Thiết kế và thi công tòa nhà viettel địa điểm khu công nghệ cao hòa lạc, huyện thạch thất, thành phố hà nội

GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH .... 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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TÕA NHÀ VIETTEL ĐỊA ĐIỂM KHU CÔNG NGHỆ CAO HÒA LẠC, HUYỆN THẠCH

THẤT, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

MÃ NGÀNH: 7580201

Lớp : K61- KTXDCT

Hà Nội, 2021

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận 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 khóa luận 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 hổng 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 Khóa luận 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 thày 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 Khóa luận

tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày tháng năm 2021 SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Bá Thành

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG 2

1.1 Đặc điểm khu vực xây dựng 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 3

1.2.3 Giải pháp về mặt cắt 5

1.3 Các giải pháp kỹ thuật của công trình 5

1.3.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng 5

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 PHẦN THÂN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH 10

2.1 Các giải pháp kết cấu 10

2.1.1 Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà cao 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 13

2.1.4 Phương án kết cấu sàn 14

2.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 15

2.2.1 Lựa chọn chiều dày sàn 15

2.3 Tính toán tải trọng 19

2.3.1 Tĩnh Tải 19

2.3.2 Hoạt tải (Live Load) 20

2.3.3 Tải trọng gió (Wind Load – WL) 20

2.4 Tổ hợp tải trọng 21

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN NGẦM 26

3.1 Điều kiện địa chất công trình 26

3.2 Lập phương án kết cấu ngầm cho công trình 29

3.3 Tính toán cọc 30

3.3.1 Thông số về cọc 30

3.3.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 31

3.3.3 Tính toán sức chịu tải theo Meyerhof 31

3.3.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật bản 34

3.3.5 Lựa chọn sức chịu tải 36

3.4 Tính toán kiểm tra bố trí cọc 37

3.4.1.Tính toán số lượng cọc trong đài 37

3.4.2 Xác định kích thước đài móng, giằng móng 37

3.4.3 Kiểm tra phản lực tác dụng lên đầu cọc 38

3.5 Kiểm tra đài cọc 38

3.5.1 Kiểm tra điều kiện đâm thủng đài 38

3.5.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt trên tiết diện nghiêng 40

