Đồ án tốt nghiệp thủ khoa kỹ sư xây dựng năm 2016. Thiết kế sàn Uboot beton theo tiêu chuẩn Anh (BS) Thiết kế hệ khung, vách lõi chống động đất theo tiêu chuẩn Anh (BS EN) Thiết kế cầu thang 1 vế nhịp 10m (BS) Thiết kế bể nước ngầm (BS) Thiết kế móng lõi thang theo tiêu chuẩn Anh (BS)
Lời cảm ơn Để hồn thành đề tài tốt nghiệp này, trước hết, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn - TS Phạm Tiến Cường, người tạo nhiều điều kiện thuận lợi tận tình hướng dẫn em suốt q trình thực đề tài Ngồi ra, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q Thầy, Cơ khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Tp.HCM dạy dỗ , truyền đạt nhứng kiến thức q báu cho em suốt thời gian học tập, rèn luyện trường Với nhứng kiến thức hạn hẹp thời gian thực có hạn, em khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế đề tài mình, mong nhận góp ý q Thầy Cơ Cuối cùng, em xin kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khoẻ thành cơng cơng việc sống Em xin chân thành cảm ơn! TP HCM, ngày 25 tháng 01 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thành Trung Mục lục CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC 1.1 Tổng quan 1.1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.2 Giải pháp kiến trúc 1.2 Giải pháp kết cấu 1.2.1 Tổng quan kết cấu nhà cao tầng 1.2.2 Giải pháp cho cơng trình 1.3 Sơ kích thước cấu kiện 10 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 10 PHƯƠNG ÁN SÀN U-BOOT BETON 10 2.1 Thơng tin 10 2.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 10 2.1.2 Vật liệu 11 2.2 Sơ kích thước cấu kiện 12 2.2.1 Cấu kiện phương đứng 12 2.2.2 Cấu kiện phương ngang 12 2.3 Tải trọng 13 2.4 Cách thức tính tốn sàn U-Boot Beton 13 2.5 Xác định đặc trưng tiết diện 14 2.5.1 Khả chịu uốn 14 2.5.2 Khả chịu nén 14 2.5.3 Khả chịu cắt 14 2.6 Tổ hợp tải trọng 14 2.7 Mơ hình xác định nội lực sàn 15 2.8 Tính tốn thép sàn 19 2.9 Kiểm tra chọc thủng 22 2.9.1 Lực cắt hữu hiệu 22 2.9.2 Kiểm tra ứng suất cắt mặt cột 23 2.9.3 Kiểm tra chọc thủng tiết diện nguy hiểm 23 2.9.4 Thép chống chọc thủng 24 2.10 Kiểm tra trạng thái sử dụng 27 2.10.1 Kiểm tra nứt 27 2.10.2 Kiểm tra độ võng 29 31 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 31 3.1 Kiến trúc 31 3.2 Thơng số thiết kế 31 3.2.1 Kích thước 31 3.2.2 Vật liệu 32 3.2.3 Tải trọng tác dụng 32 3.3 Xác định nội lực 33 3.3.1 Mơ hình 33 3.3.2 Kết nội lực 34 3.4 Tính tốn cốt thép 34 3.4.1 Cốt thép 34 3.4.2 Cốt thép dầm 35 3.4.3 Kiểm tra trạng thái sử dụng 38 40 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC NGẦM 40 4.1 Thơng tin 40 4.2 Thơng số thiết kế 40 4.2.1 Vật liệu 41 4.2.2 Sơ cấu kiện 41 4.2.3 Tải trọng 41 4.2.4 Tổ hợp tải trọng 44 4.3 Mơ hình xác định nội lực 45 4.4 Tính tốn cấu kiện 47 4.5 Kiểm tra làm việc lò xo 48 4.6 Kiểm tra sức chịu tải đất 49 4.7 Kiểm tra đẩy bể nước 50 4.8 Kiểm tra trạng thái sử dụng 51 4.8.1 Kiểm tra vết nứt 51 4.8.2 Kiểm tra độ võng 51 52 ĐẶC TRƯNG ĐỘNG LỰC HỌC 52 CƠNG TRÌNH 52 5.1 Tải trọng cơng trình 52 5.1.1 Cơ sở tính tốn 52 5.1.2 Tĩnh tải đặc trưng 52 5.1.3 Hoạt tải đặc trưng 53 5.2 Đặc trưng động lực học cơng trình 54 5.2.1 Khảo sát dạng dao động 54 5.2.2 Kết phân tích 54 5.3 Tính tốn tải trọng gió 59 5.3.1 Dữ liệu 59 5.3.2 Chuyển đổi vận tốc gió 59 5.3.3 Hệ số gia tăng động năng, Cr 59 5.3.4 Tính tốn áp lực gió 61 5.3.5 Thành phần ma sát 62 5.3.6 Tải trọng gió tồn phần 63 5.3.7 Tải trọng gió danh nghĩa 64 5.4 Tải trọng động đất 65 5.4.1 Cơ sở tính tốn 65 5.4.2 Dữ liệu 65 5.4.3 Tính tốn tải trọng động đất 66 5.4.4 Tổ hợp động đất 68 70 THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 70 6.1 Tải trọng tác động lên cơng trình 70 6.1.1 Tải trọng đứng 70 6.1.2 Tải trọng ngang 70 6.1.3 Trường hợp tải trọng 70 6.1.4 Tổ hợp tải trọng 71 6.1.5 Xác định ảnh hưởng ứng lực trước 71 6.2 Mơ hình cơng trình 73 6.3 Kết phân tích 74 6.4 Kiểm tra ổn định cơng trình 75 6.4.1 Kiểm tra chuyển vị tương đối tầng 75 6.4.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 77 6.5 Tính tốn cốt thép, kiểm tra cấu kiện 78 6.5.1 Cột 78 6.5.2 Vách 88 6.5.3 Lõi 95 6.5.4 Dầm lanh tơ thang máy 97 6.6 Tính tốn đoạn neo nối chồng 102 6.6.1 Chiều dài đoạn neo 102 6.6.2 Chiều dài đoạn nối 103 105 THIẾT KẾ MĨNG KHUNG TRỤC 105 7.1 Điều kiện địa chất cơng trình 105 7.1.1 Địa tầng 105 7.1.2 Thơng số lý đất 107 7.2 Lựa chọn giải pháp móng 107 7.2.1 Móng nơng 107 7.2.2 Móng sâu 107 7.3 Thơng tin 108 7.3.1 Tiêu chuẩn thiết kế 108 7.3.2 Vật liệu 108 7.3.3 Cấu tạo 108 7.4 Xác định sức chịu tải cọc 108 7.4.1 Sức chịu tải vật liệu 108 7.4.2 Sức chịu tải đất 112 7.4.3 Sức chịu tải thiết kế 115 7.5 Kiểm tra ứng suất bê tơng 115 7.5.1 Ứng suất làm việc cho phép cọc 115 7.5.2 Ứng suất cục đài 116 7.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp 116 7.7 Tính tốn móng cột D-3 117 7.7.1 Tải trọng 117 7.7.2 Xác định số lượng bố trí cọc 118 7.7.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 119 7.7.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 120 7.7.5 Kiểm tra 121 7.7.6 Kiểm tra độ lún 123 7.7.7 Tính tốn cốt thép đài cọc 124 7.7.8 Kiểm tra chọc thủng, cắt 125 7.8 Tính tốn móng lõi thang 127 7.8.1 Tải trọng 127 7.8.2 Thơng số 128 7.8.3 Xác định số lượng bố trí cọc 129 7.8.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 129 7.8.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 130 7.8.6 Kiểm tra ứng suất đất 131 7.8.7 Kiểm tra độ lún 132 7.8.8 Tính tốn cốt thép đài cọc 133 7.8.9 Kiểm tra cắt 135 Danh sách hình ảnh Hình 1.1 - Địa điểm cơng trình Hình 1.2 - Mặt đứng cơng trình Hình 1.3 - Mặt sàn tầng văn phòng Hình 1.4 - Mặt sàn tầng hộ Hình 1.5 - Mặt sàn tầng hầm Hình 3.1- Mặt kiến trúc tầng 10 Hình 3.2 - Kích thước hộp U-Boot Beton 12 Hình 3.3 - Mối nối U-Boot Beton 12 Hình 3.4 - Tiết diện chữ I dùng thiết kế 13 Hình 3.5 - Mặt phân chia dải theo phương X 15 Hình 3.6 - Mặt phân chia dải theo phương Y 16 Hình 3.7 - Mơ hình sàn U-Boot Beton 16 Hình 3.8 - Mơ men dải theo phương X 17 Hình 3.9 - Mơ men dải theo phương Y 19 Hình 3.10 - Biểu đồ ứng suất biến dạng thiết kế dầm chữ T 19 Hình 3.11 - Một nửa giá trị phản lực chân cột 22 Hình 3.12 - Xác định bề rộng dải hữu hiệu truyền mơ men vào cột 23 Hình 3.13 - Tiết diện tính tốn vết nứt 28 Hình 4.1 - Mặt kiến trúc cầu thang 31 Hình 4.2 - Cấu tạo bậc thang 32 Hình 4.3 - Mơ hình cầu thang 33 Hình 4.4 - Mơ men thang 34 Hình 5.1 - Các lớp cấu tạo nắp, thành 41 Hình 5.2 - Các lớp cấu tạo đáy 42 Hình 5.3 - Áp lực nước tác dụng lên đáy thành 43 Hình 5.4 - Áp lực đất tác dụng lên thành 43 Hình 5.5 - Mơ hình bể nước SAP2000 45 Hình 5.6 - Mơ men M11 bể (tổ hợp Bao-min) 46 Hình 5.7 - Mơ men M22 bể (tổ hợp Bao-min) 46 Hình 5.8 - Mơ men M11 đáy bể (tổ hợp Bao-min) 47 Hình 5.9 - Chuyển vị lò xo (Comb11) 49 Hình 6.1- Chuyển vị cơng trình mode 58 Hình 6.2- Chuyển vị cơng trình mode 58 Hình 6.3 - Chuyển vị cơng trình mode 58 Hình 6.4 - Giới hạn áp dụng tiêu chuẩn 61 Hình 6.5 - Vùng ảnh hưởng thành phần ma sát 62 Hình 6.6 - Đồ thị phổ phản ứng thiết kế phương ngang 68 Hình 7.1 - Biểu đồ xác định tải cân nhịp đầu neo 72 Hình 7.2 - Tải trọng tương đương cáp dài phương X 72 Hình 7.3 - Tải trọng tương đương cáp ngắn phương X 73 Hình 7.4 - Tải trọng tương đương cáp dài phương Y 73 Hình 7.5 - Tải trọng tương đương cáp ngắn phương Y 73 Hình 7.6 - Mơ hình cơng trình phần mềm Etabs 74 Hình 7.7 - Biểu đồ lực dọc, mơ men khung trục 75 Hình 7.8 - Biểu đồ xác định mơ men thiết kế phương 79 Hình 7.9 - Biểu đồ xác định mơ men thiết kế 80 Hình 7.10 - Biểu đồ ứng suất biến dạng tính tốn cốt thép 80 Hình 7.11 - Sơ đồ khối tính cốt thép cột 82 Hình 7.12 - Phân chia phần tử vách chữ T vách chữ nhật 89 Hình 7.13 - Biểu đồ ứng suất trạng thái cực hạn ứng với COMB9 91 Hình 7.14 - Ứng suất cốt thép chịu kéo 92 Hình 7.15 - Biểu đồ ứng suất trạng thái cực hạn ứng với COMB8 93 Hình 7.16 - Ứng suất cốt thép chịu kéo 93 Hình 7.17 - Hình dạng lõi thang máy trục 95 Hình 7.18 - Biểu đồ tương tác lõi thang máy 96 Hình 7.19 - Biểu đồ ứng suất cực hạn (Comb 10- tầng hầm 1) 96 Hình 7.20 - Ứng suất cốt thép chịu kéo (Comb 10- tầng hầm 1) 97 Hình 7.21 - Sự khác biệt dầm thường dầm cao [32] 98 Hình 7.22 - Tính tốn thép xiên dầm 100 Hình 8.1 – Mặt cắt địa chất tính tốn 106 Hình 8.2 – Mặt cắt ngang cọc dự ứng lực 110 Hình 8.3 – Mối quan hệ lực dính hệ số 113 Hình 8.4 – Sơ đồ tính vận chuyển cọc 116 Hình 8.5 – Mặt bố trí cọc móng cột D-3 119 Hình 8.6 – Kích thước khối móng quy ước 121 Hình 8.7 – Mặt ngàm xác định mơ men thiết kế đài móng 125 Hình 8.8 – Tiết diện kiểm tra cắt 126 Hình 8.9 – Mặt bố trí cọc móng lõi thang 129 Hình 8.10 – Mơ hình móng lõi thang phần mềm SAFE 130 Hình 8.11 – Mơ men bè móng theo phương X (tổ hợp Bao max) 134 Hình 8.12 – Mơ men bè móng theo phương Y (tổ hợp Bao max) 134 Chương 8: Thiết kế móng khung trục - Hệ số Poisson, lấy 0.35; mI s - Hệ số hình dạng, lấy 1; IF - Hệ số Fox, lấy I F 0.5 cho cọc có L /D ; Es - Mơ đun đàn hồi đất mũi cọc, Es 500( N 15) 25000kPa F1 - Hệ số chiết giảm, lấy 0.5 0.352 1 0.5 0.5 21.3mm Độ lún cọc đơn: S pt 4042 0.6 25000 Độ lún nhóm cọc tính theo: S g S pt B /D 21.3 3.6/0.6 52.2mm Trong đó: B - Kích thước cạnh nhỏ nhóm cọc, B 3.6m Tiêu chuẩn BS 8004 [23] khơng đưa giới hạn độ lún Do đó, giá trị tham khảo từ phụ lục E [10] [S] 150mm S Móng thoả độ lún u cầu 7.7.7 Tính tốn cốt thép đài cọc Tính tốn với cặp nội lực chân cột gây phản lực đầu cọc lớn cặp số 1: Nmax , M x , M y , Qx , Qy thuộc tổ hợp Comb2 Cốt thép dọc đài nên tính tốn bố trí theo phương pháp giản ảo Tuy nhiên, mục 3.11.4 [18] cho phép sử dụng lý thuyết uốn dầm để thiết kế cấu kiện đài cọc Cơng thức tính tốn tiết diện chịu mơ men tương tự mục 3.4.1 Nội lực tiết diện xác định hình sau: M N i li Trong đó: li - Cánh tay đòn tính từ tâm cọc đến mặt ngàm xét Mơ men mặt ngàm 1: M1 (1619.5 1646.8 1674.1) 1.05 4940kNm Mơ men mặt ngàm 2: M (1668 1671.1 1674.1) 5013kNm Trang 124 Chương 8: Thiết kế móng khung trục M1 D 600 1000 1050 M2 4200 500 1500 1000 600 1 600 1500 1500 600 4200 Hình 7.7 – Mặt ngàm xác định mơ men thiết kế đài móng Kết tính tốn thép tóm tắt Bảng 7.11 Bảng 7.11 - Kết tính thép đài móng Ký hiệu Đơn vị Phương X Phương Y M kNm mm mm 4940 4200 1700 0.012 1615 8256 T32-150 5013 4200 1700 0.012 1615 8378 T32-150 Mơ men Chiều rơng Chiều cao hữu hiệu b d K Cánh tay đòn Diện tích thép u cầu Bố trí z As mm mm2 7.7.8 Kiểm tra chọc thủng, cắt 7.7.8.1 Kiểm tra chọc thủng Mục 3.11.4.5 [18] cho phép bỏ qua kiểm tra chọc thủng khoảng cách cọc khơng lớn 3D Cọc đài thoả mãn u cầu này, đó, bỏ qua kiểm tra chọc thủng Tuy nhiên, theo mục này, ứng suất cắt mép cột cần giới hạn theo điều kiện Trang 125 Chương 8: Thiết kế móng khung trục v min(0.8 fcu , 5MPa) 4.7 MPa Trong đó: - Ứng suất cắt mặt cột, tính v V N 14794 103 v 2.29 N/mm2 ud ud 3600 1700 u - Chu vi cột có tiết diện 1000 900 ; N - Tổng phản lực tất cọc Như đài cọc thoả u cầu chọc thủng 7.7.8.2 Kiểm tra cắt 120 120 820 120 120 4200 Tiế t diệ n kiể m tra cắ t 120 120 870 120 120 4200 Hình 7.8 – Tiết diện kiểm tra cắt Khả chịu cắt đài cọc cần kiểm tra tiết diện với điều kiện hiệu chỉnh từ điều kiện dầm sau: 2d v vc av Trong đó: V ; bd v - Ứng suất tiết diện phá hoại, v b - Bề rộng tiết diện cắt, lấy bề rộng đài cọc V - Lực gây cắt, lấy tổng lực bên ngồi tiết diện phá hoại; av - Khoảng cách Hình 7.8, nhằm tăng khả chịu cắt cho trường hợp lực tập trung đặt gần gối tựa theo mục 3.4.5.10 [18], Trang 126 Chương 8: Thiết kế móng khung trục khoảng cách xác định theo hướng dẫn mục 14.9.2 [35] đài móng; d - Chiều cao làm việc đài, d 1800 100 1700 mm ; vc - Khả chịu cắt tiết diện bê tơng, xác định tương tự mục 3.4.2.2 sau: 1/3 1/4 1/3 0.79 100 As 400 f cu vc ud d 25 As - Diện tích cốt thép chịu kéo; (400 / d )1/4 0.67 cấu kiện khơng bố trí thép chịu cắt Kết tính tốn cho đài móng tóm tắt bảng sau: Bảng 7.12 - Kết kiểm tra cắt Đơn vị Phương X Phương Y kN mm mm 4940 4200 1700 5013 4200 1700 Khoảng cách thơng thuỷ lực cắt V b d av mm 870 820 Diện tích thép As mm2 Ứng suất cắt Khả chịu cắt v N/mm2 N/mm2 22507 (28T32) 0.69 1.31 22507 (28T32) 0.70 1.39 Lực cắt Chiều rộng Chiều cao hữu hiệu vc 7.8 Tính tốn móng lõi thang Đối với móng lõi thang sinh viên chọn phương án móng bè cọc Do khoảng cách lõi mặt gần nên sinh viên thiết kế đài bè chung cho lõi 7.8.1 Tải trọng 7.8.1.1 Tải trọng tầng hầm Tải trọng tầng hầm truyền xuống móng lõi tương tự móng chân cột Diện tích truyền tải tính gần theo kích thước mặt 14.5 28.2m Kết tải trọng sàn hầm truyến xuống móng tóm tắt Bảng 7.13 Trang 127 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Bảng 7.13 – Lực dọc tải tầng hầm truyền xuống móng Tổ hợp N kN 212467 248946 208791 208705 208666 208830 212517 212417 212371 212563 150361 150261 150215 150407 157023 157278 157059 157242 COMB1 COMB2 COMB3 COMB4 COMB5 COMB6 COMB7 COMB8 COMB9 COMB10 COMB11 COMB12 COMB13 COMB14 COMB15 COMB16 COMB17 COMB18 Hệ số DL Hệ số LL 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.4 1.4 1.4 1.4 1 1 1 1 1.6 1.2 1.2 1.2 1.2 0.3 0.3 0.3 0.3 N kN 217580 257331 215628 215542 215503 215667 217630 217530 217484 217676 154013 153913 153867 154059 161289 161544 161325 161508 7.8.1.2 Tải trọng thiết kế móng Giá trí tải trọng thiết kế móng lấy tổng tải trọng tầng truyền xuống cộng với tải trọng sàn tầng hầm Bảng 7.14 – Tải trọng thiết kế móng lõi STT Thành phần Tổ hợp N Vx Vy Mx My kN kN kN kNm kNm Nmax , M x , M y , Qx , Qy Comb2 257331 -259 107 -17145 196991 N , M x,max , M y , Qx , Qy Comb10 217676 -230 2148 -132412 156515 N , M x , M y ,max , Qx , Qy Comb15 161289 2108 536 15533 345088 N , M x , M y , Qx,max , Qy Comb16 161544 -2423 -411 -36343 -107076 N , M x , M y , Qx , Qy ,max Comb10 217676 -230 2148 -132412 156515 N , M x , M y , Qx , Qy SLS 172492 -188 78 -12428 138659 7.8.2 Thơng số Vì hầu hết lõi có thang máy, dể đơn giản cho thi cơng, hạ chiều cao mặt móng xuống ngang với cao độ hố pít -9.25m Trang 128 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Chiều dày móng sơ 1.8m Sử dụng vật liệu thiết kế tương tự móng cọc 3-D Sức chịu tải cọc có thay đổi thay đổi chiều sâu chơn móng, nhiên lượng thay đổi khơng lớn, đồng thời hệ số an tồn cho sức chịu tải thiết kế cọc chọn lớn, sử dụng kết tính tốn mục 7.4.3 để thiết kế 7.8.3 Xác định số lượng bố trí cọc Số lượng cọc xác định tương tự mục 7.7.2 n N 257331 1.3 163.2 Qd 2050 2800 Chọn 171 cọc bố trí thành hàng 19 cột với khoảng cách cọc 1500mm Mặt bố trí cọc thể 2800 5650 7100 2900 7100 13400 7800 B C 5650 28400 Hình 7.9 – Mặt bố trí cọc móng lõi thang 7.8.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc Phản lực đầu cọc móng bè khơng phép xác định cơng thức dựa giả thiết đài tuyệt đối cứng Do sinh viên tính tốn phản lực cọc dựa vào mơ hình phần mềm SAFE nhằm kể đến độ cứng đài móng Các liên kết đài cọc thay thể lò xo có độ cứng tương đương Độ cứng lò xo ước lượng dựa độ lún đàn hồi cọc với giả thiết độ lún tính tốn tương tự mục 7.7.6 có kể đến hệ số điều chỉnh Se 0.6S 0.6H pt B /D 0.6 16.8 12.6/0.6 46.2mm Trang 129 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Độ cứng lò xo xác định giả thiết cọc chịu lục tối đa: k Pi 2050 44.3 103 kN/m 3 Si 46.2 10 Pmax Qd Pmin Điều kiện kiểm tra Hình 7.10 – Mơ hình móng lõi thang phần mềm SAFE Giá trị phản lực lò xo lớn xuất từ phần mềm 2021 kN vị trí vách thang máy nhỏ giá trị sức chịu tải thiết kế cọc thiết kế cọc, đồng thời khơng có lò xo có phản lực âm, đó, thoả mãn u cầu thiết kế 7.8.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm Cơng thức kiểm tra cọc làm việc theo nhóm tương tự mục 7.7.4 n Trong đó: (n 1)m (m 1)n (19 1) (9 1) 19 21.8 0.76 90mn 90 19 arctan(d /s) arctan(0.6/1.5) 21.8o ; - Hệ số, m n - Số hàng cọc nhóm, m ; - Số cột cọc nhóm, n 19 Như vậy, hệ số nhóm cọc xác định: Eg (1 0.76 1) 1643.8 0.93 1643.8 3758.6 Trang 130 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Tổng sức chịu tải nhóm cọc: Qg nQd Eg 171 2050 0.93 326011kN N , đó, hệ cọc thoả mãn u cầu làm việc theo nhóm 7.8.6 Kiểm tra ứng suất đất Ứng suất đáy móng kiểm tra theo mơ hình móng khối quy ước Sử dụng kết tính tốn mục 7.7.5.2 Góc mở rộng khối móng quy ước: m 5.6o o Bề rộng khối móng quy ước: Be 12.6 25.2 tan 5.6 17.5m o Chiều dài khối móng quy ước: Le 27.6 25.2 tan 5.6 32.5m Trọng lượng khối móng G Gdat Gdai Gcoc 158584 17125 19709 195418kN Trong đó: Gdat - Trọng lượng đất hố móng Gdat Le Be i hi 32.5 17.5 309.5 1.8 28.4 13.4 4.8 171 0.62 /4 (3 4.8 9.7 14.2 11.2 11.3) 158584 kN Gdai - Trọng lượng đài móng, Gdai 25 1.8 28.4 13.4 17125kN ; Gcoc - Trọng lượng cọc, Gcoc 171 28.25 4.08 19709kN Tải trọng quy đáy móng quy ước N k N G 172492 195418 367910kN M x,k M x Vy h 12428 78 31.55 14889kNm M y,k M y Vx h 138659 188 31.55 144590kNm Trong đó: h - Chiều cao tính từ mặt ngàm giả định (mặt đài cọc) đến đáy khối móng quy ước, h 31.55m ; Trang 131 Chương 8: Thiết kế móng khung trục N , M x , M y lực dọc, mơ men quanh trục X mơ men quanh trục Y lấy từ tổ hợp tải trọng sử dụng (SLS) Điều kiện để đất đáy khối móng làm việc giai đoạn đàn hồi, nhằm đảm bảo việc ước lượng độ lún xác: p R Điều kiện: pmax 1.2 R p Giá trị R xác định theo mục 7.7.5.2: R 1078.5kN/m Áp lực đáy móng tải trọng sử dụng xác định với giả thiết khối móng quy ước vơ cứng p Trong đó: Nk 367910 647 kN/m2 Ae 17.5 32.5 pmax N k M x ,k M y ,k 367910 14889 144590 702.8kN/m Ae Wx Wy 568.7 1658.8 3080.7 pmax N k M x ,k M y ,k 367910 14889 144590 591kN/m2 Ae Wx Wy 568.7 1658.8 3080.7 Ae - Diện tích đáy khối móng quy ước, Ae 17.5 32.5 568.7 m ; Wx - Mơ men chống uốn đáy móng quanh trục X, Wx Wy Be L2e 32.5 17.52 1658.8m3 6 - Mơ men chống uốn đáy móng quanh trục Y, Le Be2 17.5 32.52 Wy 3080.7 m3 6 Như ứng suất đáy móng khối quy ước thoả mãn điều kiện 7.8.7 Kiểm tra độ lún 7.8.7.1 Độ lún tuyệt đối Độ lún hệ móng tính tốn với trình tự giống mục 7.7.6 Độ lún cọc đơn tính bằng: S pt qD 1 2 mI s I F F1 Es Trang 132 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Trong đó: q - Áp lực mũi cọc, xem cọc cọc chống, q N N 175709 3636kN/m2 ; nAb 171 0.6 - Lực dọc truyền vào cọc, N N Gdai 158584 17125 175709kN ; Các thơng số khác định nghĩa tương tự mục 7.7.6 Độ lún cọc đơn: S pt 3636 0.6 0.352 1 0.5 0.5 19.1mm 25000 Độ lún nhóm cọc tính theo: S g S pt B /D 16.8 12.6/0.6 77 mm Trong đó: B - Kích thước cạnh nhỏ nhóm cọc, B 12.6 m So sánh độ lún với giới hạn [S] 150mm Móng thoả độ lún u cầu 7.8.7.2 Độ lún lệch Độ lún lệch móng giới hạn theo u cầu tham khảo từ bảng 1.2 [35] cho cơng trình bê tơng cốt thép [S ] L/300 Đơ lún lêch móng D-3 móng lõi S 77 52.2 24.8mm [ S ] 10700/300 35.6mm Hệ móng thoả u cầu lún lệch 7.8.8 Tính tốn cốt thép đài cọc Nội lực tiết diện xác định từ phần mềm SAFE Các dải xác định nội lực chia có bề rộng 1.5m ngoại trừ dải biên có bề rộng 1.45m Mơ men dải biểu diễn Hình 7.11và Hình 7.12 Trang 133 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Hình 7.11 – Mơ men bè móng theo phương X (tổ hợp Bao max) Hình 7.12 – Mơ men bè móng theo phương Y (tổ hợp Bao max) Nhận xét biểu đồ mơ men dải theo phương tương đối Do đó, để đơn giản thiết kế thi cơng, chọn mơ men lớn để thiết kế cho phương Trình tự thiết kế cốt thép nêu mục 3.4.1 Kết nội lực tính tốn Trang 134 Chương 8: Thiết kế móng khung trục cốt thép tóm tắt Bảng 7.15 ứng với bề rơng dải b 1500mm , chiều cao hữu hiệu d 1700mm Bảng 7.15 - Kết tính thép đài móng M As K mm2 kNm Phương X Lớp Lớp Phương Y Lớp Lớp Bố trí 6936 -1356 0.0457 0.0089 11055 2153 lớp T28-150 T20-200 7423 -316 0.0489 0.0021 11881 502 lớp T28-150 T20-200 7.8.9 Kiểm tra cắt Bè cọc bị cắt tiết diện Lực gây cắt xác định tổng phản lực cọc nằm phía mặt cắt Tuy nhiên, để tiện lợi cho tính tốn thiên an tồn, giá trị lực cắt lấy từ phần mềm SAFE ứng với dải có lực cắt lớn Quy trình kiểm tra cắt tương tự mục 7.7.8.2 Lực cắt lớn nhất: V 5161kN giải Y4 có bề rộng 1.5 m Ứng suất cắt v V 5161103 2.1N/mm bd 1500 1650 Khả chịu cắt 100 12308 400 35 vc 0.79 1500 1650 1650 25 1/3 1/4 1/3 0.392 N/mm Khả chịu cắt tăng cường vc 2d 1650 vc 0.392 3.1N/mm av 420 Như tiết diện đủ khả chịu cắt, khơng cần bố trí thép đai Trang 135 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Trang 136 Chương 8: Thiết kế móng khung trục Tài liệu tham khảo Construction Industry Research and Information Association (CIRIA), The Design of Deep Beams in Reinforced Concrete - CIRIA Guide 2, 1984 Computers and Structures (CSI), Etabs Manual - Shear Wall Design to BS 8110, 2009 Lâm Phạm Cooperation (LPC), Uboot - Catalogue A H Allen, Reinforced Concrete Design to BS 8110: Simply Explained, 1988 Japanese Standards Association, JIS A 5337-1995: Pretensioned Spun High Strength Concrete Piles, 1995 Joseph E Bowles, Foundation Analysis and Design, 1997 T.J MacGinley and B.S Choo, Reinforced Concrete - Design Theory and Examples, 1990 PGS TS Nguyễn Tiến Chương, Kết cấu bê tơng ứng suất trước căng sau, 2014 Arup Cooperation, Reinforced Concrete - Manual Detailing to British Standards 10 Bộ Xây Dựng, TCVN 10304-2014: Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế, 2014 11 Bộ Xây Dựng, TCVN 5574-2012: Concrete and reinforced concrete structures-Design standard, 2012 12 Bộ Xây Dựng, TCVN-2737: Loads and effects on structure- Design standard, 1995 13 American Society of Civil Engineers, MonoGraph on Planning and Design of Tall Building - Structural Design of Tall Steel Building, 1979 14 American Society of Civil Engineers, ASCE 7-05: Minimum Design Loads for Building and Other Structures 2005 15 British Standard Institution, BS 8110-1985: Structural Use of Concrete - part 2: Code of Practice for Special Circumstances, 1985 16 British Standard Institution, BS 8007-1987: Code of Practice for Design of Concrete Structures for Retaining Aqueous Liquids, 1987 17 British Standard Institution, BS-EN 1991-1-4: Action on Structures-part 1-4: General Actions-Wind Actions, 2005 18 British Standard Institution, BS 8110-1997: Structural Use of Concrete - part 1: Code of Practice for Design and Construction, 1997 19 British Standard Institution, BS-EN-1992: Design of Concrete Structures - part 1-1: General Rules and Rules for Buildings, 2004 Trang 137 Chương 8: Thiết kế móng khung trục 20 British Standard Institution, BS-NA-EN-1992: UK National Annex to Eurocode Design of Concrete Structures, 2004 21 British Standard Institution, BS 5896-1980: Specification for High Tensile Steel Wire and Strand for Prestressing of Concrete, 1980 22 British Standard Institution, BS 6399-1996: Loading for Buiding- part 1: Code of Practice for Dead and Imposed Loads, 1996 23 British Standard Institution, BS 8004-1986: Code of Practice for Foundations, 1986 24 British Standard Institution, BS 6399-1997: Loading for Buiding- part 2: Code of Practice for Wind Loads, 1997 25 British Standard Institution, BS 6399-1988: Loading for Buiding- part 3: Code of Practice for Imposed Roof Loads, 1988 26 British Standard Institution, BS-EN-1998-1: Design of Structures for Earthquake Resistance-part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules for Buildings, 2004 27 F K Kong, Reinforced Concrete Deep Beams, 2003 28 The Concrete Society, Technical Report No.34: Concrete Industrial Ground Floors, 2003 29 The Concrete Society, Technical Report No.43: Post-Tensioned Concrete Floors Design Handbook, 1994 30 European Committee for Standardization, EN 1990 Basis of Structural Design, 2002 31 VSL Construction System, VLS catalogue - post tensioned 32 Bungale S Taranath, Reinforced Concrete Design of Tall Building, 2010 33 Indian Institute of Technology, IS 875 - part3: Wind Loads on Buildings and Structures - Proposed Draft and Commentary 34 M J Tomlinson, Pile Design and Construction Practice, 1994 35 G Shaw W G Curtin, G I Parkingson & J M Golding , Structural Foundation Designers' Manual, 2006 Trang 138 [...]... tây năm và đơng bắc với vận tốc trung bình khoảng 3.6m/s vào tháng 6 đến tháng 10 và 2.4m/s vào tháng 9 đến tháng 2 Những điều kiện này khơng chỉ ảnh hưởng đến đời sống của người dân mà còn trực tiếp tác động lên việc thiết kế và xây dựng cơng trình 1.1.1.3 Quy mơ cơng trình Theo phụ lục I, nghị định 209/2004/NĐ-CP về phân cấp cơng trình xây dựng, cơng trình thuộc phân loại cơng trình trình dân dụng cấp... thị trường tiềm năng cho ngành cơng nghiệp xây dựng trong lĩnh vực xây dựng cao ốc văn phòng, khách sạn, chung cư để phục vụ nhu cầu sinh sống của người dân Những cơng trình cao tầng trong thành phố khơng chỉ giải quyết các vấn đề về nơi ở, làm việc cho người dân mà còn đóng góp vào q trình hiện đại hố đất nước Hơn nữa, nhà cao tầng đặc biệt quan trong đối với ngành xây dụng nói riêng, tăng cường ứng... móng lõi 128 Bảng 8.15 - Kết quả tính thép đài móng 135 CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC 1.1 Tổng quan 1.1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.1.1 Mục đích xây dựng Hiện nay tình trạng gia tăng dân số gây ra rất nhiều khó khăn về vấn đề nhà ở và xã hội cho đất nước Tuy nhiên, diện tích đất xây dựng trong thành phố bị giới hạn khiến giá đất tăng cao trong khi thu nập trung bình của người dân còn thấp Để giải quyết vấn đề đó,... +71.700 +74.900 +78.100 +81.500 +84.000 Tổng chiều cao cơng trình tính từ cao độ mặt đất 0.00 đến đỉnh của cơng trình là 84 m Tổng diện tích xây dựng: 30 m 30 m 900 m2 b Cơng năng sử dụng Tầng hầm: Bãi đỗ xe Tầng trệt đến tầng 8: Văn phòng cho th Tầng 9: Tầng kỹ thuật Tầng 10 đến tầng 22: Căn hộ chung cư Trang 4 Chương 1: Kiến trúc 1.1.2 Giải pháp kiến trúc 1.1.2.1 Mặt bằng 7250 A OFFICE 22300 7800... có chất lượng cao, được cụ thể hố bằng cường độ lớn, trọng lượng nhẹ, giá cả phù hợp Trong lĩnh vực xây dựng hiện nay thì thép và bê tơng là hai vật liệu được sử dụng phổ biến nhất do các ưu điểm nổi bật về thi cơng và sản xuất Những vật liệu mới như composite, hợp kim nhẹ mặc dù có nhiều ưu điểm về kỹ thuật nhưng vẫn chưa được phổ biến do những khó khăn trong cơng nghệ chế tạo, giá cả cao Do đó, đối... tốn cốt thép trong sàn được thực hiện với dầm chữ I tương đương Các cơng thức tính tốn dưới đây dựa trên BS 8110-97 [18] Hình 2.10 - Biểu đồ ứng suất biến dạng thiết kế dầm chữ T Kiểm tra vị trí trục trung hồ bằng cách so sánh mơ men thiết kế và mơ men do phần cánh chịu: h M R 0.45 f cu b f h f d f 2 Với tiết diện đã cho, giá trị của M R được xác định là: 70 M R 0.45 35 680... khơng gian kiến trúc phù hợp nên là hệ khung ở dưới và hệ vách ở trên 1.2.2.2 Kết cấu sàn Ảnh hưởng của sàn đến cơng trình là rất lớn, do đó, phương án sàn hợp lý rất quan trọng Do tính chất của cơng trình với nhịp lớn và chiều cao tầng hạn chế, phương án sàn được chọn là sàn phẳng dự ứng lực Các ưu điểm và nhược điểm của loại kết cấu này được tóm tắt dưới đây a Ưu điểm Giảm chiều cao cơng... cốt thép sàn theo phương X 20 Bảng 3.8 - Kết quả tính tốn cốt thép sàn theo phương X 21 Bảng 3.9 - Bề rộng dải truyền mơ men cho cột biên, cột góc 23 Bảng 3.10 - Kiểm tra chọc thủng sàn 24 Bảng 3.11 - Tính tốn thép đai chống thủng 25 Bảng 3.12 - Kiểm tra khả năng chịu cắt dầm chữ I 26 Bảng 3.13 - Tính tốn bề rộng vết nứt 28 Bảng 3.14 - Kiểm tra độ võng sàn U-Boot 29 Bảng 4.1 - Tải trọng tác dụng lên... sau: Bảng 1.4 - Chiều dày vách Cấu kiện Độ dày Thang máy Thang bộ Vách trên trục 3, 6, B, C Các bị trí khác 300 mm 300 mm 300 mm 200 mm Trang 9 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 7 PHƯƠNG ÁN SÀN U-BOOT BETON 2.1 Thơng tin cơ bản Phương án sàn U-boot beton được đưa ra như là một giải pháp mở rộng cho kết cấu sàn Đối với một cơng trình thực tế thì điều này là bắt buộc nhằm đưa ra giải pháp tối ưu cho cơng trình... C OFFICE D 4300 8400 7100 2900 7100 8400 4300 42500 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 2.1- Mặt bằng kiến trúc tầng 7 2.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế Tương tự như phương án sàn dự ứng lực, tiêu chuẩn áp dụng trong chương này là tiêu chuẩn Anh Quốc, các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật được liệt kê tại mục Error! Reference source not found Trang 10 Chương 3: Thiết kế sàn U-Boot Beton Những tài liệu khác được dùng sẽ được chú ... bình khoảng 3.6m/s vào tháng đến tháng 10 2.4m/s vào tháng đến tháng Những điều kiện khơng ảnh hưởng đến đời sống người dân mà trực tiếp tác động lên việc thiết kế xây dựng cơng trình 1.1.1.3... đó, lượng vốn đầu tư từ nước ngồi ngày tăng, điều mở thị trường tiềm cho ngành cơng nghiệp xây dựng lĩnh vực xây dựng cao ốc văn phòng, khách sạn, chung cư để phục vụ nhu cầu sinh sống người dân... Etabs 74 Hình 7.7 - Biểu đồ lực dọc, mơ men khung trục 75 Hình 7.8 - Biểu đồ xác định mơ men thiết kế phương 79 Hình 7.9 - Biểu đồ xác định mơ men thiết kế 80 Hình 7.10 - Biểu đồ ứng suất biến dạng