L I C M N Khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học M TP .HCM là khoảng thời gian để em học hỏi những kiến thức mới ; nâng cao sự hiểu biết , tư duy cho bản thân.. Trong môi trường sư
Các gi i pháp k thu t
An toàn phòng cháy ch a cháy
H kêt c u ch u l c trong nhà cao t ng là các c u ki n d ng thanh nh : C t, d m Và các c u ki n d ng t m nh : Sàn, Chúng liên k t v i nhau t o thành m t h k t c u cùng ch u l c cho nhà cao t ng
+ H k t c u khung : bao g m d m và sàn liên k t c ng v i nhau t i các nút c ng, Các khung ph ng liên k t v i nhau thành m t h khung không gian
2 L A CH N GI I PHÁP KÊT C U CHO CÔNG TRÌNH:
Do đặc điểm công trình có mặt bằng rộng và chiều cao tầng khá lớn, nên chọn giải pháp kết cấu khung chịu lực làm phương án chủ đạo và được áp dụng rộng rãi trong các nhà cao tầng hiện nay tại Việt Nam.
PH NG PHÁP XÁC NH N I L C ,TÍNH TOÁN K T C U
Xác đ nh t i tr ng tác d ng vào công trình bao g m c t i tr ng đ ng và t i tr ng ngang
- Ch n s b kích th c các c u ki n c t, d m, sàn, vách…
- Tính toán k t c u sàn :Tính tay, tra b ng, ph n m m Excel
- S d ng ph n m m Sap2000 đ gi i khung, sau đó xu t n i l c và tính c t thép cho khung b ng ph n m m EXCEL
- Sau khi gi i khung ta có đ c k t qu n i l c t i v trí chân móng, t đó ti n hành thi t k k t c u móng
L A CH N TIÊU CHU N, V T LI U THI T K
Tiêu chu n thi t k
- TCVN 2737 -1995 : Tiêu chu n v t i tr ng và tác đ ng
- TCVN 356 -2005 : Tiêu chu n thi t k k t c u BTCT
- TCVN 198 -1997 : Nhà cao t ng , thi t k k t c u bê tông c t thép
- TCVN 195- 1997 : Nhà cao t ng, thi t k c c khoan nh i
- TCVN 205 -1998 : Móng c c – tiêu chu n thi t k
L a ch n v t li u
- C p đ b n ch u nén : Rb = 14.5 (MPa) = 14500 KN/m 2
- Tr ng l ng riêng : = 25(KN/m 3 )
- Mô đun đàn h i : E b = 30000 (Mpa) = 3x10 7 KN/m 2
+ C ng đ ch u kéo tính toán : Rs = 225 (MPa) = 225000 (KN/m 2 )
+ C ng đ ch u nén tính toán : Rsc = 235 (MPa) = 235000 (KN/m 2 )
+ C ng đ ch u kéo tính toán thép ngang : Rsw = 0.8Rs = 180000 (KN/m 2 )
+ Mô đun đàn h i : Es = 210000 (MPa) = 21 x10 7 (KN/m 2 )
+ C ng đ ch u kéo tính toán :Rs = 280 (MPa) = 280000 (KN/m 2 )
+ C ng đ ch u nén tính toán : Rsc = 295 (MPa) = 295000 (KN/m 2 )
+ C ng đ ch u kéo tính toán thép ngang : Rsw = 224 (MPa) = 224000(KN/m 2 )
+ Mô đun đàn h i : Es = 210000 (MPa) = 21 x10 7 (KN/m 2 )
4.2.3 G ch, chât ch ng th m :
- G ch xây t ng, ceramic : = 18 (KN/m 3 )
CH NG III TÍNH TOÁN SÀN T NG I N HÌNH
M T B NG B TRÍ H D M SÀN T NG I N HÌNH
C U T O SÀN
Ch n s b kích th c d m
- Vi c ch n kích th c s b h d m d a vào kích th c nh p c a nhà
(Ln = 8200x6000), ta có th ch n theo công th c sau:
D m ph : 250x500 (mm) Các d m công son ch n : 200x400 (mm)
D m môi, đà ki ng: 200x400 (mm)
Chi u dày sàn
H sàn có l i c t là 8200x6000 (mm 2 ), ta dùng các h d m ph chia nh các ô sàn nh hình v t đó xác đnh chi u dày sàn theo công th c c a ô b n đ n có kích th c l n nh t là :
Trong tính toán nhà cao t ng sàn đ c xem nh là tuy t đ i c ng trong m t ph ng sàn do đó b dày ph i đ l n đ đ m b o các đi u ki n sau:
+ Sàn không b rung đ ng , bi n d ng khi ch u t i tr ng ngang (gió, bão, đ ng đ t ) nh h ng đ n công n ng s d ng
+ Trên sàn, h t ng ng n không có h d m đ có th đ c b trí trên sàn mà không làm t ng đáng k đ võng c a sàn s 1 h = D* L m
+ D = 0.8 1.4 : H s ph thu c vào t i tr ng
+ L 1 : Kích th c ô sàn theo ph ng c nh ng n
- Ch n ô sàn có kích th c L1xL2 = 4100(mm)x4600(mm) đ tính
V y hs = 92 103(mm) Ta ch n hs = 100 (mm)
V t li u
- Bê tông B25 có : Rb = 145000 (KN/m 2 )
C u t o sàn
Gạch Ceramic Vữa lót Bản sàn btct Vữa trát
Bản sàn btct Vữa trát
SÀN THƯỜNGSÀN BAN CÔNG WC
T I TR NG TRUY N LÊN SÀN
T nh t i tác d ng lên sàn
Bao g m tr ng l ng b n thân các l p c u t o sàn và tr ng l ng t ng trên sàn
TR NG L NG B N THÂN CÁC L P C U T O SÀN
( phòng ng , phòng khách, hành lang) STT Các l p c u t o
TR NG L NG B N THÂN CÁC L P C U T O SÀN
( Ban công,WC) STT Các l p c u t o
Kích Th c T ng g t tc g t tt L2 (m) L1 (m) h t (m ) b t (m) l t (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 )
Ho t t i tác d ng lên sàn
- Theo TCVN 2737-1995: T i tr ng và tác đ ng ta có ho t t i sàn nh sau :
XÁC NH N I L C CÁC Ô SÀN B NG PH NG PHÁP TRA B NG
Sàn b n kê 4 c nh
L12 thì b n đ c xem là b n kê, lúc này b n làm vi c theo 2 ph ng, có các ô sàn S2,S3, S5, S6,S8,S9, S10, S11
- i: ký hi u ô b n đang xét (trong t ng h p này i = 9)
- 1,2: là hai ph ng đang xét L 1 , L 2
- L1, L2: nh p tính toán c a ô b n, là kho ng cách gi a các tr c g i t a
- P: t ng t i tr ng phân b đ u lên ô sàn:
-m i1 , m i2 , k i1 , k i2 : các h s đ c tra theo b ng tra ph l c 15 trang 451 - sách k t c u bê tông c t thép_t p 2 (Tác gi : Võ Bá T m, NXB H qu c gia Tp.hcm).
