Thiết kế chung cư phú thiện đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình 1.1.2 Khí hậu khu vực 1.1.3 Quy mơ cơng trình 1.1.4 Mặt cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.2.1 Hệ thống điện 1.2.2 Hệ thống nước 1.2.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 1.2.4 Hệ thống thơng gió 1.2.5 Hệ thống chiếu sáng Chương TỔNG QUAN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1.1 Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng 2.1.2 Phần mềm tính toán thể vẽ 2.1.3 Vật liệu sử dụng 2.1.4 Lớp bê tông bảo vệ 2.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 2.2.1 Phương án kết cấu chịu tải trọng đứng 2.2.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang 2.2.3 Sơ kích thước cấu kiện cơng trình Chương TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.1 TĨNH TẢI 3.1.1 Tải lớp cấu tạo sàn 3.1.2 Tải tường xây 10 3.2 HOẠT TẢI 11 3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 11 3.3.1 Tải trọng gió tĩnh 12 3.3.2 Tải trọng gió động 12 3.3.3 Kết phân tích dao động 13 3.3.4 Kết tính tốn 16 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 26 3.5 Phân tích dao động tính toán tải trọng động đất 26 3.5.1 Tính tốn động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 27 3.6 Tổ hợp tải trọng 36 v 3.6.1 Các loại tải trọng (Load Pattern) 36 3.6.2 Các trường hợp tải trọng (Load Cases) 36 3.6.3 Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 37 Chương KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II (TTGH II) 39 4.1 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT 39 4.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 39 4.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 40 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 40 4.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P-DELTA 42 Chương THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 45 5.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 45 5.1.1 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 45 5.1.2 Sơ đồ tính thang 46 5.2 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 47 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ 47 5.2.2 Tĩnh tải tác dụng lên nghiêng 49 5.2.3 Hoạt tải tác dụng lên chiếu nghỉ: 50 5.2.4 Tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng chiếu nghỉ: 50 5.3 TÍNH TỐN CẦU THANG 50 5.3.1 Sơ đồ tính 50 5.3.2 Kiểm tra chuyển vị 51 5.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP 52 Chương THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – TẦNG 54 6.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 54 6.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 54 6.3 PHÂN TÍCH MƠ HÌNH VÀ TÍNH TỐN 54 6.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NỘI LỰC 55 6.5 Tính toán cốt thép 58 6.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG ĐÀN HỒI 59 6.