép đã tính ở bản thành theo phương ngắn để bố trí cho bản thành theo phương dài. Kiểm tra nứt bản thành (theo trạng thái giới hạn 2) Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên bản thành: + Áp lực thủy tĩnh tại chân bản thành gnước = n. g.h = 1.0x1000x1.66 = 1660 KG/m2 + Tải trọng gió Wtc = W0.k.C với: W0 =125 KG/m2 - áp lực gió tiêu chuẩn khu vực III-B; k = 0.96 - hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình; (lấy ở +36.6m và dạng địa hình B) Ch = 0.6 - hệ số khí động; Suy ra: Wtc =125x0.96x0.6 = 72 KG/ m2 Ta có: MW gối KGm MW nhịp KGm Mnước gối KGm Mnước nhịp KGm Giá trị momen tiêu chuẩn tại gối của bản thành: M gối = MW gối + Mnước gối = 24.8 + 304.95 = 329.75 KGm Giá trị momen tiêu chuẩn tại nhịp của bản thành: M nhịp = MW nhịp + Mnước nhịp = 13.95 + 136.14 = 150.09 KGm Bề rộng vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện an (mm) được xác định theo công thức: (mm) trong đó: - k = 1: cấu kiện chịu uốn; - C = 1.5: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn; - h = 1: hệ số ảnh hưởng bề mặt thanh thép; - Ea = 2100000 (KG/cm2): modun đàn hồi của cốt thép; - P = 100µmin : hàm lượng cốt thép dọc chịu kéo; - d : đường kính cốt thép; - sa = : ứng suất trong các thanh cốt thép M: moment Fa: diện tích cốt thép z =h x (h – (a +a’)); Kết quả tính toán được trình bày trong bảng Kiểm tra bề rộng khe nứt bản thành Mtc (KGm) b (cm) h0 (cm) z (cm) Fa (cm2) d (mm) m sa (KG/mm2) an (mm) Kiểm tra Mg 329.75 100 10.5 9 1.28 6 0.0013 26.1 0.0002  Thỏa Mnh 150.09 100 10.5 9 0.568 6 0.0005 26.4 0.0002  Thỏa 5.3.6. Cột hồ nước Hồ nước mái có: 4 cột ở góc.Tiết diện C1 (400x400), các cột C1 chịu toàn bộ tải trọng hồ nước. Tải trọng tác dụng lên cột hồ nước + Tải trọng bản thân gC1 = 0.4x0.4x2.6x2500x1.1 = 1144 KG + Tải trọng do các bộ phận của hồ nước truyền vào Mỗi cột C1 sẽ chịu ¼ tổng tải trọng hồ nước, bao gồm: Khối lượng bản nắp: gbn = 323.1x4.5x6 = 8723.7 KG Khối lượng bản đáy: gbd = 561.6x4.5x6 = 15163.2KG Khối lượng bản thành: gbt = 433.9 x1.8x2(4.5+6) = 16401.42 KG Khối lượng của nước khi hồ chứa đầy: gnước = 6x4.5x1.8x1000x1.0= 48600 KG Khối lượng của các dầm: gDN1 = 170.5x4.5 = 767.25 KG gDN2 = 170.5x6 = 1023 KG gDĐ1 = 363x4.5 = 1633.5 KG gDĐ2 = 363x6 = 2178 KG + Tải trọng do gió Mỗi cột C1 chịu 1 lực gió đẩy tác dụng là: G = Wđ..k.h.n. = 125x0.96x(0.8+1.8)x1.1 x = 1029.6KG Lực gió tác dụng đặt cách chân cột 1 đoạn là: a=1+= 1.9m Nội lực trong cột Các lực tác dụng đưa về chân cột là: N = gC1 +(gbn + gbd + gbt + gnước + gDN1 + gDN2 + gDĐ1 + gDĐ2) N = 1144 + 24837.5 = 25981.5 KG M = G.a = 1029.6x1.3= 1338.48 KGm Q = G = 1029.6KG Tính toán cốt thép cột hồ nước Khả năng chịu nén của cột bêtông ứng với tiết diện đã chọn là: C1: Rn.b.h = 130x40x40 = 208000KG So với lực nén tác dụng tại chân cột ta thấy bản thân bêtông cột đã đủ khả năng chịu lực. Nhưng tiết diện đã chọn quá lớn so với lực nén tính toán. Vậy nên ta giảm tiết diện cột lại 300x300 (mm) Do đó không cần tính cốt thép mà đặt thép theo cấu tạo. Chọn 2f16 cho mỗi bên cột (4 f16 cho toàn cột) 5.3.7. Kết luận Các kết quả tính toán đều thoả mãn các điều kiện kiểm tra. Vậy các giả thiết ban đầu là hợp lý. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KHUNG MẶT BẰNG DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3 2.1.1.Dầm ngang + Dầm DN1 : : L = 9000 h=. Chọn h=600mm b=. Chọn b= 300mm 2.1.2Dầm dọc + Dầm DD1: L=6000 h=.Chọn h= 500mm b=. Chọn b=250mm + Dầm DD2: L=7000: h=.Chọn h= 500mm b=. Chọn b=250mm *Công trình có mặt bằng tầng 3-11 giống nhau,còn tầng 1 và 2 thi giống nhau và khác tầng điển hình là không có dầm môi, kích thước mặt bằng tầng hầm 1 và 2 giồng tầng 1 và 2. Nên các kích thước dầm đã được tính toán trên được áp dụng luôn cho mặt bằng tầng 1, 2 và tầng hầm 1, MẶT BẰNG TIẾT DIỆN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3 4.1.2 Chọn sơ bộ kích thước cột như sau : -Sơ bộ chọn kích thước cột : +Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau : Fcột = Trong đó : N = n(qxF1 + Nt) n – số tầng kể từ trên xuống q – tải trọng phân bố trên 1m2 sàn F1 – diện tích truyền tải xuống cột =1.2 – 1.6 :hệ số kể đến tải trọng ngang Rn = 130 (Kg/cm2): cường độ chịu nén của bêtông mác300 Nt :Tải trọng thêm trên diện truyền tải MẶT BẰNG CỘT VÀ SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI TỪ SÀN TỚI CỘT TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3) a.Mặt bằng truyền tải từ sàn xuống cột 1: Diện tích sàn trên cột 1: gồm diện tích 9 tầng điển hình và 2 tầng lửng, 2 tầng hầm F1= 9(2 x S1+2 x S2)/2+ 2(2 x S1+2 x S2)/2+2(2 x S1+2 x S2)/2 F1= 9(2 x 28.35+2 x 24.15)/2 +2(2 x 28.35+2 x 24.15)/2 +2(2 x 28.35+2 x 24.15)/2 = 683 (m2) Tải trọng của sàn trên cột: S1= 596 (KG/m2) S2= 603 (KG/m2) Ta lấy giá trị g1= 603(KG/m2) để tính Tổng tải trọng tập trung trong diện tích truyền tải của cột C1 do các tầng trên cột truyền xuống N1 = F1x g1 N1 = 683x 603 = 411849 (KG) => Fc = 1.3x411849/130 = 4118.49 (cm2) Chọn tiết diện cột C1:60x60(cm). b.Mặt bằng truyền tải từ sàn xuống cột 2: Diện tích sàn trên cột 2: gồm diện tích 9 tầng điển hình và 2 tầng lửng, 2 tầng hầm F2= 9(S1+S2+ S4+ S5)/2+ 2(S1+S2 + S4+ S5)/2+2(S1+S2)/2 F2= 9( 28.35+21.84+6.9+8.1)/2 +2(28.35+21.84+6.9+8.1)/2 +2(28.35+21.84)/2 = 409 (m2) Tải trọng của sàn trên cột: S1= 596 (KG/m2) S2= 603 (KG/m2) S4= 779 (KG/m2) S5= 779 (KG/m2) Ta lấy giá trị g2= 779(KG/m2) để tính Tổng tải trọng tập trung trong diện tích truyền tải của cột C2 do các tầng trên cột truyền xuống N2 = F2x g2 N2 = 409 x 779 = 318405(KG) => Fc = 1.3x318405/130 = 3184.05(cm2) Chọn tiết diện cột C2: 50x50(cm). c.Mặt bằng truyền tải từ sàn xuống cột 3: Diện tích sàn trên cột 3: gồm diện tích 9 tầng điển hình và 2 tầng lửng, 2 tầng hầm F3= 9(S2+S4 + 2 x S4b)/4+ 2(S2 )/4+2(S2)/4 F3= 9( 24.15+6.9+2 x 6.9)/2 +2(24.15)/2 +2(24.15)/2 = 250 (m2) Tải trọng của sàn trên cột: S2= 603 (KG/m2) S4a= 779 (KG/m2) S4b= 885 (KG/m2) Ta lấy giá trị g3= 885(KG/m2) để tính Tổng tải trọng tập trung trong diện tích truyền tải của cột C3 do các tầng trên cột truyền xuống N3 = F3x g3 N3 = 250 x 885 = 221361 (KG) => Fc = 1.3x221361/130 = 2213.61(cm2) Chọn tiết diện cột C3:50x50(cm). d Mặt bằng truyền tải từ sàn xuống cột 4: Diện tích sàn trên cột 4: gồm diện tích 9 tầng điển hình và 2 tầng lửng, 2 tầng hầm F4= 9(0.75S10+0.25S11 ) + 2(0.75S10+0.25S11)+ 2(0.75S10+0.25S11) F4= 9(0.75 x 14.7+0.25 x 7.79)+2(0.75 x 14.7+0.25 x 7.79) +2(0.75 x 14.7+0.25 x 7.79) = 169 (m2) Tải trọng của sàn trên cột: S11= 921 (KG/m2) S10= 836 (KG/m2) Ta lấy giá trị g4= 921(KG/m2) để tính Tổng tải trọng tập trung trong diện tích truyền tải của cột C4 do các tầng trên cột truyền xuống N4 = F4x g4 N4 = 169 x 921 = 155320(KG) => Fc = 1.3x155320/130 = 1553.2 (cm2) Chọn tiết diện cột C4:40x40( cm). BẢNG TỔNG HỢP CHỌN TIẾT DIỆN CỘT Cột Tầng F(m2) N(kg) Ftt(cm2) Tiết diện Fchọn(cm2) hầm1+hầm2+1+2 683 411849 4118.49 60X60 3600 C1 3+4+5 473 395010 3950.1 60X60 3600 6+7+8 315 263340 2633.4 50X50 2500 9+10+11 158 131670 1316.7 40X40 1600 hầm1+hầm2+1+2 409 318405 3184.05 50X50 2500 C2 3+4+5 293 228524 2285.24 50X50 2500 6+7+8 196 152349 1523.49 40X40 1600 9+10+11 98 76175 761.75 30X30 900 hầm1+hầm2+1+2 250 221361 2213.61 50X50 2500 C3 3+4+5 202 178615 1786.15 50X50 2500 6+7+8 135 119077 1190.77 40X40 1600 9+10+11 67 59538 595.38 30X30 900 hầm1+hầm2+1+2 169 155320 1553.20 40X40 1600 C4 3+4+5 117 107529 1075.29 40X40 1600 6+7+8 78 71686 716.86 30X30 900 9+10+11 39 35843 358.43 20X20 400 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG : Tải trọng trên sàn : BẢNG KẾT QUẢ TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SÀN sàn Tĩnh tải tính toán (KG/m2) Gttsàn Pttsàn Tổng tải sàn TLBT Tường qui đổi (KG/m2) (KG/m2) qs (KG/m2) 1 419 0 419 177 596 2 419 0 419 184 603 3a 419 0 419 453 872 3b 419 437 856 227 1083 4a 419 0 419 360 779 4b 419 106 525 360 885 5 419 0 419 360 779 6 419 118 536 360 896 7 419 0 419 360 779 8 419 0 419 360 779 9 419 0 419 360 779 10 419 0 419 417 836 11 419 262 681 240 921 Tải trọng hồ nước mái Tải trọng của hồ nước được phân thành 4 lực tập trung đặc lên 4 cột P = trọng lượng ( nước + bản nắp và bản đáy + 4 thành hồ)/4 P = ( 1.1x1000x1.98x7.5x8 + 1.1x0.08x7.5x8x2500 + 1.1x0.14x7.5x8x2500 + 2x1.1x0.12x1.46x7.5x2500 + 2x1.1x0.12x1.46x8x2500 )/4 = 45479 KG 4.2.3 Tải trọng thang máy truyền lên dầm sàn: q = 6 T/1thang Ta qui về 4 nút dầm tại vị trí ô cầu thang khi đó q = 1.5 T 4.2.4 Do phản lực của cầu thang tác dụng lên dầm sàn hệ khung +Vế 1 : qds = 1.07T/1m =1070 (kg/m) = 10.7 kN/m qcn = 0.9 T/1m = 900 (kg/m) = 9 kN/m +Vế 2 : qcn = 0.9 T/1m = 900 (kg/m) =9kN/m qds = 1.07T/1m =1070 (kg/m) = 10.7 kN/m 4.2.5 Do trọng lượng bản thân của cột ,dầm, sàn và lớp hoàn thiện : Ta khai báo máy sẽ tự tính 4.2.6Xác định áp lực gió : Xác định theo công thức :q=wo.n.c.k.B Với : +wo=125 (KG/m2) Vì nhà nằm tại khu vực Thành phố Đà nẵng Ap lực gió tiêu chuẩn vùng IIIB +n =1.2 Hệ số vượt tải . +c là hệ số khí động à Gió đẩy :c =+0.8 Gió hút : c= -0.6 +k hệ số kể đến ảnh hưởng của gió theo độ cao. +B bề rộng mặt đón gió của khung. Tải trọng gió được tính từ mặt đất trở lên, ta tính ở các độ cao sau bằng phương pháp nội suy tuyến tính: -Độ cao 3.6 m lầu 1 :k=0.4863 -Độ cao 6.9m lầu 2 :k=0.5117 -Độ cao 10.2m lầu 3 :k=0.5471 -Độ cao 13.5m lầu 4 :k=0.5824 -Độ cao 16.8m lầu 5 :k=0.6177 -Độ cao 20.1m lầu 6 :k=0.653 -Độ cao 23.4m lầu 7 :k=0.6883 -Độ cao 26.7m lầu 8 :k=0.7236 -Độ cao 30.0m lầu 9 :k=0.7589 -Độ cao 33.3m lầu 10 :k=0.7943 -Độ cao 36.6m lầu 11 :k=0.8296 -Độ cao 39.2m lầu mái :k=0.9592 Gió thổi theo phương +X , và phương -X Cột trục Bề rộng mặt đón gió B (m) Ở cao độ Z (m) Hệ số độ cao K Thành phần tĩnh qtđẩy (T/m) qthút (T/m) 1-2 và 2-3 và 3-4 9 3.6 0.4863 0.5252 0.3939 6.9 0.5117 0.5526 0.4145 10.2 0.5471 0.5909 0.4432 13.5 0.5824 0.629 0.4717 16.8 0.6177 0.6671 0.5003 20.1 0.653 0.7052 0.5289 23.4 0.6883 0.7434 0.5575 26.7 0.7236 0.7815 0.5861 30 0.7589 0.8196 0.6147 33.3 0.7943 0.8578 0.6434 36.6 0.8296 0.896 0.672 39.2 0.9592 1.0359 0.777 Gió thổi theo phương +Y , và phương -Y Cột trục Bề rộng mặt đón gió B (m) Ở cao độ Z (m) Hệ số độ cao K Thành phần tĩnh qtđẩy (T/m) qthút (T/m) A-B và C-D 6 3.6 0.4863 0.3501 0.2626 6.9 0.5117 0.3684 0.2763 10.2 0.5471 0.3939 0.2954 13.5 0.5824 0.4193 0.3145 16.8 0.6177 0.4447 0.3336 20.1 0.653 0.4702 0.3526 23.4 0.6883 0.4956 0.3717 26.7 0.7236 0.521 0.3907 30 0.7589 0.5464 0.4098 33.3 0.7943 0.5719 0.4289 36.6 0.8296 0.5973 0.448 39.2 0.9592 0.6906 0.518 B-C 7 3.6 0.4863 0.4085 0.3064 6.9 0.5117 0.4298 0.3224 10.2 0.5471 0.4596 0.3447 13.5 0.5824 0.4892 0.3669 16.8 0.6177 0.5189 0.3892 20.1 0.653 0.5485 0.4114 23.4 0.6883 0.5782 0.4336 26.7 0.7236 0.6078 0.4559 30 0.7589 0.6375 0.4781 33.3 0.7943 0.6672 0.5004 36.6 0.8296 0.6969 0.5226 39.2 0.9592 0.8057 0.6043 4.3 .SƠ ĐỒ CHẤT TẢI NHƯ SAU : -Vì chọn phương án giải nội lực khung không gian nên ta có các trường hợp tải và tổ hợp như sau : +Số trường hợp tải như sau 1/Tĩnh tải :TT 2/ Hoạt tải xếp kiểu ô cờ kiểu 1 :HT1 3/ Hoạt tải xếp kiểu ô cờ kiểu 2 :HT2 4/ Hoạt tải cách tầng(chất tải tầng chẵn) :HT3 5/ Hoạt tải cách tầng(chất tải tầng chẵn) :HT4 6/Gió X (Phía đón gió trục X-theo chiều trục X) :GIÓ X 7/Gió XX(Phía khuất gió trục X - ngược chiều trục X) :GIÓ XX 8/Gió Y (Phía đón gió trục Y – theo chiều trục Y ) :GIÓ Y 9/Gió YY(Phía khuất gió trục Y–ngược chiều trụcY) :GIÓ YY +Mô hình chất tải như sau : Hoạt tải chất đầy HT1:Tầng hầm 1,2 và tầng 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 Hoạt tải chất kiểu ô cờ (tầng lẻ):Tầng hầm 1 và tầng 1 ,3,5,7,9,11 là HT2 Hoạt tải chất kiểu ô cờ HT3(tầng chẳn):Tầng hầm 2 và tầng 2 ,4,6,8,10 la HT3 Gió X Gió XX Gió Y Gió YY +Cấu trúc các tổ hợp như sau : * Các tổ hợp gồm tĩnh tải cộng với một hoạt tải (đứng hoặc ngang) COMBO1: TỈNH TẢI +HT1 COMBO2: TỈNH TẢI +HT2 COMBO3: TỈNH TẢI +HT3 COMBO4: TỈNH TẢI +HT4 COMBO5: TỈNH TẢI + GIÓX COMBO6: TỈNH TẢI + GIÓXX COMBO7: TỈNH TẢI + GIÓY COMBO8: TỈNH TẢI + GIÓYY * Các tổ hợp gồm tĩnh tải cộng với hai hoạt tải (đứng và ngang) COMBO9: TỈNH TẢI +0.9(HT1+GIÓX ) COMBO10: TỈNH TẢI +0.9(HT1+GIÓXX ) COMBO11: TỈNH TẢI +0.9(HT1+GIÓY ) COMBO12: TỈNH