Sàn b n d m
L1 2 thì b n đ c xem là b n d m, lúc này b n làm vi c theo 1 ph ng
(ph ng c nh ng n) i v i các ô b n S1, S4, S7 đ c tính nh b n đ n ngàm 4 c nh:
- C t m t d i b n r ng 1m theo ph ng c nh ng n, xem nh là d m đ n gi n hai đ u ngàm có kích th c b x h= 1 x 0.1 (m) v i nh p d m là L 1 (c nh ng n)
- T ng t i tác d ng lên sàn: p= (g s +q s )b (KN/m)
K T QU TÍNH MÔMEN CÁC Ô B N D M Ô Sàn
Kích th c T s Lo i T nh t i Ho t t i Mômen l 2
K T QU TÍNH MÔMENT CÁC Ô B N KÊ Ô Kích th c T s Lo i T nh t i
Ps H s tra b ng Mômen (KN.m/m)
V TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO CÁC Ô SÀN
- Bê tông B25 có: Rb = 14500 (KN/m)
- C t thộp ỉ≤10 dựng thộp AI cú : Rs = 225000 (KN/m) ỉ >10 dựng thộp AII cú : Rs = 280000 (KN/m)
2 Tính c t thép cho các ô sàn :
- T các mômen nh p và g i ta tính c t thép nh c u ki n ch u u n có ti t di n ngang là
- Hàm l ng c t thép : min m ax
B NG TÍNH C T THÉP CHO Ô B N KÊ 4 C NH Ô
Ast As(mm2) sàn (KNm/m) (mm 2 ) ỉ a Asc (%)
B NG TÍNH C T THÉP CHO Ô B N D M Ô Mômen M h o (m) m Ast(mm 2 ) As(mm2) sàn (KN.m/m) ỉ a Asc (%)
VI KI M TRA VÕNG C A CÁC Ô SÀN
- Ki m tra đ võng ô sàn S5 ô b n này có nh p tính toán l n :
V y ô sàn S5 th a mãn v đi u ki n đ võng
CH NG IV TÍNH TOÁN C U THANG B
I CÁC C TR NG C A C U THANG T NG 1:
- C u thang đ c thi t k là lo i c u thang 2 v M i v thang g m 12 b c kích th c l x b x h = 0.27 x 1.3 x 0.175 (m), bao g m các l p c u t o b n thang nh hình v
- K t c u ch u l c là b n thang b n BTCT dày 0.12 (m) không có d m limon
- V t li u : Bê tông B25 có R b = 14500 (KN/m 2 )
C t thép AI có : Rs = 225000 (KN/m 2 )
II T I TR NG TÁC D NG LÊN B N THANG:
- Chi u dày t ng đ ng c a l p th i theo ph ng b n nghiêng tdi
Theo ph ng đ ng là : cos
2.2 i v i lan can ta quy v t i trên đ n v m 2 b n thang :
V y t ng t i tr ng tác d ng :
Ch n s b kích th c d m chi u ngh h 13
Xét t s hs hd < 3 thì liên k t gi a b n thang v i d m chi u ngh đ c xem là liên k t kh p
Ch n s đ tính toán đ n gi n th hi n nh sau :
Xét m t ti t di n b t k , cách g i t a A m t đo n là x , momen t i ti t di n đó
Momen l n nh t nh p đ c xác đnh t đi u ki n :” đ o hàm c a momen là l c c t và l c c t t i đó ph i b ng không “
L y đ o hàm c a Mx theo x và cho b ng 0 đ tìm x
Mômen nh p : Mn = 0.7 Mmax = 20.14 KN.m
IV TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO B N THANG:
- Bê tông B25 có: Rb = 14500 (KN/m)
- C t thộp ỉ ≤ 10 dựng thộp AI cú : Rs = 225000 (KN/m) ỉ >10 dựng thộp AII cú : Rs = 280000 (KN/m)
- T các mômen nh p và g i ta tính c t thép nh c u ki n ch u u n có ti t di n ngang là
- Hàm l ng c t thép : min m ax
sR - ng su t trong c t thép (MPa) l y b n Rs đ i v i c t thép có gi i h n ch y th c t : CI, CII, CIII, A-I, A-II, A-III, A-IIIB, Bp-I u
sc - ng su t gi i h n c a c t thép vùng ch u nén đ c l y nh sau: u
sc = 500 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm vi c b b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đ ch u l c c t ta ph i tính c t đai
- Ch n c t đai ỉ6, 2 nhỏnh (asw = 28(mm 2 ))
- Xác đnh b c c t đai nh sau: sw sw bt b n f b tt R n a
V y ch n s = 125 (mm) b trí trong đo n L/4 đ u d m và s = 200 (mm) b trí trên đo n còn l i
K t lu n : V y h d m đáy không b phá ho i do ng su t nén chính
I CÁC C TR NG C A C U THANG T NG 2 N T NG 8:
- C u thang đ c thi t k là lo i c u thang 2 v M i v thang g m 10 b c kích th c l x b x h = 0.3 x 1.3 x 0.165 (m), bao g m các l p c u t o b n thang nh hình v
- K t c u ch u l c là b n thang b n BTCT dày 0.1 (m) không có d m limon
- V t li u : Bê tông B25 có Rb = 14500 (KN/m 2 )
II T I TR NG TÁC D NG LÊN B N THANG:
- Chi u dày t ng đ ng c a l p th i theo ph ng b n nghiêng tdi
Theo ph ng đ ng là :
2.2 i v i lan can ta quy v t i trên đ n v m 2 b n thang :
V y t ng t i tr ng tác d ng :
Ch n s b kích th c d m chi u ngh h 13
Xét t s hs hd < 3 thì liên k t gi a b n thang v i d m chi u ngh đ c xem là liên k t kh p
Ch n s đ tính toán đ n gi n th hi n nh sau :
Xét m t ti t di n b t k , cách g i t a A m t đo n là x , momen t i ti t di n đó
Momen l n nh t nh p đ c xác đnh t đi u ki n :” đ o hàm c a momen là l c c t và l c c t t i đó ph i b ng không “
L y đ o hàm c a M x theo x và cho b ng 0 đ tìm x
IV TÍNH TOÁN VÀ B TRÍ C T THÉP CHO B N THANG:
- C t thộp ỉ ≤ 10 dựng thộp AI cú : Rs = 225000 (KN/m) ỉ >10 dựng thộp AII cú : Rs = 280000 (KN/m)
- T các mômen nh p và g i ta tính c t thép nh c u ki n ch u u n có ti t di n ngang là
- Hàm l ng c t thép : min m ax
sR - ng su t trong c t thép (MPa) l y b n Rs đ i v i c t thép có gi i h n ch y th c t : CI, CII, CIII, A-I, A-II, A-III, A-IIIB, Bp-I u
sc - ng su t gi i h n c a c t thép vùng ch u nén đ c l y nh sau: u
sc = 500 MPa – đ i v i bêtông n ng bê tông h t nh khi h s đi u ki n làm vi c b b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đ ch u l c c t ta ph i tính c t đai
- Ch n c t đai ỉ6, 2 nhỏnh (a sw = 28(mm 2 ))
- Xác đnh b c c t đai nh sau: sw sw bt b n f b tt R n a
V y ch n s = 125 (mm) b trí trong đo n L/4 đ u d m và s = 200 (mm) b trí trên đo n còn l i
K t lu n : V y h d m đáy không b phá ho i do ng su t nén chính
- B n c mái là k t c u bê tông đ toàn kh i g m có : thành b , đáy b , n p b , các h d m đáy b
- Hai B n c mái có kích th c 8.2m x 6.0m x 1.5m, đ t trên mái v trí tr c (3, 4, A,
B) và (5, 6, E, F) Kích th c b n c mái đ c th hi n nh hình v :
- Vì th xét thông s : a = 8.2(m), b = 6.0(m) , h = 1.5 (m) nên có các t s :
- Do b n c có kích th c b m t l n nên ta dùng h d m chia b n đáy thành 4 ô b n di n tích b ng nhau, kích th c 4.1m×3m
- Ch n s b kích th c chi u dày b n n p :
- D0.81.4ph thu c vào t i tr ng;
L = 1 < 2 nên làm vi c nh theo c 2 ph ng , ô b n n p làm vi c nh b n kê b n c nh nên :
- Do b n n p ch y u ch ch u t i tr ng b n thân và ho t t i s a ch a nên có th ch n chi u dày b n n p là hb = 80 (mm)
2 Ch n kích th c s b d m sàn đáy b :
- Do b n đáy b n c mái ngoài ch u tr ng l ng b n thân , thì còn ch u tr ng l ng n c, nên thi t k b n đáy đ c thi t k dày h n
- Dùng h d m tr c giao chia b n đáy b thành 4 ô sàn có kích th c 4.1×3 (m)
- Vì đáy b đ c chia thành 4 ô b n gi ng nhau nên ta ch tính 1 ô b n và các ô b n khác b trí thép t ng t
+ Chi u dày b n đáy : hs = 0.12 (m) + D m chính D1 , D2 : 0.35×0.8 (m) + D m ph : D3, D4 : 0.3×0.6 (m) + Ch n ti t di n c t : 0.4×0.4(m)
- Có 2 lo i ô b n thành T1 và T2 v i kích th c t ng ô là:
- C hai lo i ô b n này đ u có t s c 2 h nên tính theo b n làm vi c m t ph ng: c t thành b thành t ng d i có b r ng 1m đ tính
- Thành b ch u tác d ng c a gió và áp l c n c Có 2 t h p nguy hi m là o B ch a đ y n c + gió hút o B không ch a n c + gió đ y
- Giá tr t i tr ng: o T i gió: q = W x 1m = W 0 x k x c x 1m
Công trình Bình D ng thu c vùng IIA; d ng đa hình B W0 = 0.83 kN/m 2 c = +0.8 đ i v i gió đ y và -0.6 đ i v i gió hút
Xác đ nh k: h).6 m k = 1.22 q đ y = 0.8 x 1.22 x 0.83 x 1 = 0.811 kN /m qhút = 0.6 x 1.4052 x 0.83 x 1 = 0.61 kN /m o Áp l c n c:
l c tác d ng lên d i thành r ng 1m
L c gió: q đ y = 0.811 kN /m; q hút = 0.61 kN /m Áp l c n c: phân b theo hình tam giác; áp l c n c l n nh t đáy b b ng 16.5 kN/m
- Tính cho t h p ch có gió đ y, b không ch a n c
Mặc dù việc cân bằng (trong và ngoài) của hai trường hợp là khác nhau, nhưng vì tải trọng ở trường hợp có gió đẩy lớn hơn nhiều so với trường hợp có gió hút nên có thể bỏ qua một số ảnh hưởng trong thiết kế Tuy nhiên khi tính toán, luôn bố trí hai lớp thép cho cấu kiện để bảo đảm cường độ chịu lực cho trường hợp áp lực có gió hút và duy trì an toàn cho toàn bộ hệ thống kết cấu.
