Đồ án Tòa nhà văn phòng VTHT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VTHT Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn: TS LÊ HOÀNG AN Sinh viên thực : NGUYỄN VĂN TIẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trường đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ đồ án em khó hồn thiện Và em xin cám ơn thầy TS LÊ HỒNG AN nhiệt tình hướng dẫn hướng dẫn em hoàn thành tốt đồ án Bước đầu vào thực tế em hạn chế cịn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót điều chắn, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy (Cô) để kiến thức em đồ án hoàn thiện Sau xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy TS LÊ HOÀNG AN, giúp đỡ, trao dồi kiến thức, đóng góp ý kiến giúp đỡ q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành đồ án TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 01 năm 2021 Nguyễn Văn Tiến SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG LỜI MỞ ĐẦU 1.1 MỤC ĐÍCH ĐỒ ÁN − Tổng hợp lại kiến thức năm đại học chuyên ngành Kết cấu cơng trình Trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh − Rèn luyện tinh thần tự giác, làm việc độc lập tinh thần nghiên cứu, tính tốn cơng trình xây dựng − Thu thập chuẩn bị số liệu để phục vụ cho đồ án, lựa chọn phương án kiến trúc kết cấu phù hợp − Thực hành tính tốn tải trọng thiết kế hạng mục sàn dầm, cột, móng 1.2 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN − Tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu móng tòa nhà Cao ốc văn phòng − Thuyết minh giới thiệu đề tài: vị trí, đặc điểm, quy mơ, giải pháp kiến trúc, giải pháp kỹ thuật − Phân tích kết cấu chịu tải trọng gió − Xây dựng mơ hình phân tích kết cấu − Tính tốn bố trí thép cho dầm, sàn, vách − Thiết kế móng cho cơng trình 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU − Đồ án thực dựa phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết thực nghiệm, vào giáo trình tài liệu chuyên ngành: − Sức bền vật liệu, kết cấu, kết cấu bê tơng cốt thép, học đất, móng, kỹ thuật thi công − Các lý thuyết, giả thuyết, quan điểm thiết kế − Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy phạm hành − Ứng dụng phần mềm: Etabs, Sap, Safe, Autocad, Word, Excel 1.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC − Báo cáo luận văn tốt nghiệp hai tập: + Báo cáo đề tài + Phụ lục tính tốn − Các vẽ thiết kế: + Bản vẽ kiến trúc: mặt bằng, mặt cắt + Bản vẽ bố trí thép sàn tầng điển hình + Bản vẽ bố trí thép khung + Bản vẽ phương án móng 1.5 KẾT CẤU ĐỀ TÀI − PHẦN 1: KIẾN TRÚC (5%) + Chương 1: Tổng quan kiến trúc cơng trình SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG − PHẦN 2: KẾT CẤU (65%) + Chương 1: Tổng quan kết cấu + Chương 2: Tính tốn kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình + Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình + Chương 4: Thiết kế khung trục B + Chương 5: Thiết kế cầu thang tầng điển hình + Chương 6: Thiết kế bể nước mái − PHẦN 3: NỀN MÓNG (30%) + Chương 1: Kết khảo sát địa chất + Chương 2: Phương án móng cọc ép + Chương 3: Phương án móng cọc khoan nhồi SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU 1.1 MỤC ĐÍCH ĐỒ ÁN 1.2 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU 1.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 1.5 KẾT CẤU ĐỀ TÀI DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 DANH MỤC HÌNH ẢNH 13 PHẦN KIẾN TRÚC (5%) 16 CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 17 1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 17 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 17 Vị trí xây dựng 17 Điều kiện tự nhiên 17 Quy mơ cơng trình 18 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 18 Mặt 18 Mặt đứng 18 Hệ thông giao thông 19 Giải pháp kỹ thuật 20 PHẦN KẾT CẤU (65%) 22 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 22 1.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 22 Giải pháp kết cấu chịu lực theo phương đứng cơng trình 22 Giải pháp kết cấu chịu lực theo phương ngang cơng trình 22 Giải pháp kết cấu cho phần ngầm 22 1.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 22 Bê tông 23 Cốt thép 23 Kính 24 1.3 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU 24 Lớp bê tông bảo vệ 24 Neo vào nối cốt thép 24 1.4 NGUN TẮC TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 26 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Hệ số vượt tải 26 Phân loại tải trọng 26 Tải trọng thường xuyên 26 Tải trọng tạm thời 26 1.5 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN .27 Giả thuyết tính tốn 27 Phương pháp phân tích kết cấu 27 Phần mền sử dụng tính tốn 27 Các u cầu tính tốn .27 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CƠNG TRÌNH .28 2.1 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN 28 Vật liệu sử dụng .28 Mặt kết cấu dầm sàn .28 Sơ kích thước cấu kiện 28 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 32 Tĩnh tải .33 Tải trọng sàn điển hình 33 Tải trọng sàn vệ sinh 34 Tải trọng sân thượng, sàn mái ban công .34 Tải trọng tường 35 Lan can, tay vịn .36 Trọng lượng cầu thang, bể nước 37 Hoạt tải 38 2.3 LẬP MƠ HÌNH VÀ XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG 39 Mơ hình khơng gian .39 Bài toán động 39 Các giả thuyết tính tốn động 39 Tính tốn dạng dao động riêng 40 2.4 TẢI TRỌNG GIÓ 43 Thành phần tĩnh tải trọng gió (gió tĩnh) 43 Thành phần động tải trọng gió (gió động) 43 Bảng giá trị tính tốn .46 Khai báo gán tải trọng gió vào cơng trình 51 2.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 55 Theo trạng thái giới hạn thứ .55 Theo trạng thái giới hạn thứ hai 56 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG 2.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA CƠNG TRÌNH 56 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 56 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối tầng 57 Kiểm tra ổn định chống lật cơng trình 58 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 59 3.1 VẬT LIỆU 59 3.2 MƠ HÌNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: 59 3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: 59 Tĩnh tải (SDL): 60 Hoạt tải (LL): 61 3.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: 61 3.5 CHIA DÃY STRIPS: 62 3.6 KIỂM TRA VÕNG BẰNG SAFE CHO SÀN TẦNG 5: 62 Kiểm tra độ võng: 63 3.7 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG 5: 64 Biểu đồ nội lực 64 Tính tốn cốt thép 65 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG TRỤC B 69 4.1 VẬT LIỆU 69 4.2 THIẾT KẾ CỘT 69 Phương pháp tính tốn 69 Lý thuyết tính tốn cho phương án thứ 69 Biểu đồ nội lực cột khung trục B 74 Tính tốn cốt thép dọc cho cột 76 Tính cốt đai cho cột 80 4.3 THIẾT KẾ DẦM 80 Cơ sở lý thuyết tính toán dầm 80 Biểu đồ nội lực dầm khung trục B 82 Kết tính tốn thép hệ dầm trục B 84 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH 94 5.1 KIẾN TRÚC 94 5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 94 Kích thươc sơ 94 Vật liệu 95 Tải trọng 95 5.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG 98 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Sơ đồ tính 98 Tải trọng 98 Nội lực .99 Tính tốn cốt thép 99 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI .102 6.1 KIẾN TRÚC 102 6.2 XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH BỂ NƯỚC MÁI 102 6.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 103 Kích thước sơ 103 Vật liệu sử dụng .104 Tải trọng tính tốn 104 6.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 107 Tổ hợp tải trọng .107 Kết nội lực 108 6.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP 112 6.6 KIỂM TRA VÕNG, NỨT BỂ NƯỚC MÁI 115 Kiểm tra độ võng: 115 Kiểm tra nứt cho đáy bể nước mái: 116 6.7 TÍNH TỐN HỆ KHUNG BỂ NƯỚC 122 Phương pháp tính tốn 122 Tải trọng tác dụng 123 Xác định nội lực 125 Tổ hợp tải trọng .127 Hệ dầm 127 Hệ cột .130 PHẦN NỀN MÓNG (30%) 132 CHƯƠNG KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 133 1.1 MỤC ĐÍCH 133 1.2 CÔNG TÁC HIỆN TRƯỜNG .133 Công tác khoang 133 Công tác lấy mẫu nguyên dạng .133 Cơng tác thí nghiệm chuỳ tiêu chuẩn trường (SPT) 133 1.3 THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG 134 1.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 134 Mặt cắt địa chất cơng trình 137 1.5 KẾT LUẬN 139 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 140 2.1 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 140 2.2 VẬT LIỆU 140 Bê tông 140 Cốt thép 140 2.3 TẢI TRỌNG 141 Tải trọng tính tốn 141 Tải trọng tiêu chuẩn 141 2.4 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 141 Lựa chọn thông số cọc 141 Kiểm tra cọc theo điều kiện vận chuyển lắp dựng 143 Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu 145 Sức chịu tải theo tiêu lý đất 147 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 148 Sức chịu tải cọc theo tiêu SPT 149 Sức chịu tải thiết kế 152 2.5 THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN CỘT GIỮA 2-B 153 Tải trọng 153 Các giả thuyết tính tốn 153 Sơ số lượng cọc đài 154 Bố trí cọc đài 154 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 155 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (TCXD 205:1998) 162 Kiểm tra xuyên thủng 171 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 173 Tính tốn cốt thép đài móng 174 2.6 THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN CỘT BIÊN 3-B 177 Tải trọng 177 Các giả thuyết tính tốn 177 Sơ số lượng cọc đài 178 Bố trí cọc đài 178 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 179 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (TCXD 205:1998) 186 Kiểm tra xuyên thủng 195 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 197 Tính tốn cốt thép đài móng 198 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 201 3.1 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 201 3.2 VẬT LIỆU 201 Bê tông 201 Cốt thép 201 3.3 TẢI TRỌNG 202 Tải trọng tính tốn 202 Tải trọng tiêu chuẩn .202 3.4 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 202 Lựa chọn thông số cọc 202 Lựa chọn phương án thi công cọc 203 Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu 204 Sức chịu tải theo tiêu lý đất 205 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 207 Sức chịu tải cọc theo tiêu SPT 208 Sức chịu tải thiết kế .211 3.5 THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN CỘT GIỮA 2-B 212 Tải trọng 212 Các giả thuyết tính tốn 212 Sơ số lượng cọc đài 213 Bố trí cọc đài 213 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc .214 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (TCXD 205:1998) 220 Kiểm tra xuyên thủng 229 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 231 Tính tốn cốt thép đài móng 232 3.6 THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN CỘT BIÊN 3-B 235 Tải trọng 235 Các giả thuyết tính tốn 235 Sơ số lượng cọc đài 236 Bố trí cọc đài 236 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc .237 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (TCXD 205:1998) 245 Kiểm tra xuyên thủng 254 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 256 Tính tốn cốt thép đài móng 257 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG HM = 1  B0 = 1.621 = 1.05 10−4 (1/ T) 0.311  3.25  106  0.049  EbI bd − Góc xoay cọc cao trình mặt đất lực H0 = gây ra: MH = HM =  B0 = 1.05  10−4 (1/ T)  bd E b I − Góc xoay cọc cao trình mặt đất moment M0 = gây ra: 1 MM =  C0 =  1.751 = 3.5  10−5 (1/ T.m)  bd E b I 0.311 3.25 10  0.049 Theo Mục G.8 – TCXD 205:1998, moment ngàm tính tốn Mng, tính cọc ngàm cứng đài đầu cọc khơng bị xoay, tính theo cơng thức sau: l02  MH + l0 MM + 2E b I 1.05  10 −4 M ng = − H = −  7.69 = −22.86 (T.m) −5 l0 3.5 10   MM + EbI l : khoảng cách từ đáy đài cọc đến mặt đất (đài cao), lấy l0 = móng cọc đài thấp Moment uốn lực cắt cọc cao trình mặt đất: H = H = 7.69 (T)  M = M ng + H  l0 = −22.86 (T.m) Chuyển vị xoay góc xoay cao trình mặt đất: −4 −5   = H 0 MH + M 0 MM = 7.69  1.05  10 + (−22.86  3.5  10 ) = 0.00 (rad)  −4 −4   y = H 0 HH + M 0 HM = 7.69  5.07  10 + (−22.86  1.05  10 ) = 0.0015 (m) Nhận xét: Theo Mục 10.7.2.2 – 22TCN272 – 05, chuyển vị ngang cọc cao trình mặt đất: y = 0.0015 (m) = 1.5 (mm)  38(mm) (thoả điều kiện) Vì cọc ngàm cứng với đài nên góc xoay  = 0.00 (rad) nên khơng cần kiểm tra Chuyển vị ngang góc xoay cọc mức đáy đài:  Hl30 Hl02 y l  = +  + + = 0.0015 (m) 0  n 3E I 2E I  b b   =  + Hl0 + Hl0 = 0.00 (rad)  3E b I 2E b I Áp lực tính tốn  z (T / m ) , moment uốn M z (T.m) , lực cắt Q z (T) , lực dọc N z (T) tiết diện cọc tính theo Mục G.7 TCXD 205:1998 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 246 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG    M H K Ze  y0 A1 − B1 + C1 + D1   bd   bd  bd E b I  bd E b I  H M z =  bd E b Iy0 A3 −  bd E b I B3 + M 0C3 + D3  bd z = Q z = 3bd E b Iy0 A −  bd E b I B4 +  bd M 0C4 + H D Nz = N Trong đó: K: hệ số tỉ lệ, lấy theo Bảng A.1 – TCVN 10304:2014 A1 , B1 ,C1 , D1 , A , B3 ,C3 , D3 , A , B4 ,C , D : hệ số không thứ nguyên, tra Bảng G.3 – TCXD 205:1998 Ze: chiều sâu tính đổi vị trí tiết diện cọc đất: Ze =  bd  z SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 247 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Bảng 3-23 Moment dọc thân cọc Z(m) 0.00 0.32 0.64 0.96 1.28 1.61 1.93 2.25 2.57 2.89 3.21 3.53 3.85 4.18 4.50 4.82 5.14 5.46 5.78 6.10 6.42 7.07 7.71 8.35 8.99 9.64 11.24 12.85 Ze(m) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 2.6 2.8 3.5 A3 0 -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 B3 0 -0.001 0.002 -0.005 -0.011 -0.02 -0.034 -0.055 -0.083 -0.122 -0.173 -0.238 -0.319 -0.42 -0.543 -0.691 -0.867 -1.074 -1.314 -1.906 -2.663 -3.6 -4.718 -6 -9.544 -11.73 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 C3 1 1 0.999 0.998 0.996 0.992 0.985 0.975 0.96 0.938 0.907 0.866 0.801 0.739 0.646 0.53 0.385 0.207 -0.271 -0.941 -1.877 -3.108 -4.688 -10.34 -17.91 D3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.699 0.799 0.897 0.994 1.09 1.183 1.273 1.358 1.437 1.507 1.566 1.612 1.64 1.646 1.575 1.352 0.917 0.197 -0.891 -5.854 -15.07 Mz(T.m) -22.86 -20.39 -17.94 -15.57 -13.24 -10.98 -8.83 -6.83 -4.92 -3.18 -1.62 -0.18 1.11 2.22 3.17 4.19 4.62 5.14 5.49 5.73 5.84 5.77 5.18 4.69 3.86 2.94 0.82 -0.18 248 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Hình 3-12 Biểu đồ moment uốn dọc thân cọc SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 249 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Bảng 3-24 Lực cắt dọc thân cọc Z(m) 0.00 0.32 0.64 0.96 1.28 1.61 1.93 2.25 2.57 2.89 3.21 3.53 3.85 4.18 4.50 4.82 5.14 5.46 5.78 6.10 6.42 7.07 7.71 8.35 8.99 9.64 11.24 12.85 Ze(m) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 2.6 2.8 3.5 A4 -0.005 -0.02 -0.045 -0.08 -0.125 -0.18 -0.245 -0.32 -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 