phÇn I 1 Mục lục Contents phÇn I 6 kiÕn tróc 6 a Giíi thiÖu vÒ c«ng tr×nh 6 Ii Giíi thiÖu chung 7 Iii Giíi thiÖu vÒ quy m« vµ chøc n¨ng c«ng tr×nh 7 b c¸c gi¶i ph¸p kiÕn tróc 8 ii gi¶i ph¸p kiÕn tróc[.]
GI Ả I PH Á P C Ấ P Đ I Ệ N V À C Ấ P THO Á T N ƯỚ C
Dùng hệ thống đấu nối vào hệ thống cấp điện , cấp nước và thoát nước của thành phố
Công trình nằm trong nội thành Hà Nội phù hợp với quy hoạch tổng thể, tạo thành quần thể kiến trúc đẹp, thuận lợi cho việc khám chữa bệnh, học tập và nghiên cứu Việc xây dựng công trình này mang lại nhiều lợi ích cho cán bộ y tế và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của một thành phố hiện đại.
Kiến trúc công trình mang vẻ hiện đại, kết hợp những thiết kế thông dụng phù hợp cho các công trình văn phòng và không gian làm việc chung Các dự án này luôn chú trọng đến việc đáp ứng các yêu cầu cơ bản đề ra cho công trình dân dụng, đảm bảo tính tiện nghi và phù hợp với xu hướng xây dựng mới.
Dưới góc độ kiến trúc và kỹ thuật, công trình “nhà làm việc” thể hiện sự hợp lý về mặt công năng sử dụng cũng như thiết kế kiến trúc phù hợp với tiêu chuẩn công trình y tế Đây là một công trình hiện đại, mang tính phổ biến của các cơ sở y tế trong thủ đô và góp phần nâng cao hình ảnh của Hà Nội Việc xây dựng các công trình như vậy đảm bảo môi trường làm việc lý tưởng cho cán bộ bệnh viện phụ sản Hà Nội, phục vụ cả công tác nghiên cứu, học tập và chăm sóc sức khỏe cho cộng đồng.
22 phÇn ii: kÕt cÊu nhiệm vụ: thuyÕt minh:
+ Lập mặt bằng kết cấu
+ Lập sơ đồ tính và thiết kế khung trục 4 + Thiết kế móng khung trục 4 bản vẽ kèm theo:
1 KC-01: Kết cấu múng khung trục 4
2 KC-02: Kết cấu khung trục (Nửa khung và chi tiết mặt cắt).
3 KC-03: Kết cấu khung (Nửa khung và chi tiết khung).
lập mặt bằng kết cấu và lựa chọn sơ bộ kích th- ớc các cấu kiện
I.1 lập các mặt bằng kết cấu & đặt tên cho các cấu kiện:
KÕt cÊu tÇng ®iÓn h×nh
I.2 lựa chọn kích th- ớc sơ bộ cho các cấu kiện: a Chiều dày sàn:
Với phương án sàn sườn BTCT toàn khối thì chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Kích thước ô bản lớn nhất là:
- Tỷ số: l2/l1 = 5,53 / 3,6 = 1,54 < 2 => bản sàn là bản kê bốn cạnh.
Do vậy chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theocông thức sau :
+ hb: chiều dày bản sàn.
+ m: hệ số phụ thuộc vào loại bản với bản kê m = 40 45
+ L1: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản.
+ D: là hệ số phụ thuộc vào tải trọng và D = 0,8 1,4
Lấy L1 = 3,6(m) là cạnh ngắn của ô bản lớn nhất và m = 42; D = 1,2
Khi đó ta có chiều dày bản sàn: b h 1,2.3600 103
42 mm >>Chọn chiều dày bản sàn là h b = 120(mm) b Chọn tiết diện cột và lõi thang máy: b.1 Tiết diện cột:
Tiết diện cột sơ bộ chon theo công thức sau : b
+ A: diện tích tiết diện cột.
+ k: hệ số kể đến ảnh hưởng của sự lệch tâm (k = 1,0 1,5)
+ n: Số tầng của công trình.
+ S: diện truyền tải tới cột (m 2 )
+ q: Tải trọng sơ bộ tác dụng lên 1m 2 sàn ( q = 1 1,4T/m 2 )
+ Rb: cường độ chịu nén tính toán của bê tông (B25 có Rb = 1450T/m 2 ) + n.S.q = N là lực dọc tác dụng lên cột (T).
Tiết diện cột sẽ không thay đổi theo chiều cao tầng. b.1.1 Cột trục C từ trục 3 tới trục 6(cột C1): b 1 h DL m
Diện truyền tải lớn nhất là: S = 8,4 x 7,2 = 60,48(m 2 )
Diện truyền tải cột trục C
+ n - số tầng của công trình bao gồm cả tầng hầm.
>> Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột C1là: axb = 0,8x0,8 (m)
=> Các cột trục C giao với trục 1 và trục 7 ( cột C2) cũng lấy kích thước giống với các cột C1 b.1.2 Cột B2- B6(cột C3) và D2- D6(cột C4):
Diện truyền tải cột trục D, B
+ n - số tầng của công trình bao gồm cả tầng hầm.
>> Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột C3 là: axb = 0,5x0,6 (m)
Các cột C5,C5’ chọn tiết diện giống C3 b.1.4 Cột ở thang bộ (cột C7):
Chọn kích thước cột tum, bể nước là axb = 0,22x0,5(m) b.1.5 Cột ở sảnh(cột C6):
Diện truyền tải của cột là: S = 7,2 x 4,2 = 30,24(m 2 )
Khi đó ta có n = 2 Và ta đƣợc:
F x m >> Chọn sơ bộ kích thước cột C6 là: axb = 0,5x 0,5(m) b.2 Tiết diện lõi thang máy:
TCXDVN 198 - 1997 quy định chiều dày của lõi thang máy (vách) Chiều dày của lõi đổ bê tông tại chỗ đƣợc xác định theo các điều kiện sau:
, với ht là chiều cao tầng
+ Chiều dày thang máy chọn theo điều kiện :
Coi tiết diện thang máy nhƣ một cột
- Ta có diện tích chịu tải của thang máy
Vậy ta chọn chiều dày lõi thang máy cho tất cả các tầng là = 25(cm)
Khi đó diện tích lõi thang máy là S = 3,14m 2 > F = 0,67m 2 c Kích thước tiết diện dầm:
- Chiều cao tiết diện dầm phụ thuộc vào nhịp dầm và tải trọng tác dụng trên dầm và liên kết.
10 12 dc dc h l , trong đó ldclà nhịp dầm chính.
12 20 dp dp h l , trong đó ldplà nhịp dầm phụ.
- Bề rộng tiết diện dầm đƣợc lấy bằng: b = (0,3 0,5)h c.1 Dầm chính trục 2,3,4,5,6 ký hiệu D1:
- Chiều cao tiết diện dầm chính: 1 1
- Bề rộng tiết diện dầm chính: bdc = (0,3 0,5).0,7 = 0,21 0,35(m) Chọn bdc = 0,3(m)
- Riêng dầm kéo từ trục A sang trục B do chịu tải trọng nhỏ nên lấy tiết diện 22x40cm
- Lấy tiết diện dầm D1’ = D1 (30x70)cm
KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN
Tiết diện chọn axb (cm)
Tiết diện chọn bxh (cm)
Chiều dày bản sàn: hb = 12 (cm)
D5 22x50 Chiều dày lõi thang máy:
28 ch-ơng ii TảI trọng và tác động Ii.1 cơ sở tính toán:
Do diện tích mặt bằng công trình có hình chữ nhật với chiều rộng 25,42m và chiều dài 43,42m, chênh lệch khá lớn giữa hai phương, phần vách lõi đóng vai trò quan trọng trong kết cấu chịu lực Vì vậy, hệ kết cấu được tính toán dựa trên mô hình khung phẳng là phương pháp phù hợp để đảm bảo độ chính xác và an toàn của công trình.
- Công trình đƣợc tính toán với các loại tải trọng:
+ Tải trọng đứng bao gồm: tĩnh tải và hoạt tải.
+ Tải trọng ngang: tải trọng gió tĩnh.
- Cơ sở xác định tải trọng tác dụng lên công trình là TCVN 2737 - 1995 “Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế”
Tĩnh tải bao gồm trọng lƣợng bản thân các kết cấu nhƣ: cột, dầm, sàn và tải trọng do tường, vách kính đặt trên công trình.
- Bê tông cốt thép: 2500 (daN/m 3 )
- Khối xây gạch đặc: 1800 (daN/m 3 )
- Khối xây gạch rỗng: 1500 (daN/m 3 )
Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn a Tĩnh tải sàn:
Trọng lƣợng bản thân sàn tiêu chuẩn: g tc = h (daN/m 2 )
Trọng lƣợng bản thân sàn tính toán: g tt = n.g tc (daN/m 2 )
Hệ số độ tin cậy của tải trọng theo tiêu chuẩn TCVN 2737 - 1995 là n=1,3 đối với các công việc thực hiện thủ công, đảm bảo an toàn và độ tin cậy cao trong quá trình thi công Đối với các công việc còn lại, hệ số này giảm xuống còn n=1,1, phù hợp với mức độ rủi ro và tính chất của công việc đó Việc áp dụng đúng hệ số độ tin cậy giúp đảm bảo tính bền vững, an toàn cho kết cấu và hiệu quả trong kỹ thuật xây dựng theo tiêu chuẩn quốc gia.