- Tính cho t h p gió hút + áp l c n c
S đ tính và t i tr ng tác d ng
Dùng ph ng pháp c h c k t c u gi i h siêu t nh 1 b c t do
- Momen t i 1 v trí x1 b t k do t i tr ng gió hút gây ra là
- Momen t i 1 v trí x 2 b t k do áp l c n c gây ra là
T i v trí x= 0: M goi = M 1goi +M 2goi = 0.172+2.475= 2.647 kN.m
Nh n xét: T i tr ng do áp l c n c gây ra (22 kN/m) >> t i tr ng do gió hút gây ra (0.7 kN/m)
momen t i nh p Mmax là momen t i v trí x= 0.553l= 0.8295 m
Mô ment t i x= 0.553l= 0.8295 m do t i tr ng gió hút gây ra là:
Momen t i nh p: Mmax=M2max+M1=1.105+0.079 = 1.184 kN.m
K t qu bi u đ n i l c và ph n l c g i thành b
Ch n Bêtông Mác 250 có: R500 (KN/m 2 )
Ch n c t thộp: - n u ỉ ≤ 10 , s d ng thộp AI : Rs = 225000 KN/m²
- n u ỉ >10 , s d ng thộp AII : Rs = 280000 KN/m²
C t 1 dãy b n r ng 1m xem nh 1 d m ch u u n có kích th c ti t di n 1x0.1m
C t thép đ c tính theo t ng h p qua b ng sau:
B NG TÍNH C T THÉP CHO THÀNH B Ô Mômen M h o (m) m Ast(mm 2 ) As(mm2)
V y b trớ ỉ8a200 su t chi u dài b n thành, thộp c u t o b trớ ỉ6a200
- Ch n chi u dày b n n p h bn = 8cm, kích th c ô b n (4.1x 3.0 m)
- D m n p bao g m 4 d m bao quanh thành b : Dn1, Dn2 và hai d m tr c giao Dn3, Dn4
Kích th c ti t di n s b cho các d m này là
Dn1:300x 500 (mm) Dn2: 300x 500 (mm) Dn3: 250x 450 (mm) Dn4: 250x 450 (mm)
Các ô b n gi ng nhau có kích th c 4.1 x 3.0m
Ta có t s L2/L1 < 2 b n làm vi c hai ph ng
Tì s hd/ hb > 3 b n ngàm vào d m
V y s đ tính b n n p là ô b n kê 4 c nh ngàm theo chu vi (ngàm vào d m) N i l c ô b n tra theo s đ ô b n s 9
T nh t i: là tr ng l ng b n thân các l p c u t o b n n p
Ho t t i p tc u DaN /m 2 p tt = 1.3 x 75 5 daN /m 2
T ng t i tác d ng lên n p b q tt = 3.02 + 0.975 = 3.994 KN /m 2
- Tính toán n i l c: Tra b ng theo s đ ô b n s 9
Tên ô Các thông s ô b n Các h s Moment
- Thép : AI có Rs = 225000 (KN/m 2 )
Hàm l ng c t thép : min m ax
B NG TÍNH C T THÉP CHO B N N P Ô Kí hi u
M ho(m) m Ast As(mm2) sàn (KNm/m) (mm 2 ) ỉ a Asc (%)
- B trí thép gia c ng cho l th m
Kích th c l th m là (600x600 )mm nên ta b m t
1 T I TR NG TÁC D NG LÊN H D M N P
Tr ng l ng b n thân d m g d1 = (0.5-0.08)0.35251.1= 4.043 kN/m
Do b n n p truy n vào d ng hình thang qd1= qbn 1
Ph n l c phân b đ u do b n thành truy n vào có giá tr : 2.852 kN/m
Tr ng l ng b n thân d m g d2 = (0.5-0.08)0.35251.1= 4.043 kN/m
Do b n n p truy n vào d ng tam giác q d2 = q bn 1
Ph n l c phân b đ u do b n thành truy n vào có giá tr : 3.875 kN/m
Tr ng l ng b n thân d m gd3= (0.4-0.08)0.25251.1= 2.2 kN/m
Do b n n p truy n vào d ng hình thang q d3 = 2x q bn x = 2x 3.944 x = 11.832 KN/m
Tr ng l ng b n thân d m g d4 = (0.4-0.08)0.35251.1= 2.2 kN/m
Do b n n p truy n vào d ng tam giác q d4 = 2x q bn x = 2x 3.944 x = 11.832 KN/m
S d ng ph n m m Sap2000 mô hình và tính n i l c h d m tr c giao Liên k t gi a các d m biên và c t đ c coi nh liên k t ngàm
Mô hình tính toán h d m tr c giao b n n p
K t qu momen M33 h d m tr c giao( KN.m)
- Thép : AII có Rs = 280000 (KN/m 2 )
Ta tính đ i di n 1 k t qu nh sau
- l y moment g i c a d m Dn1 đ tính đ i di n v i M g = 80.45 KN.m
- Hàm l ng c t thép : min m ax
Tính toán t ng t ta có b ng tính toán c t thép nh sau: ( gi thi t v i a = 5 cm)
(KN.m) b(cm) h(cm) a(cm) m A stt
- V t li u: + Bê tông B25: Rb = 14500 (KN/m 2 ); Rbt = 1050 (KN/m 2 );
+ C t thép AI : Rs = Rsw = 225000(KN/m 2 ); Es = 21x10 7 (KN/m 2 )
- Ki m tra đi u ki n tính toán
- Ki m tra đi u ki n tính toán: Qbmin = b 3 (1 f n ) b R bt bh o
V y Qmax < b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông đ ch u l c c t ta không c n tính c t đai mà ch dùng c t đai c u t o
- Ki m tra đi u ki n tính toán: Qbmin = b 3 (1 f n ) b R bt bh o
V y Qmax < b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông đ ch u l c c t ta không c n tính c t đai mà ch dùng c t đai c u t o
- B trí c t thép đai theo yêu c u c u t o
Trong kho ng L nh p /4= 2025mm b trí 6a150, kho ng gi a d m b trí 6a200
Trong kho ng L nh p /4= 1500mm b trí 6a150, kho ng gi a d m b trí 6a200
Kích th c ti t di n d m đáy đ c ch n s b nh sau
Hai d m tr c giao Dđ3, Dđ4: 300 x 600 mm
V y ô b n làm vi c theo b n 2 ph ng 4 c nh ngàm Tra các h s tìm moment s đ
T ng c ng 5.787 Áp l c n c pn= n hn 1.51.1 = 16.5 kN/m 2
T ng t i tác d ng lên đáy b tt 2
2 TÍNH TOÁN N I L C VÀ C T THÉP CHO B N ÁY
- Tính toán n i l c: Tra theo s đ ô b n s 9 ta có:
Tên ô Các thông s ô b n Các h s Moment
B ng giá tr n i l c ô sàn b n đáy
3 CÔNG TH C TÍNH TOÁN THÉP CHO B N ÁY:
- Bê tông : B25 có Rb = 14500 (KN/m 2 )
Hàm l ng c t thép : min m ax
B NG TÍNH C T THÉP CHO B N ÁY Ô Kí hi u
M h o (m) m Ast As(mm2) sàn (KNm/m) (mm 2 ) ỉ a Asc (%)
Do b n đáy truy n vào:D i d ng t i phân b hình thang và hình tam giác nh hình v
B n đáy truy n vào d m theo d ng hình thang và hình tam giác g bd = = = 33.430 KN/m
