ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XÂY DỰNG, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ XÂY DỰNG CAO ỐC IMPACT THỊ XÃ ĐIỆN BIÊN

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG

PHỤ LỤC THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ XÂY DỰNG

HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI:

CAO ỐC IMPACT THỊ XÃ ĐIỆN BIÊN – TỈNH LAI CHÂU

Kính thưa thầy cô,

Sau 15 tuần dưới sự hướng dẫn, giúp đỡ của các Thầy, Cô trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã hết lòng dạy dỗ, chỉ dạy cho em trong thời gian học, cũng như thời gian làm đồ án vừa qua, mà trực tiếp là Thầy Nguyễn Khắc Mạn và Thầy Lê Văn kiểm đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt lại kiến thức, kinh nghiệm cho em.

Do khối lượng tính toán khá lớn trong một thời gian ngắn nên trong đồ án em không thể tránh được thiếu sót, rất mong quý Thầy, Cô vui lòng chỉ dạy thêm.

Em xin cám ơn.

MỤC LỤC

Trang

PHẦN 1: KIẾN TRÚC

1. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1

2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1

3. ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 3

4.1. HỆ THỐNG ĐIỆN 3

4.2. HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH 3

4.3. HỆ THỐNG NƯỚC 4

4.4. GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG 4

4.5. HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY 4

4.6. HỆ THỐNG CHỐNG SÉT 5

4.7. HỆ THỐNG THOÁT RÁC 5

4.8. HỆ THỐNG CÁP TI VI, ĐIỆN THOẠI, LOA 5

5. SƠ LƯỢC CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 6

6. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA CHẤT

THUỶ VĂN KHU VỰC 7

PHẦN 2: KẾT CẤU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU

NHÀ CAO TẦNG 13

1.1.LỰA CHỌN VẬT LIỆU DÙNG CHO CÔNG TRÌNH 13

1.2.SƠ LƯỢC YÊU CẦU HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH 13

1.3.CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT 14

1.4.TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 15

1.4.1.SƠ ĐỒ TÍNH 15

1.4.2.TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 15

1.4.3.TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU 16

1.4.4.PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 16

1.5.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 19

1.5.1.HỆ KẾT CẤU SÀN 19

1.5.1.1.HỆ SÀN SƯỜN 19

1.5.1.2.HỆ SÀN Ô CỜ 20

1.5.1.3.SÀN KHÔNG DẦM (KHÔNG CÓ MŨ CỘT) 20

1.5.1.4.SÀN KHÔNG DẦM ỨNG LỰC TRƯỚC 21

1.5.1.5.KẾT LUẬN 21

1.5.2.HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH 22

1.6.SƠ BỘ LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN CHÍNH 22

1.6.1. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÁCH CỨNG 22

1.6.2. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT 23

1.6.3. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN 24

1.6.4. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM 25

1.6.5. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN PHỤ 25

1.7.CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 28

1.8.CÁC TIÊU CHUẨN - QUI PHẠM ĐƯỢC ÁP DỤNG

TRONG PHẠM VI ĐỒ ÁN 30

CHƯÔNG 2. TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 31

2.1. KIẾN TRÚC 31

2.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN BỂ NƯỚC MÁI 31

2.3. TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 32

2.3.1. TÍNH TOÁN NẮP BỂ 32

2.3.2. TÍNH TOÁN DẦM NẮP BỂ 35

2.3.3. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 43

2.3.4. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY BỂ 49

2.3.5. TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY BỂ 52

2.4. KIỂM TRA NỨT CHO BỂ NƯỚC 61

2.4.1. KIỂM TRA NỨT Ở BẢN ĐÁY 61

2.4.2. KIỂM TRA NỨT Ở BẢN THÀNH 62

2.5. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO BỂ NƯỚC 62

2.5.1. KIỂM TRA VÕNG CHO HỆ DẦM ĐÁY 62

2.5.2. KIỂM TRA VÕNG CHO BẢN ĐÁY 63

CHÖÔNG 3. TÍNH TOÁN CẦU THANG 67

3.1. KIẾN TRÚC 67

3.2. CẤU TẠO CẦU THANG 67

3.3. TẢI TRỌNG 68

3.4. THIẾT KẾ THANG 70

3.4.1. PHƯƠNG ÁN 1 70

3.4.2. PHƯƠNG ÁN 2 78

3.5. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 83

3.6. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG PHƯƠNG ÁN THANG ĐÃ CHỌN 83

CHÖÔNG 4. TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 84

4.1. MẶT BẰNG HỆ DẦM - SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 84

4.2. CHIỀU DÀY SÀN - VẬT LIỆU 84

4.3. CẤU TẠO SÀN 84

4.4. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 84

4.5. NGUYÊN LÝ TÍNH Ô SÀN 88

4.6. TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 90

4.7. KẾT QUẢ TÍNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP 91

4.8. KIỂM TRA VÕNG CHO SÀN 93

4.9. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG ĐÂM THỦNG CỦA SÀN 95

CHÖÔNG 5. ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH 96

5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 96

5.2. TÍNH TOÁN CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG 97

CHÖÔNG 6. TẢI ĐỘNG ĐẤT 103

6.1. TỔNG QUAN 103

6.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 104

6.2.1. SƠ LƯỢC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỰC TIẾP 104

6.2.2. TIÊU CHUẨN KHÁNG CHẤN NGA : CHNP II_7_81 104

6.3. TÍNH TOÁN TẢI ĐỘNG ĐẤT 108

CHÖÔNG 7. TẢI TRỌNG GIÓ 118

7.1. THÀNH PHẦN TĨNH 118

7.2. THÀNH PHẦN ĐỘNG 119

7.3. PHÂN BỐ LỰC GIÓ 126

CHÖÔNG 8. TÍNH NỘI LỰC 131

8.1. SƠ ĐỒ TÍNH 131

8.2. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI 133

8.3. CẤU TRÚC TỔ HỢP 134

8.4. NỘI LỰC 137

CHÖÔNG 9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 141

9.1. TÍNH THÉP DẦM 141

9.1.1. CỐT DỌC 141

9.1.2. CỐT NGANG 141

9.1.3. CỐT TREO 142

9.2. TÍNH THÉP CỘT 153

9.2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH 153

9.2.2. BỐ TRÍ THÉP DỌC 154

9.2.3. BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐAI 155

9.3. TÍNH VÁCH CỨNG 159

CHÖÔNG 10. NỀN MÓNG 165

10.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 165

10.2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 165

10.2.1. ĐỊA TẦNG 165

10.2.2. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 168

10.2.3. LỰA CHỌN MẶT CẮT ĐỊA CHẤT ĐỂ TÍNH MÓNG 170

10.2.4. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN 171

10.3. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 171

10.4. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 171

10.5. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 172

10.5.1. THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI VÁCH L₁(MÓNG M2) 172

10.5.1.1. TẢI TRỌNG 172

10.5.1.2. CẤU TẠO CỌC 174

10.5.1.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 174

10.5.1.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 175

10.5.1.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 179

10.5.1.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 180

10.5.1.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 183

10.5.1.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 187

10.5.2. THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CỘT C₁₆ (MÓNG M1) 192

10.5.3. THIẾT KẾ MÓNG KHU LÕI THANG (MÓNG M5) 194

10.5.3.1. TẢI TRỌNG 194

10.5.3.2. CẤU TẠO CỌC 195

10.5.3.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 195

10.5.3.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 196

10.5.3.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 198

10.5.3.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 200

10.5.3.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 203

10.5.3.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 207

10.5.4. KIỂM TRA CHỒNG ỨNG SUẤT

DƯỚI CHÂN ĐÁY KHỐI MÓNG QUI ƯỚC 212

10.6. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 212

10.6.1. THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CHÂN VÁCH L₁(MÓNG M2) 212

10.6.1.1. TẢI TRỌNG 212

10.6.1.2. CẤU TẠO CỌC 213

10.6.1.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 214

10.6.1.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP 214

10.6.1.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 218

10.6.1.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 219

10.6.1.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 222

10.6.1.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 226

10.6.2. THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CỘT C16 (MÓNG M1) 231

10.6.3. THIẾT KẾ MÓNG KHU LÕI THANG (MÓNG M7) 233

10.6.3.1. TẢI TRỌNG 233

10.6.3.2. CẤU TẠO CỌC 234

10.6.3.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 234

10.6.3.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP 235

10.6.3.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 237

10.6.3.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 239

10.6.3.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 242

10.6.3.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 246

10.6.4. KIỂM TRA CHỒNG ỨNG SUẤT

DƯỚI CHÂN ĐÁY KHỐI MÓNG QUI ƯỚC 255

10.6.5. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CẨU LẮP CỌC 255

10.7. SO SÁNH PHƯƠNG ÁN CỌC 256

CHƯÔNG 11. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 259

11.1. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 259

11.2. KIỂM TRA LẬT 259

11.3. KIỂM TRA TRƯỢT 261

PHẦN 3: THI CÔNG 263

CHƯÔNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 263

1.1. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 263

1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÔNG TRÌNH 263

1.3. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 264

1.3.1. TÌNH HÌNH CUNG ỨNG VẬT TƯ 264

1.3.2. MÁY MÓC VÀ CÁC THIẾT BỊ THI CÔNG 264

1.3.3. NGUỒN NHÂN CÔNG XÂY DỰNG 265

1.3.4. NGUỒN NƯỚC THI CÔNG 265

1.3.5. NGUỒN ĐIỆN THI CÔNG 265

1.3.6. GIAO THÔNG TỚI CÔNG TRÌNH 265

1.3.7. THIẾT BỊ AN TOÀN LAO ĐỘNG 265

1.4. NHẬN XÉT 266

1.5. CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TRÌNH 266

CHƯÔNG 2. THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 268

2.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CỌC NHỒI 268

2.2. THI CÔNG CỌC NHỒI THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÃ CHỌN 269

2.2.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 269

2.2.2. CÔNG TÁC THI CÔNG CHÍNH 269

2.3. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI 277

2.4. CHỌN THIẾT BỊ CƠ GIỚI PHỤC VỤ CÔNG TÁC

THI CÔNG CỌC 279

2.5. TỔNG QUÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG

CỌC KHOAN NHỒI BẰNG SƠ ĐỒ 282

2.6. SỐ LƯỢNG CÔNG NHÂN THI CÔNG CỌC TRONG 1 CA 284

2.7. THỜI GIAN THI CÔNG CỌC NHỒI 284

CHƯÔNG 3. CÔNG TÁC BÊ TÔNG TOÀN KHỐI 285

3.1. CÔNG TÁC CỐP PHA 285

3.1.1. CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÔNG TÁC CỐP PHA 285

3.1.2. CỐP PHA CỘT (THIẾT KẾ CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH) 286

3.1.3. CỐP PHA SÀN 291

3.1.4. CỐP PHA DẦM 294

3.1.5. CỐP PHA ĐÀI CỌC 300

3.1.6. CỐP PHA TƯỜNG TẦNG HẦM 305

3.1.7. CỐP PHA VÁCH CỨNG 308

3.2. CÔNG TÁC BÊ TÔNG 310

3.2.1. PHÂN ĐỢT – PHÂN ĐOẠN 310

3.2.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG CÁC PHÂN ĐỢT 313

3.2.3. CUNG CẤP BÊ TÔNG 316

3.2.3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG 316

3.2.3.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI VỮA BÊTÔNG BƠM 317

3.2.3.3. VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG 317

3.2.4. ĐỔ BÊ TÔNG CÁC CẤU KIỆN 318

3.2.4.1. YÊU CẦU CHUNG 318

3.2.4.2. TRÌNH TỰ ĐỔ BÊTÔNG CỦA CÁC LOẠI KẾT CẤU 318

3.2.4.3. ĐẦM BÊ TÔNG 319

3.2.4.4. BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG 320

3.2.5. CHỌN THIẾT BỊ THI CÔNG 320

3.3. CÔNG TÁC CỐT THÉP 325

3.3.1. YÊU CẦU CHUNG 325

3.3.2. CÔNG TÁC CỐT THÉP MÓNG 326

3.3.3. CÔNG TÁC CỐT THÉP DẦM SÀN 326

3.3.4. CÔNG TÁC CỐT THÉP CỘT VÁCH 327

CHƯÔNG 4. TỔNG BÌNH ĐỒ THI CÔNG 328

4.1. LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 328

4.1.1. CƠ SỞ VÀ MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN 328

4.1.2. NỘI DUNG BỐ TRÍ 329

4.1.2.1. YÊU CẦU BỐ TRÍ MÁY MÓC THI CÔNG 329

4.1.2.2. YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG TẠM 330

4.1.2.3. YÊU CẦU THIẾT KẾ KHO BÃI 330

4.1.2.4. YÊU CẦU THIẾT KẾ CÁC XƯỞNG SẢN XUẤT 330

4.1.2.5. YÊU CẦU THIẾT KẾ KHU NHÀ TẠM 331

4.1.2.6. YÊU CẦU HỆ THỐNG AN TOÀN, BẢO VỆ,

VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 332

4.1.3. TÍNH TOÁN SƠ BỘ LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 332

4.1.3.1. SỐ LƯỢNG CÁN BỘ CÔNG NHÂN VIÊN

TRÊN CÔNG TRƯỜNG 332

4.1.3.2. DIỆN TÍCH KHO BÃI VÀ LÁN TRẠI 333

4.1.3.3. HỆ THỐNG ĐIỆN THI CÔNG VÀ SINH HOẠT 335

4.1.3.4. NƯỚC THI CÔNG VÀ SINH HOẠT 336

CHƯƠNG 5. AN TOÀN LAO ĐỘNG 338

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN KẾT CẤU

CÁC TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM:

TCVN 2737 : 1995 - Tiêu Chuẩn Thiết Kế Tải Trọng Và Tác Động.
TCXD 229 : 1999 - Chỉ Dẫn Tính Toán Thành Phần Động Của Tải Trọng Gió .
TCVN 4612 : 1988 - Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng. Kết cấu bê tông cốt thép. Ký hiệu qui ước và thể hiện bản vẽ.
TCVN 5574 : 1991 - Tiêu Chuẩn Thiết Kế Bêtông Cốt Thép.
TCXD195 : 1997 - Nhà Nhiều Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi.
TCXD 205 : 1998 - Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế.
TCXD 198 : 1997 - Nhà Cao Tầng – Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối.
TCVN 356 : 2005 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

CÁC TÀI LIỆU CHUYÊN MÔN

Động Đất Và Lý Thuyết Kháng Chấn – TG Phan Văn Cúc.
Tính Toán Và Cấu Tạo Kháng Chấn Các Công Trình Nhiều Tầng – TG Phan Văn Cúc – Nguyễn Lê Ninh – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
Nhà Cao Tầng Chịu Tải Trọng Ngang Gió Bão Và Động Đất – TG Mai Hà San – NXB Xây Dựng.
Kết Cấu Nhà Cao Tầng – TG Sullơ W.– NXB Xây Dựng.
Sức Bền Vật Liệu (Tập I Và Ii) –TG Lê Hoàng Tuấn – Bùi Công Thành – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
Cơ học kết cấu ( Tập I và II) – TG Lều Thọ Trình – Nguyễn mạnh Yên.
Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 1 (Phần Cấu Kiện Cơ Bản) – TG Ngô Thế Phong – Nguyễn Đình Cống – Nguyễn Xuân Liên – Trịnh Kim Đạm – Nguyễn Phấn Tấn – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép 2 (Phần Kết Cấu Nhà Cửa) – TG Ngô Thế Phong – Lý Trần Cường – Trịnh Kim Đạm – Nguyễn Lê Ninh - NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
Khung bê tông cốt thép – TG Trịnh Kim Đạm – Lê Bá Huế.
Cấu tạo bê tông cốt thép – BXD- Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam – NXB Xây Dựng.
Tài liệu bồi dưỡng kỹ sư, kiến trúc sư tư vấn xây dựng – Trường đào tạo bồi dưỡng cán bộ ngành xây dựng.
Sổ tay thực hành kết cấu công trình – TG Vũ Mạnh Hùng – NXB Xây Dựng.
Công báo số 27+28 (23/10/2005) – Bộ Xây Dựng.
Cơ học đất – TG Bùi Anh Định – Trường đại học giao thông vận tải Hà Nội
Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn – NXB Xây Dựng.
Những Phương Pháp Xây Dựng Công Trình Trên Nền Đất Yếu – TG Hoàng Văn Tân – Trần Đình Ngô – Phan Xuân Trường – Phạm Xuân – Nguyễn Hải – NXB Xây Dựng.
Nền Và Móng Công Trình Dân Dụng Công Nghiệp – TG Nguyễn Văn Quảng – Nguyễn Hữu Kháng – Uông Đình Chất – NXB Xây Dựng.
Nền Móng Nhà Cao Tầng –TG Nguyễn Văn Quảng – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
Sap2000 – TG Phạm Quang Hân – Phạm Quang Huy – Hồ Xuân Phương – NXB Thống Kê.
Tài liệu hướng dẫn sử dụng Etabs – Công ty tin học Xây Dựng – CIC.

PHẦN THI CÔNG

CÁC TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM

TCVN 5572 : 1991 - Hệ Thống Tài Liệu Thiết Kế Xây Dựng. Kết Cấu Bêtông Cốt Thép. Bản Vẽ Thi Công.
TCVN 197 : 1997 – Thi công cọc khoan nhồi.
TCVN 196 : 1997 – Công tác thử tĩnh và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi
TCVN 326 : 2004 – Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu
TCVN 200 : 1997 - Nhà Cao Tầng – Kỹ Thuật Bêtông Bơm

TCVN 202 : 1997 - Nhà Cao Tầng - Thi Công Phần Thân
TCVN 296 : 2004 - Dàn Giáo - Các Yêu Cầu Về An Toàn.
TCVN 4453 : 1995 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Qui phạm thi công và nghiệm thu.

CÁC TÀI LIỆU CHUYÊN MÔN

Thiết Kế Thi Công –TG Lê Văn Kiểm– NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM.
Thi Công Bêtông Cốt Thép – TG Lê Văn Kiểm - NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM.
Album Thi Công Xây Dựng – TG Lê Văn Kiểm - NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM.
Máy xây dựng – TG Lê Văn Kiểm - NXB Đại Học Quốc Gia TP. HCM.
Sổ tay chọn máy thi công xây dựng – TG Nguyễn Tiến Thu – NXB Xây Dựng.
Thi công cọc khoan nhồi – TG Nguyễn Bá Kế – NXB Xây Dựng.
Kĩ thuật thi công (Tập 1) – TG Đỗ Đình Đức – Lê Kiều – NXB Xây Dựng.
Tổ Chức Thi Công – TG Nguyễn Đình Hiện – NXB Xây Dựng
Tổ Chức Công Trường Xây Dựng – TG Nguyễn Duy Thiện – NXB Xây Dựng
Thiết Kế Tổng Mặt Bằng Và Tổ Chức Công Trường Xây Dựng – TG Trịnh Quốc Thắng
Công Tác Đất Và Thi Công Bêtông Toàn Khối – TG Lê Kiều – Nguyễn Duy Ngụ – Nguyễn Đình Thám

MỤC LỤC

Trang

CHƯÔNG 1. PHỤ LỤC DỮ LIỆU ĐẦU VÀO 1

1.1. MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH VÀ SƠ ĐỒ TÍNH 1

1.2. SƠ ĐỒ TÊN NÚT 2

1.3. SƠ ĐỒ TÊN PHẦN TỬ FRAME 3

1.4. SƠ ĐỒ TÊN PHẦN TỬ WALL 4

1.5. SƠ ĐỒ TÊN PHẦN TỬ SHELL 5

1.6. ĐỊNH NGHĨA VẬT LIỆU TRONG ETABS 9.0.4 6

1.7. ĐỊNH NGHĨA TIẾT DIỆN TRONG ETabs 9.0.4 6

1.8. ĐỊNH NGHĨA TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG TRONG

ETABS 9.0.4 7

1.9. ĐỊNH NGHĨA TỔ HỢP TẢI 8

1.10. ĐỊNH NGHĨA KHỐI LƯỢNG TẬP TRUNG TRONG

PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG 11

1.11. SƠ ĐỒ CHẤT TẢI 12

1.11.1. TĨNH TẢI: TT 12

1.11.2. HOẠT TẢI HTO1T1O2T2 13

1.11.3. HOẠT TẢI HTO2T1O1T2 14

1.11.4. GIÓ TĨNH PHƯƠNG X 15

1.11.5. GIÓ TĨNH PHƯƠNG Y 17

1.11.6. GIÓ ĐỘNG PHƯƠNG X (GÁN LÊN KHỐI TÂM 19

CÔNG TRÌNH)

1.11.7. GIÓ ĐỘNG PHƯƠNG Y (GÁN LÊN KHỐI TÂM 20

CÔNG TRÌNH)

1.11.8. ĐỘNG ĐẤT PHƯƠNG X (GÁN LÊN SÀN MỖI TẦNG) 21

1.11.9. ĐỘNG ĐẤT PHƯƠNG Y (GÁN LÊN SÀN MỖI TẦNG) 22

CHÖÔNG 2. PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 23

2.1. CHU KỲ DAO ĐỘNG 23

2.2. TRỌNG LƯỢNG CÁC TẦNG TRONG CÔNG TRÌNH 23

CHƯÔNG 3. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC 2 24

CHƯÔNG 4. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 2 42

CHƯÔNG 5. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG

KHUNG TRỤC 2 163

5.1. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH CỨNG (2.5x0.3)m 163

5.2. KIỂM TRA ỨNG SUẤT NGOÀI MẶT PHẲNG 274

5.3. TÍNH TOÁN TƯỜNG TẦNG HẦM 277

CHÖÔNG 6. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 280

6.1. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 2 280

6.1.1. MÓNG DƯỚI VÁCH L1 280

6.1.2. MÓNG DƯỚI CỘT C16 282

6.2. THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CỘT C16 283

6.2.1. PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI 283

6.2.1.1. TẢI TRỌNG 283

6.2.1.2. CẤU TẠO CỌC 284

6.2.1.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 285

6.2.1.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 285

6.2.1.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 289

6.2.1.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 290

6.2.1.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 294

6.2.1.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 299

6.2.2. PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP 303

6.2.2.1. TẢI TRỌNG 303

6.2.2.2. CẤU TẠO CỌC 303

6.2.2.3. SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƯỚC 303

6.2.2.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP 304

6.2.2.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 308

6.2.2.6. KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 309

6.2.2.7. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 312

6.2.2.8. TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO ĐÀI CỌC 317

6.3. PHỤ LỤC TÍNH TOÁN MÓNG KHU LÕI THANG 321

CHƯƠNG 7. PHỤ LỤC KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 323

CHÖÔNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Lớp đất 1: đất đắp, có chiều dày 0.8m.
Lớp đất 2: sét pha, chiều dày 5,7m.
Lớp đất 3: sét pha, có chiều dày 4.8m .
Lớp đất 4: cát pha, chiều dày 7,6m.
Lớp đất 5: cát hạt nhỏ và trung, chiều dày 9,6 m.
Lớp đất 6: cát thô lẫn cuội sỏi, rất dầy và chưa kết thúc trong phạm vi khoan thăm dò.

1.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÔNG TRÌNH

1.2.1. KIẾN TRÚC

Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 36m, chiều rộng 26.9m chiếm diện tích đất xây dựng là 716.4m².
Công trình gồm 18 tầng, cốt ±0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt. Cốt đất tự nhiên tại cốt -0.80m. Chiều cao công trình là 60.8m tính từ cốt ±0.00m

1.2.2. KẾT CẤU THÂN NHÀ

Giải pháp kết cấu chính của công trình là vách và lõi kết hợp chịu lực chính, bên trong sử dụng thêm 1 số cột đỡ dầm và chịu lực phụ.
Tường bao che bằng gạch ống dày 20 cm.
Tường ngăn bằng gạch ống dày 10 cm.
Cửa bằng khung nhôm – kính.
Vật liệu
- Bê tông sử dụng cho kết cấu bên trên dùng mác300
- Cốt thép gân f≥10 dùng cho kết cấu bên trên dùng loại AII
- Cốt thép trơn f<10 dùng loại AI

1.2.3. NỀN MÓNG

Giải pháp nền móng là giải pháp móng sâu, sử dụng cọc khoan nhồi đặt mũi cọc vào lớp đất số 6.
Đài liên kết ngàm với cột và cọc. Thép của cọc liên kết trong đài 80 cm và đầu cọc trong đài là 20 cm. (Neo vào đài 1 đoạn từ 35f - 40f) (Theo tiêu chuẩn xây dựng mới ban hành).