TẢI +0.9(HT1+GIÓYY) COMBO13: TỈNH TẢI +0.9(HT2+GIÓX ) COMBO14: TỈNH TẢI +0.9(HT2+GIÓXX) COMBO15: TỈNH TẢI +0.9(HT2+GIÓY) COMBO16: TỈNH TẢI +0.9(HT2+GIÓYY) COMBO17: TỈNH TẢI +0.9(HT3+GIÓX ) COMBO18: TỈNH TẢI +0.9(HT3+GIÓXX ) COMBO19: TỈNH TẢI +0.9(HT3+GIÓY ) COMBO20: TỈNH TẢI +0.9(HT3+GIÓYY ) COMBO21: TỈNH TẢI +0.9(HT4+GIÓX ) COMBO22: TỈNH TẢI +0.9(HT4+GIÓXX ) COMBO23: TỈNH TẢI +0.9(HT4+GIÓY ) COMBO24: TỈNH TẢI +0.9(HT4+GIÓYY ) *Tổ hợp bao (envelope) BAO = max,min{ COMBO1 ,COMBO2, … OMBO24} +Dùng phần mềm ETABS Version 8.48 và chương trình Excel (Thầy Nguyễn Hữu Anh Tuấn) để giãi nội lực và tính thép cho khung không gian trên . XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC 2 Phương pháp tính cốt thép cho cột khung trục 2 Trong khung không gian côt thực tế là việc như cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên.Cột lệch tâm xiên được tính toán theo phương pháp gần đúng.Trình tự tính toán thể hiện như sau. Phương pháp gần đúng dựa trên sự biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép.Nguyên tắc này dựa trên tiêu chuẩn của nước Anh BS8110 và của Mỹ ACI318.Dựa vào nguyên tắc này GS.Nguyễn Đình Cống đã lặp ra các công thức và điều kiện tính toán phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 356-2005 Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng này là (trong đó Cx,Cy là các cạnh của tiết diện theo trục x,y),cốt thép được đặt theo chu vi. Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay. Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính được hệ số , . Moment đã gia tăng Mx1, My1. Mx1 = xMx; My1 = xMy Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1, My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương x hoặc theo phương y). Điều kiện và ký hiệu theo bảng sau: Bảng 6.3.Mô hình tính toán Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính ho = h – a; Z = h – 2a chuẩn bị các số liệu Rb, Rs, Rsc, xR như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng. Đánh giá và xử lý kết quả: Nếu As<0 chứng tỏ kích thước tiết diện quá lớn , không cần đến cốt thép.Lúc này có thể rút bớt kích thước tiết diện hoặc dùng vật liệu có cường độ thấp hơn để tính lại.Khi không thể rút bớt như vừa nêu thì cần chọn đặt cốt thép theo yêu cầu tối thiểu, gọi là đặt cốt thép theo yêu cầu cấu tạo. Nếu As>0 tính tỷ lệ cốt thép: Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng theo lưu đồ sau: Thỏa Không thỏa l≤14 x1 > xRh0 Ast≥ ge = x ≤ h0 m0= 1 - m0=0.4 M = M1 + moM2 e1 = e0 = e1 + ea e = e0 +- a e =≤0.3 Thỏa Không thỏa Thỏa Không thỏa j = 1 j = 1.028 – 0.0000288l2 – 0.0016l e0 = x = Ast = Ast = Hình 6.1: Lưu đồ tính toán cốt thép cột Chọn cặp nội lực để tính toán Tổ hợp nội lực cho cột khung không gian cần xét các trường hợp sau: Mx max, My và Ntương ứng; My max, Mx và Ntương ứng; Nmax, Mx và My tương ứng; e1x = hoặc e1y = lớn. Cột khung không gian được bố trí cốt thép đối xứng do đó khi tổ hợp chỉ cần tìm Mx_max và My_max là là những moment lơn nhất về giá trị tuyệt đối mà không cần tìm giá trị lớn nhất của M dương và M âm. Hệ thống cột trục 2 gần như đối xứng nên ta chỉ cần tổng kết 2 cột: Cột trục 2-B và 2-C (cột 1) Cột trục 2-A và 2-D (cột 2) Bảng 6.4.Bảng nội lực cột 1 kí hiệu là 2-B và 2-C (lấy cột nguy hiểm hơn là C6 trong etab) sua Bảng 6.5. Bảng nội lực cột 2 kí hiệu là 2-A và 2-D sua Tính toán cốt thép dọc cho cột chịu lệch tâm xiên Lựa chọn đặc trưng vật liệu để tính cốt thép như bản 6.7 Bảng 6.8: Đặc trưng vật liệu Kết quả tính toán cốt thép dọc cho côt 9A -12A và 10A-11A được trình bày trong bảng sau Bảng 6.10: Chọn phương tính toán cho cột 1 trục 2-B và 2-C sua Bảng 6.11: Chọn phương tính toán cho cột 2 trục 2-A và 2-D sua Bảng 6.13: Tính toán cốt thép dọc cho cột 1trục 2-B và 2-C sua Bảng 6.14: Tính toán cốt thép dọc cho cột 2 trục 2-A và 2-D sua Tính toán cốt đai Cốt thép ngang của cột khi dùng khung cốt buộc là những thanh cốt đai khép kín và những thanh neo được uốn móc chuẩn ở hai đầu. Cốt thép ngang trong cột có nhiệm vụ liên kết với các thép dọc thành khung chắc chắn, giữ đúng vị trí cốt thép khi thi công, giữ ổn định cho cốt thép dọc chịu nén. Khi chịu nén, cốt thép dọc có thể bị cong, phá vỡ lớp bê tông bảo vệ và bị bật ra khỏi bê tông. Cốt đai giữ cho cốt dọc không bị cong và bậc ra ngoài, lúc này cốt thép đai chịu kéo và nếu nó không được neo chắc chắn thì có thể bị bung ra hoặc cốt đai quá bé thì có thể bị kéo đứt. Cốt đai cũng có tác dụng chịu lực cắt. Chỉ tính cốt đai khi cấu kiện phải chịu lực cắt khá lớn, thông thường thì cốt đai đặt theo cấu tạo. Dựa vào kết quả từ bảng tính, ta thấy cột đã đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần tính cốt thép đai mà chỉ bố trí theo cấu tạo. Các yêu cầu cấu tạo của cốt thép đai sử dụng cho cột theo [2]. Đường kính cốt thép đai trong khung thép buộc cần lấy không nhỏ hơn 0.25 đường kính thanh cốt thép dọc lớn nhất và không nhỏ hơn 5mm. Khoảng cách giữa các cốt thép đai không lớn hơn 400mm và 15 lần đường kính cốt thép dọc nhỏ nhất. Trong đoạn nối buộc cốt thép dọc, khoảng cách cốt đai không được vượt quá 10 lần đường kính bé nhất của cốt dọc chịu nén. Để giữ ổn định, tốt nhất là cốt dọc được nằm ở góc của cốt đai. Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cứ cách một cốt dọc phải có một cốt dọc nằm ở góc cốt đai. Từ các yêu cầu trên ta chọn cốt đai để bố trí cho cột như sau: Chọn đai 6. Bước cốt đai chọn a 300 bố trí cho cột. Bước cốt đai tại vị trí nối cốt thép dọc: chọn a100 . 