Thiết kế nhà ở xã hội HQS lô SSH08

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mơ cơng trình 1.1.2 Cao độ chức tầng 1.1.3 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.1.4 Giải pháp thông thoáng 1.2 KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Mặt đứng cơng trình .3 1.2.2 Mặt tầng điển hình 1.2.3 Mặt cắt đứng cơng trình CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung trục sàn tầng điển hình 2.1.2 Thiết kế kết cấu móng 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Tải trọng 2.3.2 Chuyển vị .8 2.3.3 Hệ khung vách 2.3.4 Hệ kết cấu sàn 2.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 2.4.1 Yêu cầu vật liệu sử dụng cho cơng trình 2.4.2 Chọn vật liệu sử dụng cho cơng trình 2.4.2.1 Bêtông: 2.4.2.2 Cốt thép 2.4.2.3 Vật liệu khác 10 2.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CƠNG TRÌNH 10 2.5.1 Sơ tiết diện dầm .10 2.5.2 Sơ tiết diện vách 14 2.5.2.1 Điều kiện bố trí sơ tiết diện vách 14 2.5.2.2 Sơ tiết diện vách cho công trình .15 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 16 3.1 SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN 16 3.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN .16 MỤC LỤC Trang I ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 3.2.1 Kích thước sơ tiết diện 16 3.2.2 Vật liệu sử dụng 16 3.2.3 Mặt đánh số sàn tầng điển hình 17 3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 17 3.3.1 Tĩnh tải 17 3.3.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo sàn điển hình nhà vê sinh 17 3.3.1.2 Tải trọng tường 19 3.3.2 Hoạt tải 19 3.4 TÍNH THÉP SÀN THEP PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 20 3.4.1 Lý thuyết tính toán 20 3.4.2 Sơ đồ tính tốn 20 3.4.3 Tải trọng tác dụng 20 3.4.4 Các trường hợp tải trọng 23 3.5 VẼ STRIP TÍNH TỐN NỘI LỰC SÀN 23 3.6 TÍNH TỐN THÉP SÀN 25 3.6.1 Lý thuyết tính tốn 25 3.6.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 29 3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG NỨT CỦA SÀN 29 3.7.1 Kiểm tra nứt sàn 29 3.7.1.1 Kiểm tra hình thành vết nứt 29 3.7.1.2 Kiểm tra bề rộng vết nứt 32 3.7.2 Kiểm tra võng 35 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG .37 4.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CỦA CẦU THANG 37 4.1.1 Cấu tạo cầu thang 37 4.1.2 Chọn kích thước cầu thang 37 4.1.3 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ, kích thước thang 39 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 39 4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 39 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 39 4.2.2.1 Tĩnh tải 39 4.2.2.2 Hoạt tải 39 4.2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng 39 4.2.3 Tải trọng tác dụng lên thang 40 4.2.3.1 Tỉnh tải 40 MỤC LỤC Trang II ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 4.2.3.2 Hoạt tải 40 4.2.3.3 Tải trọng lan can tay vịn 40 4.2.3.4 Tổng tải trọng tác dụng 41 4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TÍNH TỐN 41 4.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP 44 4.4.1 Lý thuyết tính tốn .44 4.4.2 Tính tốn cốt thép cho thang 44 4.4.3 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 45 4.4.4 Sơ đồ tính .46 4.4.5 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 46 4.4.5.1 Tính tốn cốt thép dọc 46 4.4.5.2 Tính tốn cốt đai 47 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU TRỤC 48 5.1 NGUYÊN TẮC TÍNH TỐN 48 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 48 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 48 5.2.1.1 Tải trọng tường 50 5.