Đề tài Thiết kế thi công Nhà khách tỉnh Thanh Hóa

chÞu m«men ©m theo ph­¬ng c¹nh dµi: Cã . Chän thÐp F 8, a = 180mm TÝnh to¸n chiÒu dµi ®o¹n cèt thÐp mò xÐt tØ sè Þ chiÒu dµi tõ mÐp dÇm ®Õn ®Çu mót cña cèt thÐp mò: Þ lÊy l=0,9m B¶ng kÕt qu¶ tÝnh thÐp: « sµn M« men am z As (cm2) m Chän thÐp a chän (cm) 1 M1 2.569 0.025 0.988 1.360 0.160 f8 20 M2 2.095 0.020 0.990 1.107 0.130 f8 20 MA1=MB1 5.956 0.057 0.971 3.208 0.377 f8 15 MA2=MB2 4.836 0.046 0.976 2.590 0.305 f8 18 7 M1 1.06 0.010 0.995 0.557 0.066 f8 20 M2 0.598 0.006 0.997 0.314 0.037 f8 20 MA1=MB1 2.402 0.023 0.988 1.271 0.149 f8 20 MA2=MB2 1.358 0.013 0.993 0.715 0.084 f8 20 8 M1 0.89 0.008 0.996 0.467 0.055 f8 20 M2 0.502 0.005 0.998 0.263 0.031 f8 20 MA1=MB1 2.018 0.019 0.990 1.066 0.125 f8 20 MA2=MB2 1.141 0.011 0.995 0.600 0.071 f8 20 9 M1 1.771 0.017 0.991 0.934 0.110 f8 20 M2 0.792 0.008 0.996 0.416 0.049 f8 20 MA1=MB1 3.95 0.038 0.981 2.106 0.248 f8 20 MA2=MB2 1.754 0.017 0.992 0.925 0.109 f8 20 10 M1 0.89 0.008 0.996 0.467 0.055 f8 20 M2 0.502 0.005 0.998 0.263 0.031 f8 20 MA1=MB1 2.018 0.019 0.990 1.066 0.125 f8 20 MA2=MB2 1.141 0.011 0.995 0.600 0.071 f8 20 11 M1 1.771 0.017 0.991 0.934 0.110 f8 20 M2 0.792 0.008 0.996 0.416 0.049 f8 20 MA1=MB1 3.95 0.038 0.981 2.106 0.248 f8 20 MA2=MB2 1.754 0.017 0.992 0.925 0.109 f8 20 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh chiÒu dµi ®o¹n cèt thÐp mò KÝ hiÖu « sµn l1 (m) gtt (kN/m2) ptt (kN/m2) p/g l tÝnh to¸n (m) l chän (m) 1 4.5 3.672 1.52 0.414 0.900 0.9 7 2.25 3.672 3.60 0.980 0.450 0.5 8 2.25 3.672 2.40 0.654 0.450 0.5 9 3 3.672 2.13 0.58 0.600 0.6 10 2.25 3.672 2.40 0.654 0.450 0.5 11 3 3.672 2.13 0.580 0.600 0.6 TÝnh to¸n sµn lo¹i b¶n dÇm theo s¬ ®å ®µn håi : C¸c « b¶n lo¹i dÇm tÝnh theo s¬ ®å ®µn håi: 3,4,5,6,12. Do b¶n lµm viÖc 1 ph­¬ng( b¶n lo¹i dÇm ). C¾t ra mét d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1 m theo ph­¬ng c¹nh ng¾n (tÝnh trong mÆt ph¼ng b¶n) ®Ó tÝnh to¸n. TÝnh to¸n néi lùc b¶n lo¹i dÇm theo s¬ ®å ®µn håi S¬ ®å tÝnh TÝnh to¸n néi lùc cho « 4: « sµn 4 cã kÝch th­íc (2,25x6)m, Þ B¶ng kÕt qu¶ tÝnh néi lùc « sµn l1 (m) l2 (m) qtt (kN/m2) M1 M2 3 2.25 5 9.45 3.987 1.993 5 2 5 7.16 2.387 1.193 6 2 6 6.98 2.327 1.163 12 2.25 5 7.05 2.974 1.487 TÝnh to¸n cèt thÐp cho tõng « b¶n : TÝnh to¸n cèt thÐp cho « 4: TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men d­¬ng: Cã Ta cã Þ DiÖn tÝch cèt thÐp trong ph¹m vi d¶i b¶n bÒ réng 1m: Chän thÐp F8a200 TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m«men ©m Cã Ta cã Þ DiÖn tÝch cèt thÐp trong ph¹m vi d¶i b¶n bÒ réng 1m: Chän thÐp F8 a200 TÝnh to¸n chiÒu dµi ®o¹n cèt thÐp mò xÐt tØ sè Þ chiÒu dµi tõ mÐp dÇm ®Õn ®Çu mót cña cèt thÐp mò: Þ lÊy l=0,5m B¶ng kÕt qu¶ tÝnh thÐp: « sµn M« men am z As (cm2) m Chän thÐp a chän (cm) 3 M1 3.987 0.038 0.981 2.126 0.250 f8 20 M2 1.993 0.019 0.990 1.052 0.124 f8 20 5 M1 2.387 0.023 0.988 1.263 0.149 f8 20 M2 1.193 0.011 0.994 0.627 0.074 f8 20 6 M1 2.327 0.022 0.989 1.231 0.145 f8 20 M2 1.163 0.011 0.994 0.612 0.072 f8 20 12 M1 2.974 0.028 0.986 1.578 0.186 f8 20 M2 1.487 0.014 0.993 0.783 0.092 f8 20 B¶ng kÕt qu¶ tÝnh chiÒu dµi ®o¹n cèt thÐp mò KÝ hiÖu « sµn l1 (m) gtt (kN/m2) ptt (kN/m2) p/g l tÝnh to¸n (m) l chän (m) 3 2.25 3.972 1.830 0.461 0.45 0.5 5 2 3.672 3.490 0.950 0.4 0.5 6 2 3.672 3.310 0.901 0.4 0.5 12 2.25 3.672 3.370 0.918 0.45 0.5 phÇn 4: TÝnh to¸n cÇu thang bé 8-9 MÆt c¾t cÇu thang trôc 8-9 MÆt b»ng thang trôc 8-9 tÇng ®iÓn h×nh Lùa chän gi¶i ph¸p kÕt cÊu cña cÇu thang: CÇu thang hai ®ît lµm b»ng bªt«ng cèt thÐp, bËc thang x©y b»ng g¹ch ®Æc, mÆt bËc èp ®¸ Marble tù nhiªn 2 mµu. KÕt cÊu cÇu thang cã thÓ lµ cÇu thang cã cèn hoÆc cÇu thang kh«ng cèn. XÐt vÒ kh¶ n¨ng chÞu lùc: CÇu thang cã cèn vµ cÇu thang kh«ng cèn ®Òu nh­ nhau v× ®Òu ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc. XÐt vÒ ®é cøng th×: CÇu thang cã cèn: dïng cèn thang ®Ó ®ì b¶n thang vµ tay vÞn, lµm gi¶m chiÒu dµy cña b¶n thang, cã ®é cøng lín h¬n so víi cÇu thang kh«ng cèn. CÇu thang kh«ng cèn: b¶n thang ®­îc kª trùc tiÕp lªn t­êng, chiÒu dµy b¶n thang lín h¬n so víi cÇu thang kh«ng cèn, ®é cøng nhá h¬n so víi cÇu thang cã cèn Þ Do vËy kÕt hîp víi kiÕn tróc ta chän kÕt cÊu cÇu thang cã cèn MÆt b»ng kÕt cÊu cÇu thang MÆt b»ng kÕt cÊu cÇu thang Chän vËt liÖu: Bªt«ng: chän CÊp ®é bÒn bª t«ng cã: MPa, MPa, MPa. ThÐp däc chÞu lùc nhãm cã: MPa, MPa ThÐp b¶n vµ thÐp ®ai nhãm cã: MPa, MPa Víi bª t«ng vµ thÐp nhãm ta cã: , Chän s¬ bé kÝch th­íc c¸c bé phËn cÇu thang: KÝch th­íc b¶n thang: TÝnh to¸n cÇu thang theo s¬ ®å ®µn håi nªn kÝch th­íc c¸c b¶n thang lµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tim. Chän chiÒu dµy b¶n thang: Gãc nghiªng cña b¶n thang so víi ph­¬ng ngang (a) cã tga =Þ a = 28,30 ChiÒu dµy b¶n x¸c ®Þnh s¬ bé theo c«ng thøc: hb= l. Trong ®ã: D = (0,8 ¸ 1,4) lµ hÖ sè phô thuéc t¶i träng, lÊy D = 1. m = ( 30 ¸ 35) Víi b¶n lo¹i dÇm chän . l: lµ chiÒu dµi c¹nh ng¾n. Þ hb= l.= chän b¶n thang dµy hb = 8 cm. B¶n chiÕu nghØ : cã kÝch th­íc bxh=1,2x3 (m) Þ TÝnh to¸n b¶n CN theo s¬ ®å b¶n lo¹i dÇm. ChiÒu dµy b¶n x¸c ®Þnh s¬ bé theo c«ng thøc: hb= l.= Chän b¶n chiÕu nghØ dµy hb =8 cm. B¶n chiÕu tíi : chÝnh lµ « sµn 7. DÇm chiÕu tíi : lµ dÇm däc kÕt cÊu c«ng tr×nh. Chän kÝch th­íc tiÕt diÖn dÇm : chän s¬ bé theo c«ng thøc DÇm chiÕu nghØ : chän tiÕt diÖn bÍh = (22Í30) cm. DÇm cèn thang, chän tiÕt diÖn bÍh = (10Í30) cm BËc thang cao hb = 15cm ; réng bb = 28 (cm). TÝnh to¸n b¶n thang T¶i träng t¸c dông lªn b¶n thang TÜnh t¶i B¶ng thèng kª tÜnh t¶i t¸c dông lªn cÇu thang trôc 8-9 C¸c líp ChiÒu dµy g gtc HÖ sè gtt (m) (kN/m3) (kN/m2) vît t¶i (kN/m2) èp ®¸ Marble tù nhiªn 2 mµu 0.01 20 0.2 1.1 0.22 Líp v÷a lãt 0.015 18 0.27 1.3 0.351 BËc x©y g¹ch ®Æc 0.15 18 2.7 1.1 2.97 B¶n bªt«ng cèt thÐp 0.08 25 2 1.1 2.2 Líp v÷a tr¸t m¸c 50 0.015 18 0.27 1.3 0.351 Tæng t¶i träng 4.02 6.092 Ho¹t t¶i Ho¹t t¶i tiªu chuÈn t¸c dông lªn b¶n b¶n thang (theo TCVN 2737-1995): ptc = 3 kN/m2 Ho¹t t¶i tÝnh to¸n t¸c dông lªn b¶n b¶n thang ptt = n.ptc= 1,2.3 = 3,6(kN/m2) Tæng t¶i träng tÝnh to¸n lµ : Tæng t¶i träng t¸c dông vu«ng gãc mÆt b¶n : Thµnh phÇn t¶i träng tÝnh trªn mét mÐt dµi : q’ = qtt . 1m = 8,534 (kN/m) B¶n thang dµy hb = 8cm , líp b¶o vÖ a = 1,5cm => ho = 6,5cm S¬ ®å tÝnh: B¶n thang cã : l1 = 1,38m ; l2 = 3,3m => l2/ l1 = 3,3/ cos( 28,3).1,38 = 2,72 > 2 => b¶n lo¹i dÇm §Ó tÝnh to¸n ta c¾t mét d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1m theo ph­¬ng c¹nh ng¾n vµ tÝnh nh­ 1 dÇm ®¬n gi¶n NhÞp tÝnh to¸n cña b¶n thang + theo ph­¬ng c¹nh ng¾n l01 = 1,38 m + theo ph­¬ng c¹nh dµi l02 = 3,3m / cos28,3 = 3,75 + Néi lùc tÝnh to¸n Theo c¬ häc kÕt cÊu ta cã : Mmax = (kNm) Qmax = (kN) TÝnh to¸n cèt thÐp cho b¶n thang. Ta cã : Ta thÊy nªn ta kh«ng ph¶i tÝnh kiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ DiÖn tÝch cèt thÐp trong ph¹m vi d¶i b¶n bÒ réng 1m: Chän thÐp F8a200 ThÐp theo ph­¬ng däc ®Æt theo cÊu t¹o F8a200 . §Ó tr¸nh cho bª t«ng gÇn gèi tù bÞ ph¸ ho¹i ta ®Æt thÐp cÊu t¹o t¹i miÒn trªn chän F8a200 TÝnh to¸n b¶n chiÕu nghØ: B¶ng thèng kª tÜnh t¶i t¸c dông lªn b¶n chiÕu nghØ cÇu thang trôc 5 C¸c líp sµn ChiÒu dµy g gtc HÖ sè gtt (m) (kN/m3) (kN/m2) vît t¶i (kN/m2) Líp g¹ch l¸t sµn Vigracerra Ceramic 0.01 20 0.2 1.1 0.22 Líp v÷a lãt m¸c 50 0.025 18 0.45 1.3 0.585 Líp bªt«ng cèt thÐp sµn 0.08 25 2 1.1 2.2 Líp v÷a tr¸t m¸c 50 0.015 18 0.27 1.3 0.351 Tæng t¶i träng : 2.92 3.356 Ho¹t t¶i tiªu chuÈn t¸c dông lªn b¶n b¶n chiÕu nghØ (theo TCVN 2737-95) : ptc = 3 kN/m2 Ho¹t t¶i tÝnh to¸n t¸c dông lªn b¶n chiÕu nghØ ptt = 1,2.3 = 3,6 (kN/m2) Tæng t¶i träng tÝnh to¸n lµ : qtt = gtt + p’tt = 3,356+ 3,6 = 6,956 (kN/m2) S¬ ®å tÝnh, néi lùc : B¶n CN cã : l1 = 1,2m ; l2 = 3,0 m => l2/ l1 = 3,0/ 1,2 = 2,5 > 2 => b¶n lo¹i dÇm §Ó tÝnh to¸n ta c¾t mét d¶i b¶n cã bÒ réng b = 1m theo ph­¬ng c¹nh ng¾n vµ tÝnh nh­ 1 dÇm ®¬n gi¶n NhÞp tÝnh to¸n cña b¶n CN + theo ph­¬ng c¹nh ng¾n l01 = 1,2 m + theo ph­¬ng c¹nh dµi l02 = 3,0 m B¶n CN dµy hb = 8cm , líp b¶o vÖ a = 1,5cm => ho = 6,5cm + Néi lùc tÝnh to¸n Theo c¬ häc kÕt cÊu ta cã : Mmax = (kNm) Qmax = (kN) TÝnh to¸n cèt thÐp cho b¶n thang. Ta cã : Ta thÊy nªn ta kh«ng ph¶i tÝnh kiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ DiÖn tÝch cèt thÐp trong ph¹m vi d¶i b¶n bÒ réng 1m: Chän thÐp F8a200 ThÐp theo ph­¬ng däc ®Æt theo cÊu t¹o F8a200 . §Ó tr¸nh cho bª t«ng gÇn gèi tù bÞ ph¸ ho¹i ta ®Æt thÐp cÊu t¹o t¹i miÒn trªn chän F8a200 TÝnh to¸n cèn thang. Quan niÖm lµ dÇm ®¬n gi¶n ®Æt nghiªng, chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu do « b¶n thang truyÒn vµo, trong l­îng cña cèn thang vµ träng l­îng lan can tay vÞn. TiÕt diÖn cèn thang 10x30cm chän abv = 2,5cm Þ h0 = 30 – 2,5 = 27,5cm Cèn thang cã chiÒu dµi tÝnh to¸n lµ: T¶i träng tÝnh to¸n T¶i träng t¸c dông nªn cèn thang bao gåm c¸c thµnh phÇn + t¶i träng do b¶n thang truyÒn qua bao gåm c¶ tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i d­íi d¹ng t¶i träng ph©n bè ®Òu g1 = 0,5.qbt.lbt = 0,5.9,692.1,38 = 6,688 (kN/m) + t¶i träng do träng l­îng b¶n th©n cèn thang tiÕt diÖn 10x30cm , , n =1,1 : g2 = n..b.h = 1,1.25.0,1.0,3 = 0,825 (kN/m) + t¶i do líp v÷a quanh cèn 2 mÆt mçi mÆt dµy 0,015m , g3 = 2.n..(b+h) = 2.1,3.0,015.18.(0,1+0,3) = 0,281 + t¶i do träng l­îng b¶n th©n lan can , tay vÞn b»ng s¾t : g4 = 0,5 ( kN/m) Tæng t¶i träng t¸c dông lªn cèn thang : q = g1 + g2 + g3 + g4 = 6,688 + 0,825 + 0,281 + 0,5 = 8,294 (kN/m) - Thµnh phÇn t¶i träng vu«ng gãc víi cèn thang g©y uèn cho cèn thang lµ : q1 = q.cos = 8,294 . 0,88 = 7,3 (kN/m) Thµnh phÇn t¶i träng däc theo trôc cèn thang lµ : q2 = q.sin = 8,294 . 0,474 = 3,932 (kN/m) S¬ ®å tÝnh: X¸c ®Þnh néi lùc X¸c ®Þnh néi l­c trong cèn thang theo s¬ ®å khíp dÎo : TÝnh to¸n cèt thÐp däc: Ta cã DiÖn tÝch cèt thÐp KiÓm tra : ® tho¶ m·n. Chän 1F14 TÝnh to¸n cèt thÐp ®ai : KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n: ÞRiªng bªt«ng ®· ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t, chØ cÇn ®Æt cèt ®ai cÊu t¹o. X¸c ®Þnh b­íc ®ai cÊu t¹o : §èi víi ®o¹n ®Çu dÇm, víi dÇm chÞu t¶i ph©n bè ®Òu h=30cm mm §èi víi ®o¹n cßn l¹i: mm X¸c ®Þnh b­íc ®ai lín nhÊt : Þ §o¹n ®Çu dÇm chän ®ai n, cm2 , Þ §o¹n gi÷a dÇm chän ®ai n, cm2 , KiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt nÐn chÝnh: Trong ®ã: Víi VËy ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn chÝnh ®­îc tho¶ m·n ®­îc tho¶ m·n TÝnh to¸n dÇm chiÕu nghØ: DÇm chiÕu nghØ cã tiÕt diÖn ®· chän lµ (22x30)cm lµ dÇm ®¬n gi¶n . NhÞp tÝnh to¸n cña dÇm lµ l = 3,0m. Chän abv = 2,5cm Þ h0 = 30 – 2,5 = 27,5cm. X¸c ®Þnh t¶i träng vµ s¬ ®å tÝnh : T¶i träng t¸c dông nªn cèn thang bao gåm c¸c thµnh phÇn + t¶i träng do b¶n thang truyÒn vµo lµ ph©n bè h×nh thang nh­ng ®Ó ®¬n gi¶n cho tÝnh to¸n vµ thiªn vÒ an toµn coi gÇn ®óng lµ ph©n bè ®Òu : g1 = (1- trong ®ã : = => g1 = (1-2.0,22+0,23).4,1736 = 3,873 (kN/m) + phÇn t¶i träng tËp trung do cèn thang truyÒn vµo P = + Träng l­îng b¶n th©n cña líp tr¸t dµy 0,015 m , , n= 1,3 g2 = 2.n..(b+h) = 2.1,3.0,015.18.(0,2+0,3) = 0,351 + Träng l­îng b¶n th©n dÇm tiÕt diÖn 22x30 cm: g3 = 1,1.25.0,22.0,3 = 1,815 ( kN/m) tæng t¶i träng ph©n bè ®Òu t¸c dông lªn dÇm chiÕu nghØ : qtt = = 3,873 + 0,351 + 1,815 = 6,039 (kN/m) S¬ ®å tÝnh: S¬ ®å tÝnh dÇm chiÕu nghØ chÞu t¶i ph©n bè ®Òu S¬ ®å tÝnh dÇm chiÕu nghØ chÞu t¶i tËp trung X¸c ®Þnh néi lùc X¸c ®Þnh néi l­c trong cèn thang theo s¬ ®å khíp dÎo : TÝnh to¸n cèt thÐp däc: Ta cã DiÖn tÝch cèt thÐp KiÓm tra : ® tho¶ m·n. Chän 2F16 TÝnh to¸n cèt thÐp ®ai : KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n: ÞRiªng bªt«ng ®· ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t, chØ cÇn ®Æt cèt ®ai cÊu t¹o. X¸c ®Þnh b­íc ®ai cÊu t¹o : §èi víi ®o¹n ®Çu dÇm, víi dÇm chÞu t¶i ph©n bè ®Òu h=30cm mm §èi víi ®o¹n cßn l¹i: mm X¸c ®Þnh b­íc ®ai lín nhÊt : Þ §o¹n ®Çu dÇm chän ®ai n, cm2 , Þ §o¹n gi÷a dÇm chän ®ai n, cm2 , KiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt nÐn chÝnh: Trong ®ã: Víi VËy ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn chÝnh ®­îc tho¶ m·n ®­îc tho¶ m·n TÝnh to¸n cèt treo : T¹i vÞ trÝ cèn thang g¸c lªn dÇm chiÕu nghØ cã lùc tËp trung do dÇm cèn thang truyÒn vµo . do ®ã ph¶i gia c­êng cho dÇm chiÕu nghØ b»ng cèt treo d¹ng ®ai . Lùc tËp trung do cèn thang truyÒn vµo lµ P = 13,69 . cos28,3= 12,05 (kN) DiÖn tÝch cèt treo cÇn thiÕt : As­ = Dïng ®ai  ; n = 2 th× sè l­îng ®ai cÇn thiÕt m = chän m = 6 (®ai) §Æt mçi bªn mÐp dÇm cèn thang 3 ®ai. PhÇn 5: tÝnh khung K5 + Sö dông s¬ ®å khung kh«ng gian ®Ó tÝnh chung cho toµn bé c«ng tr×nh. Ta dïng phÇn mÒm etabs ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc cho hÖ khung sau ®ã kÕt xuÊt sang phÇn mÒm tÝnh to¸n cèt thÐp chuyªn dông theo TCXDVN 356-2005 + KÝch th­íc cét , dÇm vµ vÞ trÝ ®­îc thÓ hiÖn trong mÆt b»ng kÕt cÊu + t¶i träng gh¸n lÊy tõ phÇn tÝnh to¸n. X¸c ®Þnh t¶i träng ®øng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh A. TÜnh T¶i: T¶i träng t­êng ng¨n vµ t­êng bao che: + T­êng bao xung quanh c¸c c¨n hé lµ t­êng dµy 220cm, ®­îc x©y b»ng g¹ch ®Æc cã g = 1800 daN/m3 ChiÒu cao t­êng ®­îc x¸c ®Þnh : ht = H - hd Trong ®ã : ht : ChiÒu cao cña t­êng H : chiÒu cao cña tÇng nhµ hd : chiÒu cao dÇm trªn t­êng t­¬ng øng . Vµ mçi bøc t­êng céng thªm 2,5cm v÷a tr¸t ( 2 bªn ): cã g = 1600daN/m3 T¶i träng c¸c líp cÊu t¹o t­êng x©y tÝnh to¸n: Ngoµi ra khi tÝnh träng l­îng t­êng cã lç cöa 1 c¸ch gÇn ®óng ta coi t­êng x©y ®Æc( kh«ng trõ ®i lç cöa). KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn qua b¶ng sau : B¶ng khèi l­îng t­êng x©y trªn dÇm STT Lo¹i t­êng Líp cÊu t¹o g (daN/m3) qtc (daN/m) HÖ sè v­ît t¶i n qtt (daN/m) 1 T­êng 220 ch¹y trªn dÇm chÝnh (250x600) ht=3,6-0,6=3,0m G¹ch ®Æc, dµy 0,22m 1800 1188 1,1 1306,8 2 líp V÷a tr¸t, dµy 0,025m 1600 120 1,2 144 Tæng céng 1351,6 1450,8 2 T­êng 220 ch¹y trªn dÇm phô (220x400) ht=3,6-0,4=3,2m G¹ch ®Æc, dµy 0,22m 1800 1267,2 1,1 1393,92 2 líp V÷a tr¸t, dµy 0,025m 1600 128 1,2 153,6 Tæng céng 1305 1547,52 B¶ng khèi l­îng t­êng bao che trªn sµn m¸i STT Lo¹i t­êng Líp cÊu t¹o g (daN/m3) qtc (daN/m) HÖ sè v­ît t¶i n qtt (daN/m) 1 T­êng 110 ch¹y trªn dÇm chÝnh (220x500) ht=1,2 m G¹ch rçng, dµy 0,11m 1500 198 1,1 217,8 2 líp V÷a tr¸t, dµy 0,025m 1600 48 1,2 57,6 Tæng céng 246 275,4 T¶i träng bÓ n­íc m¸i: T¶i träng bÓ n­íc m¸i: STT Líp cÊu t¹o g (daN/m3) qtc (daN/m2) HÖ sè v­ît t¶i n qtt (daN/m2) 1 §¸y bÓ 5x4,5m B¶n BTCT, Dµy 0,25m 2500 625 1,1 687,5 V÷a tr¸t, Dµy 0,025m 1600 40 1,2 48 2 Thµnh bÓ cao 2,0 m B¶n BTCT, Dµy 0,22m 2500 550 1,1 605 V÷a tr¸t, Dµy 0,025m 1600 40 1,2 48 3 N¾p bÓ 5, x4,5m B¶n BTCT, Dµy 0,15m 2500 375 1,1 412,5 V÷a tr¸t, Dµy 0,025m 1600 40 1,2 48 Tæng träng l­îng BT 1670 1849 4 N­íc khi ®Çy bÓ h=2 m 1000 2000 1,1 2200 Tæng träng l­îng bÓ ®Çy n­íc 3670 4049 3, TÜnh t¶i t¸c dông lªn c¸c b¶n sµn : ( ch­a kÓ phÇn bªt«ng cèt thÐp) 1.1 sµn m¸i C¸c líp cÊu t¹o ChiÒu dµy(m) g(daN/m3) HÖ sè ®é tin cËy gstt(daN/m2) Líp bªt«ng chèng thÊm 0.08 2500 1.1 220 V÷a t¹o dèc + l¸ng m¸i 0.05 1600 1.2 96 V÷a tr¸t trÇn 0.01 1600 1.2 19.2 M¸i t«n 0.0003 7850 1.1 2.5905 Tæng 337.7905 1.2 sµn tÇng C¸c líp cÊu t¹o ChiÒu dµy(m) g(daN/m3) HÖ sè ®é tin cËy gstt(daN/m2) G¹ch men ceramic 0.01 2000 1.1 22 V÷a l¸t + v÷a lãt 0.03 1600 1.2 57.6 V÷a tr¸t trÇn 0.01 1600 1.2 19.2 Tæng 98.8 1.4 Sµn khu vÖ sinh C¸c líp cÊu t¹o ChiÒu dµy(m) g(daN/m3) HÖ sè ®é tin cËy gstt(daN/m2) G¹ch ceramic chèng tr¬n 0.01 2000 1.1 22 V÷a t¹o dèc + V÷a lãt 0.03 1600 1.2 57.6 §­êng èng + thiÕt bÞ vÖ sinh - - - 30 T¶i träng t­êng ph©n bè ®Òu - - - 350 V÷a tr¸t trÇn 0.01 1600 1.2 19.2 Tæng 478.8 1.5 tÝnh t¶i t¸c dông lªn cÇu thang C¸c líp cÊu t¹o ChiÒu dµy(m) g(daN/m3) HÖ sè ®é tin cËy gstt(daN/m2) MÆt bËc b»ng ®¸ ( hoÆc granito) 0.025 2000 1.2 60 G¹ch x©y bËc 0.1 1800 1.2 216 V÷a tr¸t mÆt d­íi b¶n thang 0.01 1600 1.2 19.2 Tæng 295.2 B. Ho¹t t¶i: Dùa vµo c«ng n¨ng sö dông cña c¸c phßng, sµn vµ cña c«ng tr×nh trong mÆt b»ng kiÕn tróc tra theo TCVN 2737-1995 vÒ t¶i träng vµ t¸c ®éng, ta cã sè liÖu ho¹t t¶i cho c¸c lo¹i sµn cho trong b¶ng d­íi ®©y: STT Lo¹i phßng Ptc (daN/m2) HÖ sè v­ît t¶i n Ptt (daN/m2) 1 Phßng ngñ 150 1.3 195 2 VÖ sinh 150 1.3 195 3 Hµnh lang 300 1.2 360 4 Phßng kh¸ch 200 1.2 240 6 Phßng thÓ thao 500 1.2 600 7 Phßng nghØ ngh¬i gi¶i lao 400 1.2 480 8 M¸i kh«ng sö dông 75 1.3 97.5 T¶i träng giã - Do chiÒu cao c«ng tr×nh lµ 34m nªn ta chØ xÐt thµnh phÇn tÜnh cña t¶i träng giã. Gi¸ trÞ tÝnh to¸n cña t¶i träng giã lÊy theo TCVN 2737-1995. - C«ng tr×nh x©y dùng ë TR¦êng trinh- hµ néi thuéc vïng giã II - B Tra b¶ng 4 cña TCVN 2737-1995 cã gi¸ trÞ ¸p lùc giã W0 = 95 KN/m2 - Gi¸ trÞ tÝnh to¸n cña t¶i träng giã W ë ®é cao Z x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: W = W0.k.n.c Trong ®ã: k lµ hÖ sè tÝnh ®Õn sù thay ®æi cña ¸p lùc giã theo ®é cao. LÊy theo b¶ng 5 TCVN 2737-1995 c: hÖ sè khÝ ®éng, theo b¶ng 6 TCVN 2737-1995 cã c = + 0,8 víi phÝa giã ®Èy, c = - 0,6 víi phÝa giã hót. n : hÖ sè v­ît t¶i cña t¶i träng giã lÊy b»ng 1,2 W0 = 0,95 KN/m2 Ta chia c«ng tr×nh lµm 8 ®o¹n ( theo chiÒu cao tõng tÇng) vµ tÝnh to¸n gi¸ trÞ t¶i giã ph©n bè ®Òu theo diÖn tÝch trªn tõng ®o¹n ®ã Địa điểm xây dựng Thời giansử dụnggiả định Vùng gió Dạngđịa hình Giá trịáp lực gió Hệ sốđiều chỉnhtải trọng Hệ sốđộ tin cậy W0 n - (năm) - - (daN/m2) - - TP Thanh Hóa 50 III B 125 1 1.20 Bảng xác định giá trị tải trọng gió : Tầng Ht Cao độ Ce1 Ce2 k Wđ Wh phan bo len muc san daN/m - (m) (m) - - - (daN/m2) (daN/m2) 1 4.5 4.5 0.8 -0.6 0.87 104.40 -78.30 422.82 -317.115 2 3.6 8.1 0.8 -0.6 0.96 115.20 -86.40 414.72 -311.04 3 3.6 11.7 0.8 -0.6 1.03 123.60 -92.70 444.96 -333.72 4 3.6 15.3 0.8 -0.6 1.08 129.60 -97.20 466.56 -349.92 5 3.6 18.9 0.8 -0.6 1.12 134.40 -100.80 483.84 -362.88 6 3.6 22.5 0.8 -0.6 1.16 139.20 -104.40 501.12 -375.84 7 3.6 26.1 0.8 -0.6 1.19 142.80 -107.10 514.08 -385.56 8 3.6 29.7 0.8 -0.6 1.22 146.40 -109.80 263.52 -197.64 I. S¬ ®å khung. - S¬ ®å thÝnh khung K5 n»m trong m« h×nh chung cña s¬ ®å khung kh«ng gian cña toµn bé c«ng tr×nh Sau ®©y lµ s¬ ®å mÆt b»ng vµ c¸c kÝch th­íc c¸c dÇm, c¸c khung TÇng 2-7 TÇng 8 TÇng m¸i S¬ ®å khung K5 S¬ ®å chÊt t¶i Trôc 1 Trôc 2 Trôc 3 Trôc 4 Trôc 5 Trôc 6 Trôc 7 Trôc 8 Trôc 9 Trôc A Trôc B Trôc C Trôc D S¬ ®å chÊt t¶i giã y TÇng 1 TÇng 2 TÇng 3 TÇng 4 TÇng 5 TÇng 6 TÇng 7 TÇng 8 S¬ ®å chÊt t¶i giã x TÇng 1 TÇng 2 TÇng 3 TÇng 4 TÇng 5 TÇng 6 TÇng 7 TÇng 8 Tæ hîp t¶i träng. Tæ hîp 1 = TÜnh t¶i + Ho¹t t¶i Tæ hîp 2 = TÜnh t¶i +Giã X Tæ hîp 3 = TÜnh t¶i + giã Y Tæ hîp 4= TÜnh t¶i + 0,9 Ho¹t t¶i + 0,9 giã X Tæ hîp 5= TÜnh t¶i + 0,9 Ho¹t t¶i + 0,9 giã Y Ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n l¹i thÐp b»ng tay cho 1 cÊu kiÖn dÇm vµ 1 cÊu kiÖn cét.C¸c tr­êng hîp cßn l¹i ta sö dông phÇn mÒm etab 9.6 vµ kÕt hîp víi m«®un tÝnh thÐp theo tiªu chuÈn ViÖt Nam ®Ó tÝnh to¸n cèt thÐp,vµ dùa vµo c¸c kÕt qu¶ nµy ta bè trÝ cèt thÐp cho c¸c cét vµ dÇm. Chän phÇn tö cét T2C9 vµ phÇn tö dÇm T2B170 ®Ó tÝnh l¹i cèt thÐp b»ng tay : TÝnh to¸n cèt thÐp cho phÇn tö cét T1 C9 Dïng bª t«ng cÊp bÒn B20 cã Rb = 11,5 Mpa, thÐp nhãm CII cã Rs = Rsc = 280 Mpa. aR = 0,429. xR = 0,623 ChiÒu dµi tÝnh to¸n : l0 = 0,7 ´ 360 = 252 (cm) KÝch th­íc tiÕt diÖn b ´ h = 30x50 (cm). Gi¶ thiÕt a = a’ = 5 cm. ® h0 = 50 - 5 = 45 cm §é m¶nh lh = < 8 VËy kh«ng ph¶i kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña uèn däc vµo trong tÝnh to¸n=>h = 1 B¶ng néi lùc t¹i ch©n cét M(Tm) N(T) Q(T) e1 = M/N (m) ea (m) e0 = max(e1+ea)(m) -7,015 -180,292 -2,758 0,039 0,03 0,039 - TÝnh to¸n cèt thÐp ®èi xøng cho cÆp néi lùc trong b¶ng M= 70,15KNm, N = -1802,92KN XÐt x = (mm) TÝnh e = he0 +0,5h - a = 1.39 +250 - 50 = 239 mm xR .h0 = 0,623 . 450 = 280,35 (mm) lÖch t©m bÐ. Ta tÝnh l¹i chiÒu cao vïng nÐn x b»ng c¸ch lËp vµ gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc 3 x3 + a2x2 + a1x+a0 = 0 a2 = - (2+ xR).h0 = - 2,623.450 = -1180,35 a1 = = = 569971 a0 = = = = - 105492925,4 Gi¶i ra ta ®­îc x = 312,85 mm ® As = As' = ® As = As' = = 1019 (mm2) = 10,19 cm2 So s¸nh víi kÕt qu¶ chay thÐp b»ng ch­¬ng tr×nh RDW cã : As= As'= 10,35 (cm2) Ta thÊy kÕt qu¶ xÊp xØ nhau do ®ã ta lÊy kÕt qu¶ ch¹y thÐp cña phÇn mÒm RDW ®Ó bè trÝ cho c«ng tr×nh. TÝnh cèt ®ai. KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n: ÞRiªng bªt«ng ®· ®ñ kh¶ n¨ng chÞu c¾t, chØ cÇn ®Æt cèt ®ai cÊu t¹o. §­êng kÝnh cèt ®ai: d³ (8, 0,25d1) = (8, 0,25.20). Chän thÐp Æ8. Trong ®o¹n nèi buéc cèt thÐp kho¶ng c¸ch cèt ®ai < = 10d2 = 10.16= 160mm LÊy u = 150 mm. Trong c¸c vïng kh¸c cèt ®ai chän: u <= (20d2) =320mm , u<500mm, u<b=1000mm Chän u = 200mm KiÓm tra ®iÒu kiÖn øng suÊt nÐn chÝnh: Trong ®ã: Víi VËy ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn chÝnh ®­îc tho¶ m·n ®­îc tho¶ m·n Nèi cèt thÐp theo quy ph¹m . X¸c ®Þnh vïng tíi h¹n. Vïng tíi h¹n H1 lµ vïng cã kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn khíp dÎo ®Ó t¹o ra kh¶ n¨ng ph©n t¸n n¨ng l­îng lín. Vïng nµy ph¶i ®­îc ®Æt cèt ®ai mau: Þ Cèt ®ai trong vïng tíi h¹n ®­îc bè trÝ víi kho¶ng c¸ch ®¶m b¶o: Þ chän Víi tÇng H = 3,9 => H1 = 800 mm. Trong c¸c tÇng tuú theo tiÕt diÖn cét, ®­êng kÝnh cèt thÐp däc cô thÓ mµ ta bè trÝ cèt thÐp ®ai cho phï hîp. §Ó ®¬n gi¶n vµ tr¸nh nhÇm lÉn trong thi c«ng trong ®o¹n gi÷a cét chän ®ai Æ8a200 thÐp AI cho toµn bé khung. §o¹n nót cét ®Õn hÕt vÞ trÝ nèi cèt thÐp chän ®ai Æ8a120. XÐt cÊu t¹o nót khung biªn gãc trªn cïng : phÇn tö cét T8 C32 - Néi lùc tÝnh to¸n : M = 33,97Knm, N = 110,59 KN - XÐt ®é lÖch t©m e0 = = 0, 307m - XÐt tØ sè = 0,768 > 0,5 => cÇn cÊu t¹o n¸ch khung. - hnach , lnach b»ng 0,4 hdam , 1/10 nhÞp. TÝnh to¸n cèt thÐp cho phÇn tö dÇm T2 B170 TÝnh cho m«men ©m trªn gèi, tiÕt diÖn dÇm ch÷ nhËt 25x60 cm cÆp néi lùc dïng ®Ó tÝnh to¸n M = -22,87Tm, Q = -19,853 T Gi¶ thiÕt a = 5 cm => h0 = 55 cm < aR = 0,429 Víi am = 0,219 ta cã z = 0,875 tra b¶ng phô lôc 9 s¸ch BTCT cÊu kiÖn c¬ b¶n Þ =16,97 cm2 So s¸nh víi kÕt qu¶ ch¹y thÐp b»ng ch­¬ng tr×nh RDW cã : As= 17,17 (cm2) Ta thÊy kÕt qu¶ xÊp xØ nhau do ®ã ta lÊy kÕt qña ch¹y thÐp cña phÇn mÒm RDW ®Ó bè trÝ cho c«ng tr×nh. TÝnh to¸n cèt ®ai TÝnh cèt ®ai dÇm tÇng 2 ( B170 ) Lùc c¾t lµ: B­íc ®ai cÊu t¹o : §èi víi ®o¹n ®Çu dÇm, víi dÇm chÞu t¶i ph©n bè ®Òu h=60cm mm §èi víi ®o¹n cßn l¹i: mm Chän ®ai n, cm2 . S = 200mm VËy ta bè trÝ cèt ®ai a200 cho toµn bé tiÕt diÖn dÇm KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu øng suÊt nÐn chÝnh Trong ®ã: Trong ®ã: Víi VËy ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn chÝnh ®­îc tho¶ m·n Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai: N/mm Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai vµ bªt«ng: NhËn thÊy VËy kh«ng cÇn tÝnh cèt xiªn => bè trÝ cèt ®ai a200 cho toµn bé tiÐt diÖn dÇm TÝnh to¸n cèt treo lùc tËp trung do dÇm phô truyÒn vµo phÇn tö dÇm B39 do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i chÝnh b»ng b­íc nh¶y lùc c¾t do tæ hîp t¶i träng 1 : TÜnh t¶i + Ho¹t t¶i. Gi¸ trÞ nµy lµ 47,95 - (-76,1 ) = 124,05 KN. Ta dïng cèt ®ai d­íi d¹ng cèt treo, dïng ®ai 2 nh¸nh ®­êng kÝnh ®ai F8 Ta cã Atr = == 708,86 mm2 = 7,0886 cm2 Sè l­îng ®ai cÇn thiÕt lµ : = 7 ®ai. Chän mçi bªn 4 ®ai. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®ai S = 50 mm KÕt qu¶ thÐp khung K5 (phÇn mÒm hç trî RDW) Bè trÝ cèt thÐp khung K5 PhÇn 6: tÝnh to¸n dÇm däc trôc a DÇm cã kÝch th­íc tiÕt diÖn: bxh = 220x500 mm. Néi lùc dÇm: Ta xuÊt néi lùc tõ néi lùc khung kh«ng gian cña nhµ b»ng ch­¬ng tr×nh Etabs 9.6 ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau: BiÓu ®å M«men 3-3 – dÇm trôc A -tÇng 3 BiÓu ®å lùc c¾t 2-2 – dÇm trôc A-tÇng 3 TÝnh to¸n thÐp dÇm: a. M«men d­¬ng nhÞp biªn : Mmax= 58,85(kNm) Gi¶ sö kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp d­íi dÇm a = 40mm ChiÒu cao lµm viÖc ho = 500 - 40 = 460mm. TÝnh to¸n thÐp dÇm tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã b´h = 220´460 mm. TÝnh am theo : ®chØ ®Æt cèt ®¬n. TÝnh x theo : TÝnh As theo (5): Bè trÝ thÐp 2f18 cã As= 509 mm2. KiÓm tra l¹i chiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn. ChiÒu dµy líp b¶o vÖ: ao=25mm, kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp d­íi dÇm: a= 34mm. ® ho= 500- 34 = 466 (mm) > ho gi¶ thiÕt (thiªn vÒ an toµn). + C¸c nhÞp gi÷a M+ nhá h¬n ®Ó tiÖn cho viÖc thi c«ng vµ yªu cÇu cÊu t¹o . bè trÝ cèt thÐp d­¬ng 2f18 kÐo dµi suèt dÇm däc trôc A b) M«men ©m: MMin = -76,75 (kNm) Gi¶ sö kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp d­íi dÇm a = 40mm ChiÒu cao lµm viÖc ho = 500- 40 = 460mm. C¸nh lµm viÖc trong vïng chÞu kÐo nªn bá qua sù lµm viÖc cña c¸nh. TÝnh thÐp nh­ dÇm tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã b´h = 220´460mm . TÝnh am theo: ®chØ ®Æt cèt ®¬n. TÝnh x theo : TÝnh As theo : Bè trÝ thÐp : 2f18 +1f16 cã As= 710 mm2. KiÓm tra l¹i chiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn. ChiÒu dµy líp b¶o vÖ: ao =25mm, kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp trªn dÇm: ® ho= 500 – 33,67 = 466,33(mm) > ho gi¶ thiÕt (thiªn vÒ an toµn). c) TÝnh to¸n cèt ®ai chÞu lùc c¾t: Vmax= 76,16 kN + Chän cèt ®ai theo cÊu t¹o: - §­êng kÝnh: f= 8 - Sè nh¸nh ®ai: n=2 - Kho¶ng c¸ch cèt ®ai ®o¹n l/4 ®Çu dÇm: Víi h= 500mm lÊy: . Chän sct =150mm. KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ Víi: mw=Asw/(b.s)=2.50,3/(220.150) = 0,00305 as= Es/Eb = 20.104/27.103 = 7,4 jw1 = 1 + 5.as. mw=1+5.7,47. 0,00305 = 1,114 VËy dÇm kh«ng bÞ ph¸ ho¹i do øng suÊt nÐn chÝnh. Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai: N/mm Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña cèt ®ai vµ bªt«ng: NhËn thÊy VËy kh«ng cÇn tÝnh cèt xiªn NhËn thÊy ta tÝnh to¸n víi néi lùc nªn ®èi víi c¸c nhÞp cßn l¹i víi c¸c chiÒu dµi tÝnh to¸n kh¸c nhá h¬n th× ta vÉn bè trÝ cèt thÐp nh­ trªn ®Ó an toµn. Trong ®o¹n ®Çu dÇm bè trÝ a150 Trong ®o¹n gi÷a dÇm ta bè trÝ a200 Tr­êng Đ¹i Häc KiÕn Tróc Hµ Néi Khoa X©y Dùng PhÇn 3 NÒn mãng 15% Gi¸o viªn h­íng dÉn: ThS. Ph¹m ngäc th¾ng Sinh viªn thùc hiÖn: nguyÔn viÕt nam Líp: 05X7 NhiÖm vô: I - §¸nh gi¸ ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh. II - §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh. III - Lùa chän gi¶i ph¸p nÒn mãng. IV – lËp mÆt b»ng mãng. IV- TÝnh to¸n thiÕt kÕ mãng khung k5, trôc C & d ®¸nh gi¸ ®Æc ®iÓm c«ng tr×nh §Æc ®iÓm vÒ kiÕn tróc: C«ng tr×nh “Nhµ kh¸ch tØnh Thanh Ho¸ ” cã 8 tÇng. ChiÒu cao c«ng tr×nh kÓ tõ cèt 0,00m lµ 34 m. ChiÒu dµi nhµ 42m ; chiÒu réng nhµ 15,5m. TÇng 1, dïng lµm phßng tiÕp thÞ , phßng ¨n cña kh¸ch TÇng 2 dïng bè trÝ c¸c phßng ngñ vµ phßng kh¸ch TÇng 3-7 dïng bè trÝ c¸c phßng ngñ TÇng 8 dïng bè trÝ c¸c phßng vui ch¬i , gi¶i trÝ vµ nghØ ng¬i cña kh¸ch C«ng tr×nh ®­îc x©y dùng t¹i thµnh phè Thanh Ho¸ . §Æc ®iÓm vÒ kÕt cÊu. Nhµ cã kÕt cÊu khung v¸ch lâi BTCT liÒn khèi cïng chÞu lùc coi cét ngµm vµo mÆt mãng. Cét tiÕt diÖn 40x60cm vµ 30x50cm. 4 tÇng trªn gi¶m tiÕt diÖn cßn 40x50cm vµ 30x40cm C«ng tr×nh cã chiÒu cao trung b×nh, thuéc lo¹i nhµ kh¸ch nªn t¶i träng t¸c dông xuèng mãng kh«ng lín l¾m. Khi tÝnh to¸n nÒn mãng theo TTGH II, cÇn khèng chÕ ®é lón giíi h¹n vμ ®é lón lÖch giíi h¹n cña c«ng tr×nh ®Ó cã thÓ sö dông c«ng tr×nh mét c¸ch b×nh th−êng, vμ ®Ó néi lùc bæ sung do sù lón kh«ng ®Òu cña nÒn g©y ra trong kÕt cÊu siªu tÜnh kh«ng qu¸ lín ®Ó kÕt cÊu khái h− háng vμ ®Ó ®¶m b¶o mÜ quan cña c«ng tr×nh : Theo TCXD 205 - 1998 ®èi víi nhµ khung bª t«ng cèt thÐp th×: §é lón tuyÖt ®èi giíi h¹n: Sgh = 8 cm. §é lón lÖch t­¬ng ®èi giíi h¹n DSgh = 0,002. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ®Þa chÊt thuû v¨n: ®Þa tÇng §Þa tÇng nÒn ®Êt ®­îc kh¶o s¸t ®Õn ®é s©u 36 m. Tõ trªn xuèng d­íi gåm c¸c líp ®Êt cã chiÒu dµy Ýt thay ®æi trong mÆt b»ng. ChØ tiªu c¬ lý vµ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm hiÖn tr­êng c¸c líp ®Êt nh­ trong b¶ng. Líp 1: §Êt lÊp. §©y lµ líp ®Êt trªn cïng, ph©n bè trªn toµn ph¹m vi kh¶o s¸t. cã bÒ dµy trung b×nh 0,5m. Líp 2: §Êt sÐt , mµu x¸m n©u , tr¹ng th¸i dÎo cøng. BÒ dµy líp ®Êt lµ 7,5m Líp 3: §Êt sÐt , mµu x¸m ghi , ghi xanh , tr¹ng th¸i dÎo mÒm. BÒ dµy líp ®Êt 5 m Líp 4: §Êt sÐt pha lÉn tµn tÝch thùc vËt – h÷u c¬ , mµu x¸m ®en – x¸m n©u, tr¹ng th¸i dÎo mÒm , phÇn d­íi lÉn sÐt pha , mµu x¸m n©u . BÒ dµy líp ®Êt 5 m Líp 5: C¸t h¹t nhá - trung. C¸t cã mµu x¸m ghi – x¸m tro tr¹ng th¸i gÇn chÆt võa , xen kÑp Ýt sÐt pha , mµu x¸m n©u. chiÒu dµy ch­a kÕt thóc ë ®é s©u 36m. B¶ng 1 : chØ tiªu c¬ lý vµ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm hiÖn tr­êng c¸c líp ®Êt Tªn ChØ Tiªu §Êt lÊp §Êt sÐt Mµu x¸m n©u §Êt sÐt Mµu x¸m ghi §Êt sÐt pha Mµu x¸m ®en C¸t h¹t nhá - trung W §é Èm tù nhiªn % - 30,4 41,7 42,4 gw Khèi l­îng thÓ tÝch TN kN/m3 - 18,6 16,9 16,8 14,8 gk Khèi l­îng thÓ tÝch kh« kN/m3 - 14,3 11,9 11,8 12,6 D Khèi l­îng Riªng kN/m3 - 27,5 27,4 26,7 26,9 e HÖ sè rçng - 0,928 1,292 1,55 0,815 n §é rçng % - 48,1 56,4 55.8 G §é b·o hoµ % - 90,1 88,1 81,3 WL §é Èm giíi h¹n ch¶y % - 40,9 49,5 49,4 WP §é Èm giíi h¹n dÎo % - 23 27,8 29,3 IP ChØ sè dÎo % - 17,9 21,7 20,1 IL §é SÖt - 0,42 0,64 0,65 C Lùc dÝnh kÕt kN/m2 - 27,2 11 12 j Gãc ma s¸t trong ®é - 13011' 9030' 9049' 30015' a1-2 HÖ sè nÐn lón cm2/kN - 5 8 7,6 E M«®un tæng biÕn d¹ng kN/m2 - 7500 4000 3500 13500 R Cêng ®é chÞu t¶i quy ­íc kN/m2 - 110 70 70 170 N Sè bóa trung b×nh SPT/30cm Bóa - 10 4 6 21 ak Gãc nghØ khi kh« ®é - 30,4 28059' au Gãc nghØ khi ít ®é - 18,6 25047' §¸nh gi¸ tÝnh chÊt x©y dùng cña nÒn ®Êt Líp 2 §Êt sÐt , mµu x¸m n©u , IL = 0,42< 0,5 tr¹ng th¸i dÎo cøng. Cã m«®un biÕn d¹ng E = 7,5 Mpa ®Êt trung b×nh , kh«ng lµm nÒn cho mãng c«ng tr×nh ®­îc. Líp 3 §Êt sÐt , mµu x¸m ghi , ghi xanh , 0,5< IL = 0,64 < 0,75 tr¹ng th¸i dÎo mÒm , m« ®un biÕn d¹ng E = 4 Mpa ®Êt yÕu , kh«ng lµm nÒn cho mãng c«ng tr×nh ®­îc. Líp 4 ®Êt sÐt pha mµu x¸m ®en 0,5< IL = 0,65 < 0,75 tr¹ng th¸i dÎo mÒm , m« ®un biÕn d¹ng E = 3,5 Mpa ®Êt yÕu , kh«ng lµm nÒn cho mãng c«ng tr×nh ®­îc. Líp 5 c¸t h¹t nhá – trung cã m« ®un biÕn d¹ng E = 13,5 Mpa tèt , cã thÓ lµm nÒn cho mãng c«ng tr×nh ®­îc. C¸c líp ®Êt trong ph¹n vi kh¶o s¸t ph©n bè t­¬ng ®èi ®ång ®Òu c¶ chiÒu s©u còng nh­ diÖn ph©n bè. Bªn trªn lµ c¸c líp ®Êt cã søc chÞu t¶i yÕu, trung b×nh, líp ®Êt cã søc chÞu t¶i tèt n»m ë d­íi s©u. Träng l­îng riªng ®Èy næi cña c¸c líp ®Êt ®­îc tÝnh nh­ sau: Líp 2: Líp 3: Líp 4: Líp 5: §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt thuû v¨n + T¹i khu vùc kh¶o s¸t cã ®Þa thÕ b»ng ph¼ng , nªn Ýt cã hiÖn t­îng óng ngËp , bÒ mÆt cã chç ®· ®­îc bªt«ng ho¸ + N­íc mÆt : tån t¹i ë ao , m­¬ng gÇn khu vùc dù ¸n , nguån cung cÊp lµ n­íc th¶i , n­íc m­a . + N­íc d­íi ®Êt tån t¹i trong c¸c líp ®Êt rêi : c¸t , cuéi sái . nguån cung cÊp chñ yÕu lµ n­íc ngÇm . + Mùc n­íc ngÇm ë ®é s©u -2.5 m so víi cèt tù nhiªn. Lùa chän gi¶i ph¸p nÒn mãng lo¹i nÒn mãng: Víi quy m« vµ t¶i träng c«ng tr×nh nh­ trªn gi¶i ph¸p mãng s©u (mãng cäc) lµ hîp lý h¬n c¶. Mòi cäc sÏ ®­îc ngµm vµo líp 5. ChiÒu dµi tù do cña cäc lín v× vËy viÖc t¨ng chiÒu s©u h¹ cäc lµm gi¶m tæng khèi l­îng cña cäc, cña ®µi vµ v× thÕ lµm gi¶m gi¸ thµnh chung cña mãng ® sÏ cã lîi h¬n lµ dïng nhiÒu cäc ng¾n. ChiÒu s©u cäc lîi nhÊt cã thÓ x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng søc chÞu t¶i cña cäc tÝnh theo c­êng ®é vËt liÖu cäc vµ tÝnh theo SPT. Theo c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ë trªn vµ kh¶ n¨ng thi c«ng hiÖn nay ta cã thÓ sö dông ph­¬ng ¸n mãng cäc nhåi hoÆc mãng cäc Ðp, mãng cäc ®ãng. Cäc ®ãng: ¦u ®iÓm: Gi¸ thµnh rÎ, thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn ë n¬i trèng tr¶i. DÔ kiÓm tra, chÊt l­îng cña tõng ®o¹n cäc. Nh­îc ®iÓm: KÝch th­íc cäc lín ,sè l­îng cäc nhiÒu, g©y chÊn ®éng ®Õn c¸c c«ng tr×nh xung quanh. Ph­¬ng ¸n cäc Ðp: ­u ®iÓm: lµ gi¸ thµnh rÎ, thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn x©y chen, kh«ng g©y chÊn ®éng ®Õn c¸c c«ng tr×nh xung quanh. DÔ kiÓm tra, chÊt l­îng cña tõng ®o¹n cäc ®­îc thö d­íi lùc Ðp. X¸c ®Þnh ®­îc søc chÞu t¶i cña cäc Ðp qua lùc Ðp cuèi cïng. Nh­îc ®iÓm cña cäc Ðp tr­íc lµ kÝch th­íc vµ søc chÞu t¶i cña cäc bÞ h¹n chÕ do tiÕt diÖn cäc, chiÒu dµi cäc kh«ng cã kh¶ n¨ng më réng vµ ph¸t triÓn do thiÕt bÞ thi c«ng cäc bÞ h¹n chÕ h¬n so víi c¸c c«ng nghÖ kh¸c, thêi gian thi c«ng kÐo dµi. Cäc khoan nhåi: Cäc nhåi cã c¸c ­u, nh­îc ®iÓm sau (theo: ‘NÒn vµ mãng c¸c c«ng tr×nh DD vµ CN’ GS.TS NguyÔn V¨n Qu¶ng; ‘Thi c«ng cäc khoan nhåi’ PGS.TS NguyÔn B¸ KÕ): ¦u ®iÓm cña cäc khoan nhåi lµ cã thÓ ®¹t ®Õn chiÒu s©u hµng tr¨m mÐt (kh«ng h¹n chÕ nh­ cäc Ðp,cäc ®ãng), do ®ã ph¸t huy ®­îc triÖt ®Ó ®­êng kÝnh cäc vµ chiÒu dµi cäc. Cã kh¶ n¨ng tiÕp thu t¶i träng lín. Cã kh¶ n¨ng xuyªn qua c¸c líp ®Êt cøng. §­êng kÝnh cäc lín lµm t¨ng ®é cøng ngang cña c«ng tr×nh. Cäc nhåi kh¾c phôc ®­îc c¸c nh­îc ®iÓm nh­ tiÕng ån, chÊn ®éng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng tr×nh xung quanh; Nh­îc ®iÓm: Gi¸ thµnh mãng cäc khoan nhåi t­¬ng ®èi cao. C«ng nghÖ thi c«ng cäc ®ßi hái kü thuËt cao, c¸c chuyªn gia cã kinh nghiÖm. BiÖn ph¸p kiÓm tra chÊt l­îng bªt«ng cäc th­êng phøc t¹p, tèn kÐm. KÕt LuËn : Do c«ng tr×nh cã chiÒu cao trung b×nh 34m , nhÞp khung kh«ng lín (6,5x5m vµ 4,5 x 5m) , c«ng n¨ng sö dông cña c«ng tr×nh gåm nhiÒu phßng ngñ nªn ho¹t t¶i nhá v× vËy tæng t¶i träng c«ng tr×nh t¸c dông nªn mãng c«ng tr×nh kh«ng lín , chiÒu s©u cäc kh«ng lín. C«ng tr×nh x©y trong thµnh phè. => Chän ph­¬ng ¸n Ðp cäc , tiÕt diÖn cäc 30x30 cm , ®­îc Ðp tr­íc b»ng m¸y Ðp thñy lùc c¾m vµo líp ®Êt thø 5 3.2- Gi¶i ph¸p mÆt b»ng mãng. MÆt b»ng mãng gåm cã c¸c mãng vµ hÖ dÇm gi»ng mãng ®Ó liªn kÕt c¸c khung vµ ®ì t­êng bao che bªn trªn. DÇm gi»ng mãng ë cét biªn vµ cét gi÷a ®­îc liªn kÕt víi mãng xem b¶n vÏ (M – 01). Gi»ng mãng cã kÝch th­íc bxh = 25x60 cm IV.thiÕt kÕ mãng. Tªn M ( kN.m) N (kN) Q (kN) Cét trôc A (C9) -70,15 -1802,92 -27,58 Cét trôc B (C30) -164,01 -3122,73 -65,76 Cét trôc C (C31) -116,32 -3122,34 -33,37 Cét trôc D (C32) -58,42 -1703,66 -19,73 1. Chän lo¹i cäc ,kÝch th­íc cäc vµ ph­¬ng ph¸p thi c«ng cäc X¸c ®Þnh chiÒu dµi cäc lc = 0,45 + 0,15 +6,6+ 5 + 5 + 2,3 = 19,5 m (gåm 2 ®o¹n cäc C1 dµi 7m , 7m vµ 1 ®o¹n cäc C2 dµi 5,5m) + Chän lo¹i cäc Dïng lo¹i cäc tiÕt diÖn 0,3´ 0,3m .ThÐp bè trÝ cèt thÐp trong cäc 4f18 2. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc ®¬n. 2.1 . Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµm cäc X¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Pv = j.(Rb.Fb + Rs.As) Trong ®ã : j lµ hÖ sè uèn däc . Khi mãng cäc ®µi thÊp , cäc kh«ng xuyªn qua líp bïn hoÆc than bïn nªn kh«ng ph¶i kÓ ®Õn sù ¶nh h­ëng cña uèn däc j = 1,0 ThÐp nhãm CII , 418 cã : As = 10,18cm2 ; Rs = 280000 kPa Bªt«ng B 20 cã : Rb= 11500 kPa ; Fb= 0,3.0,3 = 0,09 m2 Do ®ã ta cã : Pv = 1.(11500. 0,09 + 28.104. 10,18.10-4 ) = 1320kN 2.2Søc chÞu t¶i cña cäc theo kÕt qu¶ xuyªn tiªu chuÈn SPT: Cu = 7,14 N (kpa) Ta cã b¶ng sau : Líp ®Êt SPT N Cu(kpa) ChiÒu dµy(m) sÐt mµu x¸m n©u  10 71,4  6,6 471,24 sÐt mµu x¸m ghi 4 28,56 5 142,8 sÐt mµu x¸m ®en 6 42,84 5 214,2 => = 828,24 X¸c ®Þnh theo c«ng thøc : PSPT= Víi =300 : do thi c«ng cäc b»ng c¸ch Ðp Na : TrÞ sè SPT cña ®Êt ë mòi cäc , Na=21 F : DiÖn tÝch cäc u : Chu vi cäc Nsi : ChØ sè SPT cña ®Êt rêi t­¬ng øng cã chiÒu dµy lsi , Nsi = 21, lsi = 2,3m Cui : Lùc dÝnh kh«ng tho¸t n­íc cña líp ®Êt thø i t­¬ng øng víi chiÒu dµy lc lci : ChiÒu dµi cäc c¾m qua líp ®Êt dÝnh lsi : ChiÒu dµi cäc c¾m qua líp ®Êt rêi Thay sè vµo , ta cã : PSPT= = 538,02( kN ) Dïng PSPT = 538,02 ®Ó tÝnh to¸n V. ThiÕt kÕ mãng M1 ( khung K5 , cét trôc C) 1. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông xuèng mãng. Néi lùc lÊy t¹i ch©n cét trôc C ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cña khung K5 - phÇn tö C31 (b¶ng tæ hîp ®· céng phÇn khèi l­îng cña cét tÇng 1). Ngoµi ra cßn ph¶i kÓ ®Õn träng l­îng dÇm gi»ng mãng vµ t­êng tÇng 1. Lùc däc do c¸c bé phËn kÕt cÊu tÇng mét g©y ra. - Do gi»ng mãng: - Do t­êng tÇng1: kh«ng cã VËy t¶i träng ë mãng trôc D lµ: T¶i träng tiªu chuÈn ë ®Ønh mãng: 2. X¸c ®Þnh sè l­îng cäc vµ c¸ch bè trÝ : §Ó c¸c cäc Ýt ¶nh h­ëng lÉn nhau , cã thÓ coi lµ cäc ®¬n , c¸c cäc ®­îc bè trÝ trong mÆt b»ng sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tim cäc a 3d , trong ®ã d lµ ®­êng kÝnh cäc + ¸p lùc tÝnh to¸n gi¶ ®Þnh t¸c dông lªn ®¸y ®µi do ph¶n lùc ®Çu cäc g©y ra lµ. ( kPa ) + DiÖn tÝch s¬ bé ®Õ ®µi lµ : gtb = 20 kN/m3 : trªn mùc n­íc ngÇm F®sb= 4,256 m2 + Träng l­îng cña ®µi , ®Êt trªn ®µi kN + Sè l­îng cäc s¬ bé lµ : = 5,25 cäc Chän sè cäc nc = 6 Bè trÝ mÆt b»ng cäc nh­ h×nh vÏ. 5) KiÓm tra ®iÒu kiÖn lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn : + DiÖn tÝch ®Õ ®µi thùc tÕ : F® tt = 2,4.1,5 = 3,6m2 Träng l­îng ®Êt trªn ®µi + ®µi mãng lµ : kN VËy t¶i träng ë mãng trôc D lµ: = 2798,08 kN + M«men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh t­¬ng øng víi träng t©m diÖn tÝch tiÕt diÖn c¸c cäc t¹i ®Õ ®µi : Mtt = Mott + Qott.h® = 96,93+ 27,8.0,95 = 123,34 ( kNm ) + Lùc tÝnh to¸n truyÒn xuèng cäc d·y biªn : 500,6 ( kN ) 443,08 ( kN ) + Träng l­îng tÝnh to¸n cña cäc : Pcäc = n.fcäc.cäc.Lc = 1,1.0,3.0,3. = 29,16( kN ) + KiÓm tra ®iÒu kiÖn : Pttmax + Pttc = 500,6 + 29,16 = 529,76 kN < Ptt = 538,02kN Nh­ vËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn vµ Pttmin = 443,08 kN > 0 nªn kh«ng ph¶i kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn chèng nhæ. 6) KiÓm tra nÒn mãng cäc theo TTGH 2: ( ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng) 6.1. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc ë ®¸y mãng quy ­íc: + §é lón cña nÒn mãng cäc ®­îc tÝnh theo ®é lón cña nÒn khèi mãng qui ­íc. Do ma s¸t gi÷a mÆt xung quanh cäc vµ ®Êt bao quanh , t¶i träng cña mãng ®­îc truyÒn trªn diÖn tÝch réng h¬n , xuÊt ph¸t tõ mÐp ngoµi cäc t¹i ®¸y ®µi vµ nghiªng 1 gãc Trong ®ã : ® + KÝch th­íc ®¸y khèi qui ­íc: - ChiÒu dµi cña ®¸y khèi quy ­íc : LM = L+ 2.LC.tg = (1,8+0,3) + 2.18,9.tg3,350 = 4,31 ( m ) - BÒ réng cña ®¸y khèi quy ­íc : BM = B'+ 2.LC.tg = (0,9 +0,3) + 2.18,9.tg3,350 = 3,41 ( m ) * X¸c ®Þnh träng l­îng khèi quy ­íc - Träng l­îng khèi quy ­íc tõ ®Õ ®µi ®Õn mÆt ®Êt : N1tc= LM.BM.h.tb = 4,31.3,41.20.2 = 587,884 ( kN ) - Träng l­îng khèi quy ­íc tõ ®Õ ®µi ®Õn ch©n cäc : cäc chiÕm chç lµm gi¶m thÓ tich ®Êt nh­ng khèi l­îng ®Êt kh«ng thay ®æi N2tc= LM.BM = = 4,31.3,41(18,6.1,1+9,08.5,5+7,59.5+6,55.5+9,311.2,3 ) = 2388,5 kN - Träng l­îng tiªu chuÈn cña 6 cäc chiÕm chç ®Êt : N3tc= ncäc.fcäc.cäc.LC = 6.0,3.0,3.[25.1,1 + 15.17,8] = 159,03 ( kN ) - Träng l­îng tiªu chuÈn cña khèi mãng quy ­íc : Nq­tc = N1tc + N2tc + N3tc = 587,884+ 2388,5 + 159,03 = 3135,414 ( kN ) - TrÞ tiªu chuÈn lùc däc x¸c ®Þnh ®Õn ®¸y khèi quy ­íc : Ntc = N0tc + Nq­tc = 2639,68+ 3135,414 = 5775,094 ( kN ) M«men tiªu chuÈn t­¬ng øng t¹i träng t©m ®¸y khèi quy ­íc : Mtc = Mtco+ Qtc( LC+h® ) = 96,93+27,8( 18,9+0,95) = 648,76( kNm ) - §é lÖch t©m: == 0,112 ( m ) - ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®¸y khèi qui ­íc: ®454,21 kPa 331,675 kPa kPa + C­êng ®é tÝnh to¸n cña ®Êt ë ®¸y khèi qui ­íc: Víi : Ktc = 1 v× chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt lÊy theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trùc tiÕp ®èi víi ®Êt. m1= 1,2 c¸t h¹t nhá d­íi mùc n­íc ngÇm m2 = 1 c«ng tr×nh kh«ng thuéc lo¹i tuyÖt ®èi cøng : jII = 30,250 ® tra b¶ng 3.2 HD §ANM ta ®­îc A = 1,175 ; B = 5,685 ; D = 8,055 == 9,29( kN/m3 ) ®RM = (1,175.3,41.9,311 + 5,685.20,3.9,29) = 1331,3( kPa ) KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc t¹i ®¸y khèi quy ­íc 454,21kPa < 1,2.RM = 1,2. 1331,3 = 1597,57 kPa 392,94 kPa < RM = 1331,3 kPa ® VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc d­íi ®¸y mãng quy ­íc. VËy ta cã thÓ tÝnh to¸n ®­îc ®é lón cu¶ nÒn theo quan niÖm nÒn biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh . Tr­êng hîp nµy , ®Êt nÒn tõ ch©n cäc trë xuèng cã chiÒu dµy lín , ®¸y cña khèi quy ­íc cã diÖn tÝch bÐ nªn ta dïng m« h×nh nÒn lµ nöa kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh ®Ó tÝnh to¸n . 6.2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng: TÝnh to¸n ®é lón cho khèi mãng quy ­íc øng suÊt do träng l­îng b¶n th©n cña ®Êt : = tõ = 9,29 + øng suÊt b¶n th©n cña ®Êt t¹i ®¸y khèi quy ­íc : = = 9,29.20,3 = 188,587 kPa + øng suÊt g©y lón t¹i t©m diÖn tÝch ®¸y khèi quy ­íc : = 392,94 – 188,587 = 204,353 kPa + Chia nÒn thµnh c¸c líp ph©n tè bÒ dµy hi Ta chän hi = 0,8525m + øng suÊt g©y lón t¹i ®é s©u z tÝnh tõ ®¸y khèi quy ­íc lµ szgl = k0. sz=0gl k0 tra b¶ng phô thuéc vµo tØ sè + øng suÊt b¶n th©n t¹i ®é s©u zi tÝnh tõ ®¸y khèi quy ­íc lµ szbt = 188,587 + 9,311.zi Ta cã b¶ng tÝnh øng suÊt g©y lón nh­ sau Điểm Z m l/b 2z/b Ko sgl sbt 0 0 1.2639 0.000 1.000 204.353 188.587 1 0.8525 1.2639 0.500 0.970 198.243 196.525 2 1.705 1.2639 1.000 0.839 171.534 212.400 3 2.5575 1.2639 1.500 0.668 136.446 236.213 4 3.41 1.2639 2.000 0.515 105.201 267.963 5 4.2625 1.2639 2.500 0.397 81.189 307.651 6 5.115 1.2639 3.000 0.310 63.390 355.277 BiÓu ®å øng suÊt g©y lón + T¹i ®iÓm 6 cã øng suÊt g©y lón szgl =63,39 kPa < 0,2szbt = 0,2.355,277 = 71,05 kPa => Ta lÊy giíi h¹n nÒn t¹i ®iÓm 6 + §é lón cña mãng lµ = 0,034 m = 3,4cm Ta cã S ®é lón cña mãng tho¶ m·n 7. TÝnh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹o ®µi cäc: 7.1 Chän vËt liÖu cho ®µi cäc: Dïng bª t«ng B20 cã Rb = 11500kPa ; Rbt = 900 kPa Dïng cèt thÐp nhãm CII cã Rs = 280000 kPa . 7.2. KiÓm tra chiÒu cao ®µi cäc theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng : + §iÒu kiÖn kiÓm tra: Muèn cho ®µi kh«ng bÞ chäc thñng th× phaØ tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Nct £ Rk.btb.h0 - Víi chiÒu cao ®µi cäc h®=0,95 m , khi vÏ th¸p ®©m thñng tõ ch©n cét nghiªng 1 gãc 450 so víi ph­¬ng th¼ng ®øng cét , ta thÊy ®¸y th¸p n»m trïm ra ngoµi mÐp cäc biªn . Do vËy ®µi cäc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vµ kh«ng bÞ ®©m thñng. 7.3. TÝnh to¸n m«men vµ bè trÝ cèt thÐp cho ®µi cäc : + M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm I - I: MI = r1.2P ttmax r1 = 0,9- 0,3 = 0,6 m Do ®ã : MI = 0, 6.2. 500,6 = 600,72 kNm - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI : m2 = 29,8 cm2 Chän 1218 cã As = 30,48 cm2 - ChiÒu dµi cña mét thanh cèt thÐp chÞu m«men MI lµ: ld=l - 2.25 = 2400 - 50 = 2350 m Kho¶ng c¸ch cÇn bè trÝ c¸c cèt thÐp dµi lµ : b'= b - 2.(25+15) = 1500 - 80 = 1420 mm - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc c¸c cèt thÐp c¹nh nhau lµ: a = == 130 mm n : sè thanh cÇn bè trÝ vµo ®¸y mãng VËy ta chän 1218 a130 , cèt thÐp nhãm AII , vµ ®­îc bè trÝ ë phÝa d­íi + M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm II - II: MII = r2.( Pmax+ Pmin + Ptb) r2 = 0,45 - 0,2 = 0,25 m Do ®ã : MII = 0,25.( 500,6 +443,08+471,84) = 353,88kNm - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MII lµ : m2= 17,95 cm2 [Víi h’0 = h0 - = 0,8 - 0,018 ( m ) ] Chän 1314 cã As = 20,02 cm2 - ChiÒu dµi cña mét thanh cèt thÐp chÞu m«men MII lµ: lng = b - 2.25= 1500 - 50 = 1450 mm Kho¶ng c¸ch cÇn bè trÝ c¸c cèt thÐp nµy lµ : l`=l - 2.40=2400 -80 = 2320 m - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc c¸c cèt thÐp c¹nh nhau lµ: a = == 193 mm n : sè thanh cÇn bè trÝ vµo ®¸y mãng VËy ta chän 13F14 a 190 , cèt thÐp nhãm AII , vµ ®­îc bè trÝ ë phÝa trªn cèt thÐp 18 . Bè trÝ cèt thÐp : b¶n vÏ VI, ThiÕt kÕ mãng cét biªn M2 (Khung K5 cét Trôc D) 1. X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông xuèng mãng. Néi lùc lÊy t¹i ch©n cét trôc D ®­îc lÊy tõ b¶ng tæ hîp néi lùc cña khung K5 - phÇn tö C32 (b¶ng tæ hîp ®· céng phÇn khèi l­îng cña cét tÇng 1). Ngoµi ra cßn ph¶i kÓ ®Õn träng l­îng dÇm gi»ng mãng vµ t­êng tÇng 1. Lùc däc do c¸c bé phËn kÕt cÊu tÇng mét g©y ra. - Do gi»ng mãng: - Do t­êng tÇng1: T¶i t­êng vµ gi»ng ®Æt lÖch t©m so víi trôc cét biªn 1 ®o¹n e = 0,125m VËy t¶i träng ë mãng trôc D lµ: T¶i träng tiªu chuÈn ë ®Ønh mãng: 2. X¸c ®Þnh sè l­îng cäc vµ c¸ch bè trÝ : §Ó c¸c cäc Ýt ¶nh h­ëng lÉn nhau , cã thÓ coi lµ cäc ®¬n , c¸c cäc ®­îc bè trÝ trong mÆt b»ng sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tim cäc a 3d , trong ®ã d lµ ®­êng kÝnh cäc + ¸p lùc tÝnh to¸n gi¶ ®Þnh t¸c dông lªn ®¸y ®µi do ph¶n lùc ®Çu cäc g©y ra lµ. ( kPa ) + DiÖn tÝch s¬ bé ®Õ ®µi lµ : gtb = 20 kN/m3 : trªn mùc n­íc ngÇm F®sb= 2,42 m2 = 20 kN/m3 , htb : ®é s©u ®Æt ®¸y ®µi htb = (ht + hn)/2 = (1,4 + 2)/2 = 1,7 + Träng l­îng cña ®µi , ®Êt trªn ®µi kN + Sè l­îng cäc s¬ bé lµ : = 2,99 cäc Chän sè cäc nc = 4 Bè trÝ mÆt b»ng cäc nh­ h×nh vÏ. 3) KiÓm tra ®iÒu kiÖn lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn : + DiÖn tÝch ®Õ ®µi thùc tÕ : F® tt = 1,5.1,5 = 2,25m2 Träng l­îng ®Êt trªn ®µi + ®µi mãng lµ : kN VËy t¶i träng ë mãng trôc D lµ: = 1597,5 kN = .b.L.h1 = 18.1,5.0,5.0,6 = 8,1 kN ed = (L + Lc )/2 = (0,5+0,5)/2 = 0,5 m + M«men tÝnh to¸n x¸c ®Þnh t­¬ng øng víi träng t©m diÖn tÝch tiÕt diÖn c¸c cäc t¹i ®Õ ®µi : Mtt = Mott + Qott.h® +.ed= 61,23+ 16,44.0,95 + 8,1.0,5 = 80,898 ( kNm ) Nd.ed = tn.L.h tn b + Lùc tÝnh to¸n truyÒn xuèng cäc d·y biªn : 444,32 ( kN ) 354,43 ( kN ) + Träng l­îng tÝnh to¸n cña cäc : Pcäc = n.fcäc.cäc.Lc = 1,1.0,3.0,3. = 29,16( kN ) + KiÓm tra ®iÒu kiÖn : Pttmax + Pttc = 444,32 + 29,16 = 473,48kN < Ptt = 538,02 kN Nh­ vËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lùc max truyÒn xuèng cäc d·y biªn vµ Pttmin = 354,43 kN > 0 nªn kh«ng ph¶i kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn chèng nhæ. 4) KiÓm tra nÒn mãng cäc theo TTGH 2: ( ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng) 4.1. KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc ë ®¸y mãng quy ­íc: + §é lón cña nÒn mãng cäc ®­îc tÝnh theo ®é lón cña nÒn khèi mãng qui ­íc. Do ma s¸t gi÷a mÆt xung quanh cäc vµ ®Êt bao quanh , t¶i träng cña mãng ®­îc truyÒn trªn diÖn tÝch réng h¬n , xuÊt ph¸t tõ mÐp ngoµi cäc t¹i ®¸y ®µi vµ nghiªng 1 gãc Trong ®ã : ® + KÝch th­íc ®¸y khèi qui ­íc: - ChiÒu dµi cña ®¸y khèi quy ­íc : LM = L+ 2.LC.tg = (0,9+0,3) + 2.18,9.tg3,350 = 3,41 ( m ) - BÒ réng cña ®¸y khèi quy ­íc : BM = B+ 2.LC.tg = (0,9 +0,3) + 2.18,9.tg3,350 = 3,41 ( m ) * X¸c ®Þnh träng l­îng khèi quy ­íc - Träng l­îng khèi quy ­íc tõ ®Õ ®µi ®Õn mÆt ®Êt : N1tc= LM.BM.h.tb = 3,41.3,41.1,7.20 = 395,36 ( kN ) - Träng l­îng khèi quy ­íc tõ ®Õ ®µi ®Õn ch©n cäc : N2tc= LM.BM = =3,412(18,6.1,1+9,08.5,5+7,59.5+6,55.5+9,311.2,3 ) = 1889,74 kN - Träng l­îng tiªu chuÈn cña 4 cäc chiÕm chç ®Êt : N3tc= ncäc.fcäc.cäc.LC = 4.0,3.0,3.[25.1,1 + 15.17,8] = 106,02 ( kN ) - Träng l­îng tiªu chuÈn cña khèi mãng quy ­íc : Nq­tc = N1tc + N2tc + N3tc = 395,36 + 1889,74 + 106,02 = 2391,12 ( kN ) TrÞ tiªu chuÈn lùc däc x¸c ®Þnh ®Õn ®¸y khèi quy ­íc : Ntc = N0tc + Nq­tc = 1520,1+ 2391,12= 3911,22 ( kN ) M«men tiªu chuÈn t­¬ng øng t¹i träng t©m ®¸y khèi quy ­íc : Mtc = Mtco+ Qtc( LC+h® ) + Nd.ed = 61,23+16,44( 18,9+0,95)+ 18.0,5.0,6.1,5 = 395,664 ( kNm ) - §é lÖch t©m: == 0,101 ( m ) - ¸p lùc tiªu chuÈn ë ®¸y khèi qui ­íc: ®396,135 kPa 276,584 kPa kPa + C­êng ®é tÝnh to¸n cña ®Êt ë ®¸y khèi qui ­íc: Víi : Ktc = 1 v× chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt lÊy theo kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trùc tiÕp ®èi víi ®Êt. m1= 1,2 c¸t h¹t nhá d­íi mùc n­íc ngÇm m2 = 1 c«ng tr×nh kh«ng thuéc lo¹i tuyÖt ®èi cøng : jII = 30,250 ® tra b¶ng 3.2 HD §ANM ta ®­îc A = 1,175 ; B = 5,685 ; D = 8,055 == 9,29( kN/m3 ) ®RM = (1,175.3,41.9,311 + 5,685.20,3.9,29) = 1331,3( kPa ) KiÓm tra ®iÒu kiÖn ¸p lùc t¹i ®¸y khèi quy ­íc 396,135 kPa < 1,2.RM = 1,2. 1331,3 = 1597,57 kPa 336,36 kPa < RM = 1331,3 kPa ® VËy tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ¸p lùc d­íi ®¸y mãng quy ­íc. VËy ta cã thÓ tÝnh to¸n ®­îc ®é lón cu¶ nÒn theo quan niÖm nÒn biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh . Tr­êng hîp nµy , ®Êt nÒn tõ ch©n cäc trë xuèng cã chiÒu dµy lín , ®¸y cña khèi quy ­íc cã diÖn tÝch bÐ nªn ta dïng m« h×nh nÒn lµ nöa kh«ng gian biÕn d¹ng tuyÕn tÝnh ®Ó tÝnh to¸n . 4.2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng: TÝnh to¸n ®é lón cho khèi mãng quy ­íc øng suÊt do träng l­îng b¶n th©n cña ®Êt : = tõ = 9,29 + øng suÊt b¶n th©n cña ®Êt t¹i ®¸y khèi quy ­íc : = = 9,29.20,3 = 188,587 kPa + øng suÊt g©y lón t¹i t©m diÖn tÝch ®¸y khèi quy ­íc : = 336,36 – 188,587 = 147,773 kPa + Chia nÒn thµnh c¸c líp ph©n tè bÒ dµy hi Ta chän hi = 0,8525m + øng suÊt g©y lón t¹i ®é s©u z tÝnh tõ ®¸y khèi quy ­íc lµ szgl = k0. sz=0gl k0 tra b¶ng phô thuéc vµo tØ sè + øng suÊt b¶n th©n t¹i ®é s©u zi tÝnh tõ ®¸y khèi quy ­íc lµ szbt = 188,587 + 9,311.zi Ta cã b¶ng tÝnh øng suÊt g©y lón nh­ sau Điểm Z m l/b 2z/b Ko sgl sbt 0 0 1 0.000 1.000 147.773 188.587 1 0.8525 1 0.500 0.970 143.355 196.525 2 1.705 1 1.000 0.839 124.041 212.400 3 2.5575 1 1.500 0.668 98.668 236.213 4 3.41 1 2.000 0.515 76.074 267.963 5 4.2625 1 2.500 0.397 58.710 307.651 BiÓu ®å øng suÊt g©y lón + T¹i ®iÓm 5 cã øng suÊt g©y lón szgl =58,71 kPa < 0,2szbt = 0,2.307,651 = 61,53 kPa => Ta lÊy giíi h¹n nÒn t¹i ®iÓm 5 + §é lón cña mãng lµ = 0,027 m = 2,7m Ta cã S ®é lón cña mãng tho¶ m·n + KiÓm tra lón lÖch DS = (S1 + S2)/L = (3,4-2,7)/450= 0,0015 tho¶ m·n 5. TÝnh to¸n ®é bÒn vµ cÊu t¹o ®µi cäc: 5.1 Chän vËt liÖu cho ®µi cäc: Dïng bª t«ng B20 cã Rb = 11500kPa ; Rbt = 900 kPa Dïng cèt thÐp nhãm CII cã Rs = 280000 kPa . 5.2. KiÓm tra chiÒu cao ®µi cäc theo ®iÒu kiÖn ®©m thñng : + §iÒu kiÖn kiÓm tra: Muèn cho ®µi kh«ng bÞ chäc thñng th× phaØ tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Nct £ Rk.btb.h0 - Víi chiÒu cao ®µi cäc h®=0,95 m , khi vÏ th¸p ®©m thñng tõ ch©n cét nghiªng 1 gãc 450 so víi ph­¬ng th¼ng ®øng cét , ta thÊy ®¸y th¸p n»m trïm ra ngoµi mÐp cäc biªn . Do vËy ®µi cäc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vµ kh«ng bÞ ®©m thñng. 5.3. TÝnh to¸n m«men vµ bè trÝ cèt thÐp cho ®µi cäc : + M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm I - I: MI = r1.2P ttmax r1 = 0,45- 0,25 = 0,2 m Do ®ã : MI = 0, 2.2. 444,32 = 177,728 kNm - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MI : m2 = 8,82 cm2 Chän 912 cã As = 10,17 cm2 - ChiÒu dµi cña mét thanh cèt thÐp chÞu m«men MI lµ: ld=l - 2.25 = 1500 - 50 = 1450 m Kho¶ng c¸ch cÇn bè trÝ c¸c cèt thÐp dµi lµ : b'= b - 2.(25+15) = 1500 - 80 = 1420 mm - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc c¸c cèt thÐp c¹nh nhau lµ: a = == 177,5 mm n : sè thanh cÇn bè trÝ vµo ®¸y mãng VËy ta chän 912 a170 , cèt thÐp nhãm AII , vµ ®­îc bè trÝ ë phÝa d­íi + M« men t­¬ng øng víi mÆt ngµm II - II: MII = r2.( Pmax+ Pmin) r2 = 0,45 - 0,15 = 0,3 m Do ®ã : MII = 0,3.( 444,32 +354,43) = 239,625kNm - DiÖn tÝch cèt thÐp ®Ó chÞu m« men MII lµ : m2= 12,11 cm2 [Víi h’0 = h0 - = 0,8 - 0,012 ( m ) ] Chän 1112 cã As = 12,43 cm2 - ChiÒu dµi cña mét thanh cèt thÐp chÞu m«men MII lµ: lng = b - 2.25= 1500 - 50 = 1450 mm Kho¶ng c¸ch cÇn bè trÝ c¸c cèt thÐp nµy lµ : l`=l - 2.40=1500 -80 = 1420 m - Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc c¸c cèt thÐp c¹nh nhau lµ: a = == 142 mm n : sè thanh cÇn bè trÝ vµo ®¸y mãng VËy ta chän 11F12 a 140 , cèt thÐp nhãm AII , vµ ®­îc bè trÝ ë phÝa trªn cèt thÐp 12 . Bè trÝ cèt thÐp : b¶n vÏ