6.6TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM KHUNG TRỤC 2 Chọn nội lực để tính toán cốt thép cho dầm khung trục 2 Để tính toán và bố trí cốt thép cho dầm ta dung biểu đồ bao nội lực, ta chọn giá trị nội lực lớn nhất ứng với vùng chịu momen âm để tính cốt thép gối và momen dương để tính cốt thép ở giữa nhịp. Tính cốt thép dọc cho dầm khung trục B Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn Lựa chọn vật liệu như bảng 6.8 Giữa nhịp Phần tiết diện chịu momen dương (giữa nhịp), có cánh nằm trong vùng nén tính theo tiết diện chữ T. Bề rộng cánh được xác định như sau: (6.1) Trong đó: b – bề rộng dầm tính toán; sf – phần nhô ra của cánh, lấy không vượt qua giá trị bé nhất trong các giá trị 1/6 nhịp dầm và 1/2 khoảng cách giữa các dầm dọc. Xác định vị trí trục tung hoà bằng cách xác định Mf: (6.2) Nếu M Mf thì trục trung hoà đi qua cánh Þ tính toán với tiết diện chữ nhật lớn bf x hf. Nếu M > Mf thì trục trung hoà đi qua sườn Þ tính toán với tiết diện chữ T Trong đó: Rb – cường độ tính toán của bê tông khi chịu nén; hf – bề dày của cánh; h – chiều cao tiết diện; ho – chiều cao làm việc của tiết diện; ho= h-a Gần gối tựa Phần tiết diện chịu momen âm (gần gối tựa), có cánh nằm trong vùng chịu kéo, tính theo tiết diện chữ nhật b x h. Trình tự tính toán cốt thép theo tiết diện chữ nhật Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: Trong đó: Trình tự tính toán cốt thép theo tiết diện T Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Hình 6.2: Biểu đồ bao momen khung trục 2 Hình 6.3: Biểu đồ bao lực cắt khung trục 2 Bảng 6.17: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B61(2AB) Bảng 6.18: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B43(2BC) Bảng 6.19: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B26(2CD) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép gối cho dầm B61(2AB) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép gối cho dầm B43(2BC) Bảng 6.19: Tính toán cốt thép gối cho dầm B26(2CD) Tính cốt thép đai cho dầm khung trục 2 Tính toán cốt đai của cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật theo [14] Trình tự tính toán: Lựa chọn vật liệu và các số liệu phục vụ tính toán . So sánh Q ( là lực cắt xác định từ bảng 3.8) với Qb.o ( là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt thép đai ) Nếu Q £ Qb.o không cần tính cốt đai nhưng phải bố trí cốt đai cấu tạo cho dầm ; Nếu Q> Qb.o phải tính toán cốt đai . (Qbo = 0.5 . jb4 .(1 + jn). Rbt .b . ho) Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng (ứng suất nén chính). Tính toán cốt thép đai . Tính: (3.15) với ; (3.16) 1.5. (3.17) Từ C* xác định C, Co theo bảng: Bảng 3.8: Xác định C, C0 Tính: ; . (3.18) Tính: . (3.19) (3.20) Chọn qsw = max ( qw1, qw2) Khoảng cách cốt đai theo tính toán: . (3.21) Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: khi h < 450mm ; (3.22) khi h 450mm ; (3.23) s = min(stt, sct) (3.24) Kiểm tra điều kiện độ bền của các tiết diện nghiêng Q£ 0.7Qbt ; Nếu thoả điều kiện thì bố trí cốt đai; Nếu không thoả chọn lại lại cốt đai hoặc tăng tiết diện. Bảng 6.21: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Bảng 6.22: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Bảng 6.23: Tính toán cốt đai cho dầm B26 Bảng 6.24: Tính toán cốt đai cho dầm B43 Tính cốt thép treo Khi dầm chịu lực tập trung khá lớn đặt vào khoảng giữa chiều cao dầm thì sẽ xảy ra hiện tượng giựt đứt. Lúc này sự phá hoại có thể xảy ra theo hình tháp ABCD với góc nghiêng của mặt bên a = 45o. Đó là sự phá hoại do lực cắt. Đáy lớn của tháp là St: St = b1 + 2hs trong đó: b1 – bề rộng (AB) phạm vi tác dụng của lực tập trung F; hs – chiều cao tháp, bằng khoảng cách từ đáy AB đén cốt thép chịu kéo của dầm. Cần phải đặt cốt thép treo trong phạm vi St để chống đỡ sự phá hoại theo hình tháp. a h o h s h b 1 S t F B A D C Hình 6.6: Hiện tượng giựt đứt Cốt thép treo có thể dùng dạng cốt thép đai hoặc cốt thép xiên theo kiểu vai bò. Dùng cốt thép đai khi đoạn St đủ lớn, diện tích toàn bộ cốt thép treo kiểu cốt thép đai là: Khi đoạn St khá bé, không đủ chỗ để bố trí cốt thép treo kiểu cốt đai thì cần dùng cốt thép kiểu vai bò, diện tích tiết diện lớp cốt xiên là: trong đó: F - giá trị lực tập trung; Rsw - cường độ tính toán của cốt thép ngang; - góc nghiêng của cốt thép xiên, thường trong khoảng 45-60o. 6.4 BỐ TRÍ THÉP DẦM TRỤC B (chọn sơ bộ dầm 200*400 nhưng trong quá trình tính toán không thỏa nên chọn lại 250*500) Bảng 6.17: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B0-1(Kí hiệu B49) Bảng 6.18: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B1-2(Kí hiệu B50-B51) Bảng 6.19: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B2-3(Kí hiệu B52-B53) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B3-4(Kí hiệu B54-B55) Bảng 6.21: Tính toán cốt thép nhịp cho dầm B4-0(Kí hiệu B56) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép gối cho dầm B0-1(Kí hiệu B49) Bảng 6.22: Tính toán cốt thép gối cho dầm B1-2(Kí hiệu B50-B51) Bảng 6.21: Tính toán cốt thép gối cho dầm B2-3(Kí hiệu B52-B53) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép gối cho dầm B3-4(Kí hiệu B54-B55) Bảng 6.20: Tính toán cốt thép gối cho dầm B4-0(Kí hiệu B56) TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM TRỤC B Tính toán cốt đai của cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật theo [14] Trình tự tính toán: Lựa chọn vật liệu và các số liệu phục vụ tính toán . So sánh Q ( là lực cắt xác định từ bảng 3.8) với Qb.o ( là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt thép đai ) Nếu Q £ Qb.o không cần tính cốt đai nhưng phải bố trí cốt đai cấu tạo cho dầm ; Nếu Q> Qb.o phải tính toán cốt đai . (Qbo = 0.5 . jb4 .(1 + jn). Rbt .b . ho) Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng (ứng suất nén chính). Tính toán cốt thép đai . Tính: (3.15) với ; (3.16) 1.5. (3.17) Từ C* xác định C, Co theo bảng: Bảng 3.8: Xác định C, C0 Tính: ; . (3.18) Tính: . (3.19) (3.20) Chọn qsw = max ( qw1, qw2) Khoảng cách cốt đai theo tính toán: . (3.21) Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: khi h < 450mm ; (3.22) khi h 450mm ; (3.23) s = min(stt, sct) (3.24) Kiểm tra điều kiện độ bền của các tiết diện nghiêng Q£ 0.7Qbt ; Nếu thoả điều kiện thì bố trí cốt đai; Nếu không thoả chọn lại lại cốt đai hoặc tăng tiết diện. Bảng 6.21: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Bảng 6.22: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán Bảng 6.23: Tính toán cốt đai cho dầm B0-1(kí hiệu B49) Bảng 6.23: Tính toán cốt đai cho dầm B1-2(kí hiệu B50-51) Bảng 6.24: Tính toán cốt đai cho dầm B2-3 (kí hiệu B52-53) Bảng 6.24: Tính toán cốt đai cho dầm B3-4 (kí hiệu B54-56) Bảng 6.24: Tính toán cốt đai cho dầm B4-0 (kí hiệu B56-57) Tính cốt thép treo Khi dầm chịu lực tập trung khá lớn đặt vào khoảng giữa chiều cao dầm thì sẽ xảy ra hiện tượng giựt đứt. Lúc này sự phá hoại có thể xảy ra theo hình tháp ABCD với góc nghiêng của mặt bên a = 45o. Đó là sự phá hoại do lực cắt. Đáy lớn của tháp là St: St = b1 + 2hs trong đó: b1 – bề rộng (AB) phạm vi tác dụng của lực tập trung F; hs – chiều cao tháp, bằng khoảng cách từ đáy AB đén cốt thép chịu kéo của dầm. Cần phải đặt cốt thép treo trong phạm vi St để chống đỡ sự phá hoại theo hình tháp. a h o h s h b 1 S t F B A D C Hình 6.6: Hiện tượng giựt đứt Cốt thép treo có thể dùng dạng cốt thép đai hoặc cốt thép xiên theo kiểu vai bò. Dùng cốt thép đai khi đoạn St đủ lớn, diện tích toàn bộ cốt thép treo kiểu cốt thép đai là: Khi đoạn St khá bé, không đủ chỗ để bố trí cốt thép treo kiểu cốt đai thì cần dùng cốt thép kiểu vai bò, diện tích tiết diện lớp cốt xiên là: trong đó: F - giá trị lực tập trung; Rsw - cường độ tính toán của cốt thép ngang; - góc nghiêng của cốt thép xiên, thường trong khoảng 45-60o. BỐ TRÍ CỐT THÉP Như bản vẽ KC 04/08, KC 05/08, KC 06/08 PHẦN III: NỀN MÓNG KHỐI LƯỢNG: 30% GVHD : THẦY TÔ VĂN LẬN CHƯƠNG 1: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 1./Lớp 1 : Bùn sét lẫn hữu cơ, màu xám đen,độ dẻo cao trạng thái rất mềm có bề dày 11.7 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : -Độ ẩm : W = 54.8% -Dung trọng tự nhiên : = 1.478 g/cm -Dung trọng đẩy nổi : = 0.495 g/cm -Dung trọng khô : = 1.27 g/cm -Độ sệt : B = 1.12 -Lực dính đơn vị : C = 0.104 kG/cm2 -Góc ma sát trong : = 7.60 - Modul biến dạng : E = 12.5 kG/cm2 2./Lớp 2 : Á sét trạng thái dẻo mềm có bề dày 8.8 m với các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : -Độ ẩm : W = 28.6% -Dung trọng tự nhiên : = 1.72 g/cm -Dung trọng đẩy nổi : = 0.894 g/cm -Dung trọng khô : = 1.45 g/cm -Độ sệt : B = 0.63 -Lực dính đơn vị : C = 0.087 kG/cm2 -Góc ma sát trong : = 15.70 - Modul biến dạng : E = 27.8 kG/cm2 3./Lớp 3 : Cát vừa đến cát mịn,lẫn bột trạng thái vừa với bề dày 18.5 m có các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : -Độ ẩm : W = 21.4% -Dung trọng tự nhiên : = 1.875g/cm -Dung trọng đẩy nổi : = 0.928 g/cm -Dung trọng khô : = 1.48 g/cm -Góc ma sát trong : = 26.360 - Modul biến dạng : E = 65.3 kG/cm2 4./Lớp 4 : Cát trung trạng thái chặt vừa có các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : -Độ ẩm : W = 20.4% -Dung trọng tự nhiên : = 1.89g/cm -Dung trọng đẩy nổi : = 1.07g/cm -Dung trọng khô : = 1.76 g/cm -Góc ma sát trong : = 27.360 - Modul biến dạng : E = 68.5 kG/cm2 5./Lớp 5 : Cát hạt mịn vàng nâu, trạng thái chặt vừa có các tính chất cơ lý đặc trưng như sau : -Độ ẩm : W =16.4% -Dung trọng tự nhiên : = 1.96g/cm -Dung trọng đẩy nổi : = 1.07g/cm -Dung trọng khô : = 1.587 g/cm -Góc ma sát trong : = 28.650 - Modul biến dạng : E = 70.3 kG/cm2 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CỌC ÉP BTCT MẶT BẰNG MÓNG TRỤC 2 A . SỐ LIỆU TẢI TRỌNG : Cột Ntc (T) (Tm) (Tm) (T) (T) 2-A 317.99 40.379 16.739 9.83 17.45 2-B 610.66 77.541 25.99 10.06 28.92 2-C 620.77 76.809 28.487 12.05 29.04 2-D 473.69 41.159 15.03 6.75 17.89 Ta có: DN = 0.82% < 15% Vậy ta gom việc tính móng của cột 2-B và cột 2-C thành chung 1 móng M1. Móng cột 2-A là M3, và móng 2-D là M2 A . TÍNH TOÁN MÓNG M1 CỘT TRỤC 2 : -Theo kết quả giải nội lực khung,ta có giá trị nội lực tại mặt cắt chân cột C6 trục 2-C như sau. Nott = 713.89( T ) Notc = 620.77( T ) Mttox = 88.33 ( T.m ) Mtcox = 76.81 ( T.m ) Mttoy = 32.76 ( T.m ) Mtcoy = 28.49 ( T.m ) Qttox = 13.86 ( T ) Qtcox = 12.05( T ) Qttoy = 33.40( T ) Qtcoy = 29.04 ( T ) Lấy hệ số vượt tải trung bình n=1.15 để tính cho tải trọng tiêu chuẩn. Nhưng trong quá trình giả khung, ta chỉ tính được lực dọc do tác động của các sàn tầng trên, nên sẽ thiếu tải trọng của sàn tầng hầm 2 truyền vào cột, nên lực dọc sẽ thay đổi như sau: Nott = 1.15* Ntc= 1.15*( Notc N sàn hầm 2) = 1.15 *(620.77 (28.35+24.15) *603/1000)=751 T ) 1)XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA MÓNG CỌC: 1.1 Chọn chiều sâu chôn đài: - Chọn độ sâu đặt đáy đài là 1.5m tính từ mặt nền tầng hầm. -Chọn chiều cao đài là1.2m -Kiểm tra điều kiện móng làm việc là móng cọc đài thấp : Trong đó : - g,j : dung trọng và ma sát đất trong phạm vi chiều sâu chôn móng. H : lực xô ngang. - Bm : bề rộng theo phương thẳng góc với lực ngang H. Chọn Bm = 3 m Þ hm = 1.5m ³ 1.08m (thỏa) Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp . 1.2 Chọn kích thước và vật liệu làm cọc : Chọn cọc tiết diện vuông (30´30)cm ; chiều dài cọc 24m , gồm 3 đoạn cọc dài 8m nối lại . Mũi cọc cắm vào lớp thứ 3 (lớp cát) là lớp đất tốt . Đoạn cọc chôn sâu vào đài 150mm và đập đầu cọc để nối thép liên kết với đài một đoạn 0.6m. Do đó chiều dài còn lại của cọc là Lcọc=L-0.6 = 24 – 0.6 = 23.4m Diện tích tiết diện cọc là: Fcọc=0.3x0.3=0.09 m2 Chu vi cọc: U = 4xa = 4 x 0.3 = 1.2 m 2) XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP BTCT: 2.1) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : QaVL = j ( Rn.FP + Ra.Fa ) Trong đó : j : hệ số uốn dọc lấy =0.91 (do lớp đất 1 có B=1.13>1 nên đây là lớp đất rất yếu,và chiều dài tính toán của đoạn cọc trong lớp đất này là L=11.7-5.6-1.5=4.6m. và có l/b=4.6/0.3=15.3. tra bảng trang 31 sách Nền và móng của Nguyễn Văn Quảng) Rn : cường độ chịu nén của bêtông (T/m2) . FP : diện tích tiết diện ngang của cọc (m2) . Ra : cường độ chịu kéo của thép dọc trong cọc (T/m2) . Fa : diện tích cốt thép dọc trong cọc (m2) . Vật liệu : bêtông đúc cọc mác 300 có Rn = 130 (KG/cm2) ; cốt thép dọc dùng trong cọc là 4f16 ( Fa = 8.04 cm2), đai f8, thép AII có Ra = 2800 (KG/cm2) và AI = 2300 (KG/cm2) . Vậy : QaVL = 0.91 (130´ 900 + 2800´ 8.04 )= 126956 ( kG )=127(T) . 2.2) Sức chịu tải của cọc ép BTCT theo điều kiện đất nền : -Ta có công thức xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền A7 phụ lục A TCXD 205-1998 . Qtc = m.