Giới thiệu về công trình, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng
Vị trí địa lý và địa điểm xây dựng
Khu đất xây dựng công trình có diện tích 1.728m², nằm trên tổng diện tích 3.994m², tọa lạc tại trục đường Mai Hắc Đế và đường Nguyễn Văn Siêu, thuộc quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng.
+ Phía Bắc giáp với nhà dân
+ Phía Nam giáp với đường Nguyễn Văn Siêu
+ Phía Đông giáp với nhà dân
+ Phía Tây Nam giáp với đường Mai Hắc Đế
Các điều kiện khí hậu tự nhiên
− Mùa mưa : từ tháng 8 đến tháng 12
+ Lượng mưa trung bình : 2.504,57mm
+ Lượng mưa cao nhất : 550-1000 mm
+ Lượng mưa thấp nhất : 23-40 mm
+ Độ ẩm tương đối trung bình : 83,4%
+ Độ ẩm tương đối thấp nhất : 76,67-77,33%
+ Độ ẩm tương đối cao nhất : 85,67-87,67%
− Mùa khô : từ tháng 1 đến tháng 7
Thịnh hành trong mùa khô :
Thịnh hành trong mùa mưa :
Hướng gói Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s
Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ Địa chất:
Khu đất xây dựng được khảo sát bằng phương pháp khoan, cho thấy địa hình tương đối bằng phẳng Độ sâu khảo sát đạt 50 m, với mực nước ngầm nằm ở độ sâu 8,5 m so với mặt đất tự nhiên Kết quả khảo sát xác định có 5 lớp đất từ trên xuống dưới.
+Lớp đất 1: Lớp 1 là cát san lấp lẫn gạch vỡ có bề dày 1,4m
+Lớp đất 2: Lớp 2 là bùn sét hữu cơ màu đen có bề dày 2,2m
+Lớp đất 3: Lớp 3 là sét pha kẹp lớp cát pha màu vàng, xám xanh trạng thái dẻo mềm - dẻo cứng có bề dày 8,8m
+Lớp đất 4: Lớp 4 là lớp cát pha, cát trung lẫn sét, cát mịn lẫn sét, màu hồng, vàng, kết cấu kém chặt – chặt vừa – chặt có bề dày 28,9m
+Lớp đất 5: Lớp 5 là lớp sét bụi, màu nâu đỏ, vàng , vàng nâu, xám xanh,
Quy mô công trình
Công trình gồm 20 tầng và 1 tầng hầm, chiều sâu 3m, chiều dài 48m; chiều rộng 36m, chiều cao 72m
Diện tích khu đất xây dựng: 1728m 2
+ Diện tích nhà bảo vệ : 24 m 2
+ Diện tích trạm biến áp : 20 m 2
+ Cây xanh, thảm cỏ,đường đi: 1967 m 2
+ Quy mô xây dựng công trình: 20 tầng
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
1 2 3 van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng
Hình 2.2.Mặt bằng chia ô sàn tầng 5.
Chọn chiều dày sàn và cấu tạo sàn
Chọn chiều dày sàn
Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: hb Trong đó: l: là cạnh ngắn của ô bản
D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1
m = 3035 với bản loại dầm m = 4045 với bản kê bốn cạnh
Để đảm bảo thuận tiện cho thi công và tính toán, kích thước nhịp các bản không chênh lệch nhau lớn, do đó cần chọn chiều cao hb của ô lớn nhất cho các ô còn lại Đối với công trình dân dụng, chiều cao hb phải lớn hơn 6 cm.
Bảng2.1 Sơ bộ chọn chiều dày các ô sàn
L2/L1 Liên Kết Loại Bản D m m m mm mm
Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật cho các loại sàn bản kê 4 cạnh và sàn bản loại dầm Các thông số bao gồm chiều dài, chiều rộng, chiều cao, loại bê tông, và các chỉ số khác như tải trọng và độ bền Sàn bản kê 4 cạnh có các thông số từ S1 đến S11, với chiều dài từ 3,05 đến 4,00, chiều rộng từ 4,00 đến 7,00, và chiều cao từ 1,00 đến 2,3 Các loại bê tông được sử dụng bao gồm 2N+2K, 3N+1K và 4N Độ bền của các sàn này dao động từ 73,75 đến 100, cho thấy khả năng chịu lực tốt Sàn bản loại dầm có thông số S9 với chiều dài 3,05 và chiều rộng 7,00, cho thấy sự đa dạng trong thiết kế và ứng dụng.
Cấu tạo sàn
Xác định tải trọng
Tĩnh tải sàn
• Trọng lượng các lớp sàn
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có: gtc = . (kN/m 2 ): tĩnh tải tiêu chuẩn gtt = gtc.n (kN/m 2 ): tĩnh tải tính toán
Trong đó (kg/cm 3 ): trọng lượng riêng của vật liệu
D L m n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng2.2 Tải trọng các lớp của ô sàn100
Lớp vật liệu Chiều dày
Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) gtc
Bảng2.3 Tải trọng các lớp của ô sàn80
Lớp vật liệu Chiều dày
Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) gtc
Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn gtc = gtc
Trọng lượng tính toán của 1m² tường được xác định bằng công thức gt = ng.g.g + 2ntr.tr.tr, trong đó ng là hệ số độ tin cậy cho gạch xây, và ntr là hệ số độ tin cậy cho lớp vữa trát.
g : Trọng lượng riêng của gạch ống g = 15 kN/m 3 tr : Trọng lượng riêng của lớp vữa trát tr = 16 kN/m 3
g : Chiều dày lớp gạch xây
tr : Chiều dày lớp vữa trát tường
St : Diện tích tường xây trên ô sàn đó gc : Trọng lượng đơn vị của 1m 2 cửa ( 0,25 kN/m 2 )
Sc: Diện tích cửa trên ô sàn đó
Công trình văn phòng cho thuê sẽ hoàn thành trước khi thi công vách ngăn, tùy thuộc vào diện tích phòng mà người thuê mong muốn Thiết kế quy định trọng lượng bao che tối đa là 1kN/m².
Bảng2.4 Tĩnh tải sàn Ô sàn L1 L2 Diện tích Chiều dày gtt gtc gs
Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m 2 ) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình bao gồm nhiều loại phòng với các chức năng khác nhau Dựa vào từng loại phòng, ta xác định hoạt tải tiêu chuẩn và nhân với hệ số vượt tải n để tính toán hoạt tải ptt (kN/m²).
Bảng2.5 Hoạt tải sàn Ô sàn Loại Phòng
Si p tc n ψA1 p tt m 2 kN/m 2 kN/m 2
Vật liệu
- Bêtông B30 có: Rb = 17(MPa) = 1700(KN/cm 2 )
- Cốt thép 8: dùng thép A có: RS = RSC = 225(MPa) = 22500(KN/cm 2 )
- Cốt thép > 8: dùng thép AII có: RS = RSC = 280(MPa) = 28000(KN/cm 2 ).
Tính toán nội lực ô bản
Dùng phần mềm safe v12 để tính toán nội lực trong bản sàn
Hình 2.3:Mô hình sàn 5 trên phần mềm safe
Hình 2.4: Strip theo phương X(layer A)
Hình 2.5:Strip theo phương Y(Layer B)
Hình 2.6: Strip theo 2 phương X,Y(layer A,B)
Hình2.7:Biểu momen của các Strip layer A
Hình 2.8: Biểu đồ momen của các Strip layerB
Hình 2.9: Biểu đồ momen của các Strip layer A,B
Tính toán cốt thép
Dựa vào kết quả nội lực từ chương trình Safe, chúng ta thấy rằng các dãi MS (middle strip) có nội lực lớn hơn nhiều so với dãi CS (column strip) Do đó, chúng ta sẽ sử dụng nội lực trên dãi MS để tính toán và bố trí cốt thép cho cả dãi MS và dãi CS tương ứng.
Lý thuyết tính toán cốt thép cho từng dãi được xem như cấu kiện chịu uốn, với bề rộng dãi MS là b Để xác định moment trong các dãi, ta chia moment của dãi cho bề rộng b, từ đó có được moment theo đơn vị bề rộng 1m, được gọi là moment đơn vị và ký hiệu là M.
Các bước tính thép bản
Dùng bê tông cấp độ bền B30, đá 1x2: Rb MPa, Rbt=1,05 MPa
Thép bản sàn dùng thép: ỉ6 hoặc ỉ8 dựng thộp AI: Rs=Rsc"5 MPa ỉ10, 12 … dựng thộp AII: Rs=Rsc(0 MPa
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định là abvmm cho sàn có chiều dày lớn hơn 100mm và amm cho sàn có chiều dày nhỏ hơn hoặc bằng 100mm Để tính chiều cao làm việc, công thức được sử dụng là ho = h - a.
Với bê tông cấp độ bền B30: tra bảng phụ lục 9A, ‘Sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép’
R 𝑏 𝑏.ℎ 𝑜 2 ; điều kiện hạn chế: αmαR (tránh phá hoại dòn)
Tính và kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ 𝑚𝑖𝑛 μ = 𝐴 𝑆 𝑡𝑡
1000.ℎ 0 100% ≤ μ 𝑚𝑎𝑥 (Trong sàn μ=0,3-0,9% là hợp lý)
𝐴 𝑆 𝑡𝑡 Chọn s bt sao cho: s bt s tt
Thoả mãn điều kiện cấu tạo 70s bt 200
Thuận tiện thi công, lấy chẵn 10mm Cốt thép trong bản sàn phải được đặt thành lưới Đường kớnh cốt thộp chịu lực: ỉ6, 8, 10 …(hb/10)
Bảng 3 1: Bảng tính cốt thép sàn tầng 3 theo phần mềm Safe
BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN TẦNG 5 THEO CÁC DẢI BẢN
Vị trí b M dải M đơn vị
Chiều dày Tính thép Chọn thép h a h 0 α m ζ
A s TT H.lượn g ỉ s TT s BT A s CH
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3
Lựa chọn giải pháp kết cấu
Đối với nhà có mặt bằng chữ nhật với chiều rộng và chiều dài chênh nhau không lớn và cao 20 tầng, phương án tối ưu là hệ khung, vách và lõi kết hợp Vách không chỉ chịu tải trọng ngang mà còn tham gia vào chịu tải đứng, kết hợp với lồng thang máy tạo thành hệ khung, vách lõi Sự kết hợp này phát huy ưu điểm của các loại kết cấu, bao gồm khả năng tạo không gian lớn và chịu tải trọng ngang cũng như động tốt của lõi và vách cứng Biến dạng của kết cấu khung-vách là dạng uốn và cắt, với biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên nhỏ và bên dưới lớn Biến dạng vách cứng có dạng uốn cong, với biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên lớn và bên dưới nhỏ Hệ khung-vách giúp điều tiết biến dạng, tạo thành biến dạng uốn cắt, từ đó giảm tỷ lệ chuyển vị tương đối giữa các tầng và tăng độ cứng bên của kết cấu Do đó, giải pháp hệ kết cấu chịu lực được chọn là hệ khung, vách và lõi kết hợp, với bố trí hệ vách lõi đảm bảo độ cứng cho công trình.
Lựa chọn sơ bộ kích thước công trình
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột
Tiết diện cột được chọn sơ bộ theo công thức:
+Rb: cường độ chịu nén của bêtông Với bêtông có cấp bền nén B30 thì
+kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột
-Với cột biên ta lấy kt = 1,3
-Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2
-Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5
+N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:
Trong đó: mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét
Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột được xác định bởi giá trị tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, ký hiệu là q Giá trị q thường được lấy theo kinh nghiệm thiết kế, với sàn có bề dày 100cm, giá trị q là 1.2T/m kN/m² Để biết thêm chi tiết, tham khảo sơ bộ tiết diện cột khung trục B tại bảng 5 trong phụ lục.
