Nhà làm việc công ty thép hòa phát, thành phố thái nguyên

Giải pháp hệ thống chống sét và nối đất Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16 dài 600mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà.. Hệ kết cấu chịu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY THÉP HÒA PHÁT,

Hà Nội, 2021

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là thành quả của năm năm học tập tại trường, là một trong

những chỉ tiêu đánh giá thực lực học tập và nghiên cứu của sinh viên trong quá trình

học tập

Qua đồ án này, em có dịp tập hợp và hệ thống lại những kiến thức đã học, đã

tích lũy được và cũng mở ra được nhiều điều mới mẽ mà em chưa trải qua trong công

tác thiết kế Tuy nhiên việc thiết kế kết cấu công trình, với những công trình cao tầng

là công việc hết sức phức tạp, đòi hỏi người thiết kế không những phải hiểu biết sâu

sắc về kiến thức lý thuyết mà cần phải có vốn kinh nghiệm thực tế thật vững vàng mới

có thể đảm đương được Vì thế trong buổi đầu tiên thiết kế công trình, với những hạn

chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế, việc gặp phải những sai sót là không tránh

khỏi Kính mong quý Thầy, Cô phê bình và chỉ dạy thêm để giúp em ngày càng được

hoàn thiện hơn và có thể xoá đi những lỗ hỏng kiến thức

Nhân đây em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Trường Đại

học Lâm Nghiệp, khoa Cơ điện & Công trình và quý thầy cô đã tạo mọi điều kiện

thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập ở trường

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã may mắn nhận được sự giúp đỡ chỉ

bảo tận tình của các thầy hướng dẫn Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân

thành cảm ơn thaày hướng dẫn chính: Th.s Vũ Minh Ngọc và quý thầy cô bộ môn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất

cả người thân, gia đình, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó cùng học tập giúp đỡ em trong

suốt thời gian học, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày tháng năm 2021 SINH VIEN THỰC HIỆN

Trần Văn Vương

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2

1.1 Giới thiệu về công trình 2

1.2 Các giải pháp kiến trúc 2

1.2.1 Giải pháp về mặt bằng 2

1.2.2 Giải pháp về mặt đứng 2

1.2.3 Giải pháp về mặt cắt 2

1.3 Các giải pháp kỹ thuật của công trình 2

1.3.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng 4

1.3.2 Giải pháp cung cấp điện 5

1.3.3 Giải pháp hệ thống chống sét và nối đất 6

1.3.4 Giải pháp cấp thoát nước 6

1.3.5 Giải pháp cứu hoả 7

1.3.6 Các thông số, chỉ tiêu cơ bản 7

1.3.7 Vật liệu sử dụng trong công trình 7

1.4 Điều kiện khí hậu, thủy văn 8

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 10

2.1 Các giải pháp kết cấu 10

2.1.1 Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng 10

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 12

2.1.3 Sơ đồ làm việc của hệ kết cấu chịu tác dụng của tải trọng ngang 12

2.1.4 Phương án kết cấu sàn 13

2.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 14

2.2.1 Lựa chọn chiều dày sàn 14

2.2.3 Xác định tiết diện cột 16

2.2.4 Xác định tiết diện lõi thang máy 19

2.2.5 Mặt bằng kết cấu 19

2.3 Tính toán tải trọng 20

2.3.1 Tĩnh Tải `20

2.3.1.2 Tĩnh tải tường xây, vách ngăn (Brick Load) 20

2.3.2 Hoạt tải (Live Load) 23

2.3.3 Tải trọng gió (Wind Load – WL) 24

2.4 Tổ hợp tải trọng 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN NGẦM 28

3.1 Điều kiện địa chất công trình 2728

3.2 Lập phương án kết cấu ngầm cho công trình 31

3.3 Tính toán cọc 32

3.3.1 Thông số về cọc 32

3.3.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 33

3.3.3 Tính toán sức chịu tải theo Meyerhof 33

3.3.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật bản 36

3.3.5 Lựa chọn sức chịu tải 37

3.4 Tính toán kiểm tra bố trí cọc 38

3.4.1.Tính toán số lượng cọc trong đài 38

3.4.2.Xác định kích thước đài móng, giằng móng 39

3.4.2 Kiểm tra phản lực tác dụng lên đầu cọc 40

3.5 Kiểm tra đài cọc 40

3.5.1 Kiểm tra điều kiện đâm thủng đài 40

3.5.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt trên tiết diện nghiêng 41