+ : trọng lƣợng riêng của vật liệu sàn (daN/m 3 )
Sàn tầng điển hình (kí hiệu S1)
Các lớp vật liệu Chiều dày
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện(chƣa kể lớp sàn) 93 115
Lớp sàn BTCT chịu lực 0.12 2500 300 1.1 330
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn 393 445
Sàn khu vệ sinh (kí hiệu SW)
Các lớp vật liệu Chiều dày
(m) (daN/m 3 ) g tc (daN/m 2 ) n g tt (daN/m 2 )
Lớp gạch lát chống trơn 0.015 2000 30 1.1 33
Lớp vữa lót cán dốc 2% 0.020 1800 36 1.3 47
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện(chƣa kể lớp sàn) 66 80
Lớp sàn BTCT chịu lực 0.12 2500 300 1.1 330
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn 366 410
Sàn mái (kí hiệu SM1)
Các lớp vật liệu Chiều dày
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện(chƣa kể lớp sàn) 329 385,2
Lớp sàn BTCT chịu lực 0.12 2500 300 1.1 330
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn 629 715,2
Sàn mái tum thang(kí hiệu SM2)
Các lớp vật liệu Chiều dày
Tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện(chƣa kể lớp sàn) 117 152
Lớp sàn BTCT chịu lực 0.12 2500 300 1.1 330
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn 417 482 b Cầu thang, hành lang,ban công:
Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ
Các lớp vật liệu Chiều dày
Lớp sàn BTCT chịu lực 0.1 2500 250 1.1 275
Tổng tĩnh tải (phân bố trên mặt bằng) 344 389 c Trọng lượng bản thân tường:
Tường ngăn giữa các đơn nguyên và tường bao chu vi nhà có chiều dày 220mm, đảm bảo sự vững chắc và cách âm tốt Trong nội thất, tường ngăn các phòng và tường nhà vệ sinh có chiều dày 110mm, được xây dựng bằng gạch chất lượng cao, tăng cường độ bền và khả năng chịu lực của công trình.
+ Trọng lượng tường ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng trên 1 m dài tường.
Trọng lượng tường ngăn trên các ô bản (tường 110) được xác định dựa trên tổng tải trọng của các tường trên các ô sàn Sau đó, tải trọng này được phân bổ đều cho toàn bộ diện tích của bản sàn trong công trình Việc tính toán chính xác trọng lượng tường ngăn giúp đảm bảo cấu trúc chịu lực tối ưu và an toàn cho công trình xây dựng.
Chiều cao tường được xác định: h t = H - h s Trong đó: ht :chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà hs: chiều cao sàn, dầm trên tường tương ứng.
Một cách gần đúng, trọng lượng tường được nhân với hế số 0.75, kể đến việc giảm tải trọng tường do bố trí lỗ cửa
Tường vỏch kớnh tầng 1, cao 4,5(m)
Các lớp Chiều dày lớp
Hệ số vượt tải TT tính toán
Tải tường phân bố trên 1m 2 450 505.8
Tải tường có cửa (tính đến hệ số giảm lỗ cửa
Tải tường phân bố trên 1m 2 384 433.2
Tải tường có cửa (tính đến hệ số giảm lỗ cửa
Tải tường phân bố trên 1m 2 219 284.7
Tải tường có cửa (tính đến hệ số giảm lỗ cửa
Tải tường phân bố trên 1mdài 252 288 d Tải trọng bể nước trên mái:
Các lớp Chiều dày lớp
Hệ số vượt tải TT tính toán
Tổng tĩnh tải 3136 e Trọng lượng bản thân dầm:
Tên cấu kiện Trọng lƣợng
Ii.2.2.Xác định tĩnh tảI tác dụng vào khung trục 4:
Tĩnh tải phân bố trên tầng 1TĨNH TẢI PHÂN BỐ (daN/m)
TT Loại tải trọng và cách tính Giá trị
- Do trọng lượng tường ngăn 110 trên dầm cao: 4,5 - 0.7 = 3.8(m) gt1 = 284.7 x 3.8 1081.9 g2
- Do tải tam giác từ hai ô sàn truyền vào với tung độ lớn nhất g2= 389x3.3/2x2 1313.4 g4
- Do tải trọng từ nửa ô sàn 3.6x4.2(m) truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: ght = 445 x 7.2/ 2 1602
TĨNH TẢI TẬP TRUNG (daN)
TT Loại tải trọng và cách tính Giá trị
- Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc D2(30x70)cm: 478.5 x 7.2
- Do trọng lƣợng bản thân dầm dọc D3(30x70)cm: 229.9x 4.2/2
- Do tường 220: chiều cao tường 4.5-0.7 = 3.8m hệ số giảm lỗ cửa 0.7 = 0.7x545.8x3.8
- Do tải tam giác truyền vào D2D5x3.6x3.6/2x2/2
- Do tải hình thang truyền vào D3
- Do trọng lƣợng bản thân dầm D5 = 7.2x478.5
- Do trọng lƣợng bản thân dầm D3 = 4.2x229.9
- Do tải trọng tam giác truyền vào D5D5x3.6x3.6/2x2/2x2
- Do tải trọng hình thanh truyền vào dầm D3
- Do trọng lƣợng dầm D3 và D3’=(4.2/2+3.3/2)x229.9
- Do tường 110 (hệ số giảm cửa =0.7) = 0.7x284.7x(4.5-0.7)x7.2
- Do tải tam giác truyền vào D2’ = 445x3.6x3.6/2x2/2
- Do tải hình thang phân bố vào D2’
- Do tải hình thang phân bố vào D3
- Do tải tam giác truyền vào D3 = 3.3x3.3/2x2/2x389
- Do nửa trọng lƣợng bản thân dầm D5(22x50)cm:
- Do tải hình thang tác dụng vào D5
- Do tải tam giác tác dụng vào D5 = 445x3.6x3.6/2x2/2
- Do tải tamgiác tác dụng vào D3’ = 389x3.3x3.3/2x1/2
- Do tải hình thang tác dụng vào D3’
- Do tường 110 gạch đặc ( hệ sô giảm cửa= 0.7)
- Do tải trọng tam giác tác dụng vào D2= 3.6x3.6/2x2/2x445
- Do tải trọng hình thang tác dụng vào D3’
- Do tải trọng bản thân dầm D3’ = 5.1x229.9
>> Ta có sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung trục 4 (K4):
36 Ii.2.3 Xác định hoạt tải tác dụng vào khung trục 4:
+ Ptt: Hoạt tải tính toán (daN/m 2 )
+ P0: Hoạt tải tiêu chuẩn toàn phần (daN/m 2 )
+ n: Hệ số vƣợt tải n = 1,3 với P0< 200 (daN/m 2 ) n = 1,2 với P0 200 (daN/m 2 )
Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán tương ứng với các loại phòng được cho trong bảng sau:
Hệ số vượt tải TT tính toán hạnDài Toàn phần
- Sảnh,hành lang, cầu thang 100 300 1.2 360
- Văn phòng, phòng làm việc 100 200 1.2 240
- Mái bêtông không có người sử dụng 50 75 1.3 97.5
Hoạt tải phân bố tầng 1 HOẠT TẢI 1 - HT PHÂN BỐ (daN/m)
TT Loại tải trọng và cách tính Giá trị
- Do tải trọng từ 2 nửa sàn 4.2x3.6(m) truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn nhất: pht = 240 x 3.6 864
HOẠT TẢI 1 - HT TẬP TRUNG (daN)
TT Loại tải trọng và cách tính Giá trị
- Do tải trọng hình tam giác tác dụng vào D2 240x3.6x3.6/2x1/2x2
- Do tải trọng hình thang tác dụng vào D3 (4.2 3.6) 4.2 x3.6 / 2x240 2
- Do tải trọng hình tam giác truyền vào D5 240x3.6x3.6/2x1/2x2x2
- Do tải trọng hình thang tác dụng vào D3
- Do tải trọng hình tam giác truyền vào D2’
- Do tảitrọng hình thang tác dụng vào D3
>> Ta có sơ đồ hoạt tải 1 và 2 tác dụng vào khung 4 (K4):
Hoạt tải 1 tác dụng vào khung trục 4
Hoạt tải 1 tác dụng vào khung trục 4
Hoạt tải 2 tác dụng vào khung trục 4
Ii.2.4 sơ đồ tính toán khung PHẳng khung trục 4
Sơ đồ kết cấu khung trục 4
Tải trọng gió bao gồm hai thành phần chính là gió động và gió tĩnh, tuy nhiên vì chiều cao của công trình là H= 39.9 mét, thấp hơn 40 mét nên không cần tính toán thành phần gió động Do đó, trong quá trình thiết kế, chỉ tập trung vào tính toán tải trọng gió tĩnh để đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình.
Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của gió ở độ cao hi so với cốt 0.00 xác định theo công thức:
+ n: hệ số tin cậy của tải gió, n = 1,2
+ Wo: giá trị tiêu chuẩn của áp lực tải trọng gió Tra bảng có khu vực thành phố
Hà Nội thuộc vùng gió IIB có Wo = 95(daN/m 2 )
Hệ số k phản ánh sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, được xác định dựa trên mốc chuẩn và dạng địa hình Theo bảng 5 của TCVN 2737-1995, hệ số k tra theo dạng địa hình B Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính toán chính xác, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong công trình xây dựng.
Hệ số khí động học, còn gọi là hệ số khí động, được xác định dựa trên hướng dẫn trong bảng 5 của TCVN 2737-1995 Hệ số này phụ thuộc vào hình dạng của công trình và mặt tiếp xúc với gió Theo sơ đồ 2 của bảng, hệ số khí động c là +0.8 đối với mặt đón gió và -0.6 đối với mặt khuất gió, đảm bảo tính chính xác trong thiết kế và phân tích ảnh hưởng của gió lên công trình.
Tải trọng gió truyền lên khung tính theo công thức:
Trong kiến trúc và xây dựng, lực gió đẩy và gió hút được tính bằng các công thức lượng: Gió đẩy (qđ) bằng W0 nhân các hệ số như n, ki, và Cđ, trong khi gió hút (qh) bằng W0 nhân các hệ số tương tự như n, ki, và C h Áp lực gió thực tế thay đổi liên tục theo chiều cao của công trình, tuy nhiên, để đơn giản trong tính toán, ta giả định tải trọng gió tĩnh W phân bố đều trong khoảng nửa tầng dưới và nửa tầng trên của sàn, và hệ số k được lấy theo giá trị ứng với độ cao của sàn.
