THÔNG TIN TÀI LIỆU
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 CHUNG CƯ AN PHÚ GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: ĐINH XUÂN THIỆN SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -*** - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ AN PHÚ GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: ĐINH XUÂN THIỆN GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp cơng việc kết thúc q trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt người hướng vào sống thực tế tương lai Thơng qua q trình làm luận văn tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại kiến thức học, đồng thời thu thập bổ sung thêm kiến thức mà cịn thiếu sót, rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề phát sinh thực tế Trong suốt khoảng thời gian thực luận văn mình, em nhận nhiều dẫn, giúp đỡ tận tình Thầy Châu Đình Thành với q Thầy Cơ môn Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến quý thầy cô Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy truyền đạt cho em tảng, chìa khóa để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm hạn chế, luận văn tốt nghiệp em khó tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận dẫn q Thầy Cơ để em cố, hồn kiến thức Cuối cùng, 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 cám ơn TP.HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực ĐINH XUÂN THIỆN CAPSTONE PROJECT’S TASK Name’s student : DINH XUAN THIEN Student ID : 14149164 Class : 149490A Sector : Construction Engineering Technology Advisor : Dr CHAU DINH THANH Project’s Name: AN PHU APARTMENT 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 13 drawing A1 (04 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 LỜI CẢM ƠN CAPSTONE PROJECT’S TASK CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 11 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 11 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 11 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 11 1.3.1 Mặt phân khu chức 11 1.3.2 Mặt đứng 11 1.3.3 Hệ thống giao thông 12 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 12 1.4.1 Hệ thống điện 12 1.4.2 Hệ thống nước 12 1.4.3 Thơng gió, chiếu sáng 12 1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm 12 1.4.5 Chống sét 12 1.4.6 Hệ thống thoát rác 12 1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 12 1.5.1 Tải đứng 12 1.5.2 Tải ngang 13 1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 13 1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực 13 1.6.2 Hệ kết cấu sàn 14 1.6.2.1 Hệ sàn sườn 14 1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ 14 1.6.2.3 Sàn không dầm (khơng có mũ cột) 15 1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước 15 1.6.3 Kết luận 16 1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 16 1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 16 1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TỐN 17 1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 17 1.9.2 Tiêu chuẩn nước 17 1.9.3 Phần mềm thiết kế nước 17 1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 17 1.10.1 Sơ tiết diện sàn 17 1.10.2 Sơ tiết diện dầm biên 17 1.10.3 Sơ tiết diện vách lõi thang 18 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19 2.1 TỔNG QUAN 19 2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 19 2.2.1 Tĩnh tải 19 2.2.2 Hoạt tải 21 2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TỐN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 21 2.3.1 Độ võng sàn 25 2.3.2 Tính tốn bố trí cốt thép 25 2.3.3 Kiểm tra chọc thủng 26 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 27 3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 27 3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 27 3.3 TẢI TRỌNG 28 3.4 TÍNH TỐN BẢN THANG 28 3.4.1 Sơ đồ tính nội