Khu nhà ở quân đội k96 tp hcm

3CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG, TÁC ĐỘNG CỦA CƠNG TRÌNH .... Tính toán bản nắp, bản đáy, bản thành của bể nước mái .... Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép dọc của

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Giới thiệu kiến trúc công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

- Dự án đầu tư phát triển khu nhà ở quân đội K96 nhằm chuyển đổi số hộ gia đình còn khó khăn hiện đang sinh sống gần khu vực sân bay và các nhóm hộ gia đình hiện đang sinh sống trong doanh trại của từng đơn vị lực lượng vũ trang thành phố Hồ Chí Minh (loại nhà ở phục vụ sinh sống tái định cư)

- Tháo gỡ khó khăn nhằm giải quyết nhà ở cho hạ sĩ quan, quân nhân xuất ngũ không có nhà ở thuộc sở hữu riêng (tư nhân)

- Đóng góp vào việc cùng với thành phố Hồ Chí Minh đạt mục tiêu tăng tỷ lệ nhà ở cho cán bộ, chiến sỹ và lao động có thu nhập thấp để tạo lập những cụm nhà ở mới với cơ cấu căn hộ thích hợp, đúng quy trình chặt chẽ, đảm bảo tính văn minh đô thị

➔ Vì vậy, dự án đầu tư xây dựng khu nhà ở quân đội K96 được thiết kế và xây dựng để giải quyết vấn đề trên

- Công trình được xây dựng: tại số 718 đường Kinh Dương Vương, quận 6, TP HCM

- Vị trí tiếp giáp khu đất của dự án:

+ Phía Bắc giáp đường nội bộ khu nhà ở cán bộ công nhân viên quốc phòng phường 13, Quận 6, TP HCM

+ Phía Tây giáp khu dãy nhà ở của cán bộ công nhân viên Lữ Đoàn 596

+ Phía Đông và Phía Nam giáp đất doanh trại Lữ Đoàn 596 (đất thuộc của quân đội)

- Địa điểm xây dựng dễ dang tiếp cận các địa điểm: công viên Phú lâm, trung tâm quận 6, chợ lớn và các tiện ích xã hội khác

Hình 1.1: Địa điểm công trình trên bản đồ

- Công trình dân dụng cấp II, theo bảng 2 phụ lục II Phân cấp công trình xây dựng theo quy mô kết cấu, thông tư số 06/2021/TT-BXD của Bộ Xây Dựng

- Quy mô công trình có: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 16 tầng lầu, 1 sân thượng, 1 tầng mái

KHU NHÀ Ở QUÂN ĐỘI K96 – TP HCM TRANG 2

- Cao độ các tầng (đơn vị tính: m):

- Tổng chiều cao công trình: 66 m (tính từ cao độ ± 0.000 đến đỉnh mái)

- Diện tích xây dựng công trình: 29.5 27.2  = 802.4 m ( ) 2

1.1.4 Công năng sử dụng của công trình

Các tầng của công trình được khai thác sử dụng với các mục đích sau:

- Tầng hầm: Khu vực đỗ xe, khu kĩ thuật, khu bảo vệ

- Tầng 1: Sảnh, khu nhóm nhà trẻ, khu sinh hoạt cộng đồng

- Tầng 2 đến tầng 17 (tầng điển hình): Sử dụng làm các căn hộ

Giải pháp kết cấu của kiến trúc

Dựa vào quy mô công trình, sinh viên đưa ra giải pháp kết cấu sau:

- Sử dụng hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ kết cấu khung lõi vách bê tông cốt thép

- Cầu thang bê tông cốt thép toàn khối

- Mái phẳng bê tông cốt thép

- Sử dụng hệ kết cấu dầm sàn bê tông cốt thép

Giải pháp kĩ thuật khác

1.3.1 Giải pháp hệ thống điện

Hệ thống cấp điện: Nguồn điện 3 pha được lấy từ tủ điện khu vực được đưa vào phòng kỹ thuật điện phân phối cho các tầng, từ đó phân phối cho các phòng

Ngoài ra toà nhà còn được trang bị một máy phát điện dự phòng 250 (kVA) đặt tại tầng hầm (kèm theo máy biến áp để tránh gây tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng tới sinh hoạt) khi xảy ra sự cố mất điện sẽ tự động cấp điện cho khu thang máy, hệ thống lạnh, hành lang chung, hệ thống phòng cháy chữa cháy và bảo vệ

1.3.2 Giải pháp hệ thống cấp nước

Hệ thống cấp nước: Nước được lấy từ hệ thống cấp nước đô thị lên bể nước mái thông qua hệ thống máy bơm nước đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của các tầng Hệ thống bơm nước của tòa nhà được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo nước tại các bể mái luôn đủ cho sinh hoạt

1.3.3 Giải pháp hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước: Hệ thống thoát nước được thiết kế dạng 2 tuyến ống Đường ống thoát nước thải dẫn trực tiếp vào hệ thống thoát nước của khu dân cư, đường ống thoát nước của khu vệ sinh được đưa vào hệ thống thoát nước của khu dân cư sau khi được xử lý tại bể tự hoại

1.3.4 Giải pháp thông gió và chiếu sáng

Kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo để chiếu sáng tối đa Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và điện Hệ thống đèn bổ sung đã được lắp đặt ở lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và đặc biệt là ở tầng hầm

Hệ thống thông gió của các tầng được thiết kế nhân tạo bằng hệ thống điều hoà trung tâm tại các tầng Các tầng đều có cửa sổ để thông gió tự nhiên Tất cả các tầng đều có hệ thống điều hòa Lỗ thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Nhà tắm sử dụng quạt hút để thải hơi, ống gen được dẫn lên mái

1.3.5 Giải pháp hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống phòng cháy chữa cháy được đảm bảo bằng các bình chữa cháy được đặt ở các góc của từng phòng căn hộ, cũng như tại các thang bộ và thang máy Mỗi tầng có 2 thang bộ và 2 thang máy, bố trí hợp lý, đảm bảo đủ khả năng thoát nạn cho người khi có sự cố cháy nổ.

Bản vẽ kiến trúc

Hình 1.2: Mặt bằng tầng điển hình

Các bản vẽ khác xem trong các bản vẽ sau:

KT – 01, KT – 02, KT – 03, KT – 04, KT – 05, KT – 06, KT – 07, KT – 08

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG, TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH

Cơ sở tính toán kết cấu

Bảng 2.1: Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng

STT Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng

1 TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

2 TCVN 5574: 2018 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối

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

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

5 TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995

6 TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

7 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất

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

9 TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực

10 TCVN 9393:2012 Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục

Eurocode 2 Design of concrete structures

12 ACI 318M-11 Building code Requỉrements for structural concrete

Và các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

Vật liệu

- Bê tông B30 cho các cấu kiện dầm, sàn, cầu thang, bể nước

- Bê tông B40 cho các cấu kiện cột, vách, đài móng

Bảng 2.2: Thông số của bê tông

Cường độ chịu nén tính toán: R b 17 (Mpa) 22 (Mpa)

Cường độ chịu kéo tính toán: R bt 1.15 (Mpa) 1.4

Module đàn hồi của vật liệu: E b 32500 (Mpa) 36000 (Mpa) Cường độ chịu nén dọc trục (cường độ lăng trụ) R b,n và R b,ser 22 (Mpa) 29 (Mpa)

Cường độ chịu kéo dọc trục (cường độ lăng trụ) R bt ,n và R bt ,ser 1.75 (Mpa) 2.1 (Mpa)

- Sử dụng cốt thộp nhúm CB240-T (ỉ < 10mm) với cỏc thụng số sau:

Bảng 2.3: Thông số của cốt thép

Cường độ chịu nén tính toán: R s 210 (Mpa) 350 (Mpa)

Cường độ chịu nén tính toán: R sc 210 (Mpa) 350 (Mpa)

Cường độ chịu cắt tính toán: R sw 170 (Mpa) 280 (Mpa)

Module đàn hồi E s 200000 (Mpa) 200000 (Mpa)

2.2.3 Lớp bê tông bảo vệ

- Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

+ Trong dầm và dầm sườn: 25 (mm)

+ Trong cột, vách, lõi thang: 30 (mm)

+ Trong móng khi có lớp bê tông lót, dầm móng, vách hầm, sàn hầm: 50 (mm)

+ Trong móng khi không có lớp bê tông lót: 70 (mm)

Sơ bộ kích thước tiết diện

- Chiều dày sàn sơ bộ theo ô sàn có kích thước lớn nhất 6600 x 7400 (mm)

- Sơ bộ chiều dày sàn ta có thể tham khảo công thức sau:

+ D=0.8 1.4 : phụ thuộc vào tải trọng, chọn D=0.8

+ l1 f00 mm( ): nhịp theo phương cạnh ngắn (phương chịu lực chính)

Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô bản liên tục hay ô bản đơn

- Chiều dày sàn tối thiểu:

+ hs min 50 mm( )đối với mái bằng

+ hs min 60 mm( )đối với nhà dân dụng

+ hs min 70 mm( )đối với nhà công nghiệp

- Do các ô sàn có bố trí thêm dầm phụ để giảm bề dày sàn, nên sinh viên chọn hs 0 mm( ), sau đó tính toán và kiểm tra hàm lượng thép và độ võng Nếu hàm lượng thép và độ võng thỏa thì sinh viên kết luận bề dày sàn là hợp lý

Bảng 2.4: Sơ bộ tiết diện sàn

STT Sàn tầng Chiều dày (mm)

3 Sàn tầng 2 đến tầng 17 (tầng điển hình) 120

4 Sàn tầng thượng, tầng mái 120

Chọn tiết diện dầm đặc và không thay đổi tiết diện dầm Đối với nhà dân dụng tải trọng tương đối không lớn nên sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau:

=  Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ thông qua nhịp dầm (dựa theo công thức kinh nghiệm) sao cho đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng, đủ khả năng chịu lực

Bảng 2.5: Sơ bộ tiết diện dầm

Loại dầm Ln (mm) Kích thước sơ bộ Kích thước chọn

Tiết diện h (mm) b (mm) h (mm) b (mm)

Dầm khác Dầm phụ khu vệ sinh, dầm khu ban công, … 200 x 300

Theo bản vẽ kiến trúc, sơ bộ cột b h  = 800 800 mm  ( ) cho toàn bộ công trình Sau đó kiểm tra các điều kiện ổn định của công trình

Chiều dày vách của lõi được lựa chọn sơ bộ theo chiều cao nhà, số tầng… Đồng thời phải đảm bảo các quy định của điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:

+ F v : tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng

Sơ bộ vách của lõi thang máy và vách dày 300 (mm)

Tải trọng đứng

2.4.1.1 Tải trọng hoàn thiện sàn

- Các lớp cấu tạo sàn, tính toán và công thức để sử dụng tính toán giá trị tĩnh tải tải trọng hoàn thiện được trình bày thể hiện trong mục 1.1.1 của tập PHỤ LỤC

- Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 2.6: Kết quả tải trọng hoàn thiện sàn

( kN / m 2 ) Hệ số vượt tải trung bình

- Các bước tính toán và các công thức dùng để tải trọng tường xây phân bố theo chiều dài được trình bày trong mục 1.1.2 của tập PHỤ LỤC

- Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 2.7: Tải trọng tường xây phân bố trên dầm

Tĩnh tải tiêu chuẩn theo diện tích (kN/m 2 )

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải trung bình

Tải trọng tính toán (kN/m)

Trệt 110 5.5 0.3 5.2 2.12 11.02 1.1 12.68 ĐH 220 3.5 0.6 2.9 3.88 11.25 1.1 12.94 ĐH 220 3.5 0.45 3.05 3.88 11.83 1.1 13.61 ĐH 220 3.5 0.3 3.2 3.88 12.42 1.1 14.28 ĐH 110 3.5 0.6 2.9 2.12 6.15 1.1 7.07 ĐH 110 3.5 0.45 3.05 2.12 6.47 1.1 7.44 ĐH 110 3.5 0.3 3.2 2.12 6.78 1.1 7.80

Bảng 2.8: Tải trọng tường xây trên sàn

Tĩnh tải tiêu chuẩn theo diện tích (kN/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải trung bình

Tải trọng tính toán (kN/m)

- Giá trị hoạt tải được chọn theo chức năng sử dụng của các loại phòng và được tra theo TCVN 2737:1995 Giá trị hoạt tải sàn được thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng 2.9: Giá trị hoạt tải sàn

STT Công năng sàn của công trình

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 ) Hệ số vượt tải

1 Sàn hầm (để xe), ram dốc 5 1.2 6

STT Công năng sàn của công trình

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 ) Hệ số vượt tải

2 Cầu thang, hành lang (căn hộ) 3 1.2 3.6

3 Sảnh, hành lang chung (trệt) 4 1.2 4.8

6 Sàn vệ sinh (căn hộ) 1.5 1.3 1.95

7 Sàn vệ sinh (tầng trệt) 2 1.3 2.6

9 Mái bằng có sử dụng (sân thượng) 1.5 1.3 1.95

10 Mái bằng không sử dụng (đỉnh mái) 0.75 1.3 0.975

Tải trọng của các cấu kiện phụ

2.5.1 Tải trọng bể nước mái

Là giá trị phản lực tại chân cột (xem chương 3)

Hình 2.1: Giá trị phản lực tiêu chuẩn tại các chân cột đỡ bể nước

2.5.2 Tải trọng cầu thang bộ

Là giá trị phản lực gối tựa cầu thang

Thang máy P13-CO và thang máy P24-CO Catologue về thang máy tham khảo tại “Thang máy VINALIFT – Thang máy cho ngôi nhà Việt”

- Tải trọng thang máy tại tầng kĩ thuật được gắn 4 góc của ô thang máy

+ P13-CO: giá trị phản lực R=60 kN ( )

+ P24-CO: giá trị phản lực R = 106 kN ( )

- Tải trọng thang máy tại tầng hố pít là giá trị phản lực tại 2 điểm đối trọng, để đơn giản trong việc gán tải, sinh viên quy đổi tải tập trung về tải phân bố đều lên sàn hố pít

+ P13-CO: tải phân bố lên có giá trị p3.5 kN / m( 2 )

+ P24-CO: tải phân bố lên có giá trị p5.5 kN / m( 2 )

Tải trọng ngang – Tải trọng gió

Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

2.6.1 Tải trọng của thành phần gió tĩnh

- Giả thiết sàn tuyệt đối cứng Nên tải trọng gió tĩnh được quy về tải tập trung tác dụng vào tâm hình học mỗi tầng của công trình

- Giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn tác dụng lên tầng thứ j được xác định theo công thức:

Bảng 2.10: Thông số tính toán của thành phần gió tĩnh

Tên công trình Khu nhà ở quân đội K96 – TP.HCM

Vị trí Quận 6 – TP.HCM

Vùng áp lực gió II - A

Giá trị áp lực gió W kN / m 0 ( 2 ) 0.83

Kết quả tính toán gió tĩnh được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 2.11: Thành phần gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương X và phương Y

STT Tầng Cao độ H j k Thông số hình học Tải trọng tập trung (m) (m) LX ( )m LY ( )m WX ( )kN WY ( )kN

2.6.2 Tải trọng của thành phần gió động

Tiêu chuẩn áp dụng: TCXD 229:1999: “Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995”

- Xác định giá trị giới hạn của tần số: được xác định theo bảng 2 TCXD 229:1999, đối với công trình bê tông cốt thép, hệ số độ giảm loga dao động:  =0.3, tra được hệ số giới hạn của tần số fL =1.3

- Theo mục 4.4 TCXD 229:1999, công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s, thỏa mãn bất đẳng thức: f s f L f s 1 + thì cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với s dạng dao động đầu tiên

- Khai báo hệ số mass source (khối lượng tham gia dao động) 1 Tĩnh tải + 0.5 Hoạt tải

Bảng 2.12: Xác định tần số dao động tự nhiên của công trình

Mode Chu kì Tần số UX UY RZ

Dựa vào bảng trên, ta có f 3 =0.578f L =1.3 =f 4 1.381vì vậy cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với 3 dạng dao động đầu tiên

Bảng 2.13: Phương tính toán và dạng dao động của các mode cần tính gió động

Mode Phương tính toán Dạng dao động

• Tính toán giá trị của thành phần gió động

- Theo mục 4.5 TCXD 229:1999, giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức: p( ji) j i i ji

+ M j : khối lượng tập trung của tầng thứ j

+  i : hệ số động lực, phụ thuộc vào  i ứng với dao động thứ i

+ y yj : dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm tầng công trình thứ “j” ứng với dạng dao động thứ “i”

+  i : hệ số được xác định theo công thức: ji Fi i 2 ji j y W y M

+ W : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j của công Fi trình chỉ kẻ đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, xác định theo công thức: W Fi =W i   i + W : giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió tại cao độ tầng thứ j i

+  i : hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z (tra bảng 8 – TCVN 2737:1995)

+ : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào các thông số

 , và dạng dao động của mode đang xét

Kết quả tính toán giá trị của thành phần gió động được trình bày ở các bảng dưới đây:

Bảng 2.14:Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 2 – Phương X

Tầng  i  i  1  i W Fi Mj y yj W p( ji)

Bảng 2.15: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 3 – Phương X

Bảng 2.16: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 1 – Phương Y

Tầng i  i  1  i W Fi Mj y yj W p( ji)

Sau khi tính toán các giá trị thành phần động của tải trọng gió theo từng mode riêng, ta cần tổ hợp các giá trị theo từng mode, và giá trị thành phần động của tải trọng gió được gắn vào tâm khối lượng của công trình

Bảng 2.17: Tổ hợp gió động theo phương X và phương Y

Gió động phương X Gió động phương Y Tâm khối lượng

(kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

Sân thượng 110.714 111.153 156.88 138.888 138.888 17.596 12.795 Tầng 17 99.963 89.209 133.98 114.001 114.001 14.827 10.628 Tầng 16 83.303 89.209 122.06 114.001 114.001 14.827 10.628 Tầng 15 83.303 78.057 114.16 114.001 114.001 14.827 10.628 Tầng 14 83.303 66.906 106.84 102.601 102.601 14.827 10.628 Tầng 13 66.642 66.906 94.43 102.601 102.601 14.827 10.628 Tầng 12 66.642 55.755 86.89 91.201 91.201 14.827 10.628 Tầng 11 66.642 44.604 80.19 79.801 79.801 14.827 10.628 Tầng 10 49.982 44.604 66.99 79.801 79.801 14.827 10.628 Tầng 9 49.982 33.453 60.14 68.400 68.400 14.827 10.628 Tầng 8 33.321 33.453 47.22 57.000 57.000 14.827 10.628 Tầng 7 33.321 22.302 40.10 45.600 45.600 14.827 10.628 Tầng 6 33.321 11.151 35.14 45.600 45.600 14.827 10.628 Tầng 5 16.661 11.151 20.05 34.200 34.200 14.827 10.628 Tầng 4 16.661 11.151 20.05 22.800 22.800 14.827 10.628

Tải trọng đặc biệt – Tải trọng động đất

- Theo TCVN 9386:2012: “Thiết kế công trình chịu động đất” nêu ra có 2 phương pháp phân tích động đất thường được sử dụng đến:

+ Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương

+ Phương pháp phổ phản ứng

Sử dụng phương pháp phổ phản ứng

- Xác định gia tốc nền thiết kế: a g = a gR   I ( m / s 2 )

+ Gia tốc nền tham chiếu: a gR / g được xác định trọng phụ lục H của TCVN 9386:2012 agR / g=0.07

+ Đỉnh gia tốc nền tham chiếu: a gR =a gR / g g =0.07 9.81 =0.6867 m / s( 2 )

+ Hệ số tầm quan trọng của công trình:  = I 1, tra theo phụ lục E của TCVN 9386:2012

→Gia tốc nền thiết kế: a g =a gR   = I 0.6867 1 =0.6867 m / s( 2 )0.08 g =0.7848 m / s( 2 )

→ Chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn giảm nhẹ

- Xác định loại đất nền của công trình:

+ Đất nền loại C, được tra theo bảng 3.1 TCVN 9386:2012

+ Dựa vào loại đất nền và bảng 3.2 TCVN 9386:2012, xác định được các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi như sau:

Bảng 2.18: Tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

- Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu:

+ Đặc trưng của kết cấu như sau:

Cấp dẻo thiết kế: DCM (cấp dẻo kết cấu trung bình)

Loại kết cấu: hệ khung, hệ tường kép, hệ hỗn hợp

Hệ kết cấu tương đương: Hệ khung hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Phân loại kết cấu: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp

+ Theo công thức 5.1 trong mục 5.2.2.2 TCVN 9386:2012 hệ số ứng xử q được tính như sau:

0 w q=q k 1.5 Các hệ số liên quan:

Hệ số điều chỉnh mặt đứng:  = 1 1, bằng 1 đối với công trình đều đặn theo mặt đứng

Hệ số phản ánh phá hoại: k w =1 đối với hệ khung hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

→ Hệ số ứng xử của kết cấu: q=q 0 k w =3.9 1 3.9 - Thiết lập phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi:

Theo mục 3.2.2.5 TCVN, với các thành phần nằm ngang của tác động động đất phổ thiết kế đàn hồi Sd (T) được xác định bằng các công thức sau:

Hình 2.2: Phổ phản ứng đàn hồi (độ cản nhớt 5%) Bảng 2.19: Giá trị phổ phản ứng gia tốc

(s) S d ( m / s 2 ) Chu kì (s) S d ( m / s 2 ) Chu kì (s) S d ( m / s 2 ) kì (s) Chu S d ( m / s 2 )

Tổ hợp tải trọng

2.8.1 Các trường hợp tải trọng

Bảng 2.20: Các trường hợp tải trọng

STT Kí hiệu Loại Ý nghĩa

1 SW Dead Tải trọng bản thân của kết cấu

2 SDL Super Dead Tải trọng hoàn thiện sàn tiêu chuẩn

3 WALL Super Dead Tải trọng tường xây tiêu chuẩn

4 HT1.2 Live Hoạt tải toàn phần có giá trị >2 (kN/m 2 )

5 HT1.3 Live Hoạt tải toàn phần có giá trị 1 Tiết diện cột đó bố trớ thộp 20ỉ20 đủ khả năng chịu lực

Tính toán cốt thép vách

6.3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép dọc của vách theo phương pháp vùng biên chịu mô men

Hình 6.8: Phân chia vách theo phương pháp vùng biên chịu mô men

- Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế chịu toàn bộ moment

- Lực dọc trục được giả thiết là phân bố đều trên toàn bộ tiết diện vách

Quy trình tính toán như sau:

Bước 1: Giả thiết chiều dài B = B t = B p = bvới b: bề dày vách

Bước 2: Xác định lực kéo, nén trong vùng biên

+ A : diện tích mặt cắt ngang vùng biên, b A b = B t  = b B p  b

+ A: diện tích mặt cắt ngang vách, A =  b L

Bước 3: Tính toán cốt thép chịu kéo, nén đúng tâm

- Nếu P p  → 0 vùng biên chịu nén, diện tích cốt thép tính như sau: p b b b n s sc b b

Với : hệ số uốn dọc, được xác định phụ thuộc vào giá trị độ mãnh: 0 min w

 Khi   14bỏ qua ảnh hưởng uốn dọc,  =1

Khi 14    104 hệ số  theo công thức thực nghiệm:  =1.028 0.0000288−  − 2 0.0016

- Nếu P t  →0 vùng biên chịu kéo, diện tích cốt thép tính như sau: s k t s

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép, nếu không thỏa thì tăng kích thước B của vùng biên lên rồi tính lại từ bước Chiều dài của vùng biên có giá trị lớn nhất là L/2, nếu vượt quá giá trị này thì cần tăng bề dày vách

- Hàm lượng cốt thép: ( n s k s ) t max A ; A

- Hàm lượng cốt thép thỏa mãn khi  min =0.6%    t max =3%

Bước 5: Kiểm tra phần vách còn lại giữa hai vùng biên như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm Lực dọc tác dụng lên phần vùng giữa được xác định như sau: g ( b )

- Tính toán cốt thép chịu nén cho vùng giữa:

6.3.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt đai cho vách

Tính toán tương tự như tính toán cốt đai cột đã được trình bày trong mục 6.2.2

- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc và cốt thép ngang phải tuân thủ theo quy tắc không được lớn hơn trị số nhỏ nhất trong hai trị số sau: S  1.5 b  và S  300 mm ( )

6.3.3 Áp dụng tính toán cốt thép dọc của vách

Tính toán vách P1 sân thượng với tổ hợp COMB17, có các thông số tính toán như sau:

Bảng 6.14: Thông số tính toán cho vách P1 sân thượng

Tầng Tổ hợp Tiết diện vách Nội lực tính toán (chưa xét P – delta)

Nội lực tính toán (đã xét P – delta)

Sử dụng nội lực đã xét P – Delta để tính toán

- Giải thiết vùng biên chịu mô men: B = B t = B p = 0.45 m ( ) = 450 mm ( )

Xác định lực kéo, nén trong vùng biên

- Tính toán cốt thép chịu kéo, nén đúng tâm

+ P p  → 0 vùng biên chịu nén, diện tích cốt thép tính như sau:

Với : hệ số uốn dọc, được xác định phụ thuộc vào giá trị độ mãnh:

Vì 14    104 hệ số  theo công thức thực nghiệm:

 = −  −  = −  −  + P t  →0 vùng biên chịu kéo, diện tích cốt thép tính như sau:

= =  - Hàm lượng cốt thép: ( s n s k ) ( ) t max A ; A 1238.61

Thỏa hàm lượng cốt thép

Bố trớ cốt thộp cho vựng biờn: 6ỉ20 cú A sc = 1885 mm ( 2 )

- Lực dọc tác dụng lên phần vùng giữa được xác định như sau:

- Tính toán cốt thép chịu nén cho vùng giữa:

A  → 0 Bố trí thép cấu tạo cho vùng giữa

Diện tích bố trí thép cho vùng giữa:

Bố trớ thộp cho vựng giữa: 6ỉ16

6.3.4 Áp dụng tính toán cốt thép đai của vách

- Tính toán với lực cắt lớn nhất trong vách P1 Lực cắt lớn nhất trong vách P1 tại Sân thượng ứng với Comb4 như sau:

Q = max V , V = max 909.69, 78 = 909.69 kN có N tu = − 3787.20 kN ( )

Giả thiết: a gt = 50 mm ( ) → h 0 = − h a gt = 1500 − 50 = 1450 mm ( )

- Ứng suất trung bình trong bê tông: m 3 ( 2 )

- Hệ số ảnh hưởng uốn dọc:  = n 1.25

- Kiểm tra bền theo điều kiện phá hoại do ứng suất nén chính:

→Cấu kiện bê tông đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

Q Q →Cấu kiện bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính toán cốt thép đai

Theo mục 3.4.2 TCXD 198:1997: đường kính cốt thép đai không nhỏ hơn 10 (mm)

- Chọn đường kính cốt đai và số nhánh đai:

+ Xác định diện tích của cốt đai: sw 2 2 ( 2 ) d 12

- Khoảng cách cốt đai tính toán:

- Khoảng cách cốt đai lớn nhất: w.max b bt 2 0 3 2 ( )

- Khoảng cách cốt đai theo điều kiện phá hoại giòn:

( ) sw sw sw sw sw b bt w.1 w b bt

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:

- Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo kháng chấn:

Chọn đai ỉ12a100 bố trớ cho vỏch P1

Tính toán cốt thép lõi

6.4.1 Tính toán phần tử Pier

6.4.1.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép dọc phần tử Pier theo phương pháp ứng suất đàn hồi

Phương pháp này chia vách cứng thành những phần tử nhỏ chịu kéo hoặc nén đúng tâm, coi ứng suất phân bố đều trong mỗi phần tử và tính toán cốt thép cho từng phần tử

Quy trình tính toán như sau:

Bước 1: Chia nhỏ vách thành các phần tử nhỏ, chịu kéo nén đúng tâm

Hình 6.9: Phân chia lõi thang thành các phần tử nhỏ

Bước 2: Tìm trọng tâm của tiết diện lõi và moment quán tính của tiết diện đó

Hình 6.10: Trọng tâm của tiết diện lõi thang

- Trọng tâm của tiết diện tính như sau: i i

- Moment quán tính của tiết diện:

Bước 3: Xác định ứng suất của mỗi phần tử do lực dọc N và mô men trong mặt phẳng gây ra

- Ứng suất trung bình kéo hoặc nén của mỗi phần tử: i x i y i x y

Quy ước: Vì tính toán lấy dấu của nội lực tính nên

Bước 4: Xác định lực dọc kéo hoặc nén tác dụng vào phần tử thứ i: N i =   i A i

Bước 5: Tính toán diện tích cốt thép chịu kéo, nén của từng vùng phần tử như cấu kiện chịu kéo, nén đúng tâm

- Nếu N i 0 thì vùng phần tử chịu kéo, diện tích cốt thép tính như sau: k i si s

- Nếu N i 0 thì vùng phần tử chịu nén, diện tích cốt thép tính như sau: i b b b n si sc b b

Bước 6: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

- Hàm lượng cốt thép thỏa mãn khi  min =0.6%    t max =3%

6.4.1.2 Áp dụng tính toán cốt thép dọc cho lõi

- Chia nhỏ phần tử lõi như hình 6.9

- Xác định trọng tâm và mô men quán tính của tiết diện:

+ Trọng tâm của tiết diện tính như sau:

+ Moment quán tính của tiết diện:

- Diện tích của lõi: A 13770000 mm= ( ) 2

- Nội lực lõi tại tầng 3 với trường hợp M3min ứng với COMB3 có

• Tính toán phần tử 1, các phân tử còn lại tính toán tương tự

- Tọa độ của phàn tử 1: x i = 3830 mm ( ); y i = 1511 mm ( )

- Tiết diện phần tử 1: b i = 500 mm ( ), h i = 300 mm ( )

- Ứng suất trung bình kéo hoặc nén của mỗi phần tử:

- Xác định lực dọc kéo hoặc nén tác dụng vào phần tử thứ 1:

- N i 0 thì vùng phần tử chịu nén, diện tích cốt thép tính như sau:

Với : hệ số uốn dọc, được xác định phụ thuộc vào giá trị độ mãnh:

Vì 14    104 hệ số  theo công thức thực nghiệm:

A s  → 0 Bố trí thép cấu tạo cho phần tử

Diện tích bố trí thép cho phần tử:

A =    =b h 0.6% 500 300 900 mm  Bố trớ thộp cho vựng giữa: 11ỉ16

Các phần tử còn lại, tính toán tương tự và được trình bày trong phụ lục

6.4.1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép đai phần tử Pier

Tính toán tương tự như tính toán cốt đai cột đã được trình bày trong mục 6.2.2

- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc và cốt thép ngang phải tuân thủ theo quy tắc không được lớn hơn trị số nhỏ nhất trong hai trị số sau: S  1.5 b  và S  300 mm ( )

6.4.1.4 Áp dụng tính toán cốt đai cho lõi

- Tính toán cốt đai lõi với lực cắt lớn nhất, lức cắt có giá trị lớn nhất ở tầng 2 ứng với tổ hợp COMB4 có:

Q = max V ; V = max 2629.55; 2779.87 = 2779.87 kN có N tu = − 29646.75 kN ( )

Giả thiết: a gt = 50 mm ( ) → h 0 = − h a gt = 870 − 50 = 820 mm ( )

- Ứng suất trung bình trong bê tông: m N 29646.75 10 3 ( 2 )

- Hệ số ảnh hưởng uốn dọc:  = n 1.25

- Kiểm tra bền theo điều kiện phá hoại do ứng suất nén chính:

→Cấu kiện bê tông đủ khả năng chịu ứng suất nén chính

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

Q Q →Cấu kiện bê tông đủ khả năng chịu cắt

Bố trí thép đai cột theo cấu tạo

Theo mục 3.4.2 TCXD 198:1997: đường kính cốt thép đai không nhỏ hơn 10 (mm)

- Chọn đường kính cốt đai và số nhánh đai:

+ Xác định diện tích của cốt đai: A sw =  n  4 d 2 =  2  4 12 2 = 226.2 mm ( 2 )

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:S w ,ct = min 0.5 h ;300   0  = min 0.5 820;300 (  ) = 300 mm ( )

- Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo kháng chấn:

=   =   Chọn đai ỉ12a100 bố trớ cho vỏch lừi

6.4.1.5 Kiểm tra khả năng chịu lực của lõi bằng phần mềm PROKON

Hình 6.11: Khai báo thông số lõi trong PROKON

Kết quả phân tích từ chương trình

Hình 6.12: Kết quả phân tích từ mô hình

Nhận xét: Hệ số safety factor 2.20 >1 Tiết diện lõi đã bố trí thép đủ khả năng chịu lực

6.4.2 Tính toán phần tử Spandrel

6.4.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép dọc của phần tử Spandrel

Dựa theo tiêu chuẩn ACI 318-11 Các bước tính toán như sau:

Bước 1: Xác định diện tích thép chịu kéo tại nhịp và gối

- Điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực của cấu kiện: M u  M n với M n = A s   f y z

- Diện tích thép chịu kéo: s u y

+ : hệ số giảm độ bền uốn,  =0.9 (mục 9.3.2.1 TC ACI 318M-11),

+ f y : Giới hạn chảy của thép

+ z: Giá trị cánh tay đòn của cốt thép chịu kéo, được xác định như sau:

+ L: Chiều dài nhịp tính toán của Spandrel, L=1.15 L n , L : nhịp thông thủy giữa 2 vách n

Bước 2: Kiểm tra diện tích thép tối thiểu

- Diện tích cốt thép tối thiểu:

+ d: chiều cao tính toán của Spandrel, lấy d=0.9h

+ f c ' : Giới hạn chảy của bê tông

Quy đổi B40 từ TCVN sang tiêu chuẩn ACI: c ' b ( )

= = Bước 3: Xác định vùng chịu kéo bố trí thép trong phạm vi chiều cao từ đáy dầm đến vị trí cách đáy dầm 1 khoảng y, y 0.25 h 0.05 L 0.2 h=  −   

Phần còn lại 0.6h giữa dầm bố trí thép cấu tạo để hạn chế vết nứt trên bụng dầm gần vùng kéo

6.4.2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép đai của phần tử Spandrel

Bước 1: Kiểm tra lực cắt lớn nhất do ngoại lực

Theo mục 11.7.3 ACI 318M-11 quy định: V u V 1 = 0.83 f c '  b dvới  =0.75

Nếu điều kiện trên không thỏa thì tăng tiết diện hoặc tăng cấp độ bền bê tông

Bước 2: Chọn thép đai chịu cắt A v

Theo mục 11.7.4.1 ACI 318M-11 quy định như sau: A v,min = 0.0025 b s  

Từ đó, chọn đường kính đai (d) và số nhánh đai (n), tính được diện tính của đai:

Bước 3: Tính toán khả năng chịu cắt của cốt thép chịu cắt

- Nếu chỉ tính thép đứng chịu cắt thì tính như công thức bên dưới: v y s

Bước 4: Tính khả năng chịu cắt của bê tông

Bước 5: Kiểm tra khả năng chịu cắt của cấu kiện

V   V =  V + V với  =0.6đối với có thiết kế kháng chấn,  =0.75 đối với không có thiết kế kháng chấn

Nếu không thỏa quay về bước 3 tăng cốt thép chịu cắt

6.4.2.3 Áp dụng tính toán cốt thép dọc cho phân tử Spandrel

Tính toán phần tử Spandrel S6 tầng 3, có giá trị mô men M = − 483.66 kN.m ( )

Xét hiệu ứng P – delta cần nhân với hệ số bằng 1.233 Giá trị mô men dùng để tính toán thép như sau: M u = − 483.66 1.233  = − 596.35 kN.m ( )

- Chiều dài nhịp tính toán: L = 1.15 L  n = 1.15 1300  = 1495 mm ( )

- Chiều cao tính toán: d = 0.9 h  = 0.9 1300  = 1170 mm ( )

- Diện tích cốt thép tính toán: s u 6 ( 2 ) y

- Diện tích cốt thép tối thiểu:

Chọn 6ỉ25 cú Asc)45 mm( ) 2 bố trớ trong khoảng 0.2  = h 0.2 1300  = 260 mm ( )

Các Spandrel tính toán tương tự, bảng tính được trình bày trong phụ lục

6.4.2.4 Áp dụng tính toán cốt thép đai cho phần tử Spandrel

Tính toán lực cắt lớn nhất trong Spandrel S6, lực cắt lớn nhất V = − 906.54 kN ( )tại Spandrel S6 tầng 3, tiết diện Spandrel S6: b   h L n = 300 1300 1300 mm   ( ) Xét hiệu ứng P – delta thì cần nhân với hệ số bằng 1.233 nên giá trị lực cắt để tính toán thép đai: u ( )

- Chiều cao tính toán: d = 0.9 h  = 0.9 1300  = 1170 mm ( )

- Kiểm tra lực cắt lớn nhất do ngoại lực:

Thỏa điều kiện lực cắt do ngoại lực

- Chọn thép đai chịu cắt:

=  =  Chọn đai: ỉ16, số nhỏnh đai: 2 nhỏnh, bước cốt đai: S = 100 mm ( ), diện tớch cốt thộp đai

=  =  - Tính toán khả năng chịu cắt của cốt đai:

= =  - Tính khả năng chịu cắt của bê tông:

Kiểm tra khả năng chịu cắt của cấu kiện

Vậy cốt thộp đai ỉ16a100 đảm bảo khả năng chịu cắt

Các Spandrel tại các tầng khác tính toán tương tự, kết quả được trình bày trong phụ lục

6.4.3 Tính toán cốt thép đạt chéo cho Spandrel

6.4.3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán

Công dụng của cốt thép đặt chéo:

+ Chống nứt tại vị trí góc giữa lỗ mở của vách và Spandrel

+ Khi trong trường hợp có động đất, biểu đồ moment trong lanh tô có dạng căng 2 thớ ở 2 đầu

(1 bên căng phía trên 1 bên căng phía dưới) từ đó sinh ra hợp lực kéo theo phương xiên từ 1 cặp ngẫu lực, vì vậy cần bố trí cốt thép chéo để chịu lực do lực kéo sinh ra

- Theo mục 5.5.3.5, TCVN 9386:2012 về sự hình thành vết nứt trong phương chéo cấu kiện liên kết của hệ tường kép, cốt thép ngang thỏa mãn biểu thức sau:

+ V ED : lực cắt thiết kế trong cấu kiện trong các tổ hợp có động đất, V ED 2 M ED

+ M ED : Mô men của Spandrel trong các tổ hợp có động đất

+ L: chiều dài Spandrel đang xét

+ A : tổng diện tích tiết diện của các thanh thép trong từng phương chéo si

+ : góc giữa thanh chéo và trục dầm: ( )

Cấu tạo cốt thép đặt chéo như sau:

- Cốt thép đặt chéo phải được bố trí theo những cấu kiện giống cột có chiều dài cạnh ít nhất bằng 0.5 b w , với b : chiều dày bụng dầm Spandrel w

- Chiều dài neo của cốt thép của cốt thép phải lớn hơn 50% chiều dài neo tính toán:

- Cốt thép đai kín nên được bố trí bao quanh những cấu kiện giống cột để đảm bảo ổn định cho các thanh cốt thép dọc Cốt thép đai kín phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

+ Đường kính cốt thép đai kín ít nhất phải bằng: bw bL,max ydL ydw d 0.4 d f

+ Khoảng cách cốt thép đai kín không vượt quá: b 0 bL

+ d bL,max , d bL : lần lượt là đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của các thanh cốt thép dọc

+ f ydL , f ydw : lần lượt là cường độ chảy của cốt thép dọc và cốt thép đai

+ b 0 : kích thước nhỏ nhất của lõi bê tông (tính tới bề mặt trong của cốt thép đai)

Hình 6.13: Cấu tạo của cốt thép đặt chéo cho Spandrel

Tính toán tại Spandrel S6 tầng 3, có M ED = − 413.55 kN.m ( ) Cần xét đến hiệu ứng P – delta bằng cách nhân kết quả với hệ số bằng 1.233 Nội lực tính toán có giá trị là:

- Lực cắt thiết kế trong cấu kiện: ED ED ( )

- Tổng diện tích tiết diện của các thanh thép trong từng phương chéo:

Chọn thộp: 4ỉ25 bố trớ cú A sc = 1963 mm ( ) 2

- Đường kính cốt thép đai kín ít nhất phải bằng:

KHU NHÀ Ở QUÂN ĐỘI K96 – TP HCM TRANG 104 ydL bw bL,max ydw f 400 d 0.4 d 0.4 22 8.8 f 400

- Khoảng cách cốt thép đai kín không vượt quá:

Vậy dựng đai ỉ10a100 để bố trớ

Tính toán chiều dài neo, nối cốt thép

6.5.1 Tính toán chiều dài neo cốt thép

• Tính toán đoạn neo cơ sở

- Theo công thức 255 – TCVN 5574:2018, chiều dài neo cơ sở xác định theo công thức s s s s

+  1 : là hệ số kể đến ảnh hưởng về mặt cốt thép, đối với cốt thép không ứng suất trước và thép cán nóng có gân (CB400 – T) nên  = 1 2.5

+  2 : hệ số kể đến ảnh hưởng của kích cỡ đường kính cốt thép, đối với cốt thép không ứng suất trước và đường kính không lớn hơn 32mm nên  = 2 1

+ R , s u : lần lượt là diện tích tiết diện ngang của thanh cốt thép được neo và chu vi tiết diện s của nó

Bảng 6.15: Kết quả tính chiều dài neo cơ sở

• Tính toán đoạn neo Đoạn neo cốt thép được tính theo mục 10.3.5 – TCVN 5574:2018, tính toán theo công thức như sau: s,cal lap 0,an s,ef

A : tỉ số giữa diện tích tiết diện ngang cốt thép lần lượt theo tính toán và theo thực tế, thiên về an toàn sinh viên chọn bằng 1

+ L 0,an : chiều dài đoạn neo cở sở, tính ở trên

+ : hệ số phụ thuộc vào cốt thép khi kéo hoặc nén:

Bảng 6.16: Kết quả tính toán chiều dài neo

Khi kéo Khi nén α L 0,an A s,cal /A s,ef L lap Chọn α L 0,an A s,cal /A s,ef L lap Chọn

6.5.2 Chiều dài đoạn nối cốt thép Đoạn nối cốt thép không ứng suất trước được xác định theo mục 10.3.3 – TCVN 5574:2018, tính toán theo công thức như sau: s,cal lap 0,an s,ef

+ : hệ số phụ thuộc vào cốt thép khi kéo hoặc nén:

Bảng 6.17: Kết quả tính toán chiều dài nối cốt thép

Khi kéo Khi nén α L 0,an

- Theo mục 3.4.2, chiều dài nối buộc của cốt thép trong cột vách, lõi lấy bằng 1.5 L  lap (đối với động đất yếu)

+ Đối với bê tông B30: keo lap

+ Đối với bê tông B40: keo lap

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG

Địa chất công trình

Bảng 7.1: Kết quả thống kê địa chất

CAO ĐỘ MỰC NƯỚC NGẦM: -1.2 (m) Tên lớp Độ dày Chỉ tiêu thống kê

IL IP W (%) c  Hệ số rỗng theo cấp lực e-p a

CAO ĐỘ MỰC NƯỚC NGẦM: -1.2 (m) Tên lớp Độ dày Chỉ tiêu thống kê

IL IP W (%) c  Hệ số rỗng theo cấp lực e-p a

Max 2.06 1.13 - - - - - - - - - - - - Lớp 1: Sét – Sét lẫn TV, màu xám trắng – xám đen, trạng thái dẻo mềm

Lớp 2: Sét – Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng – nâu đỏ - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm

Lớp 3a: Sét, màu xám trắng – nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 3: Sét pha, màu nâu vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm

Lớp 4a: Sét pha – Sét kẹp cát, màu nâu vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 4: Cát pha, màu nâu vàng – xám trắng

Lớp 5: Sét pha – Sét kẹp cát, màu nâu vàng – nâu hồng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 6: Cát pha, màu nâu hồng – nâu vàng – xám trắng

Phương án móng cọc

7.2.1 Phương án 1: Phương án cọc ly tâm dự tâm dự ứng lực

Bảng 7.2: Thông số đầu vào cọc ly tâm dự ứng lực

Cọc Ly tâm ứng suất trước

Hình dạng cọc Cọc tròn Đường kính ngoài cọc 700 (mm)

Chiều dày thành cọc PHC = 100 (mm)

Loại A Đường kính trong cọc 500 (mm)

Diện tích tiết diện ngang mũi cọc A b = 0.19 m ( ) 2

Chu vi tiết diện cọc u = 2.20 m ( )

Chiều sâu mũi cọc so với MĐTN cao độ ±0.000 -36 (m)

Sơ bộ chiều cao đài cọc h d = 2 m ( )

Cao trình đáy đài so với MĐTN cao độ ±0.000 -5.55 (m)

Mũi cọc nằm ở lớp đất số 6

7.2.1.1 Sức chịu tải cọc ly tâm dự ứng lực theo vật liệu

Theo catalog của nhà sản xuất (CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ PHAN VŨ)

Bảng 7.3: Thông số kĩ thuật của cọc ly tâm theo vật liệu

Khả năng chịu tải dọc trục tiêu chuẩn

Mô men uốn tiêu chuẩn Uốn nứt 264.9 (kN.m)

Sức kháng nén dọc trục tính toán của cọc P max VL  0.8 R  aL NH ( ) = 656 (T)

Chọn sức kháng nén dọc trục tính toán của cọc P max VL ( R VL ) = 650 (T)

Hình 7.1: Catalog sức chịu tải vật liệu của cọc ly tâm

7.2.1.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Mục 7.2.2 TCVN 10304:2014, quy định như sau:

+  c : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng  = c 1

+  cq ;  cf : hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên thân cọc, lấy bằng  =  = cq cf 1

+ q b : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, tra bảng 2 TCVN 10304:2014

+ f : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc, lấy theo bảng 3 i

+ l : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i” i

Bảng 7.4: Thông số tính chỉ tiêu cơ lý đất nền

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:

=   +  7.2.1.3 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Theo mục G.2 TCVN 10304:2014, quy định tính toán như sau: c,u 2 b b i i

• Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc: qb= (c N ' c+q '  ,pN ' q )

- Lớp đất dưới mũi cọc: Đất rời c = 0

- Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng do đất nền gây ra tại cao trình mũi cọc:

- N ' q : hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, lấy theo bảng G.1 TCVN 10304:2014, N ' q = 100

• Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất thứ “i”

- Đối với đất dính cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất thứ “i” i u ,i f =   c + c u ,i : cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”, c u ,i = 6.25 N  SPT

+ : hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đấy trong quá trình thi công, tra hình G.1 TCVN 10304:2014

- Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất rời thứ “i”: f i = k i    ' v,Z tan ( )  i + k : hệ số tra bảng G.1 TCVN 10304:2014 i

+  ' v,Z : ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng trung bình trong lớp đất thứ “i”

+  i : Góc ma sát trong của lớp đất thứ “i”

Bảng 7.5: Thông số tính chỉ tiêu cường độ đất nền

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền: c,u 2 b b i i ( )

7.2.1.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản

Theo mục G.3.2 TCVN 10304:2014, tính toán như sau: c,u 3 b b i i

- q b : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, mũi cọc nằm trong lớp đất rời

( 2 ) b p q 00 N 00 28 8400 kN / m - f i : Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc nằm trong lớp đất thứ “i”

+ cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”: f s,i 10 N SPT

+ cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”: f c,i =    p f L c u ,i

+  p : hệ số điều chỉnh, tra hình G.2a

+ f : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, tra biểu đồ trên hình G.2b L

Bảng 7.6: Thông số tính chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT theo công thức Nhật Bản

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu SPT: c,u 3 b b i i ( )

7.2.1.5 Giá trị sức chịu tải của cọc ly tâm dự ứng lực

Sức chịu tải của cọc là giá trị nhỏ nhất tính theo các các tiêu chí như: cơ lý đất nền, cường độ đất nền, chỉ số SPT, …

Bảng 7.7: Tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải của cọc ly tâm dự ứng lực

Phương pháp xác định R c,u ( ) kN

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 5799

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 9857

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản 5787

Sức chịu tải nhỏ nhất của cọc ly tâm dự ứng lực theo các chỉ tiêu 5787

Sức chịu tải cho phép của cọc: R c,k =min R ; R ( VL min c,u )=min 6500;5787 ( ) W87 kN ( )

7.2.2 Phương án 2: Phương án cọc khoan nhồi

Bảng 7.8: Thông số đầu vào cọc khoan nhồi

Hình dạng cọc Cọc tròn Đường kính cọc 700 (mm)

Diện tích tiết diện ngang mũi cọc A b = 0.38 m ( ) 2

Chu vi tiết diện cọc u = 2.20 m ( )

Chiều sâu mũi cọc so với MĐTN cao độ ±0.000 -36 (m)

Sơ bộ chiều cao đài cọc h d = 2 m ( )

Cao trình đáy đài so với MĐTN cao độ ±0.000, Df -5.55 (m)

Mũi cọc nằm ở lớp đất số 6

7.2.2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ vật liệu

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ vật liệu được xác định như sau:

+  cb : hệ số điều kiện làm việc, xác định theo mục 7.1.9 TCVN 10304:2014, lấy  = cb 0.85 +  ' cb : hệ số điều kiện thi công, xác định theo mục 7.1.9 TCVN 10304:2014, lấy  = cb 0.7

- Theo mục 7.1.8 TCVN 10304:2014, Đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ vật liệu, cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một khoảng L1 xác định theo công thức:

+ L : chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền, lấy 0 L 0 =0

+   : hệ số biến dạng, xác định theo chỉ dẫn A.4 Phụ lục A TCVN 10304:2014

+ k: hệ số tỉ lệ, lấy theo bảng A.1, lấy k 12000 kN / m= ( 4 )

+ E: Mô đun đàn hồi của vật liệu làm cọc, E = 36000000 kPa ( )

+ I: Mô men quán tính của tiết diện ngang cọc: I =  64 D 4 =  64 0.7 4 = 0.01179 m ( ) 4

+  c : hệ số điều kiện làm việc, lấy theo mục A.2, lấy  = c 3

+ b p : chiều rộng quy ước của cọc, D = 700 mm ( )  800 mm ( ) p ( ) b = 1.5 D  + 0.5 = 1.5 0.7  + 0.5 = 1.55 m

Suy ra, hệ số biến dạng: 5 p 5 c k b 12000 1.55

Suy ra, chiều dài tính toán của cọc: 1 0 ( )

Suy ra, hệ số uốn dọc:  =1

Bảng 7.9: Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo cường độ vật liệu

Hệ số điều kiện làm việc  cb 0.85

Hệ số điều kiện thi công  ' cb 0.7

Số thanh cốt thộp dọc trong cọc 14ỉ20

Diện tích của toàn bộ cốt thép dọc trong cọc: A mm s ( 2 ) 4398.2

Diện tích tiết diện ngang phần bê tông cọc: A b ( mm 2 ) 380446.9

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ vật liệu R VL ( ) kN 6519 7.2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Mục 7.2.3 TCVN 10304:2014, quy định như sau:

+  c : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng  = c 1

+  cq : hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi, lấy bằng  = cq 0.9

+  cf : hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc, lấy bằng  = cq 0.8

+ q b : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, tính theo mục 7.2.3.1 TCVN 10304:2014

+ f : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc, lấy theo bảng 3 i

• Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc q b

Mũi cọc được đặt vào lớp đất cát, cường độ sức kháng mũi cọc được xác định theo công thức như sau: q b = 0.75      +      4 ( 1 ' I d 2 3 I h )

+     1 , 2 , 3 , 4 : các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán  I của nền đất và được lấy theo Bảng 6, nhân với hệ số chiết giảm 0.9

+  ' I : dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc (có xét đến tác dụng đẩy nổi trong đất bão hoà nước)

+  I : dung trọng tính toán trung bình (tính theo các lớp) của đất nằm trên mũi cọc (có xét đến tác động đẩy nổi trong đất bão hoà nước)

Bảng 7.10: Tính toán sức kháng của đất dưới mũi cọc khoan nhồi

Góc ma sát trong tính toán của nền đất  I 23.56

• Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i”: f i

Bảng 7.11: Tính toán sức kháng trung bình của các lớp đất

=    +  7.2.2.3 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Theo mục G.2 TCVN 10304:2014, quy định tính toán như sau: R c,u 2 = q b  A b +  u  f i  l i

• Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc: q b =  ( c N ' c + q '  ,p  N ' q )

- Lớp đất dưới mũi cọc: Đất rời c = 0

- Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng do đất nền gây ra tại cao trình mũi cọc:

- N ' q : hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, lấy theo bảng G.1 TCVN 10304:2014, N ' q = 60

- Đối với đất dính cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất thứ “i” i u ,i f =   c + c u ,i : cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”, c u ,i = 6.25 N  SPT

+ : hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đấy trong quá trình thi công, tra hình G.1 TCVN 10304:2014

- Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất rời thứ “i”: f i = k i    ' v,Z tan ( )  i + k : hệ số tra bảng G.1 TCVN 10304:2014 i

+  ' v,Z : ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng trung bình trong lớp đất thứ “i”

+  i : Góc ma sát trong của lớp đất thứ “i”

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền: c,u 2 b b i i ( )

7.2.2.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản

Theo mục G.3.2 TCVN 10304:2014, tính toán như sau: c,u 3 b b i i

- q b : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, mũi cọc nằm trong lớp đất rời

- f i : Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc nằm trong lớp đất thứ “i”

+ cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”: f s,i 10 N SPT

+ cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”: f c,i =    p f L c u ,i

+  p : hệ số điều chỉnh, tra hình G.2a

+ f : đối với cọc khoan nhồi, L f L =1

Bảng 7.13: Thông số tính chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT theo công thức Nhật Bản

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu SPT: c,u 3 b b i i ( )

7.2.2.5 Giá trị sức chịu tải của cọc khoan nhồi

Bảng 7.14: Tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi

Phương pháp xác định R c,u ( ) kN

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 3955

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 9794

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản 5830

Sức chịu tải nhỏ nhất của cọc khoan nhồi tính theo các chỉ tiêu R c,u min 3955

Sức chịu tải cho phép của cọc: R c,k =min R ; R ( VL min c,u )=min 6519;3955 ( ) 955 kN ( )

7.2.3 Kết luận: Lựa chọn phương án móng cho công trình

Khi lựa chọn móng, sinh viên lựa chọn phương án móng dựa theo các chỉ tiêu sau:

+ Điều kiện khả thi (điều kiện thi công)

+ Điều kiện kĩ thuật (dựa theo sức chịu tải của cọc)

+ Điều kiện kinh tế (chi phí thi công, sản xuất, …)

Nhận thấy cùng tiết diện cọc và chiều sâu mũi cọc, sinh viên có thể tiến hành so sánh với 3 tiêu chí trên

Bảng 7.15: So sánh 2 phương án cọc

So sánh Cọc ly tâm Cọc khoan nhồi Điều kiện khả thi Có thể Có thể Điều kiện kĩ thuật R c,k = 5787 kN ( ) R c,k = 3955 kN ( ) Điều kiện kinh tế Đơn giá thi công, sản suất thì cọc khoan nhồi cao hơn đơn giá thi công, sản suất cho cọc ly tâm

KẾT LUẬN CỌC LY TÂM

Sức chịu tải thiết kế của cọc

Theo mục 7.1.11, đối với cọc chịu nén, sức chịu tải thiết kế của cọc được tính như sau:

+  0 : hệ số điều kiện làm việc, lấy  = 0 1.15 khi trong móng có nhiều cọc, lấy bằng  = 0 1 đối với cọc đơn

+  n : hệ số tin cậy liên quan về tầm quan trọng của công trình, lấy  = n 1.15 đối với công trình cấp II

+ R c,k : giá trị tính toán sức chịu tải nhỏ nhất trong các giá trị tính toán theo các chỉ tiêu +  k : hệ số tin cậy, xác định theo mục 7.1.11 (b) TCVN 10304:2014

Bảng 7.16: Sức chịu tải thiết kế của cọc ứng với số lượng cọc trong đài móng

Số lượng cọc trong móng k R c,k (kN) R c,d (kN)

Móng có ít nhất 21 cọc 1.4

Xác định sơ bộ số lượng cọc

Sơ bộ số lượng cọc được xác định theo công thức sau: tt ( ) tt c,d c,d

=  =   Với P : tải trọng tính toán truyền xuống móng tt

Bảng 7.17: Sơ bộ số lượng cọc trong đài móng

STT Tên đài móng P max tt ( ) kN Sơ bộ cọc

Hình 7.2: Mặt bằng định vị cọc và đài

Xác định độ lún cọc đơn và hệ số đất nền Kz

7.5.1 Tính toán độ lún cọc đơn

Theo mục) TCVN 10304:2014 tính toán độ lún cọc đơn không mở rộng mũi, xác đinh theo công thức số (30) như sau:

+N: tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc, tính bằng MN, lấyN = R c,d max = 3626 kN ( )

+ : hệ số xác định theo công thức (31) TCVN 10304:2014

+ L: chiều dài cọc, tính từ đáy đài đến mũi cọc, L = 30.45 m ( )

+ G : mô đun trượt dọc thân cọc L 1

- Xác định mô đun biến dạng của đất được tính toán theo công thức (A.1) phụ lục A TCVN 4000:2012:

+ a: hệ số nén lún ( m / kN 2 )

+ : hệ số phụ thuộc vào hệ số biến dạng ngang và được lấy theo từng loại đất

+ m : hệ số chuyển đổi mô đun biến dạng trong phòng theo mô đun biến dạng xác định bằng k phương pháp nén tải trọng tĩnh

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Bảng 7.18: Xác định mô đun biến dạng của các lớp đất

Lớp đất Loại đất Chiều dày a e 0 m k β E 0

- Xác định mô đun trượt

+ Mô đun trượt của đất dọc thân cọc: 1 i i i

+ Mô đun trượt của đất trong phạm vi bằng 0.5L, từ độ sâu L đến độ sâu 1,5L kể từ mũi cọc, được xác định theo công thức: 2 i i i

= (trong phạm vi 0.5L dưới mũi cọc)

Cho phép lấy mô đun trượt

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Bảng 7.19: Xác định mô đun trượt dọc thân cọc và 0.5L dưới thân cọc

E 0 G Dọc thân cọc G 1 0.5L dưới mũi cọc G 2

- Xác định các hệ số: k n =2

- Độ cứng thân cọc chịu nén: EA = 420000000 0.19  = 7912800 kN ( )

- Độ cứng tương đối của cọc: 2 2

- Xác định thông số đặc trưng cho sự gia tăng độ lún do nén thân cọc λ1

 =    =    - Xác định hệ số tương ứng cọc tuyệt đối cứng:  '

Suy ra, độ lún cọc đơn không mở rộng mũi:

7.5.2 Xác định hệ số đất nền k z

Hệ số đất nền được xác định bằng công thức: z c,d ( )

Kiểm tra phản lực đầu cọc

Dùng phần mềm Safe để kiểm tra phản lực Sinh viên gắn hệ số đất nền kz Điều kiện kiểm tra: P z P tk

- Kiểm tra với 3 tổ hợp sau:

+ Tổ hợp cơ bản bao gồm tĩnh tải + hoạt tải: ENVECB (Comb1)

+ Tổ hợp có gió: bao gồm các tổ hợp có gió ENVEGIO (Comb2 +…+ Comb9)

+ Tổ hợp có động đất: bao gồm các tổ hợp có động đất ENVEDD (Comb10 +…+ Comb17)

Hình 7.3: Gắn hệ số đất nền trong safe

Sinh viên kiểm tra điểm M1 với các Comb, các điểm còn lại kiểm tra tương tự và được trình bày trong phụ lục

Hình 7.4: Giá trị phản lực đầu cọc của đài cọc M1 (kN)

Bảng 7.20: Kiểm tra phản lực đầu cọc

P spring P check CHECK kN kN

Kiểm tra ổn định nền

Tính toán móng M1, các móng khác tính toán tương tự và được trình bày trong phụ lục

Tổng số cọc trong móng: n c =5

7.7.1 Xác định khối móng quy ước Đường bao của khối móng quy ước được xác định theo mục 7.4.4, TCVN 10304:2014

Hình 7.6: Sơ đồ khối móng quy ước Bảng 7.21: Tính toán góc ma sát trong tính toán trung bình của đất

- Chiều rộng đáy móng khối quy ước theo phương Y:

= − +    = − +     - Chiều rộng đáy móng khối quy ước theo phương X:

= − +    = − +     - Diện tích đáy khối móng quy ước:

- Mô men chống uốn của khối móng quy ước:

= = 7.7.2 Trọng lượng khối móng quy ước

Mục 7.4.4 TCVN 10304:2014 quy định trọng lượng khối móng quy ước bao gồm: trọng lượng cọc và đài cọc và kể cả đất nằm trong khối đó

- Trọng lượng đài cọc: W d =  n h d  A d   = bt 1.1 2 19.36 25    = 1064.8 kN ( )

- Trọng lượng cọc: W p =  n n c  A p  L p   = bt 1.1 5 0.49 30.45 25     = 789.2 kN ( )

- Trọng lượng lớp đất trong khối móng quy ước: W s

Bảng 7.22: Xác định trọng lượng đất trong khối móng quy ước

Lớp đất h i (m)  (kN/m 3 ) h i x T lượng đất cọc chiếm chỗ T lượng lớp đất i

Tổng trọng lượng bao gồm trọng lượng đài móng, cọc và lớp đất:

7.7.3 Cường độ tiêu chuẩn của đất tại đáy khối móng quy ước Được tính toán theo công thức (15) mục 4.6.9 TCVN 9362:2012

II II II II II 0 tc m m

+ m , m 1 2 : lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình có tác dụng qua lại với nền, lấy theo bảng 15 mục 4.6.10, TCVN 9362:2012 Lấy m 1 =m 2 =1.2

+ k tc : hệ số tin cậy lấy theo mục 4.6.11, TCVN 9362:2012, lấy k tc =1 (vì các đặc trưng lấy từ phòng thí nghiệm)

+ A, B, D: các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, mục 4.6.9 TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào giá trị góc ma sát trong  II

+ b: cạnh bé (bể rộng) của khối móng quy ước

+  II : giá trị của trọng lượng thể tích lớp đất dưới đáy móng,  = II 10.9 kN / m( 3 )

+  ' II : trị trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất nằm trên độ sâu mũi cọc

 = = + c II : giá trị lực dính tính toán cúa đất dưới đáy móng quy ước, c II = 4.7 kN / m ( 2 )

+ h: chiều sâu mũi cọc so với MĐTN, h = 36 m ( )

+ h td : chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ nền tầng hầm, tính theo công thức sau:

+ h 1 : chiều dày lớp đất phía trên đáy móng tính đến nền tầng hầm, h 1 = 32.45 m ( )

+ h 2 : chiều dày kết cấu sàn tầng hầm, h 2 = 0.3 m ( )

+  kc : trọng lượng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm,  = kc 25 kN / m ( 3 )

+ h 0 : chiều sâu đến nền tầng hầm, h 0 = − h h td = 36 − 33.2 = 2.83 m ( )

Suy ra, cường độ tiêu chuẩn của đất dưới đáy móng khối quy ước:

II II II II II 0 tc

=     +   +  −  7.7.4 Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước

- Nội lực kiểm tra: Kiểm tra với nội lực tiêu chuẩn

Bảng 7.23: Nội lực tiêu chuẩn của móng M1 ĐÀI MÓNG TH TẢI

(kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (kN)

Qymax 9817.01 228.53 169.22 318.33 243.86 Kiểm tra với trường hợp tải Nmax, các trường hợp khác kiểm tra tương tự

- Điều kiện kiểm tra: tc max II tc tb II tc min

+ Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất tại đáy móng khối quy ước: tc tc mqu xmqu ymqu tc max mqu y x

+ Áp lực tiêu chuẩn nhỏ nhất tại đáy móng khối quy ước: tc tc mqu xmqu ymqu tc min mqu y x

+ Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng khối quy ước: tc tc tc max min tb

+ M tc xmqu = M tc x + Q tc y  = h 715.49 + 73.92 32.45  = 3114.14 kN.m ( )

+ M tc ymqu = M tc y + Q tc x  = h 86.01 + 276.39 32.45  = 9051.85 kN.m ( )

+ max tc mqu tc xmqu tc ymqu ( 2 ) mqu y x

+ min tc mqu tc xmqu tc ymqu ( 2 ) mqu y x

+ tb tc P max tc P min tc 690.47 153.97 ( 2 )

( ) tc 2 max II tc 2 tb II tc 2 min

Thỏa điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước

Bảng 7.24: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước ĐÀI MÓNG TH TẢI

P tc max P tc min P tb

Kiểm tra lún khối móng quy ước

Tính độ lún theo phương pháp cộng lún theo các lớp phân tố, bằng cách chia lớp đất nền thành những lớp phân tố có chiều dày hi

- Xác định ứng suất trung bình tại đáy móng khối quy ước: P tb tc G5.92 kN / m( 2 )

- Ứng suất do trọng lượng bản thân cúa đất nền tại đáy khối móng quy ước

 =   - Ứng suất gây lún tại trọng tâm đáy khối móng quy ước:

( ) gl tc bt 2 z 0 = Ptb z 0 = 475.92 374.6 101.34 kN / m

 = −  = − - Chia lớp đất nền thành các lớp có chiều dày hi, chọn h i = 1 m ( )

- Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố:

= = −   + +   S : Độ lún giới hạn, lấy theo bảng 16 TCVN 9362:2012

- Vẽ biểu đồ quan hệ e – p

Hình 7.7: Biểu đồ quan hệ e – p

- Xác định giới hạn kiểm tra lún đến độ sâu z

+ Theo phụ lục C TCVN 9362:2012 mục C.1.5 quy định như sau: độ sâu tầng chịu nén được giới hạn dựa vào tỉ số  gl zi /  bt zi

+ Đối với đất cát và đất sét cho phép lấy tỉ số gl zi bt zi

 Sau khi tìm được giới hạn tầng chịu nén thông qua điều kiện gl zi bt zi

 nếu kết thúc tầng chịu nén có mô đun biến dạng E [FS] = 1.2: Đảm bảo điều kiện ổn định

Bảng 9.5: Tổng hợp kết quả chuyển vị và nội lực

Cấu kiện Mô tả Đơn vị Giá trị

• Kiểm tra chuyển vị của cừ

Chuyển vị lớn nhất của cừ:

• Kiểm tra tra năng chịu lực của cừ Laren

Mô men lớn nhất trong cừ:

→ Cừ đảm bảo khả năng chịu lực

Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ shoring

Hình 9.23: Mặt bằng hệ shoring

Hình 9.24: Tải trọng tác dụng lên hệ shoring

Hình 9.25: Lực dọc trong hệ shoring (kN)

Hình 9.26: Mô men M3-3 trong hệ shoring (kN.m)

Hình 9.27: Lực cắt trong hệ shoring (kN)

9.5.1 Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn

Bảng 9.6: Kết quả kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn

(kN) (kN.m) cm cm cm cm cm cm cm

Kiểm tra cm (daN/cm 2 ) (daN/cm 2 )

9.5.2 Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn

Bảng 9.7: Kết quả kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn

(kN) (kN.m) cm cm cm cm cm cm cm cm

9.5.3 Kiểm tra điều kiện bền

Bảng 9.8: Kết quả kiểm tra điều kiện bền

STT Tên N M x V Ứng suất pháp Ứng suất tiếp Ứng suất tương đương σ γ c x f τ max γ c x f v

KT σ 1 τ 1 σ td 1.15 x γc x f kN kN.m kN daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm 2 daN/cm KT

Kiểm tra sức chịu tải của thanh chống Kingpost

Hình 9.28: Phản lực tại chân thanh chống Kingpost

Tính toán sức chịu tải của thanh chống Kingpost theo chỉ tiêu cường độ đất nền – phụ lục G TCVN 10304:2014 c,u b b i i

+ A b : diện tích tiết diện mũi, A b = 0.02187 m ( ) 2 = 218.7 cm ( ) 2

+ u: Chu vi tiết diện cọc chống, u = 2.43 m ( )

• Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

Cường độ sức kháng của đất dính thuần túy không thoát nước dưới mũi cọc:

+ N SPT : chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1D dưới và 4D trên mũi cọc, N SPT =6 cu: 6.25 N SPT =6.25 6 7.5

Lớp đất Loại đất Cao độ (m) L i

Sức chịu tải thiết kế của cột chống:

Kiểm tra thanh chống Kingpost: R c,d = 287.2 kN ( )  N max = 261.38 kN ( ) →Thanh chống đảm bảo khả năng chịu lực

Thanh chống Kingpost cần ngàm vào đất từ cao độ -5.550 với chiều dài ngàm 7m, cao độ mũi thanh Kingpost được ngàm vào lớp đất 3: Sét pha, màu nâu vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm

Tiêu đề	Khu Nhà Ở Quân Đội K96 – TP. HCM (Tập Thuyết Minh)
Tác giả	Lê Nguyễn Minh Nhật
Người hướng dẫn	ThS. Phan Tuấn Bình
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	175
Dung lượng	19,72 MB