(Luận văn thạc sĩ) công trình trung tâm thương mại

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Giới thiệu công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải làm là ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh xã hội và làm việc của người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở, nơi làm việc là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển vượt bật của các nước trong khu vực, nền kinh tế Việt Nam cũng có những chuyển biến rất đáng kể Đi đôi với chính sách đổi mới, chính sách mở cửa thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đổi cảnh quan đô thị cho phù hợp với tầm vóc của một thành phố lớn

Trước thực trạng dân số, nền kinh tế phát triển mạnh, các công ty mọc lên như nấm sau mưa thì việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, trung tâm thương mại, các khu phức hợp,… là rất cấp bách và cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu nhu cầu của đất nước của xã hội

Vì vậy mà cao ốc cao tầng kết hợp văn phòng cho thuê và trung tâm thương mại “ Trung tâm thương mại bờ hồ Thành phố Thanh Hóa” được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu trên

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình

Trung tâm thương mại bờ hồ Thành phố Thanh Hóa tọa lạc ở Số 240 Đường Lê Hoàn, P Lam Sơn, Thành phố Thanh Hóa, Thanh Hoá

Hình 1 Vị trí công trình

1.1.3 Khí hậu, điều kiện thủy văn khu vực

Thanh Hoá có địa hình đa dạng, thấp dần từ Tây sang Đông, chia làm 3 vùng rõ rệt: vùng núi và trung du, vùng đồng bằng, vùng ven biển

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 4 mùa rõ rệt Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1600-2300mm, mỗi năm có khoảng 90-130 ngày mưa Độ ẩm tương đối từ 85% đến 87%, h

2 số giờ nắng bình quân khoảng 1600-1800 giờ Nhiệt độ trung bình 230 o C – 240 o C, nhiệt độ giảm dần khi lên vùng núi cao, hướng gió phổ biến mùa Đông là Tây bắc và Đông bắc, mùa hè là Đông và Đông nam Đặc điểm khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào

Diện tích sử dụng để xây dựng công trình khoảng 10.000 m 2 , diện tích xây dựng là 3.060 m 2 , diện tích còn lại dùng làm hệ thống khuôn viên, cây xanh, các sân thể thao và giao thông nội bộ Công trình gồm 21 tầng trong đó có 1 tầng hầm dùng làm gara để xe, công trình có tổng chiều cao là 70,4 (m) kể từ cốt 0,000 và tầng hầm nằm ở cốt –3,300 so với cốt 0,000

Tầng 1 đến 3 dùng làm siêu thị, thương mại nhằm phục vụ cho nhu cầu mua bán và các dịch vụ vui chơi giải trí, tầng 5 bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hoà…Tầng 4 đến 19 dùng làm văn phòng cho các cơ quan thuê.

Kiến trúc công trình

Bảng 1.1 Thống kê cao độ sàn tầng

Tầng Cao độ Tầng Cao độ

CƠ SỞ THIẾT KẾ

Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng

2.1.1 Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động

➢ TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

➢ TCXD 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

➢ TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất

2.1.2 Tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu

➢ TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

➢ TCVN 5575 – 2012 : Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

➢ TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

2.1.3 Tiêu chuẩn về vật liệu, tiêu chuẩn kiểm định

➢ TCVN 9395 – 2012: Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu

2.1.4 Tiêu chuẩn về thiết kế nền móng

➢ TCVN 9362 – 2012: Thiết kế nền nhà và công trình

➢ TCVN 9153 – 2012: Công trình thủy lợi – phương pháp chỉnh lý kết quả thí nghiệm mẫu đất

➢ QCXDVN 02:2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

➢ QCVN 06:2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình.

Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ

Bảng 2.1 Phần mềm sử dụng trong đồ án

Tên phần mềm Công dụng

ETABS 2018 Phân tích tải trọng, phân tích kết cấu hệ khung, cầu thang 2D, hệ shoring – kingpost

SAFE 2016 Phân tích kết cấu sàn, móng

Autocad 2020 Thể hiện bản vẽ

Plaxis 2D 8.2 Phân tích hố đào

Microsoft office 2016 và một số chương trình tính VBA Excel Lập thuyết minh và file tính toán

Nguyên tắc tính toán

➢ Sàn tuyệt đối cứng trên mặt phẳng của nó, liên kết giữa sàn vào cột, vách được tính là liên kết ngàm (xét cùng cao trình) Không kể đến biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn lên các phần tử liên kết

➢ Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nhau Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng

➢ Các tải trọng ngang tác dụng lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền vào cột, vách chuyển đến đất nền

2.3.2 Phương pháp xác định nội lực h

Bảng 2.2 Phương pháp xác định nội lực

Phương pháp Phương pháp giải tích Phương pháp Số - Phần tử hữu hạn Ưu điểm

Xem toàn bộ hệ chịu lực là các bậc siêu tĩnh → trực tiếp giải phương trình vi phân → tìm nội lực và tính thép

Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của tòa nhà, chia các hình dạng phức tạp thành đơn giản

→ thông qua các phần mềm → tìm nội lực gián tiếp và tính thép

Hệ phương trình phức tạp thường chứa nhiều biến ẩn, gây khó khăn trong việc xác định nội lực Để khắc phục điều này, người dùng cần am hiểu và sử dụng thành thạo các phần mềm chuyên dụng Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các kết quả mô phỏng của phần mềm không phải lúc nào cũng phản ánh chính xác thực tế Do đó, người dùng cần cân nhắc và kiểm tra kỹ lưỡng kết quả để đưa ra đánh giá chính xác về nội lực và biến dạng của hệ thống.

→ Ở đồ án, sinh viên lựa chọn phương pháp phần tử hữu hạn (thông qua sự hỗ trợ của các phần mềm) để thực hiện tính toán thiết kế Thông qua các mô hình phân tích, sinh viên có thể dễ dàng xuất được nội lực, chuyển vị, mà phương pháp giải tích phải tốn rất nhiều thời gian để xác định Tuy nhiên, một số cấu kiện sinh viên kết hợp phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn để đem lại kết quả tin cậy hơn

2.3.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)

Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

➢ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động;

➢ Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí;

Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

➢ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt;

➢ Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.

Vật liệu sử dụng

Công trình được thiết kế dựa trên hệ thống TCVN Vì vậy, vật liệu bê tông cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt từ vấn để cấp phối đến kiểm tra xác định cường độ mẫu thử

Bảng 2.3 Bê tông sử dụng

Cấp độ bền chịu nén bê tông tương đương theo TCVN 5574 -

Cường độ chịu nén, kéo của bê tông (R b ;R bt ) (MPa)

Loại xi măng/Hàm lượng xi măng tối thiểu (kg/m 3 )

Tỷ lệ xi măng/ nước tối đa

Cấp xi măng theo theo TCVN 5574 – 2018

Tường vây B25 (14.5; 1.05) PCB40/ 400 0.45 W12 Đài móng B30 (17; 1.15) PCB40/ 450 0.4 W12

Bảng 2.4 Cốt thép sử dụng

STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng

1 Thép CB300 - T (  ) Rs = Rsc &0 MPa, Rsw 210 MPa, Es = 2.10 6 MPa Cốt thép có   10

2 Thép CB300 - V ( ≥ ) Rs = Rsc &0 MPa, Rsw

= 210 MPa, Es = 2.10 6 MPa Cốt thép sàn có  ≥ 

3 Thép CB400 - V ( ≥ 10): Rs = Rsc = 350 MPa, Rsw

4 Thép CB500 - V ( ≥ 10): Rs = Rsc = 435 MPa, Rsw 300 Mpa, Es = 2.10 6 MPa

Cốt thép dọc kết cấu các loại có  ≥ 

2.4.3 Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:

➢ QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;

➢ Địa điểm xây dựng công trình ở Thanh Hóa, xa khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như bờ biển, miền sông nước,…

➢ TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2.5 Bề dày lớp bê tông bảo vệ

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

2 Kết cấu tiếp xúc với đất, có bê tông lót 35 mm

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Phương án kết cấu chịu tải đứng

Bảng 3.1 Đánh giá mức độ phù hợp các phương án sàn Đặc điểm công trình

Phương án kết cấu Sàn dầm

Nhịp sàn không có sự đồng đều ✓ ✓

Chiều cao tầng điển hình 3.3 m ✓ ✓

Phân bố hoạt tải trên sàn khá đồng đều ✓ ✓ ✓

Phân bố tường trên sàn với mật độ cao và độ lớn của tải trọng tường lớn ✓ ✓ ✓

Hệ trục, hình dạng ô sàn phức tạp ✓

Liên kết sàn với hệ vách để kháng tải ngang ✓

➔ Vì quá trình thi công và tính toán không quá phức tạp kết hợp với phân tích ở trên ta chọn phương án sàn dầm là thích hợp nhất.

Phương án kết cấu chịu tải đứng

Bảng 3.2 Đánh giá độ phù hợp các phương án chịu tải đứng Đặc điểm công trình

Công trình chung cư các không gian sử dụng vừa phải ✓ ✓

Bề mặt truyền lực có tính liên tục ✓ ✓ ✓

Sự phân bố lưới cột có độ phức tạp cao ✓ ✓

Khả năng xoắn của công trình lớn ✓ ✓

Công trình có 22 tầng, cao 77.3 m ✓ ✓

Công trình là nhà cao tầng chịu tải trọng ngang lớn ✓ ✓

Công trình ở tỉnh Thanh Hóa có vùng gió và động đất không quá nguy hiểm ✓ ✓ ✓

➔ Chọn phương án Hệ vách – lõi

Kết cấu móng – hầm

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình

Lựa chọn phương án kết cấu móng của công trình phụ thuộc vào các yếu tố:

➢ Địa chất của công trình: Mức độ phức tạp của địa chất không lớn Các lớp đất dưới đáy móng đa số là đất hạt mịn, trạng thái cứng

➢ Tải trọng của công trình truyền xuống móng: Vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng truyền xuống móng lớn;

➢ Địa chất có lớp cát dày nên nếu dùng phương án cọc ép sẽ rất khó để thi công h

Từ những yếu tố trên, lựa chọn phương án móng:

➢ Kếu cấu cọc: cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi có những ưu điểm như sau:

• Loại cọc này không đòi hỏi mặt bằng để đúc và giữ cọc, không cần phải nối cũng như cắt cọc và chỉ tính toán thiết kế với tải trọng làm việc không phải vận chuyển cẩu tháp

• Chiều dài cọc có thể được hiệu chỉnh trong quá tình thi công cho nên việc xác định trước chiều dài cọc không phải là điều tiên quyết

➔ Dễ dàng thi công, sức chịu tải lớn

➔ Kết cấu đài móng: Khoảng cách các vách tương đối nhỏ tải trọng lớn → Chọn móng cọc đài đơn chịu tải trọng lớn và chống lật công trình.

Sơ bộ kích thước cấu kiện công trình

Bảng 3.3 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

Cấu kiện Công thức sơ bộ Kích thước (mm)

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

4.1.1 Các lớp cấu tạo sàn

Bảng 4.1 Tải lớp cấu tạo sàn tầng điển hình, trung tâm thương mại

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Sàn bê tông cốt thép 25 200 5.00 1.1 5.50

Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.42 - 1.85

Bảng 4.2 Tải lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh, bếp

Hệ số độ tin cậy

Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125

Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.80 - 2.34

Tải tường xây được chia thành 2 phần: Tải tường xây tác dụng lên dầm và tải tường xây tác dụng lên sàn Đối với các dầm biên và một số dầm có tường xây trực tiếp lên dầm Tải tường tác dụng lên dầm Đối với các tường nằm trên các ô sàn, tải tường xây tác dụng lên sàn xác định theo công thức:

➔ S – Diện tích ô sàn tầng điển hình (m 2 ); h

➔ Q t = V t  t – Trọng lượng tường tác dụng lên từng ô sàn (kN);

➔ V t =L t  h t  t – Thể tích tường đang xét, Lt – Chiều dài tường xây; ht – Chiều cao tường xây;  t – Chiều dày tường xây;

➔  t – Trọng lượng riêng gạch tường xây (kN/m 3 )

Bảng 4.3 Tải trọng tường xây

Loại tường Trọng lượng riêng (kN/m 3 )

Hoạt tải

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định dựa theo TCVN 2737 – 1995 Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong 1 giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng Tải trọng tạm thời được chia làm 2 loại: tạm thời dài hạn, tạm thời ngắn hạn và được trình bày ở bảng dưới đây:

Bảng 4.4 Giá trị hoạt tải

(kN/m 2 ) Hệ số vượt tải

7 Mái bằng có sử dụng 1.40 2.60 4.00 1.20 1.95

8 Mái bằng không sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98

10 Sàn chịu tải trọng cây xanh, sân vườn 0.00 5.00 5.00 1.20 6.00

14 Thương mại 0.70 1.30 2.00 1.30 2.60 Áp dụng cụ thể cho công trình ta được hoạt tải tác dụng lên sàn điển hình như sau: h

Bảng 4.5 Giá trị hoạt tải sàn tầng điển hình Ô sàn Chức năng Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

Tải trọng cầu thang

4.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên bảng chiếu nghỉ

Bảng 4.6 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ

STT Các lớp cấu tạo cầu thang

Hệ số độ tin cậy g tt

Tải trọng chưa kể đến bản BTCT 1.2 1.3 1.56

4.3.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng

➔  i - Khối lượng của lớp thứ i ;

➔ n i - Hệ số độ tin cậy của lớp thứ i h

➔  tdi - Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng Đối với lớp gạch (đá hoa cương, đá mài,…) và lớp vữa xi măng có chiều dày  i , chiều dày tương đương xác định như sau:

 = + Đối với bậc thang (xây bằng gạch hoặc đổ toàn khối bằng BTCT) có kích thước ( l h b , b ) chiều dày tương đương được xác định như sau: h cos 2 b td

Bảng 4.7 Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng

STT Các lớp cấu tạo cầu thang 

Hệ số độ tin cậy g tt

Tải trọng chưa kể đến bản BTCT 2.77 1.3 3.61

4.3.3 Hoạt tải tác dụng lên cầu thang

Theo quy định của TCVN 2737 - 1995, hoạt tải tác dụng lên cầu thang là p tc = 3 (kN m/m2), hệ số vượt tải là 1,2 Đối với chiếu nghỉ, hoạt tải cũng là p tc = 3 (kN m/m2) Đối với bản thang, hoạt tải được tính theo công thức p tc = p tc × cos  = 3 × 0,834 = 2,5 (kN m/m2).

Bản thang có bề rộng là 1.185m nên khi gán tải vào sơ đồ tính ta phải quy tải bằng cách nhân tải với giá trị bề rộng 1.185m.

Tải trọng gió

➔ Theo TCVN 2737 – 1995 và TCXD 229 – 1999: Gió nguy hiểm nhất là gió tác động vuông góc với mặt đón gió

➔ Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 – 1995

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tại cao độ zj được tính theo công thức sau:

➔ W0 – Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam, lấy theo bảng 4 và mục 6.4.1 trong TCVN 2737 – 1995

➔ kzj – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 7 TCVN 2737 – 1995 h

➔ c – Hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737 – 1995, đối với mặt đón gió c +0.8 mặt hút gió c = -0.6 Hệ số c tổng cho cả mặt hút gió và đón gió: c = 0.8 + 0.6 1.4

➔ Hệ số tin cậy của tải trọng gió: n = 1.2

Công trình xây dựng ở thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa thuộc:

➔ Địa hình B – Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản cao không quá 10m

Gió tĩnh được tính toán theo công thức: W=W j S j ( ) kN

➔ Wj – Áp lực gió tĩnh được tính toán bằng công thức trên (kN/m 2 )

=  - Diện tích mặt đón gió của từng tầng

➔ Hj, Hj-1 và L lần lượt là chiều cao tầng thứ j, j – 1 và bề rộng đón gió

Bảng 4.8 Kết quả tính gió tĩnh

(m) k Chiều cao tầng (m) Dx (m) Dy (m) W t x (kN) W t y (kN)

4.4.2.1 Mô hình phân tích dao động

Theo Quy chuẩn xây dựng 229 -1999, cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số giao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức quy định trong chuẩn.

Giá trị fL phụ thuộc vào vùng áp lực gió và độ giảm lô ga Đối với vùng áp lực gió III B và độ giảm lô ga  =0.3 (Công trình bê tông cốt thép) thì giá trị fL = 1.6 (Hz)

Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải +50% Hoạt tải

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình

Hình 2 Phân tích động bằng mô hình ETABS

4.4.2.2 Kết quả phân tích động h

Bảng 4.9 Chu kì, tần số và % khối lượng dao động của các mode dao động

Mode Period UX UY RZ

Các mode tương ứng với 3 dao động đầu tiên theo phương X: mode 1,5,8

Các mode tương ứng với 3 dao động đầu tiên theo phương Y: mode 2,3,4

➔ Số dao động đầu tiên kể đến theo phương X là: 1

➔ Số dao động đầu tiên kể đến theo phương Y là: 2 h

Bảng 4.10 Khối lượng tầng, tâm khối lượng

Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cum Mass

Y XCCM YCCM kg kg m m kg kg m m

DINH MAI D1 159285.88 159285.88 8.6464 31.4965 159285.88 159285.88 8.6464 31.4965 TANG MAI D1 1088013.48 1088013.48 15.5902 31.5018 1247299.35 1247299.35 14.7035 31.5011 TANG 20 D1 1340159.45 1340159.45 16.0183 31.5042 2587458.8 2587458.8 15.3845 31.5027 TANG 19 D1 1340159.45 1340159.45 16.0183 31.5042 3927618.24 3927618.24 15.6008 31.5032 TANG 18 D1 1340159.45 1340159.45 16.0183 31.5042 5267777.69 5267777.69 15.707 31.5035 TANG 17 D1 1340159.45 1340159.45 16.0183 31.5042 6607937.14 6607937.14 15.7702 31.5036 TANG 16 D1 1348011.9 1348011.9 16.0256 31.5048 7955949.04 7955949.04 15.8134 31.5038 TANG 15 D1 1358086.06 1358086.06 16.0351 31.5047 9314035.09 9314035.09 15.8458 31.504 TANG 14 D1 1358086.06 1358086.06 16.0351 31.5047 10672121.15 10672121.15 15.8699 31.504 TANG 13 D1 1358086.06 1358086.06 16.0351 31.5047 12030207.21 12030207.21 15.8885 31.5041 TANG 12 D1 1364963.41 1364963.41 16.0461 31.5049 13395170.61 13395170.61 15.9046 31.5042 TANG 11 D1 1373312.97 1373312.97 16.0594 31.5048 14768483.58 14768483.58 15.919 31.5043 TANG 10 D1 1373312.97 1373312.97 16.0594 31.5048 16141796.55 16141796.55 15.9309 31.5043 TANG 9 D1 1373312.97 1373312.97 16.0594 31.5048 17515109.52 17515109.52 15.941 31.5044 TANG 8 D1 1379161.68 1379161.68 16.062 31.4878 18894271.2 18894271.2 15.9498 31.5031 TANG 7 D1 1385786.65 1385786.65 16.0634 31.4632 20280057.85 20280057.85 15.9576 31.5004 TANG 6 D1 1374944.82 1374944.82 16.0777 31.4675 21655002.67 21655002.67 15.9652 31.4983 TANG 5 D1 1991775.44 1991775.44 24.6058 31.4665 23646778.1 23646778.1 16.693 31.4956 TANG 4 D1 3331726.34 3331726.34 25.9994 31.5022 26978504.44 26978504.44 17.8423 31.4964 TANG 3 D1 3549818.79 3549818.79 27.2562 31.2215 30528323.23 30528323.23 18.937 31.4645 TANG 2 D1 3591438.5 3591438.5 27.23 31.4739 34119761.73 34119761.73 19.8099 31.4655 TANG 1 D1 3448982.06 3448982.06 28.4739 31.5029 37568743.79 37568743.79 20.6053 31.4689 h

4.4.2.3 Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình

Các bước và công thức tính toán:

W ( ) j ij Ti ij ij j i ij

• Mj : khối lượng của tầng thứ j

• y ij : chuyển vị tỉ đối của tầng thứ j trong dạng dao động riêng thứ i y ij được tính toán bằng phần mềm Etabs sau khi phân tích (Analysis), có thể tìm thấy thông tin về chuyển vị tỉ đối trong bảng Building Modes (menu Display > Show Tables)

• WTj: giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j

• ζj: hệ số áp lực động tại cao độ tầng thứ j, phụ thuộc cao độ và dạng địa hình (tra bảng 3 của TCXD 229:1999)

• ν: hệ số tương quan không gian, phụ thuộc bề rộng đón gió và chiều cao của công trình

(tra bảng 4 của TCXD 229:1999) Lưu ý rằng ν = 1 đối với các dạng dao động bậc cao

• ξj: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ j, phụ thuộc tần số dao động và áp lực gió

Trong đó : y – hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1,2 ; Wo – giá trị của áp lực gió

(N/m2 ) ; fi – tần số dao động riêng thứ i (Hz)

 i = −  −  +  + + ξi – hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc và thông số ε1 và độ giảm lôga của dao động

Kết quả tính thành phần động của tải trọng gió

Tải trọng gió ứng với dao động thứ 1: T=1.92 s, f=0.521 Hz, ξi=1.769

Bảng 4.11 Tải gió động ứng với dao động thứ 1 theo phương X

Tầng Cao độ z (m) yij Mi (kN) ζ v yij x Wi (yij) 2 x Mi Wpij

Tải trọng gió ứng với dao động thứ 1: T=1.778 s, f=0.5 62 Hz, ξi=1.727

Bảng 4.12 Tải gió động ứng với dao động thứ 1 theo phương Y

(m) yij Mi (kN) ζ v yij x Wi (yij) 2 x Mi Wpij

Tải trọng gió ứng với dao động thứ 2: T=1 375 s, f=0.727 Hz ξi=1.601

Bảng 4.13 Tải gió động ứng với dao động thứ 2 theo phương Y

(m) yij Mi (kN) ζ v yij x Wi (yij) 2 x Mi Wpij

4.4.2.4 Kết quả tổng hợp tải trọng gió

Tổng hợp theo công thức : ( ) ix 2

Bảng 4.14 Tổng hợp gió theo phương X

Tổng hợp theo công thức : ( ) iy 2

Bảng 4.15 Tổng hợp gió theo phương Y

Tải trọng động đất

❖ Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386 : 2012 (Thiết kế công trình chịu động đất)

❖ Theo TCVN 9386 : 2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

❖ Với chu kì T1 = 2.44s Không thỏa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương đương: 1 4T C 2.4s

   (điều 4.3.3.2 TCVN 9386 : 2012) Nên trong đồ án này tải trọng động đất sẽ được tính toán theo phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động (điều 4.3.3.3 TCVN 9386 : 2012)

Theo TCVN 9386 – 2012 chỉ cần thỏa mãn 1 trong 2 điều kiện bên dưới:

➢ Tổng khối lượng hữu hiệu của các dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu

➢ Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng của kết cấu

4.5.2 Gia tốc nền thiết kế

Theo phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” trong TCVN 9386 – 2012 thì công trình được xếp vào công trình cấp I Ứng với công trình cấp I như trên, theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” trong TCVN 9386 – 2012 thì hệ số tầm quan trọng  I =1.25

Gia tốc nền thiết kế: a g =a gR  = I 0.0918g1.25=0.11475g Động đất mạnh, a g 0.08g, phải tính toán với cấu tạo kháng chấn h

Căn cứ vào Bảng 3.1 “Các loại nền đất” TCVN 9386 – 2012, đất nền của công trình là nền đất loại C

Căn cứ Bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” TCVN 9386 –

2012, ta được các tham số: S =1.15;T B =0.2 ;s T C =0.6 ;s T D =2.0s

Hệ số ứng xử q xét tới khả năng phân tán năng lượng của kết cấu, biểu thị một cách gần đúng tỷ số giữa lực động đất mà kết cấu phải chịu nếu phản ứng của nó hoàn toàn đàn hồi với độ cản nhớt 5% và lực động đất có thể sử dụng khi thiết kế theo mô hình phân tích đàn hồi thông thường mà vẫn tiếp tục đảm bảo cho kết cấu một phản ứng thoả mãn các yêu cầu đặt ra

Hệ khung hoặc hệ khung tương đương (hỗn hợp khung vách), có thể xác định gần đúng như sau (cấp dẻo trung bình): q = 3.3 – nhà một tầng q = 3.6 – nhà nhiều tầng, khung một nhịp q = 3.9 – nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Công trình đang xét gồm các tác động chính là loại B (Bảng 3.4 TCVN 9386 – 2012) và các tầng được sử dụng đồng thời nên  =0.8, 2 i =0.3 (Bảng 4.2 TCVN 9386 – 2012)

➔ Hệ số Mass Source: 1TT + 0.8 x 0.3 HT

Theo TCVN 9386 - 2012 điều 3.2.2.5, phổ thiết kế Sd (T) theo phương nằm ngang được tính toán dựa trên các biểu thức sau, trong đó đối với nhà cao tầng, chỉ xét đến thành phần nằm ngang của tác động động đất.

- Sd(T) tung độ của phổ thiết kế

- T: chu kỳ dao động của hệ đàn hồi

- ag: gia tốc nền thiết, được tính toán bằng cách tra gia tốc nền trong phụ lục H, TCVN 9683:2012, lấy gia trị này nhân với g = 9.81(m/s 2 ) h

- TB: giới hạn dưới của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng đàn hồi

- TC: giới hạn trên của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng đàn hồi

- TD: giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng chuyển vị không đổi trong phổ phản ứng

Hình 3 Phổ gia tốc thiết kế Đưa phổ thiết kế này vào Etabs ta sử dụng Etabs để tính toán trải trọng động đất

T (s) Phổ gia tốc thiết kế h

Hình 4 Đưa phổ thiết kế vào Etabs h

Bảng 4.16 Các trường hợp tải trọng

Loại tải trọng Type Self Weight Kí hiệu

Hoạt tải 2kN / m 2 Live 0 HT1

Hoạt tải 2kN / m 2 Live 0 HT2

Gió tĩnh theo phương X Wind 0 GTX

Gió tĩnh theo phương Y Wind 0 GTY

Gió động theo phương X Wind 0 GDX

Gió động theo phương Y Wind 0 GDY Động đất theo phương X Quake 0 EX Động đất theo phương Y Quake 0 EY

Bảng 4.17 Các tổ hợp tải trọng

STT Tên tổ hợp Cấu trúc

8 COMB6 1.1 TT + 1.17 HT1 + 1.08 HT2 + 1.08 GX

9 COMB7 1.1 TT + 1.17 HT1 + 1.08 HT2 - 1.08 GX

10 COMB8 1.1 TT + 1.17 HT1 + 1.08 HT2 + 1.08 GY

11 COMB9 1.1 TT + 1.17 HT1 + 1.08 HT2 - 1.08 GY

12 COMB10 1.1 TT + 0.39 HT1 + 0.36 HT2 + 1.2 EX + 0.36 EY

13 COMB11 1.1 TT + 0.39 HT1 + 0.36 HT2 - 1.2 EX - 0.36 EY

14 COMB12 1.1 TT + 0.39 HT1 + 0.36 HT2 + 0.36 EX + 1.2 EY

15 COMB13 1.1 TT + 0.39 HT1 + 0.36 HT2 - 0.36 EX - 1.2 EY

16 COMB BAO COMB1 + COMB2 + … + COMB13 (ENVE)

17 CVD COMB2 + COMB3 + COMB4 + COMB5 (ENVE)

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật

Theo mục 2.6 TCVN 198 – 1997, nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật của công trình

Tỷ lệ moment gây lật do tải trọng ngang phải thỏa điều kiện:

• MCL – Là moment chống lật công trình

• MGL – Là moment gây lật công trình

Công trình có chiều cao 74 (m), bề rộng 63 (m) Vì 74

B = =  nên không cần kiểm tra điều kiện ổn định chống lật cho công trình.

Kiểm tra gia tốc đỉnh

Nhận xét về chuyển động của công trình: Dưới tác động của gió được mô tả bởi các đại lượng vật lý khác nhau bao gồm các giá trị lớn nhất của vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió gây chuyển động của tòa nhà có quy luật hình sin với tần số f gần như không đổi, nhưng khi đổi pha, mỗi lượng này liên quan tới hằng số 2f v, =2 fD a, =(2 f ) 2 f

Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một phản ứng tâm sinh lý phức tạp Con người không cảm nhận trực tiếp vận tốc khi vật chuyển động với v = const Tuy nhiên, nếu v ≠ const, tức chuyển động có gia tốc a, con người sẽ bắt đầu cảm nhận chuyển động Nên vì thế chúng ta cần kiểm tra gia tốc đỉnh để kiểm tra tính thoải mái của con người khi ở trong tòa nhà cao tầng

Tính gần đúng (bỏ qua cản), giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như sau:

• =2 / T - Với T là chu kỳ dao động của mode đầu tiên, T = 1.985 (s);

• fdmax - Chuyển vị lớn nhất do mode dao động đầu tiên gây ra, fdmax = 0.01 (mm) Điều kiện kiểm tra gia tốc đỉnh cực đại: a = 0.1    a = 150 ( mm s / 2 ) (Thoả)

➔ Gia tốc đỉnh nằm trong giới hạn cho phép.

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574 – 2018, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của tòa nhà cao tầng đối với kết cấu khung – vách cần thỏa mãn điều kiện:

Chỉ kiểm tra đối với những combo có tác dụng của tải trọng gió

• Chuyển vị lớn nhất theo phương X:  = x 96.941mm

• Chuyển vị lớn nhất theo phương Y:  = y 74.631mm h

Với chiều cao công trình: H = 74 (m), chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo 2 phương X,

Y đối với nhà nhiều tầng:

Kết luận: Chuyển vị đỉnh của công trình theo 2 phương X, Y nằm trong giới hạn cho phép

Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo mục 4.4.3.2 TCVN 9386 – 2012, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng đối với các nhà có bộ phận bao che bằng vật liệu giòn có gắn với kết cấu thì r s d 0.005 h

Trong đó: d r : hiệu chuyển vị ngang ở tâm khối lượng tại sàn và trần của tầng đang xét h s : chiều cao tầng đang xét

Bảng 5.1 hệ số chiết giảm

Vì công trình cấp I nên lấy  =0.5

Ta có thể xuất từ ETABS với tải trọng động đất theo phương X và Y tương ứng: Analysic Results

→ Joint Output → Displacements →Story Drifts→ Lấy dữ liệu từ cột Drift X và Y với giá trị lớn nhất tương ứng với từng tầng

Bảng 5.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Tầng Cao độ z (m) dr X dr Y dr v/ hs X dr v/ hs Y Giới hạn

Kiểm tra hiệu ứng P – Delta

Mục 4.4.2.2 TCVN 9386 – 2012 quy định, không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 (P - ) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện:  =(PTOT.dr ) (/ VTOT.h)0.1

•  - Hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng;

• PTOT – Tải trọng đứng ở tại các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động

• VTOT – Tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

• dr – Hiệu chuyển vị ngang tại tâm khối lượng tại sàn và trần của tầng đang xét

• h – Chiều cao tầng đang xét

Các điều kiện kiểm tra:

•  0.1 : Không cần xét tới hiệu ứng bậc 2;

• 0.1  0.2 Có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân với hế số 1 / 1 ( −  )

• Giá trị của hệ số  không được vượt quá 0 h

Bảng 5.3 Kiểm tra hiệu ứng p-delta

Tầng Cao độ z (m) P TOT (kN) V X (kN) V Y (kN) d r X d r Y delta X delta Y Giới hạn

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sơ bộ tiết diện

Chọn sơ bộ kích thước của sàn:

D – Hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = ( 0.8 1.4  ) m – Hệ số phụ thuộc loại bản kê 4 cạnh, m = ( 40  45 )

L – Chiều dài cạnh ngắn bản sàn

Chọn kích thước sơ bộ của dầm chính:

Chọn kích thước sơ bộ của vách: t 200, t H / 200 

Tải trọng

Tĩnh tải và hoạt tải lấy như trong chương 4 (Tải trọng và tác động)

Bảng 6.1 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình Ô sàn kích thước

Tĩnh tải hoàn thiện (kN/m 2 )

Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hình 6 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Mô hình phân tích và tính toán

Dùng phần mềm SAFE để mô hình sàn và phân tích nội lực sàn tầng điển hình

Hình 7 Kết cấu sàn tầng điển hình

➔ Kiểm tra độ võng đàn hồi h

Hình 6 Độ võng đàn hồi của sàn

Theo TCVN 5574 – 2018, độ võng đàn hồi của sàn kiểm tra theo điều kiện f    f gh

Với nhịp lớn nhất trong ô bản là 6m 10.6m 24m,độ võng giới hạn được nêu trong bảng M.1, Phụ lục M, TCVN 5574 – 2018 có giá trị gh ( )

Nhận xét f max =7.216mm  f gh 6mm → sàn thỏa điều kiện độ võng

➢ Kiểm tra vết nứt ngắn hạn h

Hình 9 Vết nứt ngắn hạn

Theo bảng 17 TCVN 5574 – 2018, chiều rộng vết nứt ngắn hạn cho phép là a crc,u =0.4mm Chiều rộng vết nứt ngắn hạn lớn nhất trong sàn là arc1 0.367mm= 0.4mm, vậy sàn thỏa điều kiện độ võng ngắn hạn

➢ Kiểm tra vết nứt dài hạn

Hình 10 Vết nứt dài hạn h

Theo bảng 17 TCVN 5574 – 2018, chiều rộng vết nứt dài hạn cho phép là a crc,u =0.3mm Chiều rộng vết nứt dài hạn lớn nhất trong sàn là arc2=0.178mm0.3mm, vậy sàn thỏa điều kiện độ võng dài hạn

Hình 11 Momen strip sàn theo layer A h

Hình 12 Momen strip sàn theo layer B

Tính toán thép sàn

Ta chuyển đổi ứng suất của phần tử sàn về phần tử dầm bằng các dải Strip Tính toán sàn như một dầm bình thường chịu uốn

Bê tông B30, cốt thép CB300-V: R b MPa; R s &0MPa

Kiểm tra hàm lượng thép: min s max R b b

Bảng 6.2 Tính thép sàn theo phương X Ô TRIP Vị trí

M a h o α m si As(mm²) thép chọn As chọn à(%)

(kN.m) (mm) (mm) phi a mm 2

Bảng 6.3 Tính thép sàn theo phương Y Ô TRIP Vị trí

M a h o α m si As(mm²) thép chọn As chọn muy

(kN.m) (mm) (mm) phi a mm 2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH

Phương án kết cấu cầu thang

Với quy trình thiết kế, thi công đơn giản – phổ biến hiện nay, bước nhịp thang và góc nghiêng không quá lớn, diện truyền tải đảm bảo ngắn nhất tác dụng lên các cấu kiện khác Từ đó chọn cầu thang dạng bản cho công tác tính toán thiết kế

Với chiều cao tầng điển hình h = 3.3m, chọn cầu thang 2 vế dạng bản để tính toán thiết kế Cầu thang có 21 bậc, mỗi vế cao 1.65m gồm 10 bậc với kích thước hbac = 150mm; bbac = 250mm Còn lại là 1 bản chiếu nghỉ

Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức:

➔ Chọn chiều dày bản thang là hbt = 140 (mm)

Góc nghiêng cầu thang: b 0 b h 165 tan 30.96 cos 0.857 l 250

 = = →  = →  Bảng 7.1 Tổng hợp thông số kích thước cầu thang

Kích thước Giá trị Đơn vị

Chiều cao bậc thang 150 mm

Bề rộng bậc thang 250 mm Độ dốc 30.96 ( o ) h

Hình 12 Kích thước cầu thang điển hình

Sơ đồ tính bản thang

Nhận xét: Độ cứng tương đối giữa cấu kiện dầm lớn hơn không quá nhiều so với bản chiếu nghỉ: h / h d th 3 Nhằm đảm bảo giữa bản chiếu nghỉ và cấu kiện dầm thang làm việc ổn định, không bị nứt, không bị võng về sau, do đó chọn liên kết giữa bản chiếu nghỉ và dầm là liên kết khớp, bản nghiêng là liên kết khớp so với dầm cầu thang

Hình 13 Sơ đồ tính cầu thang

Tải trọng cầu thang

Được lấy như trong chương 4 (Tải trọng và tác động)

Kết quả nội lực và kiểm tra chuyển vị

Bản thang có bề rộng là 1.1m nên khi gán tải vào sơ đồ tính ta phải quy tải bằng cách nhân tải với giá trị bề rộng 1.1m

Hình 14 Tổng hợp tải tác dụng lên cầu thang

Hình 15 Chuyển vị cầu thang

Theo bảng M.1 TCVN 5574:2018, độ võng giới hạn   u

= = Độ võng lớn nhất từ phần mềm là 0.21mm 3, toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải được xem như là một vùng tới hạn và phải được đặt cốt thép theo quy định

➔ Xem vì điều kiện trên, xem toàn bộ chiều dài cột là vùng tới hạn, bố trí cốt đai đều trong suốt chiều dài cột

Trong phạm vi các vùng hạn chế của cột chịu lực chính, cốt đai kín và đai móc có đường kính ít nhất 6mm được bố trí với khoảng cách hợp lý để đảm bảo độ dẻo cấu trúc và ngăn ngừa mất ổn định tại chỗ của thanh thép đứng Hình dạng đai tăng cường khả năng chịu lực của tiết diện bằng cách tạo ra ứng suất ba chiều Các điều kiện tối thiểu này được đáp ứng nếu đáp ứng các yêu cầu sau:

• Khoảng cách s giữa các vòng đai (tính bằng mm) không được vượt quá: s=min b / 2;175;8d o bL =min 175;175;144 4 mm( ) h

+ bo là kích thước tối thiểu của lõi bê tông (tính tới đường trục của cốt thép đai) (mm)

+ dbL là đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc (mm)

• Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau được cố định bằng cốt đai kín và đai móc không vượt quá 200 mm

Hình 7 Sự bó lõi bê tông

➔ Cốt thép đai cột được tính tương tự như tính toán cốt đai dầm, chọn d8a100 bố trí suốt chiều dài cột

8.4.3 Ví dụ tính thép cột

Chọn cột C16 tầng 1 để tính toán, nội lực cột như sau:

Bảng 8.3 Nội lực cột C16 tầng 1

- Bước 1: kiểm tra điều kiện tính toán cột lệch tâm xiên

C thỏa điều kiện ; với Cx, Cy lần lượt là cạnh của tiết diện cột

- Bước 2: tính toán độ ảnh hưởng uốn dọc theo hai phương

Chiều dài tính toán :l ox = x  =  l 1 3.3 = 3.3 ( ) m và l oy = y  =  l 1 3.3 = 3.3 ( ) m Độ lệch tâm ngẫu nhiên: max ; max 3300 700 ; 26.67 ( )

59 Độ lệch tâm tĩnh học : 1 3 ( )

= N = Độ lệch tâm tính toán:e ox =max( e ax ;e 1 x )&.67( mm ) e oy =max( e ay ;e 1 y )&.67 ( ) mm Độ mãnh theo hai phương: 16.37

 = C Tính hệ số ảnh hưởng uốn dọc

Vì  28→ = 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương Đưa bài toán lệch tâm xiên về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoặc phương Y.

C  C nên quy về tính toán theo phương Y

- Bước 4: tính toán thiết diện thép theo yêu cầu

Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng đặt thép đối xứng

→ = + b Độ lệch tâm tính toán 0 38.2( )

 h nén lệch tâm rất bé, xem như là nén đúng tâm

Hệ số độ lệch tâm:

Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: ( 1 )

Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: 41.35 ( ) 2 e b e st sc b

➔ Chọn 16d22 A s ch = 60.82 cm ( ) 2  = 1.01% thỏa yêu cầu về cấu tạo kháng chấn h

Bảng 8.6 Tính toán thép cột C1

Phần tử Tổ hợp M x M y N C x C y A st A stTT Chọn thép A stch A stTT

(N.m) (N.m) (N) (cm) (cm) (cm2) (cm2) (cm2) (cm2)

Tính cốt thép vách lỗi

- Phương pháp ứng suất đàn hồi ( mô hình rời rạc) chia vách lõi thành những phần tử nhỏ chịu lực kéo nén đúng tâm, ứng suất coi như phân bố đều trên mặt cắt ngang của phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử sau đó kết hợp lại bố trí cho cả vách lõi

- Các giả thuyết cơ bản khi tính toán:

Vật liệu đàn hồi; Ứng suất kéo do cốt thép chịu, ứng suất nén do cả bê tông và cốt thép chịu

Bước 1: Chia hệ lõi thành các phần tử nhỏ

Bước 2: Xác định đặc trưng tiết diện lõi

Bước 3: Xác định ứng suất và nội lực phân phối trên mỗi phần tử: k y k x i yi xi x y

Với k là khoảng cách đến trọng tâm lỗi

Mx = M3 , My = M2 – Giá trị momen quay theo trục x, y xi, yi – Giá trị toạ độ trọng tâm phần tử so với lỗi

Ix , Iy – Momen quán tính qua trục x , y quy ước i i i

Ai – Diện tích phần tử I

Bước 4: Tính toán cốt thép

Tính toán cốt thép chịu nén (xác định dựa vào điều kiện cân bằng ứng suất trên mặt cắt ngang)

Khi N0 (Vùng biên chịu nén), diện tích cốt thép được tính b b i sc sc

Khi N0 (Vùng biên chịu kéo), do giả thuyết ban đầu: Ứng lực kéo do cốt thép chịu nên diện tích cốt thép chịu kéo được tính theo công thức: ST

=R Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lí

Trường hợp bê tông đã đủ khả năng chịu lực thì cốt thép chịu nén trong vùng bụng được đặt theo cấu tạo (tối thiểu dùng 16a200 )

Chọn thép đai 8a200 bố trí đều theo chiều cao vách

- Cốt thép dọc hàm lượng: 0.6%  3%

- Phải bố trí ít nhất một thanh trung gian giữa các thanh thép ở góc theo mỗi cạnh cột

- Đai kín và đai móc vùng tới hạn (vùng biên) đường kính ít nhất là 6mm

- Vùng biên phải sử dụng đai kín chồng lên nhau để mỗi một thanh cốt thép dọc khác đều được cố định bằng đai kín hoặc đai móc

- Lượng cốt thép tối thiểu vùng bụng là 0.2%

- Cốt thép vùng giữa được liên kết với nhau bằng các thanh đai móc cách nhau khoảng lớn nhất là 400mm

- Cốt thép vùng giữa có đường kính tối thiểu 8mm nhưng không lớn hơn 1/8 bề rộng vách

8.5.2 Tính toán phần tử điển hình

8.5.2.1 Tính toán cốt thép dọc

• Bước 1: Chia hệ lỗi thành các phần tử nhỏ:

Hình 8 Chia phần tử vách

• Bước 2: Xác định đặc trưng tiết diện lỗi

Sử dụng phần mềm để xác định trọng tâm lỗi

Hình 9 Đặc trưng tiết diện lỗi

Bảng 8.7 Đặc trưng tiết diện lỗi Đặc trưng hình học

(mm) (mm) (mm 2 ) (mm 4 ) (mm 4 )

Khoảng cách đến trung tâm lỗi b h X Y

(mm) (mm) (mm 2 ) (mm) (mm)

• Bước 3: Xác định ứng suất và nội lực phân phối trên phần tử: h

Bảng 8.8 Bảng tính thép lỗi thang

Số thanh ỉ (kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (cm 2 ) (mm) (cm 2 ) (%)

Lực cắt lớn nhất trong vách P3-DE: Qmax = -5985 (kN)

• Kiểm tra ứng suất nén chính

Qmax – Lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện; b1 0.3

 = – Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

➔ Không cần tăng tiết diện

• Khả năng chịu cắt của tiết diện

Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn trên tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: s 2 max 2 ( ) b2 bt o s q Q kN

Chọn thép đai 2 nhánh d8a100 (CB300-T)

 = – Hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía vết nứt xiên h

C = 18990 mm – Hình chiếu vết nứt lớn nhất, giá trị C chọn với điều kiện h0 ≤ C ≤ 2h0

Qmax = 5985 (kN) < Qb +Qw= 6038.3(kN) , bê tông đủ khả năng chịu lực cắt, bố trí cốt đai cấu tạo cho vách: chọn thép đai 2 nhánh d8a100 h

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG

Tổng quan về nền móng

- Móng là cấu kiện tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình, rồi truyền tải đó xuống nền sao cho cả móng và nền đều làm việc không vượt quá trạng thái giới hạn Việc tính toán nền móng phải được tiến hành với tổ hợp nội lực bất lợi nhất trong suốt quá trình sử dụng và thi công

- Thiết kế bên dưới nhà cao tầng bao gồm các tính toán liên quan đến nền và móng công trình Việc thiết kế nền móng phải đảm bảo các tiêu chí sau:

- Áp lực của bất cứ vùng nào của nền đất đều không quá khả năng chịu lực của đất (điều kiện cường độ đất nền)

- Ứng suất trong kết cấu đều không vượt quá khả năng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (điều kiện cường độ kết cấu)

- Chuyển vị biến dạng của kết cấu (độ lún của móng, độ lún lệch giữa các móng) được khống chế không được vượt quá giá trị cho phép

- Ảnh hưởng của việc xây dựng công trình đến các công trình lân cận được khống chế

- Đảm bảo tính hợp lý của các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng thi công và thời gian thi công

Thông tin địa chất

Bảng 9.1 Mô tả các lớp đất

Tên lớp Tên đất Mô tả đất k Đất san lấp Bê tông, gạch đá, nhựa đường,…

1 Bùn sét Màu xám đen, trạng thái chạy

2 Sét Màu xám trắng , trạng thái dẻo

3 Sét pha nhẹ Màu nâu vàng, trạng thái dẻo mềm

4 Cát pha Màu nâu vàng – nâu hồng – xám đen

5 Sét Màu nâu vàng – nâu hồng – tím, trạng thái nửa cứng – cứng h

Bảng 9.2 Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

STT Lớp đất Độ sâu (m) Giá trị γ w (g/cm 3 ) γ đn (g/cm 3 )

Hệ số rỗng ứng với tải kPa

Min Max Min Max Min Max Min Max 25 50 100 200 400

Thông số thiết kế cọc

Lựa chọn phương án cọc khoan nhồi (lớp cát dày 25.7m nếu dùng cọc ép thì việc ép hết sức khó khăn), mũi cọc cắm vào lớp đất số 5, độ sâu so với cos 0.00 là -45.3 m

Bảng 9.3 Thông số cọc khoan nhồi

Thông số Đơn vị Giá trị Đường kính m 0.8

Bề dày đài móng thường m 2

Bề dày đài móng lõi thang máy m 2.5 Đoạn âm vào đài móng m 0.15 Đoạn neo thép vào đài móng m 0.48

Chiều dài tính toán cọc m 40.0

Cao độ đài móng thường m -5.3

Chu vi tiết diện cọc u m 2.513

Diện tích mặt cắt ngang cọc A P m 2 0.503

Thép dọc trong cọc ( 16) Thanh 16

Diện tích thép trong mặt cắt tiết diện A ST m 2 0.00322

Hàm lượng cốt thép dọc  % 0.64

Sức chịu tải của cọc

Hình 10 Mặt cắt địa chất cọc

9.4.1 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Mục 7.2.3, TCVN 10304 – 2014)

Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

-  = c 1 - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất;

-  = cq 0.9 - hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc có kể đến trường hợp đổ bê tông dưới nước;

-  cf - hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (bảng 5, TCVN 1304 – 2014);

- u = 2.513(m) – chu vi tiết diện thân cọc;

- Ap =0.503 m( ) 2 - diện tích tiết diện ngang cọc;

- q - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (Tra theo mục 7.2.3.2 TCVN 10304 – 2014) p

- f i – Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (Tra bảng 3, TCVN

- li – chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i;

Bảng 9.4 Kết quả tính sức kháng xung quanh thân cọc theo chỉ tiêu cơ lí

IL/ Loại cát fi li cf cfilifi

➔ Cường độ sức kháng ma sát thân cọc: n ( ) f cf i i i 1

➔ Cường độ sức kháng mũi:

Q =  q A =0.9 4500 0.503  37.15 kN Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:

9.4.2 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền (Phụ lục G2, TCVN 10304 – 2014)

Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

- A p = 0.503 m ( ) 2 - diện tích tiết diện ngang cọc;

- q - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, vì đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn nên p

- f i – Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (Mục G.2.2, TCVN

- Đối với đất hạt mịn: f i = c u,i

- Đối với đất hạt mịn: f i = k ' i v,zi tan a,i

Bảng 9.5 Xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ

BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ MA SÁT QUANH THÂN CỌC Lớp Loại đất NSPT Cu  li v' fi cfilifi cfilifi

- - - (kN/m 2 ) - (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m) (kN/m)

➔ Cường độ sức kháng mũi: Qp =   cq qp Ap =0.9 1500 0.503  g9.05 kN( ) Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền:

9.4.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( Viện kiến trúc Nhật Bản 1988)

Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT R c,u của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

( ) c,u c cq p p cf ,ci ci ci cf ,fi si si

- q - cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, vì đất dưới mũi cọc là đất hạt mịn nên p

- f i – Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc

- Đối với đất hạt mịn: f ci =  p L u,i f c

- Đối với đất hạt mịn: f si =3.33N si

Bảng 9.6 Xác định kết quả sức kháng f i theo chỉ tiêu SPT

Lớp Loại đất NSPT cu,i fL ' zi li v' cu/v' P fi cf cfilifi

- - - (kN/m 2 ) - (kN/m 3 ) (m) (m) (kN/m 2 ) - - (kN/m 2 ) (kN/m)

➔ Cường độ sức kháng mũi: h

Q =   q A =0.9 1500 0.503  g9.05 kN Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền:

9.4.4 Sức chịu tải cọc theo vật liệu (Mục 7.1.7, TCVN 10304 – 2014)

Sức chịu tải cọc theo vật liệu R VL của cọc khoan nhồi được xác định theo công thức:

- R VL - sức chịu tải theo vật liệu của cọc;

- Rb 5 MPa( ) - cường độ chịu nén tính toán của bê tông B20;

- Rsc &0 MPa( ) - cường độ chịu nén tính toán của cốt thép CB300 – V ;

- A s = 0.00322 m ( ) 2 - tổng diện tích cốt thép trong cọc;

- ' cb =0.7 – Khi khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới dung dịch khoan hoặc dưới nước chịu áp lực dư, không dùng ống vách giữ thành (mục 7.1.9, TCVN 10304 – 2014);

-  – hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh ,được xác định theo công thức (mục 7.1.8 TCVN 10304 – 2014);

 = r – đối với cọc vuông lấy cạnh hoặc cọc tròn lấy đường kính r); Đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ vật liệu, cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một khoảng ltt xác định theo công thức: tt 0 l l 2

- l 0 – chiều dài cọc kể từ đáy đàu cao tới cao độ san nền Ở đây là cọc đài thấp nên lấy l 0 =0

 =  - hệ số biến dạng (phụ lục A, TCVN 10304 – 2014);

- K –Hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1, TCVN 10304

- E = 27500 MPa ( ) - Mô đun đàn hồi của vật liệu làm cọc;

= = = - Moment quán tính tiết diện ngang cọc;

- bp = + =d 1 0.8 1 1.8 m+ = ( ) - đường kính cọc quy ước với d  0.8 m ( ) ;

-  = c 3 - hệ số điều kiện làm việc đối với cọc độc lập

➔ Hệ số tỷ lệ k: k=000 kN / m( 4 ) h

➔ Chiều dài tính toán của cọc ltt: tt ( )

Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc:

9.4.5 Sức chịu tải cọc thiết kế

Bảng 9.7 Tổng hợp sức chịu tải cọc

Cơ lý Cường độ SPT

(kN) (kN) (kN) (kN) - (kN) (kN)

➔ Giá trị thiết kế sức chịu tải cọc: Rc,d 737.54 kN( )

9.4.6 Sơ bộ số lượng cọc

Số lượng cọc được xác đinh theo công thức sơ bộ: ( ) tc c,d n 1.0 1.4 N

- N - tải trọng tiêu chuẩn truyền xuống móng tc h

Bảng 9.8 Sơ bộ số lượng cột

STT Tên cột Hệ số k P Rc,d SL cọc tính Chọn

Xác định độ lún cọc đơn (Mục 7.4.2, TCVN 10304 – 2014)

Độ lún cọc đơn không mở rộng mũi được xác định bởi công thức:

- Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc, N=Rc,d 737.536 kN( ); h

-  – Hệ số xác định theo công thức (30) TCVN 10304 - 2014:

  – Hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối ( EA =  ) ;

 =  – Hệ số tương ứng trường hợp nền đồng nhất;

- kn – Hệ số xác định theo công thức:k n =2.82 3.78v− +2.18v 2 ;

 =G l - Độ cứng tương đối của cọc ;

- EA – Độ cứng thân cọc chịu nén ;

-  – Hệ số poisson của lớp đất ;

- G1 và  1 là các đặc trưng được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc;

- G2 và  2 được lấy trong phạm vi 0.5L từ độ sâu L đến độ sâu 1.5L kể từ đỉnh cọc với điều kiện đất dưới mũi cọc không phải là than bùn, bùn hay đất ở trạng thái chảy;

- Cho phép lấy mô đun trượt G=E / 2 10 ( + ) bằng 0.4E 0 (trong đó E0 là mô đun biến dạng của đất)

Bảng 9.9 Các thông số tính lún cọc đơn

➔ Độ lún cọc đơn: s 0.980 3737.536 100 3.26 cm ( )

➔ Độ cứng đàn hồi lò xò cọc đơn: k R c,d 3737.536 1146.48 kN / cm( )

Tính toán thiết kế móng M9

Bảng 9.10 Nội lực móng M9

Tên móng N tt max ( ) kN M tt x ( kNm ) M tt y ( kNm )

9.6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 12 Phản lực đầu cọc móng M9

➔ Nhận thấy: Pmax 386.16 kN( )Rc,d 737.54 kN( )

➔ Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy và bị nhổ

9.6.3 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy khối móng quy ước

Bảng 9.11 Bảng xác định góc ma sát trung bình khối móng quy ước

Góc ma sát trong  II,i

- Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất: II,tb II,i i 0 i l 766.11

- Kích thước khối móng quy ước:

Trọng lượng khối móng quy ước là trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước

- Trọng lượng cọc và đài:

Bảng 9.12 Dung trọng đẩy nổi trung bình của khối móng quy ước

Dung trọng đẩy nổi  sub

 = dat qu qu qu sub,tb ( )

➔ wqu =Pcoc dai + +Pdat (10.62 41663.75+ D474.37 kN( )

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước: tt ( ) tc N 12603.53

= = - Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước: tc ( ) y x tc qu

( ) tc qu y tc x max qu qu qu qu

( ) tc qu y tc x min qu qu qu qu

( ) tc tc tc max min 2 tb

= = ➔ Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362 – 2012):

II tc qu II II II II 0 m m

-  = II 10.9 kN / m( 3 ) - dung trọng lớp đất phía dưới đáy khối móng quy ước

 =    - dung trọng lớp đất phía trên đáy khối móng quy ước

- c II E.6 kN / m( 2 ) - lực dính của lớp đất phía dưới đáy khối móng quy ước

- Chiều sâu tính từ nền tầng hầm: td 1 2 kc ( )

= +  = +   (h1 là chiều dày lớp đất phía trên đáy móng, h2 là chiều dày sàn tầng hầm)

- Chiều sâu đến nền tầm hầm là h0 = h – htd = 42 – 40.49 = 1.51 (m)

➔ Kiểm tra điều kiện tc max II tc min tc tb II

➔ thỏa, nền đất dưới khối móng quy ước thỏa điều kiện về ổn định

9.6.4 Kiểm tra lún khối móng quy ước

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi =1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện    bt i 5 gl i thì dừng tính lún bt bt gl gl i i 1 − i ih ; i k0i 0i

- K0i tra bảng C1, TCVN 9362 – 2012, phụ thuộc vào tỉ số qu qu

-  =  bt 0 sub,tb  H qu = 10.12 42  = 425 kN / m ( 2 )

-  = gl 0 P tb tc −  = bt 0 565.46 − 425 140.47 kN / m = ( 2 )

Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau: n gl i i=0 i

-  =0.8 - hệ số không thứ nguyên

- hi – chiều dày lớp đất thứ i

- Ei – mô đun biến dạng của lớp đất thứ i

Bảng 9.13 Tính lún móng M9

(m) 2Z/B k 0  i σ i bt σ i gl E σ i bt /σ i gl S i phân tố

[m] [m] [kN/m 3 ] [kN/m 2 ] [kN/m 2 ] [kN/m 2 ] [cm]

9.6.5 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ( theo mục 8.1.6.3 TCVN 5574 – 2018)

Chiều cao đài cọc: Hd = 2 (m) h0 = Hd – 0.05 = 2 – 0.15 = 1.85 (m) h

Hình 13 Vùng chống xuyên móng M9

Vì có tác dụng của các momen uốn trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau nên theo theo mục 8.1.6.3.1 TCVN 5574 – 2018 kiểm tra chọc thủng theo điều kiện tt tt x y b,u bx,u by,u tt tt x y bx,u by,u b,u

- F – lực gây xuyên thủng chỉ do lực dọc nằm ngoài tháp chống xuyên

=  =  = (k: số lượng cọc nằm ngoài tháp chống xuyên)

- M , M - nội lực tại chân cột tt x tt y

- u = (bc+ hc+ 4C) =2 (0.8 0 8 4 0.518+ +  ) =2 7.344( )m – chu vi vùng chống xuyên

F +M +M =  , thỏa điều kiện chống xuyên

9.6.6 Tính toán cốt thép cho đài móng

Lớp trên agt = 50 (mm), h0 = h – a = 2000 – 50 = 1950 (mm)

Ta sử dụng các công thức sau: m 2 b 0 m b 0 s s

Hàm lượng cốt thép: min s max R b

=   = Hình 14 Biểu đồ momen theo 2 phương

Bảng 9.14 Cốt thép theo 2 phương

Góc ma trong  sát II,i

 = dat qu qu qu sub,tb ( )

➔ wqu =Pcoc dai + +Pdat 763.27 50504.7+ T267.96 kN( )

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước: tt ( ) tc 16878.

- Chiều sâu đến nền tầm hầm là h0 = h – htd = 42 – 40.49 = 1.51 (m)

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi =1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện    bt i 5 gl i thì dừng tính lún bt bt gl gl i i 1 − i ih ; i k0i 0i

-  =  bt 0 sub,tb  H qu = 10.12 42  = 425 kN / m ( 2 )

-  = gl 0 P tb tc −  = bt 0 580.16 − 425 155.16 kN / m = ( 2 )

Lớp h i (m) Z i (m) 2Z/B k 0  i σ i bt σ i gl E σ i bt /σ i gl S i phân tố

9.7.5 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng ( theo mục 8.1.6.3 TCVN 5574 – 2018)

Chiều cao đài cọc: Hd = 2 (m) h0 = Hd – 0.05 = 2 – 0.15 = 1.85 (m) h

Hình 18 Vùng chống xuyên móng M15

Vì có tác dụng của các momen uốn trong hai mặt phẳng vuông góc với nhau nên theo theo mục 8.1.6.3.1 TCVN 5574 – 2018 kiểm tra chọc thủng theo điều kiện tt tt x y b,u bx,u by,u tt tt x y bx,u by,u b,u

- F – lực gây xuyên thủng chỉ do lực dọc nằm ngoài tháp chống xuyên

=  =  = (k: số lượng cọc nằm ngoài tháp chống xuyên)

- M , M - nội lực tại chân cột tt x tt y

- u = (bc+ hc+ 4C) =2 (1.1 1.1 4 0.867+ +  ) =2 11.336 m( ) – chu vi vùng chống xuyên

F +M +M =  , thỏa điều kiện chống xuyên

=   = Bảng 9.19 Cốt thép theo 2 phương

Hnh 19 Biểu đồ momen theo 2 pương h

➔ Nhận thấy: Pmax #60.71 kN( )Rc,d 737.54 kN( )

Góc ma trong  sát II,i

 = ( ) dat qu qu qu sub,tb

=     =     ➔ wqu =Pcoc dai + +Pdat 39.74 19862.6+ "106.1 kN( )

= = - Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước:

( ) tc qu y tc x max 2 3 3 qu qu qu

( ) tc tc qu 2 tb 2 2 qu

=  =  ➔ Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362 – 2012):

- Chiều sâu đến nền tầm hầm là h0 = h – htd = 42 – 40 = 1.51 (m).49

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có độ dày h_i = 1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện _bt_i ≥ σ_gl_i thì dừng tính lún Trong đó:

-  =  bt 0 sub,tb  H qu = 10.12 42  = 425 kN / m ( 2 )

-  = gl 0 P tb tc −  = bt 0 568.72 − 425 143.72 kN / m = ( 2 )

=   = Bảng 9.24 Cốt thép theo 2 phương

Hnh 22 Biểu đồ momen theo 2 pương h

Tính toán thiết kế mong lỗi thang ML2

Hình 23 Kích thước móng lỗi thang ML2

Bảng 9.25 Nội lực móng ML2

Hình 24 Phản lực đầu cọc móng ML2

Góc ma sát trong  II,i

- Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất: II,tb II,i i 0 i l 38 19.93 l

Dung trọng đẩy nổi  sub  sub ×l i

 = ( ) dat qu qu qu sub,tb

➔ wqu =Pcoc dai + +Pdat C483.9 217743+ 7&1227.6( )kN

 =   - dung trọng lớp đất phía trên đáy khối móng quy ước

- c II B.5 kN / m( 2 ) - lực dính của lớp đất phía dưới đáy khối móng quy ước

- Chiều sâu đến nền tầm hầm là h0 = h – htd = 40.5 – 38.48 = 2.02 (m)

 thỏa, nền đất dưới khối móng quy ước thỏa điều kiện về ổn định

Chia lớp đất dưới đáy móng thành các lớp có chiều dày hi = 1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi ứng suất gây lún lớn hơn hoặc bằng ứng suất lún cho phép: i ≥ bti, ngừng tính lún Ứng suất lún cho phép: bti = bt i · (1 − i)ih ; với i = k0i / 0i.

-  =  bt 0 sub,tb  H qu = 10.4 40.5  = 421.2 kN / m ( 2 ) h

-  = gl 0 P tb tc −  = bt 0 327.24 kN / m ( 2 )

Bảng 9.28 Tính lún móng ML2

Lớp trên agt = 150 (mm), h0 = h – a = 2500 – 150 = 2350 (mm) h

=   = Hình 25 Biểu đồ momen theo 2 phương h

Bảng 9.29 Tính thép đài móng ML2

DƯỚI 1768.20 1000 2500 150 2350 2168.71 20 140 2243 0.10 CSB14 DƯỚI 1768.20 1000 2500 150 2350 2168.71 20 140 2243 0.10 MSB2 DƯỚI 759.59 1000 2500 150 2350 924.56 20 200 1570 0.07 CSB15 DƯỚI 1388.97 1000 2500 150 2350 1700.73 20 180 1744 0.07 h

BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

Lựa chọn công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Trên thế giới có rất nhiều thiết bị và công nghệ thi công cọc khoan nhồi nhưng có hai nguyên lý được sử dụng trong tất cả các phương pháp thi công là:

+ Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách

Loại này thường được sử dụng khi thi công những cọc nằm kề sát với công trình có sẵn hoặc do những điều kiện địa chất đặc biệt

• Ưu điểm: rất thuận lợi cho thi công vì không phải lo việc sập thành hố khoan, công trình ít bị bẩn vì không phải sử dụng dung dịch Bentonite, chất lượng cọc rất cao

• Nhược điểm: máy thi công lớn, cồng kềnh, khi máy làm việc thì gây rung và tiếng ồn lớn, rất khó thi công đối với những cọc có độ dài trên 30m

+ Cọc khoan nhồi không dùng ống vách Đây là công nghệ khoan rất phổ biến Ưu điểm của phương pháp này là thi công nhanh, đảm bảo vệ sinh môi trường và ít ảnh hưởng đến các công trình xung quanh

Phương pháp khoan nhồi không sử dụng ống vách thích hợp với đất sét mềm, đất nửa cứng nửa mềm, đất cát mịn, cát thô hoặc có lẫn sỏi cỡ hạt từ 20 – 100mm.

Phương pháp này không dùng ống vách mà chỉ sử dụng trong trường hợp đất nền có đủ độ dính, chặt và nằm trên mực nước ngầm Các thành hố khoan không cần có sự bảo vệ nào, trừ đoạn đầu tiên nếu cần

• Ưu điểm: Giá thiết bị rẻ, thi công đơn giản, tiết kiện chi phí

• Nhược điểm: Áp dụng tương đối hạn chế, vì các loại đất nền làm móng trên cọc thường ngâm trong nước ngầm Do vậy, hố đào dễ bị sụt lở và độ sâu của loại cọc ở phương pháp này ít vượt quá 20m

+ Phương pháp khoan thổi rửa (Phản tuần hoàn)

Máy đào sử dụng guồng xoắn để phá đất, sử dụng dung dịch Bentonite để giữ ổn định vách hố đào Dung dịch này cùng với mùn khoan được vận chuyển lên bằng máy bơm và nén khí, sau đó được lọc tại bể lắng và tái sử dụng Sau khi đào xong, công đoạn đặt cốt thép và đổ bê tông sẽ được tiến hành bình thường.

• Ưu điểm: Phương pháp này có giá thiết bị rẻ, thi công đơn giản, giá thành thấp

• Nhược điểm: Tốc độ khoan chậm, chất lượng và độ tin cậy chưa cao

Theo công nghệ khoan này, gầu khoan thường có dạng thùng xoay cắt đất và đưa ra ngoài Cần gầu khoan có dạng Ăng – ten, thường là 3 đoạn truyền được chuyển động xoay từ máy đào xuống gầu nhờ hệ thống rãnh h

Vách hố khoan được giữ ổn định nhờ dung dịch Bentonite Quá trình tạo lỗ được thực hiện trong dung dịch Bentonite Trong quá trình khoan có thể thay các gầu kháu nhau để phù hợp với nền đất đào và để khắc phục các dị tất trong lòng đất

• Ưu điểm: Thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng dễ dàng thuận tiện, đảm bảo vệ sinh môi trường và ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận

• Nhược điểm: Phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng giá đắt, giá thành cọc cao

• Phương pháp này đòi hỏi quy trình công nghệ rất chặt chẽ, cán bộ kỹ thuật và công nhân phải thành thạo, có ý thức tổ chức kỷ luật cao

➢ Do địa điểm công trình nằm ngay khu đô thị nên mặt bằng thi công rất hạn chế và cần giảm tối đa tiếng ồn nên phương pháp khoan có ống vách không được xét đến

➢ Đồng thời, địa chất công trình có mực nước ngầm nằm tại cao trình -2.7m nên các lớp đất bị ngâm trong nước ngầm rất dễ bị sụt lở, ta không nên sử dụng phương pháp khoan khô

➢ Vậy chỉ còn 2 phương pháp khả thi là khoan thổi rửa và khoan gầu Theo những khảo sát mới nhất thì hiện nay các công trình lớn ở Việt Nam chủ yếu sử dụng phương pháp khoan gầu bằng các thiết bị của Đức (Bauer), Italia (Soil – Mec) và của Nhật (Hitachi), do phương pháp này có chi phí cao hơn một ít nhưng đổi lại phương pháp khoan gầu thi công nhanh hơn nhiều lần và chất lượng cọc đảm bảo hơn phương pháp khoan thổi rửa Do đó sinh viên chọn phương pháp khoan gầu để thi công cọc khoan nhồi.

Trình tự thi công cọc nhồi

Gồm 10 bước sau: chi tiết từng bước xem ở phần phụ lục trang 77

10.2.1 Trình tự thi công cọc nhồi

Hình 26 Trình tự thi công cọc khoan nhồi

- Hạ ống vách và ống bao ngoài

- Khoan tạo lỗ cọc nhồi

- Nạo vét và kiểm tra độ sâu hố khoan

- Gia công và hạ lồng thép h

- Đổ bê tông cọc nhồi

- Rút ống vách , hoàn thành công tác thi công

Tổ chức thi công cọc khoan nhồi

10.3.1 Các thông số của cọc

Bảng 10.1 Các thông số của cọc khoan nhồi

Loại cọc Đường kính cọc Chiều dài cọc Cao trình đổ bê tông Cao trình đập đầu cọc Cao trình mũi cọc

Bảng 10.2 Thời gian thi công một cọc

STT Tên công việc Thời gian (phút) Ghi chú

Công việc 1, 2, 3 tiến hành đồng thời với nhau

3 Đưa máy vào vị trí, cân chỉnh 20

5 Hạ ống vách, điều chỉnh ống vách 30 Sủ dụng đầu rung KE –

6 Khoan sâu xuống 40m 1.2  ( 40   0.4 2 )  60 / 15 = 96 Năng suất máy khoan

7 Dùng thước dây đo độ sâu 15

8 Chờ cho đất, đá, cặn lắng hết 30

9 Vét đáy hố khoan 15 Dùng gầu vét riêng

10 Hạ lồng thép 60 Bao gồm cả thời gian nối thép

11 Hạ ống Tremie 60 Bao gồm cả thời gian nối ống

12 Chờ cho cặn lắng hết 30

Thời gian đổ bê tông bao gồm: đổ bê tông, nâng, hạ, đo độ sâu mặt bê tông, cắt ống dẫn, lấy mẫu thí nghiệm

14 Đo chiều dày cặn lắng

16 Chờ đổ bê tông xong để rút ống vách 20 h

18 Lấp đầu cọc bằng cát 20

10.3.3 Khối lượng thi công một cọc

Trong thi công cọc nhồi, bê tông có thể tăng lên do quá trình phình ra khi ép cọc Lượng bê tông gia tăng này được ước tính bằng 15% lượng bê tông sử dụng cho cọc nhồi.

• Tổng khối lượng thép cho một cọc loại 1:

 = + + Tường tự, tổng khối lượng thép cho một cọc loại 2 và loại 3 lần lượt là 1303.74 (Kg) và 1370.93 (Kg)

• Theo Định mức dự toán xây dựng cơ bản, ta có lượng Bentonite cho 1m 3 dung dịch là: 39.26 kG/1m 3

• Trong quá trình khoan, dung dịch luôn đầy hố khoan, do đó lượng Bentonite cần dùng là:

10.3.4 Lựa chọn máy và xác định nhân công phục vụ cho một cọc

- Dựa trên các chỉ số về kích thước cọc, dựa trên đặc điểm cơ lý của các lớp đất bên dưới móng, căn cứ vào các thiết bị thi công cọc khoan nhồi hiện có ở nước ta, chọn máy khoan NIPPON SHARYO ED – 5500 với các đặc tính như sau:

• Phương pháp khoan: gầu khoan

• Độ sâu khoan tối đa: 68m

• Tốc độ quay: 15 – 30 vòng/phút

• Tốc độ di chuyển: 1.4km/h

- Khoảng cách từ máy đến hố khoan tối đa là 5.4m, do đó để khoan được các hố ở xa thì phải lót đường bằng các bản thép cho máy khoan đi vào

- Máy cẩu cần dùng trong việc nâng hạ ống vách, lồng cốt thép và các thiết bị thi công khác

Do đó, máy cẩu cần được lựa chọn sao cho đảm bảo khả năng nâng hạ các cấu kiện và thiết bị trên

- Một lồng cốt thép có chiều dài 11.7m và trọng lượng: 1.388 (T)

- Một ống vách có chiều dài 6m và trọng lượng khoảng 3T

- Cần trục có thể vươn lên cao nhất so với phương ngang  max u 0

Hình 27 Máy cẩu cọc khoan nhồi

- Bằng phương pháp hình học, ta có sơ đồ để chọn các thông số máy cẩu:

• Chiều cao nâng vật yc L ck tb cap ( )

Vậy chọn máy cẩu MKG – 16 với các đặc tính như sau:

• Tốc độ di chuyển: 1km/h

- Khối lượng bê tông 1 cọc đã tính ở trên, lớn nhất là: V BTcoc = 23.12 m ( ) 3

- Theo “Thiết kế thi công – Lê Văn Kiểm – NXB ĐHQG TP HCM”, khả năng làm việc của máy bơm bê tông: Q max   

- Q: năng suất lớn nhất của máy bơm

-  =0.4 0.8 : hiệu suất làm việc của máy bơm

-  : lượng bê tông phải bơm

- Bê tông được đổ không gián đoạn trong thời gian tối đa dung dịch khoan có thể giữ thành hố khoan, thông thường là 4h Lượng bê tông cần đổ trong 1h:

= 4 = → cần chọn máy bơm có năng suất lớn hơn 9.63 m 3 /h

Vậy chọn máy bơm mã hiệu S – 284A với các đặc tính sau:

• Công suất động cơ: 55kW

Xe vận chuyển bê tông:

- Khối lượng bê tông một cọc đã tính ở trên là VBT = 23.12 (m 3 ), ta chọn 5 xe vận chuyển mã hiệu SB – 92B (6m3) có các đặc tính sau:

• Công suất động cơ: 40kW

• Tốc độ quay thùng trộn: 9 – 15 vòng/phút h

• Độ cao đổ vật liệu vào: 3.5m

• Thời gian bê tông ra: 10 phút

• Trọng lượng xe (có bê tông): 21.9T

• Tốc độ di chuyển trung bình: 40 km/h

➢ Kinh nghiệm cho thấy tốc độ đổ bê tông thích hợp là khoảng 0.6m 3 /phút, thời gian để đổ xong bê tông một xe là: t = 6/0.6 = 10 phút Vậy để đảm bảo việc đổ bê tông được liên tục, ta sử dụng 5 xe đi cách nhau 5~10 phút

➢ Khối lượng đất khoan của một cọc: VD = 24.13 m3, đất đào xong được đổ sang xê ben để sẵn bên cạnh để vận chuyển

➢ Chọn xe ben mã hiệu FP117 – FD của hãng MITSUBISHI MOTORS

• Dung tích thùng xe: qxe = 5.3 m 3

• Vận tốc trung bình: v = 30 km/h

➢ Thời gian một chuyến xe: Txe = tch + tdv + td + tq

• tch : thời gian đổ đất lên xe, tch = 5 phút

• tdv: thời gian vận chuyển đi và về tới nơi đổ, quãng đường S = 5km dv

• td: thời gian đổ đất khỏi xe, td = 2 phút

• tq: thời gian quay xe, tq = 2 phút

➔ Txe = tch + tdv + td + tq = 5 + 20 + 2 +2 = 29 phút

➢ Thời gian khoan một cọc là Tkhoan = 96 phút Như vậy, trong khoảng thời gian đó xe có khả năng vận chuyển khối lượng đất là:

=  =  ➢ Số lượng xe cần dùng: D xe

= = = → Vậy cần phải chọn 2 xe ben FP117– FD để vận chuyển đất khoan

Một số thiết bị khác

➢ Máy trộn dung dịch Bentonite: BE – 15A

• Áp suất dòng chảy: 1.5 kN/m 2

➢ Búa rung hạ ống vách: KE – 416

• Lực li tâm lớn nhất: 645 kN

• Tần số rung: 800 – 1600 vòng/phút

• Biên độ rung lớn nhất: 13.1mm

• Công suất máy rung: 188kW

➢ Búa phá bê tông: TCB – 200

• Tần số đập: 1100 lần/phút

➢ Máy cắt bê tông: HS – 350T

• Đường kính lưỡi cắt: 350mm

• Độ cắt sâu lớn nhất: 125mm

Nhân công phục vụ để thi công một cọc

- Điều khiển máy khoan ED – 5500: 1 công nhân

- Điều khiển máy cẩu MKG – 16M: 1 công nhân

- Tham gia công tác Bentonite: 2 công nhân

- Tham gia gia công và hạ lồng thép: 6 công nhân

- Tham gia công tác đổ bê tông: 3 công nhân

- Thợ hàn: định vị khung thép, hàn, sửa chữa: 1 công nhân

- Thợ điện: đường điện máy bơm: 1 công nhân

- Cân chỉnh máy kinh vĩ: 1 kỹ sư và 1 công nhân

Tổng cộng: số nhân công thi công 1 cọc: 17 người

Kiểm tra chất lượng cọc bằng phương pháp siêu âm

10.4.1 Lý thuyết về siêu âm

❖ Siêu âm là dao động cơ học đàn hồi truyền đi trong môi trường vật chất với tần số dao động từ 20kHz trở lên Sóng siêu âm dùng để kiểm tra chất lượng của bêtông cọc khoan nhồi, cọc barrete Kiểm tra độ đồng nhất, các khuyết tật, biến dạng có thể xuất hiện trong quá trình thi công

❖ Phương pháp siêu âm dựa trên 2 nguyên lý cơ bản:

❖ Sóng siêu âm có khả năng tập trung năng lượng vào một phạm vi nhỏ hẹp trên nguyên tắc tận dụng các hiện tượng phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ…

❖ Sóng siêu âm có khả năng tập trung năng lượng cao nên tạo được biên độ dao động lớn cho các hạt trong môi trường có sóng truyền qua

❖ Để nghiên cứu, đánh giá chất lượng của vật liệu bê tông người ta có thể đo đạc các thông số sau đây:

• Tốc độ (hay thời gian truyền sóng)

• Mức độ khuếch tán năng lượng siêu âm trong môi trường

• Độ tập trung sóng sau khi đi qua môi trường

❖ Quá trình thí nghiệm được thực hiện bằng cách đo tốc độ (thời gian) truyền sóng từ 2 điểm cố định trong suốt chiều dài cọc

10.4.2 Kiểm tra cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm h

• Để đánh giá độ đồng nhất, khuyết tật của bê tông thân cọc

❖ Nguyên lý cấu tạo thiết bị

• Một đầu đo phát sóng dao động đàn hồi (xung siêu âm), một đầu thu sóng với cáp dẫn và một bộ phận xung có tần số truyền sóng trong phạm vi 20-100 kHz

• Một thiết bị điều khiển các cáp được nối với các đầu đo cho phép tự động đọc chiều sâu hạ đầu đo

• Một bộ thiết bị điện tử để ghi nhận và điều chỉnh tín hiệu thu được

• Một hệ thống hiển thị tín hiệu

• Một hệ thống ghi nhận và biến đổi tín hiệu

• Cơ cấu định tâm cho 2 đầu đo khi đường kính của đầu đo nhỏ hơn ít nhất 10 mm so với đường kính trong của ống đo

Hình 28 Vùng ảnh hưởng của phương pháp siêu âm trong cọc

• Đo thời gian truyền sóng giữa 2 đầu đo trên suốt chiều cao của ống đặt sẵn, ghi sự biến thiên biên độ của tín hiệu đo được h

• Số lượng bố trí ống đo chôn sẵn phụ thuộc vào kích thước cọc khoan nhồi nhằm mục đích để kiểm tra được nhiều nhất khối lượng bêtông trong khi góc quét của chùm tia siêu âm bị hạn chế

❖ So sánh giữa việc lựa chọn ống siêu ông nhựa và ống thép

+ Ưu điểm: nối với nhau dễ dàng bằng ren nên mối nối kín không bị nước vữa xi măng tràn vào gây tắc ống, có độ cứng lớn, kết dính với bê tông làm tăng độ cứng của lồng thép

+ Nhược điểm: tốc độ truyền âm lớn, trở kháng cao, dễ bị mất liên tục trong quá trinh truyền âm (bị phát tán theo phương thẳng đứng của ống thép) đồng thời nhậy với nhiễu xạ của vật cản, giá thành cao

+ Ưu điểm: giá thành rẻ hơn so với ống thép, tốc độ truyền sóng ở vào giữa của nước và bê tông nên khó dẫn đến nhiễu xạ

+ Nhược điểm: kết dính với bê tông không tốt, dễ bị vỡ hoặc mối nối bị hở để vữa xi măng lọt vào trong ống, do độ cứng nhỏ nên dễ bị cong vẹo trong lúc đổ bê tông.

Nguyên nhân , khắc phục sự cố trong thi công

• Độ dài của ống vách không đủ qua các tầng địa chất phức tạp

• Duy trì áp lực cột dung dịch không đủ

• Mực nước ngầm có áp lực tương đối cao

• Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không có nước, trong hố xuất hiện hiện tượng mất dung dịch

• Tỷ trọng và nồng độ của dung dịch không đủ

• Dung dịch không đáp ứng kịp thời

• Tại vị trí khoan không có chống thành vách thì có lớp địa chất nhão có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của bentonite

• Sử dụng dung dịch giữ thành không thoả đáng

• Do tốc độ làm lỗ nhanh quá nên chưa kịp hình thành màng dung dịch ở trong lỗ

• Ống vách bị biến dạng đột ngột hoặc hình dạng không phù hợp

• Ống vách bị đóng cong vênh, khi điều chỉnh lại làm cho đất bị bung ra

• Dùng gầu ngoạm kiểu búa, khi đào hoặc xúc mạnh cuội sỏi dưới đáy ống vách làm cho đất ở xung quanh bị bung ra h

• Khi trực tiếp để bàn quay lên trên ống giữ, do phản lực chấn động hoặc quay làm giảm lực dính giữa ống vách với tầng đất

• Khi hạ khung cốt thép va vào thành hố phá vỡ màng dung dịch hoặc thành hố

• Thời gian chờ đổ bê tông quá lâu ( qui định thông thường không quá 24 h) làm cho dụng dịch giữ thành bị tách nước dẫn đến phần dung dịch phía trên không đạt yêu cầu về tỷ trọng nên sập vách

• Rút gàu khoan quá nhanh tạo nên hiệu ứng piston làm giảm áp suất trong lỗ khoan (phần dưới gàu khoan)

• Ngoài ra còn có một nguyên nhân khá quan trọng khác là áp dụng công nghệ khoan không phù hợp với tầng địa chất

❖ Nếu nguyên nhân sụt lở thành vách do dung dịch giữ thành không đạt yêu cầu thì biện pháp chung là bơm dung dịch mới có tỷ trọng lớn hơn vào đáy lỗ khoan và bơm đuổi dung dịch cũ ra khỏi lỗ khoan Sau đó mới tiến hành xúc đất và vệ sinh lỗ khoan Trong quá trình lấy đất ra khỏi lỗ khoan luôn luôn duy trì mức dung dịch trong lỗ khoan đảm bảo theo qui định cao hơn mực nước thi công 2m

❖ Nếu nguyên nhân do ống vách chưa hạ qua hết tầng đất yếu thì giả pháp duy nhất là tiếp tục hạ ống vách xuống qua tầng đất yếu và ngập vào tầng đất chịu lực tối thiểu bằng 1m

❖ Nếu do lực ma sát lớn không hạ được ống vách chính thì dùng các ống vách phụ hạ theo từng lớp xuống dưới để giảm ma sát thành vách Số luợng ống vách phụ phụ thuộc vào chiều sâu tầng đất yếu.Ông vách phụ trong cùng có chiều dài xuyên suốt và đường kính bằng ống vách chính ban đầu Các lớp ống vách phụ hạ trước đó có chiều dài ngắn hơn một đoạn theo khả năng hạ được của thiết bị hạ ống vách chịu ma sát trên đoạn đó và có đường kính lớn hơn 10 cm theo từng lớp từ trong ra ngoài

10.5.3 Các biện pháp đề phòng sụt lỡ thành hố khoan

❖ Theo các nguyên nhân trên, để đề phòng sụt lở thành hố phải chú ý các việc sau:

• Khi lắp dựng ống vách phải chú ý độ thẳng đứng của ống giữ

• Công tác quản lý dung dịch chặt chẽ trong phương pháp thi công phải tuần hoàn

• Khi xuất hiện nước ngầm có áp, tốt nhất là nên hạ ống vách qua tầng nước ngầm Khi làm lỗ nếu gặp phải tầng cuội sỏi mà làm cho rò gỉ mất nhiều dung dịch thì phải dừng lại để xem xét nên tiếp tục sử lý hay thay đổi phương án Vì vậy công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu rất quan trọng

• Duy trì tốc độ khoan lỗ theo qui định tránh tình trạng tốc độ làm lỗ nhanh quá khiến màng dung dịch chưa kịp hình thành trên thành lỗ nên dễ bị sụt lở h

Cần kiểm tra thường xuyên dung dịch xi măng trong quá trình chờ đổ bê tông để kịp thời xử lý nếu phát hiện hiện tượng lắng đọng, tách nước Việc kiểm tra này nhằm đảm bảo chất lượng bê tông, tránh tình trạng vách bê tông bị sập do dung dịch xi măng yếu vì lắng đọng, tách nước.

• Khi làm lỗ bằng guồng xoắn, để đề phòng đầu côn quay khi lên xuống làm sạt lở thành lỗ, phải thao tác với một tốc độ lên xuống thích hợp và phải điều chỉnh cho vừa phải thành ngoài của đầu côn quay với cạnh ngoài của dao cắt gọt cho có cự ly phù hợp

• Khi thả khung cốt thép phải thực hiện cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành lỗ Sau khi thả khung cốt thép xong phải thực hiện việc dọn đất cát bị sạt lở, thuờng dùng phương pháp trộn phun nước, sau đó dùng phương pháp không khí đây nước, bơm cát v.v để hút thứ bùn trộn ấy lên, lúc này phải chú ý bơm nước áp lực không đuợc quá mạnh tránh làm cho lỗ khoan bị phá hoại nhiều hơn h

[1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà

[2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 :

1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

[3] TCVN 5574 : 2018 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà

[4] TCVN 5575 : 2012 Kết cấu công trình thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà

[5] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây

[6] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội

[7] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002

[8] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014

[9] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng

[10] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012

[11] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 :

[12] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008

[13] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1 - NXB Xây Dựng - Hà Nội

[14] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2 - NXB Xây Dựng - Hà Nội

[15] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006

[16] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003

[17] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM h

Tiêu đề	Công Trình Trung Tâm Thương Mại
Tác giả	Hồ Lê Trung Nghĩa
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Minh Đức
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại	luận văn
Năm xuất bản	2022-2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	132
Dung lượng	6,31 MB

(Luận văn thạc sĩ) công trình trung tâm thương mại

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Giới thiệu công trình

Kiến trúc công trình

CƠ SỞ THIẾT KẾ

Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng

Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ

Nguyên tắc tính toán

Vật liệu sử dụng

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Phương án kết cấu chịu tải đứng

Phương án kết cấu chịu tải đứng

Kết cấu móng – hầm

Sơ bộ kích thước cấu kiện công trình

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

Hoạt tải

Tải trọng cầu thang

Tải trọng gió

Tải trọng động đất

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật

Kiểm tra gia tốc đỉnh

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Kiểm tra hiệu ứng P – Delta

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sơ bộ tiết diện

Tải trọng

Mô hình phân tích và tính toán

Tính toán thép sàn

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH

Phương án kết cấu cầu thang

Sơ đồ tính bản thang

Tải trọng cầu thang

Kết quả nội lực và kiểm tra chuyển vị

Tính cốt thép vách lỗi

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG

Tổng quan về nền móng

Thông tin địa chất

Thông số thiết kế cọc

Sức chịu tải của cọc

Xác định độ lún cọc đơn (Mục 7.4.2, TCVN 10304 – 2014)

Tính toán thiết kế móng M9

Tính toán thiết kế móng M15

Tính toán thiết kế móng M14

Tính toán thiết kế mong lỗi thang ML2

BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

Lựa chọn công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Trình tự thi công cọc nhồi

Tổ chức thi công cọc khoan nhồi

Kiểm tra chất lượng cọc bằng phương pháp siêu âm

Nguyên nhân , khắc phục sự cố trong thi công