Futa tower

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 FUTA TOWER GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH : TRẦN CHÍ NGHĨA S K L0 3 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP FUTA TOWER GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: TRẦN CHÍ NGHĨA Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2018 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung thầy Khoa Xây dựng nói riêng ln tận tình dạy em bốn năm học vừa qua, từ kiến thức sở kiến thức chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng công việc ngừơi kỹ sư Xây dựng nhiều khía cạnh khác Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt hành trang thiếu trình nghề nghiệp em sau Luận án tốt nghiệp kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt chúng em hướng vào sống tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp nhiều kiến thức học học kỳ trước thu thập, bổ sung thêm kiến thức mới, qua rèn luyện khả tính tốn, khả nghiên cứu giải vấn đề phát sinh thực tế, bên cạnh cịn kinh nghiệm q báu hỗ trợ chúng em nhiều thực tế sau Trong khoảng thời gian thực đồ án tốt nghiệp, em nhận giúp đỡ tận tình thầy Châu Đình Thành thầy khác Khoa Thầy giúp em có nhìn đắn, khái quát việc thiết kế, tiếp cận với phần mềm, phương pháp tính tốn quan trọng cần thiết cho người kỹ sư Xây dựng Đó kinh nghiệm quý báo cho thân em sau Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế, đồ án tốt nghiệp em khơng thể tránh khỏi sai sót, kính mong nhận dẫn q Thầy để em củng cố hồn thiện kiến thức Cuối em xin chúc quý Thầy Cô thành công dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ sau Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực Trần Chí Nghĩa CAPSTONE PROJECT’S TASK Name’s student Student ID Class Sector Advisor Project’s Name: : TRAN CHI NGHIA : 14149108 : 149490A : Construction Engineering Technology : Dr CHAU DINH THANH FUTA TOWER Input Data: Architectural Profile (provided by Advitor) Soil Profile (provided by Advitor) The contents of capstone project: Architecture Illustrate architectural drafts again 20%) Structure Modeling, anlysis and design typical floor Calculate, design staircase Modeling, calculation, design of frame and frame B Modeling, calculation, design of beam Foundation: Bored piles Product 01 Thesis and 01 Appendix 11 drawing A1 (02 Architecture, 06 Structures, 03 Foundation) HEAD OF FACULTY Ho Chi Minh, July 2st, 2018 ADVISOR A.PhD NGUYEN TRUNG KIEN Dr CHAU DINH THANH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.3.1 Mặt phân khu chức 1.3.2 Mặt đứng 1.3.3 Hệ thống giao thông 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4.1 Hệ thống điện 1.4.2 Hệ thống nước 1.4.3 Thơng gió, chiếu sáng 1.4.4 Phịng cháy, hiểm 1.4.5 Chống sét 1.4.6 Hệ thống thoát rác 1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 1.5.1 Tải đứng 1.5.2 Tải ngang 1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực 1.6.2 Hệ kết cấu sàn 1.6.3 Kết luận 1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 1.9.2 Tiêu chuẩn nước 1.9.3 Phần mềm thiết kế nước 1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1.10.1 Sơ tiết diện sàn 1.10.2 Sơ tiết diện dầm 1.10.3 Sơ tiết diện cột 1.10.4 Sơ tiết diện vách lõi thang CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 2.1 TỔNG QUAN 10 