Bảng tính toán tải trọng gió (tác dụng theo phương X)
Hệ số khí động Cđ
Hệ số khí động Ch q đ (daN/m 2 ) qh
Ii.3.2 tính toán tảI trọng gió tĩnh tại các mức sàn:
Trong bài viết, giả thiết rằng sàn có độ cứng rất lớn trong mặt phẳng của nó và tải trọng gió được truyền đều về các mức sàn, sau đó phân phối cho các kết cấu chịu lực ngang là hệ khung Do đó, có thể quy tải trọng gió về dạng tải trọng tập trung tại trọng tâm của sàn, giúp đơn giản hóa quá trình tính toán và thiết kế cấu kiện.
+ qd/h: giá trị tính toán của áp lực tải trọng gió đẩy, hút tác dụng vào mặt đón gió công trình (daN/m 2 )
+ hi, hi+1: chiều cao tầng nhà i và i+1.
Ii.3.3 Xác định độ cứng của vách và các khung:
Vách cứng trong khung quy đổi thành cột có tiết diện với chiều cao bằng chiều cao của vách
2 Xác định độ cứng của từng khung:
Nhà có kết cấu khung - lõi kết hợp hoạt động theo sơ đồ khung giằng, trong đó khung và lõi cùng chịu tải trọng ngang, còn tải trọng đứng chủ yếu do khung đảm nhận Khi chịu tác động của tải trọng ngang, khung và lõi biến dạng không đồng bộ, với khung có dạng biến dạng giống lực cắt, trong khi vách cứng chủ yếu biến dạng uốn Hiện nay, các phương pháp tính toán phân phối tải trọng ngang trong nhà có sơ đồ khung giằng dựa trên hai quan niệm chính.
Cách thứ nhất để thay thế khung thực bằng một vách cứng đặc có cùng chiều cao, chuyển vị ngang tại đỉnh hoặc cao trình gần 0.8H khi chịu cùng một loại tải trọng ngang giúp xác định chính xác giá trị EIik = EI tđ Phương pháp này đảm bảo tính đồng nhất trong phân tích và đánh giá khả năng chịu lực của kết cấu Việc sử dụng vách cứng đặc thay cho khung thực là kỹ thuật phổ biến trong thiết kế nhằm tối ưu hóa độ cứng và độ bền của hệ thống cấu trúc.
Cách thứ hai sẽ xem khung làm việc như một thanh công xôn chịu cắt, với độ cứng chống uốn của khung rất lớn Phương pháp này sử dụng ngàm ở móng để xác định độ cứng chống cắt tương đương của vách cứng, giúp đánh giá chính xác khả năng chịu lực của hệ kết cấu.
Trong phần nhà cửa của giáo trình Kết cấu bêtông cốt thép, độ cứng của khung được xác định theo quan niệm thứ nhất: thay khung bằng một vách cứng có cùng kích thước và khả năng chuyển vị Công thức tính chuyển vị tại đầu thanh giúp đo lường chính xác sự biến dạng của kết cấu, từ đó đánh giá độ cứng của khung bê tông cốt thép trong cấu trúc nhà cửa.
+ : chuyển vị tại đỉnh khung (m)
Mặt bằng chia số hiệu khung
Xác định chuyển vị tại đỉnh các khu ng: Để xác định chuyển vị ngang tại đỉnh khung, ta dùng phần mềm SAP 2000 Đặt
Trong phân tích kết cấu, lực tập trung P = 1T được tập trung vào đỉnh khung theo phương ngang, giúp phần mềm tính toán chính xác chuyển vị tại đỉnh khung Dựa trên kết quả này, ta xác định được tỉ lệ độ cứng của các khung khác nhau trong công trình Công trình có mặt bằng gồm 7 khung ngang, được phân thành 7 loại khác nhau dựa trên đặc điểm độ cứng và cấu trúc, nhằm đảm bảo tính chính xác trong thiết kế và an toàn kết cấu.
- Chuyển vị tại đỉnh khung K1 (trục 1): 1 0.0011( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K2 (trục 2): 4 0.001( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K3 (trục 3): 3 0.0012( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K4 (trục 4): 4 0.0013( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K5 (trục5): 5 0.0013( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K6 (trục 6): 6 0.0013( )m
- Chuyển vị tại đỉnh khung K7 (trục 7): 7 0.0013( )m
Xác định độ cứng các khung:
Xác định tổng độ cứng toàn nhà :
EI EI EI EI EI
3 Phân phối tải trọng ngang cho khung trục 4:
Tải trọng gió đƣợc phân phối cho các khung phụ thuộc vào độ cứng của từng khung.
Ta có công thức phân phối tải trọng gió cho khung trục i:
Tải trọng gió đƣợc phân phối cho khung trục 4: 4 7 4
Bảng phân phối tải trọng ngang cho khung trục 4
- Tải trọng gió do tác dụng lên tường mái cao 0,7m chuyển thành tải tập trung tác dụng vào trọng tâm sàn mái
- Tải trọng gió lên mái quy về lực tập trung vào khung trục 4:
Ce1, Ce2 : Tra bảng hệ số khí động (Bảng 6- 2 trang 25 TCVN2737 -1995)
Wh = n.k.W0.Ce2.hm + qh h tườngsênô ; h tườngsênô = 0.7m
Trong đó ht là chiều cao mái : hm= 0.7m
Dù tải trọng gió phân bố theo quy luật tuyến tính, nhưng để đơn giản trong quá trình tính toán, ta thường nhập tải trọng phân bố đều cho từng tầng liên tiếp khi đưa vào khung Việc này giúp giảm thiểu độ phức tạp của bài toán và đảm bảo tính khả thi trong thiết kế kết cấu Trong các bước tính toán, việc sử dụng tải trọng đều đặn cho từng tầng là phương pháp phổ biến nhằm tối ưu hóa quá trình phân tích và đảm bảo an toàn kết cấu.
