Thông tin tài liệu
MỤC LỤC BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU 10 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ 13 PHẦN I KIẾN TRÚC 16 CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 17 1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ sở pháp lý 17 1.1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ 17 1.1.2 Cơ sở pháp lý 17 1.2 Đặc điểm khí hậu tự nhiên đặc điểm khu đất 17 1.2.1 Các điều kiện khí hậu tự nhiên TP Hồ Chí Minh 17 1.2.2 Tình hình địa chất cơng trình địa chất thủy văn 17 1.2.2.1 Địa chất 17 1.2.2.2 Cấu tạo địa chất 17 1.2.3 Đặc điểm khu đất 17 1.2.3.1 Vị trí địa lý 17 1.2.3.2 Đặc điểm khu đất 17 1.2.3.3 Hiện trạng kỹ thuật đô thị 18 1.3 Hạng mục thiết kế 19 1.4 Giải pháp thiết kế 19 1.4.1 Thiết kế tổng mặt 19 1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc 19 1.4.2.1 Giải pháp mặt tầng 19 1.4.2.2 Giải pháp mặt đứng 20 1.4.2.3 Giải pháp mặt cắt 21 1.4.2.4 Giải pháp hệ thống giao thông 21 1.4.3 Giải pháp kết cấu 22 1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác 22 1.4.4.1 Hệ thống chiếu sáng 22 1.4.4.2 Hệ thống thơng gió 22 1.4.4.3 Hệ thống điện 22 1.4.4.4 Hệ thống nƣớc 22 1.4.4.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 23 1.4.4.6 Xử lý rác thải 23 1.5 Tính tốn tiêu kinh tế kĩ thuật 23 1.5.1 Mật độ xây dựng 23 1.5.2 Hệ số sử dựng đất: 23 1.6 Kết luận: 23 PHẦN : KẾT CẤU 23 CHƢƠNG 1: HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC VÀ PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN KẾT CẤU 24 1.1 Hệ kết cấu chịu lực 24 1.1.1 Phƣơng pháp tính tốn kết cấu 24 1.1.1.1 Mơ hình tính toán 24 1.1.1.2 Tải trọng tác dụng lên công trình 24 1.1.1.3 Phƣơng pháp xác định nội lực chuyển vị 24 1.1.1.4 Lựa chọn cơng cụ tính tốn 24 1.1.1.5 Các tiêu chuẩn, vi phạm tính toán 24 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 25 2.1 SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – PHƢƠNG ÁN PHƢƠNG PHÁP TRA BẢNG 25 2.1.1 Số liệu tính tốn 25 2.1.2 Chọn sơ kích thƣớc sàn 25 2.1.2.1 Chiều dày sàn 25 2.1.2.2 Chọn sơ kích thƣớc dầm 25 2.1.2.3 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện cột: 26 2.1.3 Tải trọng tác dụng 26 2.1.3.1 Phƣơng pháp tính tốn 26 2.1.3.2 Tĩnh tải 27 2.1.3.3 Hoạt tải 28 2.1.3.4 Tổng hợp tải trọng 29 2.1.4 Tính tốn nội lực sàn 29 2.1.4.1 Sàn loại dầm 29 2.1.4.2 Sàn loại kê bốn cạnh 30 2.1.4 Giá trị nội lực sàn 30 2.1.5 Tính cốt thép cho sàn 32 2.1.5.1 Các thông số vật liệu 32 2.1.5.2 Tính tốn cốt thép cho sàn 32 2.1.5.3 Điều kiện neo buộc cốt thép 34 2.2 TÍNH TỐN SÀN DẦM DÙNG PHẦN MỀM SAFE 34 2.2.1 Cơ sở liệu: 34 2.2.1.1 Định nghĩa đặc trƣng vật liệu: 34 2.2.1.2 Định nghĩa trƣờng hợp tải trọng: 35 2.2.1.3 Tổ hợp tải trọng: 35 2.2.2 Nội lực STRIP 37 2.2.2.1 Momen sàn STRIP theo phƣơng trục X 41 2.2.3 So sánh kết phƣơng pháp tra ô phƣơng pháp d ng phần mềm SAFE: 46 2.2.4 iểm tra lực cắt sàn 48 2.2.5 Kiểm tra độ võng bề rộng khe nứt cho sàn 54 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ, TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 54 3.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 54 3.2 Tính tốn thang 55 3.2.1 Lựa chọn vật liệu 55 3.2.2 Tính tốn thang 55 3.2.2.1 Tải trọng tác dụng lên thang nghiêng 55 3.2.