(Đồ án hcmute) chung cư new standards

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ NEW STANDARDS GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN SVTH : CAO VĂN LINH MSSV: 14149088 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 /2018 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ NEW STANDARDS CNK : PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN GVHD : TS PHẠM ĐỨC THIỆN SVTH: CAO VĂN LINH MSSV: 14149088 LỚP: 149490A Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018 an ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MSSV: 14149088 Họ tên sinh viên: CAO VĂN LINH Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ NEW STANDARDS Họ tên GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày……tháng … năm …… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) an ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: CAO VĂN LINH MSSV: 14149088 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ NEW STANDARDS Họ tên GVPB: TS TRẦN VĂN TIẾNG NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày…… tháng…… năm …… Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) an LỜI CẢM ƠN Luận án tốt nghiệp kết thúc trình học tập trường đại học, đồng thời mở trước mắt chúng em hướng vào sống tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp nhiều kiến thức học học kỳ trước Ngồi cịn giúp em thu thập, bổ sung thêm kiến thức mới, qua rèn luyện khả tính tốn, khả nghiên cứu giải vấn đề phát sinh thực tế Bên cạnh cịn kinh nghiệm q báu hỗ trợ chúng em nhiều thực tế sau Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy TS PHẠM ĐỨC THIỆN thầy cô khác Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình q thầy Những kiến thức kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt cho em tảng để em hoàn thành luận văn hành trang cho chúng em sau Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến q thầy Khoa Xây Dựng nói riêng trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung – người truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trình học tập Em xin cảm ơn bạn học lớp với em, người sát cánh em suốt năm học vừa qua Cảm ơn bạn hợp tác trao đổi, thảo luận đóng góp ý kiến để giúp cho q trình làm luận văn tơi hồn thành Đồ án tốt nghiệp cơng trình đầu tay sinh viên trước trường Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn chắn cịn có nhiều sai sót, em kính mong nhận dẫn quý thầy để em ngày hồn thiện kiến thức cho thân Cuối em xin chúc q thầy dồi sức khỏe để tiếp tục nghiệp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn ! Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực CAO VĂN LINH an SUMMARY OF THE GRADUATE PROJECT Name’s student: CAO VAN LINH Student ID: 14149088 Sector: Construction Engineering Technology Project’s Name: New Standards apartment Input Data: • Architectural profile (provided by Advisor) • Soil profile (provided by Advisor) The contents of capstone project: • Architecture • Reproduction of architectural drawings (0%) • Structure • Modelling, anlysis and design typical floor • Calculate, design staircase • Modeling, calculation, framing of frame C • Foundation: bored piles Product: • 01 thesis • 17 drawings A1 (03 Architecture, 12 structures, 02 foundations) Advisor: Reader/Ph.D Pham Duc Thien Start date: 27/08/2018 Finish date: 30/12/2018 Ho Chi Minh City, December 30th, 2018 HEAD OF FACULTY ADVISOR an MỤC LỤC BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN SUMMARY OF THE GRADUATE PROJECT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH 11 CHƯƠNG I: KIẾN TRÚC .13 I.1 Mục đích thiết kế 13 I.2 Giới thiệu cơng trình .13 I.2.1 Vị trí cơng trình 13 I.2.2 Quy mô đặc điểm cơng trình 13 I.2.3 Các tiêu xây dựng 13 I.3 Giải pháp kiến trúc, quy hoạch 13 I.3.1 Quy hoạch 14 I.3.2 Giải pháp bố trí mặt 14 I.3.3 Giải pháp kiến trúc 14 I.3.4 Giao thông nội 14 I.4 Các hệ thống kĩ thuật cơng trình 14 I.4.1 Hệ thống chiếu sáng 14 I.4.2 Hệ thống điện 14 I.5 Hệ thống cấp thoát nước .14 I.5.1 Hệ thống cấp nước sinh hoạt 15 I.5.2 Hệ thống nước mưa khí gas 15 I.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 15 I.6.1 Hệ thống báo cháy 15 I.6.2 Hệ thống cứu hỏa hóa chất nước 15 I.7 Hệ thống khí hậu, thủy văn 15 CHƯƠNG II: THÔNG TIN CHUNG VỀ VẬT LIỆU VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ .16 II.1 Thông tin chung vật liệu 16 II.2 Lớp bê tông bảo vệ .16 II.3 Tiêu chuẩn dùng thiết kế 17 an II.3.1 Các tiêu chuẩn quy chuẩn viện dẫn 17 II.3.2 Nguyên tắc 17 II.3.3 Lựa chọn cơng cụ tính tốn 18 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19 III.1 Tổng quan 19 III.2 Tính tốn sàn điển hình phương pháp sàn sườn 19 III.2.1 Mặt sàn tầng điển hình, sơ đồ bố trí hệ dầm sàn 19 III.2.2 Tải trọng tác dụng lên ô 20 III.2.3 Mơ hình safe 22 III.2.4 Tính tốn cốt thép 26 III.3 Tính tốn sàn tầng điển hình phương pháp sàn phẳng .28 III.3.1 Tải trọng: 28 III.3.2 Mơ hình Safe 29 III.3.3 Tính tốn bố trí cốt thép 31 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN KẾT CẤU CẦU THANG .34 IV.1 Các đặc trưng cầu thang .34 V.2 Tính thang .35 IV.2.1 Tải trọng tác dụng lên thang 35 IV.2.2 Tính tốn nội lực cầu thang (sử dụng phần mềm SAP2000) 36 IV.2.3 Tính tốn cốt thép 37 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG .39 V.1 Tổng quan khung vách cơng trình 39 V.2 Chọn sơ tiết diện khung ngang .39 V.2.1 Chọn sơ tiết diện dầm, vách 40 V.2.2 Chọn sơ tiết diện cột 40 V.3 Quan điểm tính toán 42 V.4 Tải trọng tác dụng vào khung 42 V.4.1 Tĩnh tải lớp hoàn thiện sàn 42 V.4.2 Hoạt tải tác dụng vào khung 43 V.4.3 Tải gió tác dụng vào khung 43 V.5 Tính tốn cơng trình chịu động đất theo phương pháp phổ phản ứng 51 V.5.1 Tổng quan 51 V.5.2 Tính tốn tải trọng động đất 51 V.6 Các trường hợp tải tổ hợp 55 an V.6.1 Các trường hợp tải tác dụng lên khung 55 V.6.2 Tổ hợp tải trọng 55 V.7 Kiểm tra mơ hình 57 V.8 Tính thép cho dầm biên .58 V.8.1 Nội lực xuất từ mơ hình 59 V.8.2 Tính tốn cốt thép dọc cho dầm biên 60 V.8.3 Tính tốn cốt thép đai cho dầm biên 61 V.8.4 Kết tính tốn cốt thép dầm 62 V.8.5 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 63 V.9 Tính tốn cốt thép cột 66 V.9.1 Phương pháp tính tốn 66 V.9.2 Tính tốn cốt thép cho phần tử cột 69 V.9.3 Kiểm tra khả chịu lực cho cột nén lệch tâm phẳng biểu đồ tương tác 82 V.10 Tính tốn vách cứng cho khung trục C 83 V.10.1 Giả thiết tính tốn 83 V.10.2 Tính tốn cốt thép trường hợp cụ thể cho vách 86 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG .91 VI.1 Số liệu địa chất cơng trình 91 VI.2 Lựa chọn phương án móng 92 VI.3 Sơ lược phương án móng cọc khoan nhồi .92 VI.4 Chọn kích thước, chiều sâu chơn cọc 92 VI.5 Tính tốn sức chịu tải cọc 93 VI.5.1 Theo vật liệu làm cọc 93 VI.5.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý 93 VI.5.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 94 VI.5.4 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh SPT 96 VI.5.5 Sức chịu tải thiết kế cọc 99 VI.6 Tính Tốn Móng M1 100 VI.6.1 Tải trọng tác dụng 100 VI.6.2 Chọn chiều sâu chôn móng 100 VI.6.3 Xác định số cọc kích thước đài 100 VI.6.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 102 VI.6.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 102 VI.6.6 Kiểm tra xuyên thủng 105 an VI.6.7 Tính thép cho đài cọc 107 VI.7 Tính Tốn Móng M2 108 VI.7.1 Tải trọng tác dụng 108 VI.7.2 Chọn chiều sâu chơn móng 108 VI.7.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc 108 VI.7.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 108 VI.7.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 110 VI.7.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 112 VI.7.7 Kiểm tra khả chống cắt 112 VI.7.8 Tính thép cho móng M2 113 VI.8 Tính Tốn Móng ML 114 VI.8.1 Nội lực 114 VI.8.2 Chọn chiều sâu chơn móng 114 VI.8.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc 114 VI.8.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 114 VI.8.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 116 VI.8.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 118 VI.8.7 Kiểm tra khả chống cắt 119 VI.8.8 Tính thép cho móng ML 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 an -Kiểm tra xuyên thủng cọc: Hình Sơ đồ xuyên thủng cọc Nhận xét: Với góc lan tỏa ứng suất 45o ta thấy tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, nên đài móng xem tuyệt đối cứng → Điều kiện chống nén thủng (chọc thủng đài cột) đảm bảo VI.6.7 Tính thép cho đài cọc Thép theo phương trục x y Hình 10: Sơ đồ tính thép theo phương X móng M1 Bản móng xem ngàm mép cột - Moment theo phương x cọc 1,4,7 gây xét 1m: 107 an Mx = ( P1 + P4 + P7 ) 1.050 (1877.1 + 1877.3 + 1877.4 )  1.050 = 1478.3(kN.m) 4 - Moment theo phương y cọc 1,2,3 gây xét 1m: ( P + P2 + P3 ) 1.050 = (1877.1 + 1880.2 + 1883.3)  1.050 = 1480.7(kN.m) Mx = 4 - Giả thiết ao = 50 mm Bảng 14 Bảng tính thép lớp đài móng M1 M (kN.m) 1478.3 1480.8 b (mm) 1000 1000 h0 (mm) 1600 1600 = Rb Rs (MPa) (MPa) 17 365 17 365 αm 0.040 0.040 As As a  (mm2) (mm2) 0.0407 2584 20 120 2617 0.0407 2588 20 120 2617   (%) 0.16 0.16 Thép lớp bố trí thép cấu tạo Ø16a200 VI.7 Tính Tốn Móng M2 VI.7.1 Tải trọng tác dụng Bảng 15 Nội lực móng M2 Story HAM Pier P5 Combo COMB7 Loc Bottom P -27557.7 V2 -32.47 V3 -3.55 T 18.326 M2 665.999 M3 192.68 VI.7.2 Chọn chiều sâu chơn móng - Chọn chiều sâu chơn móng hm = 4m so với cao độ tự nhiên - Chọn chiều cao đài hđ = m VI.7.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc N = 1.3  tt 27557.7 = 16.3 (cọc) Qa 2200 Chọn 16 cọc bố trí khoảng cách cọc 3D với D = 0.5 m  Kích thước đài cọc L×B = 5.7x5.7 (m) Nc = 1.3  Hình 11: Sơ đồ bố trí cọc ly tâm móng M2 VI.7.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc 108 an Tính tốn độ cứng lị xo Độ cứng lò xo xác định: P K coc = max Trong đó: Pmax: Tải trọng lớn móng ML n.s n: Tổng số cọc đài móng s: Độ lún cọc đơn Xác định độ lún móng cọc theo kinh nghiệm (Phụ lục B TCVN 10304:2014) Độ lún cọc đơn tính theo kinh nghiệm theo biểu thức Vesic (1977): s= D Q.L + 100 A.E Trong đó: D đường kính cọc; Q tải trọng tác dụng lên cọc; A tiết diện ngang cọc; L chiều dài cọc; E mơ đun đàn hồi vật liệu cọc Ta có: Bảng 16 Thơng số tính s D(m) 0.5 Q(kN) 2200 L(m) 22 A(m2) 0.12 E(kN/m2) 32500000 0.5 2200  22 + = 0.0174(m) 100 0.12  32.5  106 P 27557.7 Từ suy ra: K coc = max = = 175975.1(kN / m) n.s  0.0174 Vây: s = Hình 12 Khai báo độ cứng lị xo Kcọc cho móng M2 109 an Hình 13 Kết phản lực đầu cọc móng ML Pmax = 2158.9(kN) < Rcd = 2200(kN) : thoả yêu cầu Pmin = 902.8 (kN) > :cọc không bị nhổ, không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc VI.7.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc :  li  i = 4.8 18.62 +  24.18 + 11.2  30.2 = 26.03o tb = 22  li 26.03 = 6.50 Góc truyền lực :  = Chiều dài khối móng qui ước : LM = L – D + 2Lc.tg  tb = 5.7 - 0.5 + 2×22×tg(6.50) = 10.21(m) Chiều rộng khối móng qui ước : BM = B-D+ 2Lc.tg  tb = 5.7 - 0.5 + 2×22×tg(6.50) = 10.21 (m) Diện tích đáy khối móng quy ước : Fqu = 10.2x10.2 = 104(m2) Trong : L,B : Khoảng cách bên cọc xa theo phương cạnh dài cạnh ngắn Lc : chiều dài cọc tiếp xúc với đất ❖ Xác định khối lượng khối móng quy ước Chọn chiều cao đài : hđ = 2m Thể tích đài cọc: W = 2×10.2x10.2 + 16×0.196×22 = 277.1 m3 - Thể tích đất móng khối qui ước: Wđất = 104×22 – 277.1= 2010.9 m3 → Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = .W + Wđất tb  h 11.05 + 18 10.97  tb = i i = = 10.98 (KN / m3 ) Với h 22 → Trọng lượng khối móng qui ước: - 110 an Qm = 20×277.1 + 10.98×2010.9 = 27621.7 (KN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : N tt 27557.7 + Qm = + 27621.7 = 51584.9 kN Ntc = 1.15 1.15 ❖ Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước mm R tc = (Ab II + Bh 'II + DcII ) k tc Tra bảng : m1 =1.1 ; m2 =1 ; ktc = 1; b = 10.2 m; tc = 30.24  A = 1.17 ; B = 5.68; D = 8.02; c = 15.4 KN/ m2 Thay giá trị vào, ta có sức chịu tải đáy khối móng quy ước Rtc =1.1×[1.17×10.2×11 + 5.68×27×11.15 + 8.02  15.4 -20×2.5]= 2036.6(KN/m2) ❖ Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : B L2 14.5 162 Wm = m m = = 618.7 (m3) 6 tc N tc M tcx M y 51584.9 666 192.7 tc  max = + + = + + = 499.1KN / m Fqu Wm Wm 104 277.1 277.1  tc = tc N tc M tcx M y 51584.9 666 192.7 − − = − − = 492.9KN / m Fqu Wm Wm 104 277.1 277.1 N tc 51584.9 = = 496 KN / m2 Fqu 104 Các điều kiện thỏa mãn : tc max = 499.1 < 1.2Rtc = 2443.92(KN/m2) tc tb =  tctb = 496 < Rtc = 2036.6(KN/m2) tc  >0 → Có thể tính lún theo quan niệm biến dạng đàn hồi tuyến tính ❖ Kiểm tra độ lún cọc Áp lực gây lún mũi cọc :  N tc −   h = 51584.9 −  11.05 − 18  10.97 = 254.3 kN/m2 Pgl = Fqu 104 - Bề dày phân tố lớp đất tính lún: chọn h = 1(m) - Ứng suất trọng lượng thân đặt mũi cọc :  bt = γ×Zc = 4×11.05 + 18×10.97 = 241.66 (kN/m2) - 111 an Bảng 17 Bảng kết tính lún móng M2 Lớp phân tố Chiều dày 1 1 1 1 z (m) z/b σ bt ko σgl P1i P2i e1i e2i s(m) 0.20 0.40 0.50 0.70 0.90 1.10 1.20 1.40 241.66 252.63 263.60 274.57 285.54 296.51 307.48 318.45 329.42 0.960 0.800 0.703 0.528 0.393 0.297 0.257 0.201 254.3 244.1 203.4 178.8 134.1 99.8 75.4 65.4 51.1 247.1 258.1 269.1 280.1 291.0 296.5 307.5 318.5 496.36 481.90 460.19 436.51 408.00 401.28 390.06 381.71 0.449 0.448 0.448 0.447 0.446 0.446 0.445 0.445 0.438 0.438 0.439 0.440 0.441 0.441 0.442 0.442 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.003 0.003 0.002 Tổng 0.029 bt 329.42 = = 6.4  nên dừng việc tính lún gl 51.1 - Cơng thức tính tổng độ lún: (e − e2i ) S =  1i h i = 2.9 cm  [S] = cm → Thỏa điều kiện độ lún cho phép cơng trình + e1i - Tại lớp phân tố thứ : VI.7.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc ❖ Kiểm tra cọc làm việc nhóm (Cơng thức hiệu ứng nhóm theo Converse Labarre) Hệ số nhóm:  (m − 1)n + (n − 1)m   = 1−   90mn   , = arctg  d  = arctg       s  3 Trong đó: + m: số hàng cọc + n: số cọc hàng + d: đường kính cọc , d = 0.5 m + s: khoảng cách tâm cọc, s = 1.5 m Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhóm =  n c  Qtk  N tt ❖ Kiểm tra Kiểm tra hệ số nhóm cọc :  (m − 1)n + (n − 1)m    (4 − 1)  + (4 − 1)    = 1−   = − arctan    = 0.69 90mn 90        Sức chịu tải nhóm cọc : tt Qnhóm =  n c  Qd.nen  N = 0.69×16×2754= 30404.16(kN) Qnhóm > Ntt = 27557.7  Thỏa yêu cầu VI.7.7 Kiểm tra khả chống cắt 112 an Kiểm tra khả chống cắt bê tông đài móng với lực cắt lớn móng Chiều cao đài chọn hđ = m - Khả chống cắt bê tông Qb = 0.75 b R bt bh = 0.75  1.1  1.2  5700  1.9 = 10721.7 kN Lực cắt lớn đài móng xuất từ safe Bảng 18 Nội lực đài móng M2 - Strip MSB3 Station 0.75 OutputCase COMB1 P 1482.2 V2 1898.2 T 195.2 M3 335.8 → Qmax = 1898.2 kN  Qb = 10721.7 kN Vậy thỏa khả chống cắt VI.7.8 Tính thép cho móng M2 - Sử dụng phần mềm SAFE mơ hình, tính tốn nội lực Vẽ Strip theo phương X, Y với chiều rộng dãy 1m Hình 14 Chia dãy strip móng M2 Kết nội lực theo phương X, Y : Bảng 19 Nội lực tính thép cho đài móng M2 Strip MSA10 Station 4.2 MSB12 1.5 Location OutputCase CaseType Before COMB1 Combination After COMB1 Combination P -93.5 V2 -2428.5 T 306.0063 M3 1829.2 4256.4 2254.4 345.7 1783.6 Giả thiết ao = 50mm → ho = 2000 - 50 =1950 mm Bảng 20 Bảng tính thép cho đài móng M2 M b h0 (kN.m) (mm) Phương X Phương Y Lớp Lớp  (mm) As 1784 1000 1950 0.034 0.0347 2617 Bố trí thép theo cấu tạo 1829 1000 1950 0.035 0.0356  a (mm2) Bố trí thép theo cấu tạo Lớp lớp αm 2685 As  (mm2) 16 22 200 1005 140 2714 16 200 1005 22 140 2714 113 an (%) 0.14 0.14 VI.8 Tính Tốn Móng ML VI.8.1 Nội lực Bảng 21 Nội lực móng ML Story HAM Pier P1 Combo COMB1 Loc Bottom P -92210.9 V2 V3 T M2 M3 -69.62 321.86 902.049 -16213.5 1855.072 VI.8.2 Chọn chiều sâu chơn móng - Chọn chiều sâu chơn móng hm = 6m so với cao độ tự nhiên, chọn sơ chiều rộng đài b = 10 m - Chọn chiều cao đài hđ = m VI.8.3 Chọn sơ cọc diện tích đài cọc N = 1.3   tt 92210.9 = 54.5 (cọc) Qa 2200 Chọn 56 cọc bố trí khoảng cách cọc 3D với D = 0.5 m Chiều dài móng : 11.5 m Chiều rộng móng : 10 m  Kích thước đài cọc L×B = 11.5×10 (m) Nc = 1.3  Hình 15 Sơ đồ bố trí cọc ly tâm móng ML VI.8.4 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc Tính tốn độ cứng lò xo Độ cứng lò xo xác định: P K coc = max Trong đó: Pmax: Tải trọng lớn móng ML n.s n: Tổng số cọc đài móng s: Độ lún cọc đơn Xác định độ lún móng cọc theo kinh nghiệm (Phụ lục B TCVN 10304:2014) Độ lún cọc đơn tính theo kinh nghiệm theo biểu thức Vesic (1977): s= D Q.L + 100 A.E Trong đó: D đường kính cọc; Q tải trọng tác dụng lên cọc; A tiết diện ngang cọc; 114 an L chiều dài cọc; E mô đun đàn hồi vật liệu cọc Ta có: Bảng 22 Thơng số tính s D(m) 0.5 Q(kN) 2200 L(m) 22 A(m2) 0.12 E(kN/m2) 32500000 0.5 2200  22 + = 0.0174(m) 100 0.12  32.5  106 P 92210.9 Từ suy ra: K coc = max = = 94633.5(kN / m) n.s 56  0.0174 Vây: s = Hình 16 Khai báo độ cứng lị xo Kcọc cho móng ML 115 an Hình 17 Kết phản lực đầu cọc móng ML Pmax = 1736(kN) < Rcd = 2200(kN) : thoả yêu cầu Pmin = 1438 (kN) > :cọc không bị nhổ, không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ cọc VI.8.5 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc :  li  i = 4.8 18.62 +  24.18 + 11.2  30.2 = 26.03o tb = 22  li 26.03 = 6.50 Góc truyền lực :  = Chiều dài khối móng qui ước : LM = L – D + 2Lc.tg  tb = 11.5 - 0.5 + 2×22×tg(6.50) = 16.0(m) Chiều rộng khối móng qui ước : BM = B-D+ 2Lc.tg  tb = 10 - 0.5 + 2×22×tg(6.50) = 14.5 (m) Diện tích đáy khối móng quy ước : Fqu = 16×14.5 = 232(m2) Trong : L,B : Khoảng cách bên cọc xa theo phương cạnh dài cạnh ngắn Lc : chiều dài cọc tiếp xúc với đất ❖ Xác định khối lượng khối móng quy ước - Chọn chiều cao đài : hđ = 2m - Thể tích đài cọc: W = 2×11.5×10 + 56×0.196×22 = 471.5 m3 - Thể tích đất móng khối qui ước: Wđất = 232×22 – 471.5= 4632 m3 → Trọng lượng móng khối qui ước: Qm = .W + Wđất tb  h 11.05 + 18 10.97  tb = i i = = 10.98 (KN / m3 ) Với h 22 116 an → Trọng lượng khối móng qui ước: Qm = 20×471.5 + 10.98×4632 = 60289 (KN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : N tt 92210.9 tc + Qm = + 60289.36 = 140472.8 kN N = 1.15 1.15 ❖ Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước mm R tc = (Ab II + Bh 'II + Dc II − h) k tc Tra bảng : m1 =1.1 ; m2 =1 ; ktc = 1; b = 15.7 m; tc = 30.24  A = 1.17 ; B = 5.68; D = 8.02; c = 15.4 KN/ m2 Thay giá trị vào, ta có sức chịu tải đáy khối móng quy ước Rtc =1.1×[1.17×15.7×11 + 5.68×27×11.15 + 8.02  15.4 – 20×2.5] = 2184.1(KN/m2) ❖ Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : B L2 14.5 162 Wm = m m = = 618.7 (m3) 6 tc tc tc M x M y 140472.8 (−16213.5) 1855.072 N tc  max = + + = + + = 582.3 KN / m Fqu Wm Wm 232 618.7 618.7  tc tc N tc M tcx M y 140472.8 (−16213.5) 1855.072 = − − = − − = 628.7 KN / m Fqu Wm Wm 232 618.7 618.7 N tc 140472.8 = = 605.5 KN / m2 Fqu 232 Các điều kiện thỏa mãn : tc max = 628.7 < 1.2Rtc = 2621(KN/m2) tc tb =  tctb = 582.3 < Rtc = 2184.1(KN/m2) tc  >0 → Có thể tính lún theo quan niệm biến dạng đàn hồi tuyến tính ❖ Kiểm tra độ lún cọc - Áp lực gây lún mũi cọc :  N tc −   z = 140472.8 −  11.05 − 18  10.97 = 363.8 kN/m2 Pgl = 232 Fqu - Bề dày phân tố lớp đất tính lún: chọn h = 1(m) - Ứng suất trọng lượng thân đặt mũi cọc :  bt = γ×Zc = 4×11.05 + 18×10.97 = 241.66 (kN/m2) 117 an Bảng 23 Bảng kết tính lún móng ML Lớp phân tố 10 11 12 13 14 Chiều dày 1 1 1 1 1 1 1 z (m) 10 11 12 13 14 z/b σ bt ko σgl P1i P2i e1i e2i s(m) 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 241.66 252.63 263.60 274.57 285.54 296.51 307.48 318.45 329.42 340.39 351.36 362.33 373.30 384.27 395.24 1.000 0.980 0.960 0.880 0.800 0.705 0.61 0.53 0.45 0.415 0.34 0.3 0.26 0.23 0.201 363.8 356.5 349.2 320.1 291.0 256.5 221.9 192.8 163.7 151.0 123.7 109.1 94.6 83.7 73.1 247.1 258.1 269.1 280.1 291.0 302.0 313.0 323.9 334.9 345.9 356.8 367.8 378.8 389.8 607.31 611.00 603.78 585.65 564.78 541.19 520.33 502.20 492.25 483.21 473.26 469.68 467.92 468.15 0.449 0.448 0.448 0.447 0.446 0.446 0.445 0.445 0.444 0.444 0.443 0.443 0.442 0.442 0.435 0.434 0.435 0.435 0.436 0.436 0.437 0.438 0.438 0.438 0.439 0.439 0.439 0.439 0.010 0.010 0.009 0.008 0.007 0.006 0.006 0.005 0.004 0.004 0.003 0.003 0.002 0.002 Tổng 0.079 bt 395.24 = = 5.4  nên dừng việc tính lún gl 73.1 - Cơng thức tính tổng độ lún: (e − e2i ) S =  1i h i = 7.9 cm  [S] = cm → Thỏa điều kiện độ lún cơng trình + e1i - Tại lớp phân tố 14 có: VI.8.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc ❖ Kiểm tra cọc làm việc nhóm (Cơng thức hiệu ứng nhóm theo Converse Labarre) Hệ số nhóm:  (m − 1)n + (n − 1)m   = 1−   90mn   , = arctg  d  = arctg       s  3 Trong đó: + m: số hàng cọc + n: số cọc hàng + d: đường kính cọc , d = 0.5 m + s: khoảng cách tâm cọc, s = 1.5 m Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhóm =  n c  Qtk  N tt ❖ Kiểm tra Kiểm tra hệ số nhóm cọc :  (m − 1)n + (n − 1)m    (7 − 1)  + (7 − 1)    = 1−   = − arctan    = 0.65 90mn 90        118 an Sức chịu tải nhóm cọc : tt Qnhóm =  n c  Qd.nen  N = 0.65×56×2754= 100246(kN) Qnhóm >Ntt=92219.9  Thỏa u cầu VI.8.7 Kiểm tra khả chống cắt Kiểm tra khả chống cắt bê tơng đài móng với lực cắt lớn móng Chiều cao đài chọn hđ = m - Khả chống cắt bê tông Qb = 0.75 b R bt bh = 0.75  1.1 1.2  10000  1.900 = 18810 kN Lực cắt lớn đài móng xuất từ safe Bảng 24 Nội lực kiểm tra xuyên thủng móng ML - Strip CSA4 Station Location OutputCase 10.337 After COMB1 P V2 -8.554 1410.489 T M3 41.637 880.6196 → Qmax = 1410.5 kN  Qb = 16458.8 kN Vậy thỏa khả chống cắt VI.8.8 Tính thép cho móng ML - Sử dụng phần mềm SAFE mơ hình, tính toán nội lực Vẽ Strip theo phương X, Y với chiều rộng dãy 1m Kết nội lực theo phương X, Y Hình 18 Momen theo phương X - Hình 19 Momen theo phương Y Giả thiết ao = 50mm → ho = 2000 - 50 =1950 mm Bảng 25 Bảng tính thép cho đài móng ML M b h0 (kN.m) (mm) Phương X Phương Y Lớp Lớp 2256 Lớp lớp  αm As Bố trí thép theo cấu tạo 1000 1950 0.041 0.0418 1000 1950 a (mm2) (mm) 3237 Bố trí thép theo cấu tạo 2765  0.050 0.0515 3987 As (mm2) 16 25 200 150 1005 3271 16 200 1005 25 120 4089  (%) 0.17 0.21 119 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] "TCVN 5574-2012," Thi công bê tơng cốt thép tồn khối, no NXB Xây dựng - Hà Nội, 2012 [2] "Võ Bá Tầm," Kết cấu Bê tông cốt thép (tập 2: Cấu kiện nhà cữa), no NXB Khoa học Kỹ thuật, 2012 [3] "TCVN 2737:1995," Tải trọng tác động, no NXB Xây dựng - Hà Nội, 1996 [4] "TCXD 229:1999," Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TC 2737:1995, no NXB Xây dựng - Hà Nội, 1999 [5] "TCVN 9386:2012," Thiết kế cơng trình chịu động đất, no NXB Xây Dựng Hà Nội, 2012 [6] "Nguyễn Đình Cống," Kết cấu Bê tông cốt thép (tập 1: Cấu kiện bản) , no NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2012 [7] "TCVN 9395:2012," Cọc khoan nhồi - Thi công nghiệm thu, no NXB Xây Dựng - Hà Nội, 2012 [8] "TCVN 10304: 2014," Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, no NXB Xây Dựng - Hà Nội, 2002 [9] "TCVN 9394:2012," Đóng ép cọc - Thi công nghiệm thu, no NXB Xây Dựng - Hà Nội, 2012 [10] "TCVN 9393:2012," Cọc - Phương pháp thử nghiệm trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục, no NXB Xây Dựng - Hà Nội, 2012 [11] Nguyễn Bá Kế, Nguyễn Hữu Đẩu, Chất lượng móng cọc quản ký đánh giá, NXB GTVT, 2000 [12] "TCVN 198:197," Nhà cao tâng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, no NXB Xây Dựng - Hà Nội, 1999 120 an S an K L 0