Thiết kế công trình tòa nhà ubnd phường bãi cháy, thành phố hạ long, tỉnh quảng ninh

Giới thiệu công trình và giải pháp kiến trúc

Giới thiệu về công trình

Nhằm đáp ứng xu thế xây dựng các khu hành chính tập trung trên cả nước, UBND tỉnh đã quy hoạch các Sở, ban ngành tại phường Bãi Cháy, thành phố Hạ Long Điều này không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho cán bộ và nhân dân trong các giao dịch hành chính mà còn góp phần đẩy nhanh chương trình minh bạch trong hành chính công, giảm thiểu phiền hà và rắc rối trong các thủ tục cho người dân.

Thiết kế công trình tòa nhà UBND Phường bãi Cháy Thành Phố Hạ Long Tỉnh Quảng Ninh

1.1.2 Chủ đầu tư công trình Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh trực tiếp làm chủ đầu tư công trình

1.1.3 Đặc điểm của khu vực xây dựng công trình Đây là công trình tương đối hoàn thiện về bố cục kiến trúc quy hoạch chung của thành phố Hạ Long và của tỉnh Quảng Ninh, đạt yêu cầu về tính thẩm mỹ và công năng sử dụng

Công trình sẽ được xây dựng trên lô đất có kích thước 50x70, tổng diện tích 3500 m2, tọa lạc tại khu 91, Phường Bãi Cháy, Thành Phố Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh.

Lô đất nằm trong khu vực quy hoạch xây dựng khu hành chính tập trung mới, kết hợp với nhiều khu đô thị, chung cư và thương mại Khu vực này sẽ bao gồm các trung tâm chính cho các ngành như y tế, thể thao, thương mại và giáo dục, phục vụ nhu cầu phát triển của vùng.

Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc công trình

Áp dụng quy chuẩn thiết kế TCVN 4601:2012 Công sở cơ quan hành chính nhà nước - Yêu cầu thiết kế

Quy mô công trình

- Tổng chiều cao công trình: 27,7 m

- Chiều cao tầng điển hình: 3,4 m

Mật độ xây dựng được xác định bằng công thức: S xd

S Trong đó: Sxd – Diện tích xây dựng của công trình

S – Diện tích toàn khu đất, S= 3500m 2

Vậy ta có hệ số xây dựng là: 710, 5 0, 203

Giải pháp kiến trúc

1.4.1 Giải pháp về mặt bằng và mặt đứng công trình

Hình 1.1 – Mặt bằng kiến trúc tầng 1

Công trình được thiết kế dạng chữ nhật với hành lang giữa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí các không gian kiến trúc của phòng làm việc và xử lý kết cấu các tầng Hai thang bộ và hai thang máy được lắp đặt, đảm bảo giao thông giữa các tầng và đáp ứng nhu cầu thoát hiểm Ngoài cửa chính, công trình còn có thêm một cửa phụ để thuận tiện cho việc di chuyển Mục đích xây dựng công trình là phục vụ nơi làm việc và giao dịch hành chính cho cán bộ và nhân dân, do đó cần đạt yêu cầu về công năng trong quá trình sử dụng.

Tầng 1: Văn phòng Uỷ Ban nhân dân, bộ phận một cửa, sảnh và phòng tiếp dân, phòng tài chính kế toán, phòng thiết bị kĩ thuật, phòng văn thư & photo, ngoài ra còn bố trí thêm 1 phòng gửi đồ để thuận tiện cán bộ và nhân dân khi đến làm việc Tầng 2: Phòng lãnh đạo Phường, chỉ huy quân sự, phòng họp

Tầng 3-6: Các phòng làm việc của cán bộ Ủy ban

Nhà được xây dựng với hệ khung bê tông cốt thép toàn khối, kết hợp với lưới cột khung dầm sàn và tường kính bao che nhẹ, đảm bảo tính hợp lý trong kết cấu và phù hợp với chức năng của công trình.

Hệ khung được thiết kế với cột và dầm có tiết diện vuông hoặc chữ nhật, kích thước được điều chỉnh dựa trên điều kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện.

- Các tầng được bố trí hệ thống cửa đi, cửa sổ hợp lí tạo ra không gian làm việc thông thoáng cho cán bộ và nhân dân

Hình 1.2 – Mặt đứng kiến trúc công trình

Mặt đứng của tòa nhà không chỉ thể hiện ý đồ kiến trúc mà còn phản ánh phong cách thiết kế độc đáo Với đặc điểm khu đất có hai mặt tiền, mặt đứng chính hướng Nam ở tầng 1 được bố trí nhiều lối vào, tạo nên vẻ đặc sắc cho công trình.

Công trình sở hữu hình khối vững chãi và cân đối, với mặt đứng chính nổi bật nhờ các ô cửa lớn được thiết kế hợp lý về kích thước và khoảng cách, tạo nên nhịp điệu hài hòa Hệ lam bê tông cốt thép kết hợp với kính không chỉ đảm bảo an toàn mà còn mang đến điểm nhấn ấn tượng cho tổng thể công trình.

1.4.2 Giải pháp về giao thông công trình

Theo phương đứng, công trình được thiết kế với hai cầu thang máy và hai thang bộ để phục vụ giao thông và thoát hiểm Khu vực sảnh chính được bố trí hành lang, tạo nên một không gian rộng rãi và thoáng đãng.

Hình 1.3 – Mặt cắt kiến trúc công trình (trục 1 – 5)

Hình 1.4 – Mặt cắt kiến trúc công trình (trục D - A)

Lựa chọn sơ bộ giải pháp kết cấu phần thân và tải trọng tính toán

Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

Với các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp kiến trúc như vậy ta có giải pháp kết cấu như sau:

- Hệ kết cấu được sử dụng cho công trình này là hệ khung

Hệ thống cột và dầm tạo thành khung chịu tải trọng thẳng đứng, đồng thời cũng góp phần chịu tải trọng ngang nhờ vào độ cứng chống uốn của chúng.