Kiểm tra điều kiện ổn định cột:
+λ0: độ mảnh giới hạn Đối với cột nhà: λ0= 31
+b: kích thước cạnh nhỏ của tiết diện
+l0: chiều dài tính toán của cột l0= ψ.l
+l: kích thước hình học của cột
+ψ: hs phụ thuộc biến dạng của cột khi mất ổn định Hệ khung bốn nhịp với sàn toàn khối thì ψ= 0,7
Chọn sơ bộ tiết diện dầm
Chọn chiều cao dầm cho dầm dọc của khung (dầm trục A,B,C,D) có lmaxm:
Chiều rộng sơ bộ của dầm :
Chọn chiều cao dầm cho dầm của khung ( dầm trục 1,2,3,4,5) có lmaxm:
Chiều rộng sơ bộ của dầm : ta chọn bd = 600mm
Chọn chiều cao của dầm phụ:
Chiều rộng sơ bộ của dầm phụ:
Để xác định bề rộng dầm chính xác, ta cần giải khung với nhiều tiết diện khác nhau, sau đó tìm ra giá trị phù hợp nhất Trong trường hợp này, bề rộng dầm được tính theo công thức (0,3÷0,5)hdp = (180÷300)mm, và chọn bdp = 300mm.
Chọn sơ bộ tiết diện vách
Trong đó ht= 350 mm là chiều cao tầng
Chọn kích thước t= 350mm cho tất cả các vách
Hình 3.1 Mặt bằng bố trí cột của công trình
B C van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng van phòng
Tải trọng tác dụng lên công trình
Tỉnh tải
3.3.1.1 Tỉnh tải tác dụng lên sàn:
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào tải trọng do các lớp cấu tạo và các bộ phận thiết bị phụ tác động lên các ô sàn, với trọng lượng được phân bố đều trong các lớp sàn như đã trình bày trong các bảng phụ lục 1, 2, 3 Đối với tầng mái không có phòng vệ sinh, chiều dày sàn cho toàn bộ các ô sàn được lựa chọn là 100mm.
Vật liệu cấu tạo g tc n g tt
Gạch thông tâm 50 16 0.8 1.1 0.88 vữa lót tạo dốc 20 16 0.32 1.3 0.31 lớp BTCT 100 25 2.5 1.1 2.75
Hoạt tải
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Hoạt tải của các tầng (xem bảng 4 trong phụ lục)
Do tầng mái không sử dụng nên ta lấy hoạt tải cho tất cả các ô sàn của tầng mái ptt = 0,75×1,3= 0,98 daN/m2.
Tải trọng gió
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức: Wtc = W0.K.C (KN/m2)
Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức: Wtt = n.W0.K.C (KN/m2)
Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng trên TP Đà Nẵng, thuộc vùng II.B có Wo= 0.95(kN/m2)
C: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 TCVN 2737-1995
K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
Tải trọng qui về thành các lực tập trung theo các phương xác định theo công thức:
Với Si là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét
Hệ số độ cao Áp lực gió đẩy (đ) Áp lực gió hút (h)
Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)
Z (m) …F H(m) k j (kG/m²) (kG/m²) (m) (kG/m²) W jX (T) W jXX (T)
72.50 STORY21 3.50 1.427 108.422 81.317 1.750 189.739 11.954 -11.954 69.00 STORY20 3.50 1.414 107.459 80.594 3.500 188.054 23.695 -23.695 65.50 STORY19 3.50 1.401 106.455 79.841 3.500 186.297 23.473 -23.473 62.00 STORY18 3.50 1.387 105.406 79.055 3.500 184.461 23.242 -23.242 58.50 STORY17 3.50 1.372 104.308 78.231 3.500 182.539 23.000 -23.000 55.00 STORY16 3.50 1.357 103.154 77.366 3.500 180.520 22.745 -22.745 51.50 STORY15 3.50 1.341 101.938 76.454 3.500 178.392 22.477 -22.477 48.00 STORY14 3.50 1.324 100.653 75.490 3.500 176.143 22.194 -22.194 44.50 STORY13 3.50 1.306 99.288 74.466 3.500 173.755 21.893 -21.893 41.00 STORY12 3.50 1.287 97.833 73.375 3.500 171.207 21.572 -21.572 37.50 STORY11 3.50 1.267 96.271 72.203 3.500 168.475 21.228 -21.228 34.00 STORY10 3.50 1.245 94.586 70.939 3.500 165.525 20.856 -20.856 30.50 STORY9 3.50 1.220 92.751 69.563 3.500 162.314 20.452 -20.452 27.00 STORY8 3.50 1.194 90.735 68.051 3.500 158.786 20.007 -20.007 23.50 STORY7 3.50 1.164 88.492 66.369 3.500 154.860 19.512 -19.512 20.00 STORY6 3.50 1.131 85.956 64.467 3.500 150.422 18.953 -18.953 16.50 STORY5 3.50 1.092 83.025 62.269 3.500 145.295 18.307 -18.307 13.00 STORY4 3.50 1.046 79.532 59.649 3.500 139.181 17.537 -17.537 9.50 STORY3 3.50 0.989 75.159 56.369 3.500 131.529 16.573 -16.573 6.00 STORY2 3.50 0.910 69.183 51.887 3.500 121.070 15.255 -15.255 0.00 STORY1 6.00 0.000 0.000 0.000 4.750 0.000 0.000 0.000
Bảng 3.2: Tải trọng gió tĩnh theo phương X
Z (m) …F H(m) k j (kG/m²) (kG/m²) (m) (kG/m²) W jY (T) W jYY (T)
Bảng 3.3:Tải trọng tỉnh tải theo phương Y
Theo TCVN 2737-1995, công trình có chiều cao 58m> 40m nên ta phải tính đến thành phần động của tải trọng gió
Công trình xây dựng dân dụng sử dụng vật liệu bê tông cốt thép, tọa lạc trong khu vực có áp lực gió IIB, có tần số giới hạn dao động riêng theo TCVN 229:1999 là fL = 1.3 Hz Cần thực hiện tính toán gió động theo phương X để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.
Dựa vào kết quả từ chương trình ETABS, chúng tôi xác định được tần số dao động riêng và các mode dao động riêng của công trình theo mặt phẳng XZ.