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG DÀI HẠN KỂ ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT 59 6.7.1 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH VẾT NỨT 60 Chương THIẾT KẾ KHUNG 64 7.1 THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TCVN 5574 – 2018) 64 7.1.1 Mô hình tính tốn dầm 64 7.1.2 Tính tốn cốt thép dầm 64 7.1.3 Tính tốn đoạn neo, nối cốt thép 68 7.2 THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN 73 vi 7.2.1 Vật liệu sử dụng (Mục 2.1.3) 73 7.2.2 Lý thuyết tính tốn (Phương pháp vùng biên chịu moment) 73 7.2.3 Tính tốn phần tử điển hình 73 7.3 THIẾT KẾ VÁCH LÕI 77 7.3.1 Vật liệu thiết kế (Mục 2.1.4 – Chương 2) 77 7.3.2 Lý thuyết tính tốn (Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi) 77 7.3.3 Tính tốn phần tử điển hình 77 Chương THIẾT KẾ MÓNG 80 8.1 Thống kê địa chất hố khoan HK1 80 8.2 Lựa chọn phương án thiết kế móng 82 8.3 Sức chịu tải (SCT) cọc khoan nhồi D1000 84 8.3.1 SCT theo tiêu lý đất (Mục 7.2.3, TCVN 10304 – 2014) 84 8.3.2 Sức chịu tải theo cường độ đất 85 8.3.3 SCT cọc theo thí nghiệm SPT (Công thức Viện kiến trúc Nhật Bản 1988) 86 8.3.4 SCT cọc theo vật liệu (Mục 7.1.7, TCVN 10304 – 2014) 87 8.3.5 SCT thiết kế cọc khoan nhồi D1000 89 8.3.6 XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỌC ĐƠN 89 8.4 THIẾT KẾ MÓNG M1 91 8.4.1 Nội lực móng M1 91 8.4.2 Kiểm tra ổn định đất đáy khối móng quy ước 92 8.4.3 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 92 8.4.4 Kiểm tra lún khối móng quy ước 94 8.4.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 94 8.4.6 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng (bỏ cạnh thẳng đứng) 95 8.4.7 Tính tốn cốt thép đài móng 96 8.5 THIẾT KẾ MÓNG M2 97 8.5.1 Nội lực móng M2 97 8.5.2 Xác định khối móng quy ước 98 8.5.3 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 99 8.5.4 Kiểm tra lún khối móng quy ước 100 8.5.5 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng 101 8.5.6 Tính tốn cốt thép đài móng 103 8.6 Thiết kế móng lõi thang M3 104 8.6.1 Chọn bố trí cọc 104 8.6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc 105 8.6.3 Xác định khối móng quy ước 105 8.6.4 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 106 8.6.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 107 vii 8.6.6 Điều kiện chống xuyên thủng móng 108 8.6.7 Tính tốn cốt thép đài móng 110 Chương THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY 112 9.1 Thiết lập ban đầu 112 9.2 Trạng thái áp lực nước lỗ rỗng 113 9.3 Xây dựng mơ hình tính tốn 113 9.4 Biện pháp trình tự thi cơng 114 9.5 Thông số tường vây hệ chống Shoring Kingpost 114 9.6 Phụ tải mặt đất điều kiện mực nước ngầm 115 9.7 Kết mơ hình phần mềm Plaxis 115 9.7.1 Kiểm tra ổn định tổng thể qua giai đoạn đào 115 9.7.2 Kiểm tra điều kiện thủy động lực học tiến hành thoát nước hố đào 116 9.7.3 Kiểm tra chuyển vị khả chịu lực tường vây 117 9.7.4 Tính tốn cốt thép tường vây 120 9.8 Nội lực chống từ Plaxis 121 9.9 Thiết kế hệ chống (Shoring) 122 9.9.1 Trường hợp hố đào có hệ chống 122 9.9.2 Trường hợp hố đào có hệ chống 126 9.10 Thiết kế hệ cột chống Kingpost 127 9.10.1 Thông số tiết diện (Mục 9.5) 127 9.10.2 Chiều dài tính tốn King post 127 9.10.3 Tính giá trị độ mảnh 127 9.10.4 Kết nội lực 127 9.10.5 Kiểm tra điều kiện bền 128 viii MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Cấp độ bền bê tông thiết kế cho cấu kiện Bảng 2: Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574- 2018 Bảng 3: Lớp bê tông bảo vệ Bảng 4: Đánh giá mức độ phù hợp phương án sàn cơng trình Bảng 5: Đánh giá mức độ thích hợp phương án kết cấu Bảng 6: Kích thước sơ kích thước cấu kiện Bảng 1: Tải lớp cấu tạo sàn điển hình Bảng 2: Tải lớp cấu tạo sàn vệ sinh Bảng 3: Tải lớp cấu tạo sàn hầm, sàn tầng 1-3 10 Bảng 4: Tải trọng tường tác dụng lên ô sàn 10 Bảng 