- Hệ lõi là thang máy được bố trí ở chính giữa công trình suốt dọc chiều cao công trình chịu tải trọng ngang

2.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực

Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút cứng

Hệ kết cấu thuần khung có nhiều ưu điểm nhờ vào việc thiết kế và tính toán đã được nghiên cứu và thi công rộng rãi, mang lại kinh nghiệm phong phú Các công nghệ và vật liệu sử dụng trong hệ thống này dễ dàng tìm kiếm, từ đó nâng cao chất lượng công trình.

SƠ Đồ KHUNG CHịU LựC

Khung cứng có nhược điểm là chịu tải trọng ngang kém, độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn ảnh hưởng đến tính liên tục của khung Các liên kết này cần phải đảm bảo không có biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc chủ yếu vào sức chịu lực của từng dầm và cột.

 Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng

2.1.2 Hệ kết cấu khung - tường

Hệ kết cấu khung-tường bao gồm sự kết hợp giữa khung và vách cứng, với vách cứng thường được bố trí tại các khu vực như cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh và tường biên Hệ khung được sử dụng ở các khu vực còn lại của tòa nhà, và cả hai hệ thống này được liên kết thông qua hệ sàn Hệ sàn liền khối đóng vai trò quan trọng, trong khi vách cứng chịu tải trọng ngang và khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia chức năng này giúp tối ưu hóa cấu kiện, giảm kích thước cột và dầm, đồng thời đáp ứng yêu cầu kiến trúc.

Lõi của công trình có hình dạng vỏ hộp rỗng với tiết diện có thể kín hoặc hở, có chức năng nhận và truyền tải các loại tải trọng xuống nền đất Các sàn được hỗ trợ bởi hệ dầm công xôn, vươn ra từ lõi cứng, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

Hình 2.2 - Kết cấu lõi, vách Ưu điểm: Kết cấu lõi cứng có khả năng chịu lực ngang tốt

Nhược điểm của thiết kế này là khả năng chịu tải trọng đứng hạn chế Đối với các sàn rộng, dầm công xôn vươn ra để hỗ trợ sàn cần có kích thước lớn, điều này có thể ảnh hưởng đến yêu cầu kiến trúc.

2.1.4 Hệ kết cấu khung – lõi

Cấu tạo của công trình bao gồm sự kết hợp giữa kết cấu khung và lõi cứng, với lõi cứng được làm từ bêtông cốt thép Lõi cứng có thể là dạng lõi kín hoặc vách hở, thường được bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ, trong khi hệ thống khung được sắp xếp ở các khu vực khác Hai hệ thống này được liên kết thông qua hệ thống sàn, trong đó hệ sàn liền khối đóng vai trò quan trọng.

Hệ thống kết cấu khung lõi có ưu điểm nổi bật khi lõi chịu tải trọng ngang, trong khi khung chính chịu tải trọng đứng Sự phân chia chức năng này giúp tối ưu hóa các cấu kiện, giảm kích thước cột và dầm, đồng thời đáp ứng tốt yêu cầu kiến trúc.

Hệ kết cấu khung-lõi được xem là giải pháp tối ưu cho nhiều công trình cao tầng, đặc biệt là những tòa nhà có chiều cao lên đến 40 tầng Loại kết cấu này mang lại hiệu quả cao trong việc sử dụng không gian và đảm bảo tính bền vững cho công trình.

 Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực:

Sau khi phân tích các ưu nhược điểm của các giải pháp kiến trúc, chúng tôi quyết định áp dụng hệ kết cấu “khung – tường” chịu lực cho công trình Hệ thống này bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính và dầm phụ, có khả năng chịu tải trọng đứng, trong khi lõi công trình chịu phần lớn tải trọng ngang Hơn nữa, việc thi công hệ kết cấu khung-tường cũng đơn giản hơn so với hệ kết cấu lõi.

Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu công trình

2.2.1 Các tài liệu sử dụng trong tính toán:

- TCVN 5574 - 2018, Tiêu Chuẩn Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép

- TCVN 2737 - 2020, Tải Trọng Và Tác Động - Tiêu Chuẩn Thiết Kế

2.2.2 Các tài liệu tham khảo:

- GS.TS Phan Quang Minh, GS.TS Ngô Thế Phong, GS.TS Nguyễn Đình Cống

Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần cấu kiện cơ bản) Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ

- Khung Bê Tông Cốt Thép, PGS.TS Lê Bá Huế Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật,

- GS.TS Nguyễn Đình Cống Sàn sườn BTCT toàn khối – Nhà xuất bản Xây dựng,

Kết cấu bêtông cốt thép là một phần quan trọng trong thiết kế nhà cửa, được nghiên cứu và biên soạn bởi các chuyên gia như GS.TS Ngô Thế Phong, PGS.TS Lý Trần Cường, TS Trịnh Thanh Đạm và PGS.TS Nguyễn Lê Ninh Tài liệu này được xuất bản bởi Nhà xuất bản Xây dựng vào năm 2012, cung cấp kiến thức sâu sắc về các phương pháp và ứng dụng của bêtông cốt thép trong xây dựng.

Vật liệu sử dụng trong thiết kế kết cấu chính công trình

Việc lựa chọn vật liệu bê tông cốt thép cho toàn bộ công trình cần đảm bảo tính chịu lực và khả năng chống chịu với môi trường, dựa trên các giải pháp kết cấu đã được trình bày.

Các thông số kỹ thuật của bê tông theo tiêu chuẩn 5574 - 2018

+ Bêtông có khối lượng riêng 2500 daN/m 3

+ Cấp độ bền của bêtông dùng trong tính toán cho công trình là B25

Cường độ về nén Rb = 14,5 MPa = 1450 (T/m2)

Cường độ về kéo Rbt = 1,05 MPa = 105 (T/m2)

Môđun đàn hồi của bê tông: Xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện tự nhiên Với cấp độ bền B25 thì Eb = 2,9*10 6 (T/m2)

Thép sử dụng cho cốt thép trong cấu kiện bê tông cốt thép phải tuân thủ tiêu chuẩn TCVN 5574 - 2018 Đối với các dầm và cột, cần sử dụng cốt thép chịu lực thuộc nhóm AII, trong khi cốt thép đai, cốt thép cấu tạo và thép cho bản sàn nên thuộc nhóm AI.

