THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU + THI CÔNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU + THI CÔNG

Phần 2- kết cấu

Chương 1-tính khung k2

2.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu

2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn sơ đồ kết cấu

a Khái quát chung.

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọngtạo tiền đề cơ bản để người thiết kế có được định hướng thiết lập môhình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình đảm bảo yêu cầu về độ bền,

độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng vàđem lại hiệu quả kinh tế

-Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các hệ chịu lực chính:

*Ưu điểm:tạo không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sưrdụng,thích hợp với các công trình công cộng,sơ đồ thể hiện rõrành,đơn giản

* Nhược điểm:Kém hiệu quả khi chiều cao lớn,độ cứng ngang củakết cấu không được lớn

b Vật liệu.

* Bê tông:

- Theo tiêu chuẩn TCVN 1997

+ Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cátvàng và được tạo nên một cấu trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bêtông có khối lượng riêng ~ 300 KG/m3

- Cường độ của bê tông mác 300:

Với trạng thái nén:

+ Cường độ tiêu chuẩn về nén : 167 KG/cm2

+ Cường độ tính toán về nén : 130 KG/cm2

Với trạng thái kéo:

+ Cường độ tiêu chuẩn về kéo : 15 KG/cm2

+ Cường độ tính toán về kéo : 10 KG/cm2

- Môđun đàn hồi của bê tông: Eb = 265000 KG/cm2

* Thép.

Thép làm cốt thép cho cấu kiện bê tông cốt thép dùng loại thépsợi thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 1997 Cốt thép chịu lực chocác dầm, cột dùng nhóm AII, AIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thépcấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI

Cường độ của cốt thép cho trong bảng sau:

Chủng loại

Cốt thép

Cường độ tiêuchuẩn

(KG/cm2)

Cường độ tính toán(KG/cm2)

AI

AII

AIII

240030004000

230028003600Môđun đàn hồi của cốt thép:

E = 2,1.106 KG/cm2

2.1.1.2 Sơ đồ kết cấu

- Sơ đồ kết cấu là khung k6, vì được sự cho phép của giáo viênhướng dẫn, tôi chọn khung K6 là khung điển hình để tính toán và thiếtkế.

- Khung K6 là khung 6 tầng, 5 nhịp, vật liệu bê tông cốt thép đổtại chỗ

- Nhịp của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột:

+ Nhịp AB,BC có : L = 4,5 m

+ Nhịp CD có : L = 2,2 m

+ Nhịp DE,EF có : L = 4,5 m

- Chiều cao tính toán của tầng1 : H = 3,8 m

- Chiều cao tính toán của tầng2-6 : H = 3,3 m

2.1.1.3 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện

h 2 , 2 0 , 18 0 , 27m

12

1 8

hd = ( 1/5( 1/7 ) 140 = (20 ( 28 ) ( cm )

Chọn Dsn : b x h = (22x30) cm

b Chọn kích thước chiều dày bản sàn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức l1/l2=1.Vậy sàn làm việctheo 2 phương

Chiều dày của bản có thể chọn sơ bộ theo công thức của ô bản loạibản kê 4 cạnh :

( h b 4 , 5 0 , 14 0 , 15 m

45

4 , 1

c Chọn kích thước tiết diện cột

*Chọn kích thước tiết diện ngang cột sơ bộ theo công thức :

Fc = ( 1,2 ( 1,5) (

n R N

Trong đó :

+ 1,2 – 1,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen

+ Fc: Diện tích tiết diện ngang của cột

+ Rn: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

+ N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột ( lực nén tiêuchuẩn, không kể trọng lượng bản thân cột )

+Chọn kích thước cột C2:

S là diện truyền tải tác dụng lên cột :S = 4,5x4,5 = 20,25 (m2)

( N = 20,25x0,8x6 = 97,2(t) ( 1046 , 77 2

130

1000 2 , 97 4

Vì chiều cao nhà trung bình,ta chọn sơ bộ kích thước cột của cáctầng giống nhau

* Kiểm tra điều kiện về độ mảnh theo công thức: gh

i

l



 0 

gh:Độ mảnh giới hạn,với cột nhà gh  100

L0:chiều dài tính tốn của cột nhà,l0   l

+Với cột C1,3:30x40(cm),ta cĩ l0=0,7x4=2,8 (m) ;

100 33

, 37

, 46

Bảng 2.2: Bảng tải trọng cho 1 m2 sàn tầng điển hình, sàn lơgia

* Túnh taỷi loái saứn khõng choỏng thaỏm:

1 Lụựp gách Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2

2 Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2

3 Baỷn bẽtõng coỏt theựp daứy 15 cm, n =1.1: 1.1 x 0.15 x 2500 = 412,5 kG/m2

4 Lụựp vửừa traựt trần daứy 1 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.01 x 1800 = 23.4 kG/m2

Toồng túnh taỷi saứn : g1 = 504,7 kG/m2

* Túnh taỷi loái saứn coự choỏng thaỏm: S2 , S2

1 Lụựp gách Ceramic daứy 1cm, n= 1.1: 1.1 x 0.01 x 2000 = 22 kG/m2

2 Lụựp vửừa loựt daứy 2 cm, n = 1.3: 1.3 x 0.02 x 1800 = 46.8 kG/m2

3 Lụựp bẽtõng choỏng thaỏm daứy 5 cm, n =1.1: 1.1 x 0.05 x 2200

d.Trọng lượng bản thân cấu kiện khung K6

Bảng 2.4: Bảng trọng lượng bản thân các cấu kiện khung K6:

Stt

Cấu tạo các bộ

phận

Tải trọng tiêu chuẩn(KG/m)

217,870,2

0,220,07

lượng bản thân lớp

trát : 0,015.2.1800

(=288Kg/cm2

(=0,29T/m2

Kg/cm2

(=0,506T/m2

Sê nô

-Lớp láng vữaXM

-Sàn BTCT

-Vữa trát trần

0,030,120,02

1,82,51,8

0,0540,30,036

1,31,11,3

0,07020,330,0468

Tải trọng tính toán (T/m2)

phân bố tảI trọng lên khung

Nguyên tắc dồn tải trọng sàn tác dụng vào khung :

- Tải trọng truyền vào khung gồm tĩnh tải và hoạt tải dưới dạng tải tậptrung và tải phân bố đều

+ Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân cột , dầm ,sàn , tường ,các lớptrát.

+ Hoạt tải : Tải trong sử dụng trên sàn nhà

- Ghi chú :Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung được tính toántheo diện chịu tải,được căn cứ vào đường nứt của sàn khi làm việc như vậy tải trọng từ bản vào dầm theo một phương thì tải phân bốtheo hình chữ nhật còn theo hai phương

+ Phương cạnh ngắn l1 : hình tam giác

+ Phương cạnh dài l2 : hình thang hoặc tam giác

Để đơn giản cho tính toán ta quy tải tam giác và hình thang về dạngphân bố đều

Trong đó : l1: phương cạnh ngắn ; l2:phương cạnh dài

Dầm dọc ,ngang nhà tác dụng vào cột trong diện chịu tải của cột dướidạng lực tập trung

d1

d14d5

d6d16d6

d5

Gm3 Gm2

pm4 TảI trọng do dầm D4: 0 , 329 4 , 5  1 , 48T

Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác):

T

757 , 1 5 , 4 625

g2m

TảI trọng tam giác do sàn S1:

T

757 , 1 5 , 4 625 ,

g3m

TảI trọng tam giác do sàn S1:

T

757 , 1 5 , 4 625 ,

g4m

TảI trọng tam giác do sàn S2:

T

859 , 0 2 , 2 625

4 , 1

(=0,573T

P’m2 Tải trọng dô Ô1: 4 , 5 2 0 , 573T

2

4 , 1 091 ,

Tảitrọng do ô sàn S1(dạng tam giác):

(=0,938T

256 , 0 5 , 4 091 ,

d1

d14d5

d6d16d6

d5

G3 G2

p4 TảI trọng do dầm D4: 0 , 329 4 , 5  1 , 48T

Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác):

T

992 , 0 7 , 0 5 , 4 504

4 , 1 24 ,

(=1,512T

P’ 2 Tải trọng dô Ô1: 4 , 5 2 1 , 512T

2

4 , 1 24 ,

Tảitrọng do ô sàn S1(dạng tam giác):

T

472 , 0 7 , 0 5 , 4 24

P’ 3

Tảitrọngdo sàn S1(dạng tam giác):

T

945 , 0 7 , 0 5 , 4 24 , 0

P’ 4 Tải trọng do ô sàn S1(dạng tam giác):

T

472 , 0 7 , 0 5 , 4 24

P1 g1 P2 g2 P3 g3

g4 g3

g2 g1

P4 P3

P1 g1 P2 g2 P3 g3

g4 g3

g2 g1

P4 P3

P2

g4 g3

g2 g1

P4 P3

P2

g1 P2 g2 P3 P4 g3

gm1

P4

Hình 2.6: Sơ đồ TĩNH TảI tác dụng lên khung k6

P'1 g'1 P'2 g'2 P'3 g'3 g'4

g'3 g'2

g'1

P'4 P'3

P'2

g'4 g'3

g'2 g'1

P'4 P'3

P'2

g'1 P'2 g'2 P'3 P'4 g'3

g'm1

P'4 P'1 P'2 P'3 P'4

P'1 g'1 P'2 g'2 P'3 g'3 g'4

g'3 g'2

g'1

P'4 P'3

Hình 2.7: Sơ đồ HOạT tảI tác dụng lên khung k2

2.1.2.3 tải trọng gió tác dụng lên khung k2:

Tải trọng gió được xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95 Vìcông trình có chiều cao (H < 40,0m), do đó công trình không cần tính toánđến thành phần gió động

Khi tính toán ảnh hưởng của tải trọng gió dựa trên các giả thiếtsau: :

-Gió tác động lên đồng thời lên hai mặt đón của nhà

-Các khung của lõi làm việc đồng thời

-Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

-Bỏ qua sự chống trượt của lõi

-Độ cứng theo phương dọc nhà là vô cùng lớn

-Bỏ qua tác dụng xoắn của công trình

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụngphân bố đều trên một đơn vị diện tích được xác định theo công thứcsau:

Wtt=n.Wo.k.c

Trong đó:

- n : hệ số tin cậy của tải gió n=1.2

-Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng

- c: 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 đóngió.Với công trình có hình khối chữ nhật, bề mặt công trình vuông gócvới hướng gió thì hệ số khí động

với mặt đón gió là c = +0.8

với mặt hút gió là c = - 0.6

áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k Đểđơn giản trong tính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió làphân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao ở đỉnh tầngnhà( thiên về an toàn) Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầngđược tính như trong bảng

Tải trọng gió tĩnh được quy về lực tập trung ở mức sàn Theocông thức:

Pi = l.[ ]

2 i i 2

1 i 1

+ Gió từ trần mái trở lên quy về lực tập trung tại đỉnh khung

Mặt đứng trục 2-2C (thang máy) và trục 6-7 cao hơn mặt đứngcác trục khác Để đơn giản tính toán ta coi ảnh hưởng của phần caohơn như là phần tường chắn cao 1.6 (m)

Tổng tải trọng gió phần tường chắn cao 1.6 (m) Tại cao trình21,9 (m) có k=1,147

Xét với bề rộng đón gió toàn công trình b = 64 m, ta có :

Bảng:giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió phân bố theo

(m) k (z)

Đóngió

Hút

Tải tập trung tại cao độ sàn

2.2.2 Tính toán độ cứng của công trình

* Xác định độ cứng của các khung và quy khung về các vách tương đương:

- Xác định độ cứng khung ngang

Khung được thay thế bằng một thanh công sôn tương đươngngàm ở mặt móng chịu lực phân bố đều p = 1000 kG/m Nhờ vào mốiquan hệ giữa lực tác dụng và chuyển vị ta xác định được độ cứngtương đương của khung

I xkhung = 0 , 225

00175 ,

0 10 65 2

8

3 , 20 1000

0 10 65 2

8

3 , 20 1000

0 10 65 2

8

3 , 20 1000

- Xác định độ cứng lõi thang máy :

55 , 0 22 ,

) ( 4967 , 0 04 , 1 08 , 2 22 , 0 12

22 , 0 08 ,

) ( 223 , 0 12

3 , 2 22 ,

) ( 4967 , 0 04 , 1 08 , 2 22 , 0 12

22 , 0 08 ,

) ( 1065 , 0 875 , 0 55 , 0 22 , 0 12

55 , 0 22 ,

Tổng độ cứng của lõi là: Jx= 2.0,1065+2.0,4967+0,233=1,439(m4)

*Phân phối tải trọng gió cho khung 6:

- Do công trính có cấu tạo kết cấu hoàn toàn đối xứng theo cả 2phương nên tâm cứng của công trình trùng với tâm hình học của côngtrình và nằm ở chính giữa công trình

việc phân phối được thực hiện như sau :TYi =

Rxi,ryi: là khoảng cách từ tâm cứng của vách đến trung tâm nhà

Ty:thành phần ngoại lực tác dụng lên công trình

XI xi

EI r

EIx r

.