Bảng 3.4: Tần số dao động theo phương X
=> Vì f1 < fL = 1.3 (Hz nên ta tính toán gió động tương ứng với mode dao động đầu tiên của công trình theo phương X
Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:
Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió, bao gồm xung và lực quán tính, tác động lên phần thứ j trong dạng dao động riêng thứ i, được xác định bằng công thức cụ thể.
Hệ số i được xác định bằng công thức :
Hệ số tương quan không gian :
Hệ số tương quan không gian theo phương X
Dạng dao động thứ nhất (mode 1)
Xác định hệ số i theo phương X : i
Xác định hệ số động lực i xác định phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga
Xác định các hệ số fi, εi, ξi
Xác định thành phần động của tải trọng gió
- Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức sau: ji i i j ji p tt gW M y
( Xem chi tiết giá trị tải trọng gió động theo phương X ở phụ lục 6) b Tính toán gió động theo phương Y
Dựa vào kết quả từ chương trình ETABS, chúng tôi đã xác định được các tần số dao động riêng và các mode dao động riêng theo mặt phẳng YZ của công trình Tần số dao động cơ bản của công trình được xác định như sau:
Bảng tần số dao động cơ bản của công trình
Bảng 3.5: Tần số dao động theo phương y
=> Vì f1 < fL = 1.3 (Hz) nên ta tính toán gió động tương ứng với 1mode dao động đầu tiên của công trình theo phương Y
Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:
Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió, bao gồm xung và lực quán tính tác động lên phần thứ j trong dạng dao động thứ i, được xác định thông qua một công thức cụ thể.
Hệ số i được xác định bằng công thức :
Hệ số tương quan không gian :
Hệ số tương quan không gian theo phương Y
Dạng dao động thứ nhất (mode 1)
(Xác định hệ số i theo phương Y : i
=-560.216 Xác định hệ số động lực i xác định phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga
1 0.47 0.055 2.069 Xác định thành phần động của tải trọng gió
- Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức sau: ji i i j ji p tt gW M y
(Xem chi tiết gía trị tải trọng gió động theo phương Y ở phụ lục 7)
Xác định nội lực
Dùng phần mềm Etabs 2015, ta mô hình hệ kết cấu của công trình Sau khi nhập tải trọng, ta xuất ra nội lực của cấu kiện cần tính
Mô hình của hệ kết cấu:
Hình 3.2:Mô hình khung không gian
Hình 3.3:Mô hình khung trục 3
Tính toán khung trục 3
Tính toán dầm khung trục 3
a Tổ hợp nội lực tính toán:
Dùng bảng tổ hợp nội lực để tính toán cốt thép cho dầm
Trong tính toán cốt dọc của dầm, mỗi dầm được phân tích tại ba tiết diện: gối trái, nhịp, và gối phải Tại mỗi tiết diện, ta xác định giá trị Mmax và Mmin để tính toán lượng cốt thép cần thiết Để đơn giản hóa, khi chất tải đồng thời ở các ô sàn, giá trị momen tại nhịp cần được quy đổi cho trường hợp bất lợi bằng cách nhân với hệ số 1,2.
Tớnh cốt ngang: mỗi dầm lấy lực cắt tại 4 tiết diện( gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp, gối phải) để tính cốt ngang
Cách thức tổ hợp tải trọng:
-Tổ hợp cơ bản 1: là tổ hợp của tĩnh tải với 1 tải trọng (hoạt tải) nguy hiểm nhất
-Tổ hợp cơ bản 2: là tổ hợp của tĩnh tải với từ 2 loại hoạt tải trở lên Tải trọng tạm thời nhân với hệ số tổ hợp 0,9
Tổ hợp đặc biệt là sự kết hợp giữa tĩnh tải, các hoạt tải và một số tải trọng đặc biệt Đối với tải trọng tạm thời, nếu chỉ có một, giá trị được giữ nguyên; nếu có hai hoặc nhiều tải trọng tạm thời, giá trị của tải trọng đặc biệt không giảm và được tính bằng giá trị tải trọng tạm thời nhân với hệ số tổ hợp 0,85 Các bảng tổ hợp nội lực để tính toán dầm khung B được trình bày trong các bảng dưới đây, với đơn vị tính là kN cho Q và kN.m cho M.
Hình 3.4:Tên của các phần tử dầm và cột trong Etabs
Bảng tổ hợp momen dầm khung trục B:
(Xem chi tiết bảng tổ hợp momen dầm khung trục B ở phụ lục 8)
3.5.2 .Tính toán cốt thép dầm a Tính toán cốt thép dọc
Với tiết diện chịu mômen âm:
Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên tính toán với tiết diện chữ nhật bxh(cm) đặt cốt đơn
Diện tích cốt thép yêu cầu:
+Nếu m R : thì tăng kích thước tiết diện
Với tiết diện chịu mômen dương:
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén và trục trung hòa nằm trong cánh
Bề rộng cánh được lấy như sau: bc= b + 2.c
Trong đó c là bề rộng phần bản sàng cùng tham gia chịu lực với dầm Lấy c nhỏ nhất trong ba giá trị sau:
(Với l là nhịp của dầm.)
9hc ( hc chiều cao cánh, cũng chính là chiều dày bản )
1 khoảng cách giữa 2 mép trong dầm này với dầm bên cạnh song song với nó
Nếu tiết diện chỉ có một bên cánh thì tính như tiết diện chữ nhật bxh ( bỏ qua sự làm việc của cánh)
Xác định mômen với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh
Trong đó: +): b ’ f bề rộng cánh chữ T, b ’ f = b + 2Sc (cm)
+): h ’ f chiều cao cánh, Nếu M Mf thì trục trung hoà qua cánh, việc tính toán như đối với tiết diện chữ nhật
' b f x h (như đã trình bày ở trên)
Nếu M > Mf thì trục trung hoà qua sườn
+ Nếu m R : thì từ m tra phụ lục ta được
Diện tích cốt thép yêu cầu: h b b b
+Nếu m R = 0,417: thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép
ma x Hợp lí: 0,8% t 1,5%.Thông thường với dầm lấy min =0,1% Đối với nhà cao tầng ma x = 5% b Tính toán cốt thép ngang: Đoạn gần gối tựa (l/4):
Kiểm tra điều kiện tính toán: Q ≤ Qb,0 q1 = g+0,5p
+Nếu Qb0 < Qb,3 lấy Qb,0 = Qb3 khi đó: , 0
+Nếu Qb0 > 2,5Rbtbh0 lấy Qb,0 = 2,5Rbtbh0 khi đó:
Nếu lực cắt Q nhỏ hơn Qb,0, bê tông có khả năng chịu cắt đủ, do đó cần đặt cốt đai theo cấu tạo Ngược lại, nếu lực cắt Q lớn hơn Qb,0, bê tông không đủ khả năng chịu cắt và cần tính toán cốt đai Bên cạnh đó, việc kiểm tra khả năng chịu nén của bê tông cũng cần được thực hiện dựa trên ứng suất nén chính.
+ φw1:hệ số xét đến ảnh hưởng cốt đai đặt vuông góc với cấu kiện, được xác định như sau: φw1 = min(1+5αsμs;1,3)
Kiểm tra nếu không thỏa điều kiện này thì cần thiết kế lại cốt đai hoặc tăng kích thước tiết diện hoặc cấp bền bê tông
Trong cả hai trường hợp trên, nếu qsw < 0
Sau khí có được giá trị qsw ta chọn loại và cách bố trí cốt đai Khi đó khoảng cách cốt đai tính toán: sw sw sw tt q
Khoảng cách lớn nhất của cốt đai: Q bh s b n R bt
Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:
Khi đó bước cốt đai: s1 = min(stt;smax;s1) Đoạn giữa dầm(trong khoảng l/2 nhịp)
Trong đoạn này cần dự kiến khoảng cách cốt đai sau đó tính ra chiều dài để bố trí cốt đai cho đoạn gần gối tựa l1
+Nếu l1 ≤ l/4 thì đạt yêu cầu
+Nếu l1 > l/4 thì phải chọn lại s2 để đạt yêu cầu
Giá trị s2 được xác định như sau:
Khi h ≤ 300 thì có thể không đặt cốt đai nếu bê tông đủ chịu cắt
+Theo điều kiện dầm không bị phá hoại trên tiết nghiêng giữa 2 cốt đai:
Kiểm tra điều kiện tính toán: Q = Qmax –q1C
+Nếu Q < Qb,0 :bê tông đủ chịu cắt nên đặt cốt đai theo cấu tạo
+Nếu Q > Qb,0 :bê tông không đủ chịu cắt nên cần tính cốt đai
Tính toán khoảng cách l1 như sau:
Lớp bê tông bảo vệ cốt thép:
+Đối với cốt dọc: c ≥ (Φ,c0), đối với dầm có h ≥ 250mm thì c0 20(mm)
+Đối với cốt đai: c ≥ c0, đối với dầm có h ≥ 250mm thì c0 = 15(mm) Khoảng hở của cốt thép:
Theo TCXDVN 356:2005, khoảng hở cốt thép t ≥ (Φmax;t0)
+Cốt thép đặt trên: t0 = 30(mm)
+Cốt thép đặt dưới:t0 = 25(mm)
Kiểm tra khoảng hở cốt thép tại các tiết diện có khoảng hở bé nhất:
Vậy khoảng hở cốt thép là đảm bảo
+Cốt thép chịu momen âm: lan ≥ 30Φ
+Cốt thép chịu momen dương: lan ≥ 15Φ
Cốt thép chịu momen âm ở gối:
Tiết diện (1/2)l: Ac ≥ (2 thanh, 1/3As)
Tiết diện (1/3)l: Số còn lại
Tiết diện (1/3)l: Ac ≥ (2 thanh, 1/3As)
Tiết diện (1/4)l: Số còn lại
Cốt thép chịu momen dương ở nhịp: tiết diện cắt cách tiết diện giữa nhịp một đoạn a ≥ (h; 4/5l)
Cốt thép chịu momen âm nối tại tiết diện giữa nhịp bằng phương pháp nối chồng với chiều dài đoạn nối lan = 200(mm)
Tính toán cốt thép dầm khung trục B:
(Xem chi tiết bảng tôt hợp nội lực dầm khung trục B ở phụ lục 9)
(Xem chi tiết bảng tính toán cốt thép dầm khung trục B ở phụ lục 10)
Tính toán cốt đai dầm tầng 3:
(Xem chi tiết bảng tổ hợp lực cắt dầm khung trục B ở phụ lục 11)
(Xem chi tiết bảng tính toán cốt đai khung trục B ở phụ lục 12) c Tính toán cốt treo cho dầm B16 tầng 5:
Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm B10, các dầm còn lại có tải trọng nhỏ hơn, vì vậy để đơn giản hóa, chúng ta sẽ bố trí tương tự như dầm B16.
Từ mô hình etabs ta xuất được lực tại vị trí có bước nhảy nơi dầm phụ kê lên dầm chính là P64,4805daN
− hs : Khoảng cách từ vị trí đặt lực tập trung đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc h0 = 760mm chiều cao làm việc của tiết diện
Rsw = 1750 daN/cm2 cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai
Dùng cốt đai Ф10 2 nhánh có as = 157mm2 thì số lượng cần thiết là n s s
Vậy bố trí mỗi bên chọn 5Ф10 trong đoạn hs0 mm
Tính toán cột khung trụcB
Tổ hợp nội lực tính toán:
Sau khi chạy nội lực từ phần mềm Etabs ta tiến hành xuất nội lực để tổ hợp và tính toán cốt thép, với qui ước:
Vì khi dựng mô hình các cột đều là cột hình chữ nhật nên em nhập trong phần khai báo tiết diện là:
, với h>b, sau đó em xoay tất cả các cột 1 góc 900
Do vậy, nội lực trong Etab và trong các bảng tính sau đây sẽ tương ứng như sau: M33 Mx
Mỗi cột tính toán tại 2 tiết diện đầu cột và chân cột
Tại mỗi tiết diện có 5 nhóm nội lực:
Ta chọn các cặp nội lực tính toán cột bằng cách tổ hợp từ các giá trị nội lực trong các tổ hợp THCB1,THCB2
Chọn phương án bố trí thép đối xứng nên chỉ cần tìm các giá trị Mxmax và Mymax
Sau khi tính toán các giá trị nội lực tại các tiết diện của cột, chúng ta nhóm các giá trị nội lực ở các tầng không thay đổi nhiều Việc này giúp xác định giá trị nội lực lớn nhất cho toàn bộ nhóm, từ đó thuận lợi cho việc tính toán và bố trí trong thi công.
Ta có bảng tổ hợp sau: Đơn vị trong các bảng tổ hợp là: (kN) đối với N, (KN.m) đối với M
(Xem chi tiết bảng tổ hợp nội lực cột khung trục B ở phụ lục 13)
Tính toán cốt thép cột
Dùng phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép
Xét tiết diện có các cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp này là: 0,5
Cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn
Tiết diện chịu lực nén N và mômen uốn Mx, My được tính toán với độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay Sau khi phân tích uốn theo hai phương, hệ số x và y được xác định, dẫn đến việc gia tăng mômen Mx1 và My1 Cụ thể, Mx1 được tính bằng công thức x.Mx và My1 bằng y.My.
Trong đó: +η là hệ số uốn dọc; N cr
+Ncr là lực nén tới hạn, theo công thức thực nghiệm thì:
J Tuỳ theo tương quan giữa giá trị Mx1, My1 với các kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương x ho ặc y)
Mô hình tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên
Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện y y x x
Kí hiệu h = Cx; b = Cy M1= Mx1; M2 = My1 ea = eex + 0,2.eey h = Cy; b = Cx M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eey + 0,2 eex
Giả thiết a = 5(cm), tính h0 = h-a (cm); Z = h-2a (cm)
Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:
= R b Xác định hệ số chuyển đổi m0
Tính mômen tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng) b
Với kết cấu siêu tĩnh e0 = max(e1,ea) e = e0 + 2 h
Tính toán độ mảnh theo hai phương x ox x i
Dựa vào độ lệch tâm e0 và x1 để phân biệt các trường hợp tính toán
Nén lệch tâm rất bé khi
e tính toán gần như nén đúng tâm
Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e :
Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:
Diện tích toàn bộ cốt thép Ast: sc b b e e
e và x1>R.h0 tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé
Xác định chiều cao vùng nén:
0 Diện tích toàn bộ cốt thép Ast:
Trong đó: k = 0,4 là hệ số xét đến trường hợp cốt thép đặt toàn bộ
e và x1 ≤ R.h0 tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn Diện tích toàn bộ cốt thép Ast:
Trong đó: k = 0,4 là hệ số xét đến trường hợp cốt thép đặt toàn bộ
Kiểm tra hàm lượng thép: bh 0
Kiểm tra điều kiện: min max
Trong đó: min lấy theo r l 0
Giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu trong cột r l 0
max: khi cần hạn chế việc sử dụng quá nhiều thép người ta lấy max =3% Để đảm bảo sự làm việc chung giữa thép và bêtông thường lấy max
(Xem chi tiết bảng tính toán cốt dọc cột khung trục B ở phụ lục 13)
Lớp bê tông bảo vệ cốt thép: Đối với cốt dọc: c ≥ (Φ, c0), đối với cột c0 = 20(mm) Đối với cốt đai: c ≥ c0, khi h ≥ 250mm thì c0 = 15(mm)
Khoảng hở của cốt thép:
Khoảng hở cốt thép t ≥ (Φmax;t0), đối với cột t0 = 50(mm)
Kiểm tra khoảng hở cốt thép tại các tiết diện có khoảng hở bé nhất:
Cốt dọc được bố trí theo chu vi của tiết diện với khoảng cách không vượt quá 250 mm Để đảm bảo khả năng kháng chấn, cần gia cường cốt đai tại các nút khung và trong dầm gần gối tựa với cốt đai 2hd = 1600 mm, Φ10s100 Ngoài ra, cần tăng cường cốt đai trong đoạn cột có chiều dài l1 về hai phía của dầm với cốt đai Φ10s100, trong đó l1 phải đạt ≥ [hc; 1/6(l-hd); 450 mm].
Trong đoạn giữa cột bố trí cốt đai Φ10a150
Cắt cốt thép chịu lực và neo cách mép dưới dầm 1 đoạn lan = 30Φ
Dùng các mối nối buộc so le nhau
Chiều dài đoạn nối ln ≥ 30Φ
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Lựa chọn phương án thi công cọc
Tòa nhà văn phòng cho thuê NEW ERA BUILDING là một công trình cao tầng với tải trọng thẳng đứng lớn, được xây dựng trên một mặt bằng hạn chế Công trình này yêu cầu sự ổn định cao để chịu đựng tải trọng ngang do tác động của gió và động đất.
Do đó việc thiết kế móng cho nhà cao tầng cần đảm bảo :
+ Sức chịu tải của cọc
+ Công nghệ thi công hợp lí không làm hại đến công trình đã xây dựng
+ Đạt hiệu quả kinh tế , kỹ thuật
Các lớp đất trên của công trình được xác định là đất yếu, trong khi các lớp đất sâu hơn lại là các lớp đất chặt, có độ dày lớn và không kết thúc dưới đáy hố khoan Điều này cho thấy rằng lớp đất sâu là rất tốt để đặt đầu cọc móng cho nhà cao tầng.
Phương án móng sâu là cần thiết, vì việc sử dụng cọc ép không đảm bảo khả năng chịu lực, đồng thời số lượng cọc lớn gây khó khăn trong thi công và bố trí đài Dù là cọc đóng hay cọc ép, độ lún của công trình vẫn cao Do đó, chúng tôi quyết định chọn phương án cọc khoan nhồi để khắc phục nhược điểm của cọc ép và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
Thi công cọc khoan nhồi
• Phương pháp thi công cọc khoan nhồi
• Phương pháp thi công cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách
• Phương pháp khoan thổi rửa
• Phương pháp khoan gầu trong dung dịch bentonite
Thi công nhanh chóng, dễ dàng kiểm tra chất lượng, đảm bảo vệ sinh môi trường và hạn chế ảnh hưởng đến các công trình xung quanh là những ưu điểm nổi bật của phương pháp này.
