Đồ án Thiết kế khu phức hợp Ngọc Châu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU THUYẾT MINH Ngành : Kỹ thuật Cơng trình Xây dựng Chun ngành : Xây dựng Dân dụng Công nghiệp GVHD: Th.S NGUYỄN TRUNG HIẾU SVTH : LÊ MINH TÂM Lớp : XC14AG MSSV : 1431160067 TP Hồ Chí Minh, 2020 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU MỤC LỤC Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 Mở đầu Trang 1.2 Tổng quan kiến trúc cơng trình 1.3 Giải pháp kiến trúc Trang 1.4 Đặc điểm khí hậu Trang 1.5 Các giải pháp kỹ thuật Trang Chƣơng : TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 2.1 Giải pháp kết cấu Trang 2.2 Lựa chọn vật liệu Trang 10 2.3 Các tiêu chuẩn áp dụng nguyên tắc tính toán Trang 10 2.4 Lựa chọn phƣơng pháp tính tốn Trang 10 2.5 Số liệu tính tốn Trang 13 Chƣơng 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 Chọn loại vật liệu Trang 14 3.2 Tính tốn sàn tầng điển hình Trang 14 3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên ô Trang 19 3.4 Tính toán nội lực cốt thép sàn Trang 22 3.5 Tính tốn cấu tạo cốt thép sàn .Trang 25 Chƣơng 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 4.1 Khái niệm chung Trang 31 4.2 Các thông số vât liệu Trang 31 4.3 Cấu tạo cầu thang, tải trọng tác dụng phƣơng pháp tính Trang 31 4.4 Tính tốn dầm chiếu nghỉ dầm công xôn Trang 36 Chƣơng 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 5.1 Trình tự tính tốn Trang 41 5.2 Xác định kích thƣớc hệ khung chịu lực cơng trình Trang 41 5.3 Xác định giá trị tải trọng tác dụng lên cơng trình Trang 42 5.4 Xác định nội lực cơng trình (khung khơng gian) Trang 44 5.5 Các trƣờng hợp nội lực cơng trình Trang 59 5.6 Tính tốn cột bêtơng cốt thép cột có thép đối xứng khung trục C Trang 61 5.7 Tính tốn cốt thép cho dầm khung trục C Trang 66 Chƣơng 6: THỐNG KÊ VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 6.1 Công tác khảo sát trƣờng Trang 72 6.2 Phƣơng pháp thí nghiệm đất phòng Trang 72 6.3 Cấu tạo địa chất cơng trình Trang 73 6.4 Tính chất lý lớp đất Trang 74 6.5 Địa chất thủy văn Trang 74 Chƣơng 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 7.1 Dữ liệu tính tốn Trang 76 7.2 Thiết kế cọc bê tông cốt thép Trang 77 SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 7.3 7.4 7.5 7.6 Tính móng khung trục C Trang 82 Tính móng M2 cho cột C8 khung trục C Trang 83 Tính móng M1 cho cột C3 C13 khung trục C Trang 96 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp Trang 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123456789- 10 11 12 13 - TCVN 2737:1995 Tải Trọng Và Tác Động - Tiêu Chuẩn Thiết Kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1996 TCVN 5574:2012 Kết Cấu Bêtông Cốt Thép -Tiêu Chuẩn Thiết Kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 TCXD 198:1997 Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Kết Cấu Bêtơng Cốt Thép Tồn Khối- NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 TCXD 45:1978 Tiêu Chuẩn Thiết Kế Nền Nhà Và Cơng Trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 TCVN 10304:2014 Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế Phân Tích Tính Tốn Móng Cọc – Võ Phán, Hoàng Thế Thao, Trƣờng ĐH Bách Khoa TP HCM - NXB ĐH Quốc Gia TP HCM, 2013 Nền Móng – T.S Châu Ngọc Ẩn, Trƣờng ĐH Bách Khoa TP HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần Cấu Kiện Cơ Bản) – Nguyễn Thị Mỹ Thuý, Trƣờng ĐH Bách Khoa TP HCM - NXB ĐH Quốc Gia TP HCM Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần Kết Cấu Nhà Cửa) - Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Huỳnh Chánh Thiên, NXB Đại Học Trung Học chuyên nghiệp Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập (Phần Kết Cấu Nhà Cửa) – Võ Bá Tầm – NXB ĐH Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2003 Nguyễn Văn Hiệp - Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần Cấu Kiện Đặc Biệt) ĐH Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Đình Cống - Sàn Bê Tơng Cốt Thép Toàn Khối - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Thiết Kế Nhà Cao Tầng – Bộ Xây Dựng, Viện Khoa Học Xây Dựng SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU PHẦN I KIẾN TRÚC (5%) SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1.Mở đầu: Trong năm gần đây, mức độ thị hóa ngày nhanh, mức sống ngƣời dân ngày nâng cao kéo theo nhu cầu sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí tăng lên khơng ngừng, địi hỏi khơng gian sống tốt , tiện nghi Mặt khác, với xu hƣớng hội nhập, cơng nghiệp hố đại hố đất nƣớc hoà nhập xu phát triển thời đại nên đầu tƣ xây dựng công trình nhà nhằm mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho nhu cầu sống nghỉ ngơi cán công nhân viên công ty để nâng cao xuất lao động tạo điều kiện tốt cho cán công nhân viên công ty tận tâm cơng việc Dự án “Thiết kế khu phức hợp Ngọc Châu” đƣợc công ty thông qua triển khai xây dựng Bên cạnh đó, việc hình thành văn phịng kết hợp nhà nghỉ khơng đáp ứng đƣợc nhu cầu sở hạ tầng mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cảnh quan đô thị tỉnh tƣơng xứng với tầm vóc đất nƣớc đà phát triển, góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng tỉnh thông qua việc áp dụng kỹ thuật, cơng nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế Chính dự án Thiết kế khu phức hợp Ngọc Châu đƣợc đời dự án thật thiết thực khả thi 1.2 Tổng quan kiến trúc cơng trình: 1.2.1 Địa điểm xây dựng Khu phức hợp Ngọc Châu cho cán công nhân viên tọa lạc số 86, đƣờng Nguyễn Trung Trực, Thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang 1.2.2 Quy mô công trình + Tịa nhà gồm tầng với đặc điểm sau : - Tầng cao m phục vụ để xe - Lầu 1-2 cao 3.6 m - Lầu 3- cao 3.3 m - Mặt hình chữ nhật 16,4x28,25 m, đƣợc thiết kế thoáng mát, đại - Tổng chiều cao cơng trình 20,1 m SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Hình 1.1 Mặt kiến trúc tầng điển hình Hình 1.2 Mặt cắt tầng điển hình SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.3.1 Giải pháp mặt Mặt cơng trình đƣợc bố trí thuận lợi tạo điều kiện cho việc bố trí giao thơng cơng trình, đồng thời làm đơn giản hố giải pháp kết cấu cơng trình Giao thông mặt sàn tầng đƣợc thực thơng qua hệ thống sảnh hành lang Cơng trình có buồng thang máy hai cầu thang phục vụ cho việc giao thông theo phƣơng đứng Hệ thống giao thông kết hợp với hệ thống sảnh hành lang sàn tầng tạo thành nút giao thơng đặt trọng tâm cơng trình Chức tầng nhƣ sau : + Tầng nhà để xe + Lầu  : Là phòng làm việc + Lầu  : Là hộ 1.3.2 Giải pháp mặt đứng Mặt đứng cơng trình đƣợc tổ chức theo kiểu khối đặc chữ nhật, kiến trúc đơn giản phát triển theo chiều cao mang tính bề thế, hồnh tráng Cả bốn mặt cơng trình có cửa kính khung nhơm, ban công với chi tiết tạo thành mảng, trang trí độc đáo cho cơng trình 1.4 Đặc điểm khí hậu thành phố Long Xuyên Thành phố Long Xuyên nằm vùng nhiệt đới gió mùa 1.4.1 Khí hậu thủy văn: - Khu vực nghiên cứu nằm thành phố Long Xuyên mang đặc