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ: 55 3.2.2.3 Sơ đồ tính tính tốn nội lực 56 3.2.2.4 Tính tốn cốt thép cho cầu thang 57 3.2.2.5 Tải trọng 58 3.2.2.6 Tính cốt thép 59 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ, TÍNH TỐN BỂ NƢỚC MÁI 60 4.1 Giới thiệu chung 60 4.2 Vật liệu sử dụng 61 4.2.1 Tải trọng 61 4.3 Tính tốn nắp SAP 62 4.3.1 Cơ sở liệu: 62 4.3.1.1 Định nghĩa đặc trƣng vật liệu: 62 4.3.1.2 Định nghĩa trƣờng hợp tải trọng: 62 4.3.1.3 Tổ hợp tải trọng: 62 4.3.2 Nội lực STRIP 63 4.3.2.1 Momen nắp STRIP theo phƣơng trục X 63 4.3.3 Tính cốt thép cho nắp: 64 4.3.4 Kiểm tra độ võng nứt nắp 65 4.4Tính tốn thành 67 4.4.1Tải trọng tác động sơ đồ tính thành 67 4.4.2Nội lực tính tốn cốt thép 68 4.5 Tính tốn đáy bể nƣớc SAP 68 4.5.1 Sơ đồ tính 68 4.5.2Tải trọng tác động 68 4.5.3 Tính tốn đáy phần mềm SAP 69 4.5.3.1 Định nghĩa đặc trƣng vật liệu: 69 4.5.4 Nội lực STRIP 69 4.5.4.1 Momen đáy STRIP theo phƣơng trục X 69 4.5.4.2 Momen đáy STRIP theo phƣơng trục Y 69 4.5.5 Tính cốt thép cho sàn: 70 4.5.6 Kiểm tra độ võng đáy: 71 4.6 Tính tốn thiết kế hệ dầm nắp bể 76 4.6.1 Nội lực tính tốn cốt thép 76 4.6.2 Tính tốn hệ dầm nắp 77 4.6.3Tính cốt thép đai 79 4.7 Giá trị phản lực chân cột 80 CHƢƠNG 5: TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT 81 5.1 Tải trọng gió 81 5.1.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió 81 5.1.2 Thành phần động tải trọng gió 83 5.1.2.1 Xác định thành phần động tải trọng gió 83 5.1.2.2 Tổ hợp tải trọng gió tĩnh gió động 91 5.2 Tải trọng động đất 91 5.2.1 Tổng quan động đất 91 5.2.1.1 Các loại đất 91 5.2.1.2 Mức độ tin cậy hệ số tầm quan trọng 92 5.2.1.3 Đỉnh gia tốc gia tham chiếu gia tốc thiết kế 92 5.2.1.4 Hệ số ứng xử q kết cấu BTCT 92 5.2.1.5 Xác định chu kỳ dao động công trình 92 5.2.1.6 Phổ phản ứng đàn hồi phổ thiết kế 93 5.2.2 Các phƣơng pháp tính toán 95 5.2.3 Phƣơng pháp phân tích theo phổ phản ứng dao động 95 5.2.3.1 Số dạng dao động cần đƣợc xét tính tốn 95 5.2.4 Tổ hợp thành phần tác động động đất theo phƣơng ngang: 96 5.2.5 Tính tốn động đất 96 CHƢƠNG 6: TÍNH KHUNG KHƠNG GIAN 101 6.1 Sơ đồ hình học 101 6.2 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện 101 6.2.1 Chọn sơ tiết diện dầm-sàn 101 6.2.2 Chọn sơ tiết diện cột,vách 102 6.3 Tải trọng tác dụng 103 6.3.1 Tĩnh tải 103 6.3.1.1 Phản lực tiêu chuẩn tác dụng cầu thang 103 6.3.2 Hoạt tải 103 6.3.2.1 Hoạt tải theo phƣơng đứng 103 6.3.2.2 Hoạt tải theo phƣơng ngang 104 6.4 Tổ hợp tải trọng 104 6.5 Nội lực khung 106 6.5.1 Kết nội lực khung trục trục B 107 6.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 108 6.7 Tính thép cho dầm khung trục trục B 109 6.7.1 Tính cốt thép dọc dầm khung trục 109 6.7.2.Tính tốn thép dầm khung trục B 117 6.7.3 Tính tốn cốt đai dầm 127 6.8 Tính tốn thép vách 128 6.8.1 Cơ sở lý thuyết 128 6.8.2 Các phƣơng pháp tính cốt thép dọc cho vách 129 6.8.2.1 Phƣơng pháp phân bố ứng suất đàn hồi 129 6.8.2.2 Phƣơng pháp giả thiết vùng biên chịu mômen: 129 6.8.2.3 Phƣơng pháp sử dụng biểu đồ tƣơng tác: 130 6.8.2.4 Chọn phƣơng pháp 131 6.8.3 Nội lực kết tính tốn cốt thép vách trục B: 131 6.8.4 Tính cốt thép ngang cho vách: 135 6.9 Tính tốn cốt thép cho cột 135 6.9.1 Sự làm việc nén lệch tâm xiên 135 6.9.2 Tính tốn cốt thép cột 