Tải bản đầy đủ
TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM

TÍNH TOÁN THỰC NGHIỆM

Tải bản đầy đủ

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
thiết kế theo kiến trúc hiện đại, bao gồm ba tòa tháp 17, 20 và 23 tầng , chung
đế sàn 3 tầng và hai tầng hầm.
Các tiện ích của công trình bao gồm :
-

Thang máy tốc độ cao
Thang bộ thoát hiểm
Tầng hầm để xe
Hệ thống phong cháy chữa cháy tự động…

Ngoài ra dự án còn nằm trên đường Võ Chí Công quận Tây Hồ ,là con
đường đẹp bậc nhất thủ đô nối liền tới sân bay Nội Bài và trung tâm hà nội .
Đây là vị trí trắc địa với giao thông hết sức thuận tiện, cư dân có thể dễ
dàng kết nối với trung tâm thành phố và các vùng lân cận.
Công trình được xây dựng trên khu vực có tổng diện tích quy hoạch là
29978m2 .Nhìn chung toàn bộ mặt bằng quy hoạch để xây dựng công trình
có địa hình bằng phẳng và thông thoáng , nên rất thuận tiện cho các công tác
trắc địa đo đạc, phục vụ thi công xây dựng công trình.
3.2 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG PHÍA NGOÀI CÔNG
TRÌNH
3.2.1 Mục đích
Lưới khống chế cơ sở mặt bằng bên ngoài công trình được thành lập
dùng để chuyển bản thiết kế công trình ra ngoài thực địa. Ngoài ra lưới còn là
cơ sở để xác định vị trí các công trình trên khu vực xây dựng, xác định vị trí
các trục công trình phục vụ thi công xây dựng công trình và phục vụ cho công
tác đo vẽ hoàn công công trình
3.2.2 Yêu cầu độ chính xác của lưới
Theo tiêu chuẩn về xây dựng nhà cao tầng [4], sai số bố trí các trục
chính của tòa nhà trên thực địa, trung bình vào khoảng 10mm. Các điểm trục
của tòa nhà, được bố trí và đánh dấu trên thực địa từ các điểm lưới thi công
(lưới cơ sở phía ngoài), do vậy độ chính xác vị trí của điểm trục công trình sẽ
chịu ảnh hưởng của 2 nguồn sai số sau:

SV: Vũ Văn Đạt

46A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
- Sai số của điểm lưới thi công (gọi là sai số số liệu gốc), ký hiệu: m1.
- Sai số do việc tiến hành công tác bố trí điểm trục của tòa nhà trên thực
địa, ký hiệu: m2.
Vậy sai số tổng hợp vị trí điểm của tòa nhà trên thực địa sẽ là:
mTr2 = m12 + m22

(3.1)

Để có thể đảm bảo độ chính xác bố trí các trục chính của tòa nhà trên
thực địa vào khoảng 10mm, ta có thể đặt ra yêu cầu là: Các điểm của lưới thi
công (lưới phía ngoài) cần phải có độ chính xác hơn cỡ K lần sai số của công
m2 = Km1

tác bố trí, có thể coi:

Khi đó công thức (3.1) có thể viết dưới dạng:
mTr2 = m12 + ( Km1 )

2

(3.2)

Hệ số K thường có giá trị K= 1.5 đến 2.0; chọn K=2.0 [3] ta có:
mTr2 = m12 + 4m12 = 5m12

Suy ra:

m1 =

mTr 10
=
= 4.5 ( mm )
5
5

(3.3)

Như vậy, vị trí điểm của lưới khống chế thi công phía ngoài tòa nhà cần
đảm bảo độ chính xác:
mP ≤ ±4.5 ( mm )

(3.4)

Sai số trung phương tương hỗ vị trí điểm yếu nhất sẽ là:
mth ≤ m p 2 = ±4.5 2 = ±6.4 ( mm )

(3.5)

3.3.3. Phương án thiết kế
Lưới khống chế cơ sở mặt bằng phía ngoài tòa nhà UDIC WESTLAKE
phục vụ thi công toàn bộ ba tòa tháp, được thiết kế trong hệ tọa độ giả định.
Trục OX lấy theo phương 1a-1a của công trình là trục dọc đầu tiên phía
bắc của tòa nhà; trục OY lấy theo phương song song với trục A-A phía đông
tòa nhà giáp đường võ chí công.
Lưới gồm 8 điểm G1; G2; G3; G4; G5; G6; G7; G8. Nhận điểm G1 là
điểm khởi tính , phương vị cạnh G1-G4 là : aG1-G2 = 0º00’00”
SV: Vũ Văn Đạt

