Tòa nhà văn phòng kết hợp thương mại dịch vụ ô to samco

TÓM TẮT Để tổng hợp lại toàn bộ kiến thức đã học trong suốt 5 năm học tại trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án với đề tài: “ TÒA NHÀ VĂN PHÒNG KẾT HỢP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

TÒA NHÀ VĂN PHÒNG KẾT HỢP THƯƠNG MẠI

DỊCH VỤ Ô TÔ SAMCO

SVTH: TRẦN XUÂN QUÂN

LỚP: 33X1DE

GVHD: TS LÊ KHÁNH TOÀN ThS ĐỖ MINH ĐỨC

Đà Nẵng – Năm 2017

TÓM TẮT

Để tổng hợp lại toàn bộ kiến thức đã học trong suốt 5 năm học tại trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án với đề tài: “ TÒA NHÀ VĂN PHÒNG KẾT HỢP THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ Ô TÔ SAMCO”, nội dung chính của đề tài gồm có:

- Kiến trúc: Chép lại và sửa chữa các mặt bằng tầng, 2 mặt cắt, mặt bằng tổng

thể và 2 mặt đứng công trình

- Kết cấu: Thực hiện tính toán, thiết kế các nhiệm vụ sau:

+ Thiết kế sàn dự ứng lực tầng 5

+ Thiết kế cầu thang bộ trong lõi thang máy tầng 10

- Thi công: Thực hiện tổ chức, thiết kế các nhiệm vụ sau:

+ Thiết kế biện pháp thi công cọc khoan nhồi và tường vây barretle

+ Thiết kế biện pháp thi công phần ngầm bằng phương pháp top-down hỗn hợp + Thiết kế ván khuôn móng, tổ chức thi công dây chuyền bê tông móng

+ Thiết kế ván khuôn phần thân: Cột, dầm, sàn, lõi, cầu thang

+ Thiết kế biện pháp thi công sàn dự ứng lực trước

+ Lập tổng tiến độ thi công công trình

+ Thiết kế tổng mặt bằng thi công công trình

+ Tính toán, vẽ biểu đồ dự trữ vật tư cho cát và xi măng

+ Thiết kế biện pháp an toàn vệ sinh lao động

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Trong đó, các văn phòng làm việc là khá phổ biến Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ

Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “TOÀN NHÀ VĂN PHÒNG KẾT HỢP

TMDV Ô TÔ SAMCO ” Trong giới hạn đồ án thiết kế:

Phần I: Kiến trúc : 10% - Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Khánh Toàn

Phần II: Kết cấu : 30% - Giáo viên hướng dẫn : THS Đỗ Minh Đức

Phần III: Thi công : 60% - Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Khánh Toàn

Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót

Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Xây dựng DD&CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

CAM ĐOAN

Sinh viên xin cam đoan Đồ án này là do chính sinh viên thực hiện, được làm mới, không sao chép hay trùng với Đồ án nào đã thực hiện, chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo đã nêu trong Đồ án

Các số liệu, kết quả nêu trong phần thuyết minh Đồ án là trung thực

Nếu sai, sinh viên xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Đà Nẵng, ngày 26 tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Trần Xuân Quân

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 23

1.1 Tổng quan 23

1.2 Vị trí, khí hậu và địa chất công trình 23

1.2.1 Vị trí 23

1.2.2 Đặc điểm khí hậu 23

1.1.3 Địa chất công trình 24

1.3 Công năng sử dụng của công trình 24

Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 25

2.1 Giải pháp kết cấu công trình 25

2.2 Mô tả kết cấu công trinh 25

2.3 Phương án kết cấu thang máy 26

2.4 Sơ đồ kết cấu của công trình 26

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN DỰ ỨNG LỰC TẦNG 5 27

3.1 Sơ đồ kích thước của sàn tầng 5 27

3.2 Phương pháp tính 27

3.2.1 Phương pháp phần tử hữu hạn 27

3.3 Tiêu chuẩn thiết kế: 29

3.4 Vật liệu sử dụng 29

3.4.1 Một số yêu cầu về vật liệu sử dụng 29

3.4.2 Quy đổi cường độ vật liệu giữa 2 tiêu chuẩn 30

3.5 Sơ bộ kích thước sàn, cột, vách 32

3.5.1 Sơ bộ kích thước sàn 32

3.5.2 Sơ bộ kích thước dầm biên 32

3.5.3 Sơ bộ kích thước cột 33

3.5.4 Sơ bộ tiết diện vách, lõi tháng máy, thang bộ 35

3.7 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 35

3.7.1 Tĩnh tải 36

3.7.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 37

3.7.3 Chọn tải trọng cân bằng 38

3.8 Kiểm tra khả nẵng chống chọc thủng 38

3.9 Tính hao ứng suất trong cáp lúc căng cáp, và hao ứng suất dài hạn 39

3.9.1 Hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông 39

3.9.2 Tính hao ứng suất do ma sát: 41

3.9.3 Hao ứng suất do biến dạng neo 41

3.9.4 Hao ứng suất dài hạn 41

3.10 Xác định ứng lực trước yêu cầu và tính toán cáp cho các dải 42

3.11 Xác định hình dạng cáp theo các phương dọc theo các strip 45

3.12 Kiểm tra ứng suất trong sàn 48

3.12.1 Kiểm tra ứng suất lúc buông neo 49

3.12.2 Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn sử dụng 52

3.13 Bố trí cốt thép thường 54

3.14 Tính toán ô sàn thường giữa thang máy S1 58

3.14.1 Sơ đồ kích thước ô sàn 58

3.14.2 Các khái niệm tính toán ô sàn 58

3.14.3 Phân loại các ô sàn 58

3.14.4 Sơ bộ chiều dày ô sàn 59

3.14.5 Xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn: 59

3.14.6 Xác định nội lực trong ô sàn 60

3.14.7 Tính toán cốt thép cho ô sàn: 61

3.15 Kiểm tra khả năng chịu lực 62

3.15.1 Xác định Mf 62

3.15.2 Xác định Mu 63

3.16 Kiểm tra độ võng của sàn 65

3.16.1 Độ võng tức thời 65

3.16.2 Độ võng dài hạn 66

Chương 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 10 68

4.1 Kích thước cầu thang tầng 10 68

4.2 Nội dung tính toán và lựa chọn vật liệu 68

4.2.1 Nội dung tính toán 68

4.2.2 Lựa chọn vật liệu 68

4.3 Sơ bộ kích thước của các bộ phận cầu thang 69

4.4 Xác định tải trọng tác dụng lên 2 vế cầu thang 69

4.4.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 70

4.4.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiểu nghỉ và chiếu tới: 71

4.5 Tính toán cốt thép cho 2 vế thang 72

4.6 Tính toán cốt thép bản chiếu tới 74

4.6.1 Tính thép bản chiếu tới 74

4.7 Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ 76

4.7.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng 76

4.7.2 Nội lực dầm và tính toán cốt thép 77

4.8 Tính toán cốt thép dầm chiếu tới 80

4.8.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng 80

4.8.2 Nội lực và tính toán cốt thép 81

Chương 5: TỔNG QUAN VỀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 85

5.1 Tổng quan về công trình 85

5.2 Công tác khảo sát cơ bản 85

5.2.1 Địa chất công trình 85

5.2.2 Nguồn điện - nước thi công 86

5.2.3 Khả năng cung cấp vật tư 86

5.2.4 Máy móc thi công và nhân lực 86

5.2.5 Tổ chức mặt bằng thi công 88

5.2.5 Biện pháp an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy 88

Chương 6: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 89

6.1 Thi công cọc khoan nhồi 89

6.1.1 Chuẩn bị mặt bằng thi công và định vị tim cọc khoan nhồi 89

6.1.2 Chọn máy thi công cọc khoan nhồi 90

6.1.3 Dung dịch bentonite 94

6.1.4 Qui trình thi công cọc khoan nhồi 97

6.1.4.1 Chuẩn bị trước khi thi công 97

6.1.4.2 Định vị công trình và hố đào 97

6.1.4.3 Hạ ống vách tạm vào nền đất 99

6.1.4.4.Pha trộn dung dịch bentonite 100

6.1.4.5 Khoan hố cọc bằng máy khoan gàu xoay 101

6.1.4.6 Xử lý cặn lắng đáy hố khoan 101

6.1.4.7 Lắp dựng lồng thép 103

6.1.4.8 Lắp ống đổ bê tông 105

6.1.4.9 Đổ bê tông 106

6.1.4.10 Rút ống vách 108

6.1.5.11 Kiểm tra chất lượng và thử tải sau thi công cọc 109

6.1.5 Vận chuyển đất trong quá trình thi công cọc khoan nhồi 109

6.1.6 Tính toán nhân công và xe vận chuyển bê tông thi công cọc khoan nhồi 110

6.1.8.1 Số lượng công nhân thi công cọc trong 1 ca 110

6.1.8.2 Tính toán chọn xe vận chuyển bê tông 111

6.1.7 Thời gian thi công xong 1 cọc khoan nhồi 113

6.1.8 Công tác phá đầu cọc 113

6.2 Thi công tường vây trong đất 114

6.2.1 Tổng quát về tường vây barretle 114

6.2.2 Chọn máy thi công cọc barret 115

6.2.3 Chia panel thi công tường vây barret 116

6.2.4 Trình tự các bước thi công tường vây barretle 117

6.2.4.1 Chuẩn bị mặt bằng và lắp ghép tường định vị 117

6.2.4.2 Đào hố cho barretle đầu tiên 119

6.2.4.3 Đặt ống gioăng chống thấm, thổi rửa đáy hố khoan 119

6.2.4.4 Hạ lồng thép, đổ bê tông cho barretle đầu tiên 121

6.2.4.5 Rút vách chắn đầu 124

6.2.4.6 Thi công các panel tường tiếp theo 124

6.2.4.7 Thi công các panel tường có kích thước khác nhau 124

6.2.5 Chọn xe vận chuyển bê tông thi công tường vây 125

6.2.6 Tổng hợp nhân công thi công trong 1 panel tường vây sử dụng 1 máy 126

6.2.7 Vận chuyển đất ra khỏi công trường 126

6.2.8 Thời gian thi công 1 panel tường vây điển hình 127

6.2.9 Xử lý chống thấm 128

6.2.10 Kiểm tra chuyển vị của tường vây 129

6.2.10.1 Thống số các loại đất 129

6.2.10.2 Thông số đầu vào của tường vây 129

6.2.10.3 Các thông số đầu vào của sàn tầng 130

6.2.10.4 Phụ tải mặt đất 130

6.2.10.5 Mực ngước ngầm 131

6.2.10.6 Điều kiện biên 131

6.2.10.7 Các giai đoạn trong thi công mô phỏng trong plaxis 131

6.2.10.8 Quá trình mô phỏng và tính toán trong PLAXIS 131

6.3 Thi công Top – down hỗn hợp phần hầm 140

6.3.1 Tính toán kiểm tra cọc chống tạm King-post 140

6.3.1.1 Khai báo vật liệu 141

6.3.1.2 Khai báo tiết diện 141

6.3.1.3 Tiến hành xây dựng mô hình 142

6.3.1.4 Khai báo tải trọng 142

6.3.1.5 Chạy nội lực 143

6.3.1.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc King – post 144

6.3.2 Tính toán đinh chống cắt 152

6.3.2.1 Quan niệm thiết kế 152

6.3.2.2 Thiết kế shear stud cho đoạn kingpost cắm vào cọc khoan nhồi 153

6.3.2.3 Thiết kế shear stud cho đoạn kingpost giao với sàn 154

6.3.3 Quy trình thi công Top – down hỗn hợp phần hầm 155

6.3.3.1 Chuẩn bị 155

6.3.3.2 Quy trình thi công Top – down hỗn hợp công trình 157

6.3.4 Tính toán chọn bơm hạ nước ngầm 175

6.4 Thiết kế ván khuôn và thi công bê tông cho hệ giằng, đài móng và sàn hầm H3 của của công trình 176

6.4.1 Đề xuất phương án ván khuôn 177

6.4.2 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng 177

6.4.3 Thiết kế ván khuôn đài móng PC6 177

6.4.4 Thiết kế ván khuôn đài móng PC9 180

6.4.5 Thiết kế ván khuôn giằng 183

6.4.6 Thiết kế biện pháp tổ chức thi công bê tông toàn bộ đài móng, giằng móng và sàn hầm 3 183

Chương 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 191

7.1 Lựa chọn ván khuôn, giàn giáo 191

7.1.1 Lựa chọn phương án ván khuôn 191

7.1.2 Lựa chọn hệ cột chống 191

7.2 Tính toán thiết kế ván khuôn, giàn giáo cho một tầng điển hình 191

7.2.1 Tính toán ván khuôn sàn 192

7.2.2 Tính toán ván khuôn cột 197

7.2.3 Tính ván khuôn dầm biên 201

7.2.3.1 Tính toán ván khuôn đáy dầm: 201

7.2.3.2 Tính toán ván khuôn thành dầm 203

7.2.4 Tính toán ván khuôn lõi thang máy 206

7.2.5 Tính toán ván khuôn cầu thang bộ 209

7.2.5.1 Tính toán ván khuôn bản thang 210

7.2.5.2 Tính toán ván khuôn bản chiếu tới và bản chiếu nghỉ 214

7.2.5.3 Tính toán ván khuôn dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới 218

7.2.5.4 Tính toán consol đỡ giàn giáo 221

7.2.5.5 Tính toán thép neo consol vào sàn 223

7.3 Tính toán lựa chọn cần trục tháp thi công phần thân 223

7.3.1 Lựa chọn số lượng cẩu tháp 223

7.3.2 Vị trí bố trí cần trục tháp 223

7.3.3 Lựa chọn cần trục tháp 223

Chương 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TỔ CHỨC THI CÔNG SÀN DỰ ỨNG LỰC TẦNG 5 226

