(Đồ án hcmute) chung cư ttk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ TKT GVHD:BÙI NGỌC TRUNG SVTT:TS ĐÀO DUY KIÊN MSSV:15149205 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2020 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : BÙI NGỌC TRUNG MSSV: 15149205 : Xây Dựng Khoa Ngành : CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Tên đề tài : THIẾT KẾ CHUNG CƯ TKT Số liệu ban đầu: Hồ sơ kiến trúc: bao gồm vẽ kiến trúc cơng trình Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung phần học lý thuyết tính tốn Kiến trúc: Thể lại vẽ kiến trúc có điều chỉnh kích thước nhịp chiều cao tầng Kết cấu: Tính tốn thiết kế sàn tầng điển hình tầng thương mại theo phương án: Sàn cờ Tính tốn thiết kế cầu thang tầng điển hình Mơ hình tính tốn thiết kế khung trục: khung trục E Nền móng: Tổng hợp số liệu địa chất Thiết kế phương án móng: Móng cọc khoan nhồi Thuyết minh vẽ: Thuyết minh: bao gồm 01 thuyết minh 01 Phụ lục Bản vẽ: 17 vẽ A1 (06 vẽ kiến trúc, 11 vẽ kết cấu - phương án móng) Cán hướng dẫn : TS ĐÀO DUY KIÊN Ngày giao nhiệm vụ : 10/09/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 8/1/2020 Tp HCM ngày tháng năm 2020 Xác nhận GVHD Xác nhận BCN Khoa SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp cơng việc kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào sống thực tế tương lai Thông qua trình làm luận văn tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học, đồng thời thu thập bổ sung thêm kiến thức mà cịn thiếu sót, rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế Trong suốt khoảng thời gian thực luận văn mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ tận tình thầy TS Đào Duy Kiên Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến quý Thầy Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q Thầy Cơ khoa Xây Dựng hướng dẫn em năm học tập rèn luyện trường Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt cho em tảng, chìa khóa để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người thân gia đình, giúp đỡ động viên anh chị khóa trước, người bạn thân giúp tơi vượt qua khó khăn suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế, luận văn tốt nghiệp em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận dẫn quý Thầy Cô để em cố, hồn kiến thức Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cám ơn Tp Hồ Chí Minh, … tháng … năm 2020 Sinh viên thực SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 Phân khu chức năng: 1.2 Giải pháp thiết kế: 1.3 Tiêu chuẩn áp dụng: 10 1.4 Vật liệu sử dụng: 10 1.4.1 Bê tông: 10 1.4.2 Cốt thép: 10 CHƯƠNG 2: KẾT CẤU 14 2.1 Tiêu Chuẩn Thiết Kế .14 2.2 Tải Trọng Và Tác Động 14 2.2.1 Tải đứng 14 2.2.2 Tải ngang 15 2.2.3 Động đất 15 2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU .15 2.3.1 Bê tông 15 2.3.2 Cốt thép 16 2.3.3 Kính 16 2.3.4 Tường 16 2.3.5 Lớp bê tông bảo vệ 16 2.4 ĐỊA CHẤT 16 2.5 CHUYỂN VỊ GIỚI HẠN 17 2.5.1 Chuyển vị thẳng đứng 17 2.5.2 Chuyển vị phương ngang 18 2.6 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 18 2.6.1 Giải pháp kết cấu chịu lực phương đứng cho cơng trình .18 2.6.2 Giải pháp kết cấu cho sàn 19 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 2.6.3 Giải pháp kết cấu cho phần ngầm 19 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 20 3.1 Thiết Kế Sơ Bộ: 20 3.1.1 Chọn sơ kích thước: 20 3.1.2 Tải trọng tác dụng lên cầu thang: 20 3.1.3 tải trọng tác dụng lên thang: 21 3.2 Tính Cốt Thép: 25 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN 29 4.1 Tổng Quan Về Khung Và Vách Nhà Cao Tầng: 29 4.2 Sơ Bộ Kích Thước Các Cấu Kiện: 29 4.2.1 Chọn kích thước phần tử dầm sàn: 29 4.2.2 Chọn kích thước phần tử cột: 29 4.2.3 Chọn tiết diện vách cứng: 33 4.3 Tải Trọng Đứng Tác Dụng Vào Hệ Khung: 34 4.3.1 Tĩnh tải lớp hoàn thiện tường xây: 34 4.3.2 Hoạt tải 35 4.4 Tải Trọng Ngang Tác Dụng Vào Hệ Khung: 36 4.4.