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 50 5.2.3 Tải trọng thang 51 5.2.3.1 Tĩnh tải 51 5.2.3.2 Hoạt tải 51 5.2.4 Tải trọng thang máy .51 5.2.5 Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 53 5.2.6 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 55 5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 64 5.4 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH TRONG ETABS .66 5.4.1 Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 66 5.4.2 Khai báo vật liệu diện tích sử dụng 67 5.4.3 Khai báo trường hợp tải trọng 70 5.4.4 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 70 5.4.5 Gán tải trọng tác dụng lên cơng trình 70 5.4.6 Khai báo khối lượng tham gia giao động .73 5.4.7 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 73 5.4.8 Chia nhỏ ô sàn 74 5.4.9 Gán tải trọng gió vào tâm cơng trình 74 MỤC LỤC Trang III ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 5.4.10 Kiểm tra mô hình 76 5.4.11 Giải mơ hình 76 5.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 76 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC 78 5.6.1 Nội lực tính tốn 78 5.6.2 Tính cốt thép dọc 78 5.6.2.1 Cơng thức tính tốn 78 5.6.2.2 Tính tốn cốt thép cho dầm điển hình 78 5.6.3 Tính tốn cốt đai 94 5.6.3.1 Cơng thức tính tốn 94 5.6.3.2 Tính cốt treo vị trí dầm phụ gác lên dầm 96 5.7 TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT – KHUNG TRỤC 98 5.7.1 Phương pháp tính tốn cốt thép cho cột lệch tâm xiên 98 5.7.2 Các tổ hợp nội lực tính tốn cột khung khơng gian 98 5.7.3 Xác định nội lực tính cột 98 5.7.3.1 Tiết diện cột tính tốn 98 5.7.3.2 Kết nội lực cột 98 5.7.4 Tính tốn cốt thép dọc 98 5.7.5 Tính tốn cốt thép đai cho cột 116 5.8 THIẾT KẾ VÁCH KHUNG TRỤC 117 5.8.1 Lý thuyết tính tốn vách giả thiết vùng biên chịu mômen 117 5.8.2 Tính tốn cốt dọc cho vách 119 5.8.3 Tính cốt ngang cho vách 120 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .127 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 127 6.2 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 131 6.2.1 Xử lý thống kế địa chất để tính tốn móng 131 6.2.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 131 6.2.2.1 Hệ số biến động 131 6.2.2.2 Quy tắc loại trừ sai số 131 6.2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn 132 6.2.4 Đặc trưng tính tốn 133 6.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 135 6.3.1 Thống kê dung trọng đất 135 6.3.1.1 Lớp 1: Sét lẫn dăm sạn laterit, nâu đỏ - xám trắng, trạng thái dẻo cứng 135 MỤC LỤC Trang IV ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 6.3.1.2 Lớp 2: Sét – sét pha, nâu đỏ - vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng 138 6.3.1.3 Lớp TK: Sét, xám trắng – vàng, trạng thái dẻo cứng 141 6.3.1.4 Lớp 3A: Cát pha, nâu – xám trắng, trạng thái dẻo 142 6.3.1.5 Lớp 3B: Cát thô, nâu – vàng, kết cấu chặt 146 6.3.1.6 Lớp 4: Sét, nâu vàng, trạng thái cứng 148 6.3.2 Thống kê lực dính góc ma sát 150 6.3.2.1 Lớp 1: Sét lẫn dăm sạn laterit, nâu đỏ - xám trắng, trạng thái dẻo cứng .150 6.3.2.2 Lớp 2: Sét – sét pha, nâu đỏ - vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng 152 6.3.2.3 Lớp TK: Sét, xám trắng – vàng, trạng thái dẻo cứng 154 6.3.2.4 Lớp 3A: Cát pha, nâu – xám trắng, trạng thái dẻo 155 6.3.2.5 Lớp 3B: Cát thô, nâu – vàng, kết cấu chặt 158 6.3.2.6 Lớp 4: Sét, nâu vàng, trạng thái cứng 160 6.4 BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ .161 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 162 7.