Cường độ của cốt thép như sau:

- Cốt thép chịu lực nhóm AII: có Rs = 280 MPa

- Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 AII: có Rs = 280 MPa

- Cốt thép cấu tạo d < 10 AI: có Rs = 225 MPa

Mô đun đàn hồi của thép:Es!*10 4 MPa

Các loại vật liệu khác:

Tất cả các loại vật liệu cần phải trải qua quá trình kiểm định để xác định cường độ thực tế, các chỉ tiêu cơ lý và độ sạch Chỉ khi đạt tiêu chuẩn thiết kế, vật liệu mới được phép đưa vào sử dụng.

Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.4.1 Sơ bộ chiều dày sàn

Công thức tính chiều dày sàn theo Lê Bá Huế : 1 s 37 8 h k l

  l (2-2) l1: kích thước cạnh ngắn tính toán của bản sàn l2: kích thước cạnh dài tính toán của bản sàn k: hệ số tăng chiều dày khi tải trọng lớn

2.4.1.1 Chiều dày sàn phòng làm việc

Bảng 2.1 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc

STT Lớp cấu tạo vật liệu δ γ i TT Tiêu chuẩn n TT Tính toán

Tổng Tải trọng phân bố lên sàn ( g0 ) 159

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 571.5 Hoạt tải toán sàn phòng làm việc: ps=p c n 0.1,2 = 240 daN/m 2

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 159 + 240 = 399 daN/m 2 Ô sàn phòng làm việc có kích thước

Chiều dày sàn phòng làm việc: 1 3, 08

Để đảm bảo chiều cao thông thủy và tính chất kết cấu của công trình, đồng thời xem xét độ cứng của dầm phụ, có thể giảm độ dày sàn từ 20-30%.

Vậy chiều dày thực tế của sàn: hs=0,12 (m) = 12 (cm)

2.4.1.2 Chiều dày sàn phòng vệ sinh

Bảng 2.2 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh

Tổng Tải trọng phân bố lên sàn ( g0 ) 175.5

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 450.5 Hoạt tải toán sàn phòng làm việc: ps=p c n0.1,3 = 195 daN/m 2

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 175,5 + 195 = 370,5 daN/m 2 Ô sàn phòng vệ sinh có kích thước

Chiều dày sàn phòng làm việc: 1 2,53 0, 057 ( )

Vậy chiều dày thực tế của sàn: hs=0,1 (m) = 10 (cm)

Tương tự tính toán cho các ô sàn khác chúng ta có chiều dày như sau:

Bảng 2.3 - Bảng tiết diện sơ bộ sàn

STT Phòng chức năng Tĩnh tải

2.4.2 Sơ bộ kích thước dầm

Công thức tính chiều cao dầm: 1 h d L

 m ; b d = (0,3-0,5) hd (2-3) Trong đó: - L: chiều dài dầm đang xét

- m=(5-7) đối với dầm công xôn

Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu: b = (0,3 0,5)h  =0,2 ÷ 0,33 (m)

Để đảm bảo chiều cao thông thủy và yêu cầu kết cấu, chúng ta chọn phương án dầm bẹt cho loại dầm này Theo cách tính sơ bộ, khi giảm 1cm chiều cao dầm, bề rộng dầm sẽ tăng lên từ 1 đến 3 lần.

Vậy hd = 0,4 m, bd=0,8 m, dầm chính có kích thước bxh=0,8x0,4 (m)

Để đảm bảo chiều cao thông thủy và yêu cầu kết cấu, chúng ta lựa chọn phương án dầm bẹt cho loại dầm này Theo cách tính sơ bộ, khi giảm 1cm chiều cao dầm, bề rộng dầm sẽ tăng lên từ 1 đến 3 lần.

Tương tự chúng ta có tiết diện các loại dầm khác như sau :

Bảng 2.4 - Bảng tiết diện sơ bộ dầm

2.4.3 Sơ bộ kích thước cột

Diện tích cột xách định theo công thức: ( 2 ) b

 R (2-4) Trong đó: - k: hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men, lấy k = 1-1,5

- N: lực dọc trong cột do tải trọng đứng

- Rb: Cường độ chịu nén bê tông, với bê tông B25, có Rb5 daN/m 2

Hình 2.4 - Diện tích truyền tải lên cột 2.4.3.1 Cột giữa tầng 1-2 (Trục 2, 3, 4, B, C)

Diện truyền tải của cột : 2 ( 8 8 ) 7 56

S     ( m 2 ) Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 811,5.56 = 45444 daN

Công thức tính tải trọng tổng thể là qs = gs + psW1,5 + 2401,5 daN, bao gồm cả tải trọng bản thân của lớp sàn Tải trọng từ tường ngăn dày 220mm được tính là N2 = gt.lt.ht = 513,6.(8+7).4,2 = 32357 daN Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái được xác định là N3 = qm.S2 = 599.56 = 33544 daN Tính toán này áp dụng cho nhà làm việc có 6 tầng và 1 tầng mái.

Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh`x60 cm, có A600 cm 2

Diện truyền tải của cột : 1 ( ) 7 8 28( 2 )

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 811,5.28 = 22722 daN

Với qs=gs+psW1,5 + 2401,5 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn) Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 513,6.6.4,2 = 12943 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 599.28 = 16672 daN Với nhà làm việc có 6 tầng và 1 tầng mái:

Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxhPx50 cm, có A%00 cm 2

Diện truyền tải của cột : 2 ( 8 8 ) 7 56 ( 2 )

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn được tính là N1 = qs.S2 = 811,5.56 = 45444 daN, trong đó qs = gs + psW1,5 + 2401,5 daN (bao gồm tải trọng bản thân lớp sàn) Tải trọng do tường ngăn dày 220 được xác định là N2 = gt.lt.ht = 513,6.(8+7).3,4 = 26194 daN Ngoài ra, lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái là N3 = qm.S2 = 599.56 = 33544 daN Tổng cộng, nhà làm việc có 3 tầng và 1 tầng mái.

Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxhPx50 cm, có A%00 cm 2

Diện truyền tải của cột : 1 ( 8 ) 7 28 ( 2 )

   Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh@x40 cm, có A00 cm 2

2.4.3.5 Cột giữa tầng 6-Mái (Trục 2, 3, 4, B, C)

Diện truyền tải của cột : 2 ( 8 8 ) 7 56 ( 2 )

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn được tính là N1 = qs.S2 = 811,5.56 = 45444 daN, trong đó qs = gs + psW1,5 + 2401,5 daN (bao gồm tải trọng bản thân lớp sàn) Tải trọng do tường ngăn dày 220 được xác định là N2 = gt.lt.ht = 513,6.(8+7).4,5 = 34668 daN Ngoài ra, lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái là N3 = qm.S2 = 599.56 = 33544 daN Tất cả các tính toán này áp dụng cho nhà làm việc có 1 tầng và 1 tầng mái.

Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh@x40 cm, có A= 1600 cm 2

2.4.3.6 Cột biên tầng 6-Mái (Trục 1, 5, A, D)

Diện truyền tải của cột : 1 ( 8 ) 7 28 ( 2 )

Vậy ta lựa chọn tiết diện cột có kích thước bxh0x30 cm, có A0 cm 2

Bảng 2.5 - Bảng tổng hợp kích thước cột

Tầng Cột giữa (cm) Cột biên (cm)

2.4.4 Sơ bộ chiều dày vách thang máy

Vậy lựa chọ chiều dày vách thang máy là 300 mm.

Lập mặt bằng kết cấu các tầng trong công trình

Hình 2.5 – Mặt bằng kết cấu tầng điển hình

Hình 2.6 – Mặt bằng định vị cột tầng điển hình

Tính toán tải trọng

Bảng 2.6 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 571.5

Bảng 2.7 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh

Bảng 2.8 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn ban công

STT Lớp cấu tạo vật liệu δ γi TT Tiêu chuẩn n TT Tính toán

3 Hệ thống trần + HT kỹ thuật 30 1.1 33

2.6.1.4 Sàn hành lang, phòng chờ

Bảng 2.9 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng chờ, hành lang

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 434

Bảng 2.50 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn mái, tầng tum

1 Gạch lá nem chống nóng 0.02 2000 40 1.1 44

Bảng 2.11 - Tải trọng các lớp vật liệu cầu thang bộ

1 Lớp gạch lát cầu thang 0.03 2000 60 1.1 66

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 544

Bảng 2.12 - Tải trọng các lớp vật liệu tường xây gạch

Bảng 2.13 – Hoạt tải đơn vị theo TCVN 2737:2020

TT Tiêu chuẩn n TT Tính toán

1 Hoạt tải sàn phòng làm việc 200 1.2 240

2 Hoạt tải sàn phòng vệ sinh 150 1.3 195

3 Hoạt tải sàn ban công 200 1.2 240

4 Hoạt tải sàn phòng chờ 300 1.2 360

Lập mô hình tính toán công trình

Hình 2.7 – Mô hình tính toán kết cấu bằng phần mềm sap2000

Hình 2.8 – Tĩnh tải tầng điển hình

Hình 2.9 – Hoạt tải tầng điển hình

Hình 2.10 – Gió X tầng điển hình

Hình 2.11 – Gió XX tầng điển hình

Hình 2.12 – Gió Y tầng điển hình

Hình 2.13 – Gió YY tầng điển hình

Thiết kế kết cấu ngầm

Điều kiện địa chất công trình

Địa chất được khoan thăm dò và khảo sát như sau:

Lớp 1 (lớp đất san lấp) :Nằm từ mặt đất tự nhiên sâu từ 1m Lớp chưa được nén chặt tự nhiên, nên khi thi công hạ tầng hay móng công trình cần xử lý làm chặt hay bóc vỏ lớp này

Lớp 2 (Sét pha dẻo ):Lớp không đồng nhất, chiều dày trung bình lớp 7.5m SPT dao động trong khoảng 4-8 búa, trung bình 5 búa Lớp có khả năng chịu tải rất thấp, khi thi công công trình cần cải tạo lớp này

Lớp 3 (sét pha nữa cứng): Lớp không đồng nhất, chiều dày trung bình lớp 6,5m SPT dao động trong khoảng 6-11 búa, trung bình 7 búa, khả năng chịu tải trọng thấp

Lớp 4 (Cát hạt mịn, màu xám trắng, xám đen, trạng thái xốp ): Lớp không đồng nhất, chiều dày trung bình lớp 7 m SPT dao động trong khoảng 7 – 14 búa, trung bình

9 búa Lớp có khả năng chịu tải thấp, không nên chọn lớp này làm tầng tựa mũi cọc

Lớp 5 (Cát hạt trung- thô, màu hồng, trạng thái chặt vừa): Lớp khá đồng nhất và ổn định, chiều dày trung bình lớp 15.0m SPT dao động trong khoảng 11- 20 búa, trung bình 14 búa Lớp có khả năng chịu tải trung bình

Hình 3.1 – Lớp địa chất dưới móng công trình

Tiêu chuẩn xây dựng: Độ lún cho phép của nhà khung [s]m và S 0, 2%

Bảng 3.1 - Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

3.2 Lựa chọn phương án móng cho công trình

3.2.1 Giải pháp móng cho công trình

3.2.1.1 Theo điều kiện địa chất công trình và tải trọng của công trình:

Móng của công trình phải được đặt vào lớp đất tốt Đất nền gồm các lớp:

Bảng 3.2 - Các lớp đất nền công trình

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG

Lớp đất Chiều dày(m) Độ sâu(m) Mô tả lớp đất

5 Rất dày 23,6 Cát trung chặt vừa

Theo số liệu địa chất, lớp đất tốt nằm sâu hơn 1,00m so với cốt tự nhiên Với công trình cao 7 tầng và chiều cao gần 30m, tải trọng đứng và tải trọng ngang tác dụng lên móng là rất lớn, yêu cầu móng phải có độ ổn định cao Do đó, phương án móng cọc đài thấp là lựa chọn hợp lý nhất để chịu được tải trọng từ công trình.

3.2.1.2 Theo phương pháp thi công:

Cọc Bê tông cốt thép đúc sẵn:

Móng cọc đóng có nhiều ưu điểm như thiết bị thi công sẵn, thi công nhanh, khả năng đóng cọc lớn và cọc nghiêng, cùng với tính năng tự động hóa trong quá trình theo dõi thi công và kiểm soát chất lượng Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của phương pháp này là ô nhiễm môi trường, bao gồm tiếng ồn, khí thải và rung động, có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến các công trình lân cận.