Do tr ng l ng b n thân d m: T i tr ng d ng phân b đ u g d1 = g d2 = (0.6-0.15)x0.35x25x1.1= 4.332 kN/m g d3 = g d4 = (0.6-0.15)x0.3x25x1.1= 3.713 kN/m
Do tr ng l ng b n thành:T i tr ng d ng phân b đ u g bt= (daN/m)= 5.684 kN/m
B ng t i tr ng b n thân thành b
Do ph n l c phân b đ u c a b n thành truy n vào (ph ng ngang),
Do b n đáy không x y ra đ ng th i t i tr ng do n c và ho t t i s a ch a nên giá tr ho t t i s b qua
V y ta có b ng t ng h p t i tr ng tác d ng lên h d m đáy nh sau:
Ph n l c b n thành truy n vào ( kN/m)
S d ng ph n m m Sap2000 mô hình và tính toán, liên k t gi a d m biên và c t đ c xem là liên k t ngàm, ta đ c các giá tr n i l c nh sau:
- Bê tông : B25 có Rb = 14500 (KN/m 2 )
Ta tính đ i di n 1 k t qu nh sau
- l y moment g i c a d m Dđ1 đ tính đ i di n v i M g = 624.63 KN.m
- Hàm l ng c t thép : min m ax
Tính toán t ng t ta có b ng tính toán c t thép nh sau: ( gi thi t v i a = 7 cm)
(KN.m) b(mm) h(mm) a(cm) m A stt
- V t li u: + Bê tông B25: R b = 14500 (KN/m 2 ); R bt = 1050 (KN/m 2 );
+ C t thép AI : Rs = 225000(KN/m 2 ); Es = 21x10 7 (KN/m 2 )
Tính toán c t thép đai cho d m Dđ1 & Dđ2
- Ki m tra đi u ki n tính toán: Qbmin = b 3 (1 f n ) b R bt bh o
V y Q max > b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đ ch u l c c t ta c n tính c t thêm c t đai
- Ch n c t đai ỉ8, 2 nhỏnh (a sw = 50.3(mm 2 ))
- Xác đnh b c c t đai nh sau: sw sw bt b n f b tt R n a
K t lu n : V y h d m đáy không b phá ho i do ng su t nén chính
- gi a nh p c a các d m, c t đai đ t theo c u t o:
V y đo n đ u d m L nh p /4 đ t kho ng cách c t đai S = 200 và đo n gi a nh p d m L nh p /2 đ t kho ng cách c t đai S = 300
Tính toán c t thép đai cho d m Dđ3 & Dđ4
- Ki m tra đi u ki n tính toán: Q bmin = b 3 (1 f n ) b R bt bh o
V y Qmax > b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đ ch u l c c t ta c n tính c t thêm c t đai
- Ch n c t đai ỉ8, 2 nhỏnh (asw = 50.3(mm 2 ))
- Xác đnh b c c t đai nh sau: sw sw bt b n f b tt R n a
K t lu n : V y h d m đáy không b phá ho i do ng su t nén chính
- gi a nh p c a các d m, c t đai đ t theo c u t o:
V y đo n đ u d m L nh p /4 đ t kho ng cách c t đai S = 200 và đo n gi a nh p d m L nh p /2 đ t kho ng cách c t đai S = 300
TÍNH KHUNG PH NG TR C 2
- Công trình khu chung c An Bình có t ng di n tích m t b ng S= 1848.28 m 2
(57.4×32.2) Có t s kích th c hai c nh 1.78 1.5
L i L nên k t c u khung ch n gi i pháp tính khung ph ng nh v y s đúng v i th c t làm vi c c a công trình
Kết cấu khung là một hệ thanh chịu lực, là thành phần chủ yếu chịu tải trọng sàn và truyền tải xuống móng cho công trình Theo phương ngang, hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành khung ngang; theo phương dọc, hệ cột và các dầm dọc tạo thành khung dọc, kết hợp chặt chẽ để phân bố tải trọng và tăng độ cứng cho toàn bộ công trình.
Ch n s b chi u sâu chân c t liên k t v i m t trên đài móng là 1,0 m so v i n n nhà trong b n v ki n trúc ( c t +0.000 m )
Việc kích thước đo theo hai phương là cách tiếp cận phù hợp để căn chỉnh qui mô và tỉ lệ của công trình Tuy nhiên, các kích thước này vẫn phải cân nhắc đến yêu cầu về không gian và chiều cao thông tầng giữa các tầng trong tòa nhà Những kích thước này có thể được thay đổi và điều chỉnh trong quá trình tính toán để đưa ra các phương án sắp xếp hợp lý và đảm bảo tính pháp lý.
Việc bố trí hệ thống điện trong công trình khá phức tạp, với bố trí bảng điện ở vị trí thuận tiện và chiều cao 8,2 m Trong phòng bố trí có nhiều tủ ngăn và khu vực vệ sinh, vì vậy thuận tiện cho việc tính toán ngoài hệ thống chính và có thể bố trí thêm hệ thống phân phối lên mặt bằng chính theo bố trí trực giao Kích thước được chọn nhằm tối ưu hóa không gian và đảm bảo an toàn cho thi công và vận hành.
- Ch n s b ch n ti t di n d m chính theo công th c:
V y d m chính (D1) có ti t di n (300x600)mm
V y d m chính (D2) có ti t di n (250x500)mm
- S b ch n ti t di n d m ph theo công th c:
dp dp h b Ch n bd = 250 (mm)
V y d m ph 1 (DP1) có ti t di n (250x500)mm
D m công son(DP2)có ti t di n (200x400)m Các d m môi (DP3) ta ch n kích th c 200x400 (mm)
Trong quá trình thiết kế kết cấu, việc chọn tiết diện có tính chất ban đầu phù hợp đóng vai trò then chốt để đảm bảo khả năng chịu lực và tính hợp lý của cấu tạo Các tiết diện này có thể được điều chỉnh và thay đổi sao cho phù hợp với yêu cầu tải trọng, điều kiện thi công và tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu Trong giai đoạn thiết kế, cần thực hiện tính toán kỹ lưỡng và đánh giá các yếu tố như bố trí, khả năng chịu tải và sự hợp lý của hình học để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả kinh tế Việc mô phỏng và tối ưu hóa kích thước, hình dáng tiết diện và cách bố trí kết cấu cho thép giúp hình thành các giải pháp thiết kế phù hợp, bền vững và có thể thi công được.
