thiết kế chung cư cao cấp quận 2 (thuyết minh phụ lục)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP QUẬN (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : TƠ GIA THÀNH MSSV : 20701051 GVHD : ThS TRẦN NGỌC BÍCH TP Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012 (Mẫu trang lót) TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH (Bold, 16) KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN (Bold, size 16) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG (Bold, size 18) THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG ĐINH TIÊN HỒNG (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) (Bold, size 24-30, tùy theo số chữ tên đề tài) SVTH : TRẦN THỊ HOA (Bold, size 14, in hoa) MSSV : 201049595 (Bold, size 14, in hoa) GVHD : TS.NGUYỄN VĂN A (Bold, size 14,in hoa) TP Hồ Chí Minh, tháng … năm … (Bold, size 13) Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: ThS.Trần Ngọc Bích LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với xu hội nhập, kinh tế Việt Nam ngày phát triển thu hút nhiều nhà đầu tư ngồi nước vào đầu tư gia tăng dân số điều tất yếu.Vì vậy, văn phòng-căn hộ cho th trở nên khan cơng trình hộ cao cấp hình thành, đời Thành phố Hồ chí Minh Thủ Hà Nội trung tâm lớn mà số lượng nhà cao tầng xây dựng lên với tốc độ nhanh, kỹ thuật thiết kế thi cơng ngày cao hồn thiện Từ thực tế đòi hỏi phải xây dựng nên nhiều cơng trình khơng số lượng, chất lượng mà phù hợp với qui hoạch kiến trúc thành phố, đất nước để tạo nên sở hạ tầng bền vững phục vụ cho ngành kinh tế khác phát triển Đó thử thách hội cho người kỹ sư xây dựng chúng ta, chủ nhân tương lai đất nước SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích LỜI CẢM ƠN Trước hết Tơi cảm ơn Nhà trường (Khoa Xây dựng Điện) tạo điều kiện cho Tơi học tập làm Đồ án tốt nghiệp(cơng trình thiết kế đầu tay) Từ mà Tơi nhận định lại kiến thức đạt năm học trường mức độ có hướng phấn đấu cho Đặc biệt, Tơi cảm ơn Cơ “ThS Trần Ngọc Bích” tận tình dạy, dìu dắt Tơi từ lúc ngồi ghế nhà trường đến lúc làm Đồ án Cơ truyền đạt cho Tơi kiến thức chun ngành sách ngồi thực tế vơ q báu Đó tảng cho Tơi tự tin để hồn thành đồ án, lúc thực có lúc gặp khó khăn kiến thức hạn chế Tơi ln có lòng tin nhận dạy tận tình Cơ nên Tơi vượt qua Đồng thời, kiến thức lại hồn thiện chun sâu để ngẫn cao đầu mà nói với người Tơi sinh viên Trường Đại Học Mở TP.HCM Ngồi ra, Tơi cám ơn Thầy,Cơ giảng dạy Tơi năm học qua người Bạn học tập suốt khoảng đời sinh viên Cuối cùng, Tơi xin chúc Nhà trường Khoa Xây dựng Điện ln gặt hái nhiều thành cơng, chúc Thầy, Cơ ln mạnh khỏe Xin cảm ơn Trân trọng kính chào!!! TP.HCM, Ngày… tháng…… năm …… Người viết SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương 1: KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 Tổng quan cơng trình 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình 1.1.2 Vị trí xây dựng cơng trình 1.2 Điều kiện tự nhiên 1 2 1.3 Quy mơ cơng trình 1.4 Các giải pháp kiến trúc 1.4.1 Giải pháp giao thơng nội 1.4.2 Giải pháp thơng thống 1.4.3 Giải pháp kỹ thuật Chương 2: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH(TỪ TẦNG -12) 2.1 Sơ đồ hình học 2.1.1 Chọn sơ kích thước tiết diện sàn 2.1.2 Chọn sơ kích thước tiết diện dầm ,dầm phụ 4 4 6 2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 2.2.1 Tĩnh tải 2.2.2 Hoạt tải 7 10 2.3 Sơ đồ tính bước tính tốn cho 2.3.1 Sàn kê bốn cạnh ngàm(