thuyết minh đồ án văn phòng giao dịch công ty xây dựng số 3

- Chỗ dầm bị gãy khhúc dới tác dụng của mômen dơng lực trong cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén sẽ tạo thành những lực hớng ra phía ngoài .Cần phải có cốt đai chịu những lực này ,giú

B3 Tính thép sàn điển hình

I Ô bản loại một: l1xl2=4,5x4,5m

1 Các số liệu tính toán :

- Bêtông mác 250 có: Cờng độ chịu nén Rn=110 Kg/cm2

Cờng độ chịu kéo Rk=8,8 Kg/cm2

- Cốt thép dùng hai loại: AII có Ra=2700 Kg/cm2

AI có Ra=2100 Kg/cm2

a Sơ đồ tính toán:

b Nhịp tính toán :

Tính toán với ô bản kích thớc và tải trọng lớn nhất

Đó là ô bản tại khu sảnh tầng một với hoạt tải 400x1,2=480 kg/m2

Kích thớc ô bản a x b=4,5x4,5m

Kích thớc tính toán: l2 = 4,5-0,3= 4,2m

l1 = 4,5-0,3 = 4,2m Xét tỷ số hai cạnh l2/l1 =1<2⇒ tính toán với bản kê 4 cạnh làm việc theo hai phơng

M

B1

B2 A2

A1

2 1

1

M M

( ) (2 ).4,2 (2 ).4,2

12

2,42,4

1 1

2

M M M M

0 110.100.9,5

10.3,335

10.3,335

503,0.100

⇒ ChọnΦ 8a 200⇒trong mỗi mét bề rộng bản có 5 thanhΦ8

Fa =2,51cm2> Fa y/c=1,72cm2 ⇒ Thoả mãn yêu cầu

- Các momen khác đều có chung trị số, do đó sử dụng kết quả tính toán với M đã tính

M

B1

B2 A2

A1

2 1

1

M M

b l l l

r = lt2/lt1=b/a=1,11⇒ tra b¶ng tacos c¸c gi¸ trÞ nh sau:

θ = M2 / M1 =0,89 ⇒ M2=0,89.M1

A1= B1 = MA1/ M1 = MB1/M1 =1,156 ⇒ MA1 = MB1 =1,156.M1

A2=B2= MA2/ M1=MB2/M1=0,956 ⇒ MA2 = MB2 =0,956.M1

Thay vµo ph¬ng tr×nhmomen trªn tacã:

( ) (2 1,156 1,156 ).3,8 (2.0,89 0956 0,956 ).4,212

8.32,4

1 1

1 1

2

M M

M M

0 110.100.9,5

10.303

10.303

503,0.100

⇒ ChänΦ 8a 200⇒trong mçi mÐt bÒ réng b¶n cã 5 thanhΦ8

Fa =2,51cm2> Fa y/c=1,54cm2 ⇒ Tho¶ m·n yªu cÇu

0 110.100.9,5

10.27,350

⇒ 1,79

5,9.982,0.2100

10.27,350

503,0.100

⇒ ChänΦ 8a 200⇒trong mçi mÐt bÒ réng b¶n cã 5 thanhΦ8

Fa =2,51cm2> Fa y/c=1,79cm2 ⇒ Tho¶ m·n yªu cÇu

I Sè liÖu thiÕt kÕ

- BËc g¹ch : 280x160mm

- MÆt g¹ch granit« mµu ®en δ=15mm

Lan can tay vÞn b»ng thÐp m¹ Inox

- Bª t«ng m¸c 250 cã Rn =110Kg/m2

Rk =8,8Kg/m2ChiÒu dµy thang ha ha =8cm

KÝch thíc b¶n : l1 = 1,2 +0,1 +0,11 =1,51m

l2=

αcos

68,

=

74,29cos

68,1

93,

28+ =0,8682 ⇒α=29,74°

39 38 37 36 35 34 33

27 28 29 31 32 30

220

300 4500

300

WC NAM

Hép K.T

Granito 1,5cm V÷a lãt 1cm G¹ch bËc B¶n bªt«ng 8cm V÷a tr¸t 1,5cm

e c

n n c b a

b a

γ (Kg/m2)

41628

,0

2

116,0.28,0

p=360+137,5+220+54+36,3=807,8Kg/m2 (g=447,8Kg/m2)

b Sơ đồ tính

Xem bản chịu uốn theo 2 phơng ,tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh ,liên kết khớp với tờng và cốn thang.Với quan niệm này ta sẽ thu đợc

+ M> 0 ở giữa nhịp lớn hơn một ít so với thực tế ⇒thiên về an toàn

+ M= 0 ở gối mặc dù thực tế tồn tại M rất nhỏ , vì vậy khi cấu tạo thép M<0 ở gối đặt thừa để chống nứt và làm việc gần giống sơ đồ khớp