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI 162 7.1.1 Vật liệu sử dụng 162 7.1.2 Chọn kích thước sơ .162 7.2 TÍNH TỐN MĨNG M1 163 7.2.1 Nội lực tính tốn 163 7.2.2 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 164 7.2.2.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu .164 7.2.2.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất .165 7.2.3 Tính tốn số cọc bố trí 170 7.2.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng: 171 7.2.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 172 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 174 7.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 177 7.2.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thep mơ hình Winkler 177 7.2.9 Tính cốt thép đài móng .182 7.3 TÍNH TỐN MĨNG M2 183 7.3.1 Nội lực tính tốn 183 7.3.2 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 184 7.3.2.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu .184 7.3.2.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất .186 7.3.3 Tính tốn số cọc bố trí 191 MỤC LỤC Trang V ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 7.3.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng: 192 7.3.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 192 7.3.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 194 7.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 197 7.3.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thep mơ hình Winkler 197 7.3.9 Tính cốt thép đài móng 202 7.4 TÍNH TỐN MĨNG M3 LÕI THANG 205 7.4.1 Tọa độ tâm hình học 205 7.4.2 Nội lực tính tốn 205 7.4.3 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 206 7.4.3.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu 206 7.4.3.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất 207 7.4.4 Tính tốn số cọc bố trí 212 7.4.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 213 7.4.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 215 7.4.7 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc móng 218 7.4.8 Kiểm tra xuyên thủng 218 7.4.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 219 7.4.10 Tính cốt thép đài móng 222 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 225 8.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC ÉP 225 8.1.1 Vật liệu sử dụng 225 8.1.2 Chọn kích thước sơ 225 8.1.3 Kích thước cọc 226 8.2 TÍNH TỐN MÓNG M1 228 8.2.1 Nội lực tính tốn 228 8.2.2 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 228 8.2.2.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu 228 8.2.2.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất 228 8.2.3 Tính tốn số cọc bố trí 234 8.2.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng: 235 8.2.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 235 8.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 237 8.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 240 8.2.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thép mơ hình Winkler 240 MỤC LỤC Trang VI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG 8.2.9 Tính cốt thép đài móng .245 8.3 TÍNH TỐN MÓNG M2 246 8.3.1 Nội lực tính tốn 246 8.3.2 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 247 8.3.2.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu .247 8.3.2.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất .247 8.3.3 Tính tốn số cọc bố trí 252 8.3.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 253 8.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 255 8.3.6 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng: 258 8.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 258 8.3.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thép mơ hình Winkler 259 8.3.9 Tính cốt thép đài móng .263 8.4 TÍNH TỐN MĨNG M3 LÕI THANG 266 8.4.1 Tọa độ tâm hình học 266 8.4.2 Nội lực tính tốn 267 8.4.3 Tính tốn sức chịu tải tính tốn 268 8.4.3.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu .268 8.4.3.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất .268 8.4.4 Tính tốn số cọc bố trí 272 8.4.5 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc móng 273 8.4.6 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 275 8.4.7 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 276 8.4.8 Kiểm tra xuyên thủng 279 8.4.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thép mơ hình Winkler 280 8.4.10 Tính cốt thép đài móng 285 8.5 CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 286 8.5.1 Yếu tố kỹ thuật 286 8.5.2 Yếu tố thi công 286 8.5.3 Yếu tố kính tế .287 8.5.4 Kết luận 287 MỤC LỤC Trang VII ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mặt đứng trục A - K cơng trình Hình 1.2: Mặt tầng hầm Hình 1.3: Mặt tầng điển hình (tầng 1-15) Hình 1.4: Mặt cắt cơng trình trục E - A Hình 1.5: Mặt cắt A-A cơng trình Hình 2.1: Sơ tiết diện dầm sàn 11 Hình 2.2: Mặt bố trí cột vách 16 Hình 3.1: Mặt đánh số sàn điển hình 17 Hình 3.2: Mặt cắt lớp cấu tạo sàn 17 Hình 3.3: Mơ hình SAFE sàn 20 Hình 3.4: Tải hồn thiện 21 Hình 3.5: Hoat tải sàn 1.3 22 Hình 3.6: Hoạt tải sàn 1.2 22 Hình 3.7: STRIP theo phương X 23 Hình 3.8: STRIP theo phương Y 24 Hình 3.9: Biểu đồ moment theo phương X 24 Hình 3.10: Biểu đồ moment theo phương Y 25 Hình 3.11: Độ võng ô sàn SAFE 35 Hình 4.1: Mặt cầu thang 38 Hình 4.2: Mặt đứng cầu thang 38 Hình 4.3: Mặt cắt lớp cấu tạo cầu thang 39 Hình 4.4: Sơ đồ tính vế thang 41 Hình 4.5: Sơ đồ tính vế thang 41 Hình 4.6: Biểu đồ moment vế thang 42 Hình 4.7: Biểu đồ moment vế thang 42 Hình 4.8: Biểu đồ lực cắt vế thang 42 Hình 4.9: Biểu bồ lực cắt vế thang 43 Hình 4.10: Phản lực gối vế thang 43 Hình 4.11: Phản lực gối vế thang 43 Hình 4.12: Sơ đồ tính dầm chiếu tới 46 Hình 4.13: Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ 46 Hình 4.14: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 46 Hình 5.1: Tải hồn thiện cầu thang 51 Hình 5.2: Catalogue thơng số thang máy MITSUBISHI 51 Hình 5.3: Chi tiết cấu tạo thang máy 52 Hình 5.4: Hình Đồ thị xác định hệ số động lực  i 56 Hình 5.5: Sơ đồ tính consol có hữu hạn khối lượng tập trung 58 Hình 5.6: Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình 58 Hình 5.7: Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 66 Hình 5.8: Mặt tầng sàn điển hình ETABS 67 Hình 5.9: Khai báo vật liệu sử dụng bê tông B30 67 Hình 5.10: Khai báo tiết diện dầm 250x500 68 Hình 5.11: Khai báo tiết diện sàn dày 120mm 68 Hình 5.12: Khai báo tiết diện cột 500x900 69 Hình 5.13: Khai báo vách dày 300mm 69 MỤC LỤC Trang VIII ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS LÊ ANH THẮNG Hình 5.14: Khai báo trường hợp tải trọng .70 Hình 5.15: Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 70 Hình 5.16: Trọng lượng lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn (kN/m2) 71 Hình 5.17: Trọng lượng tường tác dụng lên dầm (kN/m) .71 Hình 5.18: Hoạt tải >200 tác dụng lên sàn 72 Hình 5.19: Hoạt tải Vậy ta chia nhỏ lớp đất mũi cọc thành phân tố có bề dày : h i  1m - Độ lún cuối tính theo cơng thức: (Tính lún theo mục C.1.6 – TCVN 9362 – 2012) e1i  e2i h i  S  10cm  e i 1 1i n S (Theo “phụ lục E – TCVN 10304-2014” ta có độ lún cho phép: S  10cm - Áp lực ban đầu (do trọng lượng thân đất gây ra) lớp đất i: P1i  'vi  'v(i 1)  e1i - Áp lực lớp đất “i" sau xây dựng móng: P2i  P1i  'vi  'v(i 1)  e2i Trong : gli  K oi  gl ; K oi : hệ số tính đến thay đổi theo độ sâu áp lực thêm đất lấy theo Bảng C.1 (TCVN 9362 – 201)  Lqu   Bqu K oi    z  Bqu  Bảng 8.21: Hệ số rỗng e xác định từ thí nghiệm nén cố kết mẫu hố khoan HK 2-20 P 100 200 400 800 (kN/m2) Hệ số rỗng e 0.713 0.677 0.657 0.629 0.596 Trang 277 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG Bảng 8.22: Bảng tính lún móng lõi thang M3 Vị trí Chiều dày hi(m) 1 Độ sâu Zi (m) -1 -2 i Lqu (kN / m ) 10.39 10.39 10.39 Bqu Z B 1.218 0.000 K0 1.218 0.069 0.988 1.218 0.138 0.976 'vi 'gli P1 P2 (kN / m ) (kN / m ) (kN / m ) (kN / m ) 389.66 147.14 394.85 541.10 0.63 0.617 0.0080 410.44 554.92 0.628 0.616 0.0074 436.41 578.91 0.626 0.614 0.0074 472.78 610.57 0.623 0.611 0.0074 519.53 650.04 0.619 0.608 0.0068 576.68 699.68 0.614 0.604 0.0062 400.05 420.83 e2 Si (m) 145.37 143.60 -3 10.39 1.218 0.207 0.961 452.00 141.40 -4 10.39 1.218 0.276 0.912 493.56 134.19 -5 10.39 1.218 0.346 0.862 545.51 126.83 -6 10.39 1.218 0.415 607.85 119.18 0.81 e1 - gli i Tại z = , ta có:  5  595.9 (kN/m )  5  607.85 (kN/m )  Dừng tính lún - Độ lún ổn định tâm móng:  Si  0.0432m e e S   Si   1i 2i  h i  0.0432 (m)  4.32(cm)  S  10(cm)  e1i Theo phụ lục E TCVN 10304:2014 quy định độ lún trung bình lớn không vượt giới hạn cho phép, nhà nhiều tầng có khung hồn tồn bê tơng cốt thép giới hạn cho phép 10cm  S = 4.32cm < [S] = 10cm - Vậy móng M3 thỏa yêu cầu độ lún Trang 278 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG 8.4.8 Kiểm tra xuyên thủng Ntt   Cần kiểm tra xuyên thủng Pcx  Kiểm tra xuyên thủng SAFE 2014:  Hình 8.33: Kiểm tra xuyên thủng tự động SAFE Kiểm tra xuyên thủng cọc với đài: Hình 8.34: Hình Tháp xuyên thủng cọc điển hình vào đài  Ta tính với phản lực đầu cọc gây xuyên thủng Pc  P2  P3  3727.201  3567.574  7294.775(kN )  Lực xuyên thủng: um  uc  uDL 2.199  17.907   10.053m 2 h0  2500  100  2400mm  2.4m Pcx    Rbt  um  ho  11.2 103 10.053  2.4  28952.64(kN ) Trang 279 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG  Pxt  7294.775(kN )  Pcx  28952.64(kN )  Đài móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng 8.4.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang thép mơ hình Winkler - Ta lấy tổ hợp lục xô ngang lớn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: Nztt kN -31872.41 Bảng 8.23: Nội lực móng M2: M22=Mytt M33=Mxtt V22=Qytt kNm kNm kN -25453.64 -5362.25 -26.76 V33=Qxtt kN 1704.28 tt H max  26.762  1704.282  1704.49(kN) - Lực ngang tác dụng lên cọc (xem móng tuyệt đối cứng cọc chịu tác dụng lực ngang moment) H0tc  - tt H max 1704.49   92.64 (kN) n 1.15 16 1.15 Khi tính tốn cọc chịu tải trọng ngang, đất xung quanh cọc xem môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặt trưng hệ số Cz (theo mơ hình Winkler) Ta tínhh hệ số tính tốn thân cọc Cz, theo TCVN 10304:2012: Cz  kZ c + K: hệ số tỉ lệ , tính kN/m4 , lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo bảng A.1 TCVN 10304:2012 + Z: độ sâu tiết diện cọc đất, nơi xác định hệ số nền, kể từ mặt đất trường hợp móng cọc đài cao, kể từ đáy đài trường hợp móng cọc đài thấp (Tính từ đáy đài xuống mũi cọc với cao độ - m đến – 44.5m) + γc hệ số điều kiện làm việc (đối với cọc độc lập γc=3) - Do Cz thay đổi tuyến tính theo độ sâu z, để thuận tiện trình mơ hình SAP 2000, ta lấy giá trị trung bình Cz lớp đất để tính cho độ cứng lò xo chọn khoảng cách lò xo 0,1 m - Độ cứng lò xo: K i  C z,i  A i (với A i diện tích hai lị xo) Trong