Đồ án Chung cư Thiên Hoàng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN TAM HÙNG Sinh viên thực : PHẠM THIÊN QUÂN CHUNG CƯ THIÊN HỒNG LỜI CÁM ƠN Để hồn thành đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ mặt tinh thần vật chất, chuyên môn thầy cô Do em viết lời cảm ơn để cảm ơn tất giúp đỡ mà em nhận Đầu tiên em xin chân thành cám ơn nhà trường khoa xây dựng Trường Đại Học Giao thông vận tải TP.HCM tạo điều kiện cho chúng em theo học đầy đủ mơn học khố học (2014 – 2019) Nhờ chúng em có đủ kiến thức để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Tại chúng em thầy cô giáo giảng viên, giáo viên chủ nhiệm bảo tận tình chu đáo, tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích chuyên ngành kinh nghiệm sống, bạn bè giúp đỡ Tất kiến thức chuyên ngành gói gọn đồ án tốt nghiệp thời gian làm 14 tuần quãng thời gian để chúng em kiểm duyệt lại kiến thức chuyên ngành.Với hướng dẫn tận tình ân cần chu đáo thầy NGUYỄN TAM HÙNG chúng em hoàn thành nhiệm vụ giao thời gian quy định Trải qua quãng thời gian học tập chúng em thực cảm thấy trưởng thành nhiều Thu nhận nhiều kiến thức kiến thức Tuy nhiên chúng em cảm thấy cịn nhiều điều thiếu sót hạn chế Vì sau hồn thành khóa học em mong nhận bảo từ thầy cô bạn bè Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến tất thầy ,cô giảng viên trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh đặc biệt thầy NGUYỄN TAM HÙNG trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Một lần em xin cảm ơn,kính chúc quý thầy cô sức khỏe ! Sinh viên PHẠM THIÊN QUÂN SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG Mục hình Hình 2.2: Mặt chia sàn tầng điển hình 19 Hình 2.4: Ơ sàn làm việc phương .24 Hình 2.5: Ơ sàn làm việc phương .27 Hình 3.1: Kết cấu cầu thang .36 Hình 4.1: Kích thước dầm sàn nắp bể nước 44 Hình 4.2: Nội lực chân cột bể nước .61 Hình 6-17 Độ võng nắp từ phần mềm SAFE 63 Hình 6-18 Độ võng đáy từ phần mềm SAFE 64 Hình 5.2: Mơ hình kết cấu cơng trình phần mềm Etabs .70 Hình 5.3: Bài tốn động lực học 71 Hình 5.4: Khai báo khối lượng xét dao động 71 Hình 5.5: Các dạng dao động 72 Hình 5.6: Đồ thị xác định hệ số động lực 74 Hình 5.7: Hệ tọa độ xác định hệ số tương quan áp lực động .75 Hình 5.8: trường hợp tải trọng 78 Hình 5.9: Kí hiệu tên cấu kiện khung trục 82 Hình 5.10: Biểu đồ momen dầm 83 Hình 5.11: biểu đồ lực cắt dầm .84 Hình 6.2-Sơ đồ tính tốn khung 91 Hình 9.1: Sơ đồ lắp dựng cọc 109 Hình 9.2: Sơ đồ vận chuyển cọc 109 Hình 9.7: Mặt bố trí cọc đài 121 Hình 9.8: Khối móng quy ước .124 Hình 9.12: Biểu đồ mô men uốn dọc thân cọc Mz 131 Hình 9.13: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 132 Hình 9.14: Giá trị áp lực ngang σz 133 Hình 9.17: Sơ đồ tính thép đài móng 138 Hình 9.7: Mặt bố trí cọc móng M-2 141 Hình 9.8: Khối móng quy ước .144 Hình 9.9: Biểu đồ quan hệ đường cong nén lún e-P 148 Hình 9.10: Biểu đồ ứng suất 149 Hình 9.12: Biểu đồ mơ men uốn dọc thân cọc Mz 155 Hình 9.13: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 156 Hình 9.14: Giá trị áp lực ngang σz 157 SVTT: PHẠM THIÊN QN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG Hình 9.15: Tháp xuyên thủng móng M2 .161 Hình 9.17: Sơ đồ tính thép đài móng 163 Hình 10.4: Mặt bố trí cọc móng M1 174 Hình 10.5: Khối móng quy ước 176 Hình 10.6: Biểu đồ quan hệ đường cong nén lún e-P 180 Hình 10.9: Biểu đồ mơ men uốn dọc thân cọc Mz 185 Hình 10.10: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 186 Hình 10.11: Giá trị áp lực ngang σz .187 Hình 10.14: Sơ đồ tính thép đài móng .192 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Mục Bảng Bảng 2.1: Bảng tải trọng lớp cấu tạo sàn chung .18 Bảng 2.2: Bảng tải trọng lớp cấu tạo sàn vệ sinh 19 Bảng 2.3: Hoạt tải tiêu chuẩn tính tốn tác dụng lên sàn 20 Bảng 2.4: Hoạt tải tính tốn tác dụng lên sàn .20 Bảng 2.5: Kết tải trọng tác dụng lên ô sàn 21 Bảng 2.6: Ô sàn làm việc phương .22 Bảng 2.7: Ô sàn làm việc phương .22 Bảng 2.8: Bảng nội lực ô sàn phương 23 Bảng 2.9: Bảng tính tốn cốt thép sàn phương 25 Bảng 2.10: Bảng nội lực ô sàn phương 26 Bảng 2.11: Bảng tính tốn cốt thép sàn phương 30 Bảng 3.1: Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên thang nghiêng 35 Bảng 3.2: Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ .36 Bảng 4.1: Cấu tạo lớp hoàn thiện nắp bể nước mái……………………… 45 Bảng 4.2: Nội lực ô sàn nắp bể nước mái 46 Bảng 4.3: Tính cốt thép nắp bể nước 47 Bảng 4.4: Bảng tính thép thành bể .49 Bảng 4.5: Bảng trọng lượng lớp cấu tạo đáy 50 Bảng 4.6: Nội lực ô sàn nắp bể nước .50 Bảng 4.7: Tính cốt thép nắp bể nước 51 Bảng 4.8: Các lớp cấu tạo thành .53 Bảng 4.9: Nội lực dầm nắp dầm đáy bể nước mái 57 Bảng 4.10: Bảng tính cốt thép 59 Bảng 4.11: Tổng hợp tính thép đai dầm nắp dầm đáy .63 Bảng 4.12: Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt thành .65 Bảng 4.13: Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt thành .66 Bảng 4.14: Kiểm tra bề rộng vết nứt đáy 67 Bảng 5.1: Sơ chiều dày sàn .69 Bảng 5.2: Sơ tiết diện cột 71 Bảng 5.3: Sơ tiết diện cột biên 72 Bảng 5.4: Trọng lượng sàn hộ .73 Bảng 5.5: Trọng lượng sàn tầng hầm 73 Bảng 5.6: Trọng lượng sàn sân thượng mái 74 Bảng 5.7: Trọng lượng sàn vệ sinh .74 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Bảng 5.8: Trọng lượng tường xây dầm sàn 74 Bảng 5.9: Hoạt tải tiêu chuẩn tính tốn tác dụng lên sàn 75 Bảng 5.10:Khảo sát chu kì dao động 12 mode 78 Bảng 5.11: Bảng giá trịnh thành phần gió tĩnh theo phương X………………………81 Bảng 5.12: Bảng giá trịnh thành phần gió tĩnh theo phương Y………………………82 Bảng 5.13: Giá trị dịch chuyển ngang tỉ đối 82 Bảng 5.14: Tính tốn tải trọng gió động theo phương X .83 Bảng 5.15: Tính tốn tải trọng gió động theo phương Y .84 Bảng 5.16: Tổng hợp tải trọng gió tĩnh gió động 84 Bảng 5.17: Tổ hợp thành phần gió .86 Bảng 5.18: Tổ hợp chuyển vị ngang tương đối tầng tải gió .86 Bảng 5.19: Tổ hợp tải trọng theo TTGH I 87 Bảng 5.20: Tổ hợp tải trọng theo TTGH II 87 Bảng 5.21: Chuyển vị đỉnh tầng 13 88 Bảng 5.22: Chuyển vị ngang tương đối lớn tầng theo phương X Y 89 Bảng 5.23: Tính thép dọc chịu lực dầm khung trục 95 Bảng 5.24: Nội lực cột 109 Bảng 5.25: Tính cốt thép cột .117 Bảng 6.1: Tổng hợp số liệu địa chất 124 Bảng 6.2: Tổng hợp nội lực móng 3B 125 Bảng 6.3: Tổng hợp nội lực móng 3D 125 Bảng 6.4: Sức kháng thân cọc tiêu lý đât 130 Bảng 6.5: Sức kháng trung bình thân cọc đất dính 132 Bảng 6.6: Tính sức kháng dọc thân cọc .136 Bảng 6.7: Số liệu nội lực móng 3B 138 Bảng 6.8: Giá trị phản lực đầu cọc móng 3B với tổ hợp Nmax 140 Bảng 6.9: Bảng tính lún 144 Bảng 6.10: Momen dọc thân cọc 148 Bảng 6.11: Lực cắt dọc thân cọc 149 Bảng 6.12: Áp lực ngang dọc thân cọc .151 Bảng 6.13:Phản lực đầu cọc .154 Bảng 6.14: Số liệu nội lực móng 3D 158 Bảng 6.15: Giá trị phản lực đầu cọc móng 3D với tổ hợp Nmax 160 Bảng 6.16: Bảng tính lún 164 Bảng 6.17: Momen dọc thân cọc 168 Bảng 6.18: Lực cắt dọc thân cọc 169 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Bảng 6.19: Áp lực ngang dọc thân cọc .171 Bảng 6.20: Phản lực đầu cọc 173 Bảng 6.21:Số liệu móng 3B 179 Bảng 6.22:Số liệu móng 3D .179 Bảng 6.23: Sức kháng trung bình bên thân cọc 184 Bảng 6.24: Tính sức kháng dọc thân cọc đất dính 186 Bảng 6.25: Sức kháng trung bình bên thân cọc theo tiêu chuẩn SPT 189 Bảng 6.26: Số liệu móng 3B .192 Bảng 6.27: Giá trị phản lực đầu cọc móng 3B với tổ hợp Nmax 194 Bảng 6.28: Bảng tính lún 198 Bảng 6.29: Momen dọc thân cọc Mz (kN.m) .202 Bảng 6.30: Lực cắt dọc thân cọc Qz (kN) 203 Bảng 6.31: Áp lực ngang dọc thân cọc  z (kN/m2) 205 Bảng 6.32: Phản lực đầu cọc 208 Bảng 6.33: Số liệu móng 3D 212 Bảng 6.34: Giá trị phản lực đầu cọc móng 3D với tổ hợp Nmax 214 Bảng 6.35: Bảng tính lún 218 Bảng 6.36: Momen dọc thân cọc Mz (kN.m) .222 Bảng 6.37: Lực cắt dọc thân cọc Qz (kN) 223 Bảng 6.38: Áp lực ngang dọc thân cọc  z (kN/m2) 225 Bảng 6.39: Phản lực đầu cọc 228 Bảng 6.40: Khối lượng cốt thép bê tơng đài cọc đóng .232 Bảng 6.41: Khối lượng cốt thép bê tông đài cọc khoan nhồii 232 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Mục lục PHẦN 12 KIẾN TRÚC 12 (5%) 12 CHƯƠNG 1: BỐ TRÍ KIẾN TRÚC 13 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 13 1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐỒ THỊ 13 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 13 1.3.1 Mặt phân khu chức 13 1.3.2 Mặt đứng 13 1.3.3 Hệ thống giao thông 13 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 14 1.4.1 Hệ thống điện 14 1.4.2 Hệ thống nước 14 1.4.3 Thơng gió chiếu sáng 14 1.4.4 Phịng cháy hiểm 14 1.4.5 Chống sét 14 1.4.6 Hệ thống thoát nước 14 1.5 CÁC MẶT BẰNG MẶT CẮT CỦA CƠNG TRÌNH 15 1.5.1 Mặt tầng 15 1.5.2 Mặt đứng cơng trình 16 1.6 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 17 PHẦN 18 KẾT CẤU 18 (65%) 18 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TẦNG SÀN ĐIỂN HÌNH 19 2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19 2.1.1 Chọn sơ chiều dày sàn 19 2.1.2 Chọn sơ tiết diện dầm 20 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 20 2.2.1 Trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn 20 2.2.2 Tải trọng thường xuyên tường xây 21 2.2.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 22 2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN 23 2.3.1 Xác định sơ đồ tính 23 2.3.2 Tính sàn loại làm việc phương: 23 2.3.3 Tính sàn loại làm việc phương 27 2.4 KIỂM TRA SÀN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ 33 2.4.1 Tính kiểm tra khả chịu cắt sàn 33 2.4.2 Tính kiểm tra độ võng sàn 34 2.5 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 35 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 36 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 3.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 36 3.1.1 Chọn kích thước sơ 36 3.1.2 Vật liệu sử dụng 37 3.2 TẢI TRỌNG CẦU THANG 37 3.2.1 Tỉnh tải 37 3.2.2 Hoạt tải ( Được tra bảng TCVN 2737-1995) 38 3.2.3 Tổng tải tác dụng 39 3.3 Các trường hợp chất tải 39 3.4 Xác định nội lực 39 3.5 Tính toán thang 40 3.5.1 Tính tốn cốt thép dọc 40 3.5.2 Kiểm tả khả chịu cắt thang 40 3.6 Tính thép dầm thang 40 3.6.1 Sơ kích thước dầm thang 40 3.6.2 Tải trọng 40 3.6.3 Sơ đồ tính tốn dầm thang 41 3.6.4 Nội lực dầm thang 41 3.6.5 Tính thép dầm thang 41 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI 42 4.1 TÍNH TỐN DUNG TÍCH BỂ NƯỚC MÁI 42 4.2 CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 43 4.2.1 Kích thước tiết diện 43 4.2.1.1 Kích thước nắp, thành đáy 43 4.2.2 VẬT LIỆU 44 4.3 TÍNH TỐN VÀ KẾT CẤU TỪNG CẤU KIỆN 44 4.3.1 Tính tốn nắp bể nước 44 4.3.2 Tính tốn thành bể nước 46 4.3.3 Tính toán đáy bể nước 49 4.3.4 Tính tốn dầm nắp đáy bể nước 51 4.3.5 Mơ hình tính toán 53 4.3.6 Tính cốt thép cho dầm 55 4.3.7 Tính cốt đai cho dầm 57 4.3.8 Tính cốt treo 60 4.3.9 Tính tốn cột bể nước 61 4.4 KIỂM TRA KHẢ NĂNG BIẾN DẠNG BỂ NƯỚC MÁI 61 4.5 KIỂM TRA VÕNG CHO BẢN ĐÁY VÀ BẢN NẮP 63 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC C 65 5.1 CHỌN TIẾT DIỆN SƠ BỘ 65 5.1.1 Xác định sơ chiều dày sàn: 65 5.1.2 Chọn sơ tiết diện dầm 65 5.1.3 Xác định sơ kích thước cột 65 5.1.4 Xác định sơ kích thước vách biên – lõi 67 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 68 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 5.2.1 Tỉnh tải 68 5.2.2 Hoạt tải 69 5.2.3 Xây dựng mơ hình xác định tầng số giao động riêng 70 5.2.4 Bài toán động 71 5.2.5 Tải trọng gió: 72 5.2.6 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 78 5.3 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CƠNG TRÌNH 80 5.3.1 Kiểm tra ổn định chống lật 80 5.3.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 80 5.3.3 Kiểm tra chuyển vị tương đối tầng tải trọng gió 81 5.4 KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC 82 5.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 84 5.5.1 Tính tốn cốt thép dầm 84 5.5.2 Tính tốn cốt thép cột khung trục 90 ❖ Kết tính tốn thép dọc: 95 5.6 Tính tốn vác cứng khung trục C 97 5.6.1 Cơ sở lý thuyết 98 5.6.2 Kết tính tốn vách khung trục X3 100 5.7 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 102 (30%) 103 CHƯƠNG 6: TỔNG HỢP SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 104 6.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 104 6.2 TẢI TRỌNG 104 6.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MĨNG CHO CƠNG TRÌNH 104 6.3.1 Giải pháp móng nông 104 6.3.2 Giải pháp móng sâu 104 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG BTCT ĐÚC SẴN THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP CỌC 107 7.1 TIÊU CHUẨN TÍNH TỐN 107 7.2 TẢI TRỌNG 107 7.3 TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN 108 7.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 108 7.4.1 Bê tông 108 7.4.2 Cốt thép 108 7.4.3 Lựa chọn thông số cọc 108 7.4.4 Kiểm tra độ bền cọc vận chuyển lắp dựng 108 7.5 XÁC ĐINH SỨC CHỊU TẢI TÍNH TỐN CỦA CỌC ĐÓNG ÉP 110 7.5.1 Dữ liệu chọn ban đầu 110 7.5.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 111 7.5.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 112 7.5.4 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 114 7.5.5 So sánh lựa chọn tiết diện cọc 118 7.5.6 Sức chịu tải thiết kế 118 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG •  'v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng đất độ sâu z •   'v =  bt hd +  1hz = 2.5  2.2 + 0.47  2.24 = 65.5 (kN / m2 ) •  : hệ số, lấy  = 0.3 cho trường hợp cịn lại • 1 : hệ số, lấy 1 = 1, trừ trường hợp tính móng cơng trình chắn •  : hệ số kể đến phần tải trọng thường xuyên tổng tải trọng, lấy 2 = 0.7 (6.55  tan(4009' ) + 0.3  0.88) = 20.7 (kN / m2 ) ' cos(4 09 ) Từ “Bảng 10-19 Giá trị áp lực ngang  z ”, độ sâu z = 2.24 (m) so với đáy đài   z  = 1 0.7   z max = 15.78 (kN / m2 ) Vậy:  z = 15.78 (kN / m2 )   z  = 20.7 (kN / m2 ) Kết luận: Nền đất xung quanh cọc ổn định 8.6.6.5 Kiểm tra khả chịu nén uốn dọc cọc Theo sách “Tính tốn thực hành cấu kiện bê tơng cốt thép” - Nguyễn Đình Cống, điều kiện kiểm tra: Ne0   Negh Trong đó: • Ne0 = M * : mô men uốn dọc theo thân cọc •  Negh = M  : mô men uốn cho phép tiết diện cọc •  M  =    cb cb' Rb Ar sin3  + Ast ( Rsc sin  + Rsl Zs ) •  cb : hệ số điều kiện làm việc, theo Mục 7.1.9 - TCVN 10304:2014 kể đến   việc đổ bê tông khoảng không gian chật hẹp hố ống vách, lấy  cb = 0.85 •  cb' : hệ số kể đến phương pháp thi công cọc, theo Mục 7.1.9 d) việc khoan đổ bê tông vào lòng hố khoan dung dịch khoan nước chịu áp lực (không dùng ống vách), lấy  cb' = 0.7 Nội lực tính tốn: tt N = Pmax = 147.88 (T ) : lực dọc lớn lên cọc M = M z max = 14.58 (T m) : moment uốn dọc thân cọc • Bê tông cọc cấp độ bền B30 Rb = 1700 (T / m2 ) , Eb = 3.25 106 (T / m2 ) • Cốt thép AIII: Rs = Rsc = 36500 (T / m2 ) • Chọn lớp bê tơng bảo vệ SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 188 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG a = a' = 0.05m => ho = 0.35 (m) , ξ R = 0.541, αR = 0.395 , • Đường kính d = (m) • Chiều dài tính tốn cọc lo = 5.5 (m) • Cốt thép dọc cọc là: As = 16  d2 = 16   182 = 4071.5 (mm2 ) 4 Chọn đường kính cốt đai Ø10 Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 0.07 (m) , ta có: Bán kính cọc: r = d 0.8 = = 0.4(m) 2 Bán kính hữu hiệu: = r − a − Diện tích tiết diện: Ab =  12 cd = 0.4 − 0.07 − 0.01 = 0.325(m) = 0.786 (m2 ) M 14.58 Độ lệch tâm tĩnh học: e1 = = = 0.098(m) N 147.88 Độ lệch tâm : e0 = e1 = 0.098 (m) Độ mảnh:  = Lo 5.5 = = 6.875(m)  14 , không cần xét đến ảnh hưởng uốn d 0.8 dọc  M * = Ne0 = 147.88  0.098 = 14.5(T m) Các hệ số:  c = 1.5 + 0.0006Rs = 1.5 + 0.0006  365 = 1.719 r = : cốt thép có giới hạn chảy thực tế, 1 = r = 2 = 1 c = 11.719 = 1.719  ( N + Rs Ast + 1 ) + 0.5 cq cb' Rb A sin 2  =  cq cb' Rb A + Ast ( Rsc + 2 Rs ) =  (191.7 + 36500  4071.5 10−6 + 100 ) + 0.5  0.85  0.7 1700  0.5027  sin 2 0.85  0.7 1700  0.5027 + 4071.5 10−6 (36500 + 171.9  36500 ) = 1.175 + 0.279  sin 2 Giải phương trình tìm được:  = 1.316 ( rad ) Xác định khả chịu lực:  180 1.316  sin  = sin   = 0.97;sin  = 0.91 ;    SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 189 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG  1.316 = = 0.419  3.17 s = 1 − 2c = − 1.719  0.419 = 0.28 1 = s = 3.14  0.28 = 0.879 c = Zs = ( 0.2 + 1.3c ) = ( 0.2 + 1.3  0.419)  0.325 = 0.242 2   cq cb' Rb Ar sin  + Ast ( Rsc sin  + Rs1Z s )   3  2 −6   0.85  0.7 1700  0.5027  0.4  0.91 + 4071.5 10  = = 64.09 (Tm)   ( 36500  0.325  0.97 + 36500  0.879  0.242)   M  = Kiểm tra:  M * = 14.5(T m)  M  = 64.09(Tm) Vậy thỏa điều kiện chịu nén uốn dọc cọc 8.6.6.6 Kiểm tra khả chịu cắt cọc Lực cắt lớn tải trọng ngang gây ra: Qz max = 12.94 (T ) Theo Mục 6.2.3.3 - TCVN 5574:2012, khả chịu cắt bê tông:  Rbt bh0 Qb = b3  (1 +  f + n )  cb cb Trong đó: • b : Chiều dài cạnh tiết diện quy đổi từ cọc trịn sang vng: • A= • h0 :chiều cao làm việc tiết diện cọc: a = 0.07 (m) → h0 = 0.71 − 0.07 = 0.64 (m) d d  0.82 = b2  b = = = 0.71(m) 4 • b : hệ số, lấy b3 = 0.6 bê tơng nặng • n : hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc, xác định sau: • n = 0.1 147.88 N = 0.1 = 0.51  0.5 , lấy 0.85  0.7 120  0.71 0.64   Rbt bh0 ' cb cb n = 0.5 •  cb = 0.85 : hệ số điều kiện làm việc cọc, lấy theo Mục 7.1.9 – TCVN 10304:2014 •  cb' : hệ số kể đến phương pháp thi công cọc, theo Mục 7.1.9 d) TCVN 10304:2014 - việc khoan đổ bê tơng vào lịng hố khoan dung dịch khoan nước chịu áp lực (không dùng ống vách), lấy  cb' = 0.7 • Rbt = 120 (T / m2 ) : cường độ chịu kéo tính tốn dọc trục SVTH: PHẠM THIÊN QN MSSV:1451160057 190 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG  Qb = 0.6  (1 + 0.5)  0.85  0.7 120  0.71 0.64 = 29.13 (T ) Kiểm tra: Qz max = 12.94 (T )  Qb = 29.13 (T ) Kết luận: bê tông cọc đảm bảo khả chịu cắt, bố trí cốt đai theo cấu tạo 8.6.7 Tính tốn đài cọc 8.6.7.1 Kiểm tra xun thủng tự với góc góc  = 45o Tác nhân gây chọc thủng đài cọc: phản lực cọc nằm đáy tháp chọc thủng Lực gây xuyên thủng Pxt: lấy lực tác dụng lên tháp xuyên thủng, trừ phản lực đầu cọc nằm hoàn toàn phạm vi tháp xuyên thủng Lúc chống xuyên Pcx =  Rbt umh0 Với um = 2(hc + bc + 2h0 ) =  (0.8 + 0.8 + 2h0 ) Bê tơng B30 có Rbt=1.2Mpa - Tháp xun 450 có đáy lớn bao phủ tồn cọc hình vẽ Vậy thỏa điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8.6.8 Tính tốn cốt thép cho đài cọc Cốt thép tính tốn cho đài móng để đảm bảo khả chịu uốn đài tác dụng phản lực đầu cọc Giả thiết đài tuyệt đối cứng, xem đài làm việc consol có đầu ngàm vào mép cột đầu tự Moment ngàm phản lực đầu cọc gây với giá trị: SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 191 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG M =  xi Pi Trong đó: • xi : khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến mặt ngàm • Pi : phản lực đầu cọc thứ i Hình 8.7: Sơ đồ tính thép đài móng 8.6.8.1 Cốt thép theo phương X, Y Xác định momen đài cho phương : M =  Pli i Lý thuyết tính cốt thép : tính cốt thép cho đài chịu uốn tiết diện chữ nhật m =  Rbbh0 M A =  = − −    ; ; s m R Rbbh02 Rs Tính cốt thép đặt theo phương X - M =  PL i i = P2 L2 + P4 L2 = 3574.07(kNm) - Kết trình bày bảng sau: M (kNm) b(m) R  3574.07 0.018 0.018 A (cm ) Thép chọn  n As (cm2) Hàm lượng  (%) 57.01 20 24 75.4 0.11 s yc Tính cốt thép đặt theo phương Y SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 192 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG - M =  PL i i = PL 1 + P2 L1 = 3569.8(kNm) - Kết trình bày bảng sau: M (kNm) b(m) R  3569.8 0.018 0.018 SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN A (cm ) Thép chọn  n As (cm2) Hàm lượng  (%) 57.01 20 24 75.4 0.11 s yc MSSV:1451160057 193 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG 8.7 THIẾT KẾ MĨNG M-2 KHUNG TRỤC C 8.7.1 Tải trọng Bảng 8.12: Tải trọng tính toán Cột C15 b h N ott Qoytt Qoxtt M oytt M oxtt mm mm kN kNm kN kNm kN 10471.27 22.60 22.21 33.83 34.81 N max 10167.68 27.70 20.03 64.60 96.64 Mx max 10166.59 20.68 26.03 93.88 66.38 My max 10250.19 20.68 26.03 29.76 31.83 Qx max 10251.28 27.70 20.03 30.53 34.95 Qy max N ott Qoytt Qoxtt M oytt M oxtt kN kNm kN kNm kN 9105.5 19.652 19.313 29.417 30.27 N max 8841.5 24.087 17.417 56.174 84.035 Mx max 8840.5 17.983 22.635 81.635 57.722 My max 8913.2 17.983 22.635 25.878 27.678 Qx max 8914.2 24.087 17.417 26.548 30.391 Qy max 800 800 Ghi Bảng 8.13: Tải trọng tiêu chuẩn b h Cột mm C15 800 mm 800 Ghi 8.7.2 Sơ khối lượng đài cọc đài N tt nc =  Qa,tk Trong đó: nc : số lượng cọc   : hệ số xét đến ảnh hưởng moment tác động lên móng cọc:  = (1.2 1.5)   = 1.3 N tt = 10471.3( kN ) : tổng lực dọc chân cột Qa,tk = 3499.28( kN ) : sức chịu tải thiết kế cọc N tt 10471.3 = 1.3  = 3.89  Chon nc = cọc nc =  Rc,tk 3499.28 Bố trí cọc đài với khoảng cách cọc: S = 3d  6d = 2.4  4.8(m) Vậy chọn bố trí 2.4m SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 194 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG - Khoảng cách mép cọc hang biên đến mép đài: d d  = 400(mm) - Diện tích đài cọc: Fd =  6.4 = 25.6(m2 ) = - Trọng lượng thân đài: Ndtt = n  B  L  Hd   bt = 1.15   6.4 1.8  25 = 1324.80(kN ) - Dời lực từ chân cột tọng tâm đáy đài cọc ta được: N tt = 10471.3 + 1324.80 = 11796.10(kN ) M tt x = 34.81 + 22.60 1.8 = 75.46(kNm) M tt y = 33.83 + 22.211.8 = 73.80(kNm) 8.7.3 Kiểm tra thiết kế móng cọc 8.7.3.1 Tính lún cho móng M2 Kết TN nén cố kết Các cấp tải trọng Áp lực nén P (kN/m2) 25 50 100 200 400 600 800 Hệ số rỗng 0.663 0.651 0.638 0.612 0.590 0.569 0.552 0.544 Tính lún cho móng theo mơ hình khối móng qui ước: Ứng suất thân đáy khối móng quy ước:  bt = 268.2(kN / m2 ) Ứng suất gây lún đáy khối quy ước:  gl =  tbtc −  bt = 382.262 − 268.2 = 114.1(kN / m2 ) SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 195 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp 0.2m Xét điểm thuộc trụ qua tâm móng có độ sâu z kể từ đáy móng: Các bước tính tốn độ lún cọc khoan nhồi tương tự cọc ép  gl Lớp zi  bt Sli  li  2i Ghi k0 (kN / m2 ) (kN / m2 ) 114,057 0,1 0,997 113,76 269,21 268,71 382,61 0,58 0,57 0,151 lún 0,3 0,992 113,16 272,21 270,71 384,16 0,58 0,57 0,151 lún 0,5 0,987 112,56 277,21 274,71 387,57 0,58 0,57 0,150 lún 0,7 0,982 111,97 284,21 280,71 392,97 0,58 0,57 0,149 lún 0,9 0,976 111,37 293,21 288,71 400,37 0,58 0,57 0,148 lún 1,1 0,971 110,77 304,21 298,71 409,77 0,58 0,57 0,143 lún 1,3 0,960 109,47 317,21 310,71 420,83 0,58 0,57 0,137 lún 1,5 0,937 106,90 332,21 324,71 432,89 0,58 0,57 0,130 lún 1,7 0,915 104,33 349,21 340,71 446,32 0,58 0,57 0,121 lún 1,9 0,892 101,76 368,21 358,71 461,75 0,57 0,56 0,111 lún 2,1 0,870 99,19 389,21 378,71 479,18 0,57 0,56 0,100 lún 2,3 0,847 96,62 412,21 400,71 498,61 0,57 0,56 0,088 lún 2,5 0,823 93,89 437,21 424,71 519,96 0,57 0,54 0,297 lún 2,7 0,794 90,56 464,21 450,71 542,93 0,57 0,54 - tắt lún 2,9 0,765 87,23 493,21 478,71 567,60 0,56 0,54 - tắt lún 3,1 0,736 83,90 524,21 508,71 594,27 0,56 3,3 0,706 80,58 557,21 540,71 622,95 0,56 (m) e2i e2i 268,205 lún  S = 1.876(cm) i Độ lún thành phần zi Độ lun cuối cùng: n S =  Si = 1.876  S gh = 10(cm) i =1 Vậy móng thỏa điều kiện độ lún 8.7.3.2 Kiểm tra sức chịu tải cọc theo nhóm  (n1 − 1)n2 + (n2 − 1)n1   90n1n2   Hiệu ứng nhóm:  = −   n1: số hàng cọc nhóm n1=3 n2: số hàng cọc hang n2=2 SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 196 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG s: khoảng cách cọc: s=2.4(m) d: cạnhc cọc d=0.8(m) d 0.8  = arctg   = arctg   = 18.435 s  2.4   (n1 − 1)n2 + (n2 − 1)n1   (3 − 1)2 + (2 − 1)3  18.435 = −     = 0.761 90n1n2 90      =1−  Sức chịu tải nhóm cọc: Qnh(a) =  0.761 6499.29 = 15978.31(kN ) Tải trọng tác dụng xuống cọc: N tt = 11796.10(kN ) Do Qnh( a) = 15978.31(kN )  N tt = 11796.10(kN ) Vậy cọc thỏa điều kiện làm việc theo nhóm 8.7.3.3 Kiểm tra ổn định đất nền: - Xác định góc truyền lực:  = tb = 22.57 = 5.6440 tb : góc ma sát trung bình lớp đất tb h = h i i i - 180 28'  0.15 + 16016'  + 230 48'  30.6 + 19007'  + 24034'  4.25 = = 22.570 46 Kích thước khối móng qui ước: Chiều rộng: Bm = 3.2 +  46  tg (5.644) = 12.291(m) Chiều dài: Lm = 5.6 +  46  tg (5.644) = 14.691(m) Diện tích: Fm = 12.92114.91 = 151.069(m) - Trọng lượng đài đất đài: N1tt = n  B  L  H d = 1.15 12.29114.6911.8  22 = 8223.03(kN ) - Trọng lượng thân cọc: Nctt = Nc  Ap  li i =  679.2123 = 4075.27(kN ) - Trọng lượng phần đất tính từ đáy đài đến mũi N2tt = ( Fqu −  Ap )   i'hi = (180.567 −  0.503)  268.205 = 47620.1( kN ) - Tổng trọng lượng khối móng qui ước: N tc = N0tt + N2tt + Nctt = 8223 + 47620.1 + 4075.27 = 59918.4(kN ) - Lực dọc tiêu chuẩn trọng tâm đáy khối móng qui ước: SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 197 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG M xtc = M xtc + Qytc  H d = 30.27 + 19.65 1.8 = 65.64(kNm) M ytc = M ytc + Qxtc  H d = 29.42 + 19.311.8 = 64.18(kNm) Độ lệch tâm: M ytc 64.18 ex = tc = = 0.0009(m) 69023.9 N 65.64 M xtc = 0.0010(m) ey = tc = 69023.9 N - Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng qui ước:  tc max N tc   ex  ey  69023.9   0.0009  0.0010  1 =   1  = Fqu  Bm Lm  180.567  12.291 14.291  tc →  ma x = 382.578(kN / m ) tc →  = 381.945(kN / m2 ) →  tbtc = 382.262(kN / m2 ) - Cường độ tiêu chuẩn đất mũi cọc: m1  m2 ( A  b   II + B  h   II' + D  cII ) ktc 1.2 1.1 →R= (0.749 12.29110 + 3.996  268.205 + 6.565  9.8) → R = 1621.15(kN / m2 ) R= - Kiểm tra điều kiện ổn định đất nền:  tbtc = 382.262  Rtc = 1621.15(kN / m2 ) tc  ma x = 382.578  1.2 Rtc = 1945.380(kN / m ) tc = 381.945   - Vậy đất đảm bảo khả chịu tải 8.7.3.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: Pxt  Pcx - Lục xuyên thủng Pxt: lấy áp lực tác dụng lên tháp xuyên thủng, trừ phản lực đầu cọc nằm hoàn toàn phạm vi tháp xuyên thủng Lực chống xuyên Pcx =  Rbt umh0 - Với um = 2(hc + bc + 2h0 ) =  (0.8 + 0.8 + 2h0 ) - Bê tơng B30 có Rbt = 1.2Mpa = 1.2 103 (kN / m2 ) - Tháp xuyên 450 có đáy lớn bao phủ tồn cọc hình vẽ: SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 198 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Vậy thỏa điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8.7.4 Tính tốn cốt thép đài móng: - Tính thép cho đài chịu uốn tiết diện chữ nhật: + m = M  R bh ; = − − 2 m ; As = b b ; m   R ;   R Rs  bt Rbbh0 +Giả thiết a=100(mm) +Bê tông B30: Rb=1.7(kN/m2); Rbt=0.12(kN/cm2);  b = +Thép AIII (   10 ) dùng tính thép chịu lực: Rs = Rsc = 36.5(kN / cm2 ); Rsw = 29(kN / cm2 ); R = 0.393; R = 0.541   R 0.5411170 A min = 0.05%   = s  max = R b b = = 2.52% bh0 Rs 3650 8.7.4.1 Kết tính tốn: Tính cốt thép đặt theo phương X - M =  PL i i = 7801.16(kNm) - Kết trình bày bảng sau: M b(m) SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN R  Aycs (cm2 ) MSSV:1451160057 Thép As Hàm 199 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG chọn  n (kNm) 7801.16 0.040 0.041 129.85 (cm2) 25 28 137.44 lượng  (%) 0.20 Tính cốt thép đặt theo phương Y - - M =  PL i i = 4718.72(kNm) - Kết trình bày bảng sau: M (kNm) b(m) R  4718.72 6.4 0.015 0.015 A (cm ) Thép chọn  n As (cm2) Hàm lượng  (%) 76.01 20 31 97.39 0.09 s yc Kiểm tra khả chịu cắt đài: Qmax=5898.4(kN) Khả chịu cắt bê tông: Q= b (1 + n ) Rbt bh02 → Q  Qmax 1.5  (1 + 0) 1.2 103  6.4  1.72 = = 166464(kN ) s 200 10−3 = 5898.4(kN ) Vậy bố trí thép đai cho đài theo cấu tạo SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 200 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 8.8 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 8.8.1 Điều kiện kỹ thuật Cả phương án đủ khả chịu tải trọng cơng trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện ổn định thỏa - Căn vào tài liệu địa chất, người thiết kế xác định chiều sâu cọc cho sức chịu tải đất tương đương với sức chịu tải vật liệu làm cọc - Điều với phương pháp cọc đóng, nén tĩnh ép khơng thực Đó điều kiện đưa đến giải pháp móng hợp lý kinh tế 8.8.2 Điều kiện thi công - Với điều kiện kỹ thuật phương án móng có đầy đủ loại thiết bị cần thiết cho việc thi cơng móng - Cọc ép thi cơng đơn giản gây chấn động làm ảnh hưởng đến công trình xung quanh thường gặp cố q tình thi cơng gặp phải đá ngầm, khơng thể ép qua lớp đất cứng … - Cọc khoan nhồi thi cơng phức tạp cọc éo thi cơng qua lớp đất cứng, gặp cố q trình thi cơng khơng gây chấn động ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh Hiện kỹ thuật thi cơng máy ómc đại giúp cho việc thi cơng nhanh hơn, xác hơn, gặp rủi ro - Độ xác cọc khoan nhồi theo phương thẳng đứng cao so với cơng nghệ ép cọc, q trình ép cọc dễ bị gãy cọc, cọc bị nghiêng, lệch tim cọc… 8.8.3 Điều kiện kinh tế - Dựa vào kết thống kê ta thấy phương án móng cọc ép có khối lượng thép lớn cọc khoan nhồi ( cọc ép vng) Nhưng khối lượng bê tơng móng cọc ép lại nhỏ cọc khoan nhồi - Phương án móng cọc khoan nhồi có giá thành thi cơng cao địi hỏi kỹ thuật cao, nhân cơng tay nghề cao máy móc đại Cịn phương án móng cọc ép thi cơng đơn giản hơn, khơng đòi hỏi kỹ thuật cao nên giá thành hạ 8.8.4 Các điều kiện khác - Ngoài điều ý chất lượng thi công cọc khoan nhồi khó kiểm sốt chất lượng phải thi công đổ bê tông môi trường nước ngầm dẫn đến chất lượng bê tông không đảm bảo, dẫn đếm sức chịu tải cuả cọc giảm đáng kể nguy hiểm cho cơng trình… - Ngồi điều kiện để đưa phương án móng để áp dụng vào cơng trình cịn phải dựa vào nhiều yếu tố khác như: qui mơ cơng trình, điều kiện thi cơng, phương pháp thi cơng, điều kiện khí hậu, địa chất thủy văn 8.8.5 Lựa chọn phương án móng - - Qua phân tích ta nhận thấy chọn phương án móng cọc khoan nhồi mang lại hiệu hơn, phù hợp với địa chất cơng trình Do cơng trình có lớp đất tốt gây ảnh hưởng đến trình ép cọc, đặc biệt lớp số 6,7 lớp đất cát, chặt dày gây khó khăn cho cọc xuyên qua lớp đất SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 201 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG - Phương án cọc khoan nhồi mang lại hiệu tốt chịu tải trọng động cơng trình, có tính ổn định chịu tải trọng ngang Vậy lựa chọn phương án cọc khoan nhồi phù hợp với cơng trình 8.9 TRIỂN KHAI BẢN VẼ Chi tiết bố trí thép móng M1, M2 thể vẽ số 14,15 SVTH: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV:1451160057 202 ... trình thể vẽ số 1,2,3,4 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 17 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG PHẦN KẾT CẤU (65%) SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 18 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TẦNG SÀN... THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 15 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 1.5.2 Mặt đứng cơng trình Hình 1.2: Mặt đứng cơng trình SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 16 CHUNG CƯ THIÊN HỒNG Hình 1.3: Mặt cắt cơng... phương án móng 201 8.9 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 202 SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 11 CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG PHẦN KIẾN TRÚC (5%) SVTT: PHẠM THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 12 CHUNG