3.6 Tính toán kiểm tra cọc 42

3.6.1 Khi vận chuyển cọc 43

3.6.2 Kiểm tra lún móng cọc 43

3.6.3 Lập mặt bằng kết cấu móng cho công trình 47

3.7 Tính toán thiết kế cốt thép đài, giằng 47

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN 48

4.1 Cơ sở lý thuyết tính cột bê tông cốt thép 49

4.2 Cơ sở lý thuyết cấu tạo cột bê tông cốt thép 52

4.3.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện cột 56

4.3.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện cột 59

4.4 Cơ sở lý thuyết tính dầm bê tông cốt thép 59

4.4.1 Sơ đồ ứng suất 59

4.4.2 Các công thức cơ bản 60

4.4.3 Điều kiện hạn chế 61

4.4.4 Tính toán tiết diện 62

4.5 Cơ sở lý thuyết cấu tạo dầm bê tông cốt thép 62

4.6 Áp dụng tính toán bố trí cốt thép cấu kiện dầm 64

4.6.1 Bố trí cốt thép dọc cấu kiện dầm 64

4.6.2 Bố trí cốt thép đai cấu kiện dầm 67

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN 68

5.1 Cơ sở lý thuyết tính sàn bê tông cốt thép 69

5.2 Áp dụng tính toán bố trí cốt thép cấu kiện sàn 69

CHƯƠNG 6: THI CÔNG PHẦN NGẦM 75

6.1 Tổng Quan 75

6.1.1 Tổng quan về điều kiện thi công 75

6.1.2 Tổng quan về các bước thi công phần ngầm 75

6.1.3 Chọn máy móc –thiết bị 76

6.1.4 Giai đoạn ép cọc thử 77

6.1.5 Quy trình thi công cọc: 77

6.1.6 Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết 79

6.2 Thi Công Đài Móng 79

6.2.1.Thi công đào đất 79

6.2.2 Biện pháp kỹ thuật 81

6.2.3 Thi công lấp đất hố móng 81

6.3 Thi công hệ giằng móng 87

6.3.1 Giới thiệu về hệ móng công trình 87

6.3.2 Giác móng và phá bê tông đầu cọc 88

6.4 Thi công hệ đài – giằng móng: 90

6.4.1.Thi công bê tông lót: 92

6.4.2 Ván khuôn: 93

6.5 Qyas trình thi coong lắp dựng cốp pha móng: 104

CHƯƠNG 7: THI CÔNG PHẦN THÂN 112

7.1 Phân tích lập biện pháp thi công phần thân 112

7.1.1 Đặc điểm thi công phần thân công trình 112

7.1.2 Đánh giá lựa chọn giải pháp thi công phần thân 112

7.2 Thi công ván khuôn, cột chống cho một tầng điển hình 112

7.2.1 Tổ hợp ván khuôn 116

7.2.2 Ván khuôn sàn 120

7.3 Thi công công tác cốt thép 131

7.3.1 Công tác cốt thép sàn 131

7.4 Thi công bê tông và hoàn thiện 131

7.4.1 Công tác bê tông sàn 131

7.4.2 Công tác bê tông dầm 131

7.4.3 Công tác bê tông cột 132

7.4.4 Công tác bê tông vách, lõi 132

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH 134

8.1 Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng 134

8.2 Tính toán diện tích kho bãi 134

8.3 Tính toán diện tích nhà tạm 136

8.3.1 Số người trên công trường 136

8.3.2 Bố trí nhà tạm trên mặt bằng 137

8.4 Bố trí công trường 137

CHƯƠNG 9: LẬP DỰ TOÁN THI CÔNG MỘT SÀN ĐIỂN HÌNH 139

9.1 Các cơ sở tính toán dự toán 139

9.1.1 Phương pháp lập dự toán xây dựng công trình 139

9.1.2 Xác định chi phí xây dựng công trình 140

9.1.3 Các văn bản căn cứ để lập dự toán công trình 142

9.2 Áp dụng lập dự toán cho công trình 143

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể của toàn khu đất 2

Hình 1.2 : Mặt bằng kiến trúc của công trình 3

Hình1.2.2 : Mặt bằng kiến trúc của công trình 4

Hình 1.3: Mặt cắt của công trình 5

Hình 2.2: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng 12

Hình 2.2.3.1: Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C1 15

Hình 2.2.3.2: Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C5 17

Hình 2.2.3: Mặt bằng đinh vị cột 20

Hình 2.8: Mô hình 3D của công trình trong phần mềm Etabs 20

Hình 3.1: Địa chất của công trình 30

Hình 3.2: Sức kháng cắt/ áp lực hiệu quả thẳng đứng: 33

Hình 3.3: Chiều sâu cọc/ đường kính cọc : L/d 34

Hình 3.4: Sơ đồ 3D kết cấu móng công trình trong phần mềm etabs 38

Hình 3.5: Mô hình kiểm tra điều kiện cột đâm thủng đài ĐM4 trục 6C 41

Hình 3.6: Sơ đồ làm việc của cọc khi vẩn chuyển 42

Hình 3.7: Sơ đồ làm việc của cọc khi lắp dựng 43

Hình 3.8: Sơ đồ khối móng quy ước 44

Hình 4.1: Mô hình biểu diễn nội lực trong cột 49

Hình 4.2: Cốt thép dọc chịu lực trong cấu kiện cột BTCT 53

Hình 4.3: Cốt thép dọc cấu tạo và cốt thép đai 55

Hình 4.4: Sơ đồ ứng suất của tiết diện có cốt đơn 60

Hình 4.5: Các dạng tiết diện dầm 63

Hình 4.6: Các loại cốt thép trong dầm 63

Hình 4.7 Sơ đồ bố trí thép chịu momen âm 65

Hình 4.8: Sơ đồ bố trí thép chịu momen dương 68

Hình 5.3: Sơ đồ cơ bản trong một số cạnh ngàm 73

Hình 5.3.1: momen trong bản co cạnh ngàm 73

Hình 5.3.2: hai cách đặt cốt thép 74

Hình 6.2 Cấu tạo máy ép cọc robotSố máy ép cọc cho công trình 80

Hình 6.2.1: cần trục phục vụ ti công cọc 81

Hình 6.2.2: Sơ đồ ép cọc 84

Hình 6.3: Máy đào đất 89

Hình 6.4: cấu tạo ván khuôn 95

Hình 6.4.1 tổng hợp ván khuôn móng 99

Hình7.1: Cấu tạo ván khuôn cột 117

Hình7.3: Sơ đồ làm việc cây chóng xiên 119

Hình 7.4: Sơ đồ tính toán cốt pha thành dầm 120

Hình 7.5: Sơ đồ tính toán đà ngang của dầm đỡ 123

Hình 7.6: Sơ đồ tính toán đà dọc đỡ dầm 124

Hình 7.7: Sơ đồ tính toán cốp pha sàn 126

Hình 7.8: Sơ đồ tinh toán đà ngang đỡ sàn 128

Hình 7.9: Sơ đồ tính toán đà dọc đỡ sàn 129

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.2: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình 16

Bảng 2.2.2: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện của cột 21

Bảng 2-1: Trọng lượng lớp mái 22

Bảng 2-2: Trọng lượng các lớp sàn tầng 22

Bảng 2-3: Trọng lượng lớp sàn wc 23

Bảng 2-4: Bảng tải trọng gió tác dụng lên công trình 26

Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lí của đát 29

Bảng 3.2 Kích thước tiết diện của giằng móng (cm) 39

Bảng 4.1: Mô hình tính toán cột BTCT tiết diện chữ nhật 50

Bảng 4.2: Giá trị tỉ số cốt thép tối thiểu 53

Bảng 5.3: Các hệ số để tính bản hai phương 74

Bảng 6.2 : Độ lệch trên mặt bằng 83

Bảng 6.4: Quy trình thi công đài giằng móng 91

Bảng 6.4.1: Thông số ván khuôn thép định hình Hòa Phát 95

Bảng 6.4.2: Đặc tính kỹ thuật ván khuân góc trong 97

Bảng 6.4.3: Đặc tính kỹ thuật ván khuân góc ngoài 97

Bảng 6.4.2: Đặc tính kỹ thuật ván khuân góc trong 97

Bảng 6.4.4: thông kê khối luoejng ván khuôn mông 98

Bảng 6.6: Thống kê khối lượng bê tông móng 105

Bảng 7.1: Thông số ván khuôn thép định hình Hòa Phát 115

Bảng 7.2: Tải trọng tác dụng lên ván khuân 117

Bảng 7.3: Thông số cây chống đơn 119

Bảng 7.4: Tại trọng tính toán ván khuân đáy 125

Bảng 7.5: Tải trọng tính toán 126

Bảng 8.1: Lượng vật liệu sử dụng trong 1 kì kế hoạch 124

Bảng 8.2: Lượng vật liệu sử dụng hằng ngày lớn nhát 135

Bảng 8.3:Diện tích kho bãi 136

Bảng 8.1: Lượng vật liệu sử dụng trong 1 kì kế hoạch 124

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh

mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang

có những bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất

và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Lâm Nghiệp, khóa luận tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng đường đại học Trong phạm vi khóa luận tốt nghiệp của mình, em đã cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc

thiết kế và thi công công trình: “Nhà làm việc công ty Hoà Phát”

Do kiến thức và kinh nghiệm ngoài thực tế còn ít và thời gian thực hiện khóa luận không nhiều, do vậy không thể tránh khỏi sai sót Rất mong được sợ góp ý, chỉ bảo của các quý thầy cô để em có thể hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp của mình

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình

Nhà làm việc công ty thép Hoà Phát được xây dựng ở Bình Phú, tỉnh Thái Nguyên

Nhà làm việc công ty thép Hoà Phát gồm 9 tầng (1 tầng trệt, 1 tầng cho thuê mặt bằng và 7 tầng làm việc giao dịch ) Công trình được bố trí 1 cổng chính hướng nam tạo điều kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thường xuyên của cơ quan Hệ thống cây xanh bồn hoa được bố trí ở sân trước và xung quanh nhà tạo môi trường cảnh quan sinh động, hài hòa gắn bó với thiên nhiên

Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể của toàn thể khu đất

1.2 Các giải pháp kiến trúc

1.2.1 Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt công trình

Công trình gồm 1 tầng trệt, 1 tầng cho thuê mặt bằng và 6 tầng làm việc

Tầng trệt gồm sảnh dẫn lối vào, nơi để xe

Tầng 1 gồm các không gian cho thuê mặt bằng

Từ tầng 2 đến tầng 6 là các phòng làm việc và giao dịch của công ty

Tầng mái có lớp chống nóng, chống thấm, chứa tét nước và một số phương tiện kỹ thuật khác

Công trình bố trí 1 thang máy ở trục 4-5 và 2 thang bộ ở trục 1-2; 7-8

Hình 1.2: Mặt bằng kiến trúc của công trình

1.2.2 Giải pháp mặt đứng và hình khối kiến trúc công trình

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã, hiện đại với hệ thống của kính khung nhôm tại cầu thang bộ Với các phòng làm việc có cửa sổ mở ra không gian rộng tạo cảm giác thoải mái, làm tăng cảm giác thoải mái cho người sử dụng, giữa các phòng làm việc được ngăn chia bằng tường xây, trát vữa xi măng hai mặt và lăn sơn ba nước theo chỉ dẫn kỹ thuật

Hình thức kiến trúc công trình mạch lạc, rõ ràng Công trình bố cục chặt chẽ và quy

mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn khu Chiều cao tầng trệt cao 3,2m, tầng 1 cao 4,2m, tầng điển hình cao 3.6

A B C

D E

Hình 1.2.2: Mặt đứng của công trình

1.3 Các giải pháp kỹ thuật của công trình

1.3.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng

Thông gió: Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc nhằm

đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi

Về nội bộ công trình, các phòng đều có cửa sổ thông gió trực tiếp Trong mỗi phòng của căn hộ bố trí các quạt hoặc điều hoà để thông gió nhân tạo về mùa hè