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió: 36 4.4.2 Thành phần động tải trọng gió: 37 4.4.3 Động đất 44 4.5 Các Trường Hợp Tải Và Tổ Hợp Tải Trọng: 49 4.6 Kiểm Tra Chuyển Vị Đỉnh Cơng Trình: 51 4.7 Tính Tốn Thiết Kế Khung Trục E: 53 4.7.1 Tính tốn thiết kế dầm: 53 4.7.2 Tính tốn thiết kế cột: 56 4.7.3 Tính tốn thiết kế vách khung trục E 61 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 65 5.1 SÀN Ô CỜ 65 5.1.1 Vật liệu sử dụng 65 5.1.2 Sơ tiết diện 65 5.1.2 Tiết diện chịu momen âm 65 5.1.3 Tiết diện chịu momen dương 66 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 5.1.4 Tính tốn cốt thép đai 66 5.1.5 Kiểm tra độ võng sàn : 67 5.1.6 Tính tốn cốt thép: 67 5.1.7 Tính tốn cốt thép đai cho dầm 72 5.2 SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 73 5.2.1 Giới thiệu sàn liên hợp thép – bê tông 73 5.2.2 Sự làm việc sàn liên hợp .75 5.2.3 Các dạng phá hoại sàn liên hợp 77 5.2.4 Sơ đồ tính 77 5.2.5 Phân tích nội lực 77 5.2.6 Tải trọng: 78 5.2.7 Kiểm tra sàn trạng thái liên hợp 81 5.2.8 Độ võng 92 5.2.9 Kết tính tốn sàn liên hợp thép – bê tông tầng 10 (điền hình) 96 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI .119 6.2 Thông số cọc khoan nhồi: 119 6.3 Sơ kích thước: 119 6.4 Tính tốn sức chịu tải cọc: 120 6.4.1 Theo điều kiện vật liệu: 120 6.4.2 Sức chịu tải theo tiêu lý đất .120 6.4.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 121 6.4.4 Sức chịu tải theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT - Công thức Nhật Bản: 124 6.4.5 Sức chịu tải thiết kế 125 6.5 Tính tốn móng M1( cột C14, Trục 3-E): 127 6.5.1 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 127 6.5.2 Xác định kích thước khối móng quy ước: 129 6.5.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: .130 6.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: 131 6.5.6 Tính tốn cốt thép: 132 6.6 Tính tốn móng M2 (dưới vách lõi thang): 133 6.6.1 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 133 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 6.6.2 Xác định kích thước khối móng quy ước: 136 6.6.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: 136 6.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: 138 6.6.5 Tính tốn cốt thép: 139 CHƯƠNG : TƯƠNG QUAN GIỮA SÀN DẦM Ô CỜ VÀ SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 141 7.1 Tương Quan Giữa Các Loại Kết Cấu 141 7.2 Phân tích ưu nhược điểm loại sàn 141 7.3 Đề Xuất Phương Án Tối Ưu Cho Cơng Trình: 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO 143 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: mặt đứng cơng trình …………………………………………………………… 11 Hình 1.2: mặt cắt cơng trình ………………………………………………… ………… 12 Hình 1.3: mặt tầng điển hình …………………………….………………………… 13 Hình 3.1 Các lớp cấu tạo cầu thang ……………………………………………………… 20 Hình 3.2: Sơ đồ tính vế thang ……………………………………….…………………… 23 Hình 3.3: Biểu đồ moment vế thang …………………………… ……………………… 24 Hình 3.4: Biểu đồ phản lực gối tựa ……………………………………………………… 24 Hình 3.5: Sơ đồ tính tốn dầm chiếu nghỉ ……………………………………………… 25 Hình 3.6: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ ……………………………………………… 26 Hình 3.7: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ …………………………………………… … 26 Hình 3.8: Sơ đồ tính tốn dầm chiếu nghỉ ……………………….……………………… 27 Hình 3.9: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ ……………………….….……… ………… 27 Hình 3.10: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ ……………………………………………… 27 Hình 4.1: Mặt bố trí cột tầng điển hình …………………………………………… 33 Hình 4.2 Hệ số động lực ……………………………………… ………………………… 40 Hình 4.4 Kết chuyển vị đỉnh cơng trình ……………….…………………………… 52 Hình 4.5 Khung trục E …………………………………… …………….……………… 53 Hình 4.6 Sơ đồ tính tốn thép dọc cho dầm tiết diện chữ nhật …….………………… 55 Hình 4.7 Sơ đồ tính tốn thép dọc cho tiết diện chữ T ………………………………… 55 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN Hình 4.8 Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm …………………………… ………………… 56 Hình 4.9 Các trường hợp lệch tâm xiên ……………………………………………… 58 Hình 4.10 Lưu đồ tính cốt thép cột lệch tâm xiên ………….………………………… 60 Hình 4.11 Nội lực vách cứng …………………………………………………………… 61 Hình 5.1: độ võng sàn ô cờ ……………………………………………………………… 67 Hình 5.2: dãy trip theo phương X ……………………………………………………… 68 Hình 5.3: dãy trip theo phương Y ……………………………………………………… 70 Hình 5.4: Cấu tạo sàn liên hợp ……………………………….………………………… 73 Hình 5.5 Kích thước sàn tơn thép …………………….………………………… 74 Hình 5.6 Chiều dài gối tựa tối thiểu sàn …………………………………………… 74 Hình 5.7 Sự làm việc sàn liên hợp …………………………………………………… 75 Hình 5.8 Các dạng liên kết điển hình ………………………… …………………………76 Hình 5.9 Tiết diện phá hoại dạng phá hoại khác … …………………… 77 Hình 5.10 Tải trọng tác dụng lên tơn ……………………………………………… 78 Hình 5.11 Chiều dài nghiêng bụng tơn …………………………………… 79 Hình 5.11 Mặt bố trí sàn ………………………… ………………………… 96 Hình 5.12 Mặt bố trí sàn …………………………….………………………… 98 Hình 5.13 Mặt bố trí sàn ……………………………………………………… 105 Hình 5.14 Mặt bố trí sàn ……………………………………………………… 112 Hình 6.1 Mặt bố trí móng ………………………….… ………………………… 127 Hình 6.2 Phản lực đầu cọc móng M1 ………………… ………………………….…… 129 Hình 6.3 Tháp xuyên thủng …………………………….……………………………… 131 Hình 6.5 Moment theo phương X Y móng M1 ………….……………………… … 132 Hình 6.6 Mặt móng M2 …………………………………………………………… 134 Hình 6.7 Kết phản lực đầu cọc móng M4 từ mơ hình SAFE……………………… 135 Hình 6.8 Tháp xuyên thủng ……………………………………………… …………… 138 Hình 6.9 Moment theo phương X Y móng M2 ………………………….…………… 139 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang ………………………14 Bảng 2.2 Giá trị giới hạn B/H……………………………………………………………… 15 Bảng 2.3 Vật liệu bê tông…………………………………………………………………… 15 Bảng 2.4 Vật liệu thép……………………………………………………………………… 16 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN Bảng 2.5: địa chất…………………………………………………………………………… 16 Bảng 3.1: Tĩnh tải chiếu nghĩ…………………………………………………… 21 Bảng 3.2: Tĩnh tải thang ……………………………………………………… 22 Bảng 3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang……………………………………………… 22 Bảng 4.1 Kích thước cột 2-D, 2-E, 4-B, 5-B, 7-D, 7-E, 4-G, 5-G………………………… 30 Bảng 4.2 Kích thước cột 3-C, 6-C, 3-F, 6-F……………………………………………… 31 Bảng 4.3 Kích thước cột 4-C, 5-C, 4-F, 5-F, 3-D,3-E, 6-D, 6-E………………………… 32 Bảng 4.6 Tải trọng thân lớp hoàn thiện sàn hộ hành lang……………… 34 Bảng 4.7 Tải trọng thân lớp thoàn thiện sàn vệ sinh, logia …………………… 34 Bảng 4.8 Trọng lượng tường……………………………………………………………… 35 Bảng 4.9 Hoạt tải tác dụng lên sàn………………………………………………………… 35 Bảng 4.10 Kết gió tĩnh …………………………………………………………………37 Bảng 4.11 Kết chu kỳ tần số dao động…………………………………………… 38 Bảng 4.12 Hệ số động lực:………………………………………………………………… 40 Bảng 4.3 Tính tốn thành phần động tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ nhất……………………………………………………………………………… 40 Bảng 4.14 Tính tốn thành phần động tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ ba……………………………………………………………………………… 42 Bảng 4.15 Nhận dạng loại đất nền…………………………………………………… 45 Bảng 4.16 Mức độ hệ số tầm quan trọng……………………………………………… 45 Bảng 4.17: tải trọng động đất ………………………………………………………….