đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng tòa nhà ttc thuyết minh

Hệ kết cấu chịu lực chính cho toàn bộ công trình - Phương đứng hệ cấu nhà cao tầng bao gồm: hệ cột-dầm, thanh giằng, thanh chống, tường, sàn, vách, lõi - Trong công trình có cao độ, chiề

KIẾN TRÚC TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

Thông tin công trình

- Tên công trình: Tòa nhà TTC

- Địa chỉ: Lô B1A, cụm tiểu thủ công nghiệp và công nghiệp nhỏ, Cầu Giấy, Hà Nội

- Dạng công trình: Công trình dân dụng – cấp 2 (5000m 2 < S sàn < 10000m 2 hoặc 8 đến 20 tầng)

Hình 1.1 Mặt đứng kiến trúc

1.2 Đặc điểm kiến trúc công trình

1.2.1 MB – phân khu từng khu vực công trình

- Phân khu vực tòa nhà:

+ Tầng hầm: chiều cao 3.6m: hầm để xe Cao độ tầng hầm: -3.600

+ Tầng trệt: khu vực sảnh chờ công ty Cao độ sàn lấy cao độ chuẩn ±0.000m (chiều cao tầng 4.8m)

+ Tầng lửng-tầng 15: Khu vực văn phòng Có cao độ từ +4.800 đến +53.900 (chiều cao tầng lửng: 3.6m, chiều cao tầng 2-15: 3.5m)

+ Tầng Kỹ thuật: Có cao độ từ +57.400 (chiều cao tầng 3.3m)

+ Tầng mái: có cao độ từ +64.850

Hình 1.2 MB kiến trúc tầng hầm

Hình 1.3 MB kiến trúc tầng 1

Hình 1.4 MB kiến trúc tầng lửng

Hình 1.5 MB kiến trúc tầng 2-15

Hình 1.6 MB kiến trúc tầng kỹ thuật

Hình 1.7 MB kiến trúc tầng mái

+ Công trình gồm 3 thang máy và hai thang bộ thoát hiểm

+ Diện tích hành lang lớn, nối thông suốt các văn phòng với nhau

- Là hệ thống truyền tải và cung cấp điện cho công trình Điện được cung cấp từ lưới điện quốc gia Chủ đầu tư cũng luôn có hệ thống phát điện tạm thời dưới hầm chung cư để kịp thời phục vụ cho công ty

- Trong công trình luôn có bể nước ngầm để dự trữ nước

- Hệ thống nước được xử lý chặt chẽ mới được đưa vào xử dụng

- Hệ thống xử lý hình ảnh camera

- Hệ thống mạng cho cho công trình

- Hệ thống kiểm soát thẻ ra vào của nhân viên

- Hệ thống bắt sóng phủ toàn công trình

- Hệ thống cáp truyền hình

- Hệ thống liên lạc nội bộ để điều hành công trình

1.3.4 Lối thoát hiểm và báo cháy

- Hệ thống báo cháy phải được kiểm duyệt theo quy định PCCC

- Trong khu vực văn phòng, bắt buộc phải có những bể nước dự phòng để cung cấp kịp thời khi có cháy

- Hai cầu thang bộ phải luôn có đèn dự phòng chiếu sáng khi có sự cố xảy ra và luôn được kiểm tra

1.3.5 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Thiết kế hướng đón gió thuận lợi và đủ sáng cho khu vực văn phòng ,chỗ nào thiếu ánh sáng phải bố trí thêm hệ thống chiếu sáng

- Hệ thống ánh sáng trong công trình sử dụng các bóng đèn tiết kiệm điện Đèn ngoài trời sử dụng đèn chống thấm Halogen

1.3.6 Hệ thống xử lí rác thải

- Hệ thống xử lý rác trong công trình phải có đường dẫn của các tầng để nhân viên bỏ rác, rác thải được tâp trung về bãi rác

- Sử dụng hệ thống chống sét và phải bảo phủ toàn bộ khu vực công trình để không có tai nạn đáng tiếc xảy ra.

Giải pháp kỹ thuật

- Là hệ thống truyền tải và cung cấp điện cho công trình Điện được cung cấp từ lưới điện quốc gia Chủ đầu tư cũng luôn có hệ thống phát điện tạm thời dưới hầm chung cư để kịp thời phục vụ cho công ty

- Trong công trình luôn có bể nước ngầm để dự trữ nước

- Hệ thống nước được xử lý chặt chẽ mới được đưa vào xử dụng

- Hệ thống xử lý hình ảnh camera

- Hệ thống mạng cho cho công trình

- Hệ thống kiểm soát thẻ ra vào của nhân viên

- Hệ thống bắt sóng phủ toàn công trình

- Hệ thống cáp truyền hình

- Hệ thống liên lạc nội bộ để điều hành công trình

1.3.4 Lối thoát hiểm và báo cháy

- Hệ thống báo cháy phải được kiểm duyệt theo quy định PCCC

- Trong khu vực văn phòng, bắt buộc phải có những bể nước dự phòng để cung cấp kịp thời khi có cháy

- Hai cầu thang bộ phải luôn có đèn dự phòng chiếu sáng khi có sự cố xảy ra và luôn được kiểm tra

1.3.5 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Thiết kế hướng đón gió thuận lợi và đủ sáng cho khu vực văn phòng ,chỗ nào thiếu ánh sáng phải bố trí thêm hệ thống chiếu sáng

- Hệ thống ánh sáng trong công trình sử dụng các bóng đèn tiết kiệm điện Đèn ngoài trời sử dụng đèn chống thấm Halogen

1.3.6 Hệ thống xử lí rác thải

- Hệ thống xử lý rác trong công trình phải có đường dẫn của các tầng để nhân viên bỏ rác, rác thải được tâp trung về bãi rác

- Sử dụng hệ thống chống sét và phải bảo phủ toàn bộ khu vực công trình để không có tai nạn đáng tiếc xảy ra.

KẾT CẤU

Kết cấu công trình

2.1.1 giải pháp kết cấu công trình

2.1.1.1 Hệ kết cấu chịu lực chính cho toàn bộ công trình

- Phương đứng hệ cấu nhà cao tầng bao gồm: hệ cột-dầm, thanh giằng, thanh chống, tường, sàn, vách, lõi

- Trong công trình có cao độ, chiều dài lớn Tùy theo hệ cột-dầm trong khung hệ kết cấu phải chịu lực được phân thành các loại sơ đồ : khung , giằng , khung - giằng

- Trong hệ kết cấu nhà cao tầng , sàn của các tầng phải có khả năng chịu uốn do tải trọng theo phương đứng ngoài ra sàn phải có được độ cứng lớn để không bị biến dạng khi bị tác động tải trọng theo phương ngang của hệ cột và vách lõi

- Các cột biên có thể là tiết diện dạng đặc hay rỗng kết cấu này thường được sử trong nhà có chiều cao lớn Dạng kết cấu này thường được sử dụng trong các công trình có chiều cao lớn

2.1.1.2 Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng (cột, vách, lõi)

- Đây là những bộ phận đóng yếu tố then chốt trong công trình, chịu ảnh hưởng lớn về khả năng chịu lực tối ưu cho công trình Có vai trò:

+ Là bộ phận nhận tải trọng truyền trực tiếp từ hệ dầm-sàn xuống hệ móng công trình

+ Là gối tựa nâng đỡ cũng như kết hợp với hệ dầm-sàn tạo thành những khung cứng và tạo không gian cho công trình

+ Có vai trò quan trọng trong việc giữ ổn định tổng thể, giảm sự dao động cho công trình khi bị tác động do tải trọng ngang

- Hệ kết cấu công trình nhà cao tầng theo phương đứng bao gồm:

+ Cột là cấu kiện chủ yếu và điển hình xuất hiện trong hệ kết cấu khung

+ Vách cứng là cấu kiện chịu lực được sử dụng ngày càng phổ trong kết cấu NCT Vách chịu tác dụng do tải trọng ngang tốt khá phù hợp khi kết hợp với kết cấu hệ sàn phẳng trong việc chịu lực thích hợp với đa số công trình Vách cũng là giải pháp tốt khi muốn hạn chế chuyển vị công trình theo phương ngang

+ Lõi là một tổ hợp vách theo 2 phương có rất nhiều dạng vách Có các ưu thế vượt trội trong khả năng tăng cường chống xoắn của công trình

+ Ngoài ra còn có các hệ kết cấu kết hợp khác

- Lựa chọn: Do đặc điểm công trình có kích thước 2 phương khá lớn , khả năng chống xoắn thấp nên bố trí 1 hệ lõi-vách ở trung tâm tăng khả năng chống xoắn, như vậy tất cả hệ kết cấu làm việc sẽ rất tốt

2.1.1.3 Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang (dầm-sàn)

- Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang là hệ sàn cho công trình Hệ sàn có thể là hệ sàn sườn bê tông toàn khối hay hệ sàn phẳng,…

- Hai phương án sàn này có điểm khác nhau cơ bản là về khả năng chịu lực:

+ Sàn sườn: tính toán bản sàn chủ yếu xem như là cấu kiện chịu uốn

+ Sàn phẳng: ngoài như là cấu kiện chịu uốn còn là cấu kiện chịu nén do tải trọng theo phương ngang khi sàn liên kết với vách, lõi Ngoài ra còn phải đảm bảo khả năng chống cắt tại vị trí cột Do đó hệ sàn phẳng phức tạp

- lựa chọn phương án sàn là bước vô cùng quan trọng về kinh tế vì sàn có khoảng 30% đến 40% tổng khối lượng bê tông trong công trình Thi công sàn cũng tương đối phức tạp, vì vậy cần những phương án tối ưu phù hợp với công trình

- Một số phương án sàn :

Hệ sàn sườn bê tông toàn khối: gồm hệ dầm và bản sàn Khi sàn có khẩu độ lớn, cần bố trí thêm hệ dầm phụ trực giao nhầm hạn chế võng cho hệ dầm sàn

+ Tính toán đơn giản, tính toán theo TCVN

+ Chiều dày sàn tương đối bé

+ Được sử dụng khá phổ biến cho mọi công trình

• Nhược điểm : Hệ dầm chiếm nhiều không gian, làm tăng chiều cao tầng, không phù hợp với nhà cao tầng ảnh hưởng tải trọng gió

Hệ sàn phẳng không dầm: là sàn liên kết với cột hoặc liên kết với vách, lõi cũng có thể bố trí thêm dầm tùy vào các điều kiện tải trọng, nhịp và kiến trúc ta có thể bố trí thêm cột và drop panl tại đầu cột

+ không chiếm nhiều không không gian vì không có dầm từ đó giảm chiều cao của công trình cũng như giảm tải trọng ngang

+ Dễ bố trí trần nhà kỹ thuật, thông thoáng ,thẩm mỹ cao

+ Thời gian thi công tương đối nhanh vì không tốn thời gian thi công dầm, bố trí sàn sẽ đơn giản

+ Tăng chiều dày sàn làm tăng trọng lượng bản thân của công trình cũng như tăng khối lượng bê tông

+ Chưa có tiêu chuẩn hướng dẫn cụ thể trong tính toán

Hệ sàn sườn ô cờ : Gồm dầm và bản sàn Dầm khá dày chia ô sàn thành những ô bản 2 phương nhịp bé

+ Không nhất thiết phải có hệ cột bên trong công trình , vượt nhịp lớn và tạo không gian rộng,

+ Chiều dày sàn bé, có tính thâm mỹ cao

- Chọn : Kết cấu lực chính của công trình là khung - vách lõi Cột và vách đóng sức chịu tải chính của công trình Sàn đóng vai trò liên kết các vật liệu thẳng đắng có truyền tải trọng ngang Ta chọn hệ kết cấu sườn gồm hệ dầm chính và dầm phụ trực giao để giảm chiều dày sàn

- Công trình nhà cao tầng, do điều kiện địa chất trung bình nên giải pháp móng nông trên nền tự nhiên hoặc nền qua gia cố là không khả thi Móng cọc là phương pháp ổn định vừa đảm bảo phần nền của công trình là lớp địa chất tốt , khả năng chịu tải lớn , móng cọc đảm bảo chiều sâu móng trong đất đủ đi qua tất cả các lớp đất

- Tùy vào quy mô của công trình, địa chất mới đưa ra phương án cọc cụ thể Cọc ép và cọc đóng thường có độ sâu không quá lớn, thi công rất khó trên một số địa chất là sự ảnh hưởng đến phương án móng

- Tầng hầm của nhà cao tầng khá phổ biến và hầu hết được sử dụng không gian Số tầng càng nhiều thì mức độ càng tăng và là phương án thi công càng phức tạp

- Giải pháp chống đỡ vách khi đào tầng hầm là vấn đề cần làm đầu tiên:

+ Đối với địa chất không quá yếu số tầng ngắn , có thể dung cừ lasen làm vách chống

Lựa chọn vật liệu

1 Bê tông cấp độ bền B25 (sử dụng cho các cấu kiện cầu thang, hệ thống cột, dầm, sàn)

– Cường độ tính toán nén dọc trục: Rb = 14.5 (MPa)

– Cường độ tính toán kéo dọc trục: Rbt = 1.05 (MPa)

– Module đàn hồi khi kéo và nén: Eb = 30×10 3 (MPa)

Bê tông cấp độ bền B35 (sử dụng cho cấu kiện móng)

– Cường độ tính toán nén dọc trục: Rb = 19.5 (MPa)

– Cường độ tính toán kéo dọc trục: Rbt = 1.3 (MPa)

– Module đàn hồi khi kéo và nén: Eb = 32.5×10 3 (MPa)

2 Vữa xi măng, cát chuyên dụng

1 Cốt thộp loại CB300-T (TCVN 1651-1:2008) cú ỉ 1s (bảng 2.1, phụ lục 2.1.1) và chiều cao công trình không vượt quá 150(m)

- Dùng phần mềm ETABS để xác định chu kì dao động riêng thứ nhất với khối lượng dao động Mass Source cho tải gió: (Tĩnh tải + 0.5 hoạt tải)

Hình 4.4 Khai báo khối lượng dao động Mass Source cho tải trọng gió

Hình 4.2 Độ mảnh hiệu dụng λ e

Hình 4.3 Hệ số khí động cản chính diện của công trình lăng trụ

- Bảng tính toán hoạt tải gió theo phương X và Y của công trình ở bảng 2.2 và 2.3 phụ lục 2.1

4.2.4.1 Các phương pháp tính toán

- Có 2 phương pháp chính trong tính toán tải trọng động đất: pp tĩnh lực ngang tương đương và pp phổ phản ứng Cả 2 phương pháp đều là phương pháp quy đổi tải trọng động đất thành các lực ngang tương đương vào các tầng a PP tĩnh lực ngang tương đương

+ Chu kỳ dao động cơ bản T 1 theo hai phương nhỏ hơn 2s

+ Thỏa mãn các tiêu chí về mặt đều đặn theo phương đứng theo quy định trong mục 4.2.3.3 TCVN 9386:2012

- Phương án này phù hợp cho các công trình có từ 20 tầng trở xuống b PP phổ phản ứng

- Điều kiện áp dụng: Có thể áp dụng với mọi loại công trình

- phương pháp này phải xem xét tất cả phản ứng của các dạng dao động mà góp phần lớn vào phản ứng tổng thể của công trình

• Tổng các khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được kể đến phải chiếm tối thiểu 90% tổng khối lượng của kết cấu

• Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu phải lớn hơn 5% của tổng khối lượng đều mà được xét đến

- Dùng ETABS để xác định chu kì dao động riêng thứ nhất với khối lượng dao động Mass Source cho tải động đất: (Tĩnh tải + 0.24 hoạt tải)

- Trong đồ án này sinh viên sử dụng phương pháp phổ phản ứng do công trình không điều đặn về mặt bằng và mặt đứng

Hình 4.5 Khai báo khối lượng dao động Mass Source cho tải động đất

4.2.4.1 Xác định thông số đầu vào a Gia tốc nền thiết kế

- tính theo công thức: a g   I a gR  1 0.1032 0.1032 g

Với: + a gR Gia tốc nền tham chiếu quy đổi theo gia tốc trọng trường , lấy theo phụ lục H, TCVN 9386:2012 Do tòa nhà được xây dựng tại quận Cầu Giấy, TP Hà Nộia gR 0.1032 g

+  I là hệ số tầm quan trọng của công trình được lấy theo phụ lục E TCVN 9386:2012 Công trình có 18 tầng công trình cấp 2   I  1

- Theo mục 3.2.1 TCVN 9386:2012, gia tốc nền thiết kế chia thành 3 TH tính toán tải động đất :

+ Động đất mạnh:  g 0.08 g thì phải xét đến việc thiết kế kháng chấn

+ Động đất yếu: 0.04 g g 0.08 g thì chỉ cần dùng các giải pháp thiết kế kháng chấn đã được giảm nhẹ

+ Động đất rất yếu: 0.04 g g thì không cần thiết kế kháng chấn

- Kết luận: do công trình có  g 0.08 g nên cần áp dụng các phương án thiết kế kháng chấn cho công trình b Hệ số ứng xử q của BTCT

- theo mục 5.2.2.2, TCVN 9386:2012, hệ số ứng có thể xác định gần đúng (theo cấp dẻo trung bình):

• Đối với kết cấu đều đặn mặt bằng :

+ Đối với nhà một tầng: q = 3.3

+ Đối với nhà nhiều tầng, khung một nhịp: q = 3.6

+ Đối với nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung: q = 3.9

• Đối với kết cấu không đều đặn mặt bằng (cũng như mặt đứng):

+ Đối với nhà một tầng: q = 2.52

+ Đối với nhà nhiều tầng, khung một nhịp: q = 2.64

+ Đối với nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung: q = 2.76

- Vậy ta chọn hệ số ứng xử q cho công trình là 2.76 c Loại đất nền

- Theo mục 3.1.2 TCVN 9386:2012, các loại đất nền A,B,C,D,E,S1,S2 được xác định theo bảng 3.1 TCVN 9386:2012: Công trình có giá trị SPT trung bình ở 30m đầu tiên từ mặt đất tự nhiên 15- 50 búa nên công trình có đất loại C

4.2.4.2 Khai báo phổ phản ứng tự động bằng ETABS

- Bước 1: Define → Function → Response Spectrum → Choose Function Type to Add : Chọn TCVN 9386:2012 → Add New Function

- Bước 2: Nhập các giá trị

+ Ground Acceleration,ag/g: Nhập giá trị của gia tốc nền tính toán a g

+ Ground Type : Nhập loại đất nền

+ Behavior Factor, q: Nhập hệ số ứng xử q của công trình

Hình 4.7 Khai báo phổ phản ứng công trình Hình 4.6 Chọn tiêu chuẩn tính toán phổ phản ứng

- Bước 3: chọn Convert to Use Defined → Ok

Hình 4.8 Phổ phản ứng tự động của ETABS

THIẾT KẾ THÉP SÀN

Khai báo tiết diện sàn trong SAFE

- Sơ bộ chiều dày sàn: 150mm

- Kích thước tiết diện dầm:

+ Dầm chính: bdchdc   400 800  mm

+ Dầm phụ: bdphdp   300 500  mm 

Tải trọng tác động

- HT tác dụng lên từng khu vực công trình theo chức năng theo TCVN 2737:2023 được thể hiện trong mục 4.2.2.1 chương 4

- TT bao gồm: TLBT sàn, dầm, cột; tải trọng tường xây trên dầm,trên sàn; trọng lượng của các lớp sàn được trình bày trong mục 4.2.1.1 chương 4

Tính toán sàn bằng phần mềm SAFE

- Chọn tầng điển hình (tầng 3) để tính toán bố trí cốt thép sàn công trình

Bảng 5.1 Các loại tải trọng

STT Tải trọng Kí hiệu Loại tải Hệ số

1 Trọng lượng bản thân TLBT Dead 1

2 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn HOANTHIEN Super dead 0

3 Tải trọng tường TUONG Super dead 0

Bảng 5.2 Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp TTGH TLBT HOANTHIEN TUONG HOATTAI

Hình 5.2 HT tác dụng lên sàn Hình 5.1 TT các lớp hoàn thiện sàn

5.3.1 Tính nội lực bằng PP phần tử hữu hạn

- Nội lực thép được lấy theo kẻ dãy strip bề rộng 1m theo 2 phương X và Y

Hình 5.2 Các dãy strip sàn theo phương X

Hình 5.6 Momen dãy strip theo phương X Hình 5.5 Các dãy strip sàn theo phương Y

Tính thép sàn

- Chọn moment giải strip CSA8-SA23 để làm trình bài tính toán sàn tầng điển hình

- Lấy moment tại vị trí moment lớn nhất trên dãy strip tại gối và nhịp

- Moment nhịp tính toán theo phương X của ô sàn: M nh  8.512  kN m 

+ Cốt thép: CB300-T có R s  260  MPa R  , sw  210  MPa 

+ Bê tông: B25 có Rb 14.5 MPa R , bt 1.05 MPa E , b  30 10 3 MPa

Hình 5.3 Momen dãy strip theo phương Y

Hình 5.4 Moment dãy strip tính toán

- Bản sàn được quy về cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật có kích thước

+ Giả thiết: a 0  20  mm  , thép sàn sử dụng   10  mm 

 + Diện tích cốt thép bản sàn:

Chọn  10 200 a  A s  392 mm 2  để bố trí cốt thép bản sàn

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

+ Kiểm tra Momen giới hạn:

- Kết quả tính toán thép sàn được thể hiện trong chương 3 phụ lục

Kiểm tra trạng thái giới hạn II

- Biến dạng (độ võng) công tình được kiểm tra với tải trọng tiêu chuẩn, không có hệ số vượt tải (TTGH II)

- Cần kiểm tra dộ võng dưới tác dụng của:

+ Tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu công nghệ hoặc cấu tạo

+ Tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu thẩm mỹ

- Xét tới sự làm việc dài hạn của Kết xấu BTCT, cần xét tới các yếu tố biến dạng và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng

- Nếu độ võng chủ yếu phụ thuộc vào biến dạng uốn thì giá trị độ võng được xác định dựa trên độ cong

- Theo mục 8.3.2.1 TCVN 5574:2018: Tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép được tiến hành theo điều kiện: f max    f

Trong đó: + f : là độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép dưới tác dụng của ngoại lực

+ f u : là giá trị độ võng giới hạn cho phép của cấu kiện bê tông cốt thép 5.5.1 Kiểm tra độ võng do tác dụng ngắn hạn

- Dùng tổ hợp TIEUCHUAN để kiểm tra

- Cách kiểm tra: Display→Show Deformed Shape→Chọn tổ hợp TIEU CHUAN

- Độ võng lớn nhất max      

5.5.2 Kiểm tra độ võng và nứt do tác dụng dài hạn

- Độ võng có kể đến vết nứt trong vùng chịu kéo được xác định theo:

1 2 3 f  f f  fHình 5.5 Độ võng ngắn hạn dưới tác động của toàn bộ tải trọng

• f 1 : Độ võng dưới tác động ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

• f 2 : Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

• f 3 : Độ võng của tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

Hình 5.6 Tổ hợp tải tính võng f 1

Hình 5.7 Tổ hợp tải tính độ võng f 2

Hình 5.8 Tổ hợp tải tính độ võng f 3

- Tổ hợp này có kể đến ảnh hưởng dài hạn của tải trọng dài hạn, dùng 2 đặc trưng Creep Coefficient (CR) cho từ biến và Shrinkage (SH) cho co ngót của bê tông

- Hệ số từ biến ở Bảng 11 tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 phụ thuộc vào cấp cường độ và độ ẩm tương đối của không khí môi trường xung quanh (Với B25 và độ ẩm trên 75% ta có CR=1.5 Hệ số SH có thể lấy bằng 0.00015)

- Độ võng lớn nhất: max      

Hình 5.9 Tổ hợp tải tính độ võng

Hình 5.10 Độ võng dài hạn của công trình

- Bề rộng của vết nứt ngắn hạn được tính theo CT: a crc a crc ,1 a crc ,2 a crc ,3

+ a crc ,1 : Là bề rộng vết nứt dưới tác động dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

+ a crc ,2 :Là bề rộng vết nứt dưới tác động ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời( dài hạn và ngắn hạn)

+ a crc ,3 : Là bề rộng vết nứt dưới tác động ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Các bước tiến hành: Chọn Display→Show Crack width→Nhập các thông số: + Effect concrete Rupture Strength: giá trị f ctm

+ Clear Cover: chiều dày lớp bê tông bảo vệ

+ Equivalent Bar diameter: đường kính thép

+ Parameter kt: kt = 0.6 để tính nứt ngắn hạn; kt = 0.4 để tính nứt dài hạn

- Vết nứt ngắn hạn lớn nhất là a crc  0.102  mm  a crc u , 0.4  mm → thỏa điều kiện bề rộng vết nứt theo TCVN 5574:2018, bảng 17)

Hình 5.15 Khai báo thông số kiểm tra vết nứt ngắn hạn và dài hạn

- Vết nứt dài hạn lớn nhất là a crc 0.125  mm  a crc u , 0.4  mm → thỏa điều kiện bề rộng vết nứt theo TCVN 5574:2018, bảng 17)

Hình 5.16 Vết nứt ngắn hạn của sàn

Hình 5.11 Vết nứt dài hạn của sàn

THIẾT KẾ KHUNG

Tổng quan

- Công trình gồm: Tầng hầm, tầng trệt, tầng lửng, tầng kỹ thuật, tầng mái và 15 tầng điển hình

- Kết cấu công trình là hệ kết cấu khung – Lõi cứng nên việc tính toán phải là kết cấu khung không gian

- Việc giải nội lực công trình sẽ sử dụng phần mềm ETABS Bao gồm các bước sau: + Chọn sơ bộ kích thước

+ Tính toán và tổ hợp tải trọng công trình

+ Giải nội lực công trình bằng phần mềm ETABS.

Mô hình

6.2.1 Tạo mô hình không gian ETABS

Hình 6.1 Mô hình không gian công trình

6.2.2 Tổ hợp tải trọng khung

Bảng 6.1 Các TH tải trọng

Các TH tải Ký hiệu TYPE Self

Auto Lateral load Ghi chú

Tĩnh tải bản thân TTBT Dead 1

Tĩnh tải cấu tạo TTCT Super Dead 0

Tĩnh tải tường xây TTTX Super Dead 0

Gió tĩnh phương X WX Wind 0 User Loads

Gió tĩnh phương Y WY Wind 0 User Loads Động đất phương X EX Seismic 0 User Loads Center mass Động đất phương Y EY Seismic 0 User Loads Center mass

Bảng 6.2 Tổ hợp tải trọng thiết kế kết cấu theo TTGH I

Tổ hợp TTGH1 TTBT TTCT TTTX HT WX WY EX EY

Bảng 6.3 Tổ hợp tải trọng thiết kế kết cấu theo TTGH II

Tổ hợp TTGH2 TTBT TTCT TTTX HT WX WY

Phân tích, kiểm tra các điều kiện ổn định tổng thể

6.3.1 Kiểm tra điều kiện chuyển vị đỉnh công trình

- Theo “mục 2.6.3, TCXD 198:1997” chuyển vị công trình theo phương ngang xác định theo phương pháp đàn hồi và phải thỏa mãn điều kiện kiểm tra tải trọng gió (Bảng M.4 TCVN 5574:2018):

    Bảng 6.4 Bảng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

Chiều cao tổng công trình H (m) 65.45

Giới hạn của chuyển vị đỉnh công trình [Δ] (mm) 130.900

Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương X ΔX (mm) 6.990 Thỏa Chuyển vị đỉnh lớn nhất theo phương Y ΔY (mm) 8.610 Thỏa 6.3.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh

- Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió có giá trị nằm trong giới hạn cho phép (mục 2.6.3 TCVN 198:1997):

Trong đó:   y là giá trị cho phép của gia tốc, lấy bằng 150mm/s 2

y  2  f 2 Aw là gia tốc cực đại

Với: f là tầng số dao động dạng 1 với khối lượng dao động cho tải gió (bảng 2.1 Phụ lục mục 2.1.1)

A w là chuyển vị đỉnh do gió

Bảng 6.5 Kết quả kiểm tra gia tốc đỉnh công trình

Tần số Chuyển vị đỉnh Gia tốc [Gia tốc]

6.3.3 Chuyển vị lệch tầng công trình

- Giới hạn chuyển vị theo phương ngang xác định theo TCVN 5574:2018: r 500 d h Trong đó: d r chuyển vị tầng tại tầng thứ i h Chiều cao từ mặt đất đến tầng đang xét chuyển vị (mm)

- Kết quả Drift tại các tầng được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau:

Display → Tables → Results → Displacements → Story Drifts

- Chỉ kiểm tra các tổ hợp có tải trọng gió (Combo-TTGH2-2 → Combo-TTGH2-13)

- Kết quả chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió ở bảng 4.1, Phụ lục 4.1.1.1

6.3.3.2 Do tải trọng động đất

- Theo mục 4.4.3.2, TCVN 9386:2012, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu vật liệu giòn có gắn với kết cấu:

0.005 d v r  h Trong đó : v là hệ số chiết giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế với công trình Công trình cấp II v 0.5 h là chiều cao tầng đang xét d r là chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng: d r q d d c Với : q d là hs ứng xử chuyển vị q d 2.76 d c là chuyển vị của cùng điểm đó của hệ số kết cấu Được tính toán theo phương pháp phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng

- Kết quả Drift tại các tầng được xuất ra từ phần mềm ETABS cụ thể như sau:

Display → Tables → Results → Displacements → Story Drifts

- Kết quả chuyển vị lệch tầng do tải trọng động đất ở bảng 4.2, Phụ lục 4.1.1.2

6.3.4 Kiểm tra hiệu ứng P-Dealta

- Hiệu ứng bậc 2 (P-Dealta) là sự xét đến nội lực được gia tăng trong cấu kiện chịu tác dụng của lệch trục do tải theo phương thẳng Phương pháp kiểm tra tiến hành theo

- Không cần kiểm tra hiệu ứng bậc 2 (P-Dealta), nếu thỏa mãn được điều kiện sau tại tất cả các tầng:

Trong đó: + θ là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

+ P tot là tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất

+d r là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng Được xác định như hiệu của các chuyển vị ngang trung bình d s tại trần và sàn tầng đang xét

+ V tot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

- Nếu 0.1  0.2thì hiệu ứng bậc 2 có thể xác định gần đúng bằng cách nhân thêm hệ số: 1 1    

- Bảng kiểm tra hiệu ứng P-DEALTA ở bảng 4.3, phụ lục 4.1.2

6.4 Thiết kế, tính toán cốt thép cột

Nội lực tính toán của cột được lấy với tất cả các Combo trừ CombBAO trong mô hình ETABS Cột trong công trình được xem như cột chịu nén lệch tâm xiên

- Bước 1: Xem xét đều kiện tính toán gần đúng của cột lệch tâm xiên: 0.5C C X Y 2 (Với C x , C y lần lượt là cạnh của tiết diện cột)

- Bước 2: Xét ảnh hưởng của hệ số uốn dọc theo cả hai phương x và y:

+ Chiều dài tính toán: l ox l oy  l  với    0.8  cho cấu kiện với hai đầu ngàm cố định (góc xoay hạn chế) theo “mục 8.1.2.4.4, TCVN 5574:2018:

Hình 6.2 MB định vị cột công trình

+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :  

  max 600; 30 max 600; 30 ax ox x ay oy y e l C e l C

+ Độ lệch tâm tĩnh học :  

+ Độ lệch tâm tính toán :  

 1 1  max ; max ; ox ax x oy ay y e e e e e e

+ Tính toán hệ số uốn dọc:

 Phương Y: xét giống như phương X

Bảng 6.6 Điều kiện và phương tính toán

Phương tính toán X Y Điều kiện x 1 y 1 x y

- Bước 4: Tính toán, thiết kế cốt thép

+ Tính toán theo TH đặt cốt thép đối xứng:

+ Tính moment tương đương (đối nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng):

 TH1: Nén lệch tâm rất bé (NLTRB) khi   0.3 thì tính toán theo TH nén đúng tâm:

+ Hệ số ảnh hưởng của độ lệch tâm:

+ Hệ số ảnh hưởng uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:  1  e 0.3

+ Diện tích tổng của cốt thép dọc cột: e b e st sc b

 : thì xét theo TH nén lệch tâm bé (NLTB)

+ Tính lại chiều cao của vùng nén:

  h + Diện tích tổng của cốt thép được xác định dựa trên công thức sau:

 : thì xét theo TH nén lệch tâm lớn (NLTL)

+ Diện tích tổng của cốt thép được xác định dựa trên công thức sau:

- Kiểm tra hàm lượng thép: min max

Tính toán ví dụ cột giữa điển hình trục 3-D:

Bảng 6.7 Nội lực cột giữa trục 3-D tại tầng hầm

Story Tiết diện Column Combo l

M3 (MX) (kN.m) Tầng hầm 900 900 C30 Combo 4 3.6 -13452.834 -32.905 23.720

- Chiều dài tính toán: l ox l oy 3.6 0.8 2.88    m

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên :

- Độ lệch tâm tĩnh học :

- Độ lệch tâm tính toán :

3 1 max ; max 0.03;1.78 10 0.03 max ; max 0.03;2.48 10 0.03 ox ax x oy ay y e e e m e e e m

- Tính hệ số uốn dọc:

- Moment có hệ số uốn dọc:

C  C   có thể tính toán theo phương

X hoặc phương Y Sinh viên chọn tính toán theo phương Y

- Diện tích thép theo yêu cầu:

- Độ lệch tâm tính toán: 0  

- Hệ số độ lệch tâm:

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét đúng tâm:  1  1  1 1 0.056  1

- Diện tích cốt thép dọc:

- Hàm lượng cốt thép: min max

- Bảng tính toán thép cột công trình phụ lục mục 4.2

- Cốt đai cột công trình được đặt theo cấu tạo theo mục 5.4.3.2.2, tiêu chuẩn TCVN 9386:2012

- Trong phạm vi các vùng tới hạn của những cột kháng chấn chính, cốt đai kín và đai móc phải có đường kính tối thiểu là 6mm, và phải được bố trí sao cho có 1 khoảng cách phải đảm bảo kết cấu có độ dẻo tối thiểu để không xảy ra sự mất ổn định cục bộ của các thanh thép dọc trong cột

- Chọn cốt đai ỉ8 cho cột Khoảng cỏch s giữa cỏc vũng đai tuõn thủ theo mục 5.4.3.2.2, TCVN 9386:2012 và không được lớn hơn:

0 342 min b 2 ;150;8 BL min 2;150;8 22 min 171;150;176 176 s   d     mm

Trong đó: b 0 là bề rộng tối thiểu của lõi bê tông (tính tới đường trục của cốt thép đai); d BL là đường kính nhỏ nhất trong các thanh cốt thép dọc trong cột

- Cố định khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau bằng cốt đai kín và đai móc và không được lớn hơn 200(mm) tuân theo tiêu chuẩn EN 1992-1-1:2004

6.5 Tính toán, thiết kế thép dầm

Hình 6.3 MB định vị dầm tầng điển hình công trình 6.5.1 Lý thuyết tính toán

- KT hàm lượng thép trong dầm: min

- Kích thước tiết diện dầm chính:  b h     400 800  

Tính toán dầm BTCT chịu moment lớn nhất: Tầng 13, B15(B19)

 Bố trí thép 4 20 2 22     A s ch ,  2017  mm 2 

+ KT hàm lượng cốt thép dầm min min

+ KT khả năng chịu lực của dầm:

48.5 800 48.5 751.5 tt o tt tt a  mm h  h a    mm

 Khả năng chịu lực của dầm:

 Bố trí thép 4 20   A s ch ,  1257  mm 2 

+ KT hàm lượng cốt thép dầm: min min

1 0.5 0.099 1 0.5 0.099 0.094 tt o tt tt s s ch tt R b tt m tt tt tt a mm h h a mm

- Bảng tính toán thép dầm ở phụ lục mục 4.3

6.5.2.2 Tính toán cốt thép đai cho dầm

- Dầm chính: chọn a40  mm h 0 800 40 760   mm 

- Lực cắt lớn nhất: Q max  285.678  kN m 

- KT khả năng chịu nén ứng suất chính:

Trong đó:  b 1 lấy bằng 0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

Trong đó:  b 2 lấy bằng 1.5 là hệ số ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên

 + q sw ,min 0.25R bt  b 0.25 1.05 10  3 0.4 105  kN m / q sw vậy lấy q sw ,min để tính cốt đai

+ Chọn cốt đai hai nhánh 8 

+ Bước cốt đai cần thiết: ,  

105 335 sw sw w tt sw n a R s mm q

+ Bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo: 0 760 380  

Trong đó:  sw lấy bằng 0.75 là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài dầm

+ Vị trí không cần đặt cốt đai bố trí s w  200  mm 

Kết luận: Bố trí cốt đai hai nhánh 8  với s w  100  mm  đoạn gần gối tựa và

  w 200 s  mm cho phần còn lại của dầm

6.6 Tính toán, thiết kế vách

6.6.1 Tính cốt thép cho vách đơn

- Cốt thép vách tính theo PP vùng biên chịu Moment

- PP này giả sử cốt thép nằm trong vùng biên ở hai đầu của vách được thiết kế để chịu toàn bộ Moment cho vách Lực dọc trục được giả sử là phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của vách

- Các giả thiết để tính toán vách:

+ Ứng suất kéo là do cốt thép chịu

+ Ứng suất nén là do BTCT cùng chịu

Hình 6.5 Sơ đồ tính toán vách đơn Hình 6.4 MB vách cứng và vách lõi công trình

+ Bước 1: Giả sử độ dài B của vùng dự định sẽ chịu toàn bộ Moment Xét tới vách chịu lực dọc trục N và Moment uốn trong mặt phẳng M x Moment M x tương đương với cặp ngẫu lực đặt ở 2 vùng biên của vách

+ Bước 2 : Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên và vùng giữa

 A Trong đó: A b là diện tích vùng biên

A g là diện tích vùng giữa

Tính toán, thiết kế thép dầm

Hình 6.3 MB định vị dầm tầng điển hình công trình 6.5.1 Lý thuyết tính toán

- KT hàm lượng thép trong dầm: min

- Kích thước tiết diện dầm chính:  b h     400 800  

Tính toán dầm BTCT chịu moment lớn nhất: Tầng 13, B15(B19)

 Bố trí thép 4 20 2 22     A s ch ,  2017  mm 2 

+ KT hàm lượng cốt thép dầm min min

48.5 800 48.5 751.5 tt o tt tt a  mm h  h a    mm

 Bố trí thép 4 20   A s ch ,  1257  mm 2 

+ KT hàm lượng cốt thép dầm: min min

1 0.5 0.099 1 0.5 0.099 0.094 tt o tt tt s s ch tt R b tt m tt tt tt a mm h h a mm

- Bảng tính toán thép dầm ở phụ lục mục 4.3

6.5.2.2 Tính toán cốt thép đai cho dầm

- Dầm chính: chọn a40  mm h 0 800 40 760   mm 

- Lực cắt lớn nhất: Q max  285.678  kN m 

- KT khả năng chịu nén ứng suất chính:

Trong đó:  b 1 lấy bằng 0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

Trong đó:  b 2 lấy bằng 1.5 là hệ số ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên

 + q sw ,min 0.25R bt  b 0.25 1.05 10  3 0.4 105  kN m / q sw vậy lấy q sw ,min để tính cốt đai

+ Chọn cốt đai hai nhánh 8 

105 335 sw sw w tt sw n a R s mm q

+ Bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo: 0 760 380  

Trong đó:  sw lấy bằng 0.75 là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài dầm

+ Vị trí không cần đặt cốt đai bố trí s w  200  mm 

Kết luận: Bố trí cốt đai hai nhánh 8  với s w  100  mm  đoạn gần gối tựa và

  w 200 s  mm cho phần còn lại của dầm

Tính toán, thiết kế vách

6.6.1 Tính cốt thép cho vách đơn

- Cốt thép vách tính theo PP vùng biên chịu Moment

- PP này giả sử cốt thép nằm trong vùng biên ở hai đầu của vách được thiết kế để chịu toàn bộ Moment cho vách Lực dọc trục được giả sử là phân bố đều trên toàn bộ tiết diện của vách

- Các giả thiết để tính toán vách:

+ Ứng suất kéo là do cốt thép chịu

+ Ứng suất nén là do BTCT cùng chịu

Hình 6.5 Sơ đồ tính toán vách đơn Hình 6.4 MB vách cứng và vách lõi công trình

+ Bước 1: Giả sử độ dài B của vùng dự định sẽ chịu toàn bộ Moment Xét tới vách chịu lực dọc trục N và Moment uốn trong mặt phẳng M x Moment M x tương đương với cặp ngẫu lực đặt ở 2 vùng biên của vách

+ Bước 2 : Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên và vùng giữa

 A Trong đó: A b là diện tích vùng biên

A g là diện tích vùng giữa

A là diện tích mặt cắt ngang của vách + Bước 3: Tính toán diện tích cốt thép chịu nén và chịu kéo: tính thép vùng biên của vách tương tự như cột chịu kéo và nén đúng tâm KNCL của cột chịu kéo – nén đúng tâm được xác định như sau:

R R lần lượt là cường độ tính toán chịu nén của bê tông và chịu kéo của cốt thép b , s

A A lần lượt là diện tích của tiết diện BT và CT dọc

Trong đó:  là hệ số uốn dọc xác định theo mục 8.1.2.1.2 và 8.1.2.4.2 TCVN

 i  bỏ qua ảnh hưởng hệ số uốn dọc    1 

Nếu A s 0 : thép được đặt theo cấu tạo

+ Bước 4: KT hàm lượng thép Nếu tính toán không thỏa mãn các điều kiện thì cần tăng kích thước vùng biên rồi tính toán lại Chiều dài của vùng biên được chọn có giá trị tối đa là L/2, nếu kích thước vùng biên vượt quá giá trị này thì cần phải tăng chiều dày vách

+ Bước 5: KT phần vách còn lại ở giữa 2 vùng biên là cấu kiện chịu nén đúng tâm Trong trường hợp bê tông đã đủ KNCL thì cốt thép chịu nén nằm trong vùng này sẽ đặt theo cấu tạo

Bảng 6.8 Kết quả nội lực TH1

Vách Tổ hợp N (kN) M (kN.m) tw (m) L (m)

- Chiều dài của phần vách bị hạn chế biến dạng phải lấy ít nhất bằng 0.15L hoặc 1.5tw (Theo mục 5.4.3.4.2, TCVN 9386-2012)

- Lực phân phối vùng biên bên trái:

Hình 6.6 Mặt cắt ngang của vách PF và phần tử biên

- Lực phân phối vùng biên bên phải:

- Lực kéo nén trong vùng giữa:

  Xét ảnh hưởng hệ số uốn dọc  1.028 0.0000288 29.17  2 0.0016 29.17 0.957 

 Diện tích thép của vùng biên chịu nén:

 Bờ tụng đủ KNCL, đặt thộp theo cấu tạo 12ỉ16 cú A s $.13(cm 2 ) trờn vựng biên của vách

Hàm lượng thép: min 1% 100% 2412 100% 1.34% max 4%

 Diện tích cốt thép của vùng giữa chịu nén:

 Bờ tụng đủ KNCL, đặt thộp theo cấu tạo 18ỉ16 cú A s 619(mm 2 ) trờn vựng giữa của vách

Hàm lượng thép: min max

 Khoảng cách giữa các cốt đai trong vùng biên (theo TCVN 375-2006)

 Bố trớ thộp đai ỉ10a100 cho vựng biờn và ỉ10a200 cho vựng giữa của vỏch Các trường hợp còn lại (TH2:M max ,TH3: M min ): việc tính toán giống như TH1 Kết quả thể hiện ở mục 4.4.1 phụ lục

6.6.2 Tính cốt thép dọc cho vách lõi

6.2.2.1 PP phân bố ứng suất đàn hồi

- Sử dụng PP phân bố ứng suất đàn hồi để tính vách lõi thang

- Chia vách lõi thang thành các phần tử nhỏ chịu lực nén hoặc kéo đúng tâm, ứng suất được xem như là phân bố đều trên mặt cắt ngang của phần tử Tính toán thép cho từng phần tử rồi kết hợp lại bố trí thép cho toàn vách lõi

- Các giả thuyết tính toán cơ bản :

+ Vật liệu là vật liệu đàn hồi

+ Ứng suất kéo là do cốt thép chịu, ứng suất nén là do BTCT a Xác định trọng tâm của mỗi phần tử

- Xác định trọng tâm lõi trong AutoCAD bằng cách dùng lệnh Region → dùng lệnh Massprop tọa độ trọng tâm lõi → đưa góc tọa độ về trùng với trọng tâm lõi

Bảng 6.9 Bảng tổng hợp thông số tiết diện, tọa độ phân tử lõi thang Đặc trưng hình học các phần tử vách lõi thang

Av (mm 2 ) Ix (mm 4 ) Iy (mm 4 )

Phần tử b (mm) h (mm) X (mm) Y (mm) Ai (m 2 )

13 1350 300 -375 -3786 0.405 Đặc trưng hình học các phần tử vách lõi thang

Av (mm 2 ) Ix (mm 4 ) Iy (mm 4 )

Phần tử b (mm) h (mm) X (mm) Y (mm) Ai (m 2 )

-Nội lực được phân phối theo: x i y i pt v x y

P là lực dọc Pier (kN)

M M M M lần lượt là giá trị moment của Pier xoay quanh trục X và Y tương đương với trục 2, 3 trong ETABS (kN.m)

; x y Lần lượt là giá trị tọa độ trọng tâm phần tử so với trọng tâm lõi (mm)

Hình 6.7 Phân chia phần tử vách x; y

I I Lần lượt là moment quán tính đối với trục X, Y của lõi (mm 4 )

A v là diện tích lõi thang (mm 2 )

A pt là diện tích tiết diện phần tử i (mm 2 )

N là lực dọc tác dụng lên phần tử i (kN)

- Qui ước dấu ứng suất: Ứng suất dương (+): nén; Ứng suất âm (-): kéo c Tính toán từng phần tử vách

- Nội lực tính toán từng phần tử:

+ P min ; M 2,tương ứng ; M 3,tương ứng

- Trình bày tính toán thép vách lõi ở phụ lục mục 4.4.2 d Tính cốt thép đai cho vách

- Sử dụng lực cắt lớn nhất trong vách để tính toán cho toàn bộ vách:

+ Lực cắt lớn nhất trong vách: Qmax 806.76 kN , Thuộc tầng trệt, P3_combo22

+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính:

Với:  b 1 đươc lấy bằng 0.3 là hệ số ảnh hưởng đến đặc điểm của trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

Với:  b 2 được lấy bằng 1.5 là hệ số ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên

+ Tính: q sw ,min 0.25R bt 0.3 0.25 1.05 10   3 0.3 78.75 kN m/ q sw nên lấy q sw để thiết kế cốt đai cho lõi

2 78.54 280 146.56 300 sw sw w tt sw n a R s mm q

+ Bước cốt đai theo cấu tạo: 0 1770 885  

+ Bước cốt đai lớn nhất: ,max 0 2 2   max

 Chọn bước cốt đai: s w  100  mm 

Trong đó:  sw được lấy bằng 0.75 là hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện C q sw là lực dọc trong cốt thép ngang trên 1 đơn vị chiều dài cấu kiện

 Bố trớ cốt đai ỉ10a100 cho vỏch lừi

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG

Hồ sơ địa chất

- Địa chỉ: Lô B1A, cụm tiểu thủ CN và CN nhỏ, quận Cầu Giấy, Hà Nội

Bảng 7.1 Phân chia đơn nguyên địa chất

Số hiệu Độ sâu (m) Giá trị từ đến SPT

1 2.9 2.9 - - - - đất lấp: cát hạt mịn - sét pha màu xám nâu, lẫn đá dăm, vật liệu xây dựng

Sét rất dẻo, bụi rất dẻo, màu nâu, nâu ghi, dẻo mềm

3 18.7 2.0 ND-8 18 18.45 11 Cát pha lẫn bụi, đôi chỗ lẫn hữu cơ xám

Sét rất dẻo, bụi rất dẻo, nâu, nâu xám, đôi chỗ kẹp cát, dẻo cứng

5 50 19.9 ND-15 32 32.45 35 Cát pha nâu, xám nâu, đôi chỗ lẫn hữu cơ

Bảng 7.2 Tổng hợp thống kê địa chất

Mực nước ngầm: -2.0 (m) Tên lớp

Chỉ tiêu Số liệu thống kê thống kê ϒ (kN/m 3 ) ϒ'(kN/m 3 ) WL(%) WP (%) IP IL e (%) c (kN/m 2 )

1 2.9 Đất lấp: cát hạt mịn - sét pha màu xám nâu, lẫn đá dăm, vật liệu xây dựng

Sét rất dẻo, bụi rất dẻo, màu nâu, nâu ghi, dẻo mềm

Cát pha lẫn bụi, đôi chỗ lẫn hữu cơ, xám ghi,

4 11.4 Sét rất dẻo, bụi rất dẻo, nâu, nâu xám, đôi chỗ kẹp cát, trạng thái dẻo cứng

Mực nước ngầm: -2.0 (m) Tên lớp

Chỉ tiêu Số liệu thống kê thống kê ϒ (kN/m 3 ) ϒ'(kN/m 3 ) WL(%) WP (%) IP IL e (%) c (kN/m 2 )

Cát pha, nâu, nâu xám, đôi chỗ lẫn hữu cơ

Bảng 7.3 Phân loại đất và thí nghiệm SPT

Tên lớp IP IL eo Nhóm đất Tên đất Trạng thái đất NSPT

2 6.2 0.21 1.055 Đất hạt mịn Sét Dẻo mềm 8

3 4.3 0.42 1.054 Đất hạt thô Cát pha Rời 11

4 4.3 0.14 0.924 Đất hạt mịn sét Dẻo cứng 19

5 6.1 0.16 0.769 Đất hạt thô Cát pha Rời 35

Thông số thiết kế

- Diện tích tiết diện cọc: A p  0.785   m 2

- Chu vi tiết diện cọc: u   D  3.141   m

- Bê tông: B30: Rb 19.5 Mpa R ; bt 1.3 Mpa

- Cốt thép: CB400-V: Rs Rsc 350 Mpa R ; sw 280 Mpa

7.2.2 Chiều dài cọc tính toán

- Đoạn thép neo vào đài: L1 30d 30 25 750  mm L1 750mm

- Đoạn cọc ngàm vào đài: L2 150mm

- Chiều dài cọc tính toán:

Hình 7.2 Chiều dài tính toán cọc

Bảng 7.4 Thông số TK các cọc

Thông số Đơn vị Giá trị

Chiều dài cọc m 27 26 Đoạn âm vào đài móng m 0.9 0.9

Chiều dài cọc tính từ đáy đài m 26.1 25.1

Cao độ đáy tầng hầm m -3.6 -3.6

Chu vi tiết diện cọc u m 3.141 3.141

Diện tích thép dọc As m 0.0049 0.049 hàm lượng cốt thộp dọc à % 0.625 0.625

Tính toán sức chịu tải

7.3.1 Sức chịu tải vật liệu làm cọc

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi được tính toán theo công thức:

R    R A R A Trong đó:  ' cb 1 Hệ số ĐK làm việc có kể đến biện pháp thi công cb 0.85

  Hệ số điều kiện làm việc khi đổ bê tông theo phương đứng

R vl Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc

R b Cường độ chịu nén tính toán của bê tông

R sc Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép

A b Diện tích tiết diện ngang của bê tông thân cọc

A s Tổng diện tích cốt thép trong cọc

 là hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh λ

 Hệ số uốn dọc  được lấy nhỏ nhất trong hai trường hợp cọc thi công và cọc làm việc và được xác định theo công thức:

- Độ mảnh  được xác định theo công thức: 6.5

Trong đó: r là đường kính cọc l t là chiều dài tính toán cọc trong điều kiện làm việc:

Với: l o là chiều dài cọc từ đáy đài đến cao độ san nền, trong TH này l o 0

  là hệ số biến dạng được xác định theo phụ lục A, TCVN 10304:2014:

Với: k là hệ số tỉ lệ (tra bảng A.1 – TCVN 10304:2014, tức bảng 6) được lấy trong khoảng chiều dày lớp đất l k 3.5 d1.5 3.5 d 1.5 5 m với d là đường kính cọc tính từ đáy đài đối với cọc đài thấp, l k đi qua lớp đất 2 nền k  7000  kN m / 4 

E là modun đàn hồi vật liệu làm cọc: E  34500  Mpa 

I là moment quán tính tiết diện cọc: I   64 d 4   64  1 4  0.0491   m 4 b q là đường kính cọc quy ước Nếu d 0.8 m thì lấy b q  d 1   m  2   m

 c là hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc độc lập thì  c 3

Bảng 7.5 Sức chịu tải của vật liệu làm cọc

Hình dạng cọc Cọc tròn

Kích thước cạnh cọc d 1000 (mm)

Mômen quán tính tiết diên ngang cọc I 0.0491 (m 4 )

Chiều rộng quy ước của cọc bq 2 (m)

Hệ số tỷ lệ dựa vào loại đất bao quanh cọc k 7000 (kN/m 4 )

Số thanh cốt thộp dọc n 10 ỉ25

Cường độ chịu nén của bê tông cọc Rb 19.5 (Mpa)

Modun đàn hồi của bê tông cọc Eb 34500 (Mpa)

Nhóm cốt thép dọc CB400-V

Cường độ chịu nén của cốt thép Rsc 260 (Mpa)

Hệ số điều kiện làm việc ϒcb 0.85

Hệ số điều kiện thi công ϒ’cb 1

Hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập ϒc 3

Chiều dài tính toán của cọc lt 6.5 (m) Độ mảnh của cọc λ 6.5

Diện tích của toàn bộ cốt thép dọc trong cọc As 0.0049 (m 2 ) Diện tích tiết diện ngang phần bê tông cọc Ab 0.785 (m 2 )

Hàm lượng cốt thộp trong cọc à 0.62 (%)

7.3.2 Các loại đài móng thường (C 1 )

Hình 7.3 Cao độ tính toán cọc các loại đài móng thường

7.3.2.1 Sức chịu tải theo cơ lí đất nền (7.2.2 TCVN 10304:2014)

- Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí đất nền R c,u được xác định theo công thức:

R              kN Trong đó: R p Là sức chịu tải của mũi cọc

R f là sức chịu tải của cọc do ma sát hông

    là hệ số ĐK làm việc có kể đến động đất (tra bảng

18 TCVN 10304:2012): Cọc nhồi, cấp độ động đất 7, đất dính  0IL 0.75 

 Sức chịu tải mũi cọc:R p  cq p q A p  1 2920 0.785 2292.2   kN

Với:  cq 1 là hệ số ĐK làm việc của đất ở dưới mũi cọc (tra Bảng 5, TCVN 10304:2014) qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc nhồi (tra bảng 7, TCVN

10304:2014) dựa vào chiều sâu mũi cọc, đất cát pha có IL 0.16qp 2920 kPa

Ab  m Là tiết diện ngang cọc

 Sức chịu tải do ma sát hông: R f u  cf f l i i 3.141 1337.13 4199.93   kN Với: u là chu vi tiết diện thân cọc u  3.141   m cf 0.7

  là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc dựa vào phương pháp hạ cọc (tra bảng 5, TCVN 10304:2014) f i là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, dựa vào chiều sâu trung bình của lớp đất l i và độ sệt I L (tra Bảng 3 TCVN 10304:2014) Kết quả tính toán được thể hiện dưới bảng sau:

Bảng 7.6 Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ i Tên lớp đất IL Chiều dày li (m) Zi (m) ϒcf fi (kPa) cf f l i i kN m/ 

 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí:

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

Sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền được xác định theo công thức:

Trong đó: R p là sức chịu tải của mũi cọc

    là hệ số điều kiện làm việc có kể đến động đất (tra bảng

 Xác định sức chịu tải mũi cọc:

Với: A b  0.785   m 2 Là tiết diện ngang cọc qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc Được xác định theo phụ lục

Trong đó: c  13.9  kN m / 2  là lực dính của đất dưới mũi cọc c 6

N  cho cọc nhồi (theo phụ lục G.2 TCVN 10403:2014)

N q 25 tra theo bảng G.1 TCVN 10304:2014 (Cọc nhồi, e0.769 đất cát pha có trạng thái rời) q  p : Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng do đất nền gây ra tại cao trình mũi cọc

Bảng 7.7 Bảng tính ứng suất hữu hiệu các lớp đất Cao trình (m) Mô tả Chiều dày z (m)  dn  kN m / 3  q  p  kN m / 3 

 Sức chịu tải của cọc do ma sát hông:

Với: l i là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i f i   c u i là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc Trong đó:

6.25 u i SPT c  N là cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính lớp thứ i

 là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp xác định c u Khi không đầy đủ những thông tin này có thể tra α trên biểu đồ Hình G.1 (Phụ lục G.2 TCVN 10304:2014)

- Kết quả tính toán f l i i được thể hiện dưới bảng sau:

Bảng 7.8 Kết quả tính toán f l i i

Tên lớp đất Li (m) NSPT Cui α fi

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

7.3.2.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT

Sức chịu tải của đất nền theo công thức Nhật Bản:

    là hệ số điều kiện làm việc có kể đến động đất (tra bảng 18 TCVN 10304:2012): Cọc nhồi, cấp độ động đất 7, đất dính  0 IL 0.75 

A b Là tiết diện ngang cọc A b  0.785   m 2 u là chu vi tiết diện thân cọc u  3.141   m q p là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc xác định theo phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014 (trường hợp mũi cọc nằm trong đất dính, Cọc nhồi):

6 , 6 35 6.25 1312.50 / p u i q  c     kN m l i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i f s,i : là cường độ kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất rời: , 10 , s i 3 s i f  N

Với: N s,i là Chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời thứ i f c,i : là cường độ kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất dính: f c i ,  p L u i f c , Với: α p là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc hệ số C u ' v xác định theo biểu đồ trên Hình G.2 TCVN 10304:2014 f L là hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ trên Hình G.2 TCVN 10304:2014

C u,i = 6.25N c,i là cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính

Bảng 7.9 Sức kháng lên cọc theo SPT

Tên lớp đất Chiều dày li (m)

- Sức chịu tải của đất nền theo công thức Nhật Bản:

7.3.3 Cọc đài móng lõi thang (cọc C2)

Hình 7.4 Cao độ tính toán cọc đài móng lõi thang (C2)

7.3.3.1 Sức chịu tải theo cơ lí đất nền (7.2.2 TCVN 10304:2014)

- Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí đất nền Rc,u được xác định theo công thức:

Rp Là sức chịu tải mũi cọc

    là hệ số điều kiện làm việc có kể đến động đất (tra bảng 18 TCVN 10304:2012): Cọc nhồi, cấp độ động đất 7, đất dính  0 IL 0.75 

 Sức chịu tải mũi cọc:R p  cq q A p p  1 2920 0.785 2292.2   kN

Với:  cq 1 là hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc (tra Bảng 5,

TCVN 10304:2014) qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc nhồi (tra bảng 7, TCVN

10304:2014) dựa vào chiều sâu mũi cọc, đất cát pha có I L  0.16 q p  2920  kPa 

Ab  m Là tiết diện ngang cọc

 Sức chịu tải do ma sát hông:R f u  cf f l i i 3.141 1301.49 4087.98   kN Với: u là chu vi tiết diện thân cọc u  3.141   m cf 0.7

  là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc dựa vào phương pháp hạ cọc (tra bảng 5, TCVN 10304:2014) f i là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, dựa vào chiều sâu trung bình của lớp đất l i và độ sệt I L (tra Bảng 3 TCVN 10304:2014) Kết quả tính toán được thể hiện dưới bảng sau:

Bảng 7.10 Cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ i

Tên lớp đất IL Chiều dày li (m) Zi (m) ϒcf fi (kPa) cf f l i i kN m/ 

 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí:

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

Sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền được xác định theo công thức:

Trong đó: R p là sức chịu tải của mũi cọc

    là hệ số điều kiện làm việc có kể đến động đất (tra bảng

 Xác định sức chịu tải mũi cọc: R p q A p p 4157.87 0.785 3263.93   kN

Với: A b  0.785   m 2 Là tiết diện ngang cọc qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc Được xác định theo phụ lục

Trong đó: c  13.9  kN m / 2  là lực dính của đất dưới mũi cọc c 6

N  cho cọc nhồi (theo phụ lục G.2 TCVN 10403:2014)

N q 25 tra theo bảng G.1 TCVN 10304:2014 (Cọc nhồi, e0.769 đất cát pha có trạng thái rời) q  p : Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng do đất nền gây ra tại cao trình mũi cọc

Bảng 7.11 Bảng tính ứng suất hữu hiệu các lớp đất

Cao trình (m) Mô tả Chiều dày z (m)  dn  kN m / 3  q  p  kN m / 3 

 Sức chịu tải do ma sát hông: Rf u  f l i i 3.141133 3 9341 89 87  kN

Với: l i là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp thứ i f i   c u i là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc Trong đó:

6.25 u i SPT c  N là cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính lớp thứ i

 là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp xác định c u Khi không đầy đủ những thông tin này có thể tra α trên biểu đồ Hình G.1 (Phụ lục G.2 TCVN 10304:2014)

- Kết quả tính toán f l i i được thể hiện dưới bảng sau:

Bảng 7.12 Kết quả tính toán f l i i

Tên lớp đất Li (m) NSPT Cui α fi

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

7.3.3.3 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT

Sức chịu tải của đất nền theo công thức Nhật Bản:

R  q A  u  f l  f l Trong đó:  eq 1 0.9; eq 2 0.8 là hệ số điều kiện làm việc có kể đến động đất (tra bảng

A b Là tiết diện ngang cọc Ab 0.785  m 2 u là chu vi tiết diện thân cọc u  3.141   m qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc xác định theo phụ lục G.3.2

TCVN 10304:2014 (trường hợp mũi cọc nằm trong đất dính, Cọc nhồi):

6 , 6 35 6.25 1312.50 / p u i q  c     kN m l i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i f s,i : là cường độ kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất rời: f s i , 3.33N s i , Với: N s,i là Chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời thứ i f c,i : là cường độ kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất dính: f c i ,  p L u i f c , Với: α p là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc hệ số C u ' v xác định theo biểu đồ trên Hình G.2 TCVN 10304:2014 f L là hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ trên Hình G.2 TCVN 10304:2014

C u = 6.25 N c là cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính

Bảng 7.13 Sức kháng lên cọc theo SPT

Tên lớp đất Chiều dày li (m)

- Sức chịu tải của đất nền theo công thức Nhật Bản:

7.3.4 Sức chịu tải thiết kế cọc

Bảng 7.14 Bảng tổng hợp sức chịu tải cọc

Sức chịu tải cọc Cọc C1 Cọc C2

Theo chỉ tiêu cơ lí đất nền 5422.92 5341.36

Theo chỉ tiêu cường độ đất nền 6520.10 6289.43

Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT 5093.03 5002.56

- Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc phải lấy bằng giá trị nhỏ nhất trong số các trị riêng:

- Sức chịu tải cho phép của cọc được xác định theo công thức: c d , 0 c k , n k

 Trong đó:  0 1.15 là hệ số điều kiện làm việc (móng nhiều cọc) n 1.15

  là hệ số độ tin cậy tầm quan trọng của công trình

k hệ số tin cậy theo đất: Móng có ít nhất 21 cọc : γ k 1.4(1.25)

Móng có 11 đến 20 cọc : γ k 1.55(1.4) Móng có 06 đến 10 cọc : γ k 1.65(1.5) Móng có từ 1 đến 5 cọc : γ k 1.75(1.6) Bảng 7.15 Sức chịu tải cho phép của cọc

Móng Loại cọc R c k , min R c u , (kN)  k R c d , (kN)

7.3.5 Xác định độ cứng lò xo cọc ( theo TCVN 10304-2014)

- Độ cứng lò xo cọc được xác định theo công thức: k coc   R c d , s  (với s là độ lún của

- Modun trượt của đất G được xác định theo công thức G0.4 E 0 Trong đó: + G 1 là modun trượt được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc

+ G 2 là modun trượt được lấy trong phạm vi lớp đất dưới đỉnh cọc bằng 0.5l Với: E 0 là modun biến dạng của đất được xác định theo TCVN 9351:2012:

Trong đó: a được lấy bằng 40 khi N SPT 15 và bằng 0 khi N SPT 15 c là hệ số được lấy phụ thuộc vào loại đất

Loại đất Sét Cát mịn Cát trung Cát thô Cát lẫn sạn sỏi

- Độ lún của 1 cọc đơn được xác định theo công thức: ,

Trong đó: là hệ số được xác định theo công thức:

Với: + Các hệ số 'và ' được xác định theo công thức  

+ Hệ số được xác định theo công thức: 2

 G l + Hệ số  1 được xác định theo công thức:

 + Hệ số k n được xác định theo công thức: k n 2.82 3.78 2.18 2 (Với  là hệ số poisson của đất, đối với đất cát và cát pha là 0.3, đất sét pha 0.35 và sét là 0.42)

Bảng 7.16 Thông số thiết kế cọc C 1 lc (m) d (m) Eb (Mpa) A (m 2 ) Rc,d (kN)

Bảng 7.18 Xác định hệ số poisson

- Tính lún cho 1 cọc đơn:

 Độ lún của 1 cọc đơn: 0.55 1888.30 10 3 16.76  

 Độ cứng lò xo cọc C 1 : , 2888.30 172.3  / 

Bảng 7.19 Thông số thiết kế cọc C 2 lc (m) d (m) Eb (Mpa) A (m 2 ) Rc,d (kN)

Bảng 7.21 Xác định hệ số poisson

- Tính lún cho 1 cọc đơn:

 Độ lún của 1 cọc đơn: 0.54 3573.26 10 3 20.80  

 Độ cứng lò xo cọc C 2 : , 3583.26 172.3  / 

Thiết kế móng

Bảng 7.22 Giá trị nội lực lớn nhất chân cột giữa Tải trọng N (kN) Vx (kN) Vy (kN) Mx (kN.m) My (kN.m)

- Sơ bộ cọc cho đài móng theo công thức:

 Chọn 5 cọc cho đài móng

- Bố trí cọc trong đài phải tuân thủ:

+ Khoảng tĩnh không giữa thân cọc khoan nhồi lấy tối thiểu bằng 1(m)

+ Khoảng cách từ mép ngoài cọc đến mép đài phải lấy tối thiểu bằng 0.25(m)

 Kích thước đài móng sau khi bố trí cọc: BdLd   4.5 4.5  m

7.4.1.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

- Sử dụng phần mềm Safe để kiểm tra phản lực đầu cọc với kcoc 172.3 kN mm/ 

Bảng 7.23 Kiểm tra phản lực đầu cọc móng M 1

Thông số Giá trị Đơn vị

Kết luận Thỏa điều kiện chịu lực và cọc không bị nhổ

7.4.1.3 Kiểm tra khả năng chịu tải và tính lún dưới đáy khối móng quy ước a Kiểm tra khả năng chịu tải

Hình 7.7 Khối móng quy ước Hình 7.6 Phản lực đầu cọc móng M 1 do N max trong safe

Bảng 7.24 Chiều dày và góc ma sát đi qua các lớp đất Lớp đất Chiều dày li (m) Góc ma sát trong  i  i l i

- Góc ma sát trung bình của các lớp đất cọc đi qua: 428.95 16.18

- Kích thước khối móng quy ước:

- Trọng lượng khối móng quy ước:

1.33 10 11694.92 6565.24 tc y x tc qu tc x y tc qu e M m

- Ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất dưới đáy khối móng quy ước:

- Sức chịu tải tiêu chuẩn:

+  II '  8.28  kN m / 3  Là giá trị trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên độ sâu đặt móng

+  II  8.93  kn m / 3  là trọng lượng riêng đất nằm phía dưới đáy móng

+ cII 13.9 kN m/ 2  là lực dính của đất dưới đáy móng

+   II 16.18 0 tra bảng 14 TCVN 9362_2012 kết hợp nội suy ta có:

  + k tc 1.1; m 1 1.2;m 2 1.1 ( tra bảng 15 TCVN 9362:2012, hệ số tra mục 4.6.11 CVN 9362:2012)

+ h 0 là chiều sâu đến nền tầng hầm:

Với h132.1 3.6 28.5   m chiều dài lớp đất ở phía trên đáy móng

2 0.15 h  m là chiều dày của kết cấu sàn

  là giá trị tính toán trung bình của trọng lượng sàn hầm

- Kiểm tra điều kiện ổn định:

(thỏa đk ổn định) b Kiểm tra khả năng chịu lún

- Ứng suất bản thân tại đáy móng:  bt  i i h 219.79 kN / m 2 

- Ứng suất gây lún tại tâm đáy móng: gl Ptb tc   bt 458.47 219.79 238.68 kN / m   2 

- Chiều dày lớp phân tố: i qu  

- Ứng suất bản thân tại tâm lớp phân tố:

- Tổng ứng suất tại tâm lớp phân tố:

- Chia đất dưới đáy móng ra thành các lớp chiều dày nhỏ, xem trong mỗi lớp ứng suất phân bố đều (lớp phân tố) Độ lún của nền bằng tổng độ lún các lớp phân tố:

- Vị trí ngừng tính lún có khi E 5MPa hoặc khi E 5Mpa

Bảng 7.25 Hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực

Hệ số rỗng ứng với từng cấp áp lực (Kpa)

Bảng 7.26 Kết quả tính lún phân tố Điểm z(m) z/b k o δ gl

       bt 10 gl  phân tố Điểm z(m) z/b k o δ gl

Tổng độ lún S (cm) 4.13 Thỏa

- Tổng độ lún S  4.13    S  8( cm ) ( thỏa điều kiện lún)

- Ta có: hd 2  m Chiều cao làm việc đài cọc: h0 2000 150 1850   m

3 bt bx c bx u bt c c bt by c by u bt c c

F 5   kN với số cọc nằm trong tháp xuyên là 1

Hình 7.8 Tâm tháp xuyên thủng móng M 1

- Điều kiện chống xuyên thủng:

Bảng 7.27 Kết quả moment từ phần mềm safe

Phương tính toán Bề rộng dãy strip M(kN.m)/1m

Bảng 7.28 Chọn thép đài móng M 1

Phương X (lớp dưới) 2869.989 1850 0.0430 0.044 4532 4909 d25a100 Phương Y (lớp dưới) 2872.944 1850 0.0430 0.044 4537 4909 d25a100 Hình 7.9 Moment đài móng M 1 theo phương X và phương Y (Combo BAO max - BAO min )

Phương X (lớp trên) 54.18 1850 0.0006 0.0006 57 1570 d20a200 Phương Y (lớp trên) 53.18 1850 0.0006 0.0006 57 1570 d20a200

Bảng 7.29 Giá trị nội lực chân cột biên (C40) Tải trọng N (kN) Vx (kN) Vy (kN) Mx (kN.m) My (kN.m)

 Chọn 4 cọc cho đài móng

 Kích thước đài móng sau khi bố trí cọc: BdLd   3.5 3.5  m

Hình 7.11 Phản lực đầu cọc móng M 2 do N max trong safe

7.4.2.3 Kiểm tra khả năng chịu tải dưới đáy khối móng quy ước và tính lún cho móng a Kiểm tra khả năng chịu tải

Bảng 7.31 Chiều dày và góc ma sát đi qua các lớp đất Lớp đất Chiều dày li (m) Góc ma sát trong  i  i  l i

- Góc ma sát trung bình của các lớp đất cọc đi qua: 428.95 16.18 0

Hình 7.12 Khối móng quy ước

4.05 10 8857.07 9240.23 tc y x tc qu tc x y tc qu e M m

773.84 tc m II m II II II

+ II ' 8.30 kN m/ 3  Là giá trị trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên độ sâu đặt móng

+ II 8.93 kn m/ 3  là trọng lượng riêng đất nằm phía dưới đáy móng

+ c II  13.9  kN m / 2  là lực dính của đất dưới đáy móng

+   II 16.18 0 tra bảng 14 TCVN 9362:2012 kết hợp nội suy ta có:

  là giá trị tính toán trung bình của trọng lượng kết cấu sàn tầng hầm

(thỏa) b Kiểm tra khả năng chịu lún

- Ứng suất bản thân tại đáy móng: bt i ih 219.79 kN / m 2 

- Ứng suất gây lún tại tâm đáy móng: gl Ptb tc   bt 463.29 219.79 243.5 kN / m   2 

Bảng 7.33 Kết quả tính lún móng M 2 phân tố Điểm z(m) z/b k o δ gl

3 bt bx c bx u bt c c bt by c by u bt c c

F 4   kN với số cọc nằm trong tháp xuyên là 4

Bảng 7.34 Kết quả moment đài móng M 2 từ phần mềm SAFE

Phương tính toán Bề rộng dãy strip M(kN.m)/1m

Phương X (lớp dưới) 2106.17 1850 0.032 0.032 3306 1570 d22a130 Phương Y (lớp dưới) 2108.58 1850 0.032 0.032 3310 3927 d22a130 Phương X (lớp trên) 90.45 1850 0.001 0.001 140 1570 d20a200 Phương Y (lớp trên) 90.84 1850 0.001 0.001 140 1570 d20a200 Hình 7.14 Moment đài móng M 2 theo phương X và phương Y (Combo BAO max - BAO min )

Bảng 7.36 Giá trị nội lực chân vách lõi thang Tải trọng N (kN) Vx (kN) Vy (kN) Mx (kN.m) My (kN.m) Tính toán -57587.15 -1864.82 -2475.91 -29694.43 -43628.99 Tiêu chuẩn -50075.78 -1621.58 -2152.96 -25821.25 -37938.25 7.4.3.1 sơ bộ cọc

  R       chọn 28 cọc cho đài móng

 Kích thước đài móng sau khi bố trí cọc: Bd Ld   7.5 13.5  m

Hình 7.15 Mặt bằng móng M3 (móng lõi thang)

7.4.3.3 Kiểm tra khả năng chịu tải và tính lún dưới đáy khối móng quy ước a Kiểm tra khả năng chịu tải

Hình 7.16 Phản lực đầu cọc móng M 3 trong Safe

Hình 7.17 Khối móng quy ước

Bảng 7.38 Chiều dày và góc ma sát đi qua các lớp đất Lớp đất Chiều dày li (m) Góc ma sát trong  i  i l i

- Góc ma sát trung bình của các lớp đất cọc đi qua: 416.68 16.34 0

0.291 50075.78 38713.68 tc y x tc qu tc x y tc qu e M m

793.57 tc m II m II II II

+  II '  8.30  kN m / 3  Là giá trị trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên độ sâu đặt móng

+  II  8.93  kn m / 3  là trọng lượng riêng đất nằm phía dưới đáy móng

+ cII 13.9 kN m/ 2  là lực dính của đất dưới đáy móng

+   II 16.34 0 tra bảng 14 TCVN 9362:2012 kết hợp nội suy ta có:

  là giá trị tính toán trung bình của trọng lượng kết cấu sàn tầng hầm

(thỏa đk ổn định) b Kiểm tra khả năng chịu lún

- Ứng suất bản thân tại đáy móng: bt i ih 208.53 kN / m 2 

- Ứng suất gây lún tại tâm đáy móng:  gl P tb tc    bt 542.53 208.53 334 kN / m   2 

Bảng 7.40 Kết quả tính lún móng M 3 phân tố Điểm z(m) z/b k o δ gl

- Xác định vùng chống xuyên: h0 2 1425 mm (từ mép đài tới mép đáy thép đáy) bt(i) bt(i 1)

5.325 cx cx bt bx bt bx u b h

3.75 cx cx bt by bt by u h b

F   kN với số cọc nằm trong tháp xuyên là 10

- Lực tới hạn:F b u , 2R bt b xt h xt h o  2 1.3 10 3 7.5 10.65 1.85 87301.5( kN)

7.4.3.5 Tính toán thép đài móng M 3

Hình 7.19 Moment đài móng M 2 theo phương X (Combo BAO max - BAO min )

Hình 7.20 Moment đài móng M 2 theo phương Y (Combo BAO max - BAO min )

Bảng 7.41 Kết quả monent đài móng M 3 từ phần mềm safe

Phương tính toán Bề rộng dãy strip (m) M(kN.m)/1m

- Áp dụng công thức tính toán:

Phương X (lớp dưới) 1515.81 2850 0.010 0.010 1527 1570 d20a200 Phương Y (lớp dưới) 3846.38 2850 0.024 0.025 3904 3927 d25a130 Phương X (lớp trên) 457.99 2850 0.003 0.003 460 1570 d20a200 Phương Y (lớp trên) 365.3 2850 0.002 0.002 367 1570 d20a200

- TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động

- TCVN 5574:2018 - Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

- TCVN 198:1997 - Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

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

- TCVN 10304:2014 - Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

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

- TCVN 5575:2018 - Kết cấu thép - tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 4453:1995 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - Quy phạm thi công và nghiệm thu

- Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375:2006 - NXB Xây Dựng

- Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1 - Nguyễn Đình Cống - NXB Xây Dựng

- Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2 - Nguyễn Đình Cống - NXB Xây Dựng

- Tính toán tiết diện cột BTCT - Nguyễn Đình Cống - NXB Xây Dựng

- Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - NXB Đại học quốc gia TP HCM

- Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phòng - Võ Phán (Chủ Biên) - NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh

- Sàn bê tông cốt thép toàn khối - Nguyễn Đình Cống - NXB Xây Dựng

Tiêu đề	Tòa nhà TTC
Tác giả	Nguyễn Mạnh Tùng
Người hướng dẫn	ThS. Lê Phương 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	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	13,68 MB