(Đồ án hcmute) thiết kế tòa nhà văn phòng công ty sc5

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 TỒ NHÀ VĂN PHỊNG CƠNG TY SC5 GVHD: ThS NGUYỄN THANH TÚ SVTH: TRẦN PHÚ LÂM SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2018 n BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TỒ NHÀ VĂN PHỊNG CƠNG TY SC5 GVHD: ThS NGUYỄN THANH TÚ SVTH: TRẦN PHÚ LÂM MSSV: 14149087 Khố : 2014 – 2018 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2018 n LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp cơng việc kết thúc q trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào sống thực tế tương lai Thơng qua q 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 ThS Nguyễn Thanh Tú Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến quý Thầy 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 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 em vượt qua khókhăn suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm cịn 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 ln dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cám ơn Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2018 Sinh viên thực TRẦN PHÚ LÂM n MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC, VẬT LIỆU SỬ DỤNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 2.1 KIẾN TRÚC 2.2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.3 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG TÍNH TỐN KẾT CẤU 2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO CƠNG TRÌNH CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 3.2.1 Tĩnh tải 3.2.2 Hoạt tải 3.3 Tính tốn cốt thép cho sàn theo phương pháp chia dải strip 3.3.1 Mặt chia strip 3.3.2 Tính tốn cốt thép 3.4 Kiểm tra độ võng sàn 15 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 16 4.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU THANG 16 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 17 4.3 SƠ ĐỒ TÍNH 18 4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 19 4.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP 21 4.5.1 Tính tốn nhịp thang 21 4.5.2 Tính tốn gối thang 22 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 23 5.1 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH 23 5.2 Tải trọng gió 23 5.2.1 Tải trọng gió tĩnh 23 5.2.2 Tải trọng gió động 26 5.2.3 Tải trọng động đất (theo phương pháp phổ phản ứng) 30 5.3 Tổ hợp tải trọng 34 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 34 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 38 5.4 TÍNH TỐN, BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM KHUNG TRỤC 3, TRỤC D dầm tầng điển hình 40 5.4.1 Tính tốn cốt thép dọc 40 5.4.2 Tính tốn cốt đai 62 5.5 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC 64 n 5.5.1 Tính tốn cốt thép dọc 64 5.5.2 Tính tốn cốt đai 67 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH 68 5.6.1 Tính tốn bố trí cốt thép 68 5.6.2 Tính tốn cốt đai 78 5.7 KIỂM TRA KẾT CẤU 82 5.7.1 Kiểm tra ổn định chống lật 82 5.7.2 Kiểm tra độ võng dầm 82 5.7.3Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 87 CHƯƠNG 6: MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 92 6.1 Mặt cắt địa chất thông qua hố khoan 92 6.2 TÍNH TỐN MĨNG CỌC 92 6.2.1 Thông số địa chất 92 6.2.2 Nội lực tính móng 93 6.2.3 Vật liệu sử dụng 94 6.2.4 Xác định chiều sâu đài đặt móng kích thước cọc 94 6.3 TÍNH TỐN MÓNG M1 95 6.3.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M1 95 6.3.2 Xác định sơ số lượng cọc 102 6.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 102 6.3.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 104 6.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 106 6.3.6 Hệ số độ cứng k lò xo cọc 108 6.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 109 6.3.8 Tính toán cốt thép đài cọc 109 6.4 TÍNH TỐN MÓNG M4 110 6.4.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M4 110 6.4.2 Xác định sơ số lượng cọc 110 6.4.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 111 6.4.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 111 6.4.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 112 6.4.6 Hệ số độ cứng k lò xo cọc 112 6.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 112 6.4.8 Tính tốn cốt thép đài cọc 113 6.5 TÍNH TỐN MĨNG M9-TRỤC 114 6.5.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M9-trục 114 6.5.2 Xác định sơ số lượng cọc 114 6.5.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 115 6.5.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 115 n 6.5.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 116 6.5.6 Kiểm tra xuyên thủng 116 6.5.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 117 6.6 TÍNH TỐN MĨNG M9-TRỤC 118 6.6.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M9-trục 118 6.6.2 Xác định sơ số lượng cọc 119 6.6.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 119 6.6.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 120 6.6.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 120 6.6.6 Kiểm tra xuyên thủng 120 6.6.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 121 6.7 TÍNH TỐN MĨNG M8-TRỤC 122 6.7.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M8-trục 122 6.7.2 Xác định sơ số lượng cọc 123 6.7.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 123 6.7.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 124 6.7.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 124 6.7.6 Kiểm tra xuyên thủng 125 6.7.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 126 6.8 TÍNH TỐN MĨNG M8-TRỤC 127 6.8.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M8-trục 127 6.8.2 Xác định sơ số lượng cọc + Móng M8 128 6.8.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 128 6.8.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 129 6.8.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 129 6.8.6 Kiểm tra xuyên thủng 130 6.8.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 130 6.9 TÍNH TỐN MĨNG M6 132 6.9.1 Tính tốn sức chịu tải cọc M6 132 6.9.2 Xác định sơ số lượng cọc 132 6.9.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 132 6.9.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 133 6.9.5 Kiểm tra độ lún móng cọc 134 6.9.6 Kiểm tra xuyên thủng 134 6.9.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 135 6.9.8 Kiểm tra khả cọc vận chuyển lắp dựng 139 CHƯƠNG 7: MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 141 7.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC CỦA NHÀ SẢN XUẤT 141 7.2 TÍNH TỐN CHO MÓNG M6 142 n 7.2.1 Nội lực tính toán 142 7.2.2 Theo điều kiện vật liệu 142 7.2.3 Xác định sơ số lượng cọc 148 7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 148 7.2.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 150 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc 152 7.2.7 Hệ số độ cứng k lò xo cọc 153 7.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 153 7.2.9 Tính tốn cốt thép đài cọc 154 CHƯƠNG 8: SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC 158 Số liệu tính tốn 158 1.1 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn 158 1.2 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn 158 Tính tốn chi phí cho loại cọc 158 2.1 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn 158 2.2 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn 158 Kết luận 159 CHƯƠNG 9: TÀI LIỆU THAM KHẢO 160 n DANH MỤC HÌNH HINH 1: MẶT ĐỨNG CƠNG TRÌNH HINH 2: Mặt tầng điển hình HINH 3: Mặt chia dải strip sàn theo phương cạnh dài cơng trình HINH 4: Mặt chia dải strip sàn theo phương cạnh ngắn cơng trình HINH 5: Độ võng sàn 15 HINH 6: Mặt cầu thang 16 HINH 7: Cấu tạo lớp cầu thang 17 HINH 8: Sơ đồ tĩnh tải cầu thang 19 HINH 9: Sơ đồ hoạt tải cầu thang 19 HINH 10: Biểu đồ moment 20 HINH 11: Biểu đồ lực cắt 20 HINH 12: Phản lực gối tựa 21 HINH 13: Biểu đồ động đất theo phương pháp phổ phản ứng 32 HINH 14: Trường hợp tải động đất theo phương X 33 HINH 15: Trường hợp tải động đất theo phương X 34 HINH 16: Khai báo trường hợp tải trọng 35 HINH 17: Gán gió tĩnh theo phương X vào Etabs 35 HINH 18: Gán gió tĩnh theo phương Y vào Etabs 36 HINH 19: Gán gió động theo phương X vào Etabs 37 HINH 20; Gán gió động theo phương Y vào Etabs 38 HINH 21: Nội lực vách 68 HINH 22: Biểu đồ ứng suất điểm mặt cắt ngang vách 68 HINH 23: Mặt cắt địa chất cơng trình 92 HINH 24: Chi tiết cấu tạo cọc 95 HINH 25: Sơ đồ sức chịu cọc theo vật liệu 96 HINH 26: Biềủ đồ quan hệ P-e 107 HINH 27: Xuyên thủng móng M1 109 HINH 28: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 109 HINH 29: Xuyên thủng móng M9 113 HINH 30: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 113 HINH 31; Xuyên thủng móng M9 117 HINH 32: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 117 HINH 33: Xuyên thủng móng M9 121 HINH 34: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 121 HINH 35: Xuyên thủng móng M8 125 HINH 36: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 126 HINH 37: Moment phương cạnh ngắn 126 HINH 38: Moment phương cạnh ngắn 127 HINH 39: Xuyên thủng móng M8 130 HINH 40: Mặt ngàm tính tốn thép đài cọc móng M1 130 HINH 41: Moment phương cạnh ngắn 131 HINH 42: Moment phương cạnh ngắn 131 HINH 43: Xuyên thủng móng M6 135 HINH 44: Định vị tâm cụm móng M6 136 HINH 45: Chia dải strip theo phương cạnh dài cơng trình cho móng M6 137 HINH 46: : Chia dải strip theo phương cạnh ngắn cơng trình cho móng M6 137 HINH 47: Chi tiết cọc ly tâm ứng suất trước PHC – D400 141 HINH 48: Catalouge thông số kỹ thuật số cọc ứng lực trước công ty BT6 143 n DANH MỤC BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG BẢNG 1: Cấu tạo lớp sàn sảnh, văn phịng, hội trường, ban cơng 2: Cấu tạo lớp sàn vệ sinh 3: Bảng tải tường phân bố sàn 4: Bảng tải tường lên dầm 5: Bảng hoạt tải sàn điển hình 6: Tính tốn cốt thép theo dải strip cho sàn 10 7: Tải trọng tác dụng lên thang 18 8: Gió tĩnh theo phương X 24 9: Gió tĩnh theo phương Y 24 10: Bảng thống kê dạng dao động 26 11: Tần số dao động riêng cơng trình 26 12: Thành phần động tải trọng gió theo phương X (mode 1) 29 13: Thành phần động tải trọng gió theo phương Y (mode 2) 30 14: Bảng tổ hợp tải trọng cho khung 38 15: Bố trí cốt thép cho dầm khung trục 41 16: Bố trí cốt thép cho khung trục D 48 17: Bố trí cốt thép cho khung dầm tầng điển hình 56 18: Bố trí cốt thép cho cột khung trục trục D 66 19: Nội lực vách PTM 71 20: Nội lực vách P1 71 21: Nội lực vách P2 72 22: Nội lực vách P3 73 23: Nội lực vách P4 73 24: Tính tốn cốt thép vách PTM 74 25: Tính tốn cốt thép vách P1 75 26: Tính tốn cốt thép vách P2 76 27: Tính tốn cốt thép vách P3 76 28: Tính tốn cốt thép vách P4 77 29: Kết tính tốn thép theo dải strip móng M6 phương án cọc BTCT đúc sẵn 138 30: Bố trí cốt thép móng M6 phương án cọc BTCT dự ứng lực 156 n ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG Sinh viên CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : TRẦN PHÚ LÂM MSSV: 14149087 Khoa : Xây Dựng Ngành : Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Tên đề tài : TỒ NHÀ VĂN PHỊNG CÔNG TY SC5 Số liệu ban đầu  Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa kích thước theo GVHD)  Hồ sơ khảo sát địa chất Nội dung phần lý thuyết tính tốn 2.1 Phương án sàn dầm  Kiến trúc  Bản vẽ công ty SC5 cung cấp  Kết cấu  Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình  Tính tốn, thiết kế cầu thang khung trục bể nước ngầm  Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục khung trục D  Nền móng  Tổng hợp số liệu địa chất  Thiết kế 02 phương án móng khả thi (cọc ép vng BTCT đúc sẵn cọc ép BTCT dự ứng lực ) Thuyết minh vẽ  01 Thuyết minh 01 Phụ lục  23 vẽ A1 (6 vẽ kiến trúc, vẽ sàn, vẽ cầu thang bộ, 10 vẽ khung vng góc, vẽ móng) Cán hướng dẫn : ThS NGUYỄN THANH TÚ Ngày giao nhiệm vụ : 01/03/2018 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 29/06/2018 Tp HCM ngày tháng… năm 2018 Xác nhận GVHD Xác nhận BCN Khoa n  Theo tiêu lý đất - Theo TCVN 10304-2014: R c,u _1  c (cqqb Ab  u  fl) cf i i Trong : +  c : Hệ số điều kiện làm việc cọc đất,  c  + qp: Cường độ sức kháng đất mũi cọc , tra bảng TCVN-10304-2014, mũi cọc cắm vào lớp cát bụi độ sâu mũi cọc -41.1 m nên suy :qp =5544(kN/m2) + u: chu vi tiết diện ngang thân cọc , u = 1.257 (m) + fi cường độ sức kháng trung bình lớp thứ “i “ thân cọc + Ab diện tích cọc tựa lên đất : Ab = 0.0804(m2) + li : chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i’’  cq  cf tương ứng hệ số điều kiên làm việc đất dưỡi mũi thân cọc có xét đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc đến sức kháng đất cát bụi nên  cq   cf  - Kết tính tốn trình bày bảng sau: Lớp Tổng - Li 1.2 2 2 0.2 2 2 2 2 2 2 2.1 19.4 Độ sệt 1.05 0.634 Ztbi 4.2 5.8 7.8 9.8 11.8 13.8 14.9 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40.05 0.324 Sức chịu tải cọc theo tiêu lí đất 147 n fi 5.70 15.15 15.87 15.94 16.30 16.70 16.92 17.01 17.14 52.40 54.21 56.02 57.82 59.63 61.44 62.94 64.45 65.20 65.20 65.20 ∑fi.li 6.84 30.30 31.75 31.88 32.60 33.40 3.38 34.02 34.29 104.80 108.42 112.03 115.65 119.26 122.88 125.89 128.90 130.40 130.40 136.92 1574.00 R c,u  1 (1 5544  0.1257  1 0.0804 1574)  2421.62(kN) Qa1  R c,u 1.75  2421.62  1383.78(kN) 1.75 Sức chịu tải tính tốn để thiết kế: - Qatk = (Qcoly , Qcddn , QSPT ) = 1383.78  kN Chọn Qa = 1350  kN tk Q vl 3300 = =2.38 Q tk 1350 7.2.3 Xác định sơ số lượng cọc Số lượng cọc đài: nc = N tt Qa ×β= 22840.76 ×1.5  19.8 Chọn 20 cọc 1350 Trong đó: Ntt lực dọc tính tốn chân cột Qatk sức chịu tải thiết kế cọc β hệ số xét đến moment lực ngang chân cột, thường β =1.2÷1.5 n c số lượng sơ cọc Giả sử bd = 4.4 m, hd =5.6 m, cao h = m Trọng lượng tính tốn đài cọc: Wdtt =nγ btct Vd =1.1×25×4.4×5.6×2=1355.2(kN) Tổng lực nén tác dụng lên cọc: N tt +Wdtt =21485.56+1355.2=22840.76(kN) Chọn khoảng cách cọc là: 3d ≤ s ≤ 6d Khoảng cách tâm cọc biên đến mép đài 1d = 0.4m 7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng + Móng M1 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc tính tốn theo cơng thức sau: tt tt  M y xi  M xtt yi N Pi    2 n  xi  yi tt Trong đó: 148 n tt  N 22840.76(kN) tt tt tt  My  My  hmHx = 1426.1 (kN) tt tt tt  Mx  Mx  hmHy = 1712.66 (kN) Trong đó: n = 20 - số lượng cọc đài xi, yi - Khoảng cách tính từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm đài STT Xi (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -2.4 -2.4 -2.4 -2.4 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 0 0 1.2 1.2 1.2 1.2 2.4 2.4 2.4 2.4 Yi 2.4 1.2 1.2 2.4 2.4 1.2 1.2 2.4 2.4 1.2 1.2 2.4 2.4 1.2 1.2 2.4 Xi2 Yi2 5.76 5.76 5.76 5.76 1.44 1.44 1.44 1.44 0.00 0.00 0.00 0.00 1.44 1.44 1.44 1.44 5.76 5.76 5.76 5.76 5.76 1.44 0.00 1.44 5.76 5.76 1.44 0.00 1.44 5.76 5.76 1.44 0.00 1.44 5.76 5.76 1.44 0.00 1.44 5.76 ∑Xi2 57.60 ∑Yi2 Pi 57.60 1153.98 1118.30 1074.28 1118.30 1183.69 1183.69 1148.01 1074.28 1142.04 1142.04 1142.04 1142.04 1074.28 1207.43 1243.11 1243.11 1237.14 1074.28 1237.14 1272.82 Từ bảng ta có được: Pmax  1272.82(kN) Pmin  1074.28(kN) tt tt Kiểm tra sức chịu tải cọc tt Pmax  Q tk  1272.82  1074.28(kN) => Thỏa điều kiện  tt Pmin  1074.28  Ta tính tốn hệ số nhóm cọc đài: η d  (n  1)n2  (n2  1)n1  (2  1)   (2  1)      arctan    0.77    arctan( ) s  90n1n2 2.4 90    149 n Trong đó: n1 = 4: Tổng số hàng cọc nhóm n2 = 5: Số cọc hàng d = 0.4 (m): Bề rộng cạnh cọc s = 1.2 (m) : Khoảng cách cọc Vậy ta được: Qnhóm = 0.77 x 20 x 1383.78 = 23439.9 > N tt = 22840.76 (kN) Thỏa điều kiện kiểm tra cọc làm việc nhóm 7.2.5 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc: tb   i Li Ltb  16.68  9.4  23.08  23.1  19.43 35.5 Chiều dài khối móng quy ước theo phương x, y:  25.120  Bqu  Y  Ltb tan( )  5.6   36  tan    11.72(m)    25.120  tb Lqu  X  Ltb tan( )  4.4   36  tan    10.52(m)   tb Diện tích khối móng quy ước: Aqu  Lqu  Bqu  11.72 10.52  123.3(m2 ) Tính tổng lực dọc tâm khối móng quy ước tt  Nqu  22840.76(kN) 150 n Trọng lượng đất bê tông từ đáy đài trở lên: Wdbt   tb  Df  Bqu  Lqu  25 111.72 10.52  41073.64(kN) Trọng lượng đất móng khối quy ước từ đáy đài trở xuống (không kể trọng lượng cọc):  tb  9.4  9.98  23.110.455  9.45(kN / m ) 35.5 Wd   Aqu  n  Ap   Lc   tb  123.3  20  0.1257   9.45  36  41073.64(kN) Trọng lượng cọc: Wc  n  A p  Lc   bt  20  0.1257  35.5  25  2261.95(kN)  WMKQU  41703.84(kN)  Ptbtc  41703.84  18683.1 N   489.75(kN) Aqu 123.3 tc Tính tổng moment tâm khối móng quy ước: Moment chống uốn khối móng quy ước: Bqu 10.522 Wx  Lqu   11.72   216.2(m3 ) 6 Wy  Bqu  M tt xqu L2qu  10.52  11.722  240.86(m3 )  M  Htty  H0  26209.93(kN.m) tt x  Myqu  My  Hx  H0  30996.75(kN.m) tt tt tt Moment tiêu chuẩn: M tc xqu M tc yqu   M ttxqu n M ttyqu n  26209.93  22791.24(kN.m) 1.15  30996.75  26953.7(kN.m) 1.15 tc tc  Pmax   Ptb   M xqu  M yqu   270.45  709.05(kN / m2 ) Wx Wy tc tc Xác định sức chịu tải đất đáy móng khối quy ước theo trạng thái giới hạn II 151 n II R qu  m1  m2   A  Bqu   II  B  Df  L tb    'II  D  c  K tc Với m1=1, m2 =1, Ktc =1 Mũi cọc lớp đất số đáy móng có:   23.08 ,c  7.76(kN / m ) Tra bảng ta có : A = 0.668, B = 3.673, D = 6.26 γ II =7.76(kN/m3 ),γ 'II =19.92(kN/m ) II R qu  1   0.668  10.52  19.92  3.673  35.5  10.82  6.26  7.76   1486.6(kN / m ) Kiểm tra ứng suất mũi cọc theo điều kiện: II Ptbtc  489.75(kN / m )  R qu  1489.6(kN / m )  tc II Pmax  709.05(kN / m )  1.2  R qu  1787.51(kN / m )  tc Pmin  270.45(kN / m )   Thỏa điều kiện 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc Độ lún móng cọc xem độ lún móng khối quy ước Ứng suất trọng lượng thân:  Tại đáy móng khối quy ước: btz 0   tb  35.5  335.32  kN m   Tại độ sâu z kể từ đáy móng khối quy ước: btz  335.32  10.455  z  kN m  Ứng suất gây lún:  Tại đáy móng khối quy ước: glz 0  Ptbtc  zbt0  489.75  335.32  154.43  kN m2   Tại độ sâu z kể từ đáy móng khối quy ước: glz  k  glz 0  k  46.51 kN m  Với k0 – hệ số phụ thuộc vào tỷ số Lqu/Bqu tỷ số z/Bqu Áp dụng cơng thức tính lún theo QP 45- 78: S 0.8 n   gli  h i Ei i 1 152 n Trong đó: P e 100 0.575 200 0.56 400 0.548 800 0.535 hi bề dày lớp phân tố thứ i, hi ≤ 0.2Bqu = 0.2x9.47 = 1.9 (m) Chia lớp đất phía mũi cọc thành lớp có chiều dày hi = 2m Độ lún: S  S i Bề dà y gh Độ sâu (m) 34 36 38 40 42 44 46 48 2 2 2 2  8(cm) dừng lại z z/b l/b k δ bt δz 0.000 1.00 335.32 154.43 0.190 0.97 356.22 0.380 0.84 0.570 0.760 1 δ' z P1 P2 e1 e2 S 149.48 151.95 345.77 497.73 0.55 0.54 0.0089 377.12 128.95 139.21 366.67 505.89 0.55 0.54 0.0079 0.66 398.02 102.08 115.51 387.57 503.08 0.55 0.54 0.0064 0.51 418.92 78.76 90.42 408.47 498.89 0.55 0.54 0.0049 0.951 0.39 439.82 60.23 69.49 429.37 498.86 0.55 0.54 0.0037 1.141 0.30 460.72 46.33 53.28 450.27 503.55 0.55 0.54 0.0027 1.331 0.24 481.62 37.06 41.69 471.17 512.87 0.55 0.54 0.0021 S = 0.0366(m) = 3.66 (cm) ≤ Sgh = (cm)  thỏa điều kiện lún 7.2.7 Hệ số độ cứng k lò xo cọc - Các cọc mơ lị xo với độ cứng là: Ki  Pi 1350   75.52(kN / mm) Si 0.5  3.66 Pi : phản lực đầu cọc thứ i, để an toàn lấy Pi = Ptk Si : độ lún cọc thứ i, thường lấy (0.4-0.6) lần độ lún cọc 7.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 153 n GO ON GO ON GO ON GO ON GO ON GO ON DỪNG 7.2.9 Tính tốn cốt thép đài cọc + Móng M6 Chọn gốc toạ độ (0,0) hình Toạ độ móng theo phương X,Y a (m) b (m) ab P7 0.3 3.05 0.915 P8 0.3 1.9 0.57 xi (m) 1.1 154 n yi (m) 1.575 3.35 abxi 0.00 0.63 abyi 1.44 1.91 P9 P10 P11 P12 P13 PTM 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1.6 3.05 0.5 0.5 3.35 0.48 0.915 0.15 0.3 0.15 1.005 4.485 3.3 2.2 2.2 4.15 4.4 3.35 1.575 0 1.575 1.58 2.01 0.00 0.66 0.62 4.42 9.93 Toạ độ trọng tâm móng: X abx i 9.93   2.2(m) F 4.485  Y abyi 7.98   1.8(m) F 4.485  Hình 7.23: Chia dải strip theo phương cạnh dài cơng trình cho móng M6 155 n 1.61 1.44 0.00 0.00 0.00 1.58 7.98 Hình 7.24: Chia dải strip theo phương cạnh ngắn cơng trình cho móng M6 BẢNG 30: Bố trí cốt thép móng M6 phương án cọc BTCT dự ứng lực Phương M(kN.m) b (mm) h (mm) a (mm) ho (mm) αm As(mm²) µ(%) CSA1 222500 1100 2000 50 1950 0.031 3097 0.14 Ø28 a MSA1 873410 2200 2000 50 1950 0.061 12587.9 0.29 Ø28 CSA2 200294 1100 2000 50 1950 0.028 2797.3 0.13 CSB1 88547 1400 2000 50 1950 0.01 1271.5 MSB1 547682 2800 2000 50 1950 0.03 CSB2 88503 1400 2000 50 1950 0.01 156 n Aschọn mm2 µ(%) Ghi 150 3696 0.17 hàng a 140 12936 0.30 Ø28 a 150 3696 0.17 0.05 Ø28 a 200 1848 0.07 7629 0.14 Ø28 a 150 8008 0.15 1271.5 0.05 Ø28 a 200 1848 0.07 Øchọn hàng hàng hàng hàng hàng 157 n CHƯƠNG 8: SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC Số liệu tính tốn 1.1 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn - Chiều dài cọc: 27 m (3 cọc 9m) - Độ sâu chơn móng: -32.1 m - Sức chịu tải thiết kế: 1400 kN - Sức chịu tải vật liệu: 2925 kN 1.2 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn - Chiều dài cọc: 36 m (3 cọc 12 m) - Độ sâu chơn móng: -41.1 m - Sức chịu tải thiết kế: ~1400 kN - Sức chịu tải vật liệu: 3300 kN Tính tốn chi phí cho loại cọc 2.1 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn Theo công bố giá vật liệu xây dựng tháng 07/2015 liên sở Xây dựng – Tài tỉnh Đồng Nai Ta có bảng dự tốn sơ chi phí cho cọc vuông BTCT đúc sẵn, chiều dài 9m sau: Trọng Khối Đơn Thành Số Chiều lượng STT Vật liệu lượng giá/kg tiền lượng dài (m) thép/1m (kg) (đồng) (đồng) (kg) Bê tông mác 350 1.58 1359000 2147220 Thép phi 16 (thép 1.58 71.1 14545 1034149.5 chủ) Thép phi (thép đai) 56 1.2 0.22 14.784 14200 209932.8 Thép phi (thép lưới 56 0.35 0.22 4.312 14200 61230.4 đầu cọc) Thép 300x250x10 (mối 30.24 14800 447552 nối) Thép phi 25 (thép 0.8 3.85 3.08 14545 44798.6 dẫn) Tổng 3944883.3 Ghi chú: Tổng chi phí chưa bao gồm: chi phí vận chuyển, ép cọc, chế tạo cọc chi phí nhân cơng loại chi phí khác Với cọc dài 27 m, gồm đoạn coc nối lạiphí cần là: 11.834.650 đồng 2.2 Móng cọc ép BTCT đúc sẵn Theo báo giá nhà cung cấp, giá cọc BT ly tâm ứng suất trước sau: 158 n Như với cọc bê tông ly tâm PHC D400 loại A thi công công trường, giá xuất xởng 360.000 đồng/m Với cọc dài 36 m sử dụng cho cơng trình, chi phí cần là: 12.960.000 đồng Kết luận - Để đạt đến sức chịu tải thiết kế gần 1400 kN, với đường kính cọc D400: + Cọc BTCT vuông đúc sẵn cắm với độ sâu + Cọc BTCT vng đúc sẵn cần dùng chi phí sản xuất cọc cọc BTCT ly tâm dự ứng lực - Kết luận: Với điều kiện địa chất công trình nên sử dụng cọc BTCT vng đúc sẵn để giảm chi phí hợp lý 159 n CHƯƠNG 9: TÀI LIỆU THAM KHẢO - http://www.sonadezi.edu.vn/public/uploads/editor/Khoa%20xay%20dung/kyyeuhoithao2016 pdf - TCVN 2737:1995 : Tải trọng tác động TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tông cốt thép TCVN 198:1997 : Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 10304:2014 : Móng cọc TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tơng cốt thép TCVN 198:1997: Nhà cao tầng - TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió - TCVN 9386-2012 : Thiết kế cơng trình chịu động đất - TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - Phân tích tính tốn móng cọc(tác giả Võ Phán, Hồng Thế Thao), NXB ĐHQG TPHCM TCVN 7888:2008 : Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP, tác giả Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM - 160 n S n K L 0