3.6 Tính toán kiểm tra cọc 40

3.6.1 Khi vận chuyển cọc 40

3.6.2 Kiểm tra lún móng cọc 42

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 48

4.1.1 Tính toán tiết diện chữ nhật 49

4.1.2 Tính toán tiết diện vuông 51

4.1.3 Đánh giá và xử lý kết quả 52

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

4.2.1 Cốt thép dọc chịu lực 52

4.2.2 Cốt thép dọc cấu tạo 54

4.3 Áp dụng tính toán bố trí cốt thép cấu kiện cột 56

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 63

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 66

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN 69

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 71

CHƯƠNG 6 THI CÔNG PHẦN NGẦM 74

6.1 Tổng quan 74

6.1.1 Tổng quan về điều kiện thi công 74

6.1.2 Tổng quan về các bước thi công phần ngầm 75

6.1.3 Chọn máy móc –thiết bị 76

6.1.5 Quy trình thi công cọc 79

6.1.6 Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết 83

6.2 Thi công đài móng 86

6.2.1 Thi công đào đất 86

6.2.2 Biện pháp kỹ thuật 87

6.2.3 Thi công lấp đất hố móng 88

6.3 Thi công hệ giằng móng 89

6.3.1 Giới thiệu về hệ móng công trình 89

6.3.2 Giác móng và phá bê tông đầu cọc 89

6.3.3 Thi công hệ đài – giằng móng 90

6.3.4.Thi công bê tông lót 92

6.3.5 Ván khuôn 92

6.3.6 Công tác cốt thép 97

CHƯƠNG 7 THI CÔNG PHẦN THÂN 100

7.1 Phân tích lập biện pháp thi công phần thân 100

7.1.1 Đặc điểm thi công phần thân công trình 100

7.1.2 Đánh giá lựa chọn giải pháp thi công phần thân 101

7.2 Thi công ván khuôn, cột chống cho một tầng điển hình 101

7.2.1 Tổ hợp ván khuôn 101

7.2.2 án khuôn sàn 102

7.2.3 án khuôn dầm 105

7.2.4 Thiết kế hệ thống xà gồ 105

7.2.5 Khoảng cách giữa các nẹp thành dầm 106

7.2.6 Trình tự lắp dựng ván khuôn dầm 107

7.2.7 án khuôn cột 107

7.2.8 Lắp dựng ván khuôn cột 109

7.2.9 Ván khuôn vách, lõi 110

7.3 Thi công công tác cốt thép 112

7.3.1 Công tác cốt thép sàn 113

7.3.2 Công tác cốt thép dầm 113

7.3.3 Công tác cốt thép cột 114

7.4 Thi công công tác bê tông 114

7.4.1 Công tác bê tông sàn 116

7.4.2 Công tác bê tông dầm 117

7.4.3 Công tác bê tông cột 117

7.5 Chọn máy thi công công trình 118

7.5.1 Chọn cần trục 118

7.5.4 Chọn đầm dùi cho cột và vách 122

7.6 Công tác trắc địa trong thi công phần thân công trình 123

7.7 Công tác thi công xây tường hoàn thiện 124

7.7.1 Công tác xây 124

7.7.2 Công tác trát, bả 124

7.7.3 Công tác lát nền 124

7.7.4 Công tác quét sơn 125

7.7.5 Công tác lắp dựng khuôn cửa 125

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH 126

8.1 Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng 126

8.2 Tính toán diện tích kho bãi 126

8.3 Tính toán diện tích nhà tạm 127

8.3.1 Số người trên công trường 127

8.3.2 Bố trí nhà tạm trên mặt bằng 127

8.4 Bố trí công trường 127

CHƯƠNG 9 LẬP DỰ TOÁN THI CÔNG MỘT SÀN ĐIỂN HÌNH 129

9.1 Các cơ sở tính toán dự toán 129

9.1.1 Phương pháp lập dự toán xây dựng công trình 129

9.1.2 Xác định chi phí xây dựng công trình 130

9.1.3 Các văn bản căn cứ để lập dự toán công trình 132

9.2 Áp dụng lập dự toán cho công trình 133

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 135

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình 16

Bảng 2.2 Bảng lựa chọn kích thước tiết diện của cột 18

Bảng 3.1 Chỉ tiêu cơ lý của đất 27

ảng 3.2 Kích thước tiết diện của giằng móng cm 37

Bảng 3.3 Kết quả tính lún 46

Bảng 4.1 Mô hình tính toán cột BTCT tiết diện chữ nhật 49

Bảng 4.2 Giá trị tỉ số cốt thép tối thiểu 53

Bảng 6.1: Bảng chiều dài ép cọc công trình 77

Bảng 6.2 Thời gian tác dụng các cấp tải trọng 78

Bảng 6.3 Độ lệch trên mặt bằng 79

Bảng 6.4 Quy trình thi công đài giằng móng 91

Bảng 6.5 Đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn 93

Bảng 6.6: Tính toán tải trọng tác dụng lên cốp pha móng 94

Bảng 6.7 Thông số kỹ thuật của xe trộn bê tông mã hiệu KAMAZ-5511 98

Bảng 7.1 Thông số ván khuôn thép định hình Hòa Phát 102

Bảng 7.2 Ván khuôn định hình dùng trong thi công 108