00175 , 0

Hình 2.9: Sơ Đồ hoạt tải gió trái tác dụng lên khung k6

a Lý thuyết tính toán cốt thép dọc cho cột:

Từ bảng tổ hợp nội lực ,với mỗi thanh chọn 3 cặp nội lực Đó là cáccặp nội lực có trị tuyệt đối mômen lớn nhất, có lực dọc lớn nhất và có

Trên một đoạn có chiều dài ở hai đầu mút cột :

o a

Ne F

F

o a a a





e’ = e – ho + a’ (4)

- Nếu x > (oho, tính thêm : eogh = 0.4(1.25h - (oho) (5)

so sánh eo và eogh, xét 2 trường hợp sau :

+ Khi eo > eogh, lấy x = (oho, tính

) ' ( '

2 '

a h R

bh R A Ne F F

o a

o n o a

h

h 0.5 1 8 1 4  eo (7)

- Khi 0.2ho ( eo ( eogh, tính x = 1 8 (e ogh e o)  o h o (8)Trong cả hai trường hợp, sau khi tính x thì tính thép theo côngthức :

) ' ( '

) 5 0 (

'

a h R

x h

bx R Ne F F

o a

o n a

b Xác định chiều dài tính toán.

- Chiều dài tính toán của cột là : ltt= 0,7.H với H là chiều cao từ sàntầng thứ i đến sàn tầng thứ i+1

b.Tính toán cốt thép dọc cho cột tầng một.

Trong bảng tổ hợp nội lực cột, mỗi phần tử có 12 cặp nội lực ở 2tiết diện đầu và cuối Từ 12 cặp nội lực này ta chọn ra 3 cặp nội lựcnguy hiểm nhất để tính toán, đó là các cặp sau:

+ Cặp có giá trị tuyệt đối của mômen lớn nhất

+ Cặp có lực dọc lớn nhất

+ Cặp có độ lệch tâm lớn nhất

Ta chọn ra 3 cặp nội lực trên để tính toán vì những cặp có độ lệchtâm lớn thường gây ra nguy hiểm cho vùng kéo Còn những cặp cólực dọc lớn thường gây nguy hiểm cho vùng nén Cặp có mômen lớnthì gây nguy hiểm cho cả vùng nén và vùng kéo Khi có nghi ngờ giữacác cặp nội lực, không biết rõ cặp nào nguy hiểm hơn thì phải tínhtoán với tất cả các cặp đó

M e

e

e o  01  ng   ng  0 , 008  0 , 02  0 , 028  2 , 8

cm a

h eo

10 909 , 311

N x n

cm

Vậy x =60 cm > (oho = 0,58.36 =20,88cm

( xảy ra trường hợp lệch tâm bé.

Ta có eo= 2,8cm< eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.40-0,58.36)=11,6cm

( dựa vào eo để tính lại x Mặt khác eo= 2,8 < 0,2ho= 7,2 cm nên tínhlại x theo công thức :

( tính x = h 1 , 8  0 , 5 h/h0  1 , 4  0.e0 =36.8(cm)

 '

0 ' 0 '

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F

F

a

n a

16 , 538 , 0 36 16 , 38 30 130 05 , 18 314799

M e

e

43 , 285

92 , 25

10 43 ,

N x n

cm

Vậy x = 43,9 > (oho = 0,58.50 = 29 ( xảy ra trường hợp lệch tâm bé

Ta có eo= 11 < eogh = 0,4(1,25h - (oho)= 0,4(1,25.50-0,58.46)=14,328

( dựa vào eo để tính lại x Mặt khác eo= 11 > 0,2ho= 9,2 cm nên tínhlại x theo công thức :

( tính x = 1 8 (e ogh e o)  o h o =1,8(14,328-11)+0,58.46=32,67 cm

Tính cốt thép :  

 '

0 ' 0 '