47A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
Sau đây là sơ đồ lưới:

Hình 3.2 sơ đồ lươi khống chế mặt bằng bên ngoài công trình
Để định vị lưới phía ngoài theo hệ tọa độ giả định đã nêu , vị trí thiết kế
điểm lưới khống chế phía ngoài được chọn như sau:
Điểm G1 cách trục A-A và 1a-1a lần lượt là 15m
-

Điểm G6 và G7 cách trục A-A là 15m
Điểm G2 cách trục 33a-33a và trục A-A lần lượt là 15m
Điểm G4 cách trục 1a-1a và trục O-O lần lượt la 15 m
Điểm G5 và G8 cách trục O-O là 15m
Điểm G3 cách trục O-O và trục 33a-33a lần lượt là 15

Điểm G1 có tọa độ giả định là (X= 85000; Y=85000): (hình 3.3)

SV: Vũ Văn Đạt

48A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp

Hình 3.3 vị trí thiết kế các điểm của lưới khống chế phía ngoài công trình
Từ đó ta có tọa độ thiết kế các điểm lưới khống chế phía ngoài công
trình như sau:
Bảng 3.1 Tọa độ thiết kế điểm
STT

Điểm

Tọa độ thiết kế
X(m)

Y(m)

1

G1

85.000

85.000

2

G2

85.000

354.200

3

G3

177.000

354.200

4

G4

177.000

85.000

5

G5

177.000

178.800

6

G6

85.000

178.800

7

G7

85.000

274.800

8

G8

177.000

274.800

Thành lập lưới thi công phía ngoài công trình nhà chung cư UDIC
WESTLAKE theo các phương án sau:
SV: Vũ Văn Đạt

49A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
Phương án 1 : Lưới đo 12 góc và 10 cạnh
Phương án 2 : Lưới đo 24 góc và 16 cạnh
Phương án 3 : Lưới đo 18 góc và 13 cạnh
Dự kiến cả ba phướng án đo bằng máy toàn đạc Leica TS02

Phương án 1

Phương án 2

Phương án 3
3.3.4 Đánh giá độ chính xác
Khi thiết kế một mạng lưới khống chế thi công thì cần phải ước tính độ
chính xác của lưới để xác định sai số trung phương của môt số yếu tố đặc
trưng của lưới như: Sai số vị trí cạnh , sai số chiều dài cạnh v.v… xem có đạt

SV: Vũ Văn Đạt

50A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
yêu cầu của quy phạm hay không để từ đó có sự điều chỉnh đồ hình , lựa chọn
phương án và máy móc đo đạc hợp lí.
Kết quả ước tính độ chính xác lưới:
Bảng 3.2 Bảng ước tính độ chính xác các phương án
STT

Kết quả ước tính

PA1

PA2

PA3

1

độ chính xác
Điểm yếu nhất

G3

G3

G3

Mp(mm)

4.8

4.3

4.6

Chiều dài cạnh

(G7-G2)

(G7-G2)

(G7-G2)

1/48300

1/78900

1/65500

(G2-G3)

(G2 –G4)

(G3-G8)

4.77"

4.77"

5.33"

Sai số trung

(G7-G6)

(G5-G2)

(G4-G5)

phương tương hỗ

1.67

1.16

1.27

2

yếu nhất
3

Phương vị cạnh
yếu nhất

4

hai điểm yếu
Nhận xét:
Căn cứ vào yêu cầu độ chính xác sai số vị trí điểm yếu nhất của lưới
khống chế thi công phía ngoài tòa nhà là: m p ≤ 4.5mm và bảng tóm tắt kết quả
ước tính. Ta chọn phương án 2 đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cơ bản của mạng
lưới, để thi công lưới khống chế bên ngoài công trình.
3.3 THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG BÊN TRONG CÔNG
TRÌNH
3.3.1.Yêu cầu độ chính xác
Lưới cơ sở phía trong được thành lập trên mặt bằng gốc của tòa nhà
(mặt sàn tầng trệt), trước khi xây dựng các bức tường ngăn. Trong quy phạm

SV: Vũ Văn Đạt

51A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
về công tác lắp ráp - xây dựng đã quy định[4]: Sai lệch dấu trục phía dưới của
các kết cấu xây dựng so với các trục bố trí chi tiết là không vượt quá giá trị:
m ≤ ±5(mm)

Độ lệch này được xem là ảnh hưởng tổng hợp của hai nguồn sai số cơ bản:
- Sai số của công tác trắc địa: mTD
- Sai số của công tác thi công xây lắp: mXL
Do đó ta có :
2
2
m 2 = mTD
+ mXL

(3.5)

Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng của hai nguồn sai số ta có:
mTD = ±

5
= ±3.5mm
2

(3.6)

Mà sai số mTD lại ảnh hưởng của hai nguồn sai số:
- Sai số vị trí của điểm lưới bố trí cơ sở phía trong công trình: mCS
- Sai số của việc bố trí trục chi tiết từ các điểm của lưới cơ sở nói trên: mBT
Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng của hai nguồn sai số, coi ảnh
hưởng sai số vị trí điểm của lưới bố trí cơ sở phía trong công trình (m CS) là
nhỏ so với ảnh hưởng của lưới khống chế cơ sở mặt bằng phía ngoài, ta có thể
chọn hệ số liên hệ độ chính xác K=2, tương tự như trường hợp của lưới khống
chế mặt bằng phía ngoài, ta có thể viết :
2
2
2
mP = ±1.6mm
mTD
= mCS
+ ( 2mCS ) = 5mCS
2

Suy ra:

mCS =

mTD 3.5
=
= 1.6(mm)
5
5

(3.7)
(3.8)

Vị trí điểm lưới bố trí cơ sở phía trong công trình cần đảm bảo
độ chính xác như sau:
mP ≤ ±1.6(mm)

(3.9)

Sai số trung phương tương hỗ vị trí điểm yếu nhất sẽ là:
mth ≤ m p 2 = ±1.6 2 = ±2.3(mm)

3.3.2 . Phương án thiết kế
SV: Vũ Văn Đạt

52A – K57
Lớp: Trắc địa

(3.10)

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
Do yêu cầu về độ chính xác khi thành lập lưới khống chế cơ sở mặt
bằng gốc của công trình là rất cao, với mP = ±1.6mm , nên khi thành lập lưới
cần phải nghiên cứu cẩn thận, chi tiết tất cả các bản vẽ của tất cả các sàn tầng.
Sau khi nghiên cứu bản vẽ thiết kế và đặc điểm của công trình một cách
cẩn thân em đã thiết kế lưới khống chế mặt bằng khống chế bên trong công
trình là lưới tứ giác trắc địa có bốn điểm M1, M2, M3, M4 ; thiết kế lưới có 8
góc và 6 cạnh. Trên cơ sở đó, lưới khống chế mặt bằng bên trong công trình
UDIC WESTLAKE, từ trục 11 đến 23 phục vụ thi công tòa ở giữa.(hình 3.4 )

Hình 3.4 Sơ đồ lưới khống chế mặt bằng phía trong công trình
Vị trí các điểm lưới như sau (hình 3.5)
- Điểm M1 cách trục A-A và trục 11-11 lần lượt là 0.6m và 0.6m
- Điểm M2 cách trục A-A và trục 23-23 lần lượt là 0.6m và 0.6m
- Điểm M3 cách trục 23-23 và trục O-O lần lượt là 0.6m và 0.6m
- Điểm M4 cách trục 11-11 và trục O-O lần lượt là 0.6m và 0.6m
Đồ hình lưới:

SV: Vũ Văn Đạt

53A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp

Hình 3.5 vị trí thiết kế của các điểm lưới khống chế bên trong công trình
Tọa độ điểm thiết kế của các điểm trong lưới:
Tọa độ điểm
Tên điểm
X(m)

Y(m)

