Thiết kế chung cư A8 Đinh Bộ Lĩnh-P.25 Bình Thạnh Tp.HCM

MUÏC LUÏC Trang PHAÀN I: THUYEÁT MINH KIEÁN TRUÙC 1-5 . PHAÀN II: THUYEÁT MINH KEÁT CAÁU 6 Chöông I: Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Saøn Taàng Ñieån Hình. 7-14 Chöông II: Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Caàu Thang Boä Taàng Ñieån Hình. 15-19 Chöông III: Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Hoà Nöôùc Maùi 20-37 Chöông IV: Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Daàm Doïc Truïc B 38-46 Chöông V: Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Khung Phaúng Truïc 3. 47-85 PHAÀN III: NEÀN MOÙNG 86 Chöông I: Soá Lieäu Ñòa Chaát Coâng Trình. 87-104 Chöông II: Thieát Keá Moùng Coïc eùp BTCT 105-131 Chöông III: Thieát Keá Moùng Coïc khoan nhoài. 132-156 PHAÀN I KIEÁN TRUÙC GVHD: Th.S: BAÏCH VUÕ HOAØNG LAN CHÖÔNG I KIEÁN CHÖÔNG I KIEÁN TRUÙC MAËT ÑÖÙNG CHUNG CÖ A8 ÑINH BOÄ LÓNH P.25 QUAÄN BÌNH THAÏNH TP.HCM. GIÔÙI THIEÄU SÔ LÖÔÏC VEÀ COÂNG TRÌNH --š--›-- I. SÖÏ CAÀN THIEÁT VEÀ ÑAÀU TÖ XAÂY DÖÏNG ÔÛ nöôùc ta hieän nay, tình traïng ngöôøi daân xaây döïng töï phaùt caùc coâng trình nhaø ôû daãn ñeán vaán ñeà kieán truùc ñoâ thò maát caân ñoái nghieâm troïng, coäng vôùi ñaø phaùt trieån kinh teá, söï buøng noå veà nhu caàu nhaø ôû nhaát laø ôû ñoâ thò lôùn nhö Thaønh Phoá Hoá Chí Minh laø raát lôùn. Ñieàu ñoù ñaët ra cho ngaønh xaây döïng nhieäm vuï heát söùc naëng neà laø laøm sao dieän tích ñaát xaây döïng ngaøy caøng thu heïp, giaûi quyeát ñöôïc nhu caàu nhaø ôû cho ngöôøi lao ñoäng vaø caùn boä coâng nhaân vieân nhaø nöôùc vaø goùp phaàn giaûi toûa nhaø oå chuoät vaø nhaø ven keânh raïch. II. ÑAËC ÑIEÅM COÂNG TRÌNH . 2.1. Quy moâ coâng trình - Teân coâng trình : CHUNG CƯ A 8 ÑINH BOÄ LÓNH P.25 QUAÄN BÌNH THAÏNH TP HCM - Coâng trình gồm : 1 trệt, 7 tầng lầu. - Chieàu cao coâng trình : 29.4m tính từ mặt đất. - Dieän tích xaây döïng : 2202m2 (chæ tính dieän tích xaây döïng cuûa coâng trình ñang thieát keá). 2.2. Ñieàu kieän töï nhieân: - Khí haäu: Naèm trong khu vöïc khí haäu TP.HCM ñöôïc chia ra hai muøa roõ reät: + Muøa möa baét ñaàu töø thaùng 5 ñeán thaùng 11. + Muøa naéng baét ñaàu töø thaùng 12 ñeán thaùng 4. - Nhieät ñoä: Bình quaân 25-270C. + Thaùng coù nhieät ñoä cao nhaát laø thaùng 5: 370C. + Thaùng coù nhieät ñoä thaáp nhaát laø thaùng 12: 200C. - Ñoä aåm: bình quaân 79%. + Cao nhaát vaøo thaùng 9:100%. + Thaáp nhaát vaøo thaùng 3:79%. + Trung bình laø: 84.4%. - Löôïng möa: + Cao nhaát: 638 mm. + Thaáp nhaát: 31 mm. + Trung bình: 247.4 mm. - Böùc xaï: Toång böùc xaï maët trôøi: + Trung bình: 3445 cal/naêm. + Cao nhaát : 3687.8 cal/naêm. + Thaáp nhaát : 1324.8 cal/naêm. - Löôïng boác hôi: + Cao nhaát: 49 mm/ngaøy. + Thaáp nhaát: 5.6 mm/ngaøy. + Trung bình: 28 mm/ngaøy. - Höôùng gioù: + Höôùng gioù Taây Nam vaø Ñoâng Nam vôùi toác ñoä trung bình laø 2.15 m/s. Thoåi maïnh vaøo muøa möa töø thaùng 5-11. Ngoaøi ra coøn coù gioù Ñoâng Baéc thoåi nheï. III. GIAÛI PHAÙP MAËT BAÈNG VAØ PHAÂN KHU CHÖÙC NAÊNG - Coâng trình: goàm,1 treät vaø7 taàng. - Taàng treät: Duøng laøm nôi sinh hoaït chung cho chung cö - Laàu 1 ñeán 8: laø caùc hoä nhaø ôû - Saân thöôïng: Hoà nöôùc vaø phoøng kyõ thuaät thang maùy. IV. GIAÛI PHAÙP GIAO THOÂNG TRONG COÂNG TRÌNH Caên cöù vaøo : - Nhu caàu söû duïng cuûa nhaân daân, coù tính tôùi höôùng phaùt trieån. - Döïa treân quy hoaïch trình trang ñoâ thò cuûa TP.HCM tröôùc maét vaø laâu daøi. - Theo tieâu chuaån quy phaïm thieát keá. - Cô caáu vaø noäi dung phuø hôïp vôùi tieâu chuaån quy phaïm cho nhaø ôû chung cö vaø phuø hôïp vôùi quy moâ ñaàu tö. Toå chöùc maët baèng vaø khoâng gian hôïp lyù, thuaän lôïi tieát kieäm vaø hieäu quaû, ñeå thuaän lôïi cho quaûn lyù duy tu baõo döôõng vaø phoøng chaùy chöõa chaùy. - Kyõ thuaät xaây döïng vaø vaät lieäu xaây döïng baûo ñaûm söû duïng toát, phuø hôïp vaø khoâng laïc haäu theo thôøi gian. - Luoàng giao thoâng theo phöông thaúng ñöùng goàm heä thoáng thang maùy vaø thang boä, moãi taàng coù 2 thang boä vaø 2 thang maùy phuïc vuï cho vieäc ñi laïi, vaän chuyeån vaø thoaùt hieåm. - Caùc taàng ñeàu boá trí heä thoáng kyõ thuaät theo truïc doïc xuyeân suoát toøa nhaø ñeå boá trí vaø söûa chöõa sau naøy. V. NHÖÕNG HEÄ THOÁNG HAÏ TAÀNG KYÕ THUAÄT LIEÂN QUAN: - Saân baõi ñöôøng noäi boä: xöû lyù cô giôùi theo tieâu chuaån kyõ thuaät vaø ñoå beâtoâng coát theùp. - Væa heø: laùt theo heä thoáng væa heø chung cho toaøn khu. - Vöôøn hoa, caây xanh: troàng caây che naéng, gioù, taïo khoaûng xanh toâ ñieåm cho coâng trình vaø khu vöïc. Taïo ra moät khí haäu toát cho moâi tröôøng laøm vieäc. VI. GIAÛI PHAÙP KEÁT CAÁU CHO COÂNG TRÌNH: - Coâng trình thuoäc loaïi coâng trình caáp I cho neân ta caàn nhöõng giaûi phaùp keát caáu kieân coá - Do ñoù keát caáu chính cuûa c chòu löïc, saøn beâ toâng coát theùp ñuùc toaøn khoái. - Töôøng xaây baûo veä che möa, naéng, gioù cho coâng trình. Vaùch bao che laø töôøng 20 xaây gaïch oáng, vaùch ngaên trong giöõa caùc phoøng laø töôøng 10 ñöôïc xaây baèng gaïch oáng. -Töôøng sôn nöôùc, beân ngoaøi sôn choáng thaám. - Caùc saøn taàng baèng beâ toâng coát theùp, saân thöôïng coù phuû vaät lieäu choáng thaám. - Moùng, coät, daàm laø heä chòu löïc chính cho coâng trình. šš&œœ PHAÀN II KEÁT CAÁU Khoái löôïng 50%) GVHD: Th.S: BAÏCH VUÕ HOAØNG LAN CHÖÔNG I THIEÁTKEÁ TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 1. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU -Söû duïng beâtoâng maùc 300: Rn = 130 (daN/cm2) Rk = 10 (daN/cm2) E =2,9x105 (daN/cm2) - Theùp CII: Ra = 2600 (daN/cm2) Rañ = 2100 (daN/cm2) E = 2,1x106 (daN/cm2) 2. TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 2.1. Choïn sô boä kích thöôùc tieát dieän ban ñaàu cuûa caùc caáu kieän a). Kích thöôùc tieát dieän daàm + Chieàu cao daàm : (1) Vôùi m heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa khung vaø taûi troïng m= 812 ñoái vôùi daàm chính khung moät nhòp m= 1220 ñoái vôùi daàm lieân tuïc hoaëc khung nhieàu nhòp Vôùi l : nhòp daàm + Beà roäng daàm : (2) b). Baûng thoáng keâ kích thöôùc tieát dieän daàm BAÛNG PHAÂN LOAÏI DAÀM Kí hiệu ld(m) bdxhd (m) D1 7 0.6x0.2 D2 6 0.6x0.2 D3 5 0.5x0.2 D4 2.2 0.3x0.2 D5 1.5 0.3x0.2 2.2. Chieàu daøy saøn + Choïn sô boä chieàu daøy saøn theo coâng thöùc , l caïnh ngaén cuûa oâ baûn (3) Vôùi D = 0,81,4 : heä soá kinh nghieäm phuï thuoäc vaøo hoaït taûi söû duïng m = 40 45 : ñoái vôùi baûn keâ boán caïnh * Choïn m = 40 D = 0,9 Vôùi l1 = 3500mm = 350 cm hb (cm) Vaäy choïn hb=8 cm cho taát caû caùc oâ saøn 2.3. Maët baèng phaân loaïi oâ baûn saøn 2.4. Baûng thoáng keâ soá lieäu oâ saøn BAÛNG PHAÂN LOAÏI O SAØN Kí hieäu Caïnh ngaén Caïnh daøi Tæ soá Loaïi saøn Dieän tích Chieàu daøy S1 3.5 5 1.43 Baûn keâ boán caïnh 17.5 8 S2 3 5 1.67 Baûn keâ boán caïnh 15 8 S3 4 5 1.25 Baûn keâ boán caïnh 20 8 S4 3.5 4 1.143 Baûn keâ boán caïnh 14 8 S5 2.2 5 2.27 Baûn loaïi daàm 11 8 S6 1.5 5 3.33 Baûn loaïi daàm 7.5 8 S7 2.2 6 2.72 Baûn loaïi daàm 13.2 8 S8 3 5 1.67 Baûn keâ boán caïnh 15 8 3. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG Caùc loaïi taûi troïng ñeå tính toaùn ñöôïc tra theo TCVN 2737-1995 “taûi troïng vaø taùc ñoäng- Tieâu chuaån thieát keá” + Taûi troïng thöôøng xuyeân (tónh taûi) kí hieäu g gb = Σ ni gi δi (4) + Hoaït taûi: kí hieäu p. pb = n ptc (5) + Taûi troïng toaøn phaàn treân baûn Qb = gb + pb (6) 3.1. Saøn phoøng khaùch, beáp, phoøng nguû STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) g (daN/m3) n Tónh taûi(daN/m2) 1 Gaïch ceramic laùt neàn 0.008 2000 1.1 17.6 2 Vöõa loùt gaïch 0.03 1800 1.3 70.2 3 BTCT saøn 0.10 2500 1.1 275 4 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toång coäng 366.31 + Hoaït taûi : p = 200* 1.2 = 240 (daN/m2) + Taûi troïng toaøn phaàn : q = p + g = 240 +366.31 = 606.31 (daN/m2) 3.2. Saøn nhaø veä sinh STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) g(daN/m3) n Tónh taûi(daN /m2) 1 Gaïch ceramic 0.008 2000 1.1 17.6 2 Vöõa loùt gaïch 0.05 1800 1.3 117 3 Vöõa choáng thaám 0.03 2000 1.1 66 4 BTCT saøn 0.10 2500 1.1 275 5 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toång coäng 479.11 + Hoaït taûi : p = 200*1.2 = 240 (daN/m2) + Taûi troïng toaøn phaàn : q = 240 + 479.11 = 719.11 (daN/m2) 3.3. Saøn ban coâng : STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) g(daN/m3) n Tónh taûi(daN /m2) 1 Gaïch ceramic 0.008 2000 1.1 17.6 2 Vöõa loùt gaïch 0.05 1800 1.3 117 3 BTCT saøn 0.10 2500 1.1 275 4 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toång coäng 413.11 + Hoaït taûi : p = 200*1.2 = 240 (daN/m2) + Taûi troïng toaøn phaàn : q = 240 +413.11 = 653.11(daN/m2) 3.4. Saøn haønh lang thoâng vôùi caùc phoøng, caàu thang : STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) g(daN/m3) n Tónh taûi(daN /m2) 1 Gaïch ceramic 0.008 2000 1.1 17.6 2 Vöõa loùt gaïch 0.05 1800 1.3 117 3 BTCT saøn 0.10 2500 1.1 275 4 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toång coäng 413.11 + Hoaït taûi : p = 300*1.2 = 360 (daN /m2) + Taûi troïng toaøn phaàn : q = 360 + 413.11 = 773.11(daN /m2 3.5. Troïng löôïng töôøng ngaên :cho oâ saøn Soá 8. Ta tính taát caû caùc töôøng ngaên, sau ñoù nhaân vôùi heä soá keå ñeán loã cöûa vaø cöûa ñi + Theo coâng thöùc sau : (7) Trong ñoù : lt : chieàu daøi töôøng (m) ht : chieàu cao töôøng (m) gt : troïng löôïng töôøng (daN/m3) n : heä soá ñoä tin caäy l1,l2 : kích thöôùc oâ baûn coù töôøng. Töôøng xaây gaïch oáng : Töôøng 10 choïn 180 kg/m2 Töôøng 20 choïn 330 kg/m2 = (kg/m2) 4. TÍNH NOÄI LÖÏC SAØN . Do kích thöôùc caùc oâ saøn(treân maët baèng) töông ñoái nhoû, neân phöông aùn tính saøn theo daïng baûn keâ laø toái öu. Goïi ln,ld laø caïnh ngaén vaø caïnh daøi cuûa oâ baûn. Caùc oâ baûn coù ld/ln ≤ 2 ñöôïc tính theo baûn keâ boán caïnh. Caùc oâ baûn coù ld/ln >2 ñöôïc tính theo baûn daàm. Trong maët baèng taàng ñieån hình ñeàu coù hai loïai naøy 4.1. Saøn laøm vieäc hai phöông ( baûn keâ boán caïnh ) 4.1.1. Sô ñoà tính . * Khi hd > 3hb thì ta xem baûn ñöôïc ngaøm vaøo daàm . * Khi hd≤ 3hb thì ta xem baûn ñöôïc lieân keát khôùp vôùi daàm. Caùc giaù trò momen ñöôïc tính nhö sau . +Giaù trò momen ôû nhòp M1 = m91 P M2 = m 92 P +Giaù trò momen ôû goái MI = k91 P MII = k92 P Trong ñoù : m91, m92, k91, k92 laø caùc heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi oâ baûn P : taûi troïng tính toaùn truyeàn leân baûn. P = q.l1.l2 Với q= p + g 4.1.2. Tính toaùn coát theùp . + Duøng caùc coâng thöùc trong tröôøng hôïp caáu kieän chòu uoán ;; Choïn vaät lieäu: Beâ toâng maùc 300, coù Rn = 130 daN /cm2, Rk = 10 daN /cm2 Theùp CI Ra = 2000 daN /cm2 CII Ra = 2600 daN /cm2 Choïn lôùp beâtoâng baûo veä cuûa baûn laø a0 =2cm Keát quaû tính toaùn ñöôïc theå hieän döôùi caùc baûng chi tieát sau: BAÛNG 1: KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC TRONG SAØN ( BAÛN KE ) Kí hieäu M ln(m) ld(m) m91 m92 K91 k92 q (daN/m2) P (daN) M (daN.m) S1 M1 3.5 5 0.0209 606.31 10610.43 221.77 M2 3.5 5 0.0100 606.31 10610.43 106.10 MI 3.5 5 0.0469 606.31 10610.43 497.63 MII 3.5 5 0.0223 606.31 10610.43 236.61 S2 M1 3 5 0.0202 606.31 9094.65 183.71 M2 3 5 0.0074 606.31 9094.65 67.3 MI 3 5 0.0446 606.31 9094.65 405.62 MII 3 5 0.0164 606.31 9094.65 149.15 S3 M1 4 5 0.0207 606.31 12126.2 251.01 M2 4 5 0.0133 606.31 12126.2 161.28 MI 4 5 0.0473 606.31 12126.2 573.57 MII 4 5 0.0303 606.31 12126.2 367.42 S4 M1 3.5 4 0.0200 606.31 8488.34 169.77 M2 3.5 4 0.0150 606.31 8488.34 127.33 MI 3.5 4 0.0461 606.31 8488.34 391.31 MII 3.5 4 0.0349 606.31 8488.34 296.24 S8 M1 3 5 0.0202 774.31 11614.65 234.62 M2 3 5 0.0074 774.31 11614.65 85.95 MI 3 5 0.0446 774.31 11614.65 518.01 MII 3 5 0.0164 774.31 11614.65 190.48 BAÛNG 2: KEÁT QUAÛ TÍNH THEÙP TRONG SAØN (BAÛN KEÂ) Kí hieäu M (daN.m) h(cm) A g Fa (cm2) Fa choïn (F mm ) m % S1 221.77 8 0.047 0.976 1.46 F6a150 0.314 106.10 8 0.023 0.988 0.69 F 6a200 0.471 497.63 8 0.106 0.944 3.38 F 8a120 0.837 236.61 8 0.051 0.974 1.56 F8a100 0.471 S2 183.71 8 0.039 0.98 1.2 F6a150 0.471 67.3 8 0.014 0.993 0.434 F6a200 0.471 405.62 8 0.087 0.954 2.73 F8a150 0.837 149.15 8 0.032 0.984 0.97 F8a150 0.558 S3 251.01 8 0.054 0.972 1.66 F6a150 0.314 161.28 8 0.034 0.983 1.05 F6a200 0.471 573.57 8 0.123 0.934 3.94 F8a100 0.558 367.42 8 0.079 0.959 2.456 F8a150 0.558 S4 169.77 8 0.036 0.982 1.108 F6a200 0.236 127.33 8 0.027 0.986 0.827 F6a150 0.236 391.31 8 0.084 0.956 2.623 F8a150 0.558 296.24 8 0.063 0.967 1.964 F8a150 0.558 S8 234.62 8 0.050 0.974 1.544 F6a150 0.314 85.95 8 0.018 0.991 0.56 F6a200 0.236 518.01 8 0.111 0.941 3.529 F8a150 0.558 190.48 8 0.041 0.979 1.247 F8a150 0.558 4.2. Saøn laøm vieäc moät phöông 4.2.1 Sô ñoà tính : Coù sô ñoà tính nhö sau :caét moät meùt baûn theo phöông caïnh ngaén. Coát theùp cuûa oâ baûn tính nhö caáu kieän chòu uoán. Caùc giaù trò momen ñöôïc tính nhö sau + Momen goái Mg + Momen nhòp Mn BAÛNG 3: KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC BAÛN DAÀM Kyù hieäu oâ baûn Ln(m) Tónh taûi gs(daN /m2) Hoaït taûi ps(daN /m2) Taûi toaøn phaàn q(daN /m2) Giaù trò moment Mn(daN m) Mg(daNm) S5 1.5 413.11 240 653.11 61.23 122.46 S6 2.2 413.11 360 773.11 155.91 311.82 S7 2.2 413.11 360 773.11 155.91 311.82 4.2.2. Tính toaùn coát theùp (töông töï nhö baûn keâ) BAÛNG 4: KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP BAÛN DAÀM : Kyù hieäu oâ baûn Giaù trò momen A g Fatt(cm2) Fa choïn (F mm) µ% S5 Mn 61.23 0.013 0.0131 0.393 6a150 0.065 Mg 122.46 0.026 0.0264 0.792 8a200 0.132 S6 Mn 155.91 0.033 0.034 1.02 6a150 0.17 Mg 311.82 0.067 0.07 2.1 8a150 0.35 S7 Mn 155.91 0.033 0.034 1.02 6a150 0.17 Mg 311.82 0.067 0.07 2.1 8a150 0.35 5.THEÅ HIEÄN BAÛN VEÕ (* Chi tieát boá trí theùp saøn ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC 01). CHÖÔNG 2: TÍNH TOAÙN CAÀU THANG BOÄ MAËT BAÈNG CAÀU THANG : Thieát keá caàu thang 3 veá daïng baûn , khjoâng coù daàm limon ñuùc baèng BTCT, baäc xaây gaïch. Caàu thang tính cho caùc taàng töø 1 ñeán taàng 7 moãi taàng cao 3.6m. kích thöôùc caùc veá nhö sau: - veá 1,2 :chieàu roäng veá thang 1,95 m , chieàu daøi veá thang laø 4,7m. -veá 3 : chieà roäng veá thang 2,0m ,chieàu daøi veá thang laø 2,1m caàu thang beâ toâng coát theùp ñoå toøan khoái baäc xaây goàm 28 baäc . Kích htöôùc baäc bxh = 300x150. 2- TÍNH TOAÙN TAÛI TROÏNG: 1- caáu taïo caùc lôp vaät lieäu baûn thang. BAÛNG TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN BAÛN THANG. Loïai taûi troïng Thaønh phaàn caáu taïo caùc boä phaän saøn Taûi troïng tieâu chuaån (kg/m2) Heä soá vöôït taûi Taûi troïng tính toùan (kg/m2) Tónh taûi Ñaù maøi daøy 2 cm(g=2000kg/m3) 44 1,2 52,8 Vöõa loùt maùc 75 ,daøy 2cm,(g=1800kg/m3) 36 1.3 46.8 Lôùp gaïch theû baäc thang (g=1800kg/m3) 1800x.16/2=144 1,1 158,4 Ñan BTCT daøy 12 cm (g=2500kg/m3) 300 1,1 330 Lôùp traùt daøy 1.5 cm (g =1800kg/m3) 27 1.3 35.1 Hoïat taûi Caàu thang 300 1,2 360 Taûi troïng toaøn phaàn taùc duïng leân baûn thang laø : 963.1 kg/m2 2- Caáu taïo caùc lôùp vaät lieäu baûn chieáu nghæ. BAÛNG TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN BAÛN CHIEÁU NGHÆ. Loïai taûi troïng Thaønh phaàn caáu taïo caùc boä phaän saøn Taûi troïng tieâu chuaån (kg/m2) Heä soá vöôït taûi Taûi troïng tính toùan (kg/m2) Tónh taûi Ñaù maøi daøy 2 cm(g=2000kg/m3) 44 1,2 52,8 Vöõa loùt maùc 75 ,daøy 2cm,(g=1800kg/m3) 36 1.3 46.8 Ñan BTCT daøy 12 cm (g=2500kg/m3) 300 1,1 330 Lôùp traùt daøy 1.5 cm (g =1800kg/m3) 27 1.3 35.1 Hoïat taûi Caàu thang 300 1,2 360 Toång taûi troïng toaøn phaàn taùc duïng leân chieáu nghæ laø : 804.7 kg/m2 Tính baûn caàu thang veá 1,2: 2-1 Sô ñoà tính: Caét 1m baûn theo phöông daøi Sô ñoà tính : ñeå ñôn giaûn vaø thieân veà an toøan ta xem sô ñoà tính laø daàm ñôn giaûn ( thöïc teá sô ñoà tính phaûi laø 2 ñaàu khôùp; do taïi vò trí goái khoâng coù chuyeån vò ngang vaø ñöùng) 2-2 Xaùc ñònh noäi löc: Giaûi noäi löïc baèng chöông trình sap2000 ta coù caùc giaù trò phaûn löïc vaø noäi löïc: R=1916,85 kg ; Mn = 1869 kgm 3-3 Tính toaùn coát theùp . BT maùc 300 ; Rn = 130 kg/cm2 ; Theùp A1 Ra = 2300 kg/cm2 Coát theùp baûn thang ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. A = g =(1+) Fa = Gæa thieát choïn chieàu daøy lôùp beâ toâng baûo veä :a=1.5cm b=100 cm :beà roäng daõi tinh toaùn. Taïi caùc vò trí goái ñôø ta laáy theùp baèng 40% theùp ôû nhòp Fa’=0,35Fa=3,08cm2 Choïn f8a150 2) Tính baûn caàu thang veá 3 Veá thang 3 coù 2 ñaàu laø 2 baûn chieáu nghæ cuûa veá thang 1&2, caû 3 veá ñöôïc ñuùc lieàn khoái vôùi nhau. Do ñoù coù theå xem lieân keát 2 ñaàu cuûa veá 3 laø ngaøm. Tuy nhieân do thieát keá caàu thang daïng baûn chòu löïc, do ñoù can phaûi keå ñeán lieân keát giöõa veá thang 3 vaø daàm chieáu nghæ ( daàm DT). Neáu söû duïng sô ñoà tính coù keå ñeán 2 baûn chieáu nghæ ôû 2 beân. Taûi troïng ñöôïc chia ñeàu sang cho 2 baûn chieâu nghæ . do vaäy xem nhö boû wa lieân keát vaø söï laøm vieäc giöõa daàm DT vaø baûn thang Vaäy ta coù theå tính veá thang 3 theo sô ñoà tính sau: Mmax ===2064.1 kGm A= ==0.144 g =(1+)=0.922 Fa ===8.2cm2 4- TÍNH TOAÙN DAÀM ÑÔÕ CAÀU THANG 4 1 :Sô ñoà tính: 4-2 xaùc ñònh taûi troïng. Sô ñoà tính : Caùc giaù trò noäi löïc :(giaûi baèng chöông trìnhsap2000 ) Mn=1641,65Kgm Ao = Mn/Rnxbxho2 = 1641,65x100/130x100x102 g=0,932 Fa=Mn/gxRaxho=164165x100/0,932x2300x10=7,67cm2 Choïn f12a130 3) Tính daàm ñôû caàu thang 1: Sô ñoà tính : Choïn daàm bxh = (20x25)cm Taûi troïng taùc duïng: Taûi troïng baûn thaân : 0,2x0,5x2500x1,1 = 137,5 kg/m Taûi troïng phaân boá do saøn truyeàn vaøo :p=983x3,9=1916,85 kg/m Giaù trò noäi löïc : Mmax=1558,9 kg/m Qmax = 2521,9 kgm Choïn a=4cm Ao = M/Rnxbxho2=1558,9x100/130x20x212=0,135 g=0,927 Fa = M/gxRaxho=1558,9/0,927x2300x21=3,484cm2 Choïn 2f16+1f12 (Fa=5,15cm2) Haøm löôïng coát theùp coát theùp =Fa/bxho=5,15/20x26=0,009 Coát ñai caáu taïo f 6a150 thoûa maûn caùc ñieàu kieän chòu löïc vaø caáu taïo. Theùp chòu momen aâm choïn caáu taïo 2f12 4) Tính daàm ñôû caàu thang 2: Choïn kích thöôùc tieát dieän daàm (20x25)m Taûi troïng taùc duïng : Troïng löôïng baûn thaân daàm :0,2x0,25x2500x1,1=137,5kg/m Phaûn löïc cuûa caàu thang veá 3: P = 983x3,625/2=1781kg/m Sô ñoà tính: Giaù trò noäi löïc (giaûi baèng chöông trình feap); Mmax = 1801,5 kgm Qmax=2635kg Choïn a=4cm Ao=M/Rnxbxho2=1801,5x100/0,914x2300x21-=4,081cm2 Choïn 2f16 (Fa=4,02cm2) Haøm löôïng coát theùp =4,02/20x4=0,95 (hôïp lí) Theùp chòu momen aâm choïn caáu taïo 2f12 5.THEÅ HIEÄN BAÛN VEÕ (* Chi tieát boá trí theùp caàu thang ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC 2/9). CHÖÔNG 3:THIEÁT KEÁ HOÀ NÖÔÙC MAÙI ---------------–¯—---------------- 4.1. KHAÙI NIEÄM -Beå nöôùc maùi laø moät boä phaän keát caáu cung caáp nöôùc sinh hoaït cho toaøn boä coâng trình vaø ngoaøi ra nöôùc trong beå coøn ñöôïc döï tröõ daønh cho coâng vieäc phoøng chaùy vaø chöûa chaùy. Vì vaäy, trong moïi tröôøng hôïp thì hoà nöôùc phaûi ñaûm baûo khoâng bò nöùt gaây suïp ñoå vaø phaûi cung caáp ñuû nöôùc söû duïng sinh hoaït 24/ 24 giôø. Caên cöù vaøo toång soá phoøng trong coâng trình vaø soá ngöôøi söû duïng trong moãi caên hoä, vaên phoøng…ñeå ta coù theå choïn theå tích beå nöôùc hôïp lyù . Choïn hoà nöôùc maùi coù theå tích: V=bhl= 5 x 7 x 2.2 = 77 m3 4.2. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG 4.2.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc tieát dieän -Choïn chieàu daøy baûn : hb = Vôùi : D = 0.8 1.4: heä soá kinh nghieäm phuï thuoäc hoaït taûi söû duïng. m = 3035 :ñoái vôùi baûn keâ daàm. m = 4045 :ñoái vôùi baûn keâ boán caïnh. l = 3.5 m. => =>Choïn: hbñ = 12 cm; hbn = 8 cm; hbth = 12 cm. -Choïn kích thöôùc daàm: Vôùi: m laø heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa khung vaø taûi troïng; m = 8 12 ñoái vôùi daàm chính; m = 1220 ñoái vôùi daàm phuï; l : nhòp daàm; Beà roäng daàm: 4.2.1. Taûi troïng taùc duïng -Tính baûn ñaùy: Baûng tính taûi baûn ñaùy Stt Vaät lieäu Chieàu daøy(mm) (kG/cm3) n gtt(kG/m2) L1 Lôùp gaïch men 10 2000 1.1 22 L2 Lôùp vöõa loùt 20 1800 1.3 46.8 L3 BT choáng thaám 10 2000 1.1 22 L4 Baûn ñaùy BTCT 120 2500 1.1 330 L5 Lôùp vöõa traùt 10 1800 1.3 23,4 Toång coäng: 170 444.2 -Tính baûn naép: Baûng tính taûi baûn naép Stt Vaät lieäu Chieàu daøy(mm) (kG/cm3) n gtt(kG/m2) L1 Lôùp vöõa loùt 20 1800 1.3 46.8 L2 Baûn naép BTCT 80 2500 1.1 220 L3 Lôùp vöõa traùt 15 1800 1.3 35.1 Toång coäng: 115 301.9 -Tính baûn thaønh: Baûng tính taûi baûn thaønh Stt Vaät lieäu Chieàu daøy(mm) (kG/cm3) n gtt(kG/m2) L1 Lôùp gaïch men 10 2000 1.1 22 L2 Lôùp vöõa loùt 20 1800 1.3 46.8 L3 BT choáng thaám 10 2000 1.1 22 L4 Baûn thaønh BTCT 120 2500 1.1 330 L5 Lôùp vöõa traùt 10 1800 1.3 23.4 Toång coäng: 170 444.2 +Hoaït taûi söûa chöõa: Tra theo TCVN 2737-1995: “Taûi troïng vaø taùc ñoäng” ta coù : ptc =75 kG/m2, n = 1.3 (heä soá vöôït taûi); ptt = n.ptc = 1.3x75 = 97.5 kG/m2; +Taûi troïng toaøn phaàn cho baûn ñaùy: +Taûi troïng toaøn phaàn cho baûn naép: + AÙp löïc gioù: +Aùp löïc gioù ñaåy : (kG/m2) +Aùp löïc gioù huùt : (kG/m2) Do coâng trình naèm ôû ñòa baøn thaønh phoá Hoà chí Minh laø vuøng IIA (tra theo TCVN 2737-1995) neân Wtc0 = 83 kG/m2. Vì coâng trình cao 30.9m ñöôïc xem laø töông ñoái cao so vôùi caùc coâng trình laân caän neân ta tra theo tieâu chuaån TCVN 2737-1995 xem nhö coâng trình ôû ñòa hình A(ñòa hình töông ñoái troáng traûi) coù k = 1.39 =>Wñ = 1.2 x1.39 x 0.8 x 83 = 100.986 kG/m. =>Wh = 1.2 x1.39 x 0.6 x83 = 75.74 kG/m. +Aùp löïc thuûy tónh: (n=1.1: keå ñeán aùp löïc nöôùc ñoäng khi bôm ) 4.3. TÍNH TOAÙN HOÀ NÖÔÙC MAÙI 4.3.1. Tính baûn ñaùy -Baûn ñaùy laø chi tieát chòu löïc raát quan troïng cuûa hoà nöôùc maùi. Do ñoù khi thieát keá trong moïi tröôøng hôïp baûn ñaùy phaûi ñaûm baûo khoâng bò nöùt gaây suïp ñoå. -Baûn ñaùy coù hbd = 12 cm, chòu taùc duïng cuûa taûi troïng toaøn phaàn : qdtt = 2961.7kG/m2 -Treân maët baèng baûn ñaùy coù S1, S2 laø hoaøn toaøn gioáng nhau neân ta chæ tính S1. -Sô ñoà tính : +Xeùt tæ soá : ,do ñoù baûn lieân keát vôùi caùc daàm bao quanh ñöôïc xem laø lieân keát ngaøm. +Xeùt tæ soá : Vaäy sô ñoà tính baûn ñaùy S1 laø sô ñoà baûn keâ boán caïnh ngaøm (sô ñoà soá 9). -Tính toaùn noäi löïc: +Moment döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp baûn: M1 = mi1 . P M2 = mi2 . P +Moment aâm lôùùn nhaát ôû goái baûn: MI = Ki1 . P MII = Ki2 . P Trong ñoù: -mi1, mi2, ki1, ki2 tra baûng phuï luïc 12 saùch” Keát caáu coâng trinh” cuûa Vuõ maïnh Huøng phuï thuoäc vaøo tæ soá Baûng xaùc ñònh caùc heä soá Tæ soá Caùc heä soá Taûi troïng Toång taûi Giaù trò Moâmen (Tm) ld/lng M91 m92 k91 k92 qs(kG/m2) P(T) M1 M2 MI MII 1.5 0.02 0.0069 0.0438 0.0152 2961.7 71.08 1.48 0.66 3.3 1.46 -Tính toaùn coát theùp: Coát theùp baûn ñaùy ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán theo caùc coâng thöùc: : vaø Beâ toâng Maùc 250 Coát theùp CII Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Eb (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) Ea (kG/cm2) 110 8.8 2.65x105 2600 2600 2.1x106 0.62 Giaû thieát a = 2 cm : khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp ngoaøi lôùp beâ toâng. Suy ra : h0 = hbñ – a = 12 – 2 = 10 cm, b = 100 cm : beà roäng daûi tính toaùn Dieän tích coát theùp cho 1m beà roäng baûn ñaùy nhö sau: O baûn Moâmen A Fatt Fachoïn (kGm) (cm2) (mm) a(mm) Fa (cm2) S1 M1 142160 0.129 0.129 4.465 10 160 4.71 0.79 M2 49045 0.04 0.04 1.38 10 200 3.93 0.39 MI 311330 0.3 0.3 10.4 12 100 10.17 1.92 MII 108042 0,098 0.0988 3.39 10 160 3.9 0.79 Theo TCVN qui ñònh min = 0.05%, nhöng thoâng thöôøng laáy min = 0.1%, do ñoù coát theùp nhö treân laø taïm chaáp nhaän ñöôïc. 