Khu căn hộ cao cấp the canary heights

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC LƯU ĐỒ x CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH: 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình: 1.1.2 Vị trí đặc điểm cơng trình: 1.1.2.1 Vị trí cơng trình: 1.1.2.2 Thơng tin cơng trình: 1.1.2.3 Khí hậu khu vực: .3 1.1.3 Quy mơ cơng trình: 1.1.3.1 Loại cơng trình: .3 1.1.3.2 Mặt công trình: 1.1.3.3 Mặt đứng cơng trình: .4 1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC: 1.2.1 Hệ thống điện: 1.2.2 Hệ thống nước: 1.2.2.1 Hệ thống cấp nước: 1.2.2.2 Hệ thống thoát nước: .7 1.2.3 Hệ thống thơng gió: 1.2.4 Hệ thống chiếu sáng: 1.2.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy: 1.2.6 Hệ thống thoác rác: CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 CƠ SỞ TÍNH TỐN KẾT CẤU 2.1.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng 2.1.2 Quan điểm tính tốn kết cấu 2.1.2.1 Giả thuyết tính tốn .8 2.1.2.2 Phương pháp xác định nội lực 2.1.2.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 2.1.3 Phần mềm tính tốn thể vẽ 2.1.4 Vật liệu sử dụng i 2.1.4.1 Bê tông 2.1.4.2 Cốt thép .10 2.1.5 Lớp bê tông bảo vệ 10 2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 11 2.2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 11 2.2.1.1 Phương án kết cấu chịu tải đứng 11 2.2.1.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang .11 2.2.1.3 Phương án kết cấu móng 11 2.2.2 Sơ kích thước cấu kiện cơng trình 12 2.2.2.1 Sơ kích thước vách chiều dày lõi thang máy 12 2.2.2.2 Chiều dày sàn .13 2.2.2.3 Tiết diện dầm 13 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 15 3.1 TĨNH TẢI 15 3.1.1 Tải lớp cấu tạo sàn 15 3.1.2 Tải tường xây tác dụng lên dầm sàn 16 3.2 HOẠT TẢI 17 3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 17 3.3.1 Tải trọng gió tĩnh 17 3.3.2 Tải trọng gió động 20 3.3.2.1 Mơ hình phân tích dao động .20 3.3.2.2 Kết phân tích dao động 20 3.3.2.3 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 23 3.3.2.4 Kết tổng hợp tải trọng gió .23 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 26 3.4.1 Lý thuyết tính tốn 26 3.4.2 Phân tích dao động tính tốn tải trọng động đất 27 3.4.3 Tính tốn động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 28 3.4.3.1 Gia tốc thiết kế 28 3.4.3.2 Cấp động đất (Phụ lục I, TCVN 9386 – 2012) .28 3.4.3.3 Các loại đất 28 3.4.3.4 Hệ số ứng xử tác động động đất theo phương ngang (Mục 5.2.2.2) 29 3.4.3.5 Hệ số Mass Source (Mục 3.2.4, TCVN 9386 – 2012) 29 ii 3.4.3.6 Phổ thiết kế Sd(T) theo phương ngang (Mục 3.2.2.2 – TCVN 9386 – 2012) 29 3.4.3.7 Lực cắt đáy 29 3.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 31 3.5.1 Các loại tải trọng (Load Patterns) 31 3.5.2 Các trường hợp tải trọng (Load Cases) 31 3.5.3 Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 31 3.5.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn .31 3.5.3.2 Tổ hợp tải trọng cầu thang 32 3.5.3.3 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – dầm – móng 32 CHƯƠNG 4: KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II (TTGH II) 34 4.1 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT 34 4.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 34 4.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 35 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 35 4.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P - DELTA 36 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 38 5.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU: 38 5.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG: 38 5.2.1 Tĩnh tải 38 5.2.2 Hoạt tải: 40 5.3 TÍNH TỐN BẢN THANG: 40 5.3.1 Sơ đồ tính: 40 5.3.2 Tải trọng tác dụng: 40 5.4 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA CẤU THANG: 41 5.4.1 Kết nội lực: 42 5.4.2 Tính tốn cốt thép cho thang: 43 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 45 6.