(mR..qb.Ap + uSmf.fi.lI ) Trong đó : m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất , m=1 . mR : hệ số làm việc của đất dưới mủi cọc mR =1.1 mf : hệ số làm việc của đất ở mặt bên cọc mf =1( lớp đất 3(cát mịn) và lớp 2 (á sét dẻo mềm) đều có hệ số mf =1) L = 24m chiều dài cọc dp = đường kính đáy cọc, dp =0.3 m -> Ap=0.09m2 u : chu vi cọc , u =(0.3+0.3)*2= 1,2 m Z=23.9m cát hạt mịn xác định theo bảng A3 (tiêu chuẩn thiết kế thi công và nghiệm thu móng cọc TCXD205:1998) (có nội suy) =>cường độ tính toán của đất nền dưới chân cọc qb =343.400(T/m2) -fi: ma sát bên cọc fi xác định bằng cách tra bảng phụ thuộc vào độ sâu trung bình của các phân lớp đất zi . Các lớp đất được chia thành các phân lớp có bề dày không quá 2m Lớp đất ZI li fI fi*li Bùn sét B=1.12 3.8 4.6 0 0 Sét B=0.63 7.2 2.2 1.583 3.482 9.4 2.2 1.624 3.573 11.6 2.2 1.666 3.665 13.8 2.2 1.707 3.756 15.9 2 5.19 10.38 17.9 2 5.39 10.78 19.9 2 5.59 11.18 Cát mịn 21.9 2 5.79 11.58 23.9 2 5.99 11.98 fili = 70.376 Cọc xuyên qua các lớp đất có các phân lớp như sau: Tra bảng A.2 TCVN 205: Sức chịu tải theo đất nền do ma sát xung quanh cọc: åfili =70.376(T/m) Vậy sức chịu tải của cọc theo đất nền : Qtc = 1*((1*343.4*0.12) + 1.2*(1*70.376))=125.66(T) -Ta có : Qo=89.8 (T) < PCVL = 178(T) do đó để đảm bảo thiết kế cọc an toàn, ta chọn trị số nhỏ là Qo = 89.8 (T) để tính toán . 3) XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH ĐÀI CỌC VÀ SỐ LƯỢNG CỌC : - Ta có đường kính cọc là : d = 0.3 m -Chọn khoảng cách giữa tim hai cọc là 3d = 3*0.3=0.9 (m) thì ứng suất trung bình dưới đáy đài là. 3.1) Diện tích sơ bộ của đáy đài được xác định : -Trọng lượng sơ bộ đài và đất phủ trên đài cọc : Nđđ = 1.1 ´ Fsb ´ gtb ´ h = 1.1 ´ 6.98 ´ 2 ´1.5=23 (T) -Số lượng cọc trong móng : (cọc) =1.2 -1.4(sách nền móng Lê Anh Hoàng trang 133) .Chọn =1.2 Chọn 12cọc (30´30cm) để bố trí -Sơ đồ bố trí các cọc trong đài : 3.2) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc : -Tải do công trình tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : -Diện tích của đài cọc chọn : Fđ = 3.3´2.4= 7.92(m2) -Trọng lượng của đất và đài : Nđđ = 1.1 ´ Fđ ´ gtb ´ hm = 1.1 ´ 7.92 ´ 2 ´ 1.5 = 26.14 (T) -Tổng tải trọng của công trình và trọng lượng của đất, đài cọc : = 751 + 26.14= 777.14 (T) * Thỏa điều kiện p < Qo -Tính moment tại đáy bệ: 88.33+13.86*1.5= 109.12 (T.m) 32.76+33.4*1.5= 82.86 (T.m) Với Xmax= 0.9+0.45=1.35 m Ymax= 0.9 m Pttmax = + + = ++ = 88.87 (T) Pttmin = - - = - - = 40.13(T) +Pttmax = 88.87(T) < Thỏa điều kiện cọc biên chịu tải lớn nhất +Pttmin = 40.13(T) > 0 Không kiểm tra cọc chịu nhổ + *Vậy cọc thỏa mãn điều kiện lực lớn nhất truyền xuống dãy cột biên và ta không cần phải kiểm tra cọc theo điều kiện chịu nhổ vì Pmin > 0. 4) TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC : 4.1) Xác định kích thước khối móng quy ước : -Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng qui ước có mặt cắt là abcd được giới hạn bởi mặt đất,đường thẳng nối các mũi cọc và hai cạnh là hai đường thẳng đi qua các mép ngoài của hàng cọc biên và ở khoảng cách L.tg. Kích thước móng khối qui ước : Bqu = B’ + 2*tg()*Lc =(2.4– 0.25) + 2* tg4.70*23.4 = 6( m) Lqu = L’ + 2*tg()*Lc =(3.3 – 0.25) + 2* tg4.70*23.4 = 6.9( m) Vậy kích thước dưới đáy móng khối qui ước như sau : Bx L = 6*6.9=41.4 (m2) 4.2) Xác định khối lượng khối móng quy ước : = 2 -> 2.2 (T/m3) từ lớp thứ 1 đến lớp thứ 3 - Trọng lượng khối móng qui ước từ đế đài trở lên MĐTN : N1tc = bxlx hm . = 6x6.9x1.5x2=124.2(T) -Trọng lượng khối móng qui ước tính từ đáy đài đến mực nước ngầm ở độ sâu 6.5m: N2tc = (bxl-Fc) hm .=(6 *6.9-12*0.09)*0.6*2=48.38(T) Trọng lượng khối móng qui ước tính từ mực nước ngầm đến mũi cọc. N3tc = (bxl-Fc) hm .=(6 *6.9-12*0.09)*24*0.72=696.7(T) Trọng lượng của các cọc là: Nc = n.FC lc = 12*0.09*2*23.4 =50.5(T) *Vậy trọng lượng của khối móng qui ước là: NMtc = + Nc = 124.2+48.38+696.7+50.5=919.8(T) + Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối qui ước: Nqutc = N0tc+ NMtc = +919.8 = 1573(T) 4.3) Kiểm tra áp lực tiêu chuẩn và cường độ tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước. -Momen tiêu chuẩn tương ứng với trọng tâm đáy khối qui ước : = = -Độ lệch tâm: e=== 0.228(m) e=== 0.45(m) Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước là: =(1+) = (1+) = 61.53T/m2) =(1-) = (1-) = 14.46(T/m2) = =38(T/m2) Cường độ tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước là: Rtc = (1.1A Bqu +1.1B+3Dc) Ktc =1 m1=1.3 m2=1.3 = 0.928 (T/m3) Trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp đất dưới đáy khối qui ước = : Trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp đất trên đáy khối móng qui ước = jtc = 26o4’ Þ A =0.87 ; B =4.51 ; D = 7.02 c = 0.02 kg/cm2 bM = 6m ; hM = 24 m h0 =hm =1.5(Vì tầng hầm có bề rộng >20m) Góc ma sát trong =26o4’ Þ *Vậy sức chịu tải của nền đất dưới móng khối qui ước : Rtc=(1.1*0.87*6*0.928+1.1*4.51*23.4*0.83+3*0.02) =172(T/m2) -Từ đó ta có: = 61.53 (T/m2)< 1.2 Rtc = 1.2 x 172 = 206.4(T/m2) = 14.46 (T/m2) > 0 = 38(T/m2)< Rtc =172(T/m2) *Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền dưới đáy móng quy ước theo mô hình nữa không gian biến dạng tuyến tính.Lúc đó giới hạn nền lấy đến độ sâu mà ứng suất gây lún bằng 0.2 lần ứng suất bản thân. 4.4) Tính lún cho nền : -Độ lún được tính theo công thức sau: Với quy phạm cho phép lấy =0.8 (Công trình khung BTCT có tường chen) Si : độ lún của lớp phân tố thứ i Ei : môđun đàn hồi của lớp đất thứ i; Trường hợp này Ei = 65.3(KG/cm2) hi : chiều dầy của lớp phân tố thứ i. -Ứng suất bản thân tại các lớp đất : +Lớp đất bùn sét ( dày 11.7 m ) : (T/m2) +Lớp đất sét ( dày 8.8 m, có tính đẩy nổi ) : (T/m2) +Tại lớp cát mịn tính đến đầu mũi cọc 10m ( có tính đẩy nổi ): (T/m2) -Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước : (T/m2) Xét tỉ số Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Bm/5=6/5=1.2(m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện 5sigl £ sibt thì cho phép tính lún đến độ sâu đó. Trong đó: sigl : ứng suất gây lún tại đáy lớp thứ i sigl = k0i.sgl0 ;k0i tra bảng phụ thuộc vào tỉ số Lm/Bm và Z/Bm, ở đây LM/B M =6.9/6= 1,15 sibt = si-1bt + gi.hi Bảng tính lún cho khối móng quy ước : Điểm Độ sâu z LM/BM z/BM Ko sglz (T/m2) sbt (T/m2) 0 0 1.15 0 1 15.06 22.94 1 1.2 1.15 0.2 0.92 13.86 24.05 2 2.4 1.15 0.4 0.79 11.90 26.28 3 3.6 1.15 0.6 0.65 9.79 29.62 4 4.8 1.15 0.8 0.51 7.68 34.08 5 6.0 1.15 1 0.36 5.42 39.64 Độ lún của nền : (0.078(m) * S =0.078 m = 7.8 cm < Sgh =8 cm. Vậy độ lún của khối móng quy ước thỏa. 5) TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN VÀ CẤU TẠO CHO ĐÀI CỌC : 5.1)Kiểm tra điều kiện chọc thủng. -Vẽ tháp đâm thủng: Chiều cao đài cọc chọn là h = 1.2m . Tiết diện cột 60x60 cm * Từ tháp đâm thủng thì thấy đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục cọc.Như vậy đài cọc không bị đâm thủng. 