….49 Bảng 4.18 Các loại tải trọng……………………………………………………………… 49 Bảng 4.19 Các tổ hợp tải (Load Combinations) ………………………………………….50 Bảng 5.1 Đường kính thép lớn nhất……………………………………………………… 95 Bảng 5.2 Đặc trưng sàn……………………………………………………………… 97 Bảng 5.3 Đặc trưng vật liệu……………………………………………………………… 97 Bảng 6.1 Vật liệu sử dụng:……………………………………………………………… 119 Bảng 6.2 xác định sức kháng ma sát theo tiêu lý đất …………………… 121 Bảng 6.3: Sức chịu tải đất theo cường độ đất nền……………………………… 125 Bảng 6.5 tính sức chịu tải theo SPT lớp đất ………………………………………124 Bảng 6.6 tính sức chịu tải theo SPT lớp đất……………………………………… 125 Bảng 6.7 giá trị tính tốn sức chịu tải cọc………………………………………… 126 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: CHUNG CƯ TTK Địa chỉ: QUẬN BÌNH TÂN - TP HỒ CHÍ MINH Quy mơ cơng trình gồm: tầng hầm, tầng dịch vụ, 18 tầng điển hình, tầng thượng Chiều cao cơng trình: 63m tính từ mặt đất tự nhiên Diện tích sàn tầng điển hình: 45×45m 1.1 Phân khu chức năng: Tầng hầm với chức nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài cịn bố trí phịng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy, … Hệ thống hồ chứa nước đặt góc tầng hầm Tầng sử dụng làm siêu thị phục vụ nhu cầu tòa nhà, phòng sinh hoạt chung hộ, nơi làm việc ban quản lý siêu thị, phòng bảo vệ Các tầng sử dụng làm phòng ở, hộ cho thuê Chiều cao tầng 3.5m Mỗi hộ có phòng ngủ, nhà bếp, nhà vệ sinh, phịng khách phịng ăn Cơng trình có thang máy thang đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển toàn khu chung cư Các hệ thống kỹ thuật khác: Hệ thống điện: hệ thống đường dây điện bố trí ngầm tường sàn, lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho cơng trình cần thiết Hệ thống cấp nước: nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm khoan giếng dẫn vào hồ chứa tầng hầm bơm lên hồ nước mái Từ nước dẫn đến nơi cơng trình Hệ thống thoát nước: nước thải sinh hoạt thu từ ống nhánh, sau tập trung ống thu nước bố trí thơng tầng Nước tập trung tầng hầm, xử lý đưa vào hệ thống thoát nước chung thành phố Hệ thống thoát rác: ống thu rác thông suốt tầng, rác tập trung ngăn chứa tầng hầm, sau có xe đến vận chuyển 1.2 Giải pháp thiết kế: Giải pháp phần thân: Hệ kết cấu chịu lực cơng trình hệ tường chịu lực bao gồm cột BTCT kết hợp với vách (lồng thang máy) để chịu toàn tải đứng tải trọng ngang Vách thang máy BTCT có bề dày 300 mm Các cột BTCT có kích thước thay đổi chiều cao cơng trình Hệ kết cấu dầm - sàn sàn dầm có chiều dày sàn 80mm Dầm - Sàn tầng hầm: chọn chiều dày 300mm kết hợp với đà kiềng, bê tông cấp độ bền B30 có phụ gia chống thấm Giải pháp phần móng: Phương án móng cọc khoan nhồi, đường kính D = 800 mm Phần mềm ứng dụng phân tích tính tốn: Mơ hình hệ kết cấu cơng trình: ETABS, SAFE SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN W = 5×5×2 + 2×0.785×46 = 194.44 m3 Thể tích đất móng khối qui ước: Wđất = 194.04×48 – 194.44 = 9119.7 m3 Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = .W + Wđất tb  i'  hi  tb  h  1.7 11.2  3.8 10.35  25.7 10.86  14.8 10.67 46 = 10.74 (kN/m3)  Qm = 25×194.44 + 10.74×9119.7 = 92309.7 (kN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : tc Ntc = N  Q m = 14298.52 + 92309.7 = 113543.5 (kN) 6.5.