52 Gió trái tác dụng vào khung k4
Gió phải tác dụng vào khung k4 ch-ơng iii Tính toán và tổ hợp nội lực Iii.1 tính toán nội lực:
- Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ kết cấu khung ngang ngàm tại mặt đài móng
- Tiết diện cột và dầm lấy đúng như kích thước sơ bộ.
- Trục dầm lấy gần đúng nằm ngang ở mức sàn.
- Trục cột giữa trùng trục nhà ở vị trí các cột để đảm bảo tính chính xác so với mô hình phân tải
Thi công ép cọc
I.1- Sơ l- ợc về loại cọc thi công và công nghệ thi công cọc
Cọc tiết diện vuông 35x35 cm cọc dài 17 m Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Công nghệ thi công ta dùng ph- ơng pháp ép cọc
Lùc Ðp cÇn thiÕt: P =( 0,7 – 0,8 )P vl = 0,8.169,39 = 135,5
Chọn máy ép cọc dùng hai kích thuỷ lực có khung dẫn
I.2- Biện pháp kỹ thuật thi công cọc.
2.1- Công tác chuẩn bị mặt bằng vật liệu & thiết bị phục vụ thi công
P d : áp lực dầu trong xi lanh
Chọn P bơm = 300kG/cm 2 P d = 0,7.300 = 210kG/cm 2
Vậy chọn máy ép có khung dẫn cao 21m (lớn hơn chiều cao đoạn cọc ép) sử dụng hai kích thuỷ lực có đ- ờng kính pitông là D = 336 mm
Hệ kích đ- ợc chọn có lực ép lớn nhất P max = 272 T
Hình 8.1: Mặt bằng giá ép cọc
Chọn đối trọng là những khối bê tông có kích th- ớc 1x1x2m nặng 1.1.2.2,5 = 5T
Vậy bố trí mỗi bên 40 cục đối trọng chia thành 7 lớp mỗi lớp 6 cục, do đó chiều cao toàn bộ đối trọng là 7 m.
2.2-Tính toán lựa chọn thiết bị thi công cọc
Sức trục yêu cầu: Đảm bảo để nâng đ- ợc khối l- ợng bê tông
Chiều cao nâng móc yêu cầu: Đảm bảo cẩu đ- ợc cọc vào giá ép
Chiều tay cần yêu cầu:
Tầm với yêu cầu: R yc = L yc cos + 1,5 = 11,8.cos75 o + 1,5 = 4,5 m
Chọn cần trục tự hành bánh hơi KX-4362 loại có chiều dài tay cần l = 15 m có các thông số là:
Sơ đồ di chuyển với R = 8 m Q = 5,5T ; H = 15 m
Tốc độ nâng hạ vật: 0,05
VËn tèc quay: 0,40 0,11 vòng/phút
Vận tốc di chuyển không tải: 14,9 km/h
Hình 8.2: Chiều cao đối trọng
2.3- Thi công ép cọc
Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc ép
Cọc sử dụng trong công trình này là cọc bê tông cốt thép tiết diện 35x35 cm Tổng chiều dài của một cọc là 17 m
Công tác sản xuất cọc bê tông phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế và phải tuân theo các quy định hiện hành của Nhà n- ớc
Mặt ngoài của cọc cần đảm bảo phẳng nhẵn, không có những chỗ không đều đặn hoặc lõm quá sâu, với độ sâu không vượt quá 5 mm Các chỗ lồi trên bề mặt cọc cũng phải được kiểm tra và không vượt quá 8 mm để đảm bảo chất lượng và độ chính xác trong thi công.
Trong quá trình chế tạo cọc sẽ có những sai số về kích th- ớc Việc sai số này phải nằm trong phạm vi cho phép
Bảng 8.1 Phạm vi cho phép của cọc ép
TT Tên sai lệch Sai số cho phÐp
1 Chiều dài của cọc Bê tông cốt thép (trừ mũi cọc, chiều dài cọc
2 Kích th- ớc tiết diện cọc bê tông cốt thép + 5 mm
3 Chiều dài mũi cọc 30 mm
4 Độ cong của cọc 10 mm
5 Độ nghiêng của mặt phẳng đầu cọc (so với mặt phẳng vuông góc với trục cọc) 1%
6 Chiều dày lớp bảo vệ +5 mm
7 B- ớc của cốt đai lò xo hoặc cốt đai 10 mm
8 Khoảng cách giữa hai cốt thép dọc 10 mm
Cọc phải đ- ợc vạch sẵn đ- ờng tim rõ ràng để máy kinh vĩ ngắm thuận lợi Định vị tim cọc:
- Dùng hai máy kinh vĩ đặt vuông góc nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc và khung dẫn
- Đưa máy vào vị trí ép lần lượt gồm các bước sau:
Chúng tôi đảm bảo vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc an toàn và chính xác tại vị trí thi công Việc sử dụng máy kinh vĩ giúp điều chỉnh các trục của khung máy, kích và cọc thẳng đứng đảm bảo đều nằm trên cùng một mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng ngang, giúp tăng độ chính xác trong quá trình thi công Đồng thời, độ nghiêng của các trục không vượt quá 0.5% để đảm bảo quá trình ép cọc diễn ra ổn định, an toàn và hiệu quả.