8.1 Vật tư 226

8.1.1.Cáp 226

8.1.2 Hệ đầu neo kéo và hệ đầu neo chết 226

8.1.3 Cốt thép gia cường cho đầu neo 226

8.1.4 Con kê 226

8.1.5 Ống chứa cáp 227

8.1.6 Van bơm vữa bằng nhựa 227

8.1.7 Hỗn hợp vữa 228

8.2 Thiết bị 228

8.2.1 Kích kéo căng thủy lực, máy bơm thủy lực 228

8.2.2 Máy bơm thủy lực 229

8.2.3 Loại kích đánh rối kiểu H 229

8.2.4 Máy trộn vữa 229

8.3 Cơ sở dữ liệu để tính toán ma sát và độ dãn dài của cáp 230

8.3.1 Bảo quản và vận chuyển 230

8.3.2 Sàn thao tác 231

8.4 Công tác lắp đặt 231

8.4.1 Lắp đặt hệ đầu neo kéo loại dẹp 231

8.4.2 Lắp đặt đường cáp (cách 1 với các đường cáp ngắn) 232

8.4.2.1 Lắp ống chứa cáp 232

8.4.2.2 Luồn cáp cho đường cáp 232

8.4.2.3 Chế tạo hệ đầu neo chết kiểu H 232

8.4.2.4 Nâng các đường cáp đã gia công 232

8.4.2.5 Lắp đặt đường cáp đã gia công 233

8.4.2.6 Lắp đặt đầu neo chết kiểu H 233

8.4.3 Lắp đặt đường cáp dài (cách 2 với các đường cáp dài) 233

8.4.3.1 Lắp ống chứa cáp 233

8.4.3.2 Luồn cáp cho một đầu neo kéo và hai đầu neo kéo 234

8.4.3.3 Chế tạo và lắp đặt hệ đầu neo chết kiểu H 234

8.5 Định hình biến dạng cong của đường cáp 234

8.6 Các công việc hoàn thiện trước khi đổ 235

8.7 Đổ bê tông 235

8.8 Lắp đầu neo 235

8.9 Kéo căng đường cáp 236

8.9.1 Cơ sở tính toán ma sát/giãn dài 236

8.9.2 Tính toán báo cáo kéo căng 236

8.9.3 Chuẩn bị cho kéo căng 237

8.9.4 Kéo căng các đường cáp loại bó dẹp 237

8.10 Trình tự kéo căng các sợi cáp bó dẹp 239

8.11 Dung sai và độ giãn dài của đường cáp 240

8.12 Bơm vữa đường cáp 240

8.12.1 Chuẩn bị bơm vữa 240

8.12.2 Quy trình trộn vữa 241

8.12.3 Quy trình bơm vữa 241

8.13 Thử vữa 241

8.13.1 Độ chảy 241

8.13.2 Cường độ chịu nén 241

8.14 Biện pháp sửa chữa 242

8.14.1 Các vấn đề xảy ra khi lắp đặt và đổ bê tông 242

8.14.2 Các vấn đề khi căng kéo: đứt, tuột cáp 242

8.14.3 Các vấn đề khi bơm 243

8.15 Các yêu cầu cụ thể về an toàn và biện pháp phòng ngừa 243

8.15.1.Yêu cầu chung 243

8.15.2 Nâng hạ vật tư và thiết bị 243

8.15.3 Lắp đặt cáp 243

8.15.4 Căng kéo cáp 244

8.15.5 Bơm vữa 244

Chương 9: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 245

9.1 Xác định số lượng các công việc 245

9.1.1 Các công tác thi công phần ngầm 245

9.1.2 Các công tác thi công phần thân 245

9.1.3 Các công tác hoàn thiện 245

9.2 Tính toán khối lượng công việc 246

9.2.1 Thống kê khối lượng thi công cọc nhồi và tường vây 246

9.2.2 Tính toán khối lượng đào đất phần ngầm 246

9.2.3 Tính toán thời gian thi công phần móng công trình 246

9.2.4 Xác định khối lượng ván khuôn thi công công trình 247

9.2.5 Xác định khối lượng cốt thép thi công toàn bộ công trình 247

9.2.6 Xác định khối lượng cáp dự ứng lực sàn tầng 247

9.2.7 Xác định khối lượng bê tông thi công các cấu kiện công trình 248

9.2.8 Xác định khối lượng tường xây dày 200mm 248

9.2.9 Khối lượng công tác xây trát, trát matic và sơn tường 248

9.2.10 Xác định khối lượng vách kính công trình 248

9.2.11 Xác định khối lượng công tác lát gạch sàn, cầu thang và đóng trần 248 9.3 Xác định chi phí nhân công, ca máy cho các công việc phối hợp trong tiến độ 248

9.3.1 Chi phí nhân công cho công tác ván khuôn 248

9.3.2 Chi phí nhân công công tác cốt thép 249

9.3.3 Chi phí ca máy cho công tác đổ bê tông 249

9.4 Tính toán thời gian của dây chuyền kỹ thuật phần thân 249

9.4.1 Xác định nhịp công tác của dây chuyền 249

9.4.2 Xác định các gián đoạn công nghệ 250

9.4.3 Xác định tài nguyên và thời gian của dây chuyền phối hợp và không phối hợp phần thân 250

9.4.3.4 Thông số dây chuyền các công tác ván khuôn 250

9.4.3.4 Thông số dây chuyền các công tác cốt thép 250

9.4.3.5 Thông số dây chuyền đổ bê tông 250

9.4.4 Nhịp dây chuyền công tác lắp đặt cáp và thi công căng cáp, bơm vữa 251

9.4.5 Thông số dây chuyền xây tường và bậc cầu thang 251

9.5 Tính toán dây chuyền kỹ thuật phần hoàn thiện 251

9.6 Các công việc khác 251

CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 252

10.1 Phương án thiết kế tổng mặt bằng 252

10.1.1 Tính diện tích kho xi măng 252

10.1.2 Tính diện tích bãi chứa cát 252

10.2 Tính toán diện tích nhà tạm 253

10.3 Tính toán điện phục vụ thi công 255

10.3.1 Điện cho động cơ máy thi công 255

10.3.2 Điện sử dụng chiếu sáng cho nhà tạm 255

10.4 Tính toán cấp nước tạm 256

10.4.1 Nước sản xuất 256

10.4.2 Nước dùng cho sinh hoạt 256

10.4.3 Nước dùng cho chữa cháy 257

10.5 Chọn đường ống cấp nước 257

10.6 Lập tổng mặt bằng thi công 257

Chương 11 TÍNH TOÁN VÀ VẼ BIỂU ĐỒ DỰ TRỮ CÁT VÀ XI MĂNG 259

11.1 Lựa chọn vật tư tính toán dự trữ 259

11.2 Xác định khối lượng xi măng và cát thi công công trình 259

11.3 Xác định thời gian dữ trữ và năng suất vận chuyển của xe 259

Chương 12 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP AN TOÀN THI CÔNG CÔNG TRÌNH 261 12.1 An toàn khi đào đất 261

12.1.1 Đào đất bằng cơ giới 261

12.1.2 Đào đất bằng thủ công 262

12.2 An toàn khi thi công cọc 264

12.3 An toàn khi gia công lắp dựng coffa 264

12.4 An toàn khi gia công lắp dựng cốt thép 265

12.5 An toàn khi đổ và đầm bê tông 266

12.6 An toàn trong công tác làm mái 268

12.7 An toàn trong lắp dựng kết cấu thép 268

12.8 An toàn trong công tác xây và hoàn thiện 269

12.8.1 Xây tường 269

12.8.2 Công tác hoàn thiện 269

12.9 An toàn trong cẩu lắp vật liệu 270

12.10 An toàn trong sử dụng điện 270

12.11 An toàn phòng tránh độc 271

12.12 An toàn phòng tránh độc 271

12.13 An toàn phòng chống cháy nổ 271

12.14 An toàn phòng sét công trình đang thi công 271

12.15 Vệ sinh lao động 272

12.16 Công tác phòng chống bão 272

KẾT LUẬN 273

TÀI LIỆU THAM KHẢO 274

PHỤ LỤC 275

PHỤ LỤC 1: PHẦN THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC 275

PHỤ LỤC 2: PHẦN THI CÔNG PHẦN NGẦM 283

PHỤ LỤC 3: THI CÔNG PHẦN THÂN 292

PHỤ LỤC 4: CÁC CÔNG TÁC HOÀN THIỆN 311

PHỤ LỤC 5: PHỤ LỤC TỔNG HỢP 337

DANH MỤC BẢNG:

Bảng 1 1 Thống kê công năng của công trình 24

Bảng 3 1 Các đặc tính của cáp sử dụng 32

Bảng 3 2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn 36

Bảng 3 3 Bảng thống kê tĩnh tải tác dụng lên sàn 36

Bảng 3 4 Tỷ lệ hao ứng suất 41

Bảng 3 5 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 59

Bảng 4 1 Bảng tính tải trọng lên bản thang 72

Bảng 4 2 Bảng tính cốt thép cho chiếu tới 75

Bảng 6 1 Thông số kỹ thuật của máy khoan 91

Bảng 6 2 Thông số kỹ thuật máy trộn Bentonite BE-15A 92

Bảng 6 3 Thông số kỹ thuật dung dịch Bentonite 97

Bảng 6 4 Khối lượng kiểm tra chất lượng cọc bê tông 109

Bảng 6 5 Thông số kỹ thuật thiết bị KP315A 113

Bảng 6 6 Kích thước, số lượng các panel tường vây 117

Bảng 6 7 Chọn xe vận chuyển bê tông cho các panel tường vây 126

Bảng 6 8 Chọn xe vận chuyển đất cho các panel 127

Bảng 6 9 Thông số của tường vây 130

Bảng 6 10 Các thông số đầu vào của sàn 130

Bảng 6 11 Các cặp nội lực nguy hiểm 145

Bảng 6 12 Đặc trưng tiết diện cột king - post 145

Bảng 6 13 Khối lượng bê tông đợt 2 186

Bảng 6 14 Khối lượng công việc và nhịp dây chuyền lấp đất đợt 1 186

Bảng 6 15 Khối lượng công việc của đợt đổ bê tông 3 187

Bảng 6 16 Khối lượng công việc và nhịp dây chuyền lấp đất đợt 2 188

Bảng 6 17 Khối lượng bê tông lót sàn 188

Bảng 6 18 Khối lượng công việc dây chuyền đổ bê tông nền hầm H3 189

Bảng 7 1 Thông số cột chống K-102 Hòa Phát 214

Bảng 9 1 Khối lượng thi công cọc nhồi và tường vây 246

Bảng 9 2 Thống kê khối lượng đào đất phần ngầm 246

Bảng 9 3 Khối lượng đất cần đầm để tạo bề mặt ván khuôn bằng mặt đất 247

Bảng 9 4 Khối lượng công tác rải nilon chống thấm sàn hầm 247

DANH MỤC HÌNH ẢNH:

Hình 3 1 Mặt bằng hệ lưới cột,vách, sàn tầng 5 27

Hình 3 2 Quỹ đạo bố trí cáp trong sàn 28

Hình 3 3 Mặt chọc thủng của cột 38

Hình 3 4 Mô phỏng sàn định dạng 3D và gán tải cân bằng cho sàn 42

Hình 3 5 Chia dải và tiến hành auto mesh 42

Hình 3 6 Biểu đồ nội lực cho các strip theo phương X 43

Hình 3 7 Biểu đồ nội lực cho các strip theo phương 43

Hình 3 8 Khoảng cách cáp yêu cầu 45

Hình 3 9 Hình dạng cáp dải CSA1, MSA1, CSA2 ( phần ngoài lõi thang máy)45 Hình 3 10 Hình dạng cáp dải MSA2 và CSA3 phần bên trái lõi thang 46

Hình 3 11 Hình dạng cáp dải MSA3, CSA4, CSA5, khác nhau đoạn đầu thừa 46 Hình 3 12 Hình dạng cáp dải CSB1, MSB1, CSB2, MSB2 khác nhau đầu thừa 46

Hình 3 13 Hình dạng cáp dải MSB2, CSB3, MSB3 46

Hình 3 14 Hình dạng cáp dải CSB4, CSB5 47

Hình 3 15 Hình dạng cáp dải MSB4, MSB5 47

Hình 3 16 Hình dạng cáp dải MSB6, CSB6 bên dưới lỗi thang có đầu thừa 47

Hình 3 17 Hình dạng cáp dải MSB7, CSB7 47

Hình 3 18 Hình dạng cáp dải CSB8 bên trái có đầu thừa 48

Hình 3 19 Sơ đồ cáp mặt bằng trong SAFE 48

Hình 3 20 Sơ đồ cáp 3D trong SAFE 48

Hình 3 21 Khai báo ứng suất 50

Hình 3 22 Khai báo háo ứng suất 50

Hình 3 23 Tổ hợp nội lực BUONGCAP 51

Hình 3 24 Biểu đồ mô men trên các dải phương X lúc buông neo 51

Hình 3 25 Biểu đồ mô men trên các dải phương Y lúc buông neo 51

Hình 3 26 Khai báo trường hợp tải trọng 53

Hình 3 27 Khai báo tổ hợp tải trọng 53

Hình 3 28 Nội lực do tổ hợp SUDUNG phương X 53

Hình 3 29 Nội lực tổ hợp SUDUNG phương Y 54

Hình 3 30 Ứng suất trong thớ sàn 56

Hình 3 31 Các đầu cột không đảm bảo khả năng chịu ứng suất kéo 57

Hình 3 32 Sơ đồ kích thước sàn giữa lõi thang máy 58

Hình 3 33 Sơ đồ tính nội lực ô sàn 60

Hình 3 34 Tổ hợp TINHTOAN 62

Hình 3 35 Mô men tổ hợp TINHTOAN phương X, đơn vị kN.m 63

Hình 3 36 Mô men tổ hợp TINHTOAN phương Y, đơn vị kN.m 63

Hình 3 37 Mặt cắt thớ sàn 64

Hình 3 38 Tổ hợp độ võng tức thời 66

Hình 3 39 Độ võng tức thời từ tổ hợp DOVONGTT 66

Hình 3 40 Khai báo tổ hợp độ võng dài hạn 67

Hình 3 41 Độ võng do tổ hợp DOVONGDH 67

Hình 4 1 Sơ đồ kích thươc cầu thang bộ tầng 10 68

Hình 4 2 Các lớp cấu tạo của cầu thang 70

Hình 4 3 Sơ đồ tính vế 1 và vế 2 73

Hình 4 4 Nội lực trong vế 1 73

Hình 4 5 Nội lực trong vế 2 73

Hình 4 6 Sơ đồ tính của bản chiếu tới 75

Hình 4 7 Mô men và phản lực gối theo phương cạnh ngắn 75

Hình 4 8 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm 76

Hình 4 9 Nội lực dầm chiếu nghỉ 77

Hình 4 10 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới 80

Hình 4 11 Tải trọng và mô men dầm chiếu tới 81

Hình 6 1 Quy trình tóm tắt thi công cọc khoan nhồi 89

Hình 6 2 Máy khoan cọc khoan nhồi SWDM12 91

Hình 6 3 Gàu khoan cọc nhồi loại có 2 lưỡi cắt 91

Hình 6 4 Sơ đồ tính các thông số của cần trục 93

Hình 6 5 Cần trục QUY130 94

Hình 6 6 Biểu đồ tính năng của cẩu QUY130 94

Hình 6 7 Thành phần bể trộn, bể chứa 96

Hình 6 8 Sơ đồ định vị công trình 98

Hình 6 9 Mặt bằng định vị cọc khoan nhồi (Chi tiết xem bản vẽ TC – 01/06) 99

Hình 6 10 Xe vận chuyển bê tông Zoomlion WP10.336 112

Hình 6 11 Thiết bị phá đầu cọc bê tông khoan nhồi KP315A 114

Hình 6 12 Thông số kỹ thuật Grab DHC -B 115

Hình 6 13 Cẩu chuyên dụng HDGS 116

Hình 6 14 Hình dạng kích thước PN-1, PNG-1 116

Hình 6 15 Tường dẫn khi thi công đào đất 118

Hình 6 16 Sơ đồ tính các thông số của cần trục 118

Hình 6 17 Kích thước tường dẫn 119

Hình 6 18 Đặt ống gioăng chống thấm và thổi rửa hố khoan 120

Hình 6 19 Quá trình hạ lồng thép và đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng 121 Hình 6 20 Các thông số tính toán máy cẩu 122