135 6.9.2.1 Phƣơng pháp tính tốn gần cốt thép cột lệch tâm xiên 135 6.9.2.2 Tính cốt đai cho cột 151 CHƢƠNG 7: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MĨNG 154 7.1 Thống kê địa chất 155 7.2 Phƣơng án cọc ép 155 7.2.1 Vật liệu sử dụng 155 7.2.2 Nội lực tính tốn 156 7.2.3 Chọn kích thƣớc, tiết diện cọc 156 7.2.4 Tính tốn sức chịu tải cọc 156 7.2.5 Tính tốn móng 161 7.3 Phƣơng án cọc nhồi 191 DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Trọng lƣợng lớp cấu tạo sàn điển hình 27 Bảng 2.2: Trọng lƣợng lớp cấu tạo sàn vệ sinh 28 Bảng 2.3: Tải trọng tƣờng ngăn 28 Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn 28 Bảng 2.5: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên ô sàn 29 Bảng 2.6: Nội lực sàn kê 30 Bảng 2.7: Nội lực sàn dầm 32 Bảng 2.8: Bảng tính thép sàn 32 Bảng 2.9: Bảng khai báo tải trọng tác dụng lên sàn SAFE 35 Bảng 2.10: Chọn thép sàn nội lực theo phƣơng X từ mơ hình SAFE 42 Bảng 2.11: Chọn thép sàn nội lực theo phƣơng Y từ mơ hình SAFE 44 Bảng 2.12 : So sánh momen nhịp 47 Bảng 2.13 : So sánh momen gối 47 Bảng 3.1: Tải trọng tác dụng lên cầu thang 55 Bảng 3.2 : Tải trọng tác dụng lên thang 56 Bảng 3.3: Kết tính thép cầu thang 58 Bảng 3.4 : Kết tính thép dầm D1 59 Bảng 4.1: Tải trọng tác dụng lên nắp 61 Bảng 4.4: Kết tính tốn thép thành vách C 68 Bảng 4.5: Tải trọng tác dụng lên đáy 69 Bảng 4.8:Kết tính tốn cốt thép hệ dầm nắp 79 Bảng 4.10: Giá trị phản lực chận cột 80 Bảng 5.1: Bảng tính tốn giá trị gió tĩnh gán vào tâm hình học cơng trình 82 Bảng 5.2: Bảng tọa độ tâm hình học cơng trình 83 Bảng 5.3: Chu kì dao động cơng trình 84 Bảng 5.4: Chuyển vị mode dao động theo phƣơng 84 Bảng 5.5: Khối lƣợng tầng 85 Bảng 5.7: Bảng dịch chuyển ngang tỉ đối 87 Bảng 5.8: Thành phần gió động tác động vào cơng trình theo phƣơng X(Mode 1): 89 Bảng 5.9 Thành phần gió động tác động vào cơng trình theo phƣơng Y(Mode 2): 90 Bảng 5.10: Bảng tổ hợp gió 91 Bảng 5.11: Giá trị hệ số tầm quan trọng 92 Bảng 5.12 :Giá trị chu kỳ tần số 12 Mode dao động 93 Bảng 5.13: Các giá trị thiết kế 96 Bảng 5.14:Kết tính tốn lực động đất lên tầng cơng trình phƣơng X 98 Bảng 5.15:Kết tính tốn lực động đất lên tầng cơng trình phƣơng Y 99 10 Bảng 6.1: Chọn tiết diện sơ cột 102 Bảng 6.2: Trọng lƣợng lớp cấu tạo sàn tâng điển hình 103 Bảng 6.3: Trọng lƣợng lớp cấu tạo sàn sân thƣợng 103 Bảng 6.4: Trọng lƣợng lớp cấu tạo sàn thƣơng mại 103 Bảng 6.5: Phản lực chân cột bể nƣớc mái 103 Bảng 6.6: Hoạt tải tác dụng lên sàn 103 Bảng 6.7: Các trƣờng hợp tổ hợp nội lực 104 Bảng 6.8: Bảng kết chuyển vị đỉnh cơng trình 108 Bảng 6.10: Tổng hợp cốt thép cho dầm B25 110 Bảng 6.11: Tổng hợp cốt thép cho dầm B28 112 Bảng 6.12: Tổng hợp cốt thép cho dầm B75 115 Bảng 6.13: Tổng hợp cốt thép cho dầm B10 117 Bảng 6.14: Tổng hợp cốt thép cho dầm B22 119 Bảng 6.15: Tổng hợp cốt thép cho dầm B62 122 Bảng 6.16: Tổng hợp cốt thép cho dầm B63 123 Bảng 6.17: Tổng hợp cốt thép cho dầm B64 124 Bảng 6.18: Tổng hợp cốt thép cho dầm B65 125 Bảng 6.19: Tổng hợp vách P2 133 Bảng 6.20:Tổng hợp cốt thép vách P2 134 Bảng 6.21:Kết tính cốt thép cho cột C19 140 Bảng 6.22:Kết tính cốt thép cho cột C13 141 Bảng 6.23:Kết tính cốt thép cho cột C7 142 Bảng 6.24:Kết tính cốt thép cho cột C33 143 Bảng 6.25:Kết tính cốt thép cho cột C1 144 Bảng 6.26:Kết tính cốt thép cho cột C55 145 Bảng 6.27:Kết tính cốt thép i cho cột C3 146 Bảng 6.28:Kết tính cốt thép cho cột C77 147 Bảng 6.29:Kết tính cốt thép cho cột C35 148 Bảng 6.30:Kết tính cốt thép cho cột C54 149 Bảng 6.31:Kết tính cốt thép cho cột C36 149 Bảng 6.32:Kết tính cốt thép cho cột C37 150 Bảng 6.33:Kết tính cốt đai cho cột C19 152 Bảng 6.34:Kết tính cốt đai cho cột C13 153 Bảng 7.1:Tính tốn ma sát hơng theo phụ lục A 157 Bảng 7.2: Tính tốn ma sát hơng theo phụ lục B 158 Bảng 7.3:Nội lực móng M1 161 Bảng 7.4:Bảng tính Pmax, Pmin móng M1 163 Bảng 7.5:Bảng tính phản lực đầu cọc M1 164 Bảng 7.6:Bảng tính lún móng M1 166 11 Bảng 7.7:Diện tích cốt thép phƣơng X móng M1 168 Bảng 7.8: Diện tích cốt thép phƣơng Y móng M1 168 Bảng 7.9:Tính móng M2 169 Bảng 7.10: Bảng tính Pmax, Pmin móng M2 170 Bảng 7.11: Bảng tính phản lực đầu cọc M2 171 Bảng 7.12:Bảng tính lún móng M2 174 Bảng 7.13:Diện tích thép theo phƣơng X móng M2 175 Bảng 7.14: Diện tích thép theo phƣơng Y móng M2 176 Bảng 7.15:Nội lực tính móng M3 176 Bảng 7.16: Bảng tính Pmax, Pmin móng M3 177 Bảng 7.17: Bảng tính phản lực đầu cọc M3 178 Bảng 7.18:Tính lún móng M3 181 Bảng 7.19: Diện tích thép theo phƣơng X móng M3 182 Bảng 7.20: Diện tích thép theo phƣơng Y móng M3 183 Bảng 7.21:Nội lực móng lõi thang 183 Bảng 7.22:Bảng tính lún móng lõi thang 187 Bảng 7.23 Thép phƣơng X móng lõi thang 190 Bảng 7.24: Thép phƣơng Y móng lõi thang 191 Bảng 7.25:Bảng A.2 Phụ lục A Cọc khoan nhồi 193 Bảng 7.26:Bảng thành phần ma sát theo Phụ lục B 194 Bảng 7.27:Bảng nội lực tính móng M1 196 Bảng 7.28:Bảng tính tốn Pmax,Pmin móng M1 197 Bảng 7.29:Bảng phản lực đầu cọc móng M1 198 Bảng 7.30:Bảng thép theo phƣơng X móng M1 201 Bảng 7.31: Bảng thép theo phƣơng Y móng M1 202 Bảng 7.32:Nội lực tính tốn móng M2 202 Bảng 7.33:Tính tốn Pmax,Pmin móng M2 203 Bảng 7.34:Bảng tính tốn lực tác dụng lên đầu cọc M2 204 Bảng 7.35:Bảng tính thép theo phƣơng X móng M2 207 Bảng 7.36: Bảng tính thép theo phƣơng Y móng M2 208 Bảng 7.37:Nội lực móng M3 209 Bảng 7.38:Bảng tính Pmax, Pmin móng M3 210 Bảng 7.39:Bảng tính thép móng phƣơng X móng M3 214 Bảng 7.40: Bảng tính thép móng phƣơng Y móng M3 214 Bảng 7.41:Nội lực tính tốn móng lõi thang cọc nhồi 214 Bảng 7.42:Tính thép theo phƣơng X cọc khoan nhồi 221 Bảng 7.43:Tính thép theo phƣơng Y cọc nhồi 221 Bảng 7.44:Bảng so sánh khối lƣợng phƣơng án móng 222 12 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Mặt tầng 5-6 19 Hình 1.2: Mặt tầng 8-12 19 Hình 1.3: Mặt đứng cơng trình 20 Hình 1.4: Mặt đứng bên cơng trình 20 Hình 1.5: Mặt cắt cơng trình A-A 21 Hình 1.6: Mặt cắt cơng trình B-B 21 Hình 1.7: Phƣơng án kết cấu 22 Hình 2.1: Mặt sàn tầng điển hình 25 Hình 2.2: Gán tĩnh tải lên sàn mơ hình SAFE 36 Hình 2.3: Gán hoạt tải mơ hình SAFE 37 Hình 2.4: Chia STRIP theo phƣơng trục X 38 Hình 2.5: Momen STRIP theo phƣơng trục X 39 Hình 2.6: Chia STRIP theo phƣơng trục Y 40 Hình 2.7: Momen STRIP theo phƣơng trục Y 41 Hình 3.1: Mặt bằng, mặt cắt cầu thang (tầng 2-13) 54 Hình 3.3: Sơ đồ chất tĩnh tải 56 Hình 3.4: Sơ đồ chất hoạt tải 57 Hình 3.5: Biểu đồ moment cầu thang 57 Hình 3.6: Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực dầm D1 58 Hình 4.1 : Mặt nắp 58 Hình 4.2: Gán tĩnh tải lên nắp mơ hình SAP 62 Hình 4.3: Gán hoạt tải lên nắp mơ hình SAP 63 Hình 4.4: Moment đáy 63 Hình 4.5: Moment đáy 63 Hình 4.6: Chuyển vị sàn mơ hình SAP 64 Hình 4.7: Sơ đồ tính thành bể nƣớc 68 Hình 4.8: Mặt đáy 68 Hình 4.9: Momen đáy 70 Hình 4.10: Momen đáy tổng tải trọng ngắn hạn 71 Hình 4.11: Chuyển vị sàn mơ hình SAP 71 Hình 4.12: Mặt hệ dầm nắp 72 Hình 4.13 : Sơ đồ chất tải hệ dầm nắp 72 Hình 4.14: Biểu đồ Gán tải cho hệ dầm bể nƣớc 77 Hình 4.15: Biểu đồ moment hệ dầm bể nƣớc 78 Hình 5.2 : Hệ số động lực ε 87 13 Hình 5.3: Mặt cắt địa chất cơng trình 89 Hình 5.4: Bảng tổng hợp thí nghiệm xun tiêu chuẩn địa chất HK1 89 Hình 5.5: Dạng phổ phản ứng đàn hồi 94 Hình 6.1: Mặt dầm ,sàn điển hình 101 Hình 6.2: Mơ hình khung ETABS 106 Hình 6.3: Biểu đồ bao moment trục 107 Hình 6.4: Biểu đồ bao moment B 108 Hình 6.7: Mặt cắt vách 128 Hình 6.8: Sơ đồ ứng suất biến dạng tiết diện có cốt thép đặp theo chu vi 128 Hình 6.9: Các dạng vùng nén 129 Hình 7.1: Sơ đồ tính kiểm tra cẩu lắp 160 Hình 7.2: Sơ đồ tính trƣờng hợp dựng cọc 160 Hình 7.3: Mặt móng M1 162 Hình 7.4: Tháp xun thủng móng M1 167 Hình 7.5 Moment đài cọc móng M1 167 Hình 7.6: Mặt móng M2 169 Hình 7.7: Tháp xuyên thủng móng M2 174 Hình 7.8: Moment đài cọc móng M2 175 Hình 7.9: Mặt móng M3 176 Hình 7.10: Tháp xun thủng móng M3 181 Hình 7.11 Moment đài cọc móng M3 182 Hình 7.12: Mặt băng bố trí móng lõi thang 184 Hình 7.13: Phản lực đầu cọc móng lõi thang 188 Hình 7.14: Moment theo phƣơng X móng lõi thang 189 Hình 7.15: Moment theo phƣơng Y móng lõi thang 190 Hình 7.16: Bố trí cọc khoan nhồi móng M1 196 Hình 7.17: Tháp xun thủng móng M1 200 Hình 7.18: Moment đài cọc móng M1 201 Hình 7.19: Bố tríc cocj móng khoan nhồi móng M2 202 Hình 7.20: Tháp xun thủng móng |M2 206 Hình 7.21: Moment đài cọc móng M2 207 Hình 7.22: Mặt băng bố trí cọc nhồi móng |M3 208 Hình 7.23: Tháp xuyên thủng móng M3 213 Hình 7.24: Moment đài cọc móng M3 213 Hình 7.25: Mặt bố trí móng lõi thang cọc nhồi 215 Hình 7.26: Dải theo phƣơng X móng lõi thang cọc nhồi 218 Hình 7.27: Dải theo phƣơng Y móng lõi thang cọc nhồi 219 Hình 7.28: Phản lực đầu cọc móng lõi thang 219 Hình 7.29: Nội lực theo phƣơng X móng lõi thang cọc nhồi 220 14 Hình 7.30: Nội lực theo phƣơng Y móng lõi thang cọc nhồi 221 15 ` M tc x 25.76(kN m) M tc y 44.5(kN m) Xác định Pmax, Pmin N max,min tt N tt M xtt y max M y xmax n yi2 xi2 Trong nc số cọc n=2 (xmax, ymax): tọa độ trọng tâm cọc xa so với tâm nhóm cọc (+) moment nén lên đầu cọc (-) moment kéo đầu cọc Bảng 34: Tính tốn Pmax, Pmin móng M3 COMB Ntt(kN) Mttx(kNm) Mtty(kNm) Pmax(kN) Pmin(kN) COMB1 5071.95 32.491 29.943 3048.45 3023.5 COMB2 5059.05 31.241 22.344 3038.84 3020.22 COMB3 5322 32.225 28.863 3173.03 2850.44 COMB4 5728.51 30.857 20.842 2864.61 2863.9 COMB5 5889.48 32.158 46.004 2963.91 2925.57 COMB6 5719.99 29.749 22.935 2869.55 2963.9 COMB7 5898 26.265 23.912 2958.96 2939.04 COMB8 5973.21 32.707 28.968 2990.34 2982.87 COMB9 5118.09 32.878 49.613 3079.72 3038.37 COMB10 5965.55 31.011 28.851 2994.8 2970.75 COMB11 5125.76 28.575 29.73 3075.27 3050.49 COMB12 5961.61 30.682 22.129 2981.69 2979.92 COMB13 5106.49 31.853 42.775 3071.07 3035.42 COMB14 5953.94 31.986 22.012 2986.14 2967.8 COMB15 5114.15 31.55 22.892 3066.61 3047.54 COMB16 5198.26 32.468 27.996 3102.46 3095.8 COMB17 5343.14 31.639 48.642 3126.92 3151.3 COMB18 5190.6 31.771 27.879 3106.92 3083.68 COMB19 5350.81 10.335 28.759 3187.39 3163.42 COMB20 5822.96 32.355 26.19 2922.39 2900.57 COMB21 5795.03 30.66 20.657 2906.12 2888.91 COMB22 5822.96 32.355 26.19 2922.39 2900.57 209 ` COMB Ntt(kN) Mttx(kNm) Mtty(kNm) Pmax(kN) Pmin(kN) COMB23 6089.61 33.491 58.369 3191.84 2888.91 COMB24 5822.26 32.116 24.3 2921.26 2901.01 COMB25 5795.73 28.899 22.546 2907.26 2888.47 COMB26 5822.26 32.116 24.3 2921.26 2901.01 COMB27 5795.73 28.899 22.546 2907.26 2888.47 iểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc Pmax = 3191.84 (kN)< Qa =3550 (kN) Thỏa Pmin =2850.44 (kN) >0 Cọc không chịu nhổ Thỏa mãn điều kiện iểm tra khả chịu tải đất dƣới mũi cọc - Xác định móng khối quy ƣớc: - Góc ma sát trung bình mà cọc qua h h2 h3 h4 h5 tb 1 18.96 h1 h2 h3 h4 h5 - Chiều dài đoạn cọc mở rộng x Lcoc tan tb 3.67 - Chiều rông, chiều dài, chiều cao đáy móng khối quy ƣớc Bqu =1.6+ × 3.67=11.34 m Lqu = 4+2 × 3.67= 8.94 m Hqu = Lcọc + Hm = 54.3 + = 56.3 m Xác định khối lƣợng riêng trung bình móng khối quy ƣớc i hi 8.69 (kN/m3) tb hi iểm tra áp lực đáy móng khối quy ƣớc( kiểm tra tải tiêu chuẩn) - Trọng lƣợng móng khối quy ƣớc Wqu = Lqu × Bqu × Zi × γi = 45690.6 (kN) - Độ lệch tâm theo phƣơng X ex - M ytc Nt tc Wqu 0.0008m Độ lệch tâm theo phƣơng Y 210 ` ey - M xtc 0.0009m Nt tc Wqu Áp lực tiêu chuẩn dƣới đáy móng khối quy ƣớc 211 ` tc max tc tc tb - N tc Wqu Lm Bm N tc Wqu Lm Bm (1 6e x 6e y ) 502.1kN / m ) Lm Bm (1 6e x 6e y ) 497.3(kN / m ) Lm Bm tc tc max 499.7(kN / m ) chịu tải đất dƣới mũi cọc R tc m1 m2 (A Bm 'II B Zm 'I D c) k tc Trong đó: - ktc: 1.0 - 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì tiêu lý đƣợc lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất) - m1 = 1, m2 = 1; c = 2.8 kN/m2 - γ „II = 9.9 kN/m3 (dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc) - φ = 26.4o - Với φ = 26.4o A = 0.862; B = 4.48; D = 7.00 I' h h i i 8.69 kN/m3 i hi : bề dày lớp đất thứ i 'I : Dung trọng đất từ đáy khối móng quy ƣớc trở lên Rtc = 2083.14 kN/m2 tc max 502.1kN / m2 1.2 Rtc 2499.7kN / m tc 497.3kN / m2 Ta có: tc tc tb 499.7kN / m R 2083.14kN / m Thỏa mãn điều kiện ổn định đất - iểm tra lún dƣới móng khối quy ƣớc Áp lực thân dƣới móng khối quy ƣớc ζbt = 523.14 (kN/m2) Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ƣớc ζogl = ζtctb - ζobt = 499.7– 523.14= -23.44 (kN/m2) Nhận xét: ứng xuất gấy lún nhỏ nên độ lún thỏa mãn điều kiện - iểm tra xuyên thủng Nhận xét: Tháp xun thủng bảo phủ cọc nên móng khơng bị xuyên thủng 212 ` Hình 23: Tháp xuyên thủng móng M3 Tính thép cho móng đài cọc Xem mặt ngàm mép cột Lực tác dụng lên dầm phản lực đầu cọc Tính tốn nhƣ dầm cơng sơ Hình 24: Mơ ment đài cọc móng M3 Tính tốn thép móng Vật liệu : Bê tông B25 Rb = 14.5Mpa Thép AI Ø10 Rs = 365Mpa Tính tốn thép: R bh M ; 2 m ; As b b o ; m R ; R m Rs b Rbbho R 0,393 ; R 0,541 A R 0,541.1.145 min 0, 05% s max R b b 2,52% bh0 Rs 3650 213 ` Tính thép theo phƣơng X M1 = (P2)x0.65= 2553.5 (kNm) Bảng 35: Tính thép theo phƣơng X móng M3 M(kNm) b(mm) h(mm) h0(mm) 2553.5 1600 2000 Chọn Ø22 as = 380(mm ) Số thép cần bố trí là: n 1800 As(mm2) 0.03397 0.03457 3954.96 As 10.4 as Chon 11 cây, khoảng cách là: a = 1600 100 140 (mm) 11 chọn Ø22a140 Tính thép theo phƣơng Y chọn Ø16a200 7.3.3.3 Tính tốn móng lõi thang Nội lực tính tốn Chọn lực dọc lớn xuất từ etabs, lực dọc lớn Fz = 24860.68 kN thuộc COMB21 Bảng 36: Nội lực tƣơng ứng móng lõi thang Loc P(kN) Hx(kN) Hy(kN) Mx(kNm) My(kNm) Bottom 24860.68 -830.661 970.52 9935 4272 Xác định sơ số lƣợng cọc Sơ xác định số cọc nhƣ sau: N 24860.68 ncoc k tt 1, 9.813 Qtk 3550 Chọn 16 cọc 214 ` Bố trí cọc nhƣ hình vẽ Hình 25: Mặt bố trí cọc móng lõi thang iểm tra khả chịu tải đất dƣới mũi cọc - Xác định móng khối quy ƣớc: - Góc ma sát trung binh mà cọc qua h h2 h3 h4 h5 tb 1 18.96 h1 h2 h3 h4 h5 - Chiều dài đoạn cọc mở rộng x Lcoc tan tb 3.67 - Chiều rông, chiều dài, chiều cao đáy móng khối quy ƣớc Bqu = 8.8+ × 3.67= 16.14 m Lqu = 8.8 +2 × 3.67= 16.14 m Hqu = Lcọc + Hm = 54.3 + = 56.3 m 215 ` Xác định khối lƣợng riêng trung bình móng khối quy ƣớc i hi 8.9 (kN/m3) tb hi iểm tra áp lực đáy móng khối quy ƣớc( kiểm tra tải tiêu chuẩn) - hối lƣợng móng khối quy ƣớc dƣới đáy đài Wd = AquxΣγihi = 170034.5(kN) - Trọng lƣợng cọc: Wc n c bt Ac Lc 986.46kN - Trọng lƣợng đài móng: Wbt bt h d Ad 6050 kN - Trọng lƣợng đất bị bê tông chiếm chỗ: Wdc i hd Ad nc Ac hi i' = 124521.5 kN - Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc: Wqu=Wd+Wc+Wbt-Wdc = 52549.46 kN - Tải trọng tác dụng lên đài: Ptc = Ntc + Wqu = 75150.078 kN Mxtc = 7642.3 kNm Mytc = 3286.1 kNm - Độ lệch tâm theo phƣơng X ex - - M ytc Nt tc Wqu Độ lệch tâm theo phƣơng Y M tc ey tc x 0.11m Nt Wqu Áp lực tiêu chuẩn dƣới đáy móng khối quy ƣớc tc max - 0.0048m tc tbtc N tc Wqu Lm Bm N tc Wqu Lm Bm tc tc max (1 6e x 6e y ) 549.6kN / m ) Lm Bm (1 6e x 6e y ) 546.1(kN / m ) Lm Bm 547.85(kN / m ) chịu tải đất dƣới mũi cọc R tc m1 m2 (A Bm 'II B Zm 'I D c) k tc Trong đó: 216 ` - ktc: 1.0 - 1.1 (lấy ktc = 1.0, Vì tiêu lý đƣợc lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất) - m1 = 1, m2 = 1; c = 9.5 kN/m2 - γ „II = 9.9 kN/m3 (dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc) - φ = 26.4o - Với φ = 26.4o A = 0.862; B = 4.48; D = 7.00 I' h h i i kN/m3 i hi : bề dày lớp đất thứ i 'I : Dung trọng đất từ đáy khối móng quy ƣớc trở lên. Rtc = 2230.6 kN/m2 tc max 549.6kN / m 1.2 R tc 2676.7kN / m tc Ta có: 546.1kN / m tc tc tb 547.85kN / m R 2230.6kN / m Thỏa mãn điều kiện ổn định đất - iểm tra lún dƣới móng khối quy ƣớc Áp lực thân dƣới móng khối quy ƣớc ζbt = 523.14 (kN/m2) Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ƣớc ζogl = ζtctb - ζobt = 549.6 – 523.14= 26.46 (kN/m2) Nhận xét: ứng xuất gấy lún nhỏ nê độ lún thỏa mãn điều kiện - iểm tra xuyên thủng Nhận xét: Tháp xuyên thủng bảo phủ cọc nên móng khơng bị xun thủng Tính tốn phần mềm SAFE Xuất từ phần mềm ETABS sang SAFE sử dụng SAFE để tính tốn móng Độ cứng cọc đơn tính theo cơng thức: k - Q Scdon Trong đó: + Q: Tải trọng tác dụng lên cọc, Q = 3550kN + Scdon: độ lún cọc đơn Scdon D QL 100 AE D: đƣờng kính cọc, D = 1m L: chiều dài cọc, L = 54.3 m 217 ` A: diện tích tiết diện ngang cọc, A = 0.503 m2 E: modun đàn hồi vật liệu làm cọc, E = 30000 MPa - Từ thơng số ta tính đƣợc Scdon = 0.02 cm k = 212500 kN/m Sau chạy mơ hình, kiểm tra phản lực đầu cọc, so sánh giá trị chuyển vị đầu cọc độ lún Nếu có chênh lệch lớn tiếp tục thay đổi giá trị k nhận đƣợc kết ph hợp Phân chia dải trip Hình 26: Dải theo phƣơng X móng lõi thang 218 ` Hình 27: Dải theo phƣơng Y móng lõi thang Hình 28: Phản lực đầu cọc móng lõi thang Phản lực đầu cọc Pmaxmohinh = 3476.4; Pminmohinh = 2985.8 kN 219 ` Vì nội lực mơ hình tải tính tốn, nên ta phải chia cho hệ số vƣợt tải n=1.1 P Pmax max mohinh 3160.4(kN ) < Qa 3550(kN ) n P Pmin mohinh 2714.36(kN ) >0 n thỏa điều kiện sức chịu tải cọc Nội lực theo phƣơng Hình 29: Nội lực theo phƣơng X móng lõi thang 220 ` Hình 30: Nội lực theo phƣơng Y móng lõi thang Tính tốn bố trí thép cho đài móng - M(kNm) 9189.2 Tính tốn thép theo phƣơng X b(mm) h(mm) 2000 2500 Chọn Ø32 as = 804.2 (mm2) h0(mm) As(mm2) 2300 0.097 0.099 14158.3 Số thép cần bố trí là: n As 17.6 as Chon 18 cây, khoảng cách là: a = 2000 100 105.8 (mm) 18 chọn Ø32a100 - Tính thép theo phƣơng Y M(kNm) b(mm) h(mm) 10321.75 h0(mm) 2000 2500 2300 0.109 Chọn Ø28 as = 615.44(mm ) A Số thép cần bố trí là: n s 11.4 as As(mm2) 0.135 7047.1 221 ` Chon 12 cây, khoảng cách là: a = 2000 100 163.6 (mm) 12 chọn Ø28a160 Nhận xét so sánh đánh giá phƣơng án móng: Cọc ép: - Ƣu điểm: + Độ tin cậy cao, dễ kiểm tra chất lƣợng cọc + Sự làm việc tƣơng hổ đất cọc + Giá thành rẻ so với cọc nhồi + Máy thiết bị đơn giản + hông gây chấn động cho cơng trình khác + Ta xác định sức chịu tải cọc qua lực ép cuối c ng - Nhƣợc điểm: + hông xuyên qua đƣợc lớp đất sét cứng, đất cát chặt + Bị hạn chế kích thƣớc, nhƣ sức chịu tải cọc thiết bị cịn hạn chế + hó kiểm sốt đƣợc mối nối đoạn cọc Cọc khoan nhồi: - Ƣu điểm: + hi thi công không gây tiếng ồn, không gây ảnh hƣởng tới v ng lân cận + Có thể xuyên qua lớp đất sét cứng, lớp cát chặt, đạt độ sâu thiết kế + Sức chịu tải cọc lớn, giảm đƣợc chiều dài cọc, nhƣ số lƣợng cọc + Áp dụng phổ biến cơng trình nhà cao tầng - Nhƣợc điểm: + hó kiểm sốt đƣợc chất lƣợng thi cơng cọc + Giá thành cao, thi công phức tạp + Xác xuất xảy cố cao Bảng 37: Bảng so sánh khối lƣợng móng phƣơng án Móng M1 Cọc ép hối khối lƣợng bê tơng(m ) 279 hối lƣợng thép(kg) 20981.4 Cọc nhồi 99 24976.4 222 ` Nhận xét: theo tính tốn sơ phƣơng án cọc ép tiết kiệm chi phí so với cọc khoan nhồi TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1996 [2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [6] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 [7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014 [8] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng [9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 223 ... cao tầng - thiết kế kết cấu BTCT toàn khối TCXD 10304:2014-Tiêu chuẩn thiết kế Móng cọc TCXD 195:1997-Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi 24 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 SÀN TẦNG... Nhiệm vụ: - Thiết kế mặt tổng thể - Thiết kế mặt tầng - Thiết kế mặt cắt - Thiết kế mặt đứng 16 CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ sở pháp lý 1.1.1 Sự cần thiết phải... đứng bên cơng trình 20 1.4.2.3 Giải pháp mặt cắt Tầng hầm cao 3.75m; Tầng cao 4.2 m.; Tầng lửng cao 3.6 m.; Tầng 1-13 cao 3.6 m ;Tầng kĩ thuật 2.2 m, Tầng mái 0.5 m Hình 1.5: Mặt cắt cơng trình A-A
Ngày đăng: 31/10/2022, 16:51
Xem thêm:
