Thiết kế chung cư 20 tầng 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ 20 TẦNG GVHD : TS NGUYỄN THANH HƯNG SVTH : NGUYỄN ĐĂNG TRƯỜNG SKL007770 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA XÂY DỰNG BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG -  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ 20 TẦNG GVHD: TS NGUYỄN THANH HƯNG SVTH: NGUYỄN ĐĂNG TRƯỜNG MSSV: KHĨA: 2016-2020 Tp.Hồ Chí Minh 01/2021 MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.2 Vị trí đặc điểm cơng trình 1.1.3 Quy mô cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt 8` 1.2.2 Giải pháp mặt đứng hình khối 1.2.3 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 1.3.1 Hệ thống điện 1.3.2 Hệ thống cấp nước 1.4 CÁC TIÊU CHUẨN QUY ĐỊNH DÙNG TRONG TÍNH TỐN THIẾT KẾ 10 1.4.1 Các tiêu chuẩn dùng thiết kế kết cấu 10 1.4.2 Các tiêu chuẩn dùng thiết kế móng 10 1.4.3 Hệ thống thoát nước 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 12 2.1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH CHO CƠNG TRÌNH 12 2.1.1 Hệ kết cấu chịu lực 12 2.1.2 Hệ kết cấu sàn 12 2.2 LỰA CHỌN CHỦNG LOẠI VẬT LIỆU 13 2.3 Sơ kích thước kết cấu 14 2.3.1 Sơ kích thước dầm: 14 2.3.2 Sơ kích thước sàn: 15 2.3.3 Sơ kích thước vách: 15 CHƯƠNG TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 16 3.1 Tải trọng tác dụng 16 3.2 Hệ số vượt tải 16 3.3 Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tải) 16 3.4 Tải trọng tạm thời (hoạt tải) 16 3.4.1 Tải trọng tạm thời dài hạn 16 3.4.2 Tải trọng tạm thời ngắn hạn 16 3.5 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG CHO CƠNG TRÌNH 17 3.5.1 Tải trọng thường xuyên lớp cấu tạo sàn 17 3.5.2 Sàn tầng hầm 17 3.5.3 Sàn tầng mái 17 3.5.4 Sàn tầng điển hình 18 3.5.5 Sàn tầng vệ sinh 19 3.6 HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN TẦNG 19 3.7 Các trường hợp tải trọng 19 3.7.1 Các trường hợp tải trọng 19 3.7.2 Tổng hợp tổ hợp 20 3.7.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 20 3.8 TẢI TRỌNG GIÓ TĨNH 20 3.9 Tính tốn thành phần động gió 22 3.9.1 Các bước tính tốn thành phần gió động 22 3.9.2 Số dạng dao động cần tính 22 3.9.3 Tính tốn thành phần gió động 23 3.9.4 Kết tính tốn 24 3.10 Tải trọng động đất 28 3.10.1 Tổng quan 28 3.10.2 Tính toán tải trọng động đất 28 3.10.3 Tính tốn tải trọng động đất phương pháp phổ phản ứng 29 3.10.4 Tổ hợp hệ thành phần động đất 36 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 37 4.1 MỞ ĐẦU 37 4.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 37 4.3 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN 37 4.3.1 Phương án tính tốn nội lực 37 4.3.2 Tính tốn 37 4.3.3 Tính tốn thép sàn 38 4.3.4 Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn II SAFE 38 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG 43 5.1 kích thước hình học sơ tính tốn 43 5.1.1 Kích thước hình học 43 5.1.2 Cấu tạo cầu thang 43 5.2 tải trọng tác dụng lên cầu thang 43 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng chiếu nghỉ 43 5.2.2 Tĩnh tải tác dụng lên nghiêng 44 5.2.3 Hoạt tải 44 5.3 Tính tốn nội lực thang 44 5.3.1 Tính tốn nội lực ETABS 45 5.3.2 Tính tốn cốt thép thang 47 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 48 6.1 mở đầu 48 6.2 mơ hình tính tốn 48 6.2.1 Tổ hợp tải trọng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 48 6.2.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 48 6.3 Tính tốn cốt thép cho phần tử dầm 49 6.3.1 Tính toán cốt thép dọc 49 6.3.2 Tính tốn cốt đai 51 6.4 tính tốn cốt thép vách 56 6.4.1 Phương pháp vùng biên chịu moment 56 6.4.2 Các bước tính tốn thép dọc cho vách 56 6.4.3 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 58 6.4.4 Tính tốn cốt thép cho trường hợp cụ thể 58 6.4.5 Ví dụ tính tốn thép chéo cửa thang máy (tầng 2) 60 6.4.6 Kết tính tốn cốt thép vách 60 CHƯƠNG TÍNH TỐN MĨNG CƠNG TRÌNH 87 7.1 Tổng quan móng 87 7.2 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG 87 7.3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MĨNG CƠNG TRÌNH 90 7.4 Tính tốn cọc cơng trình 90 7.4.1 Chọn kích thước, vật liệu chiều sâu chơn cọc 90 7.4.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 91 7.5 Thiết kế móng vách biên (m1) 97 7.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 97 7.5.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng lên mũi cọc 98 7.5.3 Tính lún móng M1 100 7.5.4 Kiểm tra xuyên thủng móng M2 101 7.5.5 Thiết kế cốt thép đài móng M1 SAFE2016 101 7.6 Thiết kế móng vách (m2) 103 7.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 103 7.6.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng lên mũi cọc 104 7.6.3 Tính lún móng M2 106 7.6.4 Kiểm tra xuyên thủng móng M2 108 7.6.5 Thiết kế cốt thép đài móng M2 SAFE2016 108 7.7 Thiết kế móng vách biên (m3) 110 7.7.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 110 7.7.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng lên mũi cọc 111 7.7.3 Tính lún móng M3 113 7.7.4 Kiểm tra xuyên thủng móng M3 115 7.7.5 Thiết kế cốt thép đài móng M3 SAFE2016 115 7.8 Thiết kế móng lõi thang máy (m4) 117 7.8.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 117 7.8.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn SPT 118 7.8.3 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 120 7.8.4 Kiểm tra áp lực đất tác dụng lên mũi cọc 121 7.8.5 Tính lún móng M4 123 7.8.6 Kiểm tra xuyên thủng móng M4 126 7.8.7 Thiết kế cốt thép đài móng M4 SAFE2016 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 128 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.1.1 Giới thiệu cơng trình Trong năm gần đây, dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày nhiều quỹ đất thành phố có hạn, mà giá đất ngày leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả mua đất xây dựng Để giải vấn đề cấp thiết giải pháp xây dựng chung cư cao tầng phát triển quy hoạch khu dân cư quận, khu vực ngoại ô trung tâm thành phố hợp lý Bên cạnh đó, với lên kinh tế thành phố tình hình đầu tư nước ngồi vào thị trường ngày rộng mở, mở triển vọng thật nhiều hứa hẹn việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, khách sạn cao tầng, chung cư cao tầng với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày cao người dân Có thể nói xuất ngày nhiều cao ốc thành phố đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ tầng mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cho thành phố Song song đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu áp dụng kỹ thuật đại, cơng nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế, phương pháp thi công đại nước ngồi Nhằm mục đích giải u cầu mục đích trên, cơng trình chung cư THE ASCENT thiết kế xây dựng khu nhà cao tầng đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp thích hợp cho sinh sống, giải trí làm việc, chung cư cao tầng thiết kế thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho cộng đồng dân cư sống 1.1.2 Vị trí đặc điểm cơng trình 1.1.2.1 Vị trí cơng trình Hình 1.1 Vị trí cơng trình 1.1.2.2 Điều kiện tự nhiên Khí hậu Tp.HCM mang khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa rõ rệt là: mùa mưa mùa khô Mưa bão tập trung từ tháng đến tháng 11 Số nắng trung bình/tháng 160-270 Nhiệt độ khơng khí trung bình 270C Hàng năm có tới 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm, Số ngày mưa trung bình/năm 159 ngày Ðộ ẩm tương đối khơng khí bình qn/năm 79.5%; bình qn mùa mưa 80% trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74.5% mức thấp tuyệt đối xuống tới 20% Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng hai hướng gió chủ yếu gió mùa Tây - Tây Nam Bắc - Ðơng Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào mùa mưa, khoảng từ tháng đến tháng 10, tốc độ trung bình 3.6m/s gió thổi mạnh vào tháng 8, tốc độ trung bình 4.5 m/s Gió Bắc- Ðơng Bắc từ biển Đơng thổi vào mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2.4 m/s Ngồi có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng đến tháng tốc độ trung bình 3.7 m/s Về Tp.HCM thuộc vùng khơng có gió bão Năm 1997, biến động tượng El-Nino gây nên bão số 5, phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng mức độ nhẹ 1.1.3 Quy mô cơng trình 1.1.3.1 Loại cơng trình Cơng trình dân dụng cấp ( số tầng > 20 ) 1.1.3.2 Số tầng Có tầng hầm, 20 tầng tầng mái 1.1.3.3 Cao độ tầng Bảng 1.1 Cao độ sàn tầng Tầng Cao độ (m) Tầng hầm -2.000 Tầng 1.4 Tầng Tầng 8.6 Tầng 12.2 Tầng 15.8 Tầng 19.4 Tầng 23 Tầng 26.6 Tầng 30.2 Tầng 10 33.8 Tầng Tầng 11 Tầng 12 Tầng 13 Tầng 14 Tầng 15 Tầng 16 Tầng 17 Tầng 18 Tầng 19 Tầng 20 Tầng thượng Cao độ (m) 37.4 41 44.6 48.2 51.8 55.4 59.0 62.6 66.2 69.8 73.4 1.1.3.4 Chiều cao cơng trình Chiều cao cơng trình là: H = 73.4m (tính từ cốt 0.000m chưa tính tầng hầm) 1.1.3.5 Diện tích xây dựng Diện tích xây dựng cơng trình là: 46.00m x 27.50m = 1265m2 1.1.3.6 Vị trí giới hạn cơng trình – Hướng đơng: khu đất trống – Hướng tây: giáp đường Quốc Hương – Hướng nam: giáp đường Ngô Quang Huy – Hướng bắc: khu đất trống 1.1.3.7 Cơng cơng trình Tầng hầm: bố trí nhà xe phòng kĩ thuật phòng chức Tầng trệt: ban quản lý tòa nhà, siêu thị, khu sinh hoạt chung Tầng – 20: chung cư Tầng mái: bố trí hồ nước mái, phịng kĩ thuật 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt Mặt có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất là: 1581m2 Tầng hầm nằm cốt cao độ - 2.000m bố trí ram dốc từ mặt đất đến tầng hầm (độ dốc i = 20%) theo hướng đường Quốc Hương để giúp thuận tiện cho việc lưu thông lên xuống tầng hầm ta thấy cơng cơng trình chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích tầng hầm dùng cho việc để xe lại, khách hàng hướng đến cơng trình người có thu nhập cao, nên việc bố trí khơng gian tầng hầm để xe ô tô cần thiết, bên cạnh bố trí để xe gắn máy Bố trí hộp gen hợp lý tạo khơng gian thống mát cho tầng hầm hệ thống cầu thang thang máy bố trí vị trí hầm giúp cho người sử dụng nhìn thấy lúc vào giúp phục vụ việc lại, đồng thời hệ thống PCCC dể dàng nhìn thấy có cố cháy nổ xảy 7.7.4 Kiểm tra xun thủng móng M3 Hình 7.13 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 theo phương X Y Ta có: ho = 2.35m Fcx  0.75R bt  (2b c  2h c  4h )  h  0.75 1.2  (2 1700   400   2350)  2350 103  28764(kN) Lực xuyên thủng Fxt = 2Pmax = 2×3507.82 = 7015.64(kN) < Fcx = 28764 (kN) 7.7.5 Thiết kế cốt thép đài móng M3 SAFE2016 Hình 7.14 Phản lực đầu cọc móng M3 Phản lực đầu cọc Pmax = 3507.82 (kN) < 3600(kN) Nhận xét: Giá trị Pmax Pmin thu từ mơ hình kết tính tay gần tương đương nhau, sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn nội lực cho đài móng M3 Nội lực để tính tốn cốt thép cho đài móng lấy từ dải Strip chia kín đài móng mơ hình 115 Hình 7.15 Moment phương X Y móng M3 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) Bề rộng tính tốn b = 1000 (mm) h  H d  a gt   m  R bh M      2 m  As  b R b bh Rs Bảng 7.18 Bảng tính thép đài móng M3 Phương X Y Vị trí Lớp Lớp Lớp Lớp ho (kN.m) (mm) 180.10 2455 0.0018 0.0018 201.16 0.023 12 200 565 1796.53 2330 0.0195 0.0197 2133.42 0.11 25 200 2454 81.643 2455 0.0008 0.0008 91.15 0.023 12 200 565 3652.39 2330 0.0396 0.0404 4383.17 0.23 28 120 5131 αm ζ As Chọn thép Ø a M μ% mm2 Aschọn mm2 116 7.8 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG MÁY (M4) Chọn cọc loại có Lcọc = 40m 7.8.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất (Mục 7.2.3 TCVN 10304-2014) + Sức chịu tải trọng nén Rc,u cọc treo đóng ép nhồi, cọc khoan nhồi xác định tổng sức kháng đất mũi cọc thân cọc: R c,u   c   cq q b A b + u   cf fi li  (Công thức 12 TCVN 10304-2014) Trong đó: – γcq: hệ số điều kiện làm việc đất mũi có xét đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc đến sức kháng đất γcq = (Bảng TCVN 10304:2014) – γcf: Hệ số điều kiện làm việc đất thân cọc có xét đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc đến sức kháng đất γcf = (Bảng TCVN 10304:2014) – u: Chu vi tiết diện ngang thân cọc, u = 3.142(m) – Ab: Diện tích cọc tựa lên đất, Ab = 0.785 m2 – li: Chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i” – fi: Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ “i” (Bảng TCVN 10304-2014) – qb: Cường độ sức kháng đất mũi cọc, lớp đất mũi cọc cao trình 43.5m sét có độ sệt IL = 0.24, giá trị qb xác định theo Bảng 7, TCVN 10304:2014 : q b  3300(kN / m ) + Chiều sâu hạ cọc h = 44.5m; đường kính cọc d = 1.0 m Chiều dài cọc L=38.5m Xác định   cf  f i  li (Đất chia thành lớp đồng chất không 2m): Bảng 7.19 Bảng xác định sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất Loại đất Đất dính Độ sệt IL Đất rời 0.000 4a Đất dính Lớp Đất rời Độ sâu (m) -5.7 -6.7 -8.7 -10.7 -12.7 -14.7 -16.7 -17.9 -18.9 Li (m) 1.2 2 2 1.2 Độ sâu Ztbi (m) 5.1 6.2 7.7 9.7 11.7 13.7 15.7 17.3 18.4 fi (kN/m2) 18.5 19.5 61.4 64.55 67.38 70.18 72.98 75.22 76.76 22.2 19.5 122.8 129.1 134.76 140.36 145.96 90.264 76.76 0.220 -20.8 1.9 19.85 74.202 140.984 0.000 -22.8 -24.8 -26.8 -28.8 -30.8 -32.8 -34.8 2 2 2 21.8 23.8 25.8 27.8 29.8 31.8 33.8 81.52 84.32 87.12 89.92 92.72 93 93 163.04 168.64 174.24 179.84 185.44 186 186 0.580 γcf.fi.li 117 Đất dính 0.24 -36.3 1.5 35.55 93 139.5 -38.3 -40.3 -42.3 -42.3 -44.3 -44.5 2 2 0.2 37.3 39.3 41.3 41.3 43.3 44.4 82.2 82.2 82.2 82.2 82.2 82.2 164.4 164.4 164.4 164.4 164.4 16.44 3079.43  cf  f i  li Vậy SCT cọc theo tiêu lý đất nền:  R c,u  1 1 3300  0.785  3.145  3079.43  12275.307  kN  7.8.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn SPT Sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản (10304:2014) R c,u3 =γ c (q p A b +u( γ cf f ci lci + γ cf f si lsi ))  γ c (Q p +Qf ) Trong đó: + Qp: Sức kháng mũi + Qf: Sức kháng thành * Sức kháng mũi Qp = qp×Ap Ta sử dụng cọc khoan nhồi với SPT trung bình mũi cọc Np = 45 lớp đất sét trạng thái cứng mũi cọc (Mục G.3.2 TCVN 10304-2014)  qb   cu   6.25  45  1687.5(kN / m2 ) * Sức kháng thành + Đối với đất dính: Qf = fci×lci Trong đó: fci cường độ sức kháng đất dính thân cọc fci = αp×fL×cui cui: Lực dính khơng nước lớp đất thứ i (=6.25Nci kPa) + Đối với đất rời: Qf = fsi×lsi 10 Trong đó: fsi cường độ sức kháng đất rời thân cọc fsi = N si 118 Bảng 7.20 Sức kháng ma sát theo thí nghiệm tiêu chuẩn SPT Độ sâu Li Lớp Loại đất Ztbi (m) Nci cui (m) (m) -5.7 1.2 5.1 6.25 Đất dính -6.7 6.2 43.75 -8.7 7.7 -10.7 9.7 -12.7 11.7 Đất rời -14.7 13.7 -16.7 15.7 -17.9 1.2 17.3 -18.9 18.4 4a Đất dính -20.8 1.9 19.85 14 87.5 -22.8 21.8 -24.8 23.8 -26.8 25.8 -28.8 27.8 Đất rời -30.8 29.8 -32.8 31.8 -34.8 33.8 -36.3 1.5 35.55 -38.3 37.3 33 206.25 -40.3 39.3 37 231.25 Đất dính -42.3 41.3 38 237.5 -44.3 43.3 45 281.25 -44.5 0.2 44.4 45 281.25 v,zi (kN/m2) 68.66 80.43 228.26 417.51 439.11 460.71 482.31 494.19 p L/D fl fci fci×lci Nsi fsi fsi×lsi 0.7845 0.963 0.8399 0.8037 0.8161 0.741 0.7565 1.2 2.2 16.3 33.8 35.8 37.8 39.8 40 1 1 1 1 6.25 34.322 84.259 173.23 185.86 193.82 208.41 212.77 7.5 34.322 160.09 346.46 371.71 387.65 416.81 42.55 13 14 14 12 16 17 14 19 19 21 29 - 13.333 16.667 13.333 23.333 43.333 46.667 46.667 40 53.333 56.667 46.667 63.333 63.333 70 96.667 - 26.667 33.333 26.667 46.667 86.667 56 46.667 80 106.67 113.33 93.333 126.67 126.67 140 145 - 119 f l i i  3021.433 (kN/m) Sức chịu tải theo thí nghiệp SPT:  R c,u1  1687.5  0.785  3.142  3021.433  10818.03(kN) + Sức chịu tải thiết kế RTK = min(12275.307; 10818.03) = 10818.03 (kN) + Chọn sức chịu tải thiết kế PTK = 0 1.15 10818.03  RTK   7727.16 (kN)  n  k 1.15 1.4  Chọn PTK = 7700 (kN) Điều kiện: PVL  Ptk  Thỏa 7.8.3 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc Lực tác dụng lớn lên móng M3: Ntt = 149043.774 (kN) Sơ số lượng cọc: + Sức chịu tải cọc sử dụng: PTK = 7700 (kN) N tt 149043.774 = 1.2× = 23.24  Chọn 25 cọc + n coc = 1.2× PTK 7700 + Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: Hình 7.16 Mặt móng M4 Khoảng cách tim cọc s = 3d = 3.0m Khoảng cách từ tim cọc tới mép đài s = d = 1.0m 120 Sử dụng phần mềm SAFE V12 để mơ hình với hệ số Point Spring k=P/S theo phụ lục B TCVN 10304-2014 Trong đó: D QL 7700  38.5     0.0216(m) 100 AE 100 0.785  3.25 107 P 7700 k   356.155(kN / mm) s 0.0216 103 7.8.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc s Do bố trí cọc đài móng lõi thang phức tạp, nên việc tính tốn kiểm tra thủ cơng gặp nhiều khó khăn, mặt khác tin cậy mơ hình phân tích kiểm chứng mơ hình đơn giản so sánh đối chiếu nên việc tính tốn móng lõi thang thực với hỗ trợ phần mềm SAFE V.12 Hình 7.17 Phản lực đầu cọc móng lõi thang máy (M4) Ta có: Pmax = 6827.041 (kN) < PTK = 7700 (kN)  Thỏa điều kiện cọc không bị phá hoại Pmin = 6252.401(kN) >  Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ 7.8.4 Kiểm tra áp lực đất tác dụng lên mũi cọc + Nội lực kiểm tra: Sử dụng giá trị tải truyền xuống móng với giá trị lực dọc Nmax ứng với giá trị tiêu chuẩn, gần lấy Ntc = Nttmax /1.15 Ntt = 149043.774  Ntc = 129603.282 (kN) Mttx = 243.772  Mtcx = 211.976 (kNm) Mtty = 3880.286  Mtcy = 3374.16 (kNm) + Xác định kích thước khối móng quy ước: Quan niệm cọc đất cọc làm việc đồng thời khối móng đồng đặt lớp đất bên mũi cọc Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở (theo mục 7.4.4, TCVN 10304:2014) 121 Góc ma sát trung bình:  i hi  2.2 19036' 12.2  29012' 1.9 11002' 15.5  29012' 11.2  26020'  27009' tb  2.2  12.2  1.9  15.5  11.2  hi tb  6.79 Trong đó: – i : Góc ma sát tính tốn lớp đất có chiều dày li mà cọc xuyên qua; – hi : Chiều dài đoạn cọc lớp đất thứ “i”  Hình 7.18 Khối móng quy ước cho móng lõi thang máy (M4) Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo cơng thức: Aqu = Lqu×Bqu   Bqu  (Ld  D)  Lc tan  tb   (14  1)   38.5  tan(6.79)  22.16(m)     Lqu  (Bd  D)  Lc tan  tb   (14  1)   38.5  tan(6.79)  22.16(m)   A qu  Bqu  Lqu  22.16  22.16  491.2(m ) Trọng lượng khối móng quy ước: Wqu = Bqu  Lqu  H qu   tb  491.2  44.5 11.109  242824.258  kN  Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: N dtc  N tc  Wqu  129603.282  242824.258  372427.54(kN) M tcxd  M xtc  211.976(kN.m) M tcyd  M tcy  3374.16(kN.m) Độ lệch tâm moment: M tcxd 211.976 e x  tc   (m) N d 372427.54 ey  M tcyd N tc d  3374.16  (m) 372427.54 122 Áp lực đất đáy móng: Ndtc 372427.54   758.2(kN/m2 ) Aqu 491.2 Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng theo Điều 4.5.9, TCVN 9362:2012: p tctb  R tc  m1  m2 A  b   II  B  h   'II  D  cII   'II  h   k tc Trong đó: m1 = 1, m2 = ktc = 1;  II = 27011’  A = 0.926, B = 4.702, D = 7.196; b = 14 (m); h = Hqu = 44.5 (m)  II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống,  II = 10.78 (kN/m3)  ' II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên 17  0.2   1.1  10.7  2.4  12.2  10.83  1.9  10  15.5  10.83  11.2  10.78 3.2  1.1  2.4  12.2  1.9  15.5  11.2  11.109(kN/m )  'II  cII = 29.06 (kN/m2); ho: Chiều sâu đến tầng hầm, ho = h – htđ; htđ: Chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm  25 h td  h1  h  bt'  42.5  0.25   43.063(m)  II 11.109 h o  h  h td  44.5  43.063  1.437 (m) h1: Chiều dày lớp đất phía đáy móng, h1 = 42.5 (m); h2: Chiều dày kết cầu sàn tầng hầm, h2 = 0.25 (m);  'II : Dung trọng bê tông sàn tầng hầm,  'II = 25 (kN/m3); Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng là: 1  0.926 15.525 10.78  4.702  44.5  11.109  7.196  29.06  11.109  1.437   2672.563(kN/m ) R tc  Kiểm tra áp lực đáy móng: ptctb  758.2 (kN/m2 )  R tc  2672.563(kN/m2 )  Nền mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi 7.8.5 Tính lún móng M4 Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi= 1m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: 0bt  Wqu A qu  242824.258  494.351 (kN/m2 ) 491.2 ibt  (ibt1)   i h i Trong đó: 123 + igl  k 0i  (igl1) Ứng suất gây lún đáy lớp thứ “i” + k0i: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu Z/b N tc 129603.282 gl0    229.715(kN/m2 ) Aqu 491.2 Ta có: i bt 494.351   2.152   Cần tính lún cho móng i gl 229.715 Bảng 7.21 Quan hệ e – p P (kN/m2) 50 100 200 400 e 0.492 0.481 0.462 0.446 0.435 124 Phân tố Điểm z (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z/B L/B K0 Bảng 7.22 Bảng tính lún móng M4 Ϭgl Ϭbt p1i (kN/m²) (kN/m²) (kN/m²) p2i (kN/m²) 0.000 1.0000 229.715 494.351 499.741 729.211 0.071 0.9979 229.226 505.131 0.071 0.9979 229.226 505.131 510.521 738.175 0.143 0.9842 226.084 515.911 0.143 0.9842 226.084 515.911 521.301 743.751 0.214 0.9526 218.817 526.691 0.214 0.9526 218.817 526.691 532.081 745.228 0.286 0.9032 207.477 537.471 0.286 0.9032 207.477 537.471 542.861 743.173 0.357 0.8408 193.148 548.251 0.357 0.8408 193.148 548.251 553.641 738.837 0.429 0.7716 177.244 559.031 0.429 0.7716 177.244 559.031 564.421 733.544 0.500 0.7009 161.004 569.811 0.500 0.7009 161.004 569.811 575.201 728.357 0.571 0.6326 145.308 580.591 0.571 0.6326 145.308 580.591 585.981 723.974 0.643 0.5689 130.678 591.371 0.643 0.5689 130.678 591.371 10 596.761 720.780 0.714 0.5109 117.361 602.151 Ta có lớp phân tố thứ 10 có σ bt = 602.151(kN/m ) > 5×σ gl = 586.805(kN/m )  Dừng tính lún e1i e2i Si (cm) 0.4295 0.4169 0.8829 0.4289 0.4164 0.8763 0.4283 0.4161 0.8566 0.4277 0.4160 0.8211 0.4271 0.4161 0.7720 0.4265 0.4164 0.7140 0.4260 0.4167 0.6523 0.4254 0.4169 0.5910 0.4248 0.4172 0.5327 0.4242 0.4174 0.4789 Ϭbt/Ϭgl 2.1520 2.2036 2.2036 2.2819 2.2819 2.4070 2.4070 2.5905 2.5905 2.8385 2.8385 3.1540 3.1540 3.5391 3.5391 3.9956 3.9956 4.5254 4.5254 5.1308 Tổng độ lún móng: S = 6.95 (cm) < (cm)  Thỏa điều kiện lún móng 125 7.8.6 Kiểm tra xun thủng móng M4 Hình 7.19 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M4 theo phương X Y Theo điều kiện tuyệt đối cứng: h0 = 2.35 (m) > Bd  bc 14  11 L  hc 14  11    1.5 h0 > d  1.5 2 2 Kết luận: Điều kiện chống xuyên thủng đảm bảo 7.8.7 Thiết kế cốt thép đài móng M4 SAFE2016 Hình 7.20 Moment phương X Y móng M4 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) Bề rộng tính tốn b = 1000 (mm) h  H d  a gt   m  R bh M      2 m  As  b R b bh Rs 126 Bảng 7.23 Bảng tính thép đài móng M4 Phương X Y Vị trí Lớp Lớp Lớp Lớp ho (kN.m) (mm) 332.90 2455 0.0033 0.0033 372.12 0.023 12 200 565 4191.37 2330 0.046 0.047 5045.72 0.22 28 120 5131 406.33 2455 0.004 0.004 454.36 0.023 12 200 565 3403.38 2330 0.037 0.038 4078.5 0.22 28 120 5131 αm ζ As Chọn thép Ø a M μ% mm2 Aschọn mm2 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế [2] TCXD 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 [3] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất [4] TCVN 5574 : 2018 Kết cấu Bê Tông Bê Tông Cốt Thép - Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu Bê Tông Cốt Thép toàn khối [6] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế [8] TC ACI 318-2011 [9] Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” NXB Xây Dựng, - 2009 [10] Nhà cao tầng bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm, NXH ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 250 trang [11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tơng cốt thép tồn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [13] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [14] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 128 S K L 0 ... 4.93 12 0 10 00 0.029 0.029 13 7 Ø8a200 2 51 Nhịp 16 .23 12 0 10 00 0.095 0 .10 1 468 ? ?10 a200 4 91 nghiêng Nút 4.93 12 0 10 00 0.029 0.029 13 7 Ø8a200 2 51 Gối chiếu -33 .18 12 0 10 00 0 .19 5 0. 219 10 21 ? ?12 a100 11 31. .. 1. 08 1. 08 1. 08 1. 08 1. 08 1. 08 14 .10 2 14 .10 2 28 .205 28 .205 42.307 56. 410 70. 512 84. 615 84. 615 98. 717 11 2. 820 12 6.922 14 1.025 15 5 .12 7 16 9.230 18 3.332 19 7.435 211 .537 1. 19E-07 0.0000 01 0.0000 01 0.000004... ? ?12 a 110 10 28 0.59 M1 7.249 10 00 18 0 20 16 0 0. 017 0. 017 12 5 .18 Ø8a200 2 51 0 .16 M2 1. 562 10 00 18 0 30 15 0 0.004 0.004 28.59 Ø8a200 2 51 0 .17 MI 11 .962 10 00 18 0 20 16 0 0.027 0.028 207 .72 ? ?10 a200 393