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 10 2.2.1 Tĩnh tải 10 2.2.2 Hoạt tải 12 2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TỐN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12 2.3.1 Độ võng sàn 15 2.3.2 Tính tốn bố trí cốt thép 15 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 17 3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 17 3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 17 3.3 TẢI TRỌNG 17 3.3.1 Tĩnh tải 17 3.3.2 Hoạt tải 18 3.4 TÍNH TỐN BẢN THANG 18 3.4.1 Sơ đồ tính nội lực 18 3.4.2 Tính toán cốt thép 21 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 22 4.1 MỞ ĐẦU 22 4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH 22 4.2.1 Chọn sơ tiết diện dầm 22 4.2.2 Chọn sơ tiết diện cột 23 4.2.3 Chọn sơ tiết diện vách 23 4.3 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 23 4.3.1 Tính tốn tải gió 23 4.3.2 Gió tĩnh 23 4.3.3 Gió động 25 4.3.4 Tải trọng động đất 34 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH VÀ VẤN ĐỀ DAO ĐỘNG 41 4.5 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ THÉP CỘT 41 4.5.1 Tính tốn – thiết kế thép dọc 41 4.5.2 Tính cốt đai 44 4.5.3 Kết tính thép cột 44 4.6 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ THÉP DẦM 44 4.6.1 Tính tốn – thiết kế thép dọc 44 4.6.2 Tính cốt đai 45 4.6.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 46 4.6.4 Kết tính thép dầm 48 4.7 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ THÉP VÁCH 49 4.7.1 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng 50 4.7.2 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 52 4.7.3 Neo nối cốt thép 53 4.7.4 Kết tính tốn cốt thép vách 53 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ MÓNG 54 5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 54 5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 55 5.2.1 Kích thước cọc 55 5.2.2 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 56 5.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 62 5.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 62 5.3.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 64 5.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 66 5.3.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 68 5.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 68 5.4 THIẾT KẾ MÓNG M2,3,6 69 5.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 69 5.4.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 70 5.4.3 Tính lún cho nhóm cọc 73 5.4.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 75 5.4.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 75 5.5 THIẾT KẾ MÓNG M4,5,7 76 5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 76 5.5.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 77 5.5.3 Tính lún cho nhóm cọc 79 5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M4 82 5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M4 82 5.6 THIẾT KẾ MÓNG M8 83 5.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 83 5.6.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 84 5.6.3 Tính lún cho nhóm cọc 87 5.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M8 89 5.6.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M8 89 5.7 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 90 5.7.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 91 5.7.2 Kiểm tra phản lực tác dụng lên cọc móng 95 5.7.