Chiếu sáng: Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong đó chiếu

sáng nhân tạo là chủ yếu

Về chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua

hệ thống sổ, cửa kính và cửa mở ra ban công

Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống bóng điện lắp trong các phòng và tại hành lang, cầu thang bộ, cầu thang máy

Hình 1.3: Mặt cắt của công trình

1.3.2 Giải pháp cung cấp điện

Lưới cung cấp và phân phối điện: Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho công trình được lấy từ điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tầng dùng các lõi đồng cách điện PVC đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối ở các tầng dùng dây lõi đồng luồn trong ống nhựa mềm chôn trong tường, trần hoặc sàn dây dẫn ra đèn phải đảm bảo tiếp diện tối thiểu 1,5mm2

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng, tầng, khu vực

Trong các phòng có bố trí các ổ cắm để phục vụ cho chiếu sáng cục bộ và cho các mục đích khác

Hệ thống chiếu sáng được bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng phân phối điện Điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhất

1.3.3 Giải pháp hệ thống chống sét và nối đất

Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16 dài 600mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà Các kim thu sét được nối với nhau và nối với đất bằng các thép 10 Cọc nối đát dùng thép góc 65x65x6 dài 2,5m Dây nối đất dùng thép dẹt 40  4 điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10

Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện dược nối riêng độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở nối đất của hệ thống này đảm bảo nhỏ hơn 4 Tất cả các kết

cấu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đều phải được nối tiếp với hệ thống này 1.3.4 Giải pháp cấp thoát nước

Cấp nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua hệ

thống đường ống dẫn xuống các bể chứa trên mái Sử dụng hệ thống cấp nước thiết kế theo mạch vòng cho toàn ngôi nhà sử dụng máy bơm, bơm trực tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố lên trên bể nước trên mái sau đó phân phối cho các căn hộ nhờ hệ thống đường ống

Đường ống cấp nước: do áp lực nước lớn => dùng ống thép tráng kẽm Đường

ống trong nhà đi ngầm trong tường và các hộp kỹ thuật Đường ống sau khi lắp đặt song đều phải thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng Tất cả các van, khoá đều phải

sử dụng các van, khoá chịu áp lực

Thoát nước: Bao gồm thoát nước mưa và thoát nước thải sinh hoạt

Nước thải ở khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: Hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước chung

Phân từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa của bể tự hoại Có bố trí ống thông hơi 60 đưa cao qua mái 70cm

Thoát nước mưa được thực hiện nhờ hệ thống sênô 110 dẫn nước từ ban công

và mái theo các đường ống nhựa nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhà rồi chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố

Xung quanh nhà có hệ thống rãnh thoát nước có kích thước 38038060 làm nhiệm vụ thoát nước mặt

1.3.5 Giải pháp cứu hoả

Vì là nơi tập chung đông người và là nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy rất quan trọng

Để phòng chống hoả hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí các bình cứu hoả cầm tay, họng cứu hoả lấy nước trực tiếp tù bể nước mái nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu

Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy Cứ 1 thang máy và 1 thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng

1.3.6 Các thông số, chỉ tiêu cơ bản

1.3.7 Vật liệu sử dụng trong công trình

- Đối với kết cấu chịu lực:

+ Bê tông sử dụng: Bê tông cấp độ bền B25 có:

Cường độ tính toán chịu nén - Rb = 14,5MPa = 1450T/m2;

Cường độ tính toán chịu kéo - Rbt = 1,05MPa = 105T/m2

+Cốt thép: Cốt thép loại CB400V có:

Cường độ tính toán chịu kéo, nén - Rs =Rsc= 365Mpa;

Cường độ tính toán chịu cắt - Rsw = 225Mpa

+ Gạch xây tường ngăn giữa các căn hộ và giữa các phòng dùng gạch rỗng có trọng lượng nhẹ, để làm giảm trọng lượng của công trình

+ Dùng các loại sỏi, đá, cát phù hợp với cấp phối, đảm bảo mác của vữa và khối xây theo đúng yêu cầu thiết kế

+ Tôn: Dùng để che các mái tum phía trên công trình, tạo vẻ đẹp kiến trúc Sử dụng tôn lạnh màu để giảm khả năng hấp thụ nhiệt cho công trình

- Vật liệu dùng để trang trí kiến trúc, nội thất:

+ Cửa kính: Sử dụng cửa kính có trọng lượng nhẹ, nhưng đảm bảo được cường

độ Chịu được các va đập mạnh do gió, bão và có khả năng cách âm cách nhiệt tốt

+ Các loại gạch men dùng để ốp, lát: chống được trầy xước, có hoa văn nội tiết phù hợp với loại sơn dùng để sơn tường, tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho không gian bên trong phòng

+ Gỗ dùng làm cửa và nội thất bên trong phòng: Sử dụng các loại gỗ đặc chắc, không bị mối mọt, có thời gian sư dụng trên 30 năm

+ Sơn: Dùng sơn có khả năng chống được mưa bão, không bị thấm, không bị nấm mốc

- Ngoài những vật liệu đã nêu ở trên, công trình còn sử dụng các loại vật liệu chống thấm (Sika), xốp cách nhiệt, …

1.4 Điều kiện khí hậu, thủy văn

a Khí hậu:

Thái Nguyên mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới, có mùa đông lạnh Nhiệt độ trung bình năm khoảng 23 – 24 độ C, có sự thay đổi khí hậu giữa các tháng trong năm; tháng nóng nhất, nhiệt độ lên đến 29 – 30 độ C (tháng 7, 8), tháng lạnh nhất chỉ 17 độ

C (tháng 1) Số giờ nắng trung bình năm đạt 1.400 - 1.500 giờ Lượng mưa trung bình đạt 1.200 - 1.300 mm/năm Độ ẩm tương đốì khoảng 83%, trong đó tháng có độ ẩm cao nhất là 85% (tháng 2), thấp nhất là 70% (tháng 10) Lượng mưa trung bình đạt khoảng 1.700 mm/năm, cao nhất vào tháng 5 (357 mm), thấp nhất vào tháng 10 (dưới

10 mm) Độ ẩm trung bình năm vào khoảng 88%, cao nhất là trên 90% (tháng 1, 7, 8).Trong năm, Thái Nguyên chịu ảnh hưởng khá rõ rệt của hai loại gió mùa là gió mùa đông và gió mùa hè Gió mùa đông thổi theo hướng đông bắc, từ tháng 10 đến tháng 3

năm sau, gây nên thời tiết lạnh và khô; gió mùa hè thổi từ tháng 4 đến tháng 9, theo hướng đông nam, gây nên thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều Gió ở đây là vùng gió IIB

b Thủy văn:

Tỉnh Thái Nguyên có 2 sông chính chảy qua đó là sông Cầu và sông Công Ngoài ra còn có sông Rong bắt nguồn từ vùng núi huyện Võ Nhai đổ vào lưu vực sông Thương

ở huyện Hữu Lũng tỉnh Lạng Sơn

Sông Cầu nằm trong hệ thống sông Thái Bình, có lưu vực rộng 6030 km2, bắt nguồn từ huyện Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn, chảy theo hướng tây bắc-đông nam Lưu lượng mùa lũ:

3500 m3/s, mùa kiệt: 7,5m3/s Sông Cầu có nhiều phụ lưu, những phụ lưu chính đều nằm trong phạm vi tỉnh Thái Nguyên như sông Chu, sông Du ở hữu ngạn, ở tả ngạn có sông Nghinh Tường, sông Khe Mo, sông Huống Thượng Trên sông Cầu có đập Thác Huống giữ nước tưới cho 24.000 ha lúa 2 vụ của các huyện Phú Bình (Thái Nguyên)

và Hiệp Hoà, Tân Yên (Bắc Giang)

Sông Công dài 96km, có lưu vực rộng 951km2, bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hoá, chảy dọc theo chân dãy núi Tam Đảo Sông Công hội với sông Cầu ở điểm cực nam huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên Lượng nước sông Công khá dồi dào do chẩy qua khu vực có lượng mưa nhiều nhất tỉnh

Tỉnh Thái Nguyên có nhiều hồ nước, trong đó lớn nhất là Hồ Núi Cốc (do đập Núi Cốc ngăn dòng sông Công lại mà thành) Hồ có mặt nước rộng 25- 30 km2, sâu từ 25- 30m, chứa 210 triệu m3

nước, chủ động tưới tiêu cho 12.000 ha lúa 2 vụ, hoa mầu, cây công nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công

Ngoài hồ Núi Cốc, tỉnh Thái Nguyên còn có 850 ha hồ thuỷ lợi, 2400 ha ao hồ nhỏ, trong đó có một số hồ tương đối lớn như hồ Khe Lạnh (Phổ Yên), hồ Bảo Linh (Định Hoá), hồ Gềnh Chè (TX Sông Công)

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

2.1 Các giải pháp kết cấu

2.1.1 Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng

2.1.1.1.Các cấu kiện chịu lực cơ bản của nhà

Các cấu kiện chịu lực cơ bản của nhà gồm các loại sau:

- Cấu kiện dạng thanh: Cột, dầm,…

- Cấu kiện phẳng: Tường đặc hoặc có lỗ cửa, hệ lưới thanh dạng giàn phẳng, sàn phẳng hoặc có sườn

- Cấu kiện không gian: Lõi cứng và lưới hộp được tạo thành bằng cách liên kết các cấu kiện phẳng hoặc thanh lại với nhau Dưới tác động của tải trọng, hệ không gian này làm việc như một kết cấu độc lập

Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất, nó được tạo thành từ một hoặc nhiều cấu kiện cơ bản kể trên

2.1.1.2.Các hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng

Hệ khung chịu lực (I): Hệ này được tạo bởi các thanh đứng (cột) và thanh ngang

(dầm) liên kết cứng tại những chỗ giao nhau giữa chúng (nút) Các khung phẳng liên kết với nhau bằng các thanh ngang tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ kết cấu tường chịu lực Nhưng nhược điểm của phương

án này là tiết diện cấu kiện lớn (do phải chịu phần lớn tải trọng ngang), độ cứng ngang

bé nên chuyển vị ngang lớn và chưa tận dụng được khả năng chịu tải trọng ngang của lõi cứng

