TP HỒ CHÍ MINH, NGÀY 23 THÁNG 05 NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHUNG CƯ HAPPY LAND.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CHUNG CƯ HAPPY LAND SVTH : ĐINH THỊ KIM NGÂN MSSV : 1813188 GVHD KC : PGS.TS HỒ ĐỨC DUY GVHD NM : TS LẠI VĂN QUÍ TP HỒ CHÍ MINH, NGÀY 23 THÁNG 05 NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MƠN CƠNG TRÌNH Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 05 năm 2022 - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: ĐINH THỊ KIM NGÂN NGÀNH: KT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG BỘ MƠN: CƠNG TRÌNH EMAIL: ngan.dinh2308@hcmut.edu.vn MSSV : 1813188 LỚP : XD18DD02 KHOA : KỸ THUẬT XÂY DỰNG SĐT: 0911565559 I Đề tài luận văn: THIẾT KẾ CHUNG CƯ HAPPY LAND II Nhiệm vụ: Kiến trúc (0%): Tìm hiểu đặc điểm kiến trúc cơng trình, trình bày lại thơng qua vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt theo số liệu Giảng viên hướng dẫn yêu cầu Kết cấu (70%): - Thiết kế sàn tầng điển hình với hai phương án sàn dầm tồn khối sàn phẳng khơng dầm, so sánh đưa phương án phù hợp với kết cấu - Thiết kế kết cấu thang tầng điển hình bể chứa nước tầng hầm - Thiết kế hệ kết cấu khung vách hệ trục Giảng viên hướng dẫn u cầu, có xét đến tác động gió động động đất yêu cầu kháng chấn Nền móng (30%) - Thiết kế móng cơng trình theo hai phương án móng: móng cọc khoan nhồi móng cọc ép ly tâm ứng suất trước theo TCVN 10304:2014 III Ngày giao luận văn: 14/01/2022 IV Ngày hoàn thành luận văn: 23/05/2022 V GVHD Kết cấu: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY VI GVHD Nền móng: TS LẠI VĂN Q VII Nội dung yêu cầu luận văn thông qua mơn XÁC NHẬN GVHD KẾT CẤU GVHD NỀN MĨNG PGS.TS HỒ ĐỨC DUY TS LẠI VĂN QUÍ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS.TS NGÔ HỮU CƯỜNG PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt: Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ: LỜI CẢM ƠN Trải qua bốn năm học tập rèn luyện trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, bảo giảng dạy nhiệt tình quý Thầy Cô, đặc biệt quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng truyền đạt cho em kiến thức hay tốt suốt thời gian học tập trường Từ chập chững bước bước chân môi trường hoàn toàn xa lạ tại, Bách Khoa mang cho em hồi ức vô tốt đẹp em tự hào “Sinh viên Bách Khoa” Luận văn tốt nghiệp kiểm tra cuối mang dấu mốc lớn đời sinh viên, tổng hợp lại kiến thức suốt bốn năm đại học hành trang vô quý giá cho tương lai Luận văn tốt nghiệp giống cánh cửa cuối để em bước chân mơi trường làm việc thức đời Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Thầy Hồ Đức Duy, giảng viên hướng dẫn Kết cấu, cảm ơn Thầy đồng hành em khoảng thời gian dài để em hồn thành tốt Luận văn tốt nghiệp Sự nhiệt tình, tâm huyết với chuyên nghiệp thầy dạy giúp đỡ em nhiều, tạo cho em động lực lớn để em phấn đấu nhiều Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lại Văn Q, giảng viên hướng dẫn Nền móng em Thầy khơng truyền đạt kiến thức mà cịn dạy cho em nhiều học sống Qua buổi học, em thật ngưỡng mộ nhiệt huyết kĩ lưỡng cách truyền đạt Thầy Con xin cảm ơn Bố mẹ nuôi lớn cho học hành đầy đủ, tình yêu hi sinh Bố mẹ dành cho vơ bờ bến Trong lúc gặp khó khăn nhất, gia đình ln bên cạnh ủng hộ cho hồn cảnh để có ngày hôm Do khối lượng công việc luận văn tương đối lớn kiến thức kinh nghiệm thân em nhiều hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong góp ý bảo từ q Thầy Cơ Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 05 năm 2022 Sinh viên thực Đinh Thị Kim Ngân TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THUYẾT MINH Thuyết minh bao gồm bao gồm văn phụ lục đính kèm Phần văn gồm chương, với nội dung tóm tắt sau đây: Chương 1: Tổng quan kiến trúc công trình Giới thiệu cơng trình, trình bày đặc điểm kiến trúc cơng trình, giải pháp kỹ thuật giao thơng, hệ thống điện nước, hệ thống thơng gió, chiếu sáng, phịng cháy chữa cháy, mơi trường Chương 2: Tổng quan kết cấu cơng trình Phân tích kết cấu cơng trình, lựa chọn giải pháp phù hợp với kiến trúc Đánh giá sơ cơng trình lựa chọn sơ vật liệu, tải trọng, tiết diện cấu kiện Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình theo hai phương án sàn dầm phương án sàn phẳng Thực tính tốn nội lực phần mềm SAFE, tính toán cốt thép, so sánh chọn bề dày hợp lý Thực tính tốn kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn I trạng thái giới hạn II So sánh hai phương án sàn theo tiêu kỹ thuật, tiêu vật liệu, chi phí, nhân cơng lựa chọn phương án tối ưu hơn, chọn phương án cho toàn tầng Chương 4: Tải trọng tác động Tính tốn tải trọng cho tất tầng, gồm tầng hầm, tầng thương mại, tầng hộ, tầng thượng mái Xác định dạng dao động riêng cơng trình Tính tốn thành phần tĩnh động tải trọng gió theo TCVN 2727:1995 Tính tốn tải trọng động đất cho cơng trình theo TCVN 2737:2012 Thực tính tốn tải trọng động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương phổ phản ứng phần mềm ETABS 2018 Chương 5: Thiết kế khung trục Mơ hình cơng trình phần mềm ETABS 2017 để phân tích nội lực chuyển vị khung Lọc nội lực ứng với trường hợp tải trọng, tổ hợp nội lực tương ứng với cấu trúc tổ hợp Xác định tổ hợp nội lực nguy hiểm ứng với cấu kiện kết cấu khung Tính tốn cốt thép cấu tạo kháng chấn cho dầm, cột vách cho khung trục Chương 6: Thiết kế cầu thang Tiến hành tính tốn nội lực cầu thang theo hai mơ hình 2D 3D với trường hợp liên kết thông qua phần mềm SAP2000 Tiến hành so sánh chọn giá trị nguy hiểm Tính tốn bố trí cốt thép cho cầu thang cơng trình Chương 7: Thiết kế bể chứa nước Tiến hành tính tốn thể tích bể nước từ suy kích thước cho bể chứa nước Tính tốn nội lực bể nước tầng hầm có xét đến tác động áp lực đất áp lực nước Thực tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn I trạng thái giới hạn II Chương 8: Thống kê địa chất Tổng hợp lại kết thống kê địa chất, dựa vào địa chất cơng trình từ lựa chọn hố khoan thơng số địa chất phù hợp để tính tốn móng cơng trình Chương 9: Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi Thiết kế móng cọc khoan nhồi móng P1-2, móng lõi thang P5-1, móng P4-1 cơng trình theo TCVN 10304:2014 Lựa chọn đường kính cọc, chiều sâu hạ cọc, tính tốn sức chịu tải cọc Thiết kế móng, kiểm tra sức chịu tải cọc đơn, nhóm cọc, ổn định nền, điều kiện lún Tính tốn cọc chịu tải ngang, kiểm tra khả chịu lực biểu đồ tương tác cho cọc tròn theo TCVN 5574:2018 Kiểm tra ổn định đất quanh cọc Kiểm tra chọc thủng hoạc chịu cắt cho đài móng Tính tốn bố trí cho đài móng Chương 10: Thiết kế phương án móng cọc ly tâm ứng suất trước Thiết kế phương án móng ly tâm ứng suất trước Thiết kế móng P1-2, móng lõi thang P5-1, móng P4-1 cơng trình theo TCVN 10304:2014 TCVN 7888:2014 Lựa chọn đường kính cọc, chiều sâu hạ cọc, tính tốn sức chịu tải cọc, kiểm tra điều kiện vận chuyển lắp dựng Các nội dung khác móng tương tự móng cọc khoan nhồi So sánh lựa chọn phương án móng phù hợp với cơng trình mặt: kết cấu, thi công, kinh tế Chương 11: So sánh hai phương án móng So sánh hai phương án móng dựa vào tiêu chí kỹ thuật kinh tế, từ lựa chọn phương án móng phù hợp cơng trình BẢN VẼ - Bao gồm 22 vẽ: Nội dung Kiến trúc Kết cấu Nền móng Chi tiết Mặt đứng, mặt cắt cơng trình