đó:   Lớp TK 3A 3B Ai : diện tích lò xo  A  0.1 D  0.1  0.7  0.11(m ) 2 0.1 D 0.1  0.7 Diện tích lị xo cuối cùng: A      0.055(m ) 2 2 Bảng 8.24: Bảng tính độ cứng lò xo cho lớp đất Trạng thái K Bề dày (m) Cz Ki 1320 Sét – sét pha dẻo cứng 12000 24000 2640 Sét dẻo cứng 18000 0.5 3000 330 Cát pha dẻo 7000 4.7+15.2 46433.33 5108 Cát thô kết cấu chặt 18000 3.6 21600 2376 Sét cứng 18000 7.5 45000 4950 Trang 280 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lớp Trạng thái GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG K Bề dày (m) Cz Ki 2475  Dùng SAP2000 để xác định Moment, lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc:  Khai báo vật liệu B60 tương ứng với M80 nhà sản xuất cung cấp:  Hình 8.35: Hình Khai báo vật liệu cọc Khai báo tiết diện cọc:  Hình 8.36: Hình Khai báo tiết diện cọc Tại mũi cọc khai báo liên kết gối cố định: Trang 281 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG Hình 8.37: Hình Khai báo liên kết gối cố định mũi cọc Tại đầu cọc khai báo ngàm trượt: Hình 8.38: Hình Khai báo liên kết ngàm trượt cho đầu cọc  Chia nhỏ phần tử thành đoạn 0.1m theo lớp đất  Gắn độ cứng lò xo cho lớp đất: Hình 8.39: Hình Khai báo độ cứng lị xo Trang 282 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG Gán lực ngang đầu cọc:   Hình 8.40: Hình Gán lực ngang đầu cọc (kN) Tiến hành giải mơ hình kết quả: Giá trị nội lực:  Lực cắt lớn nhất: Qmax  90.87(kN)  Moment lớn nhất: Mmax  124.6(kN.m) Hình 8.41: Biểu đồ momen lực cắt cọc móng M3 Trang 283 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG Kiểm tra chuyển vị đầu cọc:   Hình 8.42: Hình Chuyển vị đầu cọc (m) Kiểm tra cọc chịu uốn:  Chuyển vị: x = 0.000134m = 0.0134cm <  gh = 2cm => Cọc đảm bảo điều kiện chuyển vị  Theo mục 11.12 TCVN 10304, liên kết cứng cọc với đài, trị số chuyển vị ngang cho phép =2cm  Góc xoay :  =  Đảm bảo điều kiện chống xoay cho cơng trình Kiểm tra cọc chịu cắt:  Tiết diện cọc hình vành khuyên, để đơn giản trình tính tốn, ta quy đổi tiết diện hình vuông: A Tron  b vuong   0.7  0.482   0.204  m  4 A Tron  0.204  0.452  m  Q b0  0.5b4 (1  n )R bt bh  0.5  1.5  1.65  103  0.4522  252.83(kN) Trong đó: b4  1.5 : bê tông nặng n  : tiết diện chữ nhật So sánh: Qb0  252.83(kN)  Qmax  90.87(kN) => Vậy bêtông đủ khả chịu cắt Trang 284 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG 8.4.10 Tính cốt thép đài móng - Sử dụng phần mềm Safe để tính tốn nội lực cho móng: Hình 8.43: Mơ hình móng M3 Hình 8.44: Moment theo phương cạnh ngắn Hình 8.45: Moment theo phương cạch dài Trang 285 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG Bảng 8.25: Kết momet kết cấu móng M3 Phương nội lực Moment (kNm) Max 4070.76 Cạnh ngắn Min -638.306 Max 2429.401 Cạnh dài Min -565.754  Tính tốn cốt thép - Cắt dãy móng có bề rộng b = 1m tính tốn dầm: - Giả thiết: a  100(mm)  h0  h  a  2500  250  2250(mm) - Tính tốn cốt thép theo phương cạnh ngắn có Mmax  4070.76 (kNm)  M  b R b bh 02  4070.76 106 117 1000  22502  0.0473     2     0.0473  0.0485  R bh 0.0485 117 1000  2250 As  b b   50.8mm  47.48cm R 365 s  Chọn Ø25a100 có As = 49.09 cm2 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min  0.05%      R 50.8 0.541117  0.27%   max  R b b   2.52% 1000  0 Rs 365 - Các vị trí cịn lại tính tốn tương tự, kết thể bảng sau: Phương nội lực Cạnh ngắn Cạnh dài Bảng 8.26: Bảng Tính tốn thép cho móng lõi thang Chọn m  Moment Astt (cm ) As (cm ) thép 4070.76 0.0473 0.0485 50.80 Ø28a100 61.58 -638.306 0.0074 0.0074 7.80 Ø16a200 10.05 2429.401 0.0282 0.0286 30.01 Ø25a150 32.72 -565.754 0.0066 0.0066 6.91 Ø16a200 10.05 c (%) 0.27% 0.04% 0.15% 0.04% 8.5 CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG ĐỂ SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG HỢP LÝ, TA DỰA VÀO CÁC YẾU TỐ SAu 8.5.1 Yếu tố kỹ thuật Cả hai phương án MÓNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ MÓNG CỌC ÉP LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC đảm bảo điều kiện ổn định biến dạng đủ khả chịu tải trọng cơng trình 8.5.2 Yếu tố thi cơng  Phương án móng cọc khoan nhồi - Ưu điểm: + Sức chịu tải lớn Có thể xuyên qua lớp đất cứng nằm xen kẽ, địa chất phức tạp - Khuyết điểm: + Quy trình thi cơng phức tạp, địi hỏi trình độ kỹ thuật cao Khó kiểm sốt chất lượng bê tông cọc Trang 286 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG  Phương án móng cọc ép ly tâm ứng suất trước - Ưu điểm: + Kỹ thuật thi cơng đơn giản Dễ dàng kiểm sốt chất lượng - Khuyết điểm: + Kích thước sức chịu tải cọc bị hạn chế 8.5.3 Yếu tố kính tế  Phương án móng cọc khoan nhồi - Gồm khoản chi phí cao: Khoan cơng trình, chất phụ gia khoan, cơng tác thí nghiệm kiểm tra thi cơng  Phương án móng cọc ép ly tâm ứng suất trước - Gồm khoản chi phí: Phí vận chuyển cọc đến cơng trình, phí ép cọc 8.5.4 Kết luận Căn vào so sánh trên, sinh viên chọn phương án MÓNG CỌC KHOAN NHỒI để thiết kế thi cơng cho cơng trình Vì cơng trình có tải trọng lớn, địa chất đất cứng khơng phù hợp thi công cọc ép ly tâm ứng suất trước Trang 287 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS LÊ ANH THẮNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tơng cốt thép (Phần cấu kiện bản), Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 Bộ Xây Dựng, TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2012 Bộ Xây Dựng, TCVN 10304 : 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2014 Bộ Xây Dựng, TCXD 2737 : 1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây dựng, 1995 TCVN 229 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 TCXD 195 – 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi TCVN 198 – 1997 Nhà cao tầng, Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối TCVN 9362 – 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bê tơng tồn khối, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2008 10 Võ Phán Phan Lưu Minh Phượng, Cơ học đất, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2011 11 Võ Phán Hoàng Thế Thao, Phân tích tính tốn móng cọc, TPHCM: NXB Đại học quốc gia, 2012 12 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (các cấu kiện đặc biệt), TP Hồ Chí Minh: NXB Đại học Quốc Gia, 2008 13 Nguyễn Đình Cống, Tính tốn tiết diện cột bê tông cốt thép, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2011 14 Nền Móng – Châu Ngọc Ẩn (NXB đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh) 15 Nền Móng – Lê Anh Hồng ( NXB xây dựng Hà Nội 2004) 16 Tiêu Chuẩn Mỹ ACI 318 – 2014 Trang 288 ... ANH THẮNG CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Nội dung tính tốn đặt gồm yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung trục sàn Tầng điển hình, Thiết kế kết cấu móng Thiết kế thi cơng Tầng Hầm cho... cơng trình giao 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung trục sàn tầng điển hình Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên - Thiết kế sàn tầng điển hình - Thiết kế cầu thang - Thiết kế khung trục: Sử... tiêu chuẩn sau: o TCVN 5574–2012: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế o TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép - Thiết kế móng cho cơng trình dựa vào