Hệ tường chịu lực (II): Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà

là các tường phẳng.Vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế để chịu tải trọng đứng Nhưng trong thực tế, đối với nhà cao tầng, tải trọng ngang bao giờ cũng chiếm ưu thế nên các tấm tường được thiết kế chịu cả tải trọng ngang và tải trọng đứng.Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường qua bản sàn.Các tường cứng làm việc như các dầm consol có chiều cao tiết diện lớn.Giải pháp này thích hợp với công trình

có chiều cao không lớn và yêu cầu các khoảng không gian bên trong không quá lớn

Hệ lõi chịu lực (III): Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác

dụng nhận toàn bộ tải trọng lên công trình truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực được tải trọng ngang khá tốt và tận dụng vách tường bê tông cốt thép làm vách cầu thang Tuy nhiên, để

hệ kêt cấu tận dụng được hết tính năng thì sàn phải dày và chất lượng khi thi công giữa chỗ giao của sàn và vách phải đảm bảo

Hệ hộp chịu lực (IV): Hệ này truyền lực trên nguyên tắc các bản sàn được gối

vào kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong Hệ này chịu tải trong rất lớn thích hợp cho xây dựng những toà nhà siêu cao tầng (thường trên 80 tầng)

Hình 2.1: Phân loại hệ kết cấu chịu lực trong nhà nhiều tầng

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

Qua việc phân tích và chỉ ra ưu, nhược điểm của từng hệ kết cấu chịu lực trong nhà nhiều tầng thấy rằng việc sử dụng kết cấu lõi chịu tải trọng đứng và ngang kết hợp với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn hệ kết cấu đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng đối với khung không gian Đặc biệt, khi có sự hỗ trợ của lõi sẽ làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung Do vậy, giải pháp kết cấu cho công trình tòa nhà làm việc Công ty thép Hòa Phát là hệ hỗn hợp kết cấu khung cột chịu lực, dầm bê tông cốt thép kết hợp với lõi chịu tải trọng ngang (theo sơ đồ khung-giằng)

2.1.3 Sơ đồ làm việc của hệ kết cấu chịu tác dụng của tải trọng ngang

2.1.3.1 Sơ đồ giằng (hình 4a)

Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do

Hình 2.2: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng

Các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tường chịu Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn bé vô cùng

2.1.3.2 Sơ đồ khung - giằng (hình 4b)

Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác Trường hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi

là khung cứng) Độ cứng tổng thể của hệ được đảm bảo nhờ các kết cấu giằng đứng (vách ), các tấm sàn ngang So với các kết cấu sơ đồ giằng thì độ cứng của khung thường bé hơn nhiều so với vách cứng Vì vậy các kết cấu giằng chịu phần lớn tác dụng của tải trọng ngang

* Lựa chọn sơ đồ làm việc cho kết cấu chịu lực:

Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung - giằng là hợp lí nhất Ở đây

sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang máy) kết hợp với khung Sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung sẽ giảm được khá nhiều trị số mômen do gió gây ra nhờ độ cứng chống uốn của lõi là rất lớn Sự làm việc đồng thời của khung và lõi là ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này Do vậy ta lựa chọn hệ khung giằng là hệ kết cấu chính chịu lực cho công trình

Yêu cầu độ cứng của công trình trên dọc chiều cao nhà và phương ngang nhà không nên thay đổi độ cứng, cường độ của một tầng (một vài tầng hoặc một phần nào đó) Bởi vì khi xuất hiện một tầng mềm thì biến dạng sẽ tập trung vào tầng mềm này dễ dần đến nguy

cơ sụp đổ toàn bộ công trình hoặc phần trên tầng mềm

2.1.4 Phương án kết cấu sàn

2.1.4.1 Sàn nấm

Là loại sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột Dùng sàn nấm sẽ giảm được chiều cao kết cấu, đơn giản thi công, chiếu sáng và thông gió tốt hơn, thích hợp với nhà có chiều rộng nhịp 4-8m, tuy nhiên chiều dày sàn lớn dẫn đến tăng khối lượng công trình Mặt khác do công trình là nhà chung cư nên có nhiều tường ngăn, dẫn đến nhiều lực tập trung Vì vậy không thích hợp để sử dụng sàn nấm

2 1.4.2 Sàn sườn

Là loại sàn có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên hệ dầm, thông qua đó truyền lực lên các cột Do vậy bề dày sàn tương đối nhỏ, giảm trọng lượng công trình

Qua phân tích trên ta thấy thích hợp với công trình này là chọn giải pháp thiết

kế sàn sườn toàn khối

2.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.2.1 Lựa chọn chiều dày sàn

Chiều dày sàn được chọn theo công thức:

l - nhịp tính toán theo phương chịu lực của bản sàn;

m - hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn

m = (30÷35) với bản loại dầm ,bản làm việc 1 phương, ( ldài / lngắn > 2 )

m = (35÷45) với bản làm việc 2 phương, ( ldài/ lngắn < 2 )

Công trình có 4 loại ô sàn: (7,2 x 7,2) m ;(7,2 x 4,2)m ;(7,2 x 3,65)m và (7,2 x2,4)m

Ta chọn:

a) Ô bản loại S1: (l1 x l2= 7,2 x 7,2)

Xét tỉ số: l1/l2= 7,2/7,2 =1 < 2

Vậy ô bản làm việc theo 2 phương Tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh

Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức:

Vậy ô bản làm việc theo 2 phương Tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh

Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: s

D

m

  Với bản kê 4 cạnh có m= (35÷45), chọn m= 45 và D= (0,8÷1,4), chọn D= 1

Vậy ta có hs = (1x4,2)/45 = 0,093m, chọn chiều dày sàn hs=10cm

Ô bản loại S3: (l1 x l2= 7,2 x 3,65)

Xét tỉ số: l1/l2= 7,2/3,65 =1,97 < 2

Vậy ô bản làm việc theo 2 phương Tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh

Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: s D

m

  Với bản kê 4 cạnh có m= (35÷45), chọn m= 45 và D= (0,8÷1,4), chọn D= 1

Vậy ta có hs = (1x3,6)/45 = 0,08m, chọn chiều dày sàn hs=8cm

Ô bản loại S4: (l1 x l2= 7,2 x 2,4)

Xét tỉ số: l1/l2= 7,2/2,4 =3 > 2

Vậy ô bản làm việc theo 1 phương Tính bản theo sơ đồ bản kê 2 cạnh

Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: s

D

m

  Với bản kê 2 cạnh có m= (30÷35), chọn m= 35 và D= (0,8÷1,4), chọn D= 1

Vậy ta có hs = (1x2,4)/35 = 0,068m, chọn chiều dày sàn hs=8cm

Kết luận: Vậy ta chọn chiều dày sàn là 15cm

kN A

Trong đó:

N – Lực dọc sơ bộ xác định theo công thức:

F – Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét;

q – Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn ( tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời), theo kinh nghiệm q= (1÷1,5) T/m2;

n – Số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái);

Rb – Cường độ tính toán về nén của bê tông ;

k: hệ số ảnh hưởng của momen cột ,với cột biên lấy bằng 1,1 ,cột góc bằng 1,5 cột trong nhà lấy 1

Cột sau khi chọn phải kiểm tra lại điều kiện về độ mảnh theo phương cạnh ngắn:

 

l b

Hình 2.2.3.1: Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C5

Hình 2.2.3.2: Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C1

2.2.4 Xác định tiết diện lõi thang máy

Theo TCVN 198 – 1997 quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau: 150 mm; ht/20 = 160mm

Vậy, chọn sơ bộ độ dày của lõi là 200 mm

Mặt bằng định vị cột, vách xem bản vẽ KC-01

Hình 2.2.4: Mặt bằng định vị sàn và cột

A B C

D E F

2.3.1.1 Tĩnh tải hoàn thiện (Dead Load - DL)

Tải trọng các lớp tĩnh tải hoàn thiện được tính toán theo công thức sau:

tc

tt q q

q  h   kG m ;

hht – Chiều dày lớp hoàn thiện (m);

 – Trọng lương riêng (kG/m3);

n– Hệ số độ tin cậy

Tải trọng tiêu chuẩn (kG/m2)

Hệ

số tin cậy

Tải trọng tính toán (kG/m2)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kG/m2)

Hệ số tin cậy

Tải trọng tính toán (kG/m2)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kG/m2)

Hệ số tin cậy

Tải trọng tính toán (kG/m2)

2.3.1.2 Tĩnh tải tường xây, vách ngăn (Brick Load)

Tường ngăn giữa các phòng trong một căn hộ dày 110mm , tường bao chu vi nhà và tường ngăn giữa các căn hộ dày 220mm

hd,s - Chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Khi tính trọng lượng tường, một cách gần đúng ta phải trừ đi phần trọng lượng

do cửa đi, cửa sổ chiếm cho ta giảm đi 30% bằng cách ta nhân với hệ số 0,7

1 - Tường bao che:

* Tính trọng lượng cho 1m2 tường 220; gồm:

+Trọng lưọng khối xây gạch: g1= 1800.0,22.1,1 = 435,6 (kG/m2)

+Trọng lượng lớp vữa trát dày1,5 mm:g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m2)

+Trọng lượng 1 m2 tường 220 là: gtường = 435,6 + 35,1 = 470,7= 471 (kG/m2)

* Tính trọng lượng cho 1m2

tường 110; gồm:

+Trọng lưọng khối xây gạch: g1= 1800.0,11.1,1 = 217,8 (kG/m2) +Trọng lượng lớp vữa trát dày1,5 mm: g2 = 1800x0,015x1,3 = 35,1 (kG/m2) +Trọng lượng 1 m2 tường 110 là: gtường=217,8 + 35,1= 252,9 = 253 (kG/m2) Trọng lượng bản thân của các cấu kiện

2.3.2 Hoạt tải (Live Load)

Theo TCVN 2737-95 hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là:

- Đối với phòng làm việc : q = 200 (kG/m2)

2.3.3 Tải trọng gió (Wind Load – WL)

Tải trọng gió vùng gió IIB

Công trình xây dựng tại TP Thái Nguyên, thuộc vùng gió II-B, có áp lực gió đơn vị:

W0 = 95daN/m2 = 0,095T/m2 (TCVN 2737-1995) Do công trình được xây dựng trên địa hình tương đối trống trải vật cản thưa thớt, thuộc vùng ngoại ô nên theo TCVN 2737-1995 thì công trình nằm trong địa hình loại B

Côg trình cao dưới 40m nên chỉ xét đến tác dụng tĩnh của tải trọng gió Tải trọng gió truyền lên khung sẽ được tính theo công thức:

Gió đẩy: qd  W0    n ki Cd B

Gió hút: qh  W0    n ki Ch B

Trong đó:

n - hệ số tin cậy của tải gió n = 1,2;

W0 - giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bảng 4 phân vùng áp lực gió;

ki - hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình, hệ số ki tra theo bảng 7 TCVN 2737-95;

Cđ, Ch - hệ số khí động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95, phụ thuộc vào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì hệ số khí động như sau:

- Với mặt đón gió là Cđ = +0,8 ;

- Với mặt hút gió là Ch = -0,6;