Trước khi vận hành máy ép cọc, cần kiểm tra kỹ liên kết cố định của thiết bị để đảm bảo an toàn Sau đó, tiến hành chạy thử nhằm kiểm tra tính ổn định của máy, bao gồm các bước chạy không tải và có tải để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả và chính xác Việc định vị công trình chính xác là bước quan trọng giúp đảm bảo quá trình ép cọc đạt yêu cầu về kỹ thuật và an toàn.
Các cán bộ trắc đạc chịu trách nhiệm định vị chính xác các trục, cốt, mốc dẫn, tim cốt và cao độ của các vị trí như tim cột, tim cọc trong móng, sau đó bàn giao cho đơn vị thi công Việc gửi, giữ và bảo quản tốt các mốc gửi là yếu tố quan trọng để tránh sai sót hoặc nhầm lẫn trong quá trình định vị công trình Đảm bảo độ chính xác trong công tác định vị là bước nền tảng để thi công xây dựng đạt chất lượng và đúng thiết kế.
Định vị công trình đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình thi công xây dựng, vì nó xác định chính xác vị trí của toàn bộ công trình cũng như các cấu kiện trên công trình Việc định vị chính xác giúp đảm bảo tính chính xác của kết cấu, giảm thiểu sai lệch trong quá trình xây dựng, từ đó nâng cao chất lượng và độ bền của công trình Chức năng của công tác định vị là nền tảng để các bước thi công tiếp theo được thực hiện một cách suôn sẻ, chính xác, góp phần đảm bảo tiến độ và hiệu quả công trình.
Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công cần có lưới ô đo đạc rõ ràng, xác định đầy đủ các hạng mục công trình tại góc công trình, trong đó ghi chú chính xác phương pháp xác định lưới toạ độ dựa trên mốc chuẩn có sẵn hoặc dẫn mốc từ mốc chuẩn quốc gia Việc xác định hệ toạ độ của công trình cũng rất quan trọng, bao gồm việc xác định xem hệ toạ độ sử dụng có phải hệ toạ độ tự xây dựng hay hệ toạ độ chung quốc gia để đảm bảo tính chính xác và đồng bộ trong quá trình thi công.
Dựa vào các mốc đó ta trải lưói các định trên mặt bằng thành lưới hiện trường và từđó ta lấy là căn cứđể giác móng
Sau khi xác định các trục chính và điểm mốc quan trọng, bước tiếp theo là kiểm tra lại vị trí bằng cách đo khoảng cách giữa các điểm để đảm bảo độ chính xác của quá trình định vị Việc này giúp xác nhận rằng các trục và điểm mốc đã được định vị đúng vị trí, đảm bảo hiệu quả cho các bước tiếp theo trong công trình Kiểm tra chính xác sau khi định vị là yếu tố quan trọng để duy trì chất lượng công việc và tránh sai sót trong các bước thi công tiếp theo.
Sau khi định vị và giác móng công trình, bước tiếp theo là gửi cao trình mốc chuẩn Các mốc chuẩn cốt cần được đặt ở vị trí ổn định, đảm bảo độ chính xác cao và nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng của công trình để đảm bảo tính ổn định và độ chính xác của hệ thống cao trình.
Sau khi tiến hành xong phải kiểm tra lại toàn bộ các bước đã làm và vẽ lại sơđồ
Khi nghiệm thu các cọc, ngoài việc kiểm tra trực tiếp cọc, cần xem xét lý lịch sản phẩm để đảm bảo chất lượng Lý lịch sản phẩm phải ghi rõ ngày tháng sản xuất, tài liệu thiết kế và cường độ bê tông của sản phẩm, nhằm đảm bảo tính xác thực và phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật.
Trên sản phẩm phải ghi rõ ngày tháng sản xuất và mác sản phẩm bằng sơn đỏ ở chỗ dễ nh×n thÊy nhÊt
Khi xếp cọc trong kho bãi hoặc lên các thiết bị vận chuyển, cần đặt các tấm kê cố định cách đầu cọc và mũi cọc 0,2 lần chiều dài cọc để đảm bảo an toàn và ổn định Việc xác định đúng vị trí đặt tấm kê giúp tránh dịch chuyển hoặc hỏng hóc trong quá trình vận chuyển và lưu kho Áp dụng đúng quy trình này góp phần nâng cao hiệu quả bảo quản và giảm thiểu rủi ro liên quan đến cọc trong quá trình lưu trữ.
