Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió.. Bảng tính tổng hợp sức chịu tải của cọc .... Bảng tính tổng hợp sức chịu tải thiết kế
Trang 1
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
ĐỀ TÀI:
ANALA TOWER
Ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Sinh viên thực hiện : LÊ BẢO KHANH
TP Vũng tầu, Tháng 06 Năm 2018
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, và đặc biệt là quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Cảm ơn quý thầy cô, đã hết lòng dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với thực tế để rút ngắn khoảng cách của lý thuyết và thực tiễn, ngày càng nâng cao kiến thức và kỹ năng chuyên môn Đó là tài sản quý giá nhất, là hành trang để em bước vào đời, xây dựng tương lai
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến ThS MAI NGUYỄN QUẾ THANH, người
cô đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Cô
đã định hướng cho em cách nhìn nhận vấn đề, đặt nghi vấn, và tìm hướng giải quyết vấn đề Sự nghiêm túc, sự độc lập cao, tỉ mỉ, nhìn nhận vấn đề theo nhiều khía cạnh…
là những gì em học được từ Cô, Cô không những truyền đạt kiến thức mà còn có kỹ năng trong công việc, giúp em vững vàng hơn trước những khó khăn trong cuộc sống, điều này thực sự quý báu Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Cô
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè luôn bên cạnh động viên, hỗ trợ về mặt tinh thần để giúp chúng em vượt qua những khó khăn và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp
Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đồ án Em mong nhận được những lời phê bình và chỉ bảo
từ quý Thầy cô và các bạn, để bản thân ngày càng hoàn thiện hơn Em xin cảm ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 06 năm 2018
Lê Bảo Khanh
Trang 3DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2-1 Sơ bộ tiết diện vách và cột 20
Bảng 2-2 Phương án thay đổi tiết diện vách 21
Bảng 3-1 Tải trọng sàn phòng ngủ, phòng khách và phòng ăn 24
Bảng 3-2 Tải trọng sàn hành lang 24
Bảng 3-3 Tải trọng sàn vệ sinh 24
Bảng 3-4 Tải trọng sàn nhà xe 25
Bảng 3-5 Tải trọng sảnh hành lang thang máy 25
Bảng 3-6 Tải trọng sàn phòng kĩ thuật 26
Bảng 3-7 Tải trọng sàn cầu thang bộ 26
Bảng 3-8 Tải trọng ram dốc 26
Bảng 3-9 Tải trọng bể nước 27
Bảng 3-10 Tải trọng sàn cửa hàng 27
Bảng 3-11 Tải trọng sàn nhà trẻ, thương mại 27
Bảng 3-12 Tải trọng sàn hành lang, sảnh chung 28
Bảng 3-13 Tải trọng sàn vệ sinh chung 28
Bảng 3-14 Tải trọng sàn phòng kĩ thuật 28
Bảng 3-15 Tải trọng sàn cầu thang bộ 29
Bảng 3-16 Tải trọng sàn mái 29
Bảng 3-17 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 30
Bảng 3-18 Tần số dao động của công trình 32
Bảng 3-19 Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió 33
Bảng 3-20 Các hệ số tính toán tải trọng gió động 35
Bảng 3-21 Thành phần động của tải trọng gió đơn vị 36
Bảng 3-22 Thành phần động của tải trọng gió 37
Bảng 3-23 Tổng hợp tải trọng gió tác dụng lên công trình 37
Bảng 3-24 Chú giải các trường hợp kí hiệu tải 38
Bảng 3-25.Bảng tổng hợp tổ hợp tải trọng 39
Bảng 3-26 Bảng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 40
Bảng 3-27 Bảng kiểm tra chuyển vị tương đối do tải trọng gió 42
Bảng 4-1 Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng cầu thang 48
Bảng 4-2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 48
Bảng 4-3 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 51
Bảng 5-1 Bảng kiểm tra ứng suất ở giai đoạn transfer 72
Bảng 5-2 Bảng kiểm tra ứng suất ở giai đoạn service 72
Trang 4Bảng 5-3 Bảng kiểm tra khả năng chọc thủng 83
Bảng 6-1 Bảng tính toán cốt thép dầm 91
Bảng 6-2 Bảng tính toán cốt thép cột 102
Bảng 7-1 Bảng thống kê số liệu địa chất 110
Bảng 7-2 Bảng tính toán cốt thép cọc 111
Bảng 7-3 Thông số tiết diện cọc D600 111
Bảng 7-4 Thông số tiết diện cọc D1000 112
Bảng 7-5 Thông số tính toán cọc khoan nhồi D600 112
Bảng 7-6 Thông số tính toán cọc khoan nhồi D1000 (móng M2) 112
Bảng 7-7 Thông số tính toán cọc khoan nhồi D1000 (móng M3) 112
Bảng 7-8 Hệ số nền k của các lớp đất mà cọc đi qua 114
Bảng 7-9 Hệ số nền k của các lớp đất mà cọc đi qua 115
Bảng 7-10 Hệ số nền k của các lớp đất mà cọc đi qua 116
Bảng 7-11 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu cơ lý cọc D800 119
Bảng 7-12 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu cơ lý cọc D1000 (M2) 120
Bảng 7-13 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu cơ lý cọc D1000 (M3) 123
Bảng 7-14 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ cường độ 125
Bảng 7-15 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ cường độ 126
Bảng 7-16 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ cường độ 127
Bảng 7-17 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu SPT 129
Bảng 7-18 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu SPT 130
Bảng 7-19 Bảng tính sức kháng bên của cọc theo chỉ tiêu SPT 130
Bảng 7-20 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải của cọc 132
Bảng 7-21 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải thiết kế của cọc trong các nhóm cọc 132
Bảng 7-22 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải của cọc móng (M2) 132
Bảng 7-23 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải thiết kế của cọc trong các nhóm cọc móng (M2) 133
Bảng 7-24 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải của cọc móng (M3) 133
Bảng 7-25 Bảng tính tổng hợp sức chịu tải thiết kế của cọc trong các nhóm cọc móng (M3) 133
Bảng 7-26 Bảng tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn tại chân vách (M2) 135
Bảng 7-27 Bảng tải trọng tính toán quy về đáy đài (M2) 135
Bảng 7-28 Bảng tính toán tb 137
Bảng 7-29 Kích thước móng khối quy ước móng (M2) 140
Bảng 7-30 Đặc trưng hình học móng khối quy ước móng (M2) 141
Bảng 7-31 Bảng tải trọng quy về đáy khối móng quy ước móng (M2) 141
Trang 5Bảng 7-32.Bảng tính toán h'II 141
Bảng 7-33 Sức chịu tải của đất nền theo TTGH 2 142
Bảng 7-34 Ứng suất dưới đất tại đáy móng khối quy ước 142
Bảng 7-35 Bảng hệ số nén lún 143
Bảng 7-36 Bảng tính toán lún cho móng khối quy ước 144
Bảng 7-37 Bảng kết quả tính toán thép cho móng M2 147
Bảng 7-38 Bảng tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn tại chân vách (M3) 152
Bảng 7-39 Bảng tải trọng tính toán quy về đáy đài (M3) 153
Bảng 7-40 Bảng tính toán tb 155
Bảng 7-41 Kích thước móng khối quy ước 156
Bảng 7-42 Đặc trưng hình học móng khối quy ước 156
Bảng 7-43 Bảng tải trọng quy về đáy khối móng quy ước 157
Bảng 7-44.Bảng tính toán h'II 157
Bảng 7-45 Sức chịu tải của đất nền theo TTGH 2 157
Bảng 7-46 Ứng suất dưới đất tại đáy móng khối quy ước 158
Bảng 7-47 Bảng kết quả tính toán cho lún móng cọc bè 159
Bảng 7-48 Bảng kết quả tính toán thép cho móng M3 162
Bảng 7-49 Bảng tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn lên móng M1 167
Bảng 7-50 Bảng tải trọng tính toán quy về đáy đài (M3) 167
Bảng 7-51 Bảng tính toán tb 169
Bảng 7-52 Kích thước móng khối quy ước 169
Bảng 7-53 Đặc trưng hình học móng khối quy ước 169
Bảng 7-54 Bảng tải trọng quy về đáy khối móng quy ước 170
Bảng 7-55.Bảng tính toán h'II 170
Bảng 7-56 Sức chịu tải của đất nền theo TTGH 2 170
Bảng 7-57 Ứng suất dưới đất tại đáy móng khối quy ước 171
Bảng 7-58 Bảng kết quả thí nghiệm nén lún ở độ sâu 55m 171
Bảng 7-59 Bảng tính toán lún cho móng khối quy ước 172
Bảng 7-60 Bảng thông số đặc trưng tiết diện cọc khoan nhồi 178
Bảng 7-61 Bảng giá trị Ngh và Mgh 178
Bảng 8-1 Bảng tổng hợp các thông số đầu vào mô hình Plaxis 182
Bảng 8-2 Trình tự mô phỏng mặt cắt A-A trong Plaxis 188
Bảng 8-3 Bản tính cốt thép tường mặt ngoài 197
Bảng 8-4 Bản tính cốt thép tường mặt trong 197
Trang 6DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1-1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 13
Hình 1-2 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 13
Hình 1-3 Mặt bằng sàn tầng điển hình 14
Hình 1-4 Mặt đứng công trình 15
Hình 2-1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 19
Hình 2-2 Mặt bằng vách tầng điển hình 21
Hình 2-3 Mặt bằng vách, cột hầm điển hình 22
Hình 2-4 Mặt bằng dầm sàn hầm điển hình 23
Hình 3-1 Đồ thị để xác định hệ số động lực ξ 34
Hình 4-1 Mặt bằng kiến trúc cầu thang bộ 46
Hình 4-2 Mặt bằng kết cấu cầu thang bộ 46
Hình 4-3 Mặt cắt đứng cầu thang bộ 47
Hình 4-4 Chi tiết bậc thang bản thang 47
Hình 4-5 Sơ đồ tính toán bản thang 50
Hình 4-6 Biểu đồ nội lực bản thang 50
Hình 4-7 Phản lực tại các gối 51
Hình 4-8 Biểu đồ moment dầm chiếu tới 52
Hình 5-1 Sự làm việc của bê tông ứng suất trước 53
Hình 5-2 Kích thủy lực 55
Hình 5-3 Đầu neo sống 55
Hình 5-4 Đầu neo chết 56
Hình 5-5 Kích thước ống gen 58
Hình 5-6 Quỹ đạo cáp “reverse parapol” 60
Hình 5-7 Hệ số từ biến 62
Hình 5-8 Biến dạng do co ngót sh 62
Hình 5-9 Giá trị Veff 66
Hình 5-10 Dải sàn tính toán 67
Hình 5-11 Mặt cắt sàn 67
Hình 5-12 Tiêu chuẩn thiết kế và các ứng suất cho phép 73
Hình 5-13 Tiêu chuẩn thiết kế và các ứng suất cho phép 73
Hình 5-14 Mô hình 3D trong Adapt-buider 74
Hình 5-15 Các dải và các đường Support line theo phương X 74
Hình 5-16 Các dải và các đường Support line theo phương Y 75
Hình 5-17 Dead load 75
Hình 5-18 Live load 76
Trang 7Hình 5-19 Cáp theo phương X 76
Hình 5-20 Cáp theo phương Y 77
Hình 5-21 Độ võng dài hạn 78
Hình 5-22 Kiểm tra ứng suất nén ban đầu 78
Hình 5-23 Kiểm tra ứng suất thớ trên tại thời điểm truyền lực trước 79
Hình 5-24 Kiểm tra ứng suất thớ dưới tại thời điểm truyền lực trước 79
Hình 5-25 Kiểm tra ứng suất thớ trên tại thời điểm sử dụng 80
Hình 5-26 Kiểm tra ứng suất thớ dưới tại thời điểm sử dụng 80
Hình 5-27 Thép gia cường sàn dự ứng lực 81
Hình 5-28 Mặt bằng kết cấu 81
Hình 5-29 Tổng lực cắt từ sàn truyền vào vách 82
Hình 6-1 Xây dựng mô hình công trình bằng phần mềm Etabs V16.2.0 87
Hình 6-3 Dạng biểu đồ moment dầm khung trục 3 ứng với tổ hợp bao EUW (kN.m) 88 Hình 6-4 Dạng biểu đồ lực cắt dầm khung trục 4 ứng với tổ hợp bao EUW (kN.m) 89
Hình 6-6 Mặt bằng vách trong mô hình Etabs 103
Hình 6-7 Biểu đồ lực dọc trong vách 104
Hình 6-8 Mặt bằng đứng vách và phân phối nội lực 105
Hình 6-9 Sơ đồ phương pháp phần tử biên chịu moment 106
Hình 7-1 Quy ước phương và chiều của lực 134
Hình 7-2 Bố trí cọc và kích thước móng M2 136
Hình 7-3 Kết quả phân tích phản lực đầu cọc 137
Hình 7-4 Móng khối quy ước 138
Hình 7-5 Biểu đồ kết quả thí nghiệm nén lún 143
Hình 7-6 Sơ đồ tính toán nén thửng cấu kiện bê tông cốt thép 145
Hình 7-7 Sơ đồ tháp chọc thủng của móng M2 145
Hình 7-8 Biểu đồ moment theo phương X móng M2 146
Hình 7-9 Biểu đồ moment theo phương Y 146
Hình 7-10 Sơ đồ tính cọc chịu tải trọng ngang 148
Hình 7-11 Mô hình cọc đơn trong SAP 2000 148
Hình 7-12 Biểu đồ moment (kN/m), lực cắt (kN), và phản lực lò xo (kN) 149
Hình 7-13 Biểu đồ tương tắc của cột tiết diện tròn 150
Hình 7-14 Monent uốn quanh thân cọc 151
Hình 7-15 Bố trí cọc và kích thước móng M3 154
Hình 7-16 Kết quả phân tích phản lực đầu cọc 154
Hình 7-17 Kích thước khối móng quy ước 155
Hình 7-18 Sơ đồ tháp chọc thủng của móng M3 161
Trang 8Hình 7-19 Biểu đồ moment theo phương X móng M3 162
Hình 7-20 Biểu đồ moment theo phương Y móng M3 162
Hình 7-21 Mô hình cọc đơn trong SAP 2000 163
Hình 7-22 Biểu đồ moment (kN/m), lực cắt (kN), và phản lực lò xo (kN) 163
Hình 7-23 Biểu đồ tương tắc của cột tiết diện tròn 164
Hình 7-24 Monent uốn quanh thân cọc 166
Hình 7-25 Bố trí cọc và kích thước móng M1 168
Hình 7-26 Kích thước khối móng quy ước 168
Hình 7-27 Biểu đồ kết quả thí nghiệm nén lún 172
Hình 7-28 Sơ đồ tháp chọc thủng của móng M1 173
Hình 7-29 Mô hình cọc đơn trong SAP 2000 174
Hình 7-30 Biểu đồ moment (kN/m), lực cắt (kN), và phản lực lò xo (kN) 174
Hình 7-31 Mô hình cọc đơn trong SAP 2000 175
Hình 7-32 Biểu đồ moment (kN/m), lực cắt (kN), và phản lực lò xo (kN) 175
Hình 7-33 Sơ đồ ứng suất tính toán 177
Hình 7-34 Xác định vùng bê tông chịu nén theo phương pháp phân tích 177
Hình 7-35 Biểu đồ tương tác kiểm tra khả năng chịu lực của cọc 179
Hình 7-36 Monent uốn quanh thân cọc 180
Hình 8-1 Các thông số đầu vào của tường vây nhập trong phần mềm Plaxis 184
Hình 8-2 Các thông số đầu vào của hệ Shoring nhập trong phần mềm Plaxis 184
Hình 8-3 Mặt bằng tường vây và sàn hầm 185
Hình 8-4 Cách xác định biên bài toán 186
Hình 8-5 Biên bài toán ở mặt cắt A-A 186
Hình 8-6 Trình tự thi công được mô phỏng trong Plaxis 187
Hình 8-7 Mặt cắt A-A mô phỏng trong phần mềm Plaxis 187
Hình 8-8 Hệ số ổn định tổng thể Msf mặt cắt A-A 196
Hình 8-9 Biểu đồ bao moment 196
Hình 8-10 Biểu đồ bao lực cắt 198
Trang 9PHỤ LỤC
KIẾN TRÚC 13
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 13
1.1.1 Tổng quan về công trình 13
1.1.2 Tiện ích dự án 13
1.1.3 Quy mô dự án 14
1.2 GIẢI PHÁP VỀ KIẾN TRÚC 14
1.2.1 Bố cục công trình 14
1.2.2 Hệ thống giao thông 15
1.2.3 Hệ thống chiếu sáng 15
1.2.4 Hệ thống cấp nước 16
1.2.5 Hệ thống thoát nước 16
1.2.6 Hệ thống thông gió và chiếu sáng 16
1.2.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 16
1.2.8 Hệ thống thoát rác 16
PHÂN TÍCH VÀ LỰC CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 17
2.1 LỰC CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 17
2.1.1 Hệ kết cấu theo phương đứng 17
2.1.2 Hệ kết cấu theo phương ngang: 17
2.2 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 18
2.2.1 Bê tông 18
2.2.2 Cốt thép 18
2.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN 18
2.3.1 Sơ bộ tiết diện sàn-phương án sàn dự ứng lực tầng điển hình 18
2.3.2 Sơ bộ tiết diện dầm 19
2.3.3 Sơ bộ tiết diện vách 20
2.3.4 Sơ bộ tiết diện vách lõi thang máy 21
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 24
3.1 TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI 24
3.1.1 Trọng lượng bản thân kết cấu 24
3.1.2 Trọng lượng bản thân kết cấu, các lớp hoàn thiện và hoạt tải 24
3.2 TẢI TRỌNG GIÓ 29
3.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 30
3.2.2 Thành phần động của tải trọng gió 31
3.3 CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG TRONG ETABS 38
3.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG 39
Trang 103.4.1 Kiểm tra chuyển vị ngang của đỉnh công trình 39
3.4.2 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng do tác dụng của tải trọng gió 42
THIẾT KẾ CẦU THANG 46
4.1 CẦU THANG 46
4.1.1 Kích thước và vật liệu sử dụng 46
4.1.2 Tải trọng tính toán 48
4.1.3 Tính toán bản thang 49
4.1.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ 51
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- PHƯƠNG ÁN SÀN DỰ ỨNG LỰC 53
5.1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 53
5.1.1 Khái niệm 53
5.1.2 Ưu và nhược điểm của bê tông ứng suất trước 53
5.1.3 Các phương pháp gây ứng lực trước 54
5.1.4 Thiết bị căng và neo cáp 54
5.1.5 Các giai đoạn chịu tải của cấu kiện bê tông ứng lực trước 56
5.1.6 Các phương pháp phân tích kết cấu trong sàn 57
5.2 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 57
5.3 CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 57
5.4 CHỌN VẬT LIỆU SỬ DỤNG 57
5.4.1 Bê tông 57
5.4.2 Cốt thép thường 57
5.4.3 Cáp 58
5.4.4 Ống gen 58
5.5 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 58
5.5.1 Tải trọng 58
5.6 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ HÌNH DẠNG CÁP VÀ SỐ LƯỢNG CÁP 59
5.6.1 Độ võng cáp đặt trong sàn 59
5.6.2 Lực kéo căng trong cáp 60
5.6.3 Quỹ đạo cáp 60
5.6.4 Tính tổn hao ứng suất 60
5.7 TÍNH TOÁN THEO ĐIỀU KIỆN TRẠNG THÁI ĐỘ BỀN (ULS) 63
5.8 THỰC HIỆN TÍNH TOÁN CHO 1 DẢI SÀN 67
5.8.1 Xác định sơ bộ chiều dày sàn 67
5.8.2 Khung tính toán đặc trưng của tiết diện 67