trƣng gió mùa nóng ẩm, hàng năm chia làm mùa rõ rệt: mùa khô mùa mƣa 1.4.2 Nhiệt độ khơng khí: - Nhiệt độ trung bình cao nhất: 29,1oC; - Nhiệt độ trung bình thấp nhất: 24,8oC; - Nhiệt độ tối cao tuyệt đối: 34,3oC; - Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối: 20,4oC; - Nhiệt độ bình quân tháng cao tháng 5: 28,0oC; - Nhiệt độ bình quân tháng thấp tháng 1: 24,8oC; 1.4.3 Lƣợng mƣa: - Lƣợng mƣa trung bình hàng năm 1.358mm - Số ngày mƣa bình qn 110ngày/năm 1.4.4 Chế độ gió: Thành phố Long Xuyên chịu ảnh hƣởng hƣớng gió chủ đạo - Gió mùa khơ: Gió Đơng Bắc; - Gió mùa mƣa: Gió Tây Nam; 1.4.5 Địa chất thuỷ văn: Với khí hậu vùng nhƣ trên, chọn vật liệu xây dựng cơng trình BTCT mác 350, tƣờng xây gạch không nung, cửa khung nhôm sơn tĩnh điện, kết cấu thép phải sơn chống rỉ sơn hoàn thiện Nền lát gạch Granite, tƣờng sơn nƣớc 1.5 Các giải pháp kỹ thuật: SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 1.5.1 Thơng thống Ngồi việc thơng thống hệ thống cửa phòng, sử dụng hệ thống thơng gió nhân tạo máy điều hịa, quạt tầng theo Gain lạnh khu xử lý trung tâm 1.5.2 Chiếu sáng Ngoài hệ thống đèn chiếu sáng phòng hành lang, khối nhà đƣợc chiếu sáng từ hệ thống lấy sáng bên ngồi (kính bao, cửa) Kết hợp chiếu sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo để lấy sáng tối đa 1.5.3 Hệ thống điện Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thị xã, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất trang thiết bị tòa nhà hoạt động đƣợc tình mạng lƣới điện thị xã bị cắt đột xuất Điện phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh hoạt động liên tục Máy điện dự phịng 250KVA đƣợc đặt tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn rung động không ảnh hƣởng đến sinh hoạt Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tƣờng Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng khu vực bảo đảm an tồn có cố xảy 1.5.4 Hệ thống cấp thoát nƣớc Nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc thành phố dẫn vào hồ nƣớc tầng hầm qua hệ thống bơm bơm lên bể nƣớc tầng mái nhằm đáp ứng nhu nƣớc cho sinh hoạt tầng Nƣớc thải từ tầng đƣợc tập trung khu xử lý bể tự hoại Các đƣờng ống đứng qua tầng đƣợc bọc gain, ngầm hộp kỹ thuật 1.5.5 Di chuyển phòng hỏa hoạn Tòa nhà gồm cầu thang bộ, thang máy phục vụ bảo đảm thoát ngƣời hỏa hoạn Tại tầng có đặt hệ thống báo cháy, thiết bị chữa cháy Dọc theo cầu thang có hệ thống ống vịi rồng cứu hỏa Ngồi tòa nhà đƣợc đặt hệ thống chống sét CHƢƠNG SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1.1 Hệ kết cấu chịu lực Căn vào sơ đồ làm việc kết cấu nhà cao tầng phân loại nhƣ sau: - Các hệ kết cấu : Kết cấu khung, kết cấu tƣờng chịu lực - Các hệ kết cấu hỗn hợp : Kết cấu khung-giằng, kết cấu ống tổ hợp - Các hệ kết cấu đặc biệt : Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng kết cấu có khung ghép Mỗi loại kết cấu có ƣu nhƣợc điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu khả thi cơng thực tế cơng trình 2.1.2 Hệ kết cấu sàn Trong cơng trình hệ sàn có ảnh hƣởng lớn tới làm việc không gian kết cấu Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý quan trọng Do vậy, cần phải có phân tích để lựa chọn phƣơng án phù hợp với kết cấu cơng trình Ta xét phƣơng án sàn sau: a Hệ sàn sƣờn Cấu tạo bao gồm hệ dầm sàn Ƣu điểm: - Tính tốn đơn giản - Đƣợc sử dụng phổ biến nƣớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công Nhƣợc điểm: - Chiều cao dầm độ võng sàn lớn vƣợt độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng cơng trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình chịu tải trọng ngang khơng tiết kiệm chi phí vật liệu - Không tiết kiệm không gian sử dụng b Hệ sàn ô cờ Cấu tạo gồm hệ dầm vng góc với theo hai phƣơng, chia sàn thành kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách dầm khơng q 2m Ƣu điểm: - Tránh đƣợc có q nhiều cột bên nên tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng có kiến trúc đẹp,thích hợp với cơng trình u cầu thẩm mỹ cao khơng gian sử dụng lớn nhƣ hội trƣờng, câu lạc Nhƣợc điểm: SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU - Không tiết kiệm, thi công phức tạp - Khi mặt sàn rộng cần phải bố trí thêm dầm Vì vậy, khơng tránh đƣợc hạn chế chiều cao dầm phải lớn để giảm độ võng c Sàn khơng dầm (khơng có mũ cột) Cấu tạo gồm kê trực tiếp lên cột Ƣu điểm: - Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao cơng trình - Tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng - Dễ phân chia không gian - Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nƣớc… - Thích hợp với cơng trình có độ vừa - Việc thi công phƣơng án nhanh so với phƣơng án sàn dầm công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép đƣợc đặt tƣơng đối định hình đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn cốp pha đơn giản - Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành - Tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm cơng trình có chiều cao giảm so với phƣơng án sàn dầm Nhƣợc điểm: - Trong phƣơng án cột không đƣợc liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phƣơng án sàn dầm, khả chịu lực theo phƣơng ngang phƣơng án phƣơng án sàn dầm, tải trọng ngang hầu hết vách chịu tải trọng đứng cột chịu - Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả chịu uốn chống chọc thủngdo dẫn đến tăng khối lƣợng sàn d Sàn không dầm ứng lực trƣớc Ƣu điểm: Ngoài đặc điểm chung phƣơng án sàn khơng dầm phƣơng án sàn khơng dầm ứng lực trƣớc khắc phục đƣợc số nhƣợc điểm phƣơng án sàn không dầm: - Giảm chiều dày sàn khiến giảm đƣợc khối lƣợng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình nhƣ giảm tải trọng đứng truyền xuống móng - Tăng độ cứng sàn lên, khiến cho thoả mãn yêu cầu sử dụng bình thƣờng - Sơ đồ chịu lực trở nên tối ƣu cốt thép ứng lực trƣớc đƣợc đặt phù hợp với biểu đồ mômen tính tải gây ra, nên tiết kiệm đƣợc cốt thép Nhƣợc điểm: SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Hình 7.4 Tháp xuyên thủng Sơ đồ tính: Xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu lại tự giả thiết đài tuyệt đối cứng, thiên an tồn xét đến ngoại lực tính tốn lên đầu cọc có kể đến trọng lƣợng thân đài đất đài Tính thép cho đài nhƣ chịu uốn tiết diện chữ nhật m  M ; M   Pi  li  b  Rb  b  h0      m As     b  Rb  b  h0 Rs 7.4.4.2 Tính cốt thép đài cọc : Sơ đồ tính : xem đài cơng xơn có mặt ngàm tiết diện mép cột tải trọng tác dụng phản lực cọc nằm mép cột, giả thiết đài tuyệt đối cứng Sơ đồ tính có dạng nhƣ hình bên dƣới Ta có :  Rb b.h0 M     2 As   Rb b.h0  Rs Momen tính thép theo phƣơng X : SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 94 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU M x   P i li  [lx1×(P3+P7+P11)]+[lx2×(P4+P8+P12)] lx1= 3×d/2-hc/2= 3x0,4/2 – 0,6/2 = 0,3 m lx2=lx1+3×d= 0,3 + x 0,4 = 1,5 Mx = [0,3×(67,53+66,49+65,44)]+[1,5×(68,09+67,04+66)]= 361,53 T.m  Momen tính thép theo phƣơng Y : M x   P i li  [ly×(P1+P2+P3+P4)] ly= 3×d-bc/2= 3x0,4 – 0,6/2 = 0,9m My = [0,9×(66,43+66,98+67,53+68,09)]= 242,13 Tm Hình 7.5 Sơ đồ tính cốt thép đài cọc Kết tính toán nhƣ sau : Phƣơ ng M am Ast mt mm2 % ft f x T.m Chọn thép st C s Asc mm2 c mm mm mm mm mma mmin mc % % % % x D As X 361,5 0,127 0,136 12.491 0,46 25 126 25 100 15.708 0,05 0,58 1,9 25,75 Y 242,1 0,062 0,064 8.082 0,22 20 171 20 150 9.215 0,05 0,25 1,9 14,02 Bảng 7.10 Kết tính tốn thép đài cọc SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 95 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 7.5 Tính móng M1 (tại cột C3 –C13 khung trục C) 7.5.1 Xác định số lƣợng cọc bố trí cọc Tính sơ số lƣợng cọc kiểm tra lại bƣớc sau: - Số lƣợng cọc cho móng: N n   max Rc ,d Trong đó: + β = 1: hệ số xét đến ảnh hƣởng mô men lực ngang chân cột + Nmax= 455,12 T + RTK = 77 T - n = 1,1×455,12/77,59 = 6,46 cọc Vậy chọn số cọc cho móng M1 là: cọc + Khoảng cách cọc theo phƣơng X: (3d): 1,2 m + Khoảng cách cọc theo phƣơng Y: (3d): 1,2 m Kích thƣớc đài: + Khoảng cách từ mép cọc tới mép đài D= (d/3-d/2): 0,2 m + Chiều dài đài cọc theo phƣơng X là: 3,2 m + Chiều dài đài cọc theo phƣơng Y là: 3,2 m + Cao trình đáy đài là: -1 m + Chiều cao đài cọc: m Hình 7.6 Mặt bố trí cọc móng M1 SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 96 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 7.5.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc : Chuyển ngoại lực tác dụng đáy đài trọng tâm nhóm cọc Tải trọng truyền xuống đáy đài :  N tt  N 0tt  N đ Moment : M M tt x  M xtt  Qytt  h tt y  M ytt  Qxtt  h Tải trọng tác dụng lên đầu cọc: N tt  M ytt  xi  M xtt  yi  tt Pi    n  xi2  yi2 Trong : n – Số lƣợng cọc xi, yi - Khoảng cách từ tim cọc thứ i đến trục qua trọng tâm cọc mặt phẳng đáy đài tt ∑Mx – tổng moment đáy đài quay quanh trục x trọng tâm nhóm cọc ∑Mytt – tổng moment đáy đài quay quanh trục y trọng tâm nhóm cọc Trọng lƣợng riêng trung bình bê tơng đài đất phía đài : tb = 22kN/m3 Trọng lƣợng thân đài cọc N đ   bt  Fđ  hđ  2,5×3,2×3,2×1= 25,6T * Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp Nmax, M xtu , M ytu , Qxtu , Qytu Ta có :  Ntt = 455,72+25,6=  Mxtt = 5,237+38,89×1= 481,32 T 44,13 T.m 3,648+3,18×1=  Mytt = Ta lập bảng tính tốn nhƣ sau: STT Tơng: Cọc xi m 8 x2 i m2 yi m -1,2 1,2 -0,6 0,6 -1,2 1,2 6,83 T.m 1,2 1,2 1,2 0 -1,2 -1,2 -1,2  Mytt ×xi y2i m2 1,44 1,44 0,36 0,36 1,44 1,44 6,48 1,44 1,44 1,44 0 1,44 1,44 1,44 8,64 -8,196 8,196 -4,098 4,098 -8,196 8,196  Mxtt ×yi 52,956 52,956 52,956 0 -52,956 -52,956 -52,956 Pi T 65,03 66,29 67,56 59,53 60,8 52,77 54,04 55,3 Bảng 7.11 Tải trọng tính tốn đầu cọc với Nmax SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 97 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Ta thấy: Pmax = Pmin = 67,56 T < 52,77 > Cọc thỏa sức chịu tải 77 T T * Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp Mxmax N tu , M ytu , Qxtu , Qytu  Ntt =  Mxtt =  Mytt = 429,45+25,6= 14,8+30,62×1= 3,123+2,14×1= 455,05 T 45,42 T.m 5,26 T.m Ta lập bảng tính tốn nhƣ sau: Cọc STT xi m 8 Tông: yi m xi m2 -1,2 1,2 -0,6 0,6 -1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0 -1,2 -1,2 -1,2 Mytt yi m2 1,44 1,44 0,36 0,36 1,44 1,44 6,48 ×xi 1,44 1,44 1,44 0 1,44 1,44 1,44 8,64 Mxtt ×yi Pi T -6,312 54,504 54,504 6,312 54,504 -3,156 3,156 -6,312 -54,504 -54,504 6,312 -54,504 0 62,22 63,19 64,16 56,39 57,37 49,60 50,57 51,55 Bảng 7.12 Tải trọng tính tốn đầu cọc với Mxmax Ta thấy: Pmax = Pmin = 64,16 T < 49,6 > Cọc thỏa sức chịu tải 77 T T * Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp Mymax N tu , M xtu , Qxtu , Qytu 444,19+25,6=  Ntt =  Mxtt = 4,751+34,76×1= tt 8,701+4,94×1=  My = Ta lập bảng tính tốn nhƣ sau: STT Cọc xi m SVTH: LÊ MINH TÂM x2i m2 yi m -1,2 1,2 469,79 T 39,51 T.m 13,64 T.m 1,2 1,2 1,2 LỚP XC14AG  Mytt ×xi y2i m2 1,44 1,44 1,44 1,44 1,44 -16,368 16,368 MSSV: 1431160067  Mxtt ×yi 47,412 47,412 47,412 Pi T 61,69 64,21 66,74 Trang 98 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Tông: 8 -0,6 0,6 -1,2 1,2 0 -1,2 -1,2 -1,2 0,36 0,36 1,44 1,44 6,48 0 1,44 1,44 1,44 8,64 -8,184 8,184 -16,368 16,368 0 -47,412 -47,412 -47,412 57,46 59,99 50,71 53,24 55,76 Bảng 7.13 Tải trọng tính tốn đầu cọc với My max Ta thấy: Pmax = Pmin = 66,74 T < 50,71 > Cọc thỏa sức chịu tải 77 T T 7.5.3 Kiểm tra ổn định đất dƣới móng khối quy ƣớc 7.5.3.1 Kích thƣớc móng khối quy ƣớc Góc ma sát trung bình: H  tb   i II H Góc ảnh hƣởng:  tb Hình 7.7 Móng khối quy ƣớc SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 99 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất yếu L TB Chiều rộng móng khối quy ƣớc theo phƣơng X: Lqƣ = L’ + 2LTB Chiều dài móng khối quy ƣớc theo phƣơng Y: Bqƣ = B’ + 2LTB Moment chống uốn: Wx = Lqu ×Bqu Wy = Bqu ×L2qu Chiều cao khối móng quy uớc : Hqƣ = LTB + Hđ Diện tích móng khối qui ƣớc: Fqu =L qu  Bqu Khối lƣợng đất móng khối quy ƣớc : Qd  Aqu   H i i Khối lƣợng đất bị cọc, đài chiếm chỗ: Qdc  nAp  H i Ii   Vdai Khối cọc đài bê tông: Qc  nAp bt Lc  Wdai Khối lƣợng tổng móng quy ƣớc: Qqu  Qd  Qc  Qdc Tải trọng quy đáy móng quy ƣớc: tc tc  N dai  Qqu N qu tc  M xqu tc  M yqu M xtt 1.15 M ytt 1.15 Ứng suất dƣới đáy móng khối quy ƣớc: N tc  tc ptb  Aqu tc p N  Aqu tc qu M ytc M xtc   Wy Wx Sức chịu tải đất nền: mm RtcII  tc ( ABqu ' I  B vp'  cII D) k Ta có: ptbtc  Rtc pmtcax  1.2 Rtc tc pmin 0 SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 100 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Vị trí li m Tên lớp Trên đáy móng Dƣới đáy móng i T/m3 c T/m2  i độ i×li 1,0 1,910 0,280 30,43 1 0,4 3,5 4,5 4,6 6,1 1,910 0,910 0,629 0,909 0,909 0,280 0,280 0,870 1,615 2,390 30,43 30,43 5,90 24,05 17,33 Tổng: 19,1 li×i T/m2 1,91 12,17 106,51 26,55 110,63 105,71 0,76 3,19 2,83 4,18 5,54 361,57 18,41 Bảng 7.14 Chỉ tiêu lý lớp đất Góc ma sát trung bình: tb   h h i i  18,930 i TB 18,93  4,730 4 - Diện tích khối móng quy ƣớc xác định nhƣ sau Chiều dài móng quy ƣớc theo phƣơng x : tb   Lqu  Ld  Lctg  Bqu  Bd  Lc * tg  3,2-(2×0,2)+2×19,1×tg(4,73)=5,961(m) tb  3,2-(2×0,2)+2×19,1×tg(4,73)=5,961m)  Fqu = Bqu.Lqu = 5,961 x 5,961 = 35,53 (m²) Chiều cao móng khối quy ƣớc: Hqu = Lc + Df = 19.1 + = 20,1 (m) Moment chống uốn móng khối quy ƣớc : Wx = (LquB2qu)/6 = (5,961x5,9612)/6 = 35,3 m3 Wy = (BquL2qu)/6 = (5,961x5,9612)/6 = 35,3 m3 7.5.3.2 Tính trọng lƣợng móng khối quy ƣớc Khối lƣợng đất móng quy ƣớc : Qd  Fqu  H i I  35,53x18, 41  654,11T Khối lƣợng đất bị cọc, đài chiếm chỗ : Qd c  nAp  H i I   Vd  8×0,16×18,41+1,91×3,2×3,2×1=43,12T Khối lƣợng cọc đài bê tông : Qc  nAp bt Lc  8×0,16×2.5×19,1+2.5×3,2×3,2×1=86,72T Khối lƣợng tổng móng quy ƣớc : Qqu = Qd + Qc – Qdc = 654,11+42,12-86,72= 610,51 T Tải trọng quy đáy móng khối quy ƣớc : SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 101 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 759,34  610,51  1270,81T 1.15 M tt 0,958 tc  x   0,83T M xtu 1.15 1.15 M ytt 4,156 tc   3,61T M ytu  1.15 1.15 Ứng suất dƣới đáy móng khối quy ƣớc : tc N qu 1270,81 tc ptb    35, 77T / m 35,53 Fqu tc tc N qu  N dai  Qqu  p tc max  N  tc qu Aqu tc M yqu  Wy  tc M xqu Wx tc  pmax  35,89T / m tc pmin  35,64T / m 7.5.3.3 Kiểm tra điều kiện ổn định đất : Xác định sức chịu tải tính tốn đất theo trạng thái giới hạn : Rqu   m1m2 ABqu II  BH qu II'  DCII ktc  Trong đó: + m1, m2 hệ số điều kiên làm việc đất m1 = 1.2, m2 = 1; + ktc = hệ số độ tin cậy đặc trƣng tính tốn lấy trực tiếp từ thí nghiệm + A, B, D hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 TCVN 9362:2012 II lớp đáy khối móng quy ƣớc Mũi cọc lớp đất có : c T/m2 2,36  T/m3 1,906  Độ 17,23  A = 0,403; B = 2,608; D = 5,194 + Bqu = m; Hqu = 20,1m; 'II = li×i / qu = 0,92 T/m3 18,41/20,1= Rqu  1,2×1/1×(0,403×5,961×1,906+2,608×20,1×0,92+5,191×2,36)=78, 07T Rqu  78,07 T/m2 Kiểm tra : ptbtc  35,77  Rqu  78,07 (T/m2); SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 102 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU tc pmax  35,89  1.2 Rqu  93,68 (T/m2); tc pmin  35,64  Ta thấy điều kiện ổn định đất đƣợc thỏa mãn Vậy đất dƣới đáy móng quy ƣớc ổn định, ta tính tính tốn đƣợc độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 7.5.3.4 Tính độ lún móng khối quy ƣớc : Tính độ lún móng khối quy ƣớc theo phƣơng pháp tổng phân tố : Áp lực gây lún : pgl  ptbtc    'i hi Cơng thức tính lún: n n i i S   si   e1i  e2i hi  e1i +   K 0 gl - ứng suất gây lún lớp phân tố thứ i + Hệ số K0 tra theo bảng phụ thuộc vào tỷ số n  Lqu Bqu gl zi m  z Bqu Kết thí nghiệm nén cố kết đất đƣợc cho bảng sau : Áp lực  (kG/cm2) Hệ số rỗng e 0.50 0,83 0,79 0,77 0,64 0,62 Chia đất dƣới đáy móng khối qui ƣớc thành lớp có chiều dày 0.5 m Giới hạn lấy đến độ sâu mà ứng suất gây lún 20% ứng suất thân :  gl  0.2 bt Ta lập đƣợc bảng sau : Độ sâu z z/Bqu ko szi s'vi s1i s2i 2 e1i e2i si m m - - T/m T/m T/m T/m - - cm -20,1 0,000 1,000 17,36 18,41 18,64 35,97 0,658 0,624 1,02 -20,6 0,5 0,084 0,997 17,30 18,86 19,09 36,21 0,652 0,624 0,85 -21,1 0,168 0,975 16,93 19,32 19,55 36,07 0,646 0,624 0,67 -21,6 1,5 0,252 0,929 16,12 19,77 20,00 35,53 0,640 0,624 0,47 -22,1 0,336 0,861 14,94 20,23 20,46 34,70 0,640 0,625 0,43 -22,6 2,5 0,419 0,781 13,55 20,68 20,91 33,74 0,639 0,626 0,39 -23,1 0,503 0,698 12,11 21,14 21,36 32,79 0,639 0,627 0,35 -23,6 3,5 0,587 0,618 10,73 21,59 21,82 31,92 0,638 0,628 0,31 -24,1 0,671 0,545 9,47 22,05 22,27 31,18 0,638 0,629 0,27 -24,6 4,5 0,755 0,481 8,34 22,50 22,73 30,58 0,637 0,629 0,24 -25,1 0,839 0,424 7,36 22,96 23,18 30,12 0,637 0,630 0,21 -25,6 5,5 0,923 0,375 6,51 23,41 23,64 29,78 0,636 0,630 0,19 -26,1 1,007 0,333 5,78 23,86 24,09 29,56 0,636 0,630 0,17 SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 103 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU -26,6 6,5 1,090 0,297 5,15 24,32 -27,1 1,174 0,265 4,61 24,77 24,55 29,43 0,635 0,631 0,15 Tổng độ lún S(cm) = 5,72 Thỏa Kết luận Bảng 7.15 Độ lún móng khối quy ƣớc Độ lún tổng cộng : S = 5,72 cm < Sgh = 10 cm Nhƣ vậy, móng thiết kế thoả mãn yêu cầu độ lún 7.5.4 Tính toán đài cọc : 7.5.4 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng : Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc Pxt < Pcx Trong đó: Pxt lực gây xuyên thủng Pcx lực chống xuyên thủng  Lực gây xuyên thủng : Pxt  N tt   Pi ( xt ) Để thiên an toàn phản lực đầu cọc lực dọc gây (không xét đến moment, lực ngang, trọng lƣợng thân đài đất đài) đƣợc tính với hệ số vƣợt tải n=0.9 Pi ( xt )  Pi x0.9 1.15 Pcx=α×Rbt×um×h0 Trong đó: + ho =Df - a chiều cao làm việc tiết diện (lấy từ mặt đài đến trọng tâm lớp dƣới cốt thép đài) + α = : Hệ số lấy theo bảng 2.21, với bê tông nặng Rbt : Cƣờng độ chịu kéo bê tơng um = 2×(hc+bc+2h0) Tiết diện cột mặt đài hc, bc: Lập bảng tính tốn Thơng số tính tốn Bê tơng bảo vệ đài cọc Chiều cao làm việc đài Kích thƣớc cột Kích thƣớc đáy tháp xuyên đơn vị Ký hiệu - cơng thức tính- kết 0,15 a= ho = Df - a = 1-0,15= m 0,85 m bc = 0,55 m hc = 0,55 m Ltx = hc+2ho = 0,55+2×0,85= 2,25 m Btx = bc+2ho = 0,55+2×0,85= 2,25 m SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 104 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Kích thƣớc bao ngồi cọc [L1]= Lđ -2×d/2 = 3,2-2×0,2= 2,8 m [B1]= Bđ- 2×d/2 = 3,2-2×0,2= 2,8 m Kết luận Số cọc tháp xuyên Lực gây xuyên thủng Lực chống xuyên thủng KT XUYÊN THỦNG cọc Kết luận OK n= Pxt = 455,72(0.9/1.15×(59,53+60,8)]= 361,55 T Pcx = 1×1,05×100×[2×(0,55+0,55+2×0,85)×0,85]= 499,80 T Bảng 7.16 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc Tháp xuyên 45 có đáy lớn bao phủ phần cọc: Hình 7.8 Kích thƣớc tháp xun thủng Sơ đồ tính: Xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu lại tự giả thiết đài tuyệt đối cứng, thiên an toàn xét đến ngoại lực tính tốn lên đầu cọc có kể đến trọng lƣợng thân đài đất đài Tính thép cho đài nhƣ chịu uốn tiết diện chữ nhật m  M ; M   Pi  li  b  Rb  b  h0      m As  SVTH: LÊ MINH TÂM    b  Rb  b  h0 Rs LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 105 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU 7.5.5 Tính cốt thép đài cọc : Sơ đồ tính : xem đài cơng xơn có mặt ngàm tiết diện mép cột tải trọng tác dụng phản lực cọc nằm mép cột, giả thiết đài tuyệt đối cứng Sơ đồ tính có dạng nhƣ hình bên dƣới Ta có :  Rb b.h0 M     2 As   Rb b.h0  Rs Momen tính thép theo phƣơng X : M x   P i li  [lx1×P5]+[lx2×(P3+P8)] lx1= 3×d/2-hc/2 = 3x0,4/2-0,55/2 = 0,325 m lx2= 3×d-hc/2 = 3x0,4-0,55/2 = 0,925 m Mx = [0,325×60,8)+(0,925*(67,56+55,3)] = 133,41 Tm  Momen tính thép theo phƣơng Y : M y   P i li [ly×(P1+P2+P3)] ly= 3×d-bc/2= 3x0,4-0,55/2 = 0,925 m My = [0,925×(65,03+66,29+67,56)]= 183,96 Tm Hình 7.9 Sơ đồ tính lún SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 106 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Kết tính tốn nhƣ sau : Chọn thép Phƣ ơng M As am t t m t f s t x T.m f C s c As c mmin mc mm D As ax mm2 % m m mm m m mm mm2 % % % % X 133,41 0,047 0,048 4.409 0,16 18 185 16 100 6.434 0,05 0,24 1,9 45,93 Y 183,96 0,065 0,067 6.154 0,23 18 132 16 100 6.434 0,05 0,24 1,9 4,55 Bảng 7.17 Kết tính tốn thép đài cọc 7.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp : Khi bố trí móc cẩu cọc, nên bố trí cho mô men căng thớ mô men căng thớ dƣới Cọc bố trí móc cẩu dùng móc cẩu sơ đồ cẩu cọc để dựng cọc Trọng lƣợng thân cọc kể đến hệ số động cẩu lắp dựng cọc: q=kđ Khi cẩu cọc: = 1.5×2.5×0,4^2= 0,6 T/m Sơ đồ cẩu cọc SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 107 ĐỀ TÀI: KHU PHỨC HỢP NGỌC CHÂU Sơ đồ dựng cọc Vậy mô men lớn cẩu lắp dựng cọc là: M = 0.086×q×L2= M am 0,074 Ast mt mm2 0,077 390 5,16 T.m 0,4 m 0,035 m 0,375 m 0,4 m Chọn thép Thép đai f As_bố trí % n theo chu vi mm mm2 0,26 20 1257 x T.m 5,160 0.086×0,6×10^2= h= a= h0= b= Kiểm tra Đạt fđ³ sđ ≤ mm mm 300 Bảng 7.18 Kết tính tốn thép cọc SVTH: LÊ MINH TÂM LỚP XC14AG MSSV: 1431160067 Trang 108