Thiết kế cao ốc Lâm Điền Phát Quân thành phố Hồ Chí Minh

ĐẠI HỌC MỞ TP.HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: CAO ỐC LÂM ĐIỀN PHÁT Q.6-TP.HCM GVHD: Ths VÕ BÁ TẦM SVTH : TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV : 20263406 Tháng 02-2011 LỜI CÁM ƠN Đồ án tốt nghiệp mơn học đánh dấu kết thúc q trình đào tạo Trường Đại Học, đồng thời mở trước mắt chúng em đường để vào sống thực tế tương lai trình làm Luận Án giúp em thu thập, tổng hợp lại học học kỳ qua đồng thời rèn luyện khả tính tốn giải vấn đề thực tế Trong trình làm Luận Án em gặp phải khơng khó khăn vướng mắc vốn kiến thức yếu nhiều yếu tố khác, nhờ tận tình hướng dẫn thầy ThS.VÕ BÁ TẦM giúp em hồn thành tốt luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành lời chúc sức khỏe đến thầy ThS.VÕ BÁ TẦM tất thầy cô giáo môn, Ban chủ nhiệm Khoa Xây Dựng vàĐiện bạn bè lớp giúp đỡ cung cấp tài liệu giảng cần thiết cho em suốt thời gian học tập, hồn thành Luận án tốt nghiệp tương lai Đồ án tốt nghiệp cơng trình đầu tay sinh viên chúng em Mặc dù cố gắng kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế nên Luận Án chắn có nhiều thiếu sót Em kính mong dẫn qúy Thầy Cơ để hồn thiện thêm kiến thức Và lần nữa, em xin cảm ơn tất Tp Hồ Chí Minh, ngày 26/02/2011 Sinh viên thực TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MỤC LỤC PHẦN I: KIẾN TRÚC TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH Trang MỤC ĐÍCH-YÊU CẦU CỦA SỰ ĐẦU TƯ .2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TP HỒ CHÍ MINH PHÂN KHU CHỨC NĂNG .3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC GIAO THÔNG CƠNG TRÌNH CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC PHẦN II :KẾT CẤU CHƯƠNG I: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang I ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU II TÍNH KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Chọn sơ kích thước dầm – sàn a Xác định sơ chiều dày sàn b Kích thước dầm Phân loại ô 10 Tính tốn tải trọng tác dụng 11 Tính cốt thép sàn 14 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ (LẦU1-LẦU9) Trang 21 CHIA BẬC CẦU THANG 21 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM-BẢN 21 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 23 TÍNH TỐN CỐT THÉP BẢN THANG 26 TÍNH TỐN DẦM CHIẾU NGHỈ 28 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN HỒ NƯỚC MÁI Trang 31 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC 31 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM-BẢN 32 TÍNH TỐN BẢN NẮP 32 TÍNH TỐN HỆ DẦM NẮP 35 a Tính dầm nắp DN1 36 b Tính dầm nắp DN2 37 TÍNH TỐN BẢN THÀNH 39 TÍNH TỐN BẢN ĐÁY 41 TÍNH TỐN HỆ DẦM ĐÁY 43 a Tính dầm đáy DĐ1 44 b Tính dầm đáy DĐ2 47 c Tính dầm đáy DĐ3 49 TÍNH CỘT HỒ NƯỚC MÁI .52 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN Trang 55 I PHẦN MỀM TÍNH TỐN 55 II ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 55 III CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM VÀ CỘT 55 Tiết diện dầm 55 Tiết diện cột .56 Chọn sơ chiều dày vách cứng .59 IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG 59 Tĩnh tải 59 Hoạt tải 61 Tải trọng gió 62 Tổ hợp tải trọng 63 V TÍNH TỐN CỐT THÉP KHUNG 64 A TÍNH TỐN CỐT THÉP KHUNG TRỤC D 64 Tính tốn cốt thép dầm khung trục D 64 Tính tốn cốt thép cột khung trục D 72 B TÍNH TỐN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 75 Tính tốn cốt thép dầm khung trục 75 Tính tốn cốt thép cột khung trục 81 PHẦN III :THIẾT KẾ NỀN MÓNG CHƯƠNG V: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Trang 81 I CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 81 II THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 82 CHƯƠNG VI: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP Trang 85 I ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU .85 II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG 85 III TÍNH TỐN MĨNG 85 Chiều sâu chơn móng 85 Chọn kích thước vật liệu làm cọc 86 Kiểm tra cẩu lắp, dựng cọc 86 Khả chịu tải theo vật liệu 87 Khả chịu tải theo đất 87 Tính tốn móng M3 90 a Xác định số lượng cọc móng 90 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 90 c Kiểm tra áp lực mũi cọc 91 d Kiểm tra lún móng cọc 93 e Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 94 Tính tốn móng M2 96 a Xác định số lượng cọc móng 96 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 97 c Kiểm tra áp lực mũi cọc 98 d Kiểm tra lún móng cọc 99 e Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 101 Tính tốn móng M1 103 a Xác định số lượng cọc móng 103 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 103 c Kiểm tra áp lực mũi cọc 104 d Kiểm tra lún móng cọc 105 e Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 107 CHƯƠNG VII: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 108 I ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 108 II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG 108 III TÍNH TỐN MĨNG 108 Chiều sâu chơn móng-chọn cọc 108 Chọn kích thước vật liệu làm cọc 109 Khả chịu tải theo đất 109 Tính tốn móng M3 112 a Xác định số lượng cọc móng .112 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 112 c Kiểm tra áp lực mũi cọc 113 d Kiểm tra lún móng cọc 114 e Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 116 f Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 116 Tính tốn móng M2 117 a Xác định số lượng cọc móng .117 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 118 c Kiểm tra áp lực mũi cọc .119 d Kiểm tra lún móng cọc 120 e Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 122 f Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 122 Tính tốn móng M1 124 a Xác định số lượng cọc móng .124 b Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 125 c Kiểm tra áp lực mũi cọc .125 d Kiểm tra lún móng cọc 127 e Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 128 f Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc 129 CHƯƠNG VIII: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG Trang 130 I SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG 130 II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 130 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM PHẦN I: KIẾN TRÚC SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: Địa điểm: CAO ỐC LÂM ĐIỀN PHÁT Quận 6, Thành phố Hồ Chí Minh MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU CỦA SỰ ĐẦU TƯ: Có thể nói xuất ngày nhiều cao ốc Thành phố đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ tầng mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cho Thành phố xứng đáng với hiệu : “Thành phố Hồ Chí Minh đại, văn minh, xứng đáng trung tâm số kinh tế, khoa học kỹ thuật nước” Cùng với lên kinh tế Thành phố tình hình đầu tư nước ngồi vào thị trường ngày rộng mơ mở triển vọng thật nhiều hứa hẹn việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, khách sạn cao tầng, chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày cao người dân Song song đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu áp dụng kỹ thuật đại, công nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế, phương pháp thi công đại nước ngồi… Nhằm mục đích giải yêu cầu mục đích trên, Cao ốc Lâm Điền Phát xây dựng lên, khu dân cư đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí làm việc ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH: Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với đặc trưng vùng khí hậu miền Đông Nam Bộ, chia thành mùa rõ rệt: a) Mùa mưa: - Từ tháng đến tháng 11 - Nhiệt độ trung bình: 250C - Nhiệt độ thấp nhất: 200C - Nhiệt độ cao nhất: 300C (khoảng tháng 4) - Lượng mưa trung bình: 274.4 mm - Lượng mưa cao nhất: 638 mm (khoảng tháng 9) - Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (khoảng tháng 11) - Độ ẩm trung bình: 84.5% - Độ ẩm cao nhất: 100% - Độ ẩm thấp nhất: 79% - Lượng bốc trung bình: 28 mm/ngày - Lượng bốc thấp nhất: 6.5 mm/ngày b) Mùa khô: - Từ tháng 12 đến tháng SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM - Nhiệt độ trung bình: 270C c) Hướng gió: - Hướng gió Tây Nam Đơng Nam với tốc độ trung bình 2.15 m/s - Thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng đến tháng 11, ngồi cịn có gió Đơng Bắc thổi nhẹ - Số nắng trung bình cao, mùa mưa có giờ/ngày, vào mùa khơ giờ/ngày - Tần suất lặng gió trung bình hàng năm 26%, lớn tháng (34%), nhỏ tháng (14%) Tốc độ gió trung bình 1.4 – 1.6m/s Hầu khơng có gió bão, gió giật gió xốy; có xuất thường xảy vào đầu cuối mùa mưa (tháng 9) - Thủy triều tương đối ổn định xảy tương đột biến dịng nước Hầu khơng có lũ lụt, vùng ven có ảnh hưởng PHÂN KHU CHỨC NĂNG: Cơng trình bao gồm trệt, lửng, lầu và1 sân thượng: - Tầng tầng lửng : siêu thị phục vụ nhu cầu cho dân cư khu nhà khu vực lân cận - Lầu đến lầu 2: văn phòng quản lý, phòng sinh hoạt cộng đồng, giải trí,… - Lầu đến lầu 9: khu nhà cho hộ dân cư - Tầng mái bố trí hệ thống bồn nước phục vụ sinh hoạt cho tồn cơng trình hệ thống chống sét GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: Kiến trúc cơng trình thuộc dạng khu nhà cao tầng với hình khối chữ thập tạo bề hồnh tráng cho cơng trình, đảm bảo yêu cầu phù hợp công năng, đồng thời hài hồ kiến trúc mỹ quan đô thị yêu cầu độ an tồn, vệ sinh, ánh sáng… Khu nhà đảm bảo yêu cầu diện tích sử dụng phịng, độ thơng thống, vệ sinh an tồn sử dụng Diện tích mặt xây dựng 29.1m×19.6m (570.36 m2), diện tích khu đất xây dựng 29.1m×39.6m (1152.36 m2) Xung quanh cơng trình bố trí vành đai xanh cơng viên tạo thơng thống cho cơng trình Chiều cao tồn cơng trình H = 40.200 m Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với mơi trường xung quanh, mặt đứng trang trí kết hợp tường gạch sơn gai với khung kính màu phản quang, ban công ốp gạch men Đồng Tâm, tầng tầng ốp hồn tồn đá granite tự nhiên tạo đường nét hài hồ sang trọng cho cơng trình Mặt cơng trình thay đổi theo chiều cao tạo đơn giản kiến trúc Biện pháp lấy sáng tự nhiên cho khu vực hành lang cầu thang bố trí giếng trời mái lấy sáng Polycacbonat mái Các hộ bố trí nhiều cửa sổ vách kính nên ánh sáng tràn ngập nhà tạo sảng khối khỏe mạnh cho người GIAO THƠNG TRONG CƠNG TRÌNH: a) Giao thơng đứng: Giao thông đứng liên hệ tầng thông qua hệ thống thang máy gồm có thang cầu thang bộ: cầu thang hành nhằm liên hệ giao thông theo phương đứng hiểm có cố, thang từ tầng tới sân thượng SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM Phần diện tích cầu thang thiết kế đảm bảo yêu cầu người nhanh, an tồn có cố xảy Thang máy đặt vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa đến cầu thang < 30m để giải việc lại ngày cho người khoảng cách an tồn để người nhanh xảy cố b) Giao thông ngang: Giải pháp lưu thông theo phương ngang tầng hệ thống hành lang bao quanh khu vực thang đứng nằm mặt tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến hộ Ngồi cịn có sảnh, hiên dùng làm mối liên hệ giao thơng phịng hộ Bên cạnh đó, tịa nhà cịn sử dụng hệ thống giếng trời, mái lấy sáng nhằm thơng gió, chiếu sáng cho tầng tồn cơng trình CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC: a) Hệ thống điện: Công trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố máy phát điện riêng có công suất 150KVA Tồn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời thi cơng) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật luồn gen điện đặt ngầm tường phải bảo đảm an tồn không qua khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Ở tầng có lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A bố trí theo tầng theo khu vực (đảm bảo an tồn phòng chống cháy nổ) Mạng điện cơng trình thiết kế với tiêu chí sau: - An tồn: khơng qua khu vực ẩm ước vệ sinh - Dễ dàng sữa chữa có hư hỏng dễ cắt điện có cố - Dễ dàng thi cơng b) Hệ thống cấp nước: Cơng trình sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước Thành phố chứa vào bể chứa ngầm sau bơm lên bể chứa nước mái (7.1m×4.8m×2m), từ phân phối xuống tầng cơng trình theo đường ống dẫn nước Hệ thống bơm nước cơng trình thiết kế tự động hồn tồn để đảm bảo nước bể mái đủ để cung cấp cho nhu cầu người dân cứu hỏa Các đường ống đứng qua tầng bọc hộp gen nước Hệ thống cấp nước ngầm hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa bố trí tầng dọc theo khu vực giao thông đứng c) Hệ thống nước: Nước mưa từ mái theo lỗ thu nước chảy vào ống nước mưa có đường kính φ =140mm xuống Riêng hệ thống nước thải sử dụng bố trí đường ống riêng Nước thải từ buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa bể xử lí nước thải thải hệ thống nước chung d) Thơng gió – chiếu sáng: Chiếu sáng: Các hộ, phịng làm việc, hệ thống giao thơng tầng chiếu sáng tự nhiên thông qua cửa kính bố trí bên ngồi giếng trời bố trí bên cơng trình Ngồi ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo bố trí cho cung cấp ánh sáng cho chỗ cần ánh sáng SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM Tóm lại, tồn tồ nhà chiếu sáng ánh sáng tự nhiên (thông qua cửa sổ, vách kính phản quang mặt tòa nhà) điện Ở lối lên xuống cầu thang, hành lang tầng hầm có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng Thơng gió: Ở tầng có cửa sổ tạo thơng thống tự nhiên Bên cạnh cơng trình cịn có khoảng trống thơng tầng nhằm tạo thơng thống thêm cho tịa nhà Ở tầng thương mại văn phịng có sử dụng hệ thống thơng thống nhân tạo hệ thống máy lạnh trung tâm, quạt hút, … Riêng tầng hầm có bố trí thêm lam lấy gió ánh sáng e) An tồn phòng cháy chữa cháy: Các thiết bị cứu hỏa đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi dễ xảy cố hệ thống điện gần thang máy Hệ thống báo cháy: Ở tầng bố trí thiết bị chữa cháy (vịi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,…) Bồn chứa nước mái cần huy động để tham gia chữa cháy Ngồi phịng có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động, thiết bị phát báo cháy bố trí tầng phịng Ở nơi cơng cộng tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ đèn báo cháy phát đám cháy, phòng quản lí nhận tín hiệu báo cháy có phương án ngăn chặn lây lan chữa cháy Hệ thống cứu hỏa: hố chất nước Nước trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Trang bị súng cứu hoả (ống gai φ20 dài 25m, lăng phun φ13) đặt phịng trực, có vòi cứu hoả tầng tuỳ thuộc vào khoảng không tầng ống nối cài từ tầng đến vòi chữa cháy bảng thơng báo cháy Các vịi phun nước tự động đặt tất tầng theo khoảng cách 3m nối với hệ thống chữa cháy thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô tất tầng Đèn báo cháy cửa hiểm, đèn báo khẩn cấp tất tầng Hố chất: sử dụng số lớn bình cứu hoả hố chất đặt nơi có nguy cao tiện lấy có cố (cửa vào kho, chân cầu thang tầng) SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM Dựa vào kích thước hình học đài ta vẽ hình tháp xuyên thủng đài cọc nhận thấy hình tháp bao trùm tồn đầu cọc nên không cần phải kiểm tra xuyên thủng cho đài f) Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc : Sơ đồtính: xem đài cọc console đầu ngàm với mép cột; ngoại lực tác dụng phản lực đầu cọc 4000 800 2400 y I 800 80 600 x 600 2400 II 800 4000 800 Do cọc bố trí đối xứng nên ta cần tính thép cho phương, phương cịn lại ta bố trí I tương tự 600 900 Momen lớn mặt ngàm I−I: P2+P4 M I − I = ∑ Pi li = (1402.848 + 1386.898) × 0.9 = 2510.771 (KNm) Diện tích cốt thép cần bố trí đài: M I −I 2510.771 × 10 = = 7380 (mm2) = 73.8 (cm2) Fa1 = 0.9 Rs h0 0.9 × 280 × 1350 => chọn 29φ18 (Fa = 73.796 cm2) Tính tốn móng M2: SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:116 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM a) Xác định số lượng cọc móng: Số lượng cọc chọn sơ là: N 4011.954 = 2.8 nc ≥ 1.4 × tt = 1.4 × 2031.867 Qa => Chọn cọc để bố trí Bố trí cọc đài: D 800 = = 400(mm) ; 2 - Khoảng cách tim cọc : 3D = × 0.8 = 2.4m - Khoảng cách mép cọc hàng biên đến mép đài là: 1510 990 1510 800 y 1500 x 990 800 1200 1200 800 900 500 3010 500 4000 800 4000 - Đài cọc tương đương hình vng: 1  Fd = (4 × ) − ×  × 1.51 × 3.01 = 11.455 (m2)  2 => Ld = Bd = 11.455 = 3.385 (m) b) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc: Tải trọng lớn nhỏ tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : tt tt N tt M x y M y x + + P= nc ∑ yi2 ∑ xi2 Trọng lượng móng khối qui ước móng đáy đài: Nđđ = Fđ tbhm = 11.455 × (22-10) × = 274.92 (KN) Tổng tải truyền xuống đáy móng cao trình đáy đài: Ntt = 4011.954 + 274.92 = 4286.874(KN) M tt = 3.072(KNm) x M tt = 48.301 (KNm) y x1 = x2 = -1.2 (m) x3 = 1.2 (m) SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM y1 = 1.5 (m) y2 = -0.9 (m) y3 = -0.9 (m) ∑ xi2 = 2× 1.22 = 2.88 (m) ∑y i = 1.52 + × 0.92 =3.87 (m) Lực tác dụng lên đầu cọc : 4286.874 3.072 × 1.5 P1 = + = 1430.149 (KN) 3.87 4286.874 3.072 × 0.9 48.301 × 1.2 − − = 1408.118 (KN) P2 = 3.87 2.88 4286.874 3.072 × 0.9 48.301 × 1.2 P3 = = 1448.369 (KN) − + 3.87 2.88 Vậy: Pmax = 1448.369 (KN) < Qa = 2031.867 (KN) => Thỏa điều kiện tải tác dụng lên cọc , đảm bảo cọc làm việc ổn định Pmin = 1408.118 (KN) > ⇒ Cọc chịu nén , không cần kiểm tra điều kiện cọc nhổ c) Kiểm tra áp lực mũi cọc: Để kiểm tra áp lực mũi cọc ta dùng tài trọng tiêu chuẩn: N tt 4011.954 = = 3343.295 (KN) N tc = 1.2 1.2 M tt 3.072 tc = 2.56 (KNm) Mx = x = 1.2 1.2 tt M y 48.301 tc = = 40.251 (KNm) My = 2 Xác định móng khối quy ước mũi cọc: - Tính ma sát trung bình ϕtb lớp đất bên hơng cọc: ∑ ϕ i li = × 2.9 + 16 30'×7 + 130 30 × + 28 06'×10 = 19 26' ϕ tb = 2.9 + + + 10 ∑ li ϕ tb 19 26' = 51' 4 - Kích thước khối móng quy ước:  ϕ tb  Lm = Bm = L'+2 Lc tg    = (3.385 − 0.8) + × 24.9 × tg 51' = 6.81(m)    Trọng lượng móng quy ước: ' Wqu = Bm × Lm × Zm × γ tb = 6.812 × 27× (22-10) = 15025.856(KN) Tải trọng truyền xuống đáy móng khối quy ước độ sâu 27 là: tc N m = N tc + Wqu = 3343.295 + 15025.856 = 18369.151 (KN) - Góc truyền lực: = ( ) tc M x = 2.56 (KNm) tc M y = 40.251 (KNm) Độ lệch tâm : tc Mx 2.56 ex = tc = = 0.14 × 10-3 (m) N m 18369.151 SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 tc My GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM 40.251 = 2.19 × 10-3 (m) 18369.151 N Aùp lực trung bình mũi cọc: 18369.151 N tc σ tb = = = 396.091 (KN/m2) LM × B M 6.81 Aùp lực lớn mũi cọc:  × ex × e y  N tc  σ max = × 1 + + LM × BM  Lm Bm    ey = tc m = 18369.151  × 0.14 × 10 −3 × 2.19 × 10 −3   = 396.904 (KN/m2) × 1 + +   6.81 6.81 6.812   Tải trọng tiêu chuẩn đáy mũi cọc: m m ' R tc = A.Bm γ II + B.Z m γ I' + D.c k tc Tra bảng 1.24 trang 34 & 1.1 trang “ Sách Nền Móng ThS Lê Anh Hồng” m1 = 1.1 ; m2 = 1.2 ; ktc =  A = 0.985  ϕ = 28 06’ ⇒  B = 5.014  D = 7.473  ' Với : γ II : dung trọng đất mũi cọc = ( ) γ I' : dung trọng bình quân đẩy nỗi tất lớp đất tính từ Zm=26.75 trở lên mặt đất γ I' = 2.9 × 5.01 + × 10.58 + × 9.06 + 10 × 9.72 = 9.281 (KN/m2) 24.9 => 1.1 × 1.2 (0.985 × 6.81 × 9.72 + 5.014 × 27 × 9.281 + 7.473 × 2.9) = 1773.176 (KN/m2) Như vậy: σ max = 396.904( KN / m ) < 1.2 R tc = 2127.811( KN / m ) d) Kiểm tra lún móng cọc: - Ứng suất thân lớp đất mũi cọc : bt σ = ϕ I' Z m = 9.281 × 27 = 250.587 (KN/m2) R tc = Lm 6.81 = =1 Bm 6.81 Chia lớp đất mũi cọc dày Z=1.4 m bt σ 1bt = σ + γ 1' h1 Xét tỉ số ' bt σ = σ 1bt + γ h2 bt bt σ = σ + γ 3' h3 - Ứng suất gây lún mũi cọc: bt σ 0gl = σ tb − σ -Tính ứng suất gây lún vị trí, theo tỉ số Lm Z i Bm Bm SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM σ gl = k σ 0gl Bảng tính lún cho khối móng quy ước: Độ sâu z Vị trí LM/BM (m) bt gl Zi /Bm Ko (KN/m2) (KN/m2) 0 0.0 1.00 250.587 166.356 1.4 0.2 0.96 264.195 159.702 2.8 0.4 0.80 277.803 133.085 4.2 0.6 0.61 291.411 101.477 5.6 0.8 0.45 305.019 74.860 1.0 0.34 318.627 56.561 Như vậy: 0,2.σ = 0.2 × 318.627 = 63.725( KN / m ) > σ = 56.561( KN / m ) => Ngừng tính lún vị trí Modun biến dạng cho loại đất cát mũi cọc E0 = 30000 (KN/m2) Độ lún nền: 0.8 0.8 × 1.4  166.356 56.561  S= ∑ σ igl hi = 30000  + 159.702 + 133.085 + 101.477 + 74.86 +  E0   =0.02 (m) = (cm) < (cm) bt gl 25m 2m ±0.000 250.587 KN/m 264.195 KN/m 277.803 KN/m 291.411 KN/m 305.0197 KN/m2 318.627 KN/m 166.356 KN/m 2 159.702 KN/m 2 133.085 KN/m 101.477 KN/m 2 74.860 KN/m 2 56.561 KN/m SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:120 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM e) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: => Chọn h0 = 1.35 (m) lớp bêtông bảo vệ dày 0.15 (m) => chiều cao đài 1.5 (m) 600 1200 1200 800 1500 800 45 150 1350 45 800 800 800 Dựa vào kích thước hình học đài ta vẽ hình tháp xuyên thủng đài cọc nhận thấy hình tháp bao trùm tồn đầu cọc nên không cần phải kiểm tra xuyên thủng cho đài f) Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc : Sơ đồ tính: xem đài cọc console đầu ngàm với mép cột; ngoại lực tác dụng phản lực đầu cọc 1510 990 I 800 y 1510 1500 II 990 800 1200 I 1200 800 II 900 x 500 3010 500 4000 800 4000 SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:121 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM Tính cốt thép đài theo phương x: 500 950 P3 Momen lớn mặt ngàm I−I: M I − I = ∑ Pi l i = 1448.369 × 0.95 = 1375.951 (KNm) M I −I 1375.951 × 10 = = 4045 (mm2) = 40.45 (cm2) 0.9 Rs h0 0.9 × 280 × 1350 => chọn 21φ16 (Fa = 42.223 cm2) Fa1 = Tính cốt thép đài theo phương y: 500 1250 M = P1l1 = 1430.149 × 1.25 = 1787.686 (KNm) SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 P1 Trang:122 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM 500 650 P2+P3 M 23 = ∑ Pi l i = (1408.118 + 1448.369 ) × 0.65 = 1856.717 (KNm) Momen lớn mặt ngàm II−II: M II − II = 1856.717 (KNm) Diện tích cốt thép cần bố trí đài theo phương y: M II − II 1856.717 × 10 = = 5458 (mm2) = 54.58 (cm2) Fa1 = 0.9 Rs h0 0.9 × 280 × 1350 => chọn 22φ18 (Fa = 55.983 cm2) Tính tốn móng M1: a) Xác định số lượng cọc móng: Số lượng cọc chọn sơ là: N 2145.471 = nc ≥ 1.4 × tt = 1.4 × 2031.867 Qa => Chọn cọc để bố trí Bố trí cọc đài: D 800 - Khoảng cách mép cọc hàng biên đến mép đài là: = = 400(mm) ; 2 - Khoảng cách tim cọc : 3D = × 0.8 = 2.4m ; 4000 800 2400 800 1600 800 y x 800 SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:123 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM ⇒ diện tích đài cọc: Fd = × 1.6 = 6.4 (m2) b) Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc: Tải trọng lớn nhỏ tác dụng lên đầu cọc xác định theo công thức : tt tt N tt M x y M y x P= + + nc ∑ yi2 ∑ xi2 Trọng lượng móng khối qui ước móng đáy đài: Nđđ = Fđ tbhm = 6.4 × (22-10) × = 153.6 (KN) Tổng tải truyền xuống đáy móng cap trình đáy đài: Ntt = 2145.471 + 153.6 = 2299.071 (KN) M tt = 24.810 (KNm) x M tt = 12.508(KNm) y x1 = - 1.2 (m) x2 = 1.2 (m) y1 = y2 = xi2 = × 1.22 = 2.88 (m) ∑ ∑y i =0 Lực tác dụng lên đầu cọc : 2299.071 12.508 × 1.2 P1 = = 1144.324 (KN) − 2.88 2299.071 12.508 × 1.2 + = 1154.747 (KN) P2 = 2.88 Vậy: Pmax = 1154.747 (KN) < Qa = 2031.867 (KN) => Thỏa điều kiện tải tác dụng lên cọc , đảm bảo cọc làm việc ổn định Pmin = 1144.324 (KN) > ⇒ Cọc chịu nén , không cần kiểm tra điều kiện cọc nhổ c) Kiểm tra áp lực mũi cọc: Để kiểm tra áp lực mũi cọc ta dùng tài trọng tiêu chuẩn: N tt 2145.471 = = 1787.893 (KN) N tc = 1.2 1.2 M tt 24.810 tc = 20.675 (KNm) Mx = x = 1.2 1.2 tt M y 12.508 tc = = 10.423 (KNm) My = 2 Xác định móng khối quy ước mũi cọc: - Tính ma sát trung bình ϕtb lớp đất bên hông cọc: ∑ ϕ i li = × 2.9 + 16 30'×7 + 130 30 × + 280 06'×10 = 19 26' ϕ tb = 2.9 + + + 10 ∑ li ϕ tb 19 26' = 51' 4 - Kích thước khối móng quy ước:  ϕ tb  Lm = L'+2 Lc tg    = (4 − 0.8) + × 24.9 × tg 51' = 7.43(m)    - Góc truyền lực: = ( SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 ) Trang:124 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM  ϕ tb  Lm = B'+2 Lc tg    = (1.6 − 0.8) + × 24.9 × tg 51' = 5.03(m)    Trọng lượng móng quy ước: ' Wqu = Bm × Lm × Zm × γ tb = 7.43 × 5.03 × 27 × (22-10) = 12108.82 (KN) Tải trọng truyền xuống đáy móng khối quy ước độ sâu 27 là: tc N m = N tc + Wqu = 1787.893 + 12108.82 = 13896.713 (KN) ( ) tc M x = 20.675 (KNm) tc M y = 10.423 (KNm) Độ lệch tâm : tc Mx 20.675 ex = tc = = 1.49 × 10-3 (m) N m 13896.713 tc My 10.423 = 0.75× 10-3 (m) 13896.713 N Aùp lực trung bình mũi cọc: 13896.713 N tc σ tb = = = 371.839 (KN/m2) LM × BM 7.43 × 5.03 Aùp lực lớn mũi cọc:  × ex × e y  N tc  × 1 + + σ max = LM × BM  Lm Bm    ey = tc m = 13896.713  × 1.49 × 10 −3 × 0.75 × 10 −3   = 372.619 (KN/m2) × 1 + +   7.43 × 5.03  7.43 5.03  Tải trọng tiêu chuẩn đáy mũi cọc: m m ' R tc = A.Bm γ II + B.Z m γ I' + D.c k tc Tra bảng 1.24 trang 34 & 1.1 trang “ Sách Nền Móng ThS Lê Anh Hồng” m1 = 1.1 ; m2 = 1.2 ; ktc =  A = 0.985  ϕ = 28 06’ ⇒  B = 5.014  D = 7.473  = ( ) ' Với : γ II : dung trọng đất mũi cọc γ I' : dung trọng bình quân đẩy nỗi tất lớp đất tính từ Zm=26.75 trở lên mặt đất γ I' = => R tc = 2.9 × 5.01 + × 10.58 + × 9.06 + 10 × 9.72 = 9.281 (KN/m2) 24.9 1.1 × 1.2 (0.985 × 5.03 × 9.72 + 5.014 × 27 × 9.281 + 7.473 × 2.9) = 1750.681 (KN/m2) SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:125 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM Như vậy: σ max = 372.619( KN / m ) < 1.2 R tc = 2100.817( KN / m ) d) Kiểm tra lún móng cọc: - Ứng suất thân lớp đất mũi cọc : bt σ = ϕ I' Z m = 9.281 × 27 = 250.587 (KN/m2) Lm 7.43 = =1.477 Bm 5.03 Chia lớp đất mũi cọc dày Z=1 m bt σ 1bt = σ + γ 1' h1 Xét tỉ số ' bt σ = σ 1bt + γ h2 bt σ 3bt = σ + γ 3' h3 - Ứng suất gây lún mũi cọc: bt σ 0gl = σ tb − σ -Tính ứng suất gây lún vị trí, theo tỉ số Lm Z i Bm Bm σ gl = k σ 0gl Bảng tính lún cho khối móng quy ước: Độ sâu z Vị trí LM/BM (m) bt gl Zi /Bm Ko (KN/m2) (KN/m2) 0 1.477 0.0 1.00 250.587 121.252 1 1.477 0.2 0.97 260.307 117.614 2 1.477 0.4 0.85 270.027 103.549 3 1.477 0.6 0.69 279.747 83.421 4 1.477 0.8 0.54 289.467 65.719 1.477 1.0 0.42 299.187 51.168 Như vậy: 0,2.σ = 0.2 × 299.187 = 59.837( KN / m ) > σ = 51.168( KN / m ) => Ngừng tính lún vị trí Modun biến dạng cho loại đất cát mũi cọc E0 = 30000 (KN/m2) Độ lún nền: 0.8 0.8 ×  121.252 51.168  S= ∑ σ igl hi = 30000  + 117.614 + 103.549 + 83.421 + 65.719 +  E0   =0.012 (m) = 1.2 (cm) < (cm) bt SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 gl Trang:126 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM 25m 2m ±0.000 250.587 KN/m 121.252 KN/m 260.307 KN/m 270.027 KN/m 279.747 KN/m 289.467 KN/m 299.187 KN/m 117.614 KN/m 2 103.549 KN/m 2 83.421 KN/m 2 65.719 KN/m 2 51.168 KN/m e) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: Chọn h0 = 1.35 (m) lớp bêtông bảo vệ dày 0.15 (m) => chiều cao đài 1.5 (m) 600 2400 800 1500 800 45 150 1350 45 800 800 Dựa vào kích thước hình học đài ta vẽ hình tháp xuyên thủng đài cọc nhận thấy hình tháp bao trùm tồn đầu cọc nên không cần phải kiểm tra xuyên thủng cho đài SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:127 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM f) Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc : Sơ đồ tính: xem đài cọc console đầu ngàm với mép cột; ngoại lực tác dụng phản lực đầu cọc 4000 800 2400 I 1600 800 y 800 x 800 I Tính cốt thép đài theo phương cạnh dài (theo phương x) : 600 1200 Momen lớn mặt ngàm I−I: M I − I = ∑ Pi l i = 1154.747 × 1.2 = 1385.696 (KNm) P2 Diện tích cốt thép cần bố trí đài: M I −I 1385.696 × 10 Fa1 = = = 4073 (mm2) = 40.73 (cm2) 0.9 Rs h0 0.9 × 280 × 1350 => chọn 21φ16 (Fa = 42.223 cm2) Cốt thép đài theo phương cạnh ngắn (theo phương y) : Bố trí cốt thép φ14a200 SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang:128 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM CHƯƠNG VIII: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG Để so sánh lựa chọn phương án móng cho cơng trình ta dựa vào yếu tố sau: Điều kiện kĩ thuật: Cả hai phương án có đủ khả chịu tải trọng cơng trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện ổn định Đối với trường hợp móng cọc khoan nhồi ưu việt khả chịu lực lớn hạ độ sâu cọc tới độ sâu tối đa mà kĩ thuật thi công cho phép để tăng khả chịu lực cọc dung dịch Ben tonite dễ gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh cơng trình, cịn cọc ép khơng thể ép xuống sâu lúc cọc mảnh khơng có thiết bị để ép sâu q (thường ép xuống tới độ sâu khoảng 30 m cọc có khả chịu tải trọng 1000 kN) Điều kiện thi công: Cả hai phương án có đầy đủ thiết bị thi cơng cần thiết Cọc ép thi công đơn giản thường hay gặp cố q trình thi cơng gặp phải đá ngầm, ép qua lớp đất cứng, đất cát… Cọc khoan nhồi thi công phức tạp cọc ép thi cơng qua lớp đất cứng, gặp cố q trình thi cơng Điều kiện kinh tế: Dựa vào kết thống kê ta có phương án móng cọc ép có khối lượng bêtơng lớn so với phương án móng cọc khoan nhồi lại có khối lượng cốt thép nhỏ Phương án cọc khoan nhồi có giá thành thi cơng cao địi hỏi kĩ thuật cao, cơng nhân có tay nghề máy móc đại Cịn phương án móng cọc ép thi cơng đơn giản khơng địi hỏi kĩ thuật cao, cơng nhân lành nghề, móc đại nên giá thành hạ Các điều kiện khác: Ngồi điều kiện để đưa lựa chọn phương án móng áp dụng vào cơng trình cịn phải dựa vào nhiều yếu tố khác như: quy mơ cơng trình, điều kiện thi công, phương pháp thi công, thời gian thi công, điều kiện khí hậu, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: Dựa vào điều kiện so sánh trên, ưu nhược điểm phương án nêu phần tính tốn phương án móng quy mơ cơng trình tương đối lớn ta chọn phương án MĨNG CỌC KHOAN NHỒI để áp dụng cho cơng trình SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: 130 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư, Khóa 2006 GVHD: ThS VÕ BÁ TẦM TÀI LIỆU THAM KHẢO: Công việc thiết kế phải tuân theo quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế nhà nước Việt Nam quy định ngành xây dựng Những tiêu chuẩn sau sử dụng q trình tính tốn: Bộ Xây dựng, (1995) TCVN 2737 – 1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng Bộ Xây dựng, (2005) TCXDVN 356 : 2005, Kết cấu bêtông bêtông cốt thép (Tiêu chuẩn thiết kế), Nhà xuất xây dựng Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 198 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép tồn khối Nhà xuất Xây dựng Bộ Xây dựng, (1998) TCXD 205 – 1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 195 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi Nhà xuất Xây dựng Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 197 – 1997: Nhà cao tầng – Thi công cọc khoan nhồi Nhà xuất Xây dựng Bộ Xây dựng, (1998) TCXD:Kỹ thuật thiết kế thi công nhà cao tầng Nhà xuất Xây dựng Võ Bá Tầm, (2003) Kết cấu bêtông cốt thép (Tập 1) Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Võ Bá Tầm, (2003) Kết cấu bêtông cốt thép (Tập 2) Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh 10 Võ Bá Tầm, (2005) Kết cấu bêtông cốt thép (Tập 3) Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh 11 Lê Anh Hồng , (2004) Nền Móng Nhà xuất Xây dựng 12 GS Nguyễn Đình Cống, (2006) Tính tốn tiết diện cột bêtông cốt thép Nhà xuất Xây dựng 13 PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng, (2008), Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình Nhà xuất Xây dựng SVTH: TRƯƠNG HÙNG CƯỜNG MSSV: 20263406 Trang: 131 ... trên, Cao ốc Lâm Điền Phát xây dựng lên, khu dân cư đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí làm việc ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH: Thành phố Hồ Chí Minh. .. việc tạo nên mặt cho Thành phố xứng đáng với hiệu : ? ?Thành phố Hồ Chí Minh đại, văn minh, xứng đáng trung tâm số kinh tế, khoa học kỹ thuật nước” Cùng với lên kinh tế Thành phố tình hình đầu tư... CÔNG TRÌNH Tên cơng trình: Địa điểm: CAO ỐC LÂM ĐIỀN PHÁT Quận 6, Thành phố Hồ Chí Minh MỤC ĐÍCH – U CẦU CỦA SỰ ĐẦU TƯ: Có thể nói xuất ngày nhiều cao ốc Thành phố đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