5.2)Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc: a/ Sơ đồ tính : -Xem đài cọc như một dầm công xôn bị ngàm và tiết diện đi qua mép cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc : -Moment tại ngàm xác định theo công thức : Trong đó : n là số lượng cọc trong phạm vi côngxôn PI phản lực đầu cọc thứ i, rI :khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i -Diện tích cốt thép tính theo công thức : Trong đó : M là moment tại tiết diện đang xét . ho là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó. ho=12-0.15=10.5cm Ra : cường độ tính toán của thép . b/ Tính toán cốt thép : Số liệu tính toán : bêtông mác 300 Rn = 130 (KG/cm2) ; thép AII Ra = 2800 (KG/cm2) Chiều cao đài 1,2m ; lớp bêtông bảo vệ 5 cm ; cọc ngàm vào đài bằng râu thép dài 30f= 500mm, độ sâu chôn cột vào đài khoảng 10cm. -Moment theo phương I-I : MI-I = 3´Pmax´rI + 3xPtb´rI’ = 3*88.87*(1.35-0.6/2)+3*64.5*(0.45-0.6/2)=309(T.m) -Moment theo phương II-II: MII-II= 4´Pmax´rI = 4*88.87*(0.9-0.6/2)= 213(T.m) Diện tích cốt thép phương I-I : = 116.8 (cm2) Chọn 22 thanh f25 đặt a150 để bố trí ( Fachọn = 108cm2) Diện tích cốt thép phương II-II : = 80.5 (cm2) Chọn 16 thanh f25đặt a150để bố trí ( Fachọn = 78.5cm2) 6) Tính toán nội lực khi vận chuyển và cẩu lắp : Cọc có tiết diện (300x300) Trọng lượng phân bố của cọc trên 1 m dài : q = b ´ h ´ gbt = 0.3 ´ 0.3 ´ 2.5 = 0.225 (T/m) = 225 (KG/m) 6.1 Trường hợp vận chuyển cọc : -Các móc cẩu trên cọc được bố trí ở các điểm cách đầu và mũi cọc những khoảng cố định sao cho moment dương lớn nhất bằng moment âm có trị số tuyệt đối lớn nhất . Sơ đồ tính : Moment cẩu lắp cọc : M = 0.042 ql2 = 0.042 ´ 225 ´82 =604.8 (KG.m) = 60480(KG.cm) Diện tích cốt thép dùng cho cẩu lắp : < 4f16 (Fa =8.04cm2) Ta Fachọn =8.04cm2 là 4f16 nên thép chọn cấu tạo cọc thỏa điều kiện vận chuyển 6.2 Trường hợp dựng cọc : -Sơ đồ tính : Moment cẩu lắp cọc : M = 0.086 ql2 = 0.086 ´225´82 = 1238.4 (KG.m) =123840 (KG.cm) Diện tích cốt thép dùng cho cẩu lắp : < 4f16 (8.04 cm2) Ta chon Fachọn = 8.04 cm2 là 4f16 nên thép chọn cấu tạo cọc thỏa điều kiện dựng ép cọc . Tóm lại : ứng với hai trường hợp vận chuyển cọc và dựng cọc , thép chọn 4f16 để cấu tạo cọc là thỏa . 6.3 Tính thép làm móc treo cọc : lực do một nhánh treo chịu khi cẩu lắp P = 1.2 ´ q ´ l = 1.2 ´ 225´ 8= 540 (KG) Þ diện tích thép :=0.19(cm2) Chọn 1f14 ( Fa = 1.539 cm2) làm móc treo . Tính đoạn thép neo móc treo vào trong cọc : =8.6cm Vì lneo < 30f nên chọn lneo = 30 ´ 1.6 = 48(cm) B . TÍNH TOÁN MÓNG M2 CỘT TRỤC 2-D : -Theo kết quả giải nội lực khung,ta có giá trị nội lực tại mặt cắt chân cột C2 trục 2-D như sau. Nott = 544.74 ( T ) Notc = 473.69( T ) Mttox = 4.03 ( T.m ) Mtcox = 3.5 ( T.m ) Mttoy = 1.9 ( T.m ) Mtcoy = 1.65 ( T.m ) Qttox = 2.16 ( T ) Qtcox = 1.88( T ) Qttoy = 2.74 ( T ) Qtcoy = 2.38 ( T ) Lấy hệ số vượt tải trung bình n=1.15 để tính cho tải trọng tiêu chuẩn. -Do móng trục M2 cùng khung trục 2 với móng trục M1 nên có cùng mặt cắt địa chất.Vì vậy ta thiết kế móng trục M2 giống móng trụ M1. Nhưng trong quá trình giả khung, ta chỉ tính được lực dọc do tác động của các sàn tầng trên, nên sẽ thiếu tải trọng của sàn tầng hầm 2 truyền vào cột, nên lực dọc sẽ thay đổi như sau: Nott = 1.15* Ntc= 1.15*( Notc N sàn hầm 2) = 1.15 *(473.69 (28.35+6.9) *603/1000)=570( T ) Ta có: DN = 13.7% < 15% Vậy ta đã gom việc tính móng của cột 2-B và cột 2-C thành chung 1 móng M1. Nhận thấy móng cột trục 2-D chênh lệch nhỏ hơn 15% nên ta bố trí móng này giống móng M1 Nhưng -Theo kết quả giải nội lực khung của trục 2-A,ta có : Nott = 365.69( T ) Notc = 317.99( T ) Mttox = 46.44 ( T.m ) Mtcox = 40.379 ( T.m ) Mttoy = 19.25 ( T.m ) Mtcoy = 16.739( T.m ) Qttox = 11.34 ( T ) Qtcox = 9.38( T ) Qttoy = 2.15 ( T ) Qtcoy = 17.45 ( T ) Lấy hệ số vượt tải trung bình n=1.15 để tính cho tải trọng tiêu chuẩn. Do móng trục M3 cùng khung trục 2 với móng trục M1 nên có cùng mặt cắt địa chất.Vì vậy ta thiết kế móng trục M3 giống móng trụ M1. Nhưng trong quá trình giả khung, ta chỉ tính được lực dọc do tác động của các sàn tầng trên, nên sẽ thiếu tải trọng của sàn tầng hầm 2 truyền vào cột, nên lực dọc sẽ thay đổi như sau: Nott = 1.15* Ntc= 1.15*( Notc N sàn hầm 2) = 1.15 *(365.69 (28.35+7.79) *921/1000)= 459( T ) Ta nhận thấy Ta có: DN = 10.8% < 15% khi so sánh DN cột trục (2-D & 2-C) và trục (2-D & 2-A) thì nhận thấy ta nên gom việc tính móng thành 2 nhóm: Nhóm M1: gồm 2 cột trục 2-B & 2-C Nhóm M2: gồm 2 cột trục 2-A & 2-D C . TÍNH TOÁN MÓNG M2 CỘT TRỤC 2-A & 2-D: -Theo kết quả giải nội lực khung ta lấy nội lực khung lớn hơn là 2-D để tính toán ,ta có : Nott = 544.74 ( T ) Notc = 473.69( T ) Mttox = 47.33 ( T.m ) Mtcox = 41.159 ( T.m ) Mttoy = 17.29( T.m ) Mtcoy = 15.03 ( T.m ) Qttox = 7.76( T ) Qtcox = 6.75( T ) Qttoy= 20.57 ( T ) Qtcoy = 17.89 ( T ) Lấy hệ số vượt tải trung bình n=1.15 để tính cho tải trọng tiêu chuẩn. -Do móng trục M2 cùng khung trục 2 với móng trục M1 nên có cùng mặt cắt địa chất.Vì vậy ta thiết kế móng trục M2 giống móng trụ M1. Nhưng trong quá trình giả khung, ta chỉ tính được lực dọc do tác động của các sàn tầng trên, nên sẽ thiếu tải trọng của sàn tầng hầm 2 truyền vào cột, nên lực dọc sẽ thay đổi như sau: Nott = 1.15* Ntc = 1.15*( Notc N sàn hầm 2) = 1.15 *(473.69 (28.35+6.9) *603/1000)=570( T ) 1) XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH ĐÀI CỌC VÀ SỐ LƯỢNG CỌC : 1.1) Diện tích sơ bộ của đáy đài được xác định : -Chọn khoảng cách giữa tim hai cọc là 3d = 3*0.3=0.9 (m) thì ứng suất trung bình dưới đáy đài là. -Trọng lượng sơ bộ đài và đất phủ trên đài cọc : Nđđ = 1.1 ´ Fsb ´ gtb ´ h = 1.1 ´ 5.3 ´ 2 ´1.5 = 17.49 (T) -Số lượng cọc trong móng : (cọc) =1.2 -1.4.