Phương pháp này có nhược điểm là yêu cầu sử dụng thiết bị chuyên dụng có giá thành cao, dẫn đến chi phí cọc cũng tăng theo Ngoài ra, quy trình công nghệ cần được thực hiện chặt chẽ, đòi hỏi kỹ thuật viên và công nhân phải có tay nghề cao và ý thức tổ chức kỷ luật tốt.
Phương pháp khoan này nhanh chóng và đảm bảo chất lượng vượt trội so với các phương pháp khác, vì vậy hiện nay, nhiều công trình lớn tại Việt Nam chủ yếu áp dụng công nghệ này với thiết bị đến từ Đức (Bauer), Italia (Soil-Mec) và Nhật Bản (Hitachi).
Dựa trên các phân tích và mức độ ứng dụng thực tế, chúng tôi đã quyết định chọn phương pháp thi công khoan gầu sử dụng dung dịch bentonite để đảm bảo hiệu quả và chất lượng công trình.
Chọn máy thi công
Độ sâu hố khoan so với mặt bằng thi công (cốt 1,5 m) là 36 m; đường kính các cọc là 0,8m a) Máy khoan:
Cọc thiết kế chiều sâu 40m nên ta chọn máy KH-100 (hãng Hitachi) có các thông số kỹ thuật:
Bảng5.1 Thông số kỹ thuật máy KH – 100 (hãng Hitachi)
Chiều dài giá khoan(m) 19 Đường kính lỗ khoan (mm) 6001500
Chiều sâu khoan không cần phụ (m) 45
Chiều sâu khoan có cần phụ (m) 55
Trọng lượng(T) 36,8 áp lực lên đất(MPa) 0,017
Hình 4.1.Máy KH-100 (Hitachi) b) Máy trộn Bentonite:
Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm ly tâm:
Bảng 5.2 Thông số kĩ thuật máy trộn Bentônite
Lưu lượng(l/phút) 2500 áp suất dòng chảy(kN/m 2 ) 1,5 c) Chọn cần cẩu:
Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, cần sử dụng cẩu để hỗ trợ lắp đặt cốt thép, ống vách và ống đổ bê tông Cẩu không chỉ giúp giữ vị trí chính xác mà còn di chuyển ống đổ bê tông một cách hiệu quả.
Vì vậy để chọn được cần cẩu của sức trục hợp lý ta sẽ đi xác định các thông số cẩu lắp của từng cấu kiện:
+ Lồng thép : Chiều dài lớn nhất 11,7m, trọng lượng 840kg
- Chiều dài mỗi đoạn ống khi cẩu là 6m ống dày 3mm và có đường kính 30cm
Khi đổ bê tông, ống đổ bê tông được hạ xuống đáy hố khoan ở độ cao 15cm và được giữ thẳng đứng bằng cần trục Trọng lượng tối đa mà cần trục có thể nâng là 3,79 tấn, tính theo công thức q = 6.3,14.(0.3^2 - 0.27^2)/4.7,85 Để đảm bảo an toàn, cần chọn máy cẩu có khả năng nâng vật với chiều cao bằng lồng thép và trọng lượng của ống đổ bê tông.
Chọn thiết bị treo buộc là dây cẩu đơn, móc lồng cốt thép tại ba điểm
Hình 4.2 Cần trục MKG-16 Tính toán các thông số làm việc:
- Chiều cao nâng móc cẩu: Hm= h1 + h2 +h3 = 1 + 11,7 + 2 ,7 m;
Khoảng hở ban đầu từ điểm thấp nhất của lồng cốt thép đến mặt đất được xác định là 1m Việc lựa chọn chiều cao này nhằm đảm bảo điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi cho công nhân trong quá trình hàn nối lồng cốt thép.
+ h2,7m : chiều dài của lồng cốt thép
C ần bá o điện á p mạ nh
Mãc cÈu gãc n©ng cÇn
+ h3=2m : chiều cao của thiết bị treo buộc tính từ điểm cao nhất của lồng cốt thép tới móc cẩu của cần trục
- Chiều cao của puli đầu cần: H= Hm + h4 ,7 + 1,5 ,2 m
Với h4 =1,5 m là chiều dài puli, móc cẩu đầu cần
- Chiều dài tay cần tối thiểu:
- Sức nâng yêu cầu: Q = qck = 3,79 (Tấn);
Chọn máy cẩu MKG - 16M, tay cần L (m), chọn Rmin = 5,5m tra biểu đồ tính năng ứng với tầm với này có: [Q] tấn, [H] = 18 (m) Thỏa mãn các điều kiện yêu cầu.
Công tác chính trong thi công cọc khoan nhồi
Qui trình thi công cọc nhồi bằng máy khoan gầu tiến hành theo trình tự sau:
- Công tác chuẩn bị, định vị tim cọc và đài cọc
- Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ
- Lắp ống đổ bê tông
- Thổi rửa đáy hố khoan
- Kiểm tra chất lượng cọc
Qui trình thi công được thể hiện theo sơ đồ dưới đây:
Để thi công cọc khoan nhồi bằng gầu khoan hiệu quả và giảm thiểu tác động đến môi trường, công tác chuẩn bị là rất quan trọng Việc chuẩn bị kỹ lưỡng không chỉ đảm bảo chất lượng cọc mà còn giúp tiến độ thi công diễn ra suôn sẻ, nhanh chóng hơn.
Cần thực hiện nghiêm chỉnh kỹ lưỡng các khâu chuẩn bị sau :
Để giảm tiếng ồn trong các công trình gần khu dân cư, cần thực hiện biện pháp hạn chế tiếng ồn nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe người lao động Về cấp điện, việc tính toán lượng điện cần thiết cho thi công phải được thực hiện cẩn thận, với hệ thống điện được bố trí thuận lợi cho quá trình thi công Để phòng tránh hiện tượng mất điện, việc trang bị máy phát điện dự phòng là cần thiết.
Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, việc cấp nước là rất quan trọng, đòi hỏi phải chuẩn bị đầy đủ lượng nước và thiết bị cấp nước, bao gồm cả bể dự trữ và giếng khoan Đồng thời, lượng nước thoát ra trong quá trình thi công thường bị lẫn với bùn đất, do đó cần phải xử lý trước khi thải vào hệ thống thoát nước của thành phố.
Trước khi thi công cọc, việc xử lý các vật kiến trúc ngầm như đường ống cấp thoát nước, dây điện cao thế và dây điện thoại là rất quan trọng Cần thảo luận và làm việc với bên chủ quản để bảo quản, cải tạo hoặc tháo bỏ các vật này Đồng thời, định vị công trình và hố khoan cũng cần được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình thi công.
Định vị là công việc quan trọng trong xây dựng, cần xác định chính xác vị trí các trục và tim của toàn công trường, cũng như các giao điểm của các trục Dựa trên hồ sơ thiết kế, từ đó xác định vị trí tim cốt của từng cọc.
+ Xác định điểm của công trình (thường là góc của công trình) và một tường của công trình
Để xác định góc còn lại của công trình, sử dụng máy kinh vĩ hoặc thủy bình Đặt vùng tại điểm móc A, cố định hướng góc A và mở một góc bằng .
Để xác định chính xác điểm C, trước tiên ngắm về hướng điểm C, cố định hướng và đo khoảng cách A Sau đó, đặt máy ở điểm C, ngắm về B, cố định hướng và mở một góc β, tiếp tục xác định điểm D bằng cách đo chiều dài đoạn CD theo hướng đã định Quá trình này sẽ được lặp lại cho đến khi hoàn thành công tác định vị công trình trên mặt bằng xây dựng.
Sai số theo ISO-7976-1:1989 (E): Đo bằng máy kinh vĩ và thước đo thép, chiều dài cần đo 20 30m là 15 mm
Hình 4.4 Định vị công trình và hố khoan
Trong quá trình thi công móng, việc giám sát và xác định các trục chi tiết trung gian là rất quan trọng Cần thực hiện các bước tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục, sau đó đưa các trục ra ngoài khu vực thi công Cuối cùng, các mốc cần được cố định bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất để đảm bảo độ chính xác và ổn định cho công trình.
Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí tim cọc: Dùng
2 máy kinh vĩ đặt ở hai trục vuông góc để định vị lỗ khoan
Riêng máy kinh vĩ thứ 2, ngoài việc định vị lỗ khoan, phải dùng máy để kiểm tra độ thẳng đứng của cần khoan
- Kiểm tra công tác chuẩn bị:
Kiểm tra vị trí hố khoan và thiết bị thi công là rất quan trọng Cần đánh giá khả năng hoạt động của máy móc, hệ thống cung cấp nước, điện, thoát nước và nguyên vật liệu Bước tiếp theo là hạ ống vách để đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình.
• Tác dụng của ống vách :
- Định vị và dẫn hướng cho mũi khoan đi thẳng theo trục cọc
- Giữ thành hố khoan khi chịu các tác động phía trên mặt đất trong khi thi công
- Ngăn không cho vật dụng, đất đá rơi vào hố
- Làm sàn đỡ tạm khi hạ lồng thép, lắp dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông
Cấu tạo của ống vách:
Sau khi xác định vị trí tim cọc, ống vách có đường kính 0,8m được hạ xuống bằng thiết bị rung Máy rung được kẹp chặt vào thành ống và từ từ ấn xuống, làm giảm khả năng chịu cắt của đất do rung động Ống vách được hạ đến độ sâu thiết kế là 6m Trong suốt quá trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng diễn ra liên tục thông qua việc điều chỉnh vị trí máy rung bằng cẩu, cho đến khi ống vách đạt độ sâu 0,6m cách mặt đất.
* Thiết bị : Ống vách có kích thước và cấu tạo như sau:
Búa rung ICE 416 là một trong những loại búa rung phổ biến, với nhiều chế độ rung khác nhau Bảng dưới đây sẽ trình bày các chế độ rung khi điều chỉnh và khi rung mạnh của búa rung ICE, giúp người dùng dễ dàng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Bảng 5.3 Chế độ rung của búa rung ICE
Tốc độ (vòng/ phút) Áp suất hệ kẹp (bar) áp suất hệ rung (bar) áp suất hệhồi (bar)
The hydraulic vibro hammer, designed for temporary wall installation, features four eccentric weights arranged in pairs that rotate in opposite directions, utilizing rubber dampers for shock absorption This equipment is manufactured by ICE (International Construction Equipment) and comes with specific technical specifications.
Bảng 5.4.Thông số kỹ thuật búa rung ICE
Thông số Đơn vị Giá trị
Lực li tâm lớn nhất KN 645
Tần số rung Vòng/ phút 800, 1600
Biên độ rung lớn nhất Mm 13,1
Công suất máy rung KW 188
Lưu lượng dầu cực đại lít/ phút 340 áp suất dầu cực đại Bar 350
Trọng lượng toàn đầu rung Kg 5950
Trạm bơm: động cơ Diezel
• Quá trình hạ ống vách:
Khi hạ ống vách của cọc đầu tiên, quá trình rung kéo dài khoảng 10 phút để đạt độ sâu 6m, gây ảnh hưởng đến các khu vực lân cận Để khắc phục hiện tượng này, trước khi hạ ống vách, người ta sử dụng máy đào thủy lực để đào một hố sâu 2,5m và rộng 1,5x1,5m tại vị trí tim cọc, sau đó lấp đất trả lại.
Loại bỏ các vật thể lớn không mong muốn giúp dễ dàng hạ ống vách (casine) xuống Quá trình này cải thiện độ xốp và đồng nhất của đất, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh và nâng hạ casine thẳng đứng đúng vị trí.
Dùng cẩu chuyển trạm bơm thủy lực, ống dẫn và máy rung ra vị trí thi công
Lắp máy rung vào ống vách:
Cẩu đầu rung được lắp vào đỉnh casine, kết hợp với bơm thủy lực để hoạt động hiệu quả Khi mở van cơ cấu kẹp, máy rung sẽ được kẹp chặt với casine, với áp suất kẹp đạt 300 bar, tương đương với lực kẹp mạnh mẽ.
100 tấn, cho rung nhẹ để rút casine đưa ra vị trí tâm cọc