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 96 5.7.4 Xác định mơ hình khối móng quy ước 96 5.7.5 Kiểm tra áp lực đất 98 5.7.6 Tính lún cho nhóm cọc 100 5.7.7 Kiểm tra xuyên thủng 102 5.7.8 Tính tốn đài cọc SAFE 102 5.7.9 Thiết kế cốt thép cho đài móng MLT 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 – Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang Bảng 2– Vật liệu sử dụng Bảng 3– Cốt thép sử dụng Bảng 4– Lớp bê tông bảo vệ Bảng – Sơ tiết diện dầm Bảng – Sơ tiết diện cột Bảng 1– Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 11 Bảng 2– Tải trọng lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 11 Bảng 3– Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 11 Bảng – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng mái 12 Bảng 5– Hoạt tải phân bố sàn 12 Bảng 1– Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ 17 Bảng 2– Chiều dày tương đương lớp cấu tạo 18 Bảng 3– Tĩnh tải tác dụng lên thang 18 Bảng 4– Bảng tính tốn cốt thép cầu thang 21 Bảng 5– Bảng bố trí thép cầu thang 21 Bảng 1- Sơ tiết diện dầm 22 Bảng 2- Sơ tiết diện cột 23 Bảng 3– Bảng tính gió tĩnh theo phương X 24 Bảng 4– Bảng tính gió tĩnh theo phương Y 24 Bảng 5– Chu kỳ tần số dao động 25 Bảng – Tần số chu kỳ phân tích gió động 26 Bảng 7– Hệ số tương quan không gian 27 Bảng 8– Tính tốn gió động theo Mode dao động X ( Mode 2) 29 Bảng 9– Tính tốn gió động theo Mode dao động Y ( Mode 3) 30 Bảng 10 – Tính tốn gió động theo Mode dao động X ( Mode 5) 31 Bảng 11– Tính tốn gió động theo Mode dao động Y ( Mode 6) 32 Bảng 12– Bảng tổng hợp tải trọng gió theo phương X Y từ Mode dao động 33 Bảng 13– Tần số chu kì phân tích động đất 34 Bảng 14– Thông số đất tính động đất 35 Bảng 15– Bảng giá trị hệ số ứng xử cho hệ só đặn theo mặt đứng 36 Bảng 16– Bảng tính tốn Sd theo chu kỳ T 37 Bảng 17– Các trường hợp tải trọng 39 Bảng 18– Các trường hợp tổ hợp tải trọng 40 Bảng 19- Điều kiện phương tính tốn cột 42 Bảng 1- Hệ số tỉ lệ lớp đất 56 Bảng 2- Kết xác định thành phần kháng đất thành cọc khoan nhồi 58 Bảng 3- Xác định thành phần kháng đất thành cọc 60 Bảng 4- Xác định thành phần kháng đất thành cọc 61 Bảng 5- Tổng hợp sức chịu tải cọc khoan nhồi 61 Bảng 6- Kết giá trị Pmax, Pmin móng M1 63 Bảng 7- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng M1 64 Bảng 8- Bảng tính lún móng M1 67 Bảng 9- Bảng tính thép đài móng M1 69 Bảng 10- Kết giá trị Pmax, Pmin móng M2 70 Bảng 11- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng M2 71 Bảng 12- Bảng tính lún móng M2 74 Bảng 13- Bảng tính thép đài móng M2 76 Bảng 14- Kết giá trị Pmax, Pmin móng M4 77 Bảng 15- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng M4 77 Bảng 16- Bảng tính lún móng M4 81 Bảng 17- Bảng tính thép đài móng M4 83 Bảng 18- Kết giá trị Pmax, Pmin móng M8 84 Bảng 19- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng M8 85 Bảng 20- Bảng tính lún móng M8 88 Bảng 21- Bảng tính thép đài móng M8 90 Bảng 22- Bảng tính thành phần sức kháng ma sát bên thân cọc MLT 90 Bảng 23- Tọa độ cọc MLT 92 Bảng 24- Kết giá trị Pmax, Pmin móng MLT 94 Bảng 25- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng MLT 99 Bảng 26- Bảng tính lún MLT 101 Bảng 27- Bảng tính thép đài móng MLT 105 Bảng 28- Bảng bố trí thép MLT 105 Pmax  N  n coc tt  tt x M y y max i  tt y M x x max i 111883.14 32607.7  4.8 5563.54     4223.9 kN 30 345.6 504 Tính tốn tương tự cho Combo cịn lại móng lõi thang ta bảng tính tổng hợp sau:  Pmax  Bảng 24- Kết giá trị Pmax, Pmin móng MLT 30 Mx tt (kNm) 32608 My tt (kNm) 5564 Pmax (kN) 4224 111761 30 30884 5310 4218 -4543 96744 30 36376 4274 3781 49276 -4331 97360 30 33086 4062 3753 -120 -102093 -8012 98468 30 102334 7730 4796 141 -120 -93421 -7790 99084 30 93661 7508 4693 90053 3578 -1276 31457 -119427 97928 30 28904 112272 5002 COMB4 90670 3578 -1276 29542 -114060 98545 30 26990 106905 4932 COMB5 90736 -3294 -1033 36007 109539 98611 30 33940 102950 4984 COMB5 91353 -3294 -1033 34457 104598 99228 30 32391 98009 4924 COMB6 100609 160 -7396 51738 -5445 108483 30 36947 5126 4190 COMB6 101225 160 -7396 48612 -5196 109100 30 33821 4876 4164 COMB7 102160 166 -219 -87454 -8567 110035 30 87891 8236 4987 COMB7 102776 166 -219 -79815 -8309 110651 30 80252 7978 4898 COMB8 101674 3259 -1259 32741 -108840 109549 30 30223 102323 5290 COMB8 102291 3259 -1259 30852 -103952 110166 30 28334 97435 5226 COMB9 102289 -2926 -1040 36836 97229 110164 30 34756 91377 5243 COMB9 102906 -2926 -1040 35276 92840 110781 30 33195 86987 5189 COMB10 MAX 97512 -493 -3914 -387 -16816 -28684 105387 30 24643 29670 COMB10 MAX 98129 -493 -3914 -387 -14468 -27470 106004 30 22295 28456 COMB10 MIN 98727 809 1611 517 85689 17647 106602 30 88911 19265 COMB10 MIN 99343 809 1611 517 79887 16907 107218 30 83109 18526 COMB11 MAX 97512 -493 -3914 -387 -16816 -28684 105387 30 24643 29670 COMB11 MAX 98129 -493 -3914 -387 -14468 -27470 106004 30 22295 28456 COMB11 MIN 98727 809 1611 517 85689 17647 106602 30 88911 19265 COMB11 MIN 99343 809 1611 517 79887 16907 107218 30 83109 18526 COMB12 MAX 97765 -1971 -2048 -461 17768 -76984 105640 30 13672 80926 COMB12 MAX 98381 -1971 -2048 -461 17161 -73553 106256 30 13065 77495 COMB12 MIN 98474 2287 -255 590 51104 65947 106349 30 50595 70521 COMB12 MIN 99090 2287 -255 590 48257 62990 106965 30 47748 67565 COMB13 MAX 97765 -1971 -2048 -461 17768 -76984 105640 30 13672 80926 Load P (KN) COMB1 103269 V2 (KN) 169 M3 (kNm) -5902 Ntt (kN) nc -1149 M2 (kNm) 34906 111144 COMB1 103886 169 -1149 33182 -5648 COMB2 88869 134 -8095 52565 COMB2 89485 134 -8095 COMB3 90593 141 COMB3 91209 COMB4 V3 (KN) Trang 94 106256 Mx tt (kNm) 30 My tt (kNm) 13065 Pmax (kN) 77495 65947 106349 30 50595 70521 48257 62990 106965 30 47748 67565 -307 -17521 -28109 97662 30 25355 29128 -3917 -307 -15178 -26920 98279 30 23012 27939 793 1608 597 84984 18221 98877 30 88199 19807 91619 793 1608 597 79177 17457 99493 30 82392 19043 COMB15 MAX 89788 -509 -3917 -307 -17521 -28109 97662 30 25355 29128 COMB15 MAX 90404 -509 -3917 -307 -15178 -26920 98279 30 23012 27939 COMB15 MIN 91002 793 1608 597 84984 18221 98877 30 88199 19807 COMB15 MIN 91619 793 1608 597 79177 17457 99493 30 82392 19043 COMB16 MAX 90040 -1987 -2051 -381 17063 -76409 97915 30 12961 80384 COMB16 MAX 90657 -1987 -2051 -381 16452 -73003 98532 30 12349 76978 COMB16 MIN 90749 2271 -258 670 50400 66521 98624 30 49884 71063 COMB16 MIN 91366 2271 -258 670 47547 63540 99241 30 47032 68082 COMB17 MAX 90040 -1987 -2051 -381 17063 -76409 97915 30 12961 80384 COMB17 MAX 90657 -1987 -2051 -381 16452 -73003 98532 30 12349 76978 COMB17 MIN 90749 2271 -258 670 50400 66521 98624 30 49884 71063 Load P (KN) COMB13 MAX 98381 V2 (KN) -1971 M3 (kNm) 17161 Ntt (kN) nc -2048 M2 (kNm) -461 -73553 COMB13 MIN 98474 2287 -255 590 51104 COMB13 MIN 99090 2287 -255 590 COMB14 MAX 89788 -509 -3917 COMB14 MAX 90404 -509 COMB14 MIN 91002 COMB14 MIN V3 (KN)  Nhận xét: Ta thấy Combo có Pmax = 5290 kN lớn tất combo móng lõi thang Do vậy, ta chọn tổ hợp để tính tốn kiểm tra cho móng lõi thang  Như vậy: Combo có: Load COMB8 P (kN) 101674 V2 (kN) 3259 V3 (kN) -1259 M2 (kNm) 32741 M3 (kNm) -108840 5.7.2 Kiểm tra phản lực tác dụng lên cọc móng Kiểm tra phản lực đầu cọc điều kiện chịu nhổ Pm ax,m in  N n coc tt  tt x M y y m ax m ax  tt y M x x m ax m ax Trong đó:  xmax = ymax = 4.8  xi2 = 504 yi2 = 345.6  Ntt = N0tt + Nđtt = 101674 + 7874.9 = 109548.9 kN   M M tt x tt  M ox  Qoytt  hd  32741  1259   30223 kN tt y tt  M oy  Qoxtt  hd  108840  3259   102322 kN Trang 95 Khi đó: Pmax   N n coc  Pmax  Pmin  tt tt xmax M y  y max max  tt ymax M x  x1 max 109548 30223  4.8 102322     5289.5 kN 30 345.6 504 N  n coc  Pmin   tt tt xmax M  y  y max max tt ymax M  x  x1 max 109548 30223  4.8 102322  6.3    2013.7 kN 30 345.6 540  Điều kiện kiểm tra: tt  Pmax  Pctt  5289.5  372.5  5661.98 (kN )  Rcatk  6750 (kN )  tt Pmin  2013.7 (kN )   5.7.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm Hệ số nhóm xác định theo cơng thức Converse – Labarre :  d   (n1 1)  n2  n1  (n2 1)   90o  n1  n2        arctan     s     n1: số cọc hàng n2: số cọc cột d: đường kính cọc s: khoảng cách hai cọc tính từ tâm Hệ số nhóm cọc móng lõi thang là:  800   (6  1)    (5  1)     0.665 90o    2400      arctan  Sức chịu tải nhóm cọc: Rcatk  Rca tk   nc  6750  0.6654  30  134743.5 kN  N tt max  101674kN Thỏa điều kiện cọc làm việc theo nhóm 5.7.4 Xác định mơ hình khối móng quy ước a) Căn xác định mơ hình khối móng quy ước Theo phụ lục C, mục C.2 TCVN 10304:2014, quy định mơ hình khối móng quy ước trường hợp khơng đồng Trong trường hợp cọc nằm không đồng nhất, cọc xuyên qua lớp đất yếu, cắm vào tầng đất tốt Kích thước móng khối quy ước giới hạn bởi:  Mặt xung quanh móng quy ước trùng với mặt bao quanh mép ngồi nhóm cọc; Trang 96  Đáy móng khối quy ước nằm độ sâu 2/3 chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất tốt kể từ bề mặt lớp đất tốt Ứng suất phụ thêm (gây lún) xác định cách gần theo giả thiết phân bố mặt phằng nằm ngang phạm vi góc mở 30o từ mép đáy móng khối quy ước Hình 20- Mơ hình móng khối quy ước MLT b) Kích thước khối móng quy ước móng lõi thang Để kể đến cọc huy động sức kháng ma sát đất xung quanh cọc (thiên an toàn hơn), sinh viên đề xuất xem khối móng quy ước hình khối chữ nhật có:  Bqu = 24.8 m  Lqu = 27.2 m  Fqu = BquLqu = 24.827.2 = 672.7 m c) Trọng lượng móng khối quy ước Trọng lượng đất móng khối quy ước: W dat  ( Fqu  n  Ap )   i hi  i hi ( Fqu  Fdai ) Ta có:  ihi = 16.84.8 + 11.36.1 + 37.3210.5 = 541.43 kN/m2  Fdai = Bd  Ld = 11.2  13.6 = 152.32 m2  Fqu = 672.7 m2  n: số cọc, n = 30  Ap: diện tích tiết diện ngang mũi cọc, Ap = 0.385 m2 Wdat  (672.7  30  0.502)  541.43    0.12  4.8   672.7 152.32  337426 kN / m3 Trang 97 Trọng lượng đài: Wdai = (hd-hs)  Fdai  BT = (2-0.12) 152.3225 = 7159.04 kN/m3 Trọng lượng cọc: Wcoc = n  qc = 30883.53 = 26505.9 kN/m3 Trọng lượng móng khối quy ước Wqu = Wdat + Wdai +Wcoc = 337426 + 7159.04 + 26505.9 = 371091.2 kN/m3 5.7.5 Kiểm tra áp lực đất Theo mục 4.6.9, TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình quy định áp lực trung bình tác dụng đáy móng khơng vượt q áp lực R (kN/m2) tính theo cơng thức: R tc  m1  m (A  b   II  B  h   'II  D  c II   II h ) k tc Trong đó:  ktc: 1.0 - 1.1  Lấy ktc = 1.0 (Vì tiêu lý lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất)  m1 = 1.2, m2 = (lấy theo mục 4.6.10 TCVN 9362-2012)  cII giá trị lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đáy móng, tính kN/m2,  c = 8.7 kN/m2  γII = 10.5 kN/m3 (dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc)  φ = 24.2o  A = 0.732; B = 3.92; D = 6.495 (Nội suy bảng 14 trang 25 9362-2012) TCVN  Trọng lượng thể tích trung bình:   h 16.8 4.8 11.3 6.1 37.3210.5 II'   i i  = 8.27 kN/m3 16.8 11.3  37.32 hi  h chiều sâu đặt móng so với cốt quy định (-4.5m), h = 70 – 4.5= 65.5 (m)  h1 chiều dày lớp đất phía đáy móng tính đến tầng hầm: h1 = 1.88 + 16.4 + 11.3 + 37.2 = 66.78 m  h2 chiều dày kết cấu sàn tầng hầm, h2 = 0.12 (m)  kc  25 (kN/ m3) trọng lượng thể tích kết cấu sàn tầng hầm  htđ chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm htd  h1  h2  kc 25  66.78  0.12   67.14m '  II 8.27  h0 = h-htđ chiều sâu đến tầng hầm (m), h0 = 0.36 (m) Trang 98 Như vậy: 1.2  (0.732  24.8  10.5  3.92  65.5  8.27  6.495  8.7  10.5  0.36)  R tc  2840 kN / m R tc  - Áp lực đáy móng móng khối quy ước Tải trọng tiêu chuẩn sử dụng để tính tốn móng theo TTGH II Tiêu chuẩn cho phép xác định tải tiêu chuẩn cách chia tải tính tốn cho hệ sơ vượt tải trung bình n = 1.15 Bảng 25- Giá trị tiêu chuẩn nội lực móng MLT N (kN) Mx (kNm) 88412.4609 28470.21478 Qx (kN) 2833.53913 My (kNm) Qy (kN) -94643.753 -1094.748 Móng khối quy ước có: Bqu = 24.8 m Lqu =27.2m Tải trọng quy đáy móng khối quy ước:   M  tc  N ztc  Wqu  88412.46  371091  459503 kN tc x  M xtc  Q ytc  hd  28470.2  1094.7   26280.8 kNm N M tc y  M ytc  Q xtc  hd   94643.6  2853.5   88936.6 kNm Moment kháng uốn móng khối quy ước M4: qu  Wx  qu x W  Bqu L2qu Lqu Bqu2  24.8  27.22  3058 m3  24.82  27.2  2788.8 m3 Áp lực đáy móng: tc tb P N  Fqu tc  459503 672.7  683.07 kN / m Trang 99 tc P max  P tc y  N  M  M  tc Wxqu Fqu tc max tc x  683.07  Wyqu 26280.8 88936.6  3058 2788  Ptc max  723.56 kN / m2 P  P tc y  N  M  M  tc tc Fqu tc tc x Wxqu  683.07  Wyqu 26280.8 88936.6  3058 2788  Ptc  642.57 kN / m2 tc  Pmax  723.56 kN / m  1.2R tc  3408 kN / m  tc Như vậy:  Pmin  642.8 kN / m   tc tc  Ptb  683.07 kN / m  R  2840 kN / m Kết luận: Nền đất khối móng quy ước lõi thang thỏa điểu kiện ổn định 5.7.6 Tính lún cho nhóm cọc Từ kết kiểm tra đáy móng khối quy ước, ta xem đất đáy móng làm việc đàn hồi tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính Tính tốn độ lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố Áp lực thân đất gây đáy móng khối quy ước: ihi = 16.84.8 + 11.36.1 + 37.210.5 = 556.17 kN/m2 Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: σgl = Pgl = Ptctb - ihi = 683.07 – 556.17 = 162.9 kN/m2 Chia lớp đất đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi < Bqu/4 = 24.8/4 = 6.2 m  Chọn hi = 1.5 m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện σnbt ≥ 5σngl (vị trí ngừng tính lún) với:    ibt  ibt1  ihi igl  koi glzo : ứng suất gây lún đáy lớp thứ i k0i tra bảng 2.4 sách Nền móng tác giả Châu Ngọc Ẩn (2007), k0i phụ thuộc vào tỉ số Lqu Bqu z , B qu Lqu Bqu  1.11 Trang 100 Độ lún tính theo cơng thức: = = − 1+ Tại tâm phân tố, ta có: 1   bt (kN / m2 )   1  k pgl (kN / m2 ) Bảng 26- Bảng tính lún MLT Phân lớp Z(m) Độ sâu (m) z/b k0 sgl sbt 70.02 0.000 1.000 129.189 556.31 0.75 70.77 0.028 0.994 128.434 564.185 560.248 689.059 0.544 0.538 0.0031 0.228 1.5 71.52 0.055 0.988 127.680 572.060 568.123 696.180 0.544 0.538 0.0031 0.223 2.25 72.27 0.083 0.982 126.926 579.935 575.998 703.300 0.544 0.537 0.0031 0.219 73.02 0.110 0.977 126.171 587.810 583.873 710.421 0.543 0.537 0.0031 0.215 3.75 73.77 0.138 0.971 125.417 595.685 591.748 717.542 0.543 0.537 0.0031 0.211 4.5 74.52 0.166 0.965 124.663 603.560 599.623 724.662 0.543 0.536 0.0030 0.207 5.25 75.27 0.193 0.959 123.908 611.435 607.498 731.783 0.542 0.536 0.0030 0.203 76.02 0.221 0.940 121.469 619.310 615.373 738.061 0.542 0.536 0.0030 0.196 10 6.75 76.77 0.248 0.917 118.486 627.185 623.2475 743.225 0.541 0.535 0.0029 0.189 11 7.5 77.52 0.276 0.894 115.504 635.060 631.1225 748.117 0.541 0.535 0.0028 0.182 12 8.25 78.27 0.304 0.871 112.521 642.935 638.9975 753.010 0.541 0.535 0.0028 0.175 13 79.02 0.331 0.848 109.538 650.810 646.8725 757.902 0.540 0.535 0.0027 0.168 14 9.75 79.77 0.359 0.825 106.556 658.685 654.7475 762.794 0.540 0.534 0.0026 0.162 15 10.5 80.52 0.387 0.802 103.573 666.560 662.6225 767.687 0.539 0.534 0.0026 0.155 16 11.25 81.27 0.414 0.776 100.291 674.435 670.4975 772.429 0.539 0.534 0.0025 0.149 17 12 82.02 0.442 0.749 96.724 682.310 678.3725 776.880 0.539 0.534 0.0024 0.142 P1i P2i e1i e2i si sgl/sbt 0.232 Trang 101 Phân lớp Z(m) Độ sâu (m) z/b k0 sgl sbt P1i P2i e1i e2i si sgl/sbt 18 12.75 82.77 0.469 0.721 93.157 690.185 686.2475 781.188 0.538 0.533 0.0023 0.135 19 13.5 83.52 0.497 0.693 89.590 698.060 694.1225 785.496 0.538 0.533 0.0022 0.128 20 14.25 84.27 0.525 0.666 86.023 705.935 701.9975 789.804 0.537 0.533 0.0021 0.122 21 15 85.02 0.552 0.638 82.456 713.810 709.8725 794.112 0.537 0.533 0.0021 0.116 22 15.75 85.77 0.580 0.611 78.889 721.685 717.7475 798.420 0.537 0.533 0.0020 0.109 23 16.5 86.52 0.607 0.585 75.520 729.560 725.6225 802.827 0.536 0.532 0.0019 0.104 24 17.25 87.27 0.635 0.563 72.692 737.435 733.4975 807.604 0.536 0.532 0.0018 0.099 25 18 88.02 0.663 0.541 69.864 745.310 741.3725 812.650 0.535 0.532 0.0017 0.094 26 18.75 88.77 0.690 0.519 67.035 753.185 749.2475 817.697 0.535 0.532 0.0017 0.089 27 19.5 89.52 0.718 0.497 64.207 761.060 757.1225 822.744 0.535 0.531 0.0016 0.084 28 20.25 90.27 0.745 0.475 61.379 768.935 764.9975 827.790 0.534 0.531 0.0015 0.080 29 21 91.02 0.773 0.453 58.550 776.810 772.8725 832.837 0.534 0.531 0.0015 0.075 30 21.75 91.77 0.801 0.431 55.742 784.685 780.7475 837.894 0.533 0.531 0.0014 0.071 31 22.5 92.52 0.828 0.416 53.743 792.560 788.6225 843.365 0.533 0.530 0.0013 0.068 32 23.25 93.27 0.856 0.401 51.743 800.435 796.4975 849.240 0.533 0.530 0.0013 0.065 33 24 94.02 0.884 0.385 49.744 808.310 804.3725 855.116 0.532 0.530 0.0012 0.062 34 24.75 94.77 0.911 0.370 47.744 816.185 812.2475 860.991 0.532 0.529 0.0012 0.058 Tổng độ lún 4.34 cm < Sgh 10 cm (Thoả điều kiện độ lún) 5.7.7 Kiểm tra xuyên thủng Ta có tháp xuyên thủng bao trùm đầu cọc đài cọc đảm bảo xuyên thủng 5.7.8 Thiết kế cốt thép đài móng SAFE Từ Nmax ta xác định