5: Tải tường xây tác dụng lên sàn tầng điển hình 11 Bảng 6: Bảng giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995 11 Bảng 7: Chu kỳ % khối lượng tham gia dao động 13 Bảng 8: Các dạng dao động 14 Bảng 9: Bảng kết khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng 15 Bảng 10: Thơng số tính tốn cần thiết cho mode 16 Bảng 11: Kết tính tốn gió tĩnh 16 Bảng 12: Kết tính tốn thành phần động tải trọng gió cho mode 18 Bảng 13: Kết tính tốn thành phần động tải trọng gió cho mode 19 Bảng 14: Kết tính tốn thành phần động tải trọng gió cho mode 21 Bảng 15: Chu kỳ % khối lượng tham gia dao động theo phương X, Y 26 Bảng 16: Tổng hợp hệ số tính tốn động đất 28 Bảng 17: Kết lực cắt đáy với Mode (Phương Y) 29 Bảng 18: Kết lực cắt đáy với Mode (Phương Y) 30 Bảng 19: Kết lực cắt đáy với Mode (Phương X) 31 Bảng 20: Kết lực cắt đáy với Mode (Phương Y) 32 Bảng 21: Kết lực cắt đáy với Mode (Phương X) 34 Bảng 22: Kết tổng hợp tải trọng động đất 35 Bảng 23: Các loại tải trọng 36 Bảng 24: Các trường hợp tải trọng 36 Bảng 25: Tổ hợp tải trọng sàn 37 Bảng 26: Tổ hợp tải trọng cầu thang 37 Bảng 27: Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – móng 37 Bảng 1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 40 Bảng 2: Hệ số chiết giảm  40 ix Bảng 3: Kết kiểm tra chuyển vị lệch tầng 41 Bảng 4: Kết kiểm tra hiệu ứng P - Delta 43 Bảng 1: Tổng hợp thông số kích thước cầu thang 46 Bảng 2: Tải trọng lớp cấu tao thang chiếu nghỉ 48 Bảng 3: Tải trọng lớp cấu tạo thang nghiêng 50 Bảng 5 Kết tính tốn cốt thép cầu thang 53 Bảng Kết tính tốn thép sàn theo phương X 58 Bảng Kết tính tốn thép sàn theo phương Y 58 Bảng Kết kiểm tra điều kiện vết nứt sàn 60 Bảng Tổng hợp moment vị trí 62 Bảng Kết tính độ võng sàn kể đến hình thành vết nứt nhịp sàn 62 Bảng 6 Tổng hợp độ võng sàn vị trí 63 Bảng Quy đổi tên dầm từ ETABS 64 Bảng Kết tính toán dầm tầng 17 70 Bảng Bảng quy đổi tên vách khung trục 5-F ETABS 73 Bảng Kết nội lực vách P28 73 Bảng Kết tính tốn thép vách P28(5-F) 75 Bảng 6: Kết nội lực vách lõi PL1 77 Bảng Kết tính thép vách lõi PL01 79 Bảng Kết phân loại lớp đất 80 Bảng Thông số địa chất lớp đất 81 Bảng Thông số thiết kế cọc khoan nhồi D1000 83 Bảng Sức chịu tải theo tiêu lý 85 Bảng Sức chịu tải theo cường độ đất 86 Bảng Sức chịu tải theo thí nghiệm SPT 87 Bảng Sức chịu tải thiết kế 89 Bảng 8 Kết nội lực móng M1 91 Bảng Kết tính lún móng M1 95 Bảng 10 Bảng tính thép đài móng M1 97 Bảng 11 Nội lực móng M2 97 Bảng 12 Kết tính lún móng M2 101 Bảng 13 Bảng tính thép đài móng M2 103 Bảng 14 Nội lực móng lõi thang M3 104 Bảng 15 Tính lún móng M2 108 Bảng 16 Bảng tính thép đài móng M3 111 x MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Phối cảnh dự án vị trí cơng trình Hình 2: Mặt đứng mặt cơng trình Hình 1: Mặt dầm sàn tầng điển hình 19 Hình 1: Mơ hình phân tích 3D cơng trình phần mềm Etabs 13 Hình 1: Mặt cầu thang 45 Hình 2: Sơ đồ tính cầu thang 47 Hình 3: Tĩnh tải (trái) hoạt tải (phải) tác dụng lên cầu thang 51 Hình 4: Kết chuyển vị cầu thang 51 Hình 5: Kết moment 52 Hình Kết lực cắt 52 Hình Mơ hình sàn tầng điển hình phần mềm SAFE 54 Hình Chia dãy Strip layer A theo phương X 55 Hình Chia dãy Strip layer B theo phương Y 55 Hình Biểu đồ màu Moment 11 56 Hình Biểu đồ màu Moment 22 56 Hình 6 Moment dãy Strip layer A – Theo phương X 57 Hình Moment dãy Strip layer B – Theo phương Y 57 Hình Độ võng đàn hồi sàn 59 Hình Mặt dầm vách tầng điển hình 17 65 Hình Biểu đồ moment tầng điển hình 17 65 Hình Biểu đồ nội lực dầm DX14 66 Hình Cốt thép ngang cốt đai vùng tới hạn dầm 68 Hình Một số tiêu lý lớp đất 80 Hình Mặt bố trí móng cọc hầm B2 83 Hình Mặt cắt địa chất 84 Hình Mặt móng M1 91 Hình Phản lực đầu cọc M1 91 Hình Moment đài móng theo phương X, Y 97 Hình Mặt móng M2 98 Hình 8 Phản lực đầu cọc M2 98 Hình Moment đài móng M2 theo phương X, Y 103 Hình 10 Mặt bố trí cọc móng lõi thang M3 104 Hình 11 Phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 105 Hình 12 Vùng chống xun móng lõi thang M3 108 Hình 13 Moment đài móng M3 theo phương X, Y 110 xi TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn Việt Nam [1] Bộ Xây Dựng (2007), TCVN 198 – 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối, NXB Xây Dựng, Hà Nội [2] Bộ Xây Dựng (2007), TCVN 2737 – 1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội [3] Bộ Xây Dựng (2007), TCXD 229 – 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió, NXB Xây Dựng, Hà Nội [4] Bộ Xây Dựng (2018), TCVN 5574 – 2018 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, NXB Xây Dựng, Hà Nội [5] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9386 – 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất, NXB Xây Dựng, Hà Nội [6] Bộ Xây Dựng (2014), TCVN 10304 – 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội [7] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9362 – 2012 Thiết kế nhà cơng trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội [8] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9395 – 2012 Cọc khoan nhồi – Thi công nghiệm thu, NXB Xây Dựng, Hà Nội [9] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 5575 – 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội xii Chương TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình Việt Nam quốc gia bước phát triển ngày khẳng định vị khu vực quốc tế Để giữ vững phát huy khả mình, điều cần phải ngày cải thiện nhu cầu an sinh việc làm người dân Mà nhu cầu nơi nhu cầu cấp thiết hàng đầu Chính thế, cơng trình CHUNG CƯ PHÚ THIỆN thiết kế xây dựng nhằm góp phần giải mục tiêu Đây khu nhà mang phong cách đại, sang trọng, đầy đủ tiện nghi, không gian tối ưu hóa cơng sử dụng gần gũi với thiên nhiên,… thích hợp nhu cầu từ sinh sống, giải trí đến làm việc Hình 1: Phối cảnh dự án vị trí cơng trình 1.1.2 Khí hậu khu vực Quảng Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới, có mùa mùa mưa mùa khơ, chịu ảnh hưởng mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình năm 25,6 °C, Mùa đơng nhiệt xuống 12 °C Độ ẩm trung bình khơng khí đạt 84% Lượng mưa trung bình 2000-2500mm Mùa mưa thường kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng đến tháng 8, tháng tháng tháng chuyển tiếp với đặc trưng thời tiết hay nhiễu loạn nhiều mưa Mưa phân bố không theo khơng gian 1.1.3 Quy mơ cơng trình Cơng trình dân dụng - cấp I (số tầng >20 tầng) – (Phụ lục – Ban hành kèm theo thông tư số 3/2016/TT – BXD ngày 10 tháng 03 năm 2016 Bộ Xây Dựng.) 1.1.4 Mặt cơng trình Tịa nhà gồm tầng hầm B1, B2 để làm nơi để phương tiện xe cộ, hệ thống để xe đại ứng dụng công nghệ cao Tầng 1, 2, 3, gồm siêu thị, quầy bar-coffee, phòng gym, spa, phòng họp,… phục vụ nhu cầu cư dân Tầng điển hình gồm nhiều hộ cao cấp, thiết kế rộng rãi, thoải mái Tầng ấp mái có hồ bơi, view biển, có ánh sáng tự nhiên Hình 2: Mặt đứng mặt cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.2.1 Hệ thống điện Tòa nhà nhận hệ thống điện từ mạng lưới điện tỉnh Quảng Nam Trường hợp cố điện, nhà máy phát điện dự phòng đặt tầng hầm B1 phục vụ cho việc sinh hoạt 1.2.2 Hệ thống nước Tòa nhà tiếp nhận hệ thống nước từ thành phố dẫn vào bể chứa nước (nằm hầm B2) Ngồi cịn có hệ thống bể nước mái phục vụ nhu cầu sinh hoạt cho cư dân, nằm phía Block Nước thải xử lý bể nước ngầm B2 dự án trước đẩy hệ thống thoát nước khu vực 9.7.2 Kiểm tra điều kiện thủy động lực học tiến hành thoát nước hố đào Hình Mơ hình tính tốn kiểm tra đáy hố móng khơng bị đẩy trồi Trường hợp 1: Nước sét mực nước ngầm tự nhiên Xác định Gradient thủy lực dòng thấm qua lớp đất: Các điểm cần quan tâm nằm đường cong men theo tường vây đường dòng ngắn Gọi H tổng cột nước, ta có H  12.6  1.2  11.4 (m) (1) Hi tổng tổn thất cột nước thấm qua lớp đất thứ i L1  12.6  1.2  11.4 L  (15  12.6)   4.8 116 L3  (17.4  15)   4.8 L  (23  17.4)   11.2 L5  (24  23)   Các phương trình sau nghiệm đúng: H  H  H3  H  H5 (*) V2  V3  V4  V5  k H k H k H k H    L2 L3 L4 L5 H  L3 k H 4.8 0.00864  H     H (2) k3 L2 0.00864 4.8 H  L k H 11.2 0.00864  H     2.33H k4 L2 0.00864 4.8 H  L k H 2 0.00864  H     0.416H k5 L2 0.00864 4.8 Thay (1) (2) vào (*), ta được: H 2.402 H  2.402(m)  i    0.501 L2 4.8 Điều kiện kiểm tra: (So sánh với I 2) i ' G 1 FS  c   s i i5  w (1  e)i Tại lớp 2: e = 0.93; Gs = 2.723 G 1 2.83  FS  s   2.075 >2 (Thỏa) (1  e)i (1  0.76)  0.501 9.7.3 Kiểm tra chuyển vị khả chịu lực tường vây Kiểm tra chuyển vị đỉnh bụng tường vây  H   0.0605(m)  60.5(mm) Nếu đỉnh cọc chuyển vị lớn so với   200  H Nếu bụng cọc chuyển vị lớn so với    0.242(m)  242(mm)  50  (Với H = 12.1m chiều sâu từ mặt đất tự nhiên đến đáy hố đào) 117 Z CHUYỂN VỊ NGANG NỘI LỰC Nội lực Q U(x) 0.252*103 kNm/m 72.28 kN/m 52.3*10-3 m GĐ2: đào đất dđ đến đến cao trình -2.0m Moment M 118 GĐ4: Đào đất đến cao trình -6.5m 239.7 kN/m 52.3*10-3 m 0.728*103 kNm/m 237.49 kN/m 75.6*10-3 m GĐ6: Đào đất đến cao trình -10.5m 0.683*103 kNm/m 119 GĐ7: Đào đất đến cao trình -12.1m 0.746*103 kNm/m 264.97 kN/m 89.1*10-3 m Chuyển vị lớn đỉnh cọc: Ux  52.3(mm)  [Ux]  60.5mm Chuyển vị lớn bụng cọc Ux  89.1(mm)  [Ux]  242mm  Thỏa điều kiện chuyển vị tường vây 9.7.4 Tính tốn cốt thép tường vây  Tính tốn cốt thép dọc Moment dương lớn M max  757 (kNm/m) Để thuận tiện cho thi công, sinh viên chọn mơ hình có nội lực lớn để tính tốn cốt thép bố trí cho tồn panel Kích thước tính tốn: bh = 1000800 (mm) Lớp bê tông bảo vệ a = a’ = 75 (mm), h0 = h – a = 800 – 75 = 725 (mm) Thép CB400– V, Rs =435 (MPa), Es = 2105 (MPa) Bê tông B30, Rb = 17 (MPa) Eb = 32500 (Mpa) Tính tốn cốt thép sàn thực với công thức sau: m = M 1060×106 = = 0.084 R b bh 02 17 ×1000× 7252 120 R = 0.8 0.8 = = 0.493 s,el  435 / 200000  1  1  b2  0.0035   =   2     0.084  0.086  0.533 As =   R b  b  h 0.086  17  1000  725 = = 2436.6 (mm2) Rs 435 Chọn 25a200 (Asc = 2454.5 mm2) Hàm lượng cốt thép:  =  min = 0.1%   = As 2454   100%  0.34% bh 1000  725 As R 17   max = R b = 0.493 = 1.9% bh Rs 435  Tính tốn cốt đai Bước 1: Kiểm tra điều kiện ứng suất nén Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép chịu uốn theo đài bê tông tiết diện nghiêng tiến hành theo điều kiện: Q  b1 R bt bh  264.97  0.3×17×103 ×1×0.725 = 3697.5 (kN) Bước 2: Tính Qb b R bt bh   2.5R bt bh 0.5R bt bh  Điều kiện kiểm tra:  C  h  C  2.5h  0.725  C  1.813  Chọn C = 0.8(m)  Qb  1.5 1.2 10 1 0.725  1182.65 0.8 Bước 3: Kiểm tra có cần bố trí đai hay khơng: Q  264.97(kN)  1182.65(kN)  Vậy cần bố trí đai cấu tạo Chọn 6a200 9.8 Nội lực chống từ Plaxis Bảng Nội lực chống Giai đoạn Shoring S1 (kN) -228.7 -154.4 Shoring S2 (kN) -225.4 121 Hình Nội lực chống giai đoạn 3,5 9.9 Thiết kế hệ chống (Shoring) Thiết kế hệ chống theo giai đoạn thi cơng hố đào có hệ chống (giai đoạn 3), hố đào có hệ chống (giai đoạn 5) Việc phân tích thực cách sử dụng kết hợp phần mềm Plaxis Etabs 9.9.1 Trường hợp hố đào có hệ chống Hình Tải tác dụng lên tâng chống giai đoạn 9.9.1.1 Thông số tiết diện Bảng Thơng số tiết diện chóng H350x350x12x19 h bf tf tw hw hf A Sx cm cm cm cm cm cm cm2 cm3 35 35 1.9 1.2 31.2 33.1 170.4 1246.6 Ix Wx Iy Wy ix iy Af Aw cm4 cm3 cm4 cm3 cm cm cm2 cm2 39506.2 2257.5 13581.6 776.1 15.2 8.9 66.5 37.44 122 9.9.1.2 Độ mảnh quy ước Giả thuyết độ cứng nút nhau: n  H 12.1   1.15 L 10.5 Theo bảng 19, TCVN 5575-2012, hệ số chiều dài tính tốn sườn có tiết diện khơng quy đổi xác định sau: n  0.56 1.15  0.56   1.151 n  0.14 1.15  0.14  Chiều dài tính ngồi mặt phẳng uốn: I x  I y  L  1.151 10.5  12.09 (m) Độ mảnh chống  x = l y 1209 l x 1209 = 135.8 = = 79.5 ,  y = = iy 8.9 i x 15.2 Độ mảnh quy ước cho chống có tiết diện H350, vật liệu CCT42, chiều dày nhỏ 20mm có f = 2450 (daN/cm2) E = 2.1108 (kN/m2) x = x f 2450 f 2450 = 79.5 = 2.715 ;  y =  y = 135.8 = 4.638 ; E 2.1×10 E 2.1×106 Bảng Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) STT Đặc điểm nội lực Nmax, Mtu, Qtu Mmax, Ntu, Qtu Mmin, Ntu, Qtu 9.9.1.3 Lực dọc N (kN) 1234.31 -750.29 652.48 Lực cắt V (kN) -16.67 39.69 43.597 Moment M (kN.m) -18.79 128.28 -160.99 Trường hợp Bảng Nội lực trường hợp Lực dọc N (kN) 652.48 Lực cắt V (kN) 43.597 Moment M (kN.m) -160.99  Kiểm tra điều kiện bền: Độ lệch tâm tương đối: m = Với e M A 160.99×102 170.4 = × = × = 1.86  N Wx 652.48 2257.5 Af 66.5 = = 1.8 > 0.1 < m = 1.86 < < max =  y = 4.638 < A w 37.44 Tra Bảng D.9, TCVN 5575 – 2012 hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện,   = 1.9 - 0.1m  - 0.02  - m   = 1.9 - 0.1×1.86 - 0.02  -1.86 ×4.638 = 1.33 ; Độ lệch tâm tính đổi: me =  × m = 1.343×1.86 = 2.47 < 20 Vậy không cần kiểm tra điều kiện bền 123  Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng Vì độ lệch tâm tính đổi me < 20, nên điều kiện kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng khung thực sau: N  f  c (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575-2012) e A e hệ số giảm cường độ tính tốn nén lệch tâm, nén uốn Được xác định sau: Đối với đặc, lấy theo Bảng D.10, phụ lục D, TCVN 5575 – 2012  = 4.638 me = 1.86 suy e = 0.210  N 652.48×102 = = 1823.4  daN/ cm   f  c  2450 (daN/cm2); e A 0.210×170.4 Vậy thỏa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng khung  Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng Ổn định tổng thể mặt phẳng xác định theo công thức Mục 7.4.2.4, TCVN 5575 – 2012 N  f c c y A Với c hệ số kể đến ảnh hưởng moment uốn Mx hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương vng góc với mặt phẳng uốn (phương ngồi mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Vì m = 1.86 < nên c tính theo công thức c=  1+  m x Trong đó:   lấy theo Bảng 16, TCVN 5575 – 2012   = 0.65 + 0.05mx = 0.65 + 0.051.86 = 0.743 < mx  5;  =  c=  c 0.571   1.603 y 0.222  1.603 = = 0.773 ; 1+  m x 1+ 0.743×1.86 N 652.48×102 = = 2139.01 daN/ cm   f  c = 2450 (daN/cm2); c  y A 0.773× 0.222×170.4 Vậy thỏa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng khung 124  Kiểm tra ổn định cục cánh Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo cơng thức: Trong đó: b 0f =  b 0f  b 0f    tf  tf  b f - t w 35 -1.2 = = 16.9 2 b0f 16.9 = = 8.895 tf 1.9 Theo mục 7.6.3.3 TCVN 5575 – 2012, độ mảnh phần cánh nhô với độ mảnh quy ước  tính theo: 0.8 <   x ,  y  = 2.715 < Tra Bảng 35, TCVN 5575 – 2012, ta tỷ số:  b 0f  E 2.1×106 =  0.36 + 0.1× 2.715  = 18.48   =  0.36 + 0.1  f 2450  tf   b b 0f = 8.895 <  0f tf  tf   = 18.48  Vậy thỏa điều kiện ổn định cục cánh  Kiểm tra ổn định cục bụng Ổn định cục bụng kiểm tra theo công thức: hw  hw    tw  tw   hw  E 2.1×106 = 1.2 + 0.35× 4.638  = 129.59   = 1.2 + 0.15  f 2450  tw  h  h w 31.2 = = 26 <  w  = 129.59 tw 1.2  tw  Các trường hợp cịn lại trình bày phụ lục trang 94 125 9.9.2 Trường hợp hố đào có hệ chống Hình Tải tác dụng lên tầng chống giai đoạn Bảng 9 Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) STT Đặc điểm nội lực Nmax, Mtu, Qtu Mmax, Ntu, Qtu Mmin, Ntu, Qtu Lực dọc N (kN) -936.51 -229.03 140.21 Lực cắt V (kN) 25.47 -66.40 -67.23 Moment M (kN.m) 39.84 177.22 -178.45 Bảng 10 Nội lực trường hợp Lực dọc N (kN) -229.03 Lực cắt V (kN) -66.4 Moment M (kN.m) 177.22 Bảng 11 Kiểm tra điều kiện bền Ix Iy x y x y m  me (cm4) (cm4) 39506.2 13581.6 79.41 135.44 2.71 4.63 5.84 0.473 2.76 Bảng 12 Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng Kiểm tra bền Không 126  me e A - - - (cm2) 4.63 2.76 0.197 170.4  ODTT mặt phẳng  (daN/cm2) (daN/cm2) 682.11 - 2450 Thỏa Bảng 13 Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng m   c y - - - - -   ODTT mặt phẳng daN/cm2 daN/cm2 5.84 0.842 1.64 0.277 0.222 2184.60 - 2450 Thỏa Bảng 14 Kiểm tra ổn định cục b0f/tf 8.45 Bản cánh b0f/tf 18.48 Kiểm tra Thỏa hw/tw 26 Bản bụng |hw/tw 129.59 Kiểm tra Thỏa 9.10 Thiết kế hệ cột chống Kingpost 9.10.1.Thông số tiết diện (Mục 9.5) 9.10.2 Chiều dài tính tốn King post Hệ số chiều dài tính tốn cột tiến diện khơng đổi xác định theo bảng D.1-TCVN 5575-2012, liên kết đầu ngàm: µ = 0.7 Chiều dài tính tốn mặt phẳng khung: l x = l y =  L = 0.7×10 = 9.10.3.Tính giá trị độ mảnh Độ mảnh Kingpost: x = l y 700 l x 700 = 78.652 ; = = 46.053 ;  y = = i x 15.2 i y 8.9 Độ mảnh quy ước cho chống có tiết diện H350, vật liệu CCT42, chiều dày nhỏ 20mm có f = 2450 (daN/cm2) E = 2.1108 (kN/m2) x = x f 2450 = 46.053 = 1.573 ; E 2.1×106 y = y f 2450 = 78.652 = 2.686 E 2.1×106 9.10.4 Kết nội lực Moment Mx max Moment My max Lực dọc N max Lực cắt V max kNm kNm Kn kN 183.15 -202.57 118.72 -139.61 127 9.10.5 Kiểm tra điều kiện bền Độ lệch tâm tương đối: mx = my = Với ex M x A 183.15×102 170.4 = × = × = 11.64  N Wx 118.72 2257.5 ey  = My N × A 202.57×10 170.4 = × = 37.46 Wy 118.72 776.1 Af 66.5 = = 1.8 > < m < max =  y = 2.686 < A w 37.44 Tra Bảng D.9 Hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện, TCVN 5575 – 2012  = 1.4 - 0.2 = 1.4 - 0.2× 2.686 = 0.863 ;  m =  × m x = 0.863×11.64 = 