lực 28 3.4.2 Tính tốn cốt thép 30 3.5 TÍNH TỐN DẦM THANG 31 3.5.1 Sơ đồ tính tải trọng 31 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 33 4.1 MỞ ĐẦU 33 4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH 33 4.2.1 Chọn sơ tiết diện dầm biên 33 4.2.2 Chọn sơ tiết diện vách 33 4.2.3 Tiết diện dầm 34 4.3 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 34 4.3.1 Tính tốn tải gió 34 4.3.2 Gió tĩnh 34 4.3.3 Gió động 36 4.3.4 Tải trọng động đất 41 4.3.4.1 Thơng số cơng trình 41 4.3.4.2 Khối lượng tham gia dao động 46 4.3.4.3 Tổ hợp tải 46 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH VÀ VẤN ĐỀ DAO ĐỘNG 48 4.5 KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CƠNG TRÌNH 49 4.6 TÍNH TỐN – THIẾT KẾ THÉP DẦM BIÊN 50 4.6.1 Tính tốn – thiết kế thép dọc: 50 4.6.2 Tính cốt đai 51 4.6.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 51 4.6.4 Kết tính thép dầm 54 4.7 TÍNH TỐN VÁCH 55 4.7.1 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng 56 4.7.2 Tính tốn cốt ngang cho vách cứng 58 4.7.3 Neo nối cốt thép 59 4.7.4 Kết tính toán cốt thép vách 60 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ MÓNG 61 5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 61 5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 61 5.2.1 Kích thước cọc 62 5.2.2 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 62 5.2.2.1 Theo vật liệu làm cọc 62 5.2.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 63 5.2.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc theo SPT 65 5.2.2.4 Sức chịu tải theo tiêu cường độ đất 67 5.2.2.5 Sức chịu tải thiết kế 68 5.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 69 5.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 69 5.3.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 71 5.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 74 5.3.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 74 5.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 75 5.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 76 5.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 76 5.4.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 78 5.4.3 Tính lún cho nhóm cọc 80 5.4.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 81 5.4.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 81 5.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 83 5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 83 5.5.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 85 5.5.3 Tính lún cho nhóm cọc 87 5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 87 5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 88 5.6 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M4 89 5.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 89 5.6.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc 90 5.6.3 Tính lún cho nhóm cọc 92 5.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M4 93 5.6.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M4 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 – Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn cầu thang 13 Bảng 1.2 – Vật liệu sử dụng 16 Bảng 1.3 – Cốt thép sử dụng 16 Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ 16 Bảng 2.1 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 20 Bảng 2.2 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 20 Bảng 2.3 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 20 Bảng 2.4 – Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng mái 21 Bảng 2.5 – Hoạt tải phân bố sàn 21 Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên thang 28 Bảng 3.2 – Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 28 Bảng 3.3 – Bảng tính tốn cốt thép cầu thang 30 Bảng 3.4 – Bố trí thép dầm 31 Bảng 4.1 – Bảng tính gió tĩnh theo phương X 35 Bảng 4.2 – Bảng tính