Đồ án tốt nghiệp ngành cnkt công trình xây dựng thiết kế nhà ở chung cư c9

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 NHÀ Ở CHUNG CƯ C9 GVHD: ThS NGUYỄN TỔNG SVTH: NGUYỄN VĂN TỒN SKL008376 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ NHÀ Ở CHUNG CƢ C9 GVHD: SVTH : MSSV : Khoá : ThS NGUYỄN TỔNG NGUYỄN VĂN TỒN 13149307 K13 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 LỜI CẢM ƠN Lời em xin đƣợc gửi đến Quý Thầy, Cô Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng Khoa Đào Tạo Chất Lƣợng Cao lời cảm ơn chân thành sâu sắc Nhờ có tận tình lịng nhiệt huyết quý thầy cô giúp đỡ em vƣợt qua bỡ ngỡ, khó khăn suốt thời gian em học tập Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Giờ em có đƣợc cho tảng kiến thức kĩ cần thiết để tự tin thực ƣớc mơ Ở trƣờng Em đƣợc học nhiều kiến thức bổ ích cơng việc sống ngày Và hành trang cần thiết để em vững vàng đƣờng nghiệp thân tƣơng lai Đối với sinh viên, luận văn tốt nghiệp thƣớc đo kiến thức sở để kết thúc q trình học tập trƣờng đại học Thơng qua q trình làm luận văn, em có thêm hội để tổng hợp, hệ thống lại toàn kiến thức đƣợc 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 Khơng vậy, thực luận văn tốt nghiệp giúp em nhận đƣợc điểm mạnh điểm yếu thân cơng việc để từ có hƣớng khắc phục phát triển tốt Để có đƣợc nhƣ ngày hôm không nhắc đến công lao to lớn ngƣời thầy – nhƣ ngƣời anh em thầy ThS Nguyễn Tổng Từ cậu sinh viên năm bỡ ngỡ với giảng đƣờng đại học mà nhờ tận tình dạy dỗ quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện học tập thầy tồn thể q thầy khoa Xây dựng, mà em cậu sinh viên năm cuối tự tin chuẩn bị hành trang bƣớc vào đời Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy ThS Nguyễn Tổng Thầy ngƣời theo sát bƣớc chân em tất sinh viên khác, ln tận tình hƣớng dẫn, trao đổi góp ý ƣu – nhƣợc điểm chúng em Khi khó khăn thầy bên để giải vấn đề giúp đỡ em suốt trình học tập thực luận văn để em hồn thành tốt luận văn Luận văn tốt nghiệp đứa tinh thần viên gạch nghiệp phát triển em Em nổ lực hết mình, cố gắng để hồn thành cách hồn hảo tốt Tuy nhiên, lần em thực kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế, luận văn tốt nghiệp em không tránh khỏi sai sót, kính mong nhận đƣợc dẫn giúp đỡ quý Thầy Cô để em củng cố kiến thức, hoàn trau dồi thêm kinh nghiệm để mai sau góp phần cơng sức nhỏ bé vào cơng xây dựng phát triển đất nƣớc Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe đến quý Thầy Cô để tiếp tục nghiệp trăm năm trồng ngƣời Chúc quý Thầy cô thành công công tác giảng dạy giáo dục nghiệp tiếp nối cho hệ mai sau Em xin chân thành cám ơn ! ii LỜI MỞ ĐẦU Trong thời gian gần đây, phát triền nhà cao tầng trở nên mạnh mẽ với nhiều dự án khắp nƣớc, khơng mang lại lợi ích cho nhà đầu tƣ, ngƣời có nhu cầu mua hộ mà cịn mang lại vẻ đẹp cảnh quan cho thị Vỉ thế, sinh viên xin đƣợc giới thiệu Chung C9 cung cấp đầy đủ tiện nghi, nhu cầu với dịch vụ tốt đến tay ngƣời mua