Thiết kế công trình trung tâm kỹ thuật in thông tấn xã

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA Luận văn Thiết kế cơng trình Trung tâm kỹ thuật in Thông xã : LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi LỜI CẢM ƠN Có thể nói đường học tập để lấy đại học thứ hai em dài so với dự kiến Tuy với thời gian dài nhiều khó khăn em có nhiều niềm vui, vui gặp nhiều thầy cô tận tâm với học trò, vui gặp nhiều bạn bè cùn g hỗ trợ học tập, vui em nhận nhiều kiến thức quý báu từ thầy cô Để có kiến thức này, em xin chân thành cám ơn tất thầy cô giảng dạy cho em từ ngày đầu học tập Em xin cám ơn: - Thầy Võ Minh Thiện, người cung cấp cho em kiến thức môn Sức bền vật liệu, kiến thức sở ngành - Thầy Đinh Sỹ Minh, thầy giúp em hiểu sâu kiến thức sở, thầy cung cấp cho em kiến thức môn Cơ học kết cấu - Thầy Trương Quang Thành, thầy giảng dạy em môn móng giúp em hiểu tính đa dạng phức tạp đất từ chọn phương án móng hợp lý - Thầy Nguyễn Văn Giang, thầy cung cấp cho em kiến thứ c Kết cấu thép, ưu điểm mà vật liệu sử dụng rộng rãi xây dựng - Thầy Nguyễn Việt Tuấn, thầy giúp em hình dung trình tổ chức thi công công trình, kiến thức thực tế quý báu giúp em trình học thời gian tới trường - Đặc biệt em xin cám ơn Thầy Khổng Trọng Toàn, thầy truyền đạt cho em nhiều kiến thức môn BTCT Với thời gian dài đượ c thầy giảng dạy, thầy giúp em hiểu vấn đề nguyên lý làm việc loại kết cấu chủ yếu ngành xây dựng, thầy định hướng cho em việc thiết kế cấu kiện BTCT theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 Hôm nay, đường em qua tới đích, bảo vệ kết học tập trước hội đồng nhà trường, công nhận tốt nghiệp Đại học ngành xây dựïng dân dụng công nghiệp, trở thành kỹ sư xây dựng Đồ án tốt nghiệp hoàn thành, em xin cảm ơn Cô Trần Thạch Linh, người giúp em tổng hợp kiến thức suốt trình học tập Gần bốn tháng thực đồ án, thời gian ngắn cô giúp em cố lại kiến thức, nhận định vấn đề từ nhìn tổng thể lựa chọn phương án riêng tối ưu cho đồ án Em chân thành cám ơn cô Một lần nữa, em xin cám ơn tất thầy cô giảng dạy hướng dẫn em, xin cám ơn Thầy Cô khoa Xây dựn g, toàn thể Thầy Cô trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM Xin cám ơn Công Ty TNHH Nippon Engineering tạo điều kiện cho suốt trình theo học trường hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin m ơn gia đình, bạn bè đồn g nghiệ p độn g viên, giúp đỡ trình học tập thực đồ án Chân thành cảm ơn! Sinh viên Tôn Nữ Thanh Chi i cám ơn Trang LUAN VANLờCHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN PHẦN A TỔNG QUAN KIẾN TRÚC Sự cần thiết đầu tư Địa điểm xây dựng Tổng quan kiến trúc Giải pháp lại Đặc điểm khí hậu, khí tượng, thủy văn nơi xây dựng công trình Các giải pháp kỹ thuật 3 3 4 PHẦN B TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊN TRÊN CÔNG TRÌNH CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH 1.1 Những đặc điểm nhà cao tầng 1.2 Hệ chịu lực nhà cao tầng 1.3 So sánh lựa chọn phương án kết cấu 1.4 Qui phạm tải trọng sử dụng tính toán 7 8 CHƯƠNG TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG 2-10 2.1 Lựa chọn sơ kích thước phận sàn 2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 2.3 Tính toán ô sàn 2.4 Tính toán kiểm tra độ võng 2.5 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 10 10 15 17 26 32 CHƯƠNG TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐẾN TẦNG 10 3.1 Cấu tạo cầu thang tầng đến tầng 10 3.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 3.3 Tính toán phận cầu thang 3.4 Bố trí cốt thép cầu thang tầng đến tầng 10 33 33 33 36 48 Mục lục Trang 199 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi CHƯƠNG TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 49 4.1 Công kích thước hồ nước mái 49 4.2 Tính toán cấu kiện hồ nước mái 51 4.3 Tính toán kiểm tra võng 81 4.4 Bố trí cốt thép hồ nước mái 87 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 88 5.1 Trình tự tính toán 88 5.2 Hệ chịu lực công trình 88 5.3 Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 91 5.4 Xác định nội lực công trình (khung không gian) 95 5.5 Tính toán cốt thép cho cột khung trục 97 5.6 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục 118 5.7 Kiểm tra kết cấu công trình 128 5.8 Bố trí cốt thép khung trục 128 TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG 129 PHẦN C CHƯƠNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT – TẢI TRỌNG – CÁC PHƯƠNG ÁN 130 6.1 Giới thiệu công trình 130 6.2 Điều kiện địa chất công trình 130 6.3 Lựa chọn giải pháp móng 132 6.4 Cơ sở tính toán 134 6.5 Thiết kế phương án móng cọc ép 134 6.6 Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi 165 6.7 So sánh lựa chọn phương án móng 194 6.8 Kết luận 197 TÀI LIỆU THAM KHẢO 198 MỤC LỤC 199 Mục lục Trang 200 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi CHƯƠNG PHỤ LỤC MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN – KHUNG TRỤC Hình 1.1: Mô hình không gian Phụ lục Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Hình 1.2: Số hiệu cột khung trục Phuï luïc Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Hình 1.3: Biểu đồ bao lực cắt khung trục Phụ luïc Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Hình 1.4: Biểu đồ bao mômen khung trục Phụ lục Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: Th.S Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Hình 1.5: Sơ đồ số hiệu dầm khung trục Chương 1: Phụ lục mô hình khung khoâng gian LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: Th.S Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Hình 1.6: Chuyển vị khung không gian Chương 1: Phụ lục mô hình khung không gian LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi b) Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay cọc Tính toán cọc chịu tải trọng ngang (theo biến dạng) nhằm kiểm tra điều kiện:  n  Sgh ; ψ  ψgh đó:  Δ n ,ψ  Sgh ,ψgh - chuyển vị ngang (m) góc xoay (rad) đầu cọc, xác định theo tính toán; - giá trị giới hạn cho phép chuyển vị ngang (m) góc xoay (rad) đầu cọc, qui định nhiệm vụ thiết kế nhà công trình Hình 6.21: Sơ đồ tải trọng đầu cọc Sơ đồ chuyển vị cọc đất Tính toán chuyển vị ngang cọc Δ n (m) góc xoay ψ (rad) đầu cọc theo công thức sau: Δ n = yo + ψo lo + ψ = ψo + H.l3o M.l2o + 3E b J 2E b J H.l o2 M.l o + 2E b J E b J (6.21) (6.22) :  ψo =Ho δ MH +M o δ MM (6.23)  yo =H o δ HH +M o δ HM (6.24)  H, M: giá trị tính toán lực cắt momen uốn đầu cọc  lo : chiều dài đoạn cọc từ đáy đài đến mặt đất, dân dụng lo = + Ho : giá trị lực cắt đầu cọc, lấy Ho= H; + Mo: giá trị momen đầu cọc, Mo = Mng + H lo + Mng: giá trị momen ngàm vị trí cọc đài δ MH +lo δ MM + M ng = δ MM + l 2o 2E b I lo EbI H=- δ MH Ho δ MM Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g (6.25) Trang 184 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi  Các chuyển vị HH , HM , MH , MM ứng lực đơn vị đặt đáy đài: + HH = Ao (6.26) α bd E b I + MH = HM = + MM = Bo α Eb I bd Co α bd E b I (6.27) (6.28) HH: chuyển vị ngang tiết diện, m/kN, lực Ho = HM: chuyển vị ngang tiết diện, 1/kN, môment Mo = MH: góc xoay tiết diện, 1/kN, lực Ho = MM: góc xoay tiết diện, 1/kNm, Mo = Ao, Bo, Co tra bảng G.2 tùy thuộc vào chiều sâu tính đổi cọc đất Le =α bd L  Hệ số biến dạng:  bd  K * bc , Eb * I (6.29) + K: hệ số qui ước Tra bảng G1, [8] Khi tính toán cọc chịu lực ngang, cọc làm việc với đoạn cọc có chiều dài lah tính từ đáy đài + Chiều sâu ảnh hưởng đất cọc chịu lực ngang lấy sau: Lah = 2(d + 1) = 2(0.8+1) = 3.6 m => K = 4280 kN/m4 (đất sét dẻo mềm, cọc đóng) + bc: chiều rộng qui ước cọc Cọc có cạnh d = 0.8 m theo [8]: bc = d + m = 0.8 + = 1.8 m + Moment quán tính tiết diện ngang cọc:  d   0.84 I=   20.11  10 m 64 64 + Modul đàn hồi bê tông cọc: Eb = 30x106 kN/m2 Ta có độ cứng tiết diện ngang cọc : Eb I  30  106  20.11  103  603  103 kNm =>  bd  K * bc 4280  1.8   0.42 m 1 Eb * I 603  10 Chiều dài tính đổi cọc đất: Le = bd L = 0.42 x 27.9 = 11.72 m Tra baûng G2, [9] => A0 = 2.441; B0 = 1.621; C0 = 1.751 1 A0   2.441  5.46  10 m / kN  Eb I 0.42  603  103 1 B0   1.621  1.52  105 m / kN -  MH   HM  2  bd Eb I 0.42  603  10 1 C0   1.751  0.69  10  m / kN -  MM   bd Eb I 0.42  603  10 -  HH  bd Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 185 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi +Móng M1 Momen đầu cọc : 1.52  10 5  18 08   39 83 mkN 0.69  10  1.52  10 5   18.08  200.6 mkN 0.69  10  M x ng   M y ng Chuyeån vị cọc cao trình đáy đài:  nX = yoX = HoXHH + MoYHM = 91.05 x 5.46x10-5 + (-200.57) x 1.52x10-5 = 0.00192 m X = oX = HoXMH + MoYMM = 91.05 x 1.52x10-5 + (-200.57) x 0.69x10-5 = 0.000000027 rad  nY = yoY = HoYHH + MoXHM = 18.08 x 5.46x10-5 + (-39.83) x 1.52x10-5 = 0.00038 m Y = oY = HoYMH + MoXMM = 18.08 x 1.52x10-5 + (-39.83) x 0.69x10-5 = - 0.000000011 rad Chuyển vị ngang góc xoay cao trình đáy đài: ψ = ψ 2x +ψ 2y = 0.00000003 rad = 3x10-8 rad Δ n = Δ 2nx +Δ 2ny = 0.00196 m = 0.196 cm < gh = cm Vậy cọc thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc +Móng M2 Momen đầu cọc : 1.52  10 5  0.64  1.41 mkN 0.69  10  1.52  10 5   63.73  140.4 mkN 0.69  10  M x ng   M y ng Chuyển vị cọc cao trình đáy đài:  nX = yoX = HoXHH + MoYHM = 63.73 x 5.46x10-5 + (-140.39) x 1.52x10-5 = 0.00135 m X = oX = HoXMH + MoYMM = 63.73 x 1.52x10-5 + (-140.39) x 0.69x10-5 = 0.000000005 rad  nY = yoY = HoYHH + MoXHM = 0.64 x 5.46x10-5 + (-1.41) x 1.52x10-5 = 0.00001 m Y = oY = HoYMH + MoXMM = 0.64 x 1.52x10-5 + (-1.41) x 0.69x10-5 = - 0.000000001 rad Chuyển vị ngang góc xoay cao trình đáy đài: ψ = ψ 2x +ψ 2y = 0.00000001 rad = 1x10-8 rad Δ n = Δ 2nx +Δ 2ny = 0.00135 m = 0.135 cm < gh = cm Vậy cọc thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 186 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi 6.6.9 Tính toán đài cọc a) Kiểm tra chọc thủng: kiểm tra theo [14] tượng nén thủng bêtông +Móng M1 Chiều cao đài chọn 1.4 m Bê tông đài sử dụng bê tông cấp độ beàn B25 1964 100 700 1250 A 3900 1250 hc =600 C1 =682 700 100 1906 bc =400 C =753 100 700 1250 1250 700 100 3900 Hình 6.8: Sơ đồ xác định tháp chọc thủng cho đài cọc đơn móng M1 Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau: P  Fb   t Rbt U m ho tg  (6.30) đó: P lực chọc thủng tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng, xem hình 6.23 xác định Pitt gía trị áp lực cọc Pitt bảng 6.29 Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 187 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi 700 100 Y 1250 3900 X 1250 A 100 700 100 700 1250 1250 700 100 3900 Hình 6.23: Sơ đồ xác định áp lực cọc tác dụng đài móng M1 Bảng 6.29: Áp lực cọc Pitt Cọc xi (m) -1,25 -1,25 1,25 -1,25 Ntt (kN) 5606,66 5606,66 5606,66 5606,66 yi (m) -1,25 1,25 1,25 1,25 Mxtt (kNm) 305,9 305,9 305,9 305,9 Mytt (kNm) 785,43 785,43 785,43 785,43 Pitt (kN) 1290,14 1303,74 1513,19 1303,74  Pi 5410,81 P   Pi => P = 5410.81 kN  Fb – khaû chống nén thủng bê tông;   t – hệ số, với bê tông nặng  t =1;  Rbt – cường độ tính toán chịu kéo bê tông, Rbt = 10.5 daN/cm2;  Um– giá trị trung bình chu vi đáy tháp nén thủng => Um = 0.5[2(0.4+0.6)+2(1.906+1.964)]= 4.87 m;  ho – chieàu cao có ích đài móng, ho = 1.25 m;  Suy : tg1  ho , Ct = max(C1, C2) = 0.753 m, Ct (C1, C2 – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng, C1 = 0.682 m, C2 = 0.753 m) 1.25 => tg1  = 1.66 < 2.5 0.753 Fb   t Rbt U m ho tg  = 1x1050x4.87x1.25x1.66 = 10610.51 kN Vaäy P = 5410.81 kN < Fb = 10610.51 kN Do chiều cao đài hdai = 1.4 m thỏa mãn điều kiện để đài không bị cột chọc thủng Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án moùn g Trang 188 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi +Móng M2 Chiều cao đài chọn 1.4 m Bê tông đài sử dụng bê tông cấp độ bền B25 2854 100 700 1700 B 4800 1700 hc =700 C =1077 700 100 2814 b c =500 C2 =1157 100 700 1700 1700 700 100 4800 Hình 6.24: Sơ đồ xác định tháp chọc thủng cho đài cọc đơn móng M2 Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau : P  Fb   t RbtU m ho tg  đó: P lực chọc thủng tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng, xem hình 6.25 xác định Pitt gía trị áp lực cọc Pitt bảng 6.30 700 100 Y X 100 700 1700 B 4800 1700 100 700 1700 1700 700 100 4800 Hình 6.25: Sơ đồ xác định áp lực cọc tác dụng đài móng M2 Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương aùn moùn g Trang 189 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM Cọc GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Bảng 6.30: Áp lực coïc Pitt yi Ntt Mxtt (m) (kN) (kNm) -1,7 8646,37 38,3 1,7 8646,37 38,3 1,7 8646,37 38,3 1,7 8646,37 38,3 8646,37 38,3 xi (m) -1,7 -1,7 1,7 -1,7 Mytt (kNm) 832,95 832,95 832,95 832,95 832,95 Pitt (kN) 2009,39 2011,71 2313,79 2011,71 2161,59  Pi 8346,6 P   Pi => P = 8570.15 kN  Fb – khả chống nén thủng bê tông;   t – hệ số, với bê tông nặng  t =1;  Rbt – cường độ tính toán chịu kéo bê tông, Rbt = 10.5 daN/cm2;  Um– giá trị trung bình chu vi đáy tháp nén thủng =>Um = 0.5[2(0.5+0.7)+2(2.814+2.854)] = 6.868 m;  ho – chiều cao có ích đài móng, ho = 1.25 m;  tg1  ho , Ct = max(C1, C2) = 1.157 m, Ct (C1, C2 – khoaûng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng, C1 = 1.077 m, C2 = 1.157 m) 1.25 => tg1  = 1.08 < 2.5 1.157 Suy : Fb   t Rbt U m ho tg  = 1x1050x6.868x1.25x1.08 = 9735.39 kN Vaäy P= 8346.6 kN < F b = 9735.39 kN Do chiều cao đài hdai = 1.4 m thỏa mãn điều kiện để đài không bị cột chọc thủng b) Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn Chọn sơ đồ tính dầm console có mặt ngàm tiết diện mép cột tải trọng tác dụng tổng phản lực cọc nằm mép cột, sơ đồ tính hình 6.12 6.13 Chiều cao đài cọc hdai = 1.4 m Sử dụng cốt thép CII có Rs = Rs’ = 2800 daN/cm Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 190 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi +Moùng M1 MI P3+P4 1050 P2+P3 700 100 I 1250 II II 3900 A 1250 M II 950 100 700 I 100 700 1250 1250 700 100 3900 Hình 6.26: Sơ đồ tính cốt thép cho đài cọc đơn móng M1 -Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I: MI = r1(P3 + P4), với r1 = 1.05 m MI = 1.05x(1513.19+1303.74) = 2957.78 kNm Diện tích cốt thép đài cọc theo phương cạn h ngắn (phương trục A): M max 2957.78  10  As = = 93.9 cm2 (6.31) 0.9 Rs ho 0.9  2800  125 Chiều cao làm việc: ho = 140 – 15 = 125 cm Chọn 2522 có As = 95.03 cm2 để bố trí cho đài cọc Chiều dài thanh: lth = l –2x50 = 3900 – 100 = 3800 = 3.8 m Khoaûng cách bố trí thép: a = (3900-100)/(25-1) = 158.3 mm = 15 cm -Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II: MII = r1(P2+P3) với r1 = 0.95 m MII = 0.95x(1303.74+1513.19) = 2676.08 kNm Diện tích cốt thép đài cọc theo phương cạn h dài (phương trục 2): M max 2676.08  10  As = = 84.95 cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800  125 Chiều cao làm việc: ho = 140 – 15 = 125 cm Chọn 2522 có As = 95.03 cm2 để bố trí cho đài cọc Chiều dài thanh: lth = l –2x50 = 3900 – 100 = 3800 = 3.8 m Khoảng cách bố trí thép: a= (3900-100)/(25-1) = 158.3 mm = 12 cm Chi tieát bố trí thép cho cọc đài cọc móng M1 thể vẽ Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương aùn moùn g Trang 191 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi +Móng M2 MI P3+P4 1450 P2+P3 700 100 I 1700 1350 4800 B II 100 700 1700 M II II I 100 700 1700 1700 700 100 4800 Hình 6.27: Sơ đồ tính cốt thép cho đài cọc đơn móng M2 -Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I: MI = r1(P3 + P4), với r1 = 1.45 m MI = 1.45x(2313.79+2011.71) = 6271.98 kNm Dieän tích cốt thép đài cọc theo phương cạn h ngắn (phương trục A): M max 6271.98  104  As = = 199.1 cm2 (6.31) 0.9 Rs ho 0.9  2800  125 Chiều cao làm việc: ho = 140 – 15 = 125 cm Chọn 4125 có As = 201.3 cm2 để bố trí cho đài cọc Chiều dài thanh: lth = l –2x50 = 4800 – 100 = 4700 = 4.7 m Khoảng cách bố trí thép: a = (4800-100)/(41-1) = 117.5 mm = 11 cm -Mômen tương ứng với mặt ngàm II-II: MII = r1(P2+P3) với r1 = 1.35 m MII = 1.35x(2011.71+2313.79) = 5839.43 kNm Diện tích cốt thép đài cọc theo phương cạn h dài (phương trục 2): M max 5839.43  10  As = = 185.4 cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800  125 Chieàu cao làm việc: ho = 140 – 15 = 125 cm Chọn 4125 có As = 201.3 cm2 để bố trí cho đài cọc Chiều dài thanh: lth = l –2x50 = 4800 – 100 = 4700 = 4.7 m Khoảng cách bố trí thép: a = (4800-100)/(41-1) = 117.5 mm = 11 cm Chi tiết bố trí thép cho cọc đài cọc móng M2 thể vẽ Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 192 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi 6.6.10 Tính toán bố trí cốt thép cho cọc khoan nhồi a) Xác định momen uốn, lực cắt tiết diện cọc Môment Mz (kNm); lực cắt Qz (kN); tiết diện cọc xác định theo công thức (tính cho móng M1): Mz = 2bdEbIyoA3 - bd Eb I o B3 + MoC3 + Ho D3 α bd Qz = bd3EbI yoA4 – bd2 Eb I o B4 + bdMoC4 + HoD4 (6.34) (6.40) đó:  Các hệ số A1, B1, C1, D1, A3, B3, C3, D3, A4, B4, C4, D4 xác định theo bảng G.3 phụ lục G [8];  ze: Chiều sâu tính đổi: ze = bd.z (m), bd = 0.42 m-1;  EbI = 37,52x103 kNm2 Bảng 6.31: Momen uốn Mz lực cắt Qz tiết diện theo chiều dài cọc Z Ze 0,00 0,24 0,48 0,71 0,95 1,19 1,43 1,67 1,90 2,14 2,38 2,62 2,86 3,10 3,33 3,57 3,81 4,05 4,29 4,52 4,76 5,24 5,71 6,19 6,67 7,14 8,33 9,52 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,5 4,0 A3 0,000 0,000 -0,001 -0,005 -0,011 -0,021 -0,036 -0,057 -0,085 -0,121 -0,167 -0,222 -0,287 -0,365 -0,455 -0,559 -0,676 -0,808 -0,956 -1,118 -1,295 -1,693 -2,141 -2,621 -3,103 -3,541 -3,919 -1,614 Caùc hệ số B3 C3 0,000 1,000 0,000 1,000 0,000 1,000 -0,001 1,000 -0,002 1,000 -0,005 0,999 -0,011 0,998 -0,020 0,996 -0,034 0,992 -0,055 0,985 -0,083 0,975 -0,122 0,960 -0,173 0,938 -0,238 0,907 -0,319 0,866 -0,420 0,881 -0,543 0,739 -0,691 0,646 -0,867 0,530 -1,074 0,385 -1,314 0,207 -1,906 -0,271 -2,663 -0,941 -3,600 -1,877 -4,718 -3,408 -6,000 -4,688 -9,544 -10,340 -11,731 -17,919 D3 0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,699 0,799 0,897 0,994 1,090 1,183 1,273 1,358 1,437 1,507 1,566 1,612 1,640 1,646 1,575 1,352 0,917 0,197 -0,891 -5,854 -15,076 Mz 39,83 44,13 48,23 51,7 54,76 56,94 58,07 57,88 56,19 52,62 46,81 38,88 28,45 14,83 -1,91 -19,59 -46,62 -75,31 -108,8 -147,14 -190,88 -295,94 -425,62 -581,69 -774,15 -963,27 -1480,8 -1699,1 A4 0,000 -0,005 -0,020 -0,045 -0,080 -0,125 -0,180 -0,245 -0,320 -0,404 -0,499 -0,603 -0,716 -0,838 -0,967 -1,105 -1,248 -1,396 -1,547 -1,699 -1,848 -2,125 -2,339 -2,437 -2,346 -1,969 1,074 9,244 Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Các hệ số B4 C4 0,000 0,000 0,000 0,000 -0,003 0,000 -0,009 -0,001 -0,021 -0,003 -0,042 -0,008 -0,072 -0,016 -0,114 -0,030 -0,171 -0,051 -0,243 -0,082 -0,333 -0,125 -0,443 -0,183 -0,575 -0,259 -0,730 -0,356 -0,910 -0,479 -1,116 -0,630 -1,350 -0,815 -0,643 -1,036 -1,906 -1,299 -2,227 -1,608 -2,578 -1,966 -3,360 -2,849 -4,228 -3,973 -5,140 -5,355 -6,023 -6,990 -6,765 -8,840 -6,789 -13,692 -0,358 -15,611 D4 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,999 0,997 0,994 0,989 0,980 0,967 0,946 0,917 0,876 0,821 0,847 0,652 0,529 0,374 0,181 -0,057 -0,692 -1,592 -2,821 -4,445 -6,520 -13,826 -23,140 Qz 18,08 17,64 16,33 14,12 11,02 6,98 2,00 -3,98 -10,99 -19,03 -28,30 -38,76 -50,45 -63,49 -77,84 -91,98 -111,12 -130,00 -150,42 -172,39 -195,73 -246,23 -300,04 -353,96 -402,70 -438,15 -384,96 129,91 Trang 193 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Nhận xét :Ở lực cắt moment bé nên thép cọc chắn đủ chịu lực Việc kiểm tra xem thép cọc có đủ chịu lực không thực tính toán với móng có lực cắt moment lớn Thực tế tính toán momen, lực cắt áp lực tác dụng lên thân cọc phụ thuộc yếu tố khác: địa chất, chiều sâu ngàm thực tế cọc vào đài, chuyển vị thực tế đài, chuyển vị cọc có đồng không đài Và trính tính toán áp dụng cho cọc ngàm đài cao xác b) Xác định cốt thép cho cọc khoan nhồi Do cọc chủ yếu chịu tải trọng nén nên cốt thép cọc đươc tính theo cấu tạo Theo [8], tiết diện cọc A = 0.503 m2 > 0.5 m2 nên hàm lượng cốt thép cọc lấy 0,4%, đường kính cốt thép dọc cốt thép dọc  ≥ 12 mm Cốt thép dọc giả thiết gồm: 1218 có As = 30.54 cm2, μ = 0.61% Bê tông cọc có cấp độ bền B25  Kiểm tra cốt thép dọc Qui đổi tiết diện tròn thành tiết diện vuông có chiều dài cạnh b: Fcoc = b2 => b = Fcoc  0.503  0.71 m  71 cm Mmax = Mz = 58.07 kNm, laáy ho = 61 cm, Rs = Ran = 1866.67 daN/cm2 Diện tích cốt thép bên: As = M max 58.07 104  = 5.67 cm2 0.9R s h o 0.9  1866.67  61 (6.31) => Toång diện tích cốt thép: Astt = x 5.67 = 11.34 cm2 < Asgt = 30.54 cm2  Kieåm tra cốt thép ngang Lực cắt lớn cọc đầu cọc Qmax= 129.91 kN Ta có: k1Rbtbh0 = 0.6 x 10.5 x 71 x 61 = 27285.3 daN = 272.85 kN => k1Rbtbho=272.85 kN > Qmax = 129.91 kN => Bêtông đủ chịu cắt Cốt đai bố trí đai xoắn cấu tạo bước xoắn 8 khoảng cách 200 mm 6.7 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG: Do thời gian có hạn đồ án, giả thiết bỏ qua ảnh hưởng thời tiết thời gian thi công, ta so sánh phương án cọc thông qua tiêu khối lượng bê tông cốt thép sử dụng tiêu điều kiện thi công 6.7.1 Chỉ tiêu khối lượng bê tông, cốt thép Do số lượng móng công trình tương đối nhiều nên ta so sánh vị trí móng khung trục Ta thống kê khối lượng cốt thép bêtông cho phương án móng Kết so sánh trình bày bảng 6.32 Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 194 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi Bảng 6.32: So sánh vật liệu phương án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi BÊTÔNG ĐÀI CỌC B (m) L (m) h (m) V (m3) b (m) l (m) V (m3) Soá coïc M1 2,8 2,8 1,4 10,98 0,35 21 2,57 M2 2,8 3,9 1,4 15,29 0,35 21 2,57 12 V (m3) 10,98 + 15,29 + 2,57 x + 2,57 x 12 = 80 PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP CỐT THÉP ĐÀI M1 M2 TL (kg) CỌC Số  (mm) l (m) TL (kg) Soá  (mm) l (m) TL (kg) 23  2,7 124,08 36  21 1864,3 23 18 2,7 124,08 1620 1,3 467,53 22 25 2,7 228,87 48 20 21 2485,73 25 25 3,8 366,04 2160 1,3 623,38 124,08 + 124,08 + 228,87 + 366,04 + 1864,3 + 467,53 + 2485,73 + 623,38 = 6284 BÊTÔNG ĐÀI M1 M2 PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI COÏC B (m) L (m) h (m) V (m3) d (m) l (m) V (m3) Số cọc 3,9 3,9 1,4 21,29 0,8 28,65 14,4 4,8 4,8 1,4 32,26 0,8 28,65 14,4 21,29 + 32,26 + 14,4 x + 14,4 x = 183 V (m ) CỐT THÉP ĐÀI M1 M2 TL (kg) CỌC Số  (mm) l (m) TL (kg) Soá  (mm) l (m) TL (kg) 25 25 41 41  22 25 25 3,8 3,8 4,7 4,7 283,48 283,48 742,47 742,47 48 576 60 720  18 23,875 3,0 23,875 3,0 2289,71 682,56 2862,14 853,2 283,48 + 283,48 + 742,47 + 742,47 + 2289,71 + 682,56 + 2862,14 + 853,2 = 8740 => Sơ ta thấy tận dụng hết khả chịu lực vật liệu khối lượng bê tông cọc khoan nhồi lớn khối lượng bê tông cọc ép Khối lượng thép cọc khoan nhồi sử dụng lớn so với phương án cọc ép Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 195 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi 6.7.2 Chỉ tiêu điều kiện kỹ thuật Cả hai phương án móng đủ khả chịu tải trọng công trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện ổn định lún lệch móng thoả 6.7.3 Chỉ tiêu điều kiện thi công a) Cọc khoan nhồi :  Ưu điểm: o Phương pháp thi công cọc khoan nhồi cho phép PVL xấp xỉ Pđn, từ ta tận dụng hết khả chịu lực bê tông o Cọc khoan nhồi đạt đến chiều sâu hàng trăm mét (không hạn chế cọc ép), phát huy triệt để đường kính cọc chiều dài cọc Có khả tiếp thu tải trọng lớn Có khả xuyên qua lớp đất cứng Đường kính cọc lớn làm tăng độ cứng ngang công trình o Cọc nhồi khắc phục nhược điểm tiếng ồn, chấn động ảnh hưởng đến công trình xung quanh; Chịu tải trọng lớn làm rung động đất, mặt khác công trình có chiều cao lớn (38.0 m) nên giúp cho công trình giữ ổn định tốt  Nhược điểm: o Theo tổng kết sơ bộ, công trình nhà cao tầng không lớn (dưới 12 tầng), kinh phí xây dựng móng thøng lớn 2-2.5 so sánh với cọc ép o Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật thuật cao, để tránh tượng phân tầng (có lổ hổng bêtông) thi công đổ bêtông nước có áp, dòng thấm lớn qua lớp đất yếu có chiều dày lớn (các loại bùn, loại hạt cát nhỏ, cát bụi bão hoà thấm nước) o Biện pháp kiểm chất lượng bêtông cọc thường phức tạp gây nhiều tốn thực thi chủ yếu sử dụng phương pháp thử tónh, siêu âm số cọc thử để kiểm tra chất lượng bêtông cọc o Việc khối lượng bêtông thất thoát trình thi công thành lỗ khoan không bảo đảm dễ bị sập hố khoan trước đổ bêtông gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng thi công cọc o Ma sát bên thân cọc có phần giảm đáng kể so với cocï đóng cọc ép công nghệ khoan tạo lỗ o Khi thi công, công trình khô Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án moùn g Trang 196 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi b) Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn  Ưu điểm: o Giá thành rẻ, thi công đơn giản o Dễ kiểm tra chất lượng đoạn cọc thử lực ép, xác định sức chịu tải cọc ép qua lực ép cuối  Nhược điểm: o Kích thước sức chịu tải cọc bị hạn chế tiết diện cọc, chiều dài cọc o Cọc ép thi công gây chấn động làm ảnh hưởng đến công trình xung quanh thường gặp cố trình thi công gặp phải đá ngầm, ép qua lớp đất cứng hay đất cát 6.7.4 Chỉ tiêu điều kiện kinh tế Khi xét đến tiêu kinh tế, ta cần phải xét đến hiệu kinh tế tổng hợp, không xem xét khối lượng vật liệu sử dụng giá thành thân phương án móng mà xem xét nhân tố ảnh hưởng đến tính kinh tế yêu cầu sử dụng, điều kiện thi công,… Tuy nhiên vấn đề khó định lượng xác, đặc biệt yếu tố giá thành thay đổi đa dạng đơn vị thi công, lực nhà thầu Trong phạm vi đồ án, chưa có điều kiện tiếp xúc thực tế nên mặt giá thi công em chưa thể nắm rõ được, tạm thời em xin so sánh hai phương án thông qua việc so sánh sơ khối lượng vật liệu phương án o Dựa vào kết thống kê ta nhận thấy phương án móng cọc ép có khối lượng thép bêtông nhỏ nhiềuvới phương án cọc khoan nhồi o Phương án cọc khoan nhồi có giá thành thi công cao đòi hỏi kỹ thuật cao, công nhân có tay nghề máy móc đại Còn phương án móng cọc ép thi công đơn giản không đòi hỏi kỹ thuật cao, công nhân lành nghề, máy móc đại nên giá thành hạ 6.8 KẾT LUẬN : Với tiêu so sánh trên, ta thấy hai phương án móng có ưu điểm khuyết điểm, nhiên với điều kiện địa chất cụ thể công trình mà ta tính toán, phương án cọc ép phương án tối ưu Vì em định chọn phương án cọc ép phương án móng công trình tính toán Chương 6: Số liệu địa chất – tải trọn g – phương án g Trang 197 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, Khóa 2007 Đề tài: Viện kiểm sát nhân dân TPHCM GVHD: ThS Trần Thạch Linh SVTH: Tôn Nữ Thanh Chi TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] TCVN 2737 : 1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn xây dựng, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCVN 356 : 2005, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, 2005 TCXD 195 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCVN 198 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCVN 4538 : 1998, Cấp nước bên – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2622 : 1995, Phòng cháy chống cháy cho nhà công trình – Yêu cầu thiết kế TCXD 45 : 1978, Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2007 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (các cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2007 Nguyễn Thị Mỹ Thúy, Tính toán kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2002 Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005, NXB Xây dựng, 11-2008 Nguyễn Tiến Chương, Bài giảng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng, Viện Khoa học công nghệ xây dựng, 2004 Nguyễn Bá Kế, Thiết kế móng nhà cao tầng – số vấn đề bản, Viện Khoa học công nghệ xây dựng, 2004 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Hướng dẫn đồ án Nền Móng, NXB Xây dựng Hà Nội, 05-2008 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất, Nền Móng công trình dân dụng công nghiệp, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2005 Nguyễn Văn Quảng, Nền móngnhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 10-2007 Vũ Công Ngữ, Thiết kế tính toán móng nông, Trường Đại học Xây dựng, 1998 Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây dựng Hà Nội, 2006 i liệu tham khảo Trang 198 LUAN VANTàCHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO... BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO... BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MAX BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO MIN BAO