B4 0 -0.003 -0.009 -0.021 -0.042 -0.072 -0.114 -0.171 -0.243 -0.333 -0.443 -0.575 -0.73 -0.91 -1.116 -1.35 -1.613 -1.906 -2.227 -2.578 -3.36 -4.228 -5.14 -6.023 -6.765 -6.789 -0.358 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 C4 0 -0.001 -0.003 -0.008 -0.016 -0.03 -0.051 -0.082 -0.125 -0.183 -0.259 -0.356 -0.479 -0.63 -0.815 -1.036 -1.299 -1.608 -1.966 -2.849 -3.973 -5.355 -6.99 -8.84 -13.69 -15.61 D4 1 1 0.999 0.997 0.994 0.989 0.98 0.967 0.946 0.917 0.876 0.821 0.747 0.652 0.529 0.374 0.181 -0.057 -0.692 -1.592 -2.821 -4.445 -6.52 -13.83 -23.14 Qz(T) 7.69 7.65 7.54 7.37 7.13 6.83 6.48 6.08 5.65 5.20 4.72 4.22 3.72 3.21 2.73 2.24 1.79 1.35 0.94 0.55 0.19 -0.41 -0.87 -1.19 -1.38 -1.44 -1.13 0.03 250 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Hình 3-13 Biểu đồ lực cắt dọc Qz SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 251 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Bảng 3-25 Giá trị áp lực ngang Z(m) 0.00 0.32 0.64 0.96 1.28 1.61 1.93 2.25 2.57 2.89 3.21 3.53 3.85 4.18 4.50 4.82 5.14 5.46 5.78 6.10 6.42 7.07 7.71 8.35 8.99 9.64 11.24 12.85 Ze(m) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 2.6 2.8 3.5 A1 1 1 1 0.999 0.999 0.997 0.995 0.992 0.987 0.979 0.969 0.955 0.937 0.913 0.882 0.843 0.795 0.735 0.575 0.347 0.033 -0.385 -0.928 -2.928 -5.854 B1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.799 0.899 0.997 1.095 1.192 1.287 1.379 1.468 1.553 1.633 1.706 1.77 1.823 1.887 1.874 1.755 1.49 1.037 -1.272 -5.941 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 C1 0.005 0.02 0.045 0.08 0.125 0.18 0.245 0.32 0.405 0.499 0.604 0.718 0.841 0.974 1.115 1.264 1.421 1.584 1.752 1.924 2.272 2.609 2.907 3.128 3.225 2.463 -0.927 D1 0 0.001 0.004 0.011 0.021 0.036 0.057 0.085 0.121 0.167 0.222 0.288 0.365 0.456 0.56 0.678 0.812 0.961 1.126 1.308 1.72 2.195 2.724 3.288 3.858 4.98 4.548 z(T/m2) 0.00 0.34 0.66 0.97 1.26 1.52 1.74 1.93 2.09 2.20 2.29 2.33 2.34 2.32 2.27 2.20 2.10 1.99 1.86 1.72 1.57 1.24 0.91 0.60 0.30 0.00 -0.67 -1.42 252 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG z (T/m2) -2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 0.00 ĐỘ SÂU z (m) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 Hình 3-14 Biểu đồ giá trị áp lực ngang 3.6.6.3 Kiểm tra ổn định xunh quanh thân cọc z  12 (  'v tan 1 + c1 ) cos1 Trong đó:  z : áp lực tính tốn lên đất mặt bên cọc độ sâu z tính từ đáy đài Vì Le = 12.45 (m)  2.5 , lấy z = 0.85 0.85 = = 2.73 (m)  bd 0.311 1 : giá trị tính tốn góc ma sát trong, 1 = 12o18' c1 : lực dính đất, c = 1.31 (T / m )  'v : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng đất độ sâu z   'v = 0.6  + 4.13  = 5.33 (T / m )  : hệ số, lấy  = 0.6 cho cọc nhồi cọc ống,  = 0.3 cho trường hợp lại 1 : hệ số, lấy 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  z  = 1 0.7   (5.33  tan(12o18') + 0.6  1.31) = 5.58 (T / m ) o cos(12 18') Từ “Bảng  z ”, độ sâu z = 2.73 (m) so với đáy đài z max = 2.15 (T / m ) 2 Vậy: z = 2.15 (T / m )   z  = 5.58 (T / m ) Kết luận: Nền đất xung quanh cọc ổn định SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 253 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG 3.6.6.4 Kiểm tra khả chịu cắt cọc Lực cắt lớn tải trọng ngang gây ra: Q z max = 7.69 (T) Theo mục 8.1.3.3.1 TCVN 5574:2108, khả chịu cắt bê tông b2 R bt bh o2 Qb = C Trong đó: b: chiều dài cạnh tiết diện d d  12 A= =b b= = = 0.886 (m) 4 a: khoảng cách từ mép bê tông đên trọng tâm cốt thép chịu kéo, chọn a=0.07 (m)  h o = 0.886 − 0.07 = 0.816 (m) Q b : khả chịu cắt bê tông, 0.5R bt bh o  Q b  2.5R bt bh o b2 : hệ số kể đếnn ảnh hưởng cốt thép dọc, lực bám dính đặc điểm