4.3.2. Tính baûn naép - Baûn naép laø chi tieát cuûa hoà nöôùc maùi chòu taûi troïng töông ñoái nhoû, nhieäm vuï chuû yeáu laø bao che neân ta choïn hb = 8 cm, chòu taùc duïng cuûa taûi troïng toaøn phaàn. Xeùt: Suy ra : Sô ñoà tính baûn naép S’1 laø sô ñoà baûng keâ boán caïnh ngaøm (sô ñoà soá 9) -Tính toaùn noäi löïc M1 = mi1 . P M2 = mi2 . P MI = Ki1 . P MII = Ki2 . P Trong ñoù : P = Mi1, mi2, ki1, ki2 tra baûng phuï luïc soá 12 saùch” Keát caáu beâ toâng coát theùp” (Caáu kieän nhaø cöûa) cuûa Voõ Baù Taàm phuï thuoäc vaøo tæ soá Tæ soá Caùc heä soá Taûi troïng Toång taûi Giaù trò Moâmen (kGm) ld/lng m91 m92 k91 k92 qs(kG/m2) P(kG) M1 M2 MI MII 1.7 0.02 0.0069 0.0438 0.0152 399.4 8145.6 162.91 56.205 356.78 356.78 -Tính toaùn coát theùp: Coát theùp baûn naép ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán, söû duïng caùc coâng thöùc b = 100 cm : beà roäng daûi tính toaùn. Giaû thieát a = 2 cm : khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp ngoaøi lôùp beâ toâng. Suy ra : h0 = hbn – a = 8 – 2 = 6 cm Töông töï ta coù dieän tích coát theùp cho 1m beà roäng baûn ñaùy nhö sau: Baûng tính coát theùp baûn naép O baûn Moâment A Fatt Fachoïn (kGm) (cm2) (mm) a(mm) Fa (cm2) S1 M1 169.43 0.05 0.05 0.27 8 200 2.51 0.42 M2 75.754 0.017 0.017 0.77 8 200 2.51 0.42 MI 377.96 0.023 0.023 1.69 8 200 2.51 0.42 MII 167.8 0.008 0.008 0.57 8 200 2.51 0.42 Theo TCVN qui ñònh min = 0.05%, nhöng thoâng thöôøng laáy min = 0.1%, do ñoù coát theùp nhö treân laø taïm chaáp nhaän ñöôïc. -Tính coát theùp taïi loã thaêm naép hoà: +Loã thaêm coù kích thöôùc (60 x 60)cm. +Soá theùp gia cöôøng taïi loã thaêm phaûi lôùn hôn dieän tích coát theùp ñaõ bò caét taïi vò trí naøy. +Coát theùp baûn naép theo hai phöông laø , soá löôïng thanh theùp vaét theo moãi phöông laø 3 thanh coù Fa = 1.509 cm2. -Vaäy ta coù löôïng theùp gia cöôøng taïi loã thaêm: choïn theo caû hai phöông. 4.3.3 Tính baûn thaønh 4.3.3.1 Sô ñoà tính -Baûn thaønh coù kích thöôùc tieát dieän nhö sau: Chieàu cao: H = 2.2 m Chieàu roäng: B1 =6 m, B2 = 7.5m -Xeùt: B1/H = 6/2 = 3 > 2 B2/H = 7.5/2 = 3.75 > 2 -Xem caùc baûn thaønh laøm vieäc moät phöông . 4.3.3.2 Tính toaùn noäi löïc Taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh ñöôïc xeùt cho 2 tröôøng hôïp nguy hieåm ñeán baûn thaønh: -Baûn thaønh chòu aùp löïc nöôùc vaø gioù huùt: -Baûn thaønh chòu gioù ñaåy vaø khoâng coù aùp löïc nöôùc: q2 = Wñ =100.986 kG/m2 Ta thaáy q1>q2 neân ta chæ caàn xeùt cho tröôøng hôïp baûn thaønh chòu taûi q1 laø ñuû . 4.3.3.3.Tính toaùn coát theùp -Coát theùp baûn thaønh ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán theo caùc coâng thöùc -Ta coù:b = 100 cm : beà roäng daûi tính toaùn -Giaû thieát a = 2 cm : khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp ngoaøi lôùp beâ toâng gaàn nhaát. Suy ra : h0 = hbth – a = 10 – 2 = 8 cm Dieän tích coát theùp cho 1m beà roäng baûn thaønh nhö sau: Baûng tính coát theùp baûn thaønh Moâment A Fatt Fachoïn % (kGm) (cm2) (mm) a(mm) Fa (cm2) Mnh 374.38 0.053 0.053 1.924 8 200 2.51 0.31 Mgmax 826.68 0.117 0.117 4.41 8 100 5.03 0.63 Theo TCVN qui ñònh min = 0.05%, nhöng thoâng thöôøng laáy min = 0.1%, do ñoù coát theùp nhö treân laø taïm chaáp nhaän ñöôïc. 4.3.4 Tính daàm ñaùy vaø daàm naép 4.3.4.1. Sô ñoà tính Caùc daàm ñaùy ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán, coù sô ñoà tính nhö sau: 4.3.4.2.Taûi troïng -Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñaùy goàm coù : +Troïng löôïng baûn thaân daàm . +Troïng löôïng baûn thaân baûn thaønh truyeàn leân daàm.(neáu coù) +Aùp löïc nöôùc truyeàn leân daàm . +Troïng löôïng baûn thaân saøn truyeàn leân daàm . +Löïc taäp trung do daàm phuï gaùc leân (neáu coù). -Taûi troïng taùc duïng leân daàm naép goàm coù : +Troïng löôïng baûn thaân daàm . +Troïng löôïng baûn thaân saøn truyeàn leân daàm . +Löïc taäp trung do daàm phuï gaùc leân (neáu coù). +Hoaït taûi söõa chöõa . -Troïng löôïng baûn thaân daàm: Trong ñoù : n = 1.1; = 2500 kG/m3, h = hd - hs ; 4.3.4.3 Tính toaùn daàm naép - Choïn sô boä tieát dieän daàm: DN1: (20 x 40)cm DN2: (20x 50)cm DN3: (20x 40)cm -Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân caùc daàm ngang: +Taûi coù daïng hình tam giaùc chuyeån sang phaân boá ñeàu töông ñöông laø: +Taûi coù daïng hình thanng chuyeån sang phaân boá ñeàu töông ñöông laø: Trong ñoù: DN1: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hình thang + TLBT daàm: =>gd = nb(hd – hb) = 1.1x0.3x(0.4 – 0.08)x2500 = 352 (kG/m) => DN3: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hình thang + TLBT daàm: DN2: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hai hình tam giaùc + TLBT daàm + TL do daàm DN3 truyeàn leân: Vaäy löïc taäp trung P = 4698.84 (kG) taïi giöõa daàm. Sô ñoà truyeàn taûi saøn leân daàm naép. 4.3.4.4 Xaùc ñònh noäi löïc trong caùc daàm naép - Sô ñoà tính cho caùc daàm: Bieåu ñoà noäi löïc DN1 Bieåu ñoà noäi löïc DN2 Bieåu ñoà noäi löïc DN3 -Trong ñoù: - Tính coát theùp cho caùc daàm naép: Tính toaùn theo caáu kieän chòu uoán Söû duïng Beâtoâng Maùc 250 coù: -Rn = 110 (kG/m2); Rk = 8.8 (kG/m2) -Coát theùp CI coù Ra = Ra’ = 2000 (kG/m2) ; Rañ = 1600 (kG/m2) Söû duïng caùc coâng thöùc ta coù: Giaû thieát a = 5 cm => ho = hdn – a Choïn ho = 35 cm cho daàm DN1 vaø DN3. ho = 45 cm cho daàm DN2 Baûng choïn theùp cho daàm naép Daàm Mmax Qmax h0 A Fa Fachon % (kGcm) (kG) (cm) (cm2) (cm2) DN1 412000 2750 35 0.15 0.15 4.44 412 4.52 0,727 DN2 1614000 5730 45 0.36 0.36 13.7 420 12.56 1,508 DN3 707000 4710 35 0.26 0.26 7.7 416 8.04 0,766 + Ñoái vôùi DN3 ta tính coát theùp nhö sau: (tính theo tieát dieän chöõ T) Xaùc ñònh beà roäng caùnh bc = b + 2C1 Vôùi C1: C1 < l/6 = 100 cm Khi hb =8 cm >= 0,1h = 6 cm thì laáy C1 =< 6hb = 48 cm => Choïn C1 = 45 cm => Beà roäng caùnh laø: bc = 30 + 2x45 = 120 cm Xaùc ñònh vò trí truïc trung hoaø: Mc = Rn.bc.hc.(ho – hc/2) = 110x120x8x(35 - 4) = 3273600 (kGcm) Ta thaáy: Mmax = 779000 (kGcm) Truïc trung hoaø ñi qua caùnh. Vaây ta tính theùp cho DN3 theo tieát dieän hình chöõ nhaät lôùn (120 x 40)cm Theo TCVN qui ñònh min = 0.05%, nhöng thöôøng laáy min = 0.1%, vaømax = 3.19% do ñoù coát theùp nhö treân laø taïm chaáp nhaän ñöôïc. -Tính coát ñai: +DN1: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x35 = 5544 (kG) > Qmax = 2750 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng ñuû khaû naêng._. chòu caét, khoâng tính toaùn coát ñai maø ñaët theo caáu taïo. Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x35 = 40425 (kG) > Qmax = 2750 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. Neân ta choïn coát ñai nhö sau: Ñoaïn ñaàu daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. Ñoaïn giöõa daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. AN1 - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x45 = 7128 (kG) > Qmax = 5730 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng ñuû khaû naêng chòu caét, khoâng tính toaùn coát ñai maø ñaët theo caáu taïo. Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x45 = 51975 (kG) > Qmax = 5730 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. Neân ta choïn coát ñai nhö sau: Ñoaïn ñaàu daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. Ñoaïn giöõa daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. +DN3: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x35 = 5544 (kG) > Qmax = 4710 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng ñuû khaû naêng chòu caét, khoâng tính toaùn coát ñai maø ñaët theo caáu taïo. Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x35 = 40425 (kG) > Qmax = 4710 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. Neân ta choïn coát ñai nhö sau: Ñoaïn ñaàu daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. Ñoaïn giöõa daàm: choïn , ñai hai nhaùnh. 4.3.4.5 Tính toaùn daàm ñaùy - Choïn sô boä tieát dieän daàm: DÑ1: (30 x 60)cm DÑ2: (30 x 70)cm DÑ3: (30 x 60)cm -Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân caùc daàm ngang: +Taûi coù daïng hình tam giaùc chuyeån sang phaân boá ñeàu töông ñöông laø: +Taûi coù daïng hình thanng chuyeån sang phaân boá ñeàu töông ñöông laø: Trong ñoù: DÑ1: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hình thang + TLBT daàm + TLBT baûn thaønh: =>gd = nb(hd – hb) = 1.1x0.3x(0.6 – 0.12)2500 = 396 (kG/m) => DÑ3: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hình thang + TLBT daàm DN2: Taûi troïng phaân boá töø baûn naép döôùi daïng hai hình tam giaùc + TLBT daàm + TL do daàm DN3 truyeàn leân: Vaäy löïc taäp trung P = 30406.2 (kG) taïi giöõa daàm. Sô ñoà truyeàn taûi saøn leân daàm ñaùy 4.3.4.6 Xaùc ñònh noäi löïc trong caùc daàm ñaùy: Do daàm ñaùy vaø baûn ñaùy ñoå toaøn khoái vôùi nhau neân ta tính theo sô ñoà ngaøm vôùi daàm ñaùy. -Sô ñoà tính cho caùc daàm: Bieåu ñoà noäi löïc DÑ1 Bieåu ñoà noäi löïc DÑ2 Bieåu ñoà noäi löïc DÑ3 - Tính coát theùp cho caùc daàm naép: Tính toaùn theo caáu kieän chòu uoán -Söû duïng Beâtoâng Maùc 250 coù: +Rn = 110 (kG/m2); Rk = 8.8 (kG/m2) +Coát theùp CII coù Ra = Ra’ = 2600 (kG/m2) ; Rañ = 1800 (kG/m2) Söû duïng caùc coâng thöùc ta coù: Giaû thieát a = 5 cm => ho = hdn – a Baûng choïn theùp cho daàm ñaùy Daàm Mgoái Qgoái h0 A Fa Fachon % (kGcm) (kG) (cm) (cm2) (cm2) DÑ1 1833000 18330 55 0.18 0.18 12.565 420 12.56 0,922 DÑ2 5269000 31920 65 0.37 0.37 30.525 625 29.45 2,175 DÑ3 3039000 30390 55 0.3 0.3 20.492 425 19.64 1,613 Daàm Mnh Qnh h0 A Fa Fachon % (kGcm) (kG) (cm) (cm2) (cm2) DÑ1 916000 0 55 0.09 0.09 6.28 220 6.28 0,462 DÑ2 4155000 15200 65 0.2 0.2 16.5 220,225 15.2 1,579 DÑ3 1520000 0 55 0.15 0.15 10.47 225 9.82 0,691 + Ñoái vôùi DÑ3 ta tính coát theùp nhö sau: (tính theo tieát dieän chöõ T) Xaùc ñònh beà roäng caùnh bc = b + 2C1 Vôùi C1: C1 < l/6 = 100 cm Khi hb =12 cm >= 0,1h = 6 cm thì laáy C1 =< 6hb = 72 cm => Choïn C1 = 70 cm => Beà roäng caùnh laø: bc = 40 + 2x70 = 180 cm Xaùc ñònh vò trí truïc trung hoaø: Mc = Rn.bc.hc.