hộ Các vấn đề nghiên cứu bao gồm: Tổng quan kiến trúc, giải pháp kiến trúc tối ƣu, hệ kết cấu cơng trình hệ kết cầu hỗn hợp khung – vách, sàn tồn khối, cầu thang phƣơng án móng cọc khoan nhồi Từ việc phân tích kết hợp vận dụng thực tiễn, sinh viên đƣa phƣơng án kết cấu nhƣ mang lại hiệu tốt cho cơng trình, đạt u cầu an tồn tính kinh tế Sau giải vấn đề đƣợc nêu đồ án hoàn thành nội dung nhƣ sau: - Đƣa giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình - Thiết kế sàn tầng điển hình hệ sàn sƣờn - Thiết kế cầu thang tầng điển hình vế - Thiết kế hệ khung dầm – cột – vách khung trục B trục C’ - Thiết kế móng cọc khoan nhồi iii MỤC LỤC CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1 Mục đích xây dựng cơng trình: 1.2 Vị trí đặc điểm cơng trình: 1.3 Quy mơ cơng trình : 1.3.1 Loại cơng trình 1.3.2 Số tầng hầm 1.3.2 Số tầng 1.4 Chiều cao cơng trình 1.5 Giải pháp kiến trúc 1.5.1 Giải pháp mặt 1.5.2 Giải pháp mặt đứng hình khối 1.5.3 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.5.4 Giải pháp kết cấu kiến trúc 1.5.5 Giải pháp vật liệu 1.5.6 Lớp bê tông bảo vệ 1.6 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu 1.6.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 1.6.2 Giải pháp kết cấu theo phƣơng đứng 1.7 Cơ sở tính tốn 1.8 Nguyên tắc 1.8.1 Nhóm trạng thái giới hạn thứ (TTGH I) 1.8.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II) 1.9 Lựa chọn cơng cụ tính tốn 1.9.1 Phần mềm ETABS 1.9.2 Phần mềm SAFE 1.9.3 Phần mềm Microsoft Office 2013 CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Chức cầu thang : 2.1.1 Số liệu tính tốn 2.1.2 Vật liệu 2.1.3 Kích thƣớc sơ 2.2 Tải trọng 10 2.2.1 Tĩnh tải 10 2.2.2 Bản chiếu nghỉ 10 iv 2.2.3 Bản thang nghiêng 10 2.2.4 Hoạt tải 10 2.2.5 Bản thang nghiêng 10 2.2.6 Sơ đồ tính nội lực 11 2.2.7 Tính tốn cốt thép 13 2.8 Thiết kế cốt dọc thép cho dầm chiếu nghỉ D1 13 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ D1 14 2.10 Thiết kế cốt thép đai cho dầm chiếu nghỉ D1 15 2.11 Kết chuyển vị cầu thang 16 2.11.1 Độ võng giới hạn 16 2.11.2 Độ võng tính tốn 16 CHƢƠNG :THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19 3.1 Tổng quan 19 3.2 Vật liệu ( xem bảng 1.2 1.3 ) 19 3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 19 3.3.1 Tĩnh tải 19 3.3.2 Các lớp cấu tạo sàn 19 3.3.3 Tải tƣờng xây sàn dầm 21 3.4 Hoạt tải 22 3.5 Mơ hình phân tích 22 3.5.1 Kiểm tra độ võng 24 3.5.2 Kiểm tra độ võng tức thời phần mềm SAFE v12.2.0 25 3.5.3 Đánh giá độ võng dài hạn phần mềm SAFE v12.2.0 25 3.5.4 Kết phân tích mơ hình 28 3.6 Thiết kế cốt thép sàn điển hình 32 CHƢƠNG : THIẾT KẾ HỆ KHUNG 41 4.1 Tổng quan 41 4.2 Vật liệu ( xem bảng 1.2 1.3 ) 41 4.3 Sơ kích thƣớc tiết diện kết cấu 41 4.3.1 Chiều dày sàn tầng điển hình 41 4.3.2 Chiều dày sàn tầng hầm, tầng thƣợng, mái 41 4.3.3 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện dầm 42 4.3.4 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện cột 42 4.3.5 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện vách 43 4.4 Các trƣờng hợp tải trọng 43 4.4.1 Tải trọng gió 43 v 4.4.2 Tải trọng động đất 50 4.4.3 Phổ phản ứng thiết kế theo phƣơng ngang 50 4.4.4 Phổ phản ứng thiết kế theo phƣơng đứng 52 4.5 Tổ hợp tải trọng động đất 52 4.5.