Tính toán kết cấu công trình

Vấn đề lựa chọn giữa móng nông và móng sâu được đặt ra. Móng nông chỉ phù hợp cho công trình có tải trọng nhỏ và điều kiện địa chất tốt. Đối với công trình nhà cao tầng 8 tầng trong bài viết, tải trọng lớn nên móng nông không hợp lý. Móng sâu, đặc biệt là móng cọc, được ưu tiên hơn vì giảm khối lượng đào đắp, tiết kiệm vật liệu và kinh tế hơn. Tuy nhiên, việc lựa chọn móng sâu đòi hỏi phải có đầy đủ báo cáo khảo sát địa chất, kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh để đánh giá chính xác điều kiện địa chất và tính toán tải trọng một cách chính xác, đảm bảo sự an toàn và bền vững cho công trình.

Bài viết so sánh hai phương pháp thi công cọc chính: đóng cọc và ép cọc. Đóng cọc có ưu điểm về sức chịu tải lớn, thời gian thi công nhanh, đạt chiều sâu lớn, chi phí thấp và đa dạng máy móc thi công. Tuy nhiên, nhược điểm lớn là gây ồn, ô nhiễm môi trường, rung chấn ảnh hưởng đến công trình lân cận, và hiện nay bị cấm ở nhiều khu vực đô thị. Ngược lại, ép cọc khắc phục được nhược điểm về tiếng ồn và rung chấn, cọc được sản xuất hàng loạt tại nhà máy đảm bảo chất lượng, máy móc đơn giản và rẻ hơn. Tuy nhiên, chiều dài cọc ép bị hạn chế, cọc dài sẽ khó ép và cọc ngắn lại dễ bị ảnh hưởng chất lượng do nhiều mối nối. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào điều kiện địa chất, yêu cầu về tiếng ồn và môi trường cũng như quy định tại địa điểm thi công.

Quy trình ép cọc được mô tả chi tiết, bao gồm việc xác định vị trí cọc chính xác trên bản vẽ, tập kết cọc trước ngày ép, và kiểm tra chất lượng cọc trước khi ép đại trà (ép thử nghiệm 1-2%). Quá trình ép cần kiểm soát tốc độ ép, áp lực ép, và độ thẳng đứng của cọc bằng máy kinh vĩ. Những điểm cần chú ý trong quá trình ép cọc bao gồm: ghi chép nhật ký đầy đủ, xử lý khi gặp vật cản hoặc áp lực bất thường, và hàn nối thêm đoạn cọc phụ khi cần thiết. Việc ghi chép lực ép cần được thực hiện một cách chi tiết, đặc biệt là khi đạt đến lực ép tối thiểu (P ép min), và cần sự chứng kiến của các bên liên quan. Các sự cố trong quá trình ép cọc, như gặp lớp đất cứng hoặc vật cản, cần được xử lý kịp thời và báo cáo cho thiết kế để có phương án giải quyết hợp lý.

Kiểm tra chất lượng và nghiệm thu cọc được thực hiện dựa trên các hồ sơ cụ thể: nhật ký hạ cọc, biên bản nghiệm thu từng cọc, hồ sơ hoàn công, kết quả thí nghiệm động (đo độ chối, PDA), kết quả thí nghiệm PIT, và kết quả thí nghiệm nén tĩnh. Nhà thầu phải có kỹ thuật viên theo dõi thường xuyên, ghi chép nhật ký, và báo cáo ngay lập tức các sự cố hoặc hư hỏng. Việc nghiệm thu tuân thủ theo TCVN 4091:1985. Độ lệch vị trí cọc so với thiết kế không được vượt quá giới hạn cho phép. Nhà thầu cần quan trắc trong quá trình thi công, bao gồm quan sát cọc, độ trồi của cọc lân cận, và ảnh hưởng đến công trình xung quanh. Hồ sơ nghiệm thu được lưu giữ trong suốt thời gian sử dụng của công trình.

Phần thân công trình được thi công theo công nghệ bê tông cốt thép toàn khối, bao gồm 3 công tác chính: ván khuôn, cốt thép và bê tông. Quá trình thi công được tính toán kỹ lưỡng về kỹ thuật và quản lý, đảm bảo thực hiện tuần tự, nhịp nhàng với chất lượng tốt và tiến độ hợp lý. Công nghệ thi công bê tông cốt thép toàn khối này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các công đoạn, từ khâu chuẩn bị vật liệu, lắp đặt ván khuôn, đến thi công cốt thép và đổ bê tông. Mỗi công đoạn đều cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo chất lượng tổng thể của công trình. Việc lập kế hoạch chi tiết và quản lý chặt chẽ tiến độ là yếu tố quan trọng để đảm bảo thành công của dự án.

Để đảm bảo chất lượng và đẩy nhanh tiến độ, bê tông thương phẩm được sử dụng cho toàn bộ công trình. Bê tông dầm sàn được đổ toàn khối một lần bằng bơm tĩnh, nếu chiều cao bơm không đủ thì bố trí trạm bơm trung gian. Đối với bê tông cột, vách, lõi có khối lượng nhỏ hơn, việc sử dụng bơm có thể gây lãng phí năng suất máy. Do đó, cần cân nhắc kỹ lưỡng phương pháp thi công bê tông phù hợp với từng loại kết cấu để đảm bảo hiệu quả kinh tế và chất lượng công trình. Việc lựa chọn loại bê tông, phương pháp đổ bê tông và phương pháp đầm bê tông phải phù hợp với điều kiện công trường và yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo chất lượng bê tông đạt tiêu chuẩn.

Cốt thép được gia công tại công trường, việc vận chuyển và dự trữ được tính toán phù hợp với tiến độ thi công chung, đảm bảo chất lượng. Cáp ứng lực trước cho sàn được nhập khẩu và kiểm định đạt yêu cầu mới được sử dụng. Đối với ván khuôn, được đặt lên hệ xà gồ gỗ và xà gồ kê lên cột chống. Khoảng cách giữa các xà gồ cần được tính toán để đảm bảo độ võng cho phép của sàn. Hệ thống cột chống sử dụng hệ thống giáo PAL bằng thép ống, cho phép thay đổi chiều cao dễ dàng, thuận lợi cho thi công và tháo dỡ. Việc lựa chọn vật liệu và thiết kế hệ thống ván khuôn, cốt thép cần đảm bảo an toàn, chất lượng và tính kinh tế trong quá trình thi công.

Bài viết đề cập đến việc sử dụng hệ thống giàn giáo PAL bằng thép ống làm cột chống, cho phép điều chỉnh độ cao dễ dàng. Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán dựa trên điều kiện bền của xà gồ, xem xét xà gồ như dầm liên tục chịu tải trọng tập trung từ xà gồ phía trên và gối lên các đầu giáo. Khoảng cách giữa các xà gồ lớp trên được cho là 60cm và khoảng cách giữa các đầu giáo là 120cm. Việc tính toán này đảm bảo an toàn và khả năng chịu tải của hệ thống giàn giáo, tránh hiện tượng võng quá mức gây ảnh hưởng đến chất lượng công trình. Đây là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn lao động và tiến độ thi công.

Nội lực tính toán thép sử dụng mômen cực đại ở giữa nhịp và trên từng gối tựa. Dầm được đổ toàn khối với bản, xem một phần bản tham gia chịu lực với dầm như cánh của tiết diện chữ T. Việc tính toán có tính đến mômen dương hay âm để quyết định có kể cánh vào tính toán hay không. Kể bản vào tiết diện bê tông chịu nén giúp tiết kiệm thép khi tính dầm chịu mômen dương. Một ví dụ về lựa chọn cốt thép được đưa ra: Chọn cốt thép ∅8, s=200mm. Các thông số về sức bền vật liệu cũng được nêu: A I Rs = 225 MPa = 2250 KG/cm² và A II Rs = 280 MPa = 2800 KG/cm². Phương pháp tính toán này đảm bảo tính toán chính xác nội lực và lựa chọn tiết diện thép hợp lý, tối ưu hóa chi phí vật liệu và đảm bảo độ bền của kết cấu.

Tính toán ô sàn vệ sinh (kích thước 1,8m x 2,1m) đòi hỏi yêu cầu cao về chống thấm và chống nứt. Tính toán được thực hiện theo sơ đồ dầm hồi, không cho phép cốt thép chịu lực vượt quá ứng suất cho phép (Rs) để hạn chế vết nứt. Tuy nhiên, điều này làm tăng chi phí thép, cốt thép tại gối tựa lớn hơn nhiều so với cốt thép ở nhịp, gây khó khăn cho thi công do thép tại gối tựa quá dày. Vì vậy, cần tìm kiếm sự cân bằng giữa việc đảm bảo chống thấm, chống nứt và tối ưu hóa chi phí vật liệu, cũng như tính khả thi trong thi công. Đây là một phần tính toán quan trọng đảm bảo chất lượng và độ bền của sàn vệ sinh trong điều kiện sử dụng khắc nghiệt.