TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ KHU VỰC NHÀ GA TÂN KIÊN (DEPOT ĐẦU MÁY)
GVHD: TS. ĐỖ KHÁNH HÙNG SVTH: BÙI MINH THẮNG
TP. Hồ Chí Minh, năm 2019
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.................................................................................... 9
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI TÍNH ....................................................... 9
1.2. CÁC CĂN CỨ PHÁP LÝ. ............................................................................ 9
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU .......................................................................... 10
1.4. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ........................................................................ 10
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 10
1.6. GA TÂN KIÊN THEO HƯỚNG ĐÔ THỊ THÔNG MINH......................... 11
1.6.1. Khái niệm ............................................................................................ 11
1.6.2. Các cơ sở pháp lý ................................................................................. 11
1.6.3. Các cơ sở lý thuyết ............................................................................... 12
1.6.4. Tiêu chí cho đô thị thông minh ............................................................. 13
1.6.5. Những tiện ích của thành phố thông minh ............................................ 13
1.6.6. Mô hình các nước trên thế giới ............................................................. 14
1.6.7. Bài học kinh nghiệm ............................................................................ 17
1.6.8. Tính chất và chức năng của đô thị ga Tân Kiên .................................... 18
1.6.9. Định hướng phát triển không gian đô thị .............................................. 19
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....... 23
2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ............................................................................. 23
2.1.1. Vị trí địa lí :.......................................................................................... 23
2.1.2. Địa hình : ............................................................................................. 24
2.1.3. Thổ nhưỡng .......................................................................................... 24
2.1.4. Khí hậu ................................................................................................ 24
2.2. TÌNH HÌNH KINH TẾ - XÃ HỘI............................................................... 26
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2.2.1. Diện tích và dân số: .............................................................................. 26
2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế .................................................................. 28
2.2.3. Tăng trưởng kinh tế .............................................................................. 29
2.3. HIỆN TRẠNG VỀ SỬ DỤNG ĐẤT ........................................................... 30
2.4. HIỆN TRẠNG XÂY DỰNG KIẾN TRÚC CẢNH QUAN ......................... 34
2.4.1. Đánh giá hiện trạng nhà ở ..................................................................... 34
2.4.2. Hiên trạng hệ thống hạ tầng xã hội ....................................................... 34
2.5. HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG ............................................ 35
2.5.1. Hiện trạng giao thông đường bộ ........................................................... 35
2.5.2. Hiện trạng về giao thông đường thủy .................................................... 37
2.5.3. Hiện trạng về giao thông công cộng ..................................................... 37
2.6. Hiện trạng môi trường khu vực ................................................................... 37
CHƯƠNG 3. GA TÂN KIÊN TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO SÀI
GÒN – CẦN THƠ ......................................................................................................... 39
3.1. TỔNG QUAN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO SÀI GÒN – CẦN THƠ ........................................................................................................................... 39
3.1.1. Mô tả dự án .......................................................................................... 39
3.2. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT .................................................................. 40
3.3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO TPHCM – CẦN THƠ .................................................................................................................. 43
3.4. CÁC TIÊU CHUẨN, QUI TRÌNH CHÍNH THAM KHẢO TRONG QUÁ
TRÌNH LẬP QUY HOẠCH ....................................................................................... 44
3.4.1. Tiêu chuẩn trong nước .......................................................................... 44
3.4.2. Tiêu chuẩn nước ngoài ......................................................................... 45
3.5. TỔNG QUAN VỀ GA TÂN KIÊN ............................................................. 45
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ NHÀ GA TÂN KIÊN .................................................... 47
4.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ: ..................................................................................... 47
4.2. LƯU LƯỢNG HÀNH KHÁCH VÀ HÀNG HÓA. ..................................... 48
4.3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC NHÀ GA: ....................................................... 48
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
4.3.1. Kích thước sân ga. ................................................................................ 48
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ DEPOT TOA XE ........................................................... 51
5.1. KHÁI NIỆM ............................................................................................... 51
5.2. CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ CỦA KHU DEPOT ........................................ 51
5.2.1. Vai trò chính của depot ........................................................................ 51
5.2.2. Các chức năng cơ bản của depot........................................................... 51
5.3. CÁC BỘ PHẬN TRONG KHU DEPOT. .................................................... 51
5.4. PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA DEPOT........................................................... 52
5.5. PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHU DEPOT TOA XE ................................. 52
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ DEPOT ĐẦU MÁY ...................................................... 53
6.1. TỔNG QUAN............................................................................................. 53
6.1.1. Cơ sở vật chất ...................................................................................... 53
6.1.2. Lối ra vào Depot .................................................................................. 56
6.1.3. Trạm rửa đầu máy và khu vực đậu tàu .................................................. 56
6.1.4. Xưởng sửa chữa trục bánh, bộ bánh xe ................................................. 57
6.1.5. Khu vực nhà kho .................................................................................. 58
6.1.6. Cung cấp điện cho tàu EMU ................................................................ 59
6.1.7. Khu vực nâng hạ đầu máy,toa xe .......................................................... 60
6.2. TỔNG QUAN DEPOT ĐẦU MÁY ............................................................ 63
6.3. NHÀ TIỀN CHẾ......................................................................................... 64
6.4. THIẾT KẾ KỸ THUẬT NHÀ TIỀN CHẾ .................................................. 65
6.4.1. Tính toán thiết kế ................................................................................. 66
6.4.2. Xác định tải trọng tác dụng lên khung .................................................. 70
6.4.3. Hoạt tải cầu trục ................................................................................... 74
6.4.4. Thiết kế xà gồ ...................................................................................... 76
6.4.5. Tính nội lực khung ............................................................................... 78
6.4.6. Kiểm tra tiết diện cột, xà ...................................................................... 81
6.4.7. Kiểm tra tiết diện xà: ............................................................................ 89
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
6.4.8. Tính các chi tiết .................................................................................... 95
6.4.9. Thiết kế cửa trời ................................................................................. 116
6.4.10. Sàn ................................................................................................... 117
6.4.11. Thiết kế móng cọc nhồi cho kết cấu .................................................. 117
6.4.12. Thi công nhà tiền chế ....................................................................... 129
6.4.13. Thi công cọc khoan nhồi .................................................................. 142
CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ............................................................ 149
7.1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 149
7.2. KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 149
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Khu vực nghiên cứu ............................................................................... 23
Hình 2.2: Thông tin khí hậu xã Tân Kiên ( Nguồn :windy.com) ............................ 25
Hình 2.3: Bản đồ hành chính huyện Bình Chánh ................................................... 28
Hình 2.4: Tổng thế khu quy hoạch ......................................................................... 32
Hình 2.5: Bản vẽ chi tiết khu vực quy hoạch.......................................................... 33
Hình 3.1: Sơ đồ tuyến Sài Gòn – Cần Thơ Infographic dự án ................................ 39
Hình 3.2: Sơ đồ các phương án tuyến Sài Gòn – Cần Thơ .................................... 42
Hình 3.3: Vị trí Ga Tân Kiên đề xuất ..................................................................... 45
Hình 3.4: Bố trí tổng thế Ga Tân Kiên ................................................................... 46
Hình 3.5: Bố trí 3D của nhà ga Tân Kiên ............................................................... 46
Hình 6.1: Sơ đồ thiết kế depot cho đường sắt chạy điện ( EMU) ............................ 55
Hình 6.2: Khu vực đậu tàu ..................................................................................... 57
Hình 6.3: Xưởng sửa chữa trục bánh- bộ bánh xe .................................................. 58
Hình 6.4: Khu vực nhà kho .................................................................................... 59
Hình 6.5: Khu cung cấp điện cho tàu EMU............................................................ 60
Hình 6.6: Khu vực nâng hạ đầu máy toa xe ........................................................... 61
Hình 6.7: Sơ đồ khung ngang ................................................................................ 66
Hình 6.8: Hệ giằng cột ........................................................................................... 69
Hình 6.9: Hệ giằng mái .......................................................................................... 70
Hình 6.10: Chi tiết thanh chống xà gồ .................................................................... 70
Hình 6.11: Mặt bằng khung chịu gió ...................................................................... 72
Hình 6.12: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà ................ 72
Hình 6.13: Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà ..................... 74
Hình 6.14: Đường ảnh hưởng phản lực gối ............................................................ 75
Hình 6.15: Xà gồ và sơ đồ giằng xà gồ .................................................................. 76
Hình 6.16: Sơ đồ tính xà gồ ................................................................................... 77
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.17: Hoạt tải gió .......................................................................................... 80
Hình 6.18: Hoạt tải đầu máy tải trọng trục T22 ...................................................... 80
Hình 6.19: Biểu đồ moment của TTBT + Gió + tỉnh tãi ........................................ 81
Hình 6.20: Biểu đồ Q của TTBT + Gió + tỉnh tãi .................................................. 81
Hình 6.21: Biểu đồ moment của TTBT + Gió + Tỉnh tải + hoạt tải tàu lên sàn và cột
....................................................................................................................................... 81
Hình 6.22: Tiết diện ngang cột ............................................................................... 82
Hình 6.23: Tiết diện xà tại nách khung................................................................... 90
Hình 6.24: Tiết diện đoạn xà có tiết diện không đổi ............................................... 93
Hình 6.25: Sơ đồ tính toán chân cột ....................................................................... 97
Hình 6.26: Chi tiết chân cột. ................................................................................ 100
Hình 6.27: Sơ đồ kiểm tra ứng suất tiết diện dầm cầu trục theo giả thiết đơn giản.
..................................................................................................................................... 101
Hình 6.28: Mô men uốn lớn nhất. ........................................................................ 102
Hình 6.29: Lực cắt lớn nhất. ................................................................................ 102
Hình 6.30: Sơ đồ tính toán vai cột. ....................................................................... 105
Hình 6.31: Chi tiết vai cột .................................................................................... 108
Hình 6.32: Sơ đồ bố trí bu lông liên kết xà cột ..................................................... 109
Hình 6.33: Chi tiết liên kết xà cột ........................................................................ 111
Hình 6.34: Chi tiết nối xà ..................................................................................... 112
Hình 6.35: Chi tiết đỉnh xà ................................................................................... 114
Hình 6.36: Liên kết chân cửa trời và xà ............................................................... 116
Hình 6.37: Sơ đồ tính lún của khối móng quy ước. .............................................. 128
Hình 6.38: Lắp ghép các modun xà ngang ........................................................... 129
Hình 6.39: Phân chia các modun xà ngang ........................................................... 131
Hình 6.40: Sàn công tác bằng giáo PAL ............................................................... 131
Hình 6.41: Mặt bằng bố trí cột và cẩu lắp cột theo phươn pháp quay ................... 133
Hình 6.42: Các modun xà được bố trí trên mặt bằng và cách cẩu lắp modun xà ... 135
Hình 6.43: Lắp ghép dầm cầu trục ....................................................................... 137
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.44: Bố trí mặt bằng và lắp ghép các xà ngang khung phụ ......................... 138
Hình 6.45: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 1 ............................................ 144
Hình 6.46: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 2 ............................................ 144
Hình 6.47: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 3 ............................................ 145
Hình 6.48: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 4 ............................................ 146
Hình 6.49: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 5 ............................................ 147
Hình 6.50: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 6, 7 ........................................ 148
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Số giờ nắng (ĐVT : Giờ) ....................................................................... 26
Bảng 2.2: Lượng mưa ............................................................................................ 26
Bảng 2.3: Tổng sản phẩm trên địa bàn bình quân đầu người .................................. 29
Bảng 2.4: Hiện trạng sử dụng đất Tân Kiên ........................................................... 31
Bảng 3.1: Số lượng ga trên tuyến ........................................................................... 42
Bảng 6.1: Tĩnh tải mái ........................................................................................... 71
Bảng 6.2: Hoạt tải sửa chữa mái ............................................................................ 71
Bảng 6.3: Tải trọng gió theo phương ngang nhà .................................................... 73
Bảng 6.4: Tải trọng gió theo phương dọc nhà ........................................................ 74
Bảng 6.5: Áp lực đứng của cầu trục lên vai cột ...................................................... 75
Bảng 6.6: Lực hãm ngang ...................................................................................... 76
Bảng 6.7: Đặc trưng hình học của xà gồ C300x900 ............................................... 76
Bảng 6.8: Các trường hợp nội lực .......................................................................... 82
Bảng 6.9: Kích thước hình học tiết diện ................................................................. 83
Bảng 6.10: Đặc trưng hình học tiết diện ................................................................. 83
Bảng 6.11: Hệ số theo GT ................................................................................... 83
Bảng 6.12: Bảng tổng hợp nội lực moment ............................................................ 89
Bảng 6.13: Kích thước hình học tiết diện ............................................................... 90
Bảng 6.14: Đặc trưng hình học tiết diện ................................................................. 91
Bảng 6.15: Kích thước hình học tiết diện ............................................................... 93
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bảng 6.16: Đặc trưng hình học tiết diện ................................................................. 93
Bảng 6.17: Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai tại ngàm ................................... 105
Bảng 6.18: Chỉ tiêu cơ lý của đất ......................................................................... 120
Bảng 6.19: Phản lực đầu cọc ................................................................................ 122
Bảng 6.20: Ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của lớp đất ............................. 128
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 2.1: Biểu đồ Cơ cấu ngành kinh tế huyện Bình Chánh giai đoạn 2011-2015
....................................................................................................................................... 29
Biểu đồ 2.2: Tốc độ tang trưởng kinh tế ................................................................. 30
Biểu đồ 6.1: Biều đồ chi phí bảo trì của tàu............................................................ 53
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI TÍNH
Tuyến đường sắt tốc độ cao Sài Gòn - Cần Thơ là một trong những tuyến đường sắt quan trọng phục vụ chiến lược phát triển giao thông vận tải Việt Nam. Theo quyết định số 1686/QĐ-TTg : “Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển giao thông vận tải đường sắt Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050” ngày 20 tháng 11 năm 2008 của Thủ tướng Chính phủ. Đồng thời, xuất phát từ kinh nghiệm thế giới về phát triển đường sắt phù hợp với mô hình đô thị hạt nhân - đô thị vệ tinh là sự khẳng định cần thiết phải xây dựng tuyến đường này nhằm thúc đẩy và hỗ trợ công nghiệp hóa, hiện đại hóa giữa hai khu vực ĐBSCL – TP.HCM, phù hợp với yêu cầu bảo đảm an ninh, quốc phòng khu vực Tây Nam Bộ.
Một trong những vấn đề cấp thiết khi quy hoạch xây dựng tuyến đường sắt tốc độ cao Sài Gòn - Cần Thơ đó là việc xem xét đến sự phát triển của các đô thị có ga đi qua và quy hoạch khu vực xung quanh ga nhằm thu hút hành khách tự tham gia sử dụng GTCC, hạn chế phương tiện cá nhân, giảm ùn tắc, tiết kiệm chi phí và thời gian đi lại. Đồng thời, tạo cảnh quan cho đô thị và phát triển đô thị một cách bền vững trong tương lai.
Ga Tân Kiên là một trong những ga thuộc tuyến đường sắt tốc độ cao Sài Gòn – Cần Thơ có vị trí theo quy hoạch nằm trên địa bàn xã Tân Kiên, huyện Bình Chánh. Đề tài: “Quy hoạch và thiết kế sơ bộ khu vực nhà ga Tân Kiên” với mục tiêu quy hoạch đô thị và đặc biệt là hệ thống giao thông xung quanh khu vực ga, qua đó đề xuất các giải pháp quy hoạch giao thông và các dịch vụ xung quanh ga nhằm phục vụ cho việc phát triển đô thị khu vực ga một cách bền vững.
TCVN 22TCN 18 – 79: Các thiết kế depot tuyến Metro số 1 TP.HCM Báo cáo tuyến HSR TP.HCM – Cần Thơ Quyết định số 590QĐ-TTg ngày 01/08/2018 của Thủ tướng Chính Phủ về: Phê duyệt Đề án phát triển đô thị thông minh bền vững Việt Nam giai đoạn 2018-2025 và định hướng tới năm 2030.
Quyết định số 06/2002/QĐ- TTg ngày 07/01/2002 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể
1.2. CÁC CĂN CỨ PHÁP LÝ.
phát triển ngành giao thông đường sắt Việt Nam đến năm 2020. Quyết định 3860- UBND:2018 về Quy chế phối hợp xử lý thông tin Các bản đồ quy hoạch, bản đồ địa giới hành chính, bản đồ khác liên quan. Quy hoạch xây dựng và sử dụng đất của huyện Bình Chánh đã được UBND phê duyệt. Quyết định số 445QĐ – TTg ngày 7/4/2009, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Điều chỉnh định hướng quy hoạch tổng thể phát triển hệ thống đô thị Việt Nam đến năm 2025 và tầm nhìn đến năm 2050.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu trực tiếp: Hiện trạng giao thông và sử dụng đất theo ranh quy hoạch bao gồm XXX ha đất thuộc xã Tân Kiên với quy mô dân số hơn 20.000 người đến năm 2030.
Phạm vi nghiên cứu gián tiếp: Quy hoach giao thông và sử dụng đất xã Tân Kiên huyện
Bình Chánh.
1.4. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu quy hoạch và thiết kế ga, depot Tân Kiên và
đề xuất đô thị Tân Kiên gồm các vấn đề chính sau: + Đánh giá tình hình phát triển của khu vực nghiên cứu. + Quy hoạch bố trí phù hợp các khu chức năng trong đô thị và hướng phát triển phù hợp
với định hướng phát triển của huyện cũng như TP.HCM.
+ Quy hoạch hệ thống hạ tầng kĩ thuật đồng bộ, đảm bảo tính thừa kế và phát triển theo hướng hiện đại phù hợp với đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của đô thị Tân Kiên nói riêng và TP.HCM nói chung.
+ Tạo được không gian phát triển đô thị hợp lý, đặc biệt là các trung tâm hành chính dịch
vụ, … và các khu dân cư của đô thị.
+ Phát huy hiệu quả hoạt động tài chính – thương mại – dịch vụ. + Tạo điều kiện thu hút đầu tư + Đánh giá hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng giao thông khu vực nghiên cứu. + Bố trí cơ cấu , quy hoạch sử dụng đất các thành phần chức năng khu dân cư đô thị, tổ chức kiến trúc cảnh quan, xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, đảm bảo yêu cầu sử dụng trước mắt và lâu dài, tạo cơ sở pháp lý về quy hoạch cho việc đầu tư xây dựng và quản lý xây dựng khu đô thị.
+ Phục vụ cho công tác chuẩn bị đầu tư xây dựng dân cư, đảm bảo tính khả thi, đóng góp
tốt nhất vào đời sống KT – XH.
+ Tăng hiệu quả sử dụng đất tránh lãng phí đất đai. + Nâng cấp chỉnh trang và phát triển các khu chức năng đô thị. + Kết nối hạ tầng giao thông đô thị theo hệ thống phân cấp tạo môi trường sống cho con
người về vật chất và tinh thần phong phú hơn.
Thu thập tài liệu về khu vực nghiên cứu, phân tích đánh giá dựa trên cơ sở dữ liệu đã thu
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phân tích các bản đồ hiện trạng và định hướng quy hoạch dựa trên các quy hoạch đã có. Dựa vào báo cáo có sẵn của TEDI SOUTH thực hiện để triển khai quy hoạch cho đô thị
thập được.
Khảo sát dự báo nhu cầu giao thông.
nghiên cứu.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
1.6. GA TÂN KIÊN THEO HƯỚNG ĐÔ THỊ THÔNG MINH
1.6.1. Khái niệm
Đô thị thông là: mô hình thành phố ứng dụng công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo để quản lý, nâng cao tiêu chuẩn cuộc sống đô thị, cải thiện chất lượng phục vụ của chính quyền thành phố và sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng, tài nguyên thiên nhiên.
Nếu so sánh Đô thị thông minh như một cơ thể người thì Trí tuệ nhân tạo sẽ là bộ
não, các Hệ thống cảm biến là các giác quan và Mạng viễn thông số là hệ dây thần kinh.
1.6.2. Các cơ sở pháp lý
Quyết định số 06/2002/QĐ-TTg ngày 07/01/2002 về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển ngàng giao thông đường sắt Việt Nam đên năm 2020 Quyết định số 568/QĐ-TTg ngày 08/04/2013 phê duyệt điều chỉnh quy hoạch phát
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
triển giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh đến năm 2020 và tầm nhìn sau năm 2020.
Quyết định số 1868/QĐ-TTg ngày 20/11/2008 phê duyệt chiến lược phát triển giao thông vận tải đường sắt Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050. Luật Quy hoạch đô thị do Quốc hội khoá XII, kỳ họp thứ 5 công bố theo số
30/2009/QH12 ngày 17 tháng 06 năm 2009.
Thông tư số 10/2010/TT-BXD ngày 11/08/2010 của Bộ Xây dựng về việc quy
định hồ sơ của từng loại quy hoạch đô thị;
Các bản đồ quy hoạch, bản đồ địa giới hành chính, bản đồ khác liên quan. Quy hoạch xây dựng vùng huyện Bình Chánh đã được UBND Huyện phê duyệt. Tình hình phát triển kinh tế xã hội của địa phương.
1.6.3. Các cơ sở lý thuyết
Chỉ thị 14/2003/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ; Công văn số 634/CV-KTTW) của Ban kinh tế Trung Ương Đảng.
Những quyết định của Chính phủ về quy hoạch ngành:
Quyết định số 1290/QĐ-TTg ngày 26/09/2007 về việc ban hành danh mục quốc gia kêu gọi đầu tư nước ngoài thời kỳ 2006 - 2020, trong phầndanh mục kêu gọi đầu tư, mục 39, trang 07 ghi: Đường sắt Sài Gòn - Mỹ Tho, địa điểm: TP Hồ Chí Minh, Long An, Tiền Giang; xây mới 87 km đường đôi. Vốn đầu tư dự kiến: 447 triệu USD; hình thức đầu tư: BOT.
Quyết định số 101/QĐ-TTg ngày 22/01/2007 phê duyệt quy hoạch phát triển giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh đến năm 2020 và tầm nhìn sau năm 2020, phần đường sắt Quốc gia, trang 04 ghi: Xây dựng mới tuyến đường sắt vành đai phía Tây thành phố từ ga lập tàu An Bình đến ga Tân Kiên - Mỹ Tho - Cần Thơ.
Quyết định số 1868/QĐ-TTg ngày 20/11/2008 phê duyệt chiến lược phát triển giao thông vận tải đường sắt Việt Nam đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2050, trang 04 ghi: Hoàn thành đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam với các đoạn tuyến nối Hà Nội - Lạng Sơn, TP Hồ Chí Minh - Cần Thơ - Cà Mau. Những vấn đề về quy hoạch vùng lãnh thổ có liên quan.
Diễn đàn hợp tác kinh tế đồng bằng sông Cửu Long - MDEC, tổ chức bao gồm: Bộ Công thương, Ban chỉ đạo Tây Nam Bộ, Lãnh đạo 13 tỉnh thành đồng bằng sông Cửu Long trong năm 2008 đã tổ chức: Tọa đàm “Phát triển hạ tầng đường bộ và đường sông ở đồng bằng sông Cửu Long ngày 12/06/2008”
Hội nghị phát triển hạ tầng giao thông đồng bằng sông Cửu Long ngày
03/07/2008.
Quyết định số 568/QĐ-Ttg ngày 8/4/2013 của Thủ Tướng CP điều chỉnh QH phát
triển GTVTTPHCM đến năm 2020 và tầm nhìn sau năm 2020
Quyết định số 2563/QĐ-BGTVT ngày 27/8/2013 của Bộ Giao thông vận tải về
việc “Phê duyệt Quy hoạch chi tiết đường sắt TP. Hồ Chí Minh – Cần Thơ”.
Diễn đàn doanh nghiệp đồng bằng sông Cửu Long gồm lãnh đạo các Bộ, Ngành, UBND và các Sở, Ngành ở các tỉnh thành vùng đồng bằng sông Cửu Long; các nhà khoa học, đại diện các Hội, Hiệp hội các doanh nghiệp trong và ngoài nước.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Mục tiêu của diễn đàn là hướng tới hình thành một cơ sở hạ tầng giao thông hoàn chỉnh cho toàn vùng.
Kết luận: của các cuộc tọa đàm, hội nghị và diễn đàn doanh nghiệp nêu trên đều đề nghị Chính phủ sớm xây dựng hệ thống giao thông đường sắt từ TP Hồ Chí Minh đến Cần Thơ, sau đó nối tiếp từ Cần Thơ đến Cà Mau.
1.6.4. Tiêu chí cho đô thị thông minh
Trên thế giới người ta đánh giá đô thị thông minh dựa vào 6 tiêu chí: ( hiện đại nhanh an toàn).
+ Kinh tế thông minh (phát triển có sức cạnh tranh); + Vận động thông minh (giao thông – hạ tầng kỹ thuật); + Cư dân thông minh (nhân lực, năng lực); + Môi trường thông minh (tài nguyên tự nhiên); + Quản lý đô thị thông minh; + Chất lượng cuộc sống tốt (thông minh)
1.6.5. Những tiện ích của thành phố thông minh
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Nguồn: Thông tấn xã Việt Nam
1.6.6. Mô hình các nước trên thế giới
SEOUL-HÀN QUỐC ( XU HƯỚNG THỐNG TRỊ THẾ GIỚI)
+ Tích hợp CNTT với việc cung cấp dịch vụ + Kết nối mạng bằng mạng wifi miễn phí và liên tục + Dịch vụ vận tải và thông tin (OPIS) kết hợp thông tin từ tất cả các phương tiện vận
tải công cộng và liên kết với hệ thống thông tin tín hiệu
+ Sử dụng thẻ T-money thanh toán cho mọi phương tiện công cộng + Xây dựng Seoul thành 1 trung tâm dữ liệu trong vòng 4 năm tới
TOKYO – NHẬT BẢN
+ Xây dựng đô thị xanh + Chiến lược sử dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng + Phục hồi cảnh quan Tokyo dựa trên yếu tố mặt nước và hành lang xanh
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Đô thị thông minh Fuijisawa ( TP thông minh nhất trên thế giới)
Đô thị thông minh Fujisawa
Pin năng lượng mặt trời + Hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời đáp ứng 70% nhu cầu sử dụng điện + Cung cấp 5 dịch vụ thông minh phục vụ cuộc sống con người: năng lượng, an
ninh, cơ động, tương trợ và gắn kết với xã hội
+ Toàn bộ trang thiết bị điện điện tử trong nhà đều có thể kết nối với điện thoại
thông minh
+ Lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên các mái nhà (100%) + Giảm lượng khí CO2 tại đô thị và trở thành 1 trong những đô thị sạch nhất thế giới
PHỐ ĐÔNG – THƯỢNG HẢI
+ Chính quyền tập trung xây dựng quy hoạch rất chi tiết với 4 mục tiêu:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Quy hoạch hạ tầng cần chú trọng đến môi trường. Quy hoạch kinh tế cần phải đa năng, hài hòa. Quy hoạch phát triển xã hội chú ý dân cư sinh sống và làm việc Quy hoạch không phủ kín hoàn toàn mà còn để lại 1 quỹ đất dành cho nhu cầu
phát triển theo nhu cầu, tạo sự kinh hoạt cho sự phát triển.
Phố Đông năm 1980
Phố Đông ngày nay
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
+ Tại Phố Đông, chính quyền thành phố Thượng Hải đã giao quyền sử dụng đất của các khu đô thị trong tương lai cho các công ty 100% vốn nhà nước. Các công ty sẽ thế chấp quyền sử dụng đất để tạo nguồn vốn GPMB và đầu tư hạ tầng, sau đó đấu giá cho các nhà thầu để tạo nguồn vốn để thu hồi lại vốn. Sau khi hoạt động, trong vòng 5 năm đầu các khoản thuế sẽ không phải nộp vào ngân sách nhà nước mà được giữ lại để tái đầu tư cho các khu đô thị. Nhờ những chính sách huy động vốn linh hoạt đã giúp vốn đầu tư hạ tầng của Phố Đông hơn 300 tỷ nhân dân tệ nhưng vốn ngân sách Nhà Nước chỉ chiếm 10%.
NEW YORK – MỸ ( CÁI NÔI CỦA LÀNG CÔNG NGHỆ THẾ GIỚI)
+ Cung cấp dịch vụ băng thông tin rộng với quy mô lớn nhất và tốc độ nhất thế giới
vào năm 2025
+ Kết nối mạng bằng mạng wifi phủ sóng khắp thành phố + Xây dựng 1 hệ thống theo dõi âm thanh phát ra từ súng
SAN FANCISCO
+ Hệ thống giao thông công cộng được hỗ trợ sử dụng công nghệ để tiết kiệm nhân
công và thời gian
+ Mạng lưới điện cũng được tự động hóa để tối đa hóa hiệu quả của nó + Công trình xanh
1.6.7. Bài học kinh nghiệm
Đó là những kinh nghiệm thực tế của một số nước đi trước đã để lại, là bài học quý báu cho quy hoạch đô thị của Việt Nam đặc biệt là hai đô thị lớn là Hà Nội Và Tp.HCM. Các yêu cầu đặt ra là:
Cần kiểm soát tốt lưu lượng trong trung tâm thành phố, số lượng phương tiện cơ giới là yếu tố quyết định lưu lượng giao thông của một đô thị và cũng có tính quyết định đối với quy mô của các công trình xây dựng đường sá cần thực hiện.
Hướng tới những vùng đô thị đa cực Về mặt lý thuyết, mô hình phát triển đô thị có tính đến sự cân đối giữa nơi ở và nơi làm việc hay kiểu vùng đô thị đa cực sẽ góp phần giảm bớt áp lực về lưu lượng giao thông. Đó có vẻ cũng là một mô hình lý tưởng đối với nhiều thành phố. Tuy nhiên, sự hình thành của các điểm đô thị thứ cấp không phải là một việc đơn giản và phụ thuộc rất nhiều vào việc cải thiện khả năng tiếp cận các điểm đô thị đó.
Phát huy vai trò của các phương tiện giao thông địa phương. Mỗi thành phố đều có môi trường địa lý và sự phát triển riêng nên cũng sẽ tồn tại các hình thức và phương tiện giao thông đặc biệt.
Cần có một phương tiện giao thông công cộng đại trà Hiện nay, chúng ta đang trong giai đoạn điều chỉnh và tổ chức lại cấu trúc không gian của các đô thị. Điều quan trọng là phải tạo ra một mô hình quy hoạch có khả năng đáp ứng được sự phát triển của các phương tiện giao thông công cộng. Ví dụ, cần phải coi những khu vực xung quanh các điểm đỗ của mạng lưới giao thông công cộng tốc độ cao như những không gian cần được kiểm soát bằng quy hoạch nhằm phối hợp chặt chẽ giữa tổ chức giao thông, khai thác quỹ đất và nâng cao giá trị khai thác thương mại. Sự mở rộng địa giới của các thành phố buộc người dân phải sử dụng các phương tiện giao
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
thông công cộng tốc độ cao để khắc phục những trở ngại về khoảng cách. Do đó, việc kết hợp nhiều loại hình giao thông khác nhau trong quá trình đi lại hàng ngày là điều không thể tránh khỏi khi mà phạm vi phục vụ của mạng lưới giao thông công cộng còn hạn chế. Chúng ta cần nghiên cứu toàn bộ các lộ trình đi lại để hiểu được cách thức lựa chọn phương tiện của người tham gia giao thông.
Đã tới lúc cần tính đến một phương pháp quy hoạch giao thông. Giao thông phụ thuộc vào quy hoạch đô thị nhưng không chỉ đơn thuần dựa trên một sơ đồ kỹ thuật. Chúng ta cần tráng xa những quan niệm giáo điều, tránh những mô hình sáo mòn và có một lối tư duy cởi mở nhằm đưa ra được những biện pháp sáng tạo trong lĩnh vực này.