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F

F

a

n a

67 , 32 5 , 0 46 67 , 32 50 130 32 1000 43 ,

54 , 29

% 100

Tính toán với phần tử cột 10 :

Mmin = -18,67 T.m ; Mmax = 26,08T.m; Mtư = 4,26T.m

Ntư = -293,93 T ; Ntư = -300,97 T; Nmax = - 348,95 T

- Tiết diện cột : b ( h =50 ( 50 cm;

- Giả thiết a = a’ = 4 cm ( chiều cao làm việc ho = h -a = 50 - 4 =

46 cm

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên : e ng h , 2 (cm) 2cm

M e

e

e o ng ng 0 , 02 0 , 106 10 , 6

97 , 300

08 , 26

10 97 , 300

N x n

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F

F

a

n a

3 , 46 5 , 0 46 3 , 46 50 130 6 , 31 1000 970 , 300

cm F

M e

e

e o ng ng 0 , 02 0 , 032 3 , 2

95 , 348

26 , 4

10 95 ,

N x n

h h

.5,0

a h R

x h

x b R Ne F

F

a

n a

1 , 45 5 , 0 46 1 , 45 50 130 2 , 24 1000 95 , 348

cm F

Vậy ta chọn giá trị Fa = 22,4cm2 để bố trí thép

Chọn thép 6(25 (Fa = 29,54 cm2)

- Hàm lượng cốt thép : 100 % 1 , 28 % 0 , 15 %

46 50

54 , 29

% 100

2 Tính toán dầm:

* Cơ sở tính toán:

1 Bảng tổ hợp tải trọng dầm khung K2

2 TCVN 5574 - 1994: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

3 Bảng chọn nội lực và loại dầm dùng trong tính thép

h R

M F



 (5) + M ( Mc : trục trung hoà qua sườn, tính theo tiết diện chữ T tính A:

2

) 5 0 ( ) (

o n

c o

c c n

bh R

h h

h b b R

a

R

R h b b bh

F     (7)

- Khi A > Ao, tiết diện quá bé, tính theo tiết diện chữ T đặt cốt kép b) Với tiết diện chịu mô men âm : Cánh nằm trong vùng nén nên bỏqua Tính A theo (3) :

+ Khi A ( Ao,tính ( theo (4), tính Fa theo (5)

+ Khi A ( 0.5 : tăng kích thước tiết diện

+ Khi Ao < A < 0.5, đặt cốt kép, chọn trước Fa’,

tính lại 2

'

o n

o a a bh R

a h F R M

R

F R bh R F

' '

6 giống nhau, tầng 7, tầng 8 giống nhau và tầng 9 là khác

-tiết diện dầm bxh= 22x60cm và bxh=22x60cm

-chọn lớp bảo vệ cốt thép a=4cm, ho=h-a=60-4=56cm, và 4=26cm

h0=h-a=30-Trục A-B

( Tiết diện I-I :

* Mô men âm : M =-41,480 T.m, Q=18,050

=0,46<Ao=0,5

Như vậy ta lấy A=Ao =0,412, hki đó ta bố trí cốt kép với:

d  0  0 , 31

Fa’=

)(

' '

2 0

a h

R

h b R A

M

o a

n d

R

F R h b

chọn 4( 28 Fa=21,63cm2;và 2( 18Fa=5,09; (=1,53%

( Tiết diện II-II

Mô men dương : M =19,210T.m, Q=5,510T

Cánh trong vùng nén

Bề rộng cánh dầm được lấy như sau:

Với C1 ( min ltt/6; khoảng cách giữa 2 mép trong dầm;ltt/6=600/6=100cm

6hc (hc: chiều cao cánh = chiều dày bản);6hc=6x10=60cm

lấy C1=50cm

bc=b+2C1=22+2x50=122cm

Mc = Rn bc hc (ho – 0.5hc) = 130x122x10x(56-0.5x10)=80,886T.mM=19,21T.m <Mc=80,886T.m

Trục trung hoà đi qua cánh tính toán được tiến hành như đối với tiếtdiện hình chữ nhật với tiết diện bcxh=122x56cm

=0,0386<Ao=0,412( = 0.5(1+ 1  2A)=0,99

Diện tích cốt thép được tính theo công thưc:

( Tiết diện III-III

* Mô men dương : M =38,840 T.m, Q=13,010T

Cánh trong vùng nén

Bề rộng cánh dầm được lấy như sau:

Với C1 ( min ltt/6; khoảng cách giữa 2 mép trong dầm;ltt/6=600/6=100cm

6hc (hc: chiều cao cánh = chiều dày bản);6hc=6x10=60cm

lấy C1=50cm

bc=b+2C1=22+2x50=122cm

Mc = Rn bc hc (ho – 0.5hc) = 130x122x10x(56-0.5x10)=80,886T.mM=38,84T.m <Mc=80,886T.m

Trục trung hoà đi qua cánh tính toán được tiến hành như đối với tiếtdiện hình chữ nhật với tiết diện bcxh=122x56cm

100 38840

=0,0386<Ao=0,412( = 0.5(1+ 1  2A)=0,99

Diện tích cốt thép được tính theo công thưc:

100 38840

-Tiết diện I-I: Q1=24,1T

-Tiết diện II-II: Q2=5,51T

-Tiết diện III-III: Q3=13,01T

Tại tiết diện I-I, lấy lực cắt Q1 để tính toán:

Khoảng cách cốt đai thiết kế:

U< (utt, umax, uct)=(16,3; 43; 20cm)

Chọn u= 10cm bố trí ở đoạn dầm gần gối tựa

Tại tiết diện II-II có Q=5,51T< k 1 Rk.b.h0=0,6.10.22.56=7,392T Vậykhông cần phải tính toán, đặt cốt đai theo cấu tạo:

Chọn 8 đai, mỗi bên bố trí 4 đai

Khoảng cách giữa các đai là:

h1=hdc-hdp=60-50=10cm, khoảng cách giữa các đai là: 5cm

+ Độ lún lệch tuyệt đối giới hạn : Sgh= 0,08m.

+ Độ lún lệch tương đối giới hạn : (Sgh= 0,001

2.2.1.2 Điều kiện địa chất, thuỷ văn.

Theo “Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình nhà ở CBCNVnhà máy điện Phú Mỹ – Vũng Tàu, giai đoạn phục vụ thiết kế bản vẽthi công”, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng, được khảo sátbằng phương pháp khoan, xuyên động Từ trên xuống gồm các lớpđất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng:

- Lớp 1: Đất lấp dày trung bình 1,5m;

- Lớp 2: Sét dày trung bình 4,5 m;

- Lớp 3: Sét pha dày trung bình 4,0 m;

- Lớp 4: Cát trung dày trung bình: 10,5 m;

Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3,5 m Trụ địa chất xem hình vẽ2.1

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

W

(

W L

(

W P

(

(II0 CII m

m2/Kn

E0 KPa

2.2.1.3 Đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất.

- Lớp 1 : Đất lấp – có chiều dày trung bình 1,5 m, không đủ khả năngchịu lực để làm nền cho công trình

- Lớp 2 : Lớp sét có chiều dày 4,5m có :

45 , 0 30 50

30 39

p L

W W

W W

I Đất sét ở trạng thái dẻo cứng, E0 = 7500Kpa, N = 14 đất trungbình

2 , 18

39 01 , 0 1 9 , 26 1 01 , 0 1

10 9 , 26





26 31

p L

W W

W W I

Đất sét pha ở trạng thái dẻo cứng, E0 = 11000Kpa, N = 18 đấttốt

    1 0 , 922

2 , 18

31 01 , 0 1 7 , 26 1 01 , 0 1

10 7 , 26

18 01 , 0 1 5 , 26 1 01 , 0 1

10 5 , 26

Dựa theo các chỉ tiêu đánh giá cơ lý của các lớp đất của công trình,

ta có thể kết luận và chọn ra các phương án nền móng cho công trình

1 Phương án móng nông trên nền thiên nhiên.

Các lớp địa chất của công trình khá tốt, cho nên phương án nàycũng có khả năng thực thi Nhưng do công trình có quy mô lớn, tảitrọng công trình lớn Nên phương án nay không hợp lý

2.Phương án ép cọc.

a Móng cọc đóng.

Phương án này áp dụng cho các công trình có tải trọng lớn Nhưng

do công trình nằm ở khu đô thị mới, nên các chấn động của việc đóngcọc ảnh hưởng tới môi trường xung quanh

b.Móng cọc ép.

