Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ W X ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Đề tài: GVHD: ThS NGÔ VI LONG SVTH: TRẦN SƠN TÙNG MSSV: 20561187 Tp HCM Thaùng 02/2011 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long LỜI CẢM ƠN - D E - Đồ Án Tốt Nghiệp tổng kết qua bốn năm học ghế giảng đường đại học.Được giúp đỡ tận tình thầy cô trường giúp em trưởng thành học hỏi đựơc nhiều kiến thức kỹ sống Em xin chân thành cám ơn tới tất quý thầy cô truyền đạt kiến thức dạy dỗ em suốt trình học tập, đồng thời em xin chân thành cám ơn tới mái trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh thân yêu tạo điều kiện thuận lợi suốt quátrình học - giúp em vững bước trặng đường sống Em xin tỏ lòng thành kính biết ơn sâu sắc đến thầy Ngô Vi Long tận tình bảo hướng dẩn em suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp Em xin gởi lời cảm ơn đến tất cô bác anh chị giúp đỡ tạo điều kiện cho em suốt bốn năm học đặc biệt thời gian em làm đồ án tốt nghiệp Vì thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên trình làm chắn tránh khỏi thiếu sót Kính mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn để em hoàn chỉnh thêm kiến thức Xin chân thành cám ơn! Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 02 năm 2011 Sinh viên thực Trần Sơn Tùng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 LỜI NÓI ĐẦU T rong khuôn khổ luận văn nhiệm vụ đề là: đánh giá công năng, giải pháp kiến trúc công trình, thiết kế chi tiết phận kết cấu công trình, cuối đưa giải pháp móng tính toán móng cho công trình Trong thời gian ba tháng thực luận văn em thực vấn đề sau: - Đánh giá công giải pháp kiến trúc công trình như: giải pháp thông gió, chiếu sáng, giao thông ngang đứng công trình, … - Phân tích hệ kết cấu công trình từ đưa phương án kết cấu khả thi là: Phương án Hệ kết cấu khung không gian để áp dụng tính toán thiết kế vào công trình Bên cạnh đó, tiến hành tính toán phận khác công trình như: cầu thang điển hình, hồ nước mái sàn tầng điển hình công trình - Cuối dựa vào số liệu địa chất công trình để qua đưa phương án móng cho công trình, có hai phương án chọn là: Phương án móng Cọc Ép phương án móng Cọc Khoan Nhồi Tiến hành tính toán chi tiết phương án móng đưa so sánh để lựa chọn phương án sử dụng Kết chọn phương án móng Cọc Khoan Nhồi có khả chịu lực cao, ổn định áp dụng cho công trình - Với khối lượng thực lớn thời gian có hạn, đồng thời kiến thức chuyên môn chưa sâu nên khó tránh khỏi sai sót mong quý Thầy Cô thông cảm nhiệt tình đóng góp ý kiến giúp em rút học kinh nghiệm sau Sinh viên Trần Sơn Tùng Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long MỤC LỤC X W """"" ##### CHƯƠNG MỞ ĐẦU HỆ THÔÙNG ĐƠN VỊ DÙNG TRONG THUYẾT MINH A - HỆ THỐNG ĐƠN VỊ B - HỆ THỐNG KÝ HIỆU .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 SƠ LƯC VỀ CÔNGTRÌNH 1.2 GIẢI PHÁP QUY HOẠCH KIẾN TRÚC 1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TP.HCM 1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUAÄT 10 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 11 2.2 MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT SÀN .12 2.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC SAØN 13 2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 14 2.5 CAÙC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP TẢI TRỌNG 17 2.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 25 2.7 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BẢN SÀN 28 2.8 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG XUYÊN THỦNG CỦA BẢN SÀN 30 2.9 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 3.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 30 3.2.MẶT BẰNG KÍCH THƯỚC CẦU THANG 32 3.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC 33 3.4.CẤU TẠO BẢN CẦU THANG CT1 34 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 3.5 TẢI TRỌNG TÁC DUÏNG .34 3.6.SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC .36 3.7 TÍNH NEO VÀ NỐI CỐT THÉP 41 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 4.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 44 4.2 MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CÔNG TRÌNH 45 4.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC 46 4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .47 4.5 XAÙC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP .50 4.6 TÍNH NEO VÀ NỐI CỐT THEÙP 69 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 5.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN .70 5.2 SƠ ĐỒ LƯỚI CỘT 72 5.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC 72 5.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 74 5.5 CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP TẢI TRỌNG 88 5.6 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 96 5.7 CÁC BƯỚC NHẬP SỐ LIỆU VÀO SAP2000 (ETABS) ĐỂ TÍNH CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM .108 5.8 KẾT QUẢ NỘI LỰC 113 5.9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC 114 5.10 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI 120 5.11 TÍNH NEO VÀ NỐI CỐT THÉP .122 5.12 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ 124 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long CHƯƠNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 6.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 127 6.2 THỐNG KÊ SỐ LIỆU 132 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 7.1 KHÁI QUÁT VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 135 7.2 MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG 138 7.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 139 7.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .140 7.5 THIẾT KẾ MÓNG F2 141 7.6 THIEÁT KEÁ MOÙNG F7 150 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BTCT 8.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 162 8.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .163 8.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 .164 8.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 .179 8.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 .188 TÀI LIỆU THAM KHẢO 198 CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG 200 PHUÏ LUÏC 215 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long CHƯƠNG MỞ ĐẦU ĐƠN VỊ VÀ KÝ HIỆU CHÍNH DÙNG TRONG THUYẾT MINH Theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam thiết kế kê cấu bê tông bê tông cốt thép TCXDVN 356 – 2005 kệ thống đơn vị kí hiệu thường dùng trình bày sau: A – HỆ THỐNG ĐƠN VỊ Trong thuyết minh ta sử dụng đơn vị đo SI, kết chuyển đổi đơn vị kỹ thuật cũ sang hệ đơn vị SI tóm tắt bảng sau: Đại lượng Lực Moment Đơn vị kỹ thuật cũ kG T (tấn) kGm Tm Hệ đơn vị SI Tên gọi Ký hiệu Niutơn N kilô Niutơn kN Mêga Niutơn MN Niutơn mét kilô Niutơn mét Quan hệ chuyển ñoåi kG = 9.81 N ≈ 10 N kN = 000 N T = 9.81 kN ≈ 10 kN MN = 000 000 N Nm kGm = 9.81 Nm ≈ 10 Nm kNm Tm = 9.81 kNm ≈ 10 kNm Pa = N/m2 ≈ 0.1 kG/m2 kPa = 000 Pa = 000 N/m2 = = 100 kG/m2 Ứng suất; kG/mm2 Cường độ; Mô kG/cm2 đun đàn T/m2 hồi Niutơn/mm2 N/mm2 Pascan Pa Mêga Pascan MPa MPa = 000 000 Pa = 1000kPa ≈ ≈ 100 000 kG/m2 = 10 kG/cm2 MPa = N/mm2 kG/mm2 = 9.81 N/mm2 kG/cm2 = 9.81*104 N/m2 ≈ ≈ 0.1MN/m2 = 0.1 MPa kG/ m2 = 9.81 N/m2 = 9.81 Pa SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long B - HỆ THỐNG KÝ HIỆU Các đặc trưng hình học o b - Chiều rộng tiết diện chữ nhật, đơn vị (mm) o h - Chiều cao tiết diện chữ nhật, đơn vị (mm) o a , a′ - Khoảng cách từ hợp lực cốt thép tương ứng với S S’ đến biên gần tiết diện, đơn vị (mm) o h , h′0 - Chiều cao làm việc tiết diện, tương ứng h - a h – a , đơn vị (mm) o x - Chiều cao vùng bê tông chịu nén, đơn vị (mm) ’ o H - chiều cao tầng, đơn vị (m) x , không thứ nguyên h0 o ξ - Chiều cao tương đối vùng bê tông chịu nén o s - Khoảng cách cốt thép đai theo chiều dài cấu kiện, đơn vị (mm) o e - Độ lệch tâm lực dọc N trọng tâm tiết diện quy đổi, đơn vị (mm) o e , e′ - Tương ứng khoảng cách từ điểm đặt lực dọc N đến hợp lực cốt thép S S’, đơn vị (mm) o e s , e sp - Tương ứng khoảng cách tương ứng từ điểm đặt lực dọc N lực nén trước P đến trọng tâm tiết diện cốt thép S, đơn vị (mm) o l - Nhịp cấu kiện, đơn vị (mm) o l - Chiều dài tính toán cấu kiện chịu tác dụng lực nén dọc; giá trị l0 lấy theo Bảng 31, Bảng 32 điều 6.2.2.16 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm) o i - Bán kính quán tính tiết diện ngang cấu kiện trọng tâm tiết diện, đơn vị (mm) o d - Đường kính danh nghóa cốt thép, đơn vị (mm) o A s , A 's - Tương ứng diện tích tiết diện cốt thép không căng S cốt thép căng S’; xác định lực nén trước P – tương ứng diện tích phần tiết diện cốt thép không căng S S’, đơn vị (mm2) o A sp , A 'sp - Tương ứng diện tích tiết diện phần cốt thép căng S S’, đơn vị (mm2) o A sw - Diện tích tiết diện cốt thép đai đặt mặt phẳng vuông góc với trục dọc cấu kiện cắt qua tiết diện nghiêng, đơn vị (mm2) SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 o GVHD:ThS Ngơ Vi Long A s,inc - Diện tích tiết diện cốt thép xiên đặt mặt phẳng nghiêng góc với trục dọc cấu kiện cắt qua tiết diện nghiêng, đơn vị (mm2) o µ - Hàm lượng cốt thép xác định tỉ số diện tích tiết diện cốt thép S diện tích tiết diện ngang cấu kiện bh0, không kể đến phần cánh chịu nén kéo, đơn vị (%) o A - Diện tích toàn tiết diện ngang bê tông, đơn vị (mm2) o A b - Diện tích tiết diện vùng bê tông chịu nén, đơn vị (mm2) o A bt - Diện tích tiết diện vùng bê tông chịu kéo, đơn vị (mm2) o A red - Diện tích tiết diện quy đổi cấu kiện, xác định theo dẫn điều 4.3.6 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm2) o A loc1 - Diện tích bê tông chịu nén cục bộ, đơn vị (mm2) o S′b , S b - Moment tónh diện tích tiết diện tương ứng vùng bê tông chịu nén chịu kéo trục trung hòa o Ss , S′s - Moment tónh diện tích tiết diện cốt thép tương ứng S S’ trục trung hòa o I - Moment quán tính tiết diện bê tông trọng tâm tiết diện cấu kiện, đơn vị (mm4) o I red - Moment quán tính tiết diện quy đổi trọng tâm nó, xác định theo dẫn điều 4.3.6 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm4) o I s - Mô men quán tính tiết diện cốt thép trọng tâm tiết diện cấu kiện, đơn vị (mm4) o I b - Moment quán tính tiết diện vùng bê tông chịu nén trục trung hòa o I s , I′s - mô men quán tính tiết diện cốt thép tương ứng S S’ trục trung hòa, đơn vị (mm4) o Wred - Moment kháng uốn tiết diện quy đổi cấu kiện thớ chịu kéo biên, xác định vật liệu đàn hồi theo dẫn điều 4.3.6 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm3) SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long Các đặc trưng vị trí cốt thép tiết diện ngang cấu kiện S - Ký hiệu cốt thép dọc: o Khi tồn hai vùng tiết diện bê tông chịu kéo chịu nén tác dụng ngoại lực: S biểu thị cốt thép đặt vùng chịu kéo o Khi toàn vùng bê tông chịu nén: S biểu thị cốt thép đặt biên chịu nén hơn; o Khi toàn vùng bê tông chịu kéo: - Đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm: biểu thị cốt thép đặt biên chịu kéo nhiều - Đối với cấu kiện chịu kéo tâm: biểu thị cốt thép đặt toàn tiết diện ngang cấu kiện S′ - Ký hiệu cốt thép dọc: o Khi tồn hai vùng tiết diện bê tông chịu kéo chịu nén tác dụng ngoại lực: S’ biểu thị cốt thép đặt vùng chịu nén o Khi toàn vùng bê tông chịu nén: biểu thị cốt thép đặt biên chịu nén nhiều o Khi toàn vùng bê tông chịu kéo cấu kiện chịu kéo lệch tâm: biểu thị cốt thép đặt biên chịu kéo cấu kiện chịu kéo lệch tâm Ngoại lực nội lực o F - Ngoại lực tập trung, đơn vị (kN) o M - Moment uốn, đơn vị (kNm) o M t - Moment xoắn, đơn vị (kNm) o M lt - Moment lệch tâm, đơn vị (kNm) o N - Lực dọc, đơn vị (kN) o q - tải tác dụng, đơn vị (kN/m2) o Q - Lực cắt, đơn vị (kN) Các đặc trưng vật liệu o R b , R b,ser - Cường độ chịu nén tính toán dọc trục bê tông ứng với trạng thái giới hạn thứ thứ hai, đơn vị (MPa) o R bn - Cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục bê tông ứng với trạng thái giới hạn thứ (cường độ lăng trụ), đơn vị (MPa) SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long Ta nhận thấy lớp thứ (độ sâu Z = 41.5 m): σ 7gl = 74.54(kPa) < 0.2σ 7bt = 0.2 * 430.84 = 86.168 (kPa) ⇒ Vậy ta ngừng tính lún lớp số (độ sâu Z = 41.5 m) S a ø n H a àm - 0 - 0 8.4.6.3 Độ lún nhóm cọc Ta có độ lún nhóm cọc: S= β0 E thucte ∑σ gl i hi Thay số vào ta coù: 0.8 S= * (193.46 + 173.94 + 152.64 + 132.32 + 112.8 + 93.67 + 74.54) * = 0.025(m) 29730 = 10.4 (mm) Vaäy S = 25 (mm) < [S] = 80 (mm) ⇒ Thõa mãn điều kiện biến dạng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 186 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 8.4.7 Kết cấu móng Đài cọc làm việc dầm Console ngàm mép cột chịu tác động tải trọng phản lực cọc hướng lên 8.4.7.1 Theo phương x Moment Mx = 0.175* ( P3 + P7 + P11 ) + 1.225 ( P4 + P8 + P12 ) = 0.175* ( 896 + 829.47 + 763.04 ) + 1.225* ( 919.31 + 852.87 + 749.13) = 3454.1 (kN.m) Cốt thép : Lớp bê tông bảo vệ a = 50 mm, suy ra: h0 = h - a -100 = 1800 - 50 - 100 = 1650 (mm) M 3454.1*106 αm = = = 0.0335 γ b R b b.h 02 0.9*14,5* 2900*16502 ξ = − − 2.α m = − − 2.0, 0335 = 0, 034 As = γ b ξ.R b b.h 0.9*0, 034*14,5* 2900*1650 = = 7582.52mm = 75.8252cm Rs 280 Chọn 20φ25 a150 có As = 98.18 cm2 - Hàm lượng thép móng: µ = 0.15% < µ = As γ R 9818 = = 0.205% < µ max = ξ R b b = 2.95% bh0 2900 *1650 Rs 8.4.7.2 Theo phương y Moment M y = 0.7 * ( P1 + P2 + P3 + P4 ) = 0.7 *(849.13 + 872.52 + 896 + 919.31) = 2475.87kN.m Cốt thép : Lớp bê tông bảo vệ a = 50 mm, suy ra: h0 = h - a -100 = 1800 - 50 - 100 = 1650 (mm) αm = M 2475.87.106 = = 0.018 γ b R b b.h 02 0.9*14,5*3950*16502 P P P P ξ = − − 2.α m = − − 2.0, 018 = 0, 019 As = γ b ξ.R b b.h 0.9*0, 019*14,5*3950*1650 = = 5832.23mm = 58.3223cm Rs 280 Chọn 20φ20 a200 có As = 62.84cm2 Hàm lượng thép móng: SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 187 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long µ = 0.15% < µ = As γ R < µ max = ξ R b b = 2.95% bh0 Rs 8.5 THIEÁT KEÁ MÓNG M3 (trục B ) Ta lựa giá trị nội lực nguy hiểm tất cột thuộc khung trục B để tính, ta chọn cột B-3: N tt = 12546.2 (kN) M ttx = 114.06 (kNm) M tty = 220.26 (kNm) 8.5.1 Chọn sơ kích thước Tương tự móng M3 ta chọn chiều cao đài hđ = 1800 (mm) Chọn với điều kiện ta không cần kiểm tra xuyên thủng - Cọc dài 26.5 m, mũi cọc độ sâu -34.5 m - Chiều dày lớp bê tông lót hlót = 100 (mm) Như đáy đài độ sâu 5.4 m, sau đập bỏ 0.5 m để neo thép vào đài cọc Chọn kích thước cọc 35 x 35 cm bê tông B25 có Rb = 14.5 MPa,cốt thép CII có Rs = 280 MPa 8.5.2 Tính sức chịu tải theo : - Các tiêu tính toán vật liệu Sức chịu tải theo vật liệu cọc tính theo tiêu chuẩn xây dựng TCXD 195 – 1997: PVL= 1984.14 (kN) Sức chịu tải theo đất cọc tính theo phụ lục A : Qtc = 1769.7 (kN) Sức chịu tải theo đất cọc tính theo phụ lục B : Qu = 1925 (kN) Sức chịu tải cọc : P = min(PVL; Qa) = min(1984.14; 1179.8) = 1179.8 (kN) ⇒ Chọn giá trị thiết kế cọc là: Pc = 1200 (kN) Ta có Qtc=1769.7 kN < Qu=1925 kN < Pvl=1984.14 kN (thỏa mãn) 8.5.3 Xác định số lượng cách bố trí cọc Số lượng cọc sơ bộ: 12546.2 N tt = 1.4* =14.637 n cọc = (1.2 ÷ 1.4) 1200 Pc ⇒ Chọn ncọc = 16 cọc Chiều cao đài theo điều kiện tuyệt đối cứng: h0 = Bd − b c 3850 − 900 = = 1475(mm) 2 Ư Chiều cao đài hđ = 1800 (mm).Chọn với điều kiện ta không cần kiểm tra xuyên thủng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 188 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long Bố trí cọc hình vẽ: Khoảng cách tâm hai cọc 3D = 1050mm Khoảng cách từ tâm cọc biên đến mép đài cọc D = 425mm Móng M4 : gồm 16 cọc Sơ chọn kích thước đài cọc: Chiều dài đài: L d = 3850mm Chiều rộng đài: Bd = 3850mm Tọa độ đài cọc so với tâm đài móng : SƠ ĐỒ CỌC MÓNG M-3 x1 = x5 = x9 = x13 = −1.575 x = x = x = x = −0.525 10 14 o Phương x: => x x x x = = = 11 15 = 0.525 x = x8 = x12 = x16 = 1.575 SVTH : Trần Sơn Tùng ∑x MSSV : 20561187 i = 22.05 Trang 189 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long y1 = y = y3 = y = 1.575 y = y = y = y = 0.525 o Phương y: => y9 = y10 = y11 = y12 = −0.525 y13 = y14 = y15 = y16 = −1.575 ∑y i = 22.05 8.5.4 Kiểm tra tải trọng tác động lên đầu cọc Trọng lượng móng khối quy ước Wqu = A d h m ( γ bt − 10) Trong đó: o Diện tích đài: Añ = Bñ * Lñ = 4.0*4.0 = 16.00 (m2) o Chiều sâu chôn móng hm = 1.8 m o Dung trọng bê tông γbt = 25 (Kn/m3) Thay số vào ta có: Wqu = 16 *1.8*(25 – 10) = 432 (kN) Vậy ta có: N đtt = N tt + Wqu = 12546.2 + 432 = 12978.2 (kN) M ttx = 114.06 (kNm) M tty = 220.26(kNm) Tải trọng tác dung trung bình lên đầu cọc: N tt 12978.2 Pctb = d = = 811.137 (kN) 16 16 Phản lực đầu cọc có tọa độ (xi, yi) là: My M N ± n Pi = x ± n x y n ∑ x 2i ∑ y 2i i =1 i =1 Trong : o N - tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc o n – số lượng cọc móng o Mx – moment tải quanh trục x, qua trọng tâm tiết diện cọc o My – moment tải quanh trục y, qua trọng tâm tiết diện cọc o x, y – tọa độ cọc cần xác định tải tác dụng hệ tọa độ xy móng o xi , yi – tọa độ cọc thứ i hệ tọa độ trục x, y móng Thay số vào ta có: 220.26*(−1.575) 114.06*1.575 P1 = 811.137 + + = 804.187 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−0.525) 114.06*1.575 P2 = 811.137 + + = 814.467 (kN) 22.05 22.05 220.26*0.525 114.06*1.575 P3 = 811.137 + + = 824.747 (kN) 22.05 22.05 220.26*1.575 114.06*1.575 P4 = 811.137 + + = 835.027 (kN) 22.05 22.05 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 190 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 220.26*(−1.575) 114.06*0.525 + = 804.187 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−0.525) 114.06*0.525 P6 = 811.137 + + = 808.657 (kN) 22.05 22.05 220.26*0.252 114.06*0.252 P7 = 811.137 + + = 818.937 (kN) 22.05 22.05 220.26*1.575 114.06*0.525 P8 = 811.137 + + = 829.217 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−1.575) 114.06*(−0.525) P9 = 811.137 + + = 793.057 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−0.525) 114.06*(−0.525) P10 = 811.137 + + = 803.337 (kN) 22.05 22.05 220.26*0.525 114.06*(−0.525) P11 = 811.137 + + = 813.65 (kN) 22.05 22.05 220.26*1.575 114.06*(−0.525) P12 = 811.137 + + = 823.897 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−1.575) 114.06*(−1.575) P13 = 811.137 + + = 787.247 (kN) 22.05 22.05 220.26*(−0.525) 114.06*1.575 P14 = 811.137 + + = 814.467 (kN) 22.05 22.05 220.26*0.525 114.06*(−1.575) P15 = 811.137 + + = 807.807 (kN) 22.05 22.05 220.26*1.575 114.06*(−1.575) P16 = 811.137 + + = 818.047 (kN) M 22.05 22.05 Vaäy Pmax = P4 = 835.027 (Kn) < Pcn = 1200 (kN)⇒ Thõa mãn P5 = 811.137 + Pmin = P13 = 787.247kN < Pmin = 874.96kN hm Ö Cọc không bị nhổ 8.5.5 Kiểm tra ứng suất mũi cọc ϕtb M tcy = 183.55 (kNm) Xác định móng khối quy ước mũi cọc Tính ωtb ma sát lớp đất bên hông cọc ϕ h4 + ϕ h5 ϕ tb = h4 + h5 ∑ Li = L1 + L2 + + Ln N tc = 10455.17 (kN) M tcx = 95.05 (kNm) = 18.68 * 1.3 + 21.42 * 25.2 = 21.29 = 21017 ' 1.3 + 25.2 ϕ tb = ϕtb Tải trọng tiêu chuẩn: Wqum Móng Khối Quy Ước Zm Bm , Lm 21.29 = 5.32 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 191 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long L ' = m B ' = m Với chiều dày lớp đất xung quanh coïc: L = h4 + h5 = 1.3 + 25.2 = 26.5 (m) ϕ Lm = L'+2.∑ Li tg = 3.5 + * 26.5 * tg (5.32 ) = 8.435m 4 ϕ Bm = B'+2.∑ Li tg = 3.5 + * 26.5 * tg (5.32 ) = 8.435m 4 Móng khối quy ước mũi cọc: Khối lượng móng khối quy ước : Wqum = Lm Bm Z m γ tb = 8.435 * 8.435 * 34.5 * (22 − 10) = 29455.78kN Taûi trọng tác dụng đáy móng khối quy ước : N mtc = N tc + Wqum = 10455.17 + 29455.78 = 39911(kN) Độ lệch taâm : ex = ey = M tcy N tc m = 183.55 = 0.0046 (m) = 4.6 (mm) 39911 M tcx 95.05 = = 0.0024 (m) = 2.6(mm) N mtc 39911 Độ lệch tâm nhỏ, ta xem không cần tính áp lực σ max , σ Phản lực trung bình đáy mũi cọc σ tb = N mtc 39911 = = 561Pa Bm L m 8.435*8.435 Tải trọng tiêu chuẩn móng khối quy ứơc mũi cọc R tc = γ tb = ∑ γ h ∑h i i i ( m1 m2 A.Bm γ ' + B.Z m γ tb + D.c k tc = ) 10.19 * 1.3 + 10.39 * 25.2 = 10.38 (kN/m3) 1.3 + 25.2 o Dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc: γ’= 10.39 (kN/m3) o Lực dính c = 7.10 (kPa) o Choïn m1 = 1,1; m2 = 1,2; kat = 1,2 o Chiều sâu mũi cọc zm = 34.5 (m) o Từ góc ma sát ϕ = 21025’= 20.42 tra theo bảng 1.1 trang giáo trình Nền Và Móng, tác giả Thạc Só Lê Anh Hoàng, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2004 A = 0.53; B = 3.15; D =5.75 Thay số vào ta coù: SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 192 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 1.1 * 1.2 (0.53 * 8.435 *10.09 + 3.15 * 34.5 *10.38 + 5.75 * 7.10) = 1335.4 (kPa) 1.2 Vaäy Rtc = 1335.4 (kPa) > σtb = 561 (kPa)⇒ Thõa mãn ổn định mũi cọc R tc = 8.5.6 Tính lún nhóm cọc Với đất cát pha ϕ = 21025’ từ thí nghiệm ta có môdun biến dạng E0 = 7080 (kPa) chưa có xét tới hệ số biến dạng ngang(hệ số nở hông) β chuyển đổi theo thí nghiệm trường mk : E 0thucte = m k E Trong đó: ctế o Môdun biến dạng so với thực tế E thự (kPa) o Môdun biến dạng tính từ phòng thí nghiệm nén không nở hông phòng thí nghiệm E0 (kPa) o Hệ số điều chỉnh theo giản đồ m = 4.2 ctế Thay số vào ta có: E thự = 4.2*7080 = 29730 (kPa) 8.5.6.1 Tính ứng suất trọng lượng thân - Ứng suất thân mũi cọc: σ 0bt = γ tb z m = 10.38 * 34.5 = 358.11kN / m - Tính ứng suất thân: σ ibt = σ ibt−1 + γ i h i - Chia lớp đất đáy mũi cọc thành lớp, lớp dày 1m Kết tóm tắt bảng sau: Lớp đất γi (kN/m3) 10.39 10.39 10.39 10.39 10.39 10.39 10.39 10.39 8.5.6.2 Ứng suất gây lún mũi cọc hi (m) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 σ ibt (kPa) 368.50 378.89 389.28 399.67 410.06 420.45 430.84 441.23 Phaân bố ứng suất gây lún từ đáy móng khối quy ước (Z > Zmũi) - Ứng suất gây lún mũi cọc : σ 0gl = σ tb − σ 0bt Thay số vào ta có: σ gl0 = 567.91 – 358.11 = 209.8(kPa) - Tính ứng suất gây lún: σ gli = k σ gl0 Trong đó: SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 193 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long Lm =1⇒ k0 tra bảng phụ thuộc vào tỉ số Bm o Vì tỉ lệ móng hình chữ nhật nên Z − Zmui Bm Lớp đất Độ sâu (Z > 34.5m) Z − Z mui Bm Hệ số k0 σ gli (kPa) Kết tóm tắt bảngsau : 35.5 36.5 37.5 38.5 39.5 40.5 41.5 42.5 0.119 0.237 0.356 0.474 0.593 0.711 0.829 0.948 0.981 205.8 0.882 185.04 0.774 162.4 0.671 140.8 0.572 120 0.475 99.65 0.382 80.14 0.378 79.3 σ gli ( tb ) (kPa) Chiều dày gây luùn hi (m) 195.42 151.6 1 109.8 1 79.72 1 Ta nhận thấy lớp thứ (độ sâu Z = 40.5 m): σ 7gl = 80.14(kPa) < 0.2σ 7bt = 0.2 * 430.84 = 86.17 (kPa) ⇒ Vậy ta ngừng tính lún lớp số (độ sâu Z = 41.5 m) SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 194 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long Sàn Hầm -3.600 -34.500 8.5.6.3 Độ lún nhóm cọc Ta có độ lún nhóm cọc: S= β0 E thucte ∑σ gl i hi Thay số vào ta có: 0.8 S= * (205.8 + 185.04 + 162.4 + 140.8 + 120 + 99.65 + 80.14 ) * = 0.0267(m) 29730 =26.7 (mm) Vaäy S = 26.7 (mm) < [S] = 80 (mm) ⇒ Thõa mãn điều kiện biến dạng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 195 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 8.5.7 Kết cấu móng Đài cọc làm việc dầm Console ngàm mép cột chịu tác động tải trọng phản lực cọc hướng lên 8.5.7.1 Theo phương x Moment P P P P P P P P Mx = 0.075* ( P3 + P7 + P11 + P15 ) + 1.125*(P4 + P8 + P12 + P16 ) = 0.075* ( 824.747 + 818.937 + 813.65 + 807.80 ) + 1.125* ( 835.027 + 829.217 + 823.897 + 818.047 ) = 3964.34(kN.m) Cốt thép : Lớp bê tông bảo vệ a = 50 mm, suy ra: h0 = h - a -100 = 1800 - 50 - 100 = 1650 (mm) M 3964.34*106 αm = = = 0.0278 γ b R b b.h 02 0.9*14,5* 4000*16502 ξ = − − 2.α m = − − 2.0, 0278 = 0, 0282 As = γ b ξ.R b b.h 0.9*0, 0282*14,5* 4000*1650 = = 8313.51m = 83.1351cm Rs 280 Chọn 26φ22 a150 có As =98.826 cm2 - Hàm lượng thép móng: µ = 0.15% < µ = As γ R < µ max = ξ R b b = 2.95% bh0 Rs 8.5.7.2 Theo phương y Moment: P P P P P P P P M y = 1.125* ( P1 + P2 + P3 + P4 ) + 0.075* ( P5 + P6 + P7 + P8 ) = 1.125*(804.187 + 814.468 + 824.747 + 835.024) + 0.075* ( 804.187 + 808.657 + 818.987 + 829.217 ) = 3932.8kN.m Coát thép : Lớp bê tông bảo vệ a = 50 mm, suy ra: h0 = h - a -100 = 1800 - 50 - 100 = 1650 (mm) M 3932.8.106 αm = = = 0.0278 γ b R b b.h 02 0.9*14,5* 4000*16502 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 196 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngô Vi Long ξ = − − 2.α m = − − 2.0, 0278 = 0, 0282 As = γ b ξ.R b b.h 0.9*0, 0278*14,5* 4000*1650 = = 8313.51mm = 831351cm Rs 280 Chọn 26φ22 a150 có As = 98.826 cm2 Hàm lượng thép móng: µ = 0.15% < µ = As γ R < µ max = ξ R b b = 2.95% bh0 Rs So Sánh phương án móng ưu điểm khuyết điểm : * Móng cọc ép : - Ưu điểm : giá thành rẻ so với loại cọc khác (cùng điều kiện thi công giá thành móng cọc ép rẻ 2-2.5 lần giá thành cọc khoan nhồi), thi công nhanh chóng, dễ dàng kiểm tra chất lượng cọc sản xuất cọc từ nhà máy (cọc đúc sẵn) , phương pháp thi công tương đối dễ dàng, không gây ảnh hưởng chấn động xung quanh tiến hành xây chen đô thị lớn ; công tác thí nghiệm nén tónh cọc trường đơn giản Tận dụng ma sát xung quanh cọc sức kháng đất mũi cọc - Khuyết điểm : sức chịu tải không lớn ( 50 ÷350 T ) tiết diện chiều dài cọc bị hạn chế ( hạ đến độ sâu tối đa 50m ) Lượng cốt thép bố trí cọc tương đối lớn Thi công gặp khó khăn qua tầng laterit , lớp cát lớn , thời gian ép lâu * Móng cọc khoan nhồi : - Ưu điểm : sức chịu tải cọc khoan nhồi lớn ( lên đến 1000 T ) so với cọc ép , mở rộng đường kính cọc 60cm →250cm , hạ cọc đến độ sâu 100m Khi thi công không gây ảnh hưởng chấn động công trình xung quanh Cọc khoan nhồi có chiều dài > 20m lượng cốt thép giảm đáng kể so với cọc ép Có khả thi công qua lớp đất cứng , địa chất phức tạp mà loại cọc khác không thi công - Khuyết điểm : giá thành cọc khoan nhồi cao so với cọc ép , ma sát xung quanh cọc giảm đáng kể so với cọc ép công nghệ khoan tạo lỗ Biện pháp kiểm tra chất lượng thi công cọc nhồi thường phức tạp tốn , thí nghiệm nén tónh cọc khoan nhồi phức tạp Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao * Tóm lại : Ta chọn phương án MÓNG CỌC KHOAN NHỒI làm giải pháp móng cho công trình phương án đại sử dụng phổ biến cho công trình lớn ngành cầu đường, cảng dân dụng toàn quốc giới SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 197 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long TÀI LIỆU THAM KHẢO X W """"" ##### Bộ Xây Dựng Tiêu Chuẩn Thiết Kế Bê Tông Cốt Thép TCXDVN 356 – 2005 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2005 Bộ Xây Dựng Tiêu Chuẩn Thiết Kế Tải Trọng Và Tác Động TCVN 2737 - 1995 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2002 Bộ Xây Dựng Bản Vẽ Xây Dựng Và Kiến Trúc - Cách Trình Bày Bản Vẽ - Tỉ Lệ TCVN 6079 - 1995 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1995 Bộ Xây Dựng Nhà Cao Tầng - Tiêu Chuẩn Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi TCVN 195 – 1997 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1997 Bộ Xây Dựng Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế TCVN 205-1998 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1998 Bộ Xây Dựng Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối TCVN 1981997 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1997 Bộ Xây Dựng Nhà Cao Tầng - Công Tác Khảo Sát Địa Kỹ Thuật TCXDVN 194 2006 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2006 Bộ Xây Dựng Chỉ Dẩn Tính Toán Phần Động Của Tải Trọng Gió TCVN 229-1999 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1999 Bộ Xây Dựng Nhà Cao Tầng - Tiêu Chuẩn Thiết TCXDVN 323-2004 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2004 10 Bộ xây dựng Cọc Khoan Nhồi – Yêu Cầu Về Chất Lượng Thi Công TCXD 206 – 1998 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1998 11 Bộ Xây Dựng Nhà Cao Tầng – Công Tác Thử Tónh Và Kiểm Tra Chất Lượng Cọc Khoan Nhồi TCXD 196 - 1997 Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1997 12 Bộ Xây Dựng Tiêu Chuẩn ACI 2000 Trên website xậy dựng địa http://www.tcxdvn.xaydung.gov.vn 13 Bộ Xây Dựng Sử Dụng Phần Mềm Etabs Phân Tích, Thiết Kế Nhà Cao Tầng Công ty tin học xây dựng, Hà Nội năm 2003 14 Lê Anh Hoàng Nền móng Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2004 15 Lê Anh Hoàng Cơ Học Đất Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh (Lưu hành nội tài liệu tham khảo) 16 Lê Anh Hoàng Hướng Dẫn Đồ Án Nền Móng Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh (Bản viết tay lưu hành nội tài liệu tham khảo) 17 Lê Thanh Huấn Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2007 18 Hồ Đình Thái Hòa Hướng Dẫn Sử Dụng Sap2000 Nhà Xuất Bản Thống Kê, Hà Nội năm 2004 19 Nguyễn Hữu Lộc Hướng Dẫn Sử Dụng Autocad 2000 tập Nhà Xuất Bản Tổng Hợp, Thành Phố Hồ Chí Minh Naêm 1999 SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 198 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long 20 Dương Hồng Thẩm Tập Bài Giảng Tường Chắn Đất Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh (Lưu hành nội tài liệu tham khảo) 21 Võ Bá Tầm Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập (cấu kiện bản) Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2006 22 Võ Bá Tầm Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập (cấu kiện nhà cửa) Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2003 23 Võ Bá Tầm Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập (cấu kiện đặc biệt) Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2005 24 Nguyễn Văn Quảng, Nền Móng Và Tầng Hầm Nhà Cao Tầng Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2006 25 Phan Quang Minh,Ngô Thế Phong,Nguyễn Đình Cống, Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (cấu kiện bản) Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội năm 2006 26 Nguyễn Đình Cống , Tính Toán Tiết Diện Cột Bê Tông Cốt Thép Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2006 27 Nguyễn Khánh Hùng, Thiết Kế Kết Cấu Nhà Cao Tầng Bằng ETABS 9.04 Nhà Xuất Bản Thống Kê, Hà Nội năm 2007 28 Công Ty Tư Vấn Xây Dựng Dân Dụng Việt Nam, Cấu Tạo Bê Tông Cốt Thép Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2004 29 Nguyễn Tuấn Trung,Võ Mạnh Tùng, đề tài Một Số Phương Pháp Tính Cốt Thép Cho Vách Phẳng Bê Tơng Cốt Thép Bộ Môn Công Trình Bê tông Cốt Thép – Đại Học Xây Dựng Hà Nội 30 Nguyễn Thạc Vũ, Bài Giảng, Một Số Điều Chỉnh Trong Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Bằng Phần Mềm SAP2000 Để Phù Hợp Với Tiêu Chẩn Việt Nam Trường Đại Học Bách Khoa,Đại Học Đà Naüng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 199 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2005 GVHD:ThS Ngơ Vi Long CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG X W """"" ##### AutoCAD 2007 hãng Autodesk dùng đễ vẽ vẽ Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Bảng Excel tính toán cốt thép cấu kiện chịu nén lệch tâm hai phương Trường Đại Học Kiến Trúc Thành Phố Hồ Chí Minh Lê Đình Quốc, Bảng Excel tính toán tải trọng gió Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Etabs Phiên Bản Nonlinear Version 9.5.0 dùng để giải nội lực tính toán cốt thép khung không gian Microsoft Office 2007, Propessional Edition dùng để tính toán trình bày thuyết minh Sap2000 Phiên Bản Nonlinear Version 7.42 dùng để giải nội lực cầu thang bộ, hồ nước mái Hoàng Quang Đạo ,Bảng tính Excel Chương trình tính toán kết cấu xây dựng SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 200
Ngày đăng: 19/10/2022, 11:30
Xem thêm:
