Tổng quan về công trình kiến trúc

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1 - TCVN 2737:1995 Taûi Troïng Vaø Taùc Ñoäng - Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1996. 2 - TCVN 5574:1991 Keát Caáu Beâtoâng Coát Theùp -Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 3 - TCXD 198:1997 Nhaø Cao Taàng - Thieát Keá Keát Caáu Beâtoâng Coát Theùp Toaøn Khoái- NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 4 - TCXD 45:1978 Tieâu Chuaån Thieát Keá Neàn Nhaø Vaø Coâng Trình - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 2002. 5 - TCXD 205:1998 Moùng Coïc - Tieâu Chuaån Thieát Keá - NXB Xaây Döïng - Haø Noäi 1999. 6 - Neàn Moùng – Th.S Leâ Anh Hoaøng. 7 - Neàn Moùng – T.S Chaâu Ngoïc AÅn, Tröôøng ÑH Baùch Khoa TP. HCM. 8 - HDÑA Neàn Vaø Moùng – Tröôøng ÑH Kieán Truùc Haø Noäi - GS, TS Nguyeãn Vaên Quaõng, KS Nguyeãn Höõu Khaùng – NXB Xaây Döïng. 9 - Vuõ Maïnh Huøng - Soå Tay Thöïc Haønh Keát Caáu Coâng Trình, NXB Xaây Döïng, 1995. 10 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp 1 (Phaàn Caáu Kieän Cô Baûn) – Nguyeãn Thò Myõ Thuyù, Tröôøng ÑH Baùch Khoa TP. HCM - NXB ÑH Quoác Gia TP. HCM. 11 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp (Phaàn Keát Caáu Nhaø Cöûa) - Ngoâ Theá Phong, Nguyeãn Ñình Coáng, Huyønh Chaùnh Thieân, NXB Ñaïi Hoïc vaø Trung Hoïc chuyeân nghieäp. 12 - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp Taäp 2(Phaàn Keát Caáu Nhaø Cöûa) – Voõ Baù Taàm –NXB ÑH Quoác Gia Thaønh Phoá Hoà Chí Minh, 2003. 13 - Nguyeãn Vaên Hieäp - Keát Caáu Beâ Toâng Coát Theùp (Phaàn Caáu Kieän Ñaëc Bieät) - ÑH Baùch Khoa Thaønh Phoá Hoà Chí Minh. 14 - Nguyeãn Ñình Coáng - Saøn Beâ Toâng Coát Theùp Toaøn Khoái - NXB Khoa Hoïc Kyõ Thuaät, 2002. 15 - Thieát Keá Nhaø Cao Taàng – Boä Xaây Döïng, Vieän Khoa Hoïc Xaây Döïng 16 - Vuõ Coâng Ngöõ - Thieát Keá Vaø Tính Toaùn Moùng Noâng, Tröôøng ÑH Xaây Döïng, 1998. PHAÀN I KIEÁN TRUÙC (0%) GVHD: Th.S. NGUYEÃN HÖÕU ANH TUAÁN PHAÀN I PHAÀN KIEÁN TRUÙC CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG TRÌNH 1.1.MÔÛ ÑAÀU Thaønh phoá Hoà Chí Minh, vôùi vai troø laø trung taâm kinh teá, khoa hoïc, kyõ thuaät lôùn nhaát nöôùc vôùi nhieàu cô quan ñaàu ngaønh, saân bay, beán caûng... ñang töøng böôùc xaây döïng cô sôû haï taàng. Ñaëc bieät trong giai ñoaïn nhöõng naêm 1990 ñeán naêm 2005 laø giai ñoaïn phaùt trieån raàm roä nhaát raát nhieàu coâng trình lôùn vaø nhieàu nhaø cao taàng ñöôïc xaây döïng trong giai ñoaïn naøy. Caùc hoaït ñoäng saûn xuaát kinh doanh ôû ñaây phaùt trieån raát maïnh, coù raát nhieàu Coâng ty, Nhaø maùy, Xí nghieäp, ñaëc bieät laø caùc Khu Coâng Nghieäp, Khu Cheá Xuaát ñaõ ñöôïc thaønh laäp, do ñoù ñaõ thu huùt ñöôïc moät löïc löôïng lao ñoäng raát lôùn veà ñaây laøm vieäc vaø hoïc taäp. Ñaây cuõng laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân chính khieán cho daân soá ôû Thaønh phoá Hoà Chí Minh taêng raát nhanh trong nhöõng naêm gaàn ñaây vaø moät trong nhöõng vaán ñeà maø Thaønh phoá caàn giaûi quyeát thaät caáp baùch laø vaán ñeà veà choå ôû cuûa ngöôøi daân. Chính vì theá maø toøa nhaø LOÂ Q – CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM – P 7- Q10 ra ñôøi ñeå ñaùp öùng nhu caàu nhaø ôû cho moät soá ngöôøi daân TP.HCM vaø caùc tænh. 1.2 TOÅNG QUAN VEÀ KIEÁN TRUÙC COÂNG TRÌNH 1.2.1. Ñòa ñieåm xaây döïng LOÂ Q –CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM toïa laïc taïi 14A NGUYEÃN KIM-P.7-Q.10, 1.2.2. Qui moâ coâng trình + Toøa nhaø goàm 10 taàng vaø 1 maùi vôùi nhöõng ñaëc ñieåm sau : - Moãi taàng ñieån hình cao 3.2 m. - Maët baèng hình chöõ nhaät 21.8x30.6 m, ñöôïc thieát keá thoaùng maùt, vaø hieän ñaïi. - Toång chieàu cao coâng trình 35.2 m 1.3 GIAÛI PHAÙP KIEÁN TRUÙC 1.3.1 Giaûi phaùp maët baèng Maët baèng coâng trình ñöôïc boá trí thuaän lôïi taïo ñieàu kieän cho vieäc boá trí giao thoâng trong coâng trình, ñoàng thôøi coù theå laøm ñôn giaûn hoaù trong caùc giaûi phaùp veà keát caáu cuûa coâng trình. Giao thoâng treân maët baèng cuûa caùc saøn taàng ñöôïc thöïc hieän thoâng qua heä thoáng saûnh haønh lang. Coâng trình coù hai buoàng thang maùy vaø ba caàu thang boä phuïc vuï cho vieäc giao thoâng theo phöông ñöùng. Heä thoáng giao thoâng naøy keát hôïp vôùi heä thoáng saûnh haønh lang cuûa caùc saøn taàng taïo thaønh nuùt giao thoâng ñaët taïi troïng taâm cuûa coâng trình. F Chöùc naêng cuûa caùc taàng nhö sau : + Taàng haàm : Laø nôi ñeå xe. + Taàng 1¸9: Laø caùc caên hoä + Saân thöôïng : Coù hoà nöôùc maùi cung caáp nöôùc cho toaøn nhaø. 1.3.2 Giaûi phaùp maët ñöùng Maët ñöùng coâng trình ñöôïc toå chöùc theo kieåu khoái ñaëc chöû nhaät, kieán truùc ñôn giaûn phaùt trieån theo chieàu cao mang tính beà theá, hoaønh traùng. Caû boán maët coâng trình ñeàu coù caùc oâ cöûa kính khung nhoâm, caùc ban coâng vôùi caùc chi tieát taïo thaønh maõng, trang trí ñoäïc ñaùo cho coâng trình. 1.4. ÑAËC ÑIEÅM KHÍ HAÄU TAÏI TP. HOÀ CHÍ MINH Khí haäu TP Hoà Chí Minh laø khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa ñöôïc chia thaønh 2 muøa: 1.4.1. Muøa naéng: Töø thaùng 12 ñeán thaùng 4 coù : + Nhieät ñoä cao nhaát: 400C + Nhieät ñoä trung bình: 320C + Nhieät ñoä thaáp nhaát:180C + Löôïng möa thaáp nhaát: 0,1 mm + Löôïng möa cao nhaát: 300 mm + Ñoä aåm töông ñoái trung bình: 85,5% 1.4.2. Muøa möa: Töø thaùng 5 ñeán thaùng 11 coù: + Nhieät ñoä cao nhaát: 360C + Nhieät ñoä trung bình: 280C + Nhieät ñoä thaáp nhaát: 230C + Löôïng möa trung bình: 274,4 mm + Löôïng möa thaáp nhaát: 31 mm (thaùng 11) + Löôïng möa cao nhaát: 680 mm (thaùng 9) + Ñoä aåm töông ñoái trung bình: 77,67% + Ñoä aåm töông ñoái thaáp nhaát: 84% + Löôïng boác hôi trung bình: 28 mm/ngaøy + Löôïng boác hôi thaáp nhaát: 6,5 mm/ngaøy 1.4.3. Höôùng gioù: Höôùng gioù chuû yeáu laø Ñoâng Nam vaø Taây nam vôùi vaän toác trung bình 2,5 m/s, thoåi maïnh nhaát vaøo muøa möa. Ngoaøi ra coøn coù gioù Ñoâng Baéc thoåi nheï(thaùng 12-1). TP. Hoà Chí Minh naèm trong khu vöïc ít chòu aûnh höôûng cuûa gioù baõo, chòu aûnh höôûng cuûa gioù muøa vaø aùp thaáp nhieät ñôùi. 1.5. CAÙC GIAÛI PHAÙP KYÕ THUAÄT 1.5.1.Thoâng thoaùng Ngoaøi vieäc thoâng thoaùng baèng heä thoáng cöûa ôû moãi phoøng, coøn söû duïng heä thoáng thoâng gioù nhaân taïo baèng maùy ñieàu hoøa, quaït ôû caùc taàng theo caùc Gain laïnh veà khu xöû lyù trung taâm. 1.5.2. Chieáu saùng Ngoaøi heä thoáng ñeøn chieáu saùng ôû caùc phoøng vaø haønh lang, khoái nhaø coøn ñöôïc chieáu saùng töø heä thoáng laáy saùng beân ngoaøi (kính bao, cöûa). Keát hôïp chieáu saùng töï nhieân vaø chieáu saùng nhaân taïo ñeå laáy saùng toái ña . 1.5.3. Heä thoáng ñieän Heä thoáng ñieän söû duïng tröïc tieáp heä thoáng ñieän thaønh phoá, coù boå sung heä thoáng ñieän döï phoøng, nhaèm ñaûo baûo cho taát caû caùc trang thieát bò trong toøa nhaø coù theå hoaït ñoäng ñöôïc trong tình huoáng maïng löôùi ñieän thaønh phoá bò caét ñoät xuaát. Ñieän naêng phaûi baûo ñaûm cho heä thoáng thang maùy, heä thoáng laïnh coù theå hoaït ñoäng lieân tuïc. Maùy ñieän döï phoøng 250KVA ñöôïc ñaët ôû taàng ngaàm, ñeå giaûm bôùt tieáng oàn vaø rung ñoäng khoâng aûnh höôûng ñeán sinh hoaït. Heä thoáng caáp ñieän chính ñi trong caùc hoäp kyõ thuaät ñaët ngaàm trong töôøng. Heä thoáng ngaét ñieän töï ñoäng töø 1A ñeán 50A boá trí theo taàng vaø khu vöïc vaø baûo ñaûm an toaøn khi coù söï coá xaûy ra. 1.5.4. Heä thoáng caáp thoaùt nöôùc Nguoàn nöôùc ñöôïc laáy töø heä thoáng caáp nöôùc thaønh phoá daãn vaøo hoà nöôùc ôû taàng haàm qua heä thoáng bôm bôm leân beå nöôùc taàng maùi nhaèm ñaùp öùng nhu nöôùc cho sinh hoaït ôû caùc taàng. Nöôùc thaûi töø caùc taàng ñöôïc taäp trung veà khu xöû lyù vaø beå töï hoaïi ñaët ôû taàng haàm. Caùc ñöôøng oáng ñöùng qua caùc taàng ñeàu ñöôïc boïc gain, ñi ngaàm trong caùc hoäp kyõ thuaät. 1.5.5. Di chuyeån vaø phoøng hoûa hoaïn Toøa nhaø goàm 3 caàu thang boä, 2 thang maùy phuïc vuï baûo ñaûm thoaùt ngöôøi khi hoûa hoaïn. Taïi moãi taàng ñeàu coù ñaët heä thoáng baùo chaùy , caùc thieát bò chöõa chaùy. Doïc theo caùc caàu thang boä ñeàu coù heä thoáng oáng voøi roàng cöùu hoûa. Ngoaøi ra toøa nhaø coøn ñöôïc ñaët heä thoáng choáng seùt. PHAÀN II KEÁT CAÁU (70%) GVHD: Th.S. NGUYEÃN HÖÕU ANH TUAÁN CHÖÔNG II TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 2.1. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 2.1. Caùc thoâng soá vaät lieäu choïn Beâtoâng Maùc 300 Coát theùp CII α0 Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 130 10 2600 2600 0.58 2.2. Tính toaùn saøn taàng (1-8) 2.2.1. Maët baèng daàm saøn Hình 2.1. Maët baèng daàm, saøn taàng ñieån hình 2.2.2. Choïn sô boä kích thöôùc tieát dieän daàm Kích thöôùc tieát dieän daàm: Caên cöù vaøo nhòp daàm ñeå choïn chieàu cao daàm + Daàm ngang: choïn h=50cm ;b=25cm + Daàm doïc: Choïn h=75cm; b=25cm + Daàm tröïc giao: cm. choïn h=40cm ; b=20cm. + Daàm consol: h =40cm ; b=25cm. trong ñoù: l: nhòp daàm ñang xeùt; Baûng 2.2. choïn sô boä tieát dieän daàm Daàm Nhòp daàm Ld (m) Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 6.8 25x50 D2 3.4 25x50 D3 6.8 20x40 D4 6.8 25x50 D5 3.4 25x50 D6 9 25x75 D7 2.7 25x75 D8 9 25x75 D9 9 25x75 D10 20x40 D11 1.4 25x40 D12 1.2 24x40 D13 6.6 20x20 D14 1.4 vaø 1.2 20x20 2.2.3. Choïn beà daøy baûn saøn Chieàu daøy saøn: + Ñoái vôùi saøn 2 phöông: + Ñoái vôùi saøn 1 phöông: Trong ñoà aùn naøy ,ñeå deã thi coâng ta choïn chieàu daøy chung cho caû saøn laø: hb=12cm. 2.2.4. Phaân loaïi oâ baûn saøn * Baûn laøm vieäc 2 phöông (baûn keâ 4 caïnh) khi: * Baûn laøm vieäc 1 phöông (baûn daàm) khi: Baûng 2.3. Phaân loaïi oâ saøn Soá hieäu oâ saøn Soá löôïng saøn Lng (m) Ld (m) Tyû soá ld/lng Chieàu daøy baûn (cm) Loaïi oâ baûn S1 4 4.025 6.675 1.65839 12 Baûn 2 phöông S2 4 5.375 6.675 1.24186 12 Baûn 2 phöông S3 2 2.75 4.6 1.67 12 Baûn 2 phöông S4 2 5.425 6.675 1.23 12 Baûn 2 phöông S5 5 5.425 5.975 1.10 12 Baûn 2 phöông S6 4 3.975 6.675 1.68 12 Baûn 2 phöông S7 2 2.75 6.675 2.43 12 Baûn 1 phöông S8 1 2.75 3.65 1.33 12 Baûn 2 phöông S9 1 2.55 4.5 1.76471 12 Baûn 2 phöông S10 1 0.925 3.65 3.95 12 Baûn 1 phöông S11 4 1.2 3.3 2.75 12 Baûn 1 phöông S12 4 1.4 3.5 2.50 12 Baûn 1 phöông 2.3. Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn 2.3.1. Tónh taûi: g * Taûi troïng thöôøng xuyeân (tónh taûi) bao goàm troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn: gb = ångi.giTC trong ñoù: giTC : troïng löôïng baûn thaân lôùp caáu taïo thöù i; ngi : heä soá ñoä tin caäy thöù i. * Caáu taïo caùc lôùp saøn Hình 2.2. Caùc lôùp caáu taïo saøn taàng ñieån hình Baûn2.3. Troïng löôïng caùc lôùp caáu taïo saøn ñieån hình STT Caùc lôùp caáu taïo (cm) g (kG/m3) g(tc) (kG/m2) n g(tt) (kG/m2) 1 Gaïch Ceramic 0.8 2000 16 1.1 17.6 2 Vöõa loùt M.75 3.0 1800 54 1.3 70.2 3 Baûn saøn BTCT 12 2500 250 1.1 275 4 Vöõa traùt 1.5 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 452.9 * Rieâng ñoái vôùi caùc saøn S11 vaø S12 laø saøn aâm neân caùc lôùp caáu taïo nhö sau: * Töôøng xaây treân saøn: Töôøng gaïch trong coâng trình thöïc teá coù 2 loaïi chính. Loaïi daøy 20cm chuû yeáu laø duøng ñeå bao xung quanh nhaøvaø giöõa caên hoä vôùi loái ñi. Loaïi daøy 10cm chuû yeáu laø töôøng ngaên giöõa caùc caên hoä vaø giöõa caùc phoøng chöùc naêng vôùi nhau. Vôùi Trong ñoù: : Heä soá vöôït taûi. : Troïng löôïng rieâng cuûa töôøng ngaên, töôøng 20cm=> =1800(kG/m3) Töôøng 10cm =>=1600(kG/m3) : Chieàu daøy töôøng. ,: Chieàu daøi vaø chieàu cao töôøng. Baûn2.4. Taûi troïng töôøng quy ñoåi Saøn gt (kG/m2) S1 150 S2 134 S3 257 S4 133 S5 227 S6 200 2.3.2. Hoaït taûi: p (saøn taàng 1 - 9) Tra theo baûng theo “Taûi troïng vaø taùc ñoäng TCVN 2737 – 1995”, phuï thuoäc vaøo coâng naêng cuï theå cuûa töøng phoøng. Ptt=n.ptc n: heä soá vöôït taûi ptc:Hoaït taûi tieâu chuaån cuûa töøng loaïi phoøng Baûng 2.5. Hoaït taûi tính toaùn caùc oâ saøn OÂ saøn Coâng naêng söû duïng Hoaït taûi tieâu chuaån Ptc(kG/cm2) Heä soá ñoä tin caäy n Hoaït taûi tính toaùn Ptt(kG/cm2) S1 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S2 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S3 Haønh lang 300 1.2 360 S4 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S5 Ôû,veä sinh,sinh hoaït 200 1.2 240 S6 Haønh lang 300 1.2 360 S7 Haønh lang 300 1.2 360 S8 Haønh lang 300 1.2 360 S9 Haønh lang 300 1.2 360 S10 Haønh lang 300 1.2 360 S11 Ban coâng 300 1.2 360 S12 Ban coâng 300 1.2 360 Hình 2.4 Taûi troïng phaân boá treân saøn 2.4. Tính toaùn caùc oâ baûn loaïi daàm 2.4.1. Caùc giaû thuyeát tính toaùn * Caùc oâ baûn daàm goàm caùc oâ baûn töø S6¸S8 * Lieân keát ñöôïc xem laø ngaøm: khi baûn töïa leân daàm beâtoâng coát theùp (ñoå toaøn khoái) coù hd/hb ³ 3. * Lieân keát ñöôïc xem laø khôùp: khi baûn töïa leân daàm beâtoâng coát theùp (ñoå toaøn khoái) coù hd/hb < 3. * Tính caùc oâ baûn ñôn theo sô ñoà ñaøn hoài, khoâng keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa caùc oâ keá caän. * Tính baûn theo sô ñoà ñaøn hoài. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. * Caét oâ baûn theo caïnh ngaén vôùi moät daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. 2.4.2. Trò soá taûi troïng tính toaùn * Taûi troïng tính toaùn toaøn phaàn treân baûn: q = gstt + ptt + gttt Keát quaû tính toaùn taûi troïng vaø noäi löïc ñöôïc trình baøy trong baûng sau: 2.4.3. Xaùc ñònh sô ñoà tính caùc oâ baûn moät phöông: Goàm caùc oâ baûn S7,S10,S11,S12 * Tuyø theo ñieàu kieän lieân keát cuûa baûn vôùi caùc daàm xung quanh (ngaøm hoaëc khôùp) maø ta löïa choïn sô ñoà tính baûn . + Sô ñoà tính: Hình 2.5. Caùc kích thöôùc lieân quan duøng ñeå xeùt sô ñoà tính 2.4.4. Xaùc ñònh noäi löïc * Sô ñoà tính toaùn noäi löïc: Hình 2.6. Sô ñoà tính baûn moät phöông * Momen nhòp vaø goái ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Mn= q Mg= q Vôùi: q = (gs+ps).b Baûng 2.6. Noäi löïc trong caùc oâ baûn moät phöông 2.4.5. Tính toaùn coát theùp * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng b = 1m ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán, coát ñôn ,tieát dieän chöõ nhaät: trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; Giaû thieát a = 2.0 cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp µ tính toaùn trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: trong ñoù: . Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 2.7.Tính toaùn vaø choïn coát theùp cho caùc oâ baûn moät phöông 2.5. Tính toaùn caùc oâ baûn keâ boán caïnh(baûn hai phöông) 2.5.1. Caùc giaû thieát tính toaùn * Caùc oâ baûn keâ goàm caùc oâ baûn töø S1. S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9 * Tính caùc oâ baûn theo sô ñoà ñaøn hoài,. * Tính baûn theo sô ñoà ñaøn hoài. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. * Caét oâ baûn theo caïnh ngaén vaø caïnh daøi vôùi caùc daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. 2.5.2. Trò soá taûi troïng tính toaùn * Taûi troïng tính toaùn toaøn phaàn treân baûn : q = gstt + ptt + gttt Keát quaû tính toaùn taûi troïng ñöôïc trình baøy trong baûng sau: 2.5.3. Xaùc ñònh sô ñoà tính caùc oâ baûn keâ * Tuyø theo ñieàu kieän lieân keát cuûa baûn vôùi caùc daàm xung quanh (ngaøm hoaëc khôùp) maø ta löïa choïn sô ñoà tính baûn theo 11 loaïi oâ baûn laäp saün. Hình 2.7.Caùc kích thöôùc lieân quan duøng ñeå xeùt sô ñoà tính cho baûn keâ 2.5.4. Xaùc ñònh noäi löïc caùc oâ baûn keâ * Sô ñoà tính toaùn noäi löïc (oâ baûn 9): Hình 2.8. Sô ñoà tính baûn keâ 4 caïnh Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M1 = mi1.P M2 = mi2.P - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: MI = ki1.P MII = ki2.P trong ñoù: P = q.l1.l2 : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn; q = gstt + ptt + gttt mi1, mi2, mk1, mk2 : caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo tyû soá l2/l1. (Vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). Baûng 2.8. Keát quaû noäi löïc ñöôïc tính toaùn theo baûng sau: 2.5.5. Tính toaùn coát theùp * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán,coát dôn,tieát dieän chöõ nhaät. trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän. Giaû thieát a = 2.0cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 2.9. Tính toaùn vaø choïn coát theùp cho caùc oâ baûn keâ 4 caïnh Keát luaän: Vaäy caùc keát quaû choïn sô boä vaø tính toaùn laø hôïp lí. 2.6. Boá trí coát theùp treân baûn veõ Trong quaù trình boá trí theùp cho saøn, ñeå ñôn giaûn trong thi coâng ta coù theå choïn theùp coù a nhoû hôn ñeå boá trí cho saøn keá caän (thieân veà an toaøn). Keát quaû boá trí theùp cho saøn ñöôïc theå hieän treân baûn veõ KC-. Tính toaùn ñoä voõng: Khi saøn coù khaåu ñoä lôùn (> 6m), ta choïn theo phöông caïnh ngaén ñeå tính toaùn, Hình 2.9 Sô ñoà tính ñoä voõng Ta coù: Ñieàu kieän thoûa laø : Goïi f laø ñoä voõng cuûa baûn thang Ñieàu kieän thoûa laø laø ñoä voõng giôùi haïn laáy theo baûng 2 TCVN 5574-1991 Trong ñoù: laø taûi troïng tieâu chuaån taùc duïng dang xeùt. B aø ñoä cöùng töông ñöông cuûa beâ toâng. Trong ñoù: Es,Eb laø moâdun ñaøn hoài cuûa theùp vaø beâ toâng. As laø dieän tích coát theùp chòu löïc. Ab la dieän tích quy ñoåi vuøng chòu neùn cuûa beâ toâng. laø heä soá xeùt tôùi söï laøm vieäc cuûa coát theùp. laø heä soá xeùt ñeán söï laøm vieäc cuûa beâ toâng. laø heä soà ñaøn hoài cuûa beâ toâng khi tính toaùn vôùi taûi trong taùc duïng daøi haïn hi tính toaùn vôùi taûi troïng taùc duïng ngaén haïn ho =h-a=12-2=10cm. Z laø caùnh tay ñoøn cuûa noäi löïc. Tieát dieän ñöôïc xem nhö daàm coù kích thöôùc 100x12cm. Taûi trong tieâu chuaån taùc duïng baûn thang ñöôïc tính nhö sau: qc= gc+pc gc=kG/m2 pc = kG/m2 qc= kG/m2 Vôùi tieát dieän chöõ nhaät 100x12cm Suy ra ; coát theùp ôû giöõa saøn laø coát theùp ñôn neân . Vaäy Vôùi Mc ñöôïc tính nhö sau. Mc=0.694Tm=0.694x105kGcm Coát theùp boá trí doïc trong baûn laø neân ta coù dieän tích theùp trong moät meùt laø:As=2.83cm2 => Vôùi S laø heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát taûi troïng vaø beà maët cuûa coát theùp,taûi troïng daøi haïn S=0.8,khoâng phaân bieät loaïi coát theùp. Rk laø cöôøng ñoä chòu keùo tieâu chuaån cuûa beâ toâng. Vôùi beâ toâng maùc 300 thì laø modun choáng uoán cuûa tieát dieän ô giai ñoaïn Ia) giai ñoaïn tröôùc khi beâ toâng bò nöùt) Suy ra Vaäy suy ra Vaäy ñoä voõng cuûa baûn saøn laø: CHÖÔNG III TÍNH CAÀU THANG 3.1. Khaùi nieäm chung Caàu thang laø moät keát caáu raát ña daïng veà kieán truùc vaø laø moái giao thoâng quan troïng trong coâng trình xaây daâng daân duïng. Caàu thang coù nhieàu sô ñoà tính khaùc nhau, nhöng ôû noäi dung ñoà aùn naøy thì sô ñoà tính ñöôïc xem laø moät ñaàu goái coá ñònh vaø moät ñaàu laø goái di ñoäng 3.2. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 3.1. Caùc thoâng soá veà vaät lieäu Beâtoâng maùc 300 Coát theùp CII Rn Rk Eb Ra R’a Ea α0 (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) 0.62 130 10 290000 2600 2600 2100000 3.3. Caáu taïo vaø taûi troïng taùc duïng 3.3.1. Maët baèng caàu thang Hình 3.1. Maët baèng caàu thang taàng ñieån hình Hình 3.2. Maët caét caàu thang taàng ñieån hình 3.3.2. Caáu taïo caàu thang taàng ñieån hình - Caàu thang taàng ñieån hình cuûa coâng trình naøy laø loaïi caàu thang 2 veá daïng baûn beâ toâng coát theùp chòu löïc.Ñöôïc goái vaøo daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi. Baäc thang xaây gaïch , maët thang loùt gaïch ceramic. - Chieàu cao taàng ñieån hình laø: 3.2m - Caáu taïo baäc thang laø: hxl= 150x300mm, ñöôïc xaây baèng gaïch - Chieáu nghæ coù kích thöôùc laø 1.325x3.65m Sô boä choïn kích thöôùc tieát dieän nhö sau: Baûn thang : Baûn thang chòu löïc moät phöông Nhö vaäy vôùi chieàu daøi baûn thang nhö hình treân ta choïn hb=15cm Daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi: Daàm chieáu nghæ : Chieàu daøi daàm chieáu nghæ laøl=3.65m Chieàu cao daàm chieáu nghæ ñöôïc choïn theo coâng thöùc sau: cm. Choïn hdcn = 40cm Beà roäng daàm chieáu nghæ laáy baèng beà roäng coät phuï caáy treân daàm khung. Vaäy bdcn =30cm Daàm chieáu tôùi: Töông töï daàm chieáu nghæ ,daàm chieáu tôùi ñöôïc caáy vaøo daàm khung, coù chieàu daøi baèng chieàu daøi daàm chieáu nghæ neân tieát dieän daàm chieáu tôùi ñöôïc choïn nhö laø moät daàm chính trong khung. Vaäy kích thöôùc sô boä cuûa daàm chieáu tôùi laø: hdct=50cm bdct=25cm Hình 3.3. Caùc lôùp caáu taïo caàu thang 3.3.3. Taûi troïng a. Taûi troïng treân 1m2 maët baûn thang xieân(q1): Töø caáu taïo baäc thang nhö hình veõ treân ta coù taûi troïng taùc duïng leân baûn thang xieân ñöôïc tính toaùn nhö sau: Tónh taûi taùc duïng vaøo baûn thang goàm: + Troïng löôïng lôùp ñaù maøi: + Troïng löôïng lôùp vöõa loùt: + Troïng löôïng baäc xaây gaïch: + Troïng löôïng baûn thang: + Troïng löôïng lôùp traùt maët döôùi: Toång taûi phaân boá treân maët baûn thang: Vôùi: n : Heä soá vöôït taûi tra theo TCVN 2737-1995. : Troïng löông rieâng cuûa lôùp gaïch ceramic, vöõa, beâ toâng, gaïch. : Chieàu daøy lôùp ñaù maøi,lôùp traùt,ñan beâ toâng. Hoaït taûi taùc duïng leân baûn thang (tra theo TCVN 2737-1995) Ptc=300(kG/m2). Ptt=n.Ptc=1.2x300=360(kG/m2) Taûi troïng treân 1m2 maët baèng chieáu nghæ (q2): Tónh taûi taùc duïng vaøo chieáu nghæ bao goàm: + Troïng löôïng lôùp ñaù maøi: + Troïng löôïng lôùp vöõa loùt: + Baûn BTCT: + Lôùp vöõa traùt: => Toång tónh taûi taùc duïng vaøo maët baèng chieáu nghæ: * Hoaït taûi taùc duïng leân baûn chieáu nghæ( tra theo TCVN 2737-1995). Ptc=300(kG/m2). Ptt=n.Ptc=1.2x300=360(kG/m2) Keát quaû taûi troïng phaân boá treân baûn thang vaø baûn chieáu nghæ ôû baûng sau: Teân caáu kieän Beà daøy caùc lôùp vaät lieäu (mm) g (kG/m2) Heä soá n gtt (kG/m2) Baûn thang Lôùp ñaù maøi 15 1800 1.2 43.95 Lôùp vöõa loùt 10 1600 1.3 28.2 Baäc caáp xaây gaïch 150x275 1800 1.1 130.4 Baûn BTCT 150 2500 1.1 412.5 Vöõa traùt maët döôùi 15 1600 1.3 31.2 Hoaït taûi Ptt 360 Toång coäng 1006.3 Chieáu nghæ Lôùp ñaù ceramic 15 1800 1.2 32.4 Lôùp vöõa loùt 10 1600 1.3 20.8 Baûn BTCT 150 2500 1.1 412.5 Vöõa traùt maët döôùi 15 1600 1.3 31.2 Hoaït taûi Ptt 360 Toång coäng 856.9 3.3.4. Tính toaùn caàu thang taàng ñieån hình 3.3.4.1. Sô ñoà tính Baûn thang chòu löïc moät phöông,Caét daûi baûn roäng 1m theo phöông vuoâng goùc vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi ñeå tính. Thöïc chaát baûn thang lieân keát cöùng vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi,nhöng trong sô ñoà tính ta giaû söû lieân keát giöõa 2 ñaàu cuûa baûn laø lieân keát khôùp ñeå taïm tính nhö daàm ñôn giaûn sau ñoù boå sung moment goái baèng caùch phaân phoái löïc.Sô ñoà tính ñöôïc theå hieän nhö sau: Hình 3.4. Sô ñoà tính veá thang 1vaø 2 Keát quaû noäi löïc: Söû duïng phaàn meàm sap 2000 ta giaûi ñöôïc noäi löïc trong baûn thang nhö sau: Moâmen uoán Löïc caét: * Phaûn löïc goái töïa: Tính toaùn coát theùp: a/ Phaân phoái laïi moâmen: Lyù do phaûi phaân phoái laïi momen laø do lieân keát giöõa baûn thang vôùi daàm chieáu nghæ vaø daàm chieáu tôùi khoâng phaûi laø lieân keát khôùp nhö giaû thieát maø treân thöïc teá laø lieân keát cöùng, do ñoù ôû baûn thang coù momen goái vaø moâmen nhòp. Vaø sô ñoà ñaõ tính noäi löïc laø tính theo sô ñoà tónh ñònh neân chæ coù moâmen nhòp. + Phaân phoái momen nhö sau: Coù theå laáy M goái= cuûa sô ñoà tính; coøn M nhòp=,hay ñeå an toaøn ta coù theå laáy M nhòp=Mmax .Trong phaïm vi ñoà aùn naøy ta choïn phöông aùn thöù hai ,töùc laø: Nhö vaäy ta coù: b/ Tính toaùn coát theùp: Nguyeân taéc tính: Xem baûn thang laõ moät caáu kieän chòu uoán tieát dieän chöõ nhaät coù kích thöôùc bxh laø 100x15cm Coát theùp laø theùp ñôn: giaû thuyeát a = 2cm Töø M, tính: ; ; μmin= 0.05%; h0= h – a= 15 – 2= 13cm Baûng 3.4. Tính coát theùp baûn thang veá 1 vaø veá 2 Tieát dieän M (kG.m) A α Fatt (cm2) Theùp choïn Ø (mm) Fachoïn (cm2) μ% Nhòp 2560 0.117 0.124 8.06 Ø12a200 11.31 0.87 Goái 1024 0.047 0.048 3.1 Ø10a200 6.54 0.5 Ñeå ñaûm baûo an toaøn veà khaû naêng laøm vieäc cuûa baûn thang ta choïn theùp tính theo veá 2 ñeå boá trí cho toaøn baûn thang Kieåm tra khaû naêng chòu caét cuûa baûn: Ñieàu kieän thoûa laø beâ toâng phaûi ñuû khaû naêng chòu caét. Ta coù: Keát luaän: => Vaäy baûn ñuû khaû naêng chòu caét. Kieåm tra ñoä voõng cuûa baûn thang: Goïi f laø ñoä voõng cuûa baûn thang Ñieàu kieän thoûa laø laø ñoä voõng giôùi haïn laáy theo baûng 2 TCVN 5574-1991 Trong ñoù: laø taûi troïng tieâu chuaån taùc duïng dang xeùt. B aø ñoä cöùng töông ñöông cuûa beâ toâng. Trong ñoù: Es,Eb laø moâdun ñaøn hoài cuûa theùp vaø beâ toâng. As laø dieän tích coát theùp chòu löïc. Ab la dieän tích quy ñoåi vuøng chòu neùn cuûa beâ toâng. laø heä soá xeùt tôùi söï laøm vieäc cuûa coát theùp. laø heä soá xeùt ñeán söï laøm vieäc cuûa beâ toâng. laø heä soà ñaøn hoài cuûa beâ toâng khi tính toaùn vôùi taûi trong taùc duïng daøi haïn hi tính toaùn vôùi taûi troïng taùc duïng ngaén haïn ho =h-a=15-2=13cm. Z laø caùnh tay ñoøn cuûa noäi löïc. Tieát dieän ñöôïc xem nhö daàm coù kích thöôùc 100x14cm. Taûi trong tieâu chuaån taùc duïng baûn thang ñöôïc tính nhö sau: qc= gc+pc gc=kG/m2 pc = kG/m2 qc= kG/m2 Vôùi tieát dieän chöõ nhaät 100x15cm Suy ra ; coát theùp ôû giöõa saøn laø coát theùp ñôn neân . Vaäy Vôùi Mc ñöôïc tính nhö sau. Mc=2.23Tm=2.23x105kGcm Coát theùp boá trí doïc trong baûn laø neân ta coù dieän tích theùp trong moät meùt laø:As=11.31cm2 => Vôùi S laø heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát taûi troïng vaø beà maët cuûa coát theùp,taûi troïng daøi haïn S=0.8,khoâng phaân bieät loaïi coát theùp. Rk laø cöôøng ñoä chòu keùo tieâu chuaån cuûa beâ toâng. Vôùi beâ toâng maùc 300 thì laø modun choáng uoán cuûa tieát dieän ô giai ñoaïn Ia) giai ñoaïn tröôùc khi beâ toâng bò nöùt) Suy ra Vaäy suy ra Vaäy ñoä voõng cuûa baûn thang laø: trong ñoù: q1tt= 956.9(kG/m2)x1m= 956.9 (kG/m); q2tt= 1006.3(kG/m2)x1m= 1006.3 (kG/m). 3.3.5. Tính daàm chieáu nghæ 3.3.5.1. Taûi troïng taùc duïng vaø sô ñoà tính + Choïn sô boä tieát dieän daàm: Daàm chieáu nghæ: hxb = 400x300(mm) Troïng löôïng baûn thaân daàm: gd = b.h.γ.n = 0.3x0.4x2500x1.1 = 330 (kG/m) trong ñoù: b – chieàu roäng daàm; h – chieàu cao daàm; γ – troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. Taûi troïng do töôøng gaây ra treân daàm chieáu nghæ laø: gt = ht.bt.γt.n = 1.45x0.2x1600x1.3 = 603.2 (kG/m) trong ñoù: ht, bt - chieàu cao vaø chieàu roäng töôøng; γt – troïng löôïng rieâng cuûa töôøng n – heä soá ñoä tin caäy. Taûi troïng do baûn thang truyeàn vaøo, chính laø phaûn löïc goái töïa R khi tính toaùn baûng thang Daàm chieáu nghæ: Rcn = 2750 (kG/m) Toång taûi troïng taùc duïng leân daàm: Daàm chieáu nghæ: qdcn = gd + Rcn + gt = 330 + 2750 + 603.2 = 3683.2 (kG/m) Hai ñaàu daàm chieáu nghæ ñieàu lieân keát vôùi coät, neân ta choïn sô ñoà cöùng laø 2 ñaàu ngaøm Hình 3.6. Sô ñoà tính daàm chieáu nghæ 3.3.5.2. Tính noäi löïc cho daàm chieáu nghæ Xaùc ñònh noäi löïc baèng caùc coâng thöùc giaû tích: - Momen taïi goái: - Momen taïi nhòp: - Löïc caét: trong ñoù: q – toång taûi taùc duïng Keát quaû tính toaùn ñöôïc theå hieän trong baûng sau: Baûng 3.6. Giaù trò noäi löïc trong daàm chieáu nghæ Daàm l (m) q (kG/m) Momen (kGm) Löïc caét Q(kG) Mg Mnh DCN 4.5 6216.44 4089.12 2044.56 6721.84 3.3.5.3. Tính coát theùp + Coát theùp doïc: Daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát: a = 4cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo h0 = hd – a = 40 – 4 = 36cm – Chieàu cao coù ích Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng coát theùp: ; ; Kieåm tra haøm löôïng theùp: trong ñoù: b = 30cm – beà roäng tieát dieän daàm Baûng 3.7. Tính coát theùp cho daàm chieáu nghæ Moâmen (kG.m) b (cm) h0 (cm) A α Fatt (cm2) Theùp choïn μ% Kieåm trahaøm löôïng theùp choïn Boá trí Fac (cm2) MnhDCN 2044.56 30 36 0.041 0.042 2.23 2 Ø16 4.022 0.43 Thoûa MgDCN 4089.12 30 36 0.081 0.085 4.56 2Ø18 5.09 0.55 Thoûa + Coát ñai: Ta thaáy: QDCN = 6721.84kG Neân ta duøng Qmax = 6721.84kG ñeå tính coát ñai; Kieåm tra ñieàu kieän: Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x36 = 49140kG => thoûa ñieàu kieän Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x36 = 6480kG => Khoâng thoûa ñieàu kieän. Do ñoù, caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Do hd < 450mm. Neân: - Ñoaïn gaàn goái töïa: u ≤ 0.5hd = 200mm. Choïn u = 100mm - Ñoaïn giöõa daàm: u ≤ . Choïn u = 200mm Choïn coát theùp CI, coù Rañ = 1600kG/cm2; Theùp ñai Ф6, coù fñ = 0.283cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Kieåm tra theo coâng thöùc sau: Khaû naêng chòu caét ôû tieát dieän nguy hieåm nhaát: Qñb = = =16783.3kG => Qñb ≥ Qmax = 6721.84kG => Coát ñai choïn ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc caét Vaäy, daàm thang ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф6a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф6a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi Keát luaän: Caùc keát quaû tính toaùn thoûa caùc ñieàu kieän kieåm tra. Do ñoù kích thöôùc löïa choïn sô boä laø hôïp lí. Coát theùp ñöôïc boá trí cuï theå treân baûn veõ KC-. CHÖÔNG IV KEÁT CAÁU HOÀ NÖÔÙC 4.1. Choïn loaïi vaät lieäu Baûng 4.1. Caùc thoâng soá vaät lieäu choïn Beâtoâng Maùc 300 Coát theùp CII Rn (kG/cm2) Rk (kG/cm2) Ra (kG/cm2) R’a (kG/cm2) 130 10 2600 2600 0.58 4.2. Tính baûn naép hoà nöôùc 4.2.1. Taûi troïng taùc duïng leân baûn naép Hình 4.1. Maët baèng baûn naép hoà nöôùc Baûn naép laø keát caáu cuûa hoà nöôùc nhaèm muïc ñích che ñaäy, noù chæ chòu troïng löôïng baûn thaân vaø hoaït taûi söûa chöõa neân ta choïn chieàu daøy baûn naép laøhbn hs. Nhö vaäy vôùi saøn thöôøng coù hs=12cm thì ta taïm choïn hbn=8cm. Hình 4.2. Caáu taïo baûn naép + Tónh taûi: Baûng 4.2. Taûi troïng baûn thaân naép STT Caùc lôùp caáu taïo δ (m) γ (kG/m3) gbntc (kG/m2) n gbntt (kG/m2) 1 Vöõa loùt M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Baûn BTCT 0.08 2500 200 1.1 220 3 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 301.9 + Hoaït taûi söûa chöõa: Hoaït taûi söûa chöõa coù giaù trò tieâu chuaån laø: ptc = 75(kG/m2) Heä soá ñoä tin caäy laø: n =1.3 => Hoaït taûi: ptt = ptc.n = 75x1.3 = 97.5 (kG/m2) Vaäy toång taûi taùc duïng leân baûn naép laø: qtt = gtt+ptt = 301.9 + 97.5 = 399.4 (kG/m2) 4.2.2. Sô ñoà tính baûn naép Baûn naép nhö hình 4.1. Ta coù: =2.48 >2 Baûn laøm vieäc 1 phöông Tính baûn theo sô ñoà baûn laøm vieäc 1 phöông.. Caùc kích thöôùc oâ baûn laáy töø truïc daàm ñeán truïc daàm. Caét oâ baûn theo caïnh ngaén daûi coù beà roäng 1m ñeå tính. Hình 4.3. Caùc kích thöôùc lieân quan ñeå xeùt sô ñoà tính 4.3.3. Xaùc ñònh noäi löïc baûn naép Caùc oâ baûn cuûa baûn naép thuoäc oâ baûn 1 phöông. Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M = - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: M = trong ñoù: q = gtt+ptt : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn. (vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). BAÛNG TÍNH NOÄI LÖÏC SAØN MOÄT PHÖÔNG OÂ saøn Tieát dieän l1 l2 l2/l1 ghi chuù g p q M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T/m2) (Tm/m) S1 nhòp ngaén 2.7 6.7 2.48 1phöông 0.3019 0.0975 0.3994 0.121 goáâi ngaén 2.7 6.7 2.48 1phöông 0.3019 0.0975 0.3994 0.243 Baûng 4.3. Noäi löïc trong caùc oâ baûn naép 4.2.4. Tính coát theùp cho baûn naép * Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán. trong ñoù: b = 100 cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän. Giaû thieát a =2 cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 8 – 2 = 6 cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : µmax =α0x =0.58x=2.9% Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 4.4. Keát quaû tính coát theùp OÂ baûn Moâmen (kGcm) A g Fa(tt) (cm2) Theùp choïn µ (%) (mm) a(mm) Fa(cm2) S1 M1 12131.8 0.02592 0.98687 0.79 6 200 1.42 0.22 MI 24263.6 0.05185 0.97337 1.60 8 200 2.52 0.39 4.5. Tính baûn thaønh hoà nöôùc 4.5.1.Taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh Choïn chieàu daøy baûn thaønh laø 12cm ñeå thieát keá. + Tónh taûi: Baûng 4.7. Taûi troïng baûn thaân do baûn thaønh gaây ra STT Caùc lôùp caáu taïo (m) (kG/cm3) gbtc (kG/cm3) n gbtt (kG/cm3) 1 Vöõa loùt 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Lôùp choáng thaám 0.01 2000 20 1.1 22 3 Baûn BTCT 0.12 2500 300 1.1 330 4 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 433.9 + AÙp löïc thuûy tónh taùc duïng leân baûn thaønh gn = h. .n = 1.62x1000x1.1 = 1782 (kG/m2) + Taûi troïng gioù: Chæ xeùt tröôøng hôïp baát lôïi nhaát khi baûn thaønh chòu gioù huùt. Tính theo giôùi haïn 1 W = W0.k.C.n trong ñoù: - W0 = 83 (kG/cm2) – Aùp löïc gioù tieâu chuan khu vöïc II-A; - k = 1.2686 - Heä soá aûnh höôûng ñoä cao vaø daïng ñòa hình (vôùi: H=38.1m vaø daïng ñòa hình B. Tra baûng 5. TCVN 2737 – 1995, vaø noäi suy tuyeán tính); - C = 0.6 – Heä soá khí ñoäng; - n = 1.2 – Heä soá ñoä tin caäy. => W = 83x1.2686x0.6x1.2 = 75.81 (kG/m2) 4.5.2. Sô ñoà tính baûn thaønh Baûn thaønh laø caáu kieän chòu uoán neùn ñoàng thôøi. Löïc neùn trong baûn thaønh gaây ra bôûi troïng löôïng baûn thaân cuûa noù vaø löïc neùn leäch taâm do baûn naép truyeàn xuoáng. Ñeå ñôn giaûn ta xem baûn thaønh chæ chòu uoán. Töùc laø chæ chòu taûi troïng gioù huùt vaø aùp löïc thuûy tónh, sau khi choïn coát theùp cho baûn thaønh ta seõ kieåm tra laïi tröôøng hôïp baûn thaønh chòu neùn leäch taâm. Xeùt tyû soá caïnh daøi treân caïnh ngaén: + Baûn laøm vieäc 2 phöông Hình 4.10. Sô ñoà tính vaø taûi troïng taùc duïng leân baûn thaønh 4.5.3. Xaùc ñònh noäi löïc cuûa baûn thaønh Hình 4.11. Bieåu ñoà momen do gioù huùt taùc duïng leân baûn thaønh Hình 4.12. Bieåu ñoà momen aùp löïc thuûy tónh taùc duïng leân baûn thaønh Ta coù: MnW=9Wl2/128=9x75.81x1.622/128=14(kG.m) MgW=W.l2/8=75.81x1.622/8=24.87(kG.m) Mnn=gn.l2/33.6=1782x1.622/33.6=139.19(kG.m) Mgn=gn.l2/15=1782x1.622/15=311.78(kG.m) Tính toaùn thieân veà an toaøn, ta seõ laáy toång giaù trò momen ôû goái vaø nhòp Giaù trò momen taïi goái cuûa baûn thaønh laø: Mg = MgW + Mgn = 24.87 + 311.78 = 336.65 (kG.m) Mn = MnW + Mnn = 14 + 139.19 = 153.19 (kG.m) 4.5.4. Tính coát theùp baûn thaønh Baûn thaønh ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. Caét moät daûi baûn coù beà roäng baèng 1m theo moãi phöông ñeå tính toaùn cho baûn Giaû thuyeát: a =2cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo => h0 = hb – a = 12 – 2 = 10.cm – Chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän b = 100 – Beà roäng tính toaùn cuûa daûi baûn Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Baûng 4.8. Tính toaùn coát theùp cho baûn thaønh Momen b h0 A Fatt Theùp choïn % (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fac(cm2) Mn 153.19 100 10 0.0117 0.99407 0.59 6a200 1.42 0.14 Mg 336.65 100 10 0.0259 0.98688 1.31 8a200 2.52 0.39 Ta thaáy: momen taïi goái lôùn, neân ta duøng Mg ñeå boá trí theùp cho baûn thaønh vaø ñaët hai lôùp theùp chòu caû momen taïi taïi goái vaø nhòp (thieân veà an toaøn vaø traùnh nhaèm laån trong thi coâng) 4.6. Tính baûn ñaùy hoà nöôùc 4.6.1. Taûi troïng taùc duïng leân baûn ñaùy Hình 4.13. Maët baèng baûn ñaùy hoà nöôùc Ngoaøi troïng löôïng baûn thaân ra baûn ñaùy coøn chòu taûi troïng cuûa nöôùc vaø hoaït taûi söûa chöõa,neân chieàu daøy baûn ñaùy thoâng thöôøng laø daøy hôn hoaëc laøbaèng chieàu daøy cuûa saøn thöôøng. Nhö vaäy,vôùi saøn thöôøng coù hs = 12cm thì ta tam choïn hbd=12cm ñeå thieát keá. Hình 4.14. Caáu taïo baûn ñaùy hoà nöôùc + Tónh taûi: Baûng 4.9. Taûi troïng baûn thaân baûn ñaùy STT Caùc lôùp caáu taïo (m) (kG/m3) gbntc (kG/cm2) n gbntt (kG/cm2) 1 Vöõa loùt M75 0.02 1800 36 1.3 46.8 2 Baûn BTCT 0.12 2500 350 1.1 300 3 Lôùp choáng thaám 0.01 2000 20 1.1 22 4 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 Toång coäng 403.9 + Troïng löôïng nöôùc gn = h. .n = 1.62x1000x1.1 = 1782(kG/m2) + Toång taûi troïng taùc duïng qtt = gtt + gn = 403.9 + 1782 = 2185.9(kG/m2) 4.6.2. Sô ñoà tính baûn ñaùy Baûn ñaùy ñöôïc chia thaønh 2 oâ baûn S3 nhö hình 4.13. Hình 4.15. Sô ñoà tính caùc oâ baûn ñaùy 4.6.3. Xaùc ñònh noäi löïc caùc oâ baûn ñaùy Caùc oâ baûn cuûa baûn ñaùy thuoäc oâ baûn soá 9 trong 11 loaïi oâ baûn. Do caùc caïnh cuûa oâ baûn baèng nhau neân ta chæ caàn tính momen theo moät phöông caïnh ngaén hoaëc caïnh daøi Caùc giaù trò Moâmen ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc: - Moâmen döông lôùn nhaát ôû giöõa nhòp: M1 = mi1.P - Moâmen aâm lôùn nhaát ôû goái: MI = ki1.P trong ñoù: P = q.l1.l2 : toång taûi troïng taùc duïng leân oâ baûn. Vôùi: q = gtt+gn mi1, mk1: caùc heä soá ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo tyû soá l2/l1. (vôùi: L2 = ld , L1 = lng ). BAÛNG TÍNH NOÄI LÖÏC SAØN HAI PHÖÔNG OÂ saøn Vò trí l1 l2 l2/l1 g p P=(g+p)l1l2 m91,m92 M (m) (m) (T/m2) (T/m2) (T) k91,k92 (Tm/m) S3 nhòp l1 2.7 3.35 1.24074 2.1859 0 19.7714655 0.02064 0.408 nhòp l2 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.01347 0.266 goái l1 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.04721 0.933 goái l2 2.7 3.35 2.1859 0 19.7714655 0.03071 0.607 Baûng 4.10. Noäi löïc trong caùc oâ baûn 4.6.4. Tính coát theùp cho baûn ñaùy Tính toaùn vaø boá trí coát theùp: - Coát theùp ñöôïc tính toaùn vôùi daûi baûn coù beà roäng 1m caû 2 phöông vaø ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán. trong ñoù: b = 100cm: beà roäng daûi tính toaùn; h0 = hb – a: chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; Giaû thieát a =2cm: khoaûng caùch töø meùp beâtoâng chòu keùo ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo. Suy ra: h0 = 12 – 2 = 10cm. - Haøm löôïng coát theùp tính toaùn µ trong daõy baûn caàn ñaûm baûo ñieàu kieän: Vôùi : Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. Baûng 4.11. Keát quaû tính coát theùp OÂ saøn Vò trí l1 l2 M b h A γ Fa Ф choïn µ% (m) (m) (kGcm) (cm) (cm) (cm2) (mm) u (mm % nhòp l1 3.35 2.7 40808. 100 12 0.0313 0.9840 1.59 8 8@200 0.251 S3 nhòp l2 26632.2 100 12 0.02049 0.98965 1.04 8 8@200 0.251 goái l1 93341.1 100 12 0.0718 0.96271 3.73 10 10@200 0.393 goái l2 60718.2 100 12 0.04671 0.97607 2.39 10 10@200 0.393 4.6.5. Kieåm tra nöùt baûn ñaùy Kieåm tra nöùt baûn ñaùy theo traïng thaùi giôùi haïn 2 Theo TCVN 5574 – 1991: + Caáp choáng nöùt caáp 3: [a] = 0.25mm; + Kieåm tra nöùt theo ñieàu kieän: an ≤ [a] Vôùi: trong ñoù: - k: heä soá phuï thuoäc loaïi caáu kieän. Caáu kieän uoán k = 1; - C: heä soá keå ñeán taùc duïng cuûa taûi troïng daøi haïn C = 1.5; - η: phuï thuoäc tính chaát beà maët cuûa coát theùp. Theùp thanh troøn trôn η = 1.3; theùp coù gaân η = 1; - Ea = 2.1x106 (kG/cm2); - ; vôùi: Mtc = Mtt.; vaø z1 = γ.h0; - P = 100μ - d: ñöôøng kính coát theùp chòu löïc Vaäy: Baûng 4.12. Kieåm tra nöùt ñaùy hoà OÂbaûn Momen Mtc(kGcm) h0 (cm) Fa (cm2) A γ z1 (cm) σa (kG/cm2) 100μ an (mm) S3 M1 40808.3 10 2.51 0.03139 0.98405 9.84 1499 0.251 0.1391 M2 26632.2 10 2.51 0.02049 0.98965 9.90 972 0.251 0.0903 MI 93341.1 10 3.93 0.0718 0.96271 9.63 2238 0.393 0.2135 MII 60718.2 10 3.93 0.04671 0.97607 9.76 1436 0.393 0.1370 Ta thaáy amax =0.21 Ñaùy hoà thoûa maõn ñieàu kieän veà khe nöùt. 4.4. Tính daàm ñôû baûn naép 4.4.1. Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñôû baûn naép Kích thöôùc tieát dieän daàm naép ñöôïc choïn sô boä nhö sau: Baûng 4.5. Choïn sô boä tieát dieän daàm ñôû baûn naép Kí hieäu Choïn tieát dieän hdxbd(cm) D1 30x25 D2 40x20 Taûi troïng taùc duïng leân daàm naép bao goàm tónh taûi vaø hoaït taûi Vì laø baûn 1 phöông neân sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng vaøo daàm naép ñöôïc theå hieän trong hình 4.5. sau: Hình 4.5. Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daàm naép + Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân daàm: gD = bd.hd.γ.n trong ñoù: bd – Beà roäng daàm; hd – Chieàu cao daàm; γ – Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. - Daàm D1: gdD1 = 0.2x(0.3 - 0.08)x2500x1.1 = 121 (kG/m) - Daàm D2: gdD2 = 0.2x(0.4 - 0.08)x2500x1.1 = 176 (kG/m) Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo: ta thaáy caùc vì laø saøn 1 phöông neân taûi troïng taùc duïng toaøn boä vaøo daàm D2 theo daïng chöõ nhaät..Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc sau: gtñ = gsxl1(kG/m) - Daàm D2: gtñD2 == =407.57(KG/m) => Toång tónh taûi taùc duïng leân daàm D1, vaø D2 laø: gD2 = gdD2 + gtñD2 = 176 + 407.57 = 583.57(kG/m) gD1 = gdD1 =121 (kG/m) + Hoaït taûi: Hoaït taûi do baûn naép truyeàn vaøo coù giaù trò laø: p = ptt = 97.5(kG/m2) Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc: pD = 131.63(KG/m) ñoái vôùi D2 => Toång taûi troïng taùc duïng leân daàm D1, D2 laø: qD1 = gD1 + pD1 = 121(kG/m) qD2 = gD2 + pD2 = 583.57 + 131.63 = 715.2(kG/m) 4.4.2. Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñôõ baûn ñaùy: Kích thöôùc cuûa daàm ñôõ baûn ñaùy ñöôïc choïn sô boä nhö sau: Kyù hieäu Choïn tieát dieän hdxbd(cm D3 40x20 D4 30x50 D5 40x20 Taûi troïng taùc duïng leân daàm ñaùy bao goàm tónh taûi vaø hoaït taûi Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng vaøo daàm ñaùy ñöôïc theå hieän trong hình 4.5. sau: Hình 4.5. Sô ñoà xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân daàm ñaùy + Tónh taûi: Troïng löôïng baûn thaân daàm: gD = bd.hd.γ.n trong ñoù: bd – Beà roäng daàm; hd – Chieàu cao daàm; γ – Troïng löôïng rieâng cuûa beâtoâng; n – heä soá ñoä tin caäy. - Daàm D3: gdD3 = 0.2x(0.4 – 0.12)x2500x1.1 =154(kG/m) - Daàm D4: gdD4 = 0.3x(0.5 – 0.12)x2500x1.1 = 313.5(kG/m) - Daàm D5: gdD5 = 0.2x(0.4 – 0.12)x2500x1.1 = 154 (kG/m) Taûi troïng do saøn truyeàn vaøo: ta thaáy caùc daàm D3, D5 ñeàu chòu taûi tam giaùc,daàm D4 chòu taûi hình thang. Qui ñoåi thaønh taûi phaân boá töông ñöông theo coâng thöùc sau: gtñ = (kG/m) - Daàm D3: gtñD3 = - Daàm D5: gtñD5 = 2.gtñD3 = 2x254.73 = 509.46(kG/m) - Daàm D4: gtñD4 = Vôùi: β= Tónh taûi do baûn thaønh truyeàn vaøo daàm D3 vaø D4 laø: gbt = gbttt.h = 433.9x(1.7 – (0.3+ 0.12)) = 555.39 (kG/m) + Hoaït taûi: Do baûn ñaùy khoâng chòu ñoàng thôøi taûi troïng do nöôùc vaø hoaït taûi söûa chöõa, neân ta boû qua giaù trò hoaït taûi söûa chöõa. Hoaït taûi do nöôùc trong hoà truyeàn vaøo: - Daàm D3: ptñD3 =) - Daàm D5: ptñD5 = 2.gtñD3 = 2x1577.81 = 3155.62(kG/m) - Daàm D4: ptñD4 = Vôùi: β= => Toång tónh taûi taùc duïng leân daàm D3 vaø D4 laø: qD3 = gbt + gdD3 + gtñD3 = 555.39 + 154 + 254.73 = 964.12(kG/m) qD4 = gbt + gdD4 + gtñD4 = 555.39 + 313.5 + 377.8= 1246.69(kG/m) qD5 = + gdD5 + gtñD5 = 154 + 509.46 = 663.46(kG/m) 4.4.3. Xaùc ñònh noäi löïc daàm ñôû baûn naép Sô ñoà tính daàm ñôõ hoà nöôùc : Döïng moâ hình hoà nöôùc trong Sap2000, giaûi ra ta ñöôïc keát quaû sau: + Daàm ñôû baûn naép D1: Vì baûn naép laøm vieäc nhö baûn 1 phöông neân taûi troïng taùc duïng hoaøn toaøn vaøo daàm D2 ,noäi löïc trong daàm D1 chæ do troïng löôïng baûn thaân daàm gaây ra. Hình 4.7. Caùc giaù trò noäi löïc daàm ñôû baûn naép D1 + Daàm ñôû baûn naép D2: Hình 4.8. Caùc giaù trò noäi löïc daàm ñôû baûn naép daàm D2 4.4.4. Tính toaùn coát theùp cho daàm ñôû baûn naép Vì noäi löïc trong daàm D1 quaù nhoû neân ta choïn va boá trí theùp trong daàm D1 theo caáu taïo. Coát theùp nhòp ñaët 2Ф14 chaïy doïc. + Coát theùp nhòp : daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát a = 4cm – khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo cho taát caû caùc daàm => h0 = hd – a Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: ; trong ñoù: b – beà roäng tieát dieän daàm; M = Mmax – momen tính theùp cho nhòp daàm. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Theo TCVN laáy µmin = 0.05%. + Coát theùp goái: laáy Mg = Mgmax ñeå boá trí theùp goái cho daàm. Neáu haøm löôïng coát theùp tính quaù nhoû thì ta coù theå choïn theùp theo caáu taïo vaø ñaët 4 thanh theùp chuû doïc suoát theo phöông chòu löïc chính cuûa daàm Baûng 4.6. Tính coát theùp cho caùc daàm ñôû naép hoà nöôùc Daàm Momen b h0 A γ Fatt Theùp choïn Kieåm tra (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fach (cm2) μ D2 MnD2 1767 20 36 0.0524 0.9731 1.94 2Ф14 3.08 0.43 MgD2 3467 20 36 0.1029 0.9456 3.9 2Ф16 4.02 0.56 + Coát ñai: Duøng löïc caét coù giaù trò lôùn nhaát ñeå tính coát ñai cho caùc daàm, ta thaáy ôû daàm D2 coù Q = 3129 kG laø giaù trò lôùn nhaát. Neân ta laáy giaù trò naøy ñeå tính Kieåm tra vôùi Qmax = 3129kG theo ñieàu kieän: - Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x20x36 = 32760kG => Thoûa - Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x20x36 = 4320kG => thoûa Do ñoù, khoâng caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Theùp ñai Ф6, coù fñ = 0.283cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Vaäy, daàm ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф6a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф6a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi 4.4.5. Xaùc ñònh noäi löïc daàm ñôû baûn ñaùy Giaù trò noäi löïc cuûa daàm D3,D4,D5 ñöôïc xaùc ñònh baèng chöông trình Sap2000 + Daàm ñôû baûn ñaùy D3: Hình 4.18. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D3 + Daàm ñôû baûn ñaùy D4: Hình 4.19. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D4 + Daàm ñôû baûn ñaùy D5: Hình 4.20. Caùc giaù trò noäi löïc daàm D5 4.7.4. Tính toaùn coát theùp daàm ñôû baûn ñaùy + Coát theùp doïc: Daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Giaû thuyeát a = 4.5cm – Khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo => h0 = hd – a h0 – Chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän Caùc coâng thöùc tính toaùn vaø kieåm tra haøm löôïng theùp: trong ñoù: b – beà roäng tieát dieän daàm M = Mmax – momen tính theùp cho nhòp daàm Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: + Coát theùp goái: laáy Mg vöøa tính ñöôïc ñeå boá trí theùp cho daàm. Neáu haøm löôïng coát theùp tính quaù nhoû thì ta coù theå choïn theùp theo caáu taïo Baûng 4.14. Tính coát theùp cho caùc daàm ñôû ñaùy hoà nöôùc Daàm Momen b h0 A γ Fatt Theùp choïn Kieåm tra (kG.m) (cm) (cm) (cm2) Boá trí Fach (cm2) μ D3 MnD3 876.9 20 35.5 0.0268 0.9864 MgD3 1627 20 35.5 0.0497 0.9745 1.81 2Ф16 4.02 0.57 D4 MnD4 13671.8 30 45.5 0.1693 0.9066 12.75 2Ф22+2Ф20 13.88 1.02 MgD4 19856 30 45.5 0.2459 0.8564 16.78 2Ф25+2Ф22 17.41 1.28 D5 MnD5 2452.8 20 35.5 0.0749 0.9611 2.7 2Ф14 3.08 0.43 MgD5 1087.4 20 35.5 0.0332 0.9831 1.2 2Ф14 3.08 0.43 + Coát ñai: Duøng löïc caét coù giaù trò lôùn nhaát ñeå tính coát ñai cho caùc daàm, ta thaáy ôû daàm D4 coù Q = 17340kG laø giaù trò lôùn nhaát. Neân ta laáy giaù trò naøy ñeå tính Kieåm tra vôùi Qmax = 17340kG theo ñieàu kieän: - Qmax ≤ k0.Rn.b.h0 = 0.35x130x30x45.5 = 62107.5kG => Thoûa - Qmax ≤ k1.Rk.b.h0 = 0.6x10x30x45.5 = 8190kG => Khoâng thoûa Do ñoù, caàn tính coát ñai. Sô boä choïn böôùc ñai theo ñieàu kieän caáu taïo sau: Do hd > 450mm. Neân: - Ñoaïn gaàn goái töïa: u ≤ = 167mm. Choïn u = 100mm - Ñoaïn giöõa daàm: u ≤ 300. Choïn u = 200mm Choïn coát theùp CI, coù Rañ = 1600kG/cm2; Theùp ñai Ф8, coù fñ = 0.503cm2, ñai 2 nhaùnh: n = 2. Kieåm tra theo coâng thöùc sau: Khaû naêng chòu caét ôû tieát dieän nguy hieåm nhaát: Qñb = =kG => Qñb > Qmax = 17340kG => Coát ñai choïn ñaûm baûo khaû naêng chòu löïc caét Vaäy, daàm ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng theo öùng suaát neùn chính vaø ñaûm baûo khaû naêng chòu caét Choïn vaø boá trí ñai Ф8a100 ôû ¼ nhòp daàm vaø Ф8a200 ôû 2/4 daàm coøn laïi Keát luaän: Caùc keát quaû tính toaùn thoûa caùc ñieàu kieän kieåm tra. Do ñoù kích thöôùc löïa choïn sô boä laø hôïp lí. 4.8. Tính coät hoà nöôùc Ñeå ñôn giaûn trong tính toaùn ta xem coät chòu taûi neùn ñuùng taâm Hoà nöôùc maùi chia laøm 2 oâ baûn chòu taûi töông ñöông nhau coù: + 4 coät ôû goùc, keùo töø coät khung leân. Choïn tieát dieän 2 coät C1(40x60cm) vaø 2 coät C2(40x70) 4.8.1. Taûi troïng taùc duïng leân hoà nöôùc + Taûi troïng baûn thaân coät: + Taûi troïng do caùc hoà nöôùc truyeàn vaøo: * Khoái löôïng cuûa caùc daàm. 4.8.2. Noäi löïc trong coät Noäi löïc chaân coät ñöôïc giaûi baèng sap2000: ta ñöôïc + Löïc doïc: NC1 = 25930 kG NC2 = 26280 kG + Momen taïi chaân coät: MC1 = GC1.a1 = 425.47x1.8 = 4328(kG.m) MC2 = GC2.a2 = 800.88x1.85 = 4671(kG.m) + Löïc caét taïi chaân coät: QC1 = QC2 = 14344.8(kG) CHÖÔNG V TÍNH KHUNG KHOÂNG GIAN XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC KHUNG KHOÂNG GIAN TÍNH TOAÙN VAØ BOÁ TRÍ THEÙP KHUNG 5.1. Trình töï tính toaùn + Xaùc ñònh caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc ñoäng leân coâng trình; + Giaûi baøi toaùn trong mieàn ñaøn hoài theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn baèng chöông trình Etalb9.03. Xaùc ñònh töông öùng vôùi töøng tröôøng hôïp taûi troïng; + Toå hôïp noäi löïc coâng trình theo TCVN 2737-1995 ([1]) vaø TCVN 229-1997 ([3]) baèng chöông trình Mirosoft Excel 2003; + Tính toaùn vaø boá trí theùp cho coät, daàm. 5.2. Heä khung chòu löïc chính cuûa coâng trình Choïn vaät lieäu laøm khung cho toaøn boä coâng trình nhö sau: + Beâtoâng M300 cho toaøn khung, coù Rn = 130kG/cm2, Rk = 10kG/cm2, α0 = 0.58 + Coát theùp coù Ф < 10mm choïn theùp CI, coù Ra = Ra’ = 2000 (kG/cm2) + Coát theùp coù Ф ≥ 10 choïn theùp CII, coù Ra = Ra’ = 2600 (kG/cm2) Hình 5.1. Sô ñoà heä chòu löïc cuûa coâng trình 5.2.1. Saøn + Chieàu daøy saøn ñaõ choïn sô boä vaø tính toaùn kieåm tra ôû chöông 1, laáy hs = 12cm. 5.2.2. Daàm Sô boä choïn kích thöôùc daàm nhö sau: Baûng 5.1. Choïn sô boä tieát dieän daàm Daàm Nhòp daàm Ld (m) Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 6.8 25x50 D2 3.4 25x50 D3 6.8 25x50 D4 6.8 25x50 D5 3.4 25x40 D6 9.65 25x70 D7 2.5 25x40 D8 9.65 25x70 D9 9.65 25x70 D10 1.4 25x40 D11 1.2 25x40 5.2.3. Kích thöôùc tieát dieän coät 5.2.3.1. Dieän tích truyeàn taûi leân caùc coät 5.2.3.2. Xaùc ñònh kích thöôùc coät Baûng 5.2. Coät truïc 2 - A Taàng gstt (kG/m2) pstt (kG/m2) ltöôøng (m) gtöôøng (kG) N (kG) ∑N (kG) Fcoät (cm2) Choïn bxh Fcoätchoïn (cm2) Saân thöôïng 452.9 75 0 0 11149.2 11149.2 128.64 40x70 2800 Laàu 9 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 41158.6 474.91 40x70 2800 Laàu 8 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 71168.0 821.17 40x70 2800 Laàu 7 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 101177.4 1167.43 50x80 4000 Laàu 6 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 131186.8 1513.69 50x80 4000 Laàu 5 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 161196.2 1859.96 50x80 4000 Laàu 4 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 191205.6 2206.22 50x80 4000 Laàu 3 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 221215.0 2552.48 60x90 5400 Laàu 2 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 251224.4 2898.74 60x90 5400 Laàu1 452.9 240 11.2 15375.4 30009.4 281233.8 3245.01 60x90 5400 Taàng haàm 664.2 600 0 0 26700 307933.8 3553.08 60x90 5400 Baûng 5.3. Coät truïc 2 - B Taàng gstt (kG/m2) pstt (kG/m2) ltöôøng (m) gtöôøng (kG) N (kG) ∑N (kG) Fcoät (cm2) Choïn bxh Fcoätchoïn (cm2) Saân thöôïng 452.9 75 0 0 14110.8 14110.8 162.82 40x70 2800 Laàu 9 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 47458.3 547.60 40x70 2800 Laàu 8 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 80805.8 932.37 40x70 2800 Laàu 7 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 114153 1317.15 50x80 4000 Laàu 6 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 147501 1701.93 50x80 4000 Laàu 5 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 180848 2086.71 50x80 4000 Laàu 4 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 214196 2471.49 50x80 4000 Laàu 3 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 247543 2856.27 60x90 5400 Laàu 2 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 280891 3241.05 60x90 5400 Laàu1 452.9 240 10.8 14826.3 33347.5 314238 3625.83 60x90 5400 Taàng haàm 664.2 600 0 0 33792.1 348030 4015.74 60x90 5400 5.3. Xaùc ñònh caùc giaù trò taûi troïng taùc duïng leân coâng trình Caùc giaù trò taûi troïng (giaù trò tính toaùn) taùc ñoäng leân coâng trình ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: 5.3.1. Tónh taûi 5.3.1.1. Troïng löôïng phaàn beâtoâng coát theùp cuûa keát caáu (BANTHAN) Do chöông trình töï tính. Heä soá tin caäy laáy n = 1.1. 5.3.1.2. Troïng löôïng caùc lôùp hoaøn thieän (HOANTHIEN) Ñöôïc xaùc ñònh nhö phaàn 2.5 cuûa chöông 2. Laáy giaù trò naøy laø 1177.9 (kG/m2). 5.3.1.3. Troïng löôïng töôøng xaây (TUONG) + Troïng löôïng töôøng xaây ñöôïc tính theo coâng thöùc: gttt = ht.gt.n.n’ trong ñoù: ht - chieàu cao töôøng; gttc - troïng löôïng töôøng tieâu chuaån * gttc = 180 (kG/m2) – ñoái vôùi töôøng daøy 10cm * gttc = 330 (kG/m2) – ñoái vôùi töôøng daøy 20cm n - heä soá ñoä tin caäy (laáy n = 1.3) n’ - heä soá keå ñeán loå cöûa (neáu coù), n = 0.7 Baûng 5.4: giaù trò töôøng xaây Daàm Kích thöôùc tieát dieän daàm bxh (cm) D1 25x50 1158.3 D2 25x50 1158.3 D3 25x50 631.8 D4 25x50 1158.3 D5 25x40 1201.2 D6 25x70 1072.5 D7 25x40 1201.2 D8 25x70 1072.5 D9 25x70 1072.5 D10 25x40 1201.2 D11 25x40 1201.2 + Troïng löôïng töôøng ngaên: Töôøng ngaên coù ôû oâ saøn S1, S2, S4, S5, S6, töông töï phaàn 2.3.3 cuûa chöông 2, ta xaùc ñònh ñöôïc giaù trò qui ñoåi phaân boá ñeàu treân saøn laø: ñöôïc xaùc ñònh ôû baûng sau: Baûn2.6. Taûi troïng töôøng quy ñoåi Saøn gt (kG/m2) S1 150 S2 134 S3 257 S4 133 S5 227 S6 200 5.3.2. Hoaït taûi Xaùc ñònh töông töï phaàn 2.3.2 cuûa chöông 2 theo [1], ta coù: + Hoaït taûi phaân boá treân caùc oâ saøn S1, S2, S4, S5, S6 laø : 240 (kG/m2) + Hoaït taûi phaân boá treân caùc oâ saøn S3,S7 ,S8,S9,S10, S11,S12 laø: 360 (kG/m2) + Hoaït taûi phaân boá treân saøn saân thöôïng laø: 97.5 (kg/m2) 5.3.3. Taûi troïng gioù Taûi troïng gioù ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Wñtt = B.W0.n.c.k (kG/m) Whtt = B.W0.n.c’.k (kG/m) trong ñoù: Wñtt – gioù ñaåy Whtt – gioù huùt B – dieän tích chòu taûi troïng gioù cuûa khung W0 = 83 (kG/m2) – tính theo TP.HCM, ñòa hình IIA; n = 1.2 – heä soá ñoä tin caäy; c – heä soá khí ñoäng (phía ñoùn gioù c = +0.8 –> gioù ñaåy) c’ – heä soá khí ñoäng (phía khuaát gioù c’ = -0.6 –> gioù huùt) k – heä soá xeùt ñeán söï thay ñoåi aùp löïc gioù theo ñoä cao (tra baûng 5, TCVN 2737-1995, theo daïng ñòa hình A). Baûng 5.8. Gioù theo phöông X vaø –X (gioù ñaåy vaø gioù huùt) Truïc A;B;C;D (B = ) Z (m) B (m) W0 (kG/m2) c c’ n k Wñtt (T/m) Whtt (T/m) 3.2 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.808 4.821 3.616 6.4 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9136 5.451 4.088 9.6 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9936 5.928 4.446 12.8 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.0448 6.234 4.675 16 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.09 6.503 4.878 16.2 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.122 6.694 5.021 22.4 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1516 6.871 5.153 25.6 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1804 7.043 5.282 28.8 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2092 7.215 5.411 32 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.232 7.351 5.513 35.5 74.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2512 7.465 5.599 Baûng 5.9. Gioù theo phöông Y vaø –Y (gioù ñaåy vaø gioù huùt) Truïc 1 ñeán 6 (B = ) Z (m) B (m) W0 (kG/m2) c c’ n k Wñtt (T/m) Whtt (T/m) 3.2 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.808 6.881 5.161 6.4 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9136 7.780 5.835 9.6 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 0.9936 8.462 6.346 12.8 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.0448 8.898 6.673 16 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.09 9.283 6.962 16.2 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.122 9.555 7.166 22.4 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1516 9.807 7.355 25.6 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.1804 10.053 7.539 28.8 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2092 10.298 7.723 32 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.232 10.492 7.869 35.5 106.88 83 +0.8 -0.6 1.2 1.2512 10.655 7.992 5.3.4. Taûi troïng hoà nöôùc Toaøn boä taûi troïng hoà nöôùc (ñöôïc tính ôû chöông 4) ñöôïc qui veà 4 coät cuûa hoà nöôùc, 2 coät truïc 1 moãi coät chòu moät taûi troïng laø: 25.93 (T), 2 coät truïc 2 moãi coät chòu moät taûi troïng laø:26.28T. Taûi troïng naøy ñöa veà löïc taäp trung leân nuùt khung öùng vôùi chaân coät hoà nöôùc. 5.4. Xaùc ñònh noäi löïc coâng trình (khung khoâng gian) 5.4.1. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng taùc duïng leân coâng trình 1. TT – goàm BANTAN + HOANTHIEN + TUONG + ALDAT chaát ñaày caùc taàng; 2. HT – hoaït taûi chaát ñaày caùc taàng; 3. GIOX – taûi troïng gioù theo phöông X; 4. GIO(-X) – taûi troïng gioù theo phöông (-X); 5. GIOY)– taûi troïng gioù theo phöông Y; 6. GIO(-Y) – taûi troïng gioù theo phöông (-Y). 5.4.2. Caùc caáu truùc toå hôïp taûi troïng Toå hôïp taûi troïng bao goàm: toå hôïp taûi troïng chính vaø toå hôïp taûi troïng phuï Baûng 5.13. Caáu truùc toå hôïp taûi troïng chính Toå hôïp Caáu truùc TH1 TT(1) + HT(1) TH2 TT(1) + GIOX(1) TH3 TT(1) + GIO(-X)(1) TH4 TT(1) + GIOY(1) TH5 TT(1) + GIO(-Y)(1) Baûng 5.14. Caáu truùc toå hôïp taûi troïng phuï Toå hôïp Caáu truùc TH6 TT(1) + HT(0.9) + GIOX(0.9) TH7 TT(1) + HT(0.9) + GIO(-X)(0.9) TH8 TT(1) + HT(0.9) + GIOY(0.9) TH9 TT(1) + HT(0.9) + GIO(-Y)(0.9) Trong phaïm vi ñoà aùn naøy chæ laäp baûng tính Excel toå hôïp noäi löïc cho coät vaø daàm. Keát quaû toå hôïp noäi löïc khung ñöôïc trích ra vaø trình baøy trong phaàn phuï luïc thuyeát minh. 5.5. Tính toaùn coát theùp cho coät khung truïc 2 Trong khung khoâng gian, thöïc teá coät laøm vieäc nhö caáu kieän chòu neùn leäch taâm xieân. Tuy nhieân, baøi toaùn tính coát theùp cho caáu kieän chòu neùn leäch taâm xieân khaù phöùc taïp. Neân trong phaïm vi ñoà aùn naøy seõ tính toaùn coát theùp cho coät theo tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm phaúng theo moãi phöông, sau ñoù kieåm tra laïi löôïng coát theùp ñaõ tính theo tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm xieân. 5.5.1. Choïn noäi löïc ñeå tính toaùn coát theùp coät khung truïc 6 Noäi löïc coät chæ laáy taïi tieát dieän hai ñaàu coät, tính coát theùp cho coät theo 2 phöông X vaø Y. Töø caùc toå hôïp noäi löïc nhö treân, ta choïn ra 3 caëp noäi löïc cuûa coät treân moãi phöông nhö sau: (Nmax - Mtö), (Mmax - Ntö) vaø (Mmin - Ntö). Treân moãi phöông, tính toaùn coát theùp coät vôùi caëp noäi löïc (Nmax - Mtö), sau ñoù kieåm tra vôùi 2 caëp coøn laïi. Ñoái vôùi coät, ta tính toaùn coát theùp nhö baûng choïn sô boä tieát dieän coät, choïn noäi löïc coù giaù trò lôùn nhaát cuûa caùc taàng coù thay ñoåi tieát dieän ñeå tính vaø boá trí coát theùp cho caùc taàng ñoù Keát quaû choïn noäi löïc tính toaùn coát theùp coät trình baøy trong caùc baûng sau: Baûng 5.15. Keát quaû noäi löïc coät truïc 2– A vaø D theo 2 phöông X vaø Y Taàng Nmax Mtö Mmax Ntö Mmin Ntö Haàm – taàng 3 -790.89 -17.715 18.881 -802.73 -16.192 -821.12 Taàng 4 – 7 -603.95 -11.177 14.943 -600.95 -13.155 -603.98 Taàng 8 – ST -320.69 --9.42 10.77 -317.28 -9.836 -320.69 Haàm – taàng 3 -824.4 -5.132 7.84 -715.22 -80.1 -714 Taàng 4 – 7 -603.95 -2.4 4.065 -59.609 -4.778 -523.73 Taàng 8 – ST -320.69 -2.14 2.405 -316.44 -2.979 -279.85 Baûng 5.16. Keát quaû noäi löïc coät 6 – B vaø C theo 2 phöông X vaø Y Taàng Nmax Mtö Mmax Ntö Mmin Ntö Coät 6 – B,E theo phöông X Haàm – taàng 3 -799.2 -15.23 17.715 -757.15 -8.881 -793.08 Taàng 4 – 7 -593.84 -10.81 12.573 -570.79 -5.13 -576.4 Taàng 8 – ST -368.23 -8.62 9.42 -326.91 -3.02 -262.52 Coät 6 – B,E theo phöông Y Haàm – taàng 3 -789.2 -4.266 6.574 -651.15 -8.235 -648.82 Taàng 4 – 7 -593.84 -2.127 3.629 -580.48 -6.118 -485.34 Taàng 8 – ST -336.77 -1.204 2.78 -267.32 -3.679 -331.22 5.5.2. Tính toaùn coát theùp doïc cho coät khung ngang truïc 2 vaø coät daàm doïc truïc B (tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm theo moãi phöông) Coät khung truïc 6 ñöôïc tính toaùn theo tröôøng hôïp caáu kieän chòu neùn leäch taâm (boá trí theùp ñoái xöùng treân moãi phöông). Theo [11], trình töï tính toaùn nhö sau: - Tính ñoä maõnh cuûa coät: λ = l0/h; - Xaùc ñònh ñoä leäch taâm do löïc e01= M/N, ñoä leäch taâm ngaãu nhieân e0nn, töø ñoù xaùc ñònh ñöôïc ñoä leäch taâm tính toaùn e0 = e01 + e0nn; - Tính chieàu cao vuøng neùn x: x = ; - Giaû thuyeát a = 5cm, tính h0 * Tröôøng hôïp leäch taâm lôùn x < α0.h0 Giaû thuyeát haøm löôïng coát theùp doïc μ, tính heä soá uoán doïc η. Neáu λ < 8, thì η = 1 khoâng caàn xeùt ñeán hieän töôïng töø bieán vaø uoán doïc. - Neáu x ≥ 2a’, tính dieän tích coát theùp ñoái xöùng (vôùi N = Rn.b.x); - Neáu x < 2a’, taïm thôøi boû qua coát theùp neùn, tính: ; Laáy x = 2a’, tính: Laáy Fa = Fa’ = min(Fa1; Fa2) * Tröôøng hôïp leäch taâm beù x > α0h0 Giaû thuyeát haøm löôïng coát theùp doïc μ, tính heä soá uoán doïc η. Tính laïi chieàu cao vuøng neùn x: - Neáu e0 > 0.2h0: x = 1.8(e0gh – e0) + α0h0; - Neáu e0 < 0.2h0: x = h – (1.8 + 0.5- 1.4α0).e0 - Tính dieän tích coát theùp chòu neùn nhieàu: - Neáu e0 < 0.15h0 thì tính ñieän tích coát theùp chòu neùn ít Fa; - Neáu e0 ≥ 0.15h0 thì tính ñieän tích coát theùp chòu keùo Fa theo giaù trò toái thieåu Fa = μminbho(μmin = 0.05%) - Laáy Fa = Fa’ = max(Fa; Fa’) Sauk hi tính ñöôïc Fa, Fa’ caàn tính laïi haøm löôïng coát theùp vaø so saùnh vôùi giaù trò giaû thuyeát ban ñaàu. Neáu sai bieät khoâng quaù 5% thì chaáp nhaän keát quaû tính, neáu khoâng thoûa phaûi giaû thuyeát laïi μ vaø laëp laïi caùc böôùc tính toaùn cho ñeán khi sai bieät giaù trò μ giöõa hai laàn tính khoâng quaù 5%. Giaù trò dieän tích choïn phaûi thoûa ñieàu kieän: μmin ≤ μ ≤ μmax. trong ñoù ; ; μmin = 0.05%. Trình töï giaûi baøi toaùn coät chòu neùn leäch taâm ñöôïc theå hieän theo löu ñoà sau: trong ñoù e – khoaûng caùch töø ñieåm ñaët löïc doïc leäch taâm ñeán troïng taâm coát theùp chòu keùo, e = ηe0 + 0.5h + a e’– khoaûng caùch töø ñieåm ñaët löïc doïc leäch taâm ñeán troïng taâm coát theùp chòu neùn, e’ = ηe0 - 0.5h + a’ e0’ = e01 + e0nn – ñoä leäch taâm tính toaùn; e01 = M/N – ñoä leäc taâm do löïc; e0nn – ñoä leäch taâm ngaãu nhieân khoâng nhoû hôn h/25 vaø 2cm ñoái vôùi coät. Khoâng thoûa Khoâng thoûa Choïn vaø boá trí theùp Giaû thieát m Tính h Giaû thieát m Tính h Giaû thieát m Tính h Thoûa Thoûa Giaû thieát laïi m Khoâng thoûa Khoâng thoûa Giaû thieát laïi m Khoâng thoûa Leäch taâm beù Thoûa Khoâng thoûa Thoûa Leäch taâm lôùn Thoûa thoûa NOÄI LÖÏC COÄT TRUÏC A;D (KHUNG NGANG TRUÏC 2) Theo phöông X Fa=Fa’ (cm2) 25.67 16.28 9.69 Theo phöông Y 17.42 12.47 5.42 NX LTB LTB LTL LTB LTB LTL α0h0 49.3 43.5 37.7 31.9 26.1 20.3 x (cm) 81.98 40.65 27.28 49.54 34.49 27.45 e (cm) 54.8 47.83 42.41 41.82 35.03 33.05 e0 (cm) 4.8 2.83 2.41 6.82 5.03 8.05 N (T) 790.89 527.5 248.59 824.4 527.6 248.59 M (Tm) 17.71 11.17 9.42 5.123 2.4 2.14 λ 2.8 3.2 3.7 3.7 4.5 5.6 h0 cm 85 75 65 55 45 35 h cm 90 80 70 60 50 40 b cm 60 50 40 90 80 70 l0 (cm) 224 224 224 224 224 224 Taàng Haàm-3 T4 -7 T8-ST Haàm-3 T4- 7 T.8-ST Baûng 5.20. NOÄI LÖÏC COÄT TRUÏC B;C (KHUNG NGANG TRUÏC 2) Theo phöông X Fa=Fa’ (cm2) 27.49 18.28 10.32 Theo phöông Y 18.21 12.87 6.04 NX LTB LTB LTL LTB LTB LTL α0h0 49.3 43.5 37.7 31.9 26.1 20.3 x (cm) 84.34 74.84 65.47 38.61 33.94 28.22 e (cm) 53.73 48.39 42.97 22.86 20.03 18.19 e0 (cm) 3.73 3.39 2.97 3.61 3.94 3.22 N (T) 799.2 593.84 368.23 789.2 593.84 336.77 M (Tm) 15.23 10.81 8.62 4.266 2.127 1.E204 λ 2.8 3.2 3.7 3.7 4.5 5.6 h0 cm 85 75 65 55 45 35 h cm 90 80 70 60 50 40 b cm 60 50 40 90 80 70 l0 (cm) 224 224 224 224 224 224 Taàng Haàm-3 T.4 - 7 T.8-ST Haàm-3 T.4 - 7 T.8-ST Sau khi coù keát quaû tính toaùn dieän tích coát theùp, ta choïn theùp boá trí vaø kieåm tra laïi ñieàu kieän μmin ≤ μ ≤ μmax. Keát quaû choïn theùp cho coät ñöôïc trình baøy trong caùc baûng sau: Baûng 5.24. Choïn coát theùp ñoái xöùng theo phöông X vaø Y cho coät 2-A(D) Theo phöông X Taàng Fa = Fa’ (cm2) Theùp choïn (Fa = Fa’)choïn (cm2) μ μmin ≤ μ ≤ μmax Haàm – 3 25.67 6Ф25 29.454 0.58 THOÛA Taàng 4 – 7 16.28 4Ф25 19.636 0.6 THOÛA Taàng 8 – ST 9.69 4Ф20 12.568 0.48 THOÛA Theo phöông Y Haàm – 3 17.42 4Ф25 19.636 0.4 THOÛA Taàng 4– 7 12.47 4Ф22 15.204 0.42 THOÛA Taàng 8 – ST 5.42 4Ф20 12.568 0.52 THOÛA Baûng 5.25. Choïn coát theùp ñoái xöùng theo phöông X vaø Y cho coät 2-B(C) Theo phöông X Taàng Fa = Fa’ (cm2) Theùp choïn (Fa = Fa’)choïn (cm2) μ μmin ≤ μ ≤ μmax Haàm – 3 27.49 6Ф25 29.454 0.58 THOÛA Taàng 4 – 7 18.28 4Ф25 19.636 0.6 THOÛA Taàng 8– ST 10.32 4Ф20 12.568 0.48 THOÛA Theo phöông Y Haàm – 3 18.21 4Ф25 19.636 0.4 THOÛA Taàng 4– 7 12.87 4Ф22 15.204 0.42 THOÛA Taàng 8 – ST 6.04 4Ф20 12.568 0.52 THOÛA 5.5.3. Kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coät khung ngang truïc 6 vaø khung doïc truïc E (tröôøng hôïp coät chòu neùn leäch taâm theo moãi phöông) Kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coät vôùi caëp noäi löïc coøn laïi. Theo [11], löu ñoà kieåm tra khaû naêng chòu löïc cuûa coät nhö sau: Khoâng thoûa Thoûa Khoâng thoûa Thoûa Thoûa Leäch taâm lôùn Thoûa Khoâng thoûa Khoâng thoûa Leäch taâm beù Keát luaän veà KNCL Baûng 5.29. Kieåm tra khaû naêng chòu löïc theo 2 phöông X vaø Y cho coät 2-A(D) Theo phöông X Taàng M (Tm) N (T) e (cm) N.e (kG.cm) x’ (cm) Rnbx’(h0-0.5x’) + Ra’Fa’(h0-a’) K.tra KNCL Haàm – 1 18.881 802.73 53.2 34303855 85.14 42705236 THOÛA Taàng 2-5 14.943 600.95 47.83 21853454 75.69 28742960 THOÛA Taàng 6-ST 10.77 317.28 42.42 12941058 66.3 13459017 THOÛA Theo phöông Y Haàm – 1 7.84 715.22 38.96 20242232 53.93 27864971 THOÛA Taàng 2-5 4.065 597.609 35.03 12049323 48.45 20934208 THOÛA Taàng 6-ST 2.405 316.44 32.93 6315554 27.76 10420369 THOÛA Baûng 5.30. Kieåm tra khaû naêng chòu löïc theo 2 phöông X vaø Y cho coät 2-B(C) Theo phöông X Taàng M (Tm) N (T) e (cm) N.e (kG.cm) x’ (cm) Rnbx’(h0-0.5x’) + Ra’Fa’(h0-a’) K.tra KNCL Haàm – 1 17.715 757.15 53.73 32472345 84.34 40681669 THOÛA Taàng 2-5 12.573 570.79 48.39 18803681 74.84 27620528 THOÛA Taàng 6-ST 9.42 326.91 42.97 13349587 65.47 14047322 THOÛA Theo phöông Y Haàm – 1 6.574 651.15 22.86 11415084 38.61 14885289 THOÛA Taàng 2-5 3.629 580.48 20.03 9469713 33.94 11627014 THOÛA Taàng 6-ST 2.78 267.32 28.19 7535750 28.22 1015014 THOÛA 5.5.4. Boá trí coát ñai cho coät Theo [5], coát ñai trong coät ñöôïc boá trí theo caùc qui ñònh sau: - Ñöôøng kính coát theùp ñai ≥ ¼ ñöôøng kính coát theùp doïc vaø phaûi ≥ 8mm. Coát ñai coät phaûi boá trí lieân tuïc qua nut khung vôùi maät ñoä nhö cuûa vuøng nut; - Trong phaïm vi vuøng nuùt khung töø ñieåm ca’ch meùp treân ñeán ñieåm caùch meùp döôùi cuûa daàm moät khoaûng l1 (l1 ≥ chieàu cao tieát dieän coät vaø ≥ 1/6 chieàu cao thoâng thuûy cuûa taàng, ñoàng thôøi ≥ 450mm) phaûi boá trí ñai daøy hôn. Khoaûng caùch ñai trong vuøng naøy ≤ 6 laàn ñöôøng kính coát theùp doïc vaø ≤ 100mm; - Taïi caùc vuøng coøn laïi, khoaûng caùch ñai choïn ≤ caïnh nhoû cuûa tieát dieän; - Neân söû duïng ñai kheùp kín, taïi caùc vuøng nuùt khung nhaát thieát phaûi söû duïng ñai kín cho caû coät vaø daàm. => Choïn ñai Ф6 ñeå boá trí cho coät, böôùc coát ñai ñöôïc theå hieän cuï theå ôû baûn veõ keát caáu khung. 5.6. Tính toaùn coát theùp cho daàm khung ngang truïc 6 vaø khung doïc truïc E 5.6.1. Choïn noäi löïc ñeå tính toaùn coát theùp daàm khung Töø caùc toå hôïp ñaõ ñöôïc xaùc ñònh baèng baûng tính Excel nhö trong phaàn phuï luïc, ta choïn caùc giaù trò noäi löïc lôùn nhaát öùng vôùi vuøng chòu moâmen aâm vaø moâmen döông cuûa daàm ñeå tính toaùn. Töông töï nhö coät, ta tính toaùn coát theùp cho daàm 5 taàng moät laàn, choïn giaù trò noäi löïc lôùn nhaát trong 5 taàng ñoù ñeå tính toaùn vaø boá trí chung cho caû 5 taàng ñoù. 5.6.2. Tính toaùn coát theùp doïc cho daàm khung Daàm ñöôïc tính toaùn nhö tieát dieän chöõ T chòu uoán. Giaû thieát a = 4cm. - Phaàn tieát dieän chòu moâmen döông (nhòp), caùnh naèm trong vuøng neùn vaø tham gia chòu löïc vôùi söôøn. Chieàu roäng caùnh ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: bc’ = bd + 2C1 trong ñoù: bd – beà roäng tính toaùn (ôû ñaây bd = 20cm); C1 – phaàn nhoâ ra cuûa caùnh, laáy khoâng vöôït quaù giaù trò beù nhaát trong caùc giaù trò 1/6 nhòp daàm vaø 9hc’ (ôû ñaây hc’ = hs = 120mm) Xaùc ñònh truïc trung hoøa baèng caùch xaùc ñònh Mc: Mc = Rnbc’hc’(h0 – 0.5hc’) + Neáu M ≤ Mc – truïc trung hoøa qua caùnh => Tính toaùn vôùi tieát dieän chöõ nhaät bc’xh; + Neáu M > Mc – truïc trung hoøa qua söôøn => Tính toaùn vôùi tieát dieän chöõ T thaät. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp μmin ≤ μ ≤ μmax. - Phaàn tieát dieän chòu moâmen aâm (goái), caùnh naèm trong vuøng keùo, xem nhö khoâng tham gia chòu löïc vôùi söôøn, tính toaùn coát theùp theo tieát dieän chöõ nhaät bdxh. Caùc coâng thöùc ñöôïc tính toaùn nhö sau: Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: μmin ≤ μ ≤ μmax Theo [11], löu ñoà tính toaùn coát theùp daàm theo tieát dieän chöõ T nhö sau: Mc = Rnb’ch’c(h0 – 0.5h’) M ≤ Mc Tieát dieän chöõ nhaät b’cxh Taêng tieát dieän Taêng Mac BT Choïn vaø boá trí coát theùp A ≤ A0 Khoâng thoûa Thoûa Thoûa Khoâng thoûa Baûng 5.34. Tính toaùn coát theùp cho daàm chòu moâmen döông khung ngang truïc 2 Nhòp A-B Kieåm tra μ THOÛA THOÛA Nhòp B-C THOÛA THOÛA Nhòp C-D THOÛA THOÛA Daàm cosol THOÛA μ 0.84 0.56 0.84 0.56 1.16 0.77 0.77 Fac cm2 7.63 5.09 6.03 4.02 6.03 4.02 4.02 Theùp choïn 3Ф18 2Ф18 2Ф16 2Ф16 3Ф18 2Ф18 2Ф16 Fa cm2 6.2 4.68 2.96 2.96 6.2 4.68 0.08 Α 0.0527 0.0382 0.0401 0.0295 0.0814 0.0242 0.00114 A 0.0513 0.0375 0.0393 0.0291 0.0781 0.0239 0.00114 Nhaän xeùt bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh Mc (Tm) 37.06 37.06 16.38 16.38 37.06 37.06 16.38 hc’ cm 12 12 12 12 12 12 12 bc’ cm 60 60 60 60 60 60 60 h0 cm 66 66 36 36 66 66 36 h cm 70 70 40 40 50 50 40 b cm 25 25 25 25 25 25 25 M (Tm) 7.02 5.36 2.94 2.94 7.02 5.36 0.06 Taàng Haàm-7 8-ST Haàm-7 8-ST Haàm-7 8-ST 1-ST Baûng 5.35. Tính toaùn coát theùp cho daàm chòu moâmen döông (nhòp) khung doïc truïc B Nhòp 1 – 2 Kieåm tra μ THOÛA THOÛA Nhòp 2 – 3 THOÛA THOÛA Nhòp 3 – 4 THOÛA THOÛA Daàmo c sol THOÛA μ 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.77 Fac cm2 7.63 5.09 7.63 5.09 4.02 4.02 4.02 Theùp choïn 3Ф18 2Ф18 3Ф18 2Ф18 2Ф16 2Ф16 2Ф16 Fa cm2 6.24 5.01 6.47 5.41 3.18 1.05 0.08 α 0.0293 0.0278 0.025 0.0238 0.0355 0.0313 0.00114 A 0.0289 0.0274 0.0247 0.0235 0.0349 0.0308 0.00114 Nhaän xeùt bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh bc’xh Daàm cosol bc’xh Mc (Tm) 37.06 37.06 37.06 37.06 16.38 16.38 16.38 hc’ cm 12 12 12 12 12 12 12 bc’ cm 60 60 60 60 60 60 60 h0 cm 46 46 46 46 36 36 36 h cm 50 50 50 50 40 40 40 b cm 25 25 25 25 20 20 20 M (Tm) 7.065 5.736 7.305 6.162 3.698 1.246 0.06 Taàng Haàm-7 8-ST Haàm-7 8-ST Haàm-7 8-ST 1-ST Baûng 5.36. Tính toaùn coát theùp cho daàm chòu moâmen aâm (goái) khung ngang truïc 2 Taàng M (Tm) b cm h cm h0 cm A α Fa (cm2) Theùp choïn Fachoïn (cm2) μ Kieåm tra μ Nhòp A – B Haàm-7 29.435 25 70 66 0.3971 0.5463 19.45 4Ф18+4Ф20 19.45 2.53 THOÛA 8-ST 25.951 25 70 66 0.3003 0.368 12.3 3Ф18+3Ф20 13.66 1.9 THOÛA Nhòp B – C Haàm-7 10.711 25 40 36 0.3511 0.4543 6.5 2Ф16+2Ф18 9.112 2.17 THOÛA 8-ST 7.375 25 40 36 0.2597 0.3067 4.42 3Ф18 7.635 1.54 THOÛA Nhòp C – D Haàm-7 26.965 25 70 66 0.3055 0.3763 17.58 4Ф18+4Ф20 9.11 1.75 THOÛA 8-ST 19.974 25 70 66 0.157 0.1717 12.33 3Ф18+3Ф20 6.03 1.16 THOÛA Daàm Cosol 1-ST 2.967 25 40 36 0.1741 0.1927 3.29 4Ф16 8.044 1.16 THOÛA Baûng 5.37. Tính toaùn coát theùp cho daàm chòu moâmen aâm khung doïc truïc B Taàng M (Tm) b cm h cm h0 cm A α Fa (cm2) Theùp choïn Fachoïn (cm2) μ Kieåm tra μ Nhòp 1 – 2 Haàm-4 26.352 25 50 46 0.1923 0.2155 17.38 3Ф18+4Ф20 20.203 1.72 THOÛA 5-8 21.06 25 50 46 0.1395 0.1509 11.79 2Ф18+4Ф20 14.552 0.84 THOÛA Nhòp2– 3 Haàm-4 24.25 25 50 46 0.1807 0.2009 18.32 3Ф18+4Ф20 20.203 1.12 THOÛA 5-8 22.49 25 50 46 0.1611 0.1767 11.83 2Ф18+4Ф20 14.552 0.84 THOÛA Nhòp 3 – 4 Haàm-4 7.63 25 40 36 0.2264 0.2603 8.7 2Ф16+2Ф18 9.11 1.26 THOÛA 5-8 5.84 25 40 36 0.1733 0.1917 6.41 2Ф16+1Ф18 6.565 0.91 THOÛA Daàm Cosol 1-ST 2.967 25 40 36 0.1741 0.1927 3.29 4Ф16 8.044 1.16 THOÛA 5.6.3. Tính toaùn coát ñai cho daàm khung + Tính coát ñai: Choïn giaù trò löïc caét lôùn nhaát töø keát quaû toå hôïp noäi löïc ñeå tính coát ñai cho toaøn boä daàm trong khung (vì caùc daàm coù vaø kích thöôùc sai leäch nhau khoâng lôùn) Töø baûng keát quaû noäi löïc (trích trong phaàn phuï luïc thuyeát minh), ta thaáy tai tieát dieän daàm khung truïc 6 – nhòp Ab coù löïc caét lôùn nhaát: Qmax = 10.39 (T). Neân ta duøng giaù trò naøy ñeå tính vaø döïa theo “ Tính Toaùn Keát Caáu BTCT, Phaàn Caáu Kieän Cô Baûn” cuûa Nguyeãn Thò Myõ Thuùy ñeå tính Daàm coù tieát dieän bxh = 200x700mm, a= 4cm, h0 = 66cm Coát theùp CI, coù Rañ = 1800 (kG/cm2), Choïn coát theùp Ф6 (coù Fac = 0.283 cm2), ñai 2 nhaùnh n = 2 tính Q1 = 0.6Rkbh0 = 0.6x100x0.2x0.36 = 4.32 => khoâng thoûa Q2 = 0.35Rnbh0 = 0.35x1300x0.2x0.36 = 32.76 (T) => Q1 < Qmax = 10.39(T) < Q2 Vaäy tieát dieän daàm laø hôïp lyù vaø caàn tính coát ñai cho daàm utt = trong ñoù: qd = umax = utt Choïn theùp theo caáu taïo: : cho ñoaïn gaàn goái => Choïn u = 10cm : cho ñoaïn giöõa daàm => Choïn u = 20cm Boá trí: ñai Ф6 a100 trong phaïm vi ¼ nhòp daàm keå töø goái töïa Vaø ñai Ф6 a200 trong ñoaïn giöõa nhòp coøn laïi. + Tính coát xieân: Taïi tieát dieän daàm coù daàm phuï goái leân coù löïc caét Q < Qmax = 10.39 (T). Neân ta duøng laïi giaù trò Qmax ñeå tính Tính laïi vôùi u =10cm => Choïn 2 ñai xieân Ф20 boá trí taïi tieát dieän giao nhau giöõa daàm chính vaø daàm phuï Boá trí theùp ñöôïc theå hieän cuï theå treân baûn veõ khung truïc 2 PHAÀN III NEÀN MOÙNG (30%) GVHD: Th.S. NGUYEÃN HÖÕU ANH TUAÁN TAØI LIEÄU THAM KHAÛO : + Neàn vaø moùng : Chuû bieân Leâ Ñöùc Thaéng + Thieát keá vaø tính toaùn moùng noâng: Vuõ Coâng Ngöõ +Nhöõng PP Xaây döïng coâng trình treân neàn ñaát yeáu: Hoaøng Vaên Taân + Giaùo trình neàn moùng Thaïc só Chaâu Ngoïc Aån + Cô hoïc ñaát Chuû bieân Nguyeãn vaên Quì + Baøi taäp cô hoïc ñaát : Vuõ Coâng Ngöõ + TK vaø TC xaây döïng (TCXD205-1998) + Kyõ thuaät neàn moùng ( Taäp 1) Bieân dòch Nguyeãn Coâng Maãn CHÖÔNG I: XÖÛ LYÙ ÑÒA CHAÁT A/ PHÖÔNG PHAÙP KHAÛO SAÙT ÑÒA CHAÁT VAØ THÍ NGHIEÄM ÑAÁT I/ COÂNG TAÙC KHAÛO SAÙT NGOAØI HIEÄN TRÖÔØNG: 1/ Duïng cuï khoan: Phöông phaùp khoan röûa vôùi duïng cuï goàm: -Moät maùy khoan hieäu Acker vaø caùc trang thieát bò. -Maùy bôm ly taâm. -OÁng theùp môû loå ñöôøng kính 110mm. -OÁng laáy maãu vaùch moõng mieäng vaït beùn töø ngoaøi vaøo coù ñöôøng kính trong 74mm,daøi 600mm. 2/Duïng cuï xuyeân tieâu chuaån SPT: -Boä xuyeân laø moät oáng cheû ñoâi coù chieàu daøi 550mm,ñöôøng kính ngoaøi 51mm,ñöôøng kính trong 35mm.Muõi mieäng oáng vaït beùn töø ngoaøi vaøo trong coù ñöôøng kính baèng ñöôøng kính oáng cheû ñoâi. -Taï naëng 63,5kg -Taàm rôi töï do 76cm. -Hieäp ñoùng :3 laànx15cm(N laø toång soá cuûa 2 laàn ñoùng veà sau) ÑAÁT DÍNH ÑAÁT HAÏT RÔØI TRÒ SOÁ CHUØY TIEÂU CHUAÅN SÖÙC CHOÁNG NEÙN ÑÔN (kg/cm2) TRAÏNG THAÙI TRÒ SOÁ CHUØY TIEÂU CHUAÅN ÑOÄ CHAËT < 2 2 – 4 5 – 8 9 – 15 16 – 30 >30 < 0.25 0.25 – 0.50 0.50 – 1.00 1.00 – 2.00 2.00 – 4.00 >4.00 Raát meàm Meàm Raén vöøa Raén Raát raén Cöùng < 4 4 – 10 10 – 30 31 – 50 >50 Raát bôøi rôøi Bôøi rôøi Chaët vöøa Chaët Raát chaët II/ PHÖÔNG PHAÙP THÍ NGHIEÄM ÑAÁT TRONG PHOØNG: Caùc maåu ñaát thí nghieäm baèng duïng cuï vaø phöông phaùp theo tieâu chuaån Vieät Nam TCVN 4195-1995,4202 – 1995,trong moãi maãu,moãi chæ tieâu vaät lyù ñöôïc thí nghieäm 2 laàn song song,giöõa 2 laàn khoâng vöôït quaù sai soá cho pheùp,caùc chæ tieâu laøm thí nghieäm nhö sau: Thaønh phaàn haït ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp raây coù röûa nöôùc keát hôïp vôùi phöông phaùp tyû troïng keá. Caùc ñöôøng cong cuûa thaønh phaàn haït bieåu dieãn döôùi daïng tích phaân theo tyû leä nöûa loâgarite. (TCVN 4198 -1995). Ñoä aåm töï nhieân cuûa ñaát W(%) xaùc ñònh baèng caùch saáy khoâ maåu ñaát ôû nhieät ñoä 1000C -1050C,cho ñeán khi söï roån thaát khoái löôïng khoâng thay ñoåi. (TCVN 4196 -1995). Tyû troïng cuûa ñaát Gs (g/cm3) ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp bình tyû troïng huùt chaân khoâng. (TCVN 4195 -1995). Dung troïng töï nhieân cuûa ñaát xaùc ñònh baèng caùch duøng dao voøng ñoái vôùi nhöõng ñaát loaïi seùt,seùt caùt,caùt seùt,caùt haït nhoû duøng phöông phaùp ño tröïc tieáp cho nhöõng maãu ñaát chöùa nhieàu soûi saïn khoâng caét baèng dao voøng ñöôïc. (TCVN 4202 -1995). Giôí haïn nhaõo cuûa ñaát Wnh(LL) ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp Cassagrande. (TCVN 4197-1995). Giôùi haïn deûo cuûa ñaát Wd (LP) ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch laên ñaát thaønh daây.(TCVN 4197-1995). Löïc dính ñôn vò C (KG/cm2) vaø goùc ma saùt trong (ñoä) cuûa ñaát ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp caét nhanh tröïc tieáp treân maùy caét öùng bieán ,sô ñoà bieåu dieãn döôùi daïng ñöôøng thaúng qua 3 ñieåm lieân heä giöõa löïc caét vaø taûi troïng P töông öùng (TCVN 4199-1995). Heä soá neùn luùn cuûa ñaát av(cm2/KG) ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp neùn khoâng nôû hoâng ôû traïng thaùi baûo hoøa nöôùc ñoái vôùi ñaát ôû keát caáu nguyeân daïng ,sô ñoà bieåu dieãn döôùi daïng ñöôøng cong neùn chaët giöõa heä soá roãng vaø taûi troïng töông öùng, trong phöông phaùp naøy giai ñoaïn coá keát bieåu dieãn theo sô ñoà Cassagrande vaø Taylor. (TCVN 4200-1995). Phöông phaùp neùn nôû hoâng (neùn ñôn) xaùc ñònh söùc chòu taûi neùn ñôn Qu (KG/cm2 . Ngoaøi caùc chæ tieâu laøm thí nghieäm treân, caùc chæ tieâu khaùc nhö :Dung troïng khoâ, Dung troïng ñaåy noåi, Ñoä baûo hoøa nöôùc, Ñoä roãng ,Chæ soá deûo, Chæ soá ñoä seät,Heä soá roãng,Module bieán daïng,v.v…duøng caùc coâng thöùc theo tieâu chuaån xaây döïng hieän haønh ñeå tính toaùn. II /CAÁU TAÏO ÑÒA CHAÁT Töø maët ñaát hieän höõu ñeán ñoä saâu ñaõ khoûa saùt laø40m,neàn ñaát taïi vò trí xaây döïng LOÂ Q CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM ñöôïc caáu taïo bôûi 4 lôùp ñaát chính theå hieän roõ treân caùc hình truï hoá khoan vaø maët caét ñòa chaát coâng trình. 1/ Lôùp soá 1: Treân maët laø lôùp ñaát ñaép goàm caùc pha seùt,xaø baàn,maøu xaùm ñen,traïng thaùi bôøi rôøi,trò soá chuøy tieâu chuaån N#0. Lôùp ñaát soá 1 coù beà daøy taïi H2 = 0.60m Tính chaát cô lyù ñaëc tröng cuûa lôùp nhö sau: -Ñoä aåm : W= 26.8% - Dung troïng töï nhieân: = 1.793 g/cm3 - Dung troïng ñaåy noåi: = 0.884 g/cm3 - Löïc dính ñôn vò : C = 0.105 KG/cm3 - Goùc ma saùt trong : = 14042’ 2/ Lôùp soá2: CH-OL Ñaát seùt laãn caùt mòn vaø höõu cô , maøu xaùm ñen, ñoä deûo trung bình ñeán cao, traïng thaùi raát meàm, trò soá chuøy tieâu chuaån N# 0 . Lôùp ñaát soá 2 : CH-OL coù beà daøy taïi H2= 1.2m. Tính chaát cô lyù ñaëc tröng cuûa lôùp nhö sau: -Ñoä aåm : W= 59.5% - Dung troïng töï nhieân: = 1.663 g/cm3 - Dung troïng ñaåy noåi: = 0.634 g/cm3 - Löïc dính ñôn vò : C = 0.100 KG/cm2 - Goùc ma saùt trong : = 5012’ - Söùc chòu neùn ñôn : Qu = 0.306 KG/cm2 3/ Lôùp soá3: CL Seùt pha caùt , maøu xaùm traéng naâu vaøng naâu ñoû , ñoä deûo trung bình ,traïng thaùi raén vöøa ñeán raén , trò soá chuøy tieâu chuaån N = 6-10. Lôùp ñaát soá 3: CL coù beà daøy taïi H2= 4.7m Tính chaát cô lyù ñaëc tröng cuûa lôùp nhö sau: -Ñoä aåm : W= 26.9% - Dung troïng töï nhieân: = 1.900 g/cm3 - Dung troïng ñaåy noåi: = 0.937 g/cm3 - Löïc dính ñôn vò : C = 0.173 KG/cm2 - Goùc ma saùt trong : = 10015’ - Söùc chòu neùn ñôn : Qu = 0.562 KG/cm2 4/ Lôùp soá4: SM Caùt vöøa ñeán mòn laãn boät .Traïng thaùi bôøi rôøi ñeán chaët vöøa. a/ Lôùp ñaát soá 4a: SMa Caùt vöøa ñeán mòn laãn boät ,maøu naâu vaøng naâu ñoû xaùm traéng ,traïng thaùi bôøi rôøi ,trò soá chuøy tieâu chuaån N = 6-10. Lôùp ñaát soá 4a : SMa coù beà daøy taïi H2=5.90m Tính chaát cô lyù ñaëc tröng cuûa lôùp nhö sau: -Ñoä aåm : W= 27.9% - Dung troïng töï nhieân: = 1.897 g/cm3 - Dung troïng ñaåy noåi: = 0.927 g/cm3 - Löïc dính ñôn vò : C = 0.016 KG/cm2 - Goùc ma saùt trong : = 24035’ b/ Lôùp ñaát soá 4b: SMb Caùt vöøa deán mòn laãn boät, maøu naâu ñoû naâu vaøng xaùm traéng ,traïng thaùi chaët vöøa ,trò soá chuøy tieâu chuaån N = 11-44. Lôùp ñaát soá 4b: SMb coù beà daøy taïi H2 = 31.9m Tính chaát cô lyù ñaëc tröng cuûa lôùp nhö sau: -Ñoä aåm : W= 22.7% - Dung troïng töï nhieân: = 1.962 g/cm3 - Dung troïng ñaåy noåi: = 0.999 g/cm3 - Löïc dính ñôn vò : C = 0.032 KG/cm2 - Goùc ma saùt trong : = 29035’ III/ TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA CAÙC LÔÙP ÑAÁT: Tính chaát vaät lyù vaø cô hoïc cuûa caùc lôùp ñaát ñöôïc xaùc ñònh theo caùc phöông phaùp cuûa ASTM,phaân loaïi theo heä thoáng phaân loaïi thoáng nhaát vaø ñöôïc thoáng keâ trong baûn “Tính Chaát Cô Lyù caùc Lôùp Ñaát “ sau ñaây. VI/ ÑÒA CHAÁT THUÛY VAÊN: Veà maët ñòa chaát thuûy vaên,möïc nöôùc döôùi ñaát ñöôïc quan saùt taïi caùc vò trí hoá khoan cho thaáy: Taïi thôøi ñieåm khaûo saùt,möïc nöôùc döôùi ñaát xuaát hieän ôû ñoä saâu caùch maët ñaát hieän höõu taïi H2 =0.30m. Möïc nöôùc oån ñònh ôû ñoä saâu caùch maët ñaát hieän höõu taïi H2=0.30m. V KEÁT LUAÄN: Keát quaû khaûo saùt ñòa chaát coâng trình taïi vò trí xaây döïng LOÂ Q CHUNG CÖ NGUYEÃN KIM vôùi 4 hoá khoan , moãi hoá saâu 40m cho thaáy neàn ñaát taïi ñaây coù nhöõng ñaëc ñieåm cô lyù nhö sau: Lôùp soá 1: Caùt ñaép laãn xaø baàn ,traïng thaùi bôøi rôøi , beà daøy trung bình 0.90m. Lôùp soá 2: CH-OL Seùt laãn caùt mòn vaø höõu cô ,traïng thaùi raát meàm , beà daøy trung bình 1.30m. Ñaây laø lôùp ñaát raát yeáu ,söùc chòu taûi raát thaáp, ñoä luùn nhieàu. Lôùp soá 3 : CL –Seùt pha caùt ,traïng thaùi raén vöøa ñeán raén ,beà daøy trung bình 4.0m. Ñaây laø lôùp ñaát trung bình . Lôùp soá 4a: SMa- Caùt mòn laãn boät ,traïng thaùi bôøi rôøi ,beà daøy trung bình 6.10m. Ñaây laø lôùp ñaát yeáu. Lôùp soá 4b: SMb- caùt vöøa ñeán mòn,traïng thaùi chaët cöøa,beà daøy trung bình 33.0m.Ñaây laø lôùp ñaát toát ,coù söùc chòu taûi. Maët caét ñòa chaát coâng trình CHÖÔNG II: THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC EÙP A/ THIEÁT KEÁ MOÙNG M1: Moùng laø boä phaän keát caáu choân döôùi ñaát ñeå truyeàn taûi troïng cuûa coâng trình xuoáng ñaát neàn. Moùng beâ toâng coát theùp döôïc söû duïng roäng raõi vì noù thích hôïp cho caùc coâng trình lôùn beù, xaây döïng treân neàn ñaát bình thöôøng vaø ñaát yeáu. Coïc laø moät keát caáu coù chieàu daøi lôùn so vôùi beà roäng tieát dieän ngang ñöôïc ñoùng, aán hay thi coâng taïi choã vaøo loøng ñaát, ñaù ñeå truyeàn taûi troïng coâng trình xuoáng caùc lôùp ñaát ñaù saâu hôn nhaèm cho coâng trình xaây döïng beân treân ñaït caùc yeâu caàu cuûa traïng thaùi giôùi haïn qui ñònh. 5.1. Taûi troïng tính toaùn Noäi löïc truyeàn töø keát caáu beân treân xuoáng M1 5.2.Choïn kích thöôùc vaø vaät lieäu laøm coïc Choïn coïc coù tieát dieän 35cm x 35cm Muõi coïc caém saâu vaøo lôùp ñaát thöù 4b (caùt mòn laãn boät maøu naâu vaøng. Traïng thaùi chaët vöøa). Choïn chieàu daøi coïc Lc = 19.3m goàm 2 ñoaïn 10m noái laïi (0.7m dö ra ñeå ñaäp ñaàu coïc neo coát theùp vaøo ñaøi). Beâtoâng Maùc 300, coù Rn = 130 (kG/cm2); Rk = 10 (kG/cm2); Eb = 2.9x105(kG/cm2) Coát theùp CII, coù Ra = Ra’ = 2600 (kG/cm2) 5.3. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc eùp BTCT Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cô lí cuûa ñaát neàn (theo phuï luïc A TCXD 205 : 1998) Hình 5.3: Kích thöôùc coïc Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc ñôn theo ñaát neàn: 11.1 trong ñoù: + Qtc: söùc chòu taûi tieâu chuaån, tính toaùn theo ñaát neàn cuûa coïc ñôn; + ktc: heä soá an toaøn, laáy baèng 1.4. Söùc chòu taûi tieâu chuaån cuûa coïc ñôn theo ñaát neàn: 11.2 Trong ñoù: + m – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc trong ñaát, laáy m=1. + mR – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát döôùi muõi coïc, mR = 1; + qP – cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát döôùi muõi coïc, muõi coïc ñaët vaøo trong lôùp ñaát caùt mòn,traïng thaùi chaët vöøa. Vôùi chieàu saâu muõi coïc Z = 25.0 meùt (so vôùi maët ñaát tính toaùn), giaù trò qP ñöôïc xaùc ñònh theo Baûng A.1 Phuï Luïc A TCXD 205 : 1998. Tra baûng vaø noäi suy. qP=350 T/m2 + AP – dieän tích muõi coïc, AP =b.h=0.35.0.35=0.1225(m2); + u – chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang cuûa coïc, u =2.(b+h)=2.(0.35+0.35)=1.4 (m); + mfi – heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû maët beân cuûa coïc, theo Baûng A.5 Phuï Luïc A - TCXD 205 : 1998. Giaù trò mfi ñöôïc xaùc ñònh theo baûng; + - chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân coïc; + - ma saùt beân cuûa lôùp ñaát thöù i ñöôïc chia (m) ôû maët beân cuûa coïc, giaù trò tra theo Baûng A.2 Phuï Luïc A - TCXD 205 : 1998. mfi li (m) Zi (m) fsi (T/m2) mfifsili(T) 1 0.8 2.9 2 1.6 1 1 3.9 3.8 3.8 1 1 4.9 4 4 1 1 5.9 4.2 4.2 1 1 6.9 4.3 4.3 1 1 7.9 4.4 4.4 1 1.6 9.2 4.52 7.232 1 1 10.2 4.62 4.62 1 1 11.2 4.72 4.72 1 1 12.2 4.82 4.82 1 1 13.2 4.92 4.92 1 1 14.2 5.04 5.04 1 1 15.2 5.12 5.12 1 1 16.2 5.22 5.22 1 1 17.2 5.32 5.32 1 1 18.2 5.42 5.42 1 1 19.2 5.52 5.52 1 1 20.2 5.62 5.62 1 1 21.2 5.72 5.72 1 1 22.2 5.82 5.82 1 1.6 23.5 5.95 9.52 1 1 24.5 6.05 6.05 112.982 201.0498 143.607 Baûng 5.3: Baûng xaùc ñònh giaù trò masaùt beân 5..4 Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn (theo phuï luïc B – TCXD 205 : 1998 vaø TCXD 195 : 1997) Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc tính theo coâng thöùc: 11.3 trong ñoù: + : söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân; + : söùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc; + FSS: heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân, laáy baèng 1.5¸ 2.0; + FSP: heä soá an toaøn cho söùc choáng döôùi muõi coïc, laáy baèng 2.0 ¸ 3.0; F Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân QS 11.4 trong ñoù: + - chu vi ngoaøi cuûa tieát dieän ngang coïc, u = 1.4 m; + - chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân coïc; + - ma saùt ñôn vò dieän tích maët beân coïc, tính theo coâng thöùc: 11.5 Vôùi: - - löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát; - - goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn; - Coïc BTCT laáy , vôùi , laø löïc dính vaø goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn; - - öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân coät ñaát (coù xeùt ñeán ñaåy noåi khi lôùp ñaát naèm döôùi möïc nöôùc ngaàm): - :khi khoâng coù möïc nöôùc ngaàm; - :khi coù möïc nöôùc ngaàm; Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau Baûng 5:4 Baûng xaùc ñònh söùc chòu taûi cöïc haïn do masaùt beân Fsöùc chòu taûi cöïc haïn do söùc choáng döôùi muõi coïc QP 11.6 Trong ñoù: + AP = 0.1225 m2 : dieän tích tieát dieän muõi coïc; ñn = 0.99 T/m3: dung troïng ñaát neàn döôùi muõi coïc; + d = 0.35 m : döôøng kính tieát dieän coïc; + c = 0.32 T/m2 : löïc dính ñaát neàn döôùi muõi coïc; + VP: öùng suaát theo phöông thaúng ñöùng taïi ñoä saâu muõi coïc; + VP=0.8*0.9+5.9*0.897+12.6*0.962=18.14T/m2 + Nc, Nq, N: heä soá söùc chòu taûi phuï thuoäc chuû yeáu vaøo goùc ma saùt trong + Vôùi = 29.58o Nq = 10.433, Nc = 17.649, N= 7.5 T Söùc chòu taûi cho pheùp: T Söùc chòu taûi cuûa coïc theo caùc ñaëc tröng ñaát neàn T. 5.5. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo ñoä beàn cuûa vaät lieäu laøm coïc 11.7 Trong ñoù: + - heä soá uoán doïc. Moùng coïc ñaøi thaáp, coïc khoâng xuyeân qua caùc taàng ñaát yeáu (than buøn, buøn, seùt yeáu, …) neân laáy ; + Rb - cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng coïc, söû duïng beâtoâng M.300, Rn = 130 kG/cm2; + Fb - dieän tích tieát dieän coïc, Fb = 0.1225 m2 = 1225 cm2; + Ra - cöôøng ñoä tính toaùn coát theùp, Ra = 2600 kG/cm2; + Fa = 15.2 cm2; Söùc chòu taûi cuûa coïc: kG T. Vaäy Coïc ñuû khaû naêng chòu taûi. 5.6. Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø sô ñoà boá trí coïc trong ñaøi Soá löôïng coïc ñöôïc xaùc ñònh sô boä 11.8 Trong ñoù: + Ntto : taûi troïng tính toaùn; + - söùc chòu taûi cuûa coïc: + T; + k = 1¸1.5 : heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa moâmen. Giaû söû döôùi taùc duïng cuûa M, N, Q moãi coïc seõ phaùt sinh moät löïc baèng f0 = 84(T), choïn khoaûng caùch giöõa caùc coïc laø a = 3d = 3´ 0.35 = 1.05m, thì treân moãi moät dieän tích ñaùy ñaøi trong phaïm vi moät coïc seõ xuaát hieän löïc phaân boá: T/m2 Sô boä dieän tích ñaùy ñaøi laø: Fñaøi = m2 N0tt = Ntt + 1.1 ´ 7.88 ´ 2 ´ 1.5 = 828.73 (T) Xaùc ñònh soá löôïng coïc theo coâng thöùc: coïc. Choïn nc = 9 coïc, boá trí nhö sau: Hình5.6: Maët baèng boá trí coïc 5.7. Kieåm tra taûi troïng doïc truïc taùc duïng leân töøng coïc trong nhoùm Taûi troïng doïc truïc lôùn nhaát vaø nhoû nhaát do coâng trình taùc duïng leân coïc trong nhoùm (theo Ñieàu 6.1.6 TCXD 205 : 1998 ) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: 11.9 Trong ñoù: + : taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn taïi ñaùy ñaøi; + T; + M0x: moâmen xoay quanh truïc 0x taïi ñaùy ñaøi; + Tm; + M0y: moâmen xoay quanh truïc 0y taïi ñaùy ñaøi; + Tm; + xmax = 1.55m, ymax = 1.55m; + m; + m; + T; + T. Kieåm tra: + T - troïng löôïng coïc; + (T) < (T) Coïc ñuû khaû naêng chòu taiû, coïc chæ chòu neùn; Nhö vaäy, coïc thieát keá baûo ñaûm ñöôïc khaû naêng chòu taûi troïng cuûa coâng trình, coïc chæ chòu neùn neân khoâng caàn kieåm tra coïc chòu löïc nhoå. Toùm laïi, ñieàu kieän chòu taûi cuûa moùng coïc ñaõ ñöôïc kieåm tra, thoaõ maõn vaø moùng laøm vieäc trong ñieàu kieän an toaøn. 5.8. Kieåm tra löïc taùc duïng leân neàn ñaát 5.8.1. Xaùc ñònh kích thöôùc moùng khoái quy öôùc Lôùp ñaát Lôùp 3 Lôùp 4a Lôùp 4b ΦII (ñoä) 10.250 24.580 29.580 Chieàu daøy lôùp ñaát h (m) 0.8 5.9 12.6 Goùc ma saùt trong trung bình: Dieän tích khoái moùng quy öôùc xaùc ñònh nhö sau: Fm = Bm.Lm = 7.32x7.32 = 53.63 (m²) Chieàu cao moùng khoái quy öôùc: Hm = Lc + hm = 19.3 + 3 = 22.3 (m) 5.8.2. Tính troïng löôïng cuûa moùng khoái quy öôùc Troïng löôïng ñaát trong phaïm vi töø ñaùy ñaøi ñeán ñaùy khoái moùng qui öôùc (coù tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc choaùn choå vaø coù keå caû troïng löôïng coïc): (T) Troïng löôïng lôùp ñaát thöù i (coù tröø ñi phaàn theå tích ñaát bò coïc choaùn choå): (T) Troïng löôïng coïc beâtoâng trong lôùp ñaát thöù i: (T) Troïng löôïng ñaøi coïc: (T) Troïng löôïng khoái moùng qui öôùc: (T) Moâmen tieâu chuaån taïi taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc: Löïc doïc tieâu chuaån taïi taâm ñaùy khoái moùng qui öôùc: Baûng 5.8.2: Baûng tính khoái löôïng moùng khoái quy öôùc Hình 5.8.2: Minh hoïa moùng khoái quy öôùc Baûng 5.8.3: Baûng noäi löïc taïi taâm ñaùy moùng quy öôùc F Xaùc ñònh aùp löïc tieâu chuaån taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc Ñoä leäïch taâm: m; m; AÙp löïc tieâu chuaån ôû ñaùy khoái quy öôùc: T/m2; T/m2; T/m2; T/m2. F Xaùc ñònh cöôøng ñoä tính toaùn cuûa ñaát taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc Trong ñoù: + m1, m2 laø caùc heä soá ñieàu kieân laøm vieäc cuûa ñaát neàn vaø coâng trình xaùc ñònh theo Baûng 15 TCXD 45 : 78 : m1 = 1.2, m2 = 1; + Ktc = 1 laø heä soá tin caäy laáy theo Ñieàu 3.38 TCXD 45 : 78; + A = 1.1 + B = 5.41 + D = 7.81 Tra Baûng 14 - TCXD 45 : 78 vôùi II = 29.550 + A,B vaø D laø caùc heä soá khoâng thöù nguyeân laáy theo Baûng 14 TCXD 45 : 78 phuï thuoäc vaøo goùc ma saùt trong II cuûa lôùp ñaát ñaùy khoái moùng qui öôùc + Bqu = 7.32 m; Hqu = 19.5 +3 = 22.5m; + CII = 0.032kG/cm2 = 0.32 T/m2; + II = IIñn = 0.962 kG/m3; + T/m3; 170.26 T/m2. Kieåm tra: (T/m2); (T/m2); Vaäy ñaát neàn döôùi ñaùy moùng quy öôùc oån ñònh, do ñoù ta coù theå tính tính toaùn ñöôïc ñoä luùn cuûa neàn theo quan nieäm neàn bieán daïng tuyeán tính. 5.9 Xaùc ñònh ñoä luùn cuûa moùng Chia ñaát neàn döôùi ñaùy khoái moùng qui öôùc thaønh caùc lôùp coù chieàu daøy baèng nhau vaø baèng 1 m . Tính aùp löïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc; AÙp löïc gaây luùn taïi ñaùy khoái moùng qui öôùc: T/m2 Coâng thöùc tính luùn: + =0.8 + - öùng suaát gaây luùn ôû giöõa lôùp phaân toá thöù i + Heä soá K0 tra theo Baûng 3-7 phuï thuoäc vaøo tyû soá vaø . + E – moâñun bieán daïng trung bình cuûa lôùp ñaát chòu neùn döôùi muõi coïc vôùi chieàu daøy ñöôïc laáy baèng chieàu roäng B cuûa moùng. Nhaän xeùt Giaù trò E – moâñun bieán daïng trung bình cuûa lôùp ñaát chòu neùn döôùi muõi coïc – theo keát quaû thí nghieäm trong phoøng laø E = 78.47 kG/cm2. Döïa vaøo caùc chæ tieâu vaät lyù veà ñoä seät vaø heä soá roãng , tra Baûng 1-22 xaùc ñònh ñöôïc trò soá tieâu chuaån cuûa moâñun bieán daïng E = 270 kG/cm2. Thaáy raèng E töø thí nghieäm nhoû hôn raát nhieàu (3.5 laàn) so vôùi giaù trò E tieâu chuaån, söï sai leäch naøy chính laø söï sai leäch veà möùc ñoä chính xaùc cuûa thí nghieäm neùn ñaát trong phoøng thí nghieäm vaø neùn tröïc tieáp ngoaøi hieän tröôøng. Do ñoù trong vieäc tính toaùn ñoä luùn cho coâng trình cho pheùp taêng trò soá E laáy töø thí nghieäm baèng caùch ñöa vaøo heä soá ñieàu chænh m : Ett = m.E Do sai leäch 3.5 laàn, choïn m = 3 Ett = 3´75.55 = 226.65 kG/cm2 = 2266.5 T/m2 Giôùi haïn neàn laáy ñeán ñoä saâu maø öùng suaát gaây luùn baèng 20% öùng suaát baûn thaân: (Keát quaû tính toaùn theå hieän trong baûng sau) Baûng5.9: Baûng aùp löïc do troïng löôïng baûn thaân ñaát taïi ñaùy moùng quy öôùc Ñoä luùn cuoái cuøng: S = 2.03 cm < Sgh = 8 cm Nhö vaäy, moùng thieát keá thoaû maõn yeâu caàu veà ñoä luùn. 5.10 Tính theùp trong coïc Chieàu daøi coïc tính toaùn laø 19.3 m , phaàn ngaøm trong beä laø 0.7 m , phaàn ñaäp ñaàu coïc laø 500 neân choïn coïc laø 19.3 m , chia ra hai ñoaïn goàm ñoaïn treân laø 10 m, ñoaïn döôùi 10 m . Tính taûi troïng phaân boá treân coïc 5.10.1 Khi vaän chuyeån coïc Troïng löôïng coïc treân 1m daøi : q = 1.1´ 0.35´ 0.35´ 2.5 = 0.3369(T/m2) Mmax = 0.0434qL2 = 0.0434x0.3369x102 = 1.462 (Tm) Chieàu daøy lôùp baûo veä a = 3cm A = = = 0.0314 g = 0.5´(1+) = 0.984 Fa = = = 1.79 (cm2) Fa = 1.79 cm2 < 15.2 cm2 = 4 f22 5.10.2. Khi caåu laép Mmax = 0.086qL2 = 0.086x0.3369x102 = 2.897 (Tm) A = 0.062 Þ g = 0.968 Fa = = = 3.59 cm2 < 7.6 cm2 = 2 f22 Vaäy coát theùp trong coïc ñaõ thoaû maõn ñieàu kieän veà caåu laép vaø vaän chuyeån. 5.10.3. Tính theùp laøm moùc treo Löïc do 1 thanh theùp chòu khi caåu laép : P = ´ 1.2´ q´ L = x1.2x0.3369x10 = 0.9265 (T) Fa = = = 0.356 cm2 Choïn theùp f14 ( fa = 1.539 cm2) 5.10.4. Tính ñoaïn theùp moùc treo neo vaøo trong coïc lneo = = = 21.07 cm (u = pd = 3.14 ´ 1.4 = 4.396 cm) Vaø lneo ≥ 30d = 30´ 1.4 = 42 cm => Choïn lneo = 50cm 5.11. TÍNH TOAÙN ÑAØI COÏC 5.11.1 Kieåm tra choïc thuûng Hình 5.11.1: Thaùp ñaâm thuûng Vì ñaùy thaùp choïc thuûng naèm truøm ngoaøi caùc coïc neân ñaøi coïc khoâng bò ñaâm thuûng. 5.11.2. Tính toaùn coát theùp ñaøi coïc Do kích thöôùc vaø soá coïc ôû moãi phöông cuûa moùng baèng nhau neân tính theùp cho moät phöông vaø boá trí töông töï cho phöông coøn laïi. Choïn sô ñoà tính laø daàm consol coù maët ngaøm taïi tieát dieän meùp coät vaø taûi troïng taùc duïng laø phaûn löïc cuûa caùc coïc naèm ngoaøi meùp coät. Sô ñoà tính coù daïng nhö sau: Hình 5.11.2: Sô ñoà tính theùp trong ñaøi coïc. Sô boä choïn chieàu cao ñaøi coïc laø 1.5m; ho = 1.4m Söû duïng coát theùp CII coù Ra = 2600 kG/cm2. 2Nmax = 2x65.2 = 130.4T. Mmax = 156.48Tm. Choïn 18a150. Boá trí cho caû 2 phöông Hình 5.11.3 : Boá trí theùp ñaøi moùng M1 THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC KHOAN NHOÀI A/ THIEÁT KEÁ MOÙNG M1 Hình 6.1 : Maët caét ñòa chaát Theo thieát keá coïc coù chieàu daøi 25. m. Muõi coïc ôû cao trình -25.50m, naèm trong lôùp caùt chaët vöøa 6.4 Thieát keá moùng M1: 6.4.1 Taûi troïng taùc duïng leân moùng . Löïc taùc duïng leân moùng xaùc ñònh laø taûi do toå hôïp nguy hieåm nhaát,keát quaû naøy ñöôïc xuaát ra trong phaàn tính toaùn khung khoâng gian. (Xem baûng 6.3 vaø 6.4) Baûng 6.3 Giaù trò noäi löïc tính toaùn N(T) Mx.tu(Tm) Qxtu(T) My.tu(Tm) Qytu(T) 802.73 17.7 -2.03 -8.28 -10.10 Baûng 6.4 Giaù trò noäi löïc tieâu chuaån N(T) Mx.tu(Tm) Qxmax(T) My.tu(Tm) Qymax(T) 698.03 15.39 -1.81 -7.2 -8.78 6.4.2 Choïn loïai vaät lieäu, kích thöôùc coïc vaø chieàu saâu ñaët moùng . Beâtoâng laøm coïc söû duïng beâtoâng maùc 300, coù cöôøng ñoä Rn= 130 KG/cm2, Rk= 10 KG/cm2 Theo quy phaïm haøm löôïng coát theùp trong coïc khoan nhoài m > 0.4% Þ dieän tích coát theùp Fa= x0.4% = x0.4% = 20.1 cm2 Coát theùp trong coïc duøng 12f16 coù dieän tích : Aa = 122.011 = 24.132 cm2. Ñöôøng kính coïc d =0.8 m coù Ac = = = 0.503m2. Sô boä choïn chieàu cao ñaøi coïc hñ = 1.5 (m) cho taát caû caùc moùng. Do coâng trình coù taàng haàm vaø töôøng chaén neân choïn chieàu saâu choân ñaøi so vôùi maët saøn taàng haàm laø: hm= 1.5 + 8= 2.3 (m). Chieàu daøi coïc L = 20m, muõi coïc naèm ôû cao trình –25.50 m. 6.4.3 Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc : 6.4.3.1 Theo cöôøng ñoä vaät lieäu : Pvl= Ru.Ab +Ran.Aa; Vôùi : Ru =60 KG/cm2; Aa= 24.132 cm2; Ab = Ac - Aa = 5030 – 50.24 = 5979.76 cm2 ; Ran = 2200 KG/cm2 ; Pvl = 60 4979.76 + 220024.132 Pvl = 786114 KG =352 T 6.4.3.2 Theo cöôøng ñoä ñaát neàn. - Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc : Qu = Qs + Qp ; - Xaùc ñònh Qs : F Söùc chòu taûi cöïc haïn do ma saùt beân QS 11.4 trong ñoù: + - chieàu daøy cuûa lôùp ñaát thöù i tieáp xuùc vôùi maët beân coïc; + - ma saùt ñôn vò dieän tích maët beân coïc, tính theo coâng thöùc: 11.5 Vôùi: - - löïc dính giöõa thaân coïc vaø ñaát; - - goùc ma saùt giöõa coïc vaø ñaát neàn; - Coïc BTCT laáy , vôùi , laø löïc dính vaø goùc ma saùt trong cuûa ñaát neàn; - - öùng suaát höõu hieäu theo phöông thaúng ñöùng do troïng löôïng baûn thaân coät ñaát (coù xeùt ñeán ñaåy noåi khi lôùp ñaát naèm döôùi möïc nöôùc ngaàm): - :khi khoâng coù möïc nöôùc ngaàm; - :khi coù möïc nöôùc ngaàm; Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau Baûng 5:4 Baûng xaùc ñònh söùc chòu taûi cöïc haïn do masaùt beân - Xaùc ñònh Qp : + Cöôøng ñoä chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc : qp = c.Nc + svp.Nq + g.d.Ng + Muõi coïc naèm trong lôùp ñaát 4b coù = 29.58 ; c = 0,32 T/m2 , tra baûng saùch Neàn Moùng cuûa Ts Chaâu Ngoïc Aån, ta ñöôïc Nq = 21.2 ; Nc = 35.7 : Ng = 18.7 svp = ågñn.z = VP=0.8*0.9+5.9*0.897+12.6*0.962=18.79 T/m2 qp = 0.3235.7 + 32.9318.79 + 0.9620.818.7 qp = 644.57 (T/m2) Qp = Ap.qp = = 324 T Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc : Qa = = 284.11T Söùc chòu taûi cuûa coïc : P = min(Pvl ,Qa) = min(352 ; 284.11) = 284.11 T. 6.4.4 Xaùc ñònh soá löôïng coïc vaø boá trí coïc. Öôùc tính soá löôïng coïc nc = k. = 1,2 = 3.4 Vaäy ta choïn 4 coïc . Boá trí coïc : Caùch boá trí coïc nhö hình veõ. Choïn khoaûng caùch giöõa