Mặt (tầng điển hình, tầng hầm) Bản vẽ sàn So sánh hai phương án sàn Bản vẽ khung trục Cầu thang Bể nước Định vị đài móng mặt cắt dịa chất cơng trình Móng cọc khoan nhồi Chi tiết móng cọc khoan nhồi Móng cọc ly tâm ứng suất trước Chi tiết móng cọc ly tâm So sánh lựa chọn phương án móng Số lượng 2 1 KT-01 KT-02 KT-03 KT - 04 KC-01 KC- 02 KC-03 KC-04 đến KC-08 KC-09 KC-10 NM-01 2 1 NM-02 NM-03 NM-04 NM-05 NM-06 NM-07 NM-08 Ký hiệu MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH .16 DANH MỤC BẢNG BIỂU 23 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 30 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH .30 1.2 GIẢI PHÁP KĨ THUẬT .33 1.2.1 Giải pháp giao thông 33 1.2.2 Giải pháp hệ thống điện, nước 34 1.2.3 Giải pháp hệ thống thơng gió, chiếu sáng phịng cháy, chữa cháy 34 1.2.4 Giải pháp môi trường 35 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH .36 2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 36 2.1.1 Mục đích 36 2.1.2 Giải pháp kết cấu cho phần thân cơng trình 36 2.1.2 Giải pháp kết cấu móng .41 2.2 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 41 2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG .42 2.3.1 Yêu cầu vật liệu 42 2.3.1 Bê tông 42 2.3.2 Cốt thép .42 2.4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN 42 2.4.1 Phần mềm ETABS 44 2.4.2 Phần mềm SAFE 44 2.4.3 Phần mềm SAP2000 44 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG - 18 .45 3.1 QUAN NIỆM TÍNH TỐN .45 3.1.1 Các giả thiết tính tốn 45 3.1.2 Nguyên tắc tính tốn 45 3.2 PHƯƠNG ÁN SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 46 3.2.1 Sơ tiết diện 46 3.2.2 Xác định tải trọng 50 3.2.3 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 51 3.2.4 Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn thứ 62 3.3 PHƯƠNG ÁN SÀN PHẲNG .77 3.3.1 Sơ tiết diện 77 3.3.2 Xác định tải trọng 78 3.3.3 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 80 3.3.4 Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn thứ 91 3.3.5 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 93 3.4 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN SÀN .103 3.4.1 Tiêu chí kỹ thuật 103 3.4.5 Tiêu chí vật liệu 104 3.4.6 Tiêu chí nhân công 105 3.4.7 Tiêu chí chi phí 106 3.5 KẾT LUẬN PHƯƠNG ÁN SÀN 107 CHƯƠNG TẢI TRỌNG VÀ TÁC DỤNG .108 4.1 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG 108 4.1.1 Tải trọng thường xuyên .108 4.1.2 Tải trọng tạm thời 108 4.2 TẢI TRỌNG ĐỨNG 109 4.2.1 Tĩnh tải .109 4.2.2 Hoạt tải 111 4.2.3 Áp lực đất lên tường vây 112 4.3 PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CƠNG TRÌNH 113 4.3.1 Mơ hình cơng trình 113 4.3.2 Khối lượng tham gia dao động 116 4.3.3 Khảo sát dao động riêng 116 4.3.4 Chuyển vị tầng 117 4.4 TẢI TRỌNG GIÓ .123 4.4.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió 123 4.4.2 Thành phần động tải trọng gió 126 4.4.3 Tổ hợp nội lực tải gió 135 4.5 TẢI ĐỘNG ĐẤT 136 4.5.1 Sơ lược động đất 136 4.5.2 Các bước tính tải trọng động đất .137 4.5.3 Phương pháp tính tải trọng động đất 138 4.6 TỔ HỢP TẢI TRỌNG .141 4.6.1 Load Pattern .141 4.6.2 Load case 141 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC .146 5.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 146 5.1.1 Thơng số cơng trình 146 5.1.2 Thông số vật liệu .146 5.2 THIẾT KẾ CỘT .148 5.2.1 Tiết diện .148 5.2.2 Kết nội lực 149 5.2.3 Tính cốt thép dọc cho cột chịu nén lệch tâm xiên .149 5.2.3 Tính tốn cốt đai cho cột 160 5.3 THIẾT KẾ DẦM 167 5.3.1 Tính tốn cốt thép dọc .168 5.3.2 Tính tốn cốt thép đai 176 5.3.