Bảng 7.3 Thông số kỹ thuật máy trộn vữa SB-133 121

Bảng 7.4 Thông số kỹ thuật máy đầm dùi loại U50 122

Bảng 7.5 Bảng thống kê chọn máy thi công 123

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mặt bằng tầng điển hình 3

Hình 1.2 Mặt đứng công trình 4

Hình 2.1 Phân loại hệ kết cấu chịu lực trong nhà nhiều tầng 10

Hình 2.2 Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng 13

Hình 2.4 Mô hình sàn sườn công trình 14

Hình 2.5 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C1 17

Hình 2.6 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C2 17

Hình 2.7 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C3 18

Hình 2.8 Mô hình 3D của công trình trong phần mềm Etabs 19

Hình 2.9 Mô hình tải trọng gió Gx tác dụng lên tầng điển hình 22

Hình 2.10 Mô hình tải trọng gió Gxx tác dụng lên tầng điển hình 23

Hình 2.11 Mô hình tải trọng gió Gy tác dụng lên tầng điển hình 23

Hình 2.12 Mô hình tải trọng gió Gyy tác dụng lên tầng điển hình 24

Hình 2.13 Mô hình Tĩnh tải tường tác dụng lên tầng điển hình 24

Hình 2.14 Mô hình Tĩnh tải sàn tác dụng lên tầng điển hình 25

Hình 2.15 Mô hình Hoạt tải sàn tác dụng lên tầng điển hình 25

Hình 3.1 Địa chất của công trình 28

Hình 3.2 Sức kháng cắt/ áp lực hiệu quả thẳng đứng 32

Hình 3.3 Chiều sâu cọc/ đường kính cọc : L/d 32

Hình 3.4 Mô hình kiểm tra điều kiện cột đâm thủng đài ĐM3 trục 2C 39

Hình 3.5 Sơ đồ làm việc của cọc khi vẩn chuyển 41

Hình 3.6: Sơ đồ làm việc của cọc khi lắp dựng 41

Hình 3.7 Sơ đồ khối móng quy ước 43

Hình 4.1 Mô hình biểu diễn nội lực trong cột 48

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 Sơ đồ bố trí thép chịu momen âm 66

Hình 4.6 Sơ đồ bố trí thép chịu momen dương 66

Hình 5.1 Sơ đồ bố trí cốt thép trong bản 70

Hình 5.2 Sơ đồ tính toán bản kê 4 cạnh 71

Hình 6.1 Cấu tạo máy ép cọc robot 76

Hình 6.2 Sơ đồ ép cọc 80

Hình 6.3 Máy xúc một gàu nghịch 87

Hình 6.4 Sơ đồ tính toán cốp pha móng 93

Hình 6.5 Sơ đồ tính toán sườn ngang đài móng 95

Hình 7.1 Cấu tạo ván khuôn dầm chính (30x60) 107

Hình 7.2 Cấu tạo ván khuôn cột 110

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 Việt Nam, 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: “Tòa nhà cao tầng”

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 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG

1.1 Đặc điểm khu vực xây dựng công trình

Thành phố Hà Nội là thành phố mũi nhọn về sự phát triển của nước ta,cùng với đó càng ngày các công trình đô thị các tòa nhà cao tầng được mọc lên

Địa điểm xây dựng công trình tòa nhà Viettel tại khu công nghệ cao Hòa lạc thuộc xã Tân Xã – huyện Thạch Thất- tp Hà Nội

Công trình được xây dựng để đáp ứng một phần về nhu cầu việc làm cho nhiều người trên địa bàn Thành phố Hà Nội đồng thời tạo vẻ mỹ quan cho thành phố

Vì vậy, việc xây dựng công trình này là cần thiết đối với nhu cầu phát triển kinh tế và cảnh quan đô thị thành phố hiện nay

1.2 Các giải pháp kiến trúc

1.2.1 Giải pháp về mặt bằng

Tòa nhà được thiết kế để làm văn phòng, phòng làm việc, phòng họp, với

giải pháp thiết kế mặt bằng sao cho kín đáo, yên tĩnh bảo mật phù hợp cho từng khu vực

Tầng 1 là tầng kinh doanh dịch vụ phục vụ cho nhu cầu để xe, phòng kĩ thuật, bảo vệ và khu vực phục vụ cho các cán bộ nhân viên trong những ngày ở lại trực và làm việc cả ngày tại cơ quan

Không gian trên mặt bằng điển hình công trình được ngăn cách bằng các khối tường xây do vậy rất đảm bảo về các điều kiện làm việc được lưu thông, mỗi phòng ban tổ đội đều có phòng họp hội đồng, phòng làm việc chung, phòng riêng được bố trí hợp lí

Mặt bằng công trình vận dụng theo kích thước hình khối của công trình Mặt bằng thể hiện tính chân thực trong tổ chức dây chuyền công năng

Mặt bằng công trình được lập dựa trên cơ sở yếu tố công năng của dây chuyền Phòng làm việc sẽ là công năng chính của công trình Do đó, kiến trúc mặt bằng thông thoáng, tuy đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được tính linh hoạt và đáp ứng được các yêu cầu đặt ra

