ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN, PII - KẾT CẤU

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

PHẦN II : KẾT CẤU
(20%)

GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN : PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
: TRẦN VĂN TOÀN
LỚP
: 2011 XN

NHIỆM VỤ:
 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN
 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG HẦM 3
 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 13
 TÍNH TOÁN ĐƢỜNG DỐC LÊN XUỐNG CHO BÃI ĐẬU XE

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 13 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

CHƢƠNG 3: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT
3.1. ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ, ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO
- Phạm vi khảo sát hiện tại nằm trên dọc đƣờng Cát Linh, tại khu vực gần khách
sạn Horison. Mặt bằng xung quanh có vƣờn hoa, bãi đỗ xe, khu dân cƣ phƣờng Cát
Linh có các nhà cao 1 đến 5 tầng.
- Mặt bằng thi công nằm trên trục đƣờng Cát Linh nên cần có biện pháp phân luồng
giao thông hợp lí và lựa chọn giải pháp thiết kế, thi công hợp lí để giảm thiểu ảnh
hƣởng của việc xây dựng công trình tới những công trình hiện có,môi trƣờng sống và
sự đi lại của ngƣời dân.
- Giao thông thuận tiện cho việc chuyên trở, tập kết vật liệu và thi công.
3.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
Trên cơ sở phân tích 6 trụ hố khoan, căn cứ vào tài liệu mô tả đất tại hiện trƣờng,
kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và thí nghiệm mẫu đất trong phòng, địa tầng
các lớp đất trong phạm vị khảo sát đƣợc phân chia và đƣợc thể hiện trên các mặt cắt
địa chất công trình. Theo thứ tự từ trên xuống dƣới gặp các lớp đất nhƣ sau:
Lớp 1: Lớp đất lấp (1):
- Phủ khắp diện tích khảo sát xây dựng là lớp đất lấp có bề dày thay đổi từ 2.0m
đến 2.6m. Thành phần chính của đất lấp là cát hạt nhỏ, màu xám nâu, xám tro phần
bên trên lẫn phế thải xây dựng.
- Do đất lấp có thành phần và trạng thái không đồng nhất nên không lấy mẫu thí
nghiệm.
Lớp 2: Lớp sét xám nâu, xám đen, lẫn hữu cơ dẻo mềm (2):
- Xuất hiện sau lớp (1), ở độ sâu từ 2.0m đến 2.6m là lớp sét màu xám nâu, xám
đen, lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo mềm.

- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 18.5m đến 18.7m.
Lớp 3: Lớp cát nhỏ, xám ghi, chặt vừa (3):
- Xuất hiện sau lớp (2), ở độ sâu 18.5m đến 18.7m là lớp cát hạt nhỏ, màu xám ghi,
trạng thái chặt vừa.
- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 27.8m đến 31.0m.
Lớp 4: Lớp sét, xám nâu, xám đen, lẫn hữu cơ, dẻo mềm (4):
- Xuất hiện sau lớp (3), ở độ sâu 27.8m đến 31.0m là lớp sét màu xám nâu, xám
đen, lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo mềm.
- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 33.6m đến 34.0m.
Lớp 5: Lớp cát nhỏ, xám ghi, ghi vàng, chặt vừa (5):
- Xuất hiện sau lớp (4), ở độ sâu 33.6m đến 34.0m là lớp cát hạt nhỏ, màu xám ghi,
ghi vàng trạng thái chặt vừa.
- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 37.0m đến 37.4m.

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 14 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Lớp 6: Lớp sét pha, xám nâu, xám ghi, dẻo mềm (6):
- Xuất hiện sau lớp (5), ở độ sâu 37.0m đến 37.4m là lớp sét màu xám nâu, xám
ghi, trạng thái dẻo mềm.

- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 39.2m đến 40.4m.
Lớp 7: Lớp cát nhỏ, xám ghi, chặt vừa (7):
- Xuất hiện sau lớp (6), ở độ sâu 39.2m đến 40.4m là lớp cát hạt nhỏ, màu xám ghi,
trạng thái chặt vừa.
- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 41.2m đến 41.4m.
Lớp 8: Lớp sét pha, xám nâu, xám đen, lẫn hữu cơ, dẻo mềm (8):
- Xuất hiện sau lớp (7), ở độ sâu 41.2m đến 41.4m là lớp sét pha màu xám nâu,
xám đen trạng thái dẻo mềm.
- Độ sâu kết thúc lớp thay đổi từ 46.0m đến 46.2m.
Lớp 9: Cuội sỏi, rất chặt (9):
- Xuất hiện sau lớp (8), ở độ sâu 46.0m đến 46.2m. Khoan đến 62.0m vẫn chƣa kết
thúc. Cuội sỏi thuộc loại tròn cạnh, màu xám ghi, trạng thái rất chặt.
- Giá trị xuyên tiêu chuẩn qua 14 lần đều lớn hơn 100 nhát / 30cm cuối.
Bảng 3.1: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Lớp

Tên lớp

h
w
k
Chiều
dày  kN   kN   kN 
( m )  m3   m3   m3 


(o)

e0

E0
 kN 
 2
m 

R0
 kN 
 2
m 

N30

1

Đất lấp

2

Sét

16.5

26.5

17

11.8

6.32

1.245

7000

40

3

3

Cát nhỏ

12.5

26.7

19

14.2

33.8

0.807

17000

150

16

4
5
6
7
8
9

Sét
Cát nhỏ
Sét pha
Cát nhỏ
Sét pha
Cuội sỏi

2.6
3.8
1.8
2.2
4.6
--

26.3
26.6
26.9
26.6
26.4
26.5

17.2

19
17.8
19.5
17.5
20.1

12.1
14.0
13.3
15.5
12.7
16.0

7.32
33.8
7.43
34.7
8
39

1.168
0.807
1.023
0.7
1.076
0.5

7000
17000
7000

17000
7000
100000

40
150
100
150
70
800

4
16
6
18
4
>100

2

17

3000

 Tính chất cơ lý của các lớp đất:

 h : Trọng lƣợng riêng của hạt đất.
-  w : Là trọng lƣợng thể tích tự nhiên của đất.
-  k : Là trọng lƣợng thể tích khô của đất.
-

-  : Góc ma sát trong.
- e0 : Hệ số rỗng.
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 15 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

- E0 : Mô đun biến dạng.
- R0 : Áp lực tính toán quy ƣớc.
- N30 : Sức kháng xuyên của các lớp đất qua TN xuyên tiêu chuẩn SPT.
Bảng 3.2: Đặc trưng cơ lý của các loại đất sét
Lớp
2
4
6
8

Loại đất
Sét
Sét
Sét pha

Sét pha

Trạng thái
Dẻo mềm
Dẻo mềm
Dẻo mềm
Dẻo mềm

W (%)
44.1
42.0
33.8
38.0

WL (%)
44.3
45.8
38.5
39.1

WP (%)
26.5
27.0
23.1
23.4

C (kN/m2)
25
25
35

25

 Các chỉ tiêu cơ lý tính toán:
- W : Độ ẩm tự nhiên của đất.
- WL : Độ ẩm giới hạn chảy của đất dính.
- WP : Độ ẩm giới hạn dẻo của đất dính.
- C : Lực dính kết.
- Độ sệt: I L 

W  WP
WL  WP

- Trọng lƣợng riêng đẩy nổi:  đn 
- Trọng lƣợng riêng bão hòa:

h  n
1 e

 bh   đn   n

- Chọn E,  theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, tham khảo theo TCVN
9351:2012 (thƣờng áp dụng cho đất rời):
- Quan hệ giữa góc ma sát trong và sức kháng xuyên tiêu chuẩn (Theo Terzaghi,
Peck, Meyerthof ):
  12.Nspt  a

Trong đó: a là hệ số, lấy giá trị trong khoảng từ 15 đến 25.
- Môđun biến dạng E, tính bằng MPa:

E

a  c.(Nspt  6)
10

Trong đó: + a là hệ số, đƣợc lấy bằng 40 khi Nspt > 15; bằng 0 khi Nspt < 15
+ c là hệ số, đƣợc lấy phụ thuộc vào loại đất:
c = 3,0 với đất loại sét;
c = 3,5 với đất cát mịn;
c = 4,5 với đất cát trung;
c = 10,0 với đất cát lẫn sạn sỏi;
c = 12,0 với đất loại sạn sỏi lẫn cát.
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 16 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 3.3: Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất (tiếp)

Lớp Tên lớp

Chiều dày
(m)

 kN 
 3
đn  m 

 kN 
 3
bh  m 

1

Đất lấp

2

Sét

16.5

7.35

17.35

3

Cát nhỏ

12.5

9.24

19.24

4

Sét

2.6

7.52

17.52

5

Cát nhỏ

3.8

9.19

19.19

6

Sét pha

1.8

8.35

18.35

7

Cát nhỏ

2.2

9.76

19.76

8

Sét pha

4.6

7.9

17.9

9

Cuội sỏi

--

11

21

2

3.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
- Phạm vi khảo sát chỉ tồn tại nƣớc dƣới đất. Nguồn cung cấp cho nƣớc dƣới đất ổn
định cách mặt đất chừng -17.0m so với cao độ tự nhiên.
- Mực nƣớc ngầm thay đổi theo mùa: mùa mƣa và mùa khô nên cần có biện pháp tổ
chức thi công hợp lý.
- Khi tiến hành thi công cần có biện pháp chống thấm cho tầng hầm, hạ mực nƣớc
ngầm hợp lý để không ảnh hƣởng tới công trình lân cận. Tránh để xảy ra các hiện
tƣợng xói ngầm, cát chảy gây mất ổn định công trình.
- Khi tính toán có kể đến áp lực nƣớc lên tầng chắn. Nƣớc ngầm không có khả năng
ăn mòn đối với bê tông cốt thép.

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 17 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

± 0.00

1

- 2.00

§Êt lÊp

SÐt
E = 7000 kN/m 2

- 17.00

MNN

2
- 18.50

C¸t nhá
E = 25000 kN/m 2

3
- 31.00

4
- 33.60

5

SÐt
E = 7000 kN/m 2

C¸t nhá
E = 17000 kN/m 2

- 37.400

6

- 39.20

SÐt pha
E = 7000 kN/m 2

C¸t nhá
7

- 41.40

E = 17000 kN/m 2

SÐt pha
8

E = 7000 kN/m 2

- 46.00

9

Cuéi sái

E = 100000 kN/m 2

Hình 3.1: Trụ địa chất công trình

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 18 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

CHƢƠNG 4: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
4.1. LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây dựng công trình cần có cƣờng độ cao, trọng lƣợng nhỏ, khả năng
chống cháy tốt
- Vật liệu có tính biến dạng cao. Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho
tính năng chịu lực thấp.
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng rất tốt khi chịu các tải trọng lặp lại
- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trƣờng hợp tải trọng có tính chất
lặp lại không bị tách rời các bộ phận của công trình.
- Vật liệu dễ chế tạo và giá thành hợp lí.
- Trong điều kiện tại Việt Nam hiện nay thì vật liệu bê tông cốt thép hoặc vật liệu
thép là các loại vật liệu đang đƣợc các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu
công trình.

4.1.1. Bê tông
- Bê tông sử dụng có cấp độ bền B25, làm việc ở điều kiện bình thƣờng; tra bảng
ta có các thông số:
+ Cƣờng độ chịu nén: Rb = 14.5 MPa = 145 kG/cm2 = 14.5×103 kN/m2
+ Cƣờng độ chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa =10.5 kG/cm2 = 10.5×102 kN/m2
- Môđun đàn hồi: Eb = 30×103 MPa = 30×104 kG/cm2 = 30×106 kN/m2
4.1.2. Cốt thép
- Thép nhóm AI (<10) có :
+ Rs = Rsc = 225 MPa = 2250 kG/cm2 = 225×103 kN/m2
+ Rsw = 175 MPa = 1750 kG/cm2 = 175×103 kN/m2
- Thép nhóm AII (1018) có:
+ Rs = Rsc = 280 MPa = 2800 kG/cm2 = 280×103 kN/m2
+ Môđun đàn hồi Es = 21×104 MPa = 21×105 kG/cm2 = 21×107 kN/m2
- Thép nhóm AIII (>18) có:
+ Rs = Rsc = 365 MPa = 3650 kG/cm2 = 365×103 kN/m2
+ Môđun đàn hồi Es = 20×104 MPa = 20×105 kG/cm2 = 20×107 kN/m2
4.2. HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ KẾT CẤU
4.2.1. Đặc điểm thiết kế kết cấu
- Kết cấu công trình ngầm phụ thuộc vào các giải pháp qui hoạch không gian, chiều
sâu chôn ngầm, các điều kiện địa chất công trình và các tác động xâm thực của môi
trƣờng xung quanh, điều kiện khí hậu, tải trọng, trạng thái bề mặt cũng nhƣ các biện
pháp thi công.
- Với công trình "Tổ hợp ga tàu điện ngầm Đống Đa - HN" thì kết cấu công trình
thiết kế có các đặc điểm sau:
+ Toàn bộ công trình chôn sâu trong lòng đất tới 25m. Tác động của tải trọng
ngang khá lớn và biến đổi phức tạp theo giai đoạn thi công. Áp lực đẩy nổi của nƣớc
lên toàn bộ bản đáy là lớn, tải này cùng với tải ngang gây cho công trình trạng thái
chịu lực phức tạp.
+ Ngoài ra trong môi trƣờng đất-nƣớc công trình còn chịu ăn mòn, xâm thực lớn
làm giảm đáng kể tuổi thọ công trình nếu không có giải pháp xử lý thích hợp. Kết cấu

công trình cần đảm bảo chắc chắn có khả năng chống thấm tốt. Công trình cần có tuổi
thọ lâu dài.
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 19 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

- Thiết kế các kết cấu công trình ngầm hiện nay có 2 hƣớng chính: hƣớng thứ nhất
sử dụng các phƣơng pháp tính toán gần đúng khá đơn giản kết hợp với các phƣơng
pháp cơ học kết cấu.
- Phƣơng pháp tính toán thứ 2 dựa trên lời giải của các bài toán tiếp xúc theo lý
thuyết môi trƣờng liên tục, sử dụng lý thuyết đàn hồi dẻo hoặc cân bằng giới hạn.
Trạng thái ứng suất của kết cấu ngầm và khối đất đƣợc xác định từ điều kiện kết hợp
chuyển vị của tƣờng hầm và chu tuyến hầm đào.
4.2.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu
4.2.2.1. Kết cấu ga
Ga Đống Đa thuộc đoạn đi sâu trong tuyến Nhổn - Ga Hà Nội, là nơi tập trung
đông dân cƣ. Để tận dụng quỹ đất và khai thác hợp lý không gian ngầm ga có thể kết
hợp siêu thị và bãi đỗ xe ngầm phục phụ nhu cầu của ngƣời dân nên trong đồ án dự
kiến sử dụng ga loại cột ba nhịp nhiều tầng với hệ chịu lực chính là khung bê tông cốt
thép.
4.2.2.2. Kết cấu chắn giữ

Lựa chọn giải pháp kết cấu chắn giữ bao xung quanh công trình là: Tƣờng trong đất
và đƣợc dùng làm kết cấu công trình sau này, căn cứ vào các đặc điểm sau:
- Độ sâu công trình lớn và có công trình nổi lân cận.
- Thích hợp cho nhiều điều kiện địa chất. Cƣờng độ cao, chống thấm tốt, công nghệ
thi công hiện đại, có khả năng làm móng hoặc các kết cấu cho công trình vĩnh cửu.
- Ít ồn và chấn động khi thi công. Tuy nhiên, giá thành cao và có thể thay đổi điều
kiện thuỷ văn của nƣớc dƣới đất. Chất lƣợng mặt tƣờng và bản thân tƣờng cần đƣợc
theo dõi chặt chẽ trong quá trình thi công.
- Sử dụng hợp lý trong vùng xây chen do ảnh hƣởng đến công trình bên cạnh.Có
thẻ giảm bớt ảnh hƣởng tới môi trƣờng khi thi công công trình.
4.2.2.3. Phương án kết cấu sàn
- Trong công trình việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Việc
giảm chiều cao tầng không những tiết kiệm đáng kể vật liệu hoàn thiện, giảm thiểu chi
phí thiết bị (nhƣ chi phí điều hoà thông gió do không gian kết cấu nhỏ hơn, chi phí vận
hành thang máy giảm đi nhờ chiều cao tầng nhỏ….); đặc biệt giảm chiều sâu hố đào
tăng hiệu quả kinh tế cho công trình. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa
chọn ra phƣơng án phù hợp với kết cấu của công trình
- Trong đồ án sẽ sự dụng phƣơng án sàn sƣờn bê tông cốt thép toàn khối, căn cứ
vào các đặc điểm sau:
+ Tính toán đơn giản, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với công nghệ thi công
phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
+ Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình.
+ Lý thuyết và kinh nghiệm tính toán hoàn thiện, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta
với công nghệ thi công phong phú nên chất lƣợng đảm bảo. Phù hợp với phƣơng án thi
công Top-down hay bán Top- down.
4.2.2.4. Phương pháp tính toán hệ kết cấu
- Tính toán theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn dựa vào các phần mềm hỗ trợ nhƣ
Etabs V9.7.4; Plaxis V8.2...
- Sử dụng một số chƣơng trình tính toán tự lập bằng ngôn ngữ Excel dùng để tính
toán cốt thép cho các cấu kiện cột dầm sàn, tƣờng vây...

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 20 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

CHƢƠNG 5: LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN
Để tính toán kết cấu, trƣớc tiên chúng ta phải lựa chọn sơ bộ kích thƣớc các cấu
kiện theo công thức kinh nghiệm. Sau đó sử dụng kích thƣớc sơ bộ này để tính tải
trọng, tìm nội lực trong cấu kiện và thiết kế cốt thép. Trong trƣờng hợp cốt thép tính
toán đƣợc không thoả mãn, ta phải chọn lại kích thƣớc cấu kiện và tính lại cốt thép.
Quá trình này lặp lại cho đến khi đạt đƣợc sự hợp lý.
5.1. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC GA TÀU
5.1.1. Khổ giới hạn của đoàn tàu
Khổ giới hạn của đoàn tàu chạy trong ga đƣợc xây dựng trên cơ sở khổ giới hạn
trong đƣờng hầm tiết diện hình hộp chạy trong khu gian. Tại đƣờng tàu đỗ, cự li giữa
tim đƣờng và mặt tƣờng hầm có thể giảm đi 100mm. Vì xét đến tốc độ tàu chạy trong
ga giảm đi nhiều so với chạy trong khu gian.
Phía đối diện tƣờng hầm là sân ke của ga để hành khách đứng đợi và lên tàu. Sân
ke có phần congson nhô ra, phía dƣới là không gian bổ trí ray thứ 3 tải điện, mặt sàn
áp sát với mặt sàn toa tàu. Khổ giới hạn của đoàn tàu trong ga đƣợc kí hiệu là MS:

Hình 5.1: Khổ giới hạn của đoàn tàu (đường bao Cmc) đối với các ga

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 21 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

5.1.2. Xác định kích thƣớc cơ bản của ga
Tham khảo theo tài liệu: "Công trình ga và đường tàu điện ngầm" _
GS.IU.S.FROLOP, GS.Đ.M.GOOLITSUNKI, GS.A.P.LÊDIAEP. Ngƣời dịch TS.
NGUYỄN ĐỨC NGUÔN - Nhà xuất bản Xây Dựng.
5.1.2.1. Các thông số liên quan đến hành khách
a) Dòng hành khách:
pc  k y  k h  k p
pr 
2
Trong đó :

p c - Giá trị trung bình ngày đêm dòng hành khách theo giờ trong tƣơng lai trên
tuyến 2 hƣớng, theo tính toán đến năm 2030 trên tuyến Hà Nội - Nhổn:
pc = 15000 (HK/h)

k y - Hệ số không đồng đều trên các đoạn, lấy ky = 1.5

k h - Hệ số không đồng đều theo các hƣớng, lấy kh = 1.2
k p - Hệ số không đồng đều theo ngày đêm, lấy kp = 2.6
 pr 

15000 1.5 1.2  2.6
 35100 (HK / h)
2

b) Giá trị vòng quay hành khách tại ga :