10.05 < 20 Độ lệch tâm tính đổi:  ex  m ey =  × m y = 0.863× 37.46 = 32.33 > 20 Cần kiểm tra bền theo công thức:  x,y =  y = N M x,y ±  f c A Wx,y 118.72×102 202.57×104 + = 966.99  daN/ cm   f  c = 2450 (daN/cm2); 170.4 2257.5 Vậy thỏa điều kiện bền  Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng khung Vì độ lệch tâm tính đổi m = 32.33 > 20, nên điều kiện kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng khung thực sau: N  f  c (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575-2012) y A Với c – Hệ số kể đến ảnh hưởng moment M hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương vng góc với mặt phẳng uốn (phương mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Với b, y tra bảng D.8, phụ lục D, TCVN 5575-2012 Vậy 118.72  102  78.8(daN / cm )  f  c  2450(daN / cm ) 0.884  170.4 Vậy thỏa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng khung  Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngồi mặt phẳng Vì độ lệch tâm tính đổi m = 32.33 > 20, nên điều kiện kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng khung thực sau: N  f  c (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575-2012) c y A 128 Với c – Hệ số kể đến ảnh hưởng moment M hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương vng góc với mặt phẳng uốn (phương ngồi mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Vì m = 32.33 > 20, nên c xác định theo công thức (Mục 7.4.2.5, TCVN 55752012) c 1   0.034 m y y 32.33  0.884  1 b Với b, y tra bảng D.8, phụ lục D, TCVN 5575-2012 Vậy 118.72 102  2318(daN / cm )  f  c  2450(daN / cm ) 0.034  0.884 170.4 Vậy thỏa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng khung  Kiểm tra ổn định cục cánh Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo cơng thức: Trong đó: b 0f =  b 0f  b 0f    tf  tf  b f - t w 35 -1.2 = = 16.9 2 b0f 16.9 = = 8.895 tf 1.9 Theo mục 7.6.3.3 TCVN 5575 – 2012, độ mảnh phần cánh nhô với độ mảnh quy ước  tính theo: 0.8 <   x ,  y  = 2.715 < Tra Bảng 35, TCVN 5575 – 2012, ta tỷ số:  b 0f  E 2.1×106 =  0.36 + 0.1× 2.715  = 18.48   =  0.36 + 0.1  f 2450  tf   b  b 0f = 8.895 <  0f  = 18.48 tf  tf  Vậy thỏa điều kiện ổn định cục cánh  Kiểm tra ổn định cục bụng Ổn định cục bụng kiểm tra theo công thức: hw  hw    tw  tw   hw  E 2.1×106 = 1.2 + 0.35× 4.638  = 129.59   = 1.2 + 0.15  f 2450  tw  129 h  h w 31.2 = = 26 <  w  = 129.59 tw 1.2  tw  Vậy thỏa điều kiện ổn định cục bụng h w 31.2 E 2.1 106 = = 26 < 2.3 = 67.34 , không cần gia cường thêm sườn  2.3 tw 1.2 f 2450 ngang (Mục 7.6.2.6, TCVN 5575-2012) 130 ... NXB Xây Dựng, Hà Nội [5] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9386 – 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất, NXB Xây Dựng, Hà Nội [6] Bộ Xây Dựng (2014), TCVN 10304 – 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, ... NXB Xây Dựng, Hà Nội [7] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9362 – 2012 Thiết kế nhà cơng trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội [8] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9395 – 2012 Cọc khoan nhồi – Thi công nghiệm thu, NXB Xây. .. thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội [3] Bộ Xây Dựng (2007), TCXD 229 – 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió, NXB Xây Dựng, Hà Nội [4] Bộ Xây Dựng (2018), TCVN 5574 – 2018 Thiết kế kết