Hình 6 21 Xe vận chuyển bê tông Zoomlion WP10.336 125

Hình 6 22 Bộ gá lắp và gioăng chống thấm khi thi công tường vây 128

Hình 6 23 Khai báo biên phân tích ban đầu của mô hình 131

Hình 6 24 Mô hình sau khi mô phỏng 132

Hình 6 25 Khai báo thông số các lớp đất 132

Hình 6 26 Khai báo thông số tường vây 132

Hình 6 27 Khai báo thông số sàn là các thanh neo 133

Hình 6 28 Khai báo tải phụ bề mặt 133

Hình 6 29 Tạo lưới tính toán và khai báo mực nước ngầm 133

Hình 6 30 Áp lực lỗ rỗng và ứng suất ban đầu trong đất 134

Hình 6 31 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 1 134

Hình 6 32 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 2 134

Hình 6 33 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 3 135

Hình 6 34 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 4 135

Hình 6 35 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 5 135

Hình 6 36 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 7 136

Hình 6 37 Phần tử thi công và mực nước ngầm giai đoạn 7 136

Hình 6 38 Chạy lại áp lực lỗ rỗng cho các giai đoạn hạ nước ngầm 136

Hình 6 39 Chạy lại áp lực lỗ rỗng cho các giai đoạn hạ nước ngầm 137

Hình 6 40 Kết quả chạy phân tích 137

Hình 6 41 Kết quả phân tích 137

Hình 6 42 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 1 138

Hình 6 43 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 2 138

Hình 6 44 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 4 139

Hình 6 45 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 4 139

Hình 6 46 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 5 139

Hình 6 47 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 6 140

Hình 6 48 Biểu đồ lực cắt, chuyển vị mô men giai đoạn 7 140

Hình 6 49 Mặt bằng bố trí King – post 141

Hình 6 50 Khai báo tiết diện cọc King – post và tiết diện sàn 142

Hình 6 51 Khai báo tiết diện tường vây 142

Hình 6 52 Mô hình phần hầm và cọc king- post trong phần mềm Etabs 142

Hình 6 53 Khai báo trường hợp tải trong etabs 143

Hình 6 54 Khai báo tổ hợp tải trọng trong mô hình 143

Hình 6 55 Lực dọc trong các cột King – post 143

Hình 6 56 Mô men 3-3 các cọc King – post 144

Hình 6 57 Mô men 2-2 các cọc King – post 144

Hình 6 58 Khả năng chịu cắt của shear stud theo kích thước và cường độ bê tông 153

Hình 6 59 Hình shear stud chống cắt 153

Hình 6 60 Bố trí shear stud cho đoạn cột kingpost cắm vào cọc khoan nhồi 154

Hình 6 61 Các kết cầu phần ngầm sẽ thi công top - down 155

Hình 6 62 Đào đất đợt 1 157

Hình 6 63 Thi công sàn tầng trệt 161

Hình 6 64 Thi công đào đất đến cote -5,1m 162

Hình 6 65 Thi công bê tông sàn hầm H1 166

Hình 6 66 Thi công đào đất đến cote -8,3m 168

Hình 6 67 Thi công bê tông sàn hầm H2 169

Hình 6 68 Đào đất đến cote -11,5m 171

Hình 6 69 Đào đất giằng và đài móng 172

Hình 6 70 Mặt cắt thi công đào đất móng 173

Hình 6 71 Thi công bê tông móng 174

Hình 6 72 Thi công từ dưới lên các cầu kiện cột, vách, lõi, sàn lỗ mở 175

Hình 6 73 Đổ bê tông đợt 1 183

Hình 6 74 Đổ bê tông đợt 2 184

Hình 6 75 Đổ bê tông đợt 3 184

Hình 6 76 Đổ bê tông đợt 4 184

Hình 6 77 Phân đoạn thi công bê tông móng và sàn H3 185

Hình 7 1 Mặt bằng sàn tầng 10 192

Hình 7 2 Sơ đồ tính ván khuôn sàn 193

Hình 7 3 Sơ đồ tính toán của xà gồ lớp 1 194

Hình 7 4 Sơ đồ tính và tải trọng mô phỏng xà gồ lớp 2 195

Hình 7 5 Biểu đồ momen 196

Hình 7 6 Phản lực gối 196

Hình 7 7 Sơ đồ tính toán gần đúng của gông 208

Hình 7 8 Sơ đồ cầu thang bộ 1 210

Hình 7 9 Sơ đồ tính toán của xà gồ dọc 212

Hình 7 10 Sơ đồ tính toán của xà gồ dọc 215

Hình 7 11 Sơ đồ tính của consol đỡ giàn giáo 222

Hình 7 12 Biểu đồ mô men xuất từ SAP2000 222

Hình 7 13 Phản lực gối 222

Hình 7 14 Vị trí bố trí các cẩu tháp trên mặt bằng 223

Hình 7 15 Bánh kính hoạt động và khả năng cẩu của cần trục tháp leo 224

Hình 7 16 Góc hoạt động của cần trục 225

Hình 8 1 Hệ đầu neo của của 226

Hình 8 2 Bố trí con kê 227

Hình 8 3 Hình dạng gen chứa cáp 227

Hình 8 4 Van bơm vữa bằng nhựa 228

Hình 8 5 Kích thủy lực kéo cáp cho đường cáp dẹp, khả năng tạo lực tối đa 256kN 228

Hình 8 6 Kích thủy lực kéo cáp cho các đường cáp tròn 229

Hình 8 7 Máy bơm thủy lực 229

Hình 8 8 Loại kích đánh rối kiểm H 229 Hình 8 9 Đặc tính kỹ thuật của máyNCM MBV12 230

Hình 8 10 Lắp đặt hệ đầu neo kéo loại dẹp 231Hình 8 11 Khung nâng cáp lên vị trí lắp đặt 233

Hình 8 12 Đánh dấu lên các sợi cáp bằng sơn để đo độ giãn dài 238

Hình 8 13 Đo độ giãn dài của cáp 238Hình 8 14 Trình tự thi công căng cáp đối với bó 5 tao 239Hình 8 15 Trình tự thi công căng cáp đối với bó 4 tao 239Hình 8 16 Trình tự căng cáp đối với bó cáp 3 tao 239 Hình 10 1 Định mức nhà tạm 254 Hình 12 1 Độ dốc lớn nhất cho phép của mái dốc không cần gia cố 263

Hình 12 2 Công tác làm mặt bê tông sau khi đổ 267

Chương 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Tổng quan

Tên công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG KẾT HỢP TMDV Ô TÔ SAMCO Địa chỉ: 262 - 264, Trần Hưng Đạo, P Nguyễn Cư Trinh, Quận 1, TP HCM Quy mô dự án gồm 3 tầng hầm và 30 tầng cao, có sân đậu dành cho trực thăng trên đỉnh mái

1.2 Vị trí, khí hậu và địa chất công trình

1.2.1 Vị trí

Công trình nằm trên trục đường Trần Hưng đạo có một mặt giáp đường, 3 mặt còn lại, 2 mặt giáp với khu dân cư, riêng mặt bên trái công trình là phần đất của dự án 2 thuộc cùng chủ sở hữu công trình

Hướng chính của công trình quay mặt về hướng Đông - Nam

1.2.2 Đặc điểm khí hậu

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết TPHCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh như sau:

- Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ Nhiệt độ không khí trung bình 270C Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,80C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,80C), tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C) Hàng năm có tới trên 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C

- Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958) Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong

đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể

- Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80%

và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%

- Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng

5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão

1.1.3 Địa chất công trình

Chi tiết về mặt cắt địa chất công trình sẽ trình bày rõ trong phần tính toán kiểm tra chuyển vị của tường vây

1.3 Công năng sử dụng của công trình

Công trình có quy mô rất lớn vì vậy công năng sử dụng của công trình cũng khá phức tạp, gồm nhiều chức năng khác nhau, thống kê về công năng sử dụng công trình được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1 1 Thống kê công năng của công trình

Hầm 3 Bãi đổ xe ô tô và nơi bố trí máy móc, hệ thống thông gió,

bê nước sinh hoạt công trình

Hầm 2 Bãi đổ xe ô tô và nơi bố trí máy móc, hệ thống thông gió,

bê nước sinh hoạt công trình

Hầm 1 Bãi đỗ xe máy, các phòng kỹ thuật điện, trạm điện áp, kho

chứa

Tầng 3 Khu vực sữa chữa, bảo hành và kiểm tra ô tô, kho chứa

Tầng 5 Phong điều hành, khu sửa chữa tổng quát và hội trường

Tầng 6 Văn phòng quản lý tòa nhà, cà phê sân vường và bố trí hệ

thống thông tin liên lạc

Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 Giải pháp kết cấu công trình

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điểm sau:

Giá thành của kết cấu bê tông cốt (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ, chịu tải như nhau

Bền lâu, ít tốt tiền bão dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Chính vì những ưu việt đó mà công trình hiện tại sử dụng giải pháp kết cấu BTCT toàn khối

2.2 Mô tả kết cấu công trinh

Kích thước của công trình theo Hồ sơ kiến trúc cơ sở

Chiều cao công trình lớn hơn 40m và có tỉ số chiều cao công trình/ nhịp công trình bằng>1.5 nên khi tính toán thiết kế cần phải xét cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Hệ lõi thang máy có bề dày là 30cm và 40cm xuyên suốt chiều cao công trình, hệ thống cột và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn của

nó Hai hệ thống chịu lực này bổ sung và tăng cường cho nhau tạo thành một hệ chịu lực kiên cố

Hệ sàn dày 200mm và 300mm với các ô sàn nhịp 10m tạo thành một vách cứng ngang liên kết các kết cấu với nhau và truyền tải trọng ngang về hệ lõi Công trình cao

tầng chịu tác động vặn xoắn do tải trọng động, khi đó hệ sàn có tác dụng rất hiệu quả trong việc chống xoắn

Do mặt bằng xây dựng công trình hẹp, công trình lại cao nên giải pháp móng cho công trình phải được tính toán thiết kế hết sức tốn kém

2.3 Phương án kết cấu thang máy

Kết cấu thang máy sử dụng lõi cứng bê tông cốt thép kết hợp cùng với hệ khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho toàn công trình

2.4 Sơ đồ kết cấu của công trình

Với mặt bằng kết cấu công trình, nhận thấy độ cứng tổng thể của nhà theo hai phương không chênh lệch nhiều và công trình kết hợp khung với vách lõi cứng đồng thời chịu tải trọng ngang và đứng Do đó sơ đồ tính toán kết cấu của công trình là sơ đồ không gian

Có nhiều phương pháp tính có thể kể đến như:

+ Phương pháp khung tương đương

+ Phương pháp phân phối trực tiếp

10000 10000

10000

Do việc mô hình cáp trong phương pháp PTHH là rất khó khăn, nhất là việc tính toán, phân tích phải trải qua các giai đoạn làm việc khác nhau của kết cấu nên ở đây sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng và khung tương đương để phân phối momen do ứng lực trước và do tải trọng tác dụng lên sàn

Các tải trọng cân bằng được quy về tải phân bố trên 1m2 sàn Sàn được chia thành các dải có bề rộng tùy thuộc vào quy định của người thiết kế

Tùy thuộc vào hình dạng cáp, ứng lực trước (ULT) sẽ gây ra tải trọng cân bằng tác dụng lên sàn hướng xuống hoặc hướng lên, tải cân bằng có giá trị

Tại nhịp, lực hướng lên

Tại đầu cột, lực hướng xuống

Trong đó: P: lực ứng lực trước

s: độ lệch tâm của cáp ở nhịp

e2: độ vồng của cáp tại đầu cột

bd: bề rộng dảil: khoảng cách giữa hai điểm uốn cáp

Hình 3 2 Quỹ đạo bố trí cáp trong sàn Phương pháp PTHH với sự giúp đỡ của phần mềm Safe có thể dễ dàng mô hình được tải cân bằng tương ứng theo quỹ đạo cáp

Trình tự tính toán theo quan niệm thứ 3 sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng: Tính toán sơ bộ tiết diện cột và chiều dày sàn, loại vật liệu sử dụng

Xác định tải trọng cân bằng Thông thường tải trọng cân bằng thường lấy vào khoảng (0,8-1) lần trọng lượng bản thân sàn

Tính toán các hao ứng suất

Xác định hình dạng cáp, tính toán lực ULT yêu cầu, tính số lượng cáp cần thiết Các tải cân bằng được quy về tải phân bố trên 1m2 sàn Tải trọng này sẽ gây ra momen M trong các dải sàn Việc xác định momen này được thực hiện bằng phần mềm Safe V16 Căn cứ vào biểu đồ momen để bố trí cáp

Phân tích sàn với các tải trọng : tĩnh tải, hoạt tải, tải ƯLT ( sau khi kể đến hao ứng suất)

Tính toán ứng suất, kiểm tra các giai đoạn làm việc của sàn, kiểm tra độ võng và khả năng chịu lực

Tùy thuộc vào kết quả của bước 6 mà có những điều chỉnh về chiều dày sàn hoặc lực ứng lực trước

3.3 Tiêu chuẩn thiết kế:

Tiêu chuẩn hiện hành TCXDVN 5574:2012 và các tại liệu hướng dẫn chỉ đề cập đến một phần rất nhỏ trong thiết kế cấu kiện dầm bê tông ứng lực trước

Theo điều 1 trong Quyết định Số: 09/2005/QĐ-BXD: "Quy chế áp dụng các tiêu chuẩn xây dựng nước ngoài trong hoạt động xây dựng ở Việt Nam" cho phép áp dụng các tiêu chuẩn hiện hành của tổ chức tiêu chuẩn hóa Quốc tế ISO và của các nước Anh, Đức, Mỹ, Nhật, Pháp, Úc, không thuộc các lĩnh vực dưới đây:

- Số liệu khí hậu xây dựng, địa chất thủy văn

- Phòng chống cháy nổ, gió bão, sét

- Vệ sinh môi trường

- An toàn công trình dưới tác động của khí hậu địa phương

- An toàn lao động

Qua thời gian tìm tòi và nghiên cứu 2 tiêu chuẩn ACI 318-11 và tiêu chuẩn Eurocode 2, theo ý kiến cá nhân của em thì tiêu chuẩn Eurocode 2 rất gần gũi với tiêu chuẩn Việt Nam hơn, như tiêu chuẩn chấp nhận mẫu nén hình lập phương… Tuy nhiên tiêu chuẩn ACI 318 quy định rõ ràng và cụ thể hơn, ít hệ số hơn an toàn hơn, có quy định khoảng thép ứng lực trước cụ thể…Trong đồ án này, sinh viên áp dụng tiêu chuẩn ACI 318M–11 để thiết kế sàn bê tông ứng lực trước căng sau (ACI 318M-11 là bộ viết theo hệ đơn vị SI)

3.4 Vật liệu sử dụng

3.4.1 Một số yêu cầu về vật liệu sử dụng

a) Đối với bê tông cường độ cao

Ứng suất trong bê tông ngay sau khi truyền lực ứng suất trước ( trước khi xảy ra tổn hao ứng suất ) không được vượt qua các giá trị sau:

- Ứng suất nén lớn nhất: '

0.6f ci (MPa)

- Ứng suất kéo tại 2 đầu mút của cấu kiện có gối tựa đơn giản: 0.5 fci' (MPa)

- Ứng suất kéo tại các vị trí khác: 0.25 fci' (MPa)

Nếu ứng suất kéo vượt quá các giá trị trên thì cần bố trí thêm thép chịu kéo vào vùng chịu kéo để chịu tổng lực kéo trong bê tông được tính toán với giả thiết tiết diện không bị nứt

Ứng suất với tải trọng làm việc ( sau khi đã xảy ra hao tổn ứng suất ):

- Ứng suất nén lớn nhất do tải trọng dài hạn: '

0.45f c (MPa)

- Ứng suất nén lớn nhất do tổng tải trọng: '

0.6f c (MPa)

- Ứng suất kéo lớn nhất với tiết diện không cho phép nứt: 0.5 fc' (Mpa)

- Ứng suất kéo lớn nhất với tiết diện cho phép nứt: fc'

b) Đối với thép cường độ cao

Ứng suất kéo cho phép trong thép theo tiêu chuẩn ACI:

- Ứng suất lớn nhất do căng thép ( trước khi truyền ứng suất ) không được vượt quá 0.80fpu và 0.94fpy

- Ứng suất kéo ngay sau khi truyền lực ứng suất không được vượt quá: 0.74fpu và 0.82fpy

- Ứng suất lớn nhất trong thép căng sau tại vùng neo ngay sau khi neo thép: 0.70fpu

3.4.2 Quy đổi cường độ vật liệu giữa 2 tiêu chuẩn

Nghiên cứu nhiều tài liệu khác nhau và tiêu chuẩn ACI 318M-2011, em đề xuất cách chuyển đổi vật liệu từ TCXDVN 5574-2012 sang tiêu chuẩn ACI 318M-2011 sao cho hợp lý nhất, được trình bày dưới đây:

a) Bê tông

Trích theo lời của PGS Nguyễn Viết Trung từ diễn đàn kết cấu ( ketcau.com) Đối với tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5574 - 2012

+ Mác BT tương ứng với xác suất P=0,5

+ Cường độ tiêu chuẩn ứng với xác suất P=0.95,

+ Cường độ tính tóan ứng với xác suất P=0,9986

+ Dùng fc = cường độ đặc trưng của bê tông ứng với xác suất P=0,95

+ Không có khái niệm cường độ tính toán, nhưng trong công thức tính duyệt mặt cắt có dùng 0,85.fc

+ Dùng mẫu trụ tròn 15x30 cm ( Đối với tiêu chuẩn ACI)

+ Đơn vị đo là Mpa

Như vậy để qui đổi cường độ vật liệu theo tiêu chuẩn Việt Nam qua tiêu chuẩn của

Mỹ ACI cần phải chuyển đổi 2 lần

+ Đầu tiên là đổi xác xuất P=0,95 sang xác xuất P= 0,5 Việc này phải có thí nghiệm

và xử lý thống kê vì phụ thuộc trình độ công nghệ.Tiêu chuẩn ACI của Mỹ cho công thức tính cường độ nén trung bình cần có của các mẫu thử (fr) tính suy ra từ trị sô cấp

bê tông (fc) yêu cầu Công thúc này đòi hỏi biết hệ số biến sai mẫu thử (phản ánh trình

độ công nghệ) Có sách cho lấy gần đúng một trị số nào đó chấp nhận được

+ Tiếp theo là việc đổi từ kết quả nén mẫu trụ sang mẫu vuông Cũng lại cần có thí nghiệm xây dựng đường cong quan hệ giữa cường độ vuông và cường độ lăng trụ Sau

đó mới suy diễn được

Vậy là tổng hợp lại, nếu gần đúng thì nhân với hệ sô 13 là gần đúng, để qui đổi cường độ của bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam sang tiêu chuẩn ACI thì lấy cường độ

bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam chia cho 13

+ Công trình sử dụng bê tông B35 tương ứng với mác bê tông M450 có cường độ phá hủy là 450 KG/cm2, từ đó xác định cường độ bê tông theo tiêu chuẩn Mỹ ACI là:

34, 6 13



Trong đó: hệ số độ tin cậy γs tra bảng có được γs= 1,05

Trong đồ án này em đề xuất sử dụng thép thường của sàn là thép Ø ≥ 10 loại AIII có Rs = 365 Mpa, tra theo bảng 1 có được: R s s, er = s.R s = 1, 05.365 = 383 Mpa

c) Cáp ứng lực

Đối với vật liệu cáp ứng lực trước, hiện nay loại được dùng phổ biến là loại gồm

7 sợi bên trong bện với nhau, có đường kính 12,7mm và 15,24mm Lí do loại đường

kính này được dùng nhiều vì theo tiêu chuẩn ACI 318-11 quy định khoảng cách tối đa của cáp là 8 lần chiều dày sàn và ứng suất nén trung bình trong sàn tối thiếu là 0,85MPa Dùng sợi cáp 12,7mm và 15,24 cho phép thỏa mãn 2 tiêu chí trên để tiết kiện nhất số lượng cáp Một lý do nữa là đối với loại cáp này, khi thi công có thể dùng loại kích cầm tay và dễ thi công

Trong đồ án này, em đề xuất sử dụng loại cáp ƯLT bám dính loại ASTM 416-270,

có đường kính d=15,24mm đặt thành từng bó từ 3-5 tao cáp trong ống gen dẹp bằng tôn gợn sóng, sau đó bơm vữa để tạo sự dính kết giữa cáp và bê tông, các thông số về cáp thể hiện ở bảng dưới đây:

Ngoài ra cần phải lựa chọn một số vật liệu để phục vụ cho ứng lực trước gồm có: Kích thước của các ống gen cho các bó cáp loại 5 tao là 20x90mm, loại 4 tao là 20x70mm và loại 3 tao là 20x60mm

Đầu neo sống dùng neo của hãng OVM loại bm13-nP

Đầu neo chết dùng neo của hãng OVM loại bm13-nP

Vữa lấy đầy ống gen là loại vữa có động linh động cao, không có ngót theo TC ACI 530- Tiêu chuẩn nghiệm thu vữa bê tông lắp ống gen, sau khi đông cứng phải đạt cường độ 35MPa

Bảng 3 1 Các đặc tính của cáp sử dụng

3.5.2 Sơ bộ kích thước dầm biên

- Chiều cao dầm biên thường chọn theo công thức sơ bộ:

Vậy chọn chiều cao dầm hd = 700 mm

- Bề rộng dầm chọn theo công thức sơ bộ:

Về kiến trúc đó là yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng không gian

Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định

Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông

Theo yêu cầu này, kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2; 5 hoặc 10cm Trong đó vấn đề về kết cấu là cần được quan tâm hơn cả:

Diện tích sơ bộ của cột có thể xác định theo công thức

ms là số sàn phía trên kể cả mái

q là tải trọng tương đương, tính trên mỗi m2 sàn bao gồm cái tĩnh tải và hoạt tải, trọng lượng tường, cột được tính quy đều ra toàn sàn Vì đây là công trình sử dụng ứng lực trước nên sẽ có bề dày sàn lớn, do vậy ta chọn q=1,5 T/m2

Fs là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

Rb= 1950 T/m2 là cường độ tính toán của bê tông cột B35 (M450)

Công trình gồm 2 khối, khối đế 5 tầng và khối tháp 30 tầng, trong trường hợp xét cột của tầng 5, số sàn trên của khối đế coi là 1 sàn, đối với khối tháp 30 tầng thì số sàn trên cột tầng 5 là 25 sàn, từ đó ta tính được diện tích tiết diện cột yêu cầu như sau:

- Đối với khối đế chỉ có 1 sàn phía trên, diện tích ô sàn lớn nhất là 12x11,6m, chỉ

có cột biên C1:

2 0

2 0

0

Dùng kích thước này để bố trí luôn cho các cột ở góc của khối đế 5 tầng

- Đối với khối tháp 30 tầng, cột tầng 5 bao gồm có cột biên thường, cột biên ở góc

và cột giữa, có 28 sàn phía trên:

3.5.4 Sơ bộ tiết diện vách, lõi tháng máy, thang bộ

Theo TCVN 198-1997 “Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối”, quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

- Lõi thang máy dày 400mm - Lõi cầu thang bộ dày 300mm

Chi tiết về kích thước của hệ lõi xem bản vẽ KT- 4,5,6

3.7 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có tĩnh tải và hoạt tải, trong đó tĩnh tải gồm có tải trọng bản thân của sàn, tải trọng tường trên sàn, tải trọng cửa sổ , cửa đi, kính Hoạt tải

gồm có hoạt tải người, và đồ đạc trên sàn, các giá trị không tính toán tra trong “TCVN

Bảng 3 2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn

- Tĩnh tải do tường, cửa đi, cửa sổ và vách kính trên sàn:

+ Tường gồm có tường 200mm và tường 100mm

+ Cửa đi, cửa sổ, vách kính tính chung

Bỏ qua các tường và cửa, vách kính nằm trên dầm biên

Thống kê diện tích của các thành phần tĩnh tải trong bảng sau:

Bảng 3 3 Bảng thống kê tĩnh tải tác dụng lên sàn

Lớp cấu tạo tường

Chiều dày (m)

Diện tích (m 2 )

Trọng lượng riêng Hệ

số vượt tải

Trọng lượng tính toán (kN) Trị số Đơn vị

Vữa trát tường 100 dày 20 0.02 439.92 18 (kN/m3) 1.3 205.88

Tải trọng tường và cửa phân bố đều trên sàn sấp xỉ (kN/m 2 ): 1.46

3.7.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Dựa vào công năng sử dụng của phòng và của công trình trong mặt bằng kiến trúc

và theo TCVN 2737-1995 về tiêu chuẩn tải trọng và tác động, ta có số liệu hoạt tải cho các loại sàn Với việc tính toán có kể đến hệ số giảm tải như sau:

Đối với các phòng khách ở, ngủ, bếp, phòng làm việc có diện tích A>A1=9m2 (với

A là diện tích chịu tải (m2) hoạt tải được nhân với hệ số giảm tải:

Đối với các sàn thuộc gara ô tô, theo tiêu chuẩn 2737 -1995 thì giá trị hoạt tải tiêu chuẩn là 5 kN/m2 đối với xe có tổng trọng lượng < 2,5 , tuy nhiêm giá trị này quá an toàn, tiêu chuẩn 2737 – 1995 được xác định theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ, tuy nhiên tiêu chuẩn trước đây của Liên Xô cũ đã được cập nhật và giá trị hoạt tải tiêu chuẩn trên

đã được thay đổi thành 3,5 kN/m2 Các giá trị cùng khái niệm và tính chất của các quốc gia khác nhỏ hơn 3,5 kN/m2 Như vậy trong đồ án này em đề xuất sử dụng giá trị hoạt tải gara ô tô là 3,5 kN/m2

Hệ số độ tin cậy đối với đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy 1,3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 200daN/m2 , bằng 1,2 khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 200daN/m2 Bảng tổ hợp hoạt tải tác dụng lên sàn xem Bảng 1 - Phụ

lục 1

Vậy sau quá trình tính toán tải trọng sàn, ta kết luận lại được các giá trị tác dụng lên sàn:

- Tĩnh tải tác dụng:

TINH TAI = TT các lớp cấu tạo + TT tường, cửa, vách kính = 9,516 +1,46 = 10,976 kN/m2

Theo tiêu chuẩn ACI 318-11, quy định tải trọng cân bằng được lấy bằng:

P - tải trọng gây nên sự phá hoại theo kiểu đâm thủng

α - Hệ số = 1,0 đối với bê tông nặng

Rbt=1,3 MPa - cường độ chịu kéo tính toán của bê tông B35

um- chu vi trung bình của mặt đâm

Kiểm tra với cột C3 ta có:

Tính cho các cột còn lại xem kết quả ở Bảng 2 -Phụ lục 1

3.9 Tính hao ứng suất trong cáp lúc căng cáp, và hao ứng suất dài hạn

- Chọn ứng suất căng ban đầu:

3.9.1 Hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông

Đây là loại tổn hao do biến dạng tức thời của bê tông khi ta tiến hành căng từng sợi cáp, loại tổn hao này phụ thuộc vào loại xi măng sử dụng, mô đun đàn hồi của bê tông tại thời điểm căng cáp và số lượng tao cáp trong 1 bó Do vậy tùy thuộc vào thời điểm đơn vị thi công căng cáp mà xác định chính xác hao ứng suất do biến dạng tức thời của bê tông

Theo bài đăng “Tổn hao ứng suất trong thiết kế sàn bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau” – Tạp chí khoa học công nghệ Xây dựng số 3+4/2013, đề cập một số công thức tính toán hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông theo một số tiêu chuẩn nước ngoài như sau:

p cm: tổn hao lực kéo trong sợi cáp do co ngắn đang hồi của bê tông

P cm: mất mát lực kéo trung bình của một sợi cáp khi ống gen chứa nc tao cáp

E ci: mô đun đàn hồi của bê tông tại thời điểm kéo cáp

ci: ứng suất nén trung bình trong bê tông do cáp gây ra

- Tiêu chuẩn ACI 318-11: .( es. s )

ES : tổn hao lực kéo do co ngắn đàn hồi của bê tông

Kes= 0,5 cho cấu kiện căng sau

t: tuổi của bê tông khi kéo cáp (ngày)

Ecm : mô đun đàn hồi của bê tông ở tuổi 28 ngày

cm

f , f cm( )t : cường độ trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày và t ngày

n: là số sợi cáp trong ống gen

s=0,2÷0,38 là hệ số phụ thuộc loại xi măng sử dụng

c



 (t): sự thay đổi ứng suất tại trọng tâm đường cáp ở thời điểm t

Trong bài nghiên cứu cũng có đề cập tới một ví dụ, các thông số đầu vào của ví dụ này tương đương với số liệu em đang làm Cáp T13, độ bền 18600daN/cm2, tiết diện ngang 0,987cm2, mô đun đàn hồi 1,95.106 daN/cm2, chùng ứng suất cơ bản 3,5% Lực kéo ban đầu: Ppj=0,8.fp.Ap=14687daN

Kết quả tính toán theo 3 tiêu chuẩn trên lần lượt là:

P cm = 95, 9daN ; P ES = 108, 2daN ; P el = 81, 4daN

Dựa vào 3 kết quả trên, em nhận thấy các kết quả gần tương đương với nhau Do vậy, trong đồ án này, em chọn giá trị hao ứng suất do biến dạng tức thời của bê tông là