M1

106.600

172.200

M2

106.600

267.000

M3

161.400

267.000

M4

161.400

172.200

Bảng 3.3 Tọa độ điểm thiết kế

3.3.3.Đánh giá độ chính xác

SV: Vũ Văn Đạt

54A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
Lưới khống chế mặt bằng bên trong tòa nhà đươc ước tính bằng phương
pháp chặt chẽ, với việc sử dụng phần mềm chuyên dụng được lập dựa trên
nguyên lí của bài toán bình sai gián tiếp.
Việc ước tính chính xác lưới khống chế phía trong của tòa nhà, có thể
thực hiên theo hai phương án như sau (kết quả ước tính được nêu ở phụ lục):
a.
Phương án 1
Dự kiến đo bằng máy toàn đạc điện tử Leica TCR -702
Số liệu đưa vào ước tính:
- Sai số trung phương đo góc dự kiến : mß = 2”
- Sai số trung phương đo cạnh dự kiến : ms = 2+2ppm
- Sai số trung phương phương vị dự kiến : ma = 0,01”
b.
Phương án 2
Dự kiến đo bằng máy toàn đạc điện tử Leica TCR – 305
- Sai số trung phương đo góc dự kiến : mß = 5”
- Sai số trung phương đo cạnh dự kiến : ms = 2+2ppm
- Sai số trung phương phương vị dự kiến : ma = 0,01”
Bảng ước tính độ chính xác của hai phương án
STT
1
2
3
4
5

Kết quả ước tính độ chính
xác
Sai số trung phương trọng
số đơn vị
Sai số trung phương điểm
yếu nhất (mm)
Sai số trung phương chiều
dài cạnh yếu nhất
Sai số trung phương
phương vị cạnh yếu
Sai số trung phương tương
hỗ hai điểm (mm)

PA1

PA2

2’’

5”

M2
1.4
(M2-M3)
1/71200
(M2-M3)
1.97”
(M1-M3)
1.15

M3
2.3
(M2-M3)
1/43100
(M2-M3)
4.55”
(M1-M3)
1.31

Bảng 3.4 Bảng ước tính độ chính xác của hai phương án
Nhận xét:

SV: Vũ Văn Đạt

55A – K57
Lớp: Trắc địa

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Đồ

án

tốt

nghiệp
Căn cứ vào yêu cầu độ chính xác sai số vị trí điểm yếu nhất của lưới
khống chế thi công phía trong tòa nhà là: m p ≤ 1.6mm và bảng kết quả ước
tính của hai phương án trên . Để dễ dàng cho việc thi công đạt hiệu quả, ta
thấy rằng phương án 1 dùng máy toàn đạc Leica TCR – 702 để đo đạc lưới
khống chế thi công bên trong công trình.
3.4 THIẾT KẾ CÔNG TÁC CHUYỂN TRỤC CÔNG TRÌNH
3.4.1. Nội dung công tác chuyển trục
Do công trình xây dựng trong thành phố nên điều kiện thi công chật
hẹp. Mặt khác công trình có số tầng lớn nên em chọn phương án chuyền tọa
độ các điểm trục công trình nên tầng bằng phương pháp chiếu đứng. Thiết bị
sử dụng là máy chiếu đứng quang học ZL. Quá trình chuyển tọa độ lên cao
được thực hiện gồm các bước:
- Đặt lỗ chiếu:
Công việc này được tiến hành ngay sau khi đơn vị thi công ghép ván
khuôn trước khi đổ bê tông sàn. Đầu tiên kĩ thuật vien trắc địa phải đánh dấu
tương đối chính xác các vị trí lỗ hổng trên mặt sàn tầng thi công. Sau đó
người ta sẽ cắt ván khuôn sàn và lắp vào đó các hộp khuôn bằng gỗ có kích
thước(20x20cm). Mục đích chừa các lỗ hổng cho việc chiếu điểm sau khi đổ
bê tông mặt sàn.
- Thực hiện chiếu điểm bằng máy chiếu ZL
Việc chiếu điểm bằng máy chiếu đứng ZL được thực hiện như đã
trình bày ở chương 2. Các điểm cần chuyền tọa độ gồm: I,II,III,IV
- Đo chiều dài cạnh:
Sau khi chiều điểm xong người ta tiến hành đo chiều dài tất cả các
cạnh. Việc đo chiều dài các cạnh được thực hiện như khi lập lưới khống chế
mặt bằng xây dựng.

SV: Vũ Văn Đạt

56A – K57
Lớp: Trắc địa