(ho – hc/2) = 110x180x12(55 - 6) = 11642400 (kGcm) Ta thaáy: Mmax = 3039000 (kGcm) Truïc trung hoaø ñi qua caùnh. Vaây ta tính theùp cho DÑ3 theo tieát dieän hình chöõ nhaät lôùn (180 x 70)cm Theo TCVN qui ñònh min = 0.05%, nhöng thöôøng laáy min = 0.1%, vaømax = 2.45% do ñoù coát theùp nhö treân laø taïm chaáp nhaän ñöôïc. -Tính coát ñai: +DÑ1: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x55 = 8712 (kG) < Qmax = 18330 (kG) =>Beâtoâng khoâng ñuû khaû naêng chòu caét, caàn phaûi tính toaùn coát ñai. Löïc coát ñai phaûi chòu: => Choïn ñai vôùi fñ = 0,503 cm2, ñai 2 nhaùnh n = 2, Rañ = 1800 (kG/cm2). Khoaûng caùch tính toaùn: Khoaûng caùch toái ña giöõa hai coát ñai: => Khoaûng caùch thieát keá cuûa coát ñai: Vaäy ta choïn: Ñoaïn gaàn goái: Ñoaïn giöõa nhòp: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x55 = 63525 (kG) > Qmax = 18330 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. +DÑ2: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x65 = 10296 (kG) < Qmax = 31920 (kG) =>Beâtoâng khoâng ñuû khaû naêng chòu caét, can phaûi tính toaùn coát ñai. Löïc coát ñai phaûi chòu: => Choïn ñai vôùi fñ = 0.503 cm2, ñai 2 nhaùnh n = 2, Rañ = 1800 (kG/cm2). Khoaûng caùch tính toaùn: Khoaûng caùch toái ña giöõa hai coát ñai: => Khoaûng caùch thieát keá cuûa coát ñai: Vaäy ta choïn: Ñoaïn gaàn goái: Ñoaïn giöõa nhòp: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x65 = 75075(kG) > Qmax = 31920 (kG) =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. +DÑ3: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: k1.Rk.b.ho = 0.6x8.8x30x55 = 8172 (kG) < Qmax = 30390 (kG) =>Beâtoâng khoâng ñuû khaû naêng chòu caét, caàn phaûi tính toaùn coát ñai. Löïc coát ñai phaûi chòu: => Choïn ñai vôùi fñ = 0.503 cm2, ñai 2 nhaùnh n = 2, Rañ = 1800 (kG/cm2). Khoaûng caùch tính toaùn: Khoaûng caùch toái ña giöõa hai coát ñai: => Khoaûng caùch thieát keá cuûa coát ñai: Vaäy ta choïn: Ñoaïn gaàn goái: Ñoaïn giöõa nhòp: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: Ko.Rn.b.ho = 0.35x110x30x55 = 63525 (kG) > Qmax = 30390 (kG). =>Thoaû ñieàu kieän beâtoâng khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. (Boá trí coát theùp ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC-3/9). CHÖÔNG IV: TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ DAÀM DOÏC TRUÏC E TAÀNG 1 SÔ ÑOÀ TÍNH DAÀM DOÏC TRUÏC E TAÀNG 1 1. SÔ ÑOÀ TÍNH - Sô boä choïn kích thöôùc daàm nhö sau: * hd = (1/8 1/12)L = (1/8 1/12) 500 = (62.5 41.6)cm Choïn hd =50 cm. - Choïn tieát dieän daàm doïc : *Vôùi beà roäng daàm : bd = (0.30.5)hd. bd = (0.30.5) 50 = (1525)cm Choïn bd =30cm. Vaäy choïn bd x hd = 30 x 50cm 2. SÔ ÑOÀ TRUYEÀN TAÛI TÖØ SAØN LEÂN DAÀM 3. TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN DAÀM Taûi troïng taùc duïng leân daàm doïc bao goàm: - Taûi töø saøn truyeàn leân daàm, ñöôïc quy veà taûi phaân boá ñeàu hình chöõ nhaät. - Taûi troïng baûn thaân daàm, laø taûi phaân boá ñeàu. - Taûi troïng baûn thaân töôøng treân daàm, ñöôïc quy veà taûi phaân boá ñeàu treân daàm. - Taûi troïng taäp trung do caùc daàm phuï truyeàn leân. - Taûi töø caàu thang truyeàn leân daàm (Phaûn löïc goái cuûa caàu thang chính laø taûi phaân boá ñeàu treân daàm). Taûi phaân boá ñeàu töø saøn truyeàn vaøo daàm coù daïng tam giaùc, ta söû duïng coâng thöùc quy taûi töông ñöông nhö sau: gtd = 5/8 qd = 5/8x gs Ñoái vôùi taûi phaân boá ñeàu töø saøn truyeàn vaøo daàm coù daïng hình chöõ nhaät , ta söû duïng coâng thöùc quy taûi töông ñöông nhö sau: gtd = qd = x gs Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm (cho 1m daàm): gd = 0.3 x (0.5-0.08) x 2500 x 1.1 = 346.5 (daN/m). Taûi do töôøng xaây: - Töôøng ngoaøi daøy 200 , cao 3.6m gt n = 0.2(3.6-0.5)x1.1x1800 = 1227.6 (daN/m). - Töôøng trong daøy 100 , cao 3m gt t = 0.1(3.6-0.5)x1.1x1800 =613.8 (daN/m). Taûi troïng toaøn phaàn: - Tænh taûi: gtt = gd + gt + gtd (daN/m). - Hoaït taûi: ptt = ptd (daN/m). 3.1. Daàm : 2-3 ; 5-6; 6-7; 9-10; 10-11; 13-14 a). Tónh taûi: -Taûi phaân boá ñeàu treân daàm 2-3 ;5-6 ; 6-7 ; 9-10 ; 10-11 ; 13-14 : O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc). Ta coù : gtd1 = xqd. Vôùi qd=x gs =x366.31= 915.775 (daN/m). gtd1 = x915.775 = 572.359 (daN/m). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù : gtd2 = xqd. Vôùi qd=x gs =x366.31=915.775 (daN/m). gtd2 = x915.775 = 572.359 (daN/m). - Taûi toaøn phaàn: gtt = gtd1 + gtd2 +gd + gt t = 572.359 + 572.359 + 346.5 + 613.8 = 2105.09 (daN/m). b). Hoaït taûi -Taûi phaân boá ñeàu treân daàm 2-3 ;5-6 ; 6-7 ; 9-10 ; 10-11 ; 13-14 O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù : ptd1 = xqd. Vôùi qd =x ps =x 240 = 600(daN/m). ptd1 = x600 = 375 (daN/m). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù : ptd2 = xqd. Vôùi qd =x ps =x 240 = 600(daN/m). ptd2 = x600 = 375(daN/m). - Taûi toaøn phaàn: ptt = ptd1 + ptd2 = 375 + 375 = 750(daN/m) 3.2. Daàm : 3-4; 4-5; 7-8; 8-9; 11-12; 12-13 a).Tónh taûi: - Taûi phaân boá ñeàu treân daàm 3-4; 4-5; 7-8; 8-9; 11-12; 12-13 : O baûn S2: (taûi phaân boá ñeàu hình chữ nhật ) gtd1 = qd Vôùi qd = x gs = x479.11 = 359.33(daN/m). gtd1 = 359.33(daN/m). O baûn S1:(Taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù : gtd2 = qd. Vôùi qd=x gs =x366.31=915.775 (daN/m). gtd2 = 915.775 = 572.35 (daN/m). - Taûi toaøn phaàn: gtt = gtd1 + gtd2+ gd + gt t =359.33+572.35+346.5 + 613.8 = 1891.98 (daN/m) b).Hoaït taûi -Taûi phaân boá ñeàu treân daàm 3-4; 4-5; 7-8; 8-9; 11-12; 12-13 : O baûn S2: (taûi phaân boá ñeàu hình chöõ nhaät ) ptd1 = qd Vôùi qd = x ps = x 240 = 180 (daN/m). ptd1 = 180 daN/m) O baûn S1: (coù taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù : ptd2 = qd. Vôùi qd=x ps =x240 = 600 (daN/m). ptd2= 600 = 375 (daN/m). - Taûi toaøn phaàn: ptt = ptd1 + ptd2 = 180 + 375 = 555(daN/m). 4. TÍNH TOAÙN NOÄI LÖÏC VAØ TOÅ HÔÏP 4.1. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng Tónh taûi chaát ñaày. Hoaït taûi caùch nhòp leû (HTCN1). Hoaït taûi caùch nhòp chaún (HTCN2). Hoaït taûi lieàn nhòp 1 (HTLN1) Hoaït taûi lieàn nhòp 2 (HTLN2) Hoaït taûi lieàn nhòp 3 (HTLN3) Sau ñoù toå hôïp noäi löïc ñeå tìm caùc giaù trò noäi löïc Keát quaû noäi löïc ñöôïc giaûi töø SAP2000. 4.2. Caùc sô ñoà chaát taûi leân daàm doïc truïc E. - Sô ñoà tính laø daàm lieân tuïc, ta coù tröôøng hôïp chaát taûi nhö sau: TRÖÔØNG HÔÏP 1:(Tónh taûi ) TRÖÔØNG HÔÏP 2:(Hoaït taûi caùch nhòp 1) TRÖÔØNG HÔÏP 3:(Hoïat taûi caùch nhòp 2) TRÖÔØNG HÔÏP 4:(Hoïat taûi lieàn nhòp 1) TRÖÔØNG HÔÏP 5:(Hoïat taûi lieàn nhòp 2) TRÖÔØNG HÔÏP 6:(Hoïat taûi lieàn nhòp 3) BIEÅU ÑOÀ BAO MOMEN. BIEÅU ÑOÀ BAO LÖÏC CAÉT. Noäi löïc ñöôïc tính baèng chöông trình SAP-2000 vaø keát quaû ñöôïc in trong phaàn phuï luïc. Keát quaû noäi löïc vaø tính toaùn coát theùp ñöôïc in trong baûng tính sau vôùi caùc thoâng soá ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc döôùi ñaây. 4.4. Tính toaùn coát theùp vaø choïn theùp cho daàm doïc truïc E -Do caùc caùch tính töông töï neân ta chæ tính moät maët caét taïi goái vaø taïi giöõa nhòp, coøn laïi ta tính vaø laäp thaønh baûng. Caùc soá lieäu ban ñaàu: - Beâ toâng maùc 300 coù Rn = 130 daN/cm2 , Rk = 10 daN/cm2 - Coát theùp daàm CII coù Ra = 2600 daN/cm2 . - Coát theùp ñai CII coù Ra = 2600 daN/cm2 ; Rad = 2100 daN/cm2 a). Tính theùp taïi goái : +Taïi goái 2 : Tính theo tieát dieän chöõ nhaät (bxh) : Choïn a = 4 cm => ho =h-a = 50 - 4 = 46 cm b). Tính theùp taïi nhòp  Tính theo tieát dieän chöõ T caùnh trong vuøng neùn laáy hc=12 cm ; a=4cm ; h0=50-4=46 cm Ñeå tính beà roäng caùnh bc laáy C< 9.hc = 9x12 = 108 cm Xaùc ñònh bc = b + 2C = 30+2x108 = 246 cm Xaùc ñònh vi trí truïc trung hoøa : Mc =Rnbchc(ho – 0,5hc) = 130x300x12x(46 - 0,5x12) = 187200(daN.m) => M = 2458 (daN.m) < Mc = 187200(daN.m) =>Truïc trung hoøa ñi qua söôøn Do ñoù tính theo tieát dieän chöõ nhaät (bcxh): BAÛNG TÍNH COÁT THEÙP TAÏI GOÁI Goái M (daN.m) A g Fa Theùp choïn Fa(choïn) m(%) (cm2) (cm2) 2 5040 0.061 0.969 4.35 4F18 6.28 0.58 3 5800 0.07 0.963 5.03 4F18 6.28 0.58 4 5160 0.063 0.967 4.46 4F18 6.28 0.58 5 5790 0.07 0.963 5.02 4F18 6.28 0.58 6 6300 0.076 0.96 5.48 4F18 6.28 0.58 7 5770 0.07 0.963 5 4F18 6.28 0.58 8 5230 0.0633 0.967 4.52 4F18 6.28 0.58 9 5760 0.07 0.963 5 4F18 6.28 0.58 10 6300 0.076 0.96 5.48 4F18 6.28 0.58 11 5790 0.07 0.963 5.02 4F18 6.28 0.58 12 5410 0.066 0.965 4.69 4F18 6.28 0.58 13 5800 0.07 0.963 5.03 4F18 6.28 0.58 14 5040 0.061 0.969 4.35 4F18 6.28 0.58 BAÛNG TÍNH COÁT THEÙP TAÏI NHÒP Nhòp M (daN.m) A g Fa Theùp(chọn) Fa(choïn) m(%) (cm2) (cm2) 1_2 1890 0.023 0.988 1.6 3F18 6.03 0.44 2_3 3670 0.044 0.977 3.14 3F18 6.03 0.44 3_4 2910 0.035 0.982 2.48 3F18 6.03 0.44 4_5 3040 0.036 0.981 2.6 3F18 6.03 0.44 5_6 3640 0.044 0.977 3.11 3F18 6.03 0.44 6_7 3650 0.044 0.977 3.11 3F18 6.03 0.44 7_8 3040 0.036 0.981 2.6 3F18 6.03 0.44 8-9 3040 0.036 0.981 2.6 3F18 6.03 0.44 9-10 3650 0.044 0.977 3.11 3F18 6.03 0.44 10-11 3640 0.044 0.977 3.11 3F18 6.03 0.44 11-12 3040 0.036 0.981 2.6 3F18 6.03 0.44 12-13 2910 0.035 0.982 2.48 3F18 6.03 0.44 13-14 3670 0.044 0.977 3.14 3F18 6.03 0.44 14-15 1890 0.023 0.988 1.6 3F18 6.03 0.44 4.5. Tính toaùn coát ñai cho daàm doïc truïc E - Ta choïn giaù trò êQmax ê= 4130 daN, ñeå tính chung cho caû daàm . - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá veà löïc caét: - Q K0 x Rn x b x h0 Vôùi K0 = 0.35 (ñoái vôùi BT maùc <400). Rn = 130 daN/cm2. Rk = 10 daN/cm2 b = 30 cm. h0 = 50 – 4 = 46 cm. - K0 x Rn x b x h0 = 0.35 x 130 x 30 x 46 =62790 daN > Qmax = 4130 daN. Vaäy thoûa ñieàu kieän. - Xeùt 0.6 x Rk x b x h0 = 0.6 x 10 x 30 x 46 = 8280 daN < Qmax Caàn ñaët coát ñai. - Löïc maø coát ñai phaûi chòu: qd = = = 3.35 daN/cm2. - Khoaûng caùch giöõa caùc ñai tính toaùn: utt = - Choïn ñai 6, n = 2, fñ = 0.503 cm2 , Rañ = 2100 daN/cm2. utt = = 630 cm. - Khoaûng caùch Max giöõa caùc ñai : umax = = = 230.5 cm. - Theo caáu taïo ñoaïn caùch goái ¼ L, khoaûng caùch ñai cho daàm coù chieàu cao h =50cm . uct h/2 = 50/2 = 25cm - Khoaûng caùch Max giöõa caùc ñai : Vaäy ñoaïn daàm ¼ L gaàn goái töïa ñaët ñai 6a150.Ñoaïn giöõa daàm ñaët 6 a200. qd = = = 140.84 daN/cm. - Khaû naêng chòu caét cuûa beâ toâng cuûa coát ñai taïi tieát dieän nguy hieåm nhaát laø : QDB = = = 26744 daN >4130daN. Vaäy beâ toâng vaø coát ñai ñuû khaû naêng chòu löïc caét khoâng caàn ñaët coát xieân. 5. BOÁ TRÍ THEÙP TREÂN BAÛN VEÕ. (* Chi tieát boá trí theùp ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC 4/9). CHÖÔNG V: TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU KHUNG PHAÚNG TRUÏC 3 1. SÔ ÑOÀ TÍNH : MAËT BAÈNG KHUNG TRUÏC 3 Keát caáu khung laø moät heä khung baát bieán hình laø keát caáu chòu löïc raát quan troïng trong coâng trình vì noù tieáp nhaän tröïc tieáp taûi troïng söû duïng töø saøn roài truyeàn xuoáng moùng.Keát caáu khung goàm heä coät vaø daàm.Nuùt khung laø giao ñieåm giöõa coät vaø daàm Khung coù theå laø: phaúng, khoâng gian, moät nhòp, nhieàu nhòp, moät taàng, nhieàu taàng… Caùc böôùc tính khung BTCT -Sô boä choïn kích thöôùc tieát dieän. -Laäp sô ñoà tính. -Xaùc ñònh taûi troïng vaø taùc ñoäng leân khung. -Toå hôïp noäi löïc (toå hôïp taûi troïng). -Tính toaùn coát theùp khung. -Kieåm tra laïi kích thöôùc tieát dieän daàm coät. -Boá trí coát theùp, theå hieän baûn veõ. *Theo maët baèng kieán truùc cuûa coâng trình thì ta coù: => Tính theo khung phaúng. 2. CHOÏN SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC TIEÁT DIEÄN CHO KHUNG TRUÏC *Kích thöôùc tieát dieän coät. -Kích thöôùc tieát dieän coät ñöôïc choïn döïa vaøo taûi troïng töø saøn theo coâng thöùc: Trong ñoù: (1) + FC : dieän tích tieát dieän ngang cuûa coät. + Rn = 130 (daN/cm2): cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng Maùc 300. + N: löïc neùn taùc duïng leân coät N = ns *qi*S (ns laø soá taám saøn ôû phía treân). (2) + k: heä soá keå ñeán ñoä leäch taâm cuûa coät (k = 1.1 1.3). Thöôøng choïn: Caùc coät giöõa: k = 1.1 Caùc coät bieân: k = 1.2 Caùc coät goùc: k = 1.3 -Coâng trình coù moät taàng treät vaø7 taàng laàu neân ta coù theå thay ñoåi tieát dieän coät. Dieän tích coät A3 :S =(3.5+1.5)x5=25 m2 Dieän tích coät B3 :S =5*3.5+3.5*2.5+1.75*3.5=32.375 m2 Dieän tích coät C3 :S =(3.5+1.5)x5=23 m2 TIEÁT DIEÄN COÄT ÑÖÔÏC CHOÏN DÖÏA VAØO BAÛNG SAU: -Caên cöù vaøo caùc ñieàu kieän vöøa neâu tieát dieän coät ñöôïc choïn nhö sau: Stt Tieát dieän coät trục A Tieát dieän coät trục B Tieát dieän coät trục C Laàu treät Laàu 2 (40 x 50)cm (45x55)cm (40 x 50)cm Laàu 3 Laàu 5 (30 x 40)cm (35 x 45)cm (30 x 35)cm Laàu 6 Laàu 7 (25 x 25)cm (25 x 25)cm (25 x 25)cm *Kích thöôùc tieát dieän daàm -Chieàu cao tieát dieän daàm sô boä xaùc ñònh theo coâng thöùc: (3) Stt Tieát dieän b (cm) h (cm) Taàng treät Taàng2 25 50 Taàng3 Taàng 5 25 50 Taàng 6 Taàng 7 25 50 SÔ ÑOÀ TÍNH KHUNG TRUÏC 3 3. TAÛI TROÏNG ÑÖÙNG TAÙC DUÏNG VAØO KHUNG 3.1. Nguyeân taéc truyeàn taûi. - Nguyeân taéc truyeàn taûi. + Taûi töø saøn (tónh taûi vaø hoaït taûi) truyeàn vaøo khung döôùi daïng taûi hình thang vaø tam giaùc. + Taûi do daàm phuï truyeàn vaøo daàm chính döôùi daïng taûi taäp trung (phaûn löïc taäp trung vaø momen taäp trung). + Taûi do daàm chính truyeàn vaøo coät vaø sau cuøng laø taûi töø coät truyeàn xuoáng moùng. - Nhaän xeùt: Tính toaùn khung theo nguyeân taéc treân (xeùt rieâng khung khoâng coù saøn) thì ta seõ truyeàn chuyeån taûi töø taûi hình thang hay tam giaùc veà daïng phaân boá ñeàu, hoaëc taäp trung treân daàm. Luùc ñoù heä khung laøm vieäc chæ coù daàm vaø coät, vì vaäy noäi löïc giaûi ra seõ lôùn vaø thieân veà an toaøn. 3.2Taûi troïng taùc duïng leân saøn(tónh taûi vaø hoaït taûi) Tónh taûi Saøn taàng 17. STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) gi(daN/m3) n Tónh taûi(daN/m2) 1 Gaïch ceramic 0.008 2000 1.1 17.6 2 Vöõa loùt gaïch 0.03 1800 1.3 70.2 3 BTCT saøn 0.08 2500 1.1 220 4 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toång coäng 311.31 Saøn maùi STT Caáu taïo Chieàu daøy (m) gi(daN/m3) n Tónh taûi(daN/m2) 1 Vöõa choáng thaám 0.03 2000 1.1 66 2 BTCT saøn 0.08 2500 1.1 220 3 Vöõa traùt traàn 0.0015 1800 1.3 3.51 Toångcoäng 289.51 Hoaït taûi STT LOAÏI SAØN Ptc(daN/m2) n Ptt(daN/m2) 1 Saøn ban coâng. 200 1.2 240 2 Saøn haønh lang. 300 1.2 360 3 Saøn phoøng nguû. 200 1.2 240 4 Saøn phoøng khaùch , beáp ,WC. 200 1.2 240 5 Saøn maùi(saøn khoâng söû duïng) 75 1,3 98 Taûi troïng toaøn phaàn STT LOAÏI SAØN g(daN/m2) P(daN/m2) q(daN/m2) 1 Saøn ban coâng. 413.11 240 653.11 2 Saøn haønh lang. 413.11 360 773.11 3 Saøn phoøng nguû. 311.31 240 531.31 4 Saøn phoøng khaùch , beáp, WC 311.31 240 531.31 5 Saøn maùi 344.51 98 442.51 3.3. Taûi troïng phaân boá taùc duïng leân khung truïc 3 * Tónh taûi vaø hoaït caùc nhòp AB, EF vaø BC, DE, töông töï nhau. * Rieâng taûi troïng do troïng löôïng baûn thaân daàm khung ta seõ khai baùo trong SAP2000 phaàn taûi troïng baûn thaân. * Taûi do saøn truyeàn vaøo khung coù daïng tam giaùc hoaëc hình thang, ta söû duïng coâng thöùc quy taûi töông ñöông nhö sau: * Taûi tam giaùc: * Taûi hình thang: .0 SÔ ÑOÀ QUY VEÀ TAÛI TÖÔNG ÑÖÔNG Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm nhòp AB,BC,DE,EF (cho 1m daàm): gd = 0.25 x 0.5 x 2500 x 1.1 = 343.75 (daN/m). Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm nhòp CD (cho 1m daàm): gd = 0.25 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 257 (daN/m). Taûi do troïng löôïng baûn thaân daàm consol (cho 1m daàm): gd = 0.25 x 0.4 x 2500 x 1.1 = 275 (daN/m) Taûi do troïng löôïng töôøngxaây : + Taàng 17 - Töôøng ngoaøi daøy 200 , cao 3.6m gt n = 0.2x3.6 x1.1x1800 = 1425.6 (daN/m). - Töôøng trong daøy 100 , cao 3.6m gt t = 0.1x3.6 x1.1x1800 =712.4(daN/m). Taûi troïng toaøn phaàn: - Tænh taûi: gtt = gd + gt + gtd (daN/m). - Hoaït taûi: ptt = ptd (daN/m) 3.3.1. Saøn maùi * Saøn ban coâng - Tónh taûi: -Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) -Taûi toaøn phaàn: gtt = gd = 346.5(daN/m) - Hoaït taûi: P= 240 x 0.75 x 2 = 360 (daN/m) * Tænh taûi vaø hoaït taûi nhòp A-B;B-C;C-D saøn maùi - Ñöôïc thoáng keâ theo 2 baûng sau: BAÛN THOÁNG KE TÆNH TAÛI SAØN MAÙI. Nhòp L1 L2 gs gt t gd qd=(L1/2)xgs b=L1/(L2x2) (daN/m) Taûi Toaøn Phaàn gtt(daN/m) (m) (m) (daN/m) (daN/m) (daN/m) (daN/m) A - B 5 7 289.51 343.75 343.75 723.78 0.36 2070.36 B - C 5 6 289.50 343.75 343.75 723.78 0.36 2070.36 C - D 2.2 5 289.51 275 318.5 883.01 BAÛN THOÁNG KE HOAÏT TAÛI SAØN MAÙI Nhòp L1 L2 gs qd=(L1/2)xgs b=L1/(L2x2) (daN/m) Taûi Toaøn Phaàn gtt(daN/m) (m) (m) (daN/m) (daN/m) A - B 5 7 98 245 0.36 343.36 B - C 5 7 98 245 0.36 343.36 C - D 2.2 5 98 107.8 214 3.3.2. Saøn taàng 1-7 * Saøn ban coâng - Tónh taûi: -Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) -Taûi toaøn phaàn taàng 17: gtt = gd + gt = 275 + 1425.6 = 1700.6(daN/m). - Hoaït taûi: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) P= 240 x 0.75 x 2 = 360 (daN) * Tænh taûi vaø hoaït taûi nhòp A-B;B-C;C-D saøn taàng 1 ñeán 7 - Ñöôïc thoáng keâ theo 2 baûng sau: BAÛN THOÁNG KE TÆNH TAÛI SAØN TAÀNG 1 ÑEÁN 7 Nhòp L1 L2 Gs Gt Gd qd=(L1/2)xgs b=L1/(L2x2) (daN/m) Taûi Toaøn Phaàn gtt(daN/m) (m) (m) (daN/) (daN/) (daN/) (daN/m) A - B 5 7 311.31 1425.6 343.75 778.3 0.36 3051.8 B - C 5 7 311.31 1425.6 343.75 778.3 0.36 3051.8 C - D 2.2 5 413.11 275 778.3 1142.5 BAÛN THOÁNG KE HOAÏT TAÛI SAØN TAÀNG 1 ÑEÁN 7 Nhòp L1 L2 gs qd=(L1/2)xgs b=L1/(L2x2) (daN/m) Taûi Toaøn Phaàn gtt(daN/m) (m) (m) (daN/m) (daN/m) A - B 5 7 240 600 0.36 840.36 B - C 5 7 240 600 0.36 840.36 C - D 2.2 5 360 396 756 3.4. Taûi taäp trung taùc duïng leân daàm khung truïc 3 * Saøn ban coâng (Saøn maùi) -Tónh taûi: -Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gtd1 = = = 723.78 (daN/m). -Taûi taäp trung do daàm consol truyeàn vaøo: + Troïng löôïng baûn thaân daàm moâi: gdm = 0.2x0.3x2500x1.1 =165 (daN/m). + Taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi quy veà phaân boá ñeàu: gsan = = =217.13 (daN/m). -Taûi do töôøng xaây leân daàm moâi: * Töôøng ban coâng daøy 100mm cao 1.1 m. gt = 0.1x1.1x1.1x1800 =217.8 (daN/m). Vaäy taûi taäp trung do daàm moâi truyeàn leân laø: G1 = (gdm + gsan + gt) = (165+ 217.13 + 217.8) = 1499.8 (daN). - Taûi toaøn phaàn : gtt = (gtd1x 2) + gd = (723.78 x 2) +275 = 1722.56(daN/m). - Toång taûi taäp trung do daàm moâi truyeàn leân laø: G = G1 x 2 = 1499.8x 2 = 2999.6(daN) -Hoaït taûi: -Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) ptd1 = = = 245 (daN/m) + Taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi quy veà phaân boá ñeàu: psan = = = 73.5 (daN/m). P1 = psan x = 73.5 x = 183.75 (daN). -Taûi toaøn phaàn: ptt = ptd1 x 2 = 245 x 2 = 490 (daN/m). - Toång taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi: P = p1 x 2 = 183.75 x 2 = 367.5 (daN). * Saøn ban coâng (Saøn taàng 17) - Tónh taûi -Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gtd1 = = = 1032.78 (daN/m). -Taûi taäp trung do daàm consol truyeàn vaøo: gdm = 0.2x0.3x2500x1.1 = 165 (daN/m). +Taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi quy veà phaân boá ñeàu: gsan = = = 309.83 (daN/m). -Taûi do töôøng xaây leân daàm moâi: Töôøng ban coâng daøy 100mm cao 1.1m. gt = 0.1x1.1x1.1x1800 =217.8 (daN/m). Vaäy taûi taäp trung do daàm moâi truyeàn leân laø: G1 = (gdm + gsan + gt) = (165 + 309.83 + 217.8) =1731.575 (daN). -Taûi toaøn phaàn : gtt = (gtd1 x 2)+ gd+gt =(1032.78 x 2)+275+1425.6 = 3748.2(daN/m). Toång taûi taäp trung do daàm moâi truyeàn leân laø: G = G1 x 2 = 1731.575 x 2 =3463.15 (daN). - Hoaït taûi Taûi phaân boá ñeàu: O baûn S7: (taûi phaân boá ñeàu) ptd1 = = = 600(daN/m) + Taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi quy veà phaân boá ñeàu: psan = = = 180 (daN/m). p1 = psan x = 180 x = 450 (daN/m). - Taûi toaøn phaàn: ptt = ptd1 x 2 = 600 x 2 = 1200 (daN/m). - Taûi do saøn truyeàn leân daàm moâi quy veà phaân boá ñeàu: P = p1 x 2 = 450 x 2 = 900 (daN). 3.5. Taûi troïng taäp trung taùc duïng leân nuùt khung truïc 3 Do phaûn löïc cuûa caùc daàm doïc truyeàn vaøo taïi nuùt. Taûi troïng taùc duïng leân daàm doïc goàm troïng löôïng baûn thaân daàm doïc, troïng löôïng do töôøng xaây treân daàm doïc vaø taûi troïng do saøn truyeàn vaøo daàm doïc. Rieâng taûi troïng do troïng löôïng baûn thaân coät ta seõ khai baùo trong SAP2000 phaàn taûi troïng baûn thaân. Do nuùt consol,A,B,C töông töï nhö nuùt D,E,F neân ta chæ tính nuùt A,B,C vaø nuùt consol. Troïng löôïng baûn thaân daàm moâi: gdm = 0.2x0.3x2500x1.1 =165 (daN/m). Troïng löôïng baûn thaân daàm doïc caùc truïc A,B,C,D,E,F. gd = 0.25x0.5x2500x1.1 = 343.75 (daN/m). - Taûi do töôøng xaây: * Töôøng ban coâng daøy 100mm cao 1 m. gt = 0.1x1.0x1.1x1800 =198 (daN/m). * Töôøng ban coâng daøy 100mm cao 1.1m. g t =0.1x1.1x1.1x1800 =217.8 (daN/m). - Taûi do töôøng xaây caùc truïc A,F. * Töôøng daøy 200mm cao 3m. (taàng 17) gt = 0.2x3.6x1.1x1800 = 1425.6 (daN/m). * Töôøng daøy 200mm cao 1.8m. (saøn maùi) gt = 0.2 x1.8 x1.1x1800 =712.8 (daN/m). - Taûi do töôøng xaây caùc truïc B,E . * Töôøng daøy 100mm cao 3m.6 (taàng 17) gt = 0.1 x 3.6 x 1.1 x1800 = 712.8(daN/m). - Taûi do töôøng xaây caùc truïc C,D . * Töôøng daøy 100mm cao 3m.6 (taàng 17) gt = 0.1 x 3.6 x 1.1 x 1800=712.8 (daN/m). * Töôøng daøy 200mm cao 4.2m. (saøn maùi) gt = 0.2x 4.2 x 1.1 x 1800 = 1663.2 (daN/m). 3.5.1. Saøn maùi + Nuùt consol - Tónh taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gsan = = = 258.4 (daN/m). G1 = (gdm + gsan + gt) = (165 + 258.4 + 198) = 1553.5 (daN). Vaäy taûi troïng taäp trung taùc duïng leân nuùt consol laø: G = G1 x 2 = 1553.5 x 2 = 3107 (daN). - Hoaït taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) psan = = = 74 (daN/m). P1 = psan x = 74 x = 185 (daN) Vaäy taûi troïng taäp trung taùc duïng leân nuùt consol laø: P = P1 x 2 = 185 x 2 = 370 (daN). + Nuùt 3A - Tónh taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gsan = = = 258.4 (daN/m). G1 = (gd + gsan +gt) = (412.5 + 258.4 + 712.8) = 3459.8 (daN). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù gtd = x qd . Vôùi qd = x gs = x 344.51 = 816.3 (daN/m). gtd = x 816.3 = 510.2 (daN/m). G2 = gtd . = 510.2 x = 1275.5 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3A laø: G = (G1 + G2 ) x 2 = (3459.8+1275.5) x 2=8636.2 (daN). - Hoaït taûi O baûn S: (taûi phaân boá ñeàu) psan = = = 74 (daN/m). P1 = psan x = 74 x = 185 (daN) O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù ptd = x qd . Vôùi qd = x ps = x 98 = 245 (daN/m). ptd = x 245 = 153.13 (daN/m). P2 = ptd x = 153.13 x = 382.81 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3A laø: P = (P1 + P2) x 2 = (185 + 382.81) x 2 = 1135.62 (daN). + Nuùt 3B -Tónh taûi O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù gtd = x qd . Vôùi qd = x gs = x 344.51 = 816.3 (daN/m). gtd = x 816.3 = 510.2 (daN/m). G1 = (gtd +gd) = (510.2 + 412.5 ) = 2306.75 (daN). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) G2 = 1275.5 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3B laø: G = (G1 + G2 ) x 2 = (2306.75 +1275.5) x 2 = 7164.5 (daN). - Hoaït taûi O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù ptd = x qd . Vôùi qd = x ps = x 98 = 245 (daN/m). ptd = x 245 =153.13 (daN/m). P1 = ptd x = 153.13 x = 382.81 (daN). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) P2 = 382.81 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3B laø: P = (P1 + P2 ) x 2 = (382.81 +382.81) x 2 = 1531.24 (daN) + Nuùt 3C - Tónh taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gtd = qd Vôùi qd = x gs = x 344.51 = 378.96 (daN/m). gtd = 378.96(daN/m). G1 = (gtd + gt ) x = (378.96 + 158.4) x = 1334.4(daN). O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) G2 = 2306.75 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3C laø: G = (G1 + G2 ) x 2 = (1334.4 + 2306.75) x 2 = 7300.3 (daN). - Hoaït taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) Vôùi qd = x ps = x 98 = 107.8 (daN/m). ptd = 107.8(daN/m). P1 = ptd x = 107.8 x = 269.5 (daN). O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) P2 = 382.81 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3B laø: P = (P1 + P2 ) x 2 = (269.5 + 382.81) x 2 = 1304.62 (daN). 3.5.2. Saøn taàng 17 + Nuùt consol - Tónh taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gsan = = = 309.83 (daN/m). G1 = (gdm + gsan + gt) = (165 + 309.83 +217.8) = 1731.57 (daN). Vaäy taûi troïng taäp trung taùc duïng leân nuùt consol laø: G = G1 x 2 = 1731.57 x 2 = 3463.15 (daN). - Hoaït taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) psan = = = 180 (daN/m). P1 = psan x = 180 x = 450 (daN). Vaäy taûi troïng taäp trung taùc duïng leân nuùt consol laø: P = P1 x 2 = 450 x 2 = 900 (daN). + Nuùt 3A - Tónh taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) gsan = = = 274.58 (daN/m). - Taûi taäp trung taùc duïng leân nuùt 3A (taàng 17) G1 = (gd + gsan + gt) = (412.5 + 274.58 +1188) = 4687.7 (daN). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù gtd = x qd . Vôùi qd = x gs = x 366.31 = 915.78 (daN/m). gtd = x 915.78 = 572.36 (daN/m). G2 = gtd x =572.36 x = 1430.9 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3A (taàng 17) laø: G = (G1 + G2 ) x 2 = (4687.7 + 1430.9) x 2 = 12237.21 (daN). - Hoaït taûi O baûn S5: (taûi phaân boá ñeàu) psan = = = 180 (daN/m). P1 = psan x = 180 x = 450 (daN). O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù ptd = x qd . Vôùi qd = x ps = x 240 = 600 (daN/m). ptd = x 600 = 375 (daN/m). P2 = ptd x = 375 x = 937.5 (daN). Vaäy toång taûi truyeàn leân nuùt truïc 3A (taàng 17) laø: P = (P1 + P2 ) x 2 = (450 + 937.5) x 2 = 2775 (daN). + Nuùt 3B - Tónh taûi O baûn S3: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) Ta coù gtd = x qd . Vôùi qd = x gs = x 366.31 = 915.78 (daN/m). gtd = x 915.78 = 572.36 (daN/m). - Taûi taäp trung taùc duïng leân nuùt 6B (taàng 110) laø: G1 = (gtd +gd+gt) = (572.36 +412.5+594 ) = 4082.15 (daN) O baûn S1: (taûi phaân boá ñeàu hình tam giaùc) ._.ø phaàn meàm sap2000 ta ñöôïc keát quaû caùc caëp noäi löïc lôùn nhaát truyeàn xuoáng moùng nhö sau: LOAÏI Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån MOÙNG 3B (M1) Qmax (T) 10.67 9.278 Nmax (T) 531.49 462.165 M max (T.m) 6.41 5.574 I. CHOÏN CHIEÀU SAÂU ÑAËT ÑAØI COÏC - Caên cöù vaøo soá lieäu ñòa chaát ,taûi troïng coâng trình choïn lôùp ñaát ñaët ñaøi coïc laø lôùp ñaát thöù 1 laø lôùp ñaát seùt pha caùt ôû traïng thaùi deõo cöùng. Chieàu saâu choân moùng so vôùi maët ñaát töï nhieân: hm = 4.5m - Ñaøi coïc duøng beâ toâng M300, theùp CIII II. CHOÏN LOAÏI VAÄT LIEÄU VAØ KEÁT CAÁU COÏC - Choïn ñöôøng kính coïc khoan nhoài: D =0.8 m Dieän tích: A = Chu vi: u = p.d = 3.14 x 0.8 = 2.512 m - Beâ toâng coïc choïn Maùc 300 coù: Rn = 130 kg/cm2 = 1300 T/m2 Rk = 10 kg/cm2 - Theùp CII , Ra = 2600 kg/cm2 cho coïc nhoài - Theùp CIII , Ra = 3400 kg/cm2 cho ñaøi moùng - Chieàu daøi phaàn coïc ngoaøi ñaøi laø 25m (muõi coïc caém vaøo lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp caùt haït vöøa traïng thaùi chaët trung bình) - Ñoaïn ngaøm cuûa coïc vaøo ñaøi goàm : + Coïc ngaøm vaøo ñaøi : 10cm + Ñoaïïn theùp doïc aên saâu vaøo ñaøi : 35 III. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC * Söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù cuûa ñaát neàn - Tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo cöôøng ñoä ñaát neàn, theo TCXD 205-1998 Qa = - Trong ñoù: ktc laø heä soá ñoä tin caäy ñöôïc laáy nhö sau: ktc =1.4 Qtc =m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) - qp: cöôøng ñoä tính toaùn chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc - fsi: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa lôùp thöù i theo maët xung quanh coïc - m: laø heä soá laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát laáy m =1 - mR, mfi : caùc heä soá laøm vieäc cuûa ñaát laàn löôït ôû muõi coïc vaø maët beân cuûa coïc coù keå ñeán aûnh höôûng cuûa phöông phaùp haï coïc (Tra baûng TCXD 205-1998) - li: chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi muõi coïc - Ap , u: tieát dieän vaø chu vi coïc - Ta coù: mR = 1 mfi = 0.6 (haï coïc baèng caùch ñoå beâ toâng coù bentonite) u = 3.14x0.8 =2.512m Ap = 3.14x0.42 = 0.502 m2 * Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát qp (T/m2) qp = 0.75b(g’1.dp.A0k+a.g1.h.B0k ) g’ I = = 0.872 T/m3 g’ I = 0.872 T/m3 (Troïng löôïng theå tích ñaát phía treân muõi coïc) g I = 0.860 T/m3 (Troïng löôïng theå tích ñaát phía döôùi muõi coïc) - Vôùi j1 = 26.7160 . Tra baûng theo TCXD 205-1998 ta coù a = 0.558 b = 0.282 A0k = 19.842 B0k = 37.347 qp= 0.75x0.282(0.872x0.8x19.842+0.558x0.860x20x37.347) = 78.738 T/m2 *Ñeå tính fs ta chia ñaát thaønh töøng lôùp vôùi chieàu daøy li nhö hình veõ Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau: Z(m) Ñoä saâu trung bình cuûa lôùp ñaát fsi (T/m2) Ma saùt beân cuûa coïc z1 6.50 z3 12.20 z5 16.20 z7 20.20 z9 24.20 fs1 3.15 fs3 6.808 fs5 7.368 fs7 7.928 fs9 8.488 z2 8.50 z4 14.20 z6 18.20 z8 22.20 z10 25.5 fs2 3.325 fs4 7.088 fs6 7.648 fs8 8.208 fs10 8.67 Qtc = m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x((1x78.738x0.502)+2.512x0.6x(3.15x2+3.325x2+6.808x2+7.808x1.4+ 7.368x2+7.648x2+8.448x2+8.67x0.6)) = 348.11T Vaäy: Qa = = = 248.65 (T) * Theo cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn :(theo TCXD 205 – 1998) - Qp laø söùc choáng cöïc haïn cuûa muõi xuyeân (T) : Qp = Ap*qp + Ap laø dieän tích tieát dieän muõi coïc (m2) + qp laø cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc c : löïc dính cuûa ñaát (T/m2) : öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát (T/m2) Nc, Nq, Ng : heä soá söùc chòu taûi, phuï thuoäc vaøo ma saùt trong cuûa ñaát, hình daïng muõi coïc vaø phöông phaùp thi coâng coïc (tra baûng cuûa Vesic 1973, saùch neàn moùng cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn ) g : troïng löôïng theå tích cuûa ñaát ôû ñoä saâu muõi coïc (T/m3) - Qs laø söùc choáng cöïc haïn maët beân coïc (T) : Qs = As*fs + As laø dieän tích dieän tích maët beân cuûa coïc (m2) + fs laø ma saùt beân taùc duïng leân coïc : ca : löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát (T/m2) : öùng suaát höõu hieäu theo phöông vuoâng goùc vôùi maët beân coïc (T/m2) : goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn Ap = As = 3.14*0.42 = 0.5024 m2 - Xaùc ñònh qp vaø fs Muõi coïc ñaët trong lôùp ñaát thöù 2 coù c = 0.024; g = 1.86 T/m3 = 1.902*13.5 +1.86*10 = 44.28 T/m2 j = 260 43’ Þ Nc = 13.2; Nq = 23.94; Ng = 14.47 Þ qp = 0.024*13.2 + 44.28*23.94 + 1.86*0.8*14.47 = 1021.69 T/m2 Þ Qp = 0.5024*1021.69 = 513.3 T Lôùp 2 : fs2 = 1.29 + 1.4*(1 – sin11.183)*0.878*0.7*tg11.183 = 1.298 T/m2 Þ Qs = As*fs = u*åfsi*li = 2.512*(1.298*0.7 + 2.148*2.3 + 7.197*21) = 394.35 T = 519.55 (T) Vaäy, Qa = 519.55 T > 248.65 T Þ söû duïng söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lyù ñaát neàn ñeå tính toaùn cho coïc Choïn Qa = 248.65 T IV. TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ MOÙNG KHUNG TRUÏC 3 - Ta chæ tính toaùn 2 moùng trong khung truïc 10, moùng 10B laø moùng coù noäi löïc lôùn nhaát vaø moùng 10C laø moùng coù noäi löïc nhoû nhaát IV.1. TÍNH MOÙNG 3B (M1) - Taûi troïng taùc duïng xuoáng moùng 10B - Taûi troïng maø ta giaûi khung ñöôïc laø taûi troïng tính toaùn. Muoán coù taûi troïng tieâu chuaån thì phaûi chia cho heä soá vöôït taûi laø 1.15 IV.1.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc. - Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø d+1 = 0.8+1 =1.8m (Saùch Coâng Trình Treân Neàn Ñaát Yeáu cuûa Thaày Hoaøng Vaên Taân) - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi stb = = = 76.744 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau Fñ = = = 7.31(m2) - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä laø: 3.6x3.6 m =12.96 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 12.96 x 2 x 2 = 57.024 T IV.1.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc -Soá löôïng coïc sô boä n = =1.4 ´ = 3.3(coïc) m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm, m =1.4 (do momen nhoû) -Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø n = 4 coïc. Khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø 3d = 0.8 x 3 = 2.4 m - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 4mx4m =16m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1x16x2x2= 70.4 T *Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC IV.1.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Choïn chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.7m - Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.7-0.1 = 1.6m * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình veõ CHOÏC THUÛNG THAÙP - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh åNtt = 531.49.17+ 70.4 = 601.89( T) - Taûi taùc duïng leân coïc å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 6.41 + 10.67 x 2 = 27.75 (Tm) xmax = 1.2m åx12 = (1.2x2)2 = 5.76 m2 Þ = 150.47 5.78 T Pmax = 156.25 T Pmin = 144.69 T Ptb = = = 150.47 T -Nhaän xeùt: Pmax + = 150.47 + 25.132 = 175.5 T 0 -Vì taûi troïng taùc duïng leân coïc nhoû hôn söùc chòu taûi tính toaùn cuûa coïc cho neân thieát keá coïc nhö treân laø hôïp lyù. Ta khoâng caàn kieåm tra ñieàu kieän choáng nhoå do Pmin >0 IV.1.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc vaø kieåm tra luùn. Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc khoan nhoài ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù ® Goùc ma saùt trong trung bình jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i Lôùp 1: j = 13°15' = 13.250 ; h1 = 8.4m Lôùp 2: j = 25°53' = 25.8830 ; h2 = 11.5m jtctb = =20.5500 = ; tg= tg 5.1370 =0.0899 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = a1 + 2.L.tg Lm = 3.2 + 2 x 25 x 0.0899 = 7.695m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc: Bm = b1 + 2.L.tg Bm = 3.2 + 2 x25 x 0.0899 = 7.695m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc Fm = 7.695 x 7.695 = 59.213 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc -Troïng löôïng ñaát, BT töø ñaùy ñaøi trôû leân = .h1. = 59.213 x 2 x 2 = 236.85 T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc ( x h1 + x h2 ).(Fm -Fc x n) = = (0.885 x 8.5+0.848 x 11.5)x(59.213 - 0.502 x 4) = 988.19 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1 x 4 x 0.502 x 2.5 x 25 = 138.05 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø Qm = 236.85 + 988.19 +138.05 = 1363.09 T 1. Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc: Coâng thöùc: ( A.Bmg II +B.Hmg’ II +DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, laáy vôùi = 1.860 T/m3 - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.864 T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.0 (ñaát caùt vöøa ,caùt mòn, L/H = 2.258) (m1 , m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát) Hm = 22.00 m CII = 0.024 kg/cm2 = 0.24 T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = Þ A=0.832; B= 4.338 ; D= 6.87 Vaäy ( 0.832x4.596x0.860 +4.338x22.00x0.864 +6.87x0.24) Rmtc = 104.872 T/m2 -ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: stctb = = = 30.825 T/m2 Þ Ta coù stctb < Rtcm , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc -ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 5.574 + 9.278 ´ 22 = 209.69 (Tm) - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø åPtc = Ntc + Qm = 462.165 +1363.09 = 1825.255 T -Ñoä leäch taâm : e = = 0.115(m) Þ Öùng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc = smax = 33.59 T/m2 < 1.2Rtcm = 125.846 T/m2 smin = 28.06 T/m2 > 0 Þ Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc oån ñònh. 2. Tính luùn theo phöông phaùp phaân taàng coäng luùn -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp S = , si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 7.695m, Bm = 7.695m -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc = = 0.885x10.5+0.848x11.5 = 19.044 T/m2 -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc: p0 = = 30.825 – 19.044 = 11.781 T/m2 -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá: = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. ( -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 7.695/7.695 = 1.00 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy: hi = = = 1.539 -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 1.5 m, ta laäp baûng tính nhö sau: STT Ñoä saâu Z(m) 2z/B k0 (T/m2) (T/m2) (T/m2) 0 0 0.000 1 11.871 19.044 8.832 1 1.5 0.39 0.488 5.793 20.146 3.968 2 3.0 0.78 0.1805 2.143 21.249 3.182 3 4.5 1.17 0.0875 1.039 22.351 1.639 -Taïi ñoä saâu z = 4.5m döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc coù 1.039 T/m2 < 0.2 x = 0.2 x 23.453 = 4.691 T/m2 -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp : -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 800 T/m2 = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = = x(8.832 + 3.968 + 3.182 + 1.639)x1.3 = 0.023m Þ Nhö vaäy S = 2.3cm < {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) IV.1.5. Tính toaùn ñaøi coïc vaø boá trí theùp cho ñaøi 1. Tính toaùn coát theùp -Momen töông öùng vôùi maët ngaøm I-I MI = r1 x( P 2 + P4) Trong ñoù coù: P2 = P4 = = 97.465 T ; r1 = 0.975m Þ MI = 0.975 x (97.465 x 2) = 190.056 T.m FaI = = =36.662 cm2 Þ Choïn 1816, vôùi a = 200 mm , Fac = 36.198 cm2 - Coát theùp theo phöông y choïn töông töï theo phöông x.Ta choïn 1816, vôùi a = 200 mm , Fac =36.198 cm2 2. Boá trí theùp cho ñaøi MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI IV.1.6. Tính toaùn coïc chòu taùc duïng cuûa taûi ngang -Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. - Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: I = = = 0.02 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc Eb x I = 2.9 x 106 x 0.02 = 58000 T.m2 Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.9 x106 (T/m2) - Chieàu roäng quy öôùc bc - Theo TCXD 205-1998 d 0.8m bc = d+1=0.8+1 = 1.8 m -Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2x(d+1) = 2x(0.8+1) = 1.8 m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 1 ñaát seùt pha caùt, vaø lôùp ñaát thöù 2 laø lôùp caùt haït vöøa traïng thaùi chaët trung bình, tra baûng: Ta ñöôïc Ktb = 436 (T/m4) * Heä soá bieán daïng: abd = = = 0.132 m-1 - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát: Le = abd*L = = 0.132 x 20 = 2.643 dHH: chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän(m/T) bôûi : chuyeån vò ngang cuûa tieát dieän (1/T bôûi : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/T) bôûi : goùc xoay cuûa tieát dieän (1/Tm) bôûi Le =7.58 > 4, coïc töïa leân ñaát A0 =2.441 ; B0 =1.621 ; C0 = 1.751 == 1.829 x10-4 m/T = = 0.1604 x10-4 1/T = = 2.287 x10-4 1/Tm - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi: Qtt = 7.36 T (ñoái vôùi 4 coïc) Hf = 7.36/4 = 1.840 T - Vì ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm. Mf =-==-0.129 Tm (vì L0=0) - Chuyeån vò ngang y0 (m) taïi cao trình ñaùy ñaøi: y0 = Hf x+ Mf x=1.84x1.829x10-4 -0.129x0.1604x10-4 = 0.00033m Vaäy y0 =0.033cm < {Sgh} = 1cm - Momen uoán Mz (Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc: Mz=a2bd*Eb*I*y0*A3 - abd* Eb*I*y0*B3 + Mf*C3+ Trong ñoù: ze laø chieàu saâu tính ñoåi, ze=abd*z EbI Ktb y0 y0 Mf Hf 58000 563 0.132 0.00033 0 -0.129 1.840 Z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0 0 0 0 1 0 -0.129 0.528 0.2 -0.001 0 1 0.2 2.659 1.055 0.4 -0.011 -0.002 1 0.4 5.443 1.583 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 8.223 2.639 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 13.674 3.958 1.5 -0.559 -0.42 0.811 1.437 19.740 5.277 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 22.486 6.332 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 18.254 7.388 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 2.112 - Momen uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = 22.468 Tm * Vôùi Mmax = 22.468 Tm (Tra baûng III.23 – Soå tay tính toaùn neàn moùng cuûa Nga) ta tìm ñöôïc haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài laø: m = 0.524% - Dieän tích coát theùp trong coïc Fa = = =0.00263m2 = 26.3 cm2 - Duøng theùp CII coù Ra = 2600 kg/cm2 , Rad = 2100 kg/cm2 ñeå boá trí cho coïc nhoài. Þ Choïn 920, vôùi Fac = 28.27 cm2 > 26.3 cm2 - Boá trí 920, vôùi khoaûng caùch giöõa 2 thanh theùp laø a = 200mm - Lôùp baûo veä coát theùp laø 6cm * Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang - Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng coïc khi chòu aùp löïc ngang: - : Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu z sz = - Vì Le =2.643 >2.5 , ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí Z = 0.85/abd = 0.85/0.132 =6.439 m Ze = abd*z = 0.132*6.439 = 0.85 Caùc giaù trò A1,B1,C1,D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998. Vôùi Ze = 0.85, tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.363; D1= 0.103 = 4.127 T/m2 - : Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoä z = 6.439 m = - Trong ñoù: = 1,: laø heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng tính toaùn theo coâng thöùc: - Mdh: momen taûi troïng thöôøng xuyeân, Mdh = 8.283 T.m - M: momen taûi troïng taïm thôøi, M = 4.859 T.m = = 0.515 - Vôùi coïc khoan nhoài : = 0.6 - Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 2 neân coù caùc tính chaát cô lyù sau: g1 = 1.848 T/m3 C1 = 0.02 kg/cm2 = 0.2 T/m2 j1 = 25.8830 = =12.919 T/m2 Vaäy sz = 4.127 T/m2 < = 12.919 T/m2 Nhö vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang. IV.1.7. Kieåm tra söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc QVL = x (m1.m2. Rb.Fb + Ra . Fa) ≥ 2 Qa -: heä soá uoán doïc cuûa coïc, phuï thuoäc vaøo tyû soá (Ltt /d = 14/0.8 =17.5), Tra baûng 3.2 trang 168 cuûa thaày Chaâu Ngoïc Aån ta ñöôïc = 0.688 vôùi Ltt = v.l = 0.7x20 = 14 m (l: chieàu daøi coïc, v: heäsoá tra baûng khi ñaàu coïc ngaøm trong ñaøi vaø muõi coïc töïa leân ñaát cöùng) - m1 : laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc khi ñoå beâ toâng qua oáng chuyeån dòch thaúng ñöùng m1 = 0.85 - m2 : laø heä soá ñoå beâ toâng trong bentonite, m2 = 0.7 - Qvl: Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu. - Rb =130 kg/cm 2 ; Fb = 5026 cm2 ; Ra = 2800 kg/cm2 , Fa = 26.3 cm2 Qvl = 0.688x( 0.85x0.7x130x5026 + 2800x26.3) =318.131 (T) Vaäy Qvl = 318.131 T > 2 x Qa = 2.0 x 132.157 = 264.314 T thoûa ñieàu kieän veà söùc chòu taûi theo vaät lieäu IV.2. TÍNH MOÙNG 3C (M2) ÔÛ nay ta duøng coïc khoan nhoài coù ñöôøng kính laø 1.2m, ta tính söùc chòu taûi cuûa coïc theo cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn,theo TCXD 205-1998. Ta coù caùc heä soá gioáng nhö vôùi coïc ñöôøng kính 1.0 m u= 3.14 x 1.2 = 3.768 (m) =1.130() - 3000 Tra baûng ta coù caùc giaù trò sau: Z(m) Ñoä saâu trung bình cuûa lôùp ñaát fsi (T/m2) Ma saùt beân cuûa coïc z1 5.50 z3 9.50 z5 12.75 z7 16.00 z9 20.00 fs1 3.00 fs3 3.375 fs5 3.62 fs7 7.34 fs9 7.9 z2 7.50 z4 11.50 z6 14.00 z8 18.00 z10 22.00 fs2 3.25 fs4 3.52 fs6 7.06 fs8 7.62 fs10 8.18 z11 24.00 z12 26.00 z13 28.00 z14 30.00 z15 32.00 fs11 8.46 fs12 8.74 fs13 9.02 fs14 9.3 fs15 9.58 z16 34.00 z17 36.00 z18 37.00 fs16 6.92 fs17 7.0 fs18 7.0 Qtc = m(mR.qp.Ap + u.åmfi.fsi.li) =1x((1x78.738x1.130)+3.768x0.6x(3.00x2+3.25x2+3.375x2+3.52x1.4+ 3.62x2+7.06x2+7.34x2+7.62x2+7.9x2+8.18x2+8.46x2+8.74x2+9.02x2+ 9.3x2+9.58x2+6.92x2+7.0x2+7.0x2)) = 597.604T Vaäy: Qa = = = 426.86 T - Taûi troïng maø ta giaûi khung ñöôïc laø taûi troïng tính toaùn. Muoán coù taûi troïng tieâu chuaån thì phaûi chia cho heä soá vöôït taûi laø 1.15 LOAÏI Noäi löïc Tính toaùn Tieâu chuaån MOÙNG 10C (M2) Qmax (T) 13.376 11.631 Nmax (T) 284.714 247.58 M max (T.m) 4.859 4.225 IV.1.1. Xaùc ñònh sô boä kích thöôùc ñaøi coïc - ÖÙng suaát trung bình döôùi ñeá ñaøi stb = = = 88.194 T/m2 - Dung troïng trung bình cuûa ñaøi vaø ñaát treân ñaøi: gtb = 2T/m3 - Dieän tích ñaøi coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Fñ = = = 3.38 m2 - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn sô boä laø: 1.8x1.8m = 3.24 m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh sô boä nhö sau: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 3.24 x 2 x 2 = 14.256 T IV.1.2. Xaùc ñònh soá löôïng coïc. -Soá löôïng coïc sô boä : n = =1.3 ´ = 0.9 (coïc) m : Heä soá keå ñeán moâ men leäch taâm, m =1.3 (do momen nhoû) -Ta choïn soá löôïng coïc trong ñaøi laø n = 1 coïc - Kích thöôùc moùng ñöôïc choïn theo thöïc teá laø: 1.7x1.7m = 2.89m2 - Troïng löôïng ñaøi vaø lôùp ñaát phuû treân ñaøi ñöôïc xaùc ñònh theo thöïc teá laø: Qñ = n.Fñ.gtb.hm = 1.1 x 2.89 x 2 x 2 = 12.716 T Boá trí ñaøi coïc nhö hình veõ sau: MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ COÏC IV.1.3. Caáu taïo vaø tính toaùn ñaøi coïc - Choïn chieàu daøi coïc ngaøm vaøo ñaøi: h1 =0.1m - Choïn chieàu cao cuûa ñaøi coïc laø : Hñ = 1.3m Choïn sô boä h0 = Hñ – h1 = 1.3-0.1 = 1.2 m * Kieåm tra ñieàu kieän choïc thuûng cuûa ñaøi coïc. Ta veõ thaùp choïc thuûng thaáy thaùp bao phuû caùc coïc neân ñaøi coïc ñaûm baûo ñieàu kieän choïc thuûng nhö hình - Löïc doïc tính toaùn xaùc ñònh åNtt = 284.714 +12.716 = 297.43 (T) - Taûi taùc duïng leân coïc: å Mtt = Mtt + Qtt ´hm = 4.859 + 13.376 x2= 31.61 (Tm) Pmax = 297.43 T -Nhaän xeùt: Pmax +Gc = 297.43 + 91.89 = 389.32 0 IV.1.4. Kieåm tra oån ñònh cuûa neàn naèm döôùi moùng khoái quy öôùc vaø kieåm tra luùn - Ñoä luùn cuûa neàn moùng coïc khoan nhoài ñöôïc tính theo ñoä luùn cuûa khoái moùng quy öôùc, trong ñoù. ® Goùc ma saùt trong trung bình: jtb = Trong ñoù: hi : chieàu daøy lôùp ñaát thöù i maø coïc ñi qua jIIi : goùc ma saùt trong cuûa lôùp ñaát thöù i Lôùp 1: j = 13°15' = 13.250 ; h1 = 8.4m Lôùp 2: j = 25°53' = 25.8830 ; h2 = 11.5m jtctb = =20.5500 = ; tg= tg5.1370 =0.0899 -Chieàu daøi cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc Lm = a1 + 2.L.tg Lm = 1.2 +2 x 32.5 x 0.0899 = 4.121m -Chieàu roäng cuûa ñaùy moùng khoái quy öôùc Bm = b1 + 2.L.tg Bm = 1.2 +2 x 32.5 x 0.0899 = 4.121m Dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc Fm = 4.121x4.121 = 16.988 m2 -Xaùc ñònh troïng löôïng moùng khoái quy öôùc -Troïng löôïng ñaát, BT töø ñaùy ñaøi trôû leân = .h1. = 16.988 x 2 x 2 = 67.952T -Troïng löôïng ñaát töø ñaùy ñaøi trôû xuoáng muõi coïc ( x h1 + x h2 + x h3).(Fm -Fc x n) = = (0.885 x 8.5+0.848x19+0.944x4)x(16.988 -1.131) = 434.648 T -Troïng löôïng cuûa caùc coïc laø: 1.1 x 2 x 1.131 x 2.5 x 32.5= 202.166 T Vaäy toång troïng löôïng cuûa khoái moùng quy öôùc laø Qm = 67.952+434.648+202.166= 704.766 (T) 1. Aùp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc - Cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát döôùi muõi coïc Coâng thöùc: ( A.Bmg II +B.Hmg’ II +DC II ) - A, B, D : caùc heä soá tra baûng phuï thuoäc j cuûa ñaát neàn döôùi muõi coïc - g II : troïng löôïng rieâng cuûa lôùp ñaát muõi coïc töïa leân, laáy vôùi = 0.944 T/m3 - g’ II: Dung troïng trung bình cuûa ñaát töø ñaùy moùng khoái quy öôùc trôû leân. g’ II = = 0.841 T/m3 - Laáy ktc = 1 (heä soá ñoä tin caäy, tieán haønh khoan khaûo saùt ôû hieän tröôøng) m1 = 1.2; m2 = 1.0 (ñaát caùt vöøa ,caùt mòn, L/H = 2.258) (m1 , m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát neàn, vaø daïng keát caáu coâng trình taùc ñoäng qua laïi vôùi neàn ñaát) Hm = 22.00 m CII = 0.024kg/cm2 = 0.24T/m2 - Lôùp ñaát döôùi muõi coïc coù jtc = Þ A=0.832; B= 4.338 ; D= 6.87 Vaäy ( 0.832x4.596x0.944 +4.338x34.5x0.864 +6.87x0.24) Rmtc = 161.478 T/m2 -ÖÙng suaát trung bình thöïc teá döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc stctb = = = 56.06 (T/m2) Þ Ta coù stctb < Rtcm , Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng ñuû söùc chòu löïc -ÖÙng suaát cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc - Moâmen öùng vôùi troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø: = 4.225 +11.631 ´ 32.5 = 382.23 (Tm) - Löïc doïc tieâu chuaån truyeàn xuoáng troïng taâm moùng khoái quy öôùc laø åPtc = Ntc + Qm =247.58 + 704.766 = 952.346 (T) -Ñoä leäch taâm e = = 0.4(m) Þ Öùng suaát tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc = smax = 88.71 T/m2 < 1.2Rtcm = 125.846 T/m2 smin = 23.41 T/m2 > 0 Þ Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc oån ñònh 2. Tính luùn theo phöông phaùp phaân taàng coäng luùn -Theo quy phaïm Vieät Nam, ñoä luùn cuûa moùng coïc ñöôïc tính cho lôùp ñaát döôùi muõi coïc (töùc ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Theo TCXD 45-78 giôùi haïn chòu luùn ôû ñoä saâu taïi ñoù coù -Duøng phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp S = , si = -Tính luùn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc: Lm = 4.121m, Bm =4.121m -Aùp löïc baûn thaân taïi muõi coïc = = 0.893x8.5+0.853x19+0.956x4 = 27.622 (T/m2) -Aùp löïc gaây luùn taïi taâm dieän tích ñaùy moùng khoái quy öôùc p0 = = 56.06 -27.622 = 28.438 (T/m2) -Taïi giöõa moãi lôùp ñaát ta xaùc ñònh caùc trò soá = : Aùp löïc baûn thaân. ko x po : Aùp löïc gaây luùn. ( -Trò soá k0 tra baûng öùng vôùi 2z/B vaø tyû soá L/B = 4.121/4.121=1 (z tính töø ñaùy moùng khoái quy öôùc) -Chia neàn ñaát döôùi muõi coïc thaønh caùc lôùp ñaát coù chieàu daøy hi = = = 0.824 -Chia neàn thaønh caùc lôùp ñaát daøy 0.8 m, ta laäp baûng tính nhö sau STT Ñoä saâu Z(m) 2z/B k0 (T/m2) (T/m2) (T/m2) 0 0 0.0 1.000 28.438 27.622 27.869 1 0.8 0.4 0.960 27.30 28.377 25.025 2 1.6 0.8 0.800 22.75 29.132 19.99 3 2.4 1.2 0.606 17.233 29.88 15.001 4 3.2 1.6 0.449 12.769 30.642 11.56 5 4.0 1.9 0.364 10.351 31.397 9.114 6 4.8 2.3 0.277 7.877 32.153 6.996 7 5.6 2.7 0.215 6.114 32.908 -Taïi ñoä saâu z = 5.6m döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc coù : 6.114 T/m2 < 0.2 x = 0.2 x 32.908 = 6.582 T/m2 -Tính luùn theo phöông phaùp coäng luùn töøng lôùp -Modun bieán daïng cuûa lôùp ñaát thöù 2 ñöôïc thoáng keâ trong xöû lyù ñòa chaát : E = 1000 T/m2 = 0.8 -Tính luùn theo coâng thöùc: S = = =x(27.869+25.025+19.99+15.001+11.56+9.114+6.996)x0.8= 0.074m Þ Nhö vaäy S = 7.4 cm < {Sgh} = 8 cm (Thoûa ñieàu kieän bieán daïng) MAËT TAÀNG HAÀM IV.1.5. Tính toaùn ñaøi coïc vaø boá trí theùp cho ñaøi Tính toaùn coát theùp Theo taøi lieäu NEÀN MOÙNG NHAØ CAO TAÀNG cuûa GS.TSKH NGUYEÃN VAÊN QUAÛNG trang 103 thì coát theùp can thieát cho ñaøi 1 coïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Trong ñoù P :laø taûi troïng cuûa chaân coät : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa coát theùp b: beà roäng cuûa coät a: chieàu cao h tieát dieän cuûa coät = 5 (cm2) Vaäy ta duøng theùp 9a180, vôùi ñeå boá trí theùp chòu löïc theo caû 2 phöông, coøn theùp caáu taïo ta duøng theùp ñeå boá trí cho ñaøi 2. Boá trí theùp cho ñaøi MAËT BAÈNG BOÁ TRÍ THEÙP CHO ÑAØI IV.1.6. Tính toaùn coïc chòu taùc duïng cuûa taûi ngang -Giaû söû ñaàu coïc ñöôïc ngaøm vaøo ñaøi do ñoù ñaàu coïc chæ chuyeån vò ngang, khoâng coù chuyeån vò xoay. -Momen quaùn tính tieát dieän ngang cuûa coïc: I = = = 0.1017 m4 - Ñoä cöùng tieát dieän ngang cuûa coïc Eb x I = 2.9 x 106 x 0.1017 = 295034 (T.m2) Eb: Moâ ñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 2.9 x106 (T/m2) - Chieàu roäng quy öôùc bc - Theo TCXD 205-1998 d 0.8m bc = d+1=1.2+1 = 2.2 m - Heä soá tyû leä k theo coâng thöùc: Cz = k.z - Chieàu daøi aûnh höôûng: lah = 2x(d+1) = 2x(1.2+1) = 2.4m - Chieàu daøi aûnh höôûng naèm trong lôùp ñaát thöù 1 ñaát seùt pha caùt tra baûng Ta ñöôïc Ktb = 563 (T/m4) * Heä soá bieán daïng abd = = = 0.341 m-1 - Chieàu saâu tính ñoåi coïc haï trong ñaát Le = abd*L = = 0.341 x 32.5= 11.083 dHH, dHM: laø caùc chuyeån vò ngang ôû cao trình ñaùy ñaøi,do caùc öùng löïc ñôn vò MO,HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi dMH, dMM: laø caùc chuyeån vò xoay ôû cao trình ñaùy ñaøi, do caùc öùng löïc ñôn vò MO, HO =1 ñaët taïi cao trình ñaùy ñaøi Le = 11.083 > 4, coïc töïa leân ñaát A0 =2.441 ; B0 =1.621 ; C0 = 1.751 == 2.086x10-4 m/T = = 0.473 x10-4 1/T = = 0.174 x10-4 1/Tm - Löïc caét cuûa coïc taïi cao trình ñaùy ñaøi Qtt = 11.631 T (ñoái vôùi 1 coïc) Hf = 11.631 T - Vì ñaàu coïc ngaøm cöùng vaøo ñaøi döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, treân ñaàu coïc coù xuaát hieän momen goïi laø momen ngaøm Mf = -== -33.451 T/m (vì L0=0) - Chuyeån vò ngang y0 (m) taïi cao trình ñaùy ñaøi y0 = Hf x + Mf x = 11.631 x 2.086x10-4 -33.451x0.473x10-4 = 0.0075m Vaäy y0 = 0.75cm < {Sgh} = 1cm - Momen uoán Mz (Tm) trong caùc tieát dieän cuûa coïc: Mz=a2bd*Eb*I*y0*A3 - abd* Eb*I*y0*B3 + Mf*C3+ Trong ñoù: ze laø chieàu saâu tính ñoåi, ze=abd*z EbI K y0 y0 Mf Hf 295034 563 0.341 0.005 0 -33.451 8.151 Z(m) ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.000 0 0 0 1 0 -33.45 0.587 0.2 -0.001 0 1 0.2 -28.84 1.173 0.4 -0.011 -0.002 1 0.4 -25.78 1.760 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 -25.22 2.933 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -37.5 4.399 1.5 -0.559 -0.42 0.811 1.437 -88.67 5.865 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 -189.7 7.038 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 -303.2 8.211 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 -37.81 - Momen uoán lôùn nhaát trong coïc: Mmax = -303.2 Tm * Vôùi Mmax = -303.2 Tm (Tra baûng III.23 – Soå tay tính toaùn neàn moùng cuûa Nga) ta tìm ñöôïc haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài laø: m = 2.4% - Dieän tích coát theùp trong coïc: Fa = = =0.0271m2 = 271 cm2 - Duøng theùp CII coù Ra = 2600 kg/cm2 , Rad = 2100 kg/cm2 ñeå boá trí cho coïc nhoài Þ Choïn 2636, vôùi Fac = 264.654 cm2 - Boá trí 2636, vôùi khoaûng caùch giöõa 2 thanh theùp laø a = 150mm - Lôùp baûo veä coát theùp laø 6cm * Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa ñaát neàn quanh coïc khi chòu aùp löïc ngang - Ñieàu kieän khoâng phaù hoûng coïc khi chòu aùp löïc ngang: - : Aùp löïc tính toaùn taïi ñoä saâu z sz = - Vì Le =11.083 >2.5 , ta kieåm tra ñieàu kieän naøy taïi vò trí Z = 0.85/abd = 0.85/0.341 =2.50 m Ze = abd*z = 0.341*2.50 = 0.85 Caùc giaù trò A1,B1,C1,D1 ñöôïc tra trong baûng G3 cuûa TCXD 205 – 1998 Vôùi Ze = 0.85, tra baûng ta ñöôïc nhö sau: A1= 0.996; B1= 0.849; C1= 0.363; D1= 0.103 = 6.592 T/m2 - : Aùp löïc giôùi haïn taïi ñoä z = 2.50 m = - Trong ñoù: = 1,: laø heä soá keå ñeán phaàn taûi troïng thöôøng xuyeân trong toång taûi troïng tính toaùn theo coâng thöùc - Mdh: momen taûi troïng thöôøng xuyeân, Mdh = 16.566 T.m - M: momen taûi troïng taïm thôøi, M = 9.718 T.m = = 0.514 - Vôùi coïc khoan nhoài : = 0.6 - Ñaàu coïc naèm trong lôùp ñaát thöù 3 neân coù caùc tính chaát cô lyù sau: g1 = 1.944T/m3 ; c1 = 0.028 kg/cm2 = 2.8 T/m2 ; j1 = 30.1330 = = 7.860 T/m2 Vaäy sz =6.952 T/m2 < = 10.699 T/m2 Nhö vaäy neàn ñaát quanh coïc khoâng bò phaù hoûng khi chòu aùp löïc ngang IV.1.7. Kieåm tra söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu laøm coïc QVL = x (m1.m2. Rb.Fb + Ra . Fa) ≥ 2 Qa - : heä soá uoán doïc cuûa coïc, phuï thuoäc vaøo tyû soá (Ltt /d = 14/1.2 =11.667), Tra baûng 3.2 trang 168 cuûa thaày Chaâu Ngoïc AÅn ta ñöôïc = 0.688 vôùi Ltt = v.l = 0.7x20 = 14 m (l: chieàu daøi coïc, v: heä soá tra baûng khi ñaàu coïc ngaøm trong ñaøi vaø muõi coïc töïa leân ñaát cöùng) - m1 : laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc khi ñoå beâ toâng qua oáng chuyeån dòch thaúng ñöùng m1 = 0.85 - m2 : laø heä soá ñoå beâ toâng trong bentonite, m2 = 0.7 - Qvl: Söùc chòu taûi cuûa coïc theo vaät lieäu - Rb =130 kg/cm 2 ; Fb = 5024 cm2 ; Ra = 2800 kg/cm2 , Fa = 264.654 cm2 Qvl = 0.688x( 0.85x0.7x130x11309 + 2800x264.654) = 1111.658 (T) Vaäy Qvl = 1111.658 T > 2 x Qa = 2 x 265.320 = 530.64 T thỏa ñieàu kieän veà söùc chòu taûi theo vaät lieäu IV.2. Boá trí coát theùp treân baûn veõ (KC-9/9) šš&œœ ._.