- Công trình đ i x ng nhau theo hai ph ng nên ti t di n c t hai bên tr c đ i x ng đ c ch n gi ng nhau T s L2/L1 = 1.78 b 3 (1 f n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đ ch u l c c t ta ph i tính c t đai ch u l c c t
- Ch n c t đai ỉ8, 2 nhỏnh (asw = 50.3(mm 2 ))
Xác đ nh b c c t đai nh sau: sw sw o bt b n f b tt R n a
V y ch n s = 150 (mm) b trí trong đo n L/4 mm đ u d m và s = 300 (mm) b trí cho đo n gi a d m còn l i
K t lu n : V y h d m đáy không b phá ho i do ng su t nén chính
V y b trí thép c u tao cho toàn b d m trong khung tr c 2
1.3 Tính toán c t đai gia c ng gi a d m ph và d m chính:
- Xét l c t p trung do d m ph truy n vào d m chính 13 t i t ng 5 có giá tr là P ng v i b c nh y c a bi u đ bao l c c t
- Ta s d ng c t treo d ng đai, ch n đai ỉ10 ( a sw = 0.785 cm 2 ), 2 nhỏnh, s l ng c t treo c n thi t là :
- Ch n m = 8 (m i bờn 4ỉ10), b trớ trong kho ng Str cho phộp là:
V y b trớ đai gia c ng m i bờn 4ỉ10a50
B NG TÍNH C T THÉP NH P KHUNG TR C 2
B NG TÍNH C T THÉP G I KHUNG TR C 2
2.Tính toán c t thép c t cho khung tr c 2:
2.1 Tính c t thép d c: tính toán c t thép cho côt ta ch n các c p có n i l c nh sau:
- ta ti n hành tính toán c t thép cho c 3 c p n i l c, sau đó so sánh xem c p nào có yêu c u v c t thép l n nh t thì ta s dung c p n i l c đó b trí cho c t, qui trình tính toán tuân theo
TCXDVN 356-2005 t thép đ i x ng a- Tính đ l nh tâm ban đ u eo eo = e01 + eng l nh tâm do n i l c e 01 N M l ch tâm ng u nhiên eng 25 h (do sai s thi công) nh ng luôn luôn 2cm b- Tính h s u n d c:
Kdh : là h s k t i tính ch t dài h n c a t i tr ng
N u không tách riêng Mdh , Ndh thì l y Kdh = 2
N u Mdh ng c d u v i M thì Mdh mang d u âm
Mdh; Ndh là mômen và l c d c do t i tr ng dài h n gây ra
Mô đun đàn h i c a thép Ea = 2,1 x 10 6 kg/cm 2
Mô men quán tính c a thép: Ja = tbh0 (0,5h - a) 2
Gi thi t t = 0,8 – 1,2% (hàm l ng thép t ng c ng) c- Tính đ l ch tâm tính toán: e = eo +
2 h+ a’ d- Xác đnh tr ng h p l ch tâm x = R b
N u x oho thì l ch tâm bé
C ng đ ch u kéo tính toán c a c t thép (kg/cm 3 )
, Tr ng h p l ch tâm l n (x < oho )
- Ki m tra l i hàm l ng min = 0,4% max = 3,5%
Và t ( là hàm l ng t ng c ng)
N u khác nhi u v i t gi thi t thì dùng tính l i Nth và ( ch nên l y 0,25%)
, Tr ng h p l nh tâm bé (x > oho)
n u e 0 > 0,2h 0 thì x’ = 1,8 (eogh - eo) +oho eogh = 0,4 (1,25h - oho)
C t đai c t đ c đ t theo c u t o theo qui ph m TCXD 198 :1997 – Nhà cao t ng – Thi t k c u t o bêtông c t thép toàn kh i
L1= max[hc; 1/6Lw ; 450mm] thì :
Trong các kho ng còn l i :
Cốt thép của các tấm có nhiều vị trí liên kết các thanh thép dọc thành một hệ khung chịu nén, đảm bảo vị trí cốt thép được cố định trong quá trình thi công Khi chịu nén, cốt thép dọc có thể bị cong; cốt đai có nhiều vị trí để giữ cho cốt thép dọc và khung không bị lệch hoặc cong vênh, từ đó hạn chế sự biến dạng và bảo vệ lớp bê tông ở bên ngoài Cốt đai được bố trí theo các yêu cầu như đã nêu ở trên.
Ch n ỉ8a100 trong đo n n i c t thộp, ỉ8a200 trong đo n cũn l i
B NG T NG H P TÍNH THÉP C T KHUNG TR C 2
C t Thép A st m KN KNm n ch n %
Móng là bộ phận chịu tải trọng của toàn bộ công trình, truyền tải tải trọng từ công trình xuống nền đất sao cho móng và nền đất làm việc ở trạng thái ổn định và không vượt quá giới hạn cho phép Việc tính toán tải trọng và thiết kế móng phải được thực hiện dựa trên đặc trưng của nền đất và các điều kiện thi công, nhằm đảm bảo sự an toàn và khả năng chịu lực cho công trình trong suốt quá trình sử dụng Quá trình tính toán móng bao gồm phân tích tải trọng, lựa chọn hệ móng phù hợp và xác định biện pháp thi công cùng kiểm soát chất lượng để đảm bảo móng được thi công đúng quy chuẩn.
- Vi c tính toán n n móng theo bi n d ng n m xác đnh kích th c móng, đ m b o đ lún không v t quá đ lún cho phép đ c ti n hành v i t h p t i tr ng tiêu chu n
- Vi c tính toán theo c ng đ nh m đ m b o n n không b phá ho i do quá t i, n đnh v tr t, l t c a móng Xác đnh chi u cao móng, c t thép đ c ti n hành v i t i tr ng tính toán
II ÁNH GIÁ I U KI N A CH T CÔNG TRÌNH
- C n c k t qu khoan kh o sát t i các h khoan, đa t ng t i v trí xây d ng công trình bao g m các l p nh sau:
- L p đ t sét màu xám tr ng thái d o nhão đ n d o m m
+ Dung tr ng t nhiên W : 15.68 kN/m 3
+ Dung tr ng đ y n i dn : 5.68 kN/m 3
- L p đ t cát h t b i pha sét màu vàng tr ng thái ch t
+ Dung tr ng t nhiên W : 19.74 kN/m 3
+ Dung tr ng đ y n i dn : 9.74 kN/m 3
- L p đ t sét màu xám tr ng màu nâu vàng tr ng thái c ng
+ Dung tr ng t nhiên W : 19.86 kN/m 3
+ Dung tr ng đ y n i dn : 9.86 kN/m 3
L p 1: L p đ t sét màu xám tr ng thái d o nhão đ n d o m m
L p 2: L p đ t cát h t b i pha sét màu vàng tr ng thái ch t
L p 3: L p đ t sét màu xám tr ng màu nâu vàng tr ng thái c ng sâu Mô t đ t m Dung tr ng T tr ng
Sét màu xám tr ng thái d o nhão đ n d o m m
Cát b i pha sét, màu vàng, tr ng thái ch t
Sét màu xám tr ng, màu nâu vàng, tr ng thái c ng
III L A CH N CÁC PH NG ÁN MÓNG :
Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay, ưu tiên các giải pháp nền móng tiên tiến để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho công trình Việc ứng dụng móng cọc và các hệ móng hiện đại không chỉ giúp khắc phục biến dạng đất nền và lún không đồng đều dưới tải trọng lớn mà còn giảm thiểu dao động và chịu được tác động của tải trọng ngang Các giải pháp nền móng tiên tiến còn rút ngắn thời gian thi công, giảm khối lượng đào đắp và tối ưu hóa quy trình công nghệ trong quá trình chế tạo và lắp đặt, từ đó tăng hiệu quả kinh tế và chất lượng công trình nhà cao tầng.
Không phải lúc nào cũng nên sử dụng móng cọc cho mọi công trình; việc lựa chọn phương án móng không phù hợp có thể gây lãng phí vật liệu và tăng nguy cơ cho kết cấu Khi lên kế hoạch thiết kế, nếu phần trên chịu tải trọng lớn và móng là hệ thống chủ chốt, việc áp dụng giải pháp móng cọc không hợp lý có thể làm cho phần trên bị phá hoại khi thi công, trong khi sự bất đồng giữa thiết kế móng và thân công trình có thể phát sinh dao động, gia tăng nguy hiểm và ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của công trình.
Công trình Chung C An Bình g m 8 t ng đ t trên n n đ t t ng đ i t t v y ta ch n ph ng án móng c c ép
N i l c sau khi ch y xong t ph n m m Sap2000 ta xu t ra các giá tr n i l c t i các chân c t đ tính toán móng
PH NG ÁN 1 THI T K MÓNG C C ÉP
T i tr ng tác d ng lên móng :
Ch n D f =2.5m sâu đáy đài c a móng th a đi u ki n :
Trong đó : Q là t i tr ng ngang tác d ng lên móng Q 4 KN bh là c nh c a đáy đài theo ph ng th ng góc v i l c Q gi s b h = 1.5
= dung tr ng trung bình c a l p đ t trên đáy đài
Ta có đ sâu đài D f =2.5m > D fmin = 2.286m
Ch n chi u cao đài móng là h đ =1.5 m
II L A CH N CÁC THÔNG S C A C C ÉP
- C c ép s d ng cho toàn b công trình là m t lo i c c cùng thông s thi t k Do đó s tính toán đi n hình m t c c và thi t k cho t t c các móng
Ch n chi u cao đài móng là h đ =1.5 m
D a vào m t c t đa ch t c a công trình nh n th y l p đ t th 2 là l p đ t t t nh ng t ng đ i m ng (3.5 m) có th gây khó kh n trong vi c tính lún v sau nên ch n c c c m vào l p đ t th 3
Chiều dài tổng thể của cọc là 27 m, chia làm 3 đoạn, mỗi đoạn 9 m Phần đầu cọc được chôn vào đài móng với chiều sâu 0,1 m và phần bê tông bảo vệ đầu cọc là 0,6 m, kèm theo lớp lót bê tông dày 0,1 m Nhờ đó, chiều dài tiếp xúc giữa cọc và đất là 26,2 m Mỗi cọc tiếp xúc với đất qua các lớp đất ở độ sâu tương ứng, với các khoảng sâu lần lượt là 3 m và 1,8 m tùy điều kiện nền đất tự nhiên.
1.1 V t li u – Kích th c c c đ tính móng :
Móng đ c đúc b ng bê tông ( B25 ) có Rbt= 1.2MPa( c ng đ ch u kéo c a bê tông ),
Rb.5MPa( c ng đ ch u nén c a bê tông ) ; môđun đàn h i E0x10 3 (MPa)
C t thép trong móng lo i CII , có c ng đ ch u kéo c t thép d c Rs = 280 MPa
C t thép trong móng lo i CII , có c ng đ ch u kéo c t thép đai Rs = 225 MPa
S d ng c t thép lo i AI đ thi t k c t đai, v i các ch tiêu sau :
- C ng đ ch u nén tính toán : R s 225(MPa)2250(daN cm/ 2 )
- C ng đ ch u kéo tính toán : R s 225(MPa)2250(daN cm/ 2 )
- C ng đ tính toán c t ngang : R s 175(MPa) 1750( daN cm/ 2 )
Mô dun đàn h i E s 2.1 10 ( 6 daN cm/ 2 )
S d ng c t thép lo i AIII đ thi t k c t thép ch u l c ,v i các ch tiêu sau :
- C ng đ ch u nén, kéo tính toán : R s 365(MPa)3650(daN cm/ 2 )
- C ng đ tính toán c t ngang : R sw 290(MPa)2900(daN/cm²)
- Mô dun đàn h i E s 2.0 10 ( 6 daN cm/ 2 )
Cọc có kích thước (b×h) 350×350 mm, chiều dài tổng thể là 27 m Trong đó phần đầu cọc được chôn vào đài cọc với độ sâu 0.6 m và có lớp bê tông đầu cọc dày 0.1 m, cùng với lớp bê tông lót dày 0.1 m Vì vậy, chiều dài cọc còn lại để thi công là Lcọc = L – (0.6 + 0.1 + 0.1) = 26.2 m.
- Di n tích ti t di n c c : Fc = 0.35x0.35 = 0.1225 (m 2 )
- Ch n thộp c c là 8ỉ16 (As = 16.06 (cm 2 ))
- m i c c đ c gia c ng thờm 1ỉ20, b c đai đ c b trớ 2 đ u c c t 5-10(cm), đo n gi a còn l i b trí th a h n 10 20cm
2 Ki m tra các đi u ki n l p d ng :
- Các móc c u c c ph i đ c ch n c đnh sao cho mômen âm v trí 2 móc c u b ng mô men d ng l n nh t gi a c c (v đ l n )
SƠ ĐỒ CẨU LẮP CỌC
Tr ng l ng b n thân c c phân b đ u: q = Fc bt ×n (kN/m)
Trọng lượng phân bố trên một mặt dài của các cấu kiện được xem là trường tĩnh; tuy nhiên khi có tải tác động thực tế, vẫn còn tồn tại các tác động động ảnh hưởng đến thiết kế Do đó trong quá trình tính toán cần bổ sung các yếu tố chịu tải và hệ số an toàn, ví dụ Kđ bằng 2 để đảm bảo độ ổn định và an toàn của hệ thống.
- Khi đó moment c u l p c c đ oc tính v i công th c sau:
- Dùng ph ng pháp m t c t : C t 1 m t c t cách g i A m t đo n = z xét cân b ng ph n bên trái:
- Mmax = Max ( M1max; M2max; M3max )
Fa = 5.76 (cm²) < Fachon = 16.08 (cm²) ( v i thộp ch n là 8ỉ16)
V y c c đ m b o kh n ng v n chuy n và l p d ng
- Tính cho tr ng h p nguy hi m nh t đó là tr ng h p 1 móc c u
- T i t p trung tác d ng vào móc c u:
Ch n thộp làm múc c u 1ỉ20 cú F a = 3.14 ( cm 2 )
1 Kh n ng ch u t i c a c c theo v t li u
- Kh n ng ch u t i theo v t li u đ c tính theo công th c:
Rn = 14.5 (MPa) = 145 (daN/cm²): C ng đ ch u nén c a bê tông
Fc = 0.1225 (m 2 ) = 1225 (cm²): Di n tích ti t di n c c
Ra = 280 (MPa) = 2800 (daN/cm²): C ng đ ch u nén c a c t thép
Fct = Fa = 16.08 (cm 2 ): Di n tích ti t di n c t thép
Km : Móng c c đài th p không xuyên qua l p đát y u ( than bùn, sét y u, ) nên l y h s K làm vi c c a v t li u là = 0.8
2.1 Xác đnh s c ch u t i c a c c theo ch tiêu c lý c a đ t n n:
S c ch u t i cho phép c a c c đ n theo đ t n n đ c tính: tc a at
Q a : s c ch u t i cho phép tính toán theo đ t n n
Q tc :s c ch u t i tiêu chu n tính toán theo đ t n n c a c c đ n
Kat : h s an toàn do s c ch u t i xác đnh b ng tính toán nên theo TCXD 205-1998, đi u A1- PH L C A, l y Kat = 1.65
Qtc : đ c xác đnh g m 2 thành ph n là kh n ng ch u m i qm (KPa) và kh n ng bám tr t fs (KPa) bên hông
+ m R = 1 cho cát b i : H s đi u ki n làm vi c t i m i c c
+m f = 1 cho c c ép : H s đi u ki n làm vi c c a đ t bên hông c c ( c c th ng )
+ qm 008 (KN/m 2 ): Kh n ng ch u m i c a c c đ sâu Z= 28.8 (m), (đ t lo i sét tr ng thái c ng), tra b ng A.1 TCVN 205-1998 ( q m có th tra b ng 4.4 trang 298, sách N n &
Móng, T gi Lê Anh Hoàng)
+ fsi : Kh n ng bám tr t c a đ t xung quanh c c đ c xác đnh theo b ng tra A2, ph l c A
+ L i ,u : Chi u dài phân đo n c c và chu vi c c
Xác đnh s c ch u t i do ma sát c a đ t xung quanh c c f si ×L i :
Theo bảng A2 trong TCXD 205-1998 để tính hệ số ma sát bên, ta xác định giá trị bằng cách tra bảng theo độ sâu trung bình của từng lớp được phân chia thành các phân lớp có bề dày không quá 2 m Các phân lớp này giúp đảm bảo độ chính xác khi ước lượng hệ số ma sát và các tham số liên quan trong thiết kế.
- Th c hi n Chia l p đ t các thành các phân l p có b dày b ng 2m
Ta tóm t t b ng nh sau:
=> S c ch u t i c a c c theo ch tiêu c lí c a đ t n n : tc
Qa : s c ch u t i cho phép c a c c đ n theo đ t n n
2.2 Theo ch tiêu c h c c a đ t n n C, (Công th c Meyerhof) (Ph l c B TCVN 205-1998):
N c ,N q ,N : H s tra bi u đ theo góc ma sát
: 9.86 (KN/m ³ ) tr ng l ng th tích c a đ t đ sâu m i c c c X.2 (KN/m²): l c dính c a đ t t i m i c c
- Tính theo ph ng pháp Terazaghi : v i = 13.24 0 tra b ng và n i suy đ c :
- ’×Z : ng su t do tr ng l ng b n thân đ t t i m i c c
Qm =qm×Fc = 1214.4 × 0.1225 = 148.7 (KN) đ đ si vd s a a f ' K tg( ) c
’vd : ng su t h u hi u theo ph ng th ng đ ng do tr ng l ng b n thân c a đ t có k đ n đ y n i
Ks : h s áp l c ngang, K =(1.2 1.4) (1-sin ) s K =1.4 (1-sin ) s
=> Kh n ng ch u t i do ma sát bên: Qs = u× f si xL i = 1.4×954.2 = 1335.9 (KN)
Ki m tra đi u ki n: so sánh Q u &P VL
P TK = Min Qa = 1439.1 (KN) (PLA); Qa = 717.5 (KN) (PLB)
ch n giá tr s d ng thi t k : P TK = 717.5 (KN)
THI T K MÓNG M1 & M2 CHO KHUNG TR C :
- T b ng k t qu t h p n i l c khung tr c 2, ch n ra các c p n i l c dùng đ tính toán thi t k móng
- C n c vào t i tr ng t i các chân c t, vì các t i tr ng t ng đ ng nhau nên ta phân thành 2 lo i móng sau:
Trong SAP2000, tải trọng tác động lên móng được xác định là tải trọng tính toán Để tuân thủ các chuẩn mực, các tải trọng tác động lên móng có thể được xác định theo các tải trọng tiêu chuẩn và có thể dùng hệ số tăng tải 1.15 để quy đổi sang tải trọng tiêu chuẩn.
T I TR NG TÁC D NG LÊN MÓNG M1
Lo i Móng N i l c T i tr ng tính toán n T i tr ng tiêu chu n M1
2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c:
- S l ng c c s b đ c xác đnh theo công th c:
Kho ng cách mép c c v i mép đài 5 mm (v i D là đ ng kính c c)
B trí đài móng M1 nh hình v
- Kích th c đài : (Bd x Ld x hd) = (3850x2800x1500)
- Xác đnh hi u ng nhóm c c E theo toán đ ( Trang 322 “N n và Móng “ -Th.S Lê Anh
+ Cách b trí c c nh trên ta có : n = 3; m = 4
3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c:
- Xác đnh móng kh i quy c t i đáy đài:
W qu = L đ ×B đ ×h d × tb = 3.85×2.8×1.5×22 = 431.2 (KN) đ đ tt ax Wqu tt
- Mô men tính toán đáy đài c c: ( B qua l c ngang do đã cân b ng v i áp l c ngang c a đ t
- T i tr ng tác d ng lên m i đ u c c đ c xác đnh theo công th c : i i tt dy c tt i x x
T I TR NG TÁC D NG LÊN U C C
- Ta th y : + Pmax < QTK = 449.1 < 717.5 (KN) (Th a)
(Dùng T i tr ng tiêu chu n đ ki m tra N tc , M tc )
4.1 Xác đ nh góc ma sát trung bình gi a các l p đ t:
Góc ma sát trung bình: i i 1 1 2 2 3 3 tb i 1 2 3
Chi u dài kh i móng quy c :
Chi u r ng kh i móng quy c :
+ L’,B’ : kho ng cách xa nh t gi a 2 biên c c theo 2 ph ng
Wqum = Lm×Bm×Zm× tb = 4.892 ×3.843 × 28.8 ×12
- T i tr ng tác d ng xu ng m i c c bây gi là:
- M i c c đ t t i l p đ t th 3: v i = 13.24 0 tra b ng 1.21 (trang 53- tác gi Châu Ng c n) ta đ c
- L p 3 : Sét màu xám tr ng, tr ng thái c ng : tc 1 2 k 1.1 m 1.1 m 1
- V i ’II: là dung tr ng c a đ t d i m i c c có tính đ n đ y n i
’ I : là dung tr ng c a đ t t m i c c tr lên có tính đ n đ y n i
- ng su t do tr ng l ng b n thân đ t t i m i: o bt
= ’xZ m = 6.65× 28.8 = 191.52(KN/m 2 ) bt bt i i 1 ' hi
- ng su t gây lún t i m i c c l y theo ng su t trung bình: o gl
= ko× o gl k o : H s tra b ng 1.21.Trang 30 sách “ N n và Móng “ c a Ths Lê Anh Hoàng, ph thu c vào t s Lm/Bm; Z/Bm
- V trí ng ng tính lún thõa mãn đi u ki n : n gl≤ 0.2× n bt
- ng su t gây lún trung bình: gl gl gl i 1 i tbi 2
- lún đ c xác đnh theo công th c: gl tbi i
Eo : modun bi n d ng c a đ t n n L p đ t t i m i c c là l p đ t s 3 ( sét c ng) có mô đun bi n d ng Eo = 10350 ÷ 24150 (KN/m 2 ) Ch n Eo = 24000 (Tra theo b ng 1.2 trang 29 sách “n n và móng” c a Châu Ng c n)
- Theo TCVN 45-1978 đ lún ph i tho yêu c u S ≤ S gh =8 (cm)
- Chia l p đ t thành nh ng l p nh có đ dày h i = 1.54 (m)
B NG TÍNH LÚN CHO MÓNG M1
L m /B m Z/Bm k o bt i gl i gl tbi gl i / bt i gl tbi ×h i tính (m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 )
- lún : Công th c tính lún theo QP 45-78 :
tho đi u ki n n đnh lún c a công trình
Ki m tra đi u ki n xuyên th ng c a đài c c :
Tháp xuyên th ng bao trùm lên các đ u c c nên đài không b xuyên th ng
- T i tr ng s d ng là t i tr ng tính toán: N tt , M tt
6.1.1 Tính c t thép theo ph ng chi u dài c a đài c c : L = 3850 (mm)
- Mômen t i v trí ngàm = (L c d c) × (cánh tay đòn)
- Ví d : T i c c 12 có P12 = 506.36 (KN); Cánh tay đòn d12 = 1.25 (m)
T i v trí các c c khác tính t ng t và đ c th hi n b ng sau:
STT d(m) Pi(KN) Mi(KN.m)
- Bê tông B25 có Rb = 145 (Mpa)
- C t thép AII : có Rs = 280 (Mpa)
6.1.2 Tính c t thép theo ph ng c nh ng n c a đài c c: B = 2800 mm
- Mômen t i v trí ngàm = (L c d c) × (cánh tay đòn)
- Ví d : T i c c 12 có P 12 = 623.4 (KN); Cánh tay đòn d 4 = 1.25 (m)
T i v trí các c c khác tính t ng t và đ c th hi n b ng sau:
STT d(m) Pi(KN) Mi(KN.m)
- Bê tông B25 có Rb = 145 (Mpa)
- C t thép AII : có Rs = 280 (Mpa)
- Vì ch n chi u cao đài theo đi u ki n tuy t đ i c ng nên bê tông đ kh n ng ch u l c c t ch c n b trí thép c u t o
- V y b trớ ỉ12a200 trờn su t chi u dài đài
T I TR NG TÁC D NG LÊN MÓNG M2
Lo i Móng N i l c T i tr ng tính toán n T i tr ng tiêu chu n M2
2 Xác đ nh s b s l ng c c và b trí c c:
S l ng c c s b đ c xác đnh theo công th c:
Kho ng cách mép c c v i mép đài 5 mm (v i D là đ ng kính c c)
B trí đài móng M2 nh hình v :
- Kích th c đài : (Bd x Ld x hd) = (2800×3850×1500)
- Xác đnh hi u ng nhóm c c E theo toán đ ( Trang 322 “N n và Móng “ -Th.S Lê Anh
+ cách b trí c c nh trên ta có : n = 3; m = 4
3 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên đ u c c:
- Xác đnh móng kh i quy c t i đáy đài:
- L c d c tính toán t i đáy đài c c: tt ax Wqu tt
- Mô men tính toán đáy đài c c: ( B qua l c ngang do đã cân b ng v i áp l c ngang c a đ t
- T i tr ng tác d ng lên m i đ u c c đ c xác đnh theo công th c : i i tt dy c tt i x x
T I TR NG TÁC D NG LÊN U C C
- Ta th y : + P max < Q TK = 717.5 (KN)
(Dùng T i tr ng tiêu chu n đ ki m tra N tc , M tc )
Góc ma sát trung bình: i i 1 1 2 2 3 3 tb i 1 2 3
Chi u dài kh i móng quy c :
Chi u r ng kh i móng quy c :
+ L’,B’ : kho ng cách xa nh t gi a 2 biên c c theo 2 ph ng
Wqum = Lm×Bm×Zm× tb = 4.892 ×3.843 × 28.8 ×12
Zm = 28.8 m đ c tính t cao trình 0.000m t i v trí m i c c
T i tr ng tác d ng xu ng m i c c bây gi là:
- M i c c đ t t i l p đ t th 3: v i = 13.24 0 tra b ng 1.21 (trang 53- tác gi Châu Ng c n) ta đ c
- L p 3 : Sét màu xám tr ng, tr ng thái c ng : tc 1 2 k 1.1 m 1.1 m 1
- V i ’II: là dung tr ng c a đ t d i m i c c có tính đ n đ y n i
’ I : là dung tr ng c a đ t t m i c c tr lên có tính đ n đ y n i
- ng su t do tr ng l ng b n thân đ t t i m i: o bt
= ’xZ m = 6.65× 28.8 = 191.52(KN/m 2 ) bt bt i i 1 ' hi
- ng su t gây lún t i m i c c l y theo ng su t trung bình: o gl
= ko× o gl ko : H s tra b ng 1.21.Trang 30 sách “ N n và Móng “ c a Ths Lê Anh Hoàng, ph thu c vào t s L m /B m ; Z/B m
- V trí ng ng tính lún thõa mãn đi u ki n : n gl≤ 0.2× n bt
- ng su t gây lún trung bình: gl gl gl i 1 i tbi 2
- lún đ c xác đnh theo công th c: gl tbi i
Eo : modun bi n d ng c a đ t n n L p đ t t i m i c c là l p đ t s 3 ( sét c ng) có mô đun bi n d ng Eo = 10350 ÷ 24150 (KN/m 2 ) Ch n Eo = 24000 (Tra theo b ng 1.2 trang 29 sách “n n và móng” c a Châu Ng c n)
- Theo TCVN 45-1978 đ lún ph i tho yêu c u S ≤ S gh =8 (cm)
- Chia l p đ t thành nh ng l p nh có đ dày h i = 1.54 (m)
B NG TÍNH LÚN CHO MÓNG M2
L m /B m Z/Bm k o bt i gl i gl tbi gl i / bt i gl tbi ×h i tính (m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 )
- lún : Công th c tính lún theo QP 45-78 :
tho đi u ki n n đnh lún c a công trình
- Ki m tra đi u ki n xuyên th ng
Tháp xuyên th ng bao trùm lên các đ u c c nên đài không b xuyên th ng
- T i tr ng s d ng là t i tr ng tính toán: N tt , M tt
- Xem đài c c làm vi c nh m t console ngàm t i mép c t, ch u t i tr ng ph n l c đ u c t
6.1.1 Tính c t thép theo ph ng tr c dài: L = 3850 (mm)
- Mômen t i v trí ngàm = (L c d c) × (cánh tay đòn)
- Ví d : T i c c 7 có P 7 = 431.63 (KN); Cánh tay đòn d 3 = 0.175 (m)
T i v trí các c c khác tính t ng t và đ c th hi n b ng sau:
STT d(m) Pi(KN) Mi(KN.m)
- Bê tông B25 có Rb = 145 (Mpa)
- C t thép AII : có Rs = 280 (Mpa)
6.1.2 Tính c t thép theo ph ng c nh ng n : B = 2800 mm
- Mômen t i v trí ngàm = L c d c × cánh tay đòn
- Ví d : T i c c 5 có P 5 = 767.6 (KN); Cánh tay đòn d 5 = 0.1 (m)
T i v trí các c c khác tính t ng t ta có b ng t ng h p nh sau:
STT d(m) Pi(KN) Mi(KN.m)
- Bê tông B25 có Rb = 145 (Mpa)
- C t thép AII : có Rs = 280 (Mpa)
- Vì ch n chi u cao đài theo đi u ki n tuy t đ i c ng nên bê tông đ kh n ng ch u l c c t ch c n b trí thép c u t o
- V y b trớ ỉ12a200 trờn su t chi u dài đài
PH NG ÁN 2 MÓNG C C KHOAN NH I
Vi c tính toán móng c c đài th p d a vào các gi thi t ch y u sau:
- T i tr ng ngang hoàn toàn do các l p đ t t đáy đài tr lên ti p nh n
- S c ch u t i c a c c trong móng đ c xác đnh nh đ i v i c c đ n đ ng riêng r , không k đ n nh h ng c a nhóm c c
- T i tr ng c a công trình qua đài c c ch truy n lên các c c ch không tr c ti p truy n lên ph n đ t n m gi a các c c t i m t ti p giáp v i đài c c
- Khi ki m tra c ng đ c a n n đ t và khi xác đnh đ lún c a móng c c thì ng i ta coi móng c c nh m t móng kh i quy c bao g m c c và các ph n đ t gi a các c c
Trong thiết kế và tính toán móng nông trên nền đất tự nhiên, việc xem xét ma sát ở hai mặt của móng là rất quan trọng Ma sát bên móng làm giảm đáng kể trị số mô men tác động lên phần ngoài móng so với mô men tại đáy móng, do đó các giá trị mô men được cho bởi quy trình tính toán cần được hiệu chỉnh để phù hợp với cao trình đáy đài và điều kiện nền đất thực tế Khi áp dụng các giả thiết gần đúng này, người thiết kế có thể ước lượng được sự chênh lệch mô men giữa ngoại vi và đáy móng, từ đó tối ưu hóa kích thước móng nông và đảm bảo an toàn cho công trình.
I L A CH N CÁC THÔNG S CHO C C KHOAN NH I
Bê tông B25 , Rn = 145 (kG/cm 2 )
C t thép ch u l c nhóm AII có Ra(00 (kG/cm 2 )
C t đai nhóm AI có Ra#00 (kG/cm 2 )
- Ch n đ ng kính c c d= 600 mm => Fc =0.2826 m 2
3 S b chi u sâu đáy đài và các kích th c:
Ta ch n đ sâu đài Df =2.5 m sâu đáy đài c a móng th a đi u ki n : h o f b tg Q
Trong đó : Q là t i tr ng ngang tác d ng lên móng Q = 47.8 KN b h là c nh c a đáy đài theo ph ng th ng góc v i l c Q gi s bh = 1.5
= dung tr ng trung bình c a l p đ t trên đáy đài
V y ta ch n chi u sâu chon đài c c D f = 2.5m ( so v i m t đ t t nhiên ) > D fmin = 1.78m