B – bề rộng công trình đón gió

2.3 3.1 Tính toán tải trọng gió thành phần tĩnh

- Tính toán tải trọng gió thành phần tĩnh

Áp lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh luôn được tính theo công thức sau:

kj – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió tại tầng thứ j theo độ cao z tra

trong bảng 5;

c – Hệ số khí động lấy theo bảng 6 của tiêu chuẩn c = 0,8 đối với gió đẩy

c = 0,6 đối với gió hút

Tải trọng gió tính toán thành phần tĩnh tại mức sàn thứ j sẽ là:

WjT – Tải trọng gió tĩnh đẩy tiêu chuẩn (T/m)

Hj – Chiều cao đón gió chất vào mức sàn thứ j Hj = (hj + hi+1)/2

γ – Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, γ=1,2

BẢNG 2-4 : BẢNG TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

Áp lực gió (Wo) Hệ số K

Hệ số tin cậy (ᵧ) Chiều cao đón gió (Hj)

Chiều cao tầng

TẢI TRỌNG GIÓ PHÂN BỐ LÊN CÁC TẦNG

Hệ số khí động ( c) STT Số Tầng

Chiều cao tầng công dồn

- GX: Gió đẩy theo phương X

-GXX Gió hút theo phương X

- GY: Gió đẩy theo phương Y

- GYY: Gió hút theo phương Y

Giá trị nội lực gió được mô hình hóa trong phần mềm Etabs và được thể hiện

trong các Hình A.5, A.6, A.7, A.8.Phụ lục A

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN NGẦM

3.1 Điều kiện địa chất công trình

Số liệu địa chất công trình được xây dựng dựa trên kết quả của thí nghiệm khoan tiêu chuẩn SPT

Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất được ghi trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của đất

STT Tên lớp

Bề dày lớp (m)

Độ sâu đáy lớp (m)

Các chỉ tiêu

N (SPT)  

(T/m³)

E 0 (T/m²)

c (T/m²)

N - Giá trị xuyên SPT (Búa);

 - Góc nội ma sát theo tiêu chuẩn;

 - Dung trọng tự nhiên của đất (T/m3);

E0 - Môđun biến dạng (T/m2);

c - Lực dính kết tiêu chuẩn (T/m2)

Nền đất khu vực công trình bao gồm các lớp đất có thành phần và trạng thái nhƣ hình 3.1:

Hình 3.1: Địa chất của công trình

 Nhận xét:

Từ trụ địa chất ta thấy:

Lớp đất 1, 2, 3 là các lớp đất yếu không đủ khả năng chịu lực;

Lớp đất 4 có bắt đầu khả năng chịu được tải trọng công trình truyền xuống;

Lớp đất 5, 6 có khả năng chịu tải tương đối tốt

Lớp đất 7, 8 có khả năng chịu tải rất tốt

3.2 Lập phương án kết cấu ngầm cho công trình

Công trình với các lớp địa chất như đã phân tích ở trên và do công trình thi công ở trong nội thành thành phố Thái Nguyên do đó không được phép sử dụng cọc đóng Theo các điều kiện địa chất ở trên và khả năng thi công hiện nay ta có thể sử dụng phương án móng cọc nhồi hoặc móng cọc ép

Móng cọc ép:

Phương án dùng móng cọc ép mũi cọc được đặt vào lớp đất cuối cùng

Cọc ép trước có ưu điểm là giá thành rẻ, thích hợp với điều kiện xây chen, không gây chấn động đến các công trình xung quanh Dễ thi công, kiểm tra, chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới lực ép Xác định được sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng

Nhược điểm của cọc ép trước là kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế

do tiết diện cọc, chiều dài cọc không có khả năng mở rộng và phát triển do thiết bị thi công cọc bị hạn chế hơn so với các công nghệ khác, thời gian thi công kéo dài, hay gặp độ chối giả khi đóng Với quy mô của công trình sẽ gặp không ít khó khăn

Cọc khoan nhồi khắc phục được các nhược điểm như tiếng ồn, chấn động ảnh hưởng đến công trình xung quanh; Chịu được tải trọng lớn ít làm rung động nền đất, mặt khác do công trình có chiều cao khá lớn nên nó cũng giúp cho công trình giữ ổn định rất tốt

Nhược điểm:

+ Giá thành móng cọc khoan nhồi tương đối cao

+ Công nghệ thi công cọc đòi hỏi kỹ thuật cao, các chuyên gia có kinh nghiệm + Biện pháp kiểm tra chất lượng bêtông cọc thường phức tạp, tốn kém Khi xuyên qua các vùng có hang hốc Castơ hoặc đá nẻ phải dùng ống chống để lại sau khi

đổ bêtông, do đó giá thành sẽ đắt

+ Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ

+ Chất lượng cọc chịu ảnh hưởng nhiều của quá trình thi công cọc

+ Khi thi công công trình kém sạch sẽ khô ráo

 Kết luận

Do quy mô công trình không phải công trình đặc biệt lớn và siêu cao tầng nên

từ hai phương án trên ta thấy rằng sử dụng biện pháp móng cọc ép là phù hợp hơn với yêu cầu sức chịu tải cũng như khả năng thi công thực tế của công trình

3.3.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

P = γcb γ‟cb.R.Ac + Ra.As (3-1)

Trong đó: Hệ số điều kiện làm việc γcb = 0,85

Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc γcb‟ = 1,00

Sức chịu tải của cọc:

Pt1 = ( 0,85×1×(302 - 4.2,545) ×145 + 4×2,545×3650) /1000 = 147 T