Các cọc để ở bãi có thể xếp chồng lên nhau nhằm tiết kiệm không gian, nhưng chiều cao của mỗi chồng không vượt quá 2/3 chiều rộng và không được vượt quá 2 mét Khi xếp chồng, cần chú ý để chỗ có ghi nhãn mác bê tông hướng ra ngoài để dễ nhận biết và quản lý Việc sắp xếp hợp lý giúp đảm bảo an toàn và dễ kiểm tra, kiểm soát số lượng cọc tại bãi.
Lựa chọn ph- ơng án thi công
Việc thi công ép cọc th- ờng có 2 ph- ơng án phổ biến a Ph- ơng án 1
Tiến hành san mặt bằng sơ bộ nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc xây dựng Sau đó, thực hiện ép cọc đến cốt thiết kế bằng phương pháp ép âm để đảm bảo độ chính xác cao Khi hoàn thành quá trình ép cọc, tiến hành đào đất để thi công đài cọc và hệ giằng đài cọc, đảm bảo kết cấu vững chắc cho công trình.
Việc di chuyển thiết bị ép cọc và công tác vận chuyển cọc thuận lợi
Không bị phụ thuộc vào mực n- ớc ngầm
Có thể áp dụng với các mặt bằng thi công rộng hoặc hẹp đều đ- ợc
Tốc độ thi công nhanh
Phải sử dụng thêm các đoạn cọc ép âm
Công tác đất gặp khó khăn, phải đào thủ công công nhiều, khó cơ giới hoá b Ph- ơng án 2
Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc sau đó đ- a máy móc thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết ¦u ®iÓm :
Việc đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc
Nh- ợc điểm : ở những nơi có mực n- ớc ngầm cao việc đào hố móng tr- ớc rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện đ- ợc
Trong quá trình thi công ép cọc, khi gặp mũi lớn, cần thực hiện các biện pháp hút nước ra khỏi hố móng để đảm bảo quá trình thi công diễn ra an toàn và hiệu quả Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công trong điều kiện này gặp nhiều khó khăn, đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và các biện pháp hỗ trợ phù hợp để đảm bảo tiến độ dự án.
Kết luận : do mặt bằng thi công khá rộng , mực n- ớc ngầm ở độ sâu d- ới đáy đài nên ta chọn ph- ơng án 1
Vận chuyển cọc từ nhà máy sản suất về công tr- ờng
Vận chuyển thiết bị máy móc ép cọc đến công tr- ờng
Lắp ráp máy ép cọc và điều chỉnh hệ thống máy ép, hệ thống gia cố
Sơ đồ ép cọc công trình
Hình 8.3: Sơ đồ ép cọc công trình Trình tự ép cọc trong mỗi đài
Hình 8.4: ép cọc trong một đài Định vị đánh dấu các vị trí sắp phải ép và xác định khoảng cách giữa các trục cọc
Lắp cọc cần được tiến hành cẩn thận, nhẹ nhàng để tránh va chạm vào máy ép và khung dẫn, đảm bảo an toàn và chính xác trong quá trình thi công Việc vặn chỉnh trục cọc phải đảm bảo trùng khớp với đường trục của kích, qua điểm định vị cọc, với độ lệch không quá 1cm để đảm bảo sự chính xác của kết cấu Đầu trên của cọc cần được gắn chắc chắn để đảm bảo ổn định và an toàn khi thi công.
96 chặt vào thanh định h- ớng của khung máy Kiểm tra lại lần nữa các thiết bị gia cố, đối trọng cho thật chắc chắn ép cọc :
Sau khi đã đóng cọc vào khung dẫn và chuẩn bị đầy đủ, quá trình ép cọc bắt đầu bằng việc điều chỉnh van tăng dầu để kiểm soát áp lực Trong những giây đầu tiên, áp lực dầu tăng chậm nhằm đảm bảo cọc cắm vào đất nhẹ nhàng với tốc độ 1 cm/s Nếu phát hiện cọc nghiêng, cần dừng lại để điều chỉnh vị trí cọc Khi ép hết một hành trình kích, nâng kích lên để cố định cọc vào vị trí thấp hơn của khung dẫn rồi tiếp tục quá trình ép.
Kiểm tra bề mặt của đầu cọc với đầu dẫn, hai mặt tiếp xúc phải phẳng để truyền lực ép đ- ợc tốt nhất
II.1 Biện pháp tổ chức thi công ép cọc Định mức ép cọc: 100m/2,29 ca cho cọc bê tông cốt thép tiết diện35x35(cm)
Tổng chiều dài cọc cần ép:19,8( 2.9.14 + 1.15.6 + 24 +24 ) = 7722 m
Chọn 2 máy ép làm việc 1 ca hàng ngày
Thời gian ép cọc là:177 44
Thi công nền móng
III.1- Biện pháp kỹ thuật đào đất hố móng
Lựa chọn ph- ơng án đào đất Để đào đất hố móng có thể tiến hành theo các ph- ơng án:
Lựa chọn phương án đào ao kết hợp với đào thủ công.