1.6.8. Tính chất và chức năng của đô thị ga Tân Kiên
Quy mô và tính chất đô thị được quy hoạch Đô thị - ga Tân Kiên trong tương lai được quy hoạch là một đô thị loại V, với quy
mô dân số dự báo vào năm 2020 là 15833 người và con số này vào năm 2030 vào khoảng 26985 người.
Quy mô đất xây dựng đô thị theo tiêu chuẩn đô thi loại V, khoảng 200h vào năm
2020 và 600ha vào năm 2030. Bình quân đất xây dựng đô thị lớn hơn 120m2/người.
Quy mô đất dân dụng dự kiến chỉ tiêu từ:120 – 150m2/người. Năm 2020 vào
khoảng 100ha và vào năm 2030 là 300ha.
Tính chất đô thị quy hoạch đến năm 2030 đạt chuẩn của đô thị cấp V, đảm bảo các
chỉ tiêu theo QCXDVN 01:2008
Đô thị - ga Tân Kiên là một đô thị thương mại dịch vụ của khu vực huyện Bình Chánh. Là hạt nhân thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của các xã trong khu vực huyện Bình Chánh cũng như TP. HCM
Là trung tâm hành chính, chính trị, văn hóa, giáo dục, y tế, thể dục thể thao, giải trí,
thương mại, dịch vụ,.. của khu vực.
Là đầu mối giao thông quan trọng giữa các xã, thị trấn trong huyện và TP.HCM với
các tỉnh Miền Tây cũng như các tỉnh lân cận như Long An, Củ Chi, Đồng Nai.
Các bộ phận chức năng trong khu đô thị Đất ở đô thị Là đất Xây dựng các công trình nhà ở các loại. Các khu nhà ở, các đơn vị ở là
những đơn vị chức năng chính của khu dân dụng. Việc tổ chức hợp lí khu ở đô thị có ý nghĩa quyết định đến đời sống của nhân dân đô thị, đến môi trường và khung cảnh sống ở đô thị.
Trước đây trong Quy hoạch xây dựng đô thị đất ở đô thị được coi là những đơn vị ở tiểu khu, được tổ chức theo một nguyên lí cứng nhắc và đồng đều trong tổ chức cuộc sống đô thị. Quan niệm bình quân và đồng đều trong việc phân chia, quản lí đất đai xây dựng nhà ở đã dẫn đến tình trạng mô nô tôn trong cấu trúc dô thị và hình thức tổ chức không gian kiến trúc các khu ở. Đất ở đô thị là phạm vi đất đai xây dựng các công trĩnh nhà ở, các công trình .dịch vụ công cộng thiết yếu nhất hàng ngày, các cửa hàng dịch vụ của tư nhân, tập thể hoặc Nhà nước gắn liền với công trình nhà ở có quy mô nhỏ dọc theo các đường phố nội bộ, các khu cây xanh vườn hoa sân chơi nhỏ cho trẻ em trên các khu đất trống giữa các công trình. Đất ở đô thị được giới hạn bởi hệ thống đường nội bộ, phân
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
thành các lô đất có quy mô vừa đủ để bảo đảm cuộc sống an toàn thoải mái và bền vững, hình thành các đơn vị ở hợp lí trong cơ cấu tổ chức khu dân dụng.
Đất xây dựng các công trình công cộng Trong thực tế đất dân dụng thành phố bị xen kẽ bởi nhiều thành phần đất đai khác không có chức năng ở. Thậm chí có một số xí nghiệp công nghiệp, thủ công nghiệp cũng xây dựng xen kẽ trong khu dân dụng.
Đất xây dựng các công trình công cộng trong khu dân dụng là những lô đất dành
riêng cho các công trình dịch vụ công cộng cấp thành phố, cấp quận và khu nhà ở về các mặt văn hoá, chính trị, hành chính, xã hội … Các công trình này trực tiếp phục vụ cho sinh hoạt hàng ngày ở đô thị, xây dựng tập trung hoặc phân tán trong khu dân dụng tuỳ theo yêu cầu và chức năng dịch vụ.
Để phục vụ tốt cho các nhu cầu sinh hoạt của nhân dân, trong đô thị cần xây dựng
một hệ thống các trung tâm công cộng từ thành phố đến các đơn vị ở nhỏ nhất, kể cả trong khu vực sản xuất công nghiệp, bao gồm :
Các công trình xây dụng ở trung tâm thành phố là những cửa hàng lớn, xây dựng tập trung hoặc phân tán trong khu trung tâm cùng với các công trình trung tâm khác của toàn đô thị.
Các công trình dịch vụ công cộng xây dựng ở các khu trung tâm thành phố, quận, khu nhà ở lón, các khu vực nghỉ ngơi, các trung tâm chuyên ngành khác (y tế, giáo dục, khoa học …).
Mạng lưới đường và quảng trường Đường trong khu dân dụng là mạng lưới giao thông nối liền các bộ phận chức năng
với nhau thành một thể thống nhất. Đường trong khu dân dụng cũng là ranh giới cụ thể phân chia các khu đất trong khu dân dụng thành các đơn vị ở, các khu ở và khu công cộng.
Không gian đường bao gồm các tuyến đường cho xe chạy, các lối đi và trang thiết
bị dọc đường như via hè, cây xanh, quảng trường. Đây là những không gian công cộng do thành phố quản lí và xây dựng. (Không tính đến phần đất giao thông đối ngoại của đô thị).
Đất cây xanh & Thể dục thể thao, du lịch và giải trí Trong khu dân dụng có hệ thống cây xanh vườn hoa công viên nhằm phục vụ cho vấn đề vui chơi giải trí thể thao thể dục của trẻ em và người lớn, chúng được bố trí trong các khu nhà ở, các đơn vị ở. Khu cây xanh này thưởng được tổ chức gắn liền với hệ thống trường học và câu lạc bộ trong cốc đơn vị ở. Đất cây xanh khu dân dụng không tính đến các công viên văn hoá nghi ngơi, cây xanh trong các khu vựờn đặc biệt phục vụ cho chức năng riêng như vườn thú, vườn bách thảo, các dãy cây phòng hộ, các công viên rừng v.v… ở phía ngoài thành phố.
1.6.9. Định hướng phát triển không gian đô thị
Các yếu tố chọn hướng phát triển đô thị Sự ảnh hưởng của ga Tân Kiên và tính kết nối của khu vực đầu mối giao thông. Tính kết nối các khu dân cư trong khu vực đô thị cũng như với các đô thi khác.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Sự ảnh hưởng của các tuyến giao thông chính như quốc lộ 1A, Tân Tạo - Chợ Đêm,
các tuyến sông kênh chính như Sông Chợ Đêm,…
Sự ảnh hưởng địa hình sông ngòi, kênh rạch chằng chịt. Các phương án phát triển không gian đô thị
Phương án 1:
Phát triển xung quanh nhà ga và chủ yếu dọc theo 2 trục Đông – Tây và Nam – Bắc, kết nối với Tp.HCM thị trấn Bến Lức, Tân An, TP. Thủ Dầu Một, Thị Xã Dĩ An, Thị Xã Thận An.
Định hướng phát triển đô thị phương án 1
Ưu – Nhược điểm:
Ưu điểm: Kết nối được với tất cả các đô thị trong tương lai. Động lực phát triển
chính là nhà ga và cụm công nghiệp Lê Minh Xuân, có tiềm năng phát triển mạnh.
Nhược điểm: Đô thị bị chia cắt bởi 2 tuyến đường sắt tốc độ cao và đường bộ dẫn vào cao tốc Tân Tạo- Chợ Đệm. Việc tiếp cận với ga Tân Kiên từ phía Nam không được thuận lợi. Hơn nữa. theo QCXDVN 01/2008 quy định “Đường ô-tô cao tốc cấp 80, cấp 100, cấp 120 phải đi ngoài phạm vi quy hoạch xây dựng đô thị và tuân thủ các quy định chuyên ngành” và đường sắt quốc gia đi qua đô thị sẽ tạo ra nhiều giao cắt ảnh hưởng đến giao thông đô thị.
Phương án 2: Phát triển về hướng 2 bên ga Tân Kiên dọc theo 2 tuyến đường bộ và đường sắt Sài Gòn – Cần Thơ. Kết nối với TP. HCM và thị xã Thuận An. Tiềm năng và động lực có nhưng tuy nhiên đô thị sẽ phát triển không toàn diện.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Định hướng phát triển đô thị phương án 2
Ưu – Nhược điểm:
Ưu điểm: Kết nối đô thị TP.HCM, thị xã Thuận An. Đô thị không bị tuyến đường
sắt cắc ngang qua đô thị
Nhược điểm: Việc phát triển đô thị sẽ làm mất đi một diện tích đất nông nghiệp lớn do khu vực phát triển của đô thị hiện trạng dân cư thưa thớt. chủ yếu là đất nông nghiệp. Việc phát triển dọc theo 2 tuyến đường bộ và đường sắt tốc độ cao sẽ không an toàn và nhiều phát sinh lấn chiếm hành lang an toàn cũng như đường dân sinh tự phát qua các giao cắt. Chưa phản ánh hết được tiềm năng phát triển của đô thị.
Phương án 3: Phương án chọn Phát triển cả về 3 hướng Bắc. Đông. Tây kết nối với các đô thị mới, thị trấn, thị xã của các tỉnh lân cận. Khu vực có tiềm năng phát triển rất lớn này sẽ là một đô thị hạt nhân, đầu mối giao thông quan trọng của huyện Bình Chánh.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Định hướng phát triển đô thị phương án 3
: 581.68ha : 196.32ha
Ranh giới nghiên cứu mở rộng cụ thể như sau: + Phía Bắc giáp đường Hưng Nhơn. + Phía Nam giáp sông Chợ Đệm. + Phía Đông giáp Quốc Lộ 1a. + Phía Tây giáp đường dẫn kênh Tân Tạo – Chợ Đệm. Dự kiến diện tích Thị trấn sau khi mở rộng khoảng 778 Ha. gồm: + Lấy 1 phần Xã Tân Kiên + Lấy 1 phần Xã Tân Nhựt Ưu – Nhược điểm: Ưu điểm: Giáp với khu công nghiệp Lê Minh Xuân ở hướng Đông Nam. Lấy đường sông và đường bộ làm ranh giới. Phát triển kết nối các thị xã của các tỉnh như Bình Dương, Long An, Tiền Giang và đặc biệt là đô thị TP. HCM. Mở rộng và các đô thị mới để phát triển thương mại dịch vụ. phát triển kinh tế xã hội của đô thị. Tuân thủ quy luật phát triển tự nhiên từ trước đến nay. Dân cư hiện hữu phát triển chủ yếu dọc trục đường Trần Đại Nghĩa, Nguyễn Cửu Phú, Hưng Nhơn….
Kết luận: Tận dụng hết các tiềm năng và động lực sẳn có để khu vực phát triển toàn diện, nhanh chóng, phù hợp với hướng phát triển kinh tế xã hội của đô thị Tân Bình. Từ 3 phương án. đề xuất chọn phương án 3 – phương án có hướng phát triển phù hợp với kinh tế xã hội của Huyện, có tiềm năng, động lực để thị trấn phát triển toàn diện.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1. Vị trí địa lí :
Hình 2.1:Khu vực nghiên cứu
Xã Tân Kiên nằm trên các trục đường giao thông chiến lược như Quốc lộ 1A. Tân Kiên là một xã thuộc huyện Bình Chánh, cách trung tâm Huyện 01 km về phía Nam và có vị trí cửa ngõ đi vào nội ô thành phố Hồ Chí Minh.Về đường thủy có nhánh sông Chợ Đệm, sông Ba Rài là tuyến huyết mạch quan trọng chạy qua địa phận; là địa bàn có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh; là đầu mối giao thông quan trọng và là cửa ngõ giao lưu kinh tế - văn hóa với các tỉnh trong khu vực gồm Bình Dương, Long An, Củ Chi
Địa giới hành chính của xã Tân Kiên : + Phía Bắc: giáp phường Tân Tạo A và phường An Lạc, quận Bình Tân. + Phía Nam: giáp xã An Phú Tây và thị trấn Tân Túc, huyện Bình Chánh. + Phía Đông: giáp phường 16, quận 8; phường An Lạc, quận Bình Tân. + Phía Tây: giáp xã Tân Nhựt, huyện Bình Chánh.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2.1.2. Địa hình :
Địa hình xã tương đối bằng phẳng, dốc thoải từ đường quốc lộ 1A về 2 phía. Các
kênh tiêu nước chính chảy ra sông Chợ Đệm.
Khu vực nằm giữa Rạch Tam và sông Chợ Đệm có độ cao từ 0.7 – 1.0 m và thấp
dần về hướng Rạch Tam.
2.1.3. Thổ nhưỡng
Theo kết quả kiểm tra của Viện Qui Hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn), khu vực huyện Bình Chánh cụ thể là khu vực xã Tân Kiên có 14 loại đất nằm trong 4 nhóm đất chính trong đó huyện xã Tân Kiên thuộc loại đất thứ nhất trong 14 loại là đất cận phù sa.
Nhóm đất này nằm dọc theo phía Bắc của sông Chợ Đệm, gồm các huyện Bình Chánh, Bình Dương, Long An. Diện tích tự nhiên toàn xã Tân Kiên là 1.148,53 ha, gồm đất nông nghiệp 774,28ha, còn lại là đất phi nông nghiệp (bao gồm cả đất ở và đất chuyên dùng khác). Nhóm đất phù sa rất màu mỡ thuận lợi cho ngành nông nghiệp: trồng lúa, vườn cây ăn trái, rau hoa... Nhóm đất này được phân chia ra làm 4 đơn vị đất:
Đất phù sa được bồi (Pb) hàng năm chiếm 19.228 ha hay 8,2%. Đất phù sa không được bồi (P) chiếm 6.389 ha hay 2,7%. Đất phù sa không được bồi giây (Pl) chiếm 7.234 ha hay 7,4%. Đất phù sa không được bồi có tầng loang lỗ(Pa) chiếm 81.098 ha hay 34,7%. 2.1.4. Khí hậu
Xã Tân Kiên thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Có hai mùa rõ
rệch, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình trong năm: 290C. Nhiệt độ cao nhất: 330C - 350C
(vào tháng 4). Nhiệt độ thấp nhất: 220C - 240C (vào tháng 12).
+ Gió: Chủ yếu là gió mùa phân bố vào các tháng: từ tháng 2-5 gió Đông Nam hoặc Nam, vận tốc trung bình 1,5-2,5 m/s; từ tháng 5-9 thịnh hành gió Tây hoặc Tây – Nam, vận tốc trung bình 1,5-3 m/s; từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau: gió Đông Bắc, vận tốc trung bình 1-1,5 m/s.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
+ Bức xạ mặt trời: Bức xạ hấp thu khá cao, trung bình hằng năm đạt 0,37 – 0,38 Kcal/cm2/ngày. Lượng bức xạ cao nhất vào tháng 3 và thấp nhất vào tháng 9. Số giờ nắng trong ngày trung bình là 08 giờ.
+ Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao: 79,5% vào mùa khô; 80 – 90% vào mùa mưa. Trong một ngày - đêm, độ ẩm không khí thấp nhất lúc 13 giờ (khoảng 48%) và cao nhất lúc 1 giờ - 7 giờ sáng (khoảng 95%).
Hình 2.2 Thông tin khí hậu xã Tân Kiên ( Nguồn :windy.com)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 25
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bảng 2.1: Số giờ nắng (ĐVT : Giờ)
Bình quân năm -
2005 199.8
2009 183.6
2010 198.9
2011 194.2
2014 403.4
250.0 272.0 283.0 187.1 234.9 191.0 142.7 187.7 157.7 183.2 174.4 134.0
Average Tháng 1 - January Tháng 2 - February Tháng 3 - March Tháng 4 - April Tháng 5 - May Tháng 6 - June Tháng 7 - July Tháng 8 - August Tháng 9 - September Tháng 10 - October Tháng 11 - November Tháng 12 - December
206.3 237.5 2492.0 264.9 221.7 198.7 199.3 241.8 121.8 202.6 213.2 240.7
218.4 276.9 276.8 269.0 235.5 204.1 171.1 148.3 172.3 120.0 162.0 132.7
175.7 175.0 230.9 194.3 200.5 271.5 229.9 201.5 191.5 174.2 182.4 197.5 191.6 155.8 220.5 178.2 151.3 113.0 206.2 153.6 185.6 161.6 164.5 227.4 Nguồn: Niên giám thống kê huyện Bình Chánh năm 2014 Lượng Mưa: Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, mưa nhiều vào tháng 6 đến tháng 9, lượng mưa khoảng 250-310 mm/tháng. Số ngày mưa khoảng 151 ngày trong năm. Lượng mưa trung bình trong năm từ 1.300 - 1.700mm. Trong mùa mưa vẫn có những tháng hạn như: tháng 7 - 8 hàng năm.
ĐVT: mm Unit: mm
2012
Bảng 2.2: Lượng mưa
Bình quân năm - Average Tháng 1 - January Tháng 2 - February Tháng 3 - March Tháng 4 - April Tháng 5 - May Tháng 6 - June Tháng 7 - July Tháng 8 - August Tháng 9 - September Tháng 10 - October Tháng 11 - November Tháng 12 - December
2011 125.5 0.9 - 8.2 15.6 175.9 375.5 120.9 160.5 226.8 161.5 249.0 11.1
2010 144.5 45.0 - 4.1 22.8 117.8 299.8 249.4 301.6 231.6 293.1 124.5 44.8
2005 142.2 - - 2.5 3.4 150.7 124.7 167.3 221.0 218.3 381.9 232.1 204.0
120.2 - 4.7 66.1 102.1 135.9 122.6 377.6 64.5 328.4 211.6 16.5 11.8
2009 117.6 8.1 1.2 6.3 13.9 171.2 155.3 292.4 241.0 169.6 244.2 100.6 7.4 Nguồn: Niên giám thống kê huyện Bình Chánh năm 2014
2.2. TÌNH HÌNH KINH TẾ - XÃ HỘI
2.2.1. Diện tích và dân số:
Tổng diện tích tự nhiên: 1.148,53 ha, trong đó:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 26
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Đất nông nghiệp: 774,28 ha, chiếm 67,41%, chia ra:
+ Đất sản xuất nông nghiệp: 664,0 ha + Đất lâm nghiệp (rừng tự nhiên và rừng trồng): 0,0 ha + Đất thủy sản: 54,65 ha + Đất khác: 55,63 ha.
- Đất phi nông nghiệp: 373,54 ha, chiếm 32,53%, trong đó:
+ Đất ở: 112,77 ha, trong đó đất ở nông thôn: 00 ha, đất ở đô thị: 112,77 ha
- Đất chuyên dùng: 210,68 ha, gồm:
+ Đất trụ sở cơ quan, công trình: 0,56 ha +Đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp: 118,83 ha +Đất quốc phòng, an ninh: 0,59 ha +Đất tôn giáo, tín ngưỡng: 1 ha +Đất nghĩa trang, nghĩa địa: 4,07 ha +Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng: 44,76 ha +Đất chưa sử dụng: 0,7184 ha, chiếm 0,06%.
Dân số toàn xã: 48.030 nhân khẩu, trong đó:
+Dân số thường trú: 18.691 nhân khẩu (KT1, KT2) + Dân số tạm trú: 29.339 nhân khẩu (KT3, KT4)
Tỷ lệ tăng dân số năm 2011: 5,49%, trong đó: tăng dân số cơ học: 4,62%. Mật độ dân số năm 2011 là: 4.600 người/km2. Tổng số lao động trong độ tuổi lao động có khả năng lao động: 31.507 người, trong
đó:
- Lao động phi nông nghiệp: 31.106 người, chiếm 98,73%, gồm: + Lao động công nghiệp, tiểu thủ CN: 13.608 người. + Lao động nuôi trồng, khai thác, chế biến thủy sản: 09 người. + Lao động bưu điện, tín dụng: 29 người. + Lao động TM, DV, DL: 11.836 người. + Lao động hành chính, sự nghiệp: 361 người. + Khác (nội trợ, thất nghiệp, đang đi học): 5.263 người. - Lao động nông nghiệp: 401 người, chiếm 1,27%.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 27
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 2.3Bản đồ hành chính huyện Bình Chánh
(Nguồn: hochiminh.ban-do.net)
2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế
Tổng thu ngân sách Nhà nước: 178,295 tỷ đồng trong đó thu từ kinh tế địa
Tổng sản lượng cây lương thực có hạt: 208.613 tấn, đạt 76,22% KH, tăng 3,5 % so cùng kỳ. Trong đó, sản lượng lúa 207.809 tấn, đạt 76,12% KH, đạt 76,44% NQ HĐND và đạt 103,4% so cùng kỳ.
Sản lượng cây màu thực phẩm: 41.710 tấn, đạt 72,83% KH, đạt 67,27% NQ HĐND và
phương (tính cả nguồn thu tiền sử dụng đất) là 37,965 tỷ đồng, đạt 51,11% KH và đạt 45,05% NQ HĐND, đạt 119,45% so cùng kỳ. Giá trị sản xuất ngành trồng trọt, chăn nuôi và thuỷ sản:
Sản lượng cây ăn trái: 162.850 tấn, đạt 62,63% KH, đạt 60,31% NQ HĐND và đạt
đạt 105,6% so cùng kỳ.
Đàn heo: 85.000 con, đạt 88,54% KH, đạt 89,47% NQ HĐND, đạt 86,67% so cùng kỳ.
103,7% so cùng kỳ.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 28
Sản lượng nuôi trồng, đánh bắt thủy sản: 23.665 tấn, đạt 73,39% KH, đạt 71,71% so NQ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
HĐND, đạt 126,9% so cùng kỳ.
Biểu đồ 2.1:Biểu đồ Cơ cấu ngành kinh tế huyện Bình Chánh giai đoạn 2011-2015
2.2.3. Tăng trưởng kinh tế
Tiền VN, theo giá hiện hành Ngoại tệ theo tỷ giá hối
Bảng 2.3:Tổng sản phẩm trên địa bàn bình quân đầu người
Nghìn đồng
đoái bình quân Đô la Mỹ - USD
2006 2007 2008 2009 2010 2011 Sơ bộ - Prel. 2012
8,892 11,024 14,920 17,735 20,982 28,346 32,843
557 685 910 1,001 1,096 1,380 1,571
2006 2007 2008 2009 2010 2011 Sơ bộ - Prel. 2012
113.2 123.0 132.8 110.0 109.5 125.9 113.8
Chỉ số phát triển (Năm trước=100) - % 114.0 124.0 135.3 118.9 118.3 135.1 115.9 Nguồn: Niên giám thống kê huyện Bình Chánh năm 2014
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 29
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Biểu đồ 2.2: Tốc độ tăng trưởng kinh tế
2.3. HIỆN TRẠNG VỀ SỬ DỤNG ĐẤT
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 30
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bảng 2.4: Hiện trạng sử dụng đất Tân Kiên
MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT
CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT (%)
HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2015 (ha)
100,00 Tổng diện tích tự nhiên Đất nông nghiệp. 1 1148,53 734,81
54,37 4,71 4,9
2 Đất sản xuất Đất thủy sản Khác Đất phi nông nghiệp Đất ở 11,08 624,45 54,09 56.27 413,72 45,84
Đất hành chính 0,04 0,16
Đất kinh doanh Đất QP-AN Đất tôn giáo Đất công cộng Đất nghĩa trang, nghĩa địa Đất sông hồ , mặt nước 12,51 0,15 0,03 0,91 2,54 8,76 51,75 0,62 0,12 3,76 10,5 36,24
Quy hoạch cụm y tế Tân Kiên: (duyệt ngày 31/1/2015 - 438/QĐ-UBND) - Quy hoạch phân khu tỉ lệ 1/2000 - Giới hạn khu vực quy hoạch: +Phía Đông : giáp đường Nguyễn Cửu Phú +Phía Tây : giáp đường nối Tân Tạo – Chợ Đệm thuộc đường cao tốc TPHCM – Trung Lương +Phía Nam : giáp dự án trường Đại học dân lập Hùng Vương +Phía Bắc : giáp Khu dân cư phía Tây đường Nguyễn Cửu Phú Tổng diện tích :55,03 ha
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 31
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 2.4: Tổng thế khu quy hoạch
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 32
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 2.5: Bản vẽ chi tiết khu vực quy hoạch
Chỉ tiêu quy hoạch – kiến trúc cơ bản :
Tổng diện tích khu vực quy hoạch : 55,03 ha. Mật độ xây dựng toàn khu : ≤ 30%. Tầng cao xây dựng tối đa : 10 tầng. Hệ số sử dụng đất :≤ 2 lần .
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 33
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2.4. HIỆN TRẠNG XÂY DỰNG KIẾN TRÚC CẢNH QUAN
2.4.1. Đánh giá hiện trạng nhà ở
Toàn xã hiện có 13.070 căn nhà, diện tích xây dựng ước tính khoảng 653.500
m2 (bình quân 50m2/căn), trong đó: nhà đạt chuẩn chiếm 64%.
Tổng số nhà tạm bợ còn khoảng 217 căn (chiếm khoảng 1,66%)
2.4.2. Hiên trạng hệ thống hạ tầng xã hội
Công trình trụ sở, công cộng , hành chính : + Trên địa bàn xã có 01 trụ sở Ủy ban nhân dân xã và 04 trụ sở ấp + Hệ thống điện hạ thế dài 13,626 km, với 27 trạm biến áp và đường dây trung thế 22,935 km, chủ yếu nằm dọc theo các tuyến đường, có 3,794 km đường dây 500 KV và 2,778 km đường dây 110 KV. Toàn xã có trên 99,9% số hộ được gắn điện kế sinh hoạt (hiện còn 09 hộ dân chưa được gắn điện kế sinh hoạt); Hệ thống chiếu sáng đèn dân lập với 1.186 bóng trên các tuyến đường trong các ấp trên địa bàn. + Có 03 trạm cấp nước, tỉ lệ hộ dân sử dụng nước hợp vệ sinh: 100% (13.070 hộ).
Thoát nước, xử lý rác thải và vệ sinh môi trường:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 34
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
+ Tỷ lệ hộ có đủ 3 công trình (nhà tắm, hố xí, bể nước) đạt chuẩn: 99,8%. + Tỷ lệ hộ có cơ sở chăn nuôi hợp vệ sinh (phần lớn các hộ sản xuất theo mô hình
VAC): 60%.
+ Tỷ lệ cơ sở sản xuất chưa đạt chuẩn về môi trường cơ sở có nguy cơ gây ô nhiễm
21/221 cơ sở dựa trên kiểm tra định kỳ: <15%.
+ Trên địa bàn xã có 09 tổ thu gom rác; 100% hộ dân và các cơ sở sản xuất kinh doanh trên các trục đường giao thông tham gia đăng ký thu gom rác và xử lý theo quy định; tại những nơi xe thu gom rác không vào được 90% hộ dân ký cam kết với chính quyền xã tự xử lý rác bằng hình thức chôn hoặc đốt tại nhà vườn
Công trình văn hóa – giáo dục – y tế: +Trường mầm non: 01 trường công lập (mầm non Baby) bao gồm: 01 điểm chính ở
ấp 2 và 02 điểm phụ ở ấp 1, ấp 4; 03 trường dân lập và 03 nhóm trẻ tư nhân. +Trường tiểu học: 01 trường công lập (tiểu học Tân Kiên) bao gồm: 01 điểm chính và 01 điểm phụ với tổng số 43 lớp học, 39 phòng học; diện tích sân chơi bãi tập 2.729 m2.
+ Trường trung học cơ sở: 01 trường công lập (THCS Tân Kiên) với 20 lớp, 20 phòng học; Số phòng học đạt chuẩn 20 phòng; Số phòng chức năng đầy đủ: 13 phòng; Diện tích sân chơi bãi tập 600 m2.
+ Trường Phổ thông trung học: chưa có. + Một trạm Y tế xã đạt chuẩn quốc gia năm 2008 (Trạm Y tế có 01 bác sĩ, 01 y sĩ
đông y, 01 y sĩ đa khoa, 01 nữ hộ sinh trung cấp, 01 dược tá, 03 y tá).
+ Trạm y tế xã tuy chưa có vườn thuốc nam nhưng Trạm y tế đã trồng được 40 chậu cây thuốc nam. Ngoài ra, trên địa bàn xã còn có 03 phòng khám tư nhân, điểm khám bệnh ngoài giờ, 14 nhà thuốc tây, 07 đại lý thuốc, 04 điểm sơ cấp cứu, cơ bản đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh cho nhân dân
Công trình thương mại – dịch vụ – du lịch : + Chợ: Toàn xã không có chợ nhưng có 03 điểm bán tự phát, cơ bản đáp ứng được nhu cầu mua bán, phục vụ sinh hoạt của người dân trong xã, bao gồm: khu vực đầu đường Hưng Nhơn - với 180 tiểu thương; khu vực Công ty Khải Hoàn - với gần 50 tiểu thương; khu vực giao lộ Trần Đại Nghĩa - Nguyễn Cửu Phú - với gần 30 tiểu thương, chuyên bán các mặt hàng lương thực, thực phẩm và đồ dùng hàng ngày cho người dân.
+ Toàn xã hiện có 05 doanh nghiệp (100% vốn đầu tư nước ngoài), 238 doanh nghiệp (vốn đầu tư trong nước), 1.173 hộ kinh doanh cá thể hoạt động trên nhiều lĩnh vực, 06 hộ kinh doanh dịch vụ kho lạnh
2.5. HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG
2.5.1. Hiện trạng giao thông đường bộ
Theo thống kê của Sở GTVT huyện Bình Chánh mật độ mạng lưới đường khu vực đạt khoảng 2.81km/km2 và 4.2km/1.000 dân. Về chất lượng đường, mặt đường BTN chiếm 6.84%; đường bê tông xi măng chiếm 31.13%; láng nhựa chiếm 20.70%; mặt đường cấp phối chiếm tỷ lệ 20.07%; còn lại tỷ lệ đường đất là 21.26% (hầu hết là đường Giao thông nông thôn). Trong đó hệ thống Đường tỉnh đã được đầu tư mặt đường nhựa gần như hoàn thiện đạt 97%. Nhìn chung tình trạng mặt đường tương đối tốt đảm bảo nhu
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
cầu giao thông, tuy nhiên vẫn còn tình trạng đường xấu vẫn còn ở các đường xã và đường giao thông nông thôn và hiện nay vẫn đang tiếp tục được xây dựng theo tiêu chí xây dựng nông thôn mới.
Tình trạng khai thác của đường vẫn còn hạn chế, tỷ lệ đường tốt chiếm 37.98%; tình trạng đường trung bình chiếm 26.68%; đường xấu chiếm 13.08%; còn lại tình trạng đường rất xấu chiếm tỷ lệ tương đối lớn 22.25%, ảnh hưởng nhiều đến đời sống của nhân dân trên địa bàn huyện.
Nhìn chung, mạng lưới giao thông đường bộ trên địa bàn huyện phân bố tương đối đều nhưng chưa đầu tư để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, trong tương lai còn nhiều hạn chế khai thác do bị chia cắt bởi sông kênh.
Việc kết nối giao thông giữa mạng lưới đường huyện với các đường khu vực, đường xã và đường chuyên dùng ngày càng thuận tiện, góp phần giải quyết nhu cầu vận tải hàng hóa, hành khách liên tỉnh, nội tỉnh và kết nối các địa phương trên địa bàn tỉnh làm động lực cho phát triển kinh tế xã hội trên địa bàn tỉnh.
Về Giao thông đường bộ :
Đường trục xã, liên xã có 11 tuyến, tổng chiều dài là 21,096 km, trong đó được
nhựa hóa 04 tuyến, với tổng chiều dài 12,3 km (đạt tỷ lệ 58,38%).
Đường trục ấp có 10 tuyến đường, tổng chiều dài là 13,482 km, trong đó được
nhựa hóa 04 tuyến, với tổng chiều dài 5,062 km (đạt tỷ lệ 37,54%).
Đường hẻm, xóm có 34 tuyến đường, tổng chiều dài 7,86 km, trong đó được bê
tông hóa 17 tuyến, với tổng chiều dài 2,97 km (đạt tỷ lệ 37,78%)
Đường trục chính nội đồng có 10 tuyến đường, tổng chiều dài 6,596 km, trong đó có 09 tuyến được trải đá dăm, với tổng chiều dài 5,976 km (đạt tỷ lệ 90,6%) và 01 tuyến trải sỏi đỏ, với tổng chiều dài 0,62 km
Giao thông nội thị: - Tổng chiều dài mạng lưới đường trên địa bàn Huyện Bình Chánh là 337.457 m. (trên 66 tuyến - không kể các đường nhỏ, đường trong khu ở có lộ giới nhỏ hơn 12m). Trong đó:
- Đường do Công ty Phú Mỹ Hưng quản lý: 10.979 m (gồm đường Nguyễn Văn
Linh)
- Đường do khu Quản lý giao thông. đô thị quản lý : 69.683 m, có lộ giới trên 12m (gồm 11 tuyến đường: An Hạ, đường 9A, Phạm Hùng, Nguyễn Thị Tú (Hương lộ 13), Đinh Đức Thiện, (Tỉnh lộ 18), Quốc Lộ 1A, Quốc Lộ 50, Tỉnh Lộ 10, Trịnh Quang Nghị (Hương lộ 7), Trần Đại Nghiã và Vĩnh Lộc (Hương lộ 80) ).
- Đường do Quận quản lý: 256.795 m, có lộ giới trên 12m (gồm các tuyến đường
còn lại).
- Ngoài ra còn khoảng 99.215 m đường khác bao gồm đường nhỏ, đường bờ thửa
khác.
- Chiều rộng lòng đường bình quân 6,3 m. Trong đó: - Đường đối ngoại bình quân 12,87m - Đường đối nội bình quân 5,39 m - Mật độ chiều dài đường là 1,34 km/km2 và mật độ diện tích là 17,45 m2/người.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 36
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Diện tích giao thông (không kể các tuyến đường nhỏ có lộ giới từ 12m trở
xuống) là 544,004 ha, chiếm tỷ lệ 2,15 % diện tích chung.
Về cầu:
Trên địa bàn có 25 cầu đi qua các sông rạch trên các tuyến đường chính của huyện do Khu quản lý giao thông số 1 quản lý, bao gồm nhiều chủng loại: bê tông dự ứng lực, bê tông liên hợp, thép eiffel. Tổng chiều dài cầu khoảng 1.448 m, chiều dài đường vào cầu khoảng 3.194 m, chiều rộng mặt cầu chủ yếu 6 – 7 m và tải trọng chủ yếu là 10 tấn và 30 tấn. Riêng cầu Bình Điền 1,2 có chiều rộng mặt cầu 11,25 m x2. Ngoài ra còn có rất nhiều cầu nhỏ, chiều rộng chủ yếu từ 1,5 -3,0 m, kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu thép và gỗ do huyện quản lý.
2.5.2. Hiện trạng về giao thông đường thủy
Khu vực nghiên cứu có nhiều sông rạch hiện hữu, trong đó một số tuyến sông rạch chính có chức năng giao thông thủy. Các sông rạch có chức năng giao thông thủy bao gồm: Tuyến Vành đai ngoài (sông Chợ Đệm, Bến Lức, kênh Lý Văn Mạnh, kênh Xáng ngang, kênh Xáng đứng, kênh An Hạ), sông Cần Giuộc, rạch Bà Tỵ, Rạch Bà Lớn- rạch Chổm, rạch Bà Lào - rạch Ngang, Tắc Bến Rô, rạch Chiếu – cầu Bà Cả và rạch Ông Lớn
2.5.3. Hiện trạng về giao thông công cộng
Giao thông đi lại trên địa bàn Huyện chủ yếu bằng xe cá nhân. Các tuyến giao thông công cộng đi đến khu vực huyện Bình Chánh, có 6 tuyến xe buýt đi qua huyện theo hành lang đường Quốc lộ 1A, Quốc lộ 50, Nguyễn Văn Linh, Tỉnh lộ 10, An Phú Tây- Hưng Long, Đinh Đức Thiện, Tân Long và Nguyễn Hữu Trí.
2.6. Hiện trạng môi trường khu vực
Về môi trường: nhìn chung hiện trạng chất lượng môi trường nước hiện nay trên địa bàn tỉnh nói chung và thành phố nói riêng đang bị tác động bởi vấn đề vệ sinh và môi trường. Theo kết quả báo cáo hiện trạng môi trường năm 2010 của xã Tân Kiên, trong giai đoạn 2005-2010, thực trạng môi truờng xã như sau:
+ Môi trường chung của xã tương đối ổn định, trong lành, chưa ô nhiễm ở diện rộng làm ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội và đời sống người dân.Tuy nhiên một số khu vực, lĩnh vực, ngành nghề đã có biểu hiện ô nhiễm môi trường không khí, nguồn nước và chất thải rắn ở dạng cục bộ, tạm thời và trở thành vấn đề khá bức xúc
+ Rác thải sinh hoạt ở khu vực đô thị và các xã vùng ven củaa thành phố chưa được thu gom hoàn toàn, phần lớn rác thải sinh họat ở các xã vùng ven chưa đuợc thu gom triệt để và xử lý tập trung. Nhất là khu vực dân cu trong các hẽm rác thải sản xuất ở các cơ sở sản xuất chư phân loại, thu gom triệt để, nguồn rác thải y tế (các trạm y tế phường, xã) và rác thải sinh hoạt ở một số nơi chưa được phân loại và xử lý thích hợp.
+ Vấn đề có khả năng ảnh hưởng đến chất lượng môi trường của thành phố là hoạt động sản xuất của ngành chăn nuôi, do mang tính chất hộ gia đình không tập trung nên chất thải và nước thải chưa được quan tâm, xử lý triệt để trước khi thải ra môi trường. Hoạt động nuôi trồng thủy sản, hiện nay chưa cóbiện pháp xử lý nước thải, toàn bộ bùn thải, nước thải từ hoạt động vệ sinh ao nuôi hầu như thải thẳng ra sông… đều là tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước, môi trường không khí ở địa phương.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
+ Chất lượng không khí đã bị ô nhiễm bởi bụi và tiếng ồn, tập trung tại các nút giao thông chính hoặc gần các cơ sở sản xuất, các công trình đang xây dựng, thi công đường giao thông và thấp dần ở các trục lộ ít phương tiện lưu thông đi lại.
Về các khu vực nghĩa địa ngoài nghĩa trang liệt sĩ, nghĩa trang nhân dân hiện nay nằm ở đường Hưng Nhơn, cũng tồn tại nhiều khu mộ dân, khu nghĩa địa nằm rãi rác trong đất dân, không cho dân chôn cất thân nhân trong đất vuờn của mình.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 3. GA TÂN KIÊN TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO SÀI
GÒN – CẦN THƠ
3.1. TỔNG QUAN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO SÀI GÒN – CẦN THƠ
3.1.1. Mô tả dự án
Hình 3.1: Sơ đồ tuyến Sài Gòn – Cần Thơ Infographic dự án
(nguồn: Viện khoa học kỹ thuật Phương Nam) Điểm đầu tuyến đường sắt TP Hồ Chí Minh - Cần Thơ (Km1+000) tại ga Tân Kiên tuyến đi qua các tỉnh TP Hồ Chí Minh, Long An, Tiền Giang, Vĩnh Long và kết thúc tại TP. Cần Thơ
Điểm đầu tuyến : Ga Tân Kiên, Xã Tân Kiên, Huyện Bình Chánh, Tp Hồ Chí Minh Điểm cuối : Ga Cái Răng – Phường Phú Thứ - Quận Cái Răng - Tp. Cần Thơ – Tỉnh Cần
Thơ
Chiều dài tuyến : 135,51 Km. Tuyến đi qua các tỉnh, thành phố: Tp. Hồ Chí Minh, Long An, Tiền Giang, Vĩnh Long,
Đông Tháp và Tp. Cần Thơ
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
3.2. CÁC PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT
Phương án quy hoạch : phương án tuyến đi theo Quyết định số 2563/QĐ –
BGTVT ngày 27/8/2013 ( tuyến đường sắt đi qua các đô thị)
Từ ga Tân Kiên tuyến đi song song phía Tây đoạn Tân Tạo – Chợ Đệm, đến nút giao Chợ Đệm tuyến đi cao vượt nút giao Chợ Đệm củaa dự án đường bộ cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương sau đó đi về phía đông vượt qua quốc lộ 1 đi vào địa phận tỉnh Long An.
Trong địa phận tỉnh Long An, sau khi giao cắt với tỉnh lộ 835 và đường vành đai 4 ( quy hoạch), tuyến đi vào giữa ranh 2 khu côngnghiệp Vĩnh phong và Năm Sao ở khu vực xã Long Cang, huyện Tân Trụ. Tuyến vượt sông Vàm Cỏ Đông về phía hạ lưu, cách cảng Bourbon khoảng 1,6 km qua các xã An Nhật Tân, Quê Mỹ Thạnh thuộc huyện Tân trụ, sau đó vượt sông Vàm Cỏ Tấy tại vị trí cách cầu đường bộ Tân An khoảng 3.3 Km về phía hạ lưu, tuyến đi tiếp vào địa phận thành phố Tân An, về ga Tân An. Qua ga Tân An tuyến đi hết tới địa phận Châu Thành tỉnh Long An.
Từ ranh giới với huyện Châu Thành (Long An) tuyến đi vào địa phận huyện Chợ Gạo tỉnh Tiền Giang, hướng về thành phố Mỹ Tho. Tại TP Mỹ Tho sẽ bố trí Mỹ Tho tại xã Phước Thạnh. Ga Mỹ Tho bố trí trên mặt đất dể có thể đáp ứng chức năng vừa chở khách vừa chở hàng. Sau khi ra khỏi thành phố Mỹ Tho, tuyến đi song song về phía bên phải, cách tỉnh lộ 864 khoảng 1 – 3,5 km theo hướng về phía Mỹ Thuận, tuyến đi vòng bên ngoài trại rắn Đồng Tâm để đi về ga Vĩnh Kim tại xã Song Thuận – Huyện Châu Thành. Qua ga Vĩnh Kim tuyến tiếp tục đi song song với đường TL 864 đi về ga Long Trung được đặt tại xã Long Tiên – Huyện Cai Lậy sau đó tuyến tiếp tục đi qua thị trấn Cái Bè để về ag Cái Bè bố trí tại xã Hòa Khánh – Huyện Cái Bè bên phải đường ĐH23A ( sau khi vượt sông Trà Lọt ) khu vực này trong tương lai sẽ được quy hoạch thành trung tâm của Huyện Cái Bè. Sau ga Cái Bè tuyến rẻ trái đi về Mỹ Thuận và đi hết địa phận tỉnh Tiền Giang.
Tuyến đường sắt TP.HCM – Cần Thơ đi vào địa phận tỉnh Vĩnh Long tại sông Tiền. Sau khi vượt sông Tiền tuyến rẻ trái đi song song với tuyến tránh quốc lộ 1(đoạn qua TP.Vĩnh Long) cách khoảng 1,6 km. Tuyến tiếp tục đi song song với QL1A hiện hửu với khoảng cách 2km để đi về ga Vĩnh Long đặt tại xã Tân Hòa – TPVL. Qua ga Vĩnh Long tuyến tiếp tục đi về cầu Mù U vị trí giao cắt với QL1A cách cầu Mù U trên QL1A 0,5 km về phía Cần Thơ. Sau khi giao cắt với QL1A tuyến đi song song với kênh Phú Long để vào g Bình Minh đặt tại xã Tân Phú- Huyện Tam Bình, qua ga tuyến vượt quốc lộ 54 và sông Hậu để đi về quận Cái Răng – TP Cần Thơ.
Từ ranh giới với huyện Bình Minh – tỉnh Vĩnh Long với quận Cái Răng – TP Cần Thơ tuyến đi giữa trục đường 3C qua khu công nghiệp Hưng Phú 1, sau đó qua khu đô thị Nam Cần Thơ. Trên đoạn tuyến này đường sắt phải đi cao vượt qua sông Hậu và khu đô thị mới Nam Cần Thơ để tránh giao cắt với hệ thống giao thông đường bộ. Qua khu đô thị mới tuyến chuyển xuống đi trên mặt đất đi về ga Cái Răng đặt tại phường Phú Thứ - quận Cái Răng, ga được bố trí trên mặt đất.
Phướng án điều chỉnh : tuyến đi theo hành lang đường bộ cao tốc Tp. Hồ Chí
Minh – Trung Lương – Cần Thơ
Đoạn qua Tp. Hồ Chí Minh – Trung Lương – Cai Lậy:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Từ Ga Tân Kiên tuyến đi song song phía tây đoạn Tân Tạo- Chợ Đệm, đến nút giao Chợ Đệm tuyến đi song song đường bộ cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương, đoạn này đường sắt đi trên cao khoảng cách từ tim cầu cạn đường bộ cao tốc đến tim đường sắt tối thiểu là 30m, ga Thanh Phú được bố trí trên cao để kết nối với nhánh đường sắt ra cảng Hiệp Phước .tuyến đi vượt qua sông Vàm Cỏ Đông và nút giao Bến Lức(của đường bộ cao tốc)
Sau khi vượt sông Vàm Cỏ Đông tuyến tách dần về phía tây để tiếp cận gần thị trấn Thủ Thừa và cảng Long An ( quy hoạch) sau đó vượt sông Vàm Cỏ Tây và quốc lộ 62 và đi vào ga Tân An cách đường bộ cao tốc khoảng 1,5 km về phía tây. Tuyến đi dọc theo kênh Rạch Chanh (song song đường tỉnh 865) đi qua thị trấn Mỹ
Phước tại đây bố trí ga Trung Lương cách ngã 3 Trung Lương khoảng 11km sau đó tuyến đi thẳng về ga Cai Lậy đặt bên phải đường bộ cao tốc cách thị trấn Cai Lậy khoảng 2,5 km về phía Bắc.
Tuyến đi phía thượng lưu nên bị ảnh hưởng bởi tác động của lũ vùng Đông Tháp
Mười.
Đoạn Cai Lậy – Mỹ Thuận – Cần Thơ:
Tuyến tiếp tục đi song song với đường bộ cao tốc (bên phải) đi về ga An Cư gần đường tỉnh 869. Tuyến vượt sông Tiền tại khu vực phà Mỹ Thuận của cách cầu Mỹ Thuận hiện hửu khoảng 1,2 km về phía thượng lưu.
Sau khi vượt sông Tiền tuyến đi vào ga Vĩnh Long thuộc địa phận thành phố Vĩnh Long, sau đó tuyến tiếp tục đi song song đường bộ cao tốc Mỹ Thuận – Cần Thơ. Sau khi giao cắt đường bộ cao tốc và quốc lộ 1 tuyến đi song song với kênh Phú Long để đi vào ga Bình Minh. Tuyến vượt quốc lộ 54 và sông Hậu để đi về ga Cái Răng – quận Cái Răng – Tp Cần Thơ.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 41
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 3.2: Sơ đồ các phương án tuyến Sài Gòn – Cần Thơ
Bảng 3.1: Số lượng ga trên tuyến
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 42
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
3.3. THÔNG SỐ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO TPHCM – CẦN THƠ
Theo văn bản số 1771/TTg-KTN ngày 23/9/2009 Thủ tướng Chính phủ cho phép Bộ GTVT triển khai lập Báo cáo đầu tư đường sắt cao tốc Tp. Hồ Chí Minh – Cần Thơ, tuy nhiên quá trình nghiên cứu lập Báo cáo đầu kỳ và giữa kỳ đường sắt cao tốc cho thấy trên hành lang Tp. Hồ Chí Minh – Cần Thơ, ngoài nhu cầu vận chuyển hành khách còn có nhu cầu vận chuyển hàng hóa do vậy Bộ Giao thông vận tải đã chỉ đạo chuyển sang nghiên cứu: “Đường sắt tốc độ cao, phương thức vận tải của tuyến đường sẽ bao gồm cả vận tải hành khách và vận tải hàng hóa. Vận tốc thiết kế tối đa của tuyến đường là 200 km/h, đường đôi, khổ 1.435mm, điện khí hóa.” (thông báo số 478/TB-BGTVT ngày 26/10/2009).
Bộ GTVT cũng đã định hướng công nghệ ưu tiên sử dụng công nghệ của Hàn Quốc cho dự án theo thông báo số 143/TB-BGTVT ngày 14/04/2010 của Bộ GTVT về nội dung làm việc giữa Thứ trưởng Thường trực Ngô Thịnh Đức với đại diện Bộ Đất đai, GTVT và Hàng hải Hàn Quốc (MLTM).
Ngày 18/05/2012, Bộ GTVT có quyết định số 1098/QĐ-BGTVT về việc duyệt Đề cương – Dự toán lập quy hoạch chi tiết tuyến đường sắt Tp. Hồ Chí Minh – Cần Thơ, theo đó tiêu chuẩn áp dụng cho dự án khi lập Quy hoạch chi tiết là theo “Tiêu chuẩn Hàn Quốc, đường sắt cấp I vừa chở khách, vừa chở hàng, có tốc độ thiết kế 200 km/h”.
Tại thông báo cuộc họp số 1821/CĐSVN-TB, ngày 21/12/2012 của Cục Đường Sắt Việt Nam về kết luận của Phó Cục trưởng Cục Đường sắt Việt Nam Nguyễn Văn Doanh tại cuộc họp về báo cáo giữa kỳ quy hoạch chi tiết đường sắt TP.Hồ Chí Minh – Cần Thơ: “…..lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đường phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam, không sử dụng tiêu chuẩn Hàn Quốc ở bước lập quy hoạch; khuyến nghị tư vấn lựa chọn tiêu chuẩn TCVN8893:2011 với đường cấp 1 có định hướng cho đường sắt tốc độ cao trong tương lai.”; tư vấn đã cập nhật theo tiêu chuẩn TCVN 8893:2011 - Cấp kỹ thuật đường sắt
Cấp đường sắt : Cấp I; Đường đôi Sức kéo: sức kéo điện ( 25KV) Độ dốc hạn chế: 12‰ Độ dốc lớn nhất : 15 ‰ Bán kính đường cong nhỏ nhất: R min: 2000 m [600 m - đặc biệt khó khăn]; Tải trọng cầu cống thiết kế T: 22 ; Chiều dài đường ga : 500m
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
TT Hạng mục Đơn vị
Tiêu chuẩn cấp 1 (TCVN 8893:2011) Tiêu chuẩn định hướng ĐS tốc độ cao
1 Khổ đườngsắt mm 1.435 1.435
Đường đôi Đường đôi 2 Số lượng đường chính tuyến
3 Cấp đường I
4 Tốc độ thiết kế Km/h 150 200
m 1.200 2.000
Bình thường 5
m 400 600 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất Khó khăn
6 m 10.000 16.000 Bán kính đường cong đứng nhỏ nhất
7 Độ dốc hạn chế ‰ 12 15
8 Cự ly giữa 2 tim đường m 4,0 4,3
9 Bề rộng của nền đường m 12,0 12,3
10 22 22 Tải trọng trục thiết kế Tấn
11 Ray hàn liền Kg/m Chính tuyến: 60 Chính tuyến: 60
12 Nguồn điện cung cấp KV 25 25
Ghi chú: Tiêu chuẩn kỹ thuật nêu trên phù hợp với tiêu chuẩn Đường sắt cấp I của
qui phạm thiết kế đường sắt 1.435 mm và tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật ngành đường sắt TCN- ĐSVN 2007
3.4. CÁC TIÊU CHUẨN, QUI TRÌNH CHÍNH THAM KHẢO TRONG QUÁ TRÌNH
LẬP QUY HOẠCH 3.4.1. Tiêu chuẩn trong nước Đường sắt khổ 1435mm – Tiêu chuẩn thiết kế 4117-85; Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khai thác đường sắt (QCVN 08:2011/BGTVT). Cấp kỹ thuật đường sắt – TCVN 8893-2011 Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN-272-2005; Quy trình khảo sát, thiết kế nền đường ô tô trên nền đất yếu22 TCN 262 – 2000; Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005; Đường đô thị - Yêu cầu thiết kếTCXDVN 104 : 2007; Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất TCVN 375:2006; Quy trình khảo sát, thiết kế nền đường ô tô trên nền đất yếu 22 TCN 262 – 2000; Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005; Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế TCXDVN 104 : 2007;
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Tiêu chuẩn phân cấp đường thủy nội địaTCVN 5664:2009; Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kếTCXDVN 205-98. 3.4.2. Tiêu chuẩn nước ngoài Tiêu chuẩn thiết kế cầu theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng, phiên bản 5 với bản điều chỉnh 2010 (AASHTO LRFD- U.S. AASHTO); Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường Nhật Bản của Hiệp hội đường bộ Nhật Bản; Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường (2005) - Hiệp hội cầu đường Hàn Quốc; + Tiêu chuẩn thiết kế cầu dây văng (2005) - Hội kỹ sư xây dựng Hàn Quốc.
3.5. TỔNG QUAN VỀ GA TÂN KIÊN
Vị trí nhà ga Có tọa độ trên google map : X=10.717742 ~ 10*43’ 3.9’’ N Y=106.57312 ~ 106*34’23’’E
Hình 3.3: Vị trí Ga Tân Kiên đề xuất
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 3.4: Bố trí tổng thế Ga Tân Kiên
Hình 3.5: Bố trí 3D của nhà ga Tân Kiên
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 46
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ NHÀ GA TÂN KIÊN
4.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ:
Theo quy hoạch tại khu vực huyện Bình Chánh, ga Tân Kiên sẽ có diện tích với hơn 50 ha. Ga Tân Kiên chính là nơi điểm đầu của tuyến đường sắt tốc độ cao Sài Gòn – Cần Thơ (với điểm đầu là Ga Tân Kiên, điểm cuối là ga Cái Răng) cùng với điểm cuối của tuyến Metro 3A (Bến Thành – Tân Kiên). Chính vì điều này sẽ xuất hiện ra 2 phương án thiết kế tại nhà ga Tân Kiên. Phương án 1: Thiết kế gộp chung ga Metro 3A và ga Tân Kiên (SG – CT) chung 1 tòa nhà. Trong đó 1 bên ga 3A, 1 bên là ga Tân Kiên. Các khu depot sửa chữa của 2 tuyến sẽ được thiết kế chung trong 1 tòa nhà lớn. Phương án 2: Tách rời ga Metro 3A và ga Tân Kiên (SG – CT) ra làm 2 nhà ga riêng biệt. Bên cạnh đó các khu depot sửa chữa và các tòa nhà phục vụ liên quan sẽ được tách biệt ra làm 2 khu vực khác nhau.
Ưu điểm Nhược điểm
Diện tích sử dụng cho cả 2 nhà Đòi hỏi công nghệ sử dụng cho 2 tuyến
ga sẽ được giảm lại. phải giống nhau (toa xe, đầu máy)
Phước tạp trong quá trình thiết kế và thi
công kể cả vận hành.
Chi phí thấp. Hành khách sẽ thuận lợi hơn khi di chuyển chuyển tiếp từ 2 ga. Các khu vực sửa chữa phải lớn để phục
vụ cho cả 2 tuyến
Phương án 1
Khu vực đậu tàu phải thật lớn và phước tạp trong quá trình khởi động cho 1 ngày bắt đầu làm việc.
Khó khăn trong việc bố trí ga hàng hóa
của tuyến SG – CT.
Dễ dàng trong quá trình vận hành nhà ga kể cả ga hành khách và ga hàng hóa.
Đơn giản trong quá trình thiết kế
và thi công. Xảy ra nhiều tiêu cực trong nhà ga. Tốn nhiều diện tích để xây dựng. Kinh phí xây dựng lớn. Hành khách sẽ khó khăn hơn trong quá trình chuyển tiếp giữa 2 ga khi có nhu cầu.
Phương án 2 Có thể đưa vào sử dụng 1 trong 2 nhà ga trước khi nhà ga còn lại thi công xong.
Kiến trúc khác nhau của 2 nhà ga tạo nên vẻ đẹp riêng biệt của 2 tuyến.
Phân chia ra nhiều gói thầu để thu hút nhiều đầu tư bên ngoài
Với những ưu điểm và nhược điểm trên thì phương án tách rời 2 ga sẽ được lựa chọn để thiết kế.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 47
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
4.2. LƯU LƯỢNG HÀNH KHÁCH VÀ HÀNG HÓA. Nhà ga được bố trí tại khu vực dân sinh. Lượng hành khách di chuyển xuyên suốt mọi khung thời gian bởi vì đây là tuyến đường sắt liên tỉnh. Cao điểm nhất có thể vào lúc sáng sớm và chiều tối, bởi vì thời gian từ Ga Tân Kiên đến ga Cái Răng trong thời gian ngắn. Theo số liệu khảo sát của Tedisouth ở tại ga Tân Kiên, lưu lượng hành khách 14.925 (hành khách/ngày đêm) tính đến năm 2030. Ngoài ra tuyến đường sắt đi từ Sài Gòn đến các tỉnh miền tây, nên dịch vụ vận chuyển hàng hóa cũng được đưa lên hàng đầu. Theo số liệu khảo sát của Tedisouth tính đến năm 2030, khối lượng hàng hóa 3.333 tấn hàng hóa/ngày đêm. Dựa vào lưu lượng của tuyến, lưu lượng hành khách và hàng hóa tại nhà ga được thiết kế với các thông số đã nêu trên: Mức độ lấp đầy toa tàu: 90 người/toa 4.3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC NHÀ GA: Các thông số chính của nhà ga: Chiều dài, chiều rộng sân ga. Số lượng thang máy và chiều rộng thang lên xuống.
4.3.1. Kích thước sân ga.
Xác định số toa tàu:
Trong đó:
W: Sức chứa của toa. Khi tính toán có thể lấy W = 90 người/toa Pr: Dòng hành khách theo hai hướng dự tính tới năm 2030: 14925 hk/ngày đêm.
Với thời gian hoạt động của nhà ga là 18h/ngày Vậy ta có số lượng toa sơ bộ như sau:
Trong đó: Số hành khách trên mỗi toa: 90 hành khách Số lần kéo đi của đầu máy trong 1 giờ: 1 lần Chọn số lượng toa chở khách là nv = 10 toa. Chọn số toa khách/đoàn tàu: 5 toa Vậy chọn số đường ray trong ga: 2 đường.
Chiều dài sân ga:
Trong đó:
lv: chiều dài toa tàu tính từ tâm hai móc nối toa, chính là khoảng cách giữa hai đầu
đấm, lv = 21m. (lấy thông số của toa tàu DMU)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 48
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
a: giá trị dự trữ cho độ không chính xác dừng tàu, phụ thuộc vào mức độ chính xác
của thiết bị hãm, lấy a = 3m.
nv: số lượng toa tàu.
Vậy lựa chọn chiều dài sân ga: Lga = 120m
Chiều dài hiệu dụng của sân ke chờ tàu được tính bằng khoảng cách giữa hai cửa ra ở hai phía đầu và cuối của đoàn tàu:
Trong đó: 𝛅: Sai số dừng tàu, thường lấy là 1-2 m. Xác định số lượng hành khách trên sân ga Nsg: Đối với ga thông thường (ga không có lối chuyển với ga khác) số lượng hành khách trên mỗi chuyến tàu (người/chuyến):
Trong đó:
90: số hành khách của một đoàn tàu lúc giờ cao điểm. nv: số toa ghép trong cấu trúc đoàn tàu thiết kế, nv = 5 toa. Nr: Số lượng đoàn tàu:
Diện tích sân ga cho mỗi hướng tuyến:
Trong đó:
w: mật độ lưu lượng hành khách trong ke ga, w = 0.75(m2/người) k: Hệ số siêu cao. Lấy k = 1.1 – 1.4.
Khi đó:
Chiều rộng tính toán sân ga chờ cho mỗi tuyến:
Trong đó: Δ: là khoảng cách an toàn tính từ chỗ đứng đến mép ke đợi, nếu có vách ngăn bảo hiểm thì khoảng cách này chính là khoảng cách từ vách ngăn bảo hiểm đến mép ke đợi Δ = 0,48m.
Vậy Lấy b = 4(m). Chiều rộng ke ga tàu:
Chiều rộng thêm của ke ga, lấy b0 = 2(m)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 49
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 50
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ DEPOT TOA XE
5.1. KHÁI NIỆM
Depot còn được gọi là cơ sở toa xe, là nơi quản lý, dừng đỗ và bảo dưỡng toa xe của hệ thống giao thông đường sắt tốc độ cao Sài Gòn – Cần Thơ. Và chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong công trình đường sắt đô thị nó là trung tâm đầu não, chi phối mọi hoạt động của cả tuyến đường.
5.2. CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ CỦA KHU DEPOT
5.2.1. Vai trò chính của depot
Depot là nơi thành lập các đoàn tàu, thực hiện bảo trì toàn bộ hoạt động hệ thống bao gồm bảo trì đầu máy toa xe, đường sắt, thiết bị lấy điện trên cao, cung cấp và phân phối năng lượng, kết cấu hạ tầng. 5.2.2. Các chức năng cơ bản của depot
+ Tập kết tàu ngoài giờ vận hành trên tuyến là một trong những chức năng quan
trọng nhất của depot.
+ Dừng và bảo dưỡng hàng ngày: Chức năng này bao gồm dừng đỗ và quản lý toa xe, bàn giao kỹ thuật hàng ngày, bảo dưỡng sửa chữa hàng ngày và xử lý sự cố tạm thời,…
+ Chức năng sửa chữa định kỳ toa xe: Tiến hành sửa chữa định kỳ theo kế hoạch
đối với toa xe.
+ Chức năng cứu hộ đoàn tàu: Khi tàu phát sinh sự cố có thể nhanh chóng đưa thiết bị cứu hộ tàu, hoặc nhanh chóng kéo tàu tạm thời đến ga, khác phục sự cố và khôi phục lịch trình chạy tàu.
+ Chức năng bảo trì thiết bị: Đối với thiết bị hệ thống khác của giao thông đường
sắt được tiến hành bỏa trì, bảo dưỡng và sửa chữa.
+ Chức năng cung ứng vật liệu: Chịu trách nhiệm công tác mua sắm, lưu trữ, bảo
quản và cung ứng các loại vật liệu, thiết bị, sản phẩm cấu kiện,…
+ Chức năng bồi dưỡng kỹ thuật: Tiến hành bồi dưỡng kỹ thuật cho cán bộ và nhân
viên vận hành quản lý.
5.3. CÁC BỘ PHẬN TRONG KHU DEPOT.
+ Khu vận dụng Khu vận dụng chủ yếu bao gồm bãi đỗ xe, xưởng tiện bánh xe, trạm rửa xe và
phòng phụ trợ.
Bãi đỗ xe bao gồm các chức năng như đỗ xe, chuẩn bị, vệ sinh, kiểm tra hàng hàng
ngày, lái tàu xuất tuyến,…
Xưởng tiện bánh xe chịu trách nhiệm tiện lại biên dạng bánh xe. Trạm rửa xe được xây dựng ở giữa tuyến rửa xe, trong tạm bố trí máy rửa tự động, có thể hóa học và rửa nước cho đầu toa và mặt bên. Ngoài sử dụng máy rửa tự động, đối với những bộ phận máy rửa tự động không thể rửa được thì sử dụng rửa thủ công.
Trạm rửa xe nói chung gần với bãi đỗ xe, trong trạm bố trí nước ở trên dưới và sân
rửa.
+ Khu sửa chữa liên hợp
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 51
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Khu sửa chữa liên hợp bao gồm khu sửa chữa tuần và tháng, khu sửa chữa định kỳ,
khu sữa chữa vừa và lớn, khu thử tĩnh, phân xưởng và phòng phụ trợ phân xưởng.
+ Trung tâm sữa chữa tổng hợp Trung tâm sữa chữa tổng hợp có chức năng sửa chữa và quản lý về việc cấp điện,
điện cơ, thông tin tín hiệu, tự động hóa, hệ thống thông gió điều hòa, cửa an toàn,… Trung tâm sửa chữa tổng hợp chủ yếu do công xưởng, công xưởng điện cơ, công xưởng cấp điện, công xưởng thông tin tín hiệu và công xưởng tự động hóa cấu thành.
+ Kho vật tư tổng hợp Chịu trách nhiệm mua sắm, lưu trữ, phân phối và quản lý các loại vật liệu, cấu kiện,
thiết bị, công cụ và dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết cho vận hành và sữa chữa trong phạm vi tuyến.
+ Trung tâm đào tạo Trung tâm đào tạo chịu trách nhiệm tổ chức và quản lý công tác giáo dục và đào tạo kỹ thuật nghề nghiệp. Ngoài ra trung tâm còn bố trí hệ thống mô phỏng phòng lái tàu, hệ thống đào tạo bán vé, soát vé tự động, bố trí có phòng dạy học, phòng thực nghiệm, phòng hành chính, thư viện,…
5.4. PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA DEPOT
Phạm vi áp dụng của khu depot chủ yếu bao gồm các phương diện sau:
+ Sử dụng tàu và dừng đỗ trong depot, giải thể đoàn tàu, kiểm tra hàng hàng ngày,
xử lý sự cố thông thường và vệ sinh tàu định kỳ.
+ Kiểm tra kỹ thuật toa xe, sửa chữa theo tháng, sửa chữa định kỳ và sữa chữa tạm
thời.
+ Cải tạo kỹ thuật toa xe hoặc sửa chữa lớn trong xưởng. + Quản lý tổ chức nhân viên phục vụ tàu, lập kế hoạch đi tuyến, tác nghiệp giao
ban.
+ Các công tác cứu hộ sự cố trên tuyến. + Quản lý bảo trì trang thiết bị thông dụng và thiết bị sửa chữa toa xe trong depot + Quản lý hành chính nhân viên phục vụ trên tàu và depot, quản lý kỹ thuật và cung
ứng vật liệu.
5.5. PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG KHU DEPOT TOA XE
Theo quyết định 568QĐ-TTg ngày 08/04/2013 của Thủ tướng chính phủ tại TP. Hồ Chí Minh sẽ xây dựng 10 depot và một trong số đó tuyến 3A có depot Tân Kiên với diện tích 26,5ha. Depot Tân Kiên nằm ở vị trí đặc biệt, giao cắt giữa tuyến 3A với tuyến đường sắt Sài Gòn-Cần Thơ, để xây dựng được khu depot Tân Kiên ta có 2 phương án: +Xây dựng và bố trí khu depot Tân Kiên chỉ phục vụ cho tuyến đường sắt cao tốc Sài Gòn – Cần Thơ. +Xây dựng và bố trí khu depot dùng chung cho tuyến Sài Gòn – Cần Thơ với Tuyến 3A
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 52
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ DEPOT ĐẦU MÁY
6.1. TỔNG QUAN
Đường sắt được tạo thành từ các hệ thống cơ và điện phức tạp và có hàng trăm ngàn
bộ phận chuyển động. Thiết bị phải được giữ trong tình trạng hoạt động tốt và bảo trì thường xuyên là thành phần quan trọng để được xem là dịch vụ đường sắt đáng tin cậy và an toàn. Một hệ thống đường sắt sẽ không thể tồn tại lâu để vận hành tốt nếu nó bị xuống cấp và trở nên không an toàn vì thiếu bảo trì. Mặc dù bảo trì là tốn kém, nó sẽ trở nên đắt hơn nếu thay thế các thiết bị hỏng hóc vì bỏ qua bảo trì thường xuyên
Một hồ sơ chi phí bảo trì hiệu quả được hiển thị trong dưới thể hiện rằng trong vòng
đời của bảo trì tàu cao tốc chiếm 30% chi phí vòng đời sản phẩm
Biểu đồ 6.1: Biều đồ chi phí bảo trì của tàu
Nguồn: Oliver Wyman.
Biểu đồ cho thấy chi phí bảo trì của tàu trong vòng đời của nó. Bảo trì chiếm mức
chi phí cao nhất cùng với năng lượng. Trong ví dụ này, quy trình của tàu cao tốc được sử dụng nhưng các tàu khác sẽ tương tự, mặc dù chi phí năng lượng có thể giảm do tốc độ thấp hơn.
6.1.1. Cơ sở vật chất
Xe lửa yêu cầu các phương tiện đặc biệt để chứa và bảo trì. Thiết kế cơ bản của các cơ sở này ít thay đổi trong 100 năm qua và trong nhiều trường hợp, các khu vực cơ bản và tòa nhà vẫn được sử dụng mỗi ngày. Đôi khi, những bố cục cũ này đã làm cho việc thích nghi với các hệ thống bảo trì hiện đại trở nên rất khó khăn.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 53
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bố trí của một cơ sở bảo trì hoặc kho sẽ bao gồm một bãi chứa, khu vực rửa xe, một nhà kiểm tra và bảo dưỡng ánh sáng, một cửa hàng bảo trì cơ khí nặng và có thể một cửa hàng đầu máy riêng biệt hoặc ít nhất là một khu vực cho đầu máy xe lửa nếu EMU là nhà cung cấp dịch vụ chính. Một cơ sở điển hình có không gian cho EMU, hoạt động tàu hỏa và đầu máy xe lửa có thể trông giống như hình
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 54
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.1: Sơ đồ thiết kế depot cho đường sắt chạy điện ( EMU)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 55
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
6.1.2. Lối ra vào Depot
Với một depot bất kì nào thì lối ra vào hợp lí rất cần thiết, cho cả đường bộ và đường sắt. Một lối ra vào tốt thì tàu có thể đi vào và ra mà không có trì hoãn thời gian, cũng như không làm xáo trộn các hoạt động trong depot.Sẽ không tốt nếu một chuyến tàu đến phải dừng ở lối vào kho trong khi người lái xe nhận được hướng dẫn từ văn phòng điều khiển tàu hoặc kho và phía sau tàu vẫn đứng trên tuyến chính. Điều này có thể làm thay đổi lịch trình của 2,3 tàu khác
Đường vào cũng quan trọng không kém. Các thiết bị lớn có thể cần được chuyển đến kho (máy biến áp, bộ kéo được lắp ráp sẵn) và xe tải cần không gian đi vào kho và quay đầu, dỡ hang và đi ra. Trong một số trường hợp, cần phải cung cấp vật liệu bằng đường bộ. Khu vực dỡ hàng và các máy móc bốc dỡ như cần cẩu hoặc giàn phải được xem xét khi thiết kế kho. Vị trí tải đặt biệt cần được thiết kế cho các tải trọng cần thiết và được đặt trên hoặc gần một đường nhựa phù hợp.
6.1.3. Trạm rửa đầu máy và khu vực đậu tàu
Xe lửa được đặt trong kho hoặc trên đường ray khi không sử dụng và chúng cần được làm sạch và bảo dưỡng. Làm sạch là rửa nước bên ngoài thường xuyên và quét dọn nội thất và hút bụi
Các cơ sở phù hợp phải được cung cấp các khu vực ổn định nơi tàu được đậu. Hệ thống làm sạch nước, điện và vệ sinh cần được cung cấp ở những khu vực như vậy, liền kề với mỗi đoàn tàu cần được bảo dưỡng,lối đi phải thiết kế cho nhân viên vệ sinh có thể tiếp cận họ một cách an toàn trong khi mang theo thiết bị của họ. Nên xây dựng một sàn đi dọc cạnh tàu.
Theo truyền thống, khu vực chứa xe lửa phần lớn thường ở ngoài trời là do chi phí xây dựng nhà kho lớn. Tuy nhiên, bao phủ các khu vực này bằng một số loại mái che luôn luôn thích hợp. Nó bảo vệ các đoàn tàu và nhân viên làm việc trên hoặc xung quanh chúng và giảm ô nhiễm bởi các chất ô nhiễm, nắng và gió
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 56
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.2: Khu vực đậu tàu
6.1.4. Xưởng sửa chữa trục bánh, bộ bánh xe
Nhiều depot hiện đại có thiết bị tiện banh xe. Chúng thường được thiết kế sao cho
bánh xe có thể được sửa chữa mà không cần tháo đầu máy, toa xe. Việc tháo bánh xe cần đến cần cẩu và rất tốn kém cũng như tốn thời gian. Để hạn chế điều này, máy tiện được đặt trên sàn hoặc mặt đất
Hình dưới là một ví dụ cho depot Aylesbury, UK. Chiếc xe được đẩy lên máy tiện và căng chỉnh sao cho phù hợp với cơ thế chuyển động. Máy phải được thiết lập để đảm bảo cấu hình chính xác và độ sâu cần thiết đạt được trong quá trình cắt , cùng với đó là hệ thống xử lý chất thải và bảo vệ người vận hành
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 57
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.3: Xưởng sửa chữa trục bánh- bộ bánh xe
6.1.5. Khu vực nhà kho
Cần có các khu vực chuyên biệt để kiểm tra các sản phẩm mới. Một nơi được xây
dựng đủ tiêu chuẩn chứa toàn bộ tàu. Có thể đi bên dưới tàu là cần thiết cho điều kiện làm việc và an toàn. Một cách tiếp cận phổ biến hiện nay là thiết kế dạng"bể bơi", trong đó sàn nhà kho nằm dưới và đường ray được gắn trên các trụ
Hình dưới miêu tả một đoàn tàu EMU Class 700 trong quá trình kiểm tra của Siemens diễn ra tại Three Bridges, Vương quốc Anh, với cách bố trí kiểu” bể bơi”. Các đường ray được nâng lên sàn trên các cột để cho phép xem bên dưới với sự lưu thông không khí và ánh sáng tự nhiên. Đường đi nằm dưới sàn, trên mái có thiết bị đo nhiệt độ và điều hòa
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 58
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.4: Khu vực nhà kho
6.1.6. Cung cấp điện cho tàu EMU
Sử dụng hệ thống điện kéo trên đầu tàu. Hệ thống dây điện đước lắp trong nhà kho nhưng không lắp trong xưởng nơi có cần cẩu. Nếu có nhân viên làm việc trên nóc tàu họ sẽ có 1 chìa khóa cá nhân để cắt điện khi làm việc
Một đoàn tàu EMU trong một cuộc kiểm tra được đặt dây dẫn trên cao cắm vào ổ
cắm bên hông tàu. Dây dẫn được treo từ hệ thống đường ray trên cao, cho phép nó được di chuyển đến vị trí cần thiết dọc theo đường ray.Chiếc xe được trang bị một công tắc
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 59
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
liền kề với ổ cắm để cho phép cách ly giày công nhân khỏi nguồn điện. Điều này cho phép nhân viên làm việc trên tàu an toàn
Hình 6.5: Khu cung cấp điện cho tàu EMU
6.1.7. Khu vực nâng hạ đầu máy,toa xe
Cần cẩu nâng toa xe tại một nhà máy ở Derby. Hai cần cẩu được vận hành đồng bộ
từ bộ điều khiển trên mặt đất. Cách tiếp cận này rất hữu ích trong môi trường nhà máy nơi các thiết bị di chuyển các khu vực khác nhau để hoàn thiện và kiểm tra.
Nâng bằng cẩu cần phải nâng từng phần, khá tốn thời gian lắp ghép lại,khi cần sửa
1 bộ phận phải tháo thành từng xe nhỏ.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 60
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.6: Khu vực nâng hạ đầu máy toa xe
Nâng bằng kích là cách dùng phổ biến hiện nay, có thể nâng riêng lẻ hoặc cả đoàn tàu. Lợi thế lớn của phương pháp này là không cần phải tách đoàn tàu thành các xe riêng lẻ để làm việc trên một bộ phận. Rất tiết kiệm thời gian cho bảo trì.
Kích có thể là thiết bị di động, được liên kết bằng dây cáp với bàn điều khiển để chúng có thể được vận hành cùng nhau, tất cả được tích hợp trong sàn xưởng, nơi hệ thống nâng được đồng bộ hóa để cho phép một số toa xe , đầu máy được nâng lên cùng một lúc nếu cần thiết.
Hình dưới miêu tả : Một đoàn tàu trong một nhà kho bảo trì sau khi được nâng lên
bởi các lỗ kích dưới sàn. Tàu có thể được nâng lên để cho phép dễ dàng làm việc với thiết bị bên hông tàu hoặc được nâng hoàn toàn để cho phép xử lý bên dưới.Khi không cần thiết để nâng, các lỗ kích sẽ được hạ xuống dưới sàn depot
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 61
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Một hệ thống khác được sử dụng trong xưởng là bệ tách bánh xe. Tàu được chạy trên đường nâng, có một cái hố và được định vị sao cho bánh xe cần loại bỏ được đặt trên một phần đặc biệt của đường ray. Các bánh xe yêu cầu loại bỏ được ngắt khỏi tàu, thay bằng bánh xe mới
.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 62
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
6.2. TỔNG QUAN DEPOT ĐẦU MÁY
Các công trình và trang thiết bị chủ yếu
Tên các khu nhà Khu vực nâng hạ đầu máy Khu sửa chữa thùng bệ đầu máy Khu sửa chữa động cơ Khu sửa chữa thiết bị phụ tùng động cơ Xưởng sửa chữa giá chuyển hướng Xưởng sửa chữa trục bánh, bộ bánh xe Xưởng sửa chữa máy phát điện, mô tơ kéo Khu vực sửa chữa các bộ phận điện Phòng kiểm tra hoạt động của động cơ Khu sửa chữa hãm Khu sửa chữa ăcquy Khu sửa chữa và kiểm tra các dụng cụ đo điện Nhà để xe ô tô Phòng quản trị ( 2 tầng ) Căn tin Phòng tắm và vệ sinh Nhà để xe 2 bánh Nhà trực ban Kho chứa vật tư Kho dầu Xưởng chỉnh bị Trạm rửa đầu máy Diện tích (m2) 800 1.000 500 500 1.500 1.000 900 500 250 100 100 100 200 900 300 100 200 100 1.000 50 4.000 160
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 63
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Trạm điện Trạm xử lý nước thải Trạm cấp nước
Tổng số 60 500 500 15.320
Diện tích khu vực sửa chữa và xưởng : 7250 (m2) Bao gồm : Khu vực nâng hạ đầu máy , Khu sửa chữa thùng bệ đầu máy , Khu sửa
chữa động cơ , Khu sửa chữa thiết bị phụ tùng động cơ , Xưởng sửa chữa giá chuyển hướng, Xưởng sửa chữa trục bánh, bộ bánh xe, Xưởng sửa chữa máy phát điện, mô tơ kéo, Khu vực sửa chữa các bộ phận điện, Phòng kiểm tra hoạt động của động cơ , Khu sửa chữa hãm , Khu sửa chữa ăcquy, Khu sửa chữa và kiểm tra các dụng cụ đo điện.
6.3. NHÀ TIỀN CHẾ
Nhà thép tiền chế dân dụng là nhà ở được xây dựng từ bộ khung nhà bằng thép. Bộ khung nhà thép tiền chế này được thiết kế và chế tạo tại nhà máy sau đó chuyển ra ngoài công trường lắp đặt.
Với những ưu điểm nhà khung thép vô cùng phù hợp với nhà ở dân dụng như : - Thi công nhanh hơn nhà truyền thống 50%. - Được sản xuất trong nhà máy nên chất lượng được kiểm soát chặt trẽ khiến công
trình đảm bảo 100%.
- Khả năng chịu lực cao nên có thể chống động đất. - Thích hợp với các vật liệu hoàn thiện sàn , tường lắp ghép . - Giá thành rẻ hơn nhà bê tông cốt thép.
Giải pháp kiến trúc
Nhà bê tông cốt thép Do được tạo hình bằng ghép copha đổ tại chỗ, nên việc rất linh hoạt trong tạo hình kiến trúc , trang trí.
Nhà thép tiền chế Do được chế tạo tại nhà máy, lắp đặt bằng bulong nên sản phẩn phải được tiến hành thiết kế, chế tạo chi tiết. Đồng thời khó có thể tạo hình phức tạp dưới dạng hoa văn , phào chỉ.
Khả năng chịu lực
Dẽ dàng thiết kế tải trọng. Khả năng chịu lực tốt, song do thi công tại công trường nên khó kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Dẽ dàng thiết kế tải trọng với tiết diện nhỏ hơn nhiều BTCT do khả năng chịu lực Kéo, Nén , Uốn của thép cao hơn nhiều lần BTCT . Khả năng chịu lực tốt, dẽ dàng kiểm soát chất lượng sản phẩm do sản xuất tập trung tại nhà máy.
So sánh giữa nhà tiền chế và nhà BTCT truyền thống Kết luận Nhà thép tiền chế phù hợp với lối kiến trúc hiện đại. Có thể tận dụng kết cấu thanh mảnh của thép làm điểm nhấn tạo hình kiến trúc. Nhà thép tiền chế phù hợp với công trình đòi hỏi chiu lực cao vẫn tận dụng được nhiều không gian kiến trúc. Công trình cần kiểm soát chất lượng khắt khe. Tiết kiệm vật liệu xây dựng do hệ số an toàn cao.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 64
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Các công trình thép trên thế giới có tuổi thọ trên 100 năm
Khoảng 40 - 100 năm phụ thuộc xuất đầu tư và chất lượng thi công. Kết hợp nhiều vật liệu truyền thống. Nhà thép tiền chế không hề thua kém nhà BTCT Nhà thép tiền chế vượt trội hơn hẳn nhà BTCT
Ngoài vật liệu truyền thống , nhà tiền chế còn có khả năng kết hợp nhiều loại vật liệu siêu nhẹ , vật liệu mới thân thiện môi trường.
1 nhà 100 m2 x 3 tầng trung bình 6 tháng. 1 nhà 100 m2 x 3 tầng trung bình 3 tháng. Nhà tiền chế nhanh gấp đôi nhà BTCT
Nhà thép tiền chế vượt trội hơn hẳn nhà BTCT
Phải đục đẽo , khoan cấy , đổ bù mỗi khi gắn thêm liên kết hoặc lên tầng hoặc mở rộng không gian
Phần nâng cấp được sản xuất tại nhà máy , tại công trình phần kết cấu cũ được khoan sẵn lỗ neo bulong . Nên rất linh hoạt , tiện , nhanh chóng.
Xét nhà 3 tầng x 70 m2 làm tiêu chuẩn. Nhà thép tiền chế vượt trội hơn hẳn nhà BTCT
Nhà dưới diện tích trên : Nhà tiền chế đắt hơn 10-20%. - Nhà diện tích bằng hoặc lớn hơn trên : Nhà tiền chế rẻ hơn 10-50%.
Tuổi thọ dự án Khả năng kết hợp vật liệu Tiến độ thi công Linh hoạt trong nâng cấp Chi phí đầu tư
6.4. THIẾT KẾ KỸ THUẬT NHÀ TIỀN CHẾ
Diện tích khu xưởng và sửa chữa : 7250 m2 Thiết kế với 6 đường ray trong khu vực xưởng , khoảng cách giữa 2 tim ray : 12m Khoảng cách từ tim ray cuối đến thanh chống nhà : 6m Khoảng cách từ tim của ray đầu tiên đến tim của ray thứ 6 : 12x5 = 60m
Chiều rộng thiết kế : 60 + 6 x 2 = 72 m Chiều dài thiết kế : chọn 105m
Số liệu thiết kế Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng, 2 nhịp có cầu trục. Các số liệu thiết kế: Nhịp khung: L = 36 m. Bước khung: B = 15 m; toàn bộ nhà dài 7B = 105 m. Sức trục: Q = 32 tấn; Số cầu trục làm việc trong xưởng là 2 chiếc, chế độ làm việc trung
bình.
Cao trình đỉnh ray: H1 = 9,1 m. Vùng gió: IIIA Dạng địa hình xây dựng công trình: C Chiều cao dầm cầu trục: hdct = 0.75 m; Chiều cao ray: hr = 0,15 m. Nhịp cửa trời: Lct = 4 m Chiều cao cửa trời: Hct = 2 m Mái lợp tôn múi dày 0,51mm
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 65
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Vật liệu: Thép CCT42- Hợp kim, hàn tự động, que hàn N42 (d = 35mm) hoặc tương
đương.
Bê tông móng cấp độ bền B40 . Kết cấu bao che: Tường xây gạch cao 1,5 m ở phía dưới, thưng tôn ở phía trên.
6.4.1. Tính toán thiết kế
1.Sơ đồ thiết kế khung ngang Khung ngang gồm cột đặc, xà ngang tiết diện chữ I. Cột có tiết diện không đổi liên kết ngàm với móng, liên kết cứng với xà. Theo yêu cầu kiến trúc và thoát nước, chọn xà ngang có độ dốc với góc dốc = 100 (tương đương i = 17 %). Do tính chất làm việc của khung ngang chịu tải trọng bản thân và tải trọng gió là chủ yếu, nên thông thường nội lực trong xà ngang ở vị trí nách khung thường lớn hơn nhiều nội lực tại vị trí giữa nhịp. Cấu tạo xà ngang có tiết diện thay đổi, khoảng biến đổi tiết diện cách đầu cột một đoạn (0,35 0,4) chiều dài nửa xà. Tiết diện còn lại lấy không đổi.
Cửa trời chạy dọc chiều dài nhà, mang tính chất thông gió, sơ bộ chọn chiều cao cửa
trời là 2m và chiều rộng cửa trời là 4m.
Hình 6.7: Sơ đồ khung ngang
Kích thước theo phương đứng
Chiều cao cột dưới:
Trong đó: H1 = 9,1 m là cao trình đỉnh ray
hdct = 0.75 m là chiều cao dầm cầu trục hr = 0.15 m là chiều cao ray hch = 2 m là chiều sâu chôn chân cột
Hd = 9,1 – (0.75 + 0.15) + 2 = 10,2 (m) ; Chiều cao cột trên:
Trong đó: + K1 = 0.81 m là khoảng cách từ đỉnh ray đến điểm cao nhất của xe con. Giá trị này được tra trong catalo cầu trục (phụ thuộc vào sức trục Q = 32T và nhịp cầu trục S= 31m);
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 66
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
+ 0.5m là khoảng cách an toàn từ điểm cao nhất của xe con đến xà ngang. Htr= (0.75 + 0.15) + 0.81 + 0.5 = 2,21 (m)
Chiều cao toàn cột: H = Hd + Htr = 10,2+ 2.21 = 12,41 (m)
Chọn sơ bộ kích thước theo phương ngang Nhịp nhà (lấy theo trục định vị tại mép ngoài cột) là: L = 36 m. Lấy gần đúng nhịp cầu trục là: S = 33 m ( theo catalog bảng 4.2 với cầu trục 2 dầm kiểu ZLK tương ứng với sức tải cẩu 5 tấn), khoảng cách an toàn từ trục ray đến mép trong cột: Zmin = 160 mm.
a. Tiết diện cột
- Chiều cao tiết diện:
Chọn h = 100 cm - Bề rộng tiết diện cột:
và
Chọn b = 50 cm - Chiều dày bản bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 1/100)h. Để đảm bảo điều
kiện chống gỉ, không nên chọn tw quá mỏng: tw > 6mm.
Chọn tw = 1 cm
- Chiều dày bản cánh tf chọn trong khoảng (1/281/35)b.
Chọn tf = 1,5 cm
Kiểm tra lại khoảng cách an toàn từ ray cầu trục đến mép trong cột:
Trong đó: L - là nhịp nhà ; h - là chiều cao tiết diện cột; S - là nhịp cầu trục
Thỏa mãn điều kiện an toàn.
b. Tiết diện xà mái
- Chiều cao tiết diện nách khung:
Chọn h1 = 90 cm.
- Bề rộng tiết diện nách khung : b = (1/2 1/5)h1 và b 180 mm, thường lấy bề rộng
cánh dầm bằng bề rộng cột.
Chọn b = 30 cm.
- Chiều cao tiết diện đoạn dầm không đổi h2 = (1,5 2)b
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 67
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
h2 = (1.5 2)x30 = 45 60cm
Chọn h2 = 45 cm - Chiều dày bản bụng tw nên chọn vào khoảng (1/70 1/100) h. Để đảm bảo điều
kiện chống gỉ, không nên chọn tw quá mỏng: tw > 6mm.
Chọn tw = 1 cm
- Chiều dày bản cánh tf
Chọn tf = 1.2 cm
- Vị trí thay đổi tiết diện xà mái cách đầu cột một đoạn bằng (0.35 0.4) chiều dài
nửa xà.
Ltđ = (0.35 0.4 )*18= 6,3 7,2
Chọn Ltđ = 7 m. c. Tiết diện vai cột
Kích thước tiết diện vai cột phụ thuộc vào tải trọng cầu trục (lực tập trung do áp lực đứng của cầu trục và trọng lượng bản thân dầm cầu trục, trọng lượng ray, dầm hãm và hoạt tải trên cầu trục) và nhịp dầm vai (khoảng cách từ điểm đặt lực tập trung đến mép cột). Sơ bộ chọn tiết diện dầm vai như sau:
Khoảng cách từ trục định vị tới trục ray cầu trục: λ = (L - S)/2 = (36 - 31)/2 = 2,5m + Chiều dài vai (từ mép trong cột đến cạnh ngoài cùng vai cột): Lv = λ – hc + 0.15= 2.5- 1 + 0.15 = 1.65 (m) Khoảng cách từ trục ray cầu trục đến cạnh ngoài cùng vai cột lấy bằng 150mm. + Chọn chiều cao dầm tại điểm đặt Dmax: h = 30 cm + Chiều góc nghiêng bản cánh dưới với phương ngang là 200 thì chiều cao tiết diện
dầm vai tại ngàm:
hdv= 30 + 25xtg200 = 39.1 (cm)
Chọn hdv = 42 (cm) ( Z= 25cm). + Bề rộng tiết diện vai cột: bf = 30 cm + Chiều dày bản bụng vai cột: tw = 0.8 cm + Chiều dày bản cánh vai cột: tf = 1.2 cm d. Tiết diện cửa trời + Chiều cao tiết diện cột cửa trời: hc_ct = 20 cm + Bề rộng tiết diện cột: bc_ct = 10 cm + Chiều dày bản bụng: tw = 0.8 cm + Chiều dày bản cánh: tf = 1 cm Hệ giằng Hệ giằng là bộ phận kết cấu liên kết các khung ngang lại tạo thành hệ kết cấu không
gian, có các tác dụng:
- Bảo đảm sự bất biến hình theo phương dọc nhà và độ cứng không gian cho nhà; - Chịu các tải trọng tác dụng theo phương dọc nhà, vuông góc với mặt phẳng khung
như gió thổi lên tường đầu hồi, lực hãm cầu trục, động đất...xuống móng.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 68
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Bảo đảm ổn định (hay giảm chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng) cho các cấu kiện
chịu nén của kết cấu: thanh dàn, cột,...
- Tạo điều kiện thuận lợi, an toàn cho việc dựng lắp, thi công. Hệ giằng bao gồm hai nhóm: hệ giằng mái và hệ giằng cột. Hệ giằng cột:
Hệ giằng cột đảm bảo sự bất biến hình và độ cứng của toàn nhà theo phương dọc, chịu các tải trọng tác dụng dọc nhà và đảm bảo ổn định của cột. Dọc theo chiều dài nhà, hệ giằng cột bố trí giữa khối nhà và ở 2 đầu hồi nhà để truyền tải trọng gió một cách nhanh chóng. Hệ giằng cột được bố trí theo 2 lớp. Hệ giằng cột trên được bố trí từ mặt dầm hãm đến đỉnh cột, hệ giằng cột dưới được bố trí từ mặt nền đến mặt dầm vai. Theo tiết diện cột, hệ giằng cột được đặt vào giữa bản bụng cột. Do sức trục Q>10T, chọn tiết diện thanh giằng làm từ thanh thép tròn 32. Trên đỉnh cột bố trí thanh chống dọc nhà. Chiều cao cột H =12.41m > 9m, do đó bố trí thêm thanh chống dọc nhà tại vị trí cao độ , chọn 2C20 (hình +4.000m. Chọn tiết diện thanh chống dọc theo độ mảnh
1.2).
Hình 6.8: Hệ giằng cột
Hệ giằng mái: Hệ giằng mái được bố trí ở hai gian đầu nhà và ở chỗ có hệ giằng cột. Hệ giằng mái bao gồm các thanh giằng xiên và thanh chống, trong đó yêu cầu cấu tạo thanh chống có . Thanh giằng xiên làm từ thép tròn tiết diện 32, thanh chống chọn độ mảnh
2C20. Theo chiều cao tiết diện xà, giằng mái bố trí lệch lên phía trên (để giữ ổn định cho xà khi chịu tải bình thường – cánh trên của xà chịu nén). Khi khung chịu tải gió, cánh dưới của xà chịu nén nên phải gia cường bằng các thanh giằng chống xiên (liên kết lên xà gồ), cách 3 bước xà gồ lại bố trí một thanh chống xiên. Tiết diện thanh chống chọn L50x5, điểm liên kết với xà gồ cách xà 800 mm. Ngoài ra bố trí thanh chống dọc nóc tiết diện 2C20 tạo điều kiện thuận lợi khi thi công lắp ghép.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 69
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.9: Hệ giằng mái
Hình 6.10:. Chi tiết thanh chống xà gồ
6.4.2. Xác định tải trọng tác dụng lên khung
2.1. Tải trọng thường xuyên - Tải trọng thường xuyên phân bố trên xà mái:
Tải trọng do mái tôn, hệ giằng, xà gồ, cửa mái: gtc = 15 daN/m2 mặt bằng mái
(phân bố theo độ dốc mái).
Hệ số độ tin cậy của tải trọng thường xuyên ng = 1.1
qtc = gtcxB = 15x15 = 225 daN/m qtt = ngxgtcxB = 1.1x15x15 = 247.5 daN/m
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 70
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Tải trọng kết cấu bao che: gtc = 12 daN/m2 qtt = ngxgtcxB = 1.1x12x15 = 198 daN/m - Tải trọng bản thân của dầm cầu trục: = 30x152 = 6750 daN Gdct = = 30 hệ số trọng lượng bản thân.
Trong đó: - Tải trọng bản thân của dầm, dàn hãm: Gdh = 500 daN (lấy theo kinh nghiệm)
Bảng 6.1:. Tĩnh tải mái
STT Loại tải Hệ số vượt tải Bước khung Tải trọng tiêu chuẩn
Tôn lợp mái Xà gồ (daN/m2) 8 7 1.1 1.1 Tải trọng tính toán (daN/m 2) 8.8 7.7 (m) 15 15 Tổng tải trọng (daN/m ) 132 115.5
1 2 3 Tổng tải trọng phân bố trên chiều dài dầm khung 247.5
2.2. Hoạt tải sửa chữa mái - Hệ số độ tin cậy của hoạt tải sửa chữa mái np = 1.3 - Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động, TCVN 2737-1995, với mái tôn không sử dụng ta có giá trị hoạt tải sửa chữa mái tiêu chuẩn là 30 daN/m2 mặt bằng nhà do đó hoạt tải sửa chữa mái phân bố trên xà mái được xác định như sau:
ptc = 30xB và ptt = npx30xB - Khi qui về tải trọng phân bố theo xà thì giá trị tải trọng được nhân với cos: p = 30xBxcosα = 30x15xcos(10) = 443.16 daN/m ptt = npx30xBx cosα = 1.3x30x7.5xcos(10)= 576.11 daN/m
Bảng 6.2:. Hoạt tải sửa chữa mái
STT Loại tải Tải trọng t. chuẩn Tải trọng tính toán Bước khung Tổng tải trọng
Sửa chữa mái (daN/m2) 30 (daN/m2) 39 (m) 15 Hệ số vượt tải 1.3
1 2 Tổng tải trọng phân bố trên chiều dài dầm khung (daN/m) 585 585
2.3. Tải trọng gió Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 71
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
q = n . W0 . k . C . B (daN/m)
Trong đó: q: là áp lực gió phân bố trên mét dài khung. W0: là áp lực gió tiêu chuẩn, gió ở vùng IIIB có W0 = 125 daN/m2. n = 1.2: là hệ số độ tin cậy của tải trọng gió. k: là hệ số phụ thuộc vào độ cao
C: là hệ số khí động phụ thuộc vào dạng kết cấu. B: là bước khung.
Hình 6.11:. Mặt bằng khung chịu gió
a) Gió ngang nhà; b) Gió dọc nhà
a) Trường hợp gió thổi ngang nhà: - Xác định hệ số khí động Ce:
Hình 6.12:. Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi ngang nhà
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 72
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Kích thước chính của sơ đồ tính toán:
+ Nhịp: L0 = 36 m + Chiều cao: Hc = 12,41 m; hm1 =2 m; hm2 2 m; hm3 = 0.4 m
Tra theo sơ đồ 8 trong tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 phụ thuộc vào góc α, tỉ lệ B/L
(B- chiều dài toàn nhà) và H/L được giá trị Ce:
Ce1 = - 0.526 ; Ce2 = - 0.413 ; Ce3 = - 0.5 ; Ce4 = - 0.472
- Xác định hệ số k: Hệ số k phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao công trình. Công trình ở khu vực thuộc dạng địa hình B. Tra bảng 5 trong TCVN 2737 -1995 chiều cao cột 12,41 m, cao trình đỉnh cột 10,2 m lấy gần đúng hệ số k =0,673 đối với giá trị tải trọng gió phân bố trên thân cột.
Bảng 6.3:. Tải trọng gió theo phương ngang nhà
STT Loại tải Hệ số k Hệ số C Hệ số vượt tải Bước khung Tổng tải trọng
T.T tiêu chuẩn daN/m2 110 110 110 110 110 110 110 110 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 m 15 15 15 15 15 15 15 15 daN/m 1066 -646 1025.64 -787.4 -618.2 -879.12 -685.08 -666.27 0.800 -0.472 0.700 -0.526 -0.413 -0.600 -0.500 -0.500 0,673 0,692 0,74 0,756 0,756 0,74 0,692 0,673
1 Cột đón gió 2 Mái đón gió 3 Cột cửa trời đón gió 4 Mái cửa trời đón gió 5 Mái cửa trời hút gió 6 Cột cửa trời hút gió 7 Mái hút gió 8 Cột hút gió * Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung. b) Trường hợp gió thổi dọc nhà: - Xác định hệ số khí động Ce: Khi này, hệ số khí động trên hai mặt mái có giá trị bằng -0,7; hệ số khí động trên cột
là giá trị Ce3, phụ thuộc vào tỉ lệ L/B (B- chiều dài toàn nhà) và H/B.
Công trình có: L/B = 36/105 = 0,34 1 và H/B = (12,41+2+2+0.4)/105 = 0,16 0,5
Ce3 = -0.4, tức là gió có chiều hút ra ngoài cho cả hai cột khung và hai cột cửa
mái.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 73
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.13:. Sơ đồ tra hệ số khí động Ce, trường hợp gió thổi dọc nhà
Bảng 6.4:. Tải trọng gió theo phương dọc nhà
STT Loại tải Hệ số k Hệ số C Tổng tải trọng
T.T tiêu chuẩn daN/m2 110 110 110 110 -0.400 -0.700 -0.400 -0.700 Hệ số vượt tải 1.2 1.2 1.2 1.2 Bước khung m 15 15 15 15 daN/m -533 -1025.64 -533 -1025.64 0,673 0,74 0,673 0,74
1 Cột khung 2 Mái 3 Cột cửa mái 4 Cửa mái * Dấu âm nghĩa là tải trọng gió hướng ra ngoài khung.
6.4.3. Hoạt tải cầu trục
a) Áp lực đứng: - Thông số cầu trục: Cầu trục hai dầm kiểu ZLK; Sức trục: Q = 32 tấn; Nhịp cầu trục:
S = 21m.
Tra trong catalog cầu trục có:
+ Bề rộng cầu trục: Bct = 6270 mm + Khoảng cách hai bánh xe: R = 5100 mm + Áp lực đứng tiêu chuẩn lớn nhất tại mỗi bánh xe: = 23200 daN
+ Áp lực đứng tiêu chuẩn nhỏ nhất tại mỗi bánh xe: = 7370 daN
- Áp lực đứng lên vai cột:
;
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 74
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Trong đó: - n = 1.1: Hệ số độ tin cậy;
- nc= 0.85: Hệ số tổ hợp, khi có hai cầu trục chế độ làm việc nhẹ và
- yi: Tổng tung độ các đường ảnh hưởng tại vị trí các bánh xe, lấy với tung
trung bình. độ ở gối bằng 1.
y1 = 1; y2 = 0.66 ; y3 = 0.922 ; y4 = 0.582 yi = 3.164
Bảng 6.5:. Áp lực đứng của cầu trục lên vai cột
i
STT Loại tải Pc n nc
1 2 Dmax Dmin 23200 7370 1.1 1.1 0.85 0.85 Tổng (daN) 68633 21802
3.164 3.164
Hình 6.14:. Đường ảnh hưởng phản lực gối
b) Áp lực ngang( lực hãm ngang): Khi xe con hãm, phát sinh lực quán tính tác dụng ngang nhà theo phương chuyển , các lực này cũng di động, tại các bánh xe của cầu trục xuất hiện lực ngang tiêu chuẩn động như lực thẳng đứng P và do đó sẽ gây lực ngang tập trung T cho cột. Cách tính giá trị T cũng xếp bánh xe trên đ.a.h. Lực T truyền lên cột qua dầm hãm hoặc các chi tiết liên kết dầm cầu trục với cột nên điểm đặt tại cao trình mặt dầm cầu trục (hoặc mặt dầm hãm), có thể hướng vào hoặc hướng ra khỏi cột.
;
Trong đó: Gxecon = 2700 daN – trọng lượng xe con.
daN;
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 75
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bảng 6.6:. Lực hãm ngang
1
i
STT Tc n nc
1 Loại tải T 312.75 3.164 1.1 0.85 Tổng (daN) 925.22
6.4.4. Thiết kế xà gồ
1. Thiết kế xà gồ dùng thép cán nóng - Dùng xà gồ bằng thép hình dạng tiết diện C300x90. Sơ đồ giằng xà gồ:
Hình 6.15:. Xà gồ và sơ đồ giằng xà gồ
- Xà gồ loại C300x90 có đặc trưng hình học tiết diện
Bảng 6.7: Đặc trưng hình học của xà gồ C300x900
Ix hxg bxg Loại Wy Wx Iy
tiết diện (cm3) (cm4) (cm4) (cm3) (mm) (mm)
C300x90 300 7870 56.4 379 525 90
G (daN/m ) 48.6 Tải trọng tác dụng lên xà gồ do tĩnh tải, hoạt tải mái và tải trọng bản thân xà gồ:
(Tính tải trọng qui ra mặt bằng nhà nên các giá trị tải trọng phân bố trên mặt mái
được chia cho hệ số cos)
Trong đó: : trọng lượng mái tôn; pc = 30 (daN/m2): hoạt tải sửa chữa mái; d: khoảng cách giữa hai xà gồ theo phương ngang, : trọng lượng bản thân xà gồ;
ng; np - hệ số độ tin cậy, ng = 1.1 và np = 1.3
- Tải trọng tiêu chuẩn:
- Tải trọng tính toán:
- Tải trọng tiêu chuẩn theo phương x và phương y:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 76
= qcxsin = qcxcos
= 93.66xsin100 = 16.26 daN/m = 93.66xcos100 = 92.23 daN/m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
qx= qxsin qx= 110.12xsin100 = 19.12 daN/m qy= qxcos qy= 110.12xcos100 = 108.44 daN/m
- Tải trọng tính toán theo phương x và phương y: Sử dụng một thanh giằng 25 giằng tại vị trí giữa nhịp xà gồ.
Hình 6.16:Sơ đồ tính xà gồ
Mômen lớn nhất theo hai phương:
* Kiểm tra bền theo công thức:
= x+ y =
< 4000 daN/cm (Thỏa mãn)
* Kiểm tra độ võng:
Trong đó: và là độ võng tương đối theo phương x và phương y do và
gây ra; là độ võng tương đối cho phép của xà gồ lợp mái tôn.
Với trường hợp dùng một thanh giằng xà gồ ở giữa nhịp thì cần kiểm tra độ võng
của xà gồ tại điểm giữa nhịp (tại đó x = 0, chỉ có y lớn nhất) và tại điểm cách đầu xà gồ một khoảng z = 0.421*B/2 = 0.21B (tại đây có x lớn nhất):
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 77
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
và độ võng:
- Độ võng tương đối tại giữa nhịp theo phương y:
(Thỏa mãn)
- Độ võng tương đối tại điểm cách xà gồ một khoảng z = 0.21B =3.15m:
;
(Thỏa mãn)
2. Thiết kế xà gồ dùng thép dập nguội + Tải trọng tính toán do tải trọng thẳng đứng q (không tính trọng lượng của xà gồ):
+ Tải trọng gió tính toán (không tính trọng lượng của xà gồ):
Chọn xà gồ theo tải trọng gió (có chiều hướng ra khỏi mái) qgió = 1.286 kN/m, nhịp 1500 mm và theo sơ đồ có một thanh căng ở giữa, tra bảng 3.5 thép hình 300 sẽ được số hiệu xà gồ Z30024 có thể chịu được tải cho phép là 2.84 kN/m (xem phụ lục 3- sách “Thiết kế khung thép nhà công nghiệp”).
6.4.5. Tính nội lực khung
1. Mô hình hóa kết cấu khung trong phần mềm Sap2000 a) Sơ đồ kết cấu - Tính toán kết cấu khung theo sơ đồ khung phẳng. - Nhịp tính toán khung lấy theo khoảng tim của 2 trục cột; trục xà gãy khúc tại điểm đổi tiết diện (nối tâm của tiết diện nách xà với tâm của tiết diện tại chỗ đổi, đoạn còn lại lấy trùng với trục của tiết diện bé).
- Liên kết giữa cột với móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột với dầm là liên kết
cứng.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 78
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Vật liệu: Thép CCT42-Hợp kim có f = 4000 daN/cm2; E = 2,1x106 daN/cm2; ρ =
7850 daN/m3
Sơ đồ khung ngang
Sơ đồ tiết diện
Tỉnh tải
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 79
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
.
Hình 6.17: Hoạt tải gió
Hình 6.18:Hoạt tải đầu máy tải trọng trục T22
2. Nội lực Sử dụng phần mềm Sap2000 phân tích kết cấu khung, cho kết quả là giá trị nội lực của cấu kiện cột, xà theo các trường hợp tải trọng riêng biệt. Lấy kết quả nội lực tại các tiết diện đặc biệt của khung:
- Tại cột: tiết diện chân cột (ký hiệu là tiết diện A), đỉnh cột (ký hiệu là tiết diện
B), tiết diện phía trên vai cột (ký hiệu là tiết diện Ctr) và dưới vai cột (ký hiệu là Cd).
- Tại xà: tiết diện hai đầu và giữa xà, tiết diện thay đổi.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 80
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.19:Biểu đồ moment của TTBT + Gió + tĩnh tãi
Hình 6.20:Biểu đồ Q của TTBT + Gió + tĩnh tãi
Hình 6.21:Biểu đồ moment của TTBT + Gió + Tỉnh tải + hoạt tải tàu lên sàn và cột
6.4.6. Kiểm tra tiết diện cột, xà
1. Kiểm tra tiết diện cột 1.1. Thông số chung
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 81
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Thép H900x300
Hình 6.22: Tiết diện ngang cột
Cột chịu nén lệch tâm, tiết diện đối xứng, đặc. Nội lực lớn nhất M, N, V lấy ở tiết
diện chân cột.
- Nội lực tính toán:
Bảng 6.8:. Các trường hợp nội lực
Trường hợp 1 Trường hợp 2 Trường hợp 3 Đặc điểm thành phần nội lực M (daNm) M- -257257 max, Ntư, Vtư -128809 Nmax, Mtư, Vtư M+ 254329 max, Ntư, Vtư N (daN) -40020 -40025 37352 V (daN) 164619 -202335 -5609
- Vật liệu: Thép CCT42- Hợp kim
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 82
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
f = 4000 daN/cm2 E = 2.1x106 daN/cm2 - Kích thước hình học tiết diện cột:
Bảng 6.9:. Kích thước hình học tiết diện
Cánh trên Cánh dưới Bản bụng
C.cao TD h (mm) bf (mm) tf (mm) hw (mm) tw (mm) bf (mm) tf (mm) 844 300 28 16 300 900
28 - Đặc trưng hình học tiết diện cột:
Bảng 6.10:. Đặc trưng hình học tiết diện
Jy (cm4) 12600 A (cm2) 309.8 Wx (cm3) 9140 Wy (cm3) 843 ry (cm) 6.39 rx (cm) 36.4
Jx (cm4) 411000 - Chiều dài tính toán cột: Trong mặt phẳng khung lx: cho phép tính lx=.H với hệ số chiều dài tính toán
(Bảng 6.11), phụ thuộc vào tham số:
Trong đó: b, H - chiều dài nửa xà, chiều cao cột;
c, xà mô men quán tính của cột và xà (lấy ở tiết diện cách nút khung 0,4b). (Theo
tiết diện xà đã chọn sơ bộ tính được Ixà = 148476 cm4)
;
Bảng 6.11:Hệ số theo GT
GT
0 1,00 5,0 1,50 0,5 1,10 6,0 1,60 1,0 1,15 8,0 1,70 1,5 1,23 10 1,75 2,0 1,30 15 1,83 2,5 1,35 20 1,90 3,0 1,40 30 1,95 4,0 1,47 50 2,00
GT
Tra bảng 6.11 được = 1.471 Chiều dài tính toán cột trong mặt phẳng uốn: lx=.H = 1.471x12.41 = 18.25 (m) - Chiều dài tính toán cột ngoài mặt phẳng uốn ly lấy bằng khoảng cách hai điểm ngăn cản chuyển vị cột theo phương ngoài mặt phẳng uốn, tức là khoảng cách 2 điểm giằng cột. Theo sơ đồ bố trí hệ giằng ta có : ly = 6.4(m) 1.2. Kiểm tra điều kiện khống chế độ mảnh - Độ mảnh cột:
;
- Độ mảnh qui ước của cột:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 83
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Độ mảnh giới hạn của cột: theo bảng 25 TCXDVN 338:2005:
[ ] = 180 – 60. Với
(Thoả mãn)
[ ] ≥180-60*0,5 = 150 Max (x; y) = y = 100.15 < [ ] = 150 1.3. Kiểm tra điều kiện bền
a) Trường hợp 1: Với cặp nội lực 1: (M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN)
- Độ lệch tâm tương đối:
- Độ lệch tâm tính đổi:
Cần kiểm tra điều kiện bền theo các công thức:
(Thoả mãn) b) Trường hợp 2:
Với cặp nội lực 2: (M = -128809 daNm; N= -40025 daN; V= -202335 daN)
- Độ lệch tâm tương đối:
- Hệ số kể đến ảnh hưởng hình dạng của tiết diện lấy theo bảng D.9 phụ lục D
= 1.45
TCXDVN 338:2005 ta có: - Độ lệch tâm tính đổi:
Không cần tính toán về bền
c) Trường hợp 3:
Với cặp nội lực 3: (M = 254329daNm; N= 37352 daN; V= -5609 daN)
- Độ lệch tâm tương đối:
- Độ lệch tâm tính đổi:
Cần kiểm tra điều kiện bền theo các công thức:
(Thoả mãn)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 84
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
1.4. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung a) Trường hợp 1: Với cặp nội lực 1: (M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN) Ta có me > 20, do đó cần kiểm tra ổn định tổng thể như với cấu kiện chịu uốn
(mômen M) theo công thức:
Tính b theo phụ lục E, TCXDVN 338:2005 (phụ thuộc hệ số và hệ số như
trong dầm có cánh chịu nén với một điểm cố kết ở giữa nhịp):
- Tính hệ số: ;
lo = 6.4 m ; hfk – khoảng cách trọng tâm hai bản cánh: hfk = 73 cm; a = 0.5hfk = 36.5 cm; Trong đó:
Từ 0.1 40, tra bảng E.1 (TCXDVN 338:2005) ta có:
- Tính hệ số:
(Thoả mãn)
b) Trường hợp 2: Với cặp nội lực 2: (M = -128809 daNm; N= -40025 daN; V= -202335 daN)Độ lệch
tâm tính đổi: me = 15.8 < 20 . Không cần kiểm tra ổn định tổng thể.
Hệ số uốn dọc lấy theo bảng D.10 phụ lục D TCXDVN 338:2005: = 0.275
(Thỏa mãn)
c) Trường hợp 3: Với cặp nội lực 3: (M = 254329daNm; N= 37352 daN; V= -5609 daN)
Độ lệch tâm tính đổi me = 23.02 > 20, do đó cần kiểm tra ổn định tổng thể như với
cấu kiện chịu uốn (mômen M) theo công thức:
Ở trường hợp 1) ta đã tính được hệ số .
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 85
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
(Thoả mãn)
1.5. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung
Trong đó: hệ số c kể đến ảnh hưởng của mô men uốn Mx và hình dáng tiết diện đến ổn định của cột theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn (phương ngoài mặt phẳng
uốn). c phụ thuộc vào mx:
Cột bị khống chế chuyển vị theo phương vuông góc với mặt phẳng tác dụng của mômen nên momen Mx là mômen lớn nhất trong khoảng 1/3 giữa của chiều dài cột, nhưng không nhỏ hơn 0,5 lần mômen lớn nhất trên cả chiều dài thanh)
a) Trường hợp 1: Với cặp nội lực 1: (M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN) (Do cột chịu kéo, ko chịu nén nên không phải kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể
ngoài mặt phẳng khung).
Mômen lớn nhất tại 1/3 chiều dài giữa cột cùng tổ hợp lực với cặp nội lực 1: Mx = 117639 < 257257/2 = 128628.5 chọn Mx = 128628 daNm
>10
Hệ số uốn dọc y đối với trục y-y của tiết diện được xác định bằng tra bảng D.8,
TCXDVN 338:2005 tương ứng với y = 0.608; b = 1
Do đó:
(Thoả mãn) b) Trường hợp 2: Với cặp nội lực 2: (M = -128809 daNm; N= -40025 daN; V= -202335 daN) Mômen lớn nhất trên đoạn 1/3 chiều dài giữa cột cùng tổ hợp với cặp nội lực 2: Mx =71235 > 128809 /2 = 64404 chọn Mx = 71235daNm
< 5
lấy theo bảng 16 TCXDVN 338:2005:
Hệ số
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 86
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Độ mảnh < nên 1
(Thoả mãn) c) Trường hợp 3:
Với cặp nội lực 3: (M = 254329daNm; N= 37352 daN; V= -5609 daN)
Mômen lớn nhất trên đoạn 1/3 chiều dài giữa cột cùng tổ hợp với cặp nội lực 3: Mx = 112356 < 254329/2 =127164 chọn Mx = 127164 daNm
>10
Hệ số uốn dọc y đối với trục y-y của tiết diện được xác định bằng tra bảng D.8,
TCXDVN 338:2005 tương ứng với y = 0.608; b = 1
Do đó:
(Thoả mãn)
1.6. Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh cột Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ theo công thức:
;
Trong đó:
Tra bảng 35 TCXDVN 338: 2005 được độ mảnh giới hạn của phần bản cánh nhô ra
của cột (độ mảnh quy ước tính theo: 0.8 = min( ) 4 )
=
(Thoả mãn)
1.7. Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng cột Bản bụng phải đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ theo công thức:
;
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 87
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Trường hợp 1:(M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN) Trường hợp 3: (M = 254329daNm; N= 37352 daN; V= -5609daN)
Độ lệch tâm tính đổi me > 20, do đó cần kiểm tra ổn định bản bụng như với cấu
kiện chịu uốn theo công thức:
; ;
Bản bụng không mất ổn định cục bộ.
Không cần thêm sườn gia cường.
b, Trường hợp 2:
Với cặp nội lực 2: (M = -128809 daNm; N= -40025 daN; V= -202335 daN)
Điều kiện ổn định tổng thể của cột được quyết định bởi điều kiện ổn định tổng thể
ngoài mặt phẳng uốn nên cần phải tính hệ số α và ứng suất tiếp trunh bình .
daN/cm2.
>1
< 95.05.
Bản bụng không mất ổn định cục bộ.
Không cần thêm sườn gia cường.
1.8. Tính liên kết hàn bản cánh và bản bụng cột Liên kết bản cánh và bụng cột tổ hợp chịu lực cắt V sinh ra do uốn dọc, chọn cặp nội lực gây cắt lớn nhất để tính: (cặp nội lực 1: :(M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN)
Chiều cao đường hàn cánh – bụng:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 88
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Sf = 2190 cm3 – Mô men tĩnh của 1 bản cánh cột với trục x-x.
Trong đó: Vv = 164619 daN = 1260 – Cường độ tính toán đường hàn với quen hàn N42.
Liên kết cánh và bụng cột được lấy theo cấu tạo: đường hàn dài suốt chiều dài cột và
lấy hf = 6 mm.
6.4.7. Kiểm tra tiết diện xà:
1. Kiểm tra tiết diện tại nách khung
Bảng 6.12: Bảng tổng hợp nội lực moment
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 89
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
a) Thông số chung - Nội lực tính toán: M = 9371 daN.m; N = 2629 daN; V = 12109daN - Vật liệu: Thép CCT42-Hợp kim: f = 4000 daN/cm2; E = 2,1.106 daN/cm2
Hình 6.23:. Tiết diện xà tại nách khung
- Kích thước hình học tiết diện:
Bảng 6.13:. Kích thước hình học tiết diện
C.cao TD Cánh trên Bản bụng Cánh dưới
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 90
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
h (mm) bf (mm) tf (mm) hw (mm) tw (mm) bf (mm) tf (mm) 718 300 750 16 16 10
300 - Chiều dài tính toán xà:
Trong mặt phẳng khung: lx = 36 m Ngoài mặt phẳng khung: ly là khoảng cách hai xà gồ; ly = 1.182 m.
- Đặc trưng hình học tiết diện xà:
f
Bảng 6.14:. Đặc trưng hình học tiết diện
Ix (cm4)
Wx (cm3) 160167.4 4271.1 Iy (cm4) 7206 Wy (cm3) 480.4 A (cm2) 167.8 Sx (cm3) 2406 Sx (cm3) 1761.6
Độ lệch tâm tương đối:
b) Kiểm tra điều kiện cường độ: + Điều kiện bền chịu uốn nén:
Trong đó: An- diện tích tiết diện thực của xà; Wxn- mô men chống uốn của tiết diện thực.
(Thoả mãn)
+ Điều kiện bền chịu cắt:
(Thoả mãn)
+ Điều kiện bền chịu đồng thời nén uốn và cắt:
(Thoả mãn)
c) Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của xà: Xét tỉ số giới hạn kích thước bản cánh của tiết diện:
= <
Ổn định tổng thể của xà được đảm bảo.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 91
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
d)Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng tiết diện xà theo công thức ổn định của dầm:
- Bản cánh: ; cm;
(Thoả mãn)
- Bản bụng xà:
(Thoả mãn) ;
5.2. Kiểm tra chuyển vị ngang tại cao trình đỉnh cột
Trong đó: - là chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh cột do tổ hợp nguy hiểm nhất của
tải trọng tiêu chuẩn gây ra. H - là chiều cao cột. - Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió:
= mm
(Thoả mãn)
- Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng cầu trục:
= mm
(Thoả mãn)
- Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió và tải trọng cầu trục:
= mm
(Thoả mãn)
2. Kiểm tra tiết diện nhỏ a) Thông số chung - Nội lực tính toán tại tiết diện đoạn thay đổi:
M = 7656 daN.m; N = 1627 daN; V = 2213 daN - Kích thước hình học tiết diện:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 92
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.24: Tiết diện đoạn xà có tiết diện không đổi
Bảng 6.15:. Kích thước hình học tiết diện
Cánh trên Bản bụng
C.cao TD Cánh dưới h (mm) bf (mm) tf (mm) hw (mm) tw (mm) bf (mm) tf (mm) 418 300 300 450 10 16
16 - Đặc trưng hình học tiết diện xà:
f
Bảng 6.16:Đặc trưng hình học tiết diện
Wx (cm3) Jy (cm4)
Jx Wy (cm3) (cm4) 51312.1 2280.5 7203.5 480.2 A (cm2) 137.8 Sx (cm3) 1260 Sx (cm3) 1041.6
Độ lệch tâm tương đối:
b) Kiểm tra điều kiện cường độ: + Điều kiện bền chịu uốn nén:
(Thoả mãn)
+ Điều kiện bền chịu cắt:
(Thoả mãn)
+ Điều kiện bền chịu đồng thời nén uốn và cắt:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 93
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
(Thoả mãn)
c) Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của xà: Xét tỉ số giới hạn kích thước bản cánh của tiết diện:
= <
Ổn định tổng thể của xà được đảm bảo. d)Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng tiết diện xà theo công thức ổn
định của dầm:
- Bản cánh: ; cm;
(Thoả mãn)
- Bản bụng xà Theo công thức ổn định của dầm:
; (Thoả mãn)
3 Tính liên kết hàn bản cánh và bản bụng xà Liên kết bản cánh và bụng xà chịu lực cắt V, chọn cặp nội lực gây cắt lớn nhất tại tiết
diện thay đổi để tính: (M = 3814 daN.m; N = 6996 daN; V = 4031 daN)
Chiều cao đường hàn cánh – bụng
Sf = 1041.6 cm3 – Mô men tĩnh của 1 bản cánh dầm với trục x-x.
Trong đó: Vv = 4031 daN = 1260 – Cường độ tính toán đường hàn với quen hàn N42.
Liên kết cánh và bụng cột được lấy theo cấu tạo: đường hàn dài suốt chiều dài cột và
lấy hf = 6 mm.
4. Kiểm tra chuyển vị ngang tại cao trình đỉnh cột
Trong đó: - là chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh cột do tổ hợp nguy hiểm
nhất của tải trọng tiêu chuẩn gây ra.
H - là chiều cao cột. - Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 94
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
= mm
(Thoả mãn)
- Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng cầu trục:
= mm
(Thoả mãn)
- Giá trị tính theo tổ hợp tĩnh tải với tải trọng gió và tải trọng cầu trục:
= mm
(Thoả mãn)
6.4.8. Tính các chi tiết
1. Chân cột ngàm với móng 1.1. Nội lực tính toán
- Cặp nội lực 1 có Nmax và Mtư, Vtư: M = -128809 daNm; N= -40025 daN; V= -202335 daN - Cặp nội lực 2 có |M|max và Ntư, Vtư: M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN
B= bc + 20= 30 + 20= 50cm
a) Tính bản đế - Chọn bề rộng bản đế lớn hơn bề rộng cột 20cm: - Chiều dài bản đế tính theo công thức:
Trong đó: Rb,loc - là cường độ chịu nén tính toán cục bộ của bê tông móng: Rb,loc = .b.Rb Đối với bê tông có cấp độ bền B40: = 1; Rb =220 daN/cm2; Rbt =14 daN/cm2
1.5 ; (Am diện tích mặt móng). Tạm lấy b =1.2
Rb,loc = .b.Rb = 1x1.2x220 = 264 daN/cm2 - Hệ số phụ thuộc đặc điểm phân bố tải trọng; phân bố không đều = 0.75 Với cặp nội lực 1:
Với cặp nội lực 2:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 95
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Chọn L = 105 cm
- Ứng suất dưới bản đế, chọn cặp nội lực thứ 2 để tính toán:
< Rb,loc= 198daN/cm2
daN/cm2
Khoảng cách y1 từ mép ngoài bản đế (điểm có ) đến điểm ứng suất bằng 0:
- Chọn chiều dày dầm đế tdđ bằng chiều dày bản bụng tdđ= 16mm, chiều dày sườn đỡ tsđ= 10mm, các sườn đỡ bố trí cách nhau 120mm (khoảng cách bên trong). Kích thước cụ thể như hình vẽ:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 96
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.25:. Sơ đồ tính toán chân cột
Để tính chiều dày bản đế, tính ứng suất lớn nhất tại biên mỗi ô bản. Ứng suất tại mép cột:
- Tính mô men uốn (trên một đơn vị dài) trong các ô bản đế:
M= 0.112x112.23x24.52= 7545daN.cm/cm
+ Ô 1 (bản kê 3 cạnh) có tỷ lệ: b2/a2= 24.4/24.5= 0.996; tra bảng ta có + Ô 2 (bản kê 3 cạnh) có tỷ lệ: b2/a2= 13.8/12= 1.15; tra bảng ta có
M= 0.116x142.54x122= 2381 daN.cm/cm
+ Ô 3 (bản kê 2 cạnh kề nhau):
;
b2/a2= 8.83/19.76= 0.492 <0.5;
M= 142.54x11.52/2= 9425daN.cm/cm
Tính mô men uốn như công sôn có nhịp bằng cạnh ngàm ngắn của ô: Chọn Mmax= 9425 daN.cm/cm, ta có chiều dày bản đế tính theo công thức:
(Dùng cường độ tính toán f= 4000daN/cm2 vì chiều dày tấm thép lớn hơn 20mm). Chọn chiều dày bản đế tbđ= 40mm.
b) Tính dầm đế
Dầm đế được hàn vào bản cánh cột. Chiều dày bản cánh cột bằng 20mm, do đó chiều cao nhỏ nhất của đường hàn góc là hf,min= 7mm. Chọn hf= 8mm. Chiều cao dầm đế theo điều kiện truyền lực: Ndđ= N/2 + M/hc
Với hc= 73cm là khoảng cách trọng tâm 2 cánh cột. Ndđ= -40025/2 + 25725700/73= 332394 daN
Ở đây
Chọn hdđ= 170cm.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 97
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
q= 142.54x(15+24.5/2)= 3884 daN/cm
Tải trọng gây uốn lấy gần đúng phân bố đều, có giá trị bằng: Trong đó 15+24.5/2= 27.25 là khoảng cách từ giữa ô 1 đến mép ngoài bản đế
(vùng ứng suất tác dụng lên dầm đế).
(170-30)/2= 70cm
Dầm đế tính như công sôn ngàm tại cánh cột, nhịp tính toán: Mô men uốn dầm đế:
Kiểm tra uốn dầm đế:
(Thỏa mãn)
c) Tính bu lông - Tính bu long neo: Để tính bu long neo cần chọn cặp nội lực (M,N) tại chân cột gây kéo lớn nhất giữa bản đế và móng (M lớn nhất, N nhỏ nhất). Từ bảng tổ hợp nội lực ta có cặp nội lực nguy hiểm nhất là: M = 257257 daNm; N= -40020 daN; V= 164619 daN
Bulông chịu lực nhổ Nt = 40020 daN và mômen tương ứng Mt = 257257daNm Ứng suất dưới bản đế:
Khoảng cách y2 từ mép ngoài bản đế (điểm có ) đến điểm ứng suất bằng 0:
Khoảng cách từ điểm đặt của lực dọc đến trọng tâm biểu đồ ứng suất nén:
Bố trí bu lông neo cách mép ngoài bản đế 5cm, khoảng cách từ bu lông neo đến trọng
tâm biểu đồ ứng suất nén: y= 5 + 170/2 + 58= 148 cm
Lực gây kéo cho bu lông:
Dùng bu lông neo làm từ mác 16MnSi có fba= 1900daN/cm2, diện tích yêu cầu của bu (Diện tích
lông là : Abl= 76277.4/1900= 40.15cm2. Chọn 2 bu lông đường kính 2An= 2x20.5= 41cm2). - Tính sườn đỡ bu lông:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 98
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Chiều dày sườn đỡ bu lông đã chọn tsđ= 10mm, chiều cao sườn đỡ chọn bằng
chiều cao dầm đế: hsđ= 170cm.
Mô men uốn do lực kéo của bu lông (cánh tay đòn từ trục bu lông đến dầm đế là
18.8cm) gây ra:
M= 76277.4x18.8= 1434016daN.cm
+ Kiểm tra chiều dày sườn đỡ (mô men M phân bố đều cho 3 sườn đỡ):
Chiều dày sườn đỡ đã chọn tsđ= 10mm= 1cm đủ khả năng chịu lực. + Kiểm tra liên kết hàn giữa sườn đỡ và dầm đế: Chọn chiều cao đường hàn hf= 9mm. Sườn đỡ bu lông ở giữa hàn trước vào chân cột nên sẽ có 2 đường hàn 2 bên, 2 sườn đỡ còn lại có thêm 2 đường hàn bên ngoài. Tính mô men kháng uốn, diện tích tiết diện 4 đường hàn góc:
(Thỏa mãn)
- Tính bộ phận đỡ ê cu:
Do lực kéo trong bu lông tương đối lớn nên dùng 2 thép hình C20(có Wx=
2x195cm3), kê lên 2 sườn đỡ, nhịp dầm bằng 13cm (khoảng cách trục 2 sườn đỡ).
Mô men uốn do lực kéo bu lông:
Ứng suất trong thép hình:
(Thỏa mãn)
d) Tính sườn ngăn Sườn làm việc như công sôn ngàm tại bản bụng cột, nhịp dầm bằng 24.4cm, chịu lực tác dụng là ứng suất nén dưới bản đế. Gần đúng, coi tải trọng phân bố đều, giá trị σ ở giữa ô, chiều dài bằng đoạn phân bố ứng suất nén tại điểm cách mép ngoài bản đế một đoạn 15 + 24.5/2 = 27.25cm.
Tải trọng tác dụng lên sườn ngăn : q= 35.74x (170- 52.54- 27.25)= 3224(daN/cm)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 99
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
V= 3224x 24.4= 78665.6daN
Tính chiều cao sườn ngăn :
Chọn hsn= 40cm. Kiểm tra 2 đường hàn liên kết sườn ngăn vào bản bụng cột. Chọn chiều cao đường
hàn hf= 20mm, lw= 40- 1= 39cm.
(Thỏa mãn)
Hình 6.26: Chi tiết chân cột.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 100
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2. Tính dầm cầu trục và vai cột Chọn dầm cầu trục có tiết diện chữ I: h= 75cm; bf= 30cm; tf= 2cm; tw= 1.6cm
Do cầu trục sử dụng có sức trục (Q= 32T), nên chọn tiết diện dầm hãm chính là cánh trên của dầm cầu trục. Dầm cầu trục làm việc như dầm đơn giản, gối tại vai cột. Liên kết cánh trên của dầm cầu trục với cánh cột bằng thép góc L90x9 và bản thép tiết diện 170x120x10.
Hình 6.27:. Sơ đồ kiểm tra ứng suất tiết diện dầm cầu trục theo giả thiết đơn giản.
a). Kiểm tra dầm cầu trục theo điều kiện bền: - Nội lực tính toán do áp lực thẳng đứng P gây ra: Với dầm đơn giản, nội lực tính toán được xác định dựa theo nguyên tắc Vinkle, tức là mô men Mmax sẽ xuất hiện nếu như hợp lực R của tất cả các lực tác dụng trên dầm đối xứng qua điểm giữa dầm với một lực P gần R nhất, thì tại tiết diện đặt lực P đó sẽ có giá trị Mmax. Theo đó ta xác định được vị trí tải trọng nguy hiểm như sau:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 101
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.28: Mô men uốn lớn nhất.
Mmax = 6.47P daNm
P= k1.n.nc.Pmax k1: Hệ số động lực, với dầm cầu trục làm việc trung bình k1= 1. n= 1.1: Hệ số vượt tải nc: Hệ số tổ hợp, khi tính với 2 câu trục làm việc trung bình nc= 0.85 Pmax= 23200daN.
Mmax= 6.47x1x1.1x0.85x23200= 140347daNm
Dựa vào sơ đồ tải trọng trên ta tính được mô men lớn nhất trong dầm là: Trong đó: Lực cắt lớn nhất Qmax trong dầm đơn giản sẽ xuất hiện khi có một trong số các lực
tác dụng đặt trực tiếp lên gối, các lực còn lại đặt gần gối nhất.
Hình 6.29: Lực cắt lớn nhất.
Qmax= 2.4P= 2.4x1x1.1x0.85x23200= 52060 daN
Mx = 1.03Mmax = 144557 daNm; Qx =1.03Qmax = 53621.8 daN.
Dựa vào sơ đồ trên tính được lực cắt lớn nhất trong dầm là: Mômen uốn và lực cắt tính toán: - Nội lực tính toán do lực hãm ngang T gây ra: Vì điểm đặt lực ngang T cùng vị trí với áp lực thẳng đứng P nên mô men uốn tính
toán My và lực cắt tính toán Qy do lực hãm ngang T gây ra cũng được xác định như khi tính Mmax và Qmax.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 102
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Do dầm cầu trục có tiết diện đối xứng nên ứng suất pháp lớn nhất tại điểm A ở
cánh trên dầm cầu trục chịu uốn đồng thời Mx và My :
(Thỏa mãn)
- mômen chống uốn với trục x-x của tiết diện dầm
Trong đó : cầu trục tại thớ trên dầm, - mômen chống uốn với trục y-y của tiết diện dầm
hãm lấy tại điểm A, ở đây chính là tiết diện cánh trên dầm cầu trục.
- Ứng suất tiếp ở bụng dầm cầu trục kiểm tra theo lực cắt lớn nhất Qx :
(Thỏa mãn)
Ix : Mômen quán tính của tiết diện dầm cầu trục Sx : Mômen tĩnh của một nửa tiết diện dầm cầu trục đối với trục x.
Trong đó : - Kiểm tra ứng suất cục bộ ở bản bụng dầm, chỗ tiếp giáp với bản cánh do tác
dụng trực tiếp của áp lực bánh xe :
(Thỏa mãn)
Ip – Tổng mômen quán tính bản thân cánh dầm cầu trục và ray, c =3.25 đối với dầm tổ hợp hàn.
- Kiểm tra ứng suất tương đương tại vị trí tiếp giáp giữa bản bụng và cánh dầm
cầu trục :
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 103
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh và bản bụng của dầm cầu trục:
+ Bản cánh dầm cầu trục: ;
cm;
(Thoả mãn)
- Bản bụng dầm cầu trục:
(Thoả mãn) ;
b. Tính vai cột:
= 100 – 75 = 25cm
- Khoảng cách e từ tâm ray đến mép trong cột: e = - Mô men uốn và lực cắt tại tiết diện ngàm: Mv = (Dmax + Gdct).e ; M = (16402.4+1687.5)x25 = 452247.5daN.cm Vv = (Dmax + Gdct ); V = 16402.4+1687.5= 18089.9 kN - Sơ bộ chọn chiều dày bản cánh dầm vai tf = 12 mm, tính chiều dày cần thiết bản
bụng dầm vai:
(fc – cường độ tính toán của thép khi ép mặt tì đầu = 3460 daN/cm2)
Chọn tw = 8 mm. - Chọn chiều cao dầm vai tại điểm đặt Dmax: h=30 cm. Chọn sơ bộ góc nghiêng
bản cánh dưới với phương ngang =200 thì chiều cao dầm vai tại tiết diện ngàm:
hdv= 30+ 25.tg200 = 39.1 cm.
Chọn hdv = 42 cm > e = 25 cm (hình 6.3). - Diện tích yêu cầu của bản cánh:
.
Chọn bản cánh dầm vai: bf x tf = 30x1.2 cm; Af = 36cm2 -0.47cm2.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 104
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.30: Sơ đồ tính toán vai cột.
* Kiểm tra tiết diện vừa chọn: (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm vai): - Tiết diện ngàm
Bảng 6.17: Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai tại ngàm
Wx Ix (cm3) (cm4) 34112.1 1624.4 Iy (cm4) 5401.7 Wy (cm3) 360.1 A (cm2) 103.7 Sf Sx (cm3) (cm3) 891.2 734.4
- Kiểm tra ứng suất tương đương:
- Kiểm tra ứng suất tiếp tại tiết diện bé:
Bảng 6.2. Đặc trưng hình học tiết diện dầm vai tại vị trí dầm cầu trục Wy (cm3) Wx (cm3) Sx (cm3) Sf (cm3) A (cm2) Iy (cm4) Ix (cm4)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 105
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
16340.2 1089.4 5401.2 360.1 94.1 594.6 518.4
- Kiểm tra ổn định cục bộ:
+ Bản cánh: = ; bản cánh ổn định cục bộ.
+ Bản bụng: = ; bản bụng ổn định cục bộ.
- Chiều cao đường hàn cánh – bụng
- Chọn chiều cao đường hàn hf = 6 mm. ta có:
Chọn hf = 6 mm. * Tính liên kết hàn giữa dầm vai và cánh cột
cm3;
* Kiểm tra ứng suất tương đương ở bản bụng cột: Trong bản bụng cột, chỗ liên kết với cánh của dầm vai, sẽ chịu thêm lực ngang (do mô men dầm vai chia thành lực H = Mdv/hdv) nên xuất hiện trạng thái ứng suất phức tạp. Do đó phải kiểm tra ứng suất tương đương theo công thức sau:
; ở đây: ; ;
Ta có: M= 9371daNm, N= 6427daN; V= 854daN - là nội lực cột tại vị trí liên kết
cánh dầm vai với cột;
Wcot = 9410cm3– mô men chống uốn của tiết diện cột; Acot= 309.8 cm2, Ab= 85.2cm2- lần lượt là diện tích tiết diện cột và bụng cột.
Lực ngang do dầm vai tác dụng vào cột:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 106
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
* Kích thước sườn: - Gia cường cho dầm vai: Chiều cao: hs = h-2.tf = 30 – 2*1.2= 27.6cm;
Bề rộng: mm. Chọn bs = 12 cm;
Chiều dày ts chọn theo điều kiện ổn định cục bộ của sườn:
; ta có:
Chọn ts = 1 cm. - Gia cường cho bụng cột: Chiều cao hs = hwc= 71cm;
Bề rộng mm.
Chọn bs=(bf–tw)/2= (30-1.2)/2= 14.4cm
Chiều dày . Chọn chiều dày ts= 1.3 cm.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 107
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.31: Chi tiết vai cột
3. Chi tiết liên kết xà với cột
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 108
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.32: Sơ đồ bố trí bu lông liên kết xà cột
Nội lực đỉnh cột: M= 29990daN.m (kéo phía trong, nén phía ngoài); N= 5766daN (kéo); V = 2949daN. a) Coi liên kết xoay quanh hàng bulông ngoài cùng. * Chọn và kiểm tra bu lông: Chọn 12 bu lông đường kính 22 loại 8.8 và bố trí bulông như hình vẽ 6.4, có:
Diện tích thực của bu lông Abn= 3.52cm2; diện tích nguyên của bu lông Abl=4.52cm2; cường độ tính toán chịu kéo của bu lông là ftb = 4000daN/cm2; cường độ tính toán chịu cắt của bu lông là fvb = 3200daN/cm2.
- Kiểm tra bu lông chịu kéo: Lực kéo lớn nhất ở hàng bulông ngoài cùng, bỏ qua ảnh hưởng của các bu lông ở
miền chịu nén (gần tâm quay): (h1= 74cm; h2= 62cm; h3 = 50cm).
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 3.52x4000 = 14080daN Điều kiện: [N]tb= 14080daN > Nbmax= 10173daN
(Thỏa mãn)
- Kiểm tra bu lông chịu cắt: Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
Khả năng chịu cắt một bu lông:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 109
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Điều kiện: : [N]vb= 13018daN 246daN (Thỏa mãn)
* Tính bản bích: - Chiều dày bản bích: Lực kéo trong bulông ở các hàng tiếp theo:
Chọn tbb = 3cm. *Kiểm tra bulông với cặp nội lực:
M= 25704daN.m; N= -7191daN (nén); V= -3840daN
(Kéo phía ngoài, nén phía trong)
< [N]tb = 14080daN
(Thỏa mãn)
b) Tính liên kết đường hàn mặt bích với cột và xà:
Tra bảng 43 TCXDVN338:2005 có chiều cao nhỏ nhất của đường hàn tự động là 7
mm khi chiều dày lớn nhất (bản bích) là 28 mm.
1.2tmin = 1.2tf = 1.2x20 = 24mm chọn 8 mm
1.2tmin = 1.2tw= 1.2x12 = 14.4mm chọn 8 mm
Chiều cao lớn nhất đường hàn cánh cột với bản bích là : Chiều cao lớn nhất đường hàn bụng cột với bản bích:
Cặp nội lực tại vị trí liên kết cột với xà: M= -29990daN.m; N= 5766daN (kéo); V =
2949daN
* Tính liên kết đường hàn mặt bích với cột và xà bằng phương pháp gần đúng:
Chọn chiều cao đường hàn cột với bản bích là hf = 8mm. Lực dọc N và mômen do đường hàn góc bản cánh chịu:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 110
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Ứng suất trong đường hàn góc bản cánh:
Lực cắt do đường hàn bụng cột chịu: V= 2949daN Ứng suất trong đường hàn bản bụng:
Đường hàn đủ khả năng chịu lực.
Hình 6.33: Chi tiết liên kết xà cột
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 111
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
4. Chi tiết nối xà
Hình 6.34: Chi tiết nối xà
Nội lực tại tiết diện thay đổi: M= 11439daNm (căng thớ biên phía dưới xà); N= 4327daN (kéo); V = 3707daN a)Tính toán liên kết theo quan niệm tính thứ nhất * Tính bu lông: Chọn 8 bu lông đường kính 20 loại 8.8 và bố trí bulông như hình vẽ 6.5, có:
Diện tích thực của bu lông Abn= 3.14cm2; diện tích nguyên của bu lông Abl= 2.45cm2; cường độ tính toán chịu kéo của bu lông là ftb = 4000daN/cm2; cường độ tính toán chịu cắt của bu lông là fvb = 3200daN/cm2.
- Kiểm tra bu lông chịu kéo: Thiên về an toàn, xem bulon xoay quanh hàng bulon ở phía trong tiết diện xà. Lực kéo
lớn nhất ở hàng bulông ngoài cùng: (h1= 44cm; h2= 31cm; y= 15.5cm):
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 2.45x4000 = 9800daN Điều kiện: [N]tb= 9800daN > Nbmax= 9196daN
(Thỏa mãn)
- Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
Khả năng chịu cắt một bu lông:
Điều kiện: : [N]vb= 9043daN 463daN (Thỏa mãn)
* Tính bản bích: - Chiều dày bản bích: Lực kéo trong bulông ở các hàng tiếp theo:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 112
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Chọn tbb = 2cm. Kiểm tra với cặp nội lực: M = 12032daN.m (căng thớ biên phía dưới xà); N = 1707daN (kéo); V = 2152daN
Lực kéo lớn nhất ở 1 bulông hàng ngoài cùng:
(Thỏa mãn)
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 2.45x4000 = 9800daN Điều kiện: [N]tb= 9800daN > Nbmax= 8936daN - Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
Khả năng chịu cắt một bu lông:
(Thỏa mãn)
Điều kiện: : [N]vb= 9043daN 267daN b) Tính liên kết đường hàn mặt bích với xà:
Tra bảng 43 TCXDVN338:2005 có chiều cao nhỏ nhất của đường hàn tự động là 6
mm khi chiều dày lớn nhất (bản bích) là 20 mm.
1.2tmin = 1.2tf = 1.2x1.6 = 19.2mm chọn 8 mm
1.2tmin = 1.2tw= 1.2x10 = 12mm chọn 8 mm
Chiều cao lớn nhất đường hàn cánh cột với bản bích là : Chiều cao lớn nhất đường hàn bụng cột với bản bích:
Cặp nội lực tại vị trí liên kết xà: M= 11439daNm; N= 4327daN; V = 3707daN
* Tính liên kết đường hàn mặt bích với cột và xà bằng phương pháp gần đúng:
Chọn chiều cao đường hàn cột với bản bích là hf = 8mm. Lực dọc N và mômen do đường hàn góc bản cánh chịu:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 113
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Ứng suất trong đường hàn góc bản cánh:
Lực cắt do đường hàn bụng cột chịu: V= 3707daN Ứng suất trong đường hàn bản bụng:
Đường hàn đủ khả năng chịu lực.
5. Chi tiết đỉnh xà
Hình 6.35: Chi tiết đỉnh xà
Nội lực tại đỉnh xà: M = 3163daN.m (căng thớ biên dưới xà); N = 1214daN (nén); V = 7148daN a). Tính toán liên kết theo quan niệm tính thứ nhất * Tính bu lông: Chọn 8 bu lông đường kính 20 loại 8.8 và bố trí bulông như hình vẽ 6.6, có:
Diện tích thực của bu lông Abn= 3.14cm2; diện tích nguyên của bu lông Abl= 2.45cm2; cường độ tính toán chịu kéo của bu lông là ftb = 4000daN/cm2; cường độ tính toán chịu cắt của bu lông là fvb = 3200daN/cm2.
- Kiểm tra bu lông chịu kéo: Lực kéo lớn nhất ở hàng bulông ngoài cùng: (h1= 44.7cm; h2= 31.7cm; y= 15.8cm):
(Thỏa mãn)
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 2.45x4000 = 9800daN Điều kiện: [N]tb= 9800daN > Nbmax= 2354daN - Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 114
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Khả năng chịu cắt một bu lông:
Điều kiện: : [N]vb= 9043daN 894daN (Thỏa mãn)
* Tính bản bích: - Chiều dày bản bích: Lực kéo trong bulông ở các hàng tiếp theo:
Chọn tbb = 2cm. Kiểm tra với cặp nội lực: M = -4848daN.m (căng thớ biên phía trên xà); N = 6273daN (nén); V = 1114daN
Lực kéo lớn nhất ở 1 bulông hàng ngoài cùng:
(Thỏa mãn)
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 2.45x4000 = 9800daN Điều kiện: [N]tb= 9800daN > Nbmax= 4332daN - Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
Khả năng chịu cắt một bu lông:
(Thỏa mãn)
Điều kiện: : [N]vb= 9043daN 139daN b). Tính đường hàn liên kết mặt bích với xà
Tra bảng 43 TCXDVN338:2005 có chiều cao nhỏ nhất của đường hàn tự động là 6
mm khi chiều dày lớn nhất (bản bích) là 20 mm.
1.2tmin = 1.2tf = 1.2x1.6 = 19.2mm chọn 8 mm
1.2tmin = 1.2tw= 1.2x10 = 12mm chọn 8 mm
Chiều cao lớn nhất đường hàn cánh cột với bản bích là : Chiều cao lớn nhất đường hàn bụng cột với bản bích:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 115
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Cặp nội lực tại vị trí liên kết cột với xà: M = 7278daN.m; N = 2284daN; V = 406daN
Đường hàn đủ khả năng chịu lực.
6.4.9. Thiết kế cửa trời
Chân cửa trời được liên kết với cánh xà ngang bằng bu lông như liên kết ngàm. Nội lực nguy hiểm nhất tại chân cột: M= 6873daNm;N= 4681daN;V= 2819daN Chọn sơ bộ cột và xà ngang cửa trời tiết diện chữ I có:
h = 20cm; b = 10cm; tf = 1cm; tw = 0.8cm.
Đặc trưng hình học của tiết diện thanh: A= 34.4cm2; Ix= 2195.5cm4; Iy= 167.4cm4; Wx
= 219.6cm3; Wy = 33.5cm3.
Hình 6.36: Liên kết chân cửa trời và xà
* Kiểm tra điều kiện bền:
Cần kiểm tra điều kiện bền theo các công thức:
(Thoả mãn)
(Thoả mãn)
* Tính liên kết bu lông ở vị trí chân cột cửa mái: Cặp nội lực chịu kéo tại chân cột cửa trời: M= 2832.2daNm;N= 1794.2daN;V= 2518.6daN Chọn 4 bu lông đường kính 16 loại 8.8 và bố trí bulông như hình vẽ 6.6, có:
Diện tích thực của bu lông Abn= 2.01cm2; diện tích nguyên của bu lông Abl= 1.57cm2; cường độ tính toán chịu kéo của bu lông là ftb = 4000daN/cm2; cường độ tính toán chịu cắt của bu lông là fvb = 3200daN/cm2.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 116
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Kiểm tra bulong chịu kéo:
Lực kéo lớn nhất ở 1 bulông (khoảng cách 2 hàng bulong là h1= 30cm):
Khả năng chịu kéo của bulông: [N]tb = Abn.ftb = 1.57x4000 = 6280daN Điều kiện: [N]tb= 9280daN > Nbmax= 5169daN (Thỏa mãn) - Lực cắt tác dụng lên một bu lông:
Khả năng chịu cắt một bu lông:
(Thỏa mãn)
Điều kiện: : [N]vb= 5789daN 630daN - Tính bản bích:
Chiều dày bản bích được tính theo công thức sau:
Chọn tbb = 1.4cm.
6.4.10. Sàn
Đối với sàn ta lấy moment lớn nhất để tính toán cốt thép bản sàn, cốt thép sàn được
đan dạng lưới ô vuông đều đặn trên bản sàn. Với Mmax = 79.144 (kN.m)
Chọn h = 0.4m b= 0.4m ,a=5cm
Các công thức tính toán sau:
với
Vậy chọn
6.4.11. Thiết kế móng cọc nhồi cho kết cấu
1 Giới thiệu
Cọc khoan nhồi là cọc được thi công theo phương pháp khoan lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông. Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay các phương pháp đào khác. Cọc khoan nhồi
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 117
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
có đường kính thông thường hiện nay là 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800, 2000, 2500 mm...
Khi thiết kế và thi công cần nắm vững về điều kiện đất nền cũng như đặc điểm của công nghệ thi công để đảm bảo các quy định về chất lượng của cọc.
Yêu cầu trong cọc khoan nhồi là các loại bê tông thông thường. Ngoài điều
kiện về cường độ, bê tông phải có độ sụt lớn để đảm bảo tính liên tục trong cọc. Móng cọc khoan nhồi được tính toán thiết kế theo “TCVN 10304 – 2014”. ĐỊA CHẤT KHU VỰC TÂN KIÊN
Lớp 1: bùn sét, màu xám xanh, trạng thái chảy, trị số SPT từ 0 đến 2. Lớp gặp ngay
trên mặt với bề dày là 33,5m. Cao độ đáy lớp là -33.0m;
Lớp 2: cát, hạt vừa, màu xám trắng, kết cấu chặt vừa (đầu tầng có kết cấu rời rạc),
trị số SPT từ 9 đến 31, bề dày lớp khoảng 8.3m;
Lớp 3: sét, màu nâu nhạt, đốm vàng, trạng thái cứng, trị số SPT >50, bề mặt của
lớp nằm cách mặt đất tự nhiên khoảng 41.8m.
Frame
P
V2
M3
1 1 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 9 9 10 10 11 11
Station OutputCase CaseType Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination
0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4 0 COMB4 2 COMB4
-4235.518 254.278 1665.0004 65.0357 -4329.852 254.278 367.9863 60.404 -4412.785 60.404 -4178.119 710.3962 -27.8064 -2.479 -130.914 -2.479 1430.1613 -885.248 -122.074 571.6788 91.601 558.2507 91.601 -876.408 -127.003 367.915 2517.5099 -881.337 367.915 231.3047 -4612.653 166.112 1078.3067 650.6642 -4519.987 166.112 -1.918 -111.857 -10.497 -1.918 1409.3384 -866.191 572.0157 91.668 -49.774 561.3236 91.668 -804.109 -56.09 373.519 2543.2925 250.2097
-810.425 373.519
ElemStation 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2
𝜑
Chọn tiết diện cọc, chiều dài, vật liệu và phương pháp thi công : - Cọc bê tông cốt thép đổ tại chỗ, mũi cọc nằm trong lớp đất thứ 2 ( cát thô). Chiều sâu chôn đài:
2
𝐵.𝛾
h = 0,7.tan (45̊ - ).√𝑄𝑜𝑡𝑡
30̊
70.2
Thử tại lớp 1, ta có : Qo = 70 (kN) , φ = 30̊, chọn B = 2(m).
2
18,4.2
h = 0,7.tan (45̊ - = 0,79 (m) ).√
Chọn chiều sâu chôn đài là 2 (m)
Chiều dài cọc Ltt = 40m
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 118
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Chiều dài thực tế : L = Ltt + Lmũi + Lngàm + Ldđ = 41,6 (m) Ltt = 40 (m); Lmũi = 0,4 (m); Lngàm = 0,2 (m); Ldđ = 1 (m) Chọn phương án thi công khoan nhồi trong dung dịch bentonite. Lựa chọn vật liệu :
- Bê tong : + B20 cho cọc + B30 cho đài - Chon cốt thép dọc : có Fa = 76(cm2), CII cho đài.
Chọn cốt thép đai : CI 2 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
33𝑥7000+8.6𝑥22800
Lớp 1 : bùn sét, màu xám xanh, trạng thái chảy ( IL=1.58, K=7000 Lớp 2 : cát, hạt vừa, màu xám trắng, kết cấu chặt vừa e = 0.561 => K = 22880 Lớp 3 : sét, màu nâu nhạt, đốm vàng, trạng thái cứng IL=0.2 , K=14112
41.6
K = = 10677
Đường kính cọc tương đương : bb = d +1 = 2.2 (m) γc = 0.3 , E =27*103 (Mpa) ; I = 0.02 (𝑚4)
5 α = √
10677∗1.8 3∗27∗106∗0.02
2
= 0.408
𝛼
= 4.9 (m) => Ltt = 0,5*L1 = 2.45 (m)
2.45∗4
0.8
𝑟𝑚𝑖𝑛
Với Lo = 0 => L1 = 0 + 𝐿𝑡𝑡 λ = =
= 12.25 < 28 => φ = 1 Rb =1.15kN/cm2: Cường độ chịu nén của bê tông B20 Rs = 36.5kN/cm2 cường độ tính toán của cốt thép As = 76cm2 diện tích tiết diện ngang của cốt thép. Ab = 11309cm2 diện tích tiết diện của cọc.
Rvl = 1*(0.85*0.7*1.15*11309 + 36.5*76) = 10512 (kN). 3 Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lí
33𝑥14.7+8.6𝑥19,7
+ Sức kháng mũi : γc = 1, γcq = 0.9, Ab = 1.13 𝑚2 qb tra theo bảng 2 TCVN10304:2014 => qb = 4100 (kPa)
41.6 (∆−1)∗𝛾0
(2.67−1)∗10
γ = = 15.73 (kN/𝑚3)
1+𝑒
1+0.561 Từ bảng 6 TCVN10304-2014 ta có : α1 = 0.9*16.95 = 15.255 α2 = 0.9*30.8 = 27.72 α3 = 0.9*0.615 = 0.5535 α4 = 0.9*0.4= 0.36 qb = 0.75 ∗ 0.36 ∗ (15.255 ∗ 10.7 ∗ 0.8 + 27.72 ∗ 0.5535 ∗ 15.73 ∗ 41.6) =
γ’ = = = 10.7 (kN/𝑚3)
2746 (kN/m2)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 119
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Qb = 0.9*2746*1.13 = 2792.7 (kN) + Sức kháng hông
Ta có: γcf=0,6, u= 2,513(m)
Bảng 6.18: Chỉ tiêu cơ lý của đất
Lớp đất Độ sâu(m) fi (kPa)
Độ sâu trung bình(m) 3m Bề dày Li(m) 2 Độ sệt/ Trạng thái 1.58 𝛾𝑐𝑓. 𝑙𝑖. 𝑓𝑖 (kN/m) 7.2 2,0(m)-4,0(m) 6
1 4,0(m)-6,0(m) 5m 2 8 9.6 1.58
6,0(m)-8,0(m) 7m 2 8.5 10.2 1.58
8,0(m)-10,0(m) 9m 2 8.8 10.56 1.58
10,0(m)-12,0(m) 11m 2 9.2 11.04 1.58
12,0(m)-14,0(m) 13m 2 9.58 11.5 1.58
14,0(m)-16,0(m) 15m 2 10 12 1.58
16,0(m)-18,0(m 17m 2 10.4 12.48 1.58
18,0(m)-20,0(m 19m 2 10.8 12.96 1.58
20,0(m)-22,0(m) 21m 2 11.2 13.44 1.58
22,0(m)-24,0(m) 23m 2 11.6 13.92 1.58
24,0(m)-26,0(m) 25m 2 12 14.4 1.58
26,0(m)-28,0(m) 27m 2 12.4 14.88 1.58
28,0(m)-30,0(m) 29m 2 12.8 15.36 1.58
30,0(m)-32,0(m) 31m 2 13.2 15.84 1.58
32,0(m)-33,0(m) 31.5m 1 13.4 8.04 1.58
34 2 33,0(m)-35,0(m) 2 60 72 0.3
35,0(m)-37,0(m) 36 2 60 72 0.3
37,0(m)-39,0(m) 38 2 60 72 0.3
39,0(m)-41,0(m) 40 2 60 72 0.3
60 72 0.3 41,0(m)-41,6(m) 41.3 0.6
553.42
Tổng cộng
Suy ra: 𝑄𝑠 = 𝑢 ∗ ∑ 𝛾𝑐𝑓 ∗ 𝑙𝑖 ∗ 𝑓𝑖 = 2.513 ∗ 553.42 = 1390.74(𝑘𝑁) Vậy sức chịu tải nén: Rc,u= Qb+Qs= 1390.74 +2792.7 =4183.42(kN)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 120
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
4 Xác định sức chịu tải cọc theo các chỉ tiêu cường độ của đất nền:
Sức kháng mũi: + Giá trị thành phần sức chống ở mũi cọc: Qb = qb*Ab Trong đó: + Diện tích mũi cọc: Ab= 1,13(m2) + Cường độ chịu tải của đát dưới mũi cọc tính theo công thức:
′ qb = 𝑐𝑢 ∗ Nc Đối với cọc khoan nhồi đường kính lớn: N’ c= 6 ′ = 815.1 ∗ 6 = 4890.6(𝑘𝑁)
qb = 𝑐𝑢 ∗ Nc
′ ∗ 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑎𝑖 = 𝑐𝑎𝑖 + 𝑘𝑠𝑖 ∗ 𝑧 ∗ 𝛾 ∗ 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑎𝑖
Suy ra: Qb=4890.6*1,13=5526.4(kN) Sức kháng hông:
Sức chịu tải cực hạn của cọc: 𝑅𝑐,𝑢 = 𝑄𝑠 + 𝑄𝑏 = 𝑢 ∗ ∑ 𝑓𝑠𝑖 ∗ 𝑙𝑖 + 𝑞𝑏 ∗ 𝐴𝑏 Với: 𝑓𝑠𝑖 = 𝑐𝑎𝑖 + 𝜎ℎ𝑖
𝑘𝑠𝑖 = 1 − 𝑠𝑖𝑛𝜑𝑖
ksi fsi.li(kN/m) 𝜎𝑖 Bề dày lớp(m) Li(m) Cai(kN/ m2) φi (độ) Lớp đất fsi(kN/ m2) 𝛾(𝑘𝑁 /𝑚2)
+ Giá trị thành phần ma sát bên: 𝑄𝑠 = 𝑢 ∗ ∑ 𝑓𝑠𝑖 ∗ 𝑙𝑖 𝑘𝑁 ′( 𝑚2) 242.55 27.1 14,7 3’4 33 33 Lớp 1 0,946 51.68 1705.44
Lớp 2 8.3 8.3 4.3 36 19.7 324.3 0,412 53.24 441.9
∞ Lớp 3
2147.34 Tổng
Suy ra: : 𝑄𝑠 = 𝑢. ∑ 𝑓𝑠𝑖 ∗ 𝑙𝑖 = 2,513.2147.34 = 5396(𝑘𝑁) Vậy : Rc,u= Qb+Qs= 5526.4+5396= 10922(kN)
1,15
4183
5.Xác định sức chịu tải thiết kế:
1,15
1,65
𝛾𝑜 𝛾𝑛
∗ = ∗ = 2535(𝑘𝑁) Sức chịu tải theo cơ lý: Rc,k=4183 (kN) Tra bảng: γk = 1,65; γo = 1,15; γn = 1,15. 𝑅𝑐,𝑘 Suy ra: Sức chịu tải thiết kế: 𝑅𝑐,𝑎 = 𝛾𝑘
6 Sơ bộ xác định kích thước đài cọc Lấy lực nén max Ntt = 4612(kN) tại vị trí chân cột để tính toán.(tại vị trí 0m,36m,72m) Xác định sơ bộ số lượng cọc:
Trong đó: Ntt là lực dọc tính toán tại vị trí chân cột. Qtk là sức chịu tải của cọc
là hệ số xét đến moment và lực ngang tại vị trí chân cột, trọng lượng đài và nền đất trên đài, tùy theo giá trị của moment và lực ngang mà chọn cho hợp lý. Thường ta chọn 1.2 để mang tính an toàn cao.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 121
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Vậy chọn 2 cọc có đường kính 1200(mm) trong 1 đài móng để thiết kế.
Bố trí cọc trên mặt bằng:
Các cọc được bố trí theo hình thức lưới trên mặt bằng cọc với các thông số sau:
- Theo phương dọc: + số hàng cọc: n=2
+ Khoảng cách giữa các cọc: a1=3.d=1,2.3=3,6(m)
- Theo phương ngang:+ Số hàng cọc: n=1 - Khoảng cách giữa mép cọc với mép ngoài của đài: a3= 0,6(m) Kích thước đài sau khi bố trí mặt bằng cọc: 6x3m
𝑡𝑡 = 4612 + 1,1 ∗ 20 ∗ 2 ∗ 6 ∗ 3 = 5404(𝑘𝑁)
7.Kiểm tra điều kiện áp lực xuống cọc:
𝑡𝑡 + 𝑁𝑑
2 = 6.48(m2)
tt= 2517+367*2=3251(kNm) tt= 2517+367*2=3251 (kNm) 2 = 6.48(m2) ∑ yi
c=1,1*41.6*1,13*25=1292kN)
𝑁𝑡𝑡 = 𝑁𝑜
Mx My ∑ xi Trọng lượng cọc: Ptt Tọa độ vị trí các cột :
Theo công thức tính áp lực tác dụng lên cọc:
Bảng 6.19: Phản lực đầu cọc
Cọc Phản lực đầu cọc(kN)
c=2563+1292=3855kN) < 1.2*Rc,k= 5020(kN) (Thỏa điều kiện)
max+Ptt min= 1798(kN)>0 (Thỏa)
1 2 1798 2563
Ptt Ptt 8 .Kiểm tra điều kiện nền đất dưới mũi cọc 8.1 Xác định móng khối quy ước Đây là trường hợp cọc đi qua nền nhiều lớp, từ mép cọc ngoài cùng ngay dưới đế móng, ta hạ một góc φtb xuống mặt phẳng ở mũi cọc, với góc φtb xác định theo công thức sau:
3,4𝑜∗33 + 36𝑜∗8.6 41.6
∑ 𝜑𝑖.𝑙𝑖 𝐿𝑡𝑏
∑ 𝜑𝑖.𝑙𝑖 ∑ 𝑙𝑖
φtb= = = = 9o, với
φi : góc ma sát trong của lớp đất có chiều dày li
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 122
𝜑𝑡𝑏
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2
90 2 Cạnh của khối móng quy ước:
=4o30’ = Ltb: độ sâu hạ cọc trong đất kể từ đáy đài, Ltb =∑ 𝑙𝑖 ∝=
Bqu = b + 2.Ltb.tg( ) = 6 + 2*41,6*tg( 2o15’) = 9,26(m).
𝜑𝑡𝑏 4 𝜑𝑡𝑏 4
Lqu = l + 2.Ltb.tg( ) = 3 + 2*41,6*tg(2o15’) = 6,26(m).
Fqu = Bqu.Lqu = 9,26*6.26= 57.96(m2).
𝐿∗𝐵2 6
Wx= = 181.43 (m3)
Wy = = = 268.4 (m3) Diện tích khối móng quy ước: Môment chống uốn: 9.26∗6.262 6 6.26∗9,262 6 = 𝐿∗𝐵2 6 Trọng lượng khối đất có thể tính gần đúng với khối lượng trung bình của cọc và đất
là 2T/m3
4612
Khi đó:
1,15
2517/1,15
8836
N =Ntc + 2*F*L = + 2 ∗ 58 ∗ 41.6 = 8836(𝑘𝑁)
268.4
58
𝑡𝑐 Ʃ𝑀𝑦 𝑊𝑦
+ = =160.5(KN/m2) + 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 8.2 Xác định ứng suất dưới đáy khối móng quy ước Tính toán ứng suất đáy móng quy ước : 𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹
8836
2517/1,15
- Tính toán ứng suất dưới đáy khối móng quy ước:
268.4
𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹
𝑡𝑐 Ʃ𝑀𝑦 𝑊𝑦
𝑡𝑐 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑚𝑖𝑛
= = + −
8836
𝑡𝑐 =
=>{ 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑃𝑚𝑖𝑛
58
= 𝑃𝑡𝑏 = 152.34(𝑘𝑁/𝑚2) + − 58 𝑡𝑐 = 160.5(𝑘𝑁/𝑚2) 𝑡𝑐 = 144.2(𝑘𝑁/𝑚2) 𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹 - Sức chịu tải đất nền:
′ ∗ ℎ𝑜)
′ + 𝐷 ∗ 𝐶𝑡𝑐 − 𝛾𝐼𝐼
R = ∗ (𝐴 ∗ 𝑏 ∗ 𝛾𝐼𝐼 + 𝐵 ∗ ℎ ∗ 𝛾𝐼𝐼 𝑚1. 𝑚2 𝐾𝑡𝑐
= (0.8 ∗ 6.26 ∗ 14,7 + 4.37 ∗ 41,6 ∗ 15.73 + 6.9 ∗ 4.3) 1,2.1,1 1 = 3899(𝑘𝑁/𝑚2)
= 0,89 > 0,25 144.2 160.5 Trong đó: + Góc ma sát trong: φ =36o => A = 00.84; B = 4.37; D=6.9 + Lực dính: c = 4.3(kN/m2) - Kiểm tra áp lực đất nền: tb=152.34 (kN/m2) ≤ R= 3899(kN/m2) Ptc max= 160.5 (kN/m2) ≤ 1,2.R Ptc Ptc min= 144.2 (kN/m2) > 0 𝑡𝑐 𝑃𝑚𝑖𝑛 𝑡𝑐 = 𝑃𝑚𝑎𝑥
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 123
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Thỏa điều kiện ổn định đất nền.
2 + a2h0 + a3 ≥ 0
4612
9 Kiểm tra điều kiện chọc thủng: Chọn ho : Bất phương trình : a1ho
6∗3
4612
Đặt = 8629 a1 = 3Rk + 4ptt = 3*2535 + 4
6∗3 *0,952 – 4612 =-4380
2 – Ntt =
6∗3
2 + 8198*h0 – 4380≥ 0
) =8198 a2 = bc(3Rk + 4ptt) = 0,95*(3*2535 + 4 4612 a3 = ptt*bc
= 10 cm h0 = 1,5 (m)
4612
Ta được bất phương trình : 8629*ho Suy ra h0 ≥ 0.8(m) Vậy chọn h = 1.6 (m) Chọn Điều kiện Nct ≤ 0.75*Rk*ho*btb Trong đó:1
6∗3
Rk : Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông ho : Chiều cao làm việc của móng Nct = Ntt – Fdth*ptt = 4612 – (0,95+2*1,5)2 =614(KN)
ϕ=0.75*Rk*ho*btb = 0.75*2535*1,5*(4*0,95+4*1,5)=27948 (KN) Nct = 614 (KN) ≤ ϕ=0.75*Rk*ho*btb = 27948 (KN)
Vậy điều kiện chọc thủng thỏa mãn. 10 Kiểm tra điều kiện chiu uốn Việc tính toán chịu uốn của đài tiến hành theo trị số moment uốn tại các tiết diện
thẳng đứng của đài ở mép cột.
Đài tuyệt đối cứng, coi đài làm việc như bản congxon ngàm tại mép cột. Dùng mặt cắt I-I đi qua mép cột theo phuong dọc Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I để ta tính thép cho cạnh dài. MI = ∑ 𝑟𝑖𝑃𝑖 + ∑ 𝑀𝑖 =(1798*0,6 +2563*0.6 =2616 (KNm)
Với Pi
: phản lực của cọc thứ i ri : khoảng cách từ mép cột đến tâm hàng cọc đang xét
2616∗106
Tính toán thép cho đài cọc: Giả sử ao=100(mm) ho = 1600-100=1500 (mm)
2 =
14,5∗6000∗15002 = 0.013
𝑀 𝑅𝑏∗𝑏∗ℎ𝑜 𝜀 = 1 − √1 − 2. 𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,013 = 0,013 Diện tích cốt thép:
Ta có: 𝛼𝑚 =
= = 6230(𝑚𝑚2) 𝐴𝑠 = 14,5.6000.1500.0,013 280 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ𝑜. 𝜀 𝑅𝑠
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 124
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
6230
= = 0,08%( 𝑇ℎỏ𝑎) 𝜇𝑚𝑖𝑛 = 0,05% ≤ 𝜇 = 6230 6000.1500 Hàm lượng cốt thép: 𝐴𝑠 𝑏. ℎ𝑜 Chọn d22
380
Chọn số cây ; n= = 17.4
17
Chọn 18 cây 6000−2.100 S= =339.1(mm)
Chọn S = 340 mm
- Giá trị nội lực theo phương ngang:
xi: Khoảng cách từ cọc thứ i tới mặt cắt ngàm.
2563∗106
- Tính toán cốt thép: Các kích thước: + Chiều cao đài cọc: h = 1600 (mm) + Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: a0 = 100 (mm) => Chiều cao làm việc: h0 = h - a0 = 1600 – 100 = 1500 (mm).
2 =
𝑀 𝑅𝑏∗𝑏∗ℎ𝑜
14,5∗3000∗15002 = 0.026 𝜀 = 1 − √1 − 2. 𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,026 = 0,026 Diện tích cốt thép:
Ta có: 𝛼𝑚 =
= 𝐴𝑠 = = 6102(𝑚𝑚2) 14,5.3000.1500.0,026 280 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ𝑜. 𝜀 𝑅𝑠 Hàm lượng cốt thép:
= 𝜇𝑚𝑖𝑛 = 0,05% ≤ 𝜇 = = 0,078%( 𝑇ℎỏ𝑎) 6102 6000.1500 𝐴𝑠 𝑏. ℎ𝑜 Chọn d22
380
6102 Chọn số cây ; n= = 16.1
3000−2.100
Chọn 17 cây
16
S= = 175(mm)
Chọn S = 180 (mm) Tại các vị trí (9m , 18m, 27m, 45m,56m, 63m) ta có lực nén max Ntt = 866(kN) tại
vị trí chân cột để tính toán
Vậy chọn 1 cọc có đường kính 1200(mm) trong 1 đài móng để thiết kế.
Bố trí cọc trên mặt bằng:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 125
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Các cọc được bố trí theo hình thức lưới trên mặt bằng cọc với các thông số sau:
𝑡𝑡 = 866 + 1,1 ∗ 20 ∗ 2 ∗ 3 ∗ 3 = 1262(𝑘𝑁)
Kích thước đài sau khi bố trí mặt bằng cọc: 3x3m
𝑡𝑡 + 𝑁𝑑
2 = 6.48(m2)
tt= 2517+367*2=3251(kNm) tt= 2517+367*2=3251 (kNm) 2 = 6.48(m2) ∑ yi
c=1,1*41.6*1,13*25=1292kN)
𝑁𝑡𝑡 = 𝑁𝑜
Mx My ∑ xi Trọng lượng cọc: Ptt Theo công thức tính áp lực tác dụng lên cọc:
Cạnh của khối móng quy ước:
Bqu = b + 2.Ltb.tg( ) = 3 + 2*41,6*tg( 2o15’) = 6,26(m).
𝜑𝑡𝑏 4 𝜑𝑡𝑏 4
Lqu = l + 2.Ltb.tg( ) = 3 + 2*41,6*tg(2o15’) = 6,26(m).
Fqu = Bqu.Lqu = 6,26*6.26= 39.2(m2).
𝐿∗𝐵2 6
Wx= = 40.9 (m3)
Wy = = = 40.9 (m3) Diện tích khối móng quy ước: Môment chống uốn: 6.26∗6.262 6 6.26∗6,262 6 = 𝐿∗𝐵2 6 Trọng lượng khối đất có thể tính gần đúng với khối lượng trung bình của cọc và đất
là 2T/m3
866
Khi đó:
1,15
866
2517/1,15
N =Ntc + 2*F*L = + 2 ∗ 39.2 ∗ 41.6 = 4014(𝑘𝑁)
39.2
40.9
𝑡𝑐 Ʃ𝑀𝑦 𝑊𝑦
= + =75.6(KN/m2) + 𝜎𝑚𝑎𝑥 = Tính toán ứng suất đáy móng quy ước : 𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹
866
2517/1,15
- Tính toán ứng suất dưới đáy khối móng quy ước:
39.2
40.9
𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹
𝑡𝑐 Ʃ𝑀𝑦 𝑊𝑦
𝑡𝑐 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑚𝑖𝑛
= = + −
𝑡𝑐 =
=>{ 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑃𝑚𝑖𝑛
= 55.65(𝑘𝑁/𝑚2) 𝑃𝑡𝑏
+ − 𝑡𝑐 = 75.6(𝑘𝑁/𝑚2) 𝑡𝑐 = 35.7(𝑘𝑁/𝑚2) 𝑡𝑐 Ʃ𝑁𝐾𝑀𝑄𝑈 𝐹 - Sức chịu tải đất nền:
′ ∗ ℎ𝑜)
′ + 𝐷 ∗ 𝐶𝑡𝑐 − 𝛾𝐼𝐼
R = ∗ (𝐴 ∗ 𝑏 ∗ 𝛾𝐼𝐼 + 𝐵 ∗ ℎ ∗ 𝛾𝐼𝐼 𝑚1. 𝑚2 𝐾𝑡𝑐
= (0.8 ∗ 6.26 ∗ 14,7 + 4.37 ∗ 41,6 ∗ 15.73 + 6.9 ∗ 4.3) 1,2.1,1 1 = 3899(𝑘𝑁/𝑚2)
Trong đó:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 126
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
= 0,472 > 0,25
+ Góc ma sát trong: φ =36o => A = 00.84; B = 4.37; D=6.9 + Lực dính: c = 4.3(kN/m2) - Kiểm tra áp lực đất nền: tb=55.65 (kN/m2) ≤ R= 3899(kN/m2) Ptc max= 75.6 (kN/m2) ≤ 1,2.R Ptc Ptc min= 35.7 (kN/m2) > 0 𝑡𝑐 𝑃𝑚𝑖𝑛 𝑡𝑐 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 35.7 75.6 Thỏa điều kiện ổn định đất nền.
Tính toán thép cho đài cọc:
1262∗106
Giả sử ao=100(mm) ho = 1600-100=1500 (mm)
2 =
14,5∗3000∗15002 = 0.013
𝑀 𝑅𝑏∗𝑏∗ℎ𝑜
Ta có: 𝛼𝑚 =
𝜀 = 1 − √1 − 2. 𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,013 = 0,013
Diện tích cốt thép:
= = 3029(𝑚𝑚2) 𝐴𝑠 = 14,5.3000.1500.0,013 280 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ𝑜. 𝜀 𝑅𝑠
Hàm lượng cốt thép:
= 0,07%( 𝑇ℎỏ𝑎) = 𝜇𝑚𝑖𝑛 = 0,05% ≤ 𝜇 = 3029 3000.1500 𝐴𝑠 𝑏. ℎ𝑜
3029
Chọn d22
380
Chọn số cây ; n= = 7.9
3000−2.100
Chọn 8 cây
7
S= =400(mm)
Chọn S = 400 mm
11. Kiểm tra lún móng cọc Các bước tính lún: Bước 1: Xác định áp lực gây lún
Bước 2: chia lớp phân tố
Bước 3: Xác định độ lún của lớp phân tố i, chiều dày hi
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 127
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bước 4: kiểm tra điều kiện tính lún trong phạm vi
Bước 5: Xác định tông độ lún nền pheo phương pháp tổng phân tố
Ứng suất bản thân tại đáy gối móng quy ước:
Ứng suất gây lún tại đáy khối móng quy ước
Áp lực phụ thêm do tác dụng tải trọng công trình ở độ sâu z kể từ đáy khối móng quy ước
Với
là hệ số tra bảng C1 – TCVN 9362:2012
Công trình thuộc kiểu nhà khung bê tông cốt thép theo bảng 16 – TCVN 9362:2012 Chia đất nền dưới đáy móng quy ước thành từng lớp 0.6m. Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm
móng có độ sâu z kể từ đáy móng.
Hình 6.37: Sơ đồ tính lún của khối móng quy ước.
Bảng 6.20: Ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của lớp đất
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 128
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Điểm z(m) Lớp đất
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.6 1.2 1.8 2.4 3 3.6 4.2 4.8 1 0.98 0.96 0.88 0.8 0.703 0.606 0.527 0.449 193 189.14 185.28 169.84 154.4 135.68 116.9 101.71 86.67 395.5 403.86 410.22 416.58 422.94 429.3 435.66 442.02 449.13
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Tại lớp thứ 2, điểm thứ 8 ta có: Do đó ta dừng tính lún tại vị trí này Độ lún tổng cộng:
Vậy S = 1.2(cm) < [Sgh] = 8(cm) Vậy thõa mãn điều kiện chịu lún giới hạn.
6.4.12. Thi công nhà tiền chế
1. Công nghệ thi công
- Chia xà ngang thành hai mô đun, các mô đun được khuếch đại ở trên nhờ cẩu đưa vào vị
trí lắp ghép, lắp đặt một hệ sàn công tác ở giữa để lắp ghép hai mô đun xà với nhau.
- Công tác căn chỉnh phải yêu cầu đúng kỹ thuật. - Trình tự lắp ghép cũng sử dụng phương pháp lắp ghép tổng hợp. - Trong cả hai phương án khi lắp ghép lắp ghép khung nhịp phụ khung đều được khuếch
đại cột và xà trước khi cẩu lắp.
Hình 6.38: Lắp ghép các modun xà ngang
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 129
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
2. Tổng quát về phương pháp thi công
Quá trình thi công lắp dựng khung được tiến hành như sau: a) Thời gian thi công Thời điểm thi công lắp ghép khung là sau khi bê tông móng đạt cường độ cho phép
để lắp ghép.
b) Trình tự lắp ghép: Trước tiên lắp dựng cột (sau khi khuếch đại các mô đun của cột). Hai cẩu ở hai bên đồng thời lắp dựng hai cột. Sau đó lắp dựng các mô đun xà đã được khuếch đại. Khung được lắp đặt đầu tiên cần phải được neo giữ bằng hệ thống dây neo đảm bảo cho khung đúng tim cốt.
Sau khi lắp khung thứ hai song cần tiến hành lắp dựng dầm cầu trục luôn. Sau đó bắt
đầu lắp giằng, xà gồ và các tấm cách nhiệt, bao che.
c) Hệ thống chống đỡ Lắp dựng mỗ khung cần lắp đặt 3 sàn công tác ở ba vị trí: ở hai cột hai bên và một
sàn công tác ở giữa phục vụ liên kết xà với cột và các mô đun xà với nhau.
Hệ giáo đỡ sử dụng giáo PAN đặt trên các tấm thép dày 2 cm đảm bảo không lún khi thi công, giáo PAN được chồng thành hộp có sử dụng các thanh giằng bằng thanh ống liên kết với giáo bằng các khoá ống xoay để đảm bảo ổn định trong thi công. Hệ giáo đỡ, sàn công tác và các tấm thép lót được chuyển đến phục vụ cho khung thứ 3 khi khung thứ 1 đã được liên kết xong…
d) Mặt bằng bố trí các cấu kiện lắp ghép
Các cấu kiện được bố trí trên mặt bằng đảm bảo thuận lợi cho cần trục làm việc. Chọn vị trí đứng của cần trục theo yêu cầu tại 1 vị trí đứng, cần trục lắp được ít nhất một mô đun của hệ xà. Đồng thời cần trục không phải thay đổi vị trí khi tiến hành cẩu lắp đặt các mô đun. 3. Quá trình thi công a) Phân chia các mô đun xà:
Việc phân chia các mô đun được tiến hành theo yêu cầu thuận lợi trong thi công cẩu lắp và liên kết trên cao, đảm bảo các vị trí liên kết được liên kết hoàn toàn trên mặt đất, khi liên kết trên cao chỉ liên kết tại một vị trí ở giữa và hai đầu cột các thanh dàn. Đồng thời trọng lượng các mô đun tương đối đồng đều
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 130
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.39: Phân chia các modun xà ngang
b) Hệ sàn công tác:
Sử dụng giáo PAN được lắp theo khối có các thanh giằng bằng thép ống liên kết bằng các khóa thanh ống. Hệ giáo chống được đặt trên các tấm thép dày 2 cm để đảm bảo không lún trong thi công. Giáo PAN có kích thước hình học:
Rộng 1,2 m cao 1,8 m.
Hình 6.40: Sàn công tác bằng giáo PAL
Ưu điểm của giáo PAN:
- Kết cấu gọn nhẹ. - Chịu được tải trọng lớn. - Lắp ráp và sử dụng đơn giản. -
Ít chủng loại cấu kiện nên thuận tiện trong công tác quản lý. c) Dàn nâng:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 131
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Trọng lượng cấu kiện không nặng nhưng do cấu kiện chịu lực theo phương ngoài mặt phẳng uốn không lớn, để giảm ứng suất phụ trong quá trình thi công cẩu lắp ta sử dụng hệ dàn nâng để đảm bảo ổn định cho cấu kiện. Dàn nâng có mã hiệu: 195946R-11 dùng nâng dàn kèo có các thông số:
- Trọng lượng vật nâng giới hạn [Q] = 25 T. - Trọng lượng bản thân: G = 1,75 T, - Chiều cao treo dàn htreo = 3,6 m.
Dàn nâng được bố trí đảm bảo treo mô đun tại nhiều điểm nhằm phân phối nhỏ các lực tác dụng vào mô đun
4. Bố trí mặt bằng thi công Các cấu kiện được vận chuyển và khuếch đại tại công trường, và được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận tiện cho quá trình thi công, thuận tiện cho việc cẩu lắp các cấu kiện lắp ghép theo trình tự. Đề xuất phương án lắp ghép như sau:
- Cột được tiến hành khuếch đại đầu tiên và được đưa vào lắp ghép, sau đó khuếch đại các mô đun xà, sau khi lắp dựng xong khung thứ hai tiến hành lắp dầm cầu trục và các hệ xà gồ, hệ giằng mái giằng cột tạo thành khung cứng để tiến hành thi công các khung còn lại thuận tiện hơn.
- Các cấu kiện nhẹ dùng tời để đưa lên cao.
5. Biện pháp thi công lắp ghép
a) Biện pháp thi công lắp ghép cột
Chuẩn bị móng cho cột thép Cột thép được lắp trên mặt móng bêtông đúc tại chỗ trong đó móng đã được chôn sẵn các bulông giằng. Cột được gắn liên kết vào móng bằng các bulông giằng. Trong trường hợp này cột liên kết khớp với móng.
Chọn trường hợp đặt cột tỳ lên trên mặt sống tựa bằng thép đã chôn sẵn đặt vào đúng
cao trình thiết kế. Các giai đoạn chuẩn bị móng cho cột thép như sau:
- Bu lông giằng cột được hàn sẵn một bản thép vừa có tác dụng định vị trí bu lông, vừa có
tác dụng neo giữ bu lông trong móng.
- Chuẩn bị một đoạn thép hình (thép chữ I hay đoạn ray) làm sống tựa để chôn trong móng,
đoạn thép được hàn sẵn vào bản đế.
- Đổ bêtông móng đến vị trí bản đế thì dừng lại. - Đặt bản đế vào, sau đó đặt tấm thép có tai ngang và đinh vít điều chỉnh lên trên. Chỉnh
cho tim của tấm thép trùng với tim của móng.
- Dùng máy trắc đạc (thuỷ bình) ngắm cho mặt trên của bản đế đúng cao trình thiết kế và góc nghiêng của bản thép đúng theo góc nghiêng thiết kế (bằng cách vặn các đinh vít điều chỉnh).
- Rót vữa xi măng lấp khe hở giữa đáy bản đế thép với mặt móng.
Cột thép đặt trên loại móng này cần phải điều chỉnh tim theo hai phương để bảo đảm độ thẳng đứng của cột theo hai phương theo yêu cầu thiết kế. Giữ ổn định của cột bằng bộ gá lắp và các dây văng.
Biện pháp thi công lắp ghép cột: Công tác chuẩn bị:
- Kiểm tra kích thước hình học của cột.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 132
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Lấy dấu tim theo hai phương và xác định trọng tâm của cột. - Chuẩn bị các thiết bị cần thiết như: Dây treo, đòn treo, kẹp ma sát, khoá bán tự động.
Bố trí mặt bằng: Sắp xếp cột trên mặt bằng để chuẩn bị dựng lắp cột là một việc rất quan trọng, nó phụ thuộc vào mặt bằng công trình, vào tính năng cần trục được sử dụng và đặc biệt nó phụ thuộc vào phương pháp dựng cột để lắp ghép.
Khi mặt bằng không được rộng lắm và khi sức nâng của cần trục không lớn lắm thì người ta dùng phương pháp kéo lê. Ngược lại, khi mặt bằng khá rộng và khi sức nâng của cần trục lớn hơn hẳn trọng lượng của cột thì người ta dựng cột theo phương pháp quay.
Vì chọn cẩu có sức cẩu lớn hơn so với trọng lượng cột nên trên ta chọn phương pháp
quay để dựng lắp cột, cách bố trí cột trên mặt bằng theo phương pháp quay như sau:
Ban đầu, dựng cột từ phương nằm ngang lên phương thẳng đứng bằng phương pháp quay đầu cột làm cho chân cột tì lên các tà vẹt (xếp ở vị trí móng). Sau đó cẩu nâng bổng cột lên và chuyển dần về phía tim móng rồi dần hạ vào vị trí thiết kế của nó.
Hình 6.41: Mặt bằng bố trí cột và cẩu lắp cột theo phươn pháp quay
Cách dựng lắp: Trước khi lắp cột vào móng ta phải dựng cột từ tư thế nằm ngang sang tư thế đứng
thẳng.
Ta chọn vị trí buộc cột bằng khoá bán tự động ở hai bản cánh phía đầu trên của cột. Dùng cần trục nâng dần đầu cột lên cao, còn chân cột thì vẫn giữ nguyên tại vị trí cũ
cho đến khi cột chuyển dần tới vị trí thẳng đứng
Khi dựng: Bệ máy quay chậm về phía móng tay cần được giữ nguyên và dây cáp nâng móc cẩu được cuốn lại được nâng dần đầu cột lên hoạc cũng có thể tay cần được nâng dần lên còn cáp móc cẩu vẫn còn giữ nguyên. Do vậy đầu cột được quay (chân cột
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 133
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
vẫn giữ nguyên vị trí cũ) dần lên phía móng để cuối cùng cột đến tư thế thẳng đứng bên cạnh bệ móng.
Chỉnh cột: Sau khi dựng lắp xong ta có thể dùng cần trục hoặc kích (tỳ vào đoạn thép được hàn ở chân cột) để điều chỉnh. Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng dây dọi hoặc bằng máy kinh vĩ theo các đường tim ghi trên cột và móng cho trùng hợp để bảo đảm cột ở vào đúng vị trí thiết kế của chúng. Ổn định cột (tạm thời):
- Xiết chặt các bulông giằng đã chôn sẵn ở móng vào chân cột. - Vì chân cột là khớp nên ta phải giằng thêm ở phía đầu cột bằng các dây neo theo hai phương dọc và ngang cột. Các dây neo dọc được buộc vào các móng bên cạnh và các dây neo ngang được buộc vào cọc chôn dưới đất, các dây treo phải có tăng đơ điều chỉnh.
(Chú ý là chỉ được tháo dỡ các dây neo khi cột đã được liên kết chắc chắn với các
cấu kiện khác như hệ giằng cột và xà ngang).
b) Biện pháp lắp ghép xà ngang
Sau khi lắp xong cột cần tiến hành lắp ghép ngay các hệ sàn công tác phục vụ thao
tác khi thi công lắp ghép xà ngang.
Công tác chuẩn bị:
- Vạch đường tim ở chỗ tựa của dầm mái với cột. - Chuẩn bị các dụng cụ điều chỉnh (đòn bẩy), các thiết bị cố định tạm… - Gắn vào đầu dầm mái các: Bu lông giằng ở đầu xà, dây thừng để ổn định trong khi lắp
ghép, các thiết bị an toàn và thiết bị gia cố, nếu cần.
- Chuẩn bị khung treo, các thiết bị treo buộc.
Bố trí mặt bằng: Mô đun xà được vận chuyển đến công trường và thường được khuyếch đại tại công trường. Mô đun xà được đỡ bằng các thanh đỡ. Vị trí của dầm trên mặt bằng phải bố trí
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 134
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
sao cho trọng tâm của tứng mô đun xà và vị trí đường đi của cẩu phải cùng nằm trên một đường tròn. Cách bố trí xà ngang trên công trường xem hình vẽ dưới đây:
Cách dựng lắp: +Tổ chức lắp: Bố trí một tổ lắp dầm khoảng 12 người, phân công cụ thể như sau:
- Bốn người làm công tác chuẩn bị, khi cấu kiện đã được nâng lên thì bốn người này làm
công việc kéo dây điều chỉnh.
- Sáu người khác được bố trí lên sàn công tác, mỗi sàn công tác hai người (đặt ở đầu cột, đặt ở giữa nhịp có thang tựa vào cột cho người trèo lên) để điều chỉnh cho các mô đun xà vào đúng vị trí thiết kế
- Người thứ 11 và 12 có nhiệm vụ đánh tín hiệu chỉ đạo việc lắp ghép.
Hình 6.42: Các modun xà được bố trí trên mặt bằng và cách cẩu lắp modun xà
+ Cách lắp: Thường theo trình tự sau đây:
- Kiểm tra cao trình của cột - Móc đòn treo cho mô đun, đồng thời buộc các dây thừng để kéo điều chỉnh. - Lồng các bulông vào các lỗ liên kết xà với cột. - Hai cẩu tiến hành song song cùng lắp hai mô đun xà, cẩu lắp mô đun xà lên và nâng dần
tới chỗ lắp.
- Dùng đòn bẩy để điều chỉnh hai đầu xà theo tim ở đầu cột. - Độ lệch về tim cốt theo qui định là không vượt quá 5cm.
Cố định tạm: Khung đầu tiên sau khi được lắp đặt lên cột thì phải tiến hành cố định tạm ngay bằng
cách:
- Vặn các bulông liên kết giữa xà và cột, giữa các mô đun xà lại với nhau. - Dùng dây cáp buộc vào móc cẩu của xà và neo vào cọc neo đã được chôn sẵn dưới đất (các dây văng phải giằng ở hai bên để tránh đường đi của cẩu và phải có tăng đơ để điều chỉnh).
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 135
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Trên đây là cách cố định tạm của khung được lắp dựng đầu tiên. Từ khung thứ hai trở đi, người ta cố định bằng các thanh giằng ngang để liên kết các khung ở lần lắp trước và sau đó với nhau. Hai thanh giằng có móc kẹp vít, liên kết khớp. Khi cẩu dầm lên thì một đầu thanh giằng được kẹp vít vào thanh trên và đầu kia của thanh giằng (đã buộc sẵn một dây thừng) nằm ở phía dưới.
- Khi lắp khung xong thì người đứng trên phần mái ở bên khung lắp trước sẽ kéo dây
thừng lên và cặp móc kẹp vít.
- Khi cố định tạm hệ xà ngang vào hai đầu cột và liên kết chúng với nhau xong mới được
tháo gỡ dây treo buộc và giải phóng cần trục.
Cố định hẳn: Ta cố định hẳn dầm mái vào các đầu cột bằng cách xiết chặt toàn bộ các bulông liên
kết giữa xà ngang với cột và các mô đun xà với nhau.
Cần chú ý khi siết chặt các bu lông do trọng lượng các cấu kiện cẩu lắp tương đối nặng, để đảm bảo khít giữa các bản mã của mô đun cần sử dụng cẩu để cùng tham gia nâng một đầu lên để làm khít bản mã sau đó xiết chặt bu lông.
Chỉ được tháo gỡ các dụng cụ cố định tạm cho khung sau khi đã lắp và hàn xong ít nhất là bốn thanh xà gồ mái trên dầm đó hoặc sau khi đã đặt xong những hệ giằng đặc biệt do thiết kế quy định.
c) Biện pháp thi công lắp ghép dầm cầu trục
Tiến hành lắp dựng dầm cầu trục ngay sau khi lắp dựng song khung thứ hai. Do trọng lượng của dầm cầu trục nhẹ (sức trục nhỏ Q=10 tấn, G=0,98 tấn (được tính
gần đúng)) nên sử dụng luôn cẩu đã lắp dựng khung để lắp dựng dầm cầu trục.
Đây là dạng cầu trục treo ở giữa nhịp khung nên quá trình cẩu lắp tương đối phức tạp và khó khăn do phải lắp dựng khung xong mới lắp dầm cầu trục. Vì thế cầu trục phải đứng ngoài khung để cẩu lắp, cầu trục phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Cần phải đủ chiều dài đảm bảo tầm với đến vị trí dầm. - Sức trục phải lớn hơn trọng lượng dầm để có thể nhấc bổng dầm lên:
Ta thấy với loại cẩu trên đảm bảo đủ yêu cầu cẩu lắp. Công tác chuẩn bị
- Vạch tim trục của cầu trục và vị trí lắp dầm vào khung. - Các thiết bị treo buộc như: khoá bán tự động, các dây treo, dây neo giữ và điều chỉnh…
Bố trí mặt bằng Các dầm cầu chạy phải theo dãy, trọng tâm của nó nằm trong phạm vi độ với của tay
cần (của cần trục).
Các dựng lắp Hai cầu trục tiến hành lắp dựng song song dầm cầu trục ở hai bên. + Mỗi bên lắp dựng cầu trục cần một tổ đội 5 người được phân công như sau: - Hai người làm công tác chuẩn bị, khi cấu kiện đã được nâng lên thì hai người này làm
công việc kéo dây điều chỉnh.
- Hai người khác leo lên khung (đã được lắp dựng xong) điều chỉnh cho dầm vào đúng vị
trí thiết kế và lắp ráp các bu lông.
- Người thứ năm có nhiệm vụ đánh tín hiệu chỉ đạo công việc lắp dựng.
+ Các thức lắp:
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 136
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Kiểm tra cao trình và vị trí tim tại vị trí liên kết dầm với khung. - Móc dây treo cho dầm, đồng thời buộc dây kéo điều chỉnh. - Lồng các bu lông vào lỗ liên kết dầm với khung. - Kiểm tra mặt phẳng theo phương ngang ở mặt dưới của dầm tạivị trí liên kết ray băng
máy thuỷ bình (hoặc bằng Nivo).
- Độ lệch về tim và cốt của dầm theo quy định không được quá 5mm.
Cố định dầm
Ổn định dầm cầu chạy được tiến hành ngay sau khi điều chỉnh về tim và cốt (cầu trục
treo), tiến hành vặn các bu lông liên kết dầm vào khung.
Chỉ giải phóng cẩu khi dầm đã được cố định hẳn với khung.
Hình 6.43: Lắp ghép dầm cầu trục
d) Biện pháp thi công lắp ghép mái
Lắp dựng hệ thống mái và các lớp bao che ngay sau khi lắp dựng dầm cầu trục và hệ
giằng của công trình.
- Tiến hành lắp hệ xà gồ, do xà gồ có trọng lượng nhẹ nên vận chuyển xà gồ lên cao bằng
cầu trục hoặc bằng hệ thống tời được bố trí trong quá trình thi công.
- Xà gồ được lắp ráp vào các vị trí của khung đã được hàn sẵn bản mã bằng bu lông. - Lắp dựng xà gồ xong tiến hành lắp các tấm cách nhiệt, tấm mái. e) Biện pháp thi công lắp ghép khung nhịp phụ
Công tác chuẩn bị:
- Kiểm tra kích thước hình học của cột. - Lấy dấu tim theo hai phương và xác định trọng tâm của cột.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 137
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Chuẩn bị các thiết bị cần thiết như: Dây treo, đòn treo, kẹp ma sát, khoá bán tự động.
Bố trí mặt bằng: Sắp xếp cột trên mặt bằng để chuẩn bị dựng lắp được bố trí như hình vẽ bên (ở đây
cột được cẩu theo phương pháp quay như trường hợp trên):
Hình 6.44: Bố trí mặt bằng và lắp ghép các xà ngang khung phụ
Các trường hợp dựng lắp, điều chỉnh, ổn định… cũng tương tự như dựng lắp cột
khung nhịp chính.
Trường hợp dựng lắp xà ngang do mặt bằng hẹp không thể bố trí cho cẩu quay được 90o nên các bố trí khác nhưng cách dựng lắp cũng tương tự, chiều dài xà ngang nhỏ và không phải khuếch đại trước khi dựng lắp. cách bố trí như hình vẽ. 6. Yêu cầu về kỹ thuật
1. Đối với người lao động:
- Việc lắp ghép được tiến hành ở trên cao nên những người thợ làm việc định kỳ phải
có sức khoẻ tốt và phải được kiểm tra định kỳ.
- Mỗi khi có gió cấp 6 trở lên, cũng như khi trời rét buốt hoặc có sương mù nhiều thì
phải đình chỉ công tác lắp gép.
- Phải cung cấp cho người thợ lắp ghép những trang thiết bị an toàn cần thiết đặc biệt là dây đeo bảo hiểm (chịu được lực tĩnh là 300 KG lực). Thường xuyên kiểm tra việc thực hiện an toàn lao động đối với người công nhân. - Cấm mọi trường hợp đi trên các thanh dàn. - Cấm công nhân đứng trên kết cấu đang cẩu lắp, hoặc lên xuống bằng thăng tải hay
cần trục.
2. Với cáp nâng:
Thường xuyên kiểm tra dây cáp nâng, khi dây cáp đã có sợi đứt thì phải đặc biệt lưu ý. Trong 1 bước bện của dây cáp nếu số sợi dây thép đứt chiếm tới 10 % thì phải thay cáp.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 138
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Dây cáp phải được cuốn trong các hộp gỗ và bảo quản nơi khô ráo để tránh rỉ, dây không được để bị xoắn vòng. Thường xuyên bôi mỡ chống rỉ và hạn chế ma sát bào mòn trong và ngoài cáp.
Khi sử dụng cáp phải lưu ý: - Không được để dây cáp chà sát vào kết cáu công trình, nhất là vào các mép cạnh của
kết cấu thép.
- Không được để dây cáp bị bẹp do bị kẹp hoặc do các vật nặng đè lên. - Các nhánh dây cáp không cọ sát vào nhau khi làm việc. - Không để dây cáp chạm vào dây điện hàn, như vậy sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch,
làm cháy các sợi dây bện cáp.
- Các nút buộc cáp và liên kết móc treo của cáp phải đảm bảo các yêu cầu về liên kết
cũng như an toàn trong sử dụng.
3. Với cần trục:
- Đường đi của cần trục phải cách xa công trình theo quy định về khoảng cách an
toàn.
- Phải đảm bảo độ an toàn của cần trục khi đứng và khi làm việc. - Phải có các biện pháp phòng ngừa và các thiết bị chống sét hữu hiệu cho cần trục
cao.
- Các móc cẩu phải có nắp an toàn để dây cẩu không trượt khỏi móc cẩu khi lắp ghép. - Khi cấu kiện được ổn định mới được tháo rỡ móc cẩu ra khỏi cấu kiện.
4. Quy định chung:
- Phải có thiết bị chống sét cho công trình. - Không cho đường điện chạy qua khu vực lắp ghép, nếu bắt buộc phải chạy qua thì
đường điện đó phải đi qua cáp bảo hiểm và chôn ngầm dưới đất.
- Cấm mọi người không có nhiệm vụ đi qua nơi đang thi công. 7. AN TOÀN LAO ĐỘNG
- Khi thi công nhà công nghiệp cũng như các công trình khác việc cần quan tâm hàng đầu là biện pháp an toàn lao động. Công trình phải là nơi quản lý chặt chẽ về số người ra vào trong công trình (không phận sự miễn vào). Tất cả các công trình đều phải được học nội quy về an toàn lao động trước khi thi công công trình.
An toàn lao động khi đóng: - Khi thi công đóng & ép cọc cần phải nhắc nhở công nhân, trang bị bảo hộ, kiểm tra an
toàn các thiết bị phục vụ cho đóng.
- Chấp hành nghiêm chỉnh các quy định an toàn lao động về sử dụng, vận hành động cơ thuỷ lực, động cơ điện, cần cẩu, máy đóng cọc máy hàn điện, các hệ thống tời, cáp, ròng rọc.
- Phải chấp hành nghiêm ngặt quy chế an toàn ở trên cao: phải có dây an toàn, thang sắt lên
xuống.. .
An toàn lao động trong thi công đào đất: Đào đất bằng máy: - Trong thời gian máy hoạt độn, cấm mọi người đi lại trên mái dốc tựu nhiên, cũng như
trong phạm vi hoạt động của máy, khu vực này phải có biển báo.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 139
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Khi vận hành máy phải kiểm tra tình trạng máy, vị trí đặt máy, thiết bị an toàn phanh
hãm, tín hiệu, âm thanh, cho máy chạy thử không tải.
- Không được thay đổi độ nghiêng của máy khi gầu xúc đang mang tải hay đang quay gần.
Cấm hãm phanh đột ngột.
- Thường xuyên kiểm tra tình trạng của dây cáp, không dùng dây cáp đã nối. - Trong mọi trường hợp khoảng cách giữa cabin máy và thành hố đào phải > 1m. Đào đất bằng thủ công: - Phải trang bị đủ dụng cụ cho công nhân theo chế độ hiện hành. - Đào đất hố móng sau mỗi trận mưa phải rắc cát vào bậc thanh lên xuống tránh trượt ngã. - Cấm bố trí người làm việc trên miệng hố trong khi đang có việc ở bên dưới hố đào trong
cùng một khoang mà đát có thể rơi, lở xuống người bên dưới.
An toàn lao động trong công tác lắp ghép: - Việc tiến hành lắp ghép thường được tiến hành ở trên cao nên những người thợ làm việc
phảI có sức khoẻ tốt & phải được kiểm tra sức khoẻ theo định kỳ.
- Phải cung cấp cho thợ lắp ghép mọi thiết bị an toàn cần thiết đặc biệt dây treo bảo hiểm
(chỉ được lực tĩnh là 300 KG lực).
- Mỗi khi có gió cấp 6 trở lên, thời tiết rét buốt hay sương mù nhiều thì phải đình chỉ công
việc lắp ghép trên cao.
- Cấm đi lại trên các dầm giằng hoặc các thanh cánh trên. Chỉ được đi lại trên các thanh
cánh hạ của dàn sau khi đã có dây vịn dọc ở ngang ngực để làm lan can bảo hiểm.
- Những sàn và cầu công tác phải chắc chắn liên kết vững vàng, ổn định và phải có hàng
rào tay vịn.
- Đường vận chuyển cầu trục phải đặt xa công trình và cách mép hố móng theo những yêu
cầu quy định.
- Đảm bảo ổn định cho cầu trục khi đứng và làm việc. - Phải có biện pháp phòng ngừa và các biện pháp chống sét hữu hiệu cho các cần trục cao - Các móc cẩu phải có móc an toàn để dây cẩu không tuột khỏi móc cẩu trong quá trình lắp
ghép.
- Không được treo các vật nặng trên móc cẩu, khi cấu kiện đã được dữ ổn định thì mới
được phép tháo gỡ móc cẩu ra khỏi cấu kiện.
(Dung lắp, tháo dỡ, dàn giáo, dựng lắp cốt thép, đổ, đầm và bảo dưỡng bê tông).
- Khi cấu kiện đã được giữ ổn định ta mới được phép tháo dỡ móc cẩu ra khỏi cấu kiện. - Đảm bảo an toàn về hàn khi hàn liên kết các cấu kiện - Cấm mọi người không có nhiệm vụ đi lại trên công trường xây dựng khi đang thi công. An toàn lao động trong công tác bê tông: - - Dựng lắp, tháo dỡ dàn giáo: - không được sử dụng dàn giáo: có biến dạng, rạn nứt, mòn gỉ hoặc thiếu các bộ phận: neo,
móc, giằng....
- Khe hở giữa sàn công tác và các cấu kiện khác >0,05m khi xây và 0,2m khi trát. - Các cột dàn giáo phải được đặt trên vật kê ổn định. - Cần xếp tải lên dàn giáo, nơi ngoài các vị trí quy định. - Khi dàn giáo cao hơn 6m phải làm ít nhất 2 sàn công tác: sàn làm việc bên trên, sàn bảo
vệ phía dưới.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 140
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Khi dàn giáo cao hơn 12 m phải làm cầu thang. độ dốc cầu thang <600. - Lỗ hổng ở sàn công tác để lên, xuống phải có lan can bảo vệ ở 3 phía. - Thường xuyên kiểm tra tất cả các bộphận kết cấu của dàn giáo, giá đỡ, để kịp thời phát
hiện tình hình hơ hỏng của dàn giáo để có biện pháp sửa chữa kịp thời.
- Khi tháo dỡ dàn giáo phải có rào ngăn, biển cấm người qua lại. Cấm tháo dỡ dàn giáo
bằng cách giật đổ.
- Không dựng lắp, tháo dỡ hoặc làm việc trên dàn giáo khi trời mưa to, giông bão hoặc gió
cấp 5 trở lên.
- Công tác gia công lắp dựng cốt thép: - Gia công cốt thép phải được tiến hành ở khu vực riêng, xung quanh có rào chắn và biển
báo.
- Cắt, uốn, kéo cốt thép phải dùng những thiết bị chuyên dùng, phải có biện pháp ngăn
ngừa thép văng khi cắt cốt thép có đoạn dài hơn hoặc bằng 0,3 m.
- Bàn gia công cốt thép phải được cố định chắc chắn, nếu bàn gia công cốt thép có công nhân làm việc ở hai giá thì ở giữa phải có lưới thép bảo vệ cao ít nhất là 1,0 m. Cốt thép đã làm xong phải để đúng chỗ quy định.
- Khi nắn thẳng cốt thép tròn cuộn bằng máy phải che chắn bảo hiểm ở trục cuộn trước khi
mở máy ,hãm động cơ khi đưa đầu nối thép vào trục cuộn.
- Khi gia công cốt thép và làm sạch rỉ phải trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân cho
công nhân.
- Không dùng kéo tay khi cắt thanh thép thành các mẫu ngắn hơn 30 cm. - Trước khi chuyển những tấm lưới khung cốt thép đến vị trí lắp đặt phải kiểm tra các mối hàn, nút buộc. Khi cắt bỏ những phần mép thừa ở trên cao công nhân phải đeo dây an toàn, bên dưới phải có biển báo. Khi hàn cốt thép chờ cần tuân theo chặt chẽ quy định của quy phạm.
- Buộc cốt thép phải dùng dụng cụ chuyên dùng, cấm buộc bằng tay phép trong thiết kế . - Khi dựng lắp cốt thép gần đường dây dẫn điện phải cắt điện, trường hợp không cắt được
điện phải có biện pháp ngăn ngừa cốt thép chạm vào dây điện.
- Đổ và đầm bê tông : - Trước khi đổ bê tông cán bộ kỹ thuật thi công phải kiểm tra việc lắp đặt cốp pha cốt thép, giàn giáo , sàn công tác ,đường vận chuyển. Chỉ được tiến hành đổ bê tông sau khi đã có văn bản xác nhận.
- Lối đi lại dưới ku vực đang đổ bê tông phải có rào ngăn và biển cấm. Trường hợp bắt
buộc có người qua lại cần làm hệ thống che ở phía trên lối qua lại đó.
- Cấm người không có nhiệm vụ đứng ở sàn róy vữa bê tông. Công nhân làm nhiệm vụ
định hướng, đièu chỉnh máy, vòi bơm đổ bê tông phải có găng, ủng.
- Khi dùng đầm rung đầm bê tông cần : - Nối đất với vỏ đầm rung . - Dùng dây buộc cách điện nối từ bảng phân phối đến động cơ điện của đầm. - Làm sạch đầm rung lau khô và quấn dây dẫn khi ngừng làm việc. - Ngừng đầm rung từ 5 đến 7 phút sau mỗi lần làm việc liên tục từ 30 đến 35 phút. - Công nhân vận hành máy phải trang bị ủng cao su cách điện và các phương tiện bảo vệ cá
nhân khác .
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 141
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Bảo dưỡng bê tông : - Khi bảo dưỡng bê tông phải dùng giàn giáo, không được đứng lên các cột chống hoặc cạnh cốt pha ,không được dùng các thanh dựa vào các bộ phận kết cấu bê tông đang bảo dưỡng .
- Bảo dưỡng bê tông vào ban đêm hoặc những bộ phận kết cấu bị che khuất phải có đèn
chiếu sáng.
- Công tác làm mái : - Chỉ cho phép công nhân làm các công việc trên mái sau khi cán bộ kỹ thuật đã kiểm tra
tình trạng kết cấu chịu lực của mái và các phương tiện bảo đảm an toàn khác.
- Chỉ cho phép để vật liệu trên mái ở những vị trí thiết kế quy định. - Khi để các vật liệu, dụng cụ trên mái phải có biện pháp chống lăn trượt trên mái dốc. - Trong phạm vi đang có người làm việc trên mái phải có rào ngăn và biển cấm bên dưới để tránh dụng cụ và vật liệu rơi vào người qua lại. Hàng rào ngăn phải đặt rộng ra mép ngoài của mái theo hình chiếu bằng với khoảng lớn hơn 3 m.
- Công tác hoàn thiện: - Sử dụng dàn giáo, sàn công tác làm công tác hoàn thiện phải theo sự hướng dẫn của cán
bộ kỹ thuật. Không được phép dùng thang để làm công tác hoàn thiện ở trên cao.
6.4.13. Thi công cọc khoan nhồi
1. Chuẩn bị thi công
a. Công tác thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi
Nội dung của công tác thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi bao gồm:
- Lập bảng vẽ mặt bằng thi công tổng thể bao gồm vị trí cọc, bố trí các công trình phụ trợ như trạm bê tông, hệ thống sàn công tác, dây chuyền công nghệ thiết bị thi công như máy khoan, các thiết bị đồng bộ đi kèm, hệ thống cung cấp và tuần hoàn vữa sét, hệ thống cấp và xả nước, hệ thống cấp điện, hệ thống đường công vụ.
- Lập các bảng vẽ thể hiện các bước thi công, các tài liệu hướng dẫn các thao tác
thi công đối với các thiết bị chủ yếu. - Lập tiến độ thi công công trình. - Lập biểu kế hoạch sử dụng nhân lực. - Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình.
b. Vật liệu và thiết bị:
Các vật liệu và thiết bị dùng trong thi công cọc khoan nhồi phải tuân thủ các yêu cầu ghi trong hồ sơ thiết kế, trong quy định của quy phạm này và các tiêu chuẩn hiện hành.
Các thiết bị sử dụng như máy cẩu, máy khoan, búa rung, v.v… phải có đầy đủ tài liệu về tính năng kĩ thuật, cũng như các chứng chỉ về chất lượng, đảm bảo yêu cầu kĩ thuật của nhà chế tạo và phải được đăng kiểm của cơ quan thanh tra an toàn theo đúng các quy tắc kĩ thuật an toàn hiện hành.
c. Thi công các công trình phụ trợ:
Trước khi thi công cọc khoan nhồi, phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi công để tiến hành xây dựng các công trình phụ trợ như:
- Đường công vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi công.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 142
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hệ thống cung cấp nước gồm nguồn nước (giếng nước, mương máng dẫn nước) , các máy bơm, các bể chứa, các hệ thống đường ống
- Hệ thống cấp điện gồm nguồn điện cao thế, hệ thống truyền dẫn cao và
hạ thế, trạm biến áp, trạm máy phát điện, v.v…
- Hệ thống cung cấp và tuần hoàn vữa sét gồm kho chứa bột bentonite, trạm trộn vữa sét, các máy bơm, các bể lắng, hệ thống lọc xoáy, hệ thống đường ống, v.v…
- Hệ thống cấp bê tông gồm các trạm bê tông, các kho xi măng, các máy bơm bê
tông và các đường ống, v.v 2. Công tác khoan tạo lỗ
a. Thiết bị khoan tạo lỗ: Công tác khoan tạo lỗ có thể chia thành hai dạng chủ yếu theo phương
thức bảo vệ thành vách lỗ khoan như sau:
- Khoan tạo lỗ không có ống vách, dùng bentonite để giữ vách; - Khoan tạo lỗ có ống vách. Vì lớp địa chất yếu khá dày nên chúng ta kết hợp 2 phương thức
Thiết bị lấy đất đá trong lòng lỗ khoan có các kiểu như sau: búa giã đá,
gầu ngoạm, gầu xoay để hút bùn, v.v…
b. Ống vách: Theo đặc điểm kĩ thuật có thể chia ống vách thành hai loại: 1/ Ống vách thuộc thiết bị khoan có kích thước, chiều dài mỗi đoạn ống được chế tạo theo tính năng, công suất của từng loại máy khoan. Ống vách này được rút lên trong quá trình đổ bê tông.
2/ Ống vách theo yêu cầu thi công không thuộc thiết bị khoan, và được để
lại trong kết cấu với mục đích:
- Giữ thành vách; - Hoặc làm ván khuôn đầu cọc Thông số chi tiết về ống vách để thi công: + Ống vách có đường kính lớn hơn đường kính đường kính ngoài của
mũi khoan từ 10 đến 20cm, chiều dày thường từ 6 đến 16mm
+ Cao độ đỉnh ống cao hơn mặt đất thi công tối thiểu 0.3m chọn 0.5m
3. Trình tự các bước thi công cọc nhồi
Bước 1:
- Định vị tim cọc, vị trí đài.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 143
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
- Đào ủi bỏ lớp đất cát phủ bề mặt tạo mặt bằng thi công
Hình 6.45: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 1
Bước 2:
- Hạ ống vách đường kính 1500mm dài 8m bằng búa rung với cẩu kê miệng
ống vách bằng tôn dày 20mm và tà vẹt
- Đảm bảo cao độ miệng ống vách cao hơn mặt đất thi công tối thiểu 0.3 đến 0.4m - Kiểm tra tim cọc, độ thẳng đứng và cao độ đỉnh ổng vách (Độ nghiêng của hố khoan không được vượt quá 1% chiều dài cọc. Ngoài ra còn có hệ thống khung định vị được cố định bằng cọc định vị tránh trường hợp khoan bị nghiêng sai lệch với thiết kế)
- Đưa máy khoan vào vị trí. - Điều chỉnh cho cần khoan thẳng đứng. - Tiến hành khoan đồng thời bù thêm dung dịch bentonize vào lỗ khoan. - Đảm bảo cao độ dung dịch bentonize cao hơn mực nước ngầm tối thiểu 2m. - Đo độ sâu thực tế của lỗ khoan và kiểm tra dung dịch bentonize. - Tiến hành đào lỗ thu hồi bentonize sâu 0.5m bên cạnh lỗ khoan để phục vụ cho
công tác bơm tuần hoàn bentonize
Hình 6.46: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 2
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 144
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Bước 3:
- Vệ sinh hố khoan bằng phương pháp bơm tuần hoàn lần 1 - Kiểm tra đạt yêu cầu, cẩu chuyển máy khoan ra ngoài. - Đưa cẩu 50T vào vị trí làm việc - Tiến hành hạ lồng thép đến cao độ thiết kế - Treo lồng thép vào đỉnh ổng vách, kiểm tra cao độ đỉnh ống vách - Đo lắng đọng kiểm tra dung dịch bentonize.
Hình 6.47: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 3
Bước 4
- Lắp đặt hệ thống thổi rửa bơm tuần hoàn để vệ sinh hố khoan lần 2 dung
dịch bentonize phải thỏa kiểm tra độ lắng đọng tỷ trọng, độ PH, độ nhớt. Hạ ống tremie
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 145
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.48: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 4
Bước 5
- Bê tông được trộn từ trạm và được tư vấn chấp nhận - Dùng xe Mix vận chuyển bê tông ra vị trí đổ trực tiếp vào ống tremie -Tiến hành vừa đổ bê tông vừa rút ống tremie ( đảm bảo chiều dài ống treime ngàm
trong phần bê tông tối thiểu 2m
- Lượng vữa sét trào ra chảy vào hố thu được bơm trở lại bể thu hồi bentonize đến khi bentonize lẫn vữa bê tông trào ra cho chảy vào hệ thống rảnh về hố thu hồi bentonize không sử dụng lại được và được xe vận chuyển đi đổ.
- Kết thúc phần đổ bê tông đến khi cao độ phần bê tông cao hơn cao độ
thiết kết từ 1.5 đến 2m ( phần đập đầu cọc).
+Kiểm tra chất lượng đáy cọc bằng khoan lấy mẫu. (trước khi thi công đặt trước
ống D114 ở giữa cọc và cách cao độ đáy từ 1 đến 2m để lấy mẫu, mẫu thử có kích thước tối thiểu 600mm.
Siêu âm dùng ống D60 đặt 3 ống xung quanh do cọc có D>1000mm đặt ống cách
đáy từ 10 đến 20cm (theo TCVN 9395:2012 CỌC KHOAN NHỒI - THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 146
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.49: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 5
Bước 6:
- Vận chuyển phôi khoan đổ đi bằng ô tô. - Chuyển máy khoan tới vị trí khoan của cọc tiếp theo.
Bước 7:
- Sau khi thi công hết các cọc khoan nhồi tiến hành hạ vòng vây cọc
ván đến cao độ thiết kế.
- Đào hố móng bằng máy đào và thủ công, kết hợp với đặt hệ khung chống - Đập đầu cọc và đổ tấm bê tông lót dày 100mm tạo mặt bằng thi công - Thi công mặt bằng dầm móng và hệ đài trên cọc (đặt thép chờ ngằm
vào đài móng đưa lên 1m để sau này thi công trụ nhà ga)
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 147
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
Hình 6.50: Hình minh họa thi công cọc nhồi bước 6, 7
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 148
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TS.ĐỖ KHÁNH HÙNG
CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
7.1. KẾT LUẬN
Với vị thế quan trọng của khu vực ĐBSCL cùng với nhu cầu ngày càng cao trong việc vận chuyển hành khách và hàng hóa giữa TP HCM và các tỉnh trong khu vực cho thấy tầm quan trọng của một tuyến vận tải hành khách và hàng hóa khối lượng lớn như tuyến ĐSCT Sài Gòn – Cần Thơ.
Việc quy hoạch đô thị ga Tân Kiên góp phần định hướng phát triển cho đô thị và giữ gìn quỹ đất để tạo điều kiện thuận cho việc đầu tư xây dựng trong tương lai. Hơn nữa tạo được sức hút cho ga Tân Kiên cũng như tuyến ĐSCT Sài Gòn – Cần Thơ.
Đồ án: “ Quy hoạch đô thị và thiết kế nhà ga Tân Kiên – Thuộc tuyến đường sắt tốc độ cao Sài Gòn – Cần Thơ “ngoài việc đề xuất các định hướng phát triển không gian của một đô thị khi ga hình thành còn đưa ra một số giải pháp quy hoạch về sử dụng đất, về giao thông và tích hợp các dịch vụ GTCC với mục tiêu tạo sự thuận lợi cho người dân, khuyến khích người dân sử dụng phương tiện công cộng và hướng tới một đô thị hiện đại, phát triển bền vững trong tương lai. 7.2. KIẾN NGHỊ
Do giới hạn về thời gian, kinh phí, tính phức tạp của khu vực nghiên cứu và thông
tin về tuyến còn quá ít do mới ở mức nghiên cứu khả thi nên trong nội dung đồ án còn
nhiều hạn chế, chưa đi sâu vào giải quyết vấn đề một cách hoàn chỉnh, các đề xuất mới
chỉ ở mức độ ý tưởng quy hoạch sơ bộ, vấn đề thiết kế còn mang tính cơ sở tổng quát,
cần đi sâu nghiên cứu cụ thể và trong thời gian dài hơn.
Vì vậy, kiến nghị xem xét đồ án ở mức độ tham khảo và xem xét các đề xuất để giải
quyết nội dung cần nghiên cứu của đồ án ở mức quy hoạch chung đô thị ga.
SVTH:BÙI MINH THẮNG MSSV:1451090067 Trang 149