Do đặc điểm công trình là nhà cao tầng, đồng thời xung quanh đều được

bố trí các đường giao thông nên việc tổ chức giao thông đi lại từ bên ngoài vào bên trong thông qua sảnh lớn được bố trí tại chính giữa khối nhà bao gồm lối đi dành cho người đi bộ và cho các phương tiện tại các nhà để xe Cầu thang bộ được bố trí hai bên tòa nhà và thang máy dược đặt ở trung tâm phục vụ tốt cho quá trình lưu thông trong tòa nhà được thuận tiện

Các phòng ban được bố trí hợp lí tạo nên sự thông thoáng cho công trình

Từ các sảnh hành lang không gian dược lan tỏa đến các phòng Tất cả các phòng dược chiếu sáng tự nhiên do tiếp xúc với không gian bên ngoài, Không gian giao thông với phương thẳng dứng được giải quyết nhờ sự kết hợp của cầu thang bộ

và cầu thang máy

Hình 1.1 Mặt bằng tầng điển hình

1.2.2 Giải pháp về mặt đứng

Mặt đứng của thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thể Công trình được bố trí trang nhã, uy nghi

Tỷ lệ chiều rộng - chiều cao của công trình hợp lý tạo dáng vẻ hài hoà với toàn bộ tổng thể công trình và các công trình lân cận Xen vào đó là các ô cửa kính trang điểm cho công trình

Các chi tiết khác như: gạch ốp, màu cửa kính, v.v làm cho công trình mang một vẻ đẹp hiện đại riêng.Hệ giao thông đứng bằng 2 thang máy và 2 thang bộ Hệ thống thang này được đặt tại nút giao thông chính của công trình

và liên kết với các tuyến giao thông ngang Kết hợp cùng các giao thông đứng là các hệ thống kỹ thuật điện và rác thải

Tất cả hợp lại tạo nên cho mặt đứng công trình một dáng vẻ hiện đại, tạo cho con người một cảm giác thoải mái

Công trình gồng có 11 tầng, có tổng chiều cao là 38.7m Độ cao của các tầng yêu cầu phù hợp với công năng sử dụng của công trình hay bộ phận công trình Ta chọn giải pháp đường nét kiến trúc thẳng kết hợp với vật liệu kính tạo nên nét kiến trúc hiện đại nhờ phù hợp với tổng thể cảnh quan xung quanh

Hình 1.2 Mặt đứng công trình

1.2.3 Giải pháp về mặt cắt

Cao độ của tầng 1 là 4m được bố trí các quầy giao dịch cần không gian sử dụng lớn mà vẫn đảm bảo nét thẩm mỹ nên trong tầng này có bố trí thêm các tấm nhựa Đài Loan để che các dầm đỡ đồng thời còn tạo ra nét hiện đại trong việc sử dụng vật liệu Từ tầng 3 trở lên cao độ các tầng là 3,4m

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

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 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: ao 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

- Mật độ xây dựng được xác định bằng công thức: Sxd/S

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

Sxd= 980m2

S – Diện tích toàn khu đất, S= 3000m2

ao gồm diện tích xây dựng công trình, đường giao thông, các khu vui chơi, giải trí …

Vậy ta có hệ số xây dựng là 980/3000 = 0,326 < 0,4 (0,4- hệ số xây dựng cho phép)

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

Thành phố Hà Nội nằm ở vị tri trung tâm của đồng bằng sông Hồng, Hà Nội được xem như là vùng đất địa linh nhân kiệt, nơi hội tụ nhiều điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển kinh tế - chính trị - văn hóa của cả nước Quá trình

công nghiệp hóa hiện đại hóa ở Hà Nội đòi hỏi phải phân tích những mặt thuận lợi

và khó khăn về điều kiện tự nhiên đối với sự phát triển và quy hoạch thủ đô, từ đó

đề xuất các giải pháp hữu hiệu nhằm phát triển đô thị theo hướng bền vững

Tài nguyên khí hậu ở Hà Nội được hình thành và tồn tại nhờ cơ chế nhiệt đới gió mùa, mùa đông lạnh ít mưa, mùa hè nóng nhiều mưa Lượng bức xạ tổng cộng năm dưới 160kcal/cm2, chịu ảnh hưởng của khoảng 25-30 đợt gió lạnh Nhiệt độ trung bình năm không dưới 23‟C

Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 và chiếm khoảng 80% lượng mưa toàn năm Mùa ít mưa chủ yếu là mưa nhỏ và mưa phùn kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, trong đó tháng 12 hoặc tháng 1 có lượng mưa ít nhất Hà Nội có mùa đông lạnh rõ rệt so với các đại phương phía Nam

Hệ thống sông, hồ Hà Nội thuộc hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình, phân bố không đều giữa các vùng, có mật độ thay đổi trong phạm vi khá lớn0,1-1,5 km/km2 Một trong những nét đặc trưng của địa hình Hà Nội là có nhiều đầm hồ tự nhiên Tuy nhiên, do yêu cầu đô thị hóa và cũng do thiếu quy hoạch, quản lý kém nên nhiều ao hồ đã bị san lấp để lấy đất xây dựng Có thể nói hiếm

có một thành phố nào có nhiều hồ, đầm như ở Hà Nội, chúng tạo nên nhiều cảnh quan sinh thái đẹp cho thành phố, điều hòa khí hậu khu vực, rất có giá trị đối với du lịch, giải trí và nghỉ dưỡng từ vi mô cho đến vĩ mô

Trên cơ sở các điều kiện tự nhiên cho thấy người Hà Nội đã biết sử dụng những mặt thuân lợi và hạn chết những khó khăn của các điều kiện tự nhiên trong mọi hoạt động kinh tế - xã hội của mình và góp phần tạo ra nét văn hóa riêng của Hà Nội Có thể nói rằng các ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên đến công tác quy hoạch và quản lí lãnh thổ Hà Nội ở nhiều mức độ khác nhau từ vi

mô cho đến vĩ mô

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

CÔNG TRÌNH 2.1 Các giải pháp kết cấu

Để công trình giảm thiểu chi phí xây dựng, đảm bảo đạt hiệu quả kinh tế thì phải lựa chọn được một sơ đồ kết cấu hợp lí Sơ đồ kết cấu phải đảm bảo, thỏa mãn được các yêu cầu về kiến trúc, khả năng chịu lực đủ khả năng chống lại các điều kiện bất lợi từ bên ngoài tác động vào công trình

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

Hình 2.1 Phân loại hệ kết cấu chịu lực trong 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, thành chống, thanh giằng …

- 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

Ưu điểm: Tạo ra không gian lớn

Nhược điểm: Có dộ cứng uốn thấp theo phương ngang nên bị hạn chế sử dụng trong nhà có chiều cao trên 40m

Thường được áp dụng cho các mặt bằng có dạng hình học: vuông, chữ nhật, tam giác, tròn, elip…

Hệ vách cứng 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 cứng 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, thang máy 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

Lõi cứng bằn thép hoặc bê tông cốt thép có bề dày ≥ 300 mm để chịu tải trọng

và phòng chống cháy, lõi được chạy dọc suốt theo chiều cao của công trình

Thường được cáp dụng đối với các công trình có chiều cao trên 15 tầng Tránh đặt lõi cứng lệch về một góc để đảm bảo tải trọng được phân bố đều

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)

- Hệ khung – Hộp – Tường chịu lực

Việc các hệ kết cấu hỗn hợp trong đó có sự hiện diện của khung, tùy theo cách làm việc của khung mà ta sẽ có sơ đồ giằng hoặc khung giằng

Sơ đồ giằng: khi khung chỉ chịu được phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến tải nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác chịu Trong sơ đồ này tất

cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột đều có độ cứng chống uống bé vô cùng Theo cách quan niệm này, tất các hệ chịu lực cơ bản và hỗn hợp tạo thành từ các tường, lõi và hộp chịu lực cũng đều thuộc sơ đồ giằng

Sơ đồ khung – giằng: khi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác, trong trường hợp này, khung có liên kết cứng tại các nút Theo cách quan niệm này, hệ khung chịu lực cũng được xếp vào sơ đồ khung – giằng

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 cao tầng 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 ởi 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 1.4.2 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 Phù hợp với loại nhà chung cư cao tầng

Qua phân tích trên ta thấy thích hợp với công trình này là chọn giải pháp thiết kế sàn sườn toàn khối

Hình 2.4 Mô hình sàn sườn công trình

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:

Trong đó:

D - hệ số phụ thuộc vào đặc tính của tải trọng theo phương đứng tác dụng lên sàn, D = 0,8 † 1,4; Chọn D = 1

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

m - hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn, m = 35 † 45 cho sàn làm việc hai phương và m = 30 † 35 cho sàn làm việc một phương

Theo mặt bằng kết cấu chủ yếu là loại bản kê 4 cạnh với ô sàn có kích thước lớn nhất là 8x8m

md – Hệ số kể đến vai trò của dầm (Với dầm phụ: , với

Bề rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng ( )

Bảng 2.1 Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình

Tên Loại ld (m) md hd (mm) bd (mm) h

chọn

b chọn

Đối với các tầng khác, các tiết diện dầm cũng được tính toán tương tự và được

thể hiện trong các bản vẽ kết cấu KC-04

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 ;

Kiểm tra độ mảnh của tiết diện cột đã chọn theo công thức :

Trong đó : Chiều dài tính toán của cột

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

(2-6)

Hình 2.5 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C1

Hình 2.6 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C2

Hình 2.7 Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột C3

Bảng 2.2 Bảng lựa chọn kích thước tiết diện của cột

Để đơn giản cho tính toán và thi công ta chọn cột từ tầng 2 đến tầng 10 giống nhau

Mặt bằng định vị cột được thể hiện trong các bản vẽ kết cấu KC-03

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 300 mm

(Mặt bằng định vị cột vách xem trong bản vẽ kết cấu KC-03)

Hình 2.8 Mô hình 3D của công trình trong phần mềm Etabs 2.3 Tính toán tải trọng

2.3.1 Tĩnh Tải

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:

Trong đó:

– Tải trọng tiêu chuẩn : ( );

hht – Chiều dày lớp hoàn thiện (m);

– Trọng lương riêng kG/m3);

n– Hệ số độ tin cậy

Các giá trị tải trọng tính toán cụ thể được lập trong các bảng A.1, A.2, A.3,

A.4,A.5 Phụ lục A

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

Chiều cao tường được xác định :

Trong đó :

ht - Chiều cao tường;

H - Chiều cao tầng nhà;

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.Tĩnh tải tường xây và vách ngăn được xem trong bảng 6, 7, 8, 9,

A-10, A-11, A-12, A-13 Phụ lục A

2.3.1.3 Tải trọng bản thân ( TBT)

Tải trọng bản thân của công trình được chương trình tính toán kết cấu Etabs ver 17.0.1 tính toán theo khai báo với hệ số kể đến trọng lượng bản thân là 1,1

2.3.2 Hoạt tải (Live Load)

Hoạt tải của các phòng được lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động

TCVN 2737-1995 và được thể hiện trong bảng A-5 Phụ lục

2.3.3 Tải trọng gió (Wind Load – WL)

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:

Trong đó:

W0 – Giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng ở phụ lục D và điều 6.4;

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:

Trong đó:

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

Áp dụng cho tầng 3 vùng gió IIB , Wo= 95 (daN/m2), z = 9 => k = 0,637 Vậy = =3,7 (m)

- 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, tĩnh tải, hoạt tải được mô hình hóa và được thể hiện trong phần mềm Etabs :

Hình 2.9 Mô hình tải trọng gió Gx tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.10 Mô hình tải trọng gió Gxx tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.11 Mô hình tải trọng gió Gy tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.12 Mô hình tải trọng gió Gyy tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.13 Mô hình Tĩnh tải tường tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.14 Mô hình Tĩnh tải sàn tác dụng lên tầng điển hình

Hình 2.15 Mô hình Hoạt tải sàn tác dụng lên tầng điển hình

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

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 như 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 Hà Nội 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 nhồi:

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

Cọc khoan nhồi có các ưu, nhược điểm sau:

Ưu điểm của cọc khoan nhồi là có thể đạt đến chiều sâu hàng trăm mét (không hạn chế như cọc ép , do đó phát huy được triệt để đường kính cọc và chiều dài cọc Có khả năng tiếp thu tải trọng lớn Có khả năng xuyên qua các lớp đất cứng Đường kính cọc lớn làm tăng độ cứng ngang của công trình

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

Cường độ tính toán cốt thép cọc : Ra = 3650 C 300V Thép ≥ 18

Số thanh thép trên một đoạn : n= 4 thanh

Đường kính thép chịu lực: d = 18 mm Hàm lượng µ = 1,13%