(sách nền móng Lê Anh Hoàng trang 133) .Chọn =1.2 Chọn 9 cọc (30´30cm) để bố trí -Sơ đồ bố trí các cọc trong đài : 1.2) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc : -Tải do công trình tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : -Diện tích của đài cọc chọn : Fđ = 2.4*2.4=5.76(m2) -Trọng lượng của đất và đài : Nđđ = 1.1 ´ Fđ ´ gtb ´ hm = 1.1 ´ 5.76 ´ 2 ´1.5 = 19 (T) -Tổng tải trọng của công trình và trọng lượng của đất, đài cọc : = 570+ 19 = 589 (T) *Vậy thỏa điều kiện p < Qo -Tính moment tại đáy bệ: 47.33+7.76*1.5 =58.97(T.m) 17.29+20.57*1.5= 48.15(T.m) Với Xmax= 0.9 m Ymax= 0.9 m Pttmax = + + = + + = 85.28 (T) Pttmin = - - = - - =45.6(T) +Pttmax = 85.28(T) < Thỏa điều kiện cọc biên chịu tải lớn nhất +Pttmin = 45.6(T) > 0 Không kiểm tra cọc chịu nhổ + *Vậy cọc thỏa mãn điều kiện lực lớn nhất truyền xuống dãy cột biên và ta không cần phải kiểm tra cọc theo điều kiện chịu nhổ vì Pmin > 0. 2) TÍNH LÚN CHO MÓNG CỌC: 2.1) Xác định kích thước khối móng quy ước : -Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền khối móng qui ước có mặt cắt là abcd được giới hạn bởi mặt đất,đường thẳng nối các mũi cọc và hai cạnh là hai đường thẳng đi qua các mép ngoài của hàng cọc biên và ở khoảng cách L.tg. Kích thước móng khối qui ước : Bqu = B’ + 2*tg()*Lc =(2.4– 0.25) + 2* tg4.70*23.4 = 6( m) Lqu = L’ + 2*tg()*Lc =(2.4– 0.25) + 2* tg4.70*23.4 = 6( m) Vậy kích thước dưới đáy móng khối qui ước như sau : Bx L = 6*6=36(m2) 4.2) Xác định khối lượng khối móng quy ước : = 2 -> 2.2 (T/m3) từ lớp thứ 1 đến lớp thứ 3 - Trọng lượng khối móng qui ước từ đế đài trở lên MĐTN : N1tc = bxlx hm . = 6x6 x1.5x2=108(T) -Trọng lượng khối móng qui ước tính từ đáy đài đến mực nước ngầm ở độ sâu 6.5m: N2tc = (bxl-Fc) hm .=(6*6 -9*0.09)*0.6*2=42.23(T) Trọng lượng khối móng qui ước tính từ mực nước ngầm đến mũi cọc. N3tc = (bxl-Fc) hm .=(6*6-9*0.09)*24*0.72=608.08(T) Trọng lượng của các cọc là: Nc = n.FC lc = 9*0.09*2*23.4 =37.91(T) *Vậy trọng lượng của khối móng qui ước là: NMtc = + Nc = 108+42.23+608.08+37.9=796.21(T) + Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối qui ước: Nqutc = N0tc+ NMtc = +796.21 = 1291.9(T) 3) Kiểm tra áp lực tiêu chuẩn và cường độ tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước. -Momen tiêu chuẩn tương ứng với trọng tâm đáy khối qui ước : = = -Độ lệch tâm: e=== 0.154(m) e=== 0.356(m) Ap lực tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước là: =(1+) = (1+) = 54.2(T/m2) =(1-) = (1-) = 17.58(T/m2) = = 35.89(T/m2) Cường độ tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước là: Rtc = (Ab+Bh+Dc-) Ktc =1 m1=1.3 m2=1.3 = 0.928 (T/m3) Trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp đất dưới đáy khối qui ước = : Trọng lượng riêng đẩy nổi của lớp đất trên đáy khối móng qui ước = jtc = 26o4’ Þ A =0.87 ; B =4.51 ; D = 7.02 c = 0.02kg/cm2 bM = 6m ; hM = 24 m h0 =hm =1.5(Vì tầng hầm có bề rộng >20m) Góc ma sát trong =26o4’Þ *Vậy sức chịu tải của nền đất dưới móng khối qui ước : Rtc=(1.1*0.87*6*0.928+1.1*4.51*23.4*0.83+3*0.02) =172(T/m2) -Từ đó ta có: = 54.2 (T/m2)< 1.2 Rtc = 1.2 x 172 = 206.4 (T/m2) = 17.58(T/m2) > 0 = 35.89(T/m2) < Rtc =172 (T/m2) *Vậy ta có thể tính toán độ lún của nền dưới đáy móng quy ước theo mô hình nữa không gian biến dạng tuyến tính.Lúc đó giới hạn nền lấy đến độ sâu mà ứng suất gây lún bằng 0.2 lần ứng suất bản thân. 4.4) Tính lún cho nền : -Độ lún được tính theo công thức sau: Với quy phạm cho phép lấy =0.8 (Công trình khung BTCT có tường chen) -Ứng suất bản thân tại các lớp đất : +Lớp đất bùn sét ( dày 11.7 m ) : (T/m2) +Lớp đất sét ( dày 8.8 m, có tính đẩy nổi ) : (T/m2) +Tại lớp cát mịn tính đến đầu mũi cọc( có tính đẩy nổi ): (T/m2) -Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước : (T/m2) Xét tỉ số Chia đất nền dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng Bm/5=6/5=1.2 (m) Bảng tính lún cho khối móng quy ước : Điểm Độ sâu z LM/BM z/BM Ko sgl sbt 0 0 1 0 1 12.95 22.94 1 1.2 1 0.2 0.9184 11.89 24.054 2 2.4 1 0.4 0.7856 10.17 25.167 3 3.6 1 0.6 0.6357 8.23 26.281 4 4.8 1 0.8 0.4859 6.29 27.394 5 6.0 1 1 0.336 4.35 28.508 Độ lún của nền : (0.066(m) *Vậy: S =0.066 m = 6.6 cm độ lún của khối móng quy ước thỏa. 3) TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN VÀ CẤU TẠO CHO ĐÀI CỌC : 3.1)Kiểm tra điều kiện chọc thủng. -Vẽ tháp đâm thủng: Chiều cao đài cọc chọn là h = 1.2m . Tiết diện cột 60x60 cm * Từ tháp đâm thủng thì thấy đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục cọc.Như vậy đài cọc không bị đâm thủng. 3.2)Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc: a/ Sơ đồ tính : -Xem đài cọc như một dầm công xôn bị ngàm và tiết diện đi qua mép cột và bị uốn bởi các phản lực đầu cọc : -Moment tại ngàm xác định theo công thức : Trong đó : n là số lượng cọc trong phạm vi côngxôn PI phản lực đầu cọc thứ i, rI :khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i -Diện tích cốt thép tính theo công thức : Trong đó : M là moment tại tiết diện đang xét . ho là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó(ho=12-0.15=10.5cm) Ra : cường độ tính toán của thép . b/ Tính toán cốt thép : Số liệu tính toán : bêtông mác 300 Rn = 130 (KG/cm2) ; thép AII Ra = 2800 (KG/cm2) Chiều cao đài 1,2m ; lớp bêtông bảo vệ 5 cm ; cọc ngàm vào đài 30f= 500mm, độ sâu chôn cột vào đài khoảng 10cm. -Moment theo phương I-I : MI-I = 3´Pmax´rI = 3*85.28*0.9= 230.26(T.m) Diện tích cốt thép : = 87.02 (cm2) Chọn 18 thanh f25 đặt a140 để bố trí ( Fachọn = 88.362cm2) - Moment theo phương II-II : lấy như phương I-I ( vì móng vuông bố trí 9 cọc đối xứng ) Chọn 18 thanh f25 đặt a140 để bố trí ( Fachọn = 88.362cm2)

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthuyet minh.doc
  • docphu luc.doc
  • rarban ve.rar
Tài liệu liên quan