trạng thái ứng suất bê tơng nằm phía vết nứt xiêng, lấy 1.5 R bt : cường độ chịu kéo tính tốn dọc trục bê tơng, R bt = 115(T / m ) C : chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lên trục cấu kiện, h o  C  2h o , thiên an toàn chọn C = 2h o =  0.816 = 1.632(m) 1.5 115  0.886  0.8162 = 62.36 (T) 1.632 Điều kiện giới hạn Q b :  Qb = 0.5R bt bh o  Q b  2.5R bt bh o 0.5R bt bh o = 0.5 115  0.886  0.816 = 41.57(T)  Qb = 62.36(T)  2.5R bt bh o = 2.5 115  0.886  0.816 = 207.86(T)  Qb = 62.36(T) Kiểm tra: Q z max = 7.69 (T)  Q b = 62.36(T) Kết luận: bê tông cọc đảm bảo khả chịu cắt, bố trí cốt đai theo cấu tạo Kiểm tra xuyên thủng Theo Mục 8.1.6.2.1 TCVN 5574:2018 Chọn chiều cao đài sơ 1.5 m Chọn a = 0.15m Chiều cao làm việc tiết diện đài: h o = h − a = 1.5 − 0.15 = 1.35 (m) Điều kiện chống xuyên thủng: Fxt  Fcx = R bt A b Trong đó: Fxt : Lực gây xuyên thủng Fcx : Lực chống xuyên thủng R bt : Khả chịu kéo bê tông, R bt = 115(T / m ) SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 254 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG A b = uh o : Diện tích tiết diện ngang tính tốn u : Chu vi đường bao tiết diện Tổ hợp có Nttmax(U8) Ntt Mttx Mtty T 787.80 T.m 35.52 T.m 6.13 Tải tác dụng lên đầu cọc xác định công thức tt N tt  M ttx yi  M y x i  tt Pi =   n y  i  x i2 Cọc xi (m) yi (m) -1.5 1.5 −   ∑xi2 4.50 ∑yi2 Pi (T) 6.75 254.71 268.45 272.54 Lực gây xuyên thủng tổng hợp lực tháp xuyên Fxt = P1,2,3 = 795.69 (T) Lực chống xuyên thủng Fcx = ( C x + h o ) + ( C y + h o )  2h o = ( 0.6 + 1.35 ) + ( 0.6 + 1.35 )   1.35 = 1211 (T) SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 255 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ho/2 1000 1500 5000 1500 1000 a ho ho/2 1000 500 1000 1000 500 1000 5000 B Hình 3-15 Tháp xuyên thủng Kiểm tra: Fxt = 795.69 (T)  Fcx = 1211(T) Kết luận: đài cọc không bị cột xuyên thủng Kiểm tra khả chống cắt cho đài Lực cắt lớn tác dụng lên đài Q max = P2,3 = 540.99(T) Theo mục 8.1.3.3.1 TCVN 5574:2108, khả chịu cắt bê tông b2 R bt bh o2 Qb = C Trong đó: Q b : khả chịu cắt bê tông, 0.5R bt bh o  Q b  2.5R bt bh o b2 : hệ số kể đếnn ảnh hưởng cốt thép dọc, lực bám dính đặc điểm trạng thái ứng suất bê tơng nằm phía vết nứt xiêng, lấy 1.5 R bt : cường độ chịu kéo tính tốn dọc trục bê tơng, R bt = 115(T / m ) C : chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lên trục cấu kiện, h o  C  2h o , C = h o = 1.35(m)  Qb = 1.5 115   1.352 = 1164.4(T) 1.35 SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 256 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Điều kiện giới hạn Q b : 0.5R bt bh o  Q b  2.5R bt bh o 0.5R bt bh o = 0.5 115  1.35 = 388.13 (T)  Q b = 1164.4(T)  2.5R bt bh o = 2.5 115  1.35 = 1940.6 (T)  Q b = 1164.4(T) Kiểm tra: Q max = 540.99 (T)  Q b = 1164.4(T) Kết luận: bê tông đài cọc đảm bảo khả chịu cắt Tính tốn cốt thép đài móng − 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: M =  x i Pi Trong đó: x i : khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến mặt ngàm Pi : phản lực đầu cọc thứ i Tính tốn cốt thép đài:  R bh M ;  = − − 2   R ; As = b b = Rs  b R b bh o Với:  b = : hệ số điều kiện làm việc bê tông đài cọc R b = 1700 (T / m ) : cường độ chịu nén tính tốn bê tơng  R = 0.533 : tính theo công thức nêu Phần 2, Chương R s = 35000 (T / m ) : cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 257 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG 1200 P3 1000 1500 1200 P2,3 1000 1500 5000 1000 500 1000 1000 500 1000 5000 B Hình 3-16 Sơ đồ tính thép đài móng 3.6.9.1 Cốt thép đặt theo phương X Moment ngàm tương ứng với mặt cắt 2-2: M 2− = P3  1.2 = 272.54  1.2 = 327.04 (T.m) h = 1.5 − 0.150 = 1.35 (m) = M 2− 327.04 = = 0.021  b R b bh 1 1700  1.352  = − − 2 = − −  0.021 = 0.021 <  R = 0.533 As =  b R b bh 0.02111700  1.35 = = 0.007 (m ) Rs 35000 Diện tích thép mét chiều dài là: As 0.007 = = 1.399  10−3 (m / m) = 1399 (mm / m) B Hàm lượng cốt thép  = 0.1 (%) Chọn bố trí d20a200: Asc = 1570 (mm ) 3.6.9.2 Cốt thép đặt theo phương Y Moment ngàm tương ứng với mặt cắt 1-1: M1−1 = P2,3  1.2 = 540.99  1.2 = 649.18(T.m) SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 258 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG h = 1.5 − 0.15 = 1.35 (m) = M1−1 649.18 = = 0.042  b R b bh 11700  1.352  = − − 2 = − −  0.042 = 0.043<  R = 0.533 As =  b R b bh 0.043  1 1700   1.35 = = 0.014 (m2 ) Rs 3500 Diện tích thép mét chiều dài là: As 0.014 = = 2.808  10-3 (m2 / m) = 2808(mm / m) B Hàm lượng cốt thép  = 0.21 (%) Chọn bố trí d20a100: Asc = 3141 (mm ) 100 Thép lớp chọn theo cấu tạo d12a200 d12a200 d20a100 1000 d12a200 100 1000 1500 5000 1500 d20a200 B SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 259 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG TÀI LIỆU THAM KHẢO TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN VIỆT NAM TCVN 5574:2018, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng TCVN 2737:1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng TCVN 9386:2012, Thiết kế cơng trình chịu động đất, NXB Xây dựng TCXD 229:1999, Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió, NXB Xây dựng TCVN 198:1997, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép tồn khối, NXB Xây dựng Thơng tư 10/2013/TT-BXD, Quy định chi tiết số nội dung quản lý chất lượng cơng trình QCVN 02:2009/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, NXB Bộ Xây Dựng QCVN 03:2012/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngun tắc phân loại cơng trình dân dụng, công nghiệp hạ tầng kỹ thuật đô thị, NXB Bộ Xây Dựng TCXD 205:1998, Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 9361:2012, Cơng tác móng - Thi công nghiệm thu TCXD 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCXD 9394:2012, Đóng ép cọc - Thi công nghiệm thu TCVN 10304:2014, Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 9395:2012, Cọc khoan nhồi - Thi công nghiệm thu TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng bê tông – Phương pháp xung siêu âm SÁCH THAM KHẢO Gs Ts.Nguyễn Đình Cống (2011), Sàn sườn bê tơng tồn khối, NXB Xây dựng Gs.Ts.Nguyễn Đình Cống (2010), Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép, NXB Xây dựng Gs.Ts.Nguyễn Đình Cống (2008) – Tập 2, Tính tốn thực hành cấu kiện bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005, NXB Xây dựng Châu Ngọc Ẩn (2007), Nền móng, NXB ĐH Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh PGs.Ts.Võ Phán (2012), Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng , NXB ĐH Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 260 ... điện dự phòng tầng hầm để cung cấp điện cho tòa nhà − Kết hợp ánh sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo: + Chiếu sáng tự nhiên: phịng có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên kết hợp ánh sáng nhân... CHUNG: TÊN CƠNG TRÌNH: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VTHT ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG: ĐƯỜNG NGUYỄN THỊ MINH KHAI, QUẬN 1, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SVTH: NGUYỄN VĂN TIẾN – MSSV: 1651160099 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY... cạnh xuất nhà cao tầng góp phần vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc áp dụng kỹ thuật, cơng nghệ tính tốn, thiết kế, thi cơng xử lý thực tế − Chính mà dự án TÒA NHÀ VĂN PHÒNG VTHT, thành