số cọc, bố trí để xác định kích thước đài Xuất mơ hình từ ETABS sang SAFE, sử dụng tính SAFE để giải nội lực đài móng vách lõi, nội lực vẽ theo trục dải Độ cứng cọc đơn theo phụ lục B, TCVN 10304:2014, ta có: k N Scocdon  101674  126323kN / m 0.805 với Scocdon  D NL 0.7 101674  48     0.805m 100 AE 100 0.204  3107     N tải trọng tác dụng lên cọc L: Chiều dài cọc A: Diện tích mặt cắt ngang cọc E: Modun đàn hồi bê tông Ta tiến hành chia dãy SAFE để tìm giá trị Moment tính thép cho đài cọc: Trang 102 Hình 21- Chia dải theo phương X Hình 22- Chia dải theo phương Y Gán thông số giải toán  Chọn chiều dày đài hd = m  Bê tông B25  Phản lực đầu cọc từ SAFE Trang 103 Hình 23- Phản lực đầu cọc móng MLT (Pmax) Nhận xét 1: Ta nhận thấy phản lực đầu cọc từ SAFE gần phản lực đầu cọc tính tay, nên kết từ SAFE đáng tin cậy, ta dùng nội lực từ dãy strip để tính thép cho đài Nhận xét 2: Ta nhận thấy, khác với móng cột, móng lõi thang máy khơng phải lúc Pmax vị trí xmax ymax, điều minh chứng cụ thể hình Sở dĩ có điều này, móng lõi thang làm việc móng mềm đàn hồi, đó, có tải tác dụng lên đầu cọc thì cọc có Pmax Các dải Moment tính tốn Hình 24- Biểu đồ Moment theo phương X MLT Trang 104 Hình 25- Biểu đồ Moment theo phương Y MLT 5.7.9 Thiết kế cốt thép cho đài móng MLT Bảng 27- Bảng tính thép đài móng MLT Vị trí Giá trị M (kNm) 12600.13 16374.42 NHỊP PHƯƠNG 16046.72 X 16465.20 10424.77 4479.50 7538.80 NHỊP 9813.40 PHƯƠNG 8691.80 Y 9285.70 5790.90 b h a h0 (mm) (mm) (mm) (mm) 2000 2400 2400 2400 2000 2000 2400 2400 2400 2400 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 1850 1850 1850 1850 1850 1850 1850 1850 1850 1850 1850 αm ξ As (mm2) 0.141 0.153 0.150 0.154 0.117 0.050 0.070 0.092 0.081 0.087 0.065 0.153 0.167 0.163 0.168 0.124 0.051 0.073 0.096 0.085 0.091 0.067 20202.59 26453.55 25872.48 26614.97 16462.75 6809.08 11587.36 15267.14 13441.00 14405.08 8873.54 Bảng 28- Bảng bố trí thép MLT Vị trí Giá trị M (kNm) 12600.13 NHỊP PHƯƠNG 16374.42 X 16046.72 b (mm) h (mm) a (mm) 2000 2400 2400 2000 2000 2000 50 50 50 Chọn thép Kiểm tra M ϕ a a' (mm) h'0 (mm) ξ αm 28 28 28 150 150 150 166 166 166 1834 1834 1834 0.159 0.174 0.169 0.147 0.159 0.154 Trang 105 16465.20 10424.77 4479.50 7538.80 NHỊP 9813.40 PHƯƠNG 8691.80 Y 9285.70 5790.90 2400 2000 2000 2400 2400 2400 2400 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 50 50 50 50 50 50 50 50 28 28 28 28 28 28 28 28 150 150 200 200 200 200 200 200 166 166 164 164 164 164 164 164 1834 1834 1836 1836 1836 1836 1836 1836 0.174 0.129 0.056 0.074 0.098 0.098 0.094 0.070 0.159 0.120 0.055 0.072 0.093 0.093 0.089 0.068 Trang 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1996 [2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [6] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 [7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014 [8] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng [9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng [11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tơng cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [13] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [14] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 [15] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 [16] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM Trang 107