gió tĩnh theo phương Y 35 Bảng 4.3 – Chu kỳ tần số dao động 36 Bảng 4.4 – Tần số chu kỳ phân tích gió động 36 Bảng 4.5 – Hệ số tương quan không gian 37 Bảng 4.6 – Tính tốn gió động theo Mode dao động X ( Mode 2) 39 Bảng 4.7 – Tính tốn gió động theo Mode dao động Y ( Mode 1) 40 Bảng 4.8 – Tần số chu kì phân tích động đất 41 Bảng 4.9 – Thơng số đất tính động đất 42 Bảng 4.10 – Bảng giá trị hệ số ứng xử cho hệ só đặn theo mặt đứng 43 Bảng 4.11 – Bảng tính toán Sd theo chu kỳ T 44 Bảng 4.12 – Các trường hợp tải trọng 46 Bảng 4.13 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng 47 Bảng 5.1 – Chỉ tiêu lí lớp đất 61 Bảng 5.2 – Hệ số tỉ lệ lớp đất 63 Bảng 5.3 – Kết xác định thành phần kháng đất thành cọc khoan nhồi 64 Bảng 5.4 – Xác định thành phần kháng đất thành cọc 66 Bảng 5.5 – Xác định thành phần kháng đất thành cọc 68 Bảng 5.6 – Tổng hợp sức chịu tải cọc khoan nhồi 68 Bảng 5.7 – Kết giá trị Pmax, Pmin móng M1 71 Bảng 5.8 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb08 72 Bảng 5.9 – Kết tính thép móng M1 76 Bảng 5.10 – Kết giá trị Pmax, Pmin móng M2 77 Bảng 5.11 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb8 78 Bảng 5.12 – Kết tính thép móng M2 82 Bảng 5.13 – Kết giá trị Pmax, Pmin móng M3 84 Bảng 5.14 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 85 Bảng 5.15 – Kết tính thép móng M3 89 Bảng 5.16 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 91 Bảng 5.17 – Kết tính lún móng lõi thang M4 93 Bảng 5.18 – Kết tính thép móng M4 95 5.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc Lực dọc lớn tác dụng lên móng M1: NTT = -16129.94 (kN) Sơ số lượng cọc: Sức chịu tải cọc sử dụng: R cd 3500 (kN) n coc = 1.2× Chọn cọc Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: Khoảng cách tim cọc s = 3d = 2.4m , khoảng cách từ tim cọc đến mép đài s = d = 0.8m N tt 16129.94 = 1.2× = 5.23 N cd 3500 2400 6400 2400 4000 2400 Hình 5.14 – Mặt bố trí móng M3 Trọng lượng đài: Vị trí F1 F2 F3 F4 F5 F6 x (m) -1.2 -1.2 -1.2 1.2 1.2 1.2 y (m) 2.4 -2.4 2.4 -2.4 W = Vd × d = 6.4×4×2×25 = 1280 kN 83 Tải trọng đứng tác dụng đáy đài: Pmax,min = tt N tt + W M ttx × y max M y × x max ± ± n coc yi2 x i2 xi2 = 8.64 m2 ; yi2 = 23.04 m2; x max = 1.2 m; ymax = 2.4 m Bảng 5.13 – Kết giá trị Pmax, Pmin móng M3 Pier Combo Fz (kN) P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 P9+P13 Combo1 Combo2 Combo3 Combo4 Combo5 Combo6 Combo7 Combo8 Combo9 Combo10 Combo11 Combo12 Combo13 Combo14 Combo15 Combo16 Combo17 Combo18 Combo19 Combo20 Combo21 Combo22 Combo23 Combo24 Combo25 16128.94 13536.55 13983.93 13536.55 13983.93 15690.75 16093.39 15890.22 15893.93 15749.84 15752.45 16031.69 16034.29 13799.68 13799.68 13786.27 13786.27 14510.27 14510.27 14496.87 14496.87 14518.09 14518.09 14508.7 14508.7 Mx My (kN.m) (kN.m) 0.658 8.284 0.106 10.99 1.181 0.47 0.106 10.99 1.181 0.47 0.172 12.762 1.14 3.293 4.962 8.061 -3.65 7.996 3.331 11.366 -2.696 11.321 4.009 4.736 -2.019 4.691 0.773 9.321 0.773 9.321 1.105 8.181 1.105 8.181 0.778 10.087 0.778 10.087 1.11 8.947 1.11 8.947 0.917 10.823 0.917 10.823 1.149 10.025 1.149 10.025 Kiểm tra: Pmax = 2902.709 kN < N td = Pmax (kN) 2902.709 2470.962 2544.177 2470.962 2544.177 2830.249 2896.141 2863.340 2863.052 2840.232 2840.033 2886.357 2886.156 2514.655 2514.655 2512.296 2512.296 2633.194 2633.194 2630.837 2630.837 2634.614 2634.614 2632.962 2632.962 Pmin (kN) 2900.271 2467.888 2543.8 2467.888 2543.8 2826.668 2894.989 2860.067 2861.591 2836.381 2837.45 2884.206 2885.274 2511.905 2511.905 2509.794 2509.794 2630.23 2630.23 2628.12 2628.12 2631.416 2631.416 2629.938 2629.938 0 1.15 R cd = ×3500 = 3500 kN , thỏa n 1.15 điều kiện cọc không bị phá hủy Pmin = 2467.888 kN , thỏa điều kiện cọc chịu nhổ : hệ số điều kiện làm việc (lấy cọc đơn, 1.15 móng nhiều cọc) n 1.15 : hệ số tầm quan trọng cơng trình (mục 7.1.11 TCVN 10304-2014) 84 5.5.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc Chọn trường hợp tính tốn: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc tt N max ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần lấy N = N max /1.15 Bảng 5.14 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 Móng M2 Mtcx Mtcy P9+P13 COMB01 14025.165 0.572 7.203 Pier Ntc Load Xác định kích thước khối móng quy ước: Góc ma sát trung bình: tb i h i hi 28.47 tb 7.12 Hình 5.15 – Khối móng qui ước cho móng M3 Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo cơng thức: Aqu = Lqu Bqu: Bqu (Ld D) Lc tan tb (4 0.8) 39.3 tan(7.12) 13.02 (m) Lqu (Bd D) Lc tan tb (6.4 0.8) 39.3 tan(7.12) 15.42 (m) A qu Bqu Lqu 200.768(m ) Trọng lượng khối móng quy ước: Wqu = Bqu Lqu H qu tb 13.02 15.42 41.3 10.12 83912.357 kN Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: N dtc = N tc + Wqu = 14025.165 + 83912.357 = 97937.522 kN tc M tc xd = M x = 0.572 kN.m tc M tc yd = M y = 7.203 kN.m Độ lệch tâm moment: 85 ex ey N dtc M tc yd N dtc 0.572 (m) 97937.522 Bỏ qua ảnh hưởng moment 7.203 (m) 97937.522 Áp lực đất đáy móng: Ptbtc M tc xd N dtc 97937.522 487.814 (kN/m ) A qu 200.768 Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012: m m2 R tc A b II B h ' D c II II h (Công thứ 15 TCVN k tc 9362-2012) Trong đó: o m1 m2: Lần lượt hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012, đất mịn no nước m1 = 1, m2 = o ktc: Hệ số độ tin cậy tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012, đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê ktc = o A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào góc ma sát II = 28.47o A = 1.102, B = 5.085, D = 7.53 o b: bề rộng móng o h: Chiều cao khối móng quy ước, h = 44.3 (m) o II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, lớp đất mực nước ngầm nên II = 10.2 (kN/m3) o II’: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên o h td 'II = × 9.7 + 39.3×10.2 = 10.12 kN/ m + 39.3 o cII: Giá trị lực dính đơn vị nằm trực tiếp đáy móng, c = 6.26 (kN/m2) o ho: Chiều sâu đến tầng hầm, ho = h – htđ o htđ: Chiều sâu đặt móng kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm 25 = h1 + h × kc = 39.3 + 0.3× = 40.04 m 10.12 'II h = h- h td = 44.3 - 40.04 = 4.26 m h1: Chiều dày lớp đất phía đáy móng, h1 = 39.3 (m) h2: Chiều dày kết cầu sàn tầng hầm, h2 = 0.3 (m); kc: Trọng lượng thể tích kết cấu sàn tầng hầm, kc = 25 (kN/m3) Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng là: 86 R tc 1 1.102 13.02 10.2 5.085 44.3 10.12 7.53 6.26 10.2 4.26 2427.705 (kN/m2 ) Kiểm tra áp lực đáy móng: Vì Ptbtc 487.814 (kN/m ) R tc 2427.705 (kN/m ) mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi 5.5.3 Tính lún cho nhóm cọc Chia lớp đất 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 theo C.1.5 TCVN 9362:2012 ) với: 0bt Wqu Aqu 83912.357 417.957 (kN/m ) 200.768 ibt (ibt1) i h i Trong đó: igl k 0i (igl1) : 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 Ta có: i bt i gl N tc 14025.165 69.858 (kN/m ) A qu 200.768 417.957 5.893 Khơng cần tính lún cho móng 68.858 5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 2000 2840 360 100 100 2000 2000 45° 45° 45° 45° 360 800 1600 4000 800 800 1600 800 1600 800 6400 Hình 5.16 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 87 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 xem tuyệt đối cứng Điều kiện chống nén thủng (chọc thủng đài cột) đảm bảo 5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 Xem cọc lò xo, ta xác định độ cứng lò xo dựa vào tỷ số tải trọng tác R dụng gây độ lún theo công thức: k P cd 3500 218750 kN / m s s 0.016 Hình 5.17 – Kết phản lực đầu cọc móng M3 Nhận xét: Giá trị Pmax Pmin thu từ mơ hình kết tính tay gần tương đương nhau, sử dụng phần mềm SAFE để tính tốn nội lực cho đài móng M3 Nội lực để tính tốn cốt thép cho đài móng lấy từ dải Strip chia kín đài móng mơ hình Hình 5.18 – Moment phương X phương Y móng M3 88 Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 200 + 20 = 220 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) R b bh M A h Hd a gt m m s Rs R b bh 02 Bảng 5.15 – Kết tính thép móng M3 M (daN.m) b (mm) ho (mm) ξ As (mm²) Øchọn Aschọn mm2 Lớp 31706.0 1000 1780 0.006 497.4 Ø18 a200 1272 Lớp 21325.2 1000 1955 0.003 273.2 Ø12 a200 565 Lớp 137018.7 1000 1780 0.025 2072.6 Ø18 a100 2545 Lớp 3846.1 1000 1955 0.001 91.1 Ø12 a200 565 Kí hiệu MĨNG Phương X M3 Phương Y 5.6 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M4 5.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc Mơ hình: Móng dày 3m riêng móng thang máy dày 1.5m Lực dọc lớn tác dụng lên móng M3: NTT = -78727.2 (Kn) Sơ số lượng cọc: Sức chịu tải cọc sử dụng: R cd 3500(kN) N tt 78727.2 = 1.2× = 1.2× = 27 N cd 3500 n coc Do chưa tính trọng lượng đài cọc khối đất dấp đài ảnh hưởng hệ số nhóm, ta chọn số cọc 30 cọc Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: Khoảng cách tim cọc s = 3d = 2.4m , khoảng cách từ tim cọc đến mép đài s = d = 0.8m 2400 2400 2400 2400 M4 13600 13600 2400 11200 Hình 5.19 – Mặt bố trí móng M4 89 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 kiểm chứng mơ hình đơn giản so sánh đối chiếu nên việc tính tốn móng lõi thang thực với hỗ trợ phần mềm SAFE v12.3.0 k4 P R cd 3500 218750 kN / m s s 0.016 Hình 5.20 – Kết phản lực đầu cọc móng lõi thang M4 Pmax = 3229.998 kN < N td = 0 1.15 R cd = ×3500 = 3500 kN , thỏa điều kiện n 1.15 cọc không bị phá hủy Pmin = 2039.881 kN , thỏa điều kiện cọc chịu nhổ : hệ số điều kiện làm việc (lấy cọc đơn, 1.15 móng nhiều cọc) n 1.15 : hệ số tầm quan trọng cơng trình (mục 7.1.11 TCVN 10304-2014) 5.6.2 Kiểm tra áp lực đất tác dụng mũi cọc Chọn trường hợp tính tốn: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc tt N max ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần lấy N = N max /1.15 90 Bảng 5.16 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 Móng M4 Load Ntc Mtcx COMB01 68458.435 Mtcy -1248.413 -0.697 Xác định kích thước khối móng quy ước: h Góc ma sát trung bình: tb i i 28.47 tb 7.12 h i Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo công thức: Aqu = Lqu Bqu: Bqu (Ld D) Lc tan tb (13.6 0.8) 39.3 tan(7.12) 22.618 (m) Lqu (Bd D) Lc tan tb (11.2 0.8) 39.3 tan(7.12) 20.218 (m) A qu Bqu Lqu 457.291(m ) Trọng lượng khối móng quy ước: Wqu = Bqu ×Lqu ×Hqu tb 457.291 42.3 10 188861.172 kN Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: N dtc = N tc + Wqu = 68458.435 +188861.172 = 257319.607 kN M tcxd = M tcx = 1248.413 kN.m M tcyd = M tcy = 0.697 kN.m Độ lệch tâm moment: ex ey M tcxd 1248.413 (m) tc Nd 257319.607 M tcyd N dtc 0.697 (m) 257319.607 Bỏ qua ảnh hưởng moment Áp lực đất đáy móng: Ptbtc Ndtc 257319.607 562.704 (kN/m ) Aqu 457.291 Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012: m m2 R tc A b II B h ' D c II II h (Công thứ 16 TCVN 9362k tc 2012) Trong đó: m1 m2: Lần lượt hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012, đất mịn no nước m1 = 1, m2 = 91 ktc: Hệ số độ tin cậy tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012, đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê ktc = A, B, D: Các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào góc ma sát II = 28.47o A = 1.102, B = 5.085, D = 7.53 b: Quy đổi bề rộng h: Chiều cao khối móng quy ước, h = 45.3 (m) II: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống, lớp đất mực nước ngầm nên II = 10.2 (kN/m3) II’: Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên II' = 7×9.7 + 39.3×10.2 = 10.12 kN/ m + 39.3 cII: Giá trị lực dính đơn vị nằm trực tiếp đáy móng, c = 6.26 (kN/m2) ho: Chiều sâu đến tầng hầm, ho = h – htđ htđ: Chiều sâu đặt móng kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm h td = h1 + h × kc 25 = 40.3 + 0.3× = 40.06 m ' II 9.95 (Công thức 16 TCVN 9362-2012) h = h- h td = 45.3 - 40.06 = 4.24 m h1: Chiều dày lớp đất phía đáy móng, h1 = 40.3 (m) h2: Chiều dày kết cầu sàn tầng hầm, h2 = 0.3 (m) kc: Trọng lượng thể tích kết cấu sàn tầng hầm, kc = 25 (kN/m3) Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng là: 1 R tc 1.102 13.02 10.2 5.085 45.3 10.12 7.53 6.26 10.2 4.26 2427.705 (kN/m2 ) Kiểm tra áp lực đáy móng, Ptbtc 562.704 (kN/m2 ) R tc 2427.705 (kN/m2 ) mũi cọc làm việc giai đoạn đàn hồi Do tính móng theo mơ hình bán khơng gian đàn hồi 5.6.3 Tính lún cho nhóm cọc Chia lớp đất 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 theo C.1.5 TCVN 9362:2012) với: Wqu 188861.172 0bt 413 (kN/m ) A 457.291 qu ibt (ibt1) i h i Trong đó: igl k 0i gl(i1) : 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 92 gl0 Ta có: i bt i gl N tc 68458.435 149.704 (kN/m2 ) Aqu 457.291 413 2.8 Tính lún cho móng 457.291 Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún tính theo phương pháp cộng n h gl i tác dụng: S (Công thức C.5 TCVN 9362-2012) Ei i0 ( 0.8 Hệ số không thứ nguyên) Bảng 5.17 – Kết tính lún móng lõi thang M4 Lớp phân tố thứ i Bề dày hi (m) 0.5 0.5 0.5 Z 2Z/B (kN/m3) (kN/m2) 0.0893 0.1786 0.2679 σigl E S (kN/m2) (MPa) (m) 149.704 137.5517 97.7494 52.5224 5.12 5.12 5.12 5.12 0.01075 0.00764 0.0041 k0 (m) 0.5 1.5 σibt 1.0000 0.9188 0.7106 0.5373 10.2 10.2 10.2 10.2 413 418.1 423.2 428.3 Vậy dừng tính lún lớp phân tố thứ có: σibt = 428.3 (kN/m2) ≥ σigl = 5 52.5224 = 261.12 (kN/m2) (theo C.1.5 TCVN 93622012) Tổng độ lún: S = 0.0224 (m) = 2.2(cm) < [Sgh] = (cm) (theo phụ lục E, TCVN 103042014 quy định nhà khung BTCT độ lún giới hạn cho phép lấy cm) Thỏa điều kiện biến dạng 5.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M4 Công thức chung xác định lực chống xuyên: Fcx R bt u m h h0 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 cường độ chịu cắt bê tông, dùng bê tông B30 Rbt = 1.2 MP um: Là chu vi trung bình mặt nghiêng xuyên thủng h0: Là chiều cao làm việc đài c: Là chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang 93 Hình 5.21 – Tháp xuyên thủng móng lõi thang M4 - Xem hệ vách cột cứng, kiểm tra xuyên thủng hàng cột biên gây ra, mặt xuyên thủng có kích thước: h0 = 1.3m , c =0.95m (c chiều dài hình chiếu mặt bên tháp nén thủng lên phương ngang) h0 c 12 11 1.3 1.3 35223.16 (kN) 11.2 103 0.95 Lực xuyên thủng Fxt = 6Pmax = 3230= 19380 (kN) < Fcx = 35223.16(kN) Kết luận: Thỏa điều kiện chống xuyên thủng Fcx R bt u m h Các mặt lại với mặt xuyên thủng có c nhỏ nên Fcx lớn thỏa điều kiện chống xuyên thủng 5.6.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M4 Nội lực để tính tốn cốt thép cho đài móng lấy từ dải Strip chia kín đài móng mơ hình 94 Hình 5.22 – Moment phương X phươngY móng M4 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 200 + 20 = 220 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 45 (mm) R bh M h H d a gt m 2 m A s b R b bh Rs Bảng 5.18 – Kết tính thép móng M4 Ơ M4 (MÓNG DÀY 3M) M4 (MÓNG DÀY 1.5M) M (daN.m) b (mm) ho (mm) ξ As (mm²) Øchọn Aschọn mm2 Lớp 318440.2 1000 2780 0.024 3107.5 Ø22 a100 3801 Lớp 182937.4 1000 2955 0.012 1651.6 Ø22 a150 2534 Lớp 171972.2 1000 2780 0.013 1683.2 Ø22 a150 2534 Lớp 208553.8 1000 2955 0.014 1926.8 Ø22 a150 2534 Lớp 318440.2 1000 1280 0.121 7052.5 Ø30 a100 7069 Lớp 182937.4 1000 1455 0.052 3523.9 Ø28 a150 4105 Lớp 171972.2 1000 1280 0.064 3815.5 Ø28 a150 4105 Lớp 208553.8 1000 1455 0.06 4066 Ø28 a150 4105 Kí hiệu Phương X Phương Y Phương X Phương Y 95 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 96 S K L 0
Ngày đăng: 25/09/2023, 08:46
Xem thêm: