Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư cao cấp minh hải

Dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy, em đã được họchỏi thêm nhiều kiến thức về việc trình bày thuyết minh, bản vẽ và sử dụng các phầnmềm liên quan trong việc hỗ trợ tính toán để có

KIẾN TRÚC

1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ:

Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán

Trong các thành phố lớn, việc tăng hiệu quả sử dụng đất được thúc đẩy bởi đặc điểm “đất chật, người đông,” khi xây dựng các khu nhà cao tầng phù hợp với quy hoạch đồng bộ về cơ sở hạ tầng, cảnh quan và môi trường xung quanh Điều này góp phần hình thành khái niệm đô thị nén, với đặc trưng là mật độ xây dựng cao, sử dụng đa dạng các loại đất, khuyến khích đi bộ, xe đạp và phát triển giao thông công cộng Các khu đô thị nén như Time City, Royal City, Phú Mỹ Hưng đã xây dựng các công trình như chung cư cao tầng, trường học, bệnh viện trên cùng một khu đất, giúp giảm khoảng cách đi lại và phát huy tối đa hiệu quả của các phương tiện giao thông công cộng trong phát triển đô thị bền vững.

Nhà cao ốc giúp tối ưu hóa diện tích đất ở trung tâm, hạn chế mở rộng nhanh ra ngoại ô Các khu vực trung tâm sẽ tăng số lượng văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ nhà ở, giảm thiểu phát triển theo chiều ngang của đô thị Cư dân có thể sở hữu căn hộ gần trung tâm, kết hợp tiện ích đa dạng, tầm nhìn tốt và môi trường thoáng đãng Các tổ hợp đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu giải trí góp phần nâng cao tiện ích xã hội, cải thiện chất lượng sống và tăng sức hấp dẫn của đô thị.

Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh.

1.2 ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH:

Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải

Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê.

Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty.

Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2.

SVTH: Phạm Cường_Lớp 17X1A GVHD: TS Nguyễn Quang Tùng 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ

Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán

Trong bối cảnh “đất chật, người đông,” việc tăng hiệu quả sử dụng đất tại các thành phố lớn có tốc độ gia tăng dân số cơ học cao là cần thiết Các dự án nhà cao tầng theo quy hoạch đồng bộ về cơ sở hạ tầng và cảnh quan môi trường giúp hình thành diện mạo đô thị mới, phát huy vai trò của kiến trúc hiện đại trong mô hình đô thị tập trung Khái niệm đô thị nén ra đời nhằm tối ưu hóa mật độ xây dựng, khuyến khích đi bộ, xe đạp và giao thông công cộng, đồng thời sử dụng hỗn hợp các loại đất hợp lý Các khu đô thị nén như Time City, Royal City, Phú Mỹ Hưng tại Việt Nam là những ví dụ tiêu biểu, nơi xây dựng các công trình cao tầng, trường học, bệnh viện trên cùng một khu đất, góp phần phát triển đô thị hiệu quả, giảm thiểu khoảng cách đi lại và thúc đẩy sử dụng phương tiện giao thông công cộng.

Những mặt tích cực của nhà cao ốc bao gồm việc nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại trung tâm thành phố và kiểm soát phát triển đô thị theo chiều ngang, giảm thiểu quá trình mở rộng nhanh ra vùng ngoại vi Các tòa nhà cao tầng như văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ trung tâm thành phố cho phép cư dân tận hưởng cuộc sống gần trung tâm, dễ dàng tiếp cận các dịch vụ và tiện ích công cộng, đồng thời sở hữu tầm nhìn thoáng đãng Các tổ hợp đô thị tích hợp cùng trung tâm thương mại, khu vui chơi giải trí góp phần bổ sung tiện ích xã hội, nâng cao chất lượng cuộc sống và tăng sức hấp dẫn cho đô thị.

Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh.

ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH

Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải

Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê.

Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty.

Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2.

Tầng 1 dùng làm khu thương mại và để xe nhằm phục vụ cho nhu cầu mua bán,tầng 2÷14 dùng làm căn hộ Công trình mang một vẽ kiến trúc tương đối đơn giản.

ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN

1.3.1 Các điều kiện khí hậu tự nhiên:

Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh mang đặc điểm cận xích đạo, có nhiệt độ cao và ổn định quanh năm Tháng trung bình từ 160 đến 270 giờ nắng, mang lại nhiều ngày nắng trong năm Độ ẩm không khí trung bình là 79,5%, tạo điều kiện thuận lợi cho đời sống và hoạt động thường ngày Nhiệt độ trung bình hàng năm đạt khoảng 27,55°C, với tháng nóng nhất trong năm, giúp thành phố trở thành điểm đến lý tưởng cho du lịch và phát triển kinh tế.

Thành phố Hồ Chí Minh có khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ khoảng 29,3°C đến 35°C, mang lại cảm giác nóng ẩm quanh năm Thành phố trải qua hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 với lượng mưa trung bình hàng năm là 1.979 mm, tập trung chủ yếu trong các tháng mùa mưa, đặc biệt là vào buổi chiều với mưa to, nhanh tạnh hoặc rả rích kéo dài cả ngày Mùa khô diễn ra từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, với nhiệt độ trung bình 27,55°C, không có mùa đông, thích hợp để tham quan, du lịch Thời tiết lý tưởng nhất trong năm là từ tháng 11 đến tháng 1, khi trời đẹp và dễ chịu nhất.

(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư).

1.3.2 Điều kiện địa hình: Địa hình thành phố Hồ Chí Minh phần lớn bằng phẳng, có ít đồi núi ở phía Bắc và Đông Bắc, với độ cao giảm dần theo hướng Đông Nam Nhìn chung có thể chia địa hình thành phố Hồ Chí Minh thành 4 dạng chính có liên quan đến chọn độ cao bố trí các công trình xây dựng: dạng đất gò cao lượn sóng (độ cao thay đổi từ 4 đến 32 m, trong đó 4 – 10 m chiếm khoảng 19% tổng diện tích Phần cao trên 10 m chiếm 11%, phân bố phần lớn ở huyện Củ Chi, Hóc Môn, một phần ở Thủ Đức, Bình Chánh); dạng đất bằng phẳng thấp (độ cao xấp xỉ 2 đến 4 m, điều kiện tiêu thoát nước tương đối thuận lợi, phân bố ở nội thành, phần đất của Thủ Đức và Hóc Môn nằm dọc theo sông Sài Gòn và nam Bình Chánh chiếm 15% diện tích); dạng trũng thấp, đầm lầy phía tây nam (độ cao phổ biến từ 1 đến 2 m, chiếm khoảng 34% diện tích); dạng trũng thấp đầm lầy mới hình thành ven biển (độ cao phổ biến khoảng 0 đến 1 m, nhiều nơi dưới 0 m, đa số chịu ảnh hưởng của thuỷ triều hàng ngày, chiếm khoảng 21% diện tích).

Cấu tạo địa chất của công trình sẽ được trình bày cụ thể trong phần tính toán thiết kế móng.

Về nguồn nước, nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, thành phố Hồ Chí minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất phát triển.

Sông Ðồng Nai bắt nguồn từ cao nguyên Langbiang (Ðà Lạt) và hợp lưu nhiều sông phụ như sông La Ngà, sông Bé, tạo thành lưu vực rộng khoảng 45.000 km² Với lưu lượng trung bình từ 20-500 m³/giây và mức tối đa lên tới 10.000 m³/giây trong mùa lũ, sông Đồng Nai cung cấp khoảng 15 tỷ m³ nước mỗi năm, là nguồn nước ngọt chủ lực của thành phố Hồ Chí Minh Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một rồi tiến về thành phố, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thủy lợi và phát triển kinh tế của khu vực.

Chung cư cao cấp Minh Hải tọa lạc tại khu vực có hệ thống sông Sài Gòn dài 200 km, chảy qua thành phố trong hơn 80 km, với các chi lưu phong phú và lưu lượng trung bình khoảng 54 m³/s, ảnh hưởng lớn đến thủy văn của thành phố Hầu hết các sông rạch tại Thành phố Hồ Chí Minh đều chịu ảnh hưởng của thủy Triều bán nhật từ biển Đông, gây ra thủy triều lên xuống hai lần mỗi ngày, làm sâu xâm nhập vào các kênh rạch, ảnh hưởng tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp và quá trình thoát nước trong nội thành Nước ngầm tại thành phố khá dồi dào, tập trung chủ yếu ở vùng phía Bắc trên trầm tích Pleixtoxen, trong khi phía Nam (quận Nam Bình Chánh, quận 7, Nhà Bè, Cần Giờ) trên trầm tích Holoxen, nguồn nước ngầm thường bị nhiễm phèn, nhiễm mặn.

GIẢI PHÁP THIÊT KẾ

1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng:

Dựa trên đặc điểm mặt bằng khu đất, công trình phải thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn quy phạm nhà nước và phương hướng quy hoạch để đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ Việc phân chia khu vực chức năng dựa trên công năng sử dụng từng loại công trình và dây chuyền công nghệ giúp xác định rõ ràng phân khu chức năng Thiết kế tổng mặt bằng cần phù hợp với quy hoạch đô thị đã được duyệt và đảm bảo các yếu tố về phòng cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn và khoảng cách vệ sinh hợp lý Bố cục kiến trúc và khoảng cách giữa các công trình phải tuân thủ các yêu cầu về an toàn và tiện nghi, tạo nên sự đồng bộ và hài hòa cho không gian kiến trúc.

Toàn bộ mặt trước của công trình được sử dụng để trồng cây xanh tạo nên sự thoáng mát và tăng thêm sức hút cho công trình.

Xung quanh công trình là hệ thống các lối đi bộ để người dân có thể hoạt động thể dục thể thao.

Giao thông nội bộ trong công trình được thiết kế kết nối hiệu quả với các tuyến đường công cộng, đảm bảo lưu thông thuận tiện và an toàn bên ngoài dự án Tại các điểm giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, cũng như giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình, được bố trí đầy đủ biển báo chỉ dẫn nhằm nâng cao khả năng nhận biết và đảm bảo an toàn cho mọi người tham gia giao thông.

Mỗi tầng đều được trang bị khu vệ sinh có diện tích phù hợp để đáp ứng nhu cầu sử dụng Hệ thống giao thông thuận tiện nhờ bố trí 2 thang máy và 2 cầu thang bộ đặt trong và ngoài nhà, đảm bảo khả năng thoát hiểm hiệu quả theo chiều dọc của tòa nhà Nền và sàn nhà lát gạch ceramic kích thước 40x40 cm, trong khi sàn khu vệ sinh được ốp gạch chống trơn trượt, và tường vệ sinh ốp gạch men dễ dàng vệ sinh Các bức tường trong và ngoài nhà được sơn áo, cầu thang sử dụng đá ganito rửa bóng bẩy, tăng tính thẩm mỹ Toàn bộ ngôi nhà sử dụng cửa sổ kính và cửa đi pa nô kính, cùng các mảng kính khung nhôm tại các ô cầu thang, mang lại ánh sáng tự nhiên tối đa và không gian thoáng đãng.

Lối ra vào chính của công trình được bố trí ở mặt đối diện để dễ dàng tiếp cận và thuận tiện cho việc di chuyển Tại mỗi lối ra vào đều có bảo vệ trực nhằm đảm bảo an toàn và trật tự cho toàn bộ khu vực Việc sắp xếp hợp lý các lối ra vào giúp nâng cao tính an toàn cho cư dân và duy trì hoạt động suôn sẻ của công trình.

1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc:

1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng:

Tầng 1 của dự án được bố trí các sảnh chính rộng rãi, khu bán hàng đa dạng và nhà để xe dành cho cán bộ, tạo không gian tiện ích và thuận tiện cho người dùng Chiều cao của tầng 1 là 4,2 mét, được thiết kế ở cao trình cốt ±,00m so với tầng hầm, đảm bảo sự thông thoáng và phù hợp với quy hoạch chung của công trình.

Các tầng từ 2 đến 15 được bố trí các căn hộ xung quanh trục giao thông trung tâm gồm thang máy và thang bộ, đảm bảo thuận tiện di chuyển Hệ thống vệ sinh riêng biệt cho từng căn hộ giúp nâng cao tiện nghi và vệ sinh chung Hành lang được thiết kế hợp lý, đáp ứng yêu cầu thoát người nhanh chóng và an toàn trong mọi tình huống khẩn cấp.

Mặt bằng tầng mái: Dùng để đặt hệ thống kỹ thuật thang máy và các hạng mục phụ trợ.

Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại.

Nhà ở cán bộ mang nét kiến trúc căn hộ hiện đại, tích hợp các tiện ích của cuộc sống văn minh, mang lại không gian sống tiện nghi và tiện ích Thiết kế kiến trúc hài hòa giữa phương đứng và phương ngang tạo nên cảm giác bề thế, vững chắc và thẩm mỹ cao Sự kết hợp khéo léo giữa chất liệu và màu sắc giúp tạo nên không gian cân bằng, thanh thoát và dễ chịu Ngoài ra, kiến trúc tổng thể được tính toán khoa học để đảm bảo vệ sinh môi trường, hệ thống thoát nước hiệu quả, phòng chống cháy nổ và các lối thoát hiểm an toàn cho cư dân.

Hệ thống giao thông theo phương đứng của công trình được bố trí hợp lý với 2 thang máy, giúp thuận tiện trong việc đi lại hàng ngày Ngoài ra, dự án còn có 2 cầu thang bộ đảm bảo an toàn & thuận tiện khi di chuyển Hành lang căn hộ, khoảng lùi và lối đi quanh tòa nhà được thiết kế tối ưu, mang lại không gian sống an toàn và tiện nghi cho cư dân.

Mặt cắt công trình thể hiện rõ nội dung bên trong, kích thước các cấu kiện chính và công năng của từng phòng Việc xác định chiều cao các tầng dựa trên đặc điểm sử dụng, điều kiện vệ sinh, ánh sáng và thông gió phù hợp cho các phòng chức năng Điều này giúp đảm bảo tính thuận tiện, an toàn và tối ưu hóa không gian bên trong công trình.

1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác:

Tận dụng tối đa nguồn sáng tự nhiên bằng cách lắp đặt hệ thống cửa sổ kính trên tất cả các mặt của công trình giúp ánh sáng tự nhiên tràn ngập không gian Bên cạnh đó, hệ thống ánh sáng nhân tạo được thiết kế hợp lý để phủ đều các khu vực cần chiếu sáng, tạo không gian sáng rõ, thoải mái và tiết kiệm năng lượng.

Tận dụng tối đa hệ thống thông gió tự nhiên qua các cửa sổ giúp cải thiện lưu thông không khí trong công trình Bên cạnh đó, hệ thống điều hoà không khí được thiết kế với các ống dẫn chạy theo các hộp kỹ thuật theo phương đứng và trần theo phương ngang, giúp phân bố điều hòa hiệu quả đến từng vị trí trong công trình.

Tuyến điện trung thế 15KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất cung cấp điện vào trạm biến thế của công trình, đảm bảo hệ thống điện luôn hoạt động ổn định Ngoài ra, công trình còn được trang bị hệ thống điện dự phòng gồm hai máy phát điện đặt tại tầng hầm, nhằm duy trì nguồn điện liên tục trong trường hợp mất nguồn chính Khi nguồn điện chính gặp sự cố, các máy phát điện sẽ tự động hoạt động để cấp điện cho các hệ thống quan trọng của công trình, đảm bảo an toàn và vận hành liên tục.

- Các hệ thống phòng cháy chữa cháy.

- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ.

- Các phòng làm việc ở các tầng.

Chung cư cao cấp Minh Hải

- Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác.

1.4.3.4 Hệ thống cấp thoát nước:

Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố được đưa vào bể ngầm đặt ngầm tại tầng hầm của công trình, sau đó được bơm tự động lên két nước mái Quá trình điều khiển bơm hoàn toàn tự động để đảm bảo hoạt động ổn định Từ đó, nước sẽ được phân phối qua các đường ống kỹ thuật đến các vị trí lấy nước cần thiết trong công trình.

Hệ thống thu gom nước mưa từ tầng hầm và mái nhà sử dụng rãnh và ống thoát nước để chống tràn và thoát nước hiệu quả Các nguồn nước thải sinh hoạt cũng được thu gom và đưa vào bể xử lý nước thải nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường Sau quá trình xử lý, nước sạch sẽ được trả về hệ thống thoát nước của thành phố, góp phần bảo vệ môi trường và duy trì hệ sinh thái đô thị bền vững.

1.4.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:

Hệ thống phát hiện hỏa hoạn được lắp đặt tại từng phòng và tầng của công trình, đảm bảo khả năng phát hiện sớm nguy cơ cháy nổ Mạng lưới báo cháy tích hợp đồng hồ, hệ thống âm thanh và đèn báo cháy giúp cảnh báo nhanh chóng, hỗ trợ công tác kiểm soát và khống chế đám cháy hiệu quả Việc trang bị thiết bị phòng cháy chữa cháy đồng bộ này nhằm nâng cao an toàn cho toàn bộ công trình.

KẾT CẤU

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU:

Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng.

Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng.

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam.

2.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng:

TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 5574-2012 và 5574-2018: Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối.

TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu.

TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.

TCXD 198-1997: Nhà cao tầng - Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối.

TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió.

QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng.

QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình.

Trong thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo các yêu cầu về độ bền theo tiêu chuẩn TTGH I để tránh phá hoại do tải trọng, tác động hoặc môi trường Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, bao gồm việc ngăn chặn mất ổn định về hình dạng, vị trí, mất khả năng chịu lực do mỏi hoặc tác động của các yếu tố phối hợp Điều này giúp đảm bảo tính an toàn và độ bền của kết cấu bê tông cốt thép trong quá trình sử dụng.

Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH II về điều kiện sử dụng nhằm đảm bảo sự hoạt động bình thường của kết cấu, đồng thời yêu cầu khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt mới Ngoài ra, cần hạn chế các biến dạng vượt quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt và dao động, đảm bảo kết cấu luôn duy trì tính ổn định và an toàn trong quá trình khai thác.

2.1.2.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ:

Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS 19.0.1.

Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAP 2000 v20.2.0.

Các phần mềm Microsoft Office 2016.

Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2018.

2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU:

2.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân:

2.2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng:

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng đóng vai trò quan trọng nhất trong kết cấu nhà nhiều tầng vì nó chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và nền đất Nó còn chịu tải trọng ngang từ gió và áp lực đất, giúp liên kết với dầm sàn để tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình Hệ kết cấu này hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình, đảm bảo an toàn và độ bền lâu dài.

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình mang lại hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng Quyết định này phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, như công năng sử dụng, chiều cao của nhà và mức độ tải trọng ngang như động đất và gió Chọn giải pháp kết cấu phù hợp góp phần tối ưu hóa chi phí đầu tư và đảm bảo an toàn, bền vững cho công trình trong mọi điều kiện khí hậu và địa hình.

Chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng phù hợp với yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình và tính khả thi, đảm bảo ổn định và kinh tế Đối với nhà ở dệt may cao 15 tầng, chiều cao 50,4 m, tác động của gió và động đất là lớn, do đó hệ kết cấu khung – vách – lõi là lựa chọn tối ưu nhờ khả năng chịu tải trọng ngang lớn, hạn chế chuyển vị ngang hiệu quả và mang lại không gian sử dụng rộng rãi phù hợp với chung cư.

Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ khung- vách- lõi chịu lực

2.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang:

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn phù hợp là yếu tố quyết định tính kinh tế của công trình Đối với những công trình cao, tải trọng tích lũy xuống các cột và móng càng lớn, làm tăng chi phí xây dựng và tải trọng ngang do động đất Do đó, ưu tiên chọn giải pháp sàn nhẹ giúp giảm tải trọng thẳng đứng, đồng thời cải thiện tính kinh tế và khả năng thi công của công trình.

Dựa trên chiều cao tầng điển hình 3,2m và nhịp lớn nhất của ô sàn là 5m, giải pháp hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối được sinh viên lựa chọn nhờ các ưu điểm nổi bật như tính đơn giản, phù hợp với công trình, công nghệ thi công phổ biến và đảm bảo không gian sử dụng đáp ứng đầy đủ yêu cầu.

2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng:

Hệ móng của công trình có chức năng tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình và truyền xuống nền đất.

Dựa trên quy mô công trình gồm 1 tầng mái và 14 tầng nổi, cùng với điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu, phương án móng cọc được đề xuất sơ bộ để đảm bảo kết cấu vững chắc và an toàn cho công trình.

2.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình:

Vật liệu sử dụng trong công trình cần có đặc điểm nổi bật như cường độ cao để đảm bảo độ bền, trọng lượng nhẹ giúp giảm tải cho kết cấu, khả năng chống cháy tốt để đảm bảo an toàn Ngoài ra, vật liệu cần có tính biến dạng thấp, độ liền khối cao để đảm bảo sự ổn định, ít thoái biến theo thời gian, đồng thời phải phổ biến và có giá thành hợp lý để phù hợp với ngân sách và dễ dàng thi công.

Hiện nay, vật liệu thép và bê tông cốt thép là những lựa chọn chính trong xây dựng vì dễ chế tạo và có nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra, các loại vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu và ứng dụng, mặc dù chưa phổ biến do công nghệ chế tạo còn mới và chi phí cao.

Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép.

Bảng thông số vật liệu bê tông theo “TCVN 5574-2018”:

Bảng 2.1: Thông số vật liệu bê tông

Bảng thông số vật liệu cốt thép theo “TCVN 5574-2018”:

Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép

1 Thép CB300T: Rs = Rsc = 260 MPa

2 Thép CB300V: Rs =Rsc = 260 MPa

3 Thép CB400V: Rs = Rsc = 350 MPa

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Công trình sử dụng phương án kết cấu sàn sườn bê tông toàn khối để đảm bảo tính vững chắc và khả năng chịu lực cao Tầng điển hình từ tầng 2 đến tầng 13 được thiết kế đồng bộ, giúp tối ưu hóa quá trình thi công và nghiệm thu Trong đó, sàn tầng 3 được chọn để tính toán và thiết kế chính, nhằm đảm bảo độ chính xác và an toàn cho toàn bộ công trình Các mặt bằng tầng khác được thực hiện theo quy trình tương tự, đảm bảo sự nhất quán trong toàn bộ dự án xây dựng.

Bê tông: Cấp độ bền B25 có: R b = 14,5 Mpa; R bt = 1,05 Mpa; E b = 30x10 3 Mpa.

- Thộp CB300T (ỉ α R : tính theo bài toán đặt cốt kép.

- Hàm lượng cốt thép trong sàn: à min = 0,05% μ max

3.3 Sơ bộ chiều dày sàn:

- Chiều dày của bản được sơ bộ theo công thức: h b

+ D = 0,8 ÷1,4: hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1.

+ m: hệ số phụ thuộc liên kết của bản, m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m = 30 - 35 đối với bản loại dầm.

+ L: Là cạnh ngắn của ô bản (cạnh theo phương chịu lực chính).

Chiều dày của bản sàn phải đảm bảo đáp ứng yêu cầu về cấu tạo, với chiều cao (h_b) tối thiểu là 6 cm hoặc lớn hơn, phù hợp cho sàn nhà dân dụng và thuận tiện trong thi công Để tối ưu hóa quá trình xây dựng, nên chọn chiều dày là bội số của 10mm Trong công trình, sàn có kích thước lớn nhất là 4,8x5 mét, cho thấy quy mô và yêu cầu về công tác thi công, thiết kế cấu trúc sàn phù hợp để đảm bảo độ bền và an toàn.

Trong quá trình thi công, các ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến chiều dày bản sàn cũng khác nhau Tuy nhiên, để thuận tiện cho thi công và tính toán, người ta thường thống nhất chọn một chiều dày bản sàn cố định, giúp đảm bảo tính nhất quán và hiệu quả trong quá trình xây dựng.

 Do yêu cầu về cấu tạo và kiến trúc chọn sơ bộ kích thước bản sàn là 9cm.

Căn cứ vào hồ sơ kiến trúc, công trình gồm có 3 loại sàn như sau:

Hình 3.2: Cấu tạo sàn phòng Hình 3.3: Cấu tạo sàn Hình 3.4: Cấu tạo sàn khách, phòng ngủ, phòng ăn, mái vệ sinh bếp, ban công,

3.4.1.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo:

Trọng lượng của các lớp cấu tạo là tải trọng phân bố đều trên sàn Để tính toán chính xác tĩnh tải sàn, ta dựa vào cấu tạo của từng ô sàn cụ thể, áp dụng công thức: g_tt = ∑ γ_i · δ_i · n_i Việc xác định trọng lượng này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả khi thiết kế kết cấu sàn.

- Trong đó γ i , δ i , n i lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn Hệ số vượt tải lấy theo “Bảng 1, TCVN 2737 – 1995”.

Trong các công trình xây dựng, mỗi ô sàn có thể được phủ nhiều loại vật liệu sàn khác nhau Để đơn giản hóa quá trình tính toán kết cấu, trọng lực tải trọng được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt sàn theo một công thức cụ thể Việc quy tải trọng về dạng phân bố đều giúp dễ dàng xử lý các tính toán kỹ thuật, đảm bảo độ chính xác và an toàn cho công trình Áp dụng phương pháp này thường được khuyến nghị trong thiết kế sàn để tối ưu hóa khả năng chịu lực và tiết kiệm vật liệu xây dựng.

- Tải trọng tác dụng lên các ô sàn được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 3.1: Trọng lượng bản thân các ô sàn tầng điển hình

 Đối với sàn phòng vệ sinh

Bảng 3.2: Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh

Bảng 3.3 Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn tầng mái

3.4.1.3 Trọng lượng tường ngăn trong phạm vi ô sàn:

Tải trọng của tường ngăn và khung cửa xây trực tiếp trên các ô sàn được xem như phân bố đều trên toàn bộ mặt sàn, đảm bảo sự an toàn và ổn định của công trình Các tường ngăn có độ dày δ_t = 100mm và 200mm, được xây bằng gạch rỗng, góp phần chia rõ các không gian sử dụng và hỗ trợ chịu lực cho kết cấu của công trình Việc tính toán chính xác tải trọng phân bố đều trên sàn giúp đảm bảo tính vững chắc, bền bỉ của công trình xây dựng.

 t = 18 kN/m 3 Trọng lượng đơn vị của 1m 2 cửa là  c = 0,4 kN/m 2 (ở đây ta quy đổi chiều dày tường về 100mm, chiều cao cửa về 2,4m để tiện cho việc tính toán)

Quy đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn : q tt =( n t γ t δ t −s S

+ S t (m 2 ): diện tích bao quanh tường; S c (m 2 ): diện tích cửa.

+ n t , n c , n v : Hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa(n t =1,1; n c =1,1; n v =1,1).

+ δ t , δ v : chiều dày của mảng tường và lớp vữa.

+γ t = 18 (kN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường; γ v = 16 (kN/m 3 ): trọng lượng riêng của vữa;

+ S(m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán.

Ta có bảng tính tĩnh tải tường ngăn và khung cửa phân bố trên các ô sàn:

Bảng 3.4: Tải trọng tường phân bố trên các ô sàn

Ta có: p tt =n.p tc (kN/m 2 ) p tc : được lấy theo TCVN 2737:1995 tuỳ theo công năng sử dụng của ô sàn. n: Hệ số tin cậy, tra theo TCVN 2737:1995 Với p tc M tt = 7,14 (kN.m)

3.6.2 Tính toán cốt thép đai:

- Điều kiện kiểm tra riêng bê tông đủ khả năng chịu cắt mà không cần cốt thép ngang trong sàn là:

Q max ≤ Q b0 = 0,5.φ b4 R bt b.h o = 59062 N = 59,06 kN Trong đó: φ b4 là hệ số tính toán về khả năng chịu cắt của bê tông Với bê tông nặng thông thường, φ b4 = 1,5

Rbt là khả năng chịu kéo của bê tông theo tiêu chuẩn TTGH1, với giá trị Rbt = 1,05 MPa, giúp xác định cường độ chịu kéo của bê tông trong các ứng dụng xây dựng Bề rộng tính toán của dải bản h0 là 1000 mm, tương ứng với chiều cao làm việc của sàn, góp phần đảm bảo tính chính xác trong thiết kế kết cấu bê tông.

- Từ phần mềm SAFE ta có lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dải bản 1m của sàn là: Q max = 14,46 kN < Q b = 59,06 kN.

Vậy, bê tông đủ khả năng chịu cắt nên không cần bố trí cốt thép ngang trong sàn.

3.7 Bố trí và cấu tạo cốt thép:

- Theo [3], sàn có chiều dày là 90mm nên cần phải bố trí hai lớp thép.

- và ∅10a200 rải theo 2 phương lớp trên Tiến hành bố trí lưới thép chạy suốt là ∅8a200 rải đều theo hai phương lớp dưới

- Neo và nối cốt thép sàn

Chiều dài đoạn neo và nối được tính toán theo [1].

Chiều dài đoạn neo cốt thép tính toán: L an = 30,4d

Chiều dài đoạn nối cốt thép tính toán: L lap = 36,5d

- Để thuận tiện cho công tác thi công, chọn chiều dài đoạn neo và nối cốt thép trong sàn là 40d.

-Tính toán và kiểm tra độ võng sàn theo [1] Điều kiện kiểm tra: f ≤ f u

Giá trị f u được lấy tại [1].

- Với nhịp sàn lớn nhất là L = 5m < 6m, tra bảng ta được f u = L/150.

Khi xét tới sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới từ biến và co ngót của bê tông.

Do tải trọng trong sàn chủ yếu gây ra biến dạng uốn nên giá trị độ võng được xác định dựa trên độ cong, kí hiệu độ cong là r.

- Để tính toán độ võng của sàn, ta sử dụng phần mềm SAFE 12.

Theo [1], độ võng toàn phần f được xác định là f = 1/r, thể hiện tổng cộng các tác động gây biến dạng Độ võng do tác dụng dài hạn của toàn bộ tải trọng được ký hiệu là f₁ = 1/r₁, phản ánh mức độ biến dạng kéo dài qua thời gian Đồng thời, độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn được xác định là f₂ = 1/r₂, liên quan đến các tác động tạm thời gây biến dạng ngắn hạn Cuối cùng, độ võng do tác dụng dài hạn của chính tải trọng dài hạn là f₃ = 1/r₃, biểu thị ảnh hưởng lâu dài của tải trọng lên kết cấu.

- Đối với thành phần dài hạn của tải trọng tạm thời, lấy gần đúng bằng 30% giá trị toàn phần của tải trọng tạm thời.

- Hệ số từ biến của bê tông (φ b.cr ) được cho tại [1] Với bê tông B25, độ ẩm tại môi trường làm việc lớn hơn 75%, ta có φ b.cr = 1.8

- Hệ số co ngót của bê tông được tính toán theo [6], có thể lấy gần đúng là

- Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày đối với bê tông B25 theo tiêu chuẩn là f ctm = 2,6 N/mm 2 = 2600 kN/m 2

- Để tính toán độ võng f của sàn, ta tiến hành lập các tổ hợp để xác định các độ võng thành phần là f 1 , f 2 và f 3 như bảng 4.1 dưới đây.

Bảng 3.6 Các tổ hợp tính toán độ võng sàn

Kết quả đo độ võng của sàn cho thấy độ võng lớn nhất là 22,8 mm, thấp hơn giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn là L/150 = 33,3 mm, đảm bảo tính an toàn và độ bền của kết cấu Các bước tính toán và bố trí cốt thép sàn đã được trình bày chi tiết trong phụ lục của Chương 3, cung cấp đầy đủ thông tin để xác nhận khả năng chịu lực của sàn.

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 4

6.1 Điều kiện địa chất công trình:

Theo khảo sát, đất nền bao gồm các lớp đất khác nhau với độ dốc nhỏ và chiều dày tương đối đều nhau, do đó có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có cấu tạo và chiều dày giống như mặt cắt địa chất điển hình Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới, phản ánh rõ cấu trúc địa chất của khu vực xây dựng.

6.1 Bảng 6.1 Số liệu chỉ tiêu cơ lí của đất nền

5 cát thô lẫn cuội sỏi

+ γ tn (kN/m 3 ) : Dung trọng tự nhiên lớp đất

+ γ h (kN/m 3 ): Trọng lượng riêng của đất

+ W nh (%) :Giới hạn nhão của đất

+ W d (%) :Giới hạn dẻo của đất

+ φ (độ) :Góc ma sát trong

+ c ii (kG/cm 2 ) : Lực dính của đất

+ a (cm 2 /kG) : Hệ số nén lún

6.2.1 Lớp đất 1: đất lấp, có chiều dày 1,5m.

⇒Lớp 1 là lớp đất đấp do yêu cầu thi công (1,5m), không thích hợp làm nền móng

6.2.2 Lớp đất 2: sét pha, có chiều dày 4m.

- Kết quả thí nghiệm SPT: N búa/30 cm.

B ≤1 nên đất ở trạng thái dẻo.

- Hệ số rỗng tự nhiên. e = ∆ γ n (1 + 0.01W%) − 1 = 2, 6 × 10.(1 + 0, 01 ×15)

- Trọng lượng riêng đẩy nổi: γ đn =

Mođun biến dạng: E MPa>10 MPa đất tốt

Lớp 2 là lớp sét pha dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây dựng tốt, tuy nhiên với công trình cao tầng thì chiều dày lớp đất trung bình (8.2m) không thích hợp làm nền móng.

6.2.3 Lớp đất 3: sét, có chiều dày 5,5 m.

+Lớp sét có chiều dày 5,5m

+Kết quả thí nghiệm SPT: N 30 = 22 búa

+Hệ số rỗng tự nhiên: e ∆.γ n

+Trọng lượng riêng đẩy nổi:

Modun biến dạng: E 0 = 18 MPa : đất tốt.

Lớp sét dẻo mềm, có khả năng chịu tải yếu, là loại đất có tính năng xây dựng trung bình và chiều dày trung bình khoảng 5,5 mét Do đặc tính này, lớp đất này không phù hợp để làm nền móng cho các công trình xây dựng lớn Chính vì vậy, không thể sử dụng lớp đất sét này làm nền cho công trình do khả năng chịu tải hạn chế và tính chất đất không đảm bảo độ ổn định cần thiết.

6.2.4 Lớp đất 4: cát hạt trung, có chiều dày 10 m.

- Kết quả thí nghiệm SPT: N= 60búa/30 cm.

- Hệ số rỗng tự nhiên. e ∆.γ n

Vì 0,6 < e=0,629 < 0,8 nên đất ở trạng thái chặt vừa

- Trọng lượng riêng đẩy nổi: γ đn Mođun biến dạng: E1 MPa >30 MPa đất rất tốt

⇒Lớp 4 là lớp cát hạt trung chặt vừa có khả năng chịu tải cao thuộc đất ẩm, biến dạng lún vừa Có thể xem xét làm móng công trình.

6.2.5 Lớp đất 5: cát thô lẫn cuội sỏi, có chiều dày rất lớn.

- Kết quả thí nghiệm SPT: N= 50 búa/30 cm.

- Hệ số rỗng tự nhiên. e = 2,64×10×(1+ 0,01×26)

- Trọng lượng riêng đẩy nổi:

Mođun biến dạng: E@ MPa >30 MPa Đất rất tốt.

Lớp 5, gồm cát thô lẫn cuội sỏi chặt, có khả năng chịu tải lớn và tính năng xây dựng vượt trội Với đặc điểm biến dạng lún nhỏ và chiều dày lớn, lớp đất này đảm bảo độ tin cậy tuyệt đối trong vai trò làm nền móng cho các công trình xây dựng quy mô lớn.

Mực nước ngầm nằm ở độ sâu -5.2m so với mặt đất tự nhiên.

6.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng:

Trên mặt bằng, chỉ bố trí các hố khoan mà chưa xem xét hết điều kiện địa chất dưới móng, nhưng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo phù hợp với mặt cắt địa chất điển hình Các chỉ tiêu cơ lý như độ cứng, độ cạt và tính chịu lực của đất đều được ước lượng dựa trên các đặc điểm của mặt cắt địa chất này Do đó, việc tính toán móng được thực hiện dựa trên mặt cắt địa chất đã xác định để đảm bảo độ chính xác và an toàn công trình.

6.3.1 Điều kiện địa chất, thủy văn:

Nước ngầm trong khu vực khảo sát thay đổi theo mùa, ảnh hưởng đến khả năng xây dựng Mực nước tĩnh được ghi nhận ở độ cao -5,2m so với mặt đất tự nhiên, cho thấy mức độ nước ngầm khá thấp Khi thi công móng sâu, nước ngầm ít ảnh hưởng đến công trình, giúp đảm bảo tiến độ và chất lượng xây dựng.

6.4 Lựa chọn giải pháp móng:

Lớp đất 2 (sét pha dẻo cứng), lớp đất 4 (cát hạt trung chặt vừa) là các lớp đất khá tốt, có thể xem xét lựa chọn nền móng công trình.

Chọn phương án móng cọc khoan nhồi phù hợp với công trình, có thể đặt cọc trên lớp cát thô, cuội sỏi hoặc lớp cát hạt trung, tùy vào điều kiện cân bằng đất nền và khả năng chịu tải của cọc Điều này đảm bảo khả năng chịu lực tối ưu dựa trên cường độ vật liệu và đặc điểm của đất nền.

6.5 Các giả thiết tính toán:

Việc tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thiết sau:

Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.

Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc.

Tải trọng của công trình qua đài cọc được truyền chủ yếu lên các cọc, không truyền trực tiếp xuống phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc Việc này giúp đảm bảo khả năng chịu lực của công trình và tối ưu hóa kết cấu nền móng Hiểu rõ cách tải trọng phân bố qua đài cọc là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu xây dựng chắc chắn và bền vững.

Khi đánh giá cường độ của nền đất và xác định độ lún của móng cọc, người ta xem móng cọc như một móng khối quy ước gồm cọc, đài cọc và phần đất liên kết giữa các cọc This approach helps ensure accurate assessment of the foundation's stability and load-bearing capacity.

Vì việc tính toán móng khối qui ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên

Trong các tính toán kết cấu, bỏ qua ma sát ở mặt bên móng giúp giảm sai số trong việc xác định mô men tải trọng ngoài tại đáy móng Trị số mô men này thường được lấy gần đúng bằng trị số mô men của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài Đồng thời, cấu kiện đài cọc và cọc được xem như là các kết cấu có độ cứng tuyệt đối, đảm bảo độ chính xác trong phân tích chịu lực của toàn bộ hệ móng.

+ Bê tông cọc B25 có: Rb.5 MPa, Rbt=1.05 MPa.

+ Bê tông đài cọc B25 có: Rb.5 MPa, Rbt=1.05 MPa.

+ Cốt théo dọc dùng CII có: Rsw"5 Rsc(0 MPa.

+ Cốt thép đai dùng CI có: Rsw5 MPa, Rsc"5 Mpa

- Tải trọng tác dụng xuống móng gồm:

Gió (gió tĩnh+ gió động).

Tải trọng do dầm móng truyền vào.

Móng công trình được xác định dựa trên giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền xuống móng theo phương án kết cấu đã chọn Việc tính toán này đảm bảo độ an toàn và ổn định của công trình, dựa trên dữ liệu trong bảng THNL chân cột tại phụ lục chương 6 Chọn phương án kết cấu phù hợp giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực của móng, đảm bảo sự bền vững lâu dài của toàn bộ công trình.

*Xác định tải trọng do dầm móng truyền vào:

- Kích thước dầm móng chọn sơ bộ 30x70 cm cho toàn bộ công trình

Khi tính toán khung dùng tải trọng tính toán, nội lực trong khung phản ánh nội lực thiết kế chính xác Để đơn giản hóa quá trình tính toán, nội lực tiêu chuẩn có thể được suy ra từ nội lực tính toán theo công thức: [thêm công thức hoặc hướng dẫn cụ thể] Điều này giúp đảm bảo các yếu tố an toàn và phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật trong thiết kế kết cấu.

Với 1,15: hệ số vượt tải trung bình.

Bảng 6.2 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 (kN.m).

Bảng 6.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 (kN.m).

6.6.3 Chọn kích thước cọc, chiều sâu đặt đài:

- Ta chọn cọc có đường kính D00mm Diện tích tiết diện cọc

- Theo điều 3.3.6 TCXDVN 205:1998 [8] khi tính toán cọc chịu tải trọng ngang hàm lượng cốt thép dọc trong cọc không nhỏ hơn 0,7%.

Chọn As = 0,7%Ac = 0,007x0,071 = 4,97x10 -4 m 2 = 4,97 cm 2 Chọn 4ỉ18 cú As = 10,18 cm 2

- Khoảng cách các tim cọc: (3÷3,5)D=(3÷3,5).30= 90÷105cm Chọn 90cm.

- Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài: ≥0,7D = 0,7x30 = 21cm Chọn 30cm.

- Kích thước đáy đài: axb = 1,5x1,5m.

- Độ chôn sâu của đáy đài: hđ ≥ 2D+10 = 2x30 + 10 = 70 cm.

- Sơ bộ chiều cao đài móng là hđ = 1,5 m.

- Chân cọc cắm sâu vào lớp đất 4 đoạn 3 m.

- Chiều dài tính toán cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc: Ltt ,7 – 1,5 = 12,2m.

6.6.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài:

- Điều kiện đối với móng cọc đài thấp

+φ$ o , góc nội ma sát của lớp đất từ đáy đài trở lên.

+γ!.5 kN/m 3 , dung trọng của lớp đất từ đáy đài trở lên.

⇨ ℎ đ = 1,5 > 0,7 ℎ = 0,7 × 0,74 = 0,518 nên thỏa mãn điều kiện

6.6.5 Tính toán sức chịu tải của cọc:

6.6.5.1 Theo vật liệu làm cọc:

+ cb - Hệ số điều kiện làm việc (mục 7.1.9, TCVN 10304-2014).

Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc trong các nền đất được xác định dựa trên việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới nước, sử dụng ống vách thành theo quy định tại mục 7.1.9, TCVN 10304-2014.

+ A b - Diện tích tiết diện ngang cọc:

 R s - Cường độ chịu nén của cốt thép, cốt thép AIII có R s = 365 Mpa.

Hệ số uốn dọc ϕ (theo mục 7.1.8 của TCVN 10304-2014) là yếu tố quan trọng trong tính toán cường độ vật liệu của các loại cọc Khi thực hiện phép tính, có thể xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện cách đáy đài một khoảng l1 được xác định theo công thức cụ thể, đảm bảo độ chính xác và an toàn trong thiết kế kết cấu.

 l 0 : chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền Ở đây là cọc đài thấp nên l 0 = 0.

• α là hệ số biến dạng (Phụ lục A, TCVN 10304-2014).

 k là hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1, TCVN 10304-2014).

 b p = d+1 = 0,3+1 = 1,3 m chiều rộng quy ước của cọc (đối với cọc d 0,3m).

 γ c = 3 : hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập.

 E b = 32.5×10 6 (kN/m 2 ), mô đun đàn hồi của vật liệu cọc.

64 = 0.00397 (m là mô men quán tính tiết diện ngang

 Xác định độ mảnh của cọc: λ = l d 1 < 28 → ϕ = 1.

Kết luận: Sức chịu tải cọc theo vật liệu R vl = 1390 (kN).

6.6.5.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:

- Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

Trong thiết kế và thi công cọc trong đất, hệ số điều kiện làm việc của cọc γ c được đánh giá là 1, thể hiện mức độ chịu lực của cọc trong điều kiện bình thường Đồng thời, hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc γ cq là 0.9, đặc biệt khi đổ bê tông dưới nước, đảm bảo tính chính xác trong tính toán chịu lực của nền móng Việc xác định chính xác các hệ số này giúp đảm bảo độ an toàn và độ bền của các công trình xây dựng trên nền đất yếu hoặc phức tạp.

 cf - hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc Bảng 5, TCVN

A b - Diện tích tiết diện ngang cọc:

 u - Chu vi tiết diện thân cọc.

 q b - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc.

 Sức kháng mũi của cọc nằm trong lớp đất dính được lấy theo bảng 7 (Mục 7.2.3.4, TCVN 10304-2014).

 Chỉ số độ sệt của lớp đất tại cao trình mũi cọc có I L = 0.031

< 0.1, tra bảng ta lấy q b = 4000 (kN/m 2 ).

→ Cường độ sức kháng mũi Q p = γ cq × q b ×A b

 f i - Cường độ sức kháng trung bình của lớp thứ i trên thân cọc (tra bảng

 l i - chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i.

Kết luận: Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền R c,u = 830 (kN)

6.6.5.3 Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền:

- Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ R c,u của cọc được xác định theo công thức:

+ γ c = 1 - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất.

 cq =1 - hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước.

A b - Diện tích tiết diện ngang cọc:

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc tính như sau: Đất rời: q b Đất dính: q b

 f i - cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc: Đối với đất dính f i = α × C u ,i (Công thức G5, TCVN 10304-2014)

 Cu,i - Cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính i

C u,i = 6.25×N c,i với N c,i là chỉ số SPT trong đất dính.

THI CÔNG

Dự án chung cư cao cấp Minh Hải tại TP Hồ Chí Minh gồm 13 tầng nổi, 1 tầng tum và 1 tầng mái, với chiều cao từ mặt đất tự nhiên là 50,4 mét Công trình được xây dựng trên nền đất trống, bằng phẳng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí kho bãi và xây dựng kết cấu Vị trí này giúp tiết kiệm chi phí san lấp mặt bằng và đảm bảo tiến độ thi công, góp phần nâng cao hiệu quả và giá trị của dự án.

Dự án nằm ngay trong khu đô thị đòi hỏi phải tuân thủ các yêu cầu khắt khe về vệ sinh môi trường và an toàn giao thông đô thị trong quá trình thi công Với hai mặt tiếp xúc trực tiếp với đường giao thông, công trình thuận lợi trong quá trình thiết kế và thi công, đặc biệt hỗ trợ dễ dàng việc vận chuyển và cung cấp nguyên vật liệu Hệ thống điện nước lấy từ mạng lưới thành phố đảm bảo nguồn cung cấp đầy đủ cho quá trình thi công cũng như sinh hoạt của công nhân, góp phần nâng cao hiệu quả và an toàn dự án.

Công trình có mặt bằng tương đối rộng rãi, bằng phẳng và thuận tiện cho việc thi công.

7.1.2 Đặc điểm địa chất công trình:

Nền đất từ trên xuống qua khảo sát gồm các lớp sau:

 Phần đất lấp: chiều dày 1,5 m.

 Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m.

- Mực nước ngầm: ở độ sâu -5,2 m so với cao trình tự nhiên.

7.1.3 Kết cấu và qui mô công trình:

Kết cấu chịu lực của công trình là nhà khung bê tông cốt thép đổ toàn khối chắc chắn, đảm bảo độ bền vững cao Hệ dầm, cột và sàn kết hợp cùng các vách và lõi cứng bê tông cốt thép tạo nên một khối liên kết chặt chẽ, tối ưu khả năng chịu lực và chống rung động Toàn bộ công trình được thi công như một thể thống nhất, không có khe lún, giúp nâng cao độ ổn định và an toàn trong suốt quá trình sử dụng.

- Sàn sườn đổ toàn khối cùng với dầm Dầm móng kích thước 30x70cm.

- Mặt bằng xây dựng tương đối bằng phẳng, không phải san lấp nhiều.

- Chiều cao của công trình kể từ mặt đất tự nhiên là 50,4 m.

- Kết cấu móng là móng cọc ép BTCT đài thấp Đài cọc cao 1,5 m đặt trên lớp

BT lót mác 100 dày 0,1m Đáy đài đặt tại cốt -2,25m Cọc có đường kính 0,3 m.

7.2 Các công tác chuẩn bị thi công:

Mặt bằng ban đầu khá trống trải, chỉ chứa cỏ bụi và đất mấp mô, đòi hỏi phải giải phóng, san lấp và dọn dẹp sạch sẽ trước khi thi công cọc Đường giao thông nội bộ cần được bố trí hợp lý, thuận tiện để thuận lợi trong quá trình thi công và dễ dàng định hướng xây dựng đường giao thông sau này cho công trình.

SVTH: Phạm Cường_Lớp 17X1A GVHD: PGS.TS Đặng Công Thuật 69

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM

Chung cư cao cấp Minh Hải tại TP Hồ Chí Minh có quy mô gồm 13 tầng nổi, 1 tầng tum và 1 tầng mái, với chiều cao tổng cộng 50,4 mét từ mặt đất tự nhiên Dự án được xây dựng trên nền đất trống, bằng phẳng, giúp quá trình thi công dễ dàng và thuận tiện cho việc bố trí kho bãi, xưởng sản xuất.

Dự án nằm ngay trong khu đô thị, đặt yêu cầu cao về việc đảm bảo vệ sinh môi trường và an toàn giao thông trong quá trình thi công Với hai mặt tiếp xúc đường giao thông, công trình dễ dàng trong thiết kế và thi công, đặc biệt thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu Hệ thống điện nước lấy trực tiếp từ mạng lưới thành phố, đảm bảo cung cấp đủ nguồn lực cho thi công và sinh hoạt của công nhân.

Công trình có mặt bằng tương đối rộng rãi, bằng phẳng và thuận tiện cho việc thi công.

7.1.2 Đặc điểm địa chất công trình:

Nền đất từ trên xuống qua khảo sát gồm các lớp sau:

 Phần đất lấp: chiều dày 1,5 m.

 Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m.

- Mực nước ngầm: ở độ sâu -5,2 m so với cao trình tự nhiên.

7.1.3 Kết cấu và qui mô công trình:

Kết cấu chịu lực của công trình là nhà khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, mang lại độ bền vững cao và khả năng chịu lực tốt Các yếu tố như dầm, cột, sàn liên kết chặt chẽ với vách và lõi cố định bằng bê tông cốt thép, tạo thành một hệ thống vững chắc Toàn bộ công trình được xây dựng như một khối thống nhất, không có khe lún, đảm bảo tính an toàn và độ ổn định lâu dài.

- Sàn sườn đổ toàn khối cùng với dầm Dầm móng kích thước 30x70cm.

- Mặt bằng xây dựng tương đối bằng phẳng, không phải san lấp nhiều.

- Chiều cao của công trình kể từ mặt đất tự nhiên là 50,4 m.

- Kết cấu móng là móng cọc ép BTCT đài thấp Đài cọc cao 1,5 m đặt trên lớp

BT lót mác 100 dày 0,1m Đáy đài đặt tại cốt -2,25m Cọc có đường kính 0,3 m.

7.2 Các công tác chuẩn bị thi công:

Ban đầu, mặt bằng khá trống trải, chỉ có cỏ bụi và đất mấp mô Trước khi thi công cọc, cần giải phóng mặt bằng, san lấp, và dọn dẹp sạch sẽ để đảm bảo tiến trình thi công thuận lợi Đường giao thông nội bộ phải được bố trí phù hợp và thuận tiện, đồng thời định hướng rõ ràng để làm đường giao thông sau này cho công trình.

- Công tác định vị công trường:

Tất cả các trục chính và cao độ đều được truyền dẫn đầy đủ trên mặt bằng công trường để đảm bảo độ chính xác trong thi công Trong quá trình thi công, nên bố trí các mốc chuẩn ở xa công trường, cách xa khu vực thi công để tránh ảnh hưởng của hoạt động xây dựng và duy trì độ chính xác của hệ thống trắc địa Việc này giúp đảm bảo công trình đạt yêu cầu về kỹ thuật và tiến độ, đồng thời giảm thiểu sai lệch gây ra bởi các yếu tố tác động từ môi trường xung quanh.

Trong quá trình thi công cọc ép, cần sử dụng lượng nước và bùn lớn, đòi hỏi phải chuẩn bị đầy đủ thiết bị cấp thoát nước để đảm bảo hoạt động liên tục Nước sạch được lấy từ mạng lưới cung cấp của thành phố, đồng thời cần có ít nhất một máy bơm nước dự phòng để phòng tránh thiếu hụt nguồn nước Ngoài ra, hệ thống chứa nước cần có bể lớn để lưu trữ bùn, thực hiện quá trình lắng lọc và xử lý các phế liệu, tránh việc thải trực tiếp gây ô nhiễm môi trường.

Trên công trường, các thiết bị lớn như cẩu và khoan chủ yếu sử dụng động cơ đốt trong để vận hành hiệu quả Hệ thống điện tại công trình chủ yếu phục vụ chiếu sáng và các thiết bị có công suất nhỏ, nên điện được lấy từ mạng lưới điện thành phố Việc bố trí các đường dây phục vụ thi công cần hợp lý và đảm bảo an toàn để tránh các sự cố xảy ra trong quá trình thi công.

7.3 Phương án tổng thể thi công phần ngầm:

Chúng tôi đề xuất giải pháp thiết kế phần móng bằng móng cọc ép BTCT tiết diện 30×30 cm, dài 13,7 m, với mũi cọc được cắm vào lớp đất thứ 4 là lớp cát thô lẫn cuội sỏi Mực nước ngầm trung bình nằm ở độ sâu -5,2 m so với cốt thiên nhiên Đài cọc cao 1,5 m được đặt trên lớp BT lót đá (4x6) dày 0,1 m, nằm ở lớp đất thứ nhất là đất lấp.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH

8.1 Tổng quan về công trình

Khu đất xây dựng tại TP Hồ Chí Minh rộng 1565 m², bằng phẳng và thoáng đãng, phù hợp để phát triển các công trình quy mô lớn Vị trí này gần các trụ sở công ty, cơ quan, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế và hạ tầng đô thị Mật độ xây dựng quanh khu vực còn thấp do đây là vùng quy hoạch mới, đang thu hút đầu tư vào các tòa nhà cao tầng, góp phần nâng cao diện mạo hiện đại của thành phố Hồ Chí Minh.

Việc xây dựng công trình tại khu vực này sẽ mang lại hiệu quả tối ưu khi đi vào hoạt động, góp phần nâng cao hiệu suất và giá trị của dự án Bên cạnh đó, công trình còn đóng vai trò là điểm nhấn đặc biệt, làm nổi bật toàn bộ tổng thể kiến trúc của khu vực, tạo nên sự hài hòa và thu hút cho không gian xung quanh.

8.1.1 Điều kiện khí hậu- địa chất công trình:

- Qua tài liệu khảo sát địa chất của khu vực cho thấy công trình xây dựng trên nền đất khá bằng phẳng gồm các lớp địa chất như sau:

+ Lớp đất 1: Lớp đất lấp Lớp có bề dày 1,5m

+ Lớp đất 2: Lớp sét pha có bề dày 4 m

+ Lớp đất 3: Lớp sét có bề dày 5,5m

Lớp đất 4 có đặc điểm là lớp cát hạt trung, trạng thái chặt vừa và có chiều dày khoảng 10 mét, đảm bảo độ ổn định cho công trình xây dựng Lớp đất 5 chứa các hạt cát thô kết hợp cùng cuội sỏi, nằm trong trạng thái chặt chắc, góp phần nâng cao khả năng chịu lực của nền đất.

Mực nước là loại nước không áp, xuất hiện ở độ sâu khoảng 5,2 mét dưới mặt đất tự nhiên Với đặc điểm địa chất thủy văn này, công trình xây dựng cần sử dụng móng cọc đài thấp, có chiều sâu đặt đài nằm trên mực nước ngầm để đảm bảo độ ổn định và chống chịu tốt với điều kiện tự nhiên.

8.1.2 Phương hướng thi công tổng quát toàn công trình:

- Giải pháp thiết kế phần móng, dùng móng cọc ép BTCT tiết diện

Cột móng có kích thước 30×30 cm, dài tổng cộng 13,7 mét gồm hai đoạn cọc liên kết với nhau là 7,70 m và 6 m Mũi cọc được cắm vào lớp đất thứ 4, là lớp cát hạt trung, cách mặt đất khoảng -5.2 mét so với cốt thiên nhiên Đài cọc cao 1,5 mét được đặt trên lớp bê tông lót đá (kích thước 4x6 cm, dày 0,1 mét) nằm trên lớp đất đắp thứ nhất.

- Dùng cọc ép BTCT, cos đầu cọc là -2,15 m, mũi cọc đặt tại cos -15,95 m.

- Đào đất bằng cơ giới kết hợp với thủ công.

Công trình có kết cấu chịu lực vững chắc với nhà khung, vách và lõi bê tông cốt thép đổ toàn khối, đảm bảo tính ổn định và bền vững Tường gạch có chiều dày 200mm, giúp tăng khả năng chịu lực và cách âm hiệu quả Sàn sườn đổ toàn khối cùng hệ dầm, tạo nên một hệ kết cấu liên kết chặt chẽ không có khe lún, đảm bảo an toàn và độ bền lâu dài cho toàn bộ công trình.

Ván khuôn ta dùng ván khuôn định hình bằng thép của công ty Hòa Phát. Cốt thép được gia công bằng máy tại xưởng đặt cạnh công trường.

Bê tông thương phẩm được sử dụng trong các công trình lớn nhằm đảm bảo cung cấp liên tục, chất lượng cao, đồng thời giảm bớt gánh nặng về kho bãi Công đoạn vận chuyển bê tông được thực hiện bằng xe trộn bê tông, kết hợp với máy bơm bê tông để đổ các cấu kiện một cách chính xác và hiệu quả.

- Khung bê tông cốt thép đổ toàn khối:

Tầng 1 có chiều cao: 4,2 m Các tầng còn lại có chiều cao: 3,3 m Chiều cao của toàn nhà là 50,4 m.

8.2.1 Lựa chọn phương pháp thi công hạ cọc:

Hiện nay có nhiều giải pháp để thi công cọc như: ép, đóng, xoắn.

Việc lựa chọn phương pháp thi công phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm địa tầng, tính chất cơ lý của nền đất, cũng như vị trí và mặt bằng của công trình đang thi công so với các công trình đã xây dựng trước đó Đồng thời, quá trình chọn giải pháp thi công cọc cũng cần xem xét chiều sâu hạ cọc và các loại thiết bị thi công phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.

Việc thi công cọc trong các công trình nằm trong thành phố cần hạn chế rung động để tránh gây nứt các công trình lân cận Phương pháp ép tĩnh có nhiều ưu điểm như thi công êm, không gây chấn động môi trường xung quanh, đồng thời cho phép kiểm tra chất lượng từng đoạn cọc qua thử nghiệm lực ép Ngoài ra, phương pháp này giúp xác định chính xác sức chịu tải của cọc dựa trên lực ép cuối cùng và có năng suất thi công cao hơn phương pháp đóng cọc từ 3 đến 4 lần, phù hợp với các công trình yêu cầu cao về chất lượng và tiến độ.

Vì vậy phương pháp thi công phù hợp là phương pháp ép tĩnh.

8.2.2 Lựa chọn phương án thi công cọc ép: Ép cọc thường dùng 2 phương án: ép sau và ép trước. Ép sau: Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và thi công ép cọc đến độ sâu cần thiết. Ưu điểm

+ Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc.

+ Ở những nơi có mực nước ngầm cao, việc đào hố móng trước rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện được.

+ Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏi hố móng.

+ Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.

+ Với mặt bằng thi công chật hẹp, xung quanh đang tồn tại những công

Việc thi công theo phương án “Ép trước” gặp nhiều khó khăn và đôi khi không thể thực hiện được Điều này khiến cho quá trình xây dựng trở nên phức tạp hơn, gây ra những trở ngại trong tiến độ thi công Để đảm bảo tiến độ và efficace công trình, cần xem xét kỹ các giải pháp phù hợp và điều chỉnh phù hợp với thực tế thi công.

Để thi công cọc đạt yêu cầu, cần tiến hành san phẳng mặt bằng để dễ dàng di chuyển thiết bị ép và vận chuyển vật liệu Tiếp theo, thực hiện ép cọc theo đúng yêu cầu kỹ thuật, trong đó phải ép âm để đạt cao trình đỉnh cọc theo thiết kế Đồng thời, chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bê tông cốt thép để đảm bảo cọc được ép tới chiều sâu thiết kế một cách chính xác và ổn định.

Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đài cọc. Ưu điểm

+ Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa.

+ Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm.

+ Tốc độ thi công nhanh.

+ Phải thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm.

+ Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, thời gian thi công lâu vì rất khó thi công cơ giới hóa.

 Với các ưu nhược điểm như trên, để thuận tiện trong thi công dự kiến sẽ chọn phương pháp ép trước cho toàn bộ cọc của công trình.

8.3 Thi công bằng phương pháp ép cọc trước:

8.3.1 Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ép bê tông cốt thép:

- Theo thiết kế thì cọc có các thông số sau :

+ Sức chịu tải của cọc (theo nền đất) : P = 939 kN = 93,9 T(các thông số tính toàn ở phần móng)

+ Bê tông cọc có cấp độ bền B25

R bt = 1.05MPa + Chiều dài cọc: L = 13,7 m, d = 0,3 m

+ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : P = 1390 kN9 T

+ Cao trình đỉnh cọc: -2,15 m (so với mặt đất tự nhiên)

+ Cao trình mũi cọc :-15,95 m (so với mặt đất tự nhiên)

Yêu cầu về độ chính xác hình dạng và kích thước hình học của cọc là rất quan trọng để đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu lực của móng nhà Theo tài liệu “Các điều kiện kỹ thuật của ép cọc dùng xử lý nền móng” của Vũ Công Ngữ, việc tuân thủ các tiêu chuẩn về hình dạng và kích thước của cọc giúp đảm bảo chất lượng công trình và an toàn lâu dài Việc kiểm tra chính xác các thông số này trong quá trình thi công góp phần giảm thiểu các sai sót gây ảnh hưởng đến kết cấu nền móng Do đó, các yêu cầu về độ chính xác hình dạng và kích thước hình học của cọc cần được thực hiện nghiêm ngặt theo quy chuẩn kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả chịu lực của cọc, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật trong xây dựng.

+ Tiết diện cọc có sai số không quá ± 2%

+ Chiều dài cọc có sai số không quá ± 1%

+ Mặt đầu cọc phẳng và vuông góc với trục cọc độ nghiêng < 1%

- Lực ép bé nhất: P épmin = (1.3 ÷1.5)P, với P là sức chịu tải của cọc

(lấy P ĐN = 830 kN để tính toán)

Vì ép qua lớp đất sét pha dẻo cứng và nửa cứng nên ta chọn k =1.3

- Lực ép lớn nhất: xác định dựa vào hai điều kiện sau:( lấy PVL90 kN để tính toán)

+ Bảo đảm an toàn cho hệ neo giữ và thiết bị

+ Xác định lực ép lớn nhất theo điều kiện gây nứt cọc:P épmax = P k vl

Lực ép cần thiết của máy ép sử dụng trong khoảng 107,9T ≤ P ép ≤ 120,87 T

- Các tiêu chuẩn của máy ép cần phải thoã mãn:

Lực nén danh định của máy phải lớn hơn hoặc bằng 1,4 lần lực ép lớn nhất P épmax để đảm bảo hiệu quả thi công P épmax được xác định bằng 0,8 đến 0,9 trọng lượng của đối tải, giúp hạn chế nguy cơ gây nứt cho cọc Việc chọn lực nén phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ bền và an toàn của công trình xây dựng.

+ Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép.

+ Chuyển động pittông phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc.

+ Thiết bị ép cọc phải bảo đảm điều kiện để vận hành theo đúng qui định về an toàn lao động khi thi công.

+ Chỉ nên huy động khoảng (0,7 ÷ 0,8) khả năng tối đa của thiết bị Nên chọn máy ép có lực ép cần thiết là: P épmax 9/0,755,33 T

- Trên cơ sở đó chọn máy ép cọc EBT200 có các tính năng sau:

Diện tích 4 pittông ép: 615.2 cm 2

DẦM GÁNH (DI CHUYỂN NGANG)

DẦM CHÍNH (DI CHUYỂN DỌC)

Hình 8.1: Máy ép cọc EBT200 8.3.3 Tính toán đối trọng

- Tính toán đối trọng theo 2 điều kịên: chống nhổ và chống lật.

Xét trường hợp bất lợi nhất khi ép cọc ngoài cùng tại vị trí đặt giá ép.

Hình 8.2: Sơ đồ làm việc giá ép cọc.

- Do trọng lượng của giá ép và khung đế nhỏ hơn nhiều so với đối trọng nên để đơn giản và thiên về an toàn ta bỏ qua

+ Tính theo điều kiện chống nhổ

+ Tính theo điều kiện chống lật

• Kiểm tra lật tại điểm A

• Kiểm tra lật theo phương ngang điểm B

- Đối trọng được chia ra làm nhiều đối trọng nhỏ kích thước 1x1x3m trọng lượng mỗi đối trọng thành phần là :1x1x3x2,5=7,5T,

Chọn mỗi bên đặt 15 khối đối trọng (5 lớp, mỗi lớp 3 đối trọng).

8.3.4 Chọn cần trục phục vụ công tác ép cọc:

- Dùng 1 máy cẩu làm nhiệm vụ cẩu cọc vừa dùng để cẩu giá ép và đối trọng.

Hình 8.3: Mặt cắt ngang máy cẩu khi cẩu vật

Chiều cao từ cao trình máy đứng đến điểm lắp cấu kiện (H L) là 5,7 mét, tính bằng công thức 0,7 + 5 Chiều cao an toàn (h₁) dao động từ 0,5 đến 1 mét để đảm bảo an toàn trong quá trình thao tác Chiều cao của cấu kiện (h₂) là 7,7 mét, trong khi chiều cao của thiết bị treo buộc (h₃) là 1,5 mét Ngoài ra, chiều dài của puli và móc cẩu đầu cần (h₄) nằm trong khoảng từ 1,2 đến 1,5 mét để đảm bảo hoạt động an toàn và chính xác trong quá trình lắp đặt cấu kiện.

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM

9.1 Biện pháp thi công đào đất

9.1.1 Chọn biện pháp thi công:

Khi thi công đào đất có 2 phương án: Đào bằng thủ công và đào bằng máy.

Thi công theo phương pháp đào thủ công có lợi thế dễ tổ chức theo dây chuyền, tuy nhiên phù hợp chỉ với khối lượng đất đào nhỏ Đối với khối lượng đất lớn, cần nhiều nhân công để đảm bảo tiến độ thi công, nhưng nếu tổ chức không hợp lý sẽ gây trở ngại, giảm năng suất lao động và làm chậm tiến độ dự án.

Trong thi công bằng máy, ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công và đảm bảo kỹ thuật Tuy nhiên, không nên sử dụng máy đào để đào đến cao trình thiết kế vì điều này có thể phá vỡ kết cấu lớp đất nền, giảm khả năng chịu tải của đất nền và khó tạo độ bằng phẳng phù hợp cho công tác thi công đài móng.

Để đảm bảo thi công thuận lợi, cần cắt bỏ một phần đất nhằm tạo đủ không gian để thi công bằng thủ công Việc thi công bằng thủ công đến cao trình đế móng sẽ trở nên dễ dàng hơn khi sử dụng máy móc Tuy nhiên, tại các vị trí vách cứng đặt dày, máy đào không thể tiếp cận, do đó việc đào thủ công là cần thiết để đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình.

→ Từ những phân tích trên, ta chọn kết hợp cả 2 phương pháp đào đất hố móng.

9.1.2 Chọn phương án đào đất

Khi thi công đào đất, việc lựa chọn phương án đào phù hợp dựa trên mặt bằng công trình, kích thước hố đào, chiều sâu đào đất và điều kiện thi công là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho công trình.

Có các phương án sau:

+ Đào từng hố độc lập: Áp dụng khi kích thước hố đào nhỏ, hố đào riêng rẽ.

+ Đào thành rãnh: Áp dụng khi các hố đào nằm sát nhau theo một phương nào đó.

+ Đào toàn bộ mặt bằng công trình: Phương án này được áp dụng khi các hố đào nằm sát nhau, kích thước mặt bằng nhỏ.

Dựa trên phân tích đặc điểm các hố móng và kích thước mặt bằng công trình, chúng tôi chọn giải pháp thi công đào đất từ mặt đất tự nhiên (cao trình 0,00) xuống đến đáy lớp bê tông lót móng (cao trình -2,35m) Đối với các hố móng nằm gần nhau, việc đào thành rãnh là phù hợp để đảm bảo kỹ thuật và tiết kiệm thời gian thi công Với mặt bằng công trình tương đối thoải mái, phương án đào hở được ưu tiên để thuận tiện trong quá trình thi công xây dựng.

- Quá trình đào tiến hành như sau:

+ Đào bằng máy các hố móng độc lập từ cốt 0,00 m (cao trình mặt đất tự nhiên) đến cao trình -2,25m (cách đáy lớp bê tông lót đài móng 10 cm).

Đào thủ công từ cao trình -2,25 m đến cao trình đáy bê tông lót đài cọc (-2,35m) chỉ thực hiện tại các vị trí có đài móng và sửa chữa dầm móng nhằm bảo vệ kết cấu nền móng Mục đích của việc đào này là để tránh gây hư hại đến kết cấu nền tại khu vực đặt đài móng, đảm bảo sự vững chắc và an toàn của công trình.

Sau khi đập đầu cọc xong, bước tiếp theo là đổ bê tông lót móng để đảm bảo sự ổn định của công trình Sau đó, tiến hành lắp dựng ván khuôn, cốt thép phù hợp để chuẩn bị cho quá trình đổ bê tông dầm móng và đài cọc Quá trình này đảm bảo độ bền và chất lượng của cấu trúc móng nhà.

- Vì mặt bằng khu đất có diện tích rộng hơn nhiều so với mặt bằng công trình và chiều sâu đào nhỏ, nên ta chọn đào đất mái dốc.

9.2 Tính khối lượng đất đào

Trong quá trình thi công đào đất đến cao trình đáy đài, đất đào được đổ tại chỗ để lấp khe móng sau khi hoàn thành thi công móng cọc ép Phần đất dư thừa sẽ được vận chuyển đi nơi khác, còn phần đất để lại nằm trong lớp đào thứ nhất Thể tích phần đất thừa tính theo thể tích nguyên thổ bằng thể tích các kết cấu ngầm như đài móng và dầm móng.

9.2.1 Khối lượng đất đào bằng máy :

- Đợt 1: ta tiến hành đào các hố móng độc lập bằng máy từ cao trình -0,75 đến cao trình -2,25 m

Lớp đất lấp được đào có chiều cao H = 1,5 m, thấp hơn 3 m theo tiêu chuẩn TCVN 4447-2012 Theo bảng 11 của tiêu chuẩn này, hệ số mái dốc m được xác định là 1:0,25, do đó, ta chọn hệ số mái dốc m = 0,25 để đảm bảo an toàn và tối ưu trong thiết kế và thi công lớp đất lấp.

Bề rộng chân mái dốc: B=H.m=2.0,25=0,5 (m), chọn B=0,5 (m).

- Ta có công thức tính đất hố đào: V = H ( ab + ( a + c )(b + d ) + cd ) 6

Hình 9.1: Hình dáng hố đào

Hình 9.2: Mắt bằng đào hố móng bằng máy đợt 1

+ Hố móng 4 (4 hố đào): ta chia làm hai phần :

- Khối lượng máy đào đợt 1:

- Thể tích đất đào máy:

9.2.2 Khối lượng đất đào thủ công

Chiều dày lớp đất cần đào là 0,1m, từ cao trình -2,25m đến -2,35m (đáy lớp bê tông lót đài) Quá trình đào được thực hiện thủ công kết hợp đào rãnh dầm móng có kích thước 40cm x 70cm để đảm bảo độ chính xác và độ bền của công trình.

+ Dầm móng : Ta có chiều dài dầm móng cần đào L6,4 (m)

- Khối lượng đào thủ công:

- Tổng khối lượng đào bằng máy và thủ công:

K t = 1,32: Hệ số tơi xốp của đất đắp.

9.3 Công tác đắp đất đợt 1

- Ta đắp đến cao trình đáy giằng.

9.3.1 Khối lượng đất đắp đợt 1

- Đất đào lên dùng để lấp hố móng và tôn nền Phần còn lại được chuyển đi ra ngoài công trường.

- Sau khi hoàn tất các công đoạn hạ cọc và bê tông móng sẽ tiền hành lấp đất hố móng:

KL đất lấp = KL đất đào - KL các kết cấu phần ngầm.

- Khối lượng hố móng cần lấp đợt 1:

+ Hố móng 4 (4 hố đào): ta chia làm hai phần :

Khối lượng hố móng cần lấp đợt 1:

- Kết cấu ngầm bao gồm:

+ Bê tông lót đài móng chiếm chổ : Bê tông lót dày 100mm, từ cao trình

Bảng 9.1: Thể tích bê tông lót chiếm chỗ

+ Bê tông đài móng chiếm chổ: bê tông đài móng dày 1,5 m từ cao trình -0,75m đến -2,25m.

Bảng 9.2: Thể tích bê tông đài chiếm chỗ

=> Tổng thể tích phần ngầm chiếm chổ: 25,242+191,92= 217,16 (m 3 )

Vậy tổng khối lượng đất lấp là:V đắp = 257,15–217,16 = 39,99(m 3 ) Khối lượng đất chở đi chính là khối lượng đất do kết cấu ngầm chiếm chổ.

9.3.2 Thời gian đắp đất đợt 1

Với hệ số đầm chặt K90, đắp đất công trình bằng đầm cóc tra định mức 2019-

AB65120 ta có hao phí công định mức là : a = 6,19 (công/100m 3 ).

- Hao phí công cần thiết là

- Sử dụng tổ đội 3 công nhân bậc 3/7 và 1 máy đầm cóc thi công trong 1 ngày.

9.4 Công tác đắp đất đợt 2

Ta đắp đất đến cao trình đáy bê tông lót sàn.

9.4.1 Khối lượng đất đắp đợt 2

- Khối lượng đắp đất đợt 2 được tính như sau: V lap2 = V hố móng 2 – V đài móng2

V hố móng 2 có thể tích là 177,56 m³, được tính dựa trên thể tích đào đất từ cao trình đáy bê tông lót giằng (-1,55 m) đến đáy bê tông lót sàn (-0,75 m) Thể tích này phản ánh khối lượng đất đào bằng máy trong đợt 2, và các số liệu chi tiết được trình bày trong bảng đính kèm.

Khối lượng đài móng 2 đạt 129,14, tính từ cao trình đáy bê tông lót giằng (-1.55m) đến cao trình đáy bê tông lót sàn (-0,75m) Dữ liệu tính toán chi tiết được trình bày rõ trong bảng đi kèm.

- Thể tích chiếm chỗ giằng mòng trong đợt lấp đất đợt 2:

V lap2 = V hố móng2 – V đài móng2 –V giangmong2 –V btl

9.4.2 Thời gian đắp đất đợt 2

- Với hệ số đầm chặt K90, đắp đất công trình bằng đầm cóc tra định mức 2019- AB65110 ta có hao phí công định mức là : a = 6,19 (công/100m 3 ).

- Hao phí công cần thiết là

- Sử dụng tổ đội 2 công nhân bậc 3/7 và 3 máy đầm cóc thi công trong 1 ngày.

9.5 Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất

- Dựa vào điều kiện địa chất, các yêu cầu thi công đã nêu, ta lựa chọn máy đào gầu nghịch R110-7 có các thông số kỹ thuật sau:

Bảng 9.3 Thông số kỹ thuật máy đào R110-7

DUNG TÍCH GÀU: Q=0,45 m 3 BÁN KÍNH ĐÀO LỚN NHẤT: R max = 6,5 (m) CHIỀU SÂU ĐÀO LỚN NHẤT: H max = 5,09 (m) CHIỀU CAO ĐỔ LỚN NHẤT: h max =8,07 (m)

SVTH: Phạm Cường_Lớp 17X1A GVHD: PGS.TS Đặng Công Thuật 90 Ưu điểm:

- Máy đào gầu nghịch có tay cần ngắn nên đào rất khoẻ, đào được đất từ cấp I ÷ IV.

 Máy đào gầu nghịch thích hợp để đào và đổ đất lên xe chuyển đi hoặc đổ đống.

Máy có cấu tạo gọn nhẹ, dễ dàng sử dụng trong các không gian chật hẹp Thiết bị phù hợp để đào các hố có vách thẳng đứng, đảm bảo độ chính xác và an toàn Phù hợp cho các công trình dân dụng và công nghiệp, đặc biệt là thi công đào hố móng.

Thi công từ bờ hố đào giúp máy móc dễ dàng tiếp cận các hố đào chứa nước mà không cần tạo đường lên xuống cho phương tiện vận chuyển, giúp tối ưu hóa quá trình thi công.

 Tính năng suất của máy đào:

Hệ số tơi của đất: k t =1,32.

Hệ số quy về đất nguyên thổ :

Hệ số sử dụng thời gian : k tg = 0,75.

Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất:

Khi đổ tại chổ: k vt = 1,0 Khi đổ lên xe : k vt = 1,1.

 Khi đào đổ tại chổ:

 Chu kỳ đào (góc quay khi đổ = 90 0 ): t ck

Với k φ : hệ số phụ thuộc vào góc quay cần: ϕ

 Số chu kỳ đào trong 1 giờ: n ck 600/17 = 212

 Năng suất ca máy của máy đào:

W ca = t.q.n CK k 1 k tg t = 7 (giờ) : thời gian làm việc của 1 ca

 Khi đào đổ lên xe:

 Chu kì đào (góc quay khi đào đất = 90 o ): t đ ck = tck kvt = 17 x 1,1 = 18,7 giây Với k vt : hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy.

 Số chu kì đào trong 1 giờ: n ck = 3600/18,7 = 192,5

 Năng suất ca của máy đào:

 Thời gian đào đất bằng máy:

- Đổ đất đào lên xe:

9.5.2 Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ

- Cự li vận chuyển đất khỏi công trường C = 7 km, vận tốc trung bình v tb = 25 km/h, thời gian đổ đất tại bãi và dừng tránh xe trên đường lấy t d + t o = 2+5 = 7 phút

- Thời gian xe hoạt động độc lập: t x 2.C v

- Để phối hợp giữa xe vận chuyển và máy đào thì giữa số lượng và chu kỳ làm việc của máy và xe phải đảm bảo quan hệ:

N x ,N m : số xe và số máy. t ckx : chu kỳ làm việc của xe (phút), t ckm : chu kỳ làm việc của máy đào

- Chọn loại xe THACO FD9500BM có tải trọng P = 9,1tấn, hệ số sử dụng tải trọng k p = 9,1/9,1 = 1; chiều cao thùng xe 3 m thỏa mãn yêu cầu chiều cao đổ đất.

Số gàu đất đổ đầy một chuyến xe : n=k =9,55 (gàu), chọn 10 gàu.

- Thời gian đổ đất đầy một chuyến xe: t b = n.t ck đ = 10.18,7 = 187 (giây) = 3,12 (phút).

- Chu kỳ hoạt động của máy đào: t ckm = t b = 3,12 (phút).

- Chu kỳ hoạt động của xe: t ckx = t x + t ckm @,6 + 3,12 = 43,72 (phút).

- Chọn số máy đào là:

N m = 1 (máy) ⇒ Số xe cần phải huy động:

N x = t ckx / t ckm = 43,72/3,12 = 14,01 (chiếc), chọn 14 chiếc.

9.5.3 Kiểm tra tổ hợp máy theo điều kiện về năng suất

- Số chuyến xe hoạt động trong một ca: n ch  chọn 101 chuyến

- Năng suất vận chuyển của xe:

- Thời gian vận chuyển: t x SVTH: Phạm Cường_Lớp 17X1A GVHD: PGS.TS Đặng Công Thuật 92

- Đào theo phương pháp đào lùi, đất được đưa lên ô tô với góc quay ϕ max o

- Thiết kế khoang đào có chiều rộng B max =1,4.R max =1,4.6,5=9,1 (m).

- Chú ý khi di chuyển máy phải cách hố đào một khoảng 1,5m để đảm bảo an toàn.

Ta có sơ đồ di chuyển máy đào kết hợp vận chuyển đất như trong bản vẽ TC-02.

9.5.5 Chọn tổ thợ thi công đào thủ công

- Tổng khối lượng đất cần đào thủ công là: V tc = 72,69 (m 3 )

Theo Thông tư 10/2019/TT-BXD mã hiệu AB.1144 dành cho đất cấp 1, định mức hao phí cho công tác đào móng, đổ đúng nơi quy định hoặc đổ lên phương tiện vận chuyển trong phạm vi 30m là 0,71 công/m³ Điều này đảm bảo quy trình xây dựng được thực hiện chính xác, tối ưu hóa hiệu suất công việc và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật về an toàn và chất lượng.

Từ đó tính được số công thợ yêu cầu: N V tc a n c =

Chọn tổ thợ 20 người để thi công, thời gian đào thủ công: t Vậy: Tổ thợ 20 người thi công đào đất thủ công trong 3 ngày.

9.6 Tổ chức quá trình thi công đào đất

9.6.1 Xác định cơ cấu quá trình

Quá trình thi công đào đất gồm 2 đợt Đợt 1, thi công đào đất bằng máy và đợt

Tiêu đề	Thiết kế chung cư cao cấp Minh Hải
Tác giả	Phạm Cường
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Quang Tùng, PGS.TS. Đặng Công Thuật
Trường học	Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	205
Dung lượng	2,22 MB