Vật liệu
- Bê tông sử dụng cho đài cọc dùng mác 300
- Bê tông cọc khoan nhồi dùng mác 300
- Cốt thép gân f≥10 dùng cho đài cọc dùng loại AII
- Cốt thép gân f≥10 dùng cho cọc khoan nhồi dùng loại AII
- Cốt thép trơn f<10 dùng loại AI

1.3. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG

1.3.1. TÌNH HÌNH CUNG ỨNG VẬT TƯ

Công trình xây dựng tại khu vực thị xã nên việc cung cấp vật tư dễ dàng và đảm bảo về mặt chất lượng cũng như số lượng.

1.3.2. MÁY MÓC VÀ CÁC THIẾT BỊ THI CÔNG

Có rất nhiều công ty cho thuê các thiết bị máy móc phục vu cho công tác thi công với chủng loại và số lượng phong phú. Sau đây là một số máy, thiết bị chính dùng để phục vụ cho công tác thi công công trình:
- Dàn máy khoan cọc
- Máy kinh vĩ quang học: định vị tim móng, cột…
- Máy thủy bình: đo độ cao.
- Máy cần trục: bốc xếp, vận chuyển cấu kiện vào vị trí thiết kế.
- Máy đào gầu nghịch: đào đất hố móng.
- Cần trục tháp: Vận chuyển vật liệu theo bán kính của nó.
- Máy vận thăng: vận chuyển nguời và vật liệu lên cao.
- Máy trộn: Trộn vữa tô trát hoặc trộn bê tông.
- Máy bơm bê tông: Bơm bê tông theo chiều đứng và chiều ngang công trình.
- Các loại đầm mặt, đầm dùi.
- Máy phát điện dự phòng.
- Máy bơm nước.
- Máy cắt, kéo thép, …
Ngoài ra còn có một số thiết bị phương tiện phục vụ cho thi công tại công trường như dàn giáo thép, cây chống thép, các ốc và khóa liên kết, dây neo, dây chằng, các thiết bị bảo hộ phục vụ cho công tác thi công trên cao.

1.3.3. NGUỒN NHÂN CÔNG XÂY DỰNG

Ngoài nguồn lao động chính có sẵn trong các đội thi công, ta tiến hành thuê thêm nguồn nhân công từ bên ngoài vào (nhằm đảm bảo sự điều hoà cho biểu đồ nhân lực mỗi khi số lượng nhân công tăng đột biến: đổ bê tông...). Việc lựa chọn nhân công phục vụ thi công công trình phải đảm bảo công nhân có đủ trình độ và tay nghề. Bên cạnh đó ta phải tổ chức lớp huấn luyện về an toàn lao động cho công nhân thi công công trình.

1.3.4. NGUỒN NƯỚC THI CÔNG

Nước dùng trong công trường được cung cấp từ hệ thống cung cấp nước của thị xã và phải đảm bảo lưu lượng cần thiết trong suốt quá trình sử dụng. Chính vì vậy ta sử dụng bể chứa dữ trữ để phòng hờ xảy ra trường hợp thiếu nước phục vụ cho công trình.

1.3.5. NGUỒN ĐIỆN THI CÔNG

Nguồn điện được lấy từ lưới điện cao thế khu vực. Tuy nhiên cần trang bị thêm một máy phát điện dự phòng để đảm bảo vẫn có điện cung cấp cho công trường khi nguồn điện từ mạng lưới điện quốc gia có sự cố.
Hệ thống dây điện tạm thời gồm có hệ thống dây dẫn các thiết bị chiếu sáng tạm thời trong công trường và hệ thống dây dẫn các thiết bị máy móc cần thiết trong quá trình xây dựng. Các hệ thống dây được đặt trên cao, đảm bảo chiều cao không cản trở việc lưu thông của xe. Nếu được đặt ngầm dưới đất thì phải được che chắn bảo vệ đúng qui định. Tại các vị trí bố trí cầu dao, cây chống đỡ dây dẫn phải có bảng báo.
Hệ thống chiếu sáng cho công trường trong quá trình thi công: bố trí ở lối đi, tập trung bố trí ở các vị trí thi công ban đêm, tăng ca, đảm bảo ánh sáng cho thi công, tuyệt đối tránh tình trạng lao động trong điều kiện thiếu ánh sáng.

1.3.6. GIAO THÔNG TỚI CÔNG TRÌNH

Công trình nằm trong thị xã nên việc vận chuyển và chuyên chở vật liệu và các trang thiết bị dễ dàng. Bên cạnh đó công trình nằm gần khu dân cư nên các xe cần phải có thiết bị che chắn vật liệu trên xe, nhầm tránh rơi vãi vật liệu trên đường vận chuyển.

1.3.7. THIẾT BỊ AN TOÀN LAO ĐỘNG

Trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động cho công nhân làm việc tại công trường. Đồng thời phải cung cấp tài liệu và kiến thức về an toàn lao động. Qua đó giúp nâng cao ý thức chấp hành nghiêm chỉnh nội qui an toàn lao động tại công trường.

1.4. NHẬN XÉT

Với những đặc điểm của công trình và điều kiện thi công trên, việc thi công công trình có những thuận lợi và khó khăn nhất định. Nhưng nói chung chúng ta có nhiều thuận lợi hơn so với những khó khăn. Dựa vào các đặc điểm và điều kiện trên trên, ta chọn biện pháp thi công thủ công kết hợp với cơ giới để tổ chức xây dựng công trình.

1.5. CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TRÌNH

Công tác thi công công trình được tiến hành theo 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn chuẩn bị

+ Giai đoạn thi công chính

+ Giai đoạn hoàn thiện

1.5.1. GIAI ĐOẠN CHUẨN BỊ

Gồm những công việc sau:

Giải phóng mặt bằng.
Làm rào chắn, đường nội bộ.
Xây dựng các nhà cửa tạm thời phục vụ thi công (ban chỉ huy công trình, kho vật liệu, các xưởng phụ trợ, sân bãi xe, trạm y tế, nhà vệ sinh…).
Lắp đặt lưới điện, nước, chiếu sáng phục vụ cho thi công.
Lắp đặt đường dây điện thoại.
Thi công các hệ thống xử lý và thoát nước tạm thời.
Định vị công trình.

1.5.2. GIAI ĐOẠN THI CÔNG CHÍNH

Thi công cọc.
Thi công đào đất bằng máy đào, và bằng cơ giới, vận chuyển đất ra khỏi công trường
Thi công đài cọc.
Thi công tường tầng hầm.
Thi công cột, dầm, sàn các tầng.

1.5.3. GIAI ĐOẠN HOÀN THIỆN

Lắp mạng lưới điện nước
Lắp thang máy
Lắp thiết bị vệ sinh
Lắp hệ thống điều hòa
Lắp trần thạch cao
Lát gạch nền công trình
Sơn
Lắp cửa, kính...
Trang trí nội thất
Thi công đường sá hè rãnh, cây xanh xung quanh khu vực công trình
Vận hành thử và nghiệm thu trước khi bàn giao.

Ghi chú: Vì thời gian thực hiện đồ án có hạn, với sự chấp thuận của giáo viên hướng dẫn, trong phần này em xin chỉ trình bày biện pháp thi công móng và thi công phần thân (dầm, sàn, cột, vách) của một khung nhà trong công trình.

CHÖÔNG 2. THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

Thi công cọc theo thiết kế có:

+ Đường kính : d = 0.8m và d=1.2m

+ Chiều dài cọc : 26.6 m và 30.6 m (tính từ đáy đài).

2.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CỌC NHỒI

2.1.1. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG SỬ DỤNG ỐNG CHỐNG VÁCH

Với phương pháp này ta phải đóng ống chống rất sâu và đảm bảo việc rút ống chống lên được.Việc đưa ống và rút ống qua các lớp đất (nhất là lớp sét pha) rất nhiều trở ngại, lực ma sát giữa ống chống và các lớp đất lớn cho nên công tác kéo ống chống gặp rất nhiều khó khăn, đồng thời yêu cầu máy có công suất cao.

2.1.2. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BẰNG GUỒNG XOẮN

Phương pháp này tạo lỗ bằng cách dùng cần có ren xoắn khoan xuống đất. Đất được đưa lên nhờ vào các ren đó, phương pháp này hiện nay không thông dụng tại Việt Nam. Với phương pháp này việc đưa đất cát và sỏi lên không thuận tiện.

2.1.3. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG PHẢN TUẦN HOÀN

Phương pháp khoan lỗ phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ vách rồi rút lên bằng cần khoan, lượng cát bùn không thể lấy được bằng cần khoan ta có thể dùng các cách sau để rút bùn lên:

- Dùng máy hút bùn

- Dùng bơm đặt chìm

- Dùng khí đẩy bùn

- Dùng bơm phun tuần hoàn.

Đối với phương pháp này việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan rất khó khăn, không kinh tế.

2.1.4. PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG GẦU XOAY VÀ DUNG DỊCH BENTONITE GIỮ VÁCH

Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đường kính bằng đường kính cọc và được gắn trên cần Kelly của máy khoan. Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài.

Dùng ống vách bằng thép (được hạ xuống bằng máy rung tới độ sâu 6-8m) để giữ thành hố khoan khi thi công. Phần vách tiếp theo được giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite.

Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành nạo vét mùn khoan lắng động dưới đáy hố khoan, sau đó, thổi rửa đáy hố khoan bằng phương pháp: bơm ngược, thổi khí nén. Độ sạch của đáy hố được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch Bentonite. Lượng mùn còn sót lại được lấy ra nốt khi đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng.

Đối với phương pháp này, bentonite được tận dụng lại thông qua hệ thống xử lý lại dung dịch bentonite để tái sử dụng.

2.1.5. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG VÀ GIỮ VÁCH HỐ KHOAN

Phân tích các phương pháp trên, xem xét mức độ ứng dụng thực tế và các yêu cầu về máy móc thiết bị em quyết định chọn phương pháp thi công tạo lỗ khoan bằng gầu xoay kết hợp dung dịch bentonite giữ vách hố khoan.

2.2. THI CÔNG CỌC NHỒI THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÃ CHỌN

2.2.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

- Chuẩn bị dung dịch Bentonite và các máy móc thiết bị thi công cọc khoan nhồi.

- Xác định chủng loại và vị trí các vật kiến trúc ngầm (nếu có), xem xét khả năng ảnh hưởng đến khu vực và các công trình lân cận để có biện pháp xử lý thích hợp.

- Lập hệ thống định vị tim cọc từ lưới khống chế mặt bằng công trình. Các mốc định vị được đặt và cố định ở những vị trí hạn chế đến mức tối đa sự xê dịch do va chạm và lún.

- Sơ đồ thứ tự thi công cọc em xin được thể hiện trong bản vẽ TC-01.

2.2.2. CÔNG TÁC THI CÔNG CHÍNH

Gồm các bước sau:

2.2.2.1. ĐỊNH VỊ TIM CỌC

Dùng hai 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc nhau để định vị tim cọc. Việc định vị tim cọc cần được tiến hành cẩn thận và chính xác. Riêng máy kính vĩ thứ 2, ngoài việc định vị lỗ khoan, phải dùng máy để kiểm tra độ thẳng đứng của cần khoan.

2.2.2.2. HẠ ỐNG VÁCH, ĐẶT ỐNG BAO

Ống vách là một ống bằng thép có đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng 10cm, dài 6m được đặt ở phần trên miệng hố khoan, nhô lên khỏi mặt đất khoảng 600mm.

Nhiệm vụ của ống vách:

+ Định vị cọc, dẫn hướng cho máy khoan.

+ Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan, chống sập thành trên hố khoan.

+ Bảo vệ đất, đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan.

+ Làm chỗ tựa để lắp dựng, tháo dỡ ống đổ bêtông.

Phương pháp hạ ống vách:

Sử dụng phương pháp rung: dùng búa rung để hạ ống vách. Tuy nhiên nếu quá trình rung kéo dài sẽ ảnh hưởng đến khu vực lân cận, để khắc phục hiện tượng trên, ta khoan đến độ sâu -2m tại vị trí hạ cọc rồi mới tiến hành hạ ống vách. (Búa rung được chọn trong phần “các thiết bị cơ giới phục vụ cho thi công cọc” em xin trình bày bên dưới).

Với các nhiệm vụ nêu trên ống vách hạ xuống phải đảm bảo thẳng đứng. Vì vậy, trong quá trình hạ ống vách việc kiểm tra phải được thực hiện liên tục bằng các thiết bị đo đạc và bằng cách điều chỉnh vị trí của búa rung thông qua cẩu.

Đặt ống bao:

Ống bao là đoạn ống thép có đường kính 1.7 lần đường kính ống vách, chiều cao ống bao là 1m. Ống bao được hạ đồng tâm với ống vách, cắm vào đầt từ 30-40 cm. Ống bao có tác dụng không cho dung dịch Bentonite tràn ra mặt bằng thi công. Trên thân ống bao có 1 lỗ đường kính 10cm để lắp ống thu hồi dung dịch Bentonite.

2.2.2.3. KHOAN TẠO LỖ HOÀN CHỈNH

Sau khi đặt xong ống vách ta bơm dung dịch Bentonite vào lỗ rồi tiến hành khoan đến độ sâu thiết kế (-31.3m) với cọc có D=0.8m và (-35.3m) với cọc có D=1.2m; trong quá trình đó, ta vừa khoan vừa tiếp tục bơm dung dịch Bentonite để giữ thành hố khoan.

Quá trình chuẩn bị

- Lắp đường ống dẫn dung dịch bentonite từ máy trộn và bơm ra đến miệng hố khoan, đồng thời lắp một đường ống hút dung dịch bentonite về bể lọc.

- Trải tole dầy dưới hai bánh xích máy khoan để đảm bảo độ ổn định của máy trong quá trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan.

- Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng bằng và thẳng đứng; có thể dùng gỗ mỏng để điều chỉnh, kê dưới dải xích. Trong suốt quá trình khoan luôn có 2 máy kinh vĩ để điều chỉnh độ thăng bằng và thẳng đứng của máy và cần khoan.

- Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy đất mang đi.

- Kiểm tra hệ thống điện nước và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi công được liên tục không gián đoạn.

Quá trình khoan:

Tại mũi gầu khoan có thiết bị cắt đất, đất cắt được lấy vào gầu khoan, khi đầy gầu được đưa lên đổ ra ngoài. Cần khoan có cấu tạo ống lồng gồm các đoạn ống lồng vào nhau và truyền được chuyển động xoay. Ống trong cùng gắn với gầu khoan và ống ngoài cùng nối với dây cáp được gắn với động cơ xoay của máy khoan.

Khi khoan đầy đất, gầu được kéo lên từ từ với tốc độ 0.3 đến 0.5 m/s để không gây hiệu ứng piston làm sập thành hố khoan.

HÌNH MINH HOẠ GẦU KHOAN

Trong quá trình khoan, do cấu tạo nền đất thay đổi hoặc đôi khi gặp dị vật, công trình ngầm, đòi hỏi người chỉ huy phải có kinh nghiệm để xử lý kịp thời kết hợp với một số công cụ đặc biệt như mũi khoan phá, mũi khoan cắt ...

Trong quá trình khoan, chiều sâu của hố khoan có thể xác định nhờ cuộn cáp hoặc chiều dài cần khoan. Để xác định chính xác hơn người ta dùng 1 quả dọi đáy bằng, đường kính khoảng 5cm buộc vào đầu thước dây thả xuống đáy để đo chiều sâu hố đào và cao trình bêtông trong quá trình đổ. Trong suốt quá trình khoan phải kiểm tra độ thẳng đứng của cọc thông qua cần khoan. Giới hạn độ nghiêng cho phép của cọc không được quá 1%.

Hai hố khoan ở cạnh nhau phải khoan cách nhau 14 ngày để khỏi ảnh hưởng đến bê tông cọc trong bán kính ảnh hưởng của hố khoan là 5d . Trong vòng 7 ngày, xe, máy không được đi lại trong phạm vi 3d cách cọc vừa đổ bê tông.

Dung dịch Bentonite:

Bentonite là loại đất sét có kích thước hạt nhỏ nên người ta dùng nó để chế tạo bùn khoan.

Các tác dụng chính của dung dịch Bentonite:

+ Giữ cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui vào khe hở, quyện với đất ở thành hố đào, tạo thành 1 màng đàn hồi quanh thành vách hố, giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi, ngăn không cho nước thẩm thấu qua vách.

+ Tạo môi trường nặng gây áp lực trong hố khoan lớn hơn áp lực nước ngầm bên ngoài, nâng mùn khoan nổi lên để trào ra hoặc hút khỏi hố khoan.

Do tác dụng quan trọng của dung dịch Bentonite, đặc biệt đối với chất lượng hố khoan nên phải cung cấp đầy đủ dung dịch bentonite trong quá trình khoan tạo lỗ. Đồng thời phải đảm bảo các thông số kỹ thuật của dung dịch Bentonite. Dung dịch Bentonite được thu hồi lại phải qua xử lý trước khi tái sử dụng.

Kiểm tra độ pH của dung dịch bentonite

Kiểm tra hàm lượng cát và độ nhớt của dung dịch bentonite

2.2.2.4. DỌN LỖ LẦN 1 (XỬ LÝ CẶN LẮNG THÔ)

Trong quá trình tạo lỗ, đất cát rơi vãi, khi ngừng khoan sẽ lắng xuống đáy hố. Loại cặn lắng này được tạo bởi các hạt có đường kính tương đối to.

Khi đào đến độ sâu thiết kế thì tiến hành dọn lỗ lần 1: sau khi lỗ đạt đến độ sâu thiết kế, chờ 30 phút rồi hạ gầu xoay để vét bùn đất.

2.2.2.5. HẠ LỒNG CỐT THÉP

Cốt thép của cọc ở công trình này được thiết kế suốt chiều dài cọc.

Cốt thép được buộc sẵn thành từng lồng có chiều dài bằng chiều dài cây thép. Để tạo thành lồng thép dễ dàng và tránh biến dạng lồng thép, đặt những thép đai gia cường 8f18 trong phạm vi 2m ở hai đầu lồng thép kết hợp với các đai bổ sung với khoảng cách a=1000mm suốt chiều dài lồng thép. Trước khi tạo lồng thép, các thanh thép dọc được đặt lên giá, chia thành 2 nhóm, sau đó đặt thép gia cường, hàn 2 thanh thép dọc đầu tiên vào thép gia cường hình thành khung. Quá trình trên được thể hiện trong hình sau:

Tạo đai gia cường, hàn đai gia cường, định hình lồng thép

Đối với các đai xoắn ta sử dụng liên kết nối buột, sử dụng dây thép mềm loại đường kính 2mm. Với các đai gia cường, ta sử dụng liên kết hàn, đảm bảo khả năng chịu lực.

Trước khi hạ cốt thép xuống, lắp các ống siêu âm ở vị trí thiết kế để về sau thực hiện biện pháp kiểm tra cọc bằng tia gamma.

Cốt thép được hạ xuống từng lồng một và được cố định tạm nhờ hai ống thép gác qua ống vách. Khi hạ cốt thép phải tiến hành rất cẩn thận và giữ cho lồng thép luôn thẳng đứng để tránh va chạm lồng thép vào hố khoan làm sập thành, gây khó khăn cho việc nạo vét, thổi rữa.

Để đảm bảo chiều dày lớp bêtông bảo vệ, lắp vào cốt thép đai cục bêtông định vị. Cự ly chiều dài của cục bêtông nhỏ hơn 3m. Để tránh lệch tâm, số lượng cục bêtông định vị ở mỗi mặt cắt là 4 đến 6 cái.

Lắp cục bê tông định vị

Để khắc phụ hiện tượng lồng thép bị đẩy lên khi đổ bêtông, cần hàn 3 đoạn thép góc thành hình tam giác đều trên miệng ống vách để giữ lồng thép.

2.2.2.6. LẮP ỐNG TREMIE ĐỔ BÊTÔNG

Ống tremie được lắp ngay sau khi hạ lồng cốt thép để kết hợp làm công tác xử lý cặn lắng (dọn lỗ lần 2).

Sử dụng ống tremie là ống thép dày 3mm, đường kính 30cm, được chế tạo thành các đoạn có module cơ bản là 0.5m; 1.0m; 1.5m; 2.0m; 2.5m; 3.0m...

Ống tremie được lắp dần từng đoạn từ dưới lên. Đáy dưới của ống được đặt cách đáy hố khoan 20cm để tránh tắc ống. Đáy ống đổ có cấu tạo như hình vẽ để bêtông dễ dàng thoát ra khỏi ống.

2.2.2.7. DỌN LỖ LẦN 2 (XỬ LÝ CẶN LẮNG MỊN)

Áp dụng phương pháp thổi rửa đáy hố khoan:

Sau khi lắp xong ống tremie thì lắp đầu thổi rửa lên đầu trên của ống tremie. Đầu thổi rửa có 2 cửa, một cửa được nối với ống dẫn để thu hồi dung dịch Bentonite và bùn đất từ đáy hố khoan về thiết bị lọc dung dịch, một cửa khác được thả ống dẫn khí, ống này dài khoảng 80% chiều dài cọc.

Khi bắt đầu thổi rửa, khí nén được thổi liên tục với áp lực cao (khoảng 7at) qua đường dẫn khí đặt bên trong ống đổ bêtông. Khí nén ra khỏi ống, xâm nhập vào bùn khoan tạo 1 khu vực có dung trọng nhỏ hơn dung trọng bùn khoan, tạo nên sự chênh lệch áp lực đẩy bùn khoan lên trên và ra ngoài. Trong quá trình thổi rửa này phải liên tục cấp bù dung dịch Bentonite để đảm bảo cao trình và áp lực Bentonite lên thành hố không đổi. (Trong trường hợp có mực nước ngầm thì phải cao hơn mực nước ngầm tối thiểu 1.5m mới tạo được áp lực đủ lớn không cho nước từ ngoài hố khoan chảy vào trong hố khoan).

Thời gian thổi rửa theo phương pháp dùng khí nén thường là khoảng 20 - 30 phút. Sau khi ngừng cấp khí nén, ta thả dây đo độ sâu. Nếu lớp bùn lắng £10 cm thì tiến hành kiểm tra dung dịch Bentonite lấy ra từ đáy hố khoan.

2.2.2.8. ĐỔ BÊTÔNG - TRONG QUÁ TRÌNH ĐỔ TỪ TỪ RÚT ỐNG VÁCH

Sau khi kết thúc thổi rửa hố khoan (dọn lỗ lần 2) thì cần tiến hành đổ bêtông ngay trong vòng 30 phút sau đó vì để lâu bùn cát sẽ tiếp tục lắng, ảnh hưởng đến chất lượng cọc.

Vì đổ bêtông cọc khoan nhồi về cơ bản là hình thức đổ bêtông dưới nước bằng phương pháp rút ống cho nên bêtông khi đổ phải có đủ độ sụt cần thiết. Bêtông sử dụng có độ sụt 18±1cm. Lượng ximăng tối thiểu là 350 kg/m³. Trước khi chính thức trộn bêtông, bêtông phải được trộn thử, phải cao hơn 15% đến 25% cường độ thân cọc theo thiết kế.

Với mẻ bêtông đầu tiên thì dùng 1 nút hãm để tạo khối bêtông liên tục trong ống đổ và làm vữa bêtông không bị rửa trôi. Nút hãm làm bằng bóng cao su mỏng, bơm khí ( thực tế tại một số công trường sử dụng quả bóng bằng xốp).

Để đo bề mặt bê tông người ta dùng quả dọi nặng có dây đo.

Tốc độ và thời gian đổ bêtông

Nếu quá trình đổ bêtông bị gián đoạn thì dễ sinh ra sự cố đứt cọc, mặt khác, nếu để phần bêtông trước đã vào giai đoạn sơ ninh thì sẽ trở ngại cho việc chuyển động của bêtông đổ tiếp theo trong ống dẫn. Vì vậy đổ bêtông phải được tiến hành liên tục từ khi bắt đầu đến khi kết thúc 1 cọc.

Tốc độ bêtông phải khống chế hợp lý, nếu đổ quá chậm thì dẫn đến việc gián đoạn cọc do quá trình sơ ninh phần đổ bêtông trước, còn nếu đổ quá nhanh thì sẽ tạo ma sát lớn giữa bêtông và thành hố khoan gây lở đất, làm giảm chất lượng bêtông. Chọn tốc độ đổ bêtông là 0.6m³/ phút.

Cố gắng khống chế thời gian đổ bêtông 1 cọc là 4 giờ, mẻ bêtông đổ đầu tiên sẽ bị đẩy nổi lên trên nên cần có phụ gia ninh kết.

Độ sâu cắm ống tremie trong bêtông

Độ cắm sâu của ống tremie trong bêtông là cực kì quan trọng đối với việc đổ bêtông có được thuận lợi hay không và từ đó dẫn đến chất lượng cọc có được đảm bảo hay không. Nếu ống cắm quá nông, khi thao tác hơi sơ suất một tí thì ống bị kéo bật lên khỏi mặt bêtông. Nếu ống cắm sâu quá, do lực cản khi đẩy ra lớn sinh ra chảy xoáy, tạo thành kẹp bùn, hoặc do lực cản bêtông ra khỏi ống trồi lên lớn, bêtông ở bên trên bị một thời gian dài không di động, độ lưu động bị mất đi làm cho bêtông không đổ được hoặc bị kém chất lượng.

Trong quá trình đổ bêtông, ống đổ được rút dần lên bằng cách tháo bỏ dần từng đoạn ống nhưng vẫn đảm bảo ống luôn ngập trong phần bêtông đổ từ 2 - 3m. Ống đổ bê tông tháo đến đâu phải rửa sạch ngay.

Phần đầu cọc là bêtông đổ của mẻ đổ đầu tiên được đẩy dần lên trong khi đổ bêtông, luôn tiếp xúc với dung dịch trong hố nên chất lượng rất kém. Vì vậy, để đảm bảo an toàn ta đổ bêtông vượt lên 1 đoạn khoảng 1m so với độ cao thiết kế và đoạn này sẽ được phá bỏ sau khi đào đất hố móng. Để kết thúc quá trình đổ bêtông phải xác định được cao trình của bêtông đầu cọc.

2.2.2.9. RÚT HOÀN TOÀN ỐNG VÁCH, HOÀN TẤT VIỆC THI CÔNG CỌC

Lúc này các giá đỡ, các giá treo cốt thép vào ống vách đều được tháo dỡ. Ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu (hoặc búa rung trong trường hợp ma sát thành ống lớn) và phải kéo thẳng đứng để chống xê dịch tim đầu cọc. Sau khi rút ống vách, phải lấp cát vào hố cọc, rào chắn tạm để bảo vệ cọc. Những hố khoan quá sát công trình cũ cần phải để lại ống vách.

Hình minh hoạ qui trình thi công cọc khoan nhồi

2.3. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI

Công tác này nhằm đánh giá cọc, phát hiện và sửa chữa các khuyết tật đã xảy ra.

Có 2 phương pháp kiểm tra:

+ Phương pháp tĩnh

+ Phương pháp động.

2.3.1. PHƯƠNG PHÁP TĨNH

2.3.1.1. GIA TẢI TRỌNG TĨNH

Đây là phương pháp kinh điển cho kết quả tin cậy nhất.

Các cọc được thí nghiệm theo phương pháp giữ tải từng cấp cho đến 2 – 3 lần tải trọng thiết kế, đối trọng có thể là các cọc neo trong đất hoặc các vật nặng đặt lên các dầm thép nằm bên trên các kích thuỷ lực. Các kích này được bố trí sao cho lực nén tổng nằm tại tâm cọc, từ 2 – 4 đồng hồ tiên phân kế loại hành trình 5 cm được dùng đo chuyển vị đầu cọc, một máy kinh vĩ được dùng để đo chuyển vị của hệ giá đồng hồ ( nếu có ) và chuyển vị của hệ đối trọng.

Qui trình thí nghiệm : quy trình thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi được tuân theo điều 2.4 của TCXD 196: 1997, trong đó, việc gia tải và giảm tải được tiến hành theo từng cấp tải trọng.

Do giá thành cho việc thí nghiệm nén tĩnh tải khá lớn nên tiêu chuẩn cho phép chỉ thử tải với 1% số lượng cọc và vị trí cọc thí nghiệm được chỉ định tại chỗ có điều kiện bất lợi về đất nền hoặc tải trọng tập trung cao.

2.3.1.2. PHƯƠNG PHÁP KHOAN LẤY MẪU

Người ta khoan lấy mẫu bê tông có đường kính 50 ¸150 mm từ các độ sâu khác nhau. Bằng cách này có thể đánh giá chất lượng cọc qua tính liên tục của nó. Sau đó tiến hành nén thử các mẫu nén để xác định cường độ bê tông cọc.

Tuy phương pháp này có thể đánh giá chính xác chất lượng bê tông tại vị trí lấy mẫu, nhưng trên toàn cọc phải khoan số lượng nhiều nên giá thành khá đắt.

2.3.1.3. PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM

Đây là một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp này đánh giá chất lượng bê tông và khuyết tật của cọc thông qua quan hệ tốc độ truyền sóng và cường độ bê tông. Nguyên tắc là đo tốc độ và cường độ truyền sóng siêu âm qua môi trường bê tông để tìm khuyết tật của cọc theo chiều sâu.

Phương pháp này có giá thành không cao lắm trong khi kết quả có độ tin cậy khá cao, vì thế hay được sử dụng trong thực tế.

Chọn phương pháp siêu âm để kiểm tra chất lượng cọc sau khi thi công, kiểm tra khoảng 10% số cọc của công trình ( 9 cọc D=0.8m và 2 cọc D=1.2 m).

Qui trình thí nghiệm:

Các ống dẫn (bằng chất dẻo hoặc bằng thép) có đường kính 50 – 70 mm được đặt cách nhau một khoảng cố định cùng cốt thép của thân cọc trước khi đổ bê tông. Lòng ống phải trơn tru, không tắc, có độ thẳng cho phép để đầu phát và đầu thu khi đo dịch chuyển dễ dàng.

Đầu phát và đầu thu đấu với máy chính thả đều vào hai lỗ, sóng siêu âm đo được trong suốt hành trình sẽ được ghi lại trong máy.

Sau khi kết thúc ở hai lỗ đầu, đầu đo di chuyển sang lỗ thứ 2 trong khi đầu phát di chuyển trong lỗ thứ 3, cứ như vậy, một cọc sẽ được đo 3 lần (Với cọc D=0.8m) và 4 lần (Với cọc D=1.2 m).

Số liệu ghi lại trong quá trình đo sẽ được xử lý trong phòng bằng chương trình vi tính chuyên dùng.

2.3.2. PHƯƠNG PHÁP ĐỘNG

Phương pháp động hay dùng là: Phương pháp rung

Nội dung của phương pháp:

Cọc thí nghiệm được rung cưỡng bức với biên độ không đổi khi tần số thay đổi. Khi đó, vận tốc dịch chuyển của cọc được đo bằng các đầu đo chuyên dụng.

Khuyết tật của cọc như sự biến đổi về chất lượng bê tông, sự giảm yếu thiết diện được đánh giá thông qua tần số cộng hưởng.

Nói chung các phương pháp động khá phức tạp, đòi hỏi cần chuyên gia có trình độ chuyên môn cao.

2.4. CHỌN THIẾT BỊ CƠ GIỚI PHỤC VỤ CÔNG TÁC THI CÔNG CỌC

2.4.1. CHỌN BÚA RUNG HẠ ỐNG CHỐNG VÁCH

Chọn búa rung ICE 416 là búa rung thuỷ lực 4 quả lệch tâm từng cặp 2 quả quay ngược chiều nhau, giảm chấn bằng cao su. Búa do hãng ICE (International Construction Equipment) chế tạo với các thông số kỹ thuật sau:

Tính năng của máy rung ICE 416

Thông số	Đơn vị	Giá trị
Moment lệch tâm	kg.m	23
Lực li tâm lớn nhất	KN	645
Số quả lệch tâm	quả	4
Tần số rung	vòng/ phút	800, 1600
Biên độ rung lớn nhất	mm	13.1
Lực kẹp	KN	1000
Công suất máy rung	KW	188
Lưu lượng dầu cực đại	lít/phút	340
Áp suất dầu cực đại	bar	350
Trọng lượng toàn đầu rung	kg	5950
Kích thước phủ bì: - Dài - Rộng - Cao	mm mm mm	2310 480 2570

2.4.2. MÁY KHOAN

Với hai loại cọc khoan nhồi: D=0.8m và D=1.2m khoan đến độ sâu -30.5m và -34.5m so với mặt đất tự nhiên ta chọn máy KH-100 (của hãng Hitachi) có các thông số kỹ thuật:

Chiều dài giá khoan ( m )	19
Đường kính lỗ khoan ( mm )	600¸1500
Chiều sâu khoan ( m )	43
Tốc độ quay ( vòng/phút )	12¸24
Mô men quay ( KNm )	40¸51
Trọng lượng ( T )	36.8

2.4.3. MÁY TRỘN BENTONITE

Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm ly tâm:

Bảng các tính năng của máy trộn bentonite BE -15A

Dung tích thùng trộn ( m³)	1.5
Năng suất ( m³/h )	15¸18
Lưu lượng ( l/phút )	2500
Ap suất dòng chảy ( kN/m²)	1.5

2.4.4. CHỌN CẦN CẨU

Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, lắp ống trime...

+ Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất dự kiến là: Q = 10 T

( Gồm ống đổ bê tông, lồng thép, các máy móc thi công....)

+ Chiều cao lắp: H_CL= h₁+ h₂+ h₃+ h₄

Trong đó:

h₁= 0.6m (chiều cao ống vách nhô trên mặt đất)

h₂= 0.5m (khoảng cách an toàn)

h₃= 1.5m (chiều cao dây treo buộc)

h₄= 11.7m (chiều cao lồng thép)

H_CL= 0.6 + 0.5 + 1.5 + 11.7 = 14.6m

+ Bán kính cẩu lắp: R = 12m.

Chọn cần cẩu bánh xích E-2508 có các đặc trưng kỹ thuật:

Chiều dài tay cần: 30m

Chiều cao nâng móc: H_max= 29m

Sức nâng: Q_max= 25T

Tầm với: R_max= 23m

R_min= 9m

2.4.5. CHỌN THIẾT BỊ DÙNG CHO CÔNG TÁC PHÁ BÊ TÔNG ĐẦU CỌC

+ Búa phá bê tông TCB - 200.

+ Máy cắt bê tông HS - 350T.

+ Ngoài ra cần dùng kết hợp với một số thiết bị thủ công như búa tay, đục....

Bảng thông số kĩ thuật của búa phá bê tông

Thông số kĩ thuật	Búa TCB - 200
Đường kính Piston (mm)	40
Hành trình Piston (mm)	165
Tần số đập (lần/phút)	1100
Chiều dài (mm)	556
Lượng tiêu hao khí (m³/phút)	1.4
Đường kính dây dẫn hơi (mm)	19
Trọng lượng (kg)	21

Bảng thông số kĩ thuật của máy cắt bê tông

Thông số kĩ thuật	Máy HS- 350T
Đường kính lưỡi cắt (mm)	350
Độ cắt sâu lớn nhất (mm)	125
Trọng lượng máy (kg)	13
Động cơ xăng (cc)	98
Kích thước đế (mm)	485´440

Ngoài các máy phục vụ trực tiếp cho công tác thi công cọc khoan nhồi đã chọn ở phần trên còn có một số máy móc khác như xe đổ bê tông, xe tải vận chuyển đất khi khoan lỗ... sẽ được chọn ở Chương 2 - Công tác bê tông toàn khối. Phần khối lượng bê tông cọc khoan nhồi em cũng xin được trình bày trong chương 2.

2.5. TỔNG QUÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI BẰNG SƠ ĐỒ

2.6. SỐ LƯỢNG CÔNG NHÂN THI CÔNG CỌC TRONG 1 CA

- Điều khiển máy khoan KH-100 ( 2 máy) : 2 công nhân.

- Điều khiển cần cẩu E-2508 ( 2 máy) : 2 công nhân.

- Phục vụ trải tôn, hạ ống vách,

mở đáy gầu, phục vụ lắp cần phụ : 4 công nhân.

- Lắp bơm, đổ bê tông, ống đổ bê tông

hạ cốt thép, khung giá đổ bê tông : 4 công nhân.

- Phục vụ trộn và cung cấp vữa sét : 2 công nhân.

- Thợ hàn: định vị khung thép,

hàn, sửa chữa : 1 công nhân.

- Thợ điện : đường điện máy bơm : 1 công nhân.

- Cân chỉnh 2 máy kinh vĩ : 1 kỹ sư và 2 công nhân.

Tổng số người phục vụ trên công trường: 19 người/ca.

2.7. THỜI GIAN THI CÔNG CỌC NHỒI

Thời gian thi công các công đoạn cho 1 cọc khoan nhồi

( Tính trung bình cho cả hai loại cọc )

STT	Danh mục công việc	Thời gian tối đa (phút)
1	Định vị tim cọc	20
2	Khoan mồi	20
3	Lắp đặt ống vách	15
4	Bơm dung dịch Bentonite	15
5	Công tác khoan	150
6	Nạo vét đáy hố lần 1	30
7	Kiểm tra hố khoan	20
8	Đặt lồng thép	60
9	Lắp ống đổ bê tông	50
10	Thổi rửa đáy hố khoan lần 2	30
11	Đổ bê tông+Rút ống đổ	120
12	Rút ống vách	20
13	San lấp+đặt bảng chú ý	20

=> Thời gian tổng cộng cho việc thi công 1 cọc là : 570 phút.

Công trình có 110 cọc, nếu dùng số lượng máy cơ giới như trên thì số ngày thi công cọc tổng cộng là 65 ngày ( với 2 ca 4h làm việc mỗi ngày).

CHÖÔNG 3. CÔNG TÁC BÊ TÔNG TOÀN KHỐI

3.1. CÔNG TÁC CỐP PHA

3.1.1. CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÔNG TÁC CỐP PHA

Trước khi xây dựng một công trình bê tông vĩnh cửu, ta phải xây dựng một công trình tạm có hình dạng đúng như vậy, đó là công trình cốp pha. Cốp pha phải đáp ứng những yêu cầu sau:
- Phải đúng kích thước các bộ phận kết cấu công trình.
- Phải bền, cứng, không biến dạng, cong vênh và phải ổn định.
- Phải gọn, nhẹ, tiện dụng và dễ tháo lắp.
- Các khe nối cốp pha phải kín khít để nước xi măng khỏi chảy ra ngoài.
- Có thể tái sử dụng được nhiều lần. Để thỏa mãn yêu cầu này thì cốp pha sau khi sử dụng xong phải được cạo, tẩy rữa sạch sẽ và bảo quản ở nơi thích hợp.
Khi thiết kế cốp pha, ta tính toán cho các bộ phận công trình điển hình và bố trí cho các bộ phận khác.
Yêu cầu khi lắp dựng cốp pha dàn giáo

Trước khi lắp dựng cốp pha, dàn giáo cần kiểm tra kĩ về khả năng chịu lực, độ bền, độ ổn định cục bộ và tổng thể của chúng, kiểm tra các bộ phận nối như: chốt, ren, mối hàn... Tuyệt đối không dùng các bộ phận không đảm bảo yêu cầu.

Phải xác định chính xác các cao trình đáy móng, cao trình sàn tầng, cao trình đáy dầm, cao trình đáy sàn. Đánh dấu trục và các cao độ công trình ở vị trí thuận lợi việc cho việc lắp dựng và kiểm tra cốp pha.
Bề mặt cốp pha tiếp xúc với bê tông cần được chống dính.
Cốp pha thành bên của các kết cấu tường, sàn, dầm và cột nên lắp dựng sao cho phù hợp với việc tháo dỡ sớm mà không ảnh hưởng đến các phần cốp pha và giàn giáo còn lưu lại để chống đỡ (như cốp pha đáy dầm , sàn và cột chống).
Trụ chống của dàn giáo phải đặt vững chắc trên nền cứng, không bị trượt và không bị biến dạng khi chịu tác dụng của tải trọng và tác động trong quá trình thi công.
Trong quá lắp dựng cốp pha cần cấu tạo một số lỗ thích hợp ở phía dưới để khi cọ rửa mặt nền nước và rác bẩn có lỗ thoát ra ngoài. Trước khi đổ bê tông, các lỗ này được bịt kín lại. Cũng cần chú ý để lại lỗ chờ cho các chi tiết thép chôn sẵn theo thiết kế.
Trong khi đổ bê tông phải bố trí người thường xuyên theo dõi cốp pha cây chống, khi cần thiết phải có biện pháp khắc phục kịp thời và triệt để.
Cốp pha và dàn giáo khi lắp dựng xong phải được nghiệm thu theo TCVN 4453-95 trước khi tiến hành các công tác tiếp theo.

3.1.2. CỐP PHA CỘT (THIẾT KẾ CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH)

3.1.2.1. CẤU TẠO

Cốp pha cột được ghép bởi các tấm cốp pha tiêu chuẩn , bề rộng của tấm cốp pha tiêu chuẩn được lựa chọn sao cho phù hợp với kích thước của cột. Vì sử dụng các tấm cốp pha tiêu chuẩn nên ta không cần kiểm tra khả năng chịu lực của các tấm cốp pha này . Cột có tiết diện 600x600 cao 2.6m ( Đến vị trí đáy dầm) nên sử dụng 2 tấm cốt pha có tiết diện 300x1200mm và 300x1500mm, liên kết các tấm cốt pha lại với nhau bằng các chốt nêm.

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha cột)

3.1.2.2. TÍNH COPPHA CỘT

TẢI TÁC DỤNG LÊN CỐP PHA

Áp lực của vữa bêtông mới đổ tác dụng vào thành ván khuôn:

p₁= nxxH = 1.3x2500 x 0.75 = 2438(kG/m²)

Trong đó

H = 0.75m. ( H R với R=0.75 m: trường hợp đầm trong).
n = 1.3: hệ số vượt tải.

là trọng lượng riêng của bê tông.
Tải trọng động do đổ bê tông vào ván khuôn

Pđ = 1.3x400 = 520 (kG/m2)

Tải trọng ngang tính toán của vữa bê tông khi đổ và đầm là

P_tt = p₁+p_đ= 2438 + 520 = 2958 (kG/m²)

Tải trọng ngang tiêu chuẩn của vữa bê tông khi đổ và đầm là

P_tc = (kG/m²)

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA THÀNH CỘT

Chọn cốp pha cột là cốp pha tiêu chuẩn có bề rộng b=30cm.
Cốp pha tiêu chuẩn có 2 sườn thép L63x63x5 có các đặc trưng hình học sau:

Jx= 23.1(cm4)
d = 5(mm)
z₀= 1.74 (cm)
b = 6.3 (cm)
(cm³)
Xem cốp pha thành cột như dầm liên tục gối lên các gông cột khoảng cách giữa các gông cột: a = 50(cm) .

( Sơ đồ tính ở hình bên )

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên tấm cốp pha

q_tc= (KG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên tấm cốp pha

q_TT= 2958x0.3 = 887.4 (KG/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện về cường độ

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng:

Độ võng cho phép với cấu kiện nhìn thấy được là:

Thỏa mãn điều kiện về độ võng .

TÍNH GÔNG CỘT
Xem gông như dầm đơn giản gối lên 2 thanh gông theo phương vuông góc
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên gông cột

q_TC =(KG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên gông cột

q_TT= 2958x0.5= 1479 (KG/m)

Sơ đồ tính gông cột:

Mômen tác dụng lên gông cột

M_max=(KGcm)

Chọn gông có bề rộng b = 6 cm
Tính chiều cao của gông

h(cm)

=> Chọn h =0.6 cm

Để đạt yêu cầu cấu tạo, ta nên bố trí 2 lỗ nêm so le. Vì vậy ta chọn gông có các kích thước: l=100(cm), h=0.6 (cm), b= 6(cm).
Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA THANH CHỐNG XIÊN K-102
Giả sử tính cho tầng cao nhất với lực gió tĩnh lớn nhất trong phần kết cấu (Tầng 17) ta có w=104.18 (KG/m²)
Quy tải trọng về dạng phân bố đều

q_gió= wxb_c= 104.18x0.6= 62.51(KG/m)

Ta dùng 2 cây chống cho mỗi mặt cốp pha

(đặt trên cùng một hàng theo phương đứng)

Sơ đồ tính ta xem cột như một thanh.
Xác định lực dọc trong thanh chống xiên (góc chống giả định là 60⁰ và 30⁰)

Để đơn giản trong tính toán, ta phân vùng tải trọng tác dụng lên hai thanh chống, sau đó dùng phương pháp tách nút để tính.

Ta nhận thấy cột chống bên dưới có vùng tải trọng tác dụng lớn hơn và góc giả định chịu lực nguy hiểm hơn nên sẽ kiểm tra cho cột chống bên dưới.

Tải trọng ngang tập trung giả định tác động vào:

N= 62.51x(0.65+0.65)=81.26 KG.

Tải trọng tác dụng lên cây chống:

N = 81.26xcos30^o = 70.38 KG

Dùng cột chống K-102 và kiểu F
Kiểu K-102 có thông số:
- Chiều dài sử dụng maximum: 3500 (mm)
- Chiều dài sử dụng minimum: 2500 (mm
- Tải trọng khi nén : 2000 (kg)
- Tải trọng khi kéo : 1500(kg)
Kiểu F có thông số:
- Chiều dài sử dụng maximum: 5000 (mm)
- Chiều dài sử dụng minimum: 3000 (mm
- Tải trọng khi nén : 2000 (kg)
- Tải trọng khi kéo : 1500(kg)

HÌNH ẢNH MINH HOẠ CẤU TẠO CỐP PHA CỘT

3.1.2.3. LẮP DỰNG CỐP PHA CỘT

Sau khi thi công xong cốt thép cột, ta tiến hành lắp cốp pha cột, bốn mặt cột được lắp từ dưới lên bằng ván khuôn thép định hình. Xung quanh cốp pha cột có đóng gông thép cách nhau 50cm để chịu áp lực ngang của vữa bê tông và giữ cho cốt pha cột đúng kích thước thiết kế.
Cột có chiều cao đổ bê tông là 2.6m không quá cao nên không cần bố trí cửa đổ bê tông (Đưa ống vòi voi từ trên xuống). Chân cốt pha cột có bố trí cửa làm vệ sinh trước khi đổ bê tông.
Để vị trí cột không bị xê dịch, ta dùng các ống chống xiên tỳ xuống các móc thép và sắt hộp nằm ngang. (Móc thép được đặt sẵn trong khi đổ bê tông sàn).
Trong quá trình lắp cốp pha cột để kiểm tra các phương ta dùng máy trắc địa (để kiểm tra mặt cắt ngang cột) và các quả dọi (để kiểm tra theo phương đứng).
Gông khi tháo cần dùng búa gỏ nhẹ vào nêm. Tuyệt đối không sử dụng gông làm chổ đứng trong khi điều chỉnh cốp pha và đổ bê tông.

3.1.3. CỐP PHA SÀN

3.1.3.1. CẤU TẠO

Cốp pha thép tiêu chuẩn có kích thước rất phong phú: chiều dài từ 900-1800 (mm), chiều rộng 100, 150 , 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600 (mm) tùy theo từng ô sàn cụ thể mà ta bố trí. Tuy nhiên trong công trình này ta sử dụng chủ yếu là tấm cốp pha thép có kích thước 1200x300 (mm).
Cây Chống: Dùng cột chống K-102 của hãng Hoà Phát, có các chỉ tiêu sau:

Chiều dài sử dụng maximum: 3500 (mm)
Chiều dài sử dụng minimum: 2000 (mm)
Trọng lượng: 10.2 (kg)
Tải trọng khi nén: [Q] = 2000 (kg)
Tải trọng khi kéo: [Q] = 1500 (kg)

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha dầm sàn)

3.1.3.2. TÍNH TOÁN CỐP PHA SÀN

Chủ yếu sử dụng tấm cốp pha thép có kích thước 1200x300(mm)

Chọn khoảng cách giữa các sườn đỡ sàn là 120(mm).
Khoảng cách giữa các cây chống theo cả 2 phương là axb= 0.9x1.2(m)
1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN 1M² SÀN

Chiều dày bản sàn gồm 2 loại: 12mm và 15mm. Ta ưu tiên kiểm tra, tính toán cho bản sàn dầy 15mm và bố trí cho loại còn lại.

Trọng lượng bê tông:

q₁=

Trọng lượng tấm cốp pha tiêu chuẩn.

q₂=

Hoạt tải do người và dụng cụ thi công.

q₃=250 (kg/m²)

Tải trọng do đổ bê tông bằng máy (Áp lực bê tông xả xuống sàn từ gầu và vòi): q₄=400 (kg/m²)
Tải trọng do đầm rung.

q₅=200 (kg/m²)

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m² cốp pha sàn.

q_TC=q₁+q₂+q₃+q₄+q₅=375+36+250+400+200=1261 (kG/m²)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m² cốp pha sàn.

q_TT= 1.2q₁+1.1q₂+1.3x0.9(q₃+q₄+q₅)

= 1.2x375+1.1x36+1.3x(250+400+200)=1595(kG/m²)

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA TIÊU CHUẨN
Cốp pha tiêu chuẩn có 2 sườn thép L63x63x5 có các đặc trưng hình học sau:

J_x= 23.1(cm⁴)
d = 5(mm)
z₀= 1.74 (cm)
b = 6.3 (cm)
(cm³)

Sơ đồ tính: xem sườn cốp pha như dầm đơn giản gối lên 2 sườn đỡ sàn nhịp 120cm.

Tải trong tiêu chuẩn tác dụng lên sườn tấm cốp pha tiêu chuẩn

q_TC=

Tải trong tính toán tác dụng lên sườn tấm cốp pha tiêu chuẩn

q_TT=

Kiểm tra khả năng chịu lực theo cường độ ổn định của tấm cốp pha

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA SƯỜN ĐỠ SÀN

Dùng thép hộp 10x5 (cm) có bề dày 1.5mm.
Đặc trưng hình học của thép hộp:

Sơ đồ tính: xem sườn đỡ sàn như dầm liên tục gối lên các cột chống có nhịp 90(cm).

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sườn đỡ sàn

q_TC= 1261x1.2= 1513.2(kG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên sườn đỡ sàn

q_TT= 1595x1.2= 1914(kG/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện cường độ

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA CỘT CHỐNG

Khoảng cách giữa các cây chống là axb = 0.9x1.2 (m)
Tải trọng từ sàn truyền xuống cột chống.
P= q_TT.a.b = 1595 x0.9x1.2 =1722.6(kG) < 2000(kG)
Chọn cột chống thép K-102 như trên là hợp lý.

3.1.4. CỐP PHA DẦM

3.1.4.1. CẤU TẠO

Cấu tạo cốp pha dầm: cốp pha đáy, thành dùng cốp pha tiêu chuẩn kích thước chủ yếu 1200x300(mm), sườn đứng dùng thép hộp 5x10 cm dầy 1.5 mm, đà ngang dùng thép hộp 8x12 cm dầy 2mm, cột chống dùng chống thép K-102.

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha dầm sàn)

3.1.4.2. TÍNH TOÁN CỐP PHA DẦM

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỐP PHA ĐÁY DẦM

Dùng coppha tiêu chuẩn kích thước: 300x1200(mm)
Tải trọng bê tông dầm.

q₁= 0.6x0.3x2500 = 450(kG/m )

Tải trọng bản thân tấm cốp pha

q₂=

Hoạt tải do người và dụng cụ thi công.

q₃=0.3x250=75 (kG/m)

Tải trọng do đổ bê tông bằng máy.

q₄=0.3x400=120 (kG/m)

Tải trọng do đầm rung.

q₅=0.3x200=60 (kG/m)

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cốp pha đáy dầm.

q_TC = q₁+q₂+q₃+q₄+q₅=450+36+75+120+60 =741(kG/m)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cốp pha đáy dầm.

q_TT=1.2q₁+1.1q₂+1.3x(q₃+q₄+q₅)

=1.2x450+1.1x36+1.3x(75+120+60) = 911.1(kG/m)

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA TIÊU CHUẨN ĐÁY DẦM

Kiểm tra sườn thép L63x63x5 (Các đặc trưng hình học nêu ở phần trên).
Sơ đồ tính: Xem sườn cốp pha tiêu chuẩn như dầm đơn giản gối lên 2 đà đỡ dầm, chịu tác dụng của tải phân bố đều, có nhịp 120cm.

Kiểm tra khả năng chịu lực theo cường độ ổn định của tấm cốp pha

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỐP PHA THÀNH

Áp lực đẩy ngang của vữa bê tông.

P_đ=

Tải trọng do đổ bê tông bằng máy bơm.

P_bơm= 400 kG/m²

Tải trọng do đầm rung.

P_đầm= 200 kG/m²

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cốp pha thành

q_TC= (1500+400+200)x0.3= 630(kG/m)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên cốp pha thành

q_TT= (1500+400+200)x0.3x1.3= 819(kG/m)

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA THÀNH

Kiểm tra sườn thép L63x63x5 (Các đặc trưng hình học đã nêu ở phần trên)
Sơ đồ tính: Xem sườn cốp pha tiêu chuẩn như dầm đơn giản gối lên 2 sườn đứng, chịu tác dụng của tải phân bố đều, có nhịp 120 cm.

Kiểm tra khả năng chịu lực theo cường độ ổn định của tấm cốp pha

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ .

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA SƯỜN ĐỨNG

Dùng thép hộp 5x10 cm có bề dày 1.5 mm.
Đặc trưng hình học của thép hộp

Sơ đồ tính: xem sườn đứng như dầm đơn giản gối lên 1 nẹp gỗ và thanh chống xiên (hoặc các sườn của cốp pha sàn), chịu tải từ ván thành truyền vào dưới dạng phân bố đều có nhịp lớn nhất 60cm (Đối với dầm biên, các dầm giữa sườn đứng có nhịp nhỏ hơn)
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sườn đứng

q_TC=(1500+400+200)x1.2= 2520(kG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên sườn đứng

q_TT=(1500+400+200)x1.2x1.3 = 3276(kG/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện về cường độ

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

Với thanh chống xiên (trong điều kiện có sử dụng) sử dụng thép hộp 4x8cm dầy 1.5 mm. Không cần kiểm tra khả năng chịu lực do thép chịu nén rất tốt, đảm bảo thoả mãn.

KIỂM TRA SƯỜN ĐỠ CỐP PHA ĐÁY

Dùng thép hộp 8x12 cm có bề dày 2.0 mm.
Đặc trưng hình học của thép hộp

Sơ đồ tính: xem sườn đỡ cốp pha đáy như dầm đơn giản gối lên 2 cây chống cách nhau 0.6 m, chịu tải trọng từ dầm sàn truyền xuống. (Thực tế tải trọng sàn không đặt trùng vị trí với tải trọng dầm, tuy nhiên do ta có hai sàn ở hai bên dầm, vì thế khi qui tải trọng từng sàn vào giữa thì phần moment do lệct tâm sẽ tự triệt tiêu).

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sườn đỡ cốp pha đáy

P_TC= q_TC1+q_TC2

Trong đó:

q_TC1: Tải trọng tiêu chuẩn truyền từ cốp pha đáy dầm
q_TC2: Tải trọng tiêu chuẩn truyền từ cốp pha sàn

P_TC= 741x1.2+2x1261x0.6x1.2= 2705.04(kG)

Tải trọng tính toán tác dụng lên sườn đỡ cốp pha đáy

P_TT= q_TT1+q_TT2

Trong đó:

q_TT1: Tải trọng tính toán truyền từ cốp pha đáy dầm
q_TT2: Tải trọng tính toán truyền từ cốp pha sàn

P_TT= 911.1x1.2+2x1595x0.6x1.2= 3390.12(kG)

Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện về cường độ

M_max(KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA CỘT CHỐNG
Lực tác dụng lên 1 cột chống.

< 2000 (KG)

Chọn cột chống thép K-102 như trên là hợp lý.

Nhận xét: Phần sườn đỡ cốp pha sàn như tính toán trong phần cốp pha sàn (em đã trình bày ở phía trên) làm việc như một dầm liên tục gối lên các thanh chống có nhịp 90cm, tuy nhiên phần sườn cốp pha sàn tiếp giáp với dầm thì lại làm việc như dầm liên tục gối lên các thanh chống của cốp pha dầm có nhịp 120 cm. Kiểm tra sơ bộ ta thấy với nhịp 120 cm sườn đỡ cốp pha sàn vẫn đảm bảo điều kiện cường độ và độ võng cho phép. Sở dĩ có sự không đồng bộ trên là do nếu đối với các sườn đỡ cốp pha sàn thông thường nếu dùng nhịp 120cm thì cây chống không đáp ứng được nhu cầu chịu lực (vượt quá 2000 KG), còn với cốp pha dầm do ta sử dụng hai cây chống cách nhau 60cm tại một vị trí nên đảm bảo khả năng chịu lực. Tuy nhiên sự không đồng bộ này hoàn toàn không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và điều kiện thi công công trình.

HÌNH MINH HỌA CỐP PHA DẦM SÀN

3.1.4.3. LẮP DỰNG CỐP PHA DẦM SÀN

Trình tự lắp dựng cốp pha dầm sàn

Dựng hệ thống giáo chống đúng các vị trí yêu cầu, tiến hành giằng ngang và giằng chéo các giáo chống lại với nhau.
Đặt các sườn đỡ cốp pha đáy dầm và cốp pha sàn bằng thép hộp trên đầu giáo chống.
Đặt cốp pha đáy dầm lên trên các sườn đỡ rồi tiến hành điều chỉnh tim dầm ở đúng vị trí thiết kế và đáy dầm nằm ở đúng cao độ thiết kế. (Điều chỉnh bằng cách tăng hoặc giảm chiều dài giáo chống).
Ghép cốp pha thành dầm, cố định cốt pha thành bằng các thanh sườn đứng, gỗ định vị và chống xiên. (Bố trí các thanh giằng tạm để cốp pha thành không ngã vào bên trong). Để kiểm tra thăng bằng theo phương ngang của đáy dầm và độ thẳng đứng của thành dầm thì ta sử dụng thước nivô.
Đặt cốp pha sàn lên vị trí lắp ghép. Sử dụng cốp pha thép tiêu chuẩn, những chỗ dư ta sử dụng các phần bù thép tấm hoặc gỗ. Dùng thước nivô kiểm tra độ phẳng của sàn và máy kinh vĩ để kiểm tra cao trình của sàn.
Dùng băng dính hoặc giấy ximăng dán, bịt kín những khe hở các tấm coffa sàn. Liên kết giữa cốp pha thành dầm và cốp pha sàn ta dùng các tấm góc trong và góc ngoài.
Cốp pha và dàn giáo khi lắp dựng xong phải được nghiệm thu theo TCVN 4453-95 trước khi tiến hành các công tác tiếp theo.

3.1.5. CỐP PHA ĐÀI CỌC

Toàn bộ công trình gồm có 5 loại đài cọc với các kích thước:
- M1: 3.6x3.6x1.5 (m)
- M2: 4.4x3.6x1.5 (m)
- M3: 3.6x2.0x1.5(m)
- M4: 6.0x3.6x1.5(m)
- M5: 15.0x13.4x2.0 (m)

Dưới khung tính toán (trong phần kết cấu) gồm có 2 loại đài cọc M1 và M2.
Do thời gian có hạn của đồ án, em xin trình bày thiết kế cốp pha cho đài cọc M1, các đài cọc khác ta chỉ cần modun hoá cấu tạo từ đài cọc M1.

3.1.5.1. CẤU TẠO

Dùng cốp pha thép tiêu chuẩn có kích thước 1500x300 đặt theo phương đứng kết hợp với các ống thép f49 đặt theo phương đứng và phương ngang tạo thành hệ sườn đứng và sườn ngang, bên ngoài ta sử dụng các thanh chống xiên.

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha đài cọc)

3.1.5.2. TÍNH TOÁN CỐP PHA ĐÀI MÓNG

Chọn khoảng cách giữa các sườn ngang là 60cm.
Chọn khoảng cách giữa các hệ sườn đứng là 60cm.

A. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỐP PHA THÀNH ĐÀI MÓNG

Áp lực của vữa bêtông mới đổ tác dụng vào thành ván khuôn:

P_đ=

Tải trọng do đổ bê tông bằng máy bơm.

P_bơm= 400 kG/m²

Tải trọng do đầm rung.

P_đầm= 200 kG/m²

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m² cốp pha sàn.

q_TC=q_đ+q_bơm+q_đầm=1875+400+200=2475 (kG/m²)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m² cốp pha sàn.

q_TT=1.3x(q_đ+q_bơm+q_đầm) = 1.3x(1875+400+200) =3217.5(kG/m²)

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA TIÊU CHUẨN

Cốp pha tiêu chuẩn có 2 sườn thép L63x63x5 có các đặc trưng hình học sau:

J_x= 23.1(cm⁴)
d = 5(mm)
z₀= 1.74 (cm)
b = 6.3 (cm)
(cm³)

Sơ đồ tính: xem sườn cốp pha như dầm liên tục gối lên các gối tựa là các sườn ngang, có nhịp 60 cm.

Tải trong tiêu chuẩn tác dụng lên sườn tấm cốp pha tiêu chuẩn

q_TC=

Tải trong tính toán tác dụng lên sườn tấm cốp pha tiêu chuẩn

q_TT=

Kiểm tra khả năng chịu lực theo cường độ ổn định của tấm cốp pha

M_max (KGcm)

(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ .

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA SƯỜN NGANG

Sơ đồ tính: xem sườn ngang như dầm liên tục gối lên các sườn đứng, có nhịp 60 cm

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sườn ngang

q_TC= 2475x0.6= 1485(kG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên sườn ngang

q_TT= 3217.5x0.6= 1930.5(kG/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện cường độ

M_max (KGcm)

Thanh sườn ngang bằng thép ốngf49x2.0 có :

Moment quán tính J=8.16 cm³
Moment kháng uốn W =3.33 cm³

=>(KG/cm2)

Thỏa mãn điều kiện về cường độ .

Kiểm tra theo điều kiện độ võng

Thỏa mãn điều kiện về độ võng.

KIỂM TRA SƯỜN ĐỨNG VÀ THANH CHỐNG

Các hệ sườn đứng cách nhau 60 cm.
Sườn đứng làm việc như 1 dầm liên tục có các gối đỡ là các thanh chống ngang và xiên, khoảng cách cây chống cũng là khoảng cách các gối tựa là 0.6m. Tuy nhiên để đơn giản và an toàn chịu lực, ta đặt các thanh chống tại các cao độ có sườn ngang, khi đó các lực tập trung từ sườn ngang truyền vào sườn đứng sẽ truyền thẳng xuống gối ( chính là các thanh chống ngang và chống xiên). Với cách cấu tạo này, đảm bảo sườn đứng chỉ cần tiết diện nhỏ vẫn đảm bảo khả năng chịu lực và độ võng của nó. Vậy sườn đứng ta tiến hành chọn theo cấu tạo f49x2.0 ( Bằng với tiết diện sườn ngang).
Lực tập trung tiêu chuẩn do sườn ngang truyền vào thanh sườn đứng.

P = q^tc . l_sd = 1485 x 0.6 = 891 kG

Lực tập trung tính toán do sườn ngang truyền vào thanh sườn đứng .

P = q^tt . l_sd = 1930.5 x 0.6 = 1158.3 kG

Từ các lực tập trung trên, ta tiến hành tính toán và kiểm tra thanh chống xiên và ngang.
Nhận xét: Thanh chống chịu lực dọc trục, lực nén lớn nhất tác dụng lên thanh chống bằng phản lực của sườn ngang tác dụng lên sườn đứng truyền vào thanh chống bằng 1158.3 kG. Sử dụng giáo chống ở công trường, khả năng chịu lực tối thiểu (khi dài nhất) là 1500kG và tối đa là 2000KG (khi ngắn nhất) đảm bảo khả năng chịu lực.

Ghi chú: Phần cốp pha đà kiềng ta cũng cấu tạo tương tự như cốp pha đài móng, sử dụng cốp pha thép tiêu chuẩn 900x300 mm.

HÌNH MINH HỌA CỐP PHA ĐÀI MÓNG VÀ ĐÀ KIỀNG

3.1.5.3. LẮP DỰNG CỐP PHA ĐÀI MÓNG VÀ ĐÀ KIỀNG

LẮP DỰNG CỐP PHA ĐÀI MÓNG

Lấy dấu tim và chu vi đài cọc. Các tấm coppha thép kích thước 300x1500 được dựng theo chiều đứng, liên kết lại với nhau bằng chốt thép, tại các góc liên kết bằng các tấm góc ngoài.
Cố định tạm cốp pha thành, sau đó tiến hành lắp dựng lần lượt các sườn ngang và sườn đứng, cuối cùng cố định chắc chắn bằng các ống chống thép đặt vào sườn đứng. (Do kích thước móng khá lớn nên ta tiến hành lắp dựng tại chỗ mà không gia công trước).
Đánh gỉ cốt thép, nghiệm thu công việc và chuẩn bị đổ bê tông móng.

LẮP DỰNG CỐP PHA ĐÀ KIỀNG

Thực hiện các bước lắp dựng tương tự như với cốp pha đài móng (Các tấm cốp pha tiêu chuẩn cũng được dựng theo chiều đứng).

3.1.6. CỐP PHA TƯỜNG TẦNG HẦM

3.1.6.1. CẤU TẠO

Dùng cốp pha thép tiêu chuẩn có kích thước 1500x300 và 1200x300 đặt theo phương đứng kết hợp với các ống thép f49 đặt theo phương đứng và phương ngang tạo thành hệ sườn đứng và sườn ngang. Bên trong ta sử dụng các thanh giằng dẹp để chịu các lực xô ngang, chống phìn cho tường. Bên ngoài ta sử dụng các thanh chống xiên giữ ổn định cho tường.

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha tường tầng hầm)

Đối với phần chống vách hố đào khi thi công tường tầng hầm, do nằm ngoài phạm vi tính toán được giao, em chỉ xin chọn sơ bộ loại cừ JEFSP-4 (dài 6m) cắm sâu vào đất 1 đoạn 3m, cừ nhô khỏi mặt đất một đoạn 0.4m đảm bảo điều kiện an toàn, cừ được hạ cách mép ngoài vách hầm một đoạn 1.5m. Tất cả các lựa chọn sơ bộ này nhằm phục vụ cho việc thể hiện chi tiết cốp pha 1 đoạn tường tầng hầm.

3.1.6.2. TÍNH TOÁN CỐP PHA TƯỜNG TẦNG HẦM

Chọn khoảng cách giữa các sườn ngang là 60cm.
Chọn khoảng cách giữa các hệ sườn đứng là 60cm.

(Tương tự như ở cốp pha thành móng)

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỐP PHA THÀNH TƯỜNG TẦNG HẦM

Áp lực của vữa bêtông mới đổ tác dụng vào thành cốp pha:

P_đ=

Tải trọng do đổ bê tông bằng máy bơm.

P_bơm= 400 kG/m²

Tải trọng do đầm rung.

P_đầm= 200 kG/m²

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m² cốp pha tường

q_TC=q_đ+q_bơm+q_đầm=1875+400+200=2475 (kG/m²)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m² cốp pha tường

q_TT=1.3x(q_đ+q_bơm+q_đầm) = 1.3x(1875+400+200) =3217.5(kG/m²)

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG LỰC XÔ NGANG CỦA CÁC THANH GIẰNG DẸP

GIằng dẹp có tiết diện 5x0.2 cm
Khả năng chịu kéo của giằng dẹp:

N = 5x0.2x2100 = 2100 KG

Lực xô ngang tác dụng lên 1 giằng dẹp

(Chọn khoảng cách bố trí các giằng dẹp cách nhau 60cm theo cả phương ngang và phương đứng)

N = 3217.5x0.6x0.6=1158.3 KG

=> Giằng dẹp hoàn toàn đủ khả năng chịu lực xô ngang cho tường

KIỂM TRA SƯỜN CỐP PHA TIÊU CHUẨN, SƯỜN NGANG, SƯỜN ĐỨNG VÀ THANH CHỐNG

Do ta chọn cách cấu tạo cốp pha tiêu chuẩn, sườn ngang, sườn dọc tương tự cốp pha thành móng nên không cần phải kiểm tra lại. Trường hợp này còn an toàn hơn do các lực xô ngang hầu như do các thanh giằng tiếp nhận. Do đó các thanh chống trong 1 hàng theo phương đứng có thể bố trí ít thanh hơn so với cốp pha thành móng.

HÌNH MINH HỌA CỐP PHA TƯỜNG TẦNG HẦM

3.1.6.3. LẮP DỰNG CỐP PHA TƯỜNG TẦNG HẦM

Trong quá trình đổ bê tông sàn, tiến hành đổ lớp bê tông định vị chân tường dầy 100.
Các tấm coppha thép kích thước 300x1500 và 300x1200 được dựng theo chiều đứng, liên kết lại với nhau bằng chốt thép, tại các góc liên kết bằng các tấm góc ngoài và tấm góc trong.
Lắp dựng các thanh giằng dẹp theo đúng các vị trí yêu cầu, trong quá trình lắp tiến hành cố định tạm vách bằng các thanh chống, dây căng...Sau đó tiến hành lắp dựng lần lượt các sườn ngang và sườn đứng.
Tiến hành kiểm tra độ thẳng đứng của tường bằng thước đivô hay quả dọi. (Dùng các dây cáp có tăng-đơ để điều chỉnh độ thẳng đứng của tường).
Tiến hành cố định chắc chắn cốp pha tường bằng các ống chống xiên tỳ xuống các móc thép và sắt hộp nằm ngang. (Móc thép đã được đặt sẵn trong khi đổ bê tông sàn)
Khi tháo cốp pha tường dùng búa đập bỏ phần giằng dẹp nhô ra ngoài ( Phần giằng dẹp nằm trong tường ta không cần phải thu hồi). Các phần còn lại tháo tương tự các cấu kiện thông thường.

3.1.7. CỐP PHA VÁCH CỨNG

Trong công trình có nhiều loại vách với các kích thước khác nhau:

Vách L với kích thước: 2.0x1.0x0.3m, 2.5x1.5x0.3m, 4.0x1.5x0.3m
Khối lõi cứng ở giữa tiết diện hình chữ nhật (có khoét lổ) với kích thước: 5.15x2.9x0.3m, 2.9x2.9x0.3m.

Do thời gian có hạn của đồ án, em xin trình bày cấu tạo và cách tính toán cốp pha vách L kích thước 2.5x1.5x0.3m (Vách nằm trong khung tính toán ở phần kết cấu), với các vách còn lại, ta chỉ cần modun hoá cấu tạo từ vách 2.5x1.5x0.3m.

3.1.7.1. CẤU TẠO

Dùng cốp pha thép tiêu chuẩn có kích thước 1500x300 và 1200x300 đặt theo phương đứng kết hợp với các ống thép f49 đặt theo phương đứng và phương ngang tạo thành hệ sườn đứng và sườn ngang. Bên trong ta sử dụng các thanh giằng dẹp để chịu các lực xô ngang, chống phìn cho tường. Bên ngoài ta sử dụng các thanh chống xiên giữ ổn định cho tường.

(Hình ảnh minh hoạ được thể hiện cuối phần tính toán cốp pha vách cứng)

3.1.7.2. TÍNH TOÁN CỐP PHA VÁCH

Cấu tạo cốp pha vách tương tự cốt pha tường tầng hầm nên ta không cần kiểm tra lại điều kiện cường độ và độ võng cho các cấu kiện: cốp pha tiêu chuẩn, sườn ngang, sườn đứng, thanh giằng dẹp. Riêng đối với cột chống của vách cần kiểm tra thêm khả năng chịu tải trọng gió.

Dùng cột chống K-102 và kiểu F
Kiểu K-102 có thông số:
- Chiều dài sử dụng maximum: 3500 (mm)
- Chiều dài sử dụng minimum: 2500 (mm
- Tải trọng khi nén: 2000 (kg)
- Tải trọng khi kéo: 1500(kg)
Kiểu F có thông số:
- Chiều dài sử dụng maximum: 5000 (mm)
- Chiều dài sử dụng minimum: 3000 (mm
- Tải trọng khi nén: 2000 (kg)
- Tải trọng khi kéo: 1500(kg)
Giả sử tính cho tầng cao nhất với lực gió tĩnh lớn nhất trong phần kết cấu (Tầng 17) ta có w=104.18 (KG/m²)
Quy tải trọng về dạng phân bố đều tác động lên vách trong phạm vi chịu lực của 1 hàng cây chống

q_gió= wxb= 104.18x0.6= 62.51(KG/m)

Nhận xét: lực gió phân bố đều khá nhỏ so với khả năng chịu lực của cây chống nên chắc chắn cây chống thoả mãn khả năng chịu lực gió.

HÌNH MINH HỌA CỐP PHA VÁCH CỨNG 2.5x1.5x0.3m

3.1.7.3. LẮP DỰNG CỐP PHA VÁCH CỨNG

Cốp pha vách cứng có trình tự lắp dựng tương tự như đối với cốt pha tường tầng hầm.

Ghi chú: Phần thống kê số tấm cốp pha tiêu chuẩn sử dụng cho từng cấu kiện em xin được trình bày trong phần bản vẽ.

3.2. CÔNG TÁC BÊ TÔNG

3.2.1. PHÂN ĐỢT – PHÂN ĐOẠN

Việc phân đợt, phân đoạn trong công tác đổ bêtông toàn khối phụ thuộc vào năng suất máy trộn, máy bơm và lượng vật liệu cung cấp. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào mức độ phức tạp của kết cấu và công tác cốp pha.
Đối với công trình này ta phân thành 41 đợt, cụ thể như sau:

Đợt 1: Đổ đài cọc, đà kiềng và sàn tầng hầm.
Đợt 2: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng hầm.

(Vách bao gồm cả vách hầm)

Đợt 3: Đổ dầm, sàn tầng 1.
Đợt 4: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 1.
Đợt 5: Đổ dầm sàn tầng 2.
Đợt 6: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 2.
Đợt 7: Đổ dầm sàn tầng 3.
Đợt 8: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 3.
Đợt 9: Đổ dầm sàn tầng 4.
Đợt 10: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 4.
Đợt 11: Đổ dầm sàn tầng 5.
Đợt 12: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 5.
Đợt 13: Đổ dầm sàn tầng 6.
Đợt 14: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 6.
Đợt 15: Đổ dầm sàn tầng 7.
Đợt 16: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 7.
Đợt 17: Đổ dầm sàn tầng 8.
Đợt 18: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 8.
Đợt 19: Đổ dầm sàn tầng 9.
Đợt 20: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 9.
Đợt 21: Đổ dầm sàn tầng 10.
Đợt 22: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 10.
Đợt 23: Đổ dầm sàn tầng 11.
Đợt 24: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 11.
Đợt 25: Đổ dầm sàn tầng 12.
Đợt 26: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 12.
Đợt 27: Đổ dầm sàn tầng 13.
Đợt 28: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 13.
Đợt 29: Đổ dầm sàn tầng 14.
Đợt 30: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 14.
Đợt 31: Đổ dầm sàn tầng 15.
Đợt 32: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 15.
Đợt 33: Đổ dầm sàn tầng 16.
Đợt 34: Đổ cột, vách, lõi cứng, cầu thang bộ tầng 16.
Đợt 35: Đổ dầm sàn tầng 17.
Đợt 36: Đổ vách tầng 17.
Đợt 37: Đổ dầm sàn tầng 18.
Đợt 38: Đổ cột cấy đỡ hồ nước.
Đợt 39: Đổ dầm đáy, bản đáy hồ nước.
Đợt 40: Đổ bản thành hồ nước .
Đợt 41: Đổ bản nắp hồ nước.
Dựa vào mặt bằng công trình và khả năng cung cấp bêtông là liên tục (do dùng bêtông thương phẩm) ta không chia phân đoạn đối với các đợt đổ bê tông dầm sàn, cột vách lõi cứng vì thế không cần phải bố trí mạch ngừng. (Do khi bố trí mạch ngừng sẽ gặp phải một số khó khăn nhất định : chọn vị trí mạch ngừng hợp lý, xử lý bề mặt lớp mạch ngừng khi đổ tiếp...). Riêng đối với đợt 1 (đổ bê tông móng, đà khiềng, sàn tầng hầm) ta chia làm 3 phân đoạn để đổ bê tông :

Phân đoạn 1: Đổ bê tông đài móng đến vị trí mép dưới sàn tầng hầm (cách mép dưới sàn tầng hầm từ 2-3 cm).
Phân đoạn 2: Đổ bê tông đà kiềng đến vị trí mép dưới sàn tầng hầm (cách mép dưới sàn tầng hầm từ 2-3 cm).
Phân đoạn 3: Đổ bê tông sàn tầng hầm.

Nhận xét: ta chia bê tông đợt 1 ra làm ba phân đoạn nhằm tạo sự tiện lợi hơn cho công tác ghép cốp pha, thu hồi cốp pha sau khi đổ bê tông xong... Mạch ngừng trong các phân đoạn đều nằm bên trong bê tông nên vẫn đảm bảo khả năng chịu cắt và chống thấm cho cấu kiện.

HÌNH MINH HỌA CÁC PHÂN ĐỢT ĐỔ BÊ TÔNG CÔNG TRÌN

3.2.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG CÁC PHÂN ĐỢT

3.2.2.1. KHỐI LƯỢNG BÊTÔNG MÓNG, ĐÀ KIỀNG, SÀN HẦM (ĐỢT 1)

Móng M1: (3.6x3.6x1.5) m

Số lượng: 8 cái
V_M1=8x3.6x3.6X1.5=155.52 m³

Móng M2: (4.4x3.6x1.5) m

Số lượng: 4 cái
V_M2=4x4.4x3.6X1.5=95.04 m³

Móng M3: (2.0x3.6x1.5) m

Số lượng: 4 cái
V_M3=4x2.0x3.6X1.5=43.20 m³

Móng M4: (6.0x3.6x1.5) m

Số lượng: 6 cái
V_M4=6x6.0x3.6X1.5=194.40 m³

Móng M5: (15.0x13.4x2.0) m

Số lượng: 1 cái
V_M5=1x15.0x13.4X2.0=402 m³

Tổng khối lượng bê tông móng (Có trừ đi phần đổ sau chung với sàn hầm)

V_M=(155.52+95.04+43.20+194.40+402) –[{2.08x2.58x4+2.15x3.6x4+

+3.09x2.19x4+(2.1x2+1.5x1.0)x 4 +(3.07x1.48+2.12x4.57)x4 +

+5.15x3.6x2+15x13.4}]x0.25 = 790.83 m³

Bê tông đà kiềng (30x80) cm (Có trừ đi phần đổ sau chung với sàn hầm)

Tổng chiều dài đà kiềng:71.74 m
V_d=0.3x0.55x71.74=11.84 m³
Bê tông sàn tầng hầm

V_STH=716.4x0.25=179.1 m³

Khối lượng bê tông đợt 1:

V₁ = V_M + V_d + V_STH = 790.83 + 11.84 + 179.1 = 981.77 m³

Lưu ý: Phần bê tông lót móng và đà giằng được tiến hành đổ thủ công trước khi đổ bê tông móng và đà giằng.

Khối lượng bê tông lót móng và đà giằng:

V_btl={8x3.8x3.8+4x(4.6x3.8+2.2x3.8)+

+6x6.2x3.8+15.2x13.6+71.74x0.3}x0.1=58.85 m³

3.2.2.2. KHỐI LƯỢNG BÊTÔNG VÁCH, CỘT, CẦU THANG, TƯỜNG TẦNG HẦM (ĐỢT 2)

Bê tông cột: (70x70) cm
- Số lượng: 6 cái
- Vc=6x0.49x(3.2-0.6)=7.64m³
Bê tông cột : (65x65) cm
- Số lượng: 4 cái
- Vc=4x0.4225x(3.2-0.5)=4.56m³
Bêtông vách L (2.0x1.0x0.3)m
- Số lượng:4 cái
- V_v=4x(2.7x0.3x(3.2-0.5))=8.75m³
Bêtông vách L (2.5x1.5x0.3)m
- Số lượng:4 cái
- V_v=4x(3.7x0.3x(3.2-0.6))=11.54 m³
Bêtông vách L (4.0x1.5x0.3)m
- Số lượng:4 cái
- V_v=4x(5.2x0.3x(3.2-0.5))=16.85m³
Bêtông vách thang bộ

Số lượng:2 cái
V_v=2x(4.47x(3.2-0.5)-0.3x2.2x1.0)=22.82 m³
Bêtông vách thang máy

Số lượng: 2 cái
V_v=2x(3.12x(3.2-0.5)-0.3x2.2x1.0)=15.53 m³
Bêtông tường bao tầng hầm
- Tổng chiều dài tường bao ( bỏ đi các đoạn có vách chạy thẳng lên các tầng trên ):31.24m
- V_T=0.3x(3.2-0.5)x31.24=25.3 m³
Bêtông cầu thang bộ:
- Diện tích bề mặt cầu thang:

(1.05+2x1.5)x2.3+2x2.45x1.1=14.71m²

Chiều dày bản thang, bản chiếu nghỉ và chiếu tới: 0.12m
V_ct=14.71x0.12=1.77 m³
Tổng khối lượng bêtông vách, cột, tường tầng hầm, cầu thang bộ:

V₃=7.64+4.56+8.75+11.54+16.85+22.82+15.53+25.3+1.77=114.76 m³

3.2.2.3. KHỐI LƯỢNG BÊTÔNG TẦNG ĐIỂN HÌNH (TÍNH CHO ĐỢT 22 VÀ 23)

Tính toán khối lượng bêtông cho tầng 10.

Bê tông cột: (60x60) cm
- Số lượng: 6 cái
- Vc=6x0.36x(3.2-0.6)=5.62m³
Bê tông cột: (55x55) cm
- Số lượng: 4 cái
- Vc=4x0.3025x(3.2-0.5)=3.27m³
Bêtông vách (2.0x1.0x0.3)m: 8.75 m³ (Tương tự phần trên).
Bêtông vách (2.5x1.5x0.3)m: 11.54 m³ (Tương tự phần trên).
Bêtông vách (4.0x1.5x0.3)m: 16.85 m³ (Tương tự phần trên).
Bêtông vách thang bộ: 22.82 m³ (Tương tự phần trên).
Bêtông vách thang máy: 15.53 m³ (Tương tự phần trên).
Bêtông cầu thang bộ: 1.77 m³ (Tương tự phần trên).
Bê tông dầm (20x40) cm:
- Tổng chiều dài dầm:30.2m
- V_d=0.2x(0.4-0.12)x30.2=1.69 m³
Bê tông dầm (30x50) cm:
- Tổng chiều dài dầm:107.7 m
- V_d=0.3x(0.5-0.12)x107.7=12.28 m³
Bê tông dầm (30x60) cm:
- Tổng chiều dài dầm:74.8m
- V_d=0.3x(0.6-0.15)x74.8=10.1 m³
Bêtông sàn:
- Diện tích sàn:716.4-2x5.15x2.9-2x2.9x2.9=669.71m²
- Chiều dày sàn: 0.12m và 0.15m
- V_s=2x8.0x8.9x0.15+(716.4-2x8.0x8.9)x0.12=90.24 m³
Tổng khối lượng bêtông dầm sàn đợt 22:

V_ds=1.69+12.28+10.1+90.24=114.31 m³

Tổng khối lượng bêtông vách, cột, cầu thang bộ đợt 23:

V_vcct=5.62+3.27+8.75+11.54+16.85+22.82+15.53+1.77=86.15m³

3.2.3. CUNG CẤP BÊ TÔNG

3.2.3.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG

Hiện nay đang tồn tại ba dạng chính về thi công bê tông:
- Thủ công hoàn toàn.
- Chế trộn tại chỗ.
- Bê tông thương phẩm.
Thi công bê tông thủ công hoàn toàn chỉ dùng khi khối lượng bê tông nhỏ và phổ biến trong khu vực nhà dân. Tình trạng chất lượng của loại bê tông này rất thất thường và không được theo dõi theo đúng các tiêu chuẩn về kiểm tra chất lượng bê tông. Vì thế loại bê tông này được dùng với số lượng ít trong công trình cho các cấu kiện phụ không quan trong.
Việc chế trộn bê tông tại chỗ thường dành cho những công trình rất lớn hoặc các khu có khối liên hợp các công trình đang xây dựng (Công trình đường cao tốc hoặc các quần thể chung cư cao ốc). Với phương pháp này, ta tiết kiệm được chi phí chuyên chở rất lớn. Tuy nhiên phương pháp lại đòi hỏi một số vốn bỏ ra rất lớn cho việc đầu tư trang thiết bị máy móc, đồng thời là việc đào tạo đội ngũ cán bộ vận hành, vì thế chỉ thật sự thích hợp với khối lượng thi công bê tông rất lớn.
Bê tông thương phẩm đang được nhiều đơn vị sử dụng tốt. Bê tông thương phẩm có nhiều ưu điểm trong khâu bảo đảm chất lượng và thi công thuận lợi. Bê tông thương phẩm kết hợp với máy bơm bê tông là một tổ hợp rất hiệu quả.
Xét riêng giá theo m³ bê tông thì giá bê tông thương phẩm so với bê tông tự chế tạo cao hơn. Nếu xét theo tổng thể thì giá bê tông thương phẩm chỉ còn cao hơn bê tông tự trộn 15¸20%. Nhưng về mặt chất lượng thì việc sử dụng bê tông thương phẩm khá ổn định.
Tóm lại, cân bằng giữa các yếu tố và để đảm bảo thi công nhanh cũng như chất lượng kết cấu, chọn phương pháp thi công bằng bê tông thương phẩm là hợp lý hơn cả.

3.2.3.2. YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI VỮA BÊTÔNG BƠM

Vữa bê tông bơm là bê tông được vận chuyển bằng áp lực qua ống cứng hoặc ống mềm và được chảy vào vị trí cần đổ bê tông. Bê tông bơm không chỉ đòi hỏi cao về mặt chất lượng mà còn yêu cầu cao về tính dễ bơm. Do đó bê tông bơm phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Vữa bê tông phải được trộn thật đều, đúng thành phần và cấp phối, đồng thời phải đảm bảo các kích thước cốt liệu sao cho thỏi bê tông qua được những vị trí thu nhỏ của đường ống và qua được những đường cong khi bơm. (Hỗn hợp bê tông bơm có kích thước tối đa của cốt liệu lớn là 1/5 - 1/8 đường kính nhỏ nhất của ống dẫn, đối với cốt liệu hạt tròn có thể lên tới 40% đường kính trong nhỏ nhất của ống dẫn)
- Yêu cầu về nước và độ sụt của bê tông bơm có liên quan với nhau và được xem là một yêu cầu cực kỳ quan trọng. Lượng nước trong hỗn hợp có ảnh hưởng tới cường độ, độ sụt và tính dễ bơm của bê tông. Lượng nước trộn thay đổi tuỳ theo cỡ hạt tối đa của cốt liệu và cho từng độ sụt khác nhau của từng thiết bị bơm. Do đó đối với bê tông bơm cần chọn được độ sụt hợp lý theo tính năng của loại máy bơm sử dụng và giữ được độ sụt đó trong quá trình bơm là yếu tố rất quan trọng. (Trong trường hợp cần thiết có thể sử dụng thêm các phụ gia tăng độ dẻo)
- Bê tông bơm cần được đảm bảo về thời gian chế trộn, vận chuyển từ nơi sản xuất đến vị trí bơm, đổ đầm trong thời gian ngắn nhất. (nếu kéo dài quá 2 giờ thì chất lượng bê tông giảm)
- Đảm bảo đúng cường độ thiết kế. (Dùng khuôn 15x15cm để thử)

3.2.3.3. VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG:

Việc vận chuyển bê tông từ nơi trộn đến nơi đổ bê tông là khâu rất quan trọng cần đảm bảo:

Sử dụng phương tiện vận chuyển hợp lý, tránh để bê tông bị phân tầng, bị chảy nước xi măng và bị mất nước do nắng, gió.
Thiết bị, nhân lực và phương tiện vận chuyển cần bố trí phù hợp với khối lượng, tốc độ trộn, đổ và đầm bê tông.

3.2.4. ĐỔ BÊ TÔNG CÁC CẤU KIỆN

3.2.4.1. YÊU CẦU CHUNG

Bê tông phải được đổ liên tục cho đến khi hoàn thành một kết cấu nào đó theo qui định của thiết kế.
Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra lại vị trí cốt thép, cốp pha, thép chờ , các chi tiết chôn sẵn, các lổ chừa đường ống kĩ thuật. Đồng thời phải tiến hành vệ sinh cốp pha và cốt thép.
Đổ bê tông theo nguyên tắc: từ trên xuống, từ xa lại gần.
Không dùng đầm dùi để dịch chuyển ngang bê tông trong cốp pha .
Để tránh sự phân tầng, chiều cao rơi tự do của hỗn hợp bê tông khi đổ không được vượt quá 1,5-2m (khi đổ bê tông có chiều cao rơi tự do >2.0m phải dùng máng nghiêng hoặc ống vòi voi). (Đối với sách Kỹ Thuật Thi Công của Thầy Đỗ Đình Đức và Thầy Lê Kiều, chiều cao đổ bê tông gây phân tầng là 2.5m, tuy nhiên thiên về an toàn, ta chọn chiều cao là 2.0m)
Giám sát chặt chẽ hiện trạng cốp pha giáo chống và cốt thép trong quá trình thi công.
Đối với các kết cấu có chiều dày lớn, nên đổ bê tông mỗi lớp dầy 20-30cm rồi đầm ngay, đảm bảo nguyên tắc đổ lớp sau lên lớp trước khi lớp trước chưa khô.

3.2.4.2. TRÌNH TỰ ĐỔ BÊTÔNG CỦA CÁC LOẠI KẾT CẤU

ĐỔ BÊ TÔNG MÓNG

Đổ bê tông lót đá 4x6 dày 100, đối với phần này ta phải tiến hàn trộn kĩ vì đá 4x6 tương đối to. Tránh trường hợp đặt đá 4x6 lên trước, sau đó đổ vữa lên dẫn đến chất lượng lớp bê tông lót kém.
Đổ bê tông khối móng và tiến hành đầm kĩ bằng đầm dùi.
Phương thức đổ bê tông: sử dụng xe bơm có cần bơm, có thể bố trí 2 xe ở hai đầu công trình, đổ từ giữa rút dần ra.
Nếu lưới cốt thép đài móng chắc chắn có thể sử dụng các tấm gỗ kê trực tiếp lên cốt thép làm sàn thao tác cho công nhân.

ĐỔ BÊ TÔNG CỘT, VÁCH

Cột, vách có chiều cao nhỏ hơn 5m nên tổ chức đổ liên tục .
Trước khi đổ bê tông phải tưới nước vệ sinh chân cột, vách. Sau khi bịt cửa vệ sinh, đổ một lớp vữa xi măng cát có mác bằng mác bê tông cột, vách dầy 5 cm để chống rỗ chân cột, vách
Tiến hành đổ bê tông từng lớp có chiều dày thích hợp, sau khi đầm xong thì đổ lớp tiếp theo.

ĐỔ BÊ TÔNG DẦM , SÀN

Chọn phương án đổ bê tông dầm sàn bằng xe bơm bê tông. Toàn sàn được chia làm 4 khu vực đổ. (các khu vực và hướng đổ em xin trình bày trong bản vẽ TC-03)
Tiến hành đổ theo từng lớp ngang, mỗi lớp dày 20¸30cm và đầm ngay: đối với kết cấu sàn thì chỉ cần đổ một lớp, đối với kết cấu dầm thì nên đổ thành lớp theo kiểu bậc thang, không nên đổ từng lớp chạy suốt chiều dài dầm .
Đổ bê tông trong dầm trước rồi mới đổ bê tông sàn .
Khi đổ bê tông sàn, để bảo đảm độ dày đồng đều ta đóng sơ những móc cữ vào cốp pha sàn, mép trên cọc mốc trùng với cao trình sàn . Khi đúc bê tông xong thì rút cọc mốc lên và lấp vữa lổ hở đồng thời là phẳng mặt sàn bằng bàn xoa hoặc các dụng cụ chuyên dụng.
Trong quá trình đổ thường xuyên kiểm tra độ võng của các ô sàn.

3.2.4.3. ĐẦM BÊ TÔNG

Thời gian đầm một chỗ thích hợp, không quá nhanh và quá lâu. Dấu hiệu chứng tỏ đã đầm xong là vữa bê tông không sụt lún, bọt khí không nổi lên nữa, mặt trên bằng phẳng và bắt đầu thấy có nước xi măng nổi lên. Thời gian đầm thường khoảng 15 đến 60 giây.
Khi sử dụng đầm dùi bước di chuyển của đầm không vượt quá 1,5 bán kính ảnh hưởng của đầm và phải cắm sâu vào lớp bê tông đã đổ trước 5-10cm. Chiều dầy lớp bê tông đổ để đầm không vượt quá 3/4 chiều dài của đầm.
Đầm phải luôn để vuông góc với bề mặt bê tông. Không dùng đầm dùi để dịch chuyển ngang bê tông và tránh va chạm vào cốt thép. (gây phá vỡ kết cấu bê tông đang ninh kết).
Khoảng cách từ vị trí đầm đến cốp pha là 2d<l₁<0.5r_o, khoảng cách từ vị trí đầm cuối cùng đến vị trí sẽ đổ bê tông tiếp theo là l₂<2r_o (Với d: đường kính đầm dùi, r_o: bán kính ảnh hưởng của đầm).
Đầm xong một chỗ phải rút đầm dùi lên từ từ để vữa bê tông kịp lắp đầy dầm, không cho không khí lọt vào.

3.2.4.4. BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG

Sau khi đổ bê tông phải được bảo dưỡng trong điều kiện có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp, ngăn ngừa các ảnh hưởng có hại trong quá trình ninh kết của bê tông: tưới nước sạch vào bề mặt khối bê tông sau 4 đến 6 giờ tuỳ thuộc nhiệt độ ngoài trời, đối với các kết cấu phẳng dùng bao tải hay rơm ẩm che phủ bề mặt bê tông khi bảo dưỡng.
Thời gian bảo dưỡng: Theo qui phạm.
Trong thời gian bảo dưỡng tránh các tác động cơ học như rung động, lực xung kích tải trọng và các lực động tác động vào cốp pha, giáo chống.

3.2.5. CHỌN THIẾT BỊ THI CÔNG

3.2.5.1. CHỌN XE VẬN CHUYỂN BÊTÔNG

Do sử dụng bêtông tươi đặt hàng ở nhà máy nên phải vận chuyển bêtông đến công trình bằng xe ô tô chuyên dùng.
Năng suất xe tải được xác định theo công thức:

N = q .n.K_t

Trong đó:

q: trọng lượng hàng chuyên chở.
Mỗi chuyến xe chở 6 (m³) bêtông

q = 6 x 2.5 = 15 T

K_t = 0.7: hệ số sử dụng xe theo thời gian.
n: số chuyến xe trong 1 ca.

n =

T_ch: Thời gian 1 chuyến xe đi và về.
T_ch = t_chất + t_dỡ+ t_{vận động}+ L/V_đi + L/V_về .
t_chất: 10 phút. (xe đứng nhận vữa)
t_dỡ : 10 phút. (xe đứng chờ bơm đổ bêtông )
t_{vận động}: 4 phút
L= 4 (Km) là quãng đường chuyên chở giả định
V_đi = V_về = 20 Km/h. ( Tốc dộ di chuyển trong thành phố ).

T_ch = 10 + 10 + 4 + = 48 (phút)

N = qx xK_t = 15 x x 0.7 = 105(T)

Hay N = (m³/ca)

Tính số xe tải cần thiết đảm bảo phục vụ cho các đợt đổ bêtông trong 1 ca (Riêng đối với bê tông móng thì không cần giới hạn trong 1 ca)

Đối với bê tông móng với khối lượng 790.83 m³ ta chia làm 2 ca để đổ (Do mỗi đài móng là một kết cấu riêng biệt nên không cần thiết phải tạo mạch ngừng)

m = (xe)

Vậy chọn 10 xe ô tô mã hiệu SB-92B có các thông số kỹ thuật như sau :

Dung tích thùng: 6 m³
Công suất động cơ: 40 KW
Tốc độ quay của thùng: 9 ÷ 14.5 vòng /phút
Độ cao đổ phối liệu vào: 3.5 m
Thời gian đổ bêtông ra (min): 10 phút
Vận tốc di chuyển: 70 Km/h
Trọng lượng xe khi có bêtông: 21.85 T

Đối với bê tông sàn tầng hầm, đổ trong 1 ca

m = (xe)

Vậy chọn 5 xe ô tô mã hiệu SB-92B .

Đối với bê tông vách cột tường tầng hầm, cầu thang bộ, đổ trong 1 ca

m = (xe)

Vậy chọn 3 xe ô tô mã hiệu SB-92B .

Đối với bê tông dầm sàn tầng điển hình, đổ trong 1 ca

m = (xe)

Vậy chọn 3 xe ô tô mã hiệu SB-92B.

Đối với bê tông vách cột cầu thang tầng điển hình,đổ trong 1 ca

m = (xe)

Vậy chọn 3 xe ô tô mã hiệu SB-92B .

Lưu ý: số xe ô tô vận chuyển bê tông tính toán trên là số xe cần thiết tối thiểu phải có để thực hiện đủ số lượt vận chuyển nhằm đáp ứng số bê tông cho các ca đổ. Nếu có điều kiện ta có thể tăng số lương ô tô lên nhằm rút ngắn thời gian đổ bê tông.

3.2.5.2. CHỌN MÁY BƠM BÊTÔNG

Để phục vụ cho công tác đổ bêtông được liên tục và không bị gián đoạn nhất là khi đổ bêtông dầm sàn. Vì vậy mà ta phải sử dụng máy bơm bêtông để vẩn chuyển bêtông từ xe trộn đến vị trí cần đổ.

Bảng tra các tiêu chuẩn kỹ thuật vận chuyển bêtông bằng đường ống

Tính toán	Áp suất
	bar
4m cao	1
20m ngang	1
Độ cong 45⁰-60⁰	0.5
Độ cong 90⁰	1
Khâu nối ống	0.1
Đoạn ống mềm	3
Đoạn chạy máy	20
Dự phòng	10%

Để vận chuyển bêtông lên trên cao thì phải tính được áp suất cần thiết để vận chuyển bêtông bằng máy bơm để đổ bêtông dầm sàn.
Vận chuyển đi xa : .
Vận chuyển lên cao : 61.6/4=15.4 bar.
(62.7+8+26.9+36)/2=67 khâu nối : 0.1x67=6.7 bar
Lấy 6 đoạn cong 90⁰ : 1x6=6 bar.
Ống mềm : 3bar.
Đoạn chạy máy : 20bar
Tổng cộng : 54.6 bar
Dự phòng 10% : 5.5 bar

=> Áp suất cần thiết dể bơm bêtông là: 54.6+5.5=60.1 (bar)

=>Chọn máy bơm bêtông PUTZMEISTER M43 năng suất 90(m³/h) áp suất 85 bar thỏa mãn điều kiện áp suất cần thiết.

3.2.5.3. CHỌN MÁY ĐẦM BÊTÔNG

Dùng đầm dùi bê tông do công ty Hòa Phát cung cấp
Đặc điểm đầm dùi:

Đầu dùi: Loại PHV-28 có đường kính 28mm,chiều dài 345mm, biên độ rung 2.2mm, độ rung 12000¸14000 lần /phút, trọng lượng là 1.2 Kg.
Dây dùi: Loại PSW có đường kính ruột dây dùi 7.7 mm, đường kính vỏ 28mm, chiều dài dây có thể thay đổi 2m, 3m, 4m, cho phù hợp với từng loại cấu kiện .
Mô tơ nguồn: Loại PMA-1500,công suất 1.5KVA, 1 pha,nặng 6.5kg.

3.2.5.4. CHỌN CẦN TRỤC THÁP

Công trình có chiều cao: 61.6 m .(So với mặt đất tự nhiên)
Chiều rộng công trình: 26.9m
Chiều dài công trình: 36.0m
Độ cao nâng cần thiết :H
- [H] /H = h_ct + h_at + h_ck + h_tr

Trong đó :

h_ct = 61.6 m: chiều cao công trình .
h_at = 1.0 m : chiều cao an toàn .
h_ck = 1.7 m : chiều cao cấu kiện (chọn trường hợp khi sử dụng cần trục để cẩu dàn giáo).
h_tr = 1.0 m : chiều cao treo buộc .

[H] /61.6 + 1 + 1.7 + 1 = 65.3 (m)

Tầm với :R
Nếu đặt cần trục tháp ở vị trí thuận lợi nhất thì tầm với của cần trục phải thoả: R =

Trong đó :

a: Chiều rộng nhà + a^’

( a^’: khoảng cách an toàn từ xe tới mép công trình)

a’= 4m

a = 26.9 + 4 = 30.9 (m)

b = 18 (m): khoảng cách từ xe tới góc nhà theo phương ngang . (Giả sử cần trục đặt giữa cạnh 36m của công trình)

Vậy: R = (m)

Tra bảng chọn cần trục tháp HPCT-5013 do công ty Hòa phát cung cấp, sau đây là các thông số kỹ thuật:

THÔNG SỐ KỸ THUẬT - MODEL : HPCT - 5013
Chiều cao nâng	Chiều cao tiêu chuẩn (m)	37.5
	Chiều cao tối đa (m)	140
Bán kính làm việc tối đa (m)		50
Tải trọng tối đa (T)		6
Tổng công suất (Kw)		32
Tốc độ làm việc	Bội suất	a = 2			a = 4
	Tải trọng tời(T)	1.5	3	3	3	6	6
	Tốc độ nâng tời (m/ph)	80	40	8.5	40	20	4.25
	Tốc độ quay (m/ph)	0.6
	Tốc độ xe con (m/ph)	0 - 40.5

3.2.5.5. CHỌN MÁY VẬN THĂNG

Có 2 loại máy vận thăng: vận thăng chở người và vận thăng chở vật liệu.
Nguyên tắc an toàn lao động không cho phép dùng vận thăng chở vật liệu để chở người. Vì vậy cần chọn 2 máy vận thăng cho công trình cao 61.6m.

A.VẬN THĂNG CHỞ NGƯỜI. HP-TTL1000

Số người nâng tối đa:12 người
Trọng tải: 1000KG
Tốc độ nâng: 38m/ph
Độ cao nâng tiêu chuẩn:50m
Độ cao nâng tối đa:150m
Lồng nâng
- Kích thước:3x1.3x2m
- Trọng lượng:1300KG
Công suất động cơ:2x11KW
Điện áp:380V 50-60Hz

B.VẬN THĂNG CHỞ VẬT LIỆU . TÕ-17

Trọng tải: 500KG
Tốc độ nâng: 0.5-1m/s
Độ cao nâng tiêu chuẩn:75m
Độ cao nâng tối đa:85m
Kích thước
- Chiều cao : 79900mm
- Chiều rộng : 3764mm
- Chiều dài : 5230mm
- Khung : 821x540x3000
Trọng lượng:6500KG
Công suất động cơ:7.5KW

3.3. CÔNG TÁC CỐT THÉP

3.3.1. YÊU CẦU CHUNG

3.3.1.1. YÊU CẦU ĐỐI VỚI CỐT THÉP

Cốt thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép phải đảm bảo các yêu cầu của thiết kế, đồng thời phải phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 5574:1991 và TCVN 1651:1985.
Đối với thép nhập khẩu phải có chứng chỉ kỹ thuật kèm theo và cần tiến hành thí nghiệm kiểm tra theo TCVN.
Cốt thép có thể gia công tại hiện trường hoặc tại nhà máy nhưng cần đảm bảo mức độ cơ giới phù hợp với khối lượng thép tương ứng cần gia công.
Trước khi sử dụng cốt thép phải thí nghiệm kéo, uốn.
Cốt thép trước khi gia công và trước khi đổ bê tông cần đảm bảo:

Bề mặt sạch, không dính bùn đất, dầu mở, không vẩy sắt và các lớp gỉ.
Các thanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do các nguyên nhân khác không vượt quá giới hạn cho phép là 2% đường kính. Nếu vượt quá giới hạn này thì loại thép đó được sử dụng theo diện tích tiết diện thực tế còn lại
Cốt thép cần được kéo, uốn và được nắn thẳng.

3.3.1.2. VẬN CHUYỂN VÀ LẮP DỰNG CỐT THÉP

Việc vận chuyển cốt thép đã gia công cần đảm bảo các yêu cầu sau.
- Không làm hư hỏng và biến dạng sản phẩm cốt thép.
- Cốt thép từng thanh nên buộc thành từng lô theo chủng loại và số lượng để tránh nhầm lẫn khi sử dụng.
- Các khung, lưới cốt thép lớn hơn có biện pháp phân chia thành từng bộ phận nhỏ phù hợp với phương tiện vận chuyển.
Công tác lắp dựng cốt thép cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Các bộ phận lắp dựng trước, không gây trở ngại cho các bộ phận lắp dựng sau.
- Có biện pháp ổn định vị trí cốt thép không để biến dạng trong quá trình đổ và đầm bê tông.
- Đảm bảo chiều dầy lớp bê tông bảo vệ.

3.3.2. CÔNG TÁC CỐT THÉP MÓNG

3.3.2.1. LẮP ĐẶT

Theo hai cách:

Cách 1: Đối với các đài móng kích thước nhỏ, ta tiến hành gia công sẵn lồng thép chụp, sau đó được cẩu vào vị trí thiết kế.
Cách 2: Đối với các đài móng kích thước lớn, ta tiến hành lắp dựng từng thanh cốt thép tại chỗ.

3.3.2.2. NGIỆM THU

Cần xem xét các vấn đề sau

Đúng vị trí và đúng chủng loại.
Đủ chiều dài các đoạn nối thép.

3.3.3. CÔNG TÁC CỐT THÉP DẦM SÀN

3.3.3.1. LẮP ĐẶT

Cốt thép dầm sàn được gia công sẵn tại xưởng thép trên công trường, sau đó bó lại từng bó và đánh dấu kí hiệu từng loại. Sau đó dùng cần trục tháp vận chuyển lên sàn theo từng vị trí đã được đánh dấu.
Cốt thép dọc phía trên dầm được treo lên giá đỡ, được kê cao lên bằng các chân thép. Cốt thép dọc bên dưới được treo bởi các cốt đai các cốt dọc bên trên. Chú ý kê cốt thép dầm cao hơn mặt sàn để dễ thao tác. Khi buộc cốt thép dầm xong thì ta chỉ cần hạ xuống là được. Đầu tiên ta liên kết tạm 4 cây thép này bằng cốt đai hai đầu dầm. Sau đó kiểm tra và định vị chính xác vị trí của 4 cây thép dọc này làm khung dầm. Khi công tác cân chỉnh chính xác, kết thúc thì mới tiến hành buộc cốt đai giữa dầm và các cốt dọc, khoảng cách các cốt đai ta dùng phấn vạch lên.

Thép sàn được rãi đúng theo thứ tự thiết kế và buộc thành lưới thép, các cây thép bên dưới rãi trước. Khoảng cách các cây thép được vạch sẵn bằng phấn trên bề mặt ván khuôn sàn. Để đảm bảo lớp bêtông bảo vệ cốt thép, lưới thép sàn đuợc kê lên khỏi mặt sàn những miếng bêtông đúc sẵn.
Lưới thép trên được kê bằng hoa mai đỡ thép sàn.

3.3.3.2. NGHIỆM THU

Công tác nghiệm thu cốt thép được tiến hành theo đúng thủ tục bằng văn bản. Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng thì ta tiến hành rửa sạch bề mặt ván khuôn sàn, dầm và các đầu cột. Sau khi vệ sinh xong thì ta tiến hành bịt kín các khe hở đầu cột để tránh mất nước ximăng trong khi đổ bêtông .

3.3.4. CÔNG TÁC CỐT THÉP CỘT VÁCH

3.3.4.1. LẮP ĐẶT

Theo hai cách:

Cách 1: cột lớn và vách dài ta nên đặt từng cây, hàn với cốt thép chờ. Sau đó, thả thép đai từ đỉnh cột xuống, lồng ra ngoài thép chịu lực và buộc thép đai vào thép chịu lực theo khoảng cách thiết kế. Khoảng cách các cốt đai trong cột ta dùng phấn vạch lên từng vị trí cần buộc cốt đai. Lớp bảo vệ cốt thép, dùng các tấm đệm bêtông cài vào các cốt đai. Khoảng cách giữa chúng là 1m.
Cách 2: cột có kích thước tương đối và vách ngắn ta có thể gia công sẵn lồng thép sau đó dùng cần trục tháp cẩu lên vị trí lắp đặt.

3.3.4.2. NGHIỆM THU

Cần xem xét các vấn đề sau:

Cốt thép cột vách khi buộc xong phải thẳng đứng.
Đúng vị trí và đúng chủng loại.
Đủ chiều dài các đoạn nối thép.
Khoảng cách các cốt đai tại vị trí chân cột và giữa cột.
Chất lượng mối nối hàn.

CHƯƠNG 4. TỔNG BÌNH ĐỒ THI CÔNG

4.1. LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG

Tổng bình đồ là mặt bằng tổng quát khu vực công trường đang thi công, trong đó ngoài công trình vĩnh cửu, còn phải bố trí nhà cửa, lán trại tạm, các xưởng gia công, trạm máy móc thi công, các kho bãi, trạm điện nước, mạng lưới điện nước, cống rảnh đường xá phục vụ cho quá trình thi công và sinh hoạt của công nhân.

Tổng mặt bằng xây dựng là một hệ thống, một mô hình động phát triển theo không gian và thời gian phù hợp với công nghệ và quy trình xây dựng ,các công trường xây dựng hoạt động hoàn toàn như một cơ sở sản xuất, do đó việc thiết kế tổng mặt bằng xây dựng là công tác quan trọng và cần thiết.

Việc xây dựng cơ sở hạ tầng nằm trong quá trình chuẩn bị xây dựng, nếu tiến hành tốt sẽ mang lại hiệu quả cao trong quá trình thi công xây lắp chính sau này.

4.1.1. CƠ SỞ VÀ MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN

4.1.1.1. CƠ SỞ TÍNH TOÁN

- Căn cứ theo yêu cầu của tổ chức thi công, tiến độ thực hiện công trình xác định nhu cầu cần thiết về vật tư, vật liệu, nhân lực, nhu cầu phục vụ.

- Căn cứ vào tình hình cung cấp vật tư thực tế.

- Căn cứ vào tình hình thực tế và mặt bằng công trình, bố trí các công trình phục vụ, kho bãi, trang thiết bị để phục vụ thi công.

4.1.1.2. MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN

- Tính toán lập tổng mặt bằng thi công để đảm bảo tính hợp lý trong công tác tổ chức, quản lý, thi công, hợp lý trong dây chuyền sản xuất, tránh hiện tượng chồng chéo khi di chuyển.

- Đảm bảo tính ổn định và phù hợp trong công tác phục vụ thi công, tránh trường hợp lãng phí hay không đủ đáp ứng nhu cầu.

- Để đảm bảo các công trình tạm, các bãi vật liệu, cấu kiện, các máy móc, thiết bị được sử dụng một cách tiện lợi nhất.

- Để cự ly vận chuyển là ngắn nhất, số lần bốc dỡ là ít nhất.

- Đảm bảo điều kiện vệ sinh công nghiệp và phòng chống cháy nổ.

4.1.2. NỘI DUNG BỐ TRÍ

Tổng quát nội dung thiết kế tổng mặt bằng xây dựng bao gồm những vấn đề sau:

Xác định vị trí cụ thể vị trí công trình đã được quy hoạch trên khu đất được cấp để xây dựng.
Bố trí cần trục, máy móc, thiết bị xây dựng.
Bố trí và tính toán hệ thống giao thông phục vụ cho công trường.
Bố trí các kho bãi vật liệu, cấu kiện.
Bố trí các xưởng sản xuất và phụ trợ.
Bố trí nhà tạm trên công trường.
Thiết kế hệ thống an toàn, bảo vệ, vệ sinh xây dựng và vệ sinh môi trường.
Thiết kế mạng lưới cấp nước và thoát nước.
Thiết kế mạng lưới cấp điện.

Công trình trên nằm ngay tại trung tâm thị xã, công nhân không ở lại trên công trường sau ca làm việc, do vậy việc bố trí tổng bình đồ cho công trường có một số yêu cầu sau:

Không bố trí lán trại nhà ở tạm cho công nhân và cán bộ kỹ thuật.
Kho bãi bố trí vật tư cho công trường thi công trong một khối lượng công tác cụ thể và khi cần thì nhập tiếp. Không chứa vật liệu nhiều trong công trường.

- Điện dùng cho thi công và chiếu sáng chủ yếu được cấp từ lưới điện chung của thành phố. Tuy nhiên để đề phòng sự cố mất điện đột xuất, cần bố trí tại trạm điện một máy phát điện dự phòng công suất 90kW.

- Bố trí hệ thống tường rào bao xung quanh công trường. Xung quanh các đường đi dọc công trường có bố trí hệ thống đèn chiếu sáng.

- Mạng lưới thóat nước mưa và nước thải được xây dựng theo thiết kế của công trình và đưa vào hệ thống thoát nước chung.

- Công trình tiếp giáp đường phố được lắp đặt lưới bảo vệ chắn bụi và tiếng ồn.

- Hệ thống cung cấp nước được cung cấp bởi công ty cấp nước thị xã.

4.1.2.1. YÊU CẦU BỐ TRÍ MÁY MÓC THI CÔNG

Cần trục tháp đứng tại chỗ và bao quát công trường, các kho bãi vật liệu đều nằm trong tầm với của cần trục. Bố trí cần trục tháp tại vị trí sao cho thuận lợi nhất trong việc vận chuyển: góc quay nhỏ nhất, các vật tư cần vận chuyển nằm trong tầm với làm việc của cần trục.

Thăng tải dùng để vận chuyển các vật liệu như gạch, cát, đá, bê tông trộn thủ công, các thiết bị nhỏ lên cao. Do vậy cần bố trí thăng tải tại vị trí gần các vật tư này và tại giữa công trình để thuận tiện trong việc vân chuyển vật tư đến các vị trí khác.

Tuyệt đối không dùng thăng tải vận chuyển vật liệu để chở người.

Các thăng tải chở người cần được bố trí ở các vị trí thích hợp giúp người sử dụng không phải đi xa.

4.1.2.2. YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG TẠM

Đường tạm dùng cho việc vận chuyển cơ giới vật tư từ bên ngoài vào trong công trình, là lối di chuyển nội bộ trong công trình thực hiện một số công tác, lối di chuyển của công nhân, các thiết bị thi công, đồng thời ngăn cách tự nhiên công trình với các nhà kho, láng trại xung quanh. Căn cứ vào mặt bằng, ta có thể bố trí đường tạm 2 chiều, chiều ngang lấy 5m, (chiều ngang tối thiểu theo quy định là 3.75m), dùng cấp phối đá dăm. Phối hợp với ý đồ thiết kế đường vĩnh cữu sau này, ta bố trí hệ thống đường tạm bao quanh công trình, ra vào thông qua cổng.

4.1.2.3. YÊU CẦU THIẾT KẾ KHO BÃI

Các kho bãi cần quan tâm thiết kế gồm:

Các kho bãi lộ thiên chứa vật liệu như gạch, cát, đá...

Các kho có mái che để chứa các máy móc, vật tư có yêu cầu bảo quản tránh mưa nắng làm hư hại.

Các kho bãi nên bố trí dọc hai bên đường giao thông để tiện cho việc bốc xếp trực tiếp vào kho và xuất kho.

4.1.2.4. YÊU CẦU THIẾT KẾ CÁC XƯỞNG SẢN XUẤT VÀ PHỤ TRỢ

Nên bố trí các xưởng sản xuất và phụ trợ ở ngoài khu vực xây dựng những công trình chính và ngoài khu dành cho việc mở rộng công trình chính sau này để tránh làm cản trở thi công. Tuy nhiên, các xưởng này phải nằm gần các kho vật tư tương ứng và nằm trong phạm vi hoạt động của cần trục.

Những xưởng gia công và phụ trợ cần bố trí tập trung vào một khu, càng gần khu xây dựng chính càng tốt; có như vậy thì việc quản lý và cung cấp mới dễ dàng, giảm phí tổn về làm đường xá, và làm mạng lưới điện.

Các xưởng sản xuất và phụ trợ nên bố trí tập trung theo tính năng của chúng, theo sự hoạt động có liên quan đến nhau, chẳng hạn như bố trí các trạm chế trộn bê tông và vữa ở gần các cơ sở sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn. Độ cao mặt đất của khu sản xuất này không nên chênh lệch quá nhiều gây khó khăn cho việc vận chuyển nội địa. Khu các xưởng gia công và phụ trợ cần được bố trí sao cho đảm bảo điều kiện vệ sinh. Cũng cần tránh không cho bụi từ các xưởng sử dụng xi-măng, vôi bột… bay sang địa phận các xưởng lắp ráp cơ khí sửa chữa.

Cần đặc biệt chú ý đến các nơi chứa các chất dễ cháy, dễ nổ, chẳng hạn như kho gỗ, kho xăng dầu, sơn nhựa… Để tránh tàn lửa bay lan khi có hỏa hoạn các xưởng kho dễ cháy phải bố trí ở cuối chiều gió.

Khi bố trí các xưởng sản xuất cần phải chú ý đến việc cung cấp điện nước, hơi phục vụ sản xuất

Nếu khu sản xuất ở quá cao hoặc quá xa nguồn nước thì chi phí về cung cấp nước sẽ rất cao, vì rằng cứ thêm 100m đường ống thì tổn thất cột nước 2-5m như vậy thường xuyên tốn thêm năng lượng để bơm nước chưa kể chi phí đặt đường ống.

Cung cấp điện năng cho khu sản xuất bằng đường dây cao thế thì rất tốt, nếu không có điện cao thế thì phải thành lập trạm phát điện riêng của công trường.

Địa hình bằng phẳng thì giảm được khối lượng san lấp mặt bằng khi xây dựng các công trình tạm. Mặt bằng nên dốc đôi chút để thoát nước mưa nhanh nhưng không nên dốc quá 5% làm ảnh hưởng đến giao thông nhất là khi có đường gòng, đường sắt.

4.1.2.5. YÊU CẦU THIẾT KẾ KHU NHÀ TẠM

Gồm có: Ban chỉ huy công trường, phòng tư vấn giám sát, trạm y tế, nhà để xe, căn tin, khu nghỉ trưa cho công nhân, khu vệ sinh v.v...

- Ban chỉ huy công trường là trung tâm nhận và phát đi những thông tin quan trọng có tính quyết định đến tiến độ và chất lượng thi công công trình, do vậy cần có đủ diện tích thoáng mát, tránh các tiếng ồn lớn xung quanh, điều kiện làm việc thoải mái cho đội ngũ cán bộ kỹ thuật. Ngoài ra, vị trí của Ban chỉ huy công trường phải đảm bảo bao quát toàn bộ công trường, vị trí di chuyển thuận lợi trong tiếp khách.

- Bố trí 2 vị trí để xe cho công nhân, kết hợp với khu nghỉ trưa.

- Phòng y tế phải được bố trí ở nơi sạch sẽ, tránh ồn ào, bụi bặm và có đủ các dụng cụ sơ cấp cứu cần thiết phòng khi xảy ra các tai nạn trong thi công.

- Bố trí một phòng trưng bày căn hộ trong cao ốc để chủ đầu tư giới thiệu đến khách hàng.

- Khu nhà vệ sinh phải bố trí ở cuối hướng gió ( hướng nam và Đông nam)

4.1.2.6. YÊU CẦU HỆ THỐNG AN TOÀN, BẢO VỆ, VỆ SINH MÔI TRƯỜNG

Hệ thống dàn giáo bảo vệ được dựng bao quanh khu vực thi công chính của công trường, ngoài ra phải bố trí thêm hệ thống lưới bảo vệ để tránh các mối nguy hiểm do vật rơi trên cao xuống. Hệ thống đèn cao áp được đặt ở các vị trí có nguy cơ xảy ra mất mát, nguy hiểm xảy ra cho công trình. Bố trí hệ thống hàng rào tạm cao 2 m bao quanh công trình ở cả 4 mặt của công trình, 2 lối ra vào có cổng. Hệ thống các bảng nội quy, các biển báo cấm, biển báo nguy hiểm được đặt ở những nơi cần thiết (trạm biến điện, cần trục tháp, thăng tải, hố móng…).

Nhà bảo vệ: bố trí tại cổng ra vào.

Vệ sinh môi trường: Vào cuối giờ làm việc, cho công nhân làm vệ sinh công trường, thu dọn và sắp xếp gọn gàng các nguyên vật liệu, các thiết bị thi công, các phụ kiện…Thường xuyên kiểm tra để xử lý các nguồn ô nhiễm do bụi, tiếng ồn , nước thải phát sinh …

Bố trí nơi để các dụng cụ bảo hộ an toàn lao động.

4.1.3. TÍNH TOÁN SƠ BỘ LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG

Tính toán dựa theo Giáo trình Tổ chức Thi công- NXB Xây dựng 2000.

4.1.3.1. SỐ LƯỢNG CÁN BỘ CÔNG NHÂN VIÊN TRÊN CÔNG TRƯỜNG

Số công nhân xây dựng cơ bản trực tiếp thi công:

Do không lập tiên độ thi công nên số công nhân trên công trường không thể xác định một cách chính xác. Em dự kiến có khoảng 80 công nhân làm việc thường xuyên trên công trường này.

Số người làm việc trực tiếp trung bình trên công trường:

A = 80 công nhân

Số công nhân làm việc ở các xưởng phụ trợ:

B = K%.A = 0.25×80 =20 công nhân

(Công trình xây dựng trong thị xã nên K% = 25% = 0.25).

Số cán bộ công nhân kỹ thuật:

C = 6%.(A+B) = 6%.(80+20) = 6 người

Số cán bộ nhân viên hành chính:

D = 5%.(A+B+C) = 5%.(80+ 20 + 6) = 6 người

Số nhân viên phục vụ(y tế, ăn trưa):

E = S%.(A+B+C+D) = 6%.(80+ 20+ 6+6) = 7người

(Công trường quy mô trung bình, S%=6%)

Tổng số cán bộ công nhân viên công trường (2% đau ốm, 4% xin nghỉ phép):

G = 1.06×(A+ B+ C+ D+ E) =1.06×(80+20+6+6+7) = 126 người

4.1.3.2. DIỆN TÍCH KHO BÃI VÀ LÁN TRẠI

A.KHO XI- MĂNG (KHO KÍN)

Căn cứ vào biện pháp thi công công trình, em chọn giải pháp mua bêtông thương phẩm. Tất cả khối lượng bêtông các kết cấu như cột, vách, dầm, sàn, cầu thang của tất cả các tầng đều đổ bằng máy bơm. Do vậy trên công trường có thể hạn chế diện tích kho bãi, trạm trộn.

B. KHO THÉP (KHO HỞ)

Lượng thép trên công trường dự trữ để gia công và lắp đặt cho các Kết cấu bao gồm: cọc nhồi, móng, dầm, sàn, cột, vách, cầu thang. Trong đó khối lượng thép dùng thi công móng là nhiều nhất. Định mức cất chứa thép tròn dạng thanh: D_max = 4 T/m²

Tính diện tích kho:

F =

Để thuận tiện cho việc sắp xếp vì chiều dài của thép thanh ta chọn:

F = 3x12 m = 36 m²

C. KHO CHỨA CỐT PHA (KHO HỞ)

Lượng cốp pha sử dụng lớn nhất là trong các ngày gia công lắp dựng cốp pha đài móng. Cốp pha đài móng bao gồm các tấm cốp pha thép (các tấm mặt và góc), các sườn và các cây chống thép. Sử dụng chủ yếu tấm cốp pha thép có kích thước 1200x300. (Dự kiến sử dụng 1200 Tấm).

D. DIỆN TÍCH BÃI CHỨA CÁT (LỘ THIÊN)

Bãi cát thiết kế phục vụ việc đổ bê tông lót móng, xây và trát tường. Các ngày có khối lượng cao nhất là các ngày đổ bêtông lót móng.

Khối lượng Bêtông mác 75 là: V= 58.85 m³

Theo Định mức ta có khối lượng cát vàng: 0.514x58.85 = 30.25 m³.

Định mức cất chứa (đánh đống bằng thủ công) : 2m³/m² mặt bằng

Diện tích bãi: F = 1.2x(30.25/2)= 18.15 m²

Chọn diện tích bãi cát: F = 12.5 m², đổ đống hình tròn đường kính D=4.0 m; Chiều cao đổ cát h =1.5m. ( V_cát=18.75 m³ )

E. DIỆN TÍCH BÃI CHỨA GẠCH VỠ + ĐÁ DĂM (LỘ THIÊN)

Bãi đá thiết kế phục vụ việc đổ bê tông lót móng.

Khối lượng Bêtông mác 75 là: V= 58.85 m³

Theo Định mức ta có khối lượng gạch vỡ đá dăm:

0.902x58.85 = 53.08 m³.

Định mức cất chứa (đánh đống bằng thủ công) : 2m³/m² mặt bằng

Diện tích bãi: F = 1.2x(53.08/2)= 31.85 m²

Chọn diện tích bãi đá: F =21.2 m², đổ đống hình tròn đường kính D = 5m; Chiều cao đổ đá h =1.5m. ( V_đá=31.8 m³ )

Nhận xét: Các bãi chứa cát và gạch chỉ tồn tại trên công trường khoảng 6 ngày (một ngày trước khi đổ BT và đổ trong 5 ngày). Do vậy trong suốt quá trình còn lại sử dụng diện tích đã tính toán được sử dụng làm bãi gia công côppha, gia công cốt thép cho công trường.

G. DIỆN TÍCH BÃI CHỨA GẠCH (LỘ THIÊN)

Khối lượng gạch phục vụ cho thi công trên công trường là tương đối lớn. Công tác này cần tính toán kỹ để có kê hoạch cung ứng hợp lý. Xong do giới hạn thời gian đồ án nên em chỉ bố trí theo ước lượng bãi chứa gạch.

Định mức xếp: D_max = 700v/m²

Chọn F = 24 m², bố trí bãi gạch xung quanh cần trục tháp thuận tiện cho việc vận chuyển lên các tầng trên cao. Chiều cao xếp gạch h = 1.5m

H. LÁN TRẠI

Căn cứ tiêu chuẩn nhà tạm trên công trường:

Nhà bảo vệ (1 người) : 10.5 m²
Nhà chỉ huy : 18 m²
Trạm y tế : A.d = 80x0.04 = 3.2 m². Thiết kế 10.5 m²
Nhà tắm : 4x2.25 =9 m²(2 phòng nam, 2 phòng nữ)
Nhà Vệ sinh : 4x2.25= 9 m²(2 phòng nam, 2 phòng nữ)

Các loại lán trại che tạm:

Lán che bãi để xe CN (Gara) : 30m²
Kho dụng cụ : 12m²
Kho bảo hộ an toàn lao động : 12m²

4.1.3.3. HỆ THỐNG ĐIỆN THI CÔNG VÀ SINH HOẠT

A. ĐIỆN THI CÔNG

Cần trục tháp HPCT : P = 32 KW
Máy đầm dùi PHV – 28 (2 máy): P = 1,5x2 =3 KW
Máy đầm bàn U7 (1 máy): P = 2.0 KW
Máy cưa: P = 3.0 KW
Máy hàn điện 75 Kg: P = 20 KW
Máy bơm nước: P = 1.5 KW

B. ĐIỆN SINH HOẠT

Điện chiếu sáng các kho bãi, nhà chỉ huy, y tế, nhà bảo vệ công trình, điện bảo vệ ngoài nhà.

b.1) Điện trong nhà:

TT	Nơi chiếu sáng	Định mức (W/m²)	Diện tích (m²)	P (W)
1	Nhà chỉ huy - y tế	15	10 + 6	240
2	Nhà bảo vệ	15	12	180
3	Ga-ra xe	5	30	150
4	Xưởng chứa VK, cốt thép, Ximăng	5	16 + 24 + 22	310
5	Xưởng gia công VL (VK, CT)	18	40	720
6	Nhà vệ sinh+Nhà tắm	15	4x2.5 + 4x2.5	300

b.2) Điện bảo vệ ngoài nhà:

TT	Nơi chiếu sáng	Công suất
1	Đường chính	6 x 50 W = 300W
3	Các kho, lán trại	6 x 75 W = 450W
4	Bốn góc tổng mặt bằng	4 x 500 W = 2.000W
5	Đèn bảo vệ các góc công trình	8 x 75 W = 600W

Tổng công suất dùng:

P =

Trong đó:

+ 1,1: Hệ số tính đến hao hụt điện áp trong toàn mạng.

+ cos: Hệ số công suất thiết kế của thiết bị.

Lấy cos= 0,68 đối với máy trộn vữa bêtông, cần trục tháp, đầm dùi.....

cos= 0,65 đối với máy hàn.

+ k₁, k₂, k₃, k₄: Hệ số sử dung điện không điều hoà.

( k₁ = 0.75 ; k₂ = 0.70 ; k₃= 0.8; k₄ = 1.0 )

+là tổng công suất các nơi tiêu thụ của các thiết bị tiêu thụ điện trực tiếp, điện động lực, phụ tải sinh hoạt và thắp sáng.

Ta có: P^T₁ = (0.75x20)/0.65=23.08 KW

P^T₂ = [0.7x(32+3+2+3+1.5)]/0.68 = 39.63 KW

P^T₃= 0

P^T₄=[0.8x(0.24+0.18+0.15+0.31+0.72+0.3)+1x(0.3+0.45+2+0.6)]/1=4.87 KW

Tổng công suất tiêu thụ: P^T =1.1×(23.08 +39.63 +0 +4.87) = 74.34 KW.

Công suất cần thiết của trạm biến thế:

S = (74.34/0.7) = 106.2 KW

Nguồn điện cung cấp cho công trường lấy từ nguồn điện đang tải trên lưới cho thành phố.

4.1.3.4. NƯỚC THI CÔNG VÀ SINH HOẠT

Nguồn nước lấy từ mạng cấp nước cho thành phố, có đường ống chạy qua vị trí XD của công trình.

A. XÁC ĐỊNH NƯỚC DÙNG CHO SẢN XUẤT

Do quá trình thi công các bộ phận của công trình dùng bêtông thương phẩm nên hạn chế việc cung cấp nước.

Nước dùng cho SX được tính với ngày tiêu thụ nhiều nhất là ngày đổ bêtông lót móng.

Q₁ = (l/s); Trong đó:

A_i: đối tượng dùng nước thứ i (l/ngày)..

K_g = 2.25 Hệ số sử dụng nước không điều hoà trong giờ.

1,2 Hệ số xét tới một số loại điểm dùng nước chưa kể đến.

Các điểm dùng nước

Đơn vị

K.lượng /ngày

Định mức

A_i

(l/ngày)

Trộn Bêtông lót móng

m³

58.85/2=29.43

300 l/m³

8829

= 8829 l/ngày

Q₁ =(1.2x8829x2.25)/(8x3600) = 0.83 (l/s)

B. XÁC ĐỊNH NƯỚC DÙNG CHO SINH HOẠT TẠI HIỆN TRƯỜNG

Dùng ăn uống, tắm rửa, khu vệ sinh…

Q₂ = (l/s)

Trong đó:

N_max: Số công nhân cao nhất trên công trường (N_max = 80 người).

B= 20 l/người: tiêu chuẩn dùng nước của 1 người trong1 ngày ở công trường.

K_g : Hệ số sử dụng không điều hoà giờ (K_g = 2)

Q₂ = 0.11 (l/s)

C. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC DÙNG CHO CỨU HOẢ

Theo quy định: Q₃ = 5 l/s

Lưu lượng nước tổng cộng:

Q₃ = 5 (l/s) > (Q₁ + Q₂ ) = (0.83 +0.11) = 0.94 (l/s)

Nên tính: Q_Tổng = 70%.[Q₁ + Q₂ ] + Q₄

= 0.7x0.94 + 5 = 5.7 (l/s)

Đường kính ống dẫn nước vào nơi tiêu thụ:

D = = 70 (mm)

Chọn đường kính ống D = 75mm.

Trên cơ sở tính toán sơ bộ một vài số liệu như trên, kết hợp với kiến thức đã học về tính đặc tính làm việc của các loại máy móc, em thực hiện bố trí tổng mặt bằng thi công của công trường (bản vẽ TC-05).

CHƯƠNG 5. AN TOÀN LAO ĐỘNG

Trong điều kiện xây dựng nước ta đang từng bước cải tiến về công nghệ, chuyên môn hoá, hiện đại hoá trong công tác tổ chức, thi công xây dựng thì vấn đề an toàn lao động trở thành một yếu tố rất quan trọng, có ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công và chất lượng công trình, bên cạnh đó an toàn lao động còn là một yếu tố hết sức quan trọng để bảo vệ sức khoẻ và tính mạng người công nhân. Vì vậy cần tuân thủ các nguyên tắc an toàn và vệ sinh lao động trong công trường. Đặc biệt lưu ý các vấn đề sau:

Khám sức khỏe và học tập an toàn lao động: Đảm bảo mọi người trong công trường đều phải khám sức khỏe và học tập an toàn lao động. (Trong danh sách công nhân của các đội xây dựng có mục ghi ngày khám sức khỏe, đợt tập huấn an toàn lao động gần nhất).
An toàn khi thi công trên cao, cần chú ý các vấn đề:

Trang thiết bị bảo hộ lao động.
Khi làm việc trên cao phải có điểm tựa vững chắc.
Khi đi lại trên cao phải đúng tuyến, không đi lại trên tường, dầm.
Không được đi lại những nơi đang tiến hành công việc ở trên mà không có che chắn bảo vệ.
Hệ giàn dáo, sàn công tác phải chắc chắn, ổn định.
Sàn thao tác phải vững, không trơn trượt, sàn cao từ 1,5m trở lên so với sàn hay nền phải có lan can. Lan can an toàn có chiều cao tối thiểu 1m so với sàn công tác.
Có thang lên xuống giữa các tầng.
Nên sử dụng bộ dàn giáo - thang - lưới có thiết kế điển hình, được chế tạo sẵn.
Giăng hệ lưới bảo vệ xung quanh công trình.

- Tuân theo các yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng và lắp đặt, tháo dỡ:

Mặt đất dàn giáo tựa lên phải bằng phẳng, không lún sụt, thoát nước tốt.
Các thanh cột hoặc khung dàn giáo phải thẳng.
Các thanh giằng neo phải đủ theo yêu cầu thiết kế.
Chân dàn giáo phải lót chống lún.
Giữa sàn thao tác và công trình để chừa khe hở không quá 5 cm (với công tác xây) và 20 cm (với công tác hoàn thiện).
Các thanh giáo console phải có cơ cấu neo bám chắc vào công trình, sàn công tác trên console cũng phải có lan can an toàn cao 1m.
Khi dựng các thang tựa cần chú ý: nền phải bằng phẳng, ổn định chân thang, đảm bảo chống trượt. Chỉ được phép dựa thang nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45^o đến 70^o. Tổng chiều dài 1 phương thang không quá 5m.
Chỉ sử dụng dàn giáo sau khi đã được nghiệm thu. Nội dung nghiệm thu gồm các vấn đề cơ bản: Kích thước, các thanh giằng, mức độ thẳng đứng, các cột giáo có đặt trên các tấm đệm gỗ không, có lún sụt không, sự chắc chắn của các mối liên kết, kiểm tra lan can an toàn.
Theo dõi, hướng dẫn để khống chế vật liệu trên dàn giáo không vượt qua khối lượng thiết kế.

- An toàn khi thao tác điện, thao tác máy.

- Tuyệt đối chấp hành nội qui trong công trường.

............................................................

1. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng nhanh, mức sống của người dân ngày một nâng cao kéo theo đó là nhu cầu về sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí cũng tăng lên không ngừng, đòi hỏi một không gian sống tốt hơn , tiện nghi hơn.
Mặt khác, với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập cùng xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết.
Bên cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt cảnh quan đô thị mới của tỉnh tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển, và góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng của tỉnh thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế. Chính vì thế CAO ỐC IMPACT được ra đời và đó là một dự án thật sự thiết thực và khả thi.

2. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Tọa lạc tại trung tâm thị xã Điện Biên tỉnh Lai Châu. Công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư.

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình. Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng.
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ.

3. ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

3.1. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Mặt bằng công trình hình chứ nhật có khoét lõm, bố trí đối xứng theo cả hai phương rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong việc xử lý kết cấu. Chiều dài 36m, chiều rộng 26.9m chiếm diện tích đất xây dựng là 716.4m².

Xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh quan.

Công trình gồm 18 tầng, cốt ±0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt. Tầng hầm cao ốc ở cốt -3.200m. Nền đất tự nhiên tại cốt -0.80m. Mỗi tầng điển hình cao 3,2m, riêng ba tầng dưới cùng cao 3.9m. Chiều cao công trình là 60.8m tính từ cốt ±0.00m và 64m kể cả tầng hầm.

Chức năng của các tầng như sau:

Tầng Hầm: Thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh. Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn. Ngoài ra, tầng ngầm còn có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió.
Tầng 1: Gồm các sảnh khách sạn, sảnh khu văn phòng, sảnh khu cà phê, các văn phòng ban quản trị cao ốc, phòng kĩ thuật phục vụ cho công tác quản lý...
Tầng 2: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí... cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.
Tầng 3: Gồm các văn phòng cho thuê, phòng họp... phục vụ cho nhu cầu làm việc của dân cư trong cao ốc cũng như nhu cầu chung của khu vực.
Tầng 4 – 17: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu cho thuê ngắn hạn, dài hạn và nhu cầu ở. Tại vị trí tầng 17 có hai ban công lớn phục vụ cho nhu cầu hóng mát, ngắm cảnh giải trí cho dân cư của cả cao ốc.
Tầng 18: Bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, thiết bị vệ tinh…
Trên cùng có hồ nước mái rộng lớn cung cấp nước cho toàn cao ốc và hệ thống thu lôi chống sét cho nhà cao tầng.
Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai.

3.2. GIẢI PHÁP HÌNH KHỐI

Hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, nhưng cũng không kém phần mền mại thể hiện qui mô và tầm vóc của công trình tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước.

3.3. MẶT ĐỨNG

Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bởi các lớp đá Granit đen ở các mặt bên, mặt đứng hình thành với sự xen kẽ các lam và đá Granit đen tạo nên sự hoành tráng cho cao ốc.

3.4. HỆ THỐNG GIAO THÔNG

Giao thông ngang thông thoáng, rộng rãi gồm các sảnh ngang và dọc, lấy hệ thống thang máy và thang bộ ở chính giữa nhà làm tâm điểm. Các căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng.
Hệ thống giao thông đứng gồm thang bộ và thang máy. Thang bộ gồm 2 thang, một thang đi lại chính và một thang thoát hiểm. Thang máy có 2 thang máy chính. Hệ thống giao thông đứng được bố trí đối xứng theo cả hai phương, thoả mãn được cả nhu cầu kết cấu và mỹ quan của công trình.

4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

4.1. HỆ THỐNG ĐIỆN

Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thị xã, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất. Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục.
Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt.
Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).

4.2. HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH

Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ.

4.3. HỆ THỐNG NƯỚC

Cấp nước:

Cao ốc sử dụng nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm. Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính.
Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp ghen. Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.

Thoát nước:

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy (bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các ống thoát nước mưa (f =140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng, tập trung về khu xử lý, bể tự hoại đặt ở tầng hầm; sau đó đưa ra ống thoát chung của khu vực.

4.4. GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG

Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, vì vậy phải tận dụng tối đa việc chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt. Đây là tiêu chí hàng đầu khi thiết kế chiếu sáng và thông gió công trình này.

Chiếu sáng:

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên thông qua các cửa sổ, ban công ở các mặt của công trình (có kết cấu khoét lõm đảm bảo hấp thu ánh sáng tốt) và bằng điện. Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng.

Thông gió:

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, ban công. Ngoài ra còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm.

4.5. HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY

Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở các nơi công cộng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.

Hệ thống cứu hỏa:

Nước: Được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động. Các đầu phun nước được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách 3m một cái, hệ thống đường ống cung cấp nước chữa cháy là các ống sắt tráng kẽm, bên cạnh đó cần bố trí các phương tiện cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng.
Hệ thống đèn báo các cửa, cầu thang thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt tại tất cả các tầng.
Thang bộ: Gồm hai thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ. Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập. Lồng cầu thang với kết cấu BTCT dày 300mm có thời gian chịu lửa thoả mãn yêu cầu về chống cháy cho cầu thang thoát nạn trong công trình (yêu cầu 150 phút) (theo TCVN 2622-1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế). Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt.

4.6. HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh.

4.7. HỆ THỐNG THOÁT RÁC

Rác thải ở mổi tầng được đổ vào gain rác được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.

4.8. HỆ THỐNG CÁP TI VI, ĐIỆN THOẠI, LOA

Hệ thống cáp điện thoại với 210 line cung cấp đến các căn hộ và các phòng chức năng của công trình.
Hệ thống cáp tivi bao gồm anten, bộ phận kênh, khuếch đại và các đồng trục dẫn đến các căn hộ của các đơn nguyên (mỗi căn 1 đầu ra).
Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng của các đơn nguyên trong nhà.

5. SƠ LƯỢC CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

5.1. PHẦN THÂN NHÀ

Trong điều kiện hiện nay, động đất thường hay xảy ra mà ta chưa có có thiết bị dự báo chính xác. Điển hình là trận động đất với cấp độ rất mạnh xảy ra vào năm 2003 tại vùng núi Điện Biện tỉnh Lai Châu, gây ra các chấn động mạnh và để lại nhiều vết nứt trên bề mặt. Vì thế, đối với công trình xây dựng hiện nay, việc thiết kế chống động đất cho công trình là một yêu cầu cấp thiết nhằm đảm bảo an toàn về tính mạng và tài sản của người dân. Trong các tòa nhà cao tầng, số lượng người sinh hoạt và làm việc là rất lớn nên việc thiết kế nhà cao tầng chịu tải động đất thật sự thiết thực khi thiết kế tính toán. "Cao ốc IMPACT" là công trình cao tầng nằm trực tiếp trong khu vực có động đất xảy ra, nên khi thiết kế ta cần phải tính toán công trình chịu tác động của tải động đất cấp 8. (Động đất mạnh)
Hệ kết cấu của công trình này em chọn các cấu kiện chịu lực như sau:

Công trình này được tính toán thiết kế chịu động đất cấp 8. Do đó, công trình phải chịu tải ngang rất lớn. Hiện nay, vách cứng được xem là cấu kiện chịu tải ngang khá tốt, có nhiều ưu việt hơn so với kết cấu khung thông thường, nên em chọn hệ kết cấu khung vách chịu lực cho công trình này.
Công trình gồm có các tường cứng bố trí liên kết nhau tạo thành lõi chịu lực ở khu vực tâm công trình (khu cầu thang) kết hợp với các tường chịu lực được bố trí quanh lõi.
Các tường cứng được gia cố 2 đầu nhằm tăng cường khả năng chịu tải của tường bên ngoài mặt phẳng.
Sàn là hệ cứng trong mặt phẳng ngang được liên kết với dầm truyền lực ngang cho các tường cứng và liên kết các tường cứng lại với nhau trên cùng cao độ sàn.

Công trình được thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các tầng điển hình 3.2 m với nhịp lớn nhất là 8.9 m.

5.2. PHẦN MÓNG

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu một lực nén lớn, bên cạnh đó với tải trọng đặc biệt là tải trọng động đất, sẽ kết hợp tạo lực xô ngang rất lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm:

Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọc khoan nhồi, cọc BTCT đúc sẵn....
Dùng giải pháp móng bè hoặc móng băng trên nền cọc.
Dùng tường Barette kết hợp với cọc BTCT đúc sẵn hoặc cọc khoan nhồi ở phía bên trong.

Phương án cọc BTCT đúc sẵn hay cọc khoan nhồi được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc vào tải trọng của công trình, phương tiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa chất thuỷ văn của khu vực.
Các giải pháp móng kết hợp (giải pháp 2 và 3) xét về yếu tố chịu lực rất tốt, tuy nhiên, cần cân nhắc đến các yếu tố về kinh tế, trang thiết bị và điều kiện thi công...

6. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN KHU VỰC.

6.1.ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau. Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất tại nơi khảo sát.
Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới với các chỉ tiêu cơ lý được thể hiện ở trang sau.

6.2.ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát dao động tuỳ theo mùa. Mực nước tĩnh mà ta quan sát thấy nằm khá sâu, cách mặt đất (cốt thiên nhiên) -5,0 m. Nếu thi công móng sâu, nước ngầm ít ảnh hưởng đến công trình. Khi thi công tầng hầm ở cao độ –2,4 m so với cốt thiên nhiên khá thuận lợi, không cần có phương án tháo khô hố móng.

BẢNG CHỈ TIÊU CƠ LÝ

Lớp	Tên đất	Chiều dày(m)	g_tn (KN/m³)	g_h (KN/m³)	W (%)	W_L (%)	W_P (%)	k (m/s)	N₃₀	j (°)	C_II (KPa)	m (MPa^-1)	E (MPa)
1	Đất đắp	0.8
2	Sét pha	5.7	21,5	26	15	24	11,5	2,3.10^-8	20	24^O30’	12	0,04	22
3	Sét pha	4.8	18,5	26,8	31,2	36	22	2,5.10^-8	10	16	10	0,12	10
4	Cát pha	7.6	19,2	26,5	20	24	18	2,1.10^-7	17	18	25	0,09	14
5	Cát hạt nhỏ và trung	9.6	19,2	26,5	18	-	-	3,5.10^-4	58	33^O45’	1	0,04	30
6	Cát thô lẫn ít cuội sỏi	Rất dày	20,1	26,4	16	-	-	2.10^-4	72	35^O20’	2	0,03	37

CHÖÔNG 1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

1.1.LỰA CHỌN VẬT LIỆU DÙNG CHO CÔNG TRÌNH

Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ và khả năng chống cháy tốt.
Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính.
Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp.
Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão).
Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình.
Vật liệu có giá thành hợp lý.

Bởi các điều kiện trên nên tại Việt Nam hay các nước khác thì vật liệu BTCT hoặc thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.

Hiện nay ở nước ta, nguồn cung cấp các loại vật liệu trên rất phong phú: Bê tông được cung cấp dưới dạng trộn sẵn tại các trạm trộn của các hãng Uni - Eastern, Soam, LePhan, Supermix, Trà My, RDC, Holcim..., cốt thép được cung ứng bởi các công ty liên doanh giữa ta với Nhật Bản: Vinacoel... Bên cạnh đó kho thép của nước ta luôn dồi dào, đảm bảo sự không thiếu hụt cho loại vật liệu trọng yếu này.

1.2.SƠ LƯỢC YÊU CẦU HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH

1.2.1.THEO PHƯƠNG NGANG

Nhà cao tầng cần có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn các mô hình có tính chất đối xứng cao. Trong các trường hợp ngược lại công trình cần được phân ra các phần khác nhau để mỗi phần đều có hình dạng đơn giản.
Các bộ phận kết cấu chịu lực chính của nhà cao tầng như vách, lõi, khung cần phải được bố trí đối xứng. Trong trường hợp các kết cấu này không thể bố trí đối xứng thì cần phải có các biện pháp đặc biệt chống xoắn cho công trình theo phương đứng.
Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình.
Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh mỏng và kết cấu dạng congson theo phương ngang vì các loại kết cấu này rất dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất và gió bão.

Hệ thống chịu lực ngang của công trình cần được bố trí theo cả hai phương. Các vách cứng theo phương dọc nhà không nên bố trí ở hai đầu mà nên được bố trí ở khu vực giữa nhà hoặc cả ở giữa nhà và hai đầu nhà. Khoảng cách giữa các vách cứng (lõi cứng) cần phải nằm trong giới hạn để có thể xem kết cấu sàn không bị biến dạng trong mặt phẳng của nó khi chịu tải trọng ngang.
Cụ thể, đối với kết cấu BTCT toàn khối khoảng cách giữa các vách cứng L_v phải thỏa mãn điều kiện: L_v 5B (B là bề rộng của nhà) và L_v 60m.
Đối với kết cấu khung BTCT, độ cứng của kết cấu dầm tại các nhịp khác nhau cần được thiết kế sao cho gần bằng nhau, tránh trường hợp nhịp này quá cứng so với nhịp khác, điều này gây tập trung ứng lực tại các nhịp ngắn, làm cho kết cấu ở các nhịp này bị phá hoại quá sớm.

1.2.2.THEO PHƯƠNG ĐỨNG

Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc thay đổi đều giảm dần lên phía trên.

Cần tránh sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu (như làm việc thông tầng, giảm cột hoặc thiết kế dạng cột hẫng chân cũng như thiết kế dạng sàn dật cấp). Độ cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề nó. Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không được quá 50%.

Trong các trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có các biện pháp tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu.

1.3.CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT

Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình.
Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng.

Các dầm cần được cấu tạo sao cho sự phá hoại do lực uốn xảy ra trước sự phá hoại do lực cắt.

1.4.TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

1.4.1.SƠ ĐỒ TÍNH

Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình. Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá. Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa. Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian. Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn.

1.4.2.TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

Kết cấu nhà cao tầng thông thường được tính toán với các loại tải trọng chính sau đây:
- Tải trọng thẳng đứng ( thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn).
- Tải trọng gió ( gió tĩnh và nếu có cả gió động).
- Tải trọng động của động đất( cho các công trình xây dựng trong vùng có động đất).
Ngoài ra, khi có yêu cầu, kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải được tính toán kiểm tra với các trường hợp tải trọng sau:
- Do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ.
- Do ảnh hưởng của từ biến.
- Do sinh ra trong quá trình thi công.
- Do áp lực của nước ngầm và đất.
Khả năng chịu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng, được quy định theo các tiêu chuẩn hiện hành.

1.4.3.TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU

Hệ kết cấu nhà cao tầng cần thiết được tính toán cả về tĩnh lực, ổn định và động lực.
Các bộ phận kết cấu được tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1).
Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH 2).
Khác với nhà thấp tầng trong thiết kế nhà cao tầng thì việc kiểm tra ổn định tổng thể công trình đóng vai trò hết sức quan trọng.

Các điều kiện cần kiểm tra gồm:

Kiểm tra ổn định tổng thể
Kiểm tra độ cứng tổng thể

1.4.4. PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình như sau:

•Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn. Đó chính là giới hạn của mô hình này. Tuy nhiên, mô hình này chính là cha đẻ của các phương pháp tính toán hiện nay.
•Mô hình rời rạc: (Phương pháp phần tử hữu hạn) Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD, Feap, Etabs, FBTW, SAP...
•Mô hình Rời rạc - Liên tục: Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt (lỗ cửa, mạch lắp ghép...) xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH): Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút. Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử. Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương. Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút). Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu. Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học.
Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH

Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán.
Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút...) theo trục tọa độ riêng của phần tử.
Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả kết cấu.
Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của nó.
Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.
Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử.
Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.

Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của máy tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ đồ tính khác nhau. Trong nội dung của Luận án tốt nghiệp này em chọn mô hình thứ hai (Mô hình rời rạc) với sự trợ giúp của phần mềm SAP2000 và ETABS 8.5.0 để xác định nội lực của hệ kết cấu.

Các giả thiết khi tính toán nhà nhiều tầng được sử dụng trong SAP2000 và ETABS 9.0.4:

Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó và liên kết khớp với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn. Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử. Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên.
Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau.
Các cột (vách cứng) đều được ngàm ở chân cột (chân vách cứng).
Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên sàn và từ đó truyền sang vách.
Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.

Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm việc đúng với giả thuyết:

Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP2000, ETABS. Cần chú ý đến quan niệm từng cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình.

Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại.
Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với phương còn lại.
Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thước gần như nhau, và có kích thước so với các phần tử khác
Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thước rất bé.

Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác. Do phần tử hữu hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau.

Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi.

Trình tự giải quyết bài toán bằng phần mềm SAP2000 và ETABS 9.0.4:

1- Dựng mô hình không gian cho kết cấu.

2- Xác định tất cả các nhóm đặc trưng vật liệu, kích thước hình học của các cấu kiện.

3- Xác định tải trọng tác dụng:

Tải ngang: Chuyển thành lực phân bố trên mét vuông đặt ở các cao trình mỗi sàn.
Tải đứng: Tất cả các tĩnh tải, hoạt tải sàn được đặt lên các sàn. Đối với các tải khung có dạng lực tập trung cần chuyển đổi về các cặp moment và lực tập trung tại các nút có liên quan.

4- Qui các tải trọng từ hồ nước, cầu thang bộ, thang máy về lực tập trung lên dầm và cột.

5- Chạy chương trình SAP2000 và ETABS 9.0.4.

6- So sánh và xuất kết quả.

Tính thép bằng phần mềm EXCEL do em tự lập.

Giải bằng tay vài phần tử để so sánh và rút ra kết quả hợp lý nhất.

1.5.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

1.5.1.HỆ KẾT CẤU SÀN

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.

Ta xét các phương án sàn sau:

1.5.1.1.HỆ SÀN SƯỜN

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ưu điểm:
- Tính toán và thi công đơn giản, đảm bảo khả năng chịu lực ổn định.
- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với trình độ thi công lành nghề, các phương tiện thi công phong phú.
- Chi phí thi công vừa phải, không quá đắt.
Nhược điểm:
- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn, gây khó khăn đối với các công trình xây dựng trong khu vực hạn chế chiều cao. (Sẽ chỉ xây dựng được ít tầng hơn).

1.5.1.2.HỆ SÀN Ô CỜ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m.
Ưu điểm:
- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ...
Nhược điểm:
- Không tiết kiệm, thi công phức tạp.
- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng.

1.5.1.3.SÀN KHÔNG DẦM (KHÔNG CÓ MŨ CỘT)

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ưu điểm:
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước..
- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản. việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
Nhược điểm:
- Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.
- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
- Khi cần vượt nhịp lớn phải tăng chiều dầy bản sàn lớn dẫn đến hao phí vật tư.
- Công nghệ thi công tương đối mới dẫn đến giá thành cao, bên cạnh đó là các phương pháp kiểm tra phức tạp.

1.5.1.4.SÀN KHÔNG DẦM ỨNG LỰC TRƯỚC

Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:
- Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.
- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường.
- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tải trọng gây ra, khiến cho tiết kiệm được cốt thép.
Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:
- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên, với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu.
- Giá thành thiết bị còn cao, các thiết bị còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được.

1.5.1.5.KẾT LUẬN

Qua phân tích các đặc điểm trên, xem xét các đặt điểm về kết cấu của công trình: nhịp cột của công trình không quá lớn, công trình không nằm trong khu vực hạn chế về chiều cao, cân nhắc về yếu tố kinh tế đồng thời để đơn giản cho việc thi công nên ta chọn phương án sàn sườn sử dụng cho công trình.

1.5.2.HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH

Nếu căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống.
- Các hệ kết cấu hổn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.
- Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình.

Trong đó kết cấu khung-vách là một hệ thống kết hợp giữa vách chịu tải trọng ngang (và cũng chịu tải trọng đứng) với cột chịu tải trọng đứng. Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các công trình cao tầng. Hệ kết cấu cột-vách cứng kết hợp với hệ dầm sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặt biệt là tải trọng ngang. Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt. Theo kết quả nghiên cứu thiệt hại các trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2 năm 1971 ở California và trận động đất tháng 12 năm 1972 ở Nicaragua, trận động đất năm 1977 ở Rumani… cho thấy rằng công trình có kết cấu khung-vách cứng chỉ bị hư hỏng nhẹ trong khi các công trình có kết cấu khung thông thường bị hỏng nặng hoặc sụp đổ hoàn toàn. Vì vậy, đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình.

1.6.SƠ BỘ LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN CHÍNH

1.6.1. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÁCH CỨNG

Theo TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối:

- Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất 3 vách cứng trong mọt đơn nguyên. Trục của 3 vách này không gặp nhau tại một điểm.

- Nên thiết kế các vách không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hình học.

- Trong tính toán động đất, vách cứng thường được bố trí sao cho độ cứng của công trình theo hai phương bằng nhau hoặc gần bằng nhau để đảm bảo chịu tác động của động đất theo cả hai phương.

- Không nên chọn khoảng cách giữa các vách cứng và từ vách cứng tới biên quá lớn.

- Vách cứng có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái, đồng thời để đảm bảo điều kiện độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của lõi nên chiều dày vách của lõi cứng sẽ không thay đổi theo suốt chiều cao nhà.

- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao toà nhà, số tầng… đồng thời đảm bảo các quy định theo điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:

+ b≥150mm

+ b ≥1/20 chiều cao tầng.

Chọn sơ bộ độ dày thành vách của lõi cứng là 300 mm thoả mãn các điều kiện nêu trên. Các kích thước khác của lõi được thể hiện theo sơ đồ trang sau.

Việc tính toán cụ thể xem bố trí hệ tường cứng như vậy có hợp lý không (bao gồm kiểm tra độ cứng hai phương, tính chu kì dao động, kiểm tra xem đó có phải là chu kì dao động hợp lý không, tính toán ổn định công trình như tính độ võng ở đỉnh, kiểm tra lật) sẽ được thực hiện trong chương tính toán tải trọng ngang công trình - tải trọng động đất -gió động và chương kiểm tra ổn định tổng thể công trình ở cuối phần kết cấu.

1.6.2. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT

Chọn sơ bộ tiết diện cột theo công thức

=> Tiết diện sơ bộ cột C1 ( số lượng: 4 cột)

Tầng hầm -1-2-3 : 800x800(mm)
Tầng 4 - 5 - 6 : 750x750(mm)
Tầng 7 -8 - 9 : 700x700(mm)
Tầng 10-11-12 : 650x650(mm)
Tầng 13-14-15-16 : 600x600(mm)
Tầng 17 trở đi : không có cột C1.

=> Tiết diện sơ bộ cột C2 ( số lượng: 4 cột)

Tầng hầm -1-2-3 : 600x600(mm)
Tầng 4 - 5 - 6 : 550x550(mm)
Tầng 7 -8 - 9 : 500x500(mm)
Tầng 10-11-12 : 450x450(mm)
Tầng 13-14-15-16 : 400x400(mm)
Tầng 17 trở đi : không có cột C2.

=> Tiết diện sơ bộ cột C3 ( số lượng: 2 cột)

Tầng hầm -1-2-3 : 700x700(mm)
Tầng 4 - 5 - 6 : 650x650(mm)
Tầng 7 -8 - 9 : 600x600(mm)
Tầng 10-11-12 : 550x550(mm)
Tầng 13-14-15-16 : 500x500(mm)
Tầng 17 trở đi : không có cột C2.

Từ các kích thước chọn sơ bộ, ta đưa vào mô hình công trình, chạy ETabs nhiều lần, điều chỉnh lại các kích thước cột theo yêu cầu độ cứng công trình và hàm lượng thép sơ bộ trong cột để quyết định chọn kích thước cột hợp lý.

1.6.3. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN

Dùng hai loại ô sàn có kích thước (8.0x8.9) m và (5.0x5.6) m để chọn sơ bộ chiều dầy cho toàn bộ các ô còn lại (sở dĩ dùng hai loại kích thước ô sàn vì nếu ta sử dụng ô sàn lớn nhất (8.0x8.9) m để chọn chiều dầy cho toàn sàn sẽ tạo nên sự lãng phí rất lớn).

- Chiều dày sàn được chọn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ như sau:

Trong đó:

+ l₁ = là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

Sơ bộ chọn hai loại bề dầy cho toàn sàn là h_s1 = 12 cm và h_s2 = 15 cm.

Với chiều dày chọn sơ bộ trên đảm bảo cho sàn đáp ứng được các yêu cầu về công năng, cấu tạo, truyền lực và cả chống cháy trong công trình cao tầng.

1.6.4. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

- Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997 (phù hợp với biện pháp cấu tạo do Ủy ban bêtông Châu Âu qui định): dầm phải đủ độ dẻo và cường độ cần thiết khi chịu tải trọng động đất:

Chiều rộng tối thiểu của dầm không chọn nhỏ hơn 200mm và tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện. Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn 300mm. Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3.

Dùng hệ dầm với kích thước các dầm như sau:

+ Dầm chính:

Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau là 8.0m và 8.9m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương.

Chọn h_d = 60 cm

b_dầm = (0,25 ¸ 0,5)h_d.

Chọn b_d = 30 cm

Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau là 5.0m và 5.6m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương.

Chọn h_d = 50 cm

b_dầm = (0,25 ¸ 0,5)h_d.

Chọn b_d = 30 cm

+ Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn:

Sơ bộ chọn h_d = 40 cm

b_dầm = (0,25 ¸ 0,5)h_d.

Chọn b_d = 20 cm

- Console và hệ dầm môi lấy tiết diện 20 x 30 và 20x40 cm.

1.6.5. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN PHỤ

Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12cm, dầm thang (nếu có) 20x30cm.
Chọn hồ nước có chiều dày bản nắp 8cm, bản thành là 12cm, bản đáy là 15cm. Dầm nắp 20x40cm và 20x30cm, dầm đáy 20x40cm và 30x70cm.

Ghi chú: Các tiết diện dầm bố trí sơ bộ trong hình vẽ chỉ căn cứ vào nhịp của dầm, trong quá trình chạy mô hình không gian bằng phần mềm ETabs 9.0.4 tuỳ vào độ cứng phân bố trong hệ khung vách, ta sẽ điều chỉnh lại kích thước tiết diện dầm cho phù hợp.

1.7.CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

Kết cấu nhà cao tầng cần phải được tính toán kiểm tra về độ bền, biến dạng, ổn định tổng thể và ổn định cục bộ theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Cụ thể cần thoả mãn các yêu cầu sau đây:

+ Kiểm tra chuyển vị đỉnh:

Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện:

f/H 1/750 (kết cấu khung –vách)

Với f và H là chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu và chiều cao của công trình.

+ Kiểm tra ổn định chống lật:

Tỉ lệ giữa momen lật do tải trọng ngang gây ra phải thỏa mãn điều kiện sau:

1.5

Trong đó M_cl, M_l là momen chống lật và momen gây lật.

+ Kiểm tra trượt:

Điều kiện kiểm tra trượt như sau:

T<A_e.R_t

Trong đo T và A_elà lực trượt và tiết diện chịu trượt.

+ Kiểm tra theo điều kiện trạng thái giới hạn I:

Tất cả các cấu kiện đều phải đảm bảo điều kiện bền, trạng thái ứng suất trong cấu kiện phải bé hơn hoặc bằng ứng suất giới hạn cho phép. Trạng thái ứng suất giới hạn ứng với lúc kết cấu không thể chịu lực được nữa vì bắt đầu bị phá hoại, bị mất ổn định, bị hỏng do mỏi. Trạng thái giới hạn này được tính toán theo cường độ tính toán của vật liệu.

+ Kiểm tra theo điều kiện trạng thái giới hạn II (về điều kiện sử dụng bình thường):

Bao gồm các điều kiện sau:

Kiểm tra theo điều kiện biến dạng: f ≤ f_gh

Trong đó, f là biến dạng (độ võng, góc xoay, độ giãn…), cần phải kiểm tra biến dạng của các cấu kiện theo các Tiêu chuẩn xây dựng hiện hành, với f_ghđược xác định Bảng 4-8 trong Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình của Vũ Mạnh Hùng.

Đối với đất nền, phải đảm bảo điều kiện sức chịu tải.

Kiểm tra theo điều kiện hạn chế vết nứt: a ≤ a_gh

Trong đó, a là bề rộng khe nứt, với a_gh được xác định Bảng 4-8 Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình của thầy Vũ Mạnh Hùng.

Các trị số giới hạn trên được qui định để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của kết cấu, chúng thường được chọn phụ thuộc vào tính chất và điều kiện sử dụng của kết cấu, phụ thuộc vào điều kiện làm việc của con người, cuả thiết bị và cũng như phụ thuộc tâm lý con người và mỹ quan. Về nguyên tắc, việc kiểm tra về biến dạng và khe nứt là cần thiết cho mọi kết cấu, nhưng thông thường nó cần hơn cho các kết cấu lắp ghép, kết cấu có dùng cốt thép cường độ tương đối cao hoặc kết cấu nằm trong môi trường làm việc bất lợi.

Có thể không cần kiểm tra độ mở rộng khe nứt nếu theo kinh nghiệm thiết kế và thực tế sử dụng kết cấu nếu biết chắc rằng bề rộng khe nứt của kết cấu đó ở mọi giai đoạn là không đáng kể, cũng có thể không cần kiểm tra nếu độ cứng ở giai đoạn sử dụng là khá lớn.

Kiểm tra các điều kiện về nền móng:

Kiểm tra các điều kiện sau đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định:

- Điều kiện về cường độ của đất nền dưới đáy móng (TTGH 1) nhằm đảm bảo trị số tính tính toán N của tải trọng theo tổ hợp bất lợi nhất xuống nền theo hướng nào đó không vượt quá sức chịu tải của nền theo hướng đó:

Trong đó : K_tc – Hệ số tin cậy

Khi thỏa mãn điều kiện thì nền không bị phá hoại do không đủ sức chịu tải và không bị mất ổn định như trượt theo bề mặt lớp đá, theo bề mặt lớp đất có độ nghiêng lớn.

Điều kiện về biến dạng nền (TTGH 2): độ lún và độ chênh lún (độ lún lệch).

Mục đích là nhằm khống chế biến dạng của công trình không vượt quá giới hạn cho phép để sử dụng công trình được bình thường, khỏi làm mất mĩ quan của công trình, để nội lực bổ sung xuất hiện trong kết cấu siêu tĩnh do lún không đều gây ra không làm hư hỏng kết cấu.

Điều kiện kiểm tra:

S ≤ S_gh

DS ≤ DS_gh

I ≤ i_gh

Trong đó:

+ S – độ lún tuyết đối lớn nhất hoặc độ lún trung bình của các móng, xác định theo tính toán.

+ DS – đối với nhà khung là độ lún lệch tương đối, cón đối với nhà tường chịu lực thì đó là độ võng xuống tương đối hoặc vồng lên tương đối.

+ i - độ nghiêng theo phương dọc hay ngang của móng các công trình cao cứng.

+ S_gh, Ds_gh , i_gh – là trị số giới hạn cho phép của các loại biến dạng tương ứng vừa kể trên.

Điều kiện về cường độ của kết cấu móng:

Phải kiểm tra sức chịu tải của cọc, đài cọc về khả năng chọc thủng của cọc lên đài.

Điều kiện về biến dạng của kết cấu móng:

Phải kiểm tra biến dạng của cọc trong nền: độ võng của cọc, chuyển vị và góc xoay của cọc dưới tác động của tải trọng.

Tất cả các cấu kiện phải đảm bảo điều kiện bền và ổn định trong quá trình thi công. Trong quá trình thi công, vận chuyển, các cấu kiện phải đảm bảo không bị phá hoại hay bị mất ổn định, đảm bảo khả năng làm việc bình thường sau này.

Trong suốt quá trình thi công, các kết cấu phải đảm bảo chịu được tải trọng bản thân, tải trọng tác dụng và tải trọng phát sinh trong suốt quá trình như các tác động của máy móc thiết bị, tác động do công nhân làm việc, tác động của thời tiết…

1.8.CÁC TIÊU CHUẨN - QUI PHẠM ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG PHẠM VI ĐỒ ÁN

Trình bày trong phần cuối đồ án

.........................................................

CHÖÔNG 11. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ

Nhận xét: khi tính toán các tải ngang ta thấy tải động đất có giá trị rất lớn so với các tải khác nên khi kiểm tra ổn định tổng thể chỉ cần kiểm tra với tải động đất là đủ.

11.1. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH

Sơ lượt xem qua chuyển vị của một số điểm trên biểu đồ biến dạng của công trình trong Etabs 9.0.4, ta thấy trên cùng 1 tầng, các điểm chuyển vị có giá trị gần như nhau ( không lệch nhau nhiều ). Vậy ta có thể lấy chuyển vị tại khối tâm của công trình để kiểm tra.

Theo dõi kết quả chuyển vị tại đỉnh công trình, ta thấy fmax= -0.0764 (m)

( Kết quả chuyển vị đỉnh trong phần mềm Etabs 9.0.4 em xin được trình bày trong phần phụ lục )

Theo TCXD 198:1997 Chuyển vị đỉnh giới hạn đối với kết cấu khung vách
Ta có:

=> thỏa mãn chuyển vị đỉnh

11.2. KIỂM TRA LẬT

Để công trình không bị lật khi chịu tác động của tải trọng động đất gây ra cần phải thoả điều kiện sau:

M_{chống lật} ≥1.5 ×M_lật

Ta nhận thấy công trình có xu hướng lật chung quanh trục X nhiều hơn so với trục Y. Vậy chỉ cần kiểm tra lật chung quanh trục X.

11.2.1. M_lật=J.SF_y.h_y

(0.3 < J <1)

T₁:Chu kỳ dao động 1, T₁=1.567 s

F_x: Lực phân bố cho các tầng trong dao động 1 (T).
h_x: Cao độ các tầng.
Tính mômen gây lật cho công trình:

Tầng	h_Y	F_K1y	F_K1yxh_Y
	(m)	(T)	Tm
MÁI	59.7	6.84	408.35
17	56.5	70.91	4006.42
16	53.3	81.47	4342.35
15	50.1	76.12	3813.61
14	46.9	70.76	3318.64
13	43.7	65.41	2858.42
12	40.5	59.92	2426.76
11	37.3	53.92	2011.22
10	34.1	47.93	1634.41
9	30.9	42.28	1306.45
8	27.7	37.12	1028.22
7	24.5	30.32	742.84
6	21.3	24.96	531.65
5	18.1	18.72	338.83
4	14.9	13.73	204.58
3	11	8.24	90.64
2	7.1	3.8	26.98
1	3.2	0.65	2.08
Hầm	0	0	0
		TỔNG	29092.45

M_lật= 0.43x29092.45 = 12509.75 Tm

11.2.2. M_{chống lật}=75%åN.d

Theo qui phạm của Mỹ quy định 75% tải trọng thường xuyên của công trình tham gia vào tác động chống lật, 25% còn lại cân bằng với gia tốc thẳng đứng khi dao động

åN: Tổng tải thường xuyên.

Do Etabs xuất ra, åN= 14359.65 (T)

(Em đã trình bày đầy đủ trọng lượng từng tầng trong chương tính tải động đất)

d: Khoảng cách từ trọng tâm công trình đến điểm lật mép ngoài móng.

d_y=14.88m

=> M_chốnglật = 0.75x14359.65x14.88 = 160253.69 Tm

=> M_chốnglật = 160253.69 Tm > M_lật= 12509.75 Tm

=> Vậy công trình không bị lật dưới tác động của động đất

11.3. KIỂM TRA TRƯỢT

Điều kiện kiểm tra trượt như sau:

T<A_e.R_t

Trong đó:

T:Lực trượt
A_e:Tiết diện chịu trượt, A_e=34.5 m²

( Lấy tổng diện tích chân các cột vách )

R_t: Ứng suất chịu cắt tính toán của bêtông,R_t=120(T/m²).
A_e.R_t =34.5x120=4140 (T)
Bảng tính toán lực trượt:

Tầng	h_Y	F_kx	F_Ky
	(m)	(T)	(T)
MÁI	59.7	6.79	6.84
17	56.5	69.93	70.91
16	53.3	80.87	81.47
15	50.1	76.12	76.12
14	46.9	70.76	70.76
13	43.7	66.01	65.41
12	40.5	61.11	59.92
11	37.3	55.12	53.92
10	34.1	49.13	47.93
9	30.9	43.49	42.28
8	27.7	37.74	37.12
7	24.5	31.55	30.32
6	21.3	25.58	24.96
5	18.1	19.34	18.72
4	14.9	13.73	13.73
3	11	8.88	8.24
2	7.1	3.17	3.8
1	3.2	0.65	0.65
Hầm	0	0	0
	TỔNG	719.97	713.1

11.3.1. KIỂM TRA THEO PHƯƠNG X

Ta có: T_x =719.97 (T) < A_e.R_t =4140 (T)
Do đó thỏa điều kiện trượt phương X

11.3.2. KIỂM TRA THEO PHƯƠNG Y

Ta có: Ty = 713.1 (T) < A_e.R_t =4140 (T)
Do đó thoả điều kiện trượt phương Y

MÃ TÀI LIỆU	301400500013
NGUỒN	huongdandoan.com
MÔ TẢ	100 MB Bao gồm tất cả file..., thiết kế CAD........ , file thuyết minh, hình ảnh...Ngoài ra còn cung cấp thêm nhiều tài liệu liên quan tham khảo của đồ án này....
GIÁ	989,000 VNĐ
ĐÁNH GIÁ	4.9 12/12/2024 9 10 5 18590 17500 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ XÂY DỰNG CAO ỐC IMPACT THỊ XÃ ĐIỆN BIÊN Reviewed by admin@doantotnghiep.vn on 2024-12-12. Very good! Very good! Rating: 5