Dự án ký túc xá đại học Tôn Đức Thắng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG PHẦN I: KIẾN TRÚC SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG CHƯƠNG 1: GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH I GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH • • • • • • • • • Dự án Ký túc xá A B Đại học Tôn Đức Thắng dự kiến khởi công sớm (trong tháng 10/2009) Ký túc xá A, B có chiều cao 11 tầng (kể tầng trệt) Tổng diện tích sàn xây dựng 16.000m2; gồm 2.400 chỗ cho sinh viên (mỗi Block có 1200 chỗ) Ký túc xá có tầng với chức siêu thị, phòng tiếp sinh viên, nhà giặt tự động, bar coffee, sân sinh hoạt công cộng Lầu dành cho Lưu học sinh nước ngoài, Nhà giảng viên nước ngoài, nhà lưu trú cho số giảng viên xa đến giảng tổ chức theo tiêu chuẩn khách sạn (có phòng giường, phòng giường) Từ lầu đến lầu 11 dành cho sinh viên nước với sảnh sinh hoạt chung canteen (lầu lầu 11) Mỗi Ký túc xá có thang máy đại (mỗi thang đủ chỗ cho 21 người; cặp thang vận chuyển đến lầu chẵn lẻ khác nhau) Về không gian riêng, phòng có người với nhà vệ sinh, sân phơi, ban công nhỏ; đó, sinh viên có diện tích sử dụng bình quân 5m2/người; người có giường, tủ, bàn ghế học, kệ sách, IP internet riêng biệt Không gian sinh hoạt chung chiếm khoảng 40% diện tích xây dựng gồm tiện ích phục vụ khác (ảnh) Địa điểm: KHU CHỨC NĂNG SỐ – KHU ĐÔ THỊ MỚI NAM TP SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG II GIẢI PHÁP KĨ THUẬT a Hệ thống điện • • Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện thành phố vào nhà Mạng lưới điện nội dẫn khắp nơi công trình b Hệ thống nước • • • • • Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành Nước dẫn đến hộ thông qua mạng lưới cấp nước nhà Hệ thống dẫn nước thải bố trí bên cạnh khu vệ sinh hộ Hệ thống xử lý đưa nước thải vào bể tự hoại bể xử lí nước Hệ thống thoát nước mưa cho ban công, bếp hệ thống dẫn nước vào bể xử lí nước Sau xử lý nước thải đưa vào hệ thống thoát nước thành phố c Thông gió chiếu sáng • • Bốn mặt công trình điều có ban công thông gió chiếu sáng cho phòng Cầu thang lấy sáng trực tiếp thông qua vách kính d Phòng cháy thoát hiểm • • • Dọc hành lang bố trí hộp chống cháy bình khí CO2 Các tầng lầu có hai cầu thang hộp thang máy đủ đảm bảo thoát người có cố cháy nổ Bên cạnh mặt mái có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy e Vận chuyển • • f Phương tiện vận chuyển cầu thang máy Cầu thang nơi có chức chủ yếu thoát hiểm có cố cháy nổ xảy Hệ thống phòng cháy chửa cháy : • Vị trí đặt bình chữa cháy bảng nội quy PCCC bình CO2, bình bột đặt dãy nhà tầng g Giải pháp môi sinh • Có hệ thống gen rác – đưa rác từ tầng xuống khu chứa rác SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG PHẦN II: KẾT CẤU SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG CHƯƠNG 2: GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG TÍNH TOÁN SÀN I SƠ BỘ KÍCH THƯỚC a Vật liệu sử dụng Bêtông Cốt thép B30 AIII(d6-d8) Rb = Rs = 17 355 MPa MPa Rbt = Rsw = 1.2 355 MPa HSÑKLV 0.9 MPa HSÑKLV AIII(d10-d40) Rs = 365 MPa Rsw = 365 MPa HSÑKLV b Sơ kích thước sàn • • Các ô chọn chiều dày giống Công thức sơ kê cạnh (bản lớn nhất: 4.5 x 7.0 m) hs = • L1 4.5 = = 0.1 ÷ 0.9 45 ÷ 50 45 ÷ 50 với L1 chiều dài cạnh ngắn sàn Chọn hs = 10 cm c Sơ kích thước dầm • Dầm nhịp 7m, công thức sơ bộkích thước hd = L = = (0.58 ÷ 0.43)m 12 ÷ 16 12 ÷ 16 với L chiều dài nhịp dam b= ã 0.5 hd = = (0.25 ữ 0.125)m (thường chọn 20, 25, 30 cm) 2÷4 2÷4 Chọn kích thước dầm: b x h = 25 x 50 cm Dầm nhịp 7m, công thức sơ bộkích thước hd = L 4.5 = = (0.375 ÷ 0.28) m 12 ÷ 16 12 ÷ 16 với L chiều dài nhịp dầm b= • 0.35 hd = = (0.175 ÷ 0.0875)m (thường chọn 20, 25, 30 cm) 2÷4 2÷4 Chọn kích thước dầm: b x h = 20 x 35 cm Đối với dầm biên chịu tải tường phần tải trọng sàn, dầm môi đỡ ban công, chọn chung kích thước dầm: b x h = 20 x 30 cm SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG II TẢI TRỌNG a Mặt sàn S1 S4' S7" S7 S3 S3 S5 S2 S4 S5' S2 S2 S9 S8' S1 S4' S8 S1 S4 4250 S3 S9 S8' S8 7000 S1 S5 S8 S3 S3 S3 S6' S3 S3 S3 S6 16500 S9 S8' 6800 S9 S8' S8 S6' 6800 S7' S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 4375 S8' S9 S8 S8 4500 S8' S9 S8' S9 4500 S8 S8 4500 S8' S9 S9 4500 S8 S8 4500 S8' S9 S8' S9 4500 S8 S8 4500 S8' S9 S8' S9 4500 S8 4500 40500 A B C D E F G H I J b Tải trọng cấu tạo thân sàn Số TT Loại vật liệu Gạch lát Vữa xi măng Bản BTCT Vữa trát Chiều dày Trọng lượng HS vượt tải Tải tính toán, gi 1.1 1.2 1.1 1.2 daN/m2 22 64.8 275 32.4 394.2 daN/m3 2000 1800 2500 1800 cm 10 1.5 Tổng cộng c Tải trọng tường phân bố sàn • Ô sàn S1: Chiều cao tầng: 3.6 m, chiều dài tường 200: 5.925 m gt = • Ô sàn S5: Chiều cao tầng: 3.6 m, chiều dài tường 100: 3.3 m gt = • 3.5 × 5.925 × 1.2 × 330 = 276.04 daN/m2 4.375 × 6.8 3.5 × 3.3 × 1.3 × 180 = 397.46 daN/m2 1.6 × 4.25 Ô sàn S8’: Chiều cao tầng: 3.6 m, chiều dài tường 100: 1.6 m gt = SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 3.5 × 1.6 × 1.3 × 180 = 1564.66 daN/m2 0.5 × 1.675 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG d Tải trọng tiêu chuẩn Loại phòng P.Ngủ P.Sinh hoạt Hành lang Tải tiêu chuẩn daN/m2 200 400 400 Ban công 400 1.20 480 Cầu thang P.Vệ sinh 400 200 1.20 1.20 480 240 HS vượt tải Tải tính toán 1.20 1.20 1.20 daN/m2 240 480 480 KH oâ saøn S1, S8 S2 S3, S4, S4' S5, S5', S6, S6', S7, S7', S7", S8', S9 C1 (S1) e Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn KH saøn S1 S2 S3 S4 S4' S5 S5' S6 S6' S7 S7' S7" S8 S8' S9 Cạnh ngắn sàn, L1 m 4.375 4.25 2.3 1.225 1.85 1.6 1.6 1 1 0.5 0.5 0.6 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT Cạnh dài sàn, L2 Tổng tải lên sàn, gs Hoạt tải Công m 6.8 6.8 4.375 2.2 4.25 4.25 4.25 2.3 1.1 2.3 1.55 2.55 2.5 1.675 1.675 daN/m2 910.24 874.20 874.20 874.20 874.20 1271.66 874.20 874.20 874.20 874.20 874.20 874.20 634.20 2438.86 874.20 daN/m2 240.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 480.00 240.00 480.00 480.00 P.Ngủ P.Sinh hoạt Hành lang Hành lang Hành lang Ban coâng Ban coâng Ban coâng Ban coâng Ban coâng Ban công Ban công P.Ngủ Ban công Ban công MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG III GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG NỘI LỰC Ô SÀN a Sơ đồ sàn làm việc theo phương • Vì hd/hs = 30 = ≥ neân ta xem ngàm vào dầm tính toán 10 sơ đồ ngàm theo chu vi 1m 1m MI MII M1 MI MII M2 MI L1 MI L2 MII MII M2 • Tổng tải trọng tác dụng lên ô baỷn: P = q ì L1 ì L2 ã Noọi lực hai phương: SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG • • • GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Momen dương lớn M1 = m91 × P M2 = m92 × P Momen âm lớn gối MI = k91 × P MII = k92 × P Các hệ số m91, m92, k91, k92 nội suy theo bảng tra SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG b Bảng tính nội lực sàn phương KH sàn S1 L2/L1 6.8/4.375 P (daN) 27079.5 S2 6.8/4.25 25264.38 S3 4.375/2.3 8796.6375 S4 2.2/1.225 2355.969 S6' 1.1/1 961.62 S7' 1.55/1 1355.01 Hệ số m91 m92 k91 k92 m91 m92 k91 k92 m91 m92 k91 k92 m91 m92 k91 k92 m91 m92 k91 k92 m91 m92 k91 k92 0.0206 0.0086 0.0459 0.0191 0.0205 0.0080 0.0452 0.0177 0.0190 0.0052 0.0408 0.0113 0.0195 0.0060 0.0423 0.0131 0.0194 0.0161 0.0450 0.0372 0.0206 0.0086 0.0459 0.0191 Mi M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII (daNm) 557.84 232.88 1242.95 517.22 517.92 202.12 1141.95 447.18 167.14 45.74 358.90 99.40 45.94 14.14 99.66 30.86 18.66 15.48 43.27 35.77 27.91 11.65 62.19 25.88 c Với sàn làm việc theo phương • • • Ta xem kết hợp nhiều dầm tiết diện (1m × hs) tính toán dầm (1m × hs) Tổng tải trọng tác dụng lên ô qs Nội lực phương với tiết diện M nh= SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT q s × L1 24 M g= 10 q s × L1 12 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Vậy đất đáy móng khối quy ước ổn định, ta tính toán độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính, dùng phương pháp cộng lún lớp g Kiểm tra độ lún móng khối quy ước • Để tính lún ta dùng tải trọng tiêu chuẩn • Áp lực thân đất đáy móng khối quy ước σ bt = γtb × hm= =77.7 (T/m2) • Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước tc σ gl = σ tb - σ bt = 84.6 – 77.7 = 6.9 (T/m2) • Tính lún cho móng theo phương pháp cộng phân tố • Chia đất đáy móng khối thành lớp có chiều dày h i = 0.8 m i (đảm bảo điều kiện hi ≤ 0.2bm) Ngừng tính lún độ sâu σ gl ≤ 0.2 × σ bt , ( σ gl = σ tb - γ tb × hm) σ gl Tại vị trí mũi cọc: • σ bt = 9.43 = 0.15 ≤ 0.2 61.54 l 2z l 6.45 i σ gl = k0 × σ gl (k0 phụ thuộc vào b ); b = 4.05 = 1.6 bm m m Điểm 2z bm K0 • Độ sâu z(m) 0.00 0.40 0.80 0.974 0.859 (T/m2) 6.9 6.7 5.9 i σ gl i σ bt i σ bt (T/m2) 77.7 79.5 81.4 i σ gl 0.08 0.08 0.07 Độ lún móng tính theo công thức S= ∑S i = ∑β i × hi × pi E oi Với n = lớp βi = 0.8 i i− σ gl + σ gl pi = hi – chieàu dày lớp thứ i • Theo biểu đồ tính toán tiêu nén lún lớp ta có E0-0.5 = 29.81 kg/cm2 E0.5-1 = 57.33 kg/cm2 E1-2 = 72.58 kg/cm2 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 120 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG  6.9 + 6.7 6.7 + 5.9  +  =0.0145 m  × 573.3 × 573.3  S = 0.8 × 0.8 ×  => S = 0.0145 m = 1.45 cm < Sgh = cm => độ lún móng nằm phạm vi cho phép h Tính toán độ bền xác định cốt thép đài cọc Kiểm tra điều kiện chọc thủng: • -01.60 45° 45° 1400 45° -03.00 Y X X 400 D Ø800 600 400 Y 1200 1200 600 3600 • • Tính cốt thép cho đài cọc Sơ đồ tính: Xem đài cọc dầm console bị ngàm tiết diện qua mép cột bị uốn phản lực đầu cọc Y X X 400 D Ø800 600 400 Y 1200 1200 600 3600 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 121 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG • Số liệu tính toán Bê tông B30: Rn = 17 Mpa Cốt thép AIII: Rs = 365 Mpa Chiều cao đài hd = 1m, lớp bêtông bảo vệ a = 20cm, chiều cao làm việc đài h0 = 1.4 – 0.2 = 1.2 m • Do môment đáy đài nhỏ nên xem phản lực đầu cọc gần Tính phản lực bình quân đầu cọc: Pi = 332.037/2 = 166.02 (T) Moment tương ứng mặt ngàm Y – Y MY = ì 166.02 = 166.02 (Tm) ã Kiểm tra khả chịu cắt bê tông: ϕ b Rbt bh02 × 1.2 × 0.9 × 1200 × 1200 Qb = c = 1200 =311 T Lực cắt: Q = Pi = 166.02 As = 41.81 cm2 Khoảng cách bố trí cốt thép: a = 1200 − 200 = 90 mm 11 Vậy ta bố trí 11Þ22 a90 AY : Chọn theo cấu tạo Vậy ta bố trí Þ12a200 IV.TÍNH MÓNG M2 (MÓNG ĐÔI) a Tải trọng tính toán • Nội lực cột trục D4: N = 209240.30 (daN) Mx = 490.54 (daNm) Mxtc = 327.02 (daNm) My = 94.8 (daNm) Mytc = 62.72 (daNm) Qx = 553.68 (daN) Qxtc = 369.12 (daN) Qy = 604.28 (daN) • Ntc = 139494 (daN) Qytc = 402.85 (daN) Nội lực cột truïc D4’: Ntt = 202687.20 (daN) Ntc = 135125 (daN) Mxtt = -75.88 (daNm) Mxtc = -50.59 (daNm) Mytt = 2402.25 (daNm) Mytc = 1601.50(daNm) SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 122 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Qxtt = 3563.11 (daN) Qytt = -224.74 (daN) Qytc = -149.83 (daN) M2 Q1 N2 Q2 M 2400 Q 2400 • N 1400 N1 1400 M1 Qxtc = 2375.41 (daN) 4' 4' Ta đưa nội lực chân cột trục 4’ trung điểm trục đáy đài, sau tính móng đài đơn ∑ N = N1 + N2 = 209.24 + 202.69 = 411.93 (T) Mx = ∑ M ± ∑ Q × h = (0.327-0.051) + (0.604 × 1.4 –0.224 × 1.4) = 0.808 (Tm) My = ∑ M ± ∑ N × a ± ∑ Q × h N= i d i i i d = (0.094+2.402) + (-209.24 × 1.2+202.687 × 1.2)+(3.563 × 1.4+2.375 × 1.4) =2.946 (Tm) Qx = ∑ Q x = 3.563+2.375= 5.938 (T) Qy = ∑Q = 0.604–0.224= 0.828(T) Ta lập bảng nội lực đáy đài: y Ntt = 411.93 (T) Ntc = 358.2 (T) Mxtt = 0.808 (Tm) Mxtc = 0.703 (Tm) Mytt = 2.946 (Tm) Mytc = 2.562 (Tm) Qxtt = 5.938 (T) Qxtc = 5.16 (T) Qytt = 0.828 (T) Qytc = 0.72 (T) b Xác định diện tích móng số lượng cọc • Giả thiết khoảng cách cọc 3d, khoảng cách từ mép đài đến mép hàng cọc 0.2 m (khoảng cách cọc từ 3d đến 6d, khoảng cách từ mép đài đến mép hàng cọc cùng≥0.15 m), ứng suất trung bình đế móng σ tb = Pcoc 248 = 2 = 42.69 (T/m ) (3d ) (3 × 0.8) SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 123 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Diện tích sơ đáy đài: • N tt 411.93 = Fñ = = 11.4 m2 σ tb − n × γ tb × hm 42.69 − 1.1 × × Trọng lượng đài đất phủ lên đài cọc: Qđ = 1.1 × Fđ × γ bt × h + (Fủ - Fcoọt) ì h ì ã = 1.1 × 11.4 × 2.5 × + (11.4 – × 0.4 × 0.3) × 1.6 × = 67.062 (T) Số lượng cọc sơ bộ: • 411.93 + 67.062 tt N àì ì N + Qd 248 n= = 1.2 × = 2.34 Pcoc Pcoc = với µ = 1.2 : kể đến lệch tâm cọc => Chọn n = cọc Chọn kích thước đài cọc bố trí cọc sau: • + Khoảng cách trục cọc đứng phải ≥ 3d + Khoảng cách từ mép đài đến mép cọc ≥ 0.15 m + Lñ = 6000 mm Bñ = 1400 mm + Kiểm tra lại điều kiện móng làm việc móng cọc đài thấp ϕ × V tt  × 5.938  h ≥ 0.7 × tg (45 o − ) = 0.7 × tg  45 −  = 1.56 m γ × Bd  1.48 × 1.2  => chieàu sâu chôn móng 1.6m > 0.7hmin = 1.56 m (thoả maõn) 600 400 400 700 Ø800 X 300 X 300 D 700 Y Y 1200 1200 1200 1200 600 6000 4' c Kiểm tra lực tác dụng lên cọc • Diện tích thực đài: • Fđ = × 1.4 = 8.4 m2 Trọng lượng đài cọc lớp đất phủ lên đài: Qđài = 1.1 × Fđ × γ bt × h + (Fđ - Fcột) × h’ × γ = 1.1 × 8.4 × 2.5 × + (8.4 – × 0.3 × 0.4) × 1.6 × = 49.212 (T) SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 124 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG • Lực tác dụng lên cọc Lực dọc tính toán đáy đài Ntt = N0tt + Qđài = 411.93 + 49.212 = 461.14 (T) • Môment đáy đài: Mx = 0.808 (Tm) ;My = 2.946 (Tm) • Tải trọng tác dụng lên cọc hàng cọc biên: tt tt N tt M x × y max M y × x max + + Pmax = nc ∑ yi2 ∑ xi2 tt tt N tt M x × y max M y × x max − − Pmin = nc ∑ yi2 ∑ xi2 • xmax - khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc xa theo phương x ymax - khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc xa theo phương y xi – khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương x yi - khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương y Tính xmax = 1200 mm ; ymax = 1050 mm ∑x i = × 2.42 = 11.52 461.14 2.946 × 2.4 + = 154.33 (T) 11.52 461.14 2.946 × 2.4 − Pmin = = 153.1 (T) 11.52 Tính Pcọc = n × γ × Fc × lc = 1.1 × 2.5 × 0.42 × 3.1415 ì 31 = 53.9 (T) => Pmax = ã => Pmax + Pcoïc = 154.33 + 53.9 = 197.13 (T) < Pc = 248(T) => Thoả mãn điều kiện sức chịu tải cọc * Pmin = 153.1 (T) > : thoả điều kiện cọc không bị nhổ không cần kiểm tra điều kiện sức chống nhổ cọc d Kiểm tra lại với cặp nội lực Mxmax ; Mytu ; Ntư • Nội lực cột truïc D4: N = 185012.6 (daN) Mx = 543.88 (daNm) My = 28.82 (daNm) Qx = 332.5 (daN) Qy = 752.62 (daN) • Nội lực cột trục D4’: Ntt = 145315.30 (daN) Mxtt = 453.74 (daNm) Mytt = 163.98 (daNm) SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 125 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Qxtt = 724.53 (daN) Qytt = 527.52 (daN) • Ta đưa nội lực chân cột trục 4’ trung điểm trục đáy đài, sau tính móng đài đơn ∑ N = N1 + N2 = 185.013 + 145.153 = 330.166 (T) Mx = ∑ M ± ∑ Q × h = (0.543+0.453) + (0.752 × 1.4 –0.527 × 1.4) = 1.31 (Tm) My = ∑ M ± ∑ N × a ± ∑ Q × h N= i d i i i d = (0.028+0.163) + (-185.013 × 1.2+145.153 × 1.2)+(0.332 × 1.4+0.724 × 1.4) = -46.16 (Tm) Qx = ∑ Q x = 0.332+0.724= 1.056 (T) Qy = ∑ Q y = 0.752+0.527= 1.279 (T) • Ta lập bảng nội lực đáy đài: Ntt = 330.166 (T) Mxtt = 1.31 (Tm) Mytt = -46.16 (Tm) Qxtt = 1.056 (T) Qytt = 1.279 (T) • Tải trọng tác dụng lên cọc hàng cọc biên: 330.166 46.16 × 2.4 + = 174.7 (T) 11.52 330.166 46.16 × 2.4 − Pmin = = 155.5 (T) 11.52 => Pmax = => Pmax + Pcoïc = 174.7 + 53.9 = 217.5 (T) < Pc = 248(T) => Thoả mãn điều kiện sức chịu tải cọc * Pmin = 155.5 (T) > : thoả điều kiện cọc không bị nhổ không cần kiểm tra điều kiện sức chống nhổ cọc e Kiểm tra lại với cặp nội lực Mymax ; Mxtu ; Ntư : • Nội lực cột trục D4: N = 207697 (daN) Mx = -144.06 (daNm) My = 1793.03(daNm) Qx = 1749.46 (daN) Qy = -410.66 (daN) • Nội lực cột trục D4’: SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 126 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Ntt = 176038.10 (daN) Mxtt = -111.85 (daNm) Mytt = 2407.56 (daNm) Qxtt = 3567.00 (daN) Qytt = -318.77 (daN) • Ta đưa nội lực chân cột trục 4’ trung điểm trục đáy đài, sau tính móng đài đơn ∑ N = N1 + N2 = 207.697 + 176.038 = 383.735 (T) Mx = ∑ M ± ∑ Q × h = (-0.144-0.111) + (-0.410–0.318) × 1.4 = -1.27 (Tm) My = ∑ M ± ∑ N × a ± ∑ Q × h N= i d i i i d = (1.793+2.407) + (-207.697+176.038) × 1.2+(1.749+3.567) × 1.4 = -26.35(Tm) Qx = ∑ Q x = 1.749+3.567 = 5.316 (T) Qy = ∑ Q y (-0.410–0.318) = -0.728 (T) • Ta lập bảng nội lực đáy ñaøi: Ntt = 383.735 (T) Mxtt = -1.27 (Tm) Mytt = -26.35 (Tm) Qxtt = 5.316 (T) Qytt = -0.728 (T) • Tải trọng tác dụng lên cọc hàng cọc biên: 383.735 26.35 × 2.4 + = 197.36 (T) 11.52 383.735 26.35 × 2.4 − Pmin = = 186.38 (T) 11.52 => Pmax = f => Pmax + Pcoïc = 197.36 + 53.9 = 240.16 (T) < Pc = 248(T) => Thoả mãn điều kiện sức chịu tải cọc * Pmin = 186.38 (T) > : thoả điều kiện cọc không bị nhổ không cần kiểm tra điều kiện sức chống nhổ cọc Kiểm tra lực tác dụng lên đất • Xác định kích thước móng khối quy ước Góc ma sát trung bình móng khối quy ước: tc ϕtb = ∑ϕ × l ∑l i i i SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 127 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Với ϕi - góc ma sát tiêu chuẩn lớp đất mà cọc xuyên qua li – chiều dày lớp đất mà cọc xuyên qua 10.8 × + 5.1 × 15.33 + 1.1 × 15.5 + 12 × 14.5 + × 29.67 = 120 31 ϕ tc 12 = 30 Góc mở α móng khối quy ước: α tb = tb = 4 tc => ϕtb = Kích thước đáy móng khối quy ước: am = a + 2hc × tg α = (0.4 × +1.2 × 4) + × 42 × tg (30)= 13.6 m bm = b + 2hc × tg α = (0.8) + × 42 × tg(30)= 4.8 m Fm = am × bm = 8.85 × 4.05 = 35.84 m2 hm = 42 m 00.00 00.00 -01.60 -01.60 -03.00 α α -03.00 α α -42.00 13600 • -42.00 4800 Xác định trọng lượng móng khối quy ước Trọng lượng trung bình từ mặt đất đến mũi cọc γ tb = × + 10.8 × 1.48 + 5.1 × 1.99 + 1.1 × 1.96 + 12 × 1.92 + × 2.03 = 1.81 T/m3 34 Trọng lượng cọc: bao gồm cọc, chiều dài cọc 39 m Qc = × 39 × 0.42 × 3.1415 × 2.5 = 147.03 (T) Trọng lượng đất từ mũi cọc đến mặt đất Qđ = (42 × 65.28-3 × 0.42 × 3.1415 × 42) × 1.85=4955 (T) Trọng lượng móng khối quy ước Qm = 147.03+4955=5102 (T) • Nội lực tiêu chuẩn gây đáy móng khối quy ước: Ntc = N0tc + Qm = 358.2 + 2681.63 = 5460(T) Mxtc = M0xtc + Q0ytc × hm = 0.703 + 0.72 × (42-1.6) = 29.7 (Tm) Mytc = M0ytc + Q0xtc × hm = 2.562 + 5.16 × (42-1.6) = 211.02 (Tm) SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 128 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG tc My Độ lệch tâm theo phương cạnh dài: eL = • tc Mx 29.7 Độ lệch tâm theo phương cạnh ngắn: eB = = = 0.005 m N tc 5460 • Xác định áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước • Cường độ tính toán đất đáy khối quy ước (theo QPXD 45:78) RII = N tc m1 × m2 ' A × bm × γ II + B × hm × γ II + D × c k tc ( = 211.02 = 0.04 m 5460 • ) Trong đó: m1, m2 – hệ số điều kiện làm việc hệ số điều kiện làm việc công trình tác động qua lại với đất Với trình); m1 = ; m2 = 1.1 ktc – hệ số độ tin cậy (ktc = đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ thí nghiệm) Các hệ số A, B, D phụ thuộc vào góc ma sát ϕ Tra bảng 1.21 trang 53 tài liệu “Nền móng” tác giả Châu Ngọc Ẩn, với ϕ = 29040 ta coù A = 1.146 ; B = 5.587; D = 7.945 cII – lực dính đất (c = 0.6 T/m2) bm – bề rộng móng khối quy ước (bm = 4.8 m) hm – chiều sâu móng khối quy ước (hm = 42 m) γ 'II - dung trọng đất từ đáy khối quy ước trở lên ' hm × γ II = 38.2 T/m2 (theo biểu đồ áp lức hiệu dụng) γII= 1.11 (T/m3) Kể đến áp lực đẩy nước ta tính • RII tc σ max = tc N tc 6e 6e 5460  × 0.04 × 0.005  (1 + L + B ) = + 1 +  = 83.9 (T/m2) Fm Lqu Bqu 65.28  13.6 4.8  N tc 6eL 6eB 5460  × 0.04 × 0.005  + 1 +  = 83.3 (T/m2) = F (1 − L − B ) = 65.28  13.6 4.8  m qu qu tc tb = ã ì 1.1 ( 0.3089 ì 4.8 × 1.11 + 5.587 × 38.2 + 7.945 × 0.6) =219.8 T/m2 Ứng suất đáy móng khối quy ước: • σ L 40.5 = = 2.45 > 1.5 (L: chiều dài công trình, H: chiều cao công H 16.5 tc tc σ max + σ = 83.6 (T/m2) Kiểm tra điều kiện: SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 129 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG tc σ max ≤ 1.2 × R tc 83.9 ≤ 1.2 × 189.3  tc  σ ≥ => 83.3 ≥ (Thoaû maõn)  tc 83.6 ≤ 189.3 tc  σ tb ≤ R Vậy đất đáy móng khối quy ước ổn định, ta tính toán độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính, dùng phương pháp cộng lún lớp g Kiểm tra độ lún móng khối quy ước • Để tính lún ta dùng tải trọng tiêu chuẩn • Áp lực thân đất đáy móng khối quy ước σ bt = γtb × hm= 1.85 × 42=77.7 (T/m2) • Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước tc σ gl = σ tb - σ bt = 83.6 – 7.77 = 5.9 (T/m2) • Tính lún cho móng theo phương pháp cộng phân tố • Chia đất đáy móng khối thành lớp có chiều dày h i = 0.7 m i (đảm bảo điều kiện hi ≤ 0.2bm) Ngừng tính lún độ sâu σ gl ≤ 0.2 × σ bt , ( σ gl = σ tb - γ tb × hm) l 2z l 8.85 i σ gl = k0 × σ gl (k0 phụ thuộc vào b ); b = 4.05 = 2.185 bm m m • Điểm 2z bm K0 • Độ sâu z(m) 0.00 0.40 0.80 0.976 0.872 (T/m2) 5.9 5.75 5.14 i σ gl i σ bt i σ bt (T/m2) 77.7 79.5 81.4 i σ gl 0.08 0.07 0.07 Độ lún móng tính theo công thức S= ∑S i = ∑β i × hi × pi E oi Với n = lớp βi = 0.8 i i− σ gl + σ gl pi = hi – chieàu dày lớp thứ i • Theo biểu đồ tính toán tiêu nén lún lớp ta có E0-0.5 = 29.81 kg/cm2 E0.5-1 = 57.33 kg/cm2 E1-2 = 72.58 kg/cm2 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 130 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG  5.9 + 5.75 5.75 + 5.14  +  =0.012 m × 573.3   × 573.3 S = 0.8 × 0.8 ×  => S = 0.012 m = 1.2 cm < Sgh = cm => độ lún móng nằm phạm vi cho phép h Tính toán độ bền xác định cốt thép đài cọc • Kiểm tra điều kiện chọc thủng: 00.00 1400 -01.60 -03.00 400 Ø800 700 400 600 X 300 X 300 D 700 Y Y 1200 1200 1200 1200 600 6000 4' 1200 Q coïc 1200 Q L coïc 1200 Q coïc L = 1200 Q L coïc Q cọc • Xác định kích thước lăng thể chọc thủng Theo hình ta vẽ ta thấy chu vi lăng thể chọc thủng bao trùm => tượng chọc thủng cột lên đài • Tính cốt thép cho đài cọc • Sơ đồ tính: hình • Số liệu tính toán Bê tông B30: Rn = 17 Mpa Cốt thép AIII: Rs = 365 Mpa Chiều cao đài hd = 1m, lớp bêtông bảo vệ a = 10cm, chiều cao làm việc đài h0 = 1.4 – 0.2 = 1.2 m SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 131 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG • GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Kiểm tra khả chịu cắt bê tông: ϕ b Rbt bh02 × 1.2 × 0.9 × 1400 × 1200 Qb = c = 1200 =362 T Lực cắt: Q = Pi = 137.3 T As =41.811 cm2 Khoảng cách bố trí cốt theùp: a = 1400 − 200 = 109 mm 11 Vaọy ta boỏ trớ 11ị22 a100 MX 8.5 ì 10 AY = 0.9 × h × R = = 287.5 mm2 = 2.87 cm2 0.9 × 900 × 365 s Bố trí theo cấu tạo Chọn Þ12a200 => As= SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 2950 × 1.13 5=16.67 cm2 200 132 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG PHỤ LỤC PHẦN I: KIẾN TRUÙC .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN .5 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG 14 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 20 CHƯƠNG TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC D – DẦM TRUÏC .31 PHẦN III: NỀN MÓNG 75 CHƯƠNG THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT VÀ NỘI LỰC CHÂN CỘT TRỤC D 76 CHƯƠNG TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP BE ÂTÔNG CỐT THÉP 79 CHƯƠNG TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .107 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 133 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG TÀI LIỆU THAM KHẢO TCVN 2737:1995, Tiêu chuẩn tiết kế: Tải trọng tác động, NXB XD, 2002 TCXDVN 356:2005, Tiêu chuẩn thiết kế: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Nhà xuất xây dựng, 2005 TCVN 229:1999, Chỉ dẫn tính toán phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 Th.S Lê Đức Hiển, Bài giảng môn học Kết cấu bê tông cốt thép 1, II, III, 2007 GS Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội – 2009 Cấu tạo bê tông cốt thép, Nhà xuất xây dựng, 2004 Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, Nhà xuất ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2005 GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng, Nền móng tầng hầm nhà cao tầng, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội - 2006 SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 134 MSSV: 911222C ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG CHƯƠNG 1: GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH I GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH • • • • • • • • • Dự án Ký túc xá A B Đại. .. • • Dự án Ký túc xá A B Đại học Tôn Đức Thắng dự kiến khởi công sớm (trong tháng 10/2009) Ký túc xá A, B có chiều cao 11 tầng (kể tầng trệt) Tổng diện tích sàn xây dựng 16.000m2; gồm 2.400 chỗ... ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ KTX TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG • GVHD: THS TRẦN MINH TÙNG Kết nội lực c Tính toán cốt thép SVTH: TRẦN CHÍ ĐẠT 24 MSSV: 911222C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ XÂY DỰNG