Ap  Ac  k p  k H  k b  k pik  k c (HK / h)
Trong đó :
Ac - Hệ số điều chỉnh thống kê trung bình vòng quay hành khách đƣợc lựa chọn
dựa vào các điều kiện khai thác cụ thể của nó cũng nhƣ vị trí trên mặt bằng tuyến và
mặt bằng đô thị, lấy Ac = 14000 (HK/h)

k p - Xét đến sự tăng vòng quay hành khách tại ga cho trƣớc trong tƣơng lai và đƣợc
lấy bằng 1.2÷1.5, chọn k p  1.3

k H - Xét đến sự không đồng đều phân bố hành khách theo sàn sân ga của các
hƣớng khác nhau, chọn

kH  1

k b - Hệ số không đồng đều lên xuống toa tàu phụ thuộc vào vị trí, số lƣợng lối vào
và ra ga,

k b  1.2

k pik - Hệ số không đồng đều vong quay hành khách theo chu kỳ 15 phút trong giờ

Pik, lấy k pik  2,2

k c - Hệ số xét đến khả năng gián đoạn trong sơ đồ chuyển động của đoàn tàu, lấy
k c  1.1
 Ap  14000 1.3 11.2  2.2 1.1  52852.8 (HK / h)
c) Số lƣợng toa tàu:
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 22 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

n 

pc  k y  k h  k p  k B  k r
2 N W

Trong đó :
N : Khả năng thông thoát của đoàn tàu, N = 35 cặp tàu/giờ.
W : Sức chứa của 1 toa tàu, W = 170 ngƣời/1 toa.

k B : Hệ số chất đầy toa không đồng đều, k B =1.2
k r : Hệ số gián đoạn trong sơ đồ chuyển tàu kr = 1.1

n

15000 1.5 1.2  2.6 1.2 1.1
 7.79 (Toa)
2  35 170

Chọn n = 8 toa.
 Trên tuyến metro thiết kế, có ga quay đầu kiểu nhánh cụt, đoàn tàu phải lắp hai
toa có Cabin:
+ Hai toa động lực ở hai đầu, một toa động lực ở giữa.
+ Ba toa không có động cơ xen giữa các toa có động cơ
+ Tỷ lệ động lực của đoàn tàu là 50%.
+ Thông số cơ bản liên quan đến hành khách là số lƣợng khách lên và xuống trong
mỗi chuyến tàu:

n pas  170  n v   pint  pout  

1
100

Trong đó:
170 - Là số hành khách của một toa tàu tiêu chuẩn.
n - Là số toa ghép trong cấu trúc đoàn tàu thiết kế, n = 8 toa.
pint - Là tỉ lệ hành khách lên tàu trong tổng số hành khách có mặt (%).
pout - Là tỉ lệ hành khách xuống tàu trong tổng số hành khách có mặt (%).
Tỉ lệ hành khách lên xuống trên mỗi ga tàu là khác nhau, để xác định chính xác
phải dựa trên kết quả điều tra, thống kê các phƣơng tiện giao thông khác lên xuống tại
địa bàn bố trí ga tàu. Kinh nghiệm khai thác cho thấy, tổng (pint + pout) = (20 – 50)%
tổng số hành khách trên cả đoàn tàu. Đặc biệt có một số trƣờng hợp tỉ lệ lên xuống có
thể đạt trên 50% nhƣ các ga lên nhà hát thành phố, ga tàu ở vào giờ cao điểm. Thậm

chí, đối với ga tàu lên sân vận động tỉ lệ đó có thể đạt 100%.
Ta thiết kế ga tàu có tỉ lệ:
(pint + pout ) = 50% tổng số hành khách lên tàu.
Cuối cùng ta đƣợc:

n pas  170  8  50 

1
 680 (HK/Chuyến)
100

5.1.2.2. Các kích thước cơ bản trên mặt bằng ga
a) Chiều dài đƣờng đỗ của đoàn tàu:
L = lv×n+a
Trong đó:
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 23 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

lv : Là chiều dài toa tàu tính từ tâm hai móc nối toa, chính là khoảng cách giữa hai
đầu đấm, lv = 19166 (mm) = 19.166 (m).

a : Là giá trị dự trữ cho độ không chính xác dừng tàu, phụ thuộc vào mức độ chính
xác của thiết bị hãm, ta lấy a = 8 (m).
Ta tính đƣợc:
L = 19.166×8+8 = 161.3328 (m)
b) Chiều dài sân ke chờ tàu:
Chiều dài sử dụng của sân ke chờ tàu đƣợc tính bằng khoảng cách giữa hai cửa ra ở
hai phía đầu và cuối của đoàn tàu:
Lefec = L - 7
Trong đó:
7 (m) : Là chiều dài không hiệu dụng ở hai phía đầu và cuối đoàn tàu, kể đến phần
tính từ cửa ra đầu tiên đến đầu tàu và tính từ cửa ra cuối cùng đến đuôi tàu.
 Lke = L - 7 = 162 -7 = 155 (m)
c) Chiều rộng sân ke chờ tàu của mỗi hƣớng tàu:
- Diện tích nhỏ nhất của sàn để phục vụ một tuyến ga:
Ap  
S
(m)
2 N

A p : Vòng quay hành khách, Ap = 52852.8 (HK/h)
 : mật độ chất đầy sàn, trong tính toán lấy   0.5
N: khả năng thông thoát của đoàn tàu, N =35 (cặp tàu/h)
52852.8  0.5
S
 377.52 (m2 )
2  35
- Chiều rộng tính toán của sân ke chờ cho mỗi tuyến.
S
b


Lefec
Trong đó:
 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,  = 0.5 (m).
377.52
b
 0.5  2.93 (m)
155
Ta chọn : b = 3m.
- Chiều rộng tính cho cả bản ke ga:
B = 2×b + b’ + b’’
Trong đó:
b’ : Chiều rộng tính thêm cho dòng hành khách tới thang máy
b’’: Chiều rộng đến hàng cột, lấy 1(m) khi có 1 hàng cột, 2(m) khi có 2 hàng
cột, nếu bƣớc cột lớn hơn 4(m) thì giảm xuống 1.5 (m).
B= 2 × 3 + 2.5 + 1.5 = 10 (m)
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 24 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Vậy kích thƣớc của sàn ke ga đƣợc thiết kế với chiều rộng: B = 10 (m).
Kết luận:
Kết hợp với khổ giới hạn của đoàn tàu MS, công năng sử dụng và yêu cầu về kiến
trúc, ga đƣợc thiết kế với kích thƣớc:
Chiều dài : 180 (m).
Chiều rộng : 20 (m).
- Tầng hầm 1: Trung tâm thƣơng mại (siêu thị, giải trí, ăn uống…), nằm tại cao độ 5.40(m).
- Tầng hầm 2+3: Bãi đỗ xe ngầm, nằm tại cao độ -8.40 (m) và -11.40 (m).
- Tầng hầm 4: Tầng trung gian của nhà ga, bố trí phòng quản lý, điều hành, phòng
dịch vụ, thu bán vé và các phòng kĩ thuật (hệ thống thông gió, thiết bị điện…), là tầng
trung chuyển hành khách xuống sân ke ga chờ tàu, nằm tại cao độ -15.00 (m).
- Tầng hầm 5: Là sân ke ga chờ tàu, các quầy dịch vụ và các thiết bị kĩ thuật, nằm
tại cao độ -20.40 (m).
5.2. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC CẤU KIỆN
5.2.1. Chọn chiều dày Bản sàn
a) Sơ bộ chiều dày bản sàn tầng hầm:
- Chiều dày sàn đƣợc chọn sơ bộ theo công thức :

hb 

D
l
m

Trong đó :

m = 40÷45 với bản kê 4 cạnh
m = 30÷35 với bản loại dầm
m = 10÷18 với bản congson.
l : nhịp của bản theo phƣơng chịu lực lớn hơn (cạnh ngắn).

D = 0.8÷1.4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 1.2
- Bản sàn loại bản kê 4 cạnh: kích thƣớc ô bản lớn nhất là 4×7 (m). Do đó chiều
dày bản sàn đƣợc chọn theo công thức kinh nghiệm:
 1.2 1.2   1.2 1.2 
hb  


l  
  4  0.1  0.12 (m)
 45 40   45 40 
- Bản sàn loại bản dầm có kích thƣớc lớn nhất là: 6.25×3 (m). Do đó chiều dày bản
sàn đƣợc chọn theo công thức kinh nghiệm:
 1.2 1.2   1.2 1.2 
hb  


l  
  3  0.1  0.12 (m)
 35 30   35 30 
- Do có nhiều ô bản có kích thƣớc và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản
sàn khác nhau, nhƣng để thuận tiện trong thi công cũng nhƣ tính toán ta thống nhất
chọn chiều dày bản là bằng nhau trong toàn sàn.
- Ngoài ra, đối với công trình khá đặc biệt, tầng hầm đƣợc thiết kế tổ hợp giữa
trung tâm thƣơng mại, gara ô tô, ga tàu điện ngầm nơi tập trung đông ngƣời. Mặt khác,
sàn tầng hầm còn đƣợc sử dụng làm sàn biện pháp trong quá trính thi công công trình
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 25 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

và để thỏa mãn các yêu cầu về chống cháy, cách âm, đảm bảo độ cứng chung toàn nhà,
chống thấm v.v… ta lựa chọn:
+ Chiều dày bản sàn các tầng hầm 1+2+3+4 là 200 (mm).
+ Chiều dày bản sàn tầng hầm 5 (Sàn ke ga) là 150 (mm).
b) Sơ bộ chiều dày bản mái và bản đáy:
- Bản mái và bản đáy cùng với tƣờng chắn đất tạo thành hệ kết cấu có độ ổn định
cao để chống lại những tác động bất lợi của môi trƣờng bên ngoài vào công trình. Do
đó các kết cấu này cần đủ độ cứng, độ bền để đồng thời tham gia chịu lực, chống
thấm...
- Bản mái: Căn cứ vào tải trọng tác dụng (phía trên là nền đƣờng giao thông), ta lựa
chọn sơ bộ chiều dày bản mái là 500 (mm).
- Bản đáy: Trong công trình ngầm bản đáy đóng vai trò rất quan trọng, là một thách
thức với ngƣời thiết kế, đặc biệt với công trình đặt trong vùng địa chất phức tạp, mực
nƣớc ngầm cao vì bản đáy đón nhận trực tiếp những bất lợi do môi trƣờng gây ra: lực
đẩy Acsimet, đẩy trồi hố móng...
Với công trình cụ thể đang xét ta lựa chọn phƣơng án bản đáy dạng phẳng, đài đơn
móng cọc, sơ bộ chiều dày bản đáy là 1000 (mm).
5.2.2. Chọn tiết diện Dầm
- Các kích thƣớc của dầm đƣợc xác định theo công thức:
+ Với dầm chính :
1 1 
1 1

;
h c      lc
bc   :   h c
 8 12 
4 2
+ Với dầm phụ :
1 
1
1 1
;
h p      lp
bp   :   h p
 12 20 
4 2
Trong đó: lc ; lp là nhịp của dầm đang xét.
- Với dầm khung (theo phƣơng X) :
+ Dầm chính  lmax  7 m  : b×h = 300×700 (mm).
+ Dầm phụ  lmax  7 m  : b×h = 300×500 (mm).
- Với dầm dọc (theo phƣơng Y) :
+ Dầm chính  lmax  8 m  : b×h = 300×800 (mm).
+ Dầm phụ đỡ mép lỗ mở sàn: b×h = 200×300 (mm).
- Do yêu cầu về mặt kiến trúc và công năng sử dụng, nên ta lựa chọn hệ dầm bẹt để
tăng đƣợc chiều cao thông thủy của các tầng, việc quy đổi sang dầm bẹt dựa trên cơ sở
độ cứng chống uốn của dầm:

b.h 2 b1 .h12
W

6
6

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 26 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

+ Dầm khung: b×h = 300×700 (mm)  Dầm bẹt: b×h = 600×500 (mm).
+ Dầm dọc: b×h = 300×800 (mm)  Dầm bẹt: b×h = 700×500 (mm).
- Các dầm thang, dầm ngăn giữa các phòng chọn kích thƣớc tiết diện b×h =
200×350 (mm) và b×h = 150×300 (mm).
- Dầm bo biên tƣờng vây chọn kích thƣớc tiết diện b×h = 500×500 (mm).
- Các dầm bo đỉnh tƣờng vây, các dầm đƣợc lợi dụng chiều cao do yêu cầu về mặt
kiến trúc đƣợc lựa chọn linh hoạt và phù hợp
5.2.3. Chọn tiết diện Cột
- Tiết diện cột điển hình đƣợc xác định dựa vào giá trị lực dọc tính toán sơ bộ tác
dụng lên cột. Diện tích của cột đƣợc xác định sơ bộ theo công thức:
A  k

N
Rb

Trong đó:
A – Diện tích tiết diện cột tính sơ bộ

Rb – Cƣờng độ chịu nén của bê tông (Rb = 14500 kN/m2) với BT cấp độ bền B25
K = 1.2  1.5 – Hệ số kể đến ảnh hƣởng của mô men, chọn k = 1
N – Tổng lực dọc tính toán sơ bộ tác dụng lên chân cột tại tầng dƣới cùng:

N   Ni   F  (gstt  pstt )
Trong đó: F = 51.6 (m2) – Diện tích truyền tải của sàn lên cột

D

C1

C1

C1

C

C1

C1

B

a

6

7

8

Hình 5.2: Diện nhận tải của 1 cột ( 8×6.45 m)
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 27 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

- Tải trọng truyền lên cột đƣợc tính toán sơ bộ trong bảng sau:
Bảng 5.1: Tải trọng sơ bộ truyền lên cột
STT

Loại tải trọng

g stt (kN/m2)

pstt (kN/m2)

Ni (kN)

1

Sàn mái

39.43

9.17

2507

2

Sàn tầng hầm 1

6.67

4.8

591

3

Sàn tầng hầm 2

6.65

6

652

4

Sàn tầng hầm 3

6.57

6

648

5

Sàn tầng hầm 4

6.79

4.8

598

6

Sàn tầng hầm 5

5.3

4.8

521

Tổng cộng : N
 A  k

5520

N
5520
 1
 0,38 (m 2 )
Rb
14500

 Chọn sơ bộ KTTD cột C1: bh = 500700 (mm)
- Kiểm tra điều kiện về độ mảnh:

b 

l0
  H max
0.7  5.4


 7.56  []0b = 31  TM
b
b
0.5

- Do công trình chỉ có 5 tầng hầm, để thuận tiện cho thi côn sẽ giữ nguyên tiết diện
cột theo các tầng.
5.2.4. Chọn tiết diện Vách
- Chọn chiều dày vách: Ta chọn sơ bộ theo diện chịu tải giống nhƣ cột.
- Vách V1 có diện chịu tải F = 92.3 (m2), đỡ thang bộ, đƣờng dốc, lối thoát hiểm:
L = 3.9 (m)  chọn b = 0.6 (m).

- Vách chiều dài lớn chọn theo cấu tạo b = 0.3 (m)
(Chi tiết Mặt bằng kết cấu xem bản vẽ: KC-01 ÷ KC-05)

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 28 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

CHƢƠNG 6: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
6.1. CƠ SỞ THIẾT KẾ
- Tải trọng và tác động đƣợc lấy theo TCVN 2737-1995. “Tải trọng và tác động
tiêu chuẩn thiết kế”
- Tính toán kháng chấn theo TCVN 9386:2012. “Thiết kế công trình chịu động đất”
- QCVN 08-2009 Bộ Xây Dựng - Công trình ngầm đô thị - Gara
- QCVN 08-2009 Bộ Xây Dựng - Công trình ngầm đô thị - Ga tàu điện ngầm
6.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH
Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:
+ Tĩnh tải: trọng lƣợng bản thân các bộ phận của công trình
+ Hoạt tải sử dụng, sửa chữa, thi công.
+ Tải trọng động đất.
6.2.1. Xác định tải trọng theo phƣơng thẳng đứng tác dụng lên công trình
6.2.1.1. Tĩnh tải

a) Tải trọng bản thân:
Tải trọng bản thân các cấu kiện cột, dầm, sàn, vách đƣợc chƣơng trình phân tích
kết cấu tự động tính. Hệ số độ tin cậy lấy bằng 1,1.
b) Tải trọng trục thang cuốn rộng 1m (theo Catalog của nhà sản xuất):
RU = 4.97×L+7 = 86.5 (kN)
RD = 4.96×L+2.3 = 81.5 (kN)
Quy thành tải phân bố đều trên dầm đỡ 2 thang cuốn, dầm dài 5.3m
qU = (86.5×2)/5.3 = 32.6 (kN/m)
qD = (81.5×2)/5.3 = 30.7(kN/m)
l = 16 m

h = 5.4 m

RU

RD

Hình 6.1: Tải trọng trục của thang cuốn XO-508-300 (H<6m)
c) Trọng lƣợng các lớp cấu tạo trên bề mặt kết cấu:
Trọng lƣợng này đƣợc bổ sung thành tải trọng phân bố đều trên bề mặt các
phần tử thanh hoặc tấm trong phần mềm phan tích kết cấu theo phƣơng lực tác
dụng.
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 29 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI

KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 6.1: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn mái
Chiều dày
Các lớp cấu tạo
i (mm)

i
(kN/m³)

gtc
(kN/m²)

n

gtt
(kN/m²)

Lớp bê tông áo đƣờng

100

20

2

1.1

2.2

Lớp đất cát tôn nền đƣờng

1015

18

18.27

1.15

21.01

Láng vữa xi măng 75#

15

18

0.27

1.3

0.35

Lớp BT chống thấm dày 50, 300#

50

25

1.25

1.1

1.38

SikaProof Membrane 3 lớp

20

10

0.2

1.3

0.26

Bản BTCT dày 500

500

25

12.5

1.1

13.75

0.4

1.2

0.48

Trần giả + hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:

34.89

Bảng 6.2: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn tầng hầm 1 (Sàn Siêu thị)
Chiều dày
gtc
i
Các lớp cấu tạo
i (mm)
(kN/m³) (kN/m²)

39.43

n

gtt
(kN/m²)

Lát gạch Ceramic nhân tạo 400x400

10

20

0.2

1.1

0.22

Lớp vữa lót xi măng dày 25, 50#

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 200

200

25

5

1.1

5.5

0.3

1.2

0.36

Hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:

5.95

Bảng 6.3: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn tầng hầm 2 (Sàn Gara)
Chiều dày
gtc
i
Các lớp cấu tạo
i (mm) (kN/m³) (kN/m²)

6.67

n

gtt
(kN/m²)

Lớp Chapdur làm cứng mặt sàn

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 200

200

25

5

1.1

5.5

0.3

1.2

0.36

Hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:

5.75

Bảng 6.4: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn tầng hầm 3 (Sàn Gara)
Chiều dày
gtc
i
Các lớp cấu tạo
i (mm) (kN/m³) (kN/m²)

6.65

n

gtt
(kN/m²)

Lớp Chapdur làm cứng mặt sàn

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 200

200

25

5

1.1

5.5

0.4

1.2

0.48

Trần giả + hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

5.85
- 30 -

6.57

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 6.5: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn tầng hầm 4 (Sàn trung chuyển)
Chiều dày
gtc
gtt
i
Các lớp cấu tạo
n
(kN/m²)
i (mm) (kN/m³) (kN/m²)
Lát gạch Ceramic nhân tạo 400x400

10

20

0.2

1.1

0.22

Lớp vữa lót xi măng dày 25, 50#

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 200

200

25

5

1.1

5.5

0.4

1.2

0.48

Trần giả + hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:

6.05

Bảng 6.6: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn tầng hầm 5 (Sàn ke ga)
Chiều dày
gtc
i
Các lớp cấu tạo
i (mm)
(kN/m³) (kN/m²)

6.79

n

gtt
(kN/m²)

Lát gạch Ceramic nhân tạo 400x400

10

20

0.2

1.1

0.22

Lớp vữa lót xi măng dày 25, 50#

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 150

150

25

3.75

1.1

4.13

0.3

1.2

0.36

Hệ thống kỹ thuật
Tổng tĩnh tải:

4.70

Bảng 6.7: Trọng lượng các lớp cấu tạo Sàn vệ sinh
Chiều dày
Các lớp cấu tạo
i (mm)

gtc
i
(kN/m³) (kN/m²)

5.30

n

gtt
(kN/m²)

Lát gạch chống trơn Ceramic 250x250

10

20

0.2

1.1

0.22

Lớp vữa lót xi măng dày 30, 50#

30

18

0.54

1.3

0.7

Quét lớp chống thấm màng sơn Kova

10

10

0.1

1.3

0.13

Bản sàn BTCT dày 200

200

25

5

1.1

5.5

0.4

1.2

0.48

Trần giả + hệ thống kĩ thuật
Tổng tĩnh tải:

6.24

Bảng 6.8: Trọng lượng các lớp cấu tạo Bản thang (15×30)
Chiều dày
i
Các lớp cấu tạo
i (mm)
(kN/m³)
Lát gạch Granit nhân tạo
15
20

gtc
(kN/m²)
0.3

1.1

gtt
(kN/m2)
0.33

7.03

n

Lót vữa xi măng dày 20, 100#

20

18

0.36

1.3

0.47

Bậc đổ BT xốp chịu lửa 100# (15x30)

67

12

0.8

1.3

1.05

Bản sàn BTCT dày 120

120

25

3

1.1

3.3

Trát trần vữa xi măng dày 15, 75#

15

18

0.27

1.3

0.35

Tổng tĩnh tải:
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

4.73
- 31 -

5.49

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 6.9: Trọng lượng các lớp cấu tạo Bản thang (18×30)
Chiều dày
i
Các lớp cấu tạo
i (mm)
(kN/m³)

gtc
(kN/m²)

n

gtt
(kN/m²)

Lát gạch Granit nhân tạo

15

20

0.3

1.1

0.33

Lót vữa xi măng dày 20, 100#

20

18

0.36

1.3

0.47

Bậc đổ BT xốp chịu lửa 100# (18x30)

77

12

0.92

1.3

1.2

Bản sàn BTCT dày 120

120

25

3

1.1

3.3

Trát trần vữa xi măng dày 15, 75#

15

18

0.27

1.3

0.35

Tổng tĩnh tải:

4.85

Bảng 6.10: Trọng lượng các lớp cấu tạo Bản đường dốc
Chiều dày
i
Các lớp cấu tạo
i (mm)
(kN/m³)

5.65

gtc
(kN/m²)

n

gtt
(kN/m²)

Lớp Chapdur làm cứng mặt sàn

25

18

0.45

1.3

0.59

Bản sàn BTCT dày 250

250

25

6.25

1.1

6.88

Trát trần vữa xi măng dày 15, 75#

15

18

0.27

1.3

0.35

Tổng tĩnh tải:

6.97

7.82

Bảng 6.11: Tường tầng hầm 1+4
Chiều dày Chiều cao
i
Các lớp cấu tạo
(mm)
(m)
(kN/m3)
Gạch Block 100
100
3.1
14
Vữa trát 2 mặt
30
3.1
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
4.34
1.67
6.01

4.51

gtt
(kN/m)
5.21
2.18
7.39
5.54

Chiều dày Chiều cao
Các lớp cấu tạo
i (kN/m3)
(mm)
(m)
Gạch Block 200
200
3.1
14
Vữa trát 2 mặt
30
3.1
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
8.68
1.67
10.35

7.77

Bảng 6.12: Tường tầng hầm 2+3
Chiều dày Chiều cao
i
Các lớp cấu tạo
(mm)
(m)
(kN/m3)
Gạch Block 100
100
2.5
14
Vữa trát 2 mặt
30
2.5
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
3.5
1.35
4.85
3.64

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 32 -

n
1.2
1.3

n
1.2
1.3

n
1.2
1.3

gtt
(kN/m)
10.42
2.18
12.6
9.44
gtt
(kN/m)
4.2
1.76
5.96
4.47

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI

KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Chiều dày Chiều cao
i
Các lớp cấu tạo
(mm)
(m)
(kN/m3)
Gạch Block 200
200
2.5
14
Vữa trát 2 mặt
30
2.5
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
7
1.35
8.35
6.26

Bảng 6.13: Tường tầng hầm 5

Chiều dày Chiều cao
i
Các lớp cấu tạo
(mm)
(m)
(kN/m3)
Gạch Block 100
100
5.1
14
Vữa trát 2 mặt
30
5.1
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
7.14
2.75
9.89
7.42

Chiều dày Chiều cao
i
Các lớp cấu tạo
(mm)
(m)
(kN/m3)

Gạch Block 200
200
5.1
14
Vữa trát 2 mặt
30
5.1
18
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài
Tải trọng tƣờng phân bố trên 1m dài khi có cửa (lấy 75%)

gtc
(kN/m)
14.28
2.76
17.04
12.78

Bảng 6.14: Vách kính khung thép ngăn siêu thị
Chiều cao
Các lớp cấu tạo
(m)
Tƣờng vách kính

3.9

Tải trọng vách kính phân bố trên 1m dài

n
1.2

1.3

n
1.2
1.3

n
1.2
1.3

gtt
(kN/m)
8.4
1.76
10.16
7.62
gtt
(kN/m)
8.57
3.58
12.15
9.11
gtt
(kN/m)
17.14
3.58
20.72
15.54

gtc

(kN/m2)

n

gtt
(kN/m2)

0.4

1.2

0.48

1.87 (kN/m)

Bảng 6.15: Vách ngăn Ki-ốt khung thép
Chiều cao

Các lớp cấu tạo
Tƣờng vách ngăn

(m)

gtc
(kN/m2)

n

gtt
(kN/m2)

3.1

0.5

1.1

0.55

Tải trọng vách ngăn phân bố trên 1m dài
Bảng 6.16: Lan can
Các lớp cấu tạo
Tải trọng lan can trên 1m dài

1.71 (kN/m)

gtc (kN/m)
0.3

n
1.1

gtt (kN/m)
0.33

Bảng 6.17: Trụ bê tông đỡ dầm chiếu nghỉ thang bộ 200×200×2400
Kích thƣớc
Chiều cao
Gtc


Cấu kiện
n
H (m)
b (mm) h (mm)
(kN/m³) (kN)
Trụ 220×220
200
200
2.4
25
1.1
2.4
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 33 -

Gtt
(kN)
2.64

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

6.2.1.2. Hoạt tải

- Theo TCVN 2737-1995 ta có các loại hoạt tải sử dụng trên sàn.
- Đối với kết cấu bản mái, thiết kế cho kết cấu chịu hoạt tải trọng động thẳng đứng
của loại xe tải HL - 93 với tải trọng làn thiết kế là một tải trọng phân bố q = 9.3
(N/mm) trên dải phân bố rộng 3m và dài không hạn chế:

Hình 6.2: Xe tải thiết kế HL - 93
- Khi chiều sâu công trình lớn hơn 0.7÷0.8m và với kết cấu nằm ngang thì tải trọng
tạm thời đƣợc quy thành tải trọng rải đều tác dụng lên kết cấu với sơ đồ truyền tải
trọng của bánh xe qua lớp áo đƣờng và lớp đất cát tôn nền đƣờng xuống nóc hầm theo
góc  = 450 với mặt đƣờng rải bằng bê tông, còn với lớp đất cát nền có giá trị góc ma
sát trong là  thì  = 450 - /2.
- Áp dụng theo 22TCN 272-05 với tải trọng xe HL - 93 ta sơ bộ tính đƣợc hoạt tải
tác dụng lên kết cấu là p = 7.64 (kN/m2).
- Hoạt tải tàu chạy: Tra trong bảng 2.1 sách "Địa kỹ thuật trong xây dựng công
trình ngầm dân dụng và công nghiệp" của TS.Nguyễn Đức Nguôn.

ptc  24.5 (kN / m2 )  ptt  1.2  24.5  29.4 (kN / m2 )
- Ta bỏ qua ảnh hƣởng của tải trọng động của đoàn xe và tàu chạy do đƣợc ngăn
cách với kết cấu công trình bởi lớp nền đƣờng.

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 34 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 6.18: Hoạt tải tác dụng lên sàn
STT

Loại tải trọng

Giá trị tiêu chuẩn
(KN/m2)
Toàn phần

Dài hạn

n

Giá trị tính toán
(KN/m2)
Toàn phần

Dài hạn

1

Văn phòng, nhà ở

2

1

1.2

2.4

1.2

2

Khu vệ sinh

2

0.7

1.2

2.4

0.84

3

Hành lang

3

1

1.2

3.6

1.2

4

Cầu thang

3

1

1.2

3.6

1.2

5

Kho

4

4

1.2

4.8

4.8

6

Siêu thị, nhà hàng

4

1.4

1.2

4.8

1.68

7

4

1.4

1.2

4.8

1.68

5

1.8

1.2

6

2.16

9

Ga, sân ga
Gara ô tô, đƣờng xe
chạy, dốc lên xuống
Đƣờng ôtô HL - 93

7.64

1.2

9.17

10

Đƣờng tàu chạy

24.5

1.2

29.4

8

6.2.2. Xác định tải trọng theo phƣơng ngang tác dụng lên công trình
Áp lực ngang tác dụng lên công trình đƣợc chia ra nhiều loại:
- Áp lực ngang tác động thƣờng xuyên: áp lực đất, áp lực nƣớc ngầm ổn định, áp
lực từ công trình lân cận.
- Áp lực ngang tác động tạm thời (ngắn hạn, dài hạn): áp lực từ các phƣơng tiện
giao thông, áp lực từ các thiết bị đặt bên trên công trình trong vùng khối trƣợt.
- Áp lực ngang đặc biệt: áp lực động đất, áp lực trƣơng nở đất, áp lực từ các đoàn
ngƣời trên mặt đất tác dụng trong vùng khối trƣợt, áp lực do thay đổi nhiệt độ, các tác
động và đập theo phƣơng ngang.
- Áp lực ngang lên công trình đƣợc chia thành áp lực chủ động, áp lực bị động và
áp lực tĩnh.
6.2.2.1. Áp lực ngang tác động thường xuyên
a) Áp lực ngang của đất lên tƣờng công trình
- Áp lực ngang của đất lên tƣờng công trình đƣợc xác định có tính đến sự phân bố
dạng tam giác theo chiều cao, còn hệ số áp lực ngang đƣợc biểu thị qua góc ma sát
trong hoặc hệ số Poisson.
- Tƣờng công trình đƣợc tính toán chịu áp lực ngang của đất có xét đến tải trọng
trên bề mặt nằm trong khu vực khối trƣợt. Áp lực từ trọng lƣợng đất xung quanh
thƣờng đƣợc gọi là áp lực cơ bản, còn áp lực từ tải trọng bề mặt - áp lực bổ sung.
- Áp lực đất phụ thuộc vào độ cứng, khả năng chuyển vị và xoay tƣờng. Khi kết
cấu tƣờng chuyển vị và xoay sẽ tạo ra áp lực chủ động của đất tác dụng lên mặt sau
tƣờng. Còn mặt trƣớc tƣờng phía dƣới đáy hố đào sẽ có áp lực bị động của đất.
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 35 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

- Công thức tính áp lực đất tĩnh tại độ sâu z:
p0     i  h i  q   K 0 (kN/m2 )
K0 là Hệ số ALĐ tĩnh, đƣợc tra bảng phụ thuộc vào loại đất.
- Công thức tính áp lực đất chủ động tại độ sâu z:

pah     i  h i  q   K a  2C  K a (kN/m2 )

- Công thức tính áp lực đất bị động tại độ sâu z:

pph     i  h i  q   K p  2C  K p (kN/m2 )

Trong đó
+ z : Khoảng cách kể từ mặt đất
+ i : Giá trị tính toán trọng lƣợng riêng hiệu quả của đất
+ hi : Độ dày từng phân lớp đất
+ q : Tải trọng phân bố đều liên tục trên mặt đất (Hoạt tải do ngƣời, máy móc và
thiết bị thi công trên mặt đất, và công trình hiện có ( sơ bộ lấy q = 20 (kN/m2)
+ C : Giá trị tính toán lực dính của đất
+ Kah; Kph : Các hệ số áp lực ngang chủ động và bị động của đất đƣợc xác định theo
công thức:
cos 2 (  )
K ah 

2

sin(  )  sin(  ) 
2
1 
  cos   cos(  )
cos(+)  cos(-) 

cos 2 (  )
K ph 
2

sin(  )  sin(  ) 
2
1 
  cos   cos(  )
cos(  )  cos(-) 

+  : Góc nghiêng mặt sau tƣờng so với đƣờng thẳng đứng, lấy dấu dƣơng khi độ
nghiêng so với mặt thẳng đứng về phía tƣờng
+  : Góc nghiêng mặt đất so với đƣờng nằm ngang, lấy dấu dƣơng khi độ nghiêng
mặt đất so với mặt nằm ngang hƣớng lên trên
+  : Góc ma sát của đất tại mặt tiếp xúc với tƣờng BTCT có thể tra bảng:
900--
900++-+

900-+




-

900+-
Hình 6.3: Quy ước tính toán áp lực đất Coulomb
GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 36 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016
ĐỀ TÀI: TỔ HỢP GA TÀU ĐIỆN NGẦM ĐỐNG ĐA - HN

Bảng 6.19: Xác định góc ma sát giữa đất và vật liệu làm bề mặt tiếp xúc
Hệ số ma sát

Góc ma sát

tg ()

()

0.7

35

0.55 ÷ 0.6

29 ÷ 31

0.45 ÷ 0.55

24 ÷ 29

Cát mịn, sét pha

0.35 ÷ 0.45

19 ÷ 24

Bùn cát , bùn non

0.30 ÷ 0.30

17 ÷ 19

Đất sét, sét phù sa cứng đến rất cứng

0.40 ÷ 0.50

22 ÷ 26

Đất sét và sét pha nửa cứng đến cứng

0.30 ÷ 0.35

17 ÷ 19

Loại đất
Đá cứng
Sỏi, sỏi trộn cát, cát thô
Cát hạt trung, bùn từ trung bình đến cát thô,
hoặc sét pha sỏi

- Khi tƣờng thẳng đứng ( = 0); mặt đất bằng phẳng ( = 0) thì:
Kah = tg2(450-'/2)
Kph = tg2(450+'/2)
b) Áp lực ngang của nƣớc ngầm ổn định
- Áp lực ngang của nƣớc ngầm ổn định tác dụng lên phía sau tƣờng chắn xác định
theo công thức sau:
+ Cao hơn đáy hố đào:
pn = n× (Z - dn)
+ Thấp hơn đáy hố đào:
pn = n×(HK - dn) ×
HK : Độ sâu hố đào
 : Hệ số xét đến vị trí đáy hố đào so với mực nƣớc ngầm và so với cao độ lớp bền
nƣớc, khi dn < HK  dBC lấy  = 1; khi HK > dBC lấy  = 0.
- Cao độ tính toán mực nƣớc ngầm chỉ là dự đoán, xuất phát từ các điều kiện địa
chất công trình, tình hình địa chất thủy văn, phƣơng pháp thi công lựa chọn, tiến độ
xây dựng, các biện pháp hạ mực nƣớc ngầm và thoát nƣớc.
- Khi xác định áp lực ngang của đất và áp lực nƣớc ngầm, trong giai đoạn thi công
cần tính mực nƣớc ngầm thấp nhất, còn khi khai thác công trình cần tính mực nƣớc
ngầm cao nhất.
c) Tính toán áp lực đất

GVHD: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC NGUÔN

- 37 -

SVTH: TRẦN VĂN TOÀN_2011 XN