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 TỊA NHÀ VĂN PHÒNG LTN GVHD: NGUYỄN VĂN KHOA SVTH: NGUYỄN THỊ LINH THOA SKL 0 8 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2017 n TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -*** - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÒA NHÀ VĂN PHÒNG LTN GVHD: NGUYỄN VĂN KHOA SVTH: NGUYỄN THỊ LINH THOA GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 n LỜI CẢM ƠN Con đường nào cũng có điểm đầu và điểm cuối, cũng đường học tập của mỗi sinh viên luận văn tốt nghiệp chính là một cột mốc đánh dấu điểm kết thúc của quá trình học tập ở trường đại học, và đồng thời cũng là cột mốc bắt đầu cho sự nghiệp tương lai, sự trưởng thành của mỗi sinh viên Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Xây Dựng hướng dẫn em năm học tập rèn luyện tại trường Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, người thân gia đình, sự giúp đỡ động viên của anh chị khóa trước, người bạn thân giúp vượt qua khó khăn suốt q trình học tập hồn thành ḷn văn Mặc dù cố gắng hết sức kiến thức kinh nghiệm hạn chế, đó luận văn tớt nghiệp của em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận sự dẫn của quý Thầy Cơ để em cũng cớ, hồn hiện kiến thức của mình Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy thành cơng ln dời sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau Em xin chân thành cám ơn TP.HCM, ngày 26 tháng 06 năm 2017 Sinh viên thực hiện n CAPSTONE PROJECT’S TASK Student name: NGUYEN THI LINH THOA Student ID: 13149162 Faculty: Civil of Engineerings Major: Construction Engineering Technology Project: OFFICE TOWER LTN Initial documentation: + Architectural profile (provided thesis advisor) + Soil investigation (survey) profile (District 3) Content of theories and calculation 2.1: Architecture: + Illustrate architectural drafts again 2.2: Structure: + Calculation, analys, design of typical floor in condominium block + Calculation, analys, design of stairs and cistern + Model, calculation, design of frame 4, frame C and floor 4th + Foundation: Bored pile method Explication and drafts (Drawings) 01 thesis and 01 appendix 28 drawings A1 ( architecture 9, structure19) Advisor: M.S NGUYEN VAN KHOA Assigned date: 10/09/2016 Deadline: 26/06/2017 Ho Chi Minh, June 26th, 2017 ADVISOR HEAD OF FACULTY n MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN CAPSTONE PROJECT’S TASK PHỤ LỤC BẢNG BIỂU PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG TẢI TÁC DỤNG 10 1.2.1 Tải đứng 10 1.2.2 Tải ngang 10 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 10 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 11 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TỐN 11 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN- THIẾT KẾ SÀN 12 SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN DẦM 12 2.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn 12 2.1.2 Kích thước dầm 12 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 12 2.2.1 Tỉnh tải 12 2.2.2 Hoạt tải 14 THIẾT KẾ SÀN BẰNG MƠ HÌNH SAFE 15 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ CẦU THANG 20 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 20 CẤU TẠO CẦU THANG 20 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 21 3.3.1 Tĩnh tải: 21 3.3.2 Hoạt tải 22 3.3.3 Tổng tải trọng 22 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 23 3.4.1 Sơ đờ tính tốn: 23 3.4.2 Kết nội lực: 23 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 24 3.5.1 Tính tốn bớ trí thép cho thang chiếu nghỉ 24 3.5.2 Tính tốn dầm thang (dầm chiếu tới) 25 3.5.3 Kiểm tra độ võng thang 27 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ KHUNG 28 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 28 4.1.1 Tiết diện cột 28 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 28 n 4.2.1 Tĩnh tải 28 4.2.2 Hoạt tải 28 4.2.3 Tính tốn tải gió 28 4.2.4 Tải trọng động đất 38 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 46 4.3.1 Các trường hợp tải trọng 46 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CƠNG TRÌNH 48 NHẬN XÉT KẾT QUẢ NỘI LỰC 49 TÍNH TỐN - THIẾT KẾ KHUNG TRỤC VÀ TRỤC C 50 4.6.1 Kết nội lực 50 4.6.2 Tính tốn thiết kế hệ dầm 52 4.6.3 Tính tốn cớt thép cợt 56 4.6.4 Tính tốn thép cho vách 63 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MĨNG 67 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 67 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 69 5.2.1 Vật liệu xây dựng 69 5.2.2 Tính tốn sức chịu tải 69 5.2.3 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 73 5.2.4 Tính móng M1 82 5.2.5 Tính móng M2 84 5.2.6 Thiết kế móng lõi thang M3 90 5.2.7 Thiết kế móng lõi thang M4 97 5.2.8 Kiểm tra phản lực đầu cọc các đài lại 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 n PHỤ LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang 10 Bảng 2.1 - Tải trọng sàn thường 13 Bảng 2.2 - Tải trọng sàn vệ sinh 13 Bảng 2.3 Tải trọng sàn tầng mái 13 Bảng 2.4 - Tải trọng sàn tầng hầm 14 Bảng 2.5 - Tải tường phân bớ theo diện tích sàn 14 Bảng 2.6 - Hoạt tải phân bố sàn 15 Bảng 3.1 - Tĩnh tải chiếu nghỉ 21 Bảng 3.2 - Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo 22 Bảng 3.3 - Tĩnh tải thang 22 Bảng 3.4 - Tổng tải trọng tính tốn 22 Bảng 3.5 - Các trường hợp tải trọng tính tốn cầu thang 23 Bảng 3.6 - Bảng tính thép cầu thang 25 Bảng 3.7 - Bảng thép dọc cho dầm 26 Bảng 4.1 - Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột 28 Bảng 4.2 - Kết tính toán gió tĩnh theo phương X và Y 29 Bảng 4.3 - Bảng kết 12 Mode dao động 32 Bảng 4.4 - Các tham số ρ và χ 35 Bảng 4.5 - Hệ số tương quan không gian 1 35 Bảng 4.6 - Kết tính toán gió động theo phương X 36 Bảng 4.7 - Kết tính toán gió động theo phương Y 37 Bảng 4.8 - Nhận dạng điều kiện đất 40 Bảng 4.10 – Tổ hợp tải trọng động đất 45 Bảng 4.11 - Các trường hợp tải trọng 46 Bảng 4.12 - Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 47 Bảng 4.13 - Chủn vị đỉnh cơng trình 48 Bảng 4.14 - Điều kiện làm việc của cột 59 Bảng 5.1 - Xác định sức kháng ma sát theo tiêu lý đất 70 Bảng 5.2 - Xác định sức kháng ma sát theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 72 Bảng 5.3 - Bảng tra hệ số k theo TCVN 10304-2014 74 Bảng 5.4 – Moment dọc theo thân cọc 77 Bảng 5.5 – Lực cắt dọc theo thân cọc 78 Bảng 5.6 – Áp lực ngang theo thân cọc 80 Bảng 5.7 - Nội lực lớn nhất cọc 81 Bảng 5.8 - Kết tính Pmax – Pmin móng M2 85 Bảng 5.9 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 86 Bảng 5.10 - Bảng thông số lớp đất cọc xuyên qua 86 Bảng 5.11 - Kết tính thép móng M1 90 n Bảng 5.12 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 92 Bảng 5.13 - Kết tính lún móng lõi thang M3 95 Bảng 5.14 - Kết tính lún móng lõi thang M4 102 Bảng 5.15 - Kết tính thép móng M4 104 n PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 - Mặt sàn tầng điển hình Hình 2.1 - Sàn tầng điển hình 16 Hình 2.2 - Dãy trip theo phương X, Y 16 Hình 2.3 - Nợi lực theo phương X, Y 17 Hình 2.4 - Độ võng sàn thường 17 Hình 2.5 - Đợ võng có kể đến tải dài hạn 18 Hình 3.1 - Mặt cầu thang tầng điển hình 20 Hình 3.2 - Các lớp cấu tạo cầu thang 21 Hình 3.3 - Sơ đờ tính thang (vế 1) 23 Hình 3.4 - Sơ đờ tính thang (vế 2) 23 Hình 3.5 - Biểu đờ moment thang vế 24 Hình 3.6 - Biểu đờ moment thang vế 24 Hình 3.7 - Tải trọng thang 25 Hình 3.8 - Tải chiếu tới truyền vào dầm chiếu tới 25 Hình 3.9 - Sơ đờ tính dầm chiếu tới - Dầm liên kết vách 26 Hình 3.10 - Biểu đờ moment dầm 26 Hình 3.11 - Biểu đờ lực cắt dầm 26 Hình 3.12 - Đợ võng của thang 27 Hình 4.1 - Sơ đờ tính toán đợng lực tải gió tác dụng lên cơng trình 31 Hình 4.2 - Mơ hình 3D của cơng trình ETABS 31 Hình 4.3 - Đờ thị xác định hệ sớ động lực 34 Hình 4.4 - Hệ tọa đợ xác định hệ số tương quan 35 Hình 4.5 - Phổ đợng đất theo phương ngang ( TC Euro Code8 – 1014) 44 Hình 4.6 - Khai báo tải trọng động đất 45 Hình 4.7 - Chuyển vị đỉnh cơng trình 48 Hình 4.8 - Biểu đờ moment khung trục C,4 49 Hình 4.9 - Biểu đờ lực dọc khung trục C,4 49 Hình 4.10: Moment tại vị trí giao dầm vách 50 Hình 4.11 - Biểu đờ moment & lực cắt khung trục 51 Hình 4.12 - Biểu đờ moment & lực cắt khung trục 51 Hình 4.13: Lực cắt tập trung tại vị trí dầm phụ gác lên dầm 54 Hình 4.14 – Neo cớt thép 56 Hình 5.1 - Hình trụ hớ khoan 68 Hình 5.2 – Moment lực ngang tác dụng lên đầu cọc 73 Hình 5.3 - Sơ đờ cọc làm việc chịu tải ngang 73 Hình 5.4 - Sơ đờ moment tải ngang lên cọc 75 Hình 5.5 – Biểu đờ moment dọc theo thân cọc 78 Hình 5.6 – Biểu đờ lực cắt dọc theo thân cọc 79 n Hình 5.7 – Biểu đồ áp lực ngang theo thân cọc 81 Hình 5.8 – Mặt móng M1 82 Hình 5.9 - Kết phản lực đầu cọc từ mơ hình SAFE 83 Hình 5.10 – Chia Strip theo phương X và phương Y móng M1 83 Hình 5.11 - Moment phương X và phương Y móng M1 83 Hình 5.12 - Mặt móng M2 84 Hình 5.13 - Kết phản lực đầu cọc từ mơ hình SAFE 85 Hình 5.14 - Khối móng quy ước cho móng M2 86 Hình 5.15 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 89 Hình 5.16 - Strip 1m theo phương X và phương Y móng M2 89 Hình 5.17 - Moment phương X và phương Y móng M2 90 Hình 5.18 - Mặt bớ trí móng M3 91 Hình 5.19 - Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 91 Hình 5.20 - Khối móng quy ước cho móng lõi thang M3 92 Hình 5.21 - Tháp xun thủng móng lõi thang M3 96 Hình 5.22 - Moment phương X và phương Y móng M3 97 Hình 5.23 - Mặt bớ trí móng M4 98 Hình 5.24 - Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang M4 99 Hình 5.25 - Mặt cắt tháp xun thủng móng M4 103 Hình 5.26 - Moment phương X và phương Y móng M4 103 Hình 5.27 - Kết quản phản lực đầu cọc các đài 104 n Pmin = 4518.82 kN Vậy thỏa điều kiện cọc chịu nhổ 5.2.6.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc Chọn trường hợp tính toán: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc tt N max ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần đúng lấy N = Nmax /1.15 Bảng 5.12 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 Móng M3 Pier P01 Load Ntc Mtcx COMB01 -99204.4 4020.876 Mtcy -3242.3 - Xác định kích thước khối móng quy ước: Góc ma sát trung bình: tb II,ili 16o35' tb 4.147o li Hình 5.20 - Khới móng quy ước cho móng lõi thang M3 Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo công thức: Aqu = Lqu Bqu Bqu 59 tan(4.147) 14 22.56 (m) Lqu 59 tan(4.147) 14 22.56 (m) Aqu Bqu Lqu 23.42 23.42 548.50(m ) Trọng lượng khối móng quy ước: Wqu = Bqu ×Lqu ×Hqu tb 22.56 22.56 61 8.58 266376.14 kN Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: 92 n Ndtc = N tc + Wqu = 99204.4 + 266376.14 = 365580.54 kN tc M tc xd = M x = 4020.88 kN.m tc M tc yd = M y = 3242.3 kN.m Độ lệch tâm moment: M tc xd ex ey N dtc M tc yd N dtc 3242.3 (m) 365580.54 Bỏ qua ảnh hưởng của moment 4020.88 (m) 365580.54 Áp lực đất đáy móng: Ptbtc Ndtc 365580.54 718.3(kN/m2 ) Aqu 22.56 Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012: m m2 R tc A b II B h ' D cII II h (Công thứ 16 TCVN 9362-2012) k tc Trong đó: - m1 m2: Lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của đất và hệ số điều kiện làm việc của nhà công trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012, đất mịn no nước m1 = 1, m2 = 1; - ktc: Hệ số độ tin cậy tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê ktc = 1; - A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào góc ma sát II = 24o12’ A = 0.732, B = 3.92, C = 6.495; - b = Bề rộng khối móng qui ước - h: Chiều cao của khối móng quy ước, h = 61 (m) - II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, vì lớp đất mực nước ngầm nên II = 10.51 (kN/m3) - II’: Dung trọng các lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên 'II = 6.19 kN/ m2 ; - cII: Giá trị lực dính đơn vị nằm trực tiếp đáy móng, c = 8.7 (kN/m2); - ho: Chiều sâu đến tầng hầm, ho = h – htđ; - htđ: Chiều sâu đặt móng kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm 25 h td = h1 + h × kc = 59 + 0.2× = 59.81 m 6.19 'II h = h- h td = 69.3- 59.81 = 9.49 m (Công thứ 16 TCVN 9362-2012) 93 n - h1: Chiều dày lớp đất phía đáy móng, h1 = 59 (m); - h2: Chiều dày của kết cầu sàn tầng hầm, h2 = 0.12 (m); - kc: Trọng lượng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm, kc = 25 (kN/m3); Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn của đất đáy móng là: 1 R tc 0.732 22.56 10.51 3.92 61 6.19 6.495 8.7 10.51 9.49 1606.06 (kN/m2 ) Kiểm tra áp lực đáy móng: Vì Ptbtc 718.3 (kN/m2 ) R tc 1606.06 (kN/m2 ) mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mô hình bán không gian đàn hời 5.2.6.3 Tính lún cho nhóm cọc Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún cho đến thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: Wqu 266376.14 0bt 523.38 (kN/m ) Aqu 22.56 ibt (ibt1) i h i Trong đó: - igl k 0i gl (i 1) : Ứng suất gây lún tại 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 99204.4 194.92 (kN/m2 ) Aqu 22.56 Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún của tính theo phương pháp cộng tác dụng: n gl h i i 0 Ei S (Công thức C.5 TCVN 9362-2012) 94 n Bảng 5.13 - Kết tính lún móng lõi thang M3 Vị trí Z (m) Z/Bm ko 0 10.51 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 0.046 0.092 0.138 0.184 0.23 0.276 0.322 0.368 0.414 0.46 0.506 0.552 0.598 0.644 ibt igl E 2 523.38 194.95 0.993592 0.987184 0.980777 0.974369 0.953635 0.925259 0.896884 0.868509 0.837199 0.79918 0.761161 0.723142 0.685123 0.650547 533.89 544.4 554.91 565.42 575.93 586.44 596.95 607.46 617.97 628.48 638.99 649.5 660.01 670.52 193.7008 192.4516 191.2024 189.9532 185.911 180.3793 174.8476 169.3159 163.2119 155.8001 148.3883 140.9765 133.5647 126.8241 (kN/m ) (kN/m ) ibt / igl S (cm) 953.8651 2.685 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 2.756 2.829 2.902 2.977 3.098 3.251 3.414 3.588 3.786 4.034 4.306 4.607 4.941 5.287 0.162456 0.161408 0.16036 0.159312 0.155922 0.151283 0.146643 0.142004 0.136885 0.130668 0.124452 0.118236 0.11202 0.106367 (kN/m ) Vậy dừng tính lún tại lớp phân tớ thứ 14 có: σibt = 670.52 (kN/m2) ≥ σigl = 126.82 = 634.1 (kN/m2) Tổng độ lún: S = 1.97 (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) Kết luận: Thỏa điều kiện biến dạng 5.2.6.4 Kiểm tra xun thủng cho đài móng M3 Cơng thức chung xác định lực chống xuyên: h Fcx R bt u m h 0 c Trong đó: - Fcx: Là lực chống xuyên thủng; - : Là hệ số, bê tông nặng lấy 1; bê tông hạt nhỏ 0.85; bê tông nhẹ 0.8; - Rbt là cường độ chịu cắt của bê tông, dùng bê tông B25 Rbt = 1.05 MPa; - um: Là chu vi trung bình của mặt nghiêng xuyên thủng; - h0: Là chiều cao làm việc của đài; - c: Là chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang; h c 0.4h o ; o 2.5 c Vì chiều cao đài 3m nên tháp xuyên thủng phủ hết các đầu cọc Do đó ta cần kiểm tra theo điều kiện hạn chế 95 n Hình 5.21 - Tháp xuyên thủng móng lõi thang M3 Xem hệ vách một cột cứng, đó kiểm tra xuyên thủng hàng cột biên gây Mặt xuyên thủng có kích thước: h0 = 28.5m, c =1.45m h (8.5 12) 2.85 2.85 Fcx R bt u m h 0 11.05 103 2.85 87418.41 (kN) c 2.85 Lực xuyên thủng Fxt = 6Pmax = 5435.96= 32615.4 (kN) < Fcx = 87418.41 (kN) Kết luận: Thỏa điều kiện chớng xun thủng Các mặt cịn lại với mặt xuyên thủng có c rất nhỏ nên Fcx lớn thỏa điều kiện chống xuyên thủng 5.2.6.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 Nợi lực để tính toán cốt thép cho đài móng lấy từ các dải Strip chia kín đài móng mơ hình 96 n Hình 5.22 - Moment phương X và phương Y móng M3 Tính toán cốt thép: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 50 = 150 + 50 = 200 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 50 (mm) R b bh M h Hd a gt m A m s Rs R b bh 02 Bảng 5.14 – Kết tính thép móng M3 M (kN.m) Vị trí Phương X Phương Y Chọn thép ho (cm) αm ζ As (cm2/m) μ% Ø a Aschọn (cm2/m) Lớp 476.626 295 0.004 0.004 4.688 0.016 16 200 10.05 Lớp 5480.622 280 0.048 0.049 54.504 0.195 28 100 61.58 Lớp 580.4101 295 0.005 0.005 5.86 0.02 16 200 10.05 Lớp 5971.945 280 0.053 0.054 60.066 0.215 28 100 61.58 5.2.7 Thiết kế móng lõi thang M4 5.2.7.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc Lực dọc lớn nhất tác dụng lên móng M4: Ntt = -110272 (kN) (Bảng tổng hợp nội lực móng M4: Xem Phụ lục 5- Mục 5.1- (Bảng 5.6 - Nội lực lõi thang P2) - Sơ bộ số lượng cọc: Sức chịu tải cọc sử dụng: R cd 6534.9 (kN) n coc = 1.2× N tt 110272 = 1.2× = 20.25 Ncd 6534.9 + Do chưa tính trọng lượng đài cọc khối đất dấp đài cũng ảnh hưởng của hệ sớ nhóm, ta chọn sớ cọc 24 cọc Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: 97 n Khoảng cách tim cọc s = 3d = 3m , khoảng cách từ tim cọc đến mép đài s = d = 1m Hình 5.23 - Mặt bớ trí móng M4 Do sự bớ trí cọc đài móng lõi thang rất phức tạp, nên việc tính tốn kiểm tra thủ công gặp nhiều khó khăn, mặt khác sự tin cậy của mô hình phân tích kiểm chứng bởi mô hình đơn giản so sánh đới chiếu ở nên việc tính tốn móng lõi thang thực hiện với sự hỗ trợ của phần mềm SAFE v12.3.0 Tính tốn hệ sớ kc nhập vào mơ hình SAFE Lấy trực tiếp kc ở móng M2 k c 248952.4 kN / m 98 n Hình 5.24 - Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang M4 Kiểm tra Pmax = 5827.92 kN < R c,d = R c,u k 9148.9 6534.9(kN) 1.4 Vậy thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy Pmin = 4532.359 kN Vậy thỏa điều kiện cọc chịu nhổ 5.2.7.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc Chọn trường hợp tính toán: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc tt N max ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần đúng lấy N = Nmax /1.15 Bảng 5.12 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 Móng M3 Load Ntc Mtcx COMB01 -99204.4 4020.876 Pier P01 Mtcy -3242.3 - Xác định kích thước khối móng quy ước: Góc ma sát trung bình: tb II,ili 16o35' tb 4.147o li 99 n Hình 5.17 - Khối móng quy ước cho móng lõi thang M4 Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo công thức: Aqu = Lqu Bqu Bqu 59 tan(4.147) 11 19.56 (m) Lqu 59 tan(4.147) 17 25.56 (m) Aqu Bqu Lqu 19.56 25.56 499.95(m ) Trọng lượng khối móng quy ước: Wqu = Bqu ×Lqu ×Hqu tb 19.56 25.56 61 8.58 261665.72 kN Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: Ndtc = N tc + Wqu = 95888.6 + 261665.72 = 357554.32 kN tc M tc xd = M x = 26151.78 kN.m tc M tc yd = M y = 2488.93 kN.m Áp lực đất đáy móng: Ptbtc Ndtc 361665.72 723.4(kN/m2 ) Aqu 499.95 Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012: m m2 R tc A b II B h ' D cII II h (Công thứ 16 TCVN 9362-2012) k tc Trong đó: - m1 m2: Lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của đất và hệ số điều kiện làm việc của nhà công trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012, đất mịn no nước m1 = 1, m2 = 1; 100 n - ktc: Hệ số độ tin cậy tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê ktc = 1; - A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào góc ma sát II = 24o12’ A = 0.732, B = 3.92, C = 6.495; - b = Bề rộng khối móng qui ước - h: Chiều cao của khối móng quy ước, h = 61 (m) - II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, vì lớp đất mực nước ngầm nên II = 10.51 (kN/m3) - II’: Dung trọng các lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên 'II = 6.19 kN/ m2 ; - cII: Giá trị lực dính đơn vị nằm trực tiếp đáy móng, c = 8.7 (kN/m2); - ho: Chiều sâu đến tầng hầm, ho = h – htđ; - htđ: Chiều sâu đặt móng kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm 25 h td = h1 + h × kc = 59 + 0.2× = 59.81 m ' 6.19 II h = h- h td = 69.3- 59.81 = 9.49 m (Công thứ 16 TCVN 9362-2012) - h1: Chiều dày lớp đất phía đáy móng, h1 = 59 (m); - h2: Chiều dày của kết cầu sàn tầng hầm, h2 = 0.2 (m); - kc: Trọng lượng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm, kc = 25 (kN/m3); Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn của đất đáy móng là: 1 R tc 0.732 19.56 10.51 3.92 61 6.19 6.495 8.7 10.51 9.49 1582.98 (kN/m2 ) Kiểm tra áp lực đáy móng: Vì Ptbtc 723.4 (kN/m2 ) R tc 1582.98 (kN/m2 ) mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hời 5.2.7.3 Tính lún cho nhóm cọc Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún cho đến thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: Wqu 261665.72 0bt 523.38 (kN/m ) Aqu 499.95 ibt (ibt1) i h i Trong đó: - igl k 0i gl (i 1) : Ứng suất gây lún tại đáy lớp thứ “i” 101 n - koi: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu Z/Bqu gl N tc 95888.6 191.80 (kN/m2 ) Aqu 499.95 Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún của tính theo phương pháp cộng tác dụng: n gl h i i 0 Ei S (Công thức C.5 TCVN 9362-2012) Bảng 5.14 - Kết tính lún móng lõi thang M4 Vị trí Z (m) Z/Bm ko ibt (kN/m2) igl (kN/m2) E (kN/m2) ibt / igl 0 10.51 523.38 191.8 953.8651 2.729 1 10.51 0.046 0.993592 533.89 190.571 953.8651 2.802 0.159831 2 10.51 0.092 0.987184 544.4 189.342 953.8651 2.875 0.1588 5 10.51 10.51 10.51 0.138 0.184 0.23 0.980777 0.974369 0.953635 554.91 565.42 575.93 188.113 953.8651 186.8839 953.8651 182.9071 953.8651 2.95 3.026 3.149 0.157769 0.156738 0.153403 10 11 12 13 10 11 12 13 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 10.51 0.276 0.322 0.368 0.414 0.46 0.506 0.552 0.598 0.925259 0.896884 0.868509 0.837199 0.79918 0.761161 0.723142 0.685123 586.44 596.95 607.46 617.97 628.48 638.99 649.5 660.01 177.4648 172.0224 166.5801 160.5748 153.2827 145.9907 138.6986 131.4066 3.305 3.47 3.647 3.848 4.1 4.377 4.683 5.023 0.148838 0.144274 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 953.8651 S (cm) 0.13971 0.134673 0.128557 0.122441 0.116326 0.11021 Vậy dừng tính lún tại lớp phân tớ thứ 13 có: σibt = 660.01 (kN/m2) ≥ σigl = 131.41 = 657.05 (kN/m2) Tổng độ lún: S = 1.83 (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) Kết luận: Thỏa điều kiện biến dạng 5.2.7.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M4 Vì chiều cao đài 3m nên tháp xun thủng phủ hết các đầu cọc 102 n Hình 5.25 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M4 Kết luận: Thỏa điều kiện chống xuyên thủng Các mặt cịn lại với mặt xun thủng có c rất nhỏ nên Fcx lớn thỏa điều kiện chống xuyên thủng 5.2.7.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M4 Nợi lực để tính toán cốt thép cho đài móng lấy từ các dải Strip chia kín đài móng mơ hình Hình 5.26 - Moment phương X và phương Y móng M4 Tính toán cốt thép: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 50 = 150 + 50 = 200 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 50 (mm) R b bh M h Hd a gt m 2 m As Rs R b bh 103 n Bảng 5.15 - Kết tính thép móng M4 M (kN.m) ho (cm) Lớp 646.4216 295 Lớp 1713.862 Lớp Lớp Vị trí Phương X Phương Y As (cm2/m) μ% 0.005 0.005 5.86 280 0.015 0.015 668.3636 295 4776.641 280 Chọn thép Ø a Aschọn (cm2/m) 0.02 16 200 10.05 16.685 0.06 25 200 24.54 0.005 0.005 5.86 0.02 16 200 10.05 0.042 0.043 47.83 0.171 25 100 49.09 αm ζ 5.2.8 Kiểm tra phản lực đầu cọc đài cịn lại Nhận thấy kết tính tốn từ phần mềm SAFE có thể tin tưởng nên sinh viên dung phần mềm SAFE để mơ hình kiểm tra phản lực đầu cọc sau: Hình 5.27 - Kết quản phản lực đầu cọc các đài Kết phản lực đầu cọc cho thấy sinh viên bớ trí số lượng cọc, đài cọc phù hợp và đảm bảo điều kiện kinh tế 104 n TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng Hà Nội 1996 TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần đợng của tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tơng cớt thép tồn khới - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - NXB Xây Dựng - Hà Nợi 2012 TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nợi 2002 TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014 TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu đợng đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tông cốt thép tồn khới - NXB Xây Dựng - Hà Nợi 2008 Nguyễn Đình Cớng, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 Nguyễn Đình Cớng, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nợi 2008 Nguyễn Đình Cớng, Tính tốn tiết diện cợt BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM 105 n S n K L 0