Phương án này áp dụng cho các công trình có tải trọng lớn Khi thicông móng cọc ép thì ít chấn động xung quanh, và hiệu quả ép cọccao

c Móng cọc nhồi.

Phương án này áp dụng cho các công trình có tải trọng lớn và rấtlớn Theo phương án này thì khi thi công cọc thì không gây chấn độngcho xung quanh

Nhưng khó có thể kiểm tra được chất lượng cọc sau quá trình thi công

và kinh phí thi công cọc nhồi rất cao

2.2.2.2 Lựa chọn phương án móng.

Do công trình là nhà cao tầng có 9 tầng, và công trình nằm ở khu

đô thị mới Nên ta chọn phương án thi côngép cọc btct là hợp lý Vìcọc có thể đạt đúng độ sâu thiết kế, tốc độ thi công cao, năng suấtcao, không gây ồn và độ dung nhỏ do đó không làm ảnh hưởng tớicác công trình lân cận

2.2.3.1 Tải trọng tính toán.

- Ta có tổ hợp tải trọng

N0tt = 316,517 T M0tt =24,463 Tm Q0tt = 2,699 T + Tiết diện cột tầng 1: 500(500, cột cao 4,5m

+ Chọn tiết diện giằng móng: 220(550

+ Trọng lượng giằng:

NGtt = 1,1(0,22(0,55(2,5((6+7,2)/2 = 2,2T+ Trọng lượng tường xây truyền vào đài cọc:

Nttt = 1,1(1,8(0,22((4,5- 0,55) (0,5((6+7,2)=11,356T ( Tổng trọng lượng tính toán tác dụng lên đế đài :

- Lớp 3: Sét pha dày trung bình 4,0 m;

- Lớp 4: Cát trung dày trung bình: 10,5 m;

Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3,0 m

Chọn chiều cao đài cọc 1,2m, cốt đáy đài cọc là -2,1m, chọn cọc30(30cm liên kết cọc vào đài bằng cách phá đầu cọc 1 đoạn 45cm đểthép chờ và chôn đoạn cọc còn nguyên vào đài 15cm, cọc cắm vàolớp cát hạt trung 8m, tổng chiều dài cọc là 16,5m, nối từ đoạn cọc dài

8 m và đoạn dài 8,5 m Dùng bê tông gạch vỡ mác 50 dày 10 cm làmlớp bê tông lót

- Tiết diện cọc 300(300 mm cốt thép 4(20

- Bê tông mác 300

- Lớp bảo vệ cốt thép a = 4 cm

- Diện tích cốt thép Fa = 4.3,14=12,56 cm2=12,564.10-4 m2

- Diện tích bê tông chịu lực Fb = 0,3(0,3 = 0,09 m2

2.2.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc đơn.

1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được tính theo công thức Pvl = m((( (mR(Rb(Fb + Ra(Fa),

với ( là số uốn dọc, ( = 1, m =1, cọc không xuyên qua than bùn mR =1

Bê tông M300 có Rb= 130 KG/cm2 = 13000 KN

Thép AII có Ra= 280000 KN

- Vậy PVL= 1.1(1.13000 0,09 + 280000(12,564.10-4) = 1521,792KN=1,522T

2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền.

- Chân cọc tì lên lớp cát hạt trung, nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc masát Sức chịu tải của cọc lên đất nền được tính theo công thức :

m : hệ số làm việc của cọc trong đất m =1

mr, mfi : hệ số điều kiện làm việc của đất Tra bảng 6.4 SáchHướng dẫn đồ án nền và móng ta có mr = 1, mfi =1

R : Cường độ tính toán của đất nền ở dưới chân cọc Tra bảng 6.2Sách Hướng dẫn đồ án nền và móng với H = 16,1m ta có R = 475 T/m2

F : Diện tích tiết diện ngang chân cọc F= 0,3 0,3 = 0,09 m2

u : Chu vi tiết diện ngang cọc

fi : Cường độ tính toán lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc

Hình vẽ 2.2 : Sơ đồ xác định sức chịu tải của cọc theo đấtnền.

( Pđ = 1.[1.475.0,3.0,3 + 0,34.4.(1,97.1,9 + 2,48.1,9 + 3,34.2 + 3,532.2+ 6,514.2 +6,794.2+7,074.2 +7,34.2 +7,42.0,4) = 148,34T

P’đ = Pđ/1,4 = 106T