Mô tả các loại tải trọng, tác động có thể ảnh hưởng đến công trình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MƠN CƠNG TRÌNH  ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH ĐỀ TÀI: CNBM: GVHD.KC: GVHD.NM: Thực hiện: – MSSV: Tp Hồ Chí Minh, 202… ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH MỤC LỤC A TỔNG QUAN I Mô tả loại tải trọng, tác động ảnh hưởng đến cơng trình II Cơ sở thiết kế Tiêu chuẩn áp dụng Phần mềm tính tốn: .8 III Mô tả kết cấu thiết kế biện pháp B NỘI DUNG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH PHẦN 1: KẾT CẤU I Phân tích làm việc kết cấu Xác định cấu kiện chịu lực truyền tải phận kết cấu Chọn sơ kích thước tiết diện kết cấu nhà 2.1 Sàn 2.2 Dầm 2.3 Vách cứng .10 2.4 Cột 10 2.5 Bể nước mái 13 2.6 Cầu thang 14 Các loại tải trọng tác dụng lên cơng trình 15 3.1 Tĩnh tải 15 3.2 Hoạt tải 15 3.3 Tải trọng gió 15 Tổ hợp tải trọng 16 4.1 Các trường hợp tải trọng .16 4.2 Tổ hợp tải trọng .17 II Thiết kế sàn bê tông cốt thép 18 Nội lực tính theo phương pháp bảng tra .18 Nội lực theo strip Etabs 20 2.1 Phương x .20 2.2 Phương y .21 Tính tốn bố trí cốt thép cho toàn sàn .21 3.1 Theo TTGH I 21 2| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 3.2 Theo TTGH II .28 3.2.1 Nứt .28 3.2.2 Võng 30 3.1 Tính tốn đoạn neo nối cốt thép .36 3.1.1 Lý thuyết tính tốn 36 3.1.2 Áp dụng thực tế 36 III Hệ khung 37 Xác định sơ đồ tính khung .37 Chất tải trọng lên hệ khung tổ hợp tải trọng .37 Giải khung để tìm giá trị nội lực 37 IV Thiết kế hệ khung (Khung trục 2) 37 Tính tốn cốt thép dầm 39 1.1 Sơ đồ tính 39 1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm dọc 39 1.3 Các bước tính toán cốt thép dọc 39 1.3.1 Lý thuyết tính tốn theo TCVN 5574 – 2018 .39 1.3.2 Các bước tính toán cốt thép dọc 39 1.3.3 Áp dụng tính tốn 40 1.4 Các bước tính cốt thép đai 51 1.4.1 Lý thuyết tính tốn theo TCVN 5574 – 2018 .51 1.4.2 Các bước tính toán 52 1.4.3 Áp dụng tính tốn 52 Tính tốn cột 60 2.1 Nội lực tính tốn 60 2.2 Tính toán cốt thép dọc 60 2.2.1 Lý thuyết tính tốn 61 2.2.2 Các bước tính tốn cột lệch tâm xiên 62 2.2.3 Kết tính tốn 65 2.3 Cốt thép đai bố trí cốt đai cột vùng tới hạn 69 2.3.1 Lý thuyết tính tốn theo TCVN 5574 - 2018 69 2.3.2 Các bước tính tốn 70 2.3.3 Áp dụng tính tốn 71 3| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH PHẦN 2: NỀN MÓNG 76 I Thống kê địa chất .76 Các lớp đất có số mẫu (n ≤ 5) 76 1.1 Lớp Đ 76 1.1.1 Dung trọng 76 1.1.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 76 1.1.3 Các đại lượng khác 76 1.2 Lớp .76 1.2.1 Dung trọng 77 1.2.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 77 1.2.3 Các đại lượng khác 78 1.3 Lớp .78 1.3.1 Dung trọng 78 1.3.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 79 1.3.3 Các đại lượng khác 79 1.4 Lớp .80 1.4.1 Dung trọng 80 1.4.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 80 1.4.3 Các đại lượng khác 81 Các lớp đất có số mẫu lớn (n ≥ 6) .81 2.1 Lớp .81 2.1.1 Dung trọng 81 2.1.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 86 2.1.2.1 Lực dính c 86 2.1.2.2 Góc nội ma sát  87 2.1.2.3 Các trạng thái giới hạn 87 2.1.3 Các đại lượng khác 93 2.2 Lớp .94 2.2.1 Dung trọng 94 2.2.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 94 2.2.3 Các đại lượng khác 95 4| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 2.3 Lớp .96 2.3.1 Dung trọng 96 2.3.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 97 2.3.3 Các đại lượng khác 98 2.4 Lớp .98 2.4.1 Dung trọng 98 2.4.2 Lực dính c (kPa) góc nội ma sát  (o) 99 2.4.3 Các đại lượng khác 100 II Các phương án móng sâu cho cơng trình .102 Cọc ép vuông 102 1.1 Giới thiệu đường kính, chiều dài 102 1.2 Ưu điểm nhược điểm 102 Cọc ly tâm 102 2.1 Giới thiệu đường kính, chiều dài 102 2.2 Ưu điểm nhược điểm 103 Cọc nhồi .103 3.1 Giới thiệu đường kính, chiều dài 103 3.2 Ưu điểm nhược điểm 103 Cọc barrette 104 4.1 Giới thiệu đường kính chiều dài 104 4.2 Ưu điểm nhược điểm 105 III Sức chịu tải cọc khoan nhồi 105 Xác định sơ kích thước cọc đài (TCVN 5574 – 2018) .105 1.1 Chọn vật liệu .105 1.2 Sơ kích thước đài 106 1.3 Sơ cấu tạo cọc 106 1.4 Sơ kích thước cọc 108 Sức chịu tải cọc 109 2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu (trường hợp lâu dài) 109 2.2 Sức chịu tải cọc theo đất 110 2.2.1 Sức chịu tải theo lý .110 2.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ 113 5| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 2.2.2.1 Thành phần sức chịu tải ma sát 113 2.2.2.2 Sức chịu tải cực hạn sức chống mũi cọc .114 2.2.3 Sức chịu tải cọc theo SPT 115 2.3 Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn sức chịu tải thiết kế 117 2.3.1 Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn đất 117 2.3.2 Xác định sức chịu tải thiết kế 117 2.3.3 Xác định khả chịu tải cọc móng .118 Xác định sơ số cọc bố trí cọc móng 119 3.1 Xác định sơ số cọc 119 3.2 Bố trí cọc móng 119 C TỔNG KẾT 121 6| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH A TỔNG QUAN I Mô tả loại tải trọng, tác động ảnh hưởng đến cơng trình Đối với cơng trình đồ án (chiều cao cơng trình < 40m), ta cần phải xét loại tải trọng sau: - Tải trọng đứng: tải trọng đứng tác dụng lên sàn, loại tải thường tĩnh tải hoạt tải, bao gồm tải trọng tính tốn tải trọng thường xuyên tác dụng lên sàn - Tải trọng ngang: cơng trình nhà cao tầng, tải trọng gây phương ngang cho cơng trình thành phần tĩnh tải trọng gió (khơng kể đến thành phần động, cơng trình < 40m) Đồng thời bỏ qua thành phần tải động đất - Ngoài ra, bỏ qua tải trọng khác tác dụng như: tải trọng trình thi công, áp lực đất nền, áp lực xô ngang đất, áp lực nước bể nước ngầm (nếu có) Bên cạnh nhiệt độ mơi trường yếu tố ảnh hưởng đến tải tác dụng lên cơng trình - Theo TCVN 2737-1995 định nghĩa tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời ( ngắn hạn, dài hạn đặc biệt) cụ thể sau: Tải trọng thường xuyên bao gồm: Trọng lượng thân phần cơng trình, bao - gồm khối lượng kết cấu chịu lực bao che Ngồi cịn có khối lượng áp lực phần đất lên phần ngầm cơng trình Tải trọng tạm thời: Được phân loại tải trọng tạm thời thành ba nhóm: Tải trọng - tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn tải trọng tạm thời đặc biệt Khi đó: ▪ Tải trọng tạm thời dài hạn: Bao gồm trọng lượng tác động thiết bị máy móc suốt trình sử dụng, tác động thay đổi nhiệt độ, độ ẩm Các thành phần dài hạn hoạt tải sử dụng loại tải trọng tạm thời dài hạn ▪ Tải trọng tạm thời ngắn hạn: Bao gồm khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ đồ gá lắp phạm vi phục vụ sửa chữa thiết bị, tải trọng gió (thành phần tĩnh thành phần động) Tải trọng sinh chế tạo, vận chuyển xây lắp kết cấu xây dựng… - Tải trọng tạm thời đặc biệt: Bao gồm tải trọng nổ, tải trọng vi phạm, nghiêm trọng q trình cơng nghệ, thiết bị trục trặc, hư hỏng tạm thời Tác động biến dạng gây thay đổi cấu trúc đất (sụt lở lún ướt)… II Cơ sở thiết kế 7| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Tiêu chuẩn áp dụng - TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép - TCVN 2737:1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 10304: 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Phần mềm tính tốn: - Phần mềm Etabs - Phần mềm SAFE - Phần mềm Excel III Mô tả kết cấu thiết kế biện pháp - Sử dụng hệ khung chịu lực cho cơng trình Ngồi ra, có hệ vách cứng vị trí thang máy thang đảm bảo cơng trình có khả chịu tải trọng ngang tốt 8| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH B NỘI DUNG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH PHẦN 1: KẾT CẤU I Phân tích làm việc kết cấu Xác định cấu kiện chịu lực truyền tải phận kết cấu - Sàn chịu trực tiếp tải tác dụng - Dầm phụ (nếu có) nhận tải từ sàn truyền xuống - Dầm nhận tải từ dầm phụ (nếu có), trực tiếp từ sàn (nếu khơng có dầm phụ) - Các cột nhận tải từ dầm chính, tạo nên liên kết khung - Trường hợp có tường chịu lực, tường chịu lực chịu tải trực tiếp sàn, từ dầm phụ, dầm truyền xuống Móng nhận tải từ cột tường chịu lực - Chọn sơ kích thước tiết diện kết cấu nhà 2.1 Sàn   h b =    L2 = ( 0.160  0.200 ) m → Chọn sàn dày 180mm  40 50  2.2 Dầm ❖ Dầm 1 1 Cơng thức sơ tiết diện dầm: h dc =    Ldc  12 14  - Dầm dọc trục số 1, 2, 3, 4, 5, 6: ▪ Chiều dài Ldc = 8m 1 1 1 1 h dc =    Ldc =     = ( 0.57  0.66 ) m → Chọn: hdc = 600mm  12 14   12 14  1 1 1 1 bdc =    h dc =     0.6 = ( 0.15  0.3) m → Chọn: bdc = 300mm 2 4  4 Tương tự vậy, xác định kích thước sơ dầm khác 9| ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Bảng 1: Bảng tổng hợp kích thước sơ dầm STT Vị trí Ldc (m) Tiết diện (mm) 300x600 300x600 Tầng hầm, trệt, lầu 200x250 Các tầng lại Ghi Dầm trục số 1, 2, 3, 4,5, Dầm dọc trục chữ A, 350x700 B, C, D 7.2 300x600 2.3 Vách cứng - Tầng trệt, tầng → Chọn: bvc = 300mm - Các tầng lại → Chọn: bvc = 250mm 2.4 Cột - Công thức chọn sơ tiết diện cột: Fc = K N i Rb Trong K > 1, hệ số kinh nghiệm kể đến tải trọng đứng ngang Ni tổng lực nén cột nhận từ sàn thơng qua diện tích truyền tải tương ứng cột Rb cường độ chịu nén bê tông (Chọn bê tông B35 → Rb = 19MPa) Hoạt tải sàn lầu: ps = 180daN/m2 Tĩnh tải: gs = 669.2daN/m 10 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Trong đó: Rs = 350 MPa As tiết diện ngang cốt thép neo, với thép d18 ta có: As =  182 = 254.47mm Us chu vi tiết diện cốt thép: U s =   18 = 56.55mm Rbond cường độ bám dính tính tốn cốt thép với bê tơng: R bond = 12 R bt 1 hệ số, kể đến ảnh hưởng loại bề mặt cốt thép, với thép khơng ứng suất trước, cán nóng có gân: 1 = 2.5 2 hệ số, kể đến ảnh hưởng cỡ đường kính cốt thép thép khơng ứng suất trước: 2 = (đường kính cốt thép ds < 32mm) → R bond = 12 R bt = 2.5  1 1.4 = 3.5 MPa → Lo,an = R s As 350  254.47 = = 450mm , chọn Lo,an = 500mm R bond Us 3.5  56.55 ▪ Tại mục 10.3.5.5 – tr.140, TCVN 5574:2018: Chiều dài neo tính tốn tính theo cơng thức: Lan = 1Lo,an As,cal As,ef Trong As,cal , As,ef diện tích cốt thép theo tính tốn theo thực tế: As,cal As,ef =1  hệ số, kể đến ảnh hưởng trạng thái ứng suất bê tông cốt thép ảnh hưởng giải pháp cấu tạo vùng neo cấu kiện đến chiều dài neo Đối với thép không ứng suất trước, α lấy theo trạng thái làm việc cốt thép:  = (chịu kéo) → Lan = 1Lo,an As,cal As,ef = 1 500 1 = 500mm , chọn Lan = 800mm - Tổng chiều dài thực cọc: L = Lc + a1 + Lan = 35.15 + 0.1 + 0.8 = 36.05m - Cao độ mũi cọc = 40.35 + 0.5 = 40.85m 107 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1.4 Sơ kích thước cọc A yc  N tt  Rb Trong -  hệ số tùy theo ảnh hưởng lựa ngang, momen trọng lượng thân,  = (1  1.5 ) , giả sử lấy  =  - tt lực dọc chân cột, Ntt = 7841kN (lực dọc cột C2 – vị trí trục 2D) - Rb = 22MPa 108 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH → A yc  N tt 7841  =  1.3 = 0.463m Rb 22 10  0.82  Chọn cột D800 có A c = = 0.503m Sức chịu tải cọc 2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu (trường hợp lâu dài) R u,vl =  (  cb  'cb R b A bt + R sn A sn ) Trong đó: Rb =22 MPa, Rsn = 350 MPa cb : hệ số kể đến việc đổ bê tông không gian chật hẹp (= 0.7) 'cb: hệ số kể đến phương pháp thi công cọc (= 0.85) 182 Asn - Diện tích tiết diện ngang cốt thép, Asc = 12  = 3053.6 10−6 m Ab - Diện tích tiết diện ngang bê tơng (đã trừ diện tích cốt thép A b = 0.503 − 3053.6  10−6  0.5m : Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh cọc  = 1,028 – 0,0000288 - 0,0016  = l1 , với: r l1: Chiều dài ngàm tương đương cọc đất, l1 = lo +   + Trường hợp cọc nằm mặt đất, ta có l0 = + Hệ số biến dạng cọc:   = k  bp c  E  I Trong đó: k - Hệ số tỷ lệ (theo bảng A.1 – tr.72 TCVN 10304 – 2014) Tính lặp nhiều lần đến khơng có chênh lệch ta có kết sau: Bảng 53: Bảng tính thơng số (ki.li) Tên lớp đất Loại đất Độ sệt IL ki (kN/m4) Chiều dày li (m) ki x li (kN/m3) Bùn sét 1.44 2.95 Sét pha 0.34 16080 2.48 39834 109 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Tổng → k= 5.43  ( k l ) = 39834 = 7339.7 kN / m i i li 39834 5.43 bc: Bề rộng quy ước cọc Khi d ≥ 0,8m bp = d + 1m; Khi d < 0,8m bc = 1,5d + 0,5m → d = 0.8m nên bp = 0.8 + = 1.8m c: Hệ số điều kiện làm việc theo nhóm cọc, c = E: Modun đàn hồi vật liệu làm cọc, E = 36000 MPa I: Momen quán tính tiết diện ngang cọc I = →  = d  0.84 = = 0.02m 64 64 7339.7 1.8 = 0.36 ( l / m )  36000 103  0.02 → l1 = lo +   = + 0.36 = 5.55 m r: bán kính quán tính cọc: r = → = I 0.02 = = 0.2m A 0.503 l1 1 5.55 = = 28 →  = 1.028 − 0.0000288  282 − 0.0016  28 = 0.961 r 0.2 R u,vl = 0.916  ( 0.7  0.85  22  103  0.5 + 350  3053.6  10−3 ) = 6408kN 2.2 Sức chịu tải cọc theo đất 2.2.1 Sức chịu tải theo lý Theo mục 7.2.2.1 – tr.22 TCVN 10304:2014 công thức xác định sức chịu tải cực hạn theo tiêu lý đất Rcu R cu =  c (  cq q b A b + u   cf f i li ) Trong đó: c - Hệ số điều kiện làm việc cọc, cọc chịu nén nên γc = 1,0 cq- Hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc, dựa vào lớp đất đầu cọc đặt vào, lớp đất 6, cát mịn nên γcq = 1.0 (theo bảng 4, TCVN 10304:2014) cf - Hệ số điều kiện làm việc đất thân cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ điều kiện đổ bê tơng, ta có cf = 1,0 (theo bảng 4, TCVN 10304-2014) Ab - Diện tích tiết diện ngang mũi cọc Ab = 0.503m2 110 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH u - Chu vi tiết diện ngang thân cọc u = d =   0.8 = 2.513m qb - Cường độ sức kháng đất mũi cọc, với độ sâu mũi cọc 42,15 m, ứng với lớp đất dính có IL < (theo file tổng hợp kết thí nghiệm), thiên an tồn ta lấy IL = ta có qb = 15000 (kN/m2) (theo bảng 2, TCVN 10304:2014) fi - Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ “i” thân cọc, tra bảng 3, TCVN 10304-2014 li - Chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i” Bảng 54: Tính cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ "i" thân cọc Lớp đất Cao độ Độ sâu -5.35 -4.35 -7.35 -6.35 li Độ sâu trung bình 5.35 (Bùn sét) fi fi x l i 5.84 11.68 1.44 -7.35 -6.35 -9.3 -8.3 -9.3 -8.3 -11.3 -10.3 -11.3 -10.3 1.95 7.33 5.84 11.39 9.30 40.64 81.28 (Sét pha) 0.34 -12.3 -11.3 -12.3 -11.3 -14.3 -13.3 -14.3 -13.3 -16.3 -15.3 -16.3 -15.3 -18.3 -17.3 -18.3 -17.3 -19.2 -18.2 -19.2 -18.2 -21.3 -20.3 10.80 41.94 41.94 12.30 10.46 20.92 14.30 10.86 21.72 (Cát pha) 0.7 (Sét) 111 | IL 16.30 11.26 22.52 0.9 17.75 11.55 10.40 2.1 19.25 42.02 88.24 0.39 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH -21.3 -20.3 -23.3 -22.3 -23.3 -22.3 -25.3 -24.3 -25.3 -24.3 -27.3 -26.3 -27.3 -26.3 -29.3 -28.3 -29.3 -28.3 -31.3 -30.3 -31.3 -30.3 (Cát) -33.3 -32.3 -33.3 -32.3 -35.3 -34.3 -35.3 -34.3 -37.3 -36.3 -37.3 -36.3 -39.3 -38.3 -39.3 -38.3 -41.3 -40.3 -41.3 -40.3 -41.85 21.30 4.29 8.58 23.30 4.29 8.58 25.30 4.29 8.58 27.30 4.29 8.58 29.30 4.29 8.58 31.30 4.29 8.58 33.30 4.29 8.58 35.30 4.29 8.58 37.30 4.29 8.58 39.30 4.29 8.58 0.55 40.58 4.29 2.36 Tổng 398.2445 -40.85 → R cu =  c (  cq q b A b + u   cf f i li ) = 1 (1 15000  0.503 + 2.513   398.2445 ) = 8541kN 112 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 2.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ Sức chịu tải cực hạn: Rc,u = Rs + Rb Trong đó: Rs - Thành phần sức chịu tải ma sát Rb - Thành phần sức chịu tải mũi cọc 2.2.2.1 Thành phần sức chịu tải ma sát R s = u  i f si li n u - Chu vi tiết diện ngang, u = d =   0.8 = 2.513m li - Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên cọc; fsi - Ma sát đơn vị diện tích mặt bên cọc, tính theo cơng thức: f si = caiI +  'hi tan aiI , Với caiI lực dính thân cọc đất; với cọc đóng bê tông cốt thép, caiI = ciI , c iI lực dính lớp đất thứ i (lấy theo trạng thái giới hạn I - cận dưới) aiI góc ma sát cọc đất nền; với cọc bê tơng cốt thép hạ phương pháp đóng lấy aiI = iI , iI góc ma sát lớp đất thứ i (lấy theo trạng thái giới hạn I - cận dưới)  'hi ứng suất hữu hiệu lớp đất thứ i theo phương vng góc với mặt bên cọc, tính theo cơng thức:  'hi =  'i k si  'i ứng suất hữu hiệu lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng k si hệ số áp lực ngang lớp đất thứ I, k si = − sin iI (lấy theo trạng thái giới hạn I - cận trên) Ta có bảng tính thơng số  n i f si li sau: Bảng 55: Tính ma sát đơn vị diện tích mặt bên cọc Lớp đất tan Ii (cận dưới) ' 'i sin Ii ksi 'hi fsi fs.li (kN/ m3 ) (kPa) (cận trên) (-) (kPa) (kPa) (kN/m) 5.84 03o16’ ÷ 05o18’ 0.06 9.34 18.45 0.09 0.91 16.73 6.9 27.2 15.7 14o18’ ÷ 15o32’ 0.26 14.7 58.93 0.27 0.73 43.14 26.7 80.1 Độ sâu li cIi Ii (m) (m) (kPa) (o) 3.95 4.35 8.3 8.3 11.3 113 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 11.3 6.9 9.09 21o36’ ÷ 22o32’ 0.40 15.8 135.40 0.38 0.62 83.54 42.2 291.0 23.8 13o39’ ÷ 15o38’ 0.24 13.9 204.44 0.27 0.73 149.24 60.0 126.1 4.29 25o30’ ÷ 26o09’ 0.47 16.7 390.63 0.44 0.56 218.36 108.4 2228.6 18.2 18.2 2.1 20.3 20.3 40.85 20.5 Tổng cộng 2753 → Sức chịu tải cọc ma sát: R s = u  i fsi li = 2.513  2753 = 6919kN n 2.2.2.2 Sức chịu tải cực hạn sức chống mũi cọc R b = A bq b Trong đó: Ab - Diện tích tiết diện mũi cọc, Ab = 0.503m2 qb - Cường độ đất mũi cọc, qb tính theo công thức sau: q p = cN 'c + q ' ,p N 'q + dN ' N 'c , N 'q , N ' hệ số sức chịu tải lấy theo Vesic (1973), theo bảng sau: Bảng 56: Bảng tra hệ số N’q , N’c , N’ theo Vecsi (1973)  N’q N’c N’  N’q N’c N’ 5.14 0.00 24 9.60 19.32 9.44 1.09 5.38 0.07 25 10.66 20.72 10.88 1.20 5.63 0.15 26 11.85 22.25 12.54 1.31 5.90 0.24 27 13.20 23.94 14.47 1.43 6.19 0.34 28 14.72 25.80 16.72 1.57 6.49 0.45 29 16.44 27.86 19.34 1.72 6.81 0.57 30 18.40 30.14 22.40 1.88 7.16 0.71 31 20.63 32.67 25.99 2.06 7.53 0.86 32 23.18 35.49 30.21 2.25 7.92 1.03 33 26.09 38.64 35.19 114 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 10 2.47 8.34 1.22 34 29.44 42.16 41.06 11 2.71 8.80 1.44 35 33.30 46.12 48.03 12 2.97 9.28 1.69 36 37.75 50.59 56.31 13 3.26 9.81 1.97 37 42.92 55.63 66.19 14 3.59 10.37 2.29 38 48.93 61.35 78.02 15 3.94 10.98 2.65 39 55.96 67.87 92.25 16 4.34 11.63 3.06 40 64.20 75.31 109.41 17 4.77 12.34 3.53 41 73.90 83.86 130.21 18 5.26 13.10 4.07 42 85.37 93.71 155.54 19 5.80 13.93 4.68 43 99.01 105.11 186.53 20 6.40 14.83 5.39 44 115.31 118.37 224.63 21 7.07 15.81 6.20 45 134.87 133.87 271.75 22 7.82 16.88 7.13 46 158.50 152.10 330.34 Mũi cọc nằm lớp đất số có  = 15.50o → N’q = 4.05 ; N’c = 11.12; N’γ =2,76 c lực dính đất mũi cọc, mũi cọc cắm vào lớp đất số có c = 4.29 kPa q’𝛾,𝑝 áp lực hiệu lớp phủ cao trình mũi cọc (có trị số ứng suất pháp hiệu theo phương đứng đất gây cao trình mũi cọc) q ' ,p = 3.95  5.84 +  15.7 + 6.9  9.09 + 2.1 23.76 + 20.55  4.29 = 562.2kPa → q p = 4.29  11.12 + 2361 4.05 + 16.7  0.8  2.76 = 2361kPa → Sức chịu tải cực hạn sức chống mũi cọc: R b = 0.503  2361 = 1186.6kN  Vậy: Sức chịu tải cọc theo cường độ: R c,u = 6919 + 1186.6 = 8105.6kN 2.2.3 Sức chịu tải cọc theo SPT Sử dụng công thức viện kiến trúc Nhật Bản (1998) theo phụ lục G3.2 TCVN 10304:2014 R c,u = q b A b + u  ( f c,i lc,i + f s,i ls,i ) 115 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Trong đó: qb cường độ sức kháng đất mũi cọc xác định sau: q b = 9c u Với c u = 6.25N c,i Nc,i số SPT trung bình khoảng 1d mũi cọc 4d mũi cọc Như ta có Nc,i lấy giá trị trung bình số SPT từ độ sâu 37.35 m đến 41.65 m (vì độ sâu mũi cọc 40.85 m d = 0.8m) Bảng 57: Kết thí nghiệm SPT Lớp đất Độ sâu SPT (m) HK1 HK2 HK3 SPT trung bình Nc,i 37.65 ÷ 41.65 23 17 15 18.33 → c u = 6.25  18.33 = 114.58kPa → q b =  114.58 = 1031.3kPa f c,i : Cường độ sức kháng đoạn cọc nằm đất dính thứ “i”: f c,i =  p f L c u,i Với c u = 10N c,i (đất rời) khơng có kết thí nghiệm sức chống cắt khơng nước thí nghiệm nén trục Nc,i số SPT trung bình lớp đất dính  p hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ sức kháng cắt khơng nước đất dính cu trị số trung bình ứng suất pháp hiệu thẳng đứng, xác định biểu đồ Hình G.2a fL hệ số điều chỉnh theo độ mãnh cọc đóng, xác định biểu đồ hình G.2b 116 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Bảng 58: Cường độ sức kháng đoạn cọc nằm đất dính Chiều dày Lớp đất cu ' ,z cu/,z p L/d fL fc,i fc,i.li (kPa) (kN/m3) (kPa) (-) (-) (-) (kPa) (kPa) (kN) Nc,i (m) 3.95 0 9.34 18.45 0.00 4.938 0.000 11.6 72.5 14.69 58.93 1.23 0.5 6.813 36.25 108.750 6.9 9.2 57.5 15.78 135.40 0.42 0.86 13.000 49.45 341.205 2.1 13 81.25 13.9 204.44 0.40 0.9 18.625 73.125 153.563 Đối với lớp đất rời số (cát) c u = 10N c,i Với Ns,i số SPT trung bình lớp đất rời “i” Bảng 59: Cường độ sức kháng đoạn cọc nằm đất rời Lớp đất Chiều dày (m) fs,i fs,i.li (kPa) (kN) 61.11 1255.83 Ns,i 20.55 18.33 → R c,u = 1031.3  0.503 + 2.513  (153.563 + 1255.83) = 5191kN Bảng 60: Bảng thống kê sức chịu tải theo tiêu STT Sức chịu tải Giá trị (kN) 2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 6408 2.2 Sức chịu tải cọc theo đất nèn 2.2.1 Sức chịu tải cọc theo lý 8541 2.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ 8106 2.2.3 Sức chịu tải cọc theo SPT 5191 2.3 Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn sức chịu tải thiết kế 2.3.1 Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn đất Theo mục 7.1.12, TCVN 10304:2014: Rc,k = min(Rc,u) = (6408; 8541; 8106; 5191) = 5191kN 2.3.2 Xác định sức chịu tải thiết kế R c,d = 117 | R c,k k (theo mục7.1.11, TCVN 10340:2014) ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Trong đó: - Rc,k trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng nén cọc, Rc,k = 5191kN - γk hệ số tin cậy, lấy phụ thuộc vào số lượng cọc móng (theo khoản b, mụa 7.1.11, TCVN 10340:2014) sau: ▪ Móng có 21 cọc k = 1.40; ▪ Móng có 11 đến 20 cọc k = 1.55; ▪ Móng có 06 đến 10 cọc k = 1.65; ▪ Móng có 01 đến 05 cọc k = 1.75 Ta có bảng tính Rc,d sau: Bảng 61: Tính sức chịu tải thiết kế Số cọc k Móng có 21 cọc 1.4 Móng có 11 đến 20 cọc 1.55 Rc,k Rc,d 3708.2 3349.3 5191 Móng có 06 đến 10 cọc 1.65 3146.3 Móng có 01 đến 05 cọc 1.75 2966.5 2.3.3 Xác định khả chịu tải cọc móng  o R c,d n (theo mục 7.1.11, TCVN 10340:2014) Trong đó: o hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng đất sử dụng móng cọc, lấy cọc đơn lấy 1,15 móng nhiều cọc n hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình, lấy 1,15 tương ứng với tầm quan trọng cơng trình cấp II (theo Phụ lục F, TCVN 10340:2014) Bảng 62: Tính khả chịu tải cọc móng Số cọc Rc,d Móng có 21 cọc 3708.2 Móng có 11 đến 20 cọc 3349.3 Móng có 06 đến 10 cọc 3146.3 118 | o n Khả cho phép 3708.2 1.15 1.15 3349.3 3146.3 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Móng có 02 đến 05 cọc 2966.5 Móng có cọc 2966.5 2966.5 1.15 2579.59 Xác định sơ số cọc bố trí cọc móng 3.1 Xác định sơ số cọc nc = N tt   o R c,d n Trong đó:  hệ số tùy theo ảnh hưởng lựa ngang, momen trọng lượng thân,  = (1  1.5 ) , giả sử lấy  = 1.3 Ntt lực dọc chân cột, tt lực dọc chân cột, Ntt = 7841 (lực dọc cột C2 – vị trí trục 2D) Với móng có từ 01 đến 05 cọc ta có: nc = 7841  1.3  3.65 → Chọn nc = 2579.59 3.2 Bố trí cọc móng Chọn khoảng cách cọc theo phương X 3d =  0.8 = 2.4m Chọn khoảng cách cọc theo phương Y 3d =  0.8 = 2.4m d d Khoảng cách từ mép cọc tới mép đài từ    Chọn = 0.3 m 2 3 Đối với tiết diện cột khác, sơ bố trí cọc móng xác định tương tự bên 119 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Bảng 63: Tổng hợp sơ số cọc móng STT Tên cột Vị trí trục Ntt (kN) Số cọc nc C2 2-D 7841 C1 1-D 4916 3 C3 3-D 3993 C4 4-D 3992 C5 5-D 7822 C6 6-D 4897 C7 1-C 5591 C8 2-C 9308 C9 1-B 5585 10 C10 2-B 9276 11 C11 1-A 4882 12 C12 2-A 7799 13 C13 3-A 3869 14 C14 3-B 2064 15 C15 3-C 2265 16 C16 4-C 1942 17 C17 4-B 1992 18 C18 4-A 3841 19 C19 5-A 7803 20 C20 5-B 9270 21 C21 6-B 5583 22 C22 6-A 4888 120 | ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 23 C23 5-C 5587 24 C24 6-C 9279 C TỔNG KẾT Đồ án chuyên ngành giúp tổng hợp kiến thức cách tính cấu kiện dầm, sàn, cột,… để tạo tiền đề cho việc mở rộng kiến thức có chuẩn bị kỹ cho việc thực đồ án tốt nghiệp tới Ngồi ra, thơng qua làm đồ án này, sinh viên nhận hướng dẫn tận tình Thầy/Cơ, cải thiện thiết xót q trình làm, kiến thức nhận suốt trình thực 121 |