Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Chương :Kiến trúc 1.1 Giới thiệu công trình Cùng với phát triển kinh tế chung nước, thành phố Đà Nẵng dần đại hóa lĩnh vực để hòa chung vào phát triển Từ đây, công trình cửa hàng dịch vụ kinh doanh mở rộng khai thác mạnh mẽ nhằm đáp ứng cho nhu cầu người tiêu dùng Đây công trình tương đối hoàn thiện bố cục kiến trúc qui hoạch chung toàn đô thị, đạt yêu cầu thẩm mỹ Vị trí: - Công trình dự kiến xây dựng thuộc phần lô đất có tổng diện tích 3700 m2 - Lô đất nằm khu vực quy hoạch để xây dựng khu đô thị với trung tâm nghành y tế, thể thao, thương mại, đào tạo vùng… -Quy mô công trình: + Diện tích lô đất: 3700 m2 + Diện tích xây dựng công trình : 1370 m2 + Số tầng thân: tầng + Tổng chiều cao công trình: 22 m 1.2 Điều kiện tự nhiên - kính tế xã hội 1.2.1 Điều kiện tự nhiên - Khí hậu: Công trình nằm Đà Nẵng Khí hậu mang tính chất nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình 25oC đến 28oC Thượng tuần tháng tháng nóng không 34 oC, thượng tuần tháng giêng lạnh không 18oC Thời tiết Đà Nẵng chia mùa mưa, nắng rõ rệt Ngoài chia thành tiết: Tiết xuân khí hậu mát mẻ, có mữa phùn; tiết hạ mát mẻ, có trận mưa dông lớn; tiết thu mát mẻ; tiết đông với mưa dài suốt tháng, gió bấc lạnh Gió mùa Đà Nẵng thổi từ Đông Nam qua Tây Bắc mát mẻ gió nồm - Điều kiện địa chất thủy văn Khu đất xây dựng tương đối phẳng không san lấp nhiều nên thuận tiện cho việc bố trí kho bãi, xưởng sản xuất, nằm kề đường giao thông 1.2.2 Điều kiện xã hội Tình hình an ninh trị xung quanh khu vực xây dựng đảm bảo, gây ảnh hưởng tới công tác tổ chức thi công dự án Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Giải pháp mặt đứng công trình Mặt đứng công trình có ý nghĩa quan trọng việc thể ý đồ kiến trúc, phong cách kiến trúc khu dịch vụ đại sang trọng Đặc điểm khu đất có hai mặt tiền.Mặt đứng chủ đạo hướng Đông tầng bố trí lối vào sảnh lệch phía tây công trình cửa lớn nhằm phục vụ cho khách gửi xe hành lý cần gửi tầng Công trình có hình khối không gian vững khoẻ, cân đối Mặt đứng sử dụng ô cửa lớn, có kích thước khoảng cách hợp lý tạo nhịp điệu cho công trình 1.3.2 Giải pháp mặt công trình Mặt công trình dạng chữ nhật, bố trí hành lang giữa, thuận tiện cho việc bố trí không gian kiến trúc văn phòng làm việc văn phòng điều hành, xử lý kết cấu dạng công trình cao tầng Mặt phía tây công trình bố trí thang thang máy; mặt phía Đông bố trí thang tiện cho việc giao thông lại tầng thoát hiểm, công trình cầu thang cuốn, nút giao thong chủ đạo việc lại tầng khách hàng Công trình xây dựng với mục đích làm khu kinh doanh dịch vụ, mua sắm, văn phòng làm việc điều hành nên tất yếu phải đạt yêu cầu công trình sử dụng: Tầng – chủ yếu khu vực dành cho gửi xe đạp, xe máy, gồm phòng bảo vệ, phòng kĩ thuật khu vệ sinh chung Tầng 2- bố trí gian hàng giải khát, cà phê có nhà hàng mini Tầng 3- gồm gian hàng bán trang sức mĩ phẩm Tầng 3- gồm gian hàng bán điện thoại máy tính mặt hàng điện tử Tầng 5: P giám đốc; P phó giám đốc, phòng ban quan lý tòa nhà Tầng tum thang: Bố trí cầu thang phía đông công trình Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp toàn khối, có hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường kính bao che nhẹ Vì đảm bảo tính hợp lý kết cấu phù hợp với chức công trình Hệ khung sử dụng cột dầm có tiết diện vuông chữ nhật kích thước tuỳ thuộc điều kiện làm việc khả chịu lực cấu kiện Lồng thang máy vách cứng làm tăng độ cứng chống xoắn cho công trình, chịu tải trọng ngang ( gió, động đất ) - Mặt cắt dọc nhà 12 nhịp - Mặt cắt theo phương ngang nhà nhịp - Chiều cao tầng cao m - Chiều cao tầng 2-5 cao 3,9m Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp - Các phòng bố trí hệ thống cửa đi, cửa sổ hợp lí tạo không gian thông thoáng cho việc nghỉ ngơi, học tập nghiên cứu Cấu tạo : - Nền lát gạch granite - Vữa lót dày 150mm M50# - BTGV dày 100mm VXM M75# - Cát tôn đầm chặt - Đất tự nhiên Cấu tạo sàn từ tầng 2÷9 : - Sàn lát gạch ceramic - Vữa lót dày 30mm - Bản BTCT dày120mm B25 - Trát trần dày 20mm - Trần kĩ thuật Cấu tạo mái - Gạch nem - Vữa lót XM dày 30mm - Bê tông chống thấm - Sàn BTCT chịu lực dày120mm - Trát trần dày 20mm - Sơn lớp (1 lớp lót,2 lớp màu) Hệ khung sử dụng cột dầm có tiết diện chữ nhật kích thước phụ thuộc điều kiện làm việc khả chịu lực cấu kiện 1.3.3 Giải pháp giao thông công trình Công trình bố trí cầu thang máy, thang cầu thang phục vụ giao thông thoát hiểm, đảm bảo yêu cầu công kiến trúc, thẩm mỹ tiện dụng Ngoài ra, khu vực mặt trước thiết kế riêng thang từ tầng đến tầng để việc lại thuận tiện độc lập đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng thang (chỉ lên tầng thực giao dịch) Trên mặt bằng, khu văn phòng bố trí theo kiểu hành lang đảm bảo liên hệ phòng ban cách thuận tiện 1.4 Hệ thống kĩ thuật 1.4.1 Hệ thống thông, gió chiếu sáng 1.4.1.1 Hệ thống thông gió Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Công trình Tp Đà Nẵng nên có điều kiện khí hậu chung cụ thể nên giải pháp phải bao gồm đầy đủ yếu tố cho nhà với đặc thù văn phòng Trước hết vấn đề chống nóng miền khí hậu vùng Duyên hải Nam Trung Bộ _Việt Nam, chủ yếu cách tránh hướng gió nóng.Vấn đề cách nhiệt chống nóng không yêu cầu cao nên ta chọn kết cấu bao che tường gạch rỗng, không cần dùng kết cấu dày nặng dùng lớp vật liệu cách nhiệt sử dụng thiết bị sưởi ấm Vì công trình có mặt quay hướng Đông nên không tạo điều kiện thuận lợi cho việc chống nóng Vì ta lựa chọn giải pháp chống nóng sau: +Giải pháp che xạ mặt trời chiếu lên kết cấu chiếu trực tiếp vào phòng Để che BXMT trực tiếp lên mái ta lát2 lớp gạch nem mái, kết hợp giải pháp xanh,hồ nước trướccông trình làm giảm bớt BXMT tác dụng lên mặt đứng Đồng thời sử dụng kết cấu che nắng hợp lý ban công,lanh tô,cửa sổ, rèm,dùng sơn chống nóng +Giải pháp cách nhiệt: Các kết cấu sử dụng cho cách nhiệt tốt ban ngày thải nhiệt nhanh ban ngày lẫn đêm.Vì chọn biện pháp hợp lý hiệu mạt thẩm mỹ công trình điển hình Công trình thiết kế tận dụng tốt khả chiếu sáng tự nhiên Tất phòng làm việc có cửa sổ kính lấy sáng Thông gió tự nhiên đặc biệt ý thiết kế kiến trúc Với cửa sổ lớn có vách kính, phòng tiếp xúc với không gian nhà, tận dụng tốt khả thông gió tự nhiên Công trình có mặt đứng quay hướng Đông thuận lợi cho việc sử dụng gió tự nhiên để thông gió cho nhà Bố trí mặt tiểu khu: Xét đến vấn đề tổ chức thông gió tự nhiên cho công trình có gió xuyên phòng.Công trình hướng nằm quần thể kiến trúc khu vực quy hoạch có mặt giáp đường lớn, mặt giáp vườn hoa tạo điều kiện thuận lợi cho việc thông gió Về mặt bằng: Bố trí hành lang giữa, thông gió xuyên phòng Chọn lựa kích thước cửa cửa sổ phù hợp với tính toán để đảm bảo lưu lượng thông gió qua lỗ cửa cao vận tốc gió tăng Cửa sổ ba lớp: Chớp -song -kính Bố trí chiều cao cửa sổ 0,4 – 0,5 chiều cao phòng hợp lý cửa sổ cách mặt sàn 0,9m Bên cạnh tận dụng cầu thang làm giải pháp thông gió tản nhiệt theo phương đứng 1.4.1.2 Giải pháp chiếu sáng 1) Chiếu sáng tự nhiên : Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Yêu cầu chung sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng phòng đạt tiện nghi cuả môi trường sáng phù hợp với hoạt động người phòng Chất lượng môi trường sáng liên quan đến việc loại trừ chói loá, phân bố không gian hướng ánh sáng, tỷ lệ phản quang nội thất để đạt thích ứng tốt mắt +Độ rọi tự nhiên theo yêu cầu: Là độ rọi thời điểm tắt đèn buổi sáng bật đèn buổi chiều; Vậy công trình phải tuân theo yếu tố để đảm bảo : -Sự thay đổi độ rọi tự nhiên phòng ngày -Kích thước lỗ cửa chiếu sáng - Số sử dụng chiếu sáng tự nhiên năm +Độ đồng ánh sáng mặt phẳng làm việc +Phân bố không gian hướng ánh sáng +Tỷ lệ độ chói nội thất +Loại trừ độ chói loá tiện nghi -Tránh ánh nắng chiếu vào phòng lên mặt phẳng làm việc, lên thiết bị gây chói loá -Hướng cửa sổ, hướng làm việc không phía bầu trời sáng phía có bề mặt tường sáng bị mặt trời chiếu vào -Không sử dụng kết cấu che nắng có hệ số phản xạ cao Tổ chức chiếu sáng hợp lý đạt thích ứng tốt mắt => Có thể sử dụng: +Hướng cửa sổ, vị trí cửa sổ, chiều dài góc nghiêngcủa ô văng, lanh tô +Chiều rộng phòng, hành lang, cửa mái 2) Chiếu sáng nhân tạo: Ngoài công trình có sẵn: Hệ đèn đường đèn chiếu sáng phục vụ giao thông tiểu khu.Trong công trình sử dụng hệ đèn tường đèn ốp trần, bố trí nút hành lang … Chiếu sáng nhân tạo cho công trình phải giải ba toán sau: -Bài toán công năng: Nhằm đảm bảo đủ ánh sáng cho công việc cụ thể, phù hợp với chức nội thất -Bài toán nghệ thuật kiến trúc: Nhằm tạo ấn tượng thẩm mỹ nghệ thuật kiến trúc vật trưng bày nội thất -Bài toán kinh tế: Nhằm xác định phương án tối ưu giải pháp chiếu sáng nhằm thoả mãn công nghệ thuật kiến trúc 3) Giải pháp che mưa: Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Để đáp ứng tốt yêu cầu này, ta sử dụng kết hợp với giải pháp che nắng.Lưu ý phaỉ đảm bảo yêu cầu cụ thể: Che mưa hắt điều kiện gió xiên 1.4.2 Hệ thống điện thông tin liên lạc Hệ thống điện cấp nguồn cho toàn trụ sở thông qua hai nguồn Một nguồn cung cấp điện công trình điện pha dây 380V/ 220V cung cấp điện động lực chiếu sáng cho toàn công trình lấy từ trạm biến xây dựng cạnh công trình Phân phối điện từ tủ điện tổng đến bảng phân phối điện phòng tuyến dây hộp kỹ thuật điện Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm điện từ công tắc đến đèn, luồn ống nhựa trần giả chôn ngầm trần, tường Tại tủ điện tổng đặt đồng hồ đo điện tiêu thụ cho toàn nhà, thang máy, bơm nước chiếu sáng công cộng Mỗi phòng có đồng hồ đo điện riêng đặt hộp công tơ tập trung phòng kỹ thuật tầng Nguồn thứ hai để dự phòng cấp nguồn cho công trình điện lưới điện lực, nguồn sử dụng máy điện diesel công suất 1250kVA, cosϕ = 0.8, Pđm = 1000kW Hai nguồn cấp chuyển đổi hoàn toàn tự động thông qua ATS, với thứ tự ưu tiên sau: ưu tiên sử dụng nguồn từ lưới trung 22kV, nguồn lưới sử dụng nguồn từ máy phát diesel Dây điện thoại dùng loại lõi luồn ống PVC chôn ngầm tường, trần Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn ống PVC chôn ngầm tường Tín hiệu thu phát lấy từ mái xuống, qua chia tín hiệu đến phòng Trong phòng có đặt chia tín hiệu loại hai đường, tín hiệu sau chia dẫn đến ổ cắm điện 1.4.3 Hệ thống cấp thoát nước Hệ thống cấp nước sinh hoạt: Nước lấy từ nguồn nước thành phố, dự trữ bể tầng hầm bơm lên két nước Inox tầng mái, hệ thống đường ống dẫn nước đưa đến khu vực sử tầng Nước nóng cung cấp bình đun nước nóng đặt độc lập khu vệ sinh tầng Lượng nước dự trữ tính toán đảm bảo nhu cầu sử dụng, cứu hoả dự phòng cần thiết Hệ thông thoát nước: Nước mưa từ tầng mái thu qua sênô đường ống thoát đưa bể phốt Nước thải công trình thu gom toàn bể xử lý nội tầng hầm, trước thải hệ thống chung thành phố Nước thoát chia làm hai hệ thống riêng biệt nước xí tiểu theo ống đứng xuống bể phốt thoát sau sử lý sinh học; nước mưa dẫn theo ống PVC xuống rãnh thoát nước quanh công trình ống chung tiểu khu, ống cấp dùng loại ống tráng kẽm, ống thoát dùng ống nhựa Tiền Phong.Đường ống sau lắp đặt xong phải thử áp lực khử trùng trước sử dụng, điều đảm bảo yêu cầu lắp đặt yêu cầu vệ sinh 1.4.4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Công trình thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với họng nước cứu hoả bố trí tất tầng Lượng nước dùng cho chữa cháy tính toán dự trữ bể nước cứu hoả tầng hầm Hệ thống máy bơm có chế độ dự phòng trường hợp có cháy xảy tập trung toàn cho công tác cứu hoả Bố trí hộp vòi chữa cháy sảnh cầu thang tầng Vị trí hộp vòi chữa cháy bố trí cho người đứng thao tác dễ dàng Các hộp vòi chữa cháy đảm bảo cung cấp nước chữa cháy cho toàn công trình có cháy xảy Mỗi hộp vòi chữa cháy trang bị cuộn vòi chữa cháy đường kính 50mm, dài 30m, vòi phun đường kính 13mm có van góc Bố trí bơm chữa cháy đặt phòng bơm bơm nước qua ống chính, ống nhánh đến tất họng chữa cháy tầng toàn công trình Bố trí máy bơm chạy động điezel để cấp nước chữa cháy điện Bơm cấp nước chữa cháy bơm cấp nước sinh hoạt vệ sinh đấu nối kết hợp để hỗ trợ lẫn cần thiết Bể chứa nước chữa cháy dùng kết hợp với bể chứa nước sinh hoạt vệ sinh đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hoả yêu cầu, bể có lắp điều khiển khống chế mức hút bơm sinh hoạt Bố trí hai họng chờ bên công trình Họng chờ lắp đặt để nối hệ thống đường ống chữa cháy bên với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên Trong trường hợp nguồn nước chữa cháy ban đầu không đủ khả cung cấp, xe chữa cháy bơm nước qua họng chờ để tăng cường thêm nguồn nước chữa cháy, trường hợp bơm cứu hoả bị cố nguồn nước chữa cháy ban đầu cạn kiệt 1.4.5 Các giải pháp kĩ thuật khác Công trình có hệ thống chống sét đảm bảo cho thiết bị điện,thông tin liên lạc không bị ảnh hưởng : Kim thu sét, lưới dây thu sét chạy xung quanh mái, hệ thống dây dẫm cọc nối đất theo quy phạm chống sét hành Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp Chương Giải pháp kết cấu công trình 2.1 Sơ phương án kết cấu 2.1.1 Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác có liên quan đến vấn đề bố trí mặt , hình thể khối đứng , độ cao tầng , thiết bị điện , đường ống , yêu cầu vẽ kĩ thuật thi công , tiến độ thi công , giá thành công trình Đặc điểm chủ yếu nhà cao tầng 2.1.1.1 Tải trọng ngang Tải trọng ngang bao gồm : áp lực gió động đất nhân tố chủ yếu thiết kế kết cấu Nhà phải đồng thời chịu tác động tải trọng đứng tải trọng ngang Trong kết cấu nhà thấp tầng , ảnh hưởng tải trọng ngang sinh nhỏ , nói chung bỏ qua Theo tăng lên độ cao , nội lực chuyển vị tải trọng ngang sinh tăng lên nhanh 2.1.1.2 Chuyển vị ngang Dưới tác dụng tải trọng ngang , chuyển vị ngang công trình cao tầng vấn đề cần quan tâm Cũng , xem công trình công xôn ngàm cứng mặt đất chuyển vị tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc chiều cao Chuyển vị ngang công trình làm tăng thêm nội lực phụ tạo độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng , làm ảnh hưởng đến tiện nghi người làm việc công trình , làm phát sinh nội lực phụ sinh rạn nứt kết cấu cột , dầm , tường , làm biến dạng hệ htống kĩ thuật đường ống nước , đường điện Chính thiết kế công trình nhà cao tầng quan tâm đến cường độ cấu kiện mà quan tâm đến độ cứng tổng thể công trình công trình chịu tải trọng ngang 2.1.1.3 Giảm trọng lượng than Công trình cao , trọng lượng thân lớn bất lợi mặt chịu lực Trứơc hết , tải trọng đứng từ tầng truyền xuống tầng làm cho nội lực dọc cột tầng lớn lên , tiết diện cột tăng lên vùa tốn vật liệu làm cột ,vừa chiếm không gian sử dụng tầng , tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn phải sử dụng loại kết cấu móng có khả chịu tải cao tăng chi phí Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp cho công trình Mặt khác trọng lượng thân lớn , làm tăng tác dụng tải trọng động tải trọng gió động , tải trọng động đất Đây loại tải trọng nguy hiểm thường quan tâm thiết kế kết cấu nhà cao tầng Vì thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lượng thân kết cấu , chẳng hạn sử dụng loại vách ngăn có trọng lượng riêng nhỏ vách ngăn thạch cao , loại trần treo nhẹ ,vách kính khung nhôm 2.1.2 Phương án lựa chọn 2.1.2.1 Kết cấu khung Với loại kết cấu hệ thống chịu lực công trình hệ khung bao gồm cột dầm sàn toàn khối chịu lực , lõi thang máy đổ bê tông Ưu điểm loại kết cấu tạo không gian lớn bố trí linh hoạt không gian sử dụng Mặt khác đơn giản việc tính toán giải nội lực thi công đơn giản Tuy nhiên kết cấu dạng giảm khả chịu tải trọng ngang công trình Nêú muốn đảm bảo khả chịu lực cho công trình kích thước cột dầm phải tăng lên nghĩa phải tăng trọng lượng thân công trình , chiếm diện tích sử dụng Do lựa chọn chưa phải phương án tối ưu 2.1.2.2 Kết cấu khung lõi Đây kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép lõi cứng tham gia chịu lực Tuy có khó khăn việc thi công kết cấu loại có nhiều ưu điểm lớn Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng phần tải trọng ngang công trình Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình cách tích cực Vậy phương án kết cấu chọn với công trình hệ khung chịu lực Bê tông cột dầm sàn đổ toàn khối 2.1.3 Sơ kích thước kết cấu ( cột, dầm, san…) 2.1.3.1 Chiều dày sàn Chọn chiều dày sàn theo công thức tác giả Lê Bá Huế : (Công thức 1.2 “Khung BTCT toàn khối” – chủ biên PGS.TS.Lê Bá Huế ) hb = Trong D × L1 ≥ hmin m hmin chiều dày tối thiểu quy định với loại sàn 4cm sàn mái 5cm sàn nhà dân dụng 6cm sàn nhà công nghiệp Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page Đồ án Kiến trúc dân dụng công nghiệp D = 0,8 ÷ 1, phụ thuộc vào tải trọng Trị số m chọn khoảng 30-35 với loại dầm Trị số m chọn khoảng 40-45 với kê bốn cạnh (chọn m nhỏ với kê tự do, m lớn với liên tục) - Ta chọn chiều dày sàn tất sàn tầng Dựa vào ô sàn tầng điển hình để ta chọn chiều dày sàn cho toàn công trình - Sàn tầng điển hình có ô sàn lớn là: 3,3x6m Xét tỉ số: Vậy ô làm việc theo phương => tính theo kê cạnh  Chọn D=1,2 ; m=45 Vậy ta có Vậy ta chọn hb=10cm Tiết diện dầm + Đối với dầm ngang( dầm nhịp 6,6m 3m) h= Ta chọn dầm theo công thức sau: Có kLd md Ld = 6, 6m Với m hệ số md = 8÷15 chọn md = 12 Và k hệ số tải trọng lấy k = 1,2 ⇒ h= 1, × 6, 12 =0,66 m chọn h = 70 cm b=( 0,3 ÷ 0,5 ) h = ( 0,3 ÷ 0,5 ) x 70 = ( 21÷ 35 ) cm , lấy b= 30 cm ⇒ h x b = 70 x 30 ( cm ) + Đối với dầm dọc nhà (dầm phụ nhịp m) Có Với m hệ số md = 8÷15 chọn md = 15 Và k hệ số tải trọng lấy k = 1,2 ⇒ h= 1, × 15 =0,48 m chọn h = 50 cm b=( 0,3 ÷ 0,5 ) h = ( 0,3 ÷ 0,5 ) x 50 = ( 18÷ 25 ) cm , lấy b= 30 cm ⇒ h x b = 50 x 30 ( cm ) +Với nhịp 3,2 m, dầm công son đầu nhà chọn h x b = 50 x 30 (cm) Sinh viên: Bùi Đình Sáng Lớp: XDD51-ĐH2 Page 10 7.1.2.Tải trọng dùng thiết kế móng 10C - Tải trọng tính toán móng 10C lấy từ phản lực chân cột lớn TH tải trọng Tổ hợp dùng tổ hợp Nmax, Mtu - - Giá trị tải trọng tính toán cột là: Đơn vị (kN.m) S t o r y - C o l u m n - - L o c Load - - - - - S T O R Y - C CO MBA O MIN - V P - - V - - - - M T - - M - - 7.2 Lựa chọn phương án móng - 7.2.1.Các phương án móng cọc - Với dạng công trình dân dụng nhà cao tầng, ta sử dụng phương án móng sau: 7.2.1.1.Móng cọc BTCT chiếm chỗ - Là dạng móng cọc BTCT sản xuất trước, hạ vào phương pháp thông dụng đóng ép Trong điều kiện xây chen thành phố phương pháp ép cọc lựa chọn sử dụng - - Ưu điểm: - + Không gây chấn động mạnh thích hợp với công trình xây chen - + Dễ thi công, với đất sét sét mềm - + Trong trình ép đo xác lực ép, kiểm tra chất lượng cọc dễ dàng - + Giá thành rẻ, phương tiện đơn giản, kỹ thuật không phức tạp - - Nhược điểm: - + Tiết diện cọc nhỏ sức chịu tải cọc không lớn - + Cọc không xuống độ sâu lớn, khó thi công phải xuyên qua lớp sét cứng cát chặt dày - - + Chiều dài đoạn cọc thi công nhỏ nên số lượng mối nối lớn, khó kiểm tra chất lượng mối nối cọc trình thi công 7.2.1.2.Móng cọc khoan nhồi: Là dạng móng cọc thay - Ưu điểm: + Có thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp đất chịu lực tốt + Kích thước cọc lớn, sức chịu tải cọc lớn, chịu tải trọng động tốt - + Không gây chấn động trình thi công, không ảnh hưởng đến công trình xung quanh - - Nhược điểm: - + Thi công phức tạp, cần phải có thiết bị chuyên dùng, kỹ sư có trình độ kinh nghiệm, công nhân lành nghề - + Khó kiểm tra chất lượng lỗ khoan thân cọc sau đổ bê tông tiếp xúc không tốt mũi cọc lớp đất chịu lực - + Giá thành thi công thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc lớn - + Công trường bị bẩn bùn bentonite chảy 7.2.1.3.Móng cọc Barrette tường chắn - - - -Ưu điểm: + Cọc barrete dạng cọc khoan nhồi nên mang ưu nhược điểm giống cọc khoan nhồi so sánh với phương án cọc khác + Cọc Barrette chế tạo với kích thước lớn cấu tạo gầu đào nên sức chịu tải lớn cọc khoan nhồi, đạt đến 6000 ưu việt xây dựng công trình có nhiều tầng hầm làm tường Barrette chắn đất tường bao tầng hầm + Tường chắn vừa có tác dụng chịu lực tường tầng hầm vừa có chức tường cừ khả chống thấm tốt nên sử dụng kết hợp để giảm chi phí, đảm bảo không ảnh hưởng đến công trình xung quanh - Nhược điểm: + Cọc Barrette dùng cho công trình có tải trọng lớn xây dựng đất yếu giá thành cao Việt Nam có số công ty có thiết bị khả thi công cho loại cọc - + Phương pháp tính toán phức tạp, chưa thống Thi công đòi hỏi thiết bị đại, kỹ thuật phức tạp công nhân tay nghề cao 7.2.2 Lựa chọn phương án cọc Xét tải trọng : công trình có nội lực chân cột tương đối lớn Về điều kiện mặt bằng, sử dụng cọc đóng ép số lượng cọc lớn, khó bố trí => Do ta chọn phương án cọc khoan nhồi 7.2.3.các giả thiết tính toán, kiểm tra đài thấp Sức chịu tải cọc móng xác định cọc đơn đứng riêng rẽ, không kể đến ảnh hưởng nhóm cọc Tải trọng truyền lên công trình qua đài cọc truyền lên cọc không truyền lên lớp đất nằm cọc mặt tiếp xúc với đài cọc Khi kiểm tra cường độ đất xác định độ lún móng cọc coi móng cọc khối móng quy ước bao gồm cọc, đài cọc phần đất cọc - - Đài cọc xem tuyệt đối cứng, cọc ngàm cứng vào đài - - Tải trọng ngang hoàn toàn đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận 7.3.Sơ kích thước cọc đài cọc - - Cọc có đường kính D= 60cm,bố trí 12φ16,có A=24,132cm2,lớp bảo vệ a=7cm - Có chiều dài L = 40m Chọn chiều cao đài : chọn h = 1,5m - - - 7.4 Xác định sức chịu tải cọc 7.4.1 Theo vật liệu làm cọc: - Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc cọc khoan nhồi xác định theo công thức: PVL = ϕ ( m1m2 Rb FB + Ra Fa ) - Trong đó: ϕ - hệ số uốn ϕ dọc, với móng cọc đài thấp không xuyên bùn = Rb - cường độ chịu nén tính toán bêtông cọc Ra - cường độ chịu nén tính toán cốt thép Fb - diện tích tiết diện bê tông - Fa - diện tích tiết diện cốt thép dọc - m1 - hệ số điều kiện làm việc, cọc đổ bê tông ống dịch chuyển thẳng đứng trémie m1= 0,85; - m2 - hệ số điều kiện làm việc kể đến phương pháp thi công - - Khi thi công đất sét dẻo, dẻo cứng, khoan nhồi bê tông không cần ống vách, đồng thời mực nước ngầm nằm thấp mũi cọc m2=1 - Khi thi công có dùng ống vách nước ngầm không xuất lỗ khoan nhồi bê tông m2=0,90 - Khi thi công cần dùng đến ống vách đổ bê tông dung dịch huyền phù sét (Bentonite) m2=0,70 Ở dùng phương pháp thi công thứ nên lấy m2=0,70 -   602 PVL =  0,85.0, 7.145.3,14 + 2800.24,132 ÷ = 311,38T   - (kN) 7.4.2.Xác định sức chịu tải cọc theo đất - - Sức chịu tải cọc lớn xác định theo công thức theo Pd = m.RF = 1.22619.3,14.0, 62 / = 6392,13KN - (7.2) Trong đó: m – hệ số điều kiện làm việc cọc đất m =1 F – diện tích tiết diện ngang chân cọc R – cường độ tính toán đất đá chân cọc chống, cọc nhồi cọc ống ngàm vào vào lớp cuội sỏi 1m , cường độ chịu tải đất mũi cọc xác định theo công thức : R= - Rn hn 10000 ( + 1,5) = ( + 1,5) = 22619 KN / m kd d n 1, 0, (7.3) Trong đó: Rn - – trị số tiêu chuẩn cường độ chịu nén tạm thời theo trục - Rn mẫu đá nén điều kiện bão hòa nước : =10000Kpa=10000KN/m2 -Kd :hệ số an toàn đất Kd=1,4 - hn :độ sâu tính toán ngàm cọc vào lớp cuội sỏi hn =1 m -dn = 0,6m đường kính phần cọc ngàm vào đá So sánh PVl =311,38T < Pd = 639,213T lấy Pvl = 311,38 T làm sức chịu tải cho cọc - 7.5 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng - Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài phản lực đầu cọc gây ra: p tt = - - - 311,38 ( 3.0, ) = 96,1(T / m ) N 0tt 169, 626 = = 1,828 tt p − n.γ tb h 96,1 − 1,1.2.1,5 (m2) Trọng lượng đài đất đài: N dtt = n.Fd h.γ tb = 1,1.1,828.1,5.2 = 6, 032T Lực dọc tinh toán xác định đến cốt đế đài: N tt = N ott + N dtt = 169, 626 + 6, 032 = 175, 658T - Số lượng cọc sơ n= - ( 3d ) = Diện tích sơ đế đài: Fd = - pc N tt 175, 658 = = 0,564 Pd 311,38 (cọc) cọc chịu nén lệch tâm nên n ' = n.1, = 0,564.1, = 0, 79 chọn cọc bố trí hình vẽ: 2800 900 500 600 900 400 1800 900 900 R30 500 - Hình 7.1: Mặt bố trí cọc e ≥ 3D = 3.0, = 1,8m - Khoảng cách tim cọc - 7.6 Kiểm tra móng cọc - 7.6.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc Có Fđ =2,8.1,8=5,04m2 Trọng lượng tính toán đài đất đài :chiều sâu chốn móng 1,5m N dtt = n.Fd h.γ tb = 1,1.5, 04.1,5.2 = 16, 632T - (7.4) Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài : Nmax = Ntt + Ndtt Trong đó: Ntt : Tải trọng tính toán chân cột Ntt = 169,626(T) tt Nd : Trọng lượng tính toán đài đất đài ⇒ Nmax = 169,626 + 16,632 = 186,258 (T) Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện cọc đế đài: Mxtt = Mttx + Qxtt.h = 3,434+ 0,092.1,5 = 3,572 (T.m) (7.5) Mytt = Mtty + Qytt.h = 0,175 + 0,949.1,5 = 1,6 (T.m) (7.6) Lực truyền xuống cọc dãy biên xác định theo công thức - tt - P tt max,min N max M y X max M xtt Ymax ± n ± n ncoc ∑ Xi ∑ Yi = i =1 i =1 (7.7) 186, 258 1, 6.0,9 Pmax = 94,108T ± = tt 0,9 2.2 Pmin = 92, 24T tt = - Pcọc:Trọng lượng tính toán cọc 1, 2.2,5.40 Pcoc = tt max P 3,14.0, 62 = 33,912(T) + Pco c = 94,108 + 33,912 = 128, 02T < Pvl = 311,38T Do thỏa mãn điều kiện lực max truyề xuống dãy cọc biên Vì Pmin=92,24 T >0 => kiểm tra cọc chịu nhổ - Vậy cọc đảm bảo khả chịu lực - 7.6.2 Kiểm tra cường độ đất: - Đối với móng cọc chống có n cọc sức chịu tải giới hạn móng - Ngh =Rgh.Fc.n = 22619.3,14.0, 62.2 / = 12784, 26 KN = 1278, 426T (7.8) - Rgh: cường độ giới hạn chân cọc chống ứng với hình thành xong mặt trượt lấy - = 22619 KN / m -Để móng cọc chống ổn định : N gh ≥ 1, 2.( N max + nPc ) = 1, 2.(186, 258 + 2.33,912) = 254, 082T - Có Ngh=1278,426 > 254,028 T Vậy móng cọc ổn định - 7.6.3 Kiểm tra biến dạng (độ lún) móng cọc - Do cột ngàm vào lớp đá cứng.nên độ biến dạng nên không vượt giới hạn cho phép nên tính - 7.7 Tính toán đài cọc Bê tông B25: Rb = 145 (kG/cm2); Rbt = 10,5(kG/cm2); Eb = 3.105(kG/cm2) Cốt thép chịu lực dùng AII: RS=RSC=2800 (kG/cm2); RSW=2250 (kG/cm2) Chọn chiều cao đài : chọn h = 1,5m - 7.7.1 Tính toán chọc thủng 1100 600 1100 dÇm mãng betong lot -1,5 200 600 - 1200 2800 600 100150 450 1500 900 0,00 200 Hình 5.2.3.1.1 Hình 7.2:Sơ đồ tháp đâm thủng - Chống chọc thủng trực tiếp: o - Từ mép cột, ta vẽ tháp chọc thủng với góc 45 Dễ dàng thấy lăng thể chọc thủng trùm trục cọc Như đài không bị đâm thủng - 7.7.2.Tính toán cốt thép cho đài: - Việc tính toán đài chịu uốn tiến hành theo trị số mômen tiết diện thẳng đứng đài mép cột.Đài cọc coi dầm conxon ngàm vào tiết diện qua mép cột bị uốn phản lực đầu cọc 2800 900 900 500 400 1800 900 R3 0 500 900 600 - Hình 7.3: Sơ đồ tinh cốt thép Mômen ngàm xác định theo công thức: n M = ∑ ri Pi i =1 - Trong đó: n: số lượng cọc phạm vi conxon - Pi : phản lực đầu cọc thứ i - ri : khoảng cách từ mặt ngàm đến trục cọc thứ i - Momen tương ứng với mặt ngàm I-I: - MI-I=94,108.0,7= 65,88(T.m) - Chọn chiều dày lớp betong bảo vệ a=10cm ;ho=150-10=140 cm=1,4m - Tính cốt thép: Fa1 ≥ - M I −I 65,88.105 = = 18, 67cm 0,9.Rs h0 0,9.2800.140 φ Chọn 12 16 có diện tích 24,132 cm2 khoảng cách S= - b − 2a 2800 − 2.100 = = 236, 363 ( mm ) n −1 11 lấy S=20cm -Cốt thép theo phương cạnh ngắn(mặt ngàm M II-II) chọn theo cấu tạo khoảng cách 20cm φ 16 400 1800 900 R30 Ø16a200 B B 900 600 Ø16a200 500 900 900 500 2800 1100 600 1100 dÇm mãng 4Ø22 Ø8a100 Ø16a200 10 Ø16a200 betong lot Ø16a200 Ø16a200 200 600 1200 2800 600 1500 100150 450 900 Ø16a200 200 - Hình 7.4: Bố trí cốt thép móng 10C 7.8.Tính móng 10B 7.8.1.Tải trọng dùng thiết kế móng Tải trọng tính toán móng cho cột biên 10B lấy từ phản lực chân cột lớn TH tải trọng Tổ hợp dùng tổ hợp Nmax, Mtu - - Giá trị tải trọng tính toán cột là: Đơn vị (kN.m) - C S t o r y S - o l u m n C - Load CO - L o c - P - - - V - - V - - T - - - M - - M - T O R Y 1 MBA O MIN - - Các thông số loại cột chiều dài cột ,đài cột đươc chọn giống trường hợp tính móng 10C : Cọc có đường kính D= 60cm,bố trí 12φ16,có A=24,132cm2,lớp bảo vệ a=7cm - Có chiều dài L = 40m Chọn chiều cao đài : h = 1,5m - Sức chịu tải cọc dùng để tính toán: Pvl = 311,38 T - 7.8.2 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng - Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài phản lực đầu cọc gây ra: p tt = - - - = 311,38 ( 3.0, ) = 96,1(T / m ) N 0tt 145, 08 = = 1,56 tt p − n.γ tb h 96,1 − 1,1.2.1,5 N dtt = n.Fd h.γ tb = 1,1.1,56.1,5.2 = 5,148T Lực dọc tinh toán xác định đến cốt đế đài: Ntt = N ott + N dtt = 145, 08 + 5,148 = 150, 228T - Số lượng cọc sơ N tt 150, 228 = = 0, 48 Pd 311,38 (cọc) cọc chịu nén lệch tâm nên n ' = n.1, = 0, 48.1, = 0, 672 - (m2) Trọng lượng đài đất đài: n= - ( 3d ) Diện tích sơ đế đài: Fd = - pc chọn cọc bố trí hình vẽ: 2800 900 500 600 900 400 1800 900 900 R30 500 - Hình 7.5: Mặt bố trí cọc e ≥ 3D = 3.0, = 1,8m - Khoảng cách tim cọc - 7.9 Kiểm tra móng cọc - 7.9.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc Có Fđ =2,8.1,8=5,04m2 Trọng lượng tính toán đài đất đài :chiều sâu chốn móng 1,5m N dtt = n.Fd h.γ tb = 1,1.5, 04.1,5.2 = 16, 632T - (7.4) Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài : Nmax = Ntt + Ndtt Trong đó: Ntt : Tải trọng tính toán chân cột Ntt = 150,228(T) tt Nd : Trọng lượng tính toán đài đất đài ⇒ Nmax = 150,228+ 16,632 = 166,86 (T) Mômen tính toán xác định tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện cọc đế đài: Mxtt = Mttx + Qxtt.h = 7,228 + 0,198.1,5 = 7,525 (T.m) (7.5) Mytt = Mtty + Qytt.h = 0,396 + 5,139.1,5 = 8,105 (T.m) (7.6) Lực truyền xuống cọc dãy biên xác định theo công thức tt - P tt max,min N max M y X max M xtt Ymax ± n ± n ncoc ∑ Xi ∑ Yi = i =1 i =1 (7.7) tt 166,86 8,105.0,9 Pmax = 87,93T ± = tt 0,92.2 Pmin = 78,93T = - Pcọc:Trọng lượng tính toán cọc 1, 2.2,5.40 Pcoc = tt max P 3,14.0, 62 = 33,912(T) + Pco c = 87,93 + 33,912 = 121,842T < Pvl = 311,38T Do thỏa mãn điều kiện lực max truyền xuống dãy cọc biên Vì Pmin=78,93 T >0 => kiểm tra cọc chịu nhổ - Vậy cọc đảm bảo khả chịu lực - 7.9.2 Kiểm tra cường độ đất: - Đối với móng cọc chống có n cọc sức chịu tải giới hạn móng - Ngh =Rgh.Fc.n = 22619.3,14.0, 62.2 / = 12784, 26 KN = 1278, 426T (7.8) - Rgh: cường độ giới hạn chân cọc chống ứng với hình thành xong mặt trượt lấy - = 22619 KN / m -Để móng cọc chống ổn định : N gh ≥ 1, 2.( N max + nPc ) = 1, 2.(166,86 + 2.33,912) = 258,152T Có Ngh=1278,426 > 258,152 ⇒ Vậy móng cọc ổn định - 7.9.3 Kiểm tra biến dạng (độ lún) móng cọc Do cột ngàm vào lớp đá cứng.nên độ biến dạng nên không vượt giới hạn cho phép nên tính - 7.10 Tính toán đài cọc Bê tông B25: Rb = 145 (kG/cm2); Rbt = 10,5(kG/cm2); Eb = 3.105(kG/cm2) Cốt thép chịu lực dùng AII: RS=RSC=2800 (kG/cm2); RSW=2250 (kG/cm2) Chọn chiều cao đài : chọn h = 1,5m - 7.10.1 Tính toán chọc thủng 1100 600 1100 dÇm mãng 100150 450 1500 900 0,00 betong lot -1,5 200 - 600 1200 2800 600 200 Hình 5.2.3.1.2 Hình 7.6:Sơ đồ tháp đâm thủng - Chống chọc thủng trực tiếp: o - Từ mép cột, ta vẽ tháp chọc thủng với góc 45 Dễ dàng thấy lăng thể chọc thủng trùm trục cọc Như đài không bị đâm thủng - 7.10.2.Tính toán cốt thép cho đài: - Việc tính toán đài chịu uốn tiến hành theo trị số mômen tiết diện thẳng đứng đài mép cột.Đài cọc coi dầm conxon ngàm vào tiết diện qua mép cột bị uốn phản lực đầu cọc 2800 900 500 600 900 400 1800 900 900 R30 500 - Hình 7.7: Sơ đồ tính cốt thép Mômen ngàm xác định theo công thức: n M = ∑ ri Pi - i =1 Trong đó: n: số lượng cọc phạm vi conxon - Pi : phản lực đầu cọc thứ i - ri : khoảng cách từ mặt ngàm đến trục cọc thứ i - Momen tương ứng với mặt ngàm I-I: - MI-I=87,93.0,7=61,551 (T.m) - Chọn chiều dày lớp betong bảo vệ a=10cm ;ho=150-10=140 cm=1,4m - Tính cốt thép: Fa1 ≥ - M I −I 61,551.105 = = 17, 45cm 0,9.Rs h0 0,9.2800.140 φ Chọn 12 16 có diện tích 24,132 cm2 khoảng cách S= - b − 2a 2800 − 2.100 = = 236, 363 ( mm ) n −1 11 lấy S=20cm -Cốt thép theo phương cạnh ngắn(mặt ngàm M II-II) chọn theo cấu tạo khoảng cách 20cm - 400 1800 900 R30 Ø16a200 A A 900 600 Ø16a170 500 900 900 2800 - 500 φ 16 1100 600 1100 dÇm mãng 4Ø22 Ø8a100 Ø16a200 10 Ø16a200 betong lot Ø16a200 Ø16a170 200 600 1200 2800 600 200 - Hình 7.8:Bố trí cốt thép móng 10B 1500 100150 450 900 Ø16a200 [...]... 600 120 180 216 2.2.2 Ti trng giú Tải trọng gió ( TCVN 2737:1995 và TCXD 229 : 1999) * Công thức tính giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao z: W =n * Wo * K * C Trong đó: + Wo là giá trị áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn lấy theo vị trí địa lý của công trình + K là hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình lấy theo bảng 5 + C là hệ số khí động lấy theo bảng... quy về tải phân bố tại các mức sàn nh sau W = n * Wo * K * C*(Hi-1 + Hi) - Hi là chiều cao tầng thứ i - Công trình xây dựng tại vùng Nng - Tức là thuộc vùng gió : IIB - H s vt ti, n : 1.2 - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn, Wo=: 95(kG/m2) - Công trình có số tầng là: 5 * Tải trọng gió tĩnh (đẩy+hút) tác dụng lên từng tầng, qui về lực phân bố lên mức sàn tầng Sinh viờn: Bựi ỡnh Sỏng Lp: XDD51-H2 Page 15 ... 229 : 1999) * Công thức tính giá trị tính toán thành phần tĩnh tải trọng gió W độ cao z: W =n * Wo * K * C Trong đó: + Wo giá trị áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn lấy theo vị trí địa lý công trình +... - Công trình xây dựng vùng Nng - Tức thuộc vùng gió : IIB - H s vt ti, n : 1.2 - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn, Wo=: 95(kG/m2) - Công trình có số tầng là: * Tải trọng gió tĩnh (đẩy+hút) tác dụng