Nhịp tính toán xác định theo trờng hợp cả hai gối kê tong tự cho

lt1=130+8=138cm

lt2=168+8=176cm

p't

gây ra nén

Vì : + bê tông chịu nén tốt

 Bỏ qua thành phần t + góc α nhỏ → t nhỏ

P=P.cosα=807,8.cos29,74=702Kg/m2

c Xác định nội lực :

d

TÝnh theo trêng hîp tiÕt diÖn ch÷ nhËt b=1m

Gi¶ thiÕt a0=2,0cm

7864

Ra

γµ= 100 0

63,0

283,0

- Theo ph¬ng c¹nh dµi :

4,5.100.110

4168

2 = ⇒ γ =0,993

4,5.993,0.2100

4168

cm

=Chän φ6 a200 cã Fa=1,413cm2 > Fa yªu cÇu

38,11

lt

lt

θ=0,826 M01=m.q.lt2= 0,0420.670,3.1,28= 54,36Kgm

M02=θ.M01=44,9Kgm

d TÝnh cèt thÐp :

C¹nh ng¾n M01= 5436Kgm

a=2 ⇒ h0=8-2=6cm

A= 0,014 0,993

6.100.2100

5436

6.993,0.2100

5436

cm

= Chän φ6 a200 cã Fa =1,415cm2

Chän φ6 a250 theo c¹nh dµi φ6 a250 cho cèt mò

3,1

2 2

l l

B A

360 146,47kg / m

3,310

25,126

=

+ Sàn thang đợt 1 : .360 146,30kg / m

8,447

92,

- Nhịp BC : .360 156,5kg / m

8,447

66,194

Ta coi bỏ qua thành phần t theo trục thanh vì bê tông chịu nén tốt và t tơng đối bè

- Để thu đợc tổ hợp bất lợi nhất ta chất hoạt tải theo HT1, HT2

+ Vào số liệu Sap → Tổ hợp ta nhận đợc các cặp nội lực nguy hiểm

11045

h b R

M

n

21.20

2,02

,022.994,0.2700

11560

21.994,0.2700

F

cm <

= Chọn cấu tạo 2φ12 Fa=2,26cm2

Nh vậy bê tông đã đủ khả năng chiụ lực cắt thì ta không cần tính toán mà chỉ cần

đặt cột đai theo cấu tạo

Gầm gối tựa

150

1252

/1

/3

1 =

Quy về tải phân bố : β= 0,3869

68,1.2

3,1

22

l l

l’ = 168/ cosα=195cmSơ đồ quy đổi

M

0

27,226.9466,0.2700

150285

647,735Kg 1261,115Kg

1664,335Kg

- Chỗ dầm bị gãy khhúc dới tác dụng của mômen dơng lực trong cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén sẽ tạo thành những lực hớng ra phía ngoài Cần phải có cốt đai chịu những lực này ,giúp cho công trình dọc không bị kéo bật ra phía ngoài

Góc gãy α càng nhỏ thì hợp lực hớng ra càng lớn

α=180-29,46=150,54 < 160 ⇒ không những cần cốt đai mà còn phải cắt cốt dọc chịu kéo để neo vào vùng bê tông chịu nén

Điều kiện Fađ đã chịu ≥ 350 hợp lực trong các thanh đã đợc neo trong vùng nén

⇒ ∑RaFađcosβ ≥(2Fa1+0,17.Fa2)Ra.cos α/2

Fa1=0 : diện tích cốt thép không neo

Fa2=3,08cm2 (2φ14) diện tích cốt thép neo vào vùng nén

49,29

0

0α

β

46,29cos

2

54,150cos.08,3.7,0

Thép đai dầm ở đoạn gãy khúc là φ6 a100

Mỗi bên hai đai

-Thiết kế móng trục a, b khung k2

I Điều kiện địa chất công trình và giải pháp móng

1 Điều kiện địa chất công trình

200

2ỉ14 ỉ6

Để có số liệu địa chất, theo yêu cầu của các cơ quan thiết kế và chủ đầu t xây dựng đã tiến hành 5 hố khoan trong phạm vi d liến xây dựng công trình.

b Khối lợmg thực hiện:

- Khoan 5 hố sâu 45m tổng cộng 225m

- Lấy thí nghiện 40 mẫu đất

c Công tác khảo sát nhằm xác định:

- Cấu trúc địa chất trong khu vực xây dựng

- Tính chất cơ lý và khả năng độ bền của từng lớp đất

- Công tác chỉnh lý tài liệu địa chất thực hiện theo quy phạm XDTCXD 45-78

d Đặc điểm địa tầng và chỉ tiêu cơ lý của đất

Căn cứ kết quả khoan, đo, ghi, mô tả hiện trờng và đối chiếu với kết của thí nghiệm mẫu

đất trong phòng có thể chia địa tầng từ trên xuống dới (với độ sâu 45m) nh sau:

* Lớp đất 1: Lớp đất lấp dày 1,5m

Toàn bộ khu vực khảo sát trớc đây là ruộng nay đã đợc san lấp bằng cát nhỏ nâu vàng lẫn ít sét pha Sau đây là kết quả mẫu cát:

* Lớp đất 2: Lớp sét mầu nâu xám ghi dẻo mềm dày12m

Kết quả trung bình của các mẫu đất khoan:

11.Μôđul tổng biến dạng: Eo=56kg/cm2

* Lớp đất 3: Sét pha nhẹ dẻo mềm dày 6,5m

10.Μôđul tổng biến dạng : Eo=90kg/cm2 ; Ro=1,2 kg/cm2

* Lớp đất 4: sét pha cát, dày 5,5m

6 Độ sệt : Is=0,34

7 Lực dính kết : c=0,082kg/cm2

8 Góc ma sát : ϕ=20,220

9 Μôđun tổng biến dạng : Eo=90kg/cm2 ; Ro=1,4 kg/cm2

* Lớp đất 5: Cát hạt trung chặt vừa

Việc lựa chọn phơng án móng xuất phát từ điều kiện địa chất cụ thể của công trình đồng thời chú ý đến điều kiện kinh tế, kỹ thuật, an toàn cũng nh năng lực của chủ đầu t để đa

• Cọc đóng

Đây là phơng án khá phổ biến, dễ thi công, phơng tiện nhiều, dễ kiếm và kinh tế nhất, tuy nhiên lại gây ra ồn, rung ảnh hởng đến công trình lân cận Công trình của ta xây dựng trong thành phố, bị giới hạn hai phía, giáp với công trình lân cận, vì vậy phơng

án đóng cọc là không dùng đợc

• Cọc khoan nhồi

Đây là công nghệ mới, khá phổ biến trong những năm gần đây Nó có nhiều u

điểm nh: sức chịu tải rất lớn, không gây tiếng ồn khi thi công Tuy nhiên với các công trình của ta tải trọng không quá lớn, việc dùng cọc khoan nhồi là rất lãng phí, không kinh tế và việc đảm bảo chất lợng của cọc khoan nhồi khi thi công không cao Vì vậy, phơng án cọc nhồi là không tối u

• Cọc ép

Phơng án cọc ép là phơng án đợc sử dụng phổ biến nhất khi thi công trong thành phố (cho các công trình có số tầng trung bình - cao tầng), bởi các u điểm sau: giá thành

rẻ, khi thi công không gây tiếng ồn, độ tin cậy cao

Với công trình của ta, nếu sử dụng cọc ép sẽ là phơng án tối u nhất, vừa đảm bảo

an toàn cho các công trình lân cận, vừa kinh tế

II Đánh giá điều kiện địa chất công trình và xác định sức tải của cọc.

- Dự kiến ép cọc vào lớp cát hạt trung là 0,9m, chiều dài cọc L = 24m, chia làm 4

đoạn, mỗi đoạn dài 6m để tiện thi công

- Đặt dài sâu 1,4m vào lớp đất thứ 2, sâu 1,4 m so với sàn tầng hầm Cọc ăn sâu vào

đài 15cm, đoạn đầu cọc đập đi bẻ thép neo 35cm

3 Xác định sức chịu tải của cọc

a Theo vật liệu làm cọc.

PVL = m ( RnFb + RaFa)Giả thuyết số cọc trong đài 6 ữ 10 cọc ⇒ m = 0,9

Vật liệu làm cọc: bê tông mác 300 Rn = 130kg/cm2

Thép nhóm AII Ra = 2700kg/cm2Thép trong cọc: 4∅20 Fa = 12,6cm2

Pđ = m (mR.R.F + u∑

=

n i

i i

fi f l m

1

)Trong đó:

• m: hệ số điều kiện làm việc của cọc, ta lấy m = 1

• mR, mfi: hệ số điều kiện làm việc của đất

Hạ bằng cách ép rung vào đất cát chặt vừa ⇒ mR = 1,2

mfi = 0,9: xét theo mặt xung quanh cọc

• u: chu vi của cọc u = 0,3.4 = 1,2m

• F: diện tích cọc F = 0,3.0,3 = 0,09m2

• R: cờng độ tính toán của đất dới chân cọc, phụ thuộc lớp đất và chiều sâu của mũi cọc

• li: chiều dày của tiếp xúc với cọc

• fi: cờng độ túnh toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

Tra R: Độ sâu mũi cọc Z = 26,4m ⇒ R = 531,2 kPa = 531,2 t/m

Tải trọng ở cao trình đỉnh đài:

( d

P

)3,03(

2,98

x 121,235 t/m2

Diện tích sơ bộ của đáy đài:

Fsb =

h n

P

N

tb tt

tt

o

γ

84,10

tt

y

y M n

N

2 max

9,04

9,06,826

3,383

x x

±

2 max

9,0.4

9,0.6,826

,0.4

9,0.6,826

b Kiểm tra theo nén lún.

• Ngời ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng đợc truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy

đài và nghiêng một góc α =

4

tb

ϕ ,gọi là khối móng quy ớc

ϕtb: Góc masát trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên tới đáy đài

9,05,55,66,10

9,0.305,5.22,205,6.27,156,10.5,105

4 3 2

5 5 4 4 3 3 2

2

+++

++

+

=+

++

+++

=

h h h h

h h h h

tb

ϕϕϕϕ

4

84,14 = 4,85 (m)

Bm = B + 2H tg

4

tb

ϕ = 1,2 + 2.23,5.tg

4

84,14 = 4,25 (m)Diện tích khối móng quy ớc:

Fm = Lm Bm = 4,85.4,25 = 20,61 m2

6

85,4.25,4

6,8261,20

1346min

M

M F

m T

⇒σ

• Cờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ớc:

Ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất

m m

tc

5 4 3 2 1

5 5 4 4 3 3 2 2 1

1

h h h h h

h h

h h

h

++

++

γ

( / 3)

82,19

,05,55,66,10

87,1.9,077,1.5,59,1.5,679

+++

++

max

/3,464/

31,65

/16,5573,464.2,12,1/

266,70

m T R

m T

m T R

m T

E

S

1σβ

31,651

,1

2

m T

bt

tt tb bt tc

00,2930,5860,8791,1721,4651,758

10,9770,9050,7980,6680,55370,455

13,9413,6212,6211,139,317,726,34

45,43546,93148,42749,92351,41952,91554,411

cm Sgh cm m

2

94,

5

,

1

2 2

h o

α

6,1015

,

05,115,11

5

,

1

2 2

Thoả mãn điều kiện chọc thủng

- Tính toán mômen và thép cho đài cọc:

+ Mômen tại các tiết diện:

0

84,402700.105.9,0

10.2,104

.9

o

M F

a

I I

2

5 0

53,222700.105.9,0

10.483,57

.9

o

M F

a

II II

( d

P

)3,03(

2,98

x 121,235 t/m2

Diện tích sơ bộ của đáy đài:

Fsb =

h n

P

N

tb tt

tt

o

γ

256,01,1.4,1.2,2235,121

42,65

m

=

−Trọng lợng tính toán sơ bộ của đài và đất nền:

NSB = n Fsb h.γtb = 1,1.0,56.1,4.2,2 = 1,9 (t)

Số lợng cọc sơ bộ:

1,12

,98

4,1.2,2.56,042,655,

tt o

-Lực dọc truyền xuống các cọc dãy hàng biên là:

tt

y

y M n

N

2 max

45,0.2

45,0.2,282

5,

70 ±

584,6645

,0.2

45,0.2,286

45,0.2,286

c Kiểm tra theo nén lún.

• Ngời ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao quanh, tải trọng của móng đợc truyền trên diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngoài cọc tại đáy

đài và nghiêng một góc α =

4

tb

ϕ ,gọi là khối móng quy ớc

ϕtb: Góc masát trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên tới đáy đài.ϕtb= 14,84o.Kích thớc khối móng quy ớc: Lm ì Bm

Lm = L + 2H.tg

4

tb

ϕ = 0,9 + 2.23,5.tg

4

84,14 = 4 (m)

Bm = B + 2H tg

4

tb

ϕ = 2.23,5.tg

4

84,14 = 3,1 (m)Diện tích khối móng quy ớc:

2,284,12

63,647min

M

M F

m T

m T

⇒σ

• Cờng độ tính toán của đất ở đáy khối móng quy ớc:

Ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất

m m

tc

Dung trọng tự nhiên trung bình:γtb =1,82(T/m3)

max

/464/

23,52

/8,556464.2,12,1/

64,55

m T R

m T

m T R

m T

Ta tính độ lún của khối móng quy ớc tiến hành nh móng nông trên nền thiên nhiên

• Tính lún dựa vào bài toán bán không gian biến dạng tuyến tính, vì nền dới khối móng là nền đồng nhất ta tính lún theo công thức sau:

E

b p

)/(1,243,451,1

23,521

,1

2

m T

bt

tt tb bt tc

- Tính toán mômen và thép cho đài cọc:

+ Mômen tại tiết diện I-I:

0

914,32700.105.9,0

10.988,9

.9

o

M F

a

I I