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 55 4.6 Kiểm tra tính đắn mơ hình 56 4.7 Thiết kế cốt thép hệ khung 59 4.7.1 Thiết kế cốt thép dầm 59 4.8 Thiết kế cốt thép cột 61 4.8.1 Lí thuyết tính tốn cột lệch tâm xiên 61 4.8.3 Thiết kế cốt đai cho cột 68 4.9 Thiết kế cốt thép vách 68 4.9.1 Phƣơng pháp phân bố ứng suất đàn hồi 68 4.9.2 Phƣơng pháp vùng biên chịu moment 69 4.9.3 Chọn phƣơng pháp tính cốt thép cho vách đứng 70 4.9.4 Neo nối cốt thép 74 CHƢƠNG : THIẾT KẾ MÓNG 75 5.1 Số liệu địa chất cơng trình 75 5.2 Tính tốn phƣơng án móng cọc khoan nhồi 78 5.2.1 Vật liệu (xem bảng 1.2 1.3 ) 78 5.2.2 Kích thƣớc cọc 78 5.3 Tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi D1000 78 5.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 78 5.3.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất (Mục 7.2.2.1 TCXD 10304-2014) 79 5.3.4 Sức chịu tải cọc theo tiêu cƣờng độ đất 81 5.3.5 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (dùng công thức viện kiến trúc Nhật Bản) 82 5.4 Sơ số lƣợng cọc 84 5.5 Mặt bố trí móng cọc 85 5.6 Thiết kế móng M3, M3-1,M3-2,M3-3 87 5.6.1 Xác định số lƣợng cọc bố trí 87 5.7 Kiểm tra áp lực dƣới mũi cọc 95 5.7.1Nội lực kiểm tra 95 5.7.2 Xác định kích thƣớc khối móng quy ƣớc 95 5.8 Tính lún cho móng cọc móng M3 99 vi 5.9 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3, M3-1, M3-2,M3-3 100 5.10 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 ,M3-1, M3-2,M3-3 – Cọc khoan nhồi 100 5.11 Thiết kế móng lõi thang F1 104 5.11.1 Xác định số lƣợng cọc bố trí 104 5.11.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng tải lên đầu cọc 106 5.11.3 Kiểm tra áp lực dƣới mũi cọc 106 5.11.4 Tính lún cho móng cọc F1 108 5.11.5 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng lõi thang F1 109 5.11.6 Thiết kế cốt thép cho đài móng lõi thang M5 – Cọc khoan nhồi 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO .113 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 : Thống kê cao độ tầng Bảng : Bê tông sử dụng Bảng : Cốt thép sử dụng .4 Bảng 1: Tĩnh tải hoàn thiện chiếu nghỉ 10 Bảng 2 : Tĩnh tải hoàn thiện thang nghiêng theo phƣơng đứng .10 Bảng : Tổng hợp tải tác dụng lên cầu thang .11 Bảng : Kết tính thép thang 13 Bảng : Bảng tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ D1 15 Bảng : Kết độ võng từ Etabs .17 Bảng : Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình .19 Bảng : Tải trọng tác dụng lên sàn nhà vệ sinh 20 Bảng 3 : Tải trọng tác dụng lên sàn tầng hầm .20 Bảng : Tải trọng tác dụng lên sàn tầng thƣợng 20 Bảng : Tải trọng tƣờng xây dầm 21 Bảng : Tải trọng tƣờng xây sàn 21 Bảng : Hoạt tải tác dụng lên sàn 22 Bảng : Kết tính thép sàn lớp dƣới phƣơng X 33 Bảng : Kết tính tốn sàn lớp phƣơng X .34 Bảng 10 : Kết tính tốn sàn lớp dƣới phƣơng Y 37 Bảng 11 : Kết tính thép sàn lớp phƣơng Y .38 Bảng 1: Kích thƣớc b, h tiết diện dầm 42 Bảng : Sơ kích thƣớc tiết diện cột 43 Bảng : Giá trị tải trọng gió tĩnh 44 Bảng 4 : Kết chu kì tần số dao động cơng trình 45 Bảng : Phƣơng dao động cơng trình 46 Bảng : Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phƣơng X Mode 47 Bảng : Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phƣơng X Mode 48 Bảng : Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phƣơng YMode 49 Bảng : Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 50 Bảng 10 : Các trƣờng hợp tải trọng .53 Bảng 11 : Các tổ hớp tải trọng 54 Bảng 12 : Các giá trị 2,i nhà 54 Bảng 13 : Giá trị  để tính tốn E,i .55 Bảng 14: Bảng tính thép dầm điển hình cho số dầm .61 Bảng 15 : Mơ hình tính tốn cột lệch tâm xiên .61 Bảng 16 : Hàm lƣợng thép cột .63 viii Bảng 17 : Dữ liệu tính tốn cốt thép cho cột C135 .64 Bảng 18 : Bảng tính thép cho cột C135 67 Bảng : Biểu đồ trị số SPT 75 Bảng : Bảng thống kê địa chất 76 Bảng : Thống kê cọc khoan nhồi .78 Bảng : Hệ số tỷ lệ lớp đất 79 Bảng 5 : Xác định sức kháng ma sát theo tiêu lý đất 80 Bảng : Xác định sức kháng ma sát theo tiêu cƣờng độ đất 82 Bảng : Xác định sức kháng ma sát theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 83 Bảng : Tổng hợp sức chịu tải cọc 84 Bảng : Tổng hợp móng cọc d1000 .85 Bảng 10 : Phản lực chân cột móng M3 (Point ) 87 Bảng 11 : Phản lực chân cột móng M3 (Point 350 ) .87 Bảng 12: Tọa độ cọc móng M3 .88 Bảng 13 : Tọa độ cọc móng M3-1 .89 Bảng 14 : Tọa độ cọc móng M3-2 .90 Bảng 15 : Tọa độ cọc móng M3-3 .90 Bảng 16 : Kết tính Pmax – Pmin móng M3 91 Bảng 17 : Kết tính Pmax – Pmin móng M3-1 92 Bảng 18 : Kết tính Pmax – Pmin móng M3-2 93 Bảng 19 : Kết tính Pmax – Pmin móng M3-3 94 Bảng 20 : Kết điều kiện cọc .95 Bảng 21 : Góc ma sát 95 Bảng 22 : Áp lực đất dƣới mũi cọc móng M3-1, M3-2 M3-3 98 Bảng 23 : Bảng tính lún móng M3-1, M3-2,M3-3 99 Bảng 24 : Kết tính thép móng M3 – Phƣơng án cọc khoan nhồi 103 Bảng 25 : Kết tính thép móng M3–1 Phƣơng án cọc khoan nhồi 104 Bảng 26 : Kết tính thép móng M3 –2 Phƣơng án cọc khoan nhồi 104 Bảng 27 : Kết tính thép móng M3 –3 Phƣơng án cọc khoan nhồi 104 Bảng 28 : Phản lực vách lõi thang móng F1 .104 Bảng 29: Kết tính lún móng lõi thang F1 – Phƣơng án cọc khoan nhồi .109 Bảng 30 : Kết tính thép móng F1 – Phƣơng án cọc khoan nhồi 112 ix 5.9 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3, M3-1, M3-2,M3-3 Hình : Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3,M3-1, M3-2, M3-3 – Cọc khoan nhồi Nhận xét: Với góc lan tỏa ứng suất 45o ta thấy tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, nên đài móng đƣợc xem tuyệt đối cứng  Điều kiện chống nén thủng (chọc thủng đài cột) đƣợc đảm bảo 5.10 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 ,M3-1, M3-2,M3-3 – Cọc