Tiết diện nhỏ của móng cọc đóng khiến việc thi công gặp khó khăn, gây ra tiếng ồn và rung lắc, ảnh hưởng đến các công trình lân cận, đặc biệt là trong khu vực thành phố Hơn nữa, hệ móng cọc đóng không phù hợp cho các công trình có tải trọng lớn do không đủ không gian để bố trí các cọc.

Loại cọc này khắc phục nhược điểm của cọc đóng, mang lại chất lượng và độ tin cậy cao, đồng thời thi công êm ái Tuy nhiên, nó gặp khó khăn khi xuyên qua lớp cát chặt dày, và kích thước cũng như chiều dài cọc bị giới hạn, dẫn đến khả năng chịu tải chưa đạt yêu cầu cao.

- Tựa lên nền đất tốt nên khả năng mang tải lớn

- Dễ kiểm tra được chất lượng cọc, các thông số kỹ thuật (lực ép, độ chối…)

- Việc thay thế và sữa chữa dễ dàng khi có sự cố về kỹ thuật và chất lượng cọc

- Môi trường thi công móng sạch sẽ hơn nhiều so với thi công cọc khoan nhồi

- Giá thành xây dựng tương đối rẻ và phù hợp với công trình dưới 40 m

- Nếu thi công bằng phương pháp ép cọc thì không gây tiếng ồn và nó phù hợp với việc thi công móng trong thành phố, khu đông dân cư

- Phương tiện, máy móc thi công đơn giản, nhiều đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân có kinh nghiệm và tay nghề thi công cao

- Trong không gian chật hẹp thì phương pháp này tỏ ra hữu hiệu vì có thể dùng chính tải trọng công trình làm đối trọng (phương pháp ép sau)

- Thi công phổ biến với chiều dài cọc phong phú và có thể đóng hoặc ép

- Không phù hợp với nền đất có các lớp đất tốt nằm sâu hơn 40m, các lớp đất có nhiều chướng ngại vật

- Phải nối nhiều đoạn, không có biện pháp kĩ thuật để bảo vệ mối nối hiệu quả

Dù là phương pháp ép hay đóng, việc duy trì cọc thẳng đứng gặp nhiều khó khăn, kèm theo đó là các sự cố thi công như hiện tượng chối giả, vỡ đầu cọc, và vấn đề an toàn lao động trong quá trình cẩu lắp các đoạn cọc.

- Quá trình thi công gây ra những chấn động (phương pháp đóng cọc) làm ảnh hưởng đến công trình lân cận

- Đường kính cọc hạn chế nên chiều sâu, sức chịu tải cũng kém hơn cọc nhồi

 Khi dùng phương pháp thi công cọc BTCT đúc sẵn phải khắc phục các nhược điểm của cọc và kỹ thuật thi công để đảm bảo yêu cầu

Cọc khoan nhồi là loại cọc yêu cầu công nghệ thi công phức tạp, nhưng vẫn được ưa chuộng trong các kết cấu nhà cao tầng nhờ vào tiết diện và chiều sâu lớn, giúp đặt vào lớp đất tốt ở độ sâu lớn, từ đó nâng cao khả năng chịu tải Tuy nhiên, cần xem xét hiệu quả kinh tế của việc thi công móng bằng công nghệ này cho từng công trình cụ thể để xác định tính phù hợp.

- Có thể tạo ra những cọc có đường kính lớn do đó chịu tải nén rất lớn

Do cách thi công, mặt bên của cọc nhồi thường có độ nhám cao, dẫn đến ma sát giữa cọc và đất lớn hơn so với các loại cọc khác.

- Khi cọc làm việc không gây lún ảnh hưởng đáng kể cho các công trình lân cận

Quá trình thi công móng cọc cho phép điều chỉnh dễ dàng các thông số như chiều sâu và đường kính của cọc, nhằm phù hợp với điều kiện địa chất cụ thể dưới công trình.

- Thiết bị thi công tương đối phức tạp, nhân lực đòi hỏi có tay nghề cao

- Rất khó giữ vệ sinh công trường trong quá trình thi công

Công trình nhà cao tầng thường có những đặc điểm nổi bật như tải trọng thẳng đứng lớn đặt trên diện tích hạn chế và yêu cầu về sự ổn định khi chịu tải trọng ngang.

Do đó việc thiết kế móng cho nhà cao tầng cần đảm bảo:

- Sức chịu tải của cọc

- Công nghệ thi công hợp lý không làm hư hại đến công trình đã xây dựng

- Đạt hiệu quả – kinh tế – kỹ thuật Đề xuất các phương án:

+ Phương án 1: dùng cọc tiết diện 40x40 cm, thi công bằng phương pháp đóng, mũi cọc cắm sâu vào lớp năm tư từ 0,9-1,5 m

+ Phương án 2: dùng cọc tiết diện 40x40cm, thi công bằng phương pháp ép, cọc cắm sâu vào lớp thứ năm từ 0,9-1,5 m

3.2.2 Lựa chọn phương án cọc

Từ những số liệu khảo sát địa chất, thực tế công trình, cũng như điều kiện thi công và tính kinh tế, ta tiến hành chọn phương án 2

+ Bêtông cấp độ bền B25: Rb,5MPa Rbt=1,05 MPa

+ Cốt thép CII: Rs= 280MPa

+ Cốt đai : CI, Rs"5MPa

+Bêtông cấp độ bền B25: Rb,5MPa Rbt=1,05 MPa

+ Thép dọc CII: 420 ( có Fa= 12,57 cm 2 )

+ Đầu cọc ngàm vào đài 10cm, cốt thép neo khi phá đầu cọc trong đài 40 cm

=> Tổng chiều dài cọc trong đài là 50 cm

+ Đầu mũi cọc vát 30cm

3.2.2.2 Các giả thuyết tính toán, kiểm tra móng cọc đài thấp

- 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 được truyền lên công trình thông qua đài cọc chỉ được truyền trực tiếp đến các cọc mà không ảnh hưởng đến các lớp đất nằm giữa các cọc tại vị trí tiếp xúc với đài cọc.

Khi đánh giá cường độ nền đất và xác định độ lún của móng cọc, cần xem xét móng cọc như một khối móng quy ước, bao gồm cọc, đài cọc và phần đất giữa các cọc.

Việc tính toán khối móng quy ước tương tự như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên, với giả định bỏ qua ma sát ở mặt bên móng Do đó, trị số mômen của tải trọng ngoài tại đáy móng khối quy ước được ước lượng giảm đi gần đúng so với trị số mômen của tải trọng ngoài tại cao trình đáy đài.

- Đài cọc xem như tuyệt đối cứng

- Cọc được ngàm cứng vào đài

- Tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

2.7.1.1 3.2.2.3 Chiều sâu đài móng h mđ

Tính chiều sâu chọn móng yêu cầu nhỏ nhất : min 0, 7 (45 0 )

Q: Tổng lực ngang:Q x M ax 12,69tấn

': Dung trọng riêng của lớp đất đặt đài ' =1,82 T/m 3 = 18,2KN/m 3 b: Bề rộng đài chọn sơ bộ b=2,5 m

Ta chọn chiều cao đài hm=1,5 m > hmin=1,3 m

Với độ sâu đáy đài đủ lớn, lực ngang Q nhỏ, trong tính toán gần đúng coi như bỏ qua tải trọng ngang

Căn cứ vào các lớp địa chất trên ta dự kiến cắm cọc sâu vào lớp 5 một đoạn 0,5-

Thiết kế cấu kiện phần thân công trình

Nội lực thiết kế cấu kiện cột

Bảng 4.1 - Bảng tổ hợp nội lực cột

Tiết diện cột Nội lực tính toán b (m) h (m) N (T) M y (T.m) M x (T.m)

TH1 Nmax 0,6 0,6 -527,92 17,44045 33,24965 TH1 Mxmax 0,6 0,6 -316,249 69,4574 42,6809 TH5 Mymax 0,6 0,6 -349,444 40,77851 14,64665

TH1 Nmax 0,5 0,5 -333,922 -2,34298 5,14031 TH3 Mxmax 0,5 0,5 -156,529 19,46339 14,65994 TH4 Mymax 0,5 0,5 -221,109 28,5299 1,32089

TH1 Nmax 0,4 0,4 -97,6577 4,57296 5,19989 TH3 Mxmax 0,4 0,4 -78,9484 -16,1813 7,09632 TH2 Mymax 0,4 0,4 -85,9329 8,08155 -2,9127

4.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cấu kiện cột

Tài liệu tham khảo : Tính toán tiết diện cột bêtông cốt thép của GS Nguyễn Đình Cống

Phương pháp tính toán cốt thép dựa trên việc chuyển đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương Nguyên tắc này được quy định trong tiêu chuẩn BS8110 của Anh và ACI 318 của Mỹ Tác giả đã áp dụng các nguyên tắc này để xây dựng các công thức và điều kiện tính toán phù hợp với TCVN 5574-2018.

Xét tiết diện có cạnh Cx , Cy điều kiện để áp dụng phương pháp là:

,cốt thép được đặt theo chu vi

Tiết diện chịu lực nén N, mômen uốn Mx và My, cùng với độ lệch tâm ngẫu nhiên e ax và e ay, được xem xét trong quá trình phân tích Sau khi thực hiện uốn dọc theo hai phương, hệ số  x và  y được tính toán Kết quả là mômen đã tăng lên thành Mx1 và My1.

-  : hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc

 l : Lực dọc tới hạn của cấu kiện (3-

- Eb: Môđun đàn hồi của bêtông

- J : Mô men quán tính của tiết diện theo phương đang xét

-  : hệ số phụ thuộc vào liên kết

Với nhà nhiều tần lag có liên kết cứng giữa dầm và cột ,kết cấu sàn đổ toàn khối có từ ba nhịp trở lên  0, 7.

Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa giá trị Mx1 và My1 với kích thước các cạnh tương ứng, chúng ta sẽ áp dụng một trong hai mô hình tính toán, theo phương x hoặc phương y, như được chỉ rõ trong bảng điều kiện và ký hiệu dưới đây.

Bảng 4.2 - Tương quan giá trị Mx1 và Mx2

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x 1 y 1 x y

Kí hiệu h=Cx; b=Cy; M1=Mx1;

M2=My1; ea=eax+0,2eay h=Cy; b=Cx; M1=My1;

Giả thiết chiều dày lớp bêtông bảo vệ là a ta có h0= h – a , Z = h – 2a

Chuẩn bị các số liệu thiết kế

Rs: Cường độ tính toán của cốt thép

Rb : Cường độ tính toán của bêtông

R: hệ số tính toán giới hạn vùng nén tra bảng phụ thuộc vào bêtông và cốt thép Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

Hệ số chuyển đổi mo

Tính mômen tương đương (đối với tiết diện hình vuông ta tính M theo công thức sau:

M  M M (3-7) Độ lệch tâm hình học 1 M e  N (3-

8) ea : Độ lệch tâm ngẫu nhiên được lấy không nhỏ hơn 1/25 chiều cao tiết diện cột và không nhỏ hơn các trị số sau

- 20 mm đối với cột và các tấm tường có chiều dày từ 25 cm trở lên

- 15 mm đối với cột và các tấm tường có chiều dày từ 15 - 25 cm

- 10 mm đối với cột và các tấm tường có chiều dày dưới 15 cm Độ lệch tâm tính toán e o được xác định như sau:

Với kết cấu siêu tĩnh : e0 = max (e1,ea) Độ lệch tâm 0

2 e  e h a (3-9) Tính toán độ mảnh theo 2 phương

Dựa vào độ lệch tâm e0 và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán

Trường hợp 1 : nén lệch tâm rất bé khi 0

 h  tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng của nén lệch tâm: 1

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: (1 ). e 0,3

Khi 14 104 tính theo công thức sau:

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc :

Cốt thép được chọn đặt theo chu vi (mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn cạnh h)

  h  đồng thờix 1  R h 0 tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé

Xác định chiều cao vùng nén x: 2 0

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc : ( 0 0,5 )

1 R 0 x  h tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc : ( 0,5 1 0 )

4.1.3 Thiết kế cho cấu kiện cột

4.1.3.1 Tính toán cột giữa C1(70x70) tầng 1 - tầng 2

Kết quả tính cốt thép cho cột giữa tầng 1-2 đã được hoàn thành, và các tầng còn lại cũng được tính toán tương tự Thông tin chi tiết được trình bày trong bảng tính Excel kèm theo trong khóa luận.

 Tiến hành thiết kế thép cho cột giữa ở tầng 1-2 Tiết diện bxh = 70x70 cm

Cx = 70 cm ; Cy = 70 cm ( Ac = 70.70 = 4900 cm 2 )

Chiều cao cột: H = 5,4 m Vậy chiều dài tính toán của cột C1 là: l ox = l oy = 0,7.H = 0,7.540 = 378 cm

Lấy độ lệch tâm ngẫu nhiên theo 2 phương là a ax ay

Bê tông B25 có Rb,5MPa; Eb0x10 3 MPa,  = 1

Cốt thép cột nhóm AII có R s = 280 MPa , R sw = 225 MPA, E s = 2,1.10 6 kG/cm 2 Chuẩn bị số liệu

Hệ số R = 0,633 được xác định từ bảng phụ lục 9, liên quan đến tính toán giới hạn vùng nén cho tiết diện cột bê tông cốt thép, theo GS Nguyễn Đình Cống Hệ số này phụ thuộc vào mác bê tông và mác cốt thép sử dụng trong thiết kế.

Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn được các cặp nội lực nguy hiểm trong bảng sau

Bảng 4.3 - Bảng nội lực tính toán cột C1

Nội lực Cột tính toán C1 (70x70)

Tổ hợp TH1 TH1 TH5

Tính toán độ mảnh theo 2 phương

 y  18,7  28 nên ηy =1 a ) Tính với cặp nội lực thứ 1

C  C Vậy tính theo phương X h=Cxp cm ; b= Cyp cm

Giả thiết a = 5 cm có ho = 65 cm , z` cm

M 2 = M y1 = 57,42 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = ea x + 0,2 e ay = 2,3+0,2.2,3= 2,76 cm

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

Vậy hệ số chuyển đổi m0=0,4

Tính mô men tương đương (đổi sang nén lệch tâm phẳng)

M  M M    T m Kg cm Độ lệch tâm hình học 1 6376500

 N   Độ lệch tâm tính toán eo được xác định như sau

Với kết cấu siêu tĩnh : e 0 = max (e 1 ,e a ) = 8,97 cm

Vậy là trường hợp nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng của nén lệch tâm  e

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm

14   18,7 104 tính  theo công thức sau:

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast:

  b ) Tính với cặp nội lực thứ 2

C  C Vậy tính theo phương Y h=Cxp cm ; b= Cyp cm

Giả thiết a = 5 cm có h o = 65 cm , z` cm

M 2 = M y1 = 58,42 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2.e ay = 2,3 + 0,2.2,3 = 2,76 cm

Vậy là trường hợp nén lệch tâm bé, tính toán gần như nén đúng tâm

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc A st :

  c ) Tính với cặp nội lực thứ 3

C  C Vậy tính theo phương X h=Cxp cm ; b= Cyp cm

Giả thiết a = 5 cm có h o = 65 cm , z` cm

M 2 = M y1 = 30,825 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2.e ay = 2,3 + 0,2.2,3 = 2,76 cm

Vậy hệ số chuyển đổi: 0 1

Từ kết quả trên ta chọn thép cho C1 như sau

      , Vậy hàm lượng cốt thép thoả mãn theo yêu cầu

+ Đường kính cốt đai không nhỏ hơn :5mm

+ Đường kính cốt đai không bé hơn 0,25d1 (d1 dường kính lớn nhất cốt dọc)

+ Khoảng cách giữa các cốt đai không lớn hơn 15d2

(d2 là đường kính bé nhất của cốt dọc)

+ Trong đoạn nối cốt thép khoảng cách cốt đai không lớn hơn 10(cm) (đối với nhà cao tầng) và 10d2

Với các cột khác nhau tuỳ vào cốt thép trong cột đó mà ta bố trí cốt đai cho phù hợp với các điều kiện trên

+ Đường kính cốt đai: max 30

   Chọn cốt đai  8 bố trí như sau :

+ Về khoảng cách cốt đai :

- Với vùng nối cốt thép: min min

- Với vùng còn lại : min min

+ Về vùng đặt đai dày chọn như sau : Đoạn có chiều dài

Để đảm bảo tính ổn định của kết cấu, đoạn cần đặt đai dày là 1000 mm với khoảng cách giữa các đai là a100 mm Đối với những đoạn còn lại, khoảng cách giữa các cốt đai sẽ là a200 mm.

Hình 4.1 - Mặt cắt chi tiết thép cột C1 (70x70)

4.1.3.2 Tính toán cột biên C4(60x60) tầng 1 - tầng 2

Kết quả tính cốt thép cho cột biên tại tầng 1-2 đã được hoàn thành, các tầng còn lại được tính tương tự và sẽ được trình bày chi tiết trong bảng tính Excel kèm theo khóa luận.

Tiến hành thiết kế thép cho cột biên ở tầng 1-2 Tiết diện bxh = 60x60 cm

Cx = 60 cm ; Cy = 60 cm ( Ac = 60.60 = 3600 cm 2 )

Chiều cao cột: H = 5,4 m Vậy chiều dài tính toán của cột C4 là: l ox = l oy = 0,7.H = 0,7.540 = 378 cm

Lấy độ lệch tâm ngẫu nhiên theo 2 phương là a ax ay

Bê tông B25 có Rb,5MPa; Eb0x10 3 MPa,  =1

Cốt thép cột nhóm AII có R s = 280 MPa , R sw = 225 MPA, E s = 2,1.10 6 kG/cm 2 Chuẩn bị số liệu

Hệ số R = 0,633 được sử dụng để tính toán giới hạn vùng nén, theo bảng phụ lục 9 trong tài liệu của GS Nguyễn Đình Cống về tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép Hệ số này phụ thuộc vào mác bê tông và mác cốt thép.

Bảng 4.4 - Bảng nội lực tính toán C4

Nội lực Cột tính toán C4 (60x60)

Tổ hợp TH1 TH1 TH5

Tính toán độ mảnh theo 2 phương

 y  21,88  28 nên ηy =1 a) Tính với cặp nội lực thứ 1

C  C Vậy tính theo phương X h=Cx` cm ; b= Cy` cm

Giả thiết a = 5 cm có h o = 55 cm , zP cm

M2 = My1 = 17,440 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2.e ay = 2 + 0,2.2 = 2,4 cm

Vậy hệ số chuyển đổi m0=0,4

M  M M   37,546T m 3754600 kg cm. Độ lệch tâm hình học 1 3754600

Với kết cấu siêu tĩnh : e0 = max (e1,ea) = 7,11 cm

  b) Tính với cặp nội lực thứ 2

C  C Vậy tính theo phương Y h=Cx` cm ; b= Cy` cm

M 2 = M y1 = 14,647 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2.e ay = 2 + 0,2.2 = 2,4 cm

Vậy hệ số chuyển đổi : 0 1

M  M M   43,33 T m 4333000 kg cm. Độ lệch tâm hình học 1 4333000

  c) Tính với cặp nội lực thứ 3

C  C Vậy tính theo phương Y h=Cx` cm ; b= Cy` cm

M 2 = M y1 = 69,46 T.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2.e ay = 2 + 0,2.2 = 2,4 cm

Vậy hệ số chuyển đổi : 0 1

Vậy là trường hợp nén lệch tâm lớn

Từ kết quả trên ta chọn thép cho C1 (60x50) như sau

      , Vậy hàm lượng cốt thép thoả mãn theo yêu cầu

+ Đường kính cốt đai không nhỏ hơn :5mm

+ Đường kính cốt đai không bé hơn 0,25d1 (d1 dường kính lớn nhất cốt dọc)

+ Khoảng cách giữa các cốt đai không lớn hơn 15d2

(d2 là đường kính bé nhất của cốt dọc)

+ Trong đoạn nối cốt thép khoảng cách cốt đai không lớn hơn 10(cm) (đối với nhà cao tầng) và 10d2

Với các cột khác nhau tuỳ vào cốt thép trong cột đó mà ta bố trí cốt đai cho phù hợp với các điều kiện trên

+ Đường kính cốt đai: max 30

   Chọn cốt đai  8 bố trí như sau :

+ Về khoảng cách cốt đai :

- Với vùng nối cốt thép: min min

- Với vùng còn lại : min min

+ Về vùng đặt đai dày chọn như sau : Đoạn có chiều dài

Để đảm bảo tính ổn định cho công trình, đoạn cần đặt đai dày là 1000 mm với khoảng cách giữa các đai là a100 mm Các đoạn còn lại sẽ được bố trí với khoảng cách cốt đai là a200 mm.

4.2 Thiết kế kết cấu cấu kiện dầm công trình

4.2.1 Nội lực thiết kế cấu kiện dầm

Bảng 4.5 - Bảng nội lực tính toán dầm

` Mặt cắt Tiết diện dầm Nội lực tính toán b (m) h (m) M (T.m) Q (T)

4.2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cấu kiện dầm

- Dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn

Tính cốt thép dầm: Mỗi dầm tính toán cốt thép cho 3 tiết diện (đầu dầm, giữa dầm, cuối dầm)

- Từ bảng tổ hợp nội lực chọn nội lực lớn nhất ở từng tiết diện

Khi thiết kế vùng dầm chịu moment uốn M âm, đặc biệt là ở vùng đầu dầm và phần căng thớ trên dầm, việc tính toán cốt thép cần được thực hiện dựa trên bài toán tính cốt dọc của cấu kiện chịu uốn Đối với tiết diện chữ nhật, cánh của dầm nằm trong vùng kéo, do đó việc xác định lượng cốt thép là rất quan trọng để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền của cấu kiện.

Vùng dầm chịu moment dương (M dương) nằm ở giữa dầm và căng thớ dưới dầm, được tính toán dựa trên bài toán xác định cốt dọc cho cấu kiện chịu uốn Đối với tiết diện T, với sàn đổ toàn khối trên dầm, cánh của tiết diện này nằm trong vùng nén.

+ Tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu mômen âm cho dầm: tính theo tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn

- Kích thước tiết diện hxb

- Nếu  m  R thì tính   0,5 1   1 2   m  và tính:

Rồi kiểm tra hàm lượng cốt thép:

b h (3-19) + Nếu    min=0,05% thì lấy As 0,0005b.h0

+ Nếu  >  min: chọn và bố trí cốt thép để kiểm tra lại a, nếu xấp xỉ hoặc lớn hơn a giả thiết là có thể chấp nhận được

- Nếu  m  R , nghĩa là khích thước tiết diện chọn bé, có thể xử lý như sau :

+ Nếu  R  m  0, 5 thì giữ nguyên tiết diện và tính thép theo bài toán tính cốt kép

+ Nếu  m  0, 5 thì nên thay đổi tiết diện dầm trong trường hợp này sẽ làm thay đổi tải trọng và nội lực trong toàn khung

+ Tính cốt dọc chịu momen dương

Bản sàn đổ toàn khối kết hợp với dầm trên giúp tính toán momen dương dựa vào tiết diện chữ T tại vùng nén Độ vươn của sải cánh được xác định theo quy định nhất định.

S C không được lấy lớn hơn giá trị sau:

- Khi dầm ngang vuông góc với dầm khung ở trong khoảng giữa giữa dầm, hoặc khi hf’0,1h thỡ Ss khụng được vượt quỏ ẵ khoảng cỏch thụng thủy giữa 2 dầm khung

Hình 4.2 - Dầm chữ T có cánh chịu nén

- Khi không có dầm ngang hoặc khoảng cách giữa các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa 2 dầm khung và khi hf’

Tiêu đề	Thiết kế công trình tòa nhà ubnd phường bãi cháy, thành phố hạ long, tỉnh quảng ninh
Tác giả	Đặng Văn Đức
Người hướng dẫn	ThS. Dương Mạnh Hùng
Trường học	Trường Đại Học Lâm Nghiệp
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hạ Long

Định dạng
Số trang	125
Dung lượng	6,46 MB