CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN _ _ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG CNK GVHD SVTH MSSV : : : : TS LƯU TRƯỜNG VĂN ThS.NGUY N ĐĂNG KHOA NGUYỄN MINH TRUNG 20561175 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 02 – 2012 LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN ! Em xin chân thành cảm ơn toàn thể q thầy cô Trường Đại Học M Thành Phố Hồ Chí Minh chân tình hướng dẫn, dạy dỗ, giúp đỡ em suốt trình 4.5 năm học tập Trường; Thầy Cô Khoa Xây d ng & i n truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý giá cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Đăng Khoa tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em việc thiết kế kết cấu công trình, móng công trình, trình bày vẽ, thuyết minh, để em hoàn thành nhiệm vụ thời hạn qui định Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ba mẹ động viên, giúp đỡõ em mặt tinh thần vật chất suốt thời gian học Em xin gửi lời cảm ơn bạn khóa 2007 gắn bó học tập, giúp đỡ suốt thời gian qua, trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp ! Tp Hồ Chí Minh, ngày 19/02/2012 Nguy n Minh Trung MUÏC LUÏC MUÏC LUÏC TRANG BÌA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN MUÏC LUÏC CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .7 1.1 MÔ TẢ SƠ LƯC CÔNG TRÌNH 1.2 SÔ LƯC VỀ KIẾN TRÚC 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH .8 1.3.1 Hệ kết cấu khung 1.3.2 Hệ kết cấu khung – giaèng 1.4 NỘI DUNG LUẬN VĂN 12 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 14 2.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 14 2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 14 2.2.1 Bề dày sàn 15 2.2.2 Kích thước tiết diện daàm .15 2.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 16 2.4 TẢI TRỌNG TÁC DUÏNG 16 2.4.1 Tónh tải 16 2.4.2 Hoạt tải 19 2.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN 20 2.5.1 Noäi lực kê bốn cạnh .21 2.5.2 Nội lực sàn dầm 22 2.6 TÍNH CỐT THÉP .23 2.6.1 Tính cốt thép ô loại kê bốn cạnh 23 2.6.2 Tính cốt thép ô loại dầm 26 2.7 ĐỘ VÕNG SÀN 27 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG 29 3.1 SÔ ĐỒ HÌNH HỌC 29 3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 30 3.2.1 Bản thang 30 3.2.2 Dầm chiếu nghỉ 31Error! Bookmark not defined 3.3 SƠ ĐỒ TÍNH 31 3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 32 3.4.1 Tải trọng chiếu nghæ 32 SVTH: NGUYEÃN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang MỤC LỤC 3.4.2 Bản thang 33 3.4.3 Dầm chiếu nghæ 34 3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 34 3.5.1 Baûn thang 34 3.5.2 Dầm chiếu nghỉ 36 3.6 TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG .36 3.6.1 Baûn thang 36 3.6.2 Dầm chiếu nghæ 37 3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG .38Error! Bookmark not defined CHƯƠNG THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MAÙI 299 4.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 40 4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN .41 4.2.1 Kích thước tiết diện nắp, dầm nắp 41 4.2.2 Kích thước tiết diện đáy .42 4.2.3 Kích thước tiết diện thành 43 4.3 SƠ ĐỒ TÍNH 43 4.3.1 Bản nắp .43 4.3.2 Bản đáy .44 4.3.3 Bản thành 44 4.3.4 Hệ dầm đỡ bể nước (dầm nắp dầm đáy) .45 4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 45 4.4.1 Tónh tải 45 4.4.2 Hoạt tải 48 4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 49 4.5.1 Bản nắp .49 4.5.2 Bản đáy .50 4.5.3 Bản thành 50 4.6 TÍNH CỐT THÉP .51 4.6.1 Bản nắp .51 4.6.2 Bản đáy .52 4.6.3 Bản thành 52 4.6.4 Hệ dầm nắp 54 4.6.5 Hệ dầm đáy beå 56 4.7 KIEÅM TRA 57 4.7.1 Kieåm tra độ võng đáy 57 4.7.2 Kiểm tra nứt đáy 59Error! Bookmark not defined 4.7.3 Kiểm tra độ võng hệ dầm đỡ bể nước 58 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN .60 5.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 60 SVTH: NGUYEÃN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang MỤC LỤC 5.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 62 5.2.1 Kích thước dầm 62 5.2.2 Kích thước tiết diện cột .62 5.2.3 Kích thước tiết diện vách 62 5.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 62 5.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 63 5.4.1 Tải trọng đứng 64 5.4.2 Tải trọng gió 66 5.4.2.1Thành phần tónh 66 5.4.2.2Thaønh phần động 67 5.4.3 Tải trọng động đất .76 5.4.3.1MỘT VÀI KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỘNG ĐẤT .76 5.4.3.2PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 77 5.4.3.3TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 79 5.5 TỔ HP NỘI LỰC 84 5.5.1 Các trường hợp tải ta gán vào sơ đồ tính 84 5.5.2 Các trường hợp tổ hợp nội lực 85 5.6 TÍNH THÉP KHUNG .86 5.6.1 Tính thép cho cột 86 5.6.2 Thép dọc dầm .91 5.6.3 Thép đai dầm 91 5.6.5 Cơ sở tính toán kết cấu vách cứng 93 5.6.5.1Lý thuyết tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm 93 5.6.5.2Trình tự tính toán cốt thép vách cứng 94 5.6.5.3Kiểm tra khả chịu lực vách cứng 96 5.7 CHUYỂN VỊ NGANG LỚN NHẤT TẠI ĐỈNH CÔNG TRÌNH .97 CHƯƠNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 98 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT .98 6.2 CÔ SỞ LÍ THUYẾT THỐNG KÊ 100 6.2.1 Phân chia đơn nguyên địa chất 100 6.2.2 Quy tắc loại trừ sai số .101 6.3 CÁC ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN VÀ TÍNH TOÁN 101 6.3.1 Các đặc trưng tiêu chuẩn 101 6.3.2 Các đặc trưng tính toán .102 6.3.2.1Với trọng lượng riêng γ cường độ chịu nén trục R 102 6.3.2.2Với tiêu sức chống cắt 102 6.4 KẾT QUẢ TỔNG HP THỐNG KÊ .103 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .104 7.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 104 7.1.1 Cấu tạo 104 SVTH: NGUYEÃN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang MỤC LỤC 7.1.2 Công nghệ chế tạo cọc khoan nhồi: 104 7.1.3 Ưu điểm .105 7.1.4 Nhược điểm .106 7.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CỌC KHOAN NHỒI 107 7.2.1 Vật liệu sử dụng làm cọc 107 7.2.2 Chọn sơ kích thước cọc 107 7.2.3 Chọn sơ cốt thép cọc 107 7.3 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI .107 7.3.1 Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu (TCXD205 - 1998) .107 7.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất (TCXD 205 - 1998) .108 7.3.2.1Theo tiêu vật lý 108 7.3.2.2Theo tiêu cường ñoä .110 7.3.2.3Kết luận .112 7.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 112 7.4.1 Nội lực tính móng M2 .112 7.4.2 Chọn chiều sâu đặt đài coïc .112 7.4.3 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 113 7.4.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 113 7.4.5 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước (MKQU) 114 7.4.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước (tính với TTGH II) 114 7.4.5.2 Sức chịu tải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ II .115 7.4.6 Kiểm tra lún cho nhóm cọc .116 7.4.7 Tính cốt thép cho đài cọc 116 7.4.8 Kieåm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).118 7.4.9 Kiểm tra ổn định đất quanh cọc 123 7.4.10 Tính cốt thép cho cọc 124 7.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 125 7.5.1 Nội lực tính móng M3 .125 7.5.2 Chọn chiều sâu đặt đài coïc .125 7.5.3 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 126 7.5.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 126 7.5.5 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước 127 7.5.5.1 Xác định kích thước móng khối qui ước 127 7.5.5.2 Sức chịu tải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ II .127 7.5.6 Kiểm tra lún cho nhóm cọc .128 7.5.7 Tính cốt thép cho đài cọc 129 7.5.8 Kieåm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).130 7.5.9 Kiểm tra ổn định quanh cọc .130 7.5.10 Tính cốt thép cho cọc 130 7.6 THIẾT KẾ MÓNG M1 131 SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang MỤC LỤC 7.6.1 Nội lực tính móng M1 .131 7.6.2 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 131 7.6.3 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 132 7.6.4 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước 132 7.6.4.1Xác định kích thước móng khối qui ước .132 7.6.4.2Sức chịu tải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ II 133 7.6.5 Kiểm tra lún cho nhóm cọc .134 7.6.6 Tính cốt thép cho đài cọc 134 7.6.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).135 7.6.8 Kiểm tra ổn định đất quanh cọc 135 7.6.9 Tính cốt thép cho cọc 135 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BARRETTES 136 8.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ MÓNG CỌC BARRETTES .136 8.1.1 Định nghóa cọc Barrettes 136 8.1.2 Toùm tắt thi công cọc Barrettes 136 8.1.3 Sức chịu tải cọc Barrettes 137 8.2 THOÂNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CỌC BARRETTES .137 8.3 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BARRETTES 138 8.3.1 Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu (TCXD205 - 1998) 138 8.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất (TCXD 205 - 1998) .138 8.3.2.1Theo tiêu vật lý 138 8.3.2.2Theo chæ tiêu cường độ .139 8.3.2.3Kết luận .141 8.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 141 8.4.1 Nội lực tính móng M2 .141 8.4.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc .142 8.4.3 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 142 8.4.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 143 8.4.5 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước 144 8.4.5.1Xác định kích thước móng khối qui ước .144 8.4.5.2Sức chịu tải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ II 145 8.4.6 Kiểm tra lún cho nhóm cọc .146 8.4.7 Tính cốt thép cho đài cọc 146 8.4.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).147 8.4.9 Kiểm tra ổn định quanh coïc .151 8.4.10 Tính cốt thép cho cọc 151 8.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 152 8.5.1 Nội lực tính móng M3 .152 8.5.2 Chọn chiều sâu đặt ñaøi 153 8.5.3 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 153 SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang MỤC LỤC 8.5.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 154 8.5.5 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước 155 8.5.6 Kiểm tra lún cho nhóm cọc .155 8.5.7 Tính cốt thép cho đài cọc 156 8.5.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).156 8.5.9 Kiểm tra ổn định quanh coïc 156 8.5.10 Tính cốt thép cho cọc 156 8.6 THIẾT KẾ MÓNG M1 157 8.6.1 Nội lực tính móng M1 .157 8.6.2 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc 157 8.6.3 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng 158 8.6.4 Kiểm tra lún cho cọc riêng lẻ 158 8.6.5 Tính cốt thép cho đài cọc 160 8.6.6 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998).160 8.6.7 Kiểm tra ổn định quanh coïc .161 8.6.8 Tính cốt thép cho cọc 161 8.7 LỰA CHỌN VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG 161 8.7.1 Yếu tố kỹ thuật 161 8.7.2 Yếu tố thi công 161 8.7.3 Yếu tố kinh tế 162 8.8 KẾT LUẬN 163 TÀI LIỆU THAM KHẢO .164 SVTH: NGUYEÃN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG CHƯƠNG : 1.1 GVHD: ThS NGUY N NG KHOA GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI MÔ TẢ SƠ LƯC CÔNG TRÌNH Do tốc độ trình đô thị hóa diễn nhanh, cộng với tăng tự nhiên dân số, lượng lớn người nhập cư từ tỉnh thành nước đổ lao động học tập, dân số Thành phố Hồ Chí Minh có tám triệu người Điều tạo áp lực lớn cho Thành phố việc giải việc làm, đặc biệt chỗ cho tám triệu người tăng năm tới Quỹ đất dành cho thổ cư ngày thu hẹp, việc tiết kiệm đất xây dựng khai thác có hiệu diện tích có vấn đề căng thẳng Thành phố Hồ Chí Minh Các tòa nhà chung cư cao cấp dự án chung cư cho người có thu nhập thấp ngày cao trước Đó xu hướng tất yếu xã hội đềø cao giá trị người, công sử dụng chung cư không gói gọn chỗ đơn mà mở rộng thêm dịch vụ phục vụ cư dân sinh sống hộ thuộc chung cư Giải pháp xây dựng tòa nhà chung cư cao tầng giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm khai thác quỹ đất có hiệu so với giải pháp khác diện tích Dự án Chung cư AN DƯƠNG VƯƠNG đời không nằm xu hướng Đây Chung cư thuộc Khu tái định cư Quận – TpHCM, có số đặc điểm sau : • Chủ đầu tư : BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN NÂNG CẤP ĐÔ THỊ • Đơn vị thiết kế: CÔNG TY TƯ VẤN THIẾT KẾ XÂY DỰNG_ Chi nhánh TpHCM, 64/46L Đinh Tiên Hoàng • Diện tích đất xây dựng 1500 m2 • Gồm có 15 tầng + tầng sân thượng tầng hầm 1.2 SƠ LƯC VỀ KIẾN TRÚC • Mặt công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 48.0m,chiều rộng 28.0m ;chiếm diện tích đất xây dựng 1148.0m2 SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang ÁN T T NGHI P K S - XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Công trình gồm 17 tầng cốt ±0.00m chọn đặt mặt sàn tầng hầm.Cốt đất tự nhiên cốt +1.80m Chiều cao công trình 58.1m tính từ cốt ±0.00m - Tầng Hầm: Thang máy bố trí giữa, xung quanh dùng làm bãi giữ xe cho toàn chung cư nơi đặt thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công trình trình sử dụng - Tầng : Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, dịch vụ vui chơi giải trí cho hộ gia đình nhu cầu chung khu vực - Tầng – 15 :Bố trí hộ phục vụ nhu cầu - Tầng 16: Bố trí phòng kỷ thuật, máy móc, điều hòa,thiết bị vệ tinh,… Nhìn chung giải pháp mặt đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt phù hợp với xu hướng sở thích tại, dễ dàng thay đổi tương lai - Giao thông ngang đơn nguyên hệ thống hành lang • Hệ thống giao thông đứng thang thang máy Thang gồm thang, thang lại thang thoát hiểm.Thang máy có thang máy,một lại thang máy chở hàng,ø phục vụ y tế có kích thước lớn hơn.Thang máy bố trí nhà, hộ bố trí xung quanh lõi phân cách hành lang nên khoảng lại ngắn nhất, tiện lợi, hợp lý bảo đảm thông thoáng 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép giai đoạn quan trọng toàn trình thiết kế thi công xây dựng Đây công tác tạo nên “bộ xương” công trình, thỏa mãn ba tiêu chí sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây dựng Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối sử dụng phổ biến nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống hệ kết cấu hình hộp (giải pháp bị loại thích hợp cho công trình cao 40 tầng) Do lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình cụ thể hạ giá thành xây dựng công trình, đảm bảo độ cứng độ bền công trình, chuyển vị đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng hay dạng khác phụ thuộc vào SVTH: NGUYỄN MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA 8.4.9 Kieåm tra ổn định quanh cọc Điều kiện ổn định xung quanh cọc có áp lực ngang cọc tác động có dạng sau σ z ≤ η1η2 (σ v′tgϕ I + ξ cI ) (*) cosϕ I Le = 7.021 m > 5m: Cọc dài hay cọc chịu uốn, ổn định theo phương ngang kiểm tra độ sâu tính từ cao độ đáy đài -2.5m z= 0.85 α bd = 0.85 = 3.876 (m) 0.2193 Ứng suất theo phương thẳng đứng độ z = 4.48 m tính từ cao độ đáy đài -2.5m σ v′ = 8.16 × 3.876 = 31.63 (kN/m2) Vậy ta có ( hệ số khác xem công thức mục 7.4.9, chương 7) • ϕ1 = l l i i i = ã 4.73 ì + 11.41 × 6.0 + 26.42 × (3.5 + 9.5) + 29.28 × 11 + 16 × 3.0 = 21.650 + 6.0 + 3.5 + 9.5 + 11 + 3.0 c1 = ∑c l ∑l i i i = ηη 6.4 × + 29.4 × 6.0 + 1.1× (3.5 + 9.5) + 1.3 × 11 + 34.4 × 3.0 = 12.5 (kN/m2 ) + 6.0 + 3.5 + 9.5 + 11 + 3.0 1× 0.4 × (σ v′tgϕI + ξ cI ) = × (31.63 × tg21.650 + 0.6 ×12.5) = 34.5 (kN/m2) cosϕI cos21.65 Vậy điều kiện (*) thỏa mãn 8.4.10 Tính cốt thép cho cọc Giá trị mô men M max cọc chịu tải trọng ngang là: M max = 677.55 (kN.m) Choïn a = (cm), ta có diện tích cốt thép cần thiết SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 151 ÁN T T NGHI P K S Fa = XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA M 677.55 = × 104 = 12.4 (cm2) 0.9 × Ra × h0 0.9 × 280000 × 2.18 Hình 8.7 Bố trí thép cọc baret Diện tích cốt thép cọc chọn thiết kế cọc Fa = 26φ 22 = 98.83 (cm2) (bố trí theo cấu tạo) Vậy cốt thép dọc cọc đủ khả chịu mômen uốn tải ngang gây Theo lý thuyết cắt thép chịu mômen uốn vị trí moment Mz = 0, tức độ sâu khoảng 22 m so với đầu cọc Tuy nhiên thực tế thi công ngày có xu hướng không cắt cốt thép mà cốt thép cọc bố trí suốt chiều dài cọc, ta cắt nửa diện tích cốt thép vị trí 24.2m, lại kéo dài hết chiều dài cọc 8.5 THIẾT KẾ MÓNG M2 8.5.1 Nội lực tính móng M2 Móng M2 nằm chân vách, nội lực vách truyền xuống móng thông qua nút chân vách Sau tổ hợp, ta thu kết sau Tổ hợp 1(Nmax) N (kN) Hx (kN) Hy (kN) -8140.9 124.47 145.26 SVTH: NGUY N MINH TRUNG Mx (kN.m) -53.546 My (kN.m) 53.395 MSSV : 20561175 Trang 152 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Tổ hợp 2(Mxmax) -5952.31 -128.12 234.56 -53.905 -6.571 Tổ hợp 3(Mymax) -7484.15 209.57 -129.83 7.824 53.748 Tổ hợp 4(Hxmax) -6891 38 220.52 -160.26 14.958 53.227 Tổ hợp 5(Hymax) -5188.54 -154.88 244.81 -53.662 -13.823 Bảng 8.8 Nội lực tính móng M2 Đơn vị mô ment kNm, đơn vị lực kN Ta tính với tổ hợp Nmax, Fxtư, Fytư, Mxtư, Mytư sau ta kiểm tra khả chịu lực cho cặp nội lực lại 8.5.2 Chọn chiều sâu đặt đài Dự định móng có cọc Barrettes, nên bề rộng đài móng chọn sơ b = 2.8 (m) Xét điều kiện móng làm việc móng cọc đài thấp (cọc chịu tải đứng) D f ≥ 0.7 hmin = 0.7 × 3.326 = 2.33 m (chỉ xét phương có lực ngang lớn nhất) ϕ 2H 14.75 × 220.52 hmin = tg (45 − ) = tg (45 − = 3.326 (m) )× γb 8.16 × 2.8 Vậy chọn D f = 2.5 m móng làm việc móng đài thấp 8.5.3 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc Chọn cạnh đáy đài a × b = 3.8 × 2.8 m, chiều cao đài hm = 2.25 m Trọng lượng đáy đài đất: Qd = 1.1 × 3.8 × 2.8 × 22 × 2.5 = 643.72 (kN) Số lượng cọc cần có n =κ N 8140.9 + 643.72 = 1.2 × = 1.36 cọc 7765 Qa Vậy chọn cọc, bố trí hình vẽ SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 153 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Y X C Hình 8.8 Bố trí cọc móng M2 8.5.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng Lực nén lớn nhất, nhỏ tác dụng lên đầu cọc Pmax − ∑N = nc tt ± ∑M × y ∑y x max i ± ∑M × x ∑x y max i ủoự ã x =2 ì1.2 = 2.88 (m2), x = 1.2 m ∑ y =2 × 0.25 = 0.125 (m2), y = 0.25 m ∑ N = 8140.9 + 643.72 = 8784.62 (kN) • M xtt = M x + H y hm = −53.546 + 145.26 ì 2.25 = 273.3 (kNm) ã M ytt = M y + H x hm = 53.395 + 124.47 ì 2.25 = 333.45 (kNm) ã ã Vaọy i max i max tt Pmax = 5077.6 < Qa = 7765 (kN) Pmin = 3706.6 > nên không cần kiểm tra nhổ SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 154 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA 8.5.5 Kiểm tra sức chịu tải móng khối qui ước Như tính mục 8.4.5.2 ta có R tt = 1224 (kN/m2) Kiểm tra ứng suất mũi cọc (móng khối qui ước) σ max ≤ 1.4 RII ; σ ≥ ; σ tb ≤ RII tc tc N tc + Qmtc ∑ M x ∑ M y ± ± Fqu Wx Wy • σ max −min = • Fqu = 97.167 (m2) ; Wx = ba 9.37 × 10.37 = = 167.94 (m3) 6 ab 10.37 × 9.37 = = 151.74 (m3) 6 8140.9 35395 = 30778.26 (kN) N tc = = 7079.04 (kN) ; Qmtc = 1.15 1.15 • Wy = • • M xtc = M = tc y Do M xtt M x + H y D f −53.546 + 145.26 × 2.5 = = = 362.35 (kNm) 1.15 1.15 1.15 M ytt 1.15 = M y + H xDf 1.15 = 53.395 + 124.47 × 2.5 = 317.02 (kNm) 1.15 σ max = 393.9 < 1.4 R II = 1.4 × 1224 = 1713.6 (kN/m2) σ tb = 389.6 < R II = 1224 (kN/m2) σ = 385.4 > (kN/m2) Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định đáy móng khối qui ước 8.5.6 Kiểm tra lún cho nhóm cọc Tính độ lún theo phương pháp tổng phân tố theo đường cong quan hệ e − log σ ' Áp lực thân đất đáy khối qui ước n σ bt = ∑ γ i hi = γ 1II ( D f + Lc ) = 9.374 × 39.5 = 370.27 (kN/m2) i =1 Ngoài ứng suất gây lún: σ gl = σ tb − σ bt = 389.6 − 370.27 = 19.3 (kN/m2) SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 155 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Vì σ bt > 5σ gl nên độ lún móng cọc đảm bảo 8.5.7 Tính cốt thép cho đài cọc Xem cách thức tính cốt thép cho đài cọc M3 (mục 8.4.7) M (kN.m) h0 (cm) Fa (cm ) Phương x 8632 2.18 157.13 Phương y 3808 2.18 69.32 Bảng 8.9 Fac (cm2) φ28a200(2 lớp) φ16a200(2 lớp) Tính thép cho đài móng cọc M2 8.5.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998) (Quá trình tính toán giống mục 7.4.8, chương ) Phân phối tải trọng cho cọc chịu • H ytt H xtt = −80.13 (kN) Lực ngang H x = = 110.26 (kN), H y = 2 • Mô men uốn M ox = M tt M x tt = −86.41 (kNm) ; M oy = y = 137.35 (kNm) 2 Ta nhận thấy tải trọng ngang phân phối vào cọc móng M3 lớn việc thiết kế móng M1, M2, M3 Do ta kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang xem mục 8.4.8 8.5.9 Kiểm tra ổn định quanh cọc Lí luận trên, xem mục 8.4.9 8.5.10 Tính cốt thép cho cọc Do moment cọc móng M3 chịu lớn móng thiết kế (M1, M2, M3), nên thiết kế cốt thép cho cọc xem muïc 8.4.10 SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 156 ÁN T T NGHI P K S 8.6 XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA THIEÁT KẾ MÓNG M1 8.6.1 Nội lực tính móng M1 N (kN) Hx (kN) Hy (kN) Mx (kN.m) My (kN.m) Toå hợp 1(Nmax) 5926.8 -16.87 34.29 67.567 -50.292 Tổ hợp 2(Mxmax) 4849.4 10.59 50.87 106.703 14.323 Tổ hợp 3(Mymax) 4549.8 57.8 5.19 4.977 115.85 Tổ hợp 4(Hxmax) 5490.9 57.87 8.11 7.869 110.319 Tổ hợp 5(Hymax) 4849.4 10.59 50.87 106.703 14.323 Bảng 8.10 Nội lực tính móng M1 Đơn vị môment kNm, đơn vị lực kN Ta tính với tổ hợp Nmax, Fxtư, Fytư, Mxtư, Mytư sau ta kiểm tra khả chịu lực cho cặp nội lực lại 8.6.2 Xác định số lượng cọc kích thước đài cọc Chọn cạnh đáy đài a × b = 2.8 × 1.4 m, chiều cao đài hm = 1.55 m Trọng lượng đài cọc đất: Qd = 1.1 × 1.4 × 2.8 × 22 × 2.5 = 237.16 (kN) Số lượng cọc cần có N 5926.8 + 237.16 n =κ = 1.2 × = 0.95 cọc Qa 7765 Vậy chọn cọc, bố trí hình vẽ C SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 157 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG Hình 8.9 GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Bố trí cọc móng 8.6.3 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc theo phương thẳng đứng Lực nén lớn nhất, nhỏ tác dụng lên đầu coïc Pmax − ∑N = nc tt ± ∑M × y ∑y x max i ± ∑M × x ∑x y max i • ymax = m, xmax = m • ∑N Vậy tt = 5926.8 + 237.16 = 6163.96 (kN) Pmax = 6163.96 < Qa = 7765 (kN) Pmin = 6163.96 > nên không cần kiểm tra nhổ 8.6.4 Kiểm tra lún cho cọc riêng lẻ Độ lún cọc làm việc riêng lẻ gồm độ co vật liệu làm cọc s1 , độ biến dạng nén đất mũi cọc s2 , độ chuyển vị đứng phương dọc trục cọc đất xung quanh cọc ma sát đất mặt bên coïc s3 : s = s1 + s2 + s3 Độ lún s1 biến dạng co thân cọc tính vừa chịu nén lực Qap hai đầu lực Qas ma sát xung quanh cọc theo công thức sau s1 = (Qap + ξ Qas )L AE • A - diện tích tiết diện ngang thân cọc • E - module đàn hồi vật liệu làm cọc, L - chiều dài cọc SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 158 ÁN T T NGHI P K S • XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA ξ - hệ số phụ thuộc vào hình dạng phân bố lực ma sát fs cọc đất dọc thân cọc Kết tính s1 cho bảng sau: Qap (kN) Qas (kN) ξ A (m2) E (Kn/m2) L (cm) s1 (cm) 6163.96 12848.11 0.5 1.76 30000000 3700 0.882 Tính độ lún s1 Bảng 8.11 Độ lún s2 biến dạng nén đất mũi cọc tính theo lý thuyết đàn hồi công thức sau: s2 = qp D E0 (1 − μ02 )α ủoự ã qp = Qp FS p ì Ap - áp lực lên đất mũi cọc, Q p - sức chịu tải cực hạn mũi cọc (tính mục 8.3.2.2) • E0 , μ0 - module biến dạng hệ số Poisson đất mũi cọc ( tra bảng 1.2 – trang 29 - tài liệu 19) • D - đường kính cạnh cọc • α - hệ số phụ thuộc hình dạng tiết diện ngang mũi cọc phương pháp tính lún theo đàn hồi (sử dụng hệ số α max cho móng hình chữ nhật, tra bảng 1.1 – trang 28 – Tài liệu 19) Kết tính s2 cho baûng sau: q p (kN/m2) D (cm) E0 (kN/m2) 762 80 24000 Baûng 8.12 μ0 α max s2 (cm) 0.3 1.72 3.969 Tính độ lún s2 Độ lún s3 chuyển dịch theo phương đứng đất bỡi lực ma sát đất mặt bên cọc tính theo công thức sau: SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 159 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA ⎛ ⎞D Qas s3 = ⎜ ⎟ (1 − μ0 ) I s ⎝ FS s × u × L ⎠ E0 • Qas - sức chịu tải an toàn ma sát đất cọc (tính mục 8.3.2.2) • u - chu vi tiết diện ngang cọc • I s - hệ số ảnh hưởng, Vesic đề nghị công thức tính: I s = + 0.35 L D Kết tính s3 cho bảng sau Qas (kN) 6424 u (m) E0 (kN/m2) L (m) 24000 Baûng 8.13 D (cm) μ0 Is s3 80 0.3 4.38 0.384 37 Tính độ lún s3 Vậy tổng độ lún móng cọc s = s1 + s2 + s3 = 0.882 + 3.969 + 0.384 = 5.236 (cm) < ⎡⎣ sgh ⎤⎦ = (cm) (thỏa mãn) 8.6.5 Tính cốt thép cho đài cọc Móng M1 có cọc nên cọc chịu nén gần tâm, thiết kế thép cho đài cọc theo quan điểm tính móng cứng áp lực P tác dụng lên đài cọc tâm Vậy cốt thép đài cọc đặt theo cấu tạo: dùng thép Φ16a 200 bố trí mặt trên, mặt dưới, bốn mặt bên đài cọc 8.6.6 Kiểm tra cọc chịu tải ngang (Theo phụ lục G –TCXD 205 – 1998) Phân phối tải trọng cho cọc chịu H ytt H xtt • Lực ngang H x = = 50.87 (kN) = 10.59 (kN), H y = 1 M y tt M x tt • Mô men uốn M ox = = 46.39 (kNm) ; M oy = = 7.68 (kNm) 1 SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 160 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Nhận thấy tải trọng ngang tác dụng vào cọc móng M3 lớn móng M1, M2, M3 Do ta kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang đại diện mục 8.4.8 8.6.7 Kiểm tra ổn định quanh cọc Lí luận ta xem mục 8.4.9 8.6.8 Tính cốt thép cho cọc Lí luận ta xem mục 8.4.10 8.7 LỰA CHỌN VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG Khi lựa chọn phương án móng, ta vào yếu tố sau: 8.7.1 Yếu tố kỹ thuật Cả hai phương án móng : Móng cọc khoan nhồi móng cọc Barrettes thỏa mãn điều kiện độ ổn định biến dạng, có sức chịu tải lớn, thích hợp cho nhà cao tầng 8.7.2 Yếu tố thi công Cả hai phương án có khả thi công điều kiện kỹ thuật thi công • Phương án – Móng cọc khoan nhồi Ưu điểm : Sức chịu tải lớn, thi công không gây chấn động tiếng ồn lớn Nhược điểm: Kỹ thuật thi công việc kiểm tra chất lượng tương đối phức tạp, giá thành cao • Phương án – Móng cọc Barrettes Ưu điểm : Sức chịu tải thường lớn, thi công không gây chấn động tiếng ồn lớn, có nhiều loại tiết diện SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 161 ÁN T T NGHI P K S XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA Nhược điểm: Kỹ thuật thi công việc kiểm tra chất lượng tương đối phức tạp, giá thành cao Hiện nay, đơn vị thi công cọc khoan nhồi nhiều phổ biến, thi công cọc barrettes không nhiều 8.7.3 Yếu tố kinh tế Kết so sánh yếu tố kinh tế lập thành bảng sau: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Móng M1 M2 M3 Kl bê tông (m3) Cọc Đài 58.9 20.0 88.4 35.2 117.8 50.0 Kl thép (T) Cọc Đài 2.737 0.939 4.106 1.544 5.475 3.399 Tổng khối lượng Bê tông (m3) Thép (T) 370.20 18.20 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BARRETTES Móng M1 M2 M3 Kl bê tông (m3) Cọc Đài 65.12 7.06 130.24 26.60 130.24 26.60 Bảng 8.14 Kl thép (T) Cọc Đài 3.466 0.315 6.933 1.217 6.933 1.217 Tổng khối lượng Bê tông (m3) Thép (T) 385.86 20.08 Bảng so sánh lựa chọn phương án móng Qua bảng thống kê trên, ta nhận thấy phương án móng cọc khoan nhồi có khối lượng thép lẫn khối lượng bê tông so với phương án móng cọc Barrettes SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 162 ÁN T T NGHI P K S 8.8 XÂY D NG GVHD: ThS NGUY N NG KHOA KẾT LUẬN Căn vào yếu tố trên, em chọn phương án MÓNG CỌC KHOAN NHỒI cho công trình này, phương án chịu tải trọng lớn, tương đối kinh tế phù hợp với xu SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 163 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO TCXDVN 356 : 2005, KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP (Tiêu chuẩn thiết kế), Nhà xuất xây dựng 2005 TCXD 198 : 1997, NHÀ CAO TẦNG – THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI, Nhà xuất xây dựng TCVN 2737 – 1995 (Soát xét lần 2), TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG (Tiêu chuẩn thiết kế), Nhà xuất xây dựng 2002 TCXDVN 375 : 2006, THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT, Nhà xuất xây dựng 2006 TCXDVN 205 – 1998, MÓNG CỌC (Tiêu chuẩn thiết kế), Nhà xuất xây dựng TCXD 229 : 1999, CHỈ DẪN TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737 : 1995,Nhà xuất xây dựng 1999 GS Nguyễn Đình Cống , TÍNH TOÁN TIẾT DIỆN CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP, Nhà xuất xây dựng 2006 Võ Bá Tầm, KẾT CẤU BÊTÔNG CỐT THÉP TẬP – Phần cấu kiện bản, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM 2003 Võ Bá Tầm, KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (Tập 2: Cấu Kiện Nhà Cửa), Nhà xuất đại học quốc gia TPHCM 2003 10 Võ Bá Tầm, KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (Tập 3: Cấu Kiện Đặc Biệt), Nhà xuất đại học quốc gia TPHCM 2005 11 PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng, SỔ TAY THỰC HÀNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH, Nhà xuất xây dựng 2006 12 TS Đỗ Kiến Quốc, ĐÀN HỒI ỨNG DỤNG, Nhà xuất ĐHQG Tp.HM 2005 13 W.Sullơ, KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG, Nhà xuất Xây dựng 1995 14 PGS.TS Lê Thanh Tuấn, KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP, Nhà xuất xây dựng 2007 15 Lê Anh Hồng , NỀN MÓNG, Nhà xuất xây dựng 2004 16 Châu Ngọc Ẩn, NỀN MÓNG, Nhà xuất đại học quốc gia TPHCM 2005 SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 164 TÀI LIỆU THAM KHẢO 17 Châu Ngọc Ẩn, HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG, Nhà xuất ĐHQG Tp HCM 2003 18 Trần Xuân Thọ, BÀI GIẢNG MÔN HỌC NỀN MÓNG, Tài liệu tham khảo nội 2006 19 Trần Xuân Thọ, HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG, Tài liệu tham khảo nội 2005 20 TS Võ Phán, MÓNG CỌC, tháng 10 năm 2005 21 GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng NỀN MÓNG VÀ TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG, Nhà Xuất Bản Xây Dựng 2006 SVTH: NGUY N MINH TRUNG MSSV : 20561175 Trang 165 ... 150 1025 1275 800 1250 600200450 700 650 100 700 2000 700 400 950 300 650 100 900 1200 900 1850 500 700 300 1250 700 450 850 700 450 850 300 400 950 950 H 300 975 750 750 1250 800 800 150 1275 1100... 100 1200 LÀM VIỆC P.NGỦ 02 G 300 1100 WC P.NGỦ 01 LÔGIA 100 850 BEÁP − 1200 1400 1025 1025 150 1275 750 1200 250 725 650 1300 1400 1300 1500 200 650 725 250 1200 RAÙC 7000 2000 950 400 850 450... 4000 1300 200 500 2100 1600 950 4950 P.NGỦ 02 LÔGIA F 1850 1400 1250 800 100 750 975 100 650 1100 1275 150 800 450 700 2000 700 700 450200600 700 1250 300 700 500 3500 875 1400 3300 1025 1025 1400