khoan nhồi Để xác định độ cứng lò xo cọc, cần phải xác định hệ số Sau đó, lấy hệ số vừa tìm nhân với diện tích mặt cắt ngang cọc Độ cứng cọc đơn đƣợc xác định sơ dựa độ lún cọc đơn, đƣợc xác định theo Phụ lục B TCVN 10304-2014 dựa công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic Độ lún cọc đơn: Scocdon  D QL  100 AE Độ cứng cọc đơn: Q k Scocdon Trong đó: - Scocdon sức chịu tải cọc đơn - Q: Tải trọng tác dụng lên cọc Lấy sức chịu tải cọc (Rc,d) - D: đƣờng kính cọc - L: chiều dài cọc - A: diện tích tiết diện ngang cọc - E: Mô đun đàn hồi vật liệu làm cọc  Tính tốn cọc d1000: 100 6960.632  46   0.022m 100  12  32500 10 6960.632  k= =316392.36 kN/m Mơ hình đài móng M3 ,M3-1, M3-2,M3-3 0.022 Scocdon  SAFE với độ cứng lị xo cọc: Hình : Phản lực móng M3 Hình 10 : Phản lực móng M3-1 Hình 11 : Phản lực móng M3-2 101 Hình 12 : Phản lực móng M3-3 Nhận xét: Giá trị Pmax Pmin thu đƣợc từ mơ hình kết tính tay gần tƣơng đƣơng nhau, sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn nội lực cho đài móng M3 ,M3-1, M3-2,M3-3 Nội lực để tính tốn cốt thép cho đài móng đƣợc lấy từ dải Strip chia kín đài móng mơ hình Hình 13 : Moment phƣơng X phƣơng Y móng M3 Hình 14 : Moment phƣơng X phƣơng Y móng M3-1 102 Hình 15 : Moment phƣơng X phƣơng Y móng M3-2 Hình 16 : Moment phƣơng X phƣơng Y móng M3-3 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp dƣới agt.d = angàm + 20 = 200 + 20 = 220 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) h  H d  a gt   m  R b bh M      2 m  As  R b bh Rs Bảng 24 : Kết tính thép móng M3 – Phƣơng án cọc khoan nhồi M bstrip ho As_yc Lớp dƣới Lớp Lớp dƣới (kN.m) 1629.2 -706.24 2897.67 (m) 1.68 2.32 2.32 (m) 1.78 1.955 1.78 (cm2/m) 25.347 9.925 45.223 Ø20a100 Ø16a200 Ø25a100 (cm2/m) 31.42 10.05 49.09 Lớp -585.6 1.34 1.955 8.239 Ø16a200 10.05 Vị trí Phƣơng X Phƣơng Y Bố trí cốt thép As_tk 103 Bảng 25 : Kết tính thép móng M3–1 Phƣơng án cọc khoan nhồi M bstrip ho As_yc Lớp dƣới Lớp Lớp dƣới (kN.m) 1317.64 -534.7 3369.51 (m) 1.68 2.32 2.32 (m) 1.78 1.955 1.78 (cm2/m) 20.457 7.509 52.709 Ø20a100 Ø16a200 Ø28a100 (cm2/m) 31.42 10.05 61.58 Lớp -406.52 2.32 1.955 5.706 Ø16a200 10.05 Vị trí Phƣơng X Phƣơng Y Bố trí cốt thép As_tk Bảng 26 : Kết tính thép móng M3 –2 Phƣơng án cọc khoan nhồi M bstrip ho As_yc (kN.m) (m) (m) (cm2/m) Bố trí cốt thép Lớp dƣới Lớp Lớp dƣới 2400.52 -634 4431 1.68 2.32 2.32 1.78 1.955 1.78 37.541 8.907 69.681 Ø25a100 Ø16a200 Ø30a100 (cm2/m ) 49.09 10.05 70.69 Lớp -703.13 1.34 1.955 9.901 Ø16a200 10.05 Vị trí Phƣơng X Phƣơng Y As_tk Bảng 27 : Kết tính thép móng M3 –3 Phƣơng án cọc khoan nhồi M bstrip ho As_yc (kN.m) (m) (m) (cm2/m) Bố trí cốt thép Lớp dƣới Lớp Lớp dƣới 2357.85 -466 3868 1.68 2.32 2.32 1.78 1.955 1.78 36.863 6.542 60.657 Ø25a100 Ø16a200 Ø30a100 (cm2/m ) 49.09 10.05 70.69 Lớp -677 1.34 1.955 9.531 Ø16a200 10.05 Vị trí Phƣơng X Phƣơng Y As_tk 5.11 Thiết kế móng lõi thang F1 5.11.1 Xác định số lƣợng cọc bố trí Bảng 28 : Phản lực vách lõi thang móng F1 Story STORY Pier PLOI THA NG Load Loc P M2 M3 COMB1 Bottom -68505.6 62.55 39.11 Tổng lực dọc lớn tác dụng lên móng M5: Ntt = 68505.6 (kN) Sơ xác định số cọc nhƣ sau: N 68505.6 n coc  k tt  1.2   12.9  Chọn 35 cọc R cd 6369.632 Chọn kích thƣớc đài cọc bố trí nhƣ sau: 104 Hình 17: Mặt móng lõi thang F1 105 5.11.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng tải lên đầu cọc Do bố trí cọc đài móng lõi thang phức tạp, nên việc tính tốn kiểm tra thủ cơng gặp nhiều khó khăn, mặt khác tin cậy mơ hình phân tích đƣợc kiểm chứng mơ hình đơn giản so sánh đối chiếu nên việc tính tốn móng lõi thang đƣợc thực với hỗ trợ phần mềm SAFE v12.2.0 Hình 18 : Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang F1 Nhận xét: Pmax = 5461.53 (kN) < Rc,d = 6960.632 (kN)  Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy 5.11.3 Kiểm tra áp lực dƣới mũi cọc Nội lực kiểm tra Sử dụng giá trị tải truyền xuống móng với giá trị lực dọc N max ứng với giá trị tc tt tiêu chuẩn, gần lấy N  N max /1.15 N tc  59570.08 (kN) M tcx  65710.87 (kN.m) M tcy  13278.95 (kN.m) Xác định kích thƣớc khối móng quy ƣớc : 106 Hình 19 : Khối móng quy ƣớc cho móng lõi thang F1 Diện tích đáy khối móng quy ƣớc tính theo cơng thức: Aqu = Lqu  Bqu Bqu   45  tan(6.17o )  14  23.5 (m) Lqu   45  tan(6.17o )  23.6  33.09 (m) A qu  Bqu  Lqu  23.5  33.09  777.615 (m ) Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc: Wqu  A qu  H qu   td  777.615  47.5 10.1  369133.84 (kN) Tải trọng quy đáy khối móng quy ƣớc: N dtc  N tc  Wqu  59570.08  369133.84  428704.9205 (kN) M tcxd  M tcx  65710.87 (kN.m) M tcyd  M tcy  13278.95 (kN.m) Độ lệch tâm moment: ex  M tcxd 65710.87   0.15 (m) tc Nd 428704.9205 M tcyd 13278.95  0.03 (m) N 428704.9205 Áp lực đất dƣới đáy móng: N dtc 428704.9205 tc p tb    551.3 (kN/m ) A qu 777.615 ey  tc d  tc p max  575.41(kN/m ) tc p  527.18(kN/m ) Sức chịu tải tiêu chuẩn đất dƣới đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012: 107 m1×m A×b×γ II +B×h×γ ' +D×cII -γ II ×h   k tc (xem thích mục 5.2.4.2, phần Sức chịu tải tiêu chuẩn đất dƣới đáy móng) Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn đất dƣới đáy móng là: R tc = 1.2×1.1 1.102×23.5×10.2+5.085×47.5×10.01+7.53×9.5-10.2×1.4 1.1 =3287.03 (kN/m2 ) R tc = Kiểm tra áp lực dƣới đáy móng: tc pmax  575.41 (kN/m2 )  R tc  3287.03 (kN/m2 ) Vì  tc  dƣới mũi cọc làm pmin  527.18 (kN/m )> việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi 5.11.4 Tính lún cho móng cọc F1 Chia lớp đất dƣới mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σibt ≥ σigl (vị trí ngừng tính lún) với: W 369133.84 0bt  qu   474.69 (kN/m ) A qu 777.615 ibt  (ibt1)   i h i Trong đó: gl gl - i  k 0i  (i 1) : Ứng suất gây lún đáy lớp thứ “i” - koi: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu Z/Bqu gl  N tc 59570.08   76.6 (kN/m ) A qu 777.615 Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún đƣợc tính theo phƣơng pháp cộng tác dụng: n gl  h i i 0 Ei S    (5.11) Trong đó: - S: Độ lún cuối (ổn định móng); - n: Số lớp chia theo độ sâu tầng chịu nén nền; - hi: Chiều dày lớp đất thứ “i”; - Ei: Module biến dạng lớp đất thứ “i”; - Pi: Áp lực thêm trung bình lớp đất thứ “i”; - : Hệ số không thứ nguyên lấy  = 0.8 108 Bảng 29: Kết tính lún móng lõi thang F1 – Phƣơng án cọc khoan nhồi Lớp phân Lớp tố đất thứ "i" 10 11 12 13 14 15 16 Bề dày Z hi (m) (m) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 i Z/B σibt σigl E S ko (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) (MPa) 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 10.1 0.02128 0.99996 10.1 0.04255 0.99968 10.1 0.06383 0.99893 10.1 0.08511 0.99751 10.1 0.10638 0.99522 10.1 0.12766 0.99192 10.1 0.14894 0.98747 10.1 0.17021 0.98182 10.1 0.19149 0.97489 10.1 0.21277 0.96669 10.1 0.23404 0.95724 10.1 0.25532 0.94657 10.1 0.2766 0.93476 10.1 0.29787 0.92188 10.1 0.31915 0.90804 10.1 10.1 0.34043 0.8933 Tổng độ lún S5 (m) 474.69 479.74 484.79 489.84 494.89 499.94 504.99 510.04 515.09 520.14 525.19 530.24 535.29 540.34 545.39 550.44 555.49 192.32 192.312 192.251 192.046 191.568 190.653 189.111 186.743 183.347 178.743 172.79 165.401 156.563 146.348 134.916 122.509 109.442 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 57.5 (m) 0.00167 0.00167 0.00167 0.00167 0.00166 0.00164 0.00162 0.00159 0.00155 0.0015 0.00144 0.00136 0.00127 0.00117 0.00107 0.00095 0.02641 Vậy dừng tính lún lớp phân tố thứ 16 có: σibt = 555.49 (kN/m2) ≥ 5σigl = 5109.442 = 547.21 (kN/m2) Tổng độ lún: S5 = 0.0264 (m) = 2.64 (cm) < [Sgh] = 10 (cm) (theo phụ lục E, TCVN 10304 quy định nhà khung BTCT độ lún giới hạn cho phép lấy 10 cm) Kết luận: Thỏa điều kiện biến dạng 5.11.5 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng lõi thang F1 Cơng thức chung xác định lực chống xuyên: h Fcx  R bt u m h o o (5.12) 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 cƣờng độ chịu cắt bê tông, dùng bê tông B25  Rbt = 1.05 MPa; - um: Là chu vi trung bình mặt nghiêng xuyên thủng; - ho: Là chiều cao làm việc đài; - C: Là chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phƣơng ngang; 109 C  0.4h o ;  ho  2.5 C Vì chiều cao đài 2.5 m nên tháp xuyên thủng phủ hết đầu cọc Do ta cần kiểm tra theo điều kiện hạn chế Hình 20 : Tháp xuyên thủng móng lõi thang F1 – Cọc khoan nhồi Xem hệ vách nhƣ cột cứng, kiểm tra xuyên thủng hàng cột biên gây Ở đây, ta kiểm tra cho mặt nghiêng (mặt mặt tƣơng ứng mặt ) Mặt 2: ho = 2.28 (m), c = 2.288 (m) h 2.28 Fcx1 =αR bt u m h o o =1×1.05×103×(16.6+23.6)/2×2.28× = 47951.15 (kN) c 2.288 Lực xuyên thủng Fxt = 6Pmax =  5461.53 = 32769.18 (kN) < Fcx = 47951.15 (kN) 110 Mặt 3: ho = 2.28 (m), c = 0.945 (m) Fcx =αR bt u m h o ho 2.28 =1×1.05×103 ×(11.448+14)/2×2.28× = 73493.824 (kN) c 0.945 Lực xuyên thủng Fxt = 6Pmax =  5461.53 = 32769.18 (kN) < Fcx = 73493.8244 (kN) Kết luận: Điều kiện chống xuyên thủng đƣợc đảm bảo 5.11.6 Thiết kế cốt thép cho đài móng lõi thang M5 – Cọc khoan nhồi Độ cứng lò xo cọc phụ thuộc vào đất cọc, không phụ thuộc vào tải trọng truyền vào nên khơng cần tính tốn lại, lấy trực tiếp độ cứng lị xo tính móng M3 : kc = 707843.4883 (kN/m) Nội lực để tính tốn cốt thép cho đài móng đƣợc lấy từ dải Strip mơ hình Hình 21 : Moment phƣơng X móng F1 111 Hình 22 : Moment phƣơng Y móng F1 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp dƣới agt.d = angàm + 20 = 200 + 20 = 220 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) R bh M h  Hd  a gt   m       2 m  As  b R b bh Rs Bảng 30 : Kết tính thép móng F1 – Phƣơng án cọc khoan nhồi Vị trí M (kN.m) Phƣơng Lớp dƣới 1538.29 X Lớp -737.7 Phƣơng Lớp dƣới 1325.3 Y Lớp -1534.3 bstrip ho As_yc (m) 2 2 (m) 2.28 2.455 2.28 2.455 (cm2/m) 18.58 8.25 15.996 17.198 Bố trí cốt thép Ø22a200 Ø16a200 Ø22a200 Ø22a200 As_tk (cm2/m) 19.01 10.05 19.01 19.01 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 1996 [2] TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải gió theo TCVN 2737:1995, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 1999 [3] TCVN 9386-2012 Thiết kế cơng trình chịu tải trọng động đất, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2012 [4] TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2012 [5] TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng - Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2012 [6] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2012 [7] TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2014 [8] TCVN 9395:2012 Cọc khoan nhồi thi công nghiệm thu, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2012 [9] TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trƣớc, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2014 [10] TCXDVN 338:2005 Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2005 [11] GS.TS Phan Quang Minh (Chủ biên), GS.TS Ngơ Thế Phong, GS.TS Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép, Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2011 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2009 [13] Võ Bá Tầm, Nhà cao tầng bê tông cốt thép, TP HCM: NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2012 [14] Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng, TP HCM: NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2002 [15] PGS.TS Nguyễn Bá Kế, Thiết kế thi công hố móng sâu, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2010 [16] TS Lê Minh Long, KS Nguyễn Trung Kiên, KS Nguyễn Hải Diện, “Tính tốn độ bền đài cọc bê tơng cốt thép toàn khối,” Viện KHCN Xây Dựng [17] TS Nguyễn Đại Minh, "Phƣơng pháp phổ phản ứng nhiều dạng dao động tính tốn nhà cao tầng chịu động đất theo TCXDVN 376:2006," Viện KHCN Xây Dựng [18] TS Hồ Ngọc Khoa, KS Phạm Quang Cƣờng, “Tính tốn cột chống tạm vị trí liên kết với cọc khoan nhồi - Trong thiết kế biện pháp thi công tầng hầm,” Trƣờng ĐH Xây Dựng Hà Nội 113 S K L 0