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 45 6.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 45 6.3 MƠ HÌNH PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN 45 6.3.1 Phân tích nội lực sàn 45 6.3.2 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn 49 iii 6.3.3 Tính tốn cốt thép 50 6.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ DÀI HẠN CHO SÀN 51 6.4.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt 52 6.4.2 Xác định độ cong toàn phần cấu kiện chịu uốn 53 6.4.3 Kiểm tra độ vọng dài hạn cho sàn 55 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KHUNG 56 7.1 THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TCVN 5574 – 2018) 56 7.1.1 Mơ hình tính tốn dầm 56 7.1.2 Tính tốn cốt thép dầm 57 7.1.3 Cấu tạo kháng chấn cốt đai 59 7.1.4 Tính tốn đoạn neo, nối cốt thép 59 7.1.4.1 Neo cốt thép 59 7.1.4.2 Nối cốt thép 60 7.1.5 Kết tính tốn dầm tầng điển hình 60 7.2 THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN 63 7.2.1 Mô hình tính tốn 63 7.2.2 Lý thuyết tính tốn (Phương pháp vùng biên chịu moment) 64 7.2.3 Cấu tạo kháng chấn 66 7.2.4 Tính tốn phần tử điển hình 66 7.2.5 Kết tính tốn vách điển hình 68 7.3 THIẾT KẾ VÁCH LÕI 73 7.3.1 Vật liệu thiết kế (Mục 2.1.4 – Chương 2) 73 7.3.2 Lý thuyết tính tốn (Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi) 73 7.3.3 Tính tốn phần tử điển hình 74 7.3.4 Kết tính tốn lõi P21 75 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG 81 8.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 81 8.1.1 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn 84 8.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG 84 8.3 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG ÁN CỌC BÊ TÂM LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 84 8.4 CHỌN KÍCH THƯỚC CỌC, CHIỀU SÂU CHƠN CỌC 84 8.5 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC 85 iv 8.5.1 Theo vật liệu làm cọc 85 8.5.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý 87 8.5.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 88 8.5.4 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh SPT 90 8.5.5 Sức chịu tải thiết kế cọc 93 8.5.6 Xác định độ lún cọc đơn Mục 7.4.2 TCVN 10304-2014, độ lún cọc đơn không mở rộng mũi: 93 8.6 TÍNH TỐN MĨNG C10 94 8.6.1 Nội lực tác dụng 95 8.6.2 Chọn chiều sâu chơn móng 95 8.6.3 Xác định số cọc kích thước đài 95 8.6.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 95 8.6.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 96 8.6.6 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 96 8.6.8 Tính thép cho đài cọc 102 8.7 TÍNH TỐN MĨNG C13 103 8.7.1 Nội lực tác dụng 103 8.7.2 Chọn chiều sâu chơn móng 103 8.7.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc 103 8.7.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 104 8.7.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 105 8.7.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 107 8.7.7 Tính thép cho móng C13 108 8.8 TÍNH TỐN MĨNG C21 109 8.8.1 Nội lực tác dụng lên móng 109 8.8.2 Chọn chiều sâu chơn móng 109 8.8.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc 109 8.8.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 110 8.8.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 110 8.8.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 113 8.8.7 Kiểm tra xuyên thủng móng C21 114 v 8.8.8 Tính thép cho móng C21 114 8.9 TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC ĐÀI BÈ CHO TỒN BỘ CƠNG TRÌNH 116 8.9.1 Giới thiệu Móng Bè Cọc 116 8.9.2 Nội lực tác dụng lên Móng Bè Cọc 117 8.9.3 Chọn chiều sâu chơn móng 117 8.9.4 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc 117 8.9.5 Xác định tải trọc tác dụng lên đầu cọc 118 8.9.6 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 119 8.9.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 121 8.9.9 Tính thép cho Móng Bè Cọc 122 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG 124 9.1 GIỚI THIỆU VỀ SÀN PHẲNG 124 9.1.1 Ưu điểm sàn phẳng so với sàn dầm thông thường 124 9.1.2 Nhược điểm sàn phẳng so với sàn dầm thông thường 124 9.1.3 Phân loại sàn phẳng 124 9.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN VÀ DẦM BIÊN 124 9.3 TẢI TRỌNG 125 9.3.1 Tĩnh tải 125 9.3.2 Hoạt tải 125 9.4 PHÂN TÍCH NỘI LỰC SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 125 9.4.1 Mơ hình sàn phần mềm SAFEv12 125 9.4.2 Kết phân tích nội lực phần mềm SAFEv12 125 9.4.3 Kiểm tra chọc thủng sàn phẳng theo TCVN 127 9.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN PHẲNG 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Diện tích phân khu chức tòa nhà Bảng 1.2: Chiều cao tầng tòa nhà Bảng 2.1: Cấp bền bê tông dùng cho thiết kế cấu kiện theo TCVN 5574 – 2018 10 Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574 – 2018 10 Bảng 2.3: Lớp bê tông bảo vệ 10 Bảng 2.4: Bảng phân tích lựa chọn phương án kết cấu chịu tải đứng 11 Bảng 2.5: Bảng phân tích kết cấu chịu tải ngang 11 Bảng 3.1: Tải lớp cấu tạo sàn tầng điển hình 15 Bảng 3.2: Tải lớp cấu tạo sàn vệ sinh 15 Bảng 3.3: Tải lớp cấu tạo sàn mái 16 Bảng 3.4: Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng điển hình 16 Bảng 3.5: Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737 – 1995 17 Bảng 3.6: Kết tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 19 Bảng 3.7: Chu kỳ % khối lượng tham gia dao động 20 Bảng 3.8: Các dạng dao động 21 Bảng 3.9: Khối lượng, tâm cứng, tâm khối lượng 22 Bảng 3.10: Thơng số tính tốn khác cho mode 23 Bảng 3.11: Bảng tổng hợp tải trọng gió 24 Bảng 3.15: Phần trăm khối lượng tham gia dao động theo hai phương X, Y 27 Bảng 3.16: Bảng tính tốn phương X, Y theo Mode 28 Bảng 3.17: Bảng tổng hợp hệ số tính động đất 29 Bảng 3.18: Giá trị lực cắt đáy 29 Bảng 3.19: Kết tổng hợp lực động đất 30 Bảng 3.20: Các loại tải trọng 31 Bảng 3.21: Các trường hợp tải trọng 31 Bảng 3.22: Tổ hợp tải trọng sàn 32 Bảng 3.23: Tổ hợp tải trọng cầu thang 32 Bảng 3.24: Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi - móng 32 Bảng 4.1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 35 Bảng 4.2: Hệ số chiết giảm 35 Bảng 4.3: Bảng tính kiểm tra chuyển vị lệch tầng 35 Bảng 4.4: Bảng kiểm tra hiệu ứng P - Delta 36 Bảng 5.1: Tĩnh tải lớp cấu tạo chiếu nghỉ 39 Bảng 5.2: Tĩnh tải tác dụng lên nghiêng 39 Bảng 5.3: Kết tính tốn cốt thép nghiêng 44 Bảng 6.1: Kết tính tốn thép sàn theo phương X 51 Bảng 6.2: Kết tính tốn thép sàn theo phương Y 51 Bảng 6.3: Thông số vật liệu 51 Bảng 6.4: Thông số cốt thép 52 vii Bảng 6.5: Dữ kiện cho việc kiểm tra hình thành vết nứt độ võng dài hạn 52 Bảng 6.6: Bảng kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt cho sàn 52 Bảng 6.7: Tổng hợp Moment vị trí 53 Bảng 6.8: Bảng tính độ cong tồn phần cấu kiện chịu uốn (vị trí số 1) 54 Bảng 6.9: Tổng hợp kết độ cong vị trí cịn lại 54 Bảng 7.1: Bảng quy đổi tên dầm ETABS tương ứng với tên vẽ 60 Bảng 7.2: Bảng tính tốn thép dầm tấng điển hình 61 Bảng 7.3: Nội lực vách P10A 66 Bảng 7.4: Thơng số tính tốn cốt thép cho vách P10 69 Bảng 7.5: Bảng tính tốn cốt thép cho vách P10 69 Bảng 7.6: Đặc trưng hình học phần tử 74 Bảng 7.7: Nội lực vách lõi P21 – TẦNG 74 Bảng 7.8: Kết tính toán thép phần tử lõi P21 76 Bảng 8.1: Bảng tổ hợp địa chất 83 Bảng 8.2: Bảng thống kê kỹ thuật cọc D400 theo catalog cọc ly tâm ứng suất trước BETON 85 Bảng 8.3: Bảng kết ma sát thành cọc ly tâm theo tiêu lí (bảng 1) 87 Bảng 8.4: Bảng kết ma sát thành cọc ly tâm theo tiêu lí (bảng 2) 88 Bảng 8.5: Bảng kết ma sát thành cọc ly tâm theo cường độ đất (Bảng 1) 89 Bảng 8.7: Bảng kết ma sát thành cọc ly tâm theo thí nghiệm SPT (bảng 1) 92 Bảng 8.8: Bảng kết ma sát thành cọc ly tâm theo thí nghiệm SPT (bảng 2) 92 Bảng 8.9: Tổng hợp sức chịu tải cọc bê tông ly tâm 93 Bảng 8.10: Bảng tính độ lún cọc đơn 94 Bảng 8.11: Bảng giá trị e-p 98 Bảng 8.12: Bảng tính lún móng C10 99 Bảng 8.13: Bảng tính lực F xuyên thủng móng C10 100 Bảng 8.14: Bảng xác định lực tới hạn móng C13 101 Bảng 8.15: Tọa độ trọng tâm đường bao đoạn thành phần móng C10 102 Bảng 8.16: Bảng xác định moment quán tính đoạn thành phần 102 Bảng 8.17: Bảng xác định moment tập trung tới hạn móng C10 102 Bảng 8.18: Bảng kiểm tra xuyên thủng móng C10 102 Bảng 8.19: Bảng tính thép lớp đài móng C10 103 Bảng 8.20: Bảng tính lún móng C13 107 Bảng 8.21: Bảng kiểm tra xuyên thủng móng C13 108 Bảng 22: Bảng tính thép đài móng C13 109 Bảng 8.23: Bảng tính lún móng C21 113 Bảng 8.24: Bảng kiểm tra xuyên thủng móng C21 114 Bảng 8.25: Bảng tính thép cho đài móng C21 116 Bảng 8.26: Bảng tính lún Móng Bè Cọc 121 Bảng 8.27: Bảng tính thép cho Móng Bè Cọc 123 viii Bảng 8.28: Bảng so sánh hai phương án móng cọc 123 Bảng 9.1: Bảng tính cốt thép sàn phẳng phương X 128 Bảng 9.2: Bảng tính cốt thép sàn phẳng phương Y 129 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Khn viên Canary Heights Hình 2: Mặt tầng điển hình Hình 1.3: Hình ảnh cơng trình Hình 1.4: Mặt đứng cơng trình Hình 2.2: Mặt vách lõi 13 Hình 2.2: Mặt vách sàn dầm theo phương X tầng điển hình 14 Hình 2.3: Mặt vách sàn dầm theo phương Y tầng điển hình 14 Hình 1: dạng dao động riêng công trình 20 Hình 5.1: Sơ đồ tính vế cầu thang 40 Hình 5.2: Tĩnh tải lớp cấu tạo tác dụng lên thang 40 Hình 5.3: Hoạt tải tác dụng lên thang 41 Hình 5.4: Chuyển vị thang từ mơ hình ETABS 41 Hình 5.5: Biểu đồ moment thang từ ETABS 42 Hình 5.6: Biểu đồ lực cắt từ ETABS 42 Hình 5.7: Phản lực thang từ mơ hình ETABS 43 Hình 6.1: Kết sàn tầng điển hình 45 Hình 6.2: Biểu đồ màu moment M11 46 Hình 6.3: Biểu đồ màu moment M22 46 Hình 6.4: Dãy Strip sàn theo Layer A 47 Hình 6.5: Dãy Strip sàn theo Layer B 47 Hình 6.6: Moment Strip sàn theo Layer A 48 Hình 6.7: Moment Strip sàn theo Layer B 48 Hình 6.8: Biểu đồ màu ứng suất Mmax 49 Hình 6.9: Biểu đồ màu ứng suất Mmin 49 Hình 6.10: Chuyển vị sàn tải trọng 50 Hình 7.1: Mặt dầm tầng điển hình mo hình Etabs 56 Hình 7.2: Giá trị moment dầm tầng điển hình 57 Hình 7.3: Biểu đồ nội lực moment lực cắt dầm B83 57 Hình 7.4: Cốt thép ngang cốt đai vùng tới hạn dầm 59 Hình 7.5: Mặt vách P6, P10, P13, P14, P19 lõi thang P21 chọn để tính tốn 63 Hình 7.6: Mặt vách lõi thang chọn tính tốn từ Etabs 63 Hình 7.7: Các khung trục lược chọn để tính tốn 64 Hình 7.8: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách phẵng 64 Hình 7.9: Mặt vách trục C5 CH chọn để tính tốn 68 Hình 10: Mặt lõi P21 74 ix Hình 8.1: Trụ Địa Chất 82 Hình 8.2: Mặt cắt ngang cọc ly tâm ứng suất trước 85 Hình 8.3: Biểu đồ xác đinh hệ số α 89 Hình 8.4: Biểu đồ xác đinh hệ số αp fL 91 Hình 8.5: Mặt bố trí móng chọn để tính tốn 94 Hình 8.6: Mặt bố trí cọc ly tâm móng C10 95 Hình 8.7: Mơ hình móng C10 SAFEv12 95 Hình 8.8: Kết phản lực đầu cọc lớn TH7 móng C10 96 Hình 8.9: Biểu đồ quan hệ e-p 98 Hình 8.10: Tính moment qn tính cạnh song song với trục X 101 Hình 8.11: Tính moment qn tính cạnh song song với trục Y 101 Hình 8.12: Momen đài móng C10 103 Hình 8.13: Mặt bố trí cọc ly tâm móng C13 104 Hình 8.14: Mơ hình móng C13 SAFE v12 104 Hình 8.15: Kết phản lực đầu cọc lớn TH9 móng C13 104 Hình 8.16: Moment đài cọc móng C13 108 Hình 8.17: Mặt bố trí cọc ly tâm móng C21 109 Hình 8.18: Mơ hình móng C21 SAFE v12 110 Hình 8.19: Kết phản lực đầu cọc lớn TH21 móng C21 110 Hình 8.20: Momen móng C21 115 Hình 8.21: Ảnh hưởng tương hỗ Móng Bè Cọc 117 Hình 8.22: Sơ đồ tính Móng Bè Cọc 117 Hình 8.23: Mặt đài Móng Bè Cọc bố trí cọc đài 118 Hình 8.24: Mơ hình Móng Bè Cọc phần mềm SAFEv12 118 Hình 8.25: Kết phản lực đầu cọc lớn TH1 Móng Bè Cọc 118 Hình 8.26: Kết Momen Móng Bè Cọc 122 Hình 9.1: Phân loại sàn phẳng 124 Hình 9.2: Mơ hình sàn phẳng phần mềm SAFEv12 125 Hình 9.3: Kết Momen sàn theo phương X 126 Hình 9.4: Kết Momen sàn theo phương Y 126 Hình 9.5: Chuyển vị ngắn hạn sàn 127 Hình 9.6: Xác định tháp chọc thủng sàn 127 DANH MỤC LƯU ĐỒ Lưu đồ 1.1: Tổng quan kiến trúc Lưu đồ 2.1: Tổng quan kết cấu Lưu đồ 3.1: Tải trọng tác động 15 Lưu đồ 3.2: Tính tốn thành phần động tải trọng gió 23 Lưu đồ 4.1: Kiểm tra trạng thái giới hạn II 34 x Bảng 25: Bảng tính thép cho đài móng C21 M Phương X Phương Y Lớp Lớp h0 (kN.m) (mm) (mm) -1228.67 769.95 1000 1000 Lớp Lớp b 1450 1450 αm  As 1000 1450 a (mm2) 0.03 0.02 0.03 0.02 2464.1 1533.8 Bố trí thép theo cấu tạo 1810.772  0.05 0.05 3199.4 As  (mm2) 22 20 150 200 2535.5 1570.8 0.17 0.11 20 200 1570.8 0.11 25 150 3274.1 0.23 8.9 TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC ĐÀI BÈ CHO TỒN BỘ CƠNG TRÌNH 8.9.1 Giới thiệu Móng Bè Cọc • - (%) Móng bè cọc hay cịn gọi móng bè cọc Móng bè cọc có nhiều ưu điểm so với loại móng khác, chịu lực tải trọng lớn, độ cứng lớn, khơng gian tự thơng thống thuận lợi cho việc bố trí tầng hầm, liên kết bè kết cấu chịu lực bên vách, cột có độ cứng lớn phù hợp sơ đồ làm việc công trình • Đặc điểm bật móng bè - cọc ảnh hưởng tương hỗ đất kết cấu móng theo bốn ảnh hưởng sau: Sự tương tác cọc đất; Sự tương tác cọc cọc; Sự tương tác đất móng bè; Sự tương tác cọc móng bè Sơ đồ tính móng bè - cọc: Móng bè mơ hình phần tử dầm phần tử hai Móng bè liên kết với lị xo tượng trưng cho cọc cho đất điểm nút Các lò xo tượng trưng cho cọc đất có kể đến ảnh hưởng tương hỗ bè, cọc 116 Hình 8.21: Ảnh hưởng tương hỗ Móng Bè Cọc Hình 8.22: Sơ đồ tính Móng Bè Cọc 8.9.2 Nội lực tác dụng lên Móng Bè Cọc Story Pier PTONG Combo TH1 Loc Bottom P -220302.5 V2 0.0008 V3 -0.0344 T 0.0165 M2 -203985.5 M3 42712.65 8.9.3 Chọn chiều sâu chơn móng - Chọn chiều sâu chơn móng hm = -1.2 m so với cao độ tự nhiên - Chọn chiều cao đài hđ = 1.2 m 8.9.4 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc Nc N = 2  Qa tt = 2 220302.5 = 244.7805 (cọc) 1800 Chọn 276 cọc bố trí khoảng cách cọc 5D với D = 400mm 117 Hình 8.23: Mặt đài Móng Bè Cọc bố trí cọc đài Hình 8.24: Mơ hình Móng Bè Cọc phần mềm SAFEv12 8.9.5 Xác định tải trọc tác dụng lên đầu cọc Hình 8.25: Kết phản lực đầu cọc lớn TH1 Móng Bè Cọc 118 Pmax = 1798.239 (kN) < Rcd = 1800 (kN) : thoả yêu cầu Pmin = 58.423 (kN) > :cọc không bị nhổ, không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc 8.9.6 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc : tb = l  l i i = i 18.62 +  24.18 + 19.5  30.2 = 26.03o 28 Góc truyền lực :  = 26.03 = 6.50 Chiều dài khối móng qui ước : LM = L – D + 2Lc.tg  = 46.8 - 0.4 + 2×28×tg(6.50) = 52.78 tb  52.8 (m) Chiều rộng khối móng qui ước : BM = B-D+ 2Lc.tg  = 28.8 - 0.4 + 2×28×tg(6.50) = 34.78  34.8 (m) tb Diện tích đáy khối móng quy ước : Fqu = 52.8×34.8 = 1837.44 (m2) Trong : L,B : Chiều dài chiều rộng lớn đài móng Lc : chiều dài cọc tiếp xúc với đất Xác định khối lượng khối móng quy ước Chọn chiều cao đài : hđ = 1.2 m Thể tích đài cọc: W = 1.2×46.8×16.8+1.2×22.8×6+1.2×14.8×6+ 276×0.0804×28 = 1835.54 m3 Thể tích đất móng khối qui ước: Wđất = 1837.44×28 – 1835.54 = 49612.78 m3 Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = .W + Wđất tb Với  tb =  i  h i 11.05 + 19.5 10.97 = = 9.218 KN / m3 h 28 Trọng lượng khối móng qui ước: Qm = 20×1835.54 + 9.218 ×49612.78= 494041.406 (KN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : Ntc = N + Q m = 220302.5 + 494041.406= 714343.906 kN tc Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước (theo 4.6.9 TCVN 9362-2012) R tc = m1m (Ab II + Bh 'II + Dc II − h o ) k tc Trong đó: ▪ m1 m2: Lần lượt hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, → m1 = 1.2, m2 = 1.1; ▪ ktc: Hệ số độ tin cậyktc = 1; ▪ A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào góc ma sát II = 30.2 → A = 1.17, B = 5.68, D = 8.02;( lấy theo bảng 14 – TCVN 9362-2012) 119 ▪ b: Kích thước cạnh bé khối móng quy ước, b = Bqu = 22.8 (m); ▪ h: Chiều sâu đặt móng so với cốt qui định, h = 29.3 (m) ▪ II: Dung trọng trung bình lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, II = 11 (kN/m3) ▪ II’: Dung trọng trung bình lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên, II’ = 11.15 (kN/m3) ▪ cII: Giá trị lực dính đơn vị nằm trực tiếp đáy móng, c = 15.94 (kN/m2); ▪ ho: Chiều sâu đất tầng hầm, ho = m Thay giá trị vào, ta có sức chịu tải đáy khối móng quy ước Rtc =1.1×(1.17×22.8×11 + 5.68×29.3×11.15 + 8.02×15.94 ) = 2504.592 (KN/m2) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : Wym = Bm  L2 m 34.8  52.82 = = 16169.472 m3 6 Wxm = B2 m  Lm 34.82  52.8 = = 10657.152 m3 6  tc max M tcy N tc M tcx 220302.5 203985.5 42712.65 = + + = + + = 141.678 KN / m Fqu Wxm Wym 1837.44 10657.152 16169.472  tc = tc tb = M tcy N tc M tcx 220302.5 203985.5 42712.65 − − = − − = 98.114 KN / m Fqu Wxm Wym 1837.44 10657.152 16169.472 N tc 220302.5 = = 119.896 KN / m2 Fqu 1837.44 Các điều kiện thỏa mãn : tc max = 141.678  1.2R tc = 3005.51 (kN/m2)  tctb = 119.896 < Rtc = 2504.592 (KN/m2) tc min = 98.114  → Có thể tính lún theo quan niệm biến dạng đàn hồi tuyến tính ❖ Kiểm tra độ lún cọc - Tính lún theo phương pháp tổng phân tố Chia lớp đất mũi cọc thành lớp mỏng có bề dày hi = ( m ) Các lớp đánh số theo thứ tự 0, 1, 2,… tính từ đáy móng khối quy ước - Theo thống kê địa chất lớp đất đặt móng lớp đất tốt, nên ta dừng việc tính lún  bt  5 gl Pgl = - Áp lực gây lún mũi cọc : N Fqu tc − i  hi = 714343.906 − 11.05 − 19.5 10.97 − 11.07 = 64.236 kN/m 1837.44 Bề dày phân tố lớp đất tính lún: chọn h = 1(m) Ứng suất trọng lượng thân đặt mũi cọc : 120  bt = 4×11.05 + 19.5×10.97+6×11.07 = 324.535 (kN/m2) -  gl = ko.Pgl với ko - hệ số tra bảng, phụ thuộc tỷ số; Lm/B, 2Z/B - bt(i) = bt(i−1) + (zi − zi−1 ) P1i = - - P2i = bt(i −1) + bt(i) gl(i −1) + gl(i) + P1i Bảng 8.26: Bảng tính lún Móng Bè Cọc Lớp phân tố Chiều dày z (m) 2z/b (m) 0 σ bt 324.54 Tổng - Dựa vào kết bảng nhận thấy - Cơng thức tính tổng độ lún: S= ko σgl P1i P2i e1i e2i s(m) 64.236 bt 64.236 = = 5.05  nên dừng việc tính lún gl 324.535 (e1i − e 2i ) h i = 0cm  S = 8cm → Thỏa điều kiện độ lún cho phép cơng trình + e1i 8.9.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc ❖ Kiểm tra cọc làm việc nhóm (Cơng thức hiệu ứng nhóm theo Converse Labarre) Hệ số nhóm:  (m − 1)n + (n − 1) m  d 1  = 1−   , = arctg   = arctg   90mn   s 5 Trong đó: + m: số hàng cọc + n: số cọc hàng + d: đường kính cọc , d = 0.4 m + s: khoảng cách tâm cọc, s = m Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhóm =  n c  Qtk  N tt ❖ Kiểm tra Kiểm tra hệ số nhóm cọc :  (m − 1)n + (n − 1)m    (9 − 1)  24 + (24 − 1)   1 = −    = − arctan    = 0.768 90mn 90   24       (m − 1)n + (n − 1)m    (3 − 1) 12 + (12 − 1)   2 = −    = − arctan    = 0.801 90mn 90  12       (m − 1)n + (n − 1)m    (3 − 1)  + (8 − 1)   3 = −    = − arctan    = 0.806 90mn 90        121 Sức chịu tải nhóm cọc : Qnhóm =  n c  Qd.nen  N tt = 0.768×216×1800+0.801×36×1800+0.806×24×1800 = 385322.4 (kN) > 220302.5 (kN)  Thỏa yêu cầu 8.9.9 Tính thép cho Móng Bè Cọc - Sử dụng phần mềm SAFE mơ hình, tính tốn nội lực - Vẽ Strip theo phương X, Y với chiều rộng dãy 1m - Kết nội lực theo phương X, Y Hình 8.26: Kết Momen Móng Bè Cọc 122 Bảng 8.27: Bảng tính thép cho Móng Bè Cọc M Phương X Phương Y b h0  αm As  a (mm2) As  (mm2) (kN.m) (mm) (mm) Lớp Lớp -1228.67 769.95 1000 1000 1150 1150 0.05 0.11 0.05 0.12 2612.0 6652.1 25 30 150 100 3274.13 7068.58 0.28 0.61 Lớp -569.982 1000 1150 0.025 0.026 1434.5 25 200 2454.37 0.21 Lớp 1810.772 1000 1150 0.14 0.15 8024.2 32 100 8042.48 0.70 (%) Bảng 8.28: Bảng so sánh hai phương án móng cọc TIÊU CHÍ SO SÁNH ĐƯỜNG KÍNH CỐT THÉP LỚP TRÊN LỚN NHẤT ĐƯỜNG KÍNH CỐT THÉP LỚP DƯỚI LỚN NHẤT PHẢN LỰC ĐẦU CỌC LỚN NHẤT TỔNG SỐ LƯỢNG CỌC TỔNG KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ĐÀI THƯỜNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ĐÀI BÈ 22a150 25a150 25a150 a100 1798.239 kN 1747.876 305 CỌC 276 CỌC 1608.02 TẤN 3448.935 TẤN  PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC ĐÀI BÈ TỐN KÉM CHI PHÍ HƠN SO VỚI PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ĐÀI THƯỜNG 123 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG 9.1 GIỚI THIỆU VỀ SÀN PHẲNG 9.1.1 Ưu điểm sàn phẳng so với sàn dầm thơng thường • • • • • Dễ dàng bố trí chia khơng gian phịng Dễ dàng bố trí lỗ mở sàn Tiết kiệm chiều cao tầng Tiết kiện ván khuôn, thời gian thi công nhanh Dễ lắp đặt hệ thống M&E 9.1.2 Nhược điểm sàn phẳng so với sàn dầm thơng thường • • • Độ võng lớn, cần kiểm tra khống chế độ võng Khả chống cắt xuyên thủng không cao Độ cứng thấp, khả chịu tải trọng ngang 9.1.3 Phân loại sàn phẳng • • • • Sàn phẳng thơng thường ( có dầm biên khơng có dầm biên) Sàn phẳng có drop panel Sàn phẳng có mũ cột Sàn phẳng có mũ cột drop panel Hình 9.1: Phân loại sàn phẳng => Sinh viên chọn loại sàn phẳng thơng thường có dầm biên để áp dụng cho cơng trình 9.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN VÀ DẦM BIÊN ❖ Sơ kích thước sàn theo tiêu chuẩn ACI 124 - Sinh viên chọn thép CB400V có fy = 4000 kG/cm2 để tính tốn bố trí cho sàn Chiều dày sàn sơ là: h s  4700 ln = = 142.42 mm => Chọn hs = 180 (mm) 33 33 Chọn kích thước dầm biên: bxh = 200 x 600 (mm) 9.3 TẢI TRỌNG 9.3.1 Tĩnh tải (Mục 3.1 – TĨNH TẢI – CHƯƠNG 3) 9.3.2 Hoạt tải (Mục 3.2 – HOẠT TẢI – CHƯƠNG 3) 9.4 PHÂN TÍCH NỘI LỰC SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 9.4.1 Mơ hình sàn phần mềm SAFEv12 Hình 9.2: Mơ hình sàn phẳng phần mềm SAFEv12 9.4.2 Kết phân tích nội lực phần mềm SAFEv12 125 Hình 9.3: Kết Momen sàn theo phương X Hình 9.4: Kết Momen sàn theo phương Y 126 Hình 9.5: Chuyển vị ngắn hạn sàn Độ võng lớn f = 1.536 mm Theo trạng thái giới hạn thứ hai độ võng giới hạn sàn phẳng (1/250)L: L 4700 = 18.8 mm Ta có fmax = 1.536 mm <  f  = max = 250 250 → Thỏa mãn điều kiện biến dạng ô sàn, không cần kiểm tra vị trí khác 9.4.3 Kiểm tra chọc thủng sàn phẳng theo TCVN Hình 9.6: Xác định tháp chọc thủng sàn Công thức kiểm tra F   Rbt um h0 Trong đó:  = 1: hệ số lấy bê tông nặng 127 F = q  L1L2 − (c + h )  : Tải trọng chọc thủng sàn Fcx =  Rbt um h0 q: Lực phân bố ô sàn Rb: Cường độ chịu kéo bê tông um: Giá trị trung bình chu vi hai đáy tháp xuyên thủng, um = 4(c + h0 ) ho=0.16 m: Chiều cao làm việc tiết diện sàn Nhận định tính tốn: Xét theo diện truyền tải từ sàn vào vách ta thấy vị trí vách P10 trường hợp nguy hiểm Vì kiểm tra xuyên thủng vị trí vách P10 Để đảm bảo an tồn, tải trọng phân bố sàn lấy với hoạt tải lớn tĩnh tải lớn nhất, tải tường coi phân bố sàn Tải tường: q1 = 2.4 ( kN / m ) Tĩnh tải tác dụng lên sàn: q2 = 6.22 ( kN / m ) Hoạt tải tác dụng lên sàn: q3 = 1.2  = 3.6 (kN / m2 ) → Tổng tải tác dụng lên sàn: qtt = 2.4 + 6.22 + 3.6 = 12.22(kN / m2 ) - Vách P10 có kích thước = 4.8 ×0.2 (m) - Tải trọng chọc thủng sàn: F = 12.22  5.4  4.6 + (4.8 +  0.16)2  = 628.91 kN um = 4× ( 4.8 + 0.16 ) = 4.98 (m) - Fcx = α × Rbt × Um × h0 = × 1.05 x 103 × 4.98 × 0.16 = 941.22 (kN) Vậy F = 628.91 < Fcx = 941.22 (kN) → Chiều dày sàn thỏa điều kiện xun thủng 9.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN PHẲNG Bảng 9.1: Bảng tính cốt thép sàn phẳng phương X Tên sàn Mmax b h Vị trí (kN.m) (mm) (mm) (mm) MSA1 SA7 SA9 SA10 SA13 CSA17 Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp -3.78 10.70 -23.54 14.20 -32.61 14.55 -23.18 13.73 -8.01 11.75 -21.29 9.58 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 Chọn thép Tính thép h0 αm  0.010 0.027 0.060 0.036 0.083 0.037 0.059 0.035 0.020 0.030 0.054 0.024 0.010 0.028 0.062 0.037 0.087 0.038 0.061 0.036 0.021 0.030 0.056 0.025 H.lượng mBT (cm2/m) (mm) (mm) (cm2/m) (%) 0.68 10 200 3.93 0.25% 10 1.94 200 3.93 0.25% 10 4.34 150 5.24 0.33% 10 2.58 200 3.93 0.25% 10 6.09 100 7.85 0.49% 10 2.65 200 3.93 0.25% 10 4.27 200 3.93 0.33% 10 2.50 200 3.93 0.25% 10 1.45 200 3.93 0.25% 10 2.13 200 3.93 0.25% 10 3.91 200 3.93 0.25% 10 1.73 200 3.93 0.25% AsTT Ø aBT AsCH 128 Bảng 9.2: Bảng tính cốt thép sàn phẳng phương Y Tên ô sàn Mmax b h Vị trí (kN.m) (mm) (mm) (mm) MSB3 MSB4 MSB15 MSB20 MSB29 MSB32 MSB38 MSB41 Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp -4.89 4.18 -0.41 11.78 -21.35 7.71 5.80 -4.66 -6.24 6.65 -20.28 7.66 -0.37 11.62 4.37 -4.58 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 180 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160 Chọn thép Tính thép h0 αm  0.012 0.011 0.001 0.030 0.055 0.020 0.015 0.012 0.016 0.017 0.052 0.020 0.001 0.030 0.011 0.012 0.013 0.011 0.001 0.031 0.056 0.020 0.015 0.012 0.016 0.017 0.053 0.020 0.001 0.030 0.011 0.012 H.lượng mBT (cm2/m) (mm) (mm) (cm2/m) (%) 0.88 10 200 3.93 0.25% 10 0.75 200 3.93 0.25% 10 0.07 200 3.93 0.25% 10 2.14 200 3.93 0.25% 10 3.92 200 3.93 0.25% 10 1.39 200 3.93 0.25% 10 1.04 200 3.93 0.25% 10 0.84 200 3.93 0.25% 10 1.12 200 3.93 0.25% 10 1.20 200 3.93 0.25% 10 3.72 200 3.93 0.25% 10 1.38 200 3.93 0.25% 10 0.07 200 3.93 0.25% 10 2.11 200 3.93 0.25% 10 0.78 200 3.93 0.25% 10 0.82 200 3.93 0.25% As TT Ø a BT AsCH 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Trường Sơn, “Địa chất cơng trình”, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM Lê Bá Huế, “Khung bê tông cốt thép tồn khối”, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Đình Cống, “Sàn bê tơng cốt thép tồn khối”, NXB Xây dựng – Hà Nội Nguyễn Tổng, “Mơ hình nhà cao tầng bê tông cốt thép phần mềm etabs”, TP.HCM2017 Nguyễn Tổng, “Mơ hình thiết kế sàn phần mềm safe”, TP.HCM-2017 Nguyễn Tổng, “Quy trình thiết kế nhà cao tầng”, TP.HCM-2017 Nguyễn Tổng, “Ứng xử xoắn nhà nhiều tầng có hình dáng phức tạp”, TP.HCM-2017 Nguyễn Tổng, “Tải trọng ngang tác dụng lên hệ khung vách không gian”, TP.HCM-2017 Nguyễn Tổng, “Sức chịu tải vật liệu cọc khoan nhồi”, TP.HCM-2017 10 Nguyễn Tổng, “Tải trọng ngang tác dụng lên hệ khung vách không gian”, TP.HCM-2017 11 Võ Bá Tầm, “Kết cấu bê tông cốt thép tập 1,2,3”, NXB Đại học quốc gia TP.HCM-2012 12 TCVN 9395:2012, “Cọc khoan nhồi – thi công nghiệm thu”, NXB Xây dựng, Hà Nội 13 Trần Thị Thôn, “Bài tập thiết kế kết cấu thép”, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM-2013 130 ... khu chức tịa nhà Phân khu chức Diện tích (m2) Căng hộ từ tầng – 19 10022.88 Tầng Thượng Tầng Kỹ Thuật Mái Bằng 641.3 213.8 213.8 1.1.3.2 Mặt cơng trình: Tầng điển hình gồm nhiều căng hộ cao cấp. .. triển: Trung tâm thương mại hộ chung cư cao cấp Đơn vị thi cơng móng dự án: Trung Dũng Đơn vị tư vấn: P & T consultants Pte, Ltd; Beca PCM Pte, Ltd… Cơ cấu hộ: The Canary Heights dự án độc đáo có... Hình 1.1: Khn viên Canary Heights Khu vui chơi trẻ em Canary Heights bố trí xen kẽ khn viên xanh đảm bảo an toàn sẻ cho trẻ nhỏ Quan trọng hết, hiểu tầm quan trọng gia đình, khu cơng viên địa