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: Cường độ tiêu chuẩn đất xác định theo công thức: R tc = m1m (A.Bqu γ II + B.D f γ 'II + c II D) tc k Trong đó: m1 m2: hệ số điều kiện làm việc đất hệ số làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, tra bảng 15 theo điều 4.6.10 TCVN 9386:2012 → m1 = 1.1 m2 = ktc = 1.1: hệ số tin cậy phụ thuộc phương pháp xác định đặc trưng tính tốn (mục 4.6.11 TCVN 9362:2012) A, B, D: hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc o góc ma sát φ II = 15.12  A = 0.329, B = 2.316, D = 4.859 B = 13.93 m: kích thước cạnh bé khối móng quy ước Df = 51.5 m: chiều cao khối móng quy ước γ II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuống, lớp đất mực nước ngầm nên lấy dung trọng đẩy nổi: γ II = 10.67 (kN/m ) γ 'II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên  II*  1.7  11.2  3.8  10.35  25.7  10.86  14.8  10.67  10.74kN / m3 46 cII = 84.8 (kN/m ) : giá trị lực dính đáy móng Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng: R tc = 1.1×1 (0.329×13.93×10.67+2.316×51.5×10.74+84.8×4.859) = 1745 (kN/m ) 1.1 Kiểm tra áp lực đáy móng ( bỏ qua ảnh hưởng momen ) tctb  N tc 113543.5   679(kN / m2 ) Fqu 167.2 σ tctb = 679 (kN/m2 ) < R tc = 1745 (kN/m2 ) SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 130 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN Nền mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi → Thỏa điều kiện ổn định Kiểm tra độ lún móng cọc: Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=1 m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: 0bt  589.4 (kN/m2 ); ibt  (ibt1)   i hi Trong đó: igl  k 0i  (igl1) : Ứng suất gây lún đáy lớp thứ “i” koi: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu Z/Bqu gl  N tc 14298.52   67.2 (kN/m2 ) Aqu 167.2 bt Ta có: i gl  589.4  8.8   Khơng cần tính lún cho móng i 67.2 6.5.4 Kiểm tra xun thủng cho móng: Hình 6.3 Tháp xuyên thủng Công thức xác định lực chống xuyên thủng: (mục 6.2.5.4, TCVN 5574 – 2012) Pcx = αR bt u m h o ho C Trong đó: α : bê tộng nặng lấy 1, bê tông hạt nhỏ lấy 0.85, bê tông nhẹ lấy 0.8 R bt : cường độ chịu cắt bê tông, B30  R bt =1.2MPa u m = (1.6+2.4)/2 = (m) : chu vi trung bình mặt nghiêng xuyên thủng h o : chiều cao làm việc đài C: chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 131 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP C  0.4h o ;  GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN ho  2.5 C Xem hệ vách cột cứng, kiểm tra xuyên thủng cho hàng cột biên gây ra: Ta có: h o = 2000 - 200 = 1800 (mm) = 1.8 (m) ; C = 0.4 (m) Pcx = 1×1.2×103 ×2×1.8× 1.8 = 19440 (kN) 0.4 Lực xuyên thủng: Pxt =  Pmax =  4236.667 =16813 (kN) < Pcx Thỏa điều kiện xuyên thủng Tính cốt thép đài móng 6.5.6 Tính tốn cốt thép: Hình 6.5 Moment theo phương X Y móng M1 Diện tích cốt thép tính theo cơng thức : M αm = γ b R b b.h o2 ξ = - - 2.αm ξ.γ b R b b.h o Rs Kết tính tốn cốt thép móng M1 M Phươn ho lớp (kN.m αm g (mm) ) lớp X 1873.1 1750 0.036 As = SVTH: BÙI NGỌC TRUNG As/1m 0.037 15149205 an 2987.2 Chọn thép Ø a 20 10 As chọn n% 3419 0.18 132 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dướ i lớp Y 1872.9 GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 1750 X 25.64 1950 Y 25.65 1950 0.036 0.037 0.000 0.000 0.000 0.000 2986.9 36.04 36.05 10 20 10 12 10 12 3419 0.18 565.2 0.03 565.2 0.03 6.6 Tính tốn móng M2 (dưới vách lõi thang): 6.6.1 Xác định số lượng cọc bố trí cọc Giá trị nội lực: Nội lực P(kN) Qx Qy tính tốn 864.76 -172.94 126251.82 tiêu chuẩn 751.97 -150.38 109784.19 Sơ số lượng cọc Số lượng cọc đài: n= Mx(kN.m) My(kN.m) -9511.8 8550.81 -8271.13 7435.49 N tt 126251.82 ×β = ×(1.1÷1.5) = (30.2÷41.2)  n = 42 N c,d 4600 Trong đó: β = (1.1-1.5): hệ số xét đến momen lực ngang chân cột, tải trọng đài đất đài, tuỳ theo giá trị momen lực ngang mà chọn β cho hợp lý → Vậy chọn sơ số cọc nc = 42 cọc SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 133 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN Hình 6.6 Mặt móng M2 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn Do bố trí cọc đài móng lõi thang phức tạp, nên việc tính tốn kiểm tra thủ cơng gặp nhiều khó khăn, mặt khác tin cậy mơ hình phân tích kiểm chứng nên việc tính tốn móng lõi thang hổ trợ phần mêm SAFE SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 134 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN Hình 6.7 Kết phản lực đầu cọc móng M4 từ mơ hình SAFE Pmax = 4364 (kN) < N c,d = 4600 (kN) → Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy Pmin = 4005 > → Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc Cơng thức kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc: Qnhom = η×n×Qa Hệ số nhóm cọc:     d  (n1 -1)n +(n -1)n1  5  6  η = 1-arctg ×     arctg   90     0.654 90πn1n s     180  180    Trong đó: n = 42: số cọc d = 1m: đường kính cọc s = 3m: khoảng cách tim cọc n1 = 6: số hàng cọc n2 = 7: số cọc hàng Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhom = 0.654×42×4600 = 126352 (kN) > Ntt = 126251.82 (kN) → Thoả sức chịu tải cho nhóm cọc Kiểm tra áp lực mũi cọc SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 135 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 6.6.2 Xác định kích thước khối móng quy ước: Xác định đáy móng khối quy ước Quan niệm cọc đất cọc làm việc đồng thời khối móng đồng đặt lớp đất bên mũi cọc Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở (theo mục 7.4.4 TCVN 10304-2014) Góc ma sát trung bình tb =   l l i i i  1.2  24.65  3.8 24.27 25.7 30.2 14.8 15.12  24.66 45.5 24.660  6.160 Chiều dài, chiều rộng móng khối quy ước theo phương: Góc truyền lực :  Lm = (L - D) + 2Lc tanα = (16-1) + 2×45.5×tan(6.16o ) = 24.8 (m) Bm = (B - D) + 2Lc tanα = (13.6-1) + 2×45.5×tan(6.16o ) = 22.4 (m) Khối lượng khối móng quy ước: Chiều cao khối móng quy uớc: H qu = Lc +L1 + H đ = 45.5 + 3.5 + 2.5 = 51.5m Diện tích móng khối qui ước: Aqu = Lm× Bm = 24.8×22.4 = 555.5 (m2 ) Thể tích đài cọc: W = 13.6×16×2.5 + 2×0.502×45.5 = 709.7 m3 Thể tích đất móng khối qui ước: Wđất = 555.5×48 – 709.7 = 25954.3 m3 Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = .W + Wđất tb  i'  hi 1.2 11.2  3.8 10.35  25.7 10.86  14.8 10.67  tb   h 45.5 = 10.77 (kN/m )  Qm = 25×555.5 + 10.77×25954.3 = 293415.3 (kN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : tc Ntc = N  Q m = 109784.19 + 293415.3 = 403199.5 (kN) 6.6.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: Cường độ tiêu chuẩn đất xác định theo công thức: R tc = m1m (A.Bqu γ II + B.D f γ 'II + c II D) k tc Trong đó: m1 m2: hệ số điều kiện làm việc đất hệ số làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, tra bảng 15 theo điều 4.6.10 TCVN 9386:2012 → m1 = 1.1 m2 = ktc = 1.1: hệ số tin cậy phụ thuộc phương pháp xác định đặc trưng tính tốn (mục 4.6.11 TCVN 9362:2012) SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 136 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN A, B, D: hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc o góc ma sát φ II = 15.12  A = 0.329, B = 2.316, D = 4.859 B = 25.8 m: kích thước cạnh bé khối móng quy ước Df = 51.5 m: chiều cao khối móng quy ước γ II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuống, lớp đất mực nước ngầm nên lấy dung trọng đẩy nổi: γ II = 10.67 (kN/m ) γ 'II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên  II*  1.2  11.2  3.8  10.35  25.7  10.86  14.8  10.67  10.76kN / m3 45.5 cII = 84.8 (kN/m ) : giá trị lực dính đáy móng Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng: R tc = 1.1×1 (0.329×26.7×10.67+2.316×51.5×10.76+84.8×4.859) = 1789 (kN/m ) 1.1 Kiểm tra áp lực đáy móng: Bỏ qua ảnh hưởng momen: tctb  N tc 403199.5   725.8 (kN / m2 ) < Rtc Fqu 555.5 Nền mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi → Thỏa điều kiện ổn định Kiểm tra độ lún móng cọc: Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=1 m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: tctb  N tc 403199.5   725.8 (kN / m2 ) Fqu 555.5 Áp lực gây lún đáy móng khối qui ước: gl  N tc 109784.19   197.6 (kN/m2 ) Aqu 555.5 Ta có: σbt = 725.8 (kN/m2 ) < σglz ×5 = 197.6×5 = 988.2 (kN/m2 ) Cần tính lúc cho móng Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún tính theo phương pháp cộng tác n  gl  h i i0 Ei dụng: S    (Công thức C.5 TCVN 9362-2012) SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 137 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lớp phân Bề dày hi tố thứ i (m) 1 Z (m) GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN k0  σi (kN/m ) 10.77 0.995 10.77 0.982 10.77 0.973 10.77 bt σi (kN/m ) 552 562.77 584.31 616.62 gl (kN/m ) 128.4 127.76 125.46 122.07 σi bt / σigl 4.30 4.40 4.66 5.05 E S (MPa) (m) 17.5 17.5 17.5 17.5 Tổng 0.00584 0.005735 0.00558 0.017156 Vậy dừng tính lún lớp phân tố thứ có: σibt = 616.62 (kN/m2) ≥  σigl = 5 122.07 = 610.35 (kN/m2) Tổng độ lún: S = 0.01716 (m) = 1.7 (cm) < [Sgh] = 10 (cm) (theo phụ lục E, TCVN 10304-2014 quy định nhà khung BTCT độ lún giới hạn cho phép lấy 10 cm)  Thỏa điều kiện biến dạng 6.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho móng: Hình 6.8 Tháp xun thủng Với chiều cao đài 2.5m tháp chọc thủng từ chân cột trùm tim cọc Nên đài xem tuyệt đối cứng Tính cốt thép đài móng SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN 6.6.5 Tính tốn cốt thép: Hình 6.9 Moment theo phương X Y móng M2 Diện tích cốt thép tính theo cơng thức : M αm = γ b R b b.h o2 ξ = - - 2.αm As = ξ.γ b R b b.h o Rs SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 139 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kết tính tốn cốt thép móng M2 M ho Lớp Phương (kN.m) (mm) X 4395.15 2250 Lớp Y 4091.00 2250 X 271.10 2450 Lớp Y 216.32 2450 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN αm 0.051 0.048 0.003 0.002 As/1m 0.052 0.049 0.003 0.002 15149205 an 5495.90 5105.82 303.56 242.15 Chọn thép Ø a 28 100 28 100 12 100 12 100 As chọn 6158 6158 565.2 565.2 140 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN CHƯƠNG : TƯƠNG QUAN GIỮA SÀN DẦM Ô CỜ VÀ SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 7.1 Tương Quan Giữa Các Loại Kết Cấu Kết chung Sàn ô cờ Sàn liên hợp Chiều dày sàn (Cùng vượt 80 mm 120 mm nhịp) Tải trọng 2.0 kN/m2 2.675 kN/m2 than Sàn Tiết diện cột 90x90 mm Khả vượt 20 m >25m nhip tối đa Công nghệ Thi Phức tạp Đơn giản công Bảng 7.1 Bảng so sánh phương án sàn 7.2 Phân tích ưu nhược điểm loại sàn + Ưu điểm : Sàn ô cờ : - Chiều dày sàn (8-10cm) nhỏ sàn thường tựa lên hệ dầm ô cờ trực giao - Kết cấu có độ cứng lớn, dầm đồng mức, không gian kiến trúc lớn - Khối lượng bê tông sử dụng 63% so với sàn phẳng thông thường - Sử dụng tốt cho vị trí vượt nhịp lớn, kiến trúc đặc biệt sảnh, hội trường - Khả tiêu âm tốt - Khối lượng nhẹ sàn bóng 20%, nhẹ sàn phẳng 47%, nhẹ sàn dầm 30% Sàn liên hợp: - Công nghệ thi công đơn giản, thời gian thi công nhanh cấu kiện thép sản xuất từ nhà máy thời gian lắp ráp nhanh - Tấm deck vừ đóng vai trị thép chịu momen dương từ sàn vừa đóng vai trị cốt pha nên tiết kiệm thời gian thi công cốt pha - Khối lượng thân sàn nhẹ hợn sàn BTCT thông thường khoảng 25% qua giảm trọng lượng cơng trình Đặt biệt sàn làm việc theo phương nên khả vượt nhịp lớn SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN - Sử dụng tốt có cơng trình từ 15 tầng trở lên có nhịp lớn 12m kinh tế + Nhược điểm: Sàn cờ : - Kết cấu phức tạp, gia công lắp dặt cốt thép, cốp pha tốn nhiều công Cố pha đặc biệt, tốn tiền, khó hồn thiện trần - Cơng nghệ thi cơng phức tập nên tính phổ biến cịn hạn chế Sàn liên hợp: - Chi phí vật thép đắt BTCT thường nên sử dụng cơng trình vừa nhỏ 7.3 Đề Xuất Phương Án Tối Ưu Cho Cơng Trình: Chọn phương án cọc khoan nhịi sàn cờ vì: Sàn ô cờ có ưu điểm vượt trội loại sàn khác, tiết kiệm kinh tế (20%) so với sàn thường, vượt nhịp lớn khối lượng nhẹ, vật liệu sử dụng phổ biến, tạo không gian kiến trúc độc đáo cho trần nhà, tăng số tầng với chi phí + So với sàn bóng, cơng nghệ thi cơng phức tạp - cần có coppha chuyên dụng sàn ô cờ nhẹ 20% so với sàn bóng + So với sàn dầm sàn liên hợp tiết kiệm tối đa mặt kinh tế + Kích thước dầm sàn cột nhỏ lại, dẫn đến khối lượng cơng trình giảm đáng kể, tiết kiệm chi phí cho phầm móng cơng trình Móng cọc khoan nhịi: có sức chịu tải lớn, thích hợp cho loại cơng trình, khắc phục hầu hết nhược điểm móng bè, chiều sâu đặt móng lớn, nên việc sử dụng móc cọc ép bất khả thi ( vận chuyển máy móc, đối trọng xuống độ sâu 5m khó khoăn) SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 142 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TÀI LIỆU THAM KHẢO SÁCH THAM KHẢO [10] GS Nguyễn Đình Cống (2009), Tính tốn thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 365: 2005 (tập tập 2), NXB Xây dựng, Hà nội [11] Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2012), Kết cấu bê tông cốt thép (Phần cấu kiện bản), NXB khoa học kỹ thuật [12] PGS.TS Vũ mạnh Hùng (2010), Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây dựng [13] GS Nguyễn Đình Cống (2014), Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép, NXB Xây dựng, Hà nội [14] [15] Võ Bá Tầm (2014), Kết cấu bê tông cốt thép – tập 3, NXB ĐHQG TPHCM, TPHCM [16] Võ Bá Tầm (2012), Nhà cao tầng – bê tông cốt thép, NXB ĐHQG TPHCM, TPHCM PHẦN MỀM [17] ETABS VERSION 2016 [18] SAFE V12.3.2 [19] BẢNG TÍNH VBA EXCELL SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an 143 an ... cọc………………………………………… 126 SVTH: BÙI NGỌC TRUNG 15149205 an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: CHUNG CƯ TTK Địa chỉ: QUẬN BÌNH TÂN - TP HỒ CHÍ MINH Quy... B/H Không kháng Kháng chấn Kháng chấn chấn cấp ≤ cấp Khung 5 Khung – Vách 5 Tường BTCT 6 Kết cấu ống 6 2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 2.3.1 Bê tông Bảng 0.3 Vật liệu bê tông Loại kết cấu Kháng chấn cấp... kiến trúc, 11 vẽ kết cấu - phương án móng) Cán hướng dẫn : TS ĐÀO DUY KIÊN Ngày giao nhiệm vụ : 10/09/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 8/1/2020 Tp HCM ngày tháng năm 2020 Xác nhận GVHD Xác nhận