Đồ án Chung cư Thiên Hòa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA (THUYẾT MINH) Ngành: KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Chun ngành: KỸ THUẬT KẾT CẤU CƠNG TRÌNH Sinh viên thực hiện: Lớp: MSSV: Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN ANH DŨNG KC16 1651160123 THS NGUYỄN TRUNG HIẾU TP HCM, tháng 01 năm 2021 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG I MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt q thầy khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Cảm ơn quý thầy cô, hết lòng dạy dỗ, truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt trình học tập rèn luyện trường, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với thực tế để rút ngắn khoảng cách lý thuyết thực tiễn, ngày nâng cao kiến thức kỹ chun mơn Đó tài sản quý giá nhất, hành trang để em bước vào đời, xây dựng tương lai Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ths Nguyễn Trung Hiếu, người thầy tận tình bảo hướng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Thầy định hướng cho em cách nhìn nhận vấn đề, đặt nghi vấn, tìm hướng giải vấn đề Sự nghiêm túc, độc lập cao, tỉ mỉ, nhìn nhận vấn đề theo nhiều khía cạnh… em học từ Thầy, Thầy khơng truyền đạt kiến thức mà cịn có kỹ cơng việc, giúp em vững vàng trước khó khăn sống, điều thực quý báu Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè ln bên cạnh động viên, hỗ trợ mặt tinh thần để giúp chúng em vượt qua khó khăn hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót q trình thực đồ án Em mong nhận lời phê bình bảo từ quý Thầy cô bạn, để thân ngày hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2020 Nguyễn Anh Dũng SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG II MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA MỤC LỤC Danh sách bảng biểu Danh sách hình ảnh 11 PHẦN I KIẾN TRÚC (5%) 14 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 15 1.1 MỞ ĐẦU 15 1.1.1 Tính cấp thiết dự án 15 1.1.2 Mục đích nghiên cứu 15 1.1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 15 1.1.4 Phương pháp nghiên cứu .15 1.1.5 Kết nghiên cứu 16 1.2 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 16 1.2.1 Tổng quan cơng trình 16 1.2.2 Quy mơ cơng trình .16 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 16 1.3.1 Bố cục cơng trình 16 1.3.2 Hệ thống giao thông 18 1.3.3 Hệ thống điện 18 1.3.4 Hệ thống cấp nước .19 1.3.5 Hệ thống thoát nước 19 1.3.6 Hệ thống thơng gió, chiếu sáng 19 1.3.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 19 1.3.8 Hệ thống thoát rác .20 PHẦN II KẾT CẤU (65%) .21 CHƯƠNG KẾT CẤU 22 2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 22 2.1.1 Giải pháp kết cấu phần thân 22 2.1.2 Giải pháp kết cấu móng .22 2.2 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU .22 2.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN .23 2.3.1 Sơ tiết diện sàn .23 2.3.2 Sơ tiết diện dầm 23 2.3.3 Sơ tiết diện cột 24 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA 2.3.4 Sơ tiết diện lõi, vách thang máy .29 2.3.5 Mơ hình tính tốn phần mềm ETABS 30 2.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 33 2.4.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 33 2.4.1.1 Tải trọng thân sàn lớp hoàn thiện .33 2.4.1.2 Tải trọng tường gạch 34 2.4.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 35 2.5 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ .36 2.5.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió 36 2.5.2 Thành phần động tải trọng gió 38 2.5.2.1 Cơ sở lý thuyết 38 2.5.2.2 Chu kỳ, tần số dao động .38 2.5.2.3 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió tác dụng lên tầng 39 Tổ hợp tải trọng .47 2.6 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 48 2.7 KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH .49 2.7.1 Mơ hình .49 2.7.2 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình Theo “Bảng M.4 TCVN 5574:2018”, chuyển vị giới hạn theo phương ngang f u theo yêu cầu cấu tạo nhà nhiều tầng 50 2.7.3 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối tầng tác dụng tải trọng gió 50 2.7.4 Kiểm tra ổn định lật cơng trình 52 2.7.5 Kiểm tra tải trọng đứng trung bình sàn .53 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 54 3.1 VẬT LIỆU .54 3.2 MƠ HÌNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .54 3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 54 3.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .56 3.4.1 Chia dãy strip sàn 56 3.4.2 Nội lực 57 3.4.3 Tính tốn bố trí thép sàn 61 3.5 KIỂM TRA VÕNG NỨT 67 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG TRỤC .68 4.1 MƠ HÌNH 68 4.2 THIẾT KẾ DẦM KHUNG .70 4.2.1 Biểu đồ nội lực 70 4.2.2 Lý thuyết tính tốn 71 4.2.2.1 Lý thuyết tính tốn thép dọc chịu lực 71 4.2.2.2 Lý thuyết tính tốn thép đai 73 4.2.3 Tính tốn thép dọc chịu lực 73 4.2.4 Tính tốn thép đai 86 4.2.5 Tính tốn giật đứt bố trí cốt treo .86 4.3 THIẾT KẾ CỘT 87 4.3.1 Biểu đồ nội lực 87 4.3.2 Lý thuyết tính tốn 89 4.3.2.1 Độ lệch tâm 89 4.3.2.2 Ảnh hưởng lực uốn dọc 91 4.3.2.3 Tính toán tiết diện chữ nhật theo phương pháp gần 93 4.3.2.4 Các trường hợp tính tốn theo giá trị eo , x1 .94 4.3.2.5 Tính tốn cốt thép đai cho cột 95 4.3.3 Tính tốn cột khung truc 95 4.3.3.1 Tính tốn cốt thép dọc chịu lực 95 4.3.3.2 Tính tốn thép đai .102 4.3.3.3 Nối thép cột .102 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ .106 5.1 KÍCH THƯỚC VẬT LIỆU SỬ DỤNG 106 5.1.1 Mở đầu .106 5.1.2 Vật liệu 108 5.2 THIẾT KẾ VẾ THANG 108 5.2.1 Sơ đồ tính 108 5.2.2 Xác định tải trọng 109 5.2.2.1 Tải trọng chiếu nghỉ 109 5.2.2.2 Tải trọng thang (bản nghiêng) .110 5.2.2.3 Tổng tải trọng 111 5.2.3 Tính tốn nội lực cốt thép .111 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA 5.2.3.1 Tính nội lực .111 5.2.3.2 Tính cốt thép 112 5.3 THIẾT KẾ DẦM CẦU THANG 113 5.3.1 Tải trọng 114 5.3.2 Tính tốn nội lực cốt thép 114 5.3.2.1 Nội lực .115 5.3.2.2 Tính thép 116 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 118 6.1 KIẾN TRÚC .118 6.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC .119 6.3 VẬT LIỆU 120 6.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CẤU KIỆN 120 6.4.1 Tải trọng tác dụng lên nắp 120 6.4.2 Tải trọng tác dụng lên đáy 122 6.4.3 Tải trọng tác dụng lên thành 124 6.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC .125 6.5.1 Tổ hợp tải trọng 125 6.5.2 Kết nội lực .127 6.5.2.1 Bản nắp 127 6.5.2.2 Bản đáy 128 6.5.2.3 Bản thành 129 6.6 TÍNH TỐN CỐT THÉP .133 6.7 TÍNH TỐN DẦM NẮP, DẦM ĐÁY 135 6.7.1 Phương thức tính toán .135 6.7.2 Tải trọng tác dụng 136 6.7.2.1 Trọng lượng thân dầm : 136 6.7.2.2 Trọng lượng thân thành 136 6.7.2.3 Tải trọng gió tác dụng lên dầm 136 6.7.2.4 Tổ hợp tải trọng .136 6.8 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC .137 6.8.1 Nội lực 137 6.7.3 Tính tốn thép đai cho dầm .140 6.7.3.1 Kiểm tra khả chịu cắt 140 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA 6.7.4 Tính tốn giật đứt 142 6.7.4.1 Dầm nắp 142 6.7.4.2 Dầm đáy 142 6.8 TÍNH TỖN VÕNG NỨT 143 6.8.1 Tính tốn võng 143 6.8.2 Tính nứt 144 PHẦN III MÓNG (30%) 150 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP KHUNG TRỤC 151 7.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH .151 7.1.1 Địa tầng .151 7.1.2 Điều kiện thủy văn 153 7.2 MÓNG CỌC ÉP 153 7.2.1 Tải trọng tác dụng 153 7.2.2 Chọn thông số cọc vật liệu 154 7.2.2.1 Vật liệu sử dụng .154 7.2.2.2 Thông số cọc 154 7.2.2.3 Chiều sâu chôn đài 155 7.2.2.4 Kiểm tra cọc trình vận chuyển cẩu lắp 156 7.2.3 Xác định sức chịu tải cho cọc 158 7.2.3.1 Sức chịu tải cực hạn cọc theo vật liệu .158 7.2.3.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 160 7.2.3.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 161 7.2.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT .162 7.2.3.5 Xác định sức chịu tải thiết kế cọc 165 7.2.4 Thiết kế móng M2 ( Trục 5B-5C) 166 7.2.4.1 Số lượng cọc .166 7.2.4.2 Số liệu đài cọc, bố trí cọc đài cọc .166 7.2.4.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 167 7.2.4.4 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 170 7.2.4.5 Kiểm tra biến dạng khối móng qui ước .172 7.2.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 176 7.2.4.7 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 178 7.2.4.8 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 178 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA 7.2.4.9 Kiểm tra ổn định xung quanh cọc .185 7.2.4.10 Kiểm tra khả chịu cắt cọc .185 7.2.4.11 Tính tốn bố trí cốt thép đài .186 7.2.5 Thiết kế móng M1 ( Trục 5A) 188 7.2.5.1 Số lượng cọc .188 7.2.5.2 Số liệu đài cọc, bố trí cọc đài cọc .189 7.2.5.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 189 7.2.5.4 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 191 7.2.5.5 Kiểm tra biến dạng khối móng qui ước .194 7.2.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 197 7.2.5.7 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 199 7.2.5.8 Tính tốn bố trí cốt thép đài 200 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI KHUNG TRỤC .203 8.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH .203 8.1.1 Địa tầng .203 8.1.2 Điều kiện thủy văn 205 8.2 MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .205 8.2.1 Tải trọng tác dụng 205 8.2.2 Chọn thông số cọc vật liệu 206 8.2.2.1 Vật liệu sử dụng .206 8.2.2.2 Chiều sâu chôn đài 206 8.2.2.3 Thông số cọc 206 8.2.3 Xác định sức chịu tải cho cọc 208 8.2.3.1 Sức chịu tải cực hạn cọc theo vật liệu .208 8.2.3.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 209 8.2.3.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 211 8.2.3.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT .212 8.2.3.5 Xác định sức chịu tải thiết kế cọc 215 8.2.4 Thiết kế móng M1 ( Trục 5A) 215 8.2.4.1 Số lượng cọc .215 8.2.4.2 Số liệu đài cọc, bố trí cọc đài cọc .216 8.2.4.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 216 8.2.4.4 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 218 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA 8.2.4.5 Kiểm tra biến dạng khối móng qui ước .221 8.2.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 224 8.2.4.7 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 226 8.2.4.8 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 227 8.2.4.9 Kiểm tra ổn định xung quanh cọc .232 8.2.4.10 Kiểm tra khả chịu cắt cọc .233 8.2.4.11 Tính tốn bố trí cốt thép đài .234 8.2.5 Thiết kế móng M2 ( Trục 5B-5C) 237 8.2.5.1 Số lượng cọc .237 8.2.5.2 Số liệu đài cọc, bố trí cọc đài cọc .238 8.2.5.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 239 8.2.5.4 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 241 8.2.5.5 Kiểm tra biến dạng khối móng qui ước .244 8.2.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 247 8.2.5.7 Kiểm tra khả chống cắt cho đài 249 8.2.5.8 Tính tốn bố trí cốt thép đài 250 CHƯƠNG SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 253 9.1 CÁC ĐIỀU KIỆN 253 9.1.1 Điều kiện kỹ thuật .253 9.1.2 Điều kiện thi công .253 9.1.3 Điều kiện tính tốn thiết kế .253 9.1.4 So sánh vật liệu 253 9.1.4.1 Khối lượng cọc 253 9.1.4.2 Khối lượng thép đài móng: 254 9.1.4.3 Khối lượng bê tông đài: 255 9.1.4.4 Tổng chi phí 255 9.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 255 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Danh sách bảng biểu Bảng 2.1 – Thơng số vật liệu 22 Bảng 2.2: Thống kê kích thước dầm .24 Bảng : Sơ kích thước cột trục 1B,1C,6B,6C .26 Bảng : Sơ kích thước cột trục 3A,3D,4A,4D 27 Bảng : Sơ kích thước cột trục 2B,2C,5B,5C .28 Bảng : Sơ kích thước cột trục 2A,2D,5A,5D 28 Bảng : Các trường hợp tải trọng .32 Bảng Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ I 32 Bảng 9: Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ II 33 Bảng 10 : Tải trọng sàn tầng điển hình sàn tầng .33 Bảng 11: Tải trọng sàn nhà vệ sinh 33 Bảng 12 : Tải trọng sàn mái 34 Bảng 13 : Tải trọng tường 35 Bảng 14 : Hoạt tải 35 Bảng 15 : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian .37 Bảng 16: Áp lực gió tĩnh 37 Bảng 17 : Chu kì, tần số dao động cơng trình 38 Bảng 18 : Hệ số chuyển vị 41 Bảng 19: Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió 42 Bảng 20 : Độ giảm lôga dao động 44 Bảng 21 : Thành phần gió động 44 Bảng 22:Thành phần động tải trọng gió 45 Bảng 23:Tổ hợp trạng thái giới hạn .47 Bảng 24:Tổ hợp trạng thái giới hạn .47 Bảng 25: Chuyển vị công trình .50 Bảng 26 :Chuyển vị ngang tương đối 50 Bảng 27 : Chuyển vị ngang tương đối 52 Bảng 28 :Phản lực chân cột 53 Bảng 1: Thông số vật liệu .54 Bảng 2: Chú thích kí hiệu tải trọng 55 Bảng 3 : Các trường hợp tổ hợp tải 57 Bảng 4: Nội lực phương X 60 Bảng 5: Nội lực phương Y 60 Bảng 6: Tính tốn thép sàn theo phương X .62 Bảng 7: Tính tốn thép sàn theo phương Y .64 Bảng : Tính tốn dầm khung trục 85 Bảng : Mơ hình tính tốn cột .93 Bảng 3: Tính tốn cột khung trục 5B 98 Bảng 4: Tính tốn cột khung trục 5C 99 Bảng 5: Tính tốn cột khung trục 5D 100 Bảng 6: Tính tốn cột khung trục 5A 101 Bảng 7: So sánh phương pháp nối thép 103 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Hình 18: Khối móng qui ước móng cọc ép Mơ men kháng uốn khối móng quy ước: 13.44  9.242 = 191.24 ( m3 ) 6 2 L B 13.44  9.24 = qu qu = = 278.17 ( m3 ) 6 Wqux = Wquy Bqu L2qu = Xác định áp lực đáy khói móng quy ước: Khối lượng đất khối móng quy ước: Qdat = Aqu  li i = 124.18  359.78 = 44677.48 ( kN ) Khối lượng cọc đài bê tông cốt thép:   0.72  25  32.1 + 25  1.5  26.95 = 3481.33 ( kN ) Qc = n  Ap  lc   bt + hd  Ad   bt =  Khối lượng đất bị đài cọc cọc chiếm chỗ:   0.7 Qdc = Ad hd  + nAq  li i =   359.78 + 20  1.5  26.95 = 1916.17 ( kN ) Khối lượng tổng khối móng quy ước: Qqu = Qdat + Qc − Qdc = 44677.48 + 3481.33 − 1916.17 = 46242.64 ( kN ) Tải trọng kiểm tra khối móng quy ước tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng quy tâm đáy khối móng quy ước: N tt 23702.34 tc N qu = + Qqu = + 46242.64 = 66853.37 ( kN ) n 1.15 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 242 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA tt M y −33.44 M tt 24.28 tc = = −29.07 ( kN m ) M = x = = 21.11( kN m ) ; M quy = n 1.15 n 1.15 Ứng suất đáy khối móng quy ước: tc N qu 66853.37 tc = = 538.35(kN / m ) ptb = Aqu 124.18 tc qux p tc max p tc = = tc N qu Aqu tc N qu Aqu M + tc xqu M − tc xqu Wx M + tc yqu M − tc yqu Wy Wx Wy = 538.35 + 21.11 −29.07 + = 538.355( kN / m ) 191.24 278.17 = 538.35 − 21.11 −29.07 − = 538.34( kN / m ) 191.24 278.17 Sức chịu tải đất móng khối quy ước : - Theo mục 4.6.9-TCVN 9362:2012, áp lực trung bình tác dụng lên đáy móng khơng vượt q áp lực tính tốn tác dụng lên tính theo cơng thức : mm Rtc = ( ABqu II + B  Hqu   II' + DcII ) ktc Trong đó: - m1 : Hệ số điều kiện làm việc đất, theo Bảng 15 mục 4.6.1 lấy m1=1.2 -m2 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất, Tra bảng 15 mục – Mục 4.6.10 lấy m2=1.1 -ktc=1 : hệ số tin cậy, lấy theo Mục 4.6.11 ( Các kết thí nghiệm lấy trực tiếp mẫu đất nơi xây dựng ) - A,B,D : hệ số không thứ nguyên, lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào góc ma sát đất mũi cọc -  II : trọng lượng thể tích đất nằm phía mũi cọc  II =10.5(kN/m3) -  II' : trị trung bình trọng lượng thể tích nằm mũi cọc  h 359.78 = 11.2  II' = i i = 32.1 hi  A = 0.73   = 24.11 =  B = 3.93  D = 6.49  1.11.2 (0.73  9.21 10.5 + 3.93  34.1 11.2 + 6.49  42.5) = 2439.99 ( kN ) Kiểm tra điều kiện:  Ptbtc = 538.35 ( kN / m )  R tc = 2439.99 ( kN / m )   tc tc 2  Pmax = 538.355 ( kN / m )  1.2 R = 2927.98 ( kN / m )  tc  Pmin = 538.44 ( kN / m )  Khối móng quy ước đảm bảo điều kiện độ bền → Rtc = SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 243 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA 8.2.5.5 Kiểm tra biến dạng khối móng qui ước Điều kiện: S   S gh Trong đó: S − Tổng độ lún khối móng quy ước  S gh = 10 ( cm ) − Độ lún giới hạn cơng trình nhà nhiều tầng, khung bê tơng cốt thép theo “phụ lục E TCVN 10304:2014” Đáy khối móng quy ước nằm lớp đất thứ 4, với thông số sau: Mối quan hệ e – p xác định từ thí nghiệm cố kết: Áp lực P ( kPa ) 50 100 200 Hệ số rỗng e 0.519 0.505 0.491 Bảng 18: Thí nghiệm nén cố kết 400 0.475 Độ lún khối móng quy ước xác định theo phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ e – p thí nghiệm cố kết n n e −e  S =  Si =   1i 2i  hi  i =1 i =1  + e1i  Trong đó: e1i , e2 i − Hệ số rỗng, xác định đường cong (e – p), dựa vào giá trị p1i , p2i p1i =  bt (i ) − Ứng suất trọng lượng thân lớp phân tố thứ “i” p2i =  bt (i ) +  z (i ) − Tổng ứng suất trọng lượng thân ứng suất tải cơng trình lớp phân tố thứ “i”, với  z ( i ) =  g1 (  hệ số xác định theo bảng C.1, phụ lục C, TCVN 10304:2014) hi − Chiều dày lớp phân tố thứ “i” - Chiều dày vùng nén lún thỏa điều kiện  gl  0.2 bt ; đất có E  ( MPa ) - Áp lực gây lún đáy khối móng quy ước : Pgl = Pbttc −   i hi =538.35-359.78=178.57(kN) SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 244 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Trong : + Pbttc : áp lực tiêu chuẩn trung bình đất đáy khối móng quy ước +   i hi : ứng suất hữu hiệu theo phương đứng trọng lượng thân lớp đất gây đáy khối móng quy ước Chia lớp đất móng thành lớp phân tố: hi  ( 0.4  0.6 ) Bqu = ( 0.4  0.6 )  13.44 = 5.376 − 8.064 ( m ) ; chọn hi = 1( m ) Hình 19: Ứng suất gây lún ứng suất thâxn đáy khối móng quy ước SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 245 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP STT Chiều dày (m) 1 CHUNG CƯ THIÊN HÒA  gl z/b k0 0.286 0.286 0.571 0.571 0.857 0.857 1.143 1.143 1.429 0.939429 0.939429 0.754486 0.754486 0.570843 0.570843 0.430157 0.430157 0.328457  tb gl  bt p1i 179.44 359.78 174.01 364.88 168.57 369.98 168.57 369.98 151.98 375.08 135.39 380.18 135.39 380.18 118.91 385.28 102.43 390.38 102.43 390.38 89.81 395.48 77.19 400.58 77.19 400.58 68.06 405.68 58.94 410.78 Bảng 19: Độ lún theo phân lớp n n e −e  S =  Si =   1i 2i  hi  = 5.04 ( cm )   S gh  = 10 ( cm ) i =1 i =1  + e1i  SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 246 MSSV:1651160123 p2i e1i e2i S (cm) 538.89 0.4770 0.4690 0.545 527.06 0.4760 0.4700 0.408 504.19 0.4761 0.4710 0.347 485.29 0.5368 0.5072 1.966 473.74 0.5355 0.5087 1.776 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA 8.2.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc Theo “mục 6.2.5.4 TCVN 5574:2012”, điều kiện chống nén thủng sau: Pxt = F  Pcx =  m RbtU m h0 tan ( ) Trong đó: Pxt =  Pi − Phản lực đầu cọc tháp xuyên  m − Hệ số, lấy bê tông nặng lấy 0.85 dối với bê tông nhẹ U m − Giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng h0 − Chiều cao làm việc đài  − Góc gây xuyên thủng Trường hợp 1: Xuyên thủng với gọc xuyên thủng  = 450 h0 = 1.5 − 0.15 = 1.35 ( m ) Hình 20: Xuyên thủng đài cọc điều kiện tự SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 247 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA Chu vi đáy bé: U1 =  ( 0.7 + 0.9 ) = 3.2 ( m ) Chu vi đáy lớn: U =  ( 7.7 + 3.5 ) = 22.4 ( m ) U1 + U 3.2 + 22.4 = = 12.8 ( m ) 2 Góc xuyên thủng:  = 450 → tan ( ) = Chu vi trung bình: U m = Pcx =  m RbtU m h0 tan ( ) = 1 1.15  103  12.8  1.35  = 19872 ( kN ) Pxt = Pxttt =  Pcx = 19872 ( kN ) Vậy đài cọc thỏa điều kiện chống xuyên thủng Trường hợp 2: Kiểm tra điều kiện xuyên thủng hạn chế (góc xuyên thủng   45 ) Hình 21: Xun thủng đài móng điều kiện xuyên thủng hạn chế Chu vi đáy bé: U1 =   ( 0.7 + 0.9 ) = 6.4 ( m ) Chu vi đáy lớn: U =   (1.4 + 1.4 ) = 11.2 ( m ) Chu vi trung bình: U m = U1 + U 6.4 + 11.2 = = 8.8 ( m ) 2 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 248 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Góc xun thủng: tan ( ) = h0 1.35 = c 0.4 Pcx =  m RbtU m h0 tan ( ) = 11.15 103  8.8 1.35  Pxt =  P1−8 = 23465.52 ( kN ) 1.35 = 45255.375 ( kN ) 0.4 Pxttt = 23465.52 ( kN )  Pcx = 45255.375 ( kN ) Vậy đài cọc thỏa điều kiện chống xuyên thủng 8.2.5.7 Kiểm tra khả chống cắt cho đài Theo TCVN 5574:2018, cấu kiện bê tơng cốt thép khơng có cốt thép đai chịu lực cắt, để đảm bảo độ bền vết nứt xiên cần tính tốn đối cới vết nứt xiên nguy hiểm theo điều kiện : Qmax  Qb = b (1 + n ) b Rbt bh02 c Trong : - Qmax =  Pi : tổng phản lực cọc nằm phạm vi phần đài chịu lực lớn  Qmax =  P1−8 = 23465.52 (kN ) - Qb : khả chịu cắt bê tông, với : b = 1.5 :đối với bê tông nặng  n = : hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc  b = 0.9 : hệ số điều kiện làm việc bê tông đài cọc Rbt = 1150(kN / m2 ) : cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng đài cọc b = bd = 3.5(m) : bề rộng đài cọc h0 = 1.5 ( m) : chiều cao làm việc đài cọc c : chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng, lấy c1 = 0.4 (m) 1.5  (1 + 0)  1 1150  3.5  1.352 = 27508.359(kN ) 0.4 Điều kiện giới hạn Qb : Qb = b (1 +  f + n ) b Rbt bh0  Qb  Qb max = 2.5 b Rbt bh0 Với b3 = 0.6 bê tông nặng  Qb = Qb = 0.6  (1 + 0)  1 1150  3.5  1.35 = 4401.33(kN )  Qb max = 2.5   1150  3.5  1.35 = 13584.375(kN ) Qb = 4401.33 ( kN )  Qb = 27508.359( kN ) Qb max =13584.375( kN )  Qb = 27508.359( kN ) Do  =>Nên lấy Qb = 27508.359 ( kN ) SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 249 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA Kiểm tra: Qmax = 23465.52 ( kN )  Qb = 27508.359 ( kN ) Kết luận: bê tông đài cọc đảm bảo khả chịu cắt 8.2.5.8 Tính tốn bố trí cốt thép đài Giả thiết đài tuyệt đối cứng, làm việc console, có đầu ngàm vào mép cột, đầu tự - Phương X Hình 22: Sơ đồ tính tốn thép đài móng cọc nhồi SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 250 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Xác định mơ men: M =  Pli i Trong đó: Pi − Phản lực đầu cọc thứ “i” li − Khoảng cách từ tâm cọc thứ “i” tới mép cột Tính tốn cốt thép chịu uốn tiết diện chữ nhật Cơng thức tính tốn trình bày chi tiết mục tính tốn dầm khung trục M x =  P4 −6l = 0.7  11748.65 = 8224.05 ( kN m ) h0 = 1500 − 150 = 1350 ( mm) M 2− 8224.05 = = = 0.034  b Rbbh0 117000  7.7  1.352  = − − 2 = − −  0.034 = 0.034<  R = 0.048  b Rbbh0 0.034 117  7700 1350 As = = Rs 350 Chọn d20a125 7700 − 100 = + = 62 n => 125 Asc = 62   = 17166.6(mm2 )  202 = 19477.87( mm2 ) = min = 0.1%   = R 19477.87 17 = 0.187%  max =  R  b = 0.53  = 2.57% Rs 7700 1350 350 - Phương Y Sinh viên mơ hình làm việc móng đơi mơ hình SAP2000 Sinh viên xem đài móng dầm đơn giản, phản lực đầu cọc tác dụng lên đài móng khai báo lực tập trung SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 251 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HỊA Hình 23: Momen phương Y Vị trí M max h0 l  ( kN m ) ( m ) ( m ) As  ( mm ) Chọn thép ( As ) ( mm ) 35d25 (17181) 35d25 Nhịp 2629.75 1.35 3.5 0.024 0.024 5635 D25a100 (17181) Bảng 20: Tính tốn bố trí cốt thép theo phương Y Gối 6581.38 1.35 3.5 0.06 0.062 14229 D25a100 c (%) 0.36 0.36 - Sử dụng thép cấu tạo : d12a200 Hình 24: Mặt bố trí thép đài móng M2 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 252 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA CHƯƠNG SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 9.1 CÁC ĐIỀU KIỆN 9.1.1 Điều kiện kỹ thuật Cả hai phương án móng đủ khả chịu tải trọng cho cơng trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện lún lệch móng thỏa 9.1.2 Điều kiện thi cơng Với điều kiện kỹ thuật nay, hai phương án móng có đầy đủ thiết bị cần thiết cho việc thi cơng móng Cọc ép thi cơng đơn giản thường gặp cố q trình thi cơng gặp phải đá ngầm, ép qua lớp đá ngầm, ép qua lớp đất cứng đất cát chặt Cọc khoan nhồi thi công phức tạp cọc ép thi cơng qua lớp đất đá xung quanh Phương án cọc khoan nhồi có giá thành cao địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân có tay nghề máy móc đại Cịn phương án cọc ép thi cơng đơn giản hơn, khơng địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân lành nghề, máy móc đại cọc khoan nhồi… nên giá thành hạ Điều kiện thi công cọc khoan nhồi khó kiểm sốt chất lượng đổ bê tông môi trường nước ngầm dẫn đến chất lượng bê tông khong đảm bảo, dẫn đến khả giảm sức chịu tải cọc đáng kể gây nguy hiểm cho cơng trình 9.1.3 Điều kiện tính tốn thiết kế Qua q trình tính tốn thiết kế phương án móng, sinh viên rút so sánh sau: Móng cọc khoan nhồi, muốn tận dụng tối đa sức chịu tải theo vật liệu, cần tăng chiều sâu móng Gây chênh lệch lớn sức chịu tải theo lý đất theo cường độ đất Độ sâu lớn dẫn tới khối móng quy ước dừng lún, không tận dụng độ lún cho phép theo tiêu chuẩn thiết kế quy định Trong đó, phương án móng cọc ép đảm bảo điều kiện chệnh lệch sức chịu tải theo lý đất theo cường độ đất Độ lún móng cọc ép thỏa độ lún cho phép, tận dụng độ lún cho phép theo tiêu chuẩn thiết kế 9.1.4 So sánh vật liệu Sinh viên tính tổng khối lượng vật liệu khối móng Thép Hịa Phát khu vực thành phố Hồ Chí Minh Bê tơng tươi B30 Cọc ép 400x400(mm) thép chủ d22 9.1.4.1 Khối lượng cọc Cọc ép: Tổng chiều cọc: L =  11 (16 + ) = 484 ( m ) Đơn giá: 400.000 (VNĐ/md) Thành tiền: 440  400000 = 193.600.000 (VNĐ) SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 253 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA Cọc khoan nhồi Vật M1 (4 cọc) M2 (8 cọc) liệu\Móng   0.72   0.7 Bê tông 34.1  = 52.49 m3 34.1  = 104.98 m3 cọc 4 34.5 34.5 Thép dọc = 296 12  = 148 12  chịu lực 11.7 − 0.5 11.7 − 0.5 Bảng : Khối lượng vật liệu cọc khoan nhồi ( ) Tổng ( ) 157.47 ( m3 ) 444 Thành tiền: Thành phần Khối lượng Đơn vị Thép Bê tông Tổng 444d16 157.47 Cây M3 Đơn giá (VNĐ/cây) 233.000 1.350.000 Thành tiền (VNĐ) 103.452.000 212.584.500 316.036.500 Bảng 2: Chi phi vật liệu cọc khoan nhồi 9.1.4.2 Khối lượng thép đài móng: Phương án\ Móng M1 Phương 25d18 X Li = 3.6 ( m ) 58d18 Li = 7.2 ( m ) Phương 19d18 Y Li = 2.8 ( m ) 29d20 Li = 3.6 ( m ) Phương 19d12 X Li = 3.6 ( m ) 37d12 Li = 7.2 ( m ) Phương 15d12 Y Li = 2.8 ( m ) 19d12 Li = 3.6 ( m ) Phương 28d20 X Li = 3.5 ( m ) 62d20 Li = 7.2 ( m ) Phương 24d20 Y Li = 3.5 ( m ) 35d25 Li = 3.6 ( m ) L = 3.6  25 = 90 ( m ) Móng cọc ép L = 7.2  58 = 417.6 ( m ) L = 2.8  58 = 53.2 ( m ) L = 3.6  19 = 68.4 ( m ) L = 2.8  15 = 42 ( m ) Móng cọc khoan nhồi L = 3.6  29 = 104.4 ( m ) L = 7.2  37 = 266.4 ( m ) D20: L=104.4 D18: L=560.8 D12: L=455.2 L = 3.6  19 = 68.4 ( m ) L = 3.5  25 = 87.5 ( m ) L = 3.5  28 = 98 ( m ) SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG Tổng (m) M2 L = 7.2  62 = 446.4 ( m ) L = 3.6  35 = 126 ( m ) 254 D25: L=126 D20: L=631.9 D12: L=460.8 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA Phương 18d12 X Li = 3.5 ( m ) 37d12 Li = 7.2 ( m ) Phương 18d12 Y Li = 3.5 ( m ) 19d12 Li = 3.6 ( m ) L = 3.5  18 = 63 ( m ) L = 7.2  37 = 266.4 ( m ) L = 3.5  18 = 63 ( m ) L = 3.6  19 = 68.4 ( m ) Bảng : Khối lượng thép đài móng theo phương Thành tiền: Phương án Cọc ép Cọc khoan nhồi Khối lượng 48 39 11 54 40 Đơn giá Thành tiền (VNĐ/cây) (VNĐ) Cây (d20) 364.000 3.276.000 Cây (d18) 296.000 14.208.000 Cây (d12) 128.000 4.992.000 Cây (d25) 387.000 4.257.000 Cây (d20) 364.000 19.656.000 Cây (d12) 128.000 5.120.000 Bảng 4: Chi phí thép đài cọc Tổng (VNĐ) Đơn vị 22.476.000 29.033.000 9.1.4.3 Khối lượng bê tông đài: Phương án cọc ép: W = 1.8  ( 3.6  2.8 + 3.6  7.2 ) = 64.8 ( m3 ) Phương án cọc khoan nhồi: W = 1.5  (3.5  3.5 + 7.7  3.5) = 58.8 ( m3 ) Thành tiền Phương án Cọc ép Cọc khoan nhồi Đơn giá (VNĐ/m3) 64.8 m3 1.350.000 58.8 m3 1.350.000 Bảng 5: Chi phí bê tông đài cọc Khối lượng Đơn vị Thành tiền (VNĐ) 87.480.000 79.380.000 9.1.4.4 Tổng chi phí Phương án móng cọc ép:  = 193.600.000 + 22.476.000 + 87.480.000 = 303.556.000 (VNĐ) Phương án móng cọc khoan nhồi:  = 313.036.500 + 29.033.000 + 79.380.000 = 415.449.500 (VNĐ) 9.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG Dựa vào điều kiện so sánh Sinh viên lựa chọn phương án cọc ép (có lợi cho cơng trình thi cơng, tính tốn thiết kế chi phí vật tư) cho cơng trình THIÊN HÒA SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 255 MSSV:1651160123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ THIÊN HÒA TÀI LIỆU THAM KHẢO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM QCVN 06:2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn chữa cháy cho nhà cơng trình QCVN 04-1:2015/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nhà cơng trình cơng cộng – Phần 1: Nhà TCVN 5574:2018: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737:1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 229:199: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 TCVN 9386:2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất TCVN 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối TCVN 10304:2014: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9395:2012: Cọc khoan nhồi – thi công nghiệm thu 10.TCVN 9396:2012: Cọc khoan nhồi – xác định tính đồng bê tông – phương pháp xung siêu âm SÁCH THAM KHẢO 11.Kết cấu bê tông cốt thép (tập 1, 2, 3), tác giả Võ Bá Tầm (2011), NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 12.Sàn sườn tồn khối, tác giả Gs Ts Võ Đình Cống (2011), NXB xây dựng 13.Cơ học đất, tác giả Châu Ngọc Ẩn (2005), NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 14.Nền móng, tác giả Châu Ngọc Ẩn (2007), NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh PHẦN MỀM ỨNG DỤNG THIẾT KẾ, TÍNH TỐN 15.AutoCAD 2017 16.SAFE V12.3.2 17.ETABS 2016 V16.2.1 18.SAP V14.2.2 19.EXCEL 2016 20 REVIT 2019 SVTH: NGUYỄN ANH DŨNG 256 MSSV:1651160123