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm .180 5.4 TÍNH TỐN VÁCH TRỤC 182 5.4.1 Lý thuyết tính toán cốt thép dọc 182 5.4.2 Áp dụng tính tốn cốt thép dọc vách .185 5.4.3 Tính tốn cốt thép đai 186 5.4.4 Cấu tạo kháng chấn cho vách 189 5.5 CHIỀU DÀI ĐOẠN NEO VÀ NỐI CỐT THÉP .190 5.5.1 Neo cốt thép .190 5.5.2 Nối cốt thép .191 5.6 TỔNG HỢP CỐT THÉP BỐ TRÍ KHUNG 192 5.6.1 Cốt thép cột 192 5.6.2 Cốt thép dầm 193 5.4.3 Cốt thép vách .194 5.7 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ CƠNG TRÌNH 194 5.7.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh 194 5.7.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng .197 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 201 6.1 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC .201 6.1.1 Mặt cầu thang 201 6.1.2 Kích thước hình học 202 6.2 THÔNG SỐ VẬT LIỆU 202 6.2.1 Bê tông .202 6.2.2 Cốt thép .203 6.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .203 6.3.1 Tĩnh tải .203 6.3.2 Hoạt tải 205 6.3.3 Tổng tải 205 6.4 SƠ ĐỒ TÍNH TỐN 205 6.5 TÍNH TOÁN NỘI LỰC 206 6.5.1 Tính tốn nội lực theo mơ hình 2D 206 6.5.2 Tính tốn nội lực theo mơ hình 3D 210 6.5.3 So sánh nội lực tính tốn mơ hình 2D mơ hình 3D 213 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC 214 7.1 GIỚI THIỆU CHUNG .214 7.2 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC .214 7.1.1 Dung tích bể chứa 214 7.1.2 Sơ kích thước hình học 214 7.1.3 Sơ tiết diện 215 7.3 THÔNG SỐ VẬT LIỆU 216 7.3.1 Bê tông .216 7.3.2 Cốt thép .216 7.4 CHỈ TIÊU CƠ LÝ 217 7.5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .217 7.5.1 Tĩnh tải .217 7.5.2 Hoạt tải 218 7.5.3 Phản lực đất 219 7.6 SƠ ĐỒ TÍNH TỐN 220 7.7 TÍNH TỐN CỐT THÉP 221 7.7.1 Tính tốn cốt thép nắp 222 7.7.2 Tính tốn cốt thép đáy 223 7.7.3 Tính tốn cốt thép thành .224 7.7.4 Thép gia cường 225 7.8 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN VÕNG, NỨT 225 7.9 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY BỂ 226 10 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC - Sinh viên kiểm tra cho cọc góc đài móng, cọc có diện tích tháp xun thủng nhỏ Vì để đơn giản hóa tính tốn thiên an tồn sinh viên lựa chọn phương án tính diện tích chống xuyên thủng từ tâm cọc phát triển lên phía đài bỏ qua phần diện tích xun thủng phía ngồi Hình 10.47 Tháp xuyên thủng phản lực đầu cọc nằm góc đài - Diện tích tháp chống xun Scx: 2 ( R + r ) ( R + r ) + h o,cx 360 128 = ( 0.4 + 2.47 ) ( 0.4 + 2.47 ) + 1.852 = 10.95 ( m ) 360 Scx = - Lực chống xuyên thủng phản lực đầu cọc: Pcx = R btScx = 1 1.2 103 10.95 = 13135.9 ( kN ) - Lực gây xuyên thủng: Pxt = 3003.7 (kN) < Pcx = 13135.9 (kN) => Vậy đài thỏa điều kiện xuyên thủng 10.9.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang - Theo mục A.2 phụ lục A TCVN 10304:2014, cho phép dùng chương trình máy tính mơ tả tác dụng học tương hỗ dầm Trong đó, đất bao quanh cọc xem mơi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng hệ số Cz Do đó, sinh viên dùng phần mềm SAP2000 với hệ số thay đổi theo độ sâu để kiểm tra cọc đơn chịu tải ngang 10.9.7.1 Xác định tải ngang - Ta kiểm tra cho trường hợp lực cắt tổng lớn chân đài: H tt = Vx2 + Vy2 = 112 432 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC - Lực cắt tác dụng lên cọc: H = H max 112.2 tt = = 12.5 ( kN ) (với n số cọc) n - Momen chân đài quy đổi thành lực dọc tác dụng lên cọc nên cọc không chịu tác dụng momen mà có lực ngang tác dụng đầu cọc (tương ứng đáy đài) Liên kết cọc đài liên kết tự nên không cần momen phản lực ngăn cản chuyển vị xoay đầu cọc 10.9.7.2 Xác định độ cứng lò xo - Theo phụ lục A, TCVN 10304:2014, cho phép dùng phần mềm mô tác động học tương hỗ dầm (dầm đàn hồi) Trong đất bao quanh cọc xem môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng hệ số Cz, tính kN/m3 , tăng dần theo chiều sâu Hệ số tính tốn đất thân cọc Cz, xác định theo công thức: Cz = kz c Trong đó: k hệ số tỉ lệ (kN/m4) phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc, lấy theo bảng A.1 tr.72 TCVN 10304:2014 z độ sâu lớp đất xét (m), tính từ đáy đài (vì luận văn sinh viên chọn phương án cọc đài thấp) γc hệ số điều kiện làm việc đài nhiều cọc γc = 1, đài cọc γc = 3, theo mục A.2 phục lục A TCVN 10304:2014 Trong toán đài cọc gồm cọc Trên thực tế cọc làm việc đồng thời dù tách tính toán đơn lẻ cọc chịu tải ngang trường hợp đài nhiều cọc nên sinh viên chọn hệ số điều kiện làm việc γc =1 - Độ cứng lị xo xác định theo cơng thức: K = 0.5CzπDa Trong đó: Cz (kN/m3) hệ số tính tốn 0.5πDa (m2) nửa diện tích xung quanh cọc lực ngang tác dụng, xét a (m) chiều dài D đường kính cọc khoan nhồi, D = 800 (mm) = 0.8 (m) a chiều dài xét diện tích xung quanh, tính với bề dày 1m 433 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Hình 10.48 Sơ đồ tính cọc chịu tải ngang Bảng 10.52 Bảng tính độ cứng k Lớp đất Độ sâu lớp đất (m) z (m) Hệ số tỷ lệ k (kN/m ) Cz (kN/m3) K (kN/m) Đáy đài / / / / 0.5 13440 6720 8444.6 9.5 1.5 13440 20160 25333.8 10.5 2.5 10600 26500 33300.9 11.5 3.5 10600 37100 46621.2 12.5 4.5 10600 47700 59941.6 13.5 5.5 10600 58300 73261.9 14.5 6.5 10600 68900 86582.3 15.5 7.5 10600 79500 99902.6 16.5 8.5 10600 90100 113223.0 17.5 9.5 10600 100700 126543.4 18.5 10.5 10600 111300 139863.7 19.5 11.5 10600 121900 153184.1 20.5 12.5 10600 132500 166504.4 21.5 13.5 10600 143100 179824.8 434 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Lớp đất Độ sâu lớp đất (m) z (m) Hệ số tỷ lệ k (kN/m4) Cz (kN/m3) K (kN/m) 22.5 14.5 16080 233160 292997.5 23.5 15.5 16080 249240 313204.2 24.5 16.5 16080 265320 333410.9 25.5 17.5 16080 281400 353617.7 26.3 18.4 16080 295872 371803.7 27.5 19.4 12000 232800 292545.1 28.5 20.5 12000 246000 309132.7 29.5 21.5 12000 258000 324212.4 30.5 22.5 12000 270000 339292.0 31.5 23.5 12000 282000 354371.7 32.5 24.5 12000 294000 369451.3 33.5 25.5 12000 306000 384530.9 34.5 26.5 12000 318000 399610.6 35.5 27.5 12000 330000 414690.2 36.5 28.5 12000 342000 429769.9 37.5 29.5 12000 354000 444849.5 38.5 30.5 12000 366000 459929.2 39.5 31.5 12000 378000 475008.8 40.5 32.5 30000 975000 1225221.1 41.5 33.5 30000 1005000 1262920.2 42.5 34.5 30000 1035000 1300619.4 43.5 35.5 30000 1065000 1338318.5 44.5 36.5 30000 1095000 1376017.6 45.5 37.5 30000 1125000 1413716.7 46.5 38.5 30000 1155000 1451415.8 47.5 39.5 30000 1185000 1489114.9 48.5 40.5 30000 1215000 1526814.0 49.9 41.9 30000 1257000 1564513.1 435 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Hình 10.49 Biểu đồ momen, lực cắt phản lực ngang cọc - Vì xuống sâu, lực cắt momen cọc nhỏ độ cứng liên kết lị xo có xu hướng tăng xuống sâu nên sinh viên thể phần phía cọc để đưa vào thuyết minh Bảng 10.53 Kết tính tốn cọc chịu tải ngang Momen Mmax Lực cắt Qmax Phản lực ngang Nmax kNm kN kN 38.73 12.5 2.19 10.9.7.3 Tính tốn ổn định đất bao quanh cọc - Theo mục A.7 phụ lục A TCVN 10304:2014, công thức kiểm tra: z 12 ( z tan + c ) cos Trong đó: z = 4.5 (m), độ sâu vị trí có phản lực Nmax = 2.19 (kN) Lớp có: = 26o , c = 12.51( kN/m ) , = 10.84 ( kN/m3 ) (c, φ, thông số đất độ sâu z xét) 436 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC ξ = 0.6 xét cọc khoan nhồi 1 = kiểm tra cọc chịu lực cơng trình 2 hệ số kể đến tỉ lệ tĩnh tải tổng tải trọng 2 = Mc + M t nM c + M t Trong đó: Mc momen tải trọng thường xun tính tốn tiết diện móng mức mũi cọc Mt momen tải trọng tạm thời Hệ số n = 2.5 Tính gần đúng, lấy Mc = 0.7M Mt = 0.3M, với M momen trường hợp tổng tải trọng TT + HT => 2 = Mc + M t 0.7M + 0.3M = = 0.488 nM c + M t 2.5 0.7M + 0.3M - Công thức kiểm tra: 12 ( = 67.4 ( kN/m ) - Ứng suất lớn nền: z = N max A xq Trong đó: Nmax = 3.27 (kN) phản lực lớn cọc ngang Axq diện tích xung quanh chịu tác dụng lực ngang Nmax (m2) - Diện tích xung quanh chịu tác dụng lực ngang Nmax: A xq = 0.5Da = 0.5 0.8 = 1.25 (m2) - Ứng suất lớn nền: z = ) 4 (10.5 1.5 + 10.84 3) tan ( 26o ) + 0.6 12.51 ( z tan + c ) = 1 0.488 o cos cos(26 ) N max 2.19 = = 1.752 (kN/m2) A xq 1.25 - Điều kiện kiểm tra: z 12 ( z tan + c ) 1.752 ( kN/m2 ) 67.4 ( kN/m ) cos Vậy đảm bảo điều kiện ổn định đất quanh cọc 437 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 10.9.7.4 Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay cọc - Mục A.3 phụ lục A TCVN 10304:2014 nói giới hạn chuyển vị ngang uu giới hạn góc quay ψu phụ thuộc tuỳ dự án Vì sinh viên chọn giới hạn chuyển vị ngang cho luận văn u u = (cm), giới hạn góc xoay u = 1o Hình 10.50 Chuyển vị đỉnh cọc - Chuyển vị ngang cọc U1 = 0.0007 (m) = 0.07 (cm) < uu = (cm) - Góc xoay cọc R2 = < u = 1o => Cọc đạt điều kiện chuyển vị ngang góc xoay 10.9.7.5 Kiểm tra cọc chịu uốn cắt a) Kiểm tra cọc chịu momen - Momen lớn cọc Mmax = 38.73 kNm < [M] = 392.4 kNm ⇨ Cọc đủ khả chịu momen tải trọng ngang b) Kiểm tra khả chịu cắt cọc - Lực cắt lớn cọc Qmax = 12.5 kN < [Q] = 512.1kN ⇨ Cọc đủ khả chịu lực cắt tải trọng ngang 10.9.8 Tính cốt thép đài móng - Sinh viên thực tính tốn nội lực đài móng phương pháp phần tử hữu hạn, thông qua phần mềm SAFE sau xuất mơ hình chân cột từ phần mềm ETABS Việc tính tốn giá trị cốt thép sử dụng combo “TT-ENVE”, tổ hợp trường hợp nguy hiểm đài móng 438 Chương 10 THIẾT KẾ MĨNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Hình 10.51 Biểu đồ nội lực đài móng trường hợp MAX Hình 10.52 Biểu đồ nội lực đài móng trường hợp MIN Bảng 10.54 Bảng tổng hợp nội lực đài móng Trường hợp Strip A Strip B MAX Mmax = 4567.8 kNm Mmax = 4367.7 kNm MIN Mmin = -452.8 kNm Mmin = -452.8 kNm - Tính tốn bố trí cốt thép (tính tốn tương tự tính sàn): - Giả thiết: a = 150 (mm) - Chiều cao đài móng: h = 2000 (mm) - Chiều cao làm việc bê tông: h o = h − a = 2000 − 150 = 1850mm - Xác định giá trị: m = M ; = − − 2 m b R b bh o2 439 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC - Điều kiện: R ; R - Tính diện tích cốt thép yêu cầu: As = bR b bh o Rs - Hàm lượng cốt thép: = 0.05% = As Rb max = R = 2.59% bh o Rs Bảng 10.55 Bố trí cốt thép đài móng P4-1 Strip AMax A-Min BMax B-Min M As,tt αm ξ 4567.8 0.079 0.082 6129.65 0.33% d28a100 6157.52 0.33% -452.8 0.008 0.008 702.05 0.04% d16a200 1005.31 0.05% 4367.7 0.075 0.078 5849.73 0.32% d28a100 6157.52 0.33% -452.8 0.008 0.008 585.04 0.03% d16a200 1005.31 0.05% (kNm) (mm2) µtt (%) Bố trí Asc µc (%) 10.9.9 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng - Theo mục 8.1.3.3, TCVN 5574:2018, kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng theo điều kiện không lớn giá trị Qb với: b2 R bt bh o2 Qb = C Trong đó: b2 hệ số kể đến ảnh hưởng cốt thép dọc, lực bám dính đặc điểm trạng thái ứng suất bê tơng nằm phía vết nứt xiên, lấy 1.5 C chiều dài nguy hiểm hình chiếu tiết diện nghiêng Qb khơng lớn 2.5R bt bh o không nhỏ 0.5R bt bh o - Sinh viên lấy lực cắt lớn dải strip có bề rộng 1m để tính tốn kiểm tra khả chịu cắt cho đài 440 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Hình 10.53 Biểu đồ lực cắt đài móng trường hợp MAX Hình 10.54 Biểu đồ nội lực đài móng trường hợp MIN - Ta có: Q = 3493 (kN) - Kiểm tra ứng suất nén TCVN 5574:2018: Q max = 3493 ( kN ) b1R b bh o = 0.3 17 1000 1850 = 9435 ( kN ) (thỏa) - Kiểm tra khả chịu cắt nhỏ bê tông đài móng theo TCVN 5574:2018: Qbt = b2 R bt bh o2 1.5R bt bh o2 = = 0.75R bt bh o = 0.75 1.15 1000 1850 = 2234 ( kN ) < C 2h o Qmax - Do đài móng khơng đủ khả chịu cắt tính với trường hợp khả chịu cắt bê tông nhỏ nhất, sinh viên chuyển sang tính tốn chi tiết giá trị C để kiểm tra 441 Chương 10 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC Hình 10.55 Hình chiếu tiết diện nghiêng C - Ta có: Qbt = b2 R bt bh o2 1.5 1.15 1000 18502 = = 3573.6 ( kN ) C 1750 - Mà: Q b = 2.5R bt bh o = 2.5 1.15 1000 1850 = 5405 ( kN ) => Qb = (3573.6; 5405) = 3573.6 (kN) Vậy Qmax = 3493 (kN) < 3573.6 (kN) => đài đảm bảo đủ khả chịu cắt, không cần cốt đai 442 Chương 11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG CHƯƠNG 11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MĨNG 11.1 THỂ TÍCH BÊ TƠNG ĐÀI MĨNG - Sinh viên so sánh thể tích bê tơng đài móng hai phương án, thể tích bê tơng sơ khơng bỏ qua diện tích cốt thép chiếm chỗ thể tích cọc ngàm vào đài Giới hạn phần kết cấu móng sinh viên tính tốn ba móng nên thực so sánh ba móng Cơng thức xác định thể tích đài móng: Vd = L B H Bảng 11.1 Bảng thơng số thể tích đài móng vị trí tính tốn Đài móng cọc Đài móng cọc ly tâm khoan nhồi (m3) ứng suất trước (m3) P1-2 32 50 P5-1 305.18 318.44 P4-1 51.2 81.92 Vị trí móng 11.2 KHỐI LƯỢNG CỐT THÉP ĐÀI MĨNG - Sinh viên trình bày khối lượng cốt thép đài móng bảng đây: Bảng 11.2 Bảng thông số khối lượng cốt thép đài móng vị trí tính tốn Đài móng cọc Đài móng cọc ly tâm khoan nhồi (kg) ứng suất trước (kg) P1-2 3231 3231.5 P5-1 17403 13262 P4-1 5922 6008 Vị trí móng 11.3 THỂ TÍCH BÊ TƠNG TRONG CỌC - Khối lượng bê tông cọc khối lượng tổng bê tông cọc đài phụ thuộc vào đường kính, chiều dài số lượng cọc vị trí móng Kết tính tốn sinh viên trình bày bảng đây: Bảng 11.3 Bảng thơng số thể tích bê tơng cọc vị trí tính tốn Đài móng cọc Đài móng cọc ly tâm khoan nhồi (m3) ứng suất trước (m3) P1-2 98.5 103.0 P5-1 492.6 494.6 P4-1 147.8 185.5 Vị trí móng 443 Chương 11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MĨNG 11.4 CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN 11.4.1 Tính an toàn - Điều kiện đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cơng trình, bao gồm khả chịu tải trọng hệ kết cấu móng, làm việc bình thường hệ móng, móng phải lún lệch phạm vi cho phép Cả hai phương án móng đạt tiêu chí 11.4.2 Tính khả thi - Phương án móng thiết kế xong phải đem thi công thực tế được, phải có nhà thầu đủ lực để thi cơng vẽ thực tế đồng thời máy móc thiết bị, địa hình thuận lợi, đáp ứng yêu cầu thi cơng thực tế 11.4.3 Tính kinh tế - Ở phần này, sinh viên xem xét đến tiêu sử dụng vật liệu phương án móng thơng qua khối lượng cốt thép thể tích bê tơng móng Kết hợp với số liệu báo giá loại vật liệu có thị trường để có nhìn tổng q chi phí vật liệu cho phương án - Chỉ so sánh tiêu vật liệu đài móng phương án Đối với phần cọc, cấu tạo loại cọc khác nhau, dẫn đến việc vật liệu cho loại khơng tường đồng, tiết hành so sánh chi phí sản xuất loại cọc dựa đặc điểm loại - Đơn giá vật liệu thị trường: + Đơn giá thép là: 12.000 đ/kg + Đơn giá bê tông B30 là: 1.280.000 đ/m3 + Đơn giá bê tông B35 là: 1.340.000 đ/m3 + Đơn giá cọc ly tâm ứng suất trước D800 là: 1.220.000 đ/m - Dưới bảng so sánh tiêu vật liệu chi phí vật liệu phương án móng: Bảng 11.4 So sánh tiêu vật liệu chi phí vật liệu đài móng Tổng khối Tổng thể tích Chi phí Tổng chi phí lượng thép (kg) bê tơng (m3) (triệu đồng) (triệu đồng) P1-2 3231 32 102.8 P5-1 17403 305.18 847.8 P4-1 5922 51.2 173.5 P1-2 3231.5 50 109.8 Đài móng Cọc khoan nhồi Cọc ly tâm 444 1224.1 809.5 Chương 11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG Tổng khối Tổng thể tích Chi phí Tổng chi phí lượng thép (kg) bê tông (m3) (triệu đồng) (triệu đồng) P5-1 13262 318.44 511.3 P4-1 6008 81.92 188.4 Đài móng Bảng 11.5 Bảng chi phí vật liệu cọc khoan nhồi Vị trí Số lượng Tổng khối Tổng thể tích Chi phí Tổng chi phí móng cọc lượng thép (kg) bê tơng (m3) (triệu đồng) (triệu đồng) P1-2 1470.1 153.9 214.7 P5-1 20 7350.7 769.7 1073.4 P4-1 2205.2 230.9 322.0 1610.1 Bảng 11.6 Bảng chi phí vật liệu cọc ly tâm Vị trí Số lượng Tổng chiều dài Chi phí Tổng chi phí móng cọc (m) (triệu đồng) (triệu đồng) P1-2 195 207.9 P5-1 24 960 1063.2 P4-1 320 404.4 1674.5 11.5 NHẬN XÉT Bảng 11.7 Bảng so sánh chi phí hai phương án móng Phương án Cọc khoan nhồi Cọc ly tâm Hạng mục Chi phí Tổng chi phí (triệu đồng) (triệu đồng) Đài móng 1224.1 Cọc 1610.1 Đài móng 809.5 Cọc 1674.5 2834.2 2484.3 - Yếu tố an toàn hai phương án thỏa, yếu tố khả thi chi phí vật liệu phương án cọc ly tâm khả thi Tuy nhiên việc so sánh cần phải kết hợp với chi phí thi công yêu cầu tổng tiến độ khả thu hồi vốn phương án Do điều kiện luận văn hạn chế nên sinh viên lựa chọn dựa tiêu kết luận: “Phương án cọc khoan nhồi tốt hơn” 445 Chương 11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Xây Dựng (1995), TCVN 2737:1995: Tải trọng tác động, Bộ Xây Dựng, Hà Nội [2] Bộ Khoa Học Công Nghệ (2018), TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Bộ Khoa Học Công Nghệ, Hà Nội [3] Viện Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng – Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Viện Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng – Bộ Xây Dựng, Hà Nội [4] Võ Bá Tầm (2012), Nhà Cao Tầng Bê Tông – Cốt Thép, Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh [5] Nguyễn Đình Cống (2008), Sàn Sườn Bê Tơng Tồn Khối, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội [6] TS Lê Minh Long (2019), Tính Tốn Chọc Thủng Theo TCVN 5574:2018, Viện Nghiên Cứu Khoa Học Xây Dựng [7] Võ Bá Tầm (2012), Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện bản), Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [8] Võ Bá Tầm (2013), Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện nhà cửa), Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [9] Võ Bá Tầm (2014), Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện đặc biệt), Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [10] Võ Phán, Phan Lưu Minh Phượng (2011), Cơ học đất, Nhà Xuất Bản Xây dựng [11] Hội Bê Tông Việt Nam (2014), TCVN 7888: 2014: Móng Cọc – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, Bộ Khoa Học Công Nghệ [12] Châu Ngọc Ẩn (2013), Nền móng cơng trình, Nhà Xuất Bản Xây dựng 446 ... xe di chuyển tầng hầm 1.2.3.2 Giải pháp hệ thống chiếu sáng - Kết hợp ánh sáng tự nhiên ánh sáng nhân tạo lắp đặt đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho sinh hoạt sử dụng 1.2.3.3 Giải pháp hệ thống phòng... phương án sàn sườn, vừa có nhiều phương án thi cơng Cơng trình thực tế khơng có q nhiều lưới cột, chưa phải lúc nên sử dụng phương án sàn ô cờ trường hợp Đối với cơng trình Chung cư Happy Land. .. phương án khác Vì vậy, chưa thật cần thiết đến mức phải dùng phương án snày 2.1.2.3 Kết luận chung - Sau phân tích, đánh giá ưu nhược điểm phương án sàn, ta tiến hành lập bảng đánh giá chung cho