(Đồ án tốt nghiệp) trung tâm thương mại bờ hồ thanh hoá

KIẾN TRÚC

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 nhƣ 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 mƣa thì việc đầu tƣ 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.

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

KHÍ HẬU, ĐIỀU KIỆN THỦY VĂN

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 Lƣợng mƣa trung bình hàng năm khoảng 1600-2300mm, mỗi năm có khoảng 90-130 ngày mƣa Độ ẩm tương đối từ 85% đến 87%, 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 lƣợng mƣa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào.

QUY MÔ CÔNG TRÌNH

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 19 tầng trong đó có 1 tầng hầm dùng làm gara để xe, công trình có tổng chiều cao là 61.9 (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 17 dùng làm văn phòng cho các cơ quan thuê.

SỞ THIẾT KẾ

TIÊU CHUẨN – QUY CHUẨN ÁP DỤNG

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

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

- TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.

- TCVN 9386-2012: Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất.

- TCVN 9362-2012: Thiết kế nền nhà và công trình.

- TCXDVN 326-2004: Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi.

QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang nhau.

Các cột, vách cứng thang máy đều đƣợc 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.

2.2.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

Dùng phần mềm Etabs để xác định nội lực của công trình

2.2.3 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(TTGHII).

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 nhƣ độ võng, góc xoay, góc

Công trình đƣợc thiết kế theo TCVN, vì vậy vật liệu bê tông cũng phải tuân thủ nghiêm ngặc từ vấn đề cấp phối đến kiểm tra xác định cường độ mẫu thử. ảng 2.1 Thông số vật liệu bê tông

Tên hạng mục Cấp độ bền chịu nén Cường độ chịu nén, kéo của theo TCVN 5574-2018 bê tông (Rb; Rbt) (Mpa)

2.2.4.2 CỐT THÉP ảng 2.2 Thông số vật liệu cốt thép

STT Loại thép Kết cấu sử dụng

1 Thép CB300-T (10

6.4.2 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP

- Cắt ra 1 dãy bản thang rộng 1(m)0(cm) và xem nhƣ 1 dầm chịu uốn có kích thước tiết diện (100cm x 12cm).

Kết quả tính toán cốt thép đƣợc tóm tắt trong bảng sau:

- Bố trí thép cho cả 2 vế thang

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM THANG

- Dầm thang kí hiệu DT

6.5.1 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN DẦM THANG VÀ SƠ ĐỒ TÍNH

- Tải trọng bản thân dầm:

- Tải trọng do phản lực gối tựa: R = 25.04 (KN/m) = 2504(daN/m)

- Trọng lượng tường xây trên dầm:

- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên dầm DT là:

- Dầm cầu thang đƣợc gối lên 2 vách cứng nên sơ đồ tính là hai đầu ngàm. n 6.6 Sơ đồ tính

- Lực cắt lớn nhất tại gối: Q = (daN)

6.5.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM DT:

- Giả thiết a = 2.5 (cm) ho = h – a = 400 – 25 = 375 (mm)

- Chọn thộp 2ỉ16 cú As=4.02 (cm 2 ) ảng 6.4 Kết quả tính toán dầm DT

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN DẦM DT

Tiết diện Mô men h ho αm ξ A st As μ

(daN.m) (cm) (cm) (cm 2 ) sl ỉ Asc(cm 2 ) (%)

6.5.3.2 CỐT THÉP ĐAI DẦM DT:

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt Bố trí cốt đai theo cấu tạo.

Sử dụng cốt thép CB240-T: R s = 210  MPa  , R sw = 170  MPa

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227

THIẾT KẾ KHUNG

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

7.1.1 MÔ HÌNH KHÔNG GIAN ETABS n 7.1: Mô hình không gian Etabs

7.1.2 sTỔ HỢP TẢI TRỌNG KHUNG ảng 7.1: Các trường hợp tải trọng

Các trường hợp tải Ký hiệu TYPE Self Auto Lateral

Tĩnh tải bản thân TLBT Dead 1

Các lớp hoàn thiện CLHT Super Dead 0

Tĩnh tải tường xây TUONG Super Dead 0

Hoạt tải < 2 kN/m 2 HT 2 kN/m 2 HT>200 Live 0

Gió tĩnh phương X GIO X Wind 0 User Loads

Gió động phương X GIODONG X Seismic 0 User Loads Center mass

Gió tĩnh phương Y GIO Y Wind 0 User Loads

Gió động phương Y GIODONG Y Seismic 0 User Loads Center mass Động đất X DDX Seismic 0 User Loads Động đất Y DDY Seismic 0 User Loads ảng 7.2: Bảng khai báo các tổ hợp trung gian

STT Ký hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa

1 DEAD TOTAL TT Linear Static Tổng tĩnh tải tính toán

2 LIVE TOTAL TC Linear Static Tổng hoạt tải tiêu chuẩn

4 GIO X TOTAL Linear Static Gió theo phương X

5 GIO Y TOTAL Linear Static Gió theo phương Y

6 DDX Response Spectrum Động đất phương X

7 DDY Response Spectrum Động đất phương Y ảng 7.3: Bảng tổ hợp tải trọng

STT COMBO DEAD LIVE GIO X GIO Y DDX DDY

TOTAL TC TOTAL TC TOTAL TOTAL

BAO = ENVELOPE (CB1.1; CB1.2; CB1.3; CB1.4; CB1.5; …; CB3.4)

TÍNH TOÁN THÉP DẦM

7.2.1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC

 Bê tông B30 có Rb = 17 (MPa)

 Cốt thép CB500 – V có Rs = 435 (MPa)

 Các công thức tính toán:

 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

– Cốt thép chịu moment tại gối

+ Tầng 11, B107, tiết diện b×h = 300×700 (mm), Mg1 = 26.79 (kN.m)

Bố trớ thộp 2ỉ16 cú Aschọn = 402 (mm 2 )

+ Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

+ Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện: att = 33 (mm) h0tt = h – att = 700 – 33 = 667 (mm)

Khả năng chịu lực của dầm:

Dầm đủ khả năng chịu lực

– Cốt thép chịu moment tại bụng: M = 90.24 (kN.m)

Bố trớ thộp 2ỉ16 cú Aschọn = 402 (mm 2 )

+ Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

+ Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện: att = 33 (mm)

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227 h0tt = h – att = 600 – 33 = 567 (mm)

Khả năng chịu lực của dầm:

Dầm đủ khả năng chịu lực

– Vì tính thép dầm với số lượng mặt cắt rất lớn nên cần có sự hỗ trợ của các chương trình tính hoặc bảng tính.

Vị trí Ví trí M max b h a = a' h 0

Chọn C.thép m tt ên dầm am  tính chọn thép mặt cắt m kNm mm mm mm mm As (cm 2 ) As (cm 2 ) %

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227 75

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS.CHÂU ĐÌNH THÀNH

GV D: PGS TS C ÂU ĐÌN T ÀN

7.2.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM

+ Lực cắt lớn nhất tại gối dầm: Qmax = 360.54 (kN)

+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:

Qmax là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện; là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0.3.

Trong đó: là 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 trên vết nứt xiên, lấy bằng 1.5.

+ Tính (kN/m) < qsw lấy qsw để thiết kế cốt đai.

+ Bước cốt đai cần thiết:

+ Theo điều kiện cấu tạo: ( ) (lấy s = 100 mm).

Trong đó: là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C, lấy bằng 0.75; qsw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện + Tính smax:

+ Vị trí dầm không cần đặt cốt đai: thƣa hơn

Kết luận: Cốt đai ỉ8, 2 nhỏnh với sw = 100 (mm) trờn đoạn ở gần gối tựa và sw = 200

(mm) < 424.5 (mm) cho phần còn lại của dầm.

TÍNH TOÁN THÉP CỘT

7.3.1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO CỘT

 Việc giải chính xác cột nén lệch tâm xiên là phức tạp và tốn nhiều thời gian, nên sử dụng phương pháp tính gần đúng dựa trên việc quy đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng tương đương để tính toán cốt thép Nguyên tắc của phương pháp này được trình bày trong các tiêu chuẩn như BS8110 và ACI318 và tham khảo tài liệu Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép – GS Nguyễn Đình Cống.

 Chiều dài tính toán của cột:

: Đối với cấu kiện hai đầu ngàm cố định: ngàm mềm (với góc xoay hạn chế) theo mục 8.1.2.4.4, TCVN 5574 – 2018.

 Độ lệch tâm theo từng phương: Cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo mỗi phương theo mục 7.3.1, TCVN 5574 – 2018.

 Độ lệch tâm ban đầu:

Trong đó: lc: chiều dài của cấu kiện hoặc của khoảng cách giữa các tiết diện của nó đƣợc liên kết chặn chuyển vị; h: chiều cao tiết diện cấu kiện.

 Độ lệch tâm tĩnh học:

(Đối với kết cấu siêu tĩnh) Trong đó:

Mx: là moment theo phương trục X

+ Bán kính quán tính của cột: {

+ Điều kiện hạn chế độ mảnh: {

Trong đó: i: bán kính quán tính của tiết diện Với tiết diện chữ nhật cạnh b (hoặc h) thì i 0.288b (0.288h) Với tiết diện tròn đường kính D thì i = 0.25D.

: độ mảnh giới hạn, đối với các cấu kiện bê tông TCVN 5574 – 2018.

+ Khi độ mảnh của các cấu kiện l0/i > 14 thì phải kể đến ảnh hưởng của uốn dọc đến khả năng chịu lực của chúng bẳng cách nhân giá trị độ lệch tâm e0 với hệ số đƣợc xác định theo công thức:

Trong đó: l0: chiều dài tính toán của cấu kiện;

D: là độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền, đƣợc xác định theo các chỉ dẫn về tính toán biến dạng.

Cho phép xác định giá trị D theo công thức:

Eb, Es: là module đàn hồi lần lƣợt của bê tông và của cốt thép;

I, Is: là moment quán tính của diện tích tiết diện lần lƣợt của bê tông và của toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện; ks = 0.7;

( ) là hệ số, kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng: nhƣng không lớn hơn 2;

ML là moment đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng;

ML1 là moment đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn; là giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc ( ), lấy không nhỏ hơn 0,15 và không lớn hơn 1,5.

 Quy đổi theo phương pháp gần đúng:

+ Xét tiết diện có các cạnh Cx, Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp này

, cốt thép được đặt theo chu vi phân bố đều hoặc cốt thép đặt theo phương cạnh ngắn có mật độ dày hơn.

+ Tiết diện chịu lực nén N, Moment uốn Mx và My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay.

Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương, tính được hệ số Moment đã gia tăng Mx1 × Mx; My1 = × My Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1; My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong 2 mô hình tính toán theo phương X hoặc phương Y Điều kiện và kí hiệu theo bảng sau:

GV D: PGS TS C ÂU ĐÌN T ÀN Bảng 7.4 Điều kiện và phương tính toán

Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện h = Cx; b = Cy h = Cy; b = Cx

Kí hiệu M1 = Mx1; M2 = My1 M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eax + 0.2×eay ea = eay + 0.2×eax

– Giả thiết a, ở đây giả thiết a = 50 mm cho tất cả các cột.

– Tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:

– Hệ số chuyển đồi m0 đƣợc xác định nhƣ sau:

– Tính moment tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành nén lêch tâm phẳng):

– Độ lệch tâm tính toán:

– Dựa vào hệ sốvà giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán:

+ Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé (NLTRB) khi tính toán gần như nén đúng tâm:

 Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm :

 Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

 Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast

(NLTB) Xác định lại chiều

Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé cao vùng nén x:

 Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức sau:

+ Trường hợp 3: Khi { Tính toán theo nén lệch tâm lớn (NLTL).

 Tính Ast theo công thức sau:

; lấy k = 0.4 + Hàm lƣợng cốt thép:

[đối với cấu kiện chịu uốn, chịu kéo lệch tâm, chịu nén lệch tâm khi độ mảnh (đối với tiết diện chữ nhật với )]

Cốt đai cột đƣợc đặt theo cấu tạo theo tiêu chuẩn TCVN 9386 – 2012 mục 5.4.3.2.2

– Trong phạm vi các vùng tới hạn của những cột kháng chấn chính, cốt đai kín và đai móc có đường kính ít nhất là 6 mm, phải được bố trí với một khoảng cách sao cho bảo đảm độ dẻo kết cấu tối thiểu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của các thanh thép dọc Chọn cốt đai cho cột ỉ10

– Khoảng cách s giữa các vòng đai không đƣợc vƣợt quá: (Theo mục 5.4.3.2.2 (11),

Trong đó: b0 là kích thước tối thiểu của lõi bê tông (tính tới đường trục của cốt thép đai); dbL là đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc.

– Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau đƣợc cố định bằng cốt đai kín và đai móc không đƣợc vƣợt quá 200 mm, tuân theo EN 1992-1-1:2004.

Tên P M y = M 22 M x = M 33 l tt C y = t 2 C x = t 3 a A cal  A st  ch

Cột (kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)

Cột (kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) (%) thép (cm 2 ) (%)

Tên P l tt C y = t 2 C x = t 3 a A cal Chọn A st

Cột (kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)

THIẾT KẾ VÁCH

TÍNH CỐT THÉP DỌC CHO VÁCH ĐƠN

– Tính cốt thép vách đơn theo phương pháp vùng biên chịu Moment

– Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ Moment Lực dọc trục đƣợc giả thiết là phân bố đều trên toàn bộ tiết diện vách.

– Các giả thiết tính toán:

+ Ứng lực kéo do cốt thép chịu.

+ Ứng lực nén do bê tông và cốt thép cùng chịu. n 8.1: Sơ đồ tín vác đơn

+ Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng dự định thiết kế chịu toàn bộ Moment Xét vách chịu lực dọc trục N và Moment uốn trong mặt phẳng Mx Moment Mx tương đương với cặp ngẫu lực đặt ở 2 vùng biên của vách.

+ Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên và vùng giữa

Ab: Diện tích vùng biên

Ag: Diện tích vùng giữa

A: Diện tích mặt cắt ngang của vách

+ Bước 3: Tính toán diện tích cốt thép chịu kéo hoặc nén

 Tính toán diện tích cốt thép cho vùng biên của vách tương tự như cột chịu kéo và nén đúng tâm Khả năng chịu lực của cột chịu kéo – nén đúng tâm đƣợc xác định nhƣ công thức:

Rb, Rs: lần lượt là cường độ tính toán chịu nén của bêtông và chịu kéo của cốt thép

Ab, As: lần lƣợt là diện tích tiết diện bê tông vùng biên và cốt thép dọc

 Nếu Ni < 0 (Vùng biên chịu kéo):

 Nếu Ni > 0 (Vùng biên chịu nén):

Nếu As < 0 đặt thép theo cấu tạo.

+ Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu tính toán không thỏa mãn thì tăng kích thước B của vùng biên rồi tính toán lại Chiều dài của vùng biên B có giá trị lớn nhất là L/2, nếu tăng kích thước B vượt giá trị này thì phải tăng chiều dày vách.

+ Bước 5: Kiểm tra phần tường còn lại giữa 2 vùng biên như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm Trường hợp bê tông đã đủ khả năng chịu lực thì cốt thép chịu nén trong vùng này đặt theo cấu tạo.

Chia hệ lỗi thành các phần tử nhỏ n 8.2 Chia phần tử vách

Kết quả tính thép đầy đủ cho tất cả các tầng đƣợc thể hiện trong bảng sau: ảng 8.1: Kết quả tính thép cho tất cả các tầng của vách

Phần P M 2 M 3 N i As Số As μ ỉ (chọn) tử thanh

(kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (cm 2 ) (mm) (cm 2 ) (%)

- Tính toán cốt thép đai

Lực cắt lớn nhất trong vách Qmax = 1430 (kN)

 Kiểm tra ứng suất nén chính bụng dầm

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.

 b2  1.5 – 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.

C = 7920 mm – Hình chiếu vết nứt lớn nhất, giá trị C chọn với điều kiện h0 ≤ C ≤ 2h0.

Qmax = 1430(kN) < Qb = 1821.6(kN), bê tông đủ khả năng chịu lực cắt, bố trí cốt đai cấu tạo cho vách: chọn thép đai 2 nhánh d8a200.

THIẾT KẾ MÓNG

THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT

Thông kê thông số địa chất, từ cao trình tự nhiên đến chiều sâu hố khoan là 50m ảng 9.1 Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất

Dung trọng Lớp đất Bề dày tự nhiên Độ ẩm Góc ma sát Lực dính Độ sệt hi W trong c IL E

Bảng 9.2: Chỉ số SPT cáu các lớp Thông kê thông số địa chất, từ cao trình tự nhiên đến chiều sâu hố khoan là 50m ảng 9.3 Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất

Dung trọng Lớp đất Bề dày tự nhiên Độ ẩm Góc ma sát Lực dính Độ sệt hi W trong c IL E

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227 102 ảng 9.4: Chỉ số SPT cáu các lớp đất

Lớp Độ sâu zi (m) Chỉ số SPT Lớp Độ sâu zi (m) Chỉ số SPT

Lớp 1: Sét lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ - xám trắng, trạng thái nửa cứng.

Lớp 2: Sét, màu xám trắng – nâu hồng, trạng thái nửa cứng.

Lớp 3: Sét pha nặng, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 4: Cát pha, đôi chỗ lẫn sỏi sạn TA, màu xám vàng – xám tro – xám hồng, trạng thái dẻo.

Lớp 5: Sét, màu nâu vàng – xám xanh, trạng thái cứng – nửa cứng

Chọn chiều dài cọc: Lcoc = 39m.

Chiều dài của cọc nằm trong đất là: L = Lcoc – (0.9 + 0.1) = 39 – (0.5 + 0.1) = 38.4m

Cao độ đặt đài móng tính từ mặt đất tự nhiên: –5.6m.

THÔNG SỐ CỌC

Acọc: Diện tích tiết diện ngang cọc (m 2 )

Ab: Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc (m 2 )

As: Diện tích tiết diện ngang cốt thép (m 2 )

Acọc = 0.503m 2 (Cọc có đường kính d = 0.8m)

Rs: Cường độ tính toán cốt thép

9.2.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC:

9.2.1.1 SỨC CHỊU TẢI THEO VẬT LIỆU:

Trong đó: γcb = 0.85 – Hệ số điều kiện làm việc (mục 7.1.9 TCVN 10304:2014) γ ’ cb = 0.70 – Hệ số điều kiện làm việc (mục 7.1.9 TCVN 10304:2014)

9.2.1.2 SỨC CHỊU TẢI THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ ĐẤT NỀN:

Sức chịu tải trọng nén Rc,u của cọc treo hạ bằng phương pháp ép được xác định bằng tổng sức kháng của đất dưới mũi cọc và trên thân cọc:

Trong đó: γc – hệ số điều kiện làm việc của cọc (khi cọc tựa trên nền đất dính độ bão hòa Sr < 0.9 và trên đất hoàng thổ γc = 0.8, các trường hợp khác γc =1). γcq – hệ số diệu kiện làm việc đất dưới mũi cọc Bê tông đổ dưới nước γcq = 0.9, đối với trụ đường dây tải điện trên không lấy theo điều 14, trường hợp khác γcq =1. u – chu vi tiết diện ngang thân cọc, u = 2.513m

Ab – diện tích cọc tựa lên đất, Ab = 0.5m² li – Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i” qb – cường độ sức kháng của đất mũi lấy theo bảng 7 trang 31 của TCVN 10304:2014

→IL=0→qpE00kPa fi – cường độ kháng cọc trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, lấy theo Bảng 3

TCVN 10304:2014 Đối với cát pha lấy thêm 15% so với giá trị trong bảng ảng 9.5 Thông số tính toán theo chỉ tiêu cơ lí đất nền Độ sâu Độ sệt

Lớp z i trung l i f i γ cf γ cf f i l i bình Z IL m m m kN/m²

9.2.1.3 SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO SPT:

Tính theo Công thức Nhật Bản (đất rời và đất dính)

Theo Mục G.3.2 trang 82 của TCVN 10304:2014

Sức chịu tải cực hạn cọc: ∑( )

Trong đó: qb – cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc: = 6cu (Kpa) cho cọc nhồi). fci, fsi – cường độ sức kháng trung bình của đất dính thứ i, đất rời thứ i: ; fL – hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d, xác định theo biểu đồ hình G.2.b TCVN

10304:2014 (fL = 1) αp – hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, xác định theo biểu đồ hình G.2.a TCVN

10304:2014 cu,i – cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính, lc,i – chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i” ls,i – chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i” n 9.1 Biểu đồ xác định hệ số α ảng 9.6 Thông số tính toán theo chỉ tiêu SPT (Nhật Bản) – đất dính

Lớp li (m) Np Cu,i = 6.25Np α fi = α.Cu,i fi.li kPa kN/m 2 kN/m

TỔNG 1341.66 ảng 9.7 Thông số tính toán theo chỉ tiêu SPT (Nhật Bản) – đất rời

Lớp đất l si N si f si f si l si m kN/m 2 kN/m

9.2.1.4 SỨC CHỊU TẢI THEO CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN:

Theo Mục G1 và G2 trang 80 của TCVN 10304-2014

Sức chịu tải cực hạn: ∑

Ab – diện tích tiết diện ngang mũi cọc (m 2 ) u – Chu vi tiết diện ngang cọc (m) fi – cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ trên thân cọc (kN/m2) Đƣợc lấy theo Bảng 3 TCVN 10304 li – chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i (m) qb – cường độ sức kháng của đất mũi trong đất (kN/m 2 )

SVTH: Văn Đình Duy – MSSV: 18149227 107 ảng 9.8 Thông số tính toán theo chỉ tiêu cường đồ đất nền- đất dính

Lớp li Np Cu,i = 6.25Np α fi = α.Cu,i fi.li m kPa kN/m 2 kN/m

TỔNG 1341.66 ảng 9.9 Thông số tính toán theo chỉ tiêu cường đồ đất nền- đất rời

Vậy sức chịu tải cực hạn theo ma sát: ∑ ( )

Sức chịu tải cực hạn do kháng mũi Qp(kN)

+ Cọc dưới móng cột ngàm vào lớp đất 5 (đất dính):

- Đất dưới mũi cọc là đất dính thuần túy không thoát nước nên tính theo công thức

(G.2.1) Phụ lục G TCVN 10304:2014: ; Ab = 0.503m 2 ; cu = 6.25×37 231.25kN/m 2 ;

9.2.2 SỨC CHỊU TẢI THIẾT KẾ: ảng 9.10 Các giá trị sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải của cọc ép Kết quả SCT kN

Theo chỉ tiêu đất nền 7499.40

Theo cường độ đất nền 9532.81

Sức chịu tải đặc trƣng: ( )

Sức chịu tải thiết kế: ( )

Trong đó: γo – hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc làm việc nhóm lấy bằng 1.15 γn – hệ số tầm quan trọng phụ thuôc vào tầm quan trọng của công trình, đối với công trình cấp 2 lấy bằng 1.15 γk – hệ số tin cậy

Chọn sơ bộ số cọc: n ≤ 5 cọc do đó: γk = 1.75

Chọn sơ bộ số cọc: 6 < n ≤ 10 cọc do đó: γk = 1.65

Chọn sơ bộ số cọc: 11 < n ≤ 20 cọc do đó: γk = 1.55

Chọn sơ bộ số cọc: có ít nhất 21 cọc do đó: γk = 1.4

Sức chịu tải cho phép của đài từ 1 – 5 cọc:

Sức chịu tải cho phép của đài tối thiểu 21 cọc:

THIẾT KẾ MÓNG M1

9.3.1 CHỌN SỐ LƢỢNG CỌC BỐ TRÍ:

Nội lực dưới móng M1, xét trường hợp lực dọc lớn nhất tác dụng lên móng là nguy hiểm nhất để thiết kế ảng 9.11: Nội lực tính toán móng M1

Cột Load N M X M Y Q X Q Y kN kN.m kN.m kN kN

Sơ bộ số lƣợng cọc:

+ Sức chịu tải cọc sử dụng: Rcd = 4285.37kN

+ k – hệ số xét đến ảnh hưởng của momen và lực ngang ( )

+ Do chưa tính trọng lượng đài cọc và khối đất dấp trên đài cũng như ảnh hưởng của hệ số nhóm, ta chọn số cọc là 2 cọc.

+ Chọn kích thước đài cọc và bố trí như sau: Khoảng cách giữa 2 tim cọc s = 3D 2.4m khoảng cách từ tim cọc đến mép đài. n 9.2 Bố trí cọc móng M1

9.3.2 KIỂM TRA PHẢN LỰC ĐẦU CỌC:

Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc (trường hợp này trùng với trọng tâm đài):

Tải trọng tác dụng lên cọc:

Kiểm tra điều kiện: Pmax ≤ Rtk → Thỏa; Pmin > 0 → Cọc không bị nhổ. ảng 9.12 Giá trị phản lực đầu cọc

P tt max = 3251.84kN; P tt min = 2548.88kN

P tt max = 3251.84kN < R 1 tk= 4285.37kN→ Thỏa

P tt min = 2548.88kN > 0 → Các cọc không bị nhổ.

9.3.3 SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC:

Sơ bộ tổng tải tác dụng lên tâm móng (tạm bỏ qua tác dụng của moment)

*+ *+ d: đường kính cọc, s: khoảng cách giữa các cọc, n1: số hàng cọc: n2: số cọc trong mỗi hàng

Sức chịu tải của nhóm cọc:

Kết luận: Hệ cọc đủ khả năng chịu tải.

9.3.4 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH KHỐI MÓNG QUY ƢỚC:

Chọn trường hợp tính toán: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần đúng lấy N = N tt max/1.15

Xác định kích thước khối móng quy ước:

+ Góc ma sát trung bình:

∑ n 9.3 Khối móng quy ước móng M1

Diện tích đáy khối móng quy ƣớc tính theo công thức: Aqu = Lqu×Bqu

Moment chống uốn của móng khối quy ƣớc:

Khối lƣợng đất trong khối móng quy ƣớc:

Trọng lƣợng đất bị cọc, đài chiếm chỗ:

Khối lƣợng cọc và đài bê tông:

Khối lƣợng tổng trên móng quy ƣớc:

Tải trọng qui về đáy móng khối quy ƣớc: ảng 9.13 Nội lực tiêu chuẩn

Móng Cột Load N tc M tc x M tc y kN kN.m kN.m

M1 C39 CB2.2 4716.88 -20.21 90.37 Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: p tc max min tc

 tc qu  M xqu  M yqu qu

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng theo Điều 4.6.9, TCVN 9362:2012

Trong đó: m1 và m2: Lần lƣợt là hệ số điều kiện làm việc của đất nền và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10

TCVN 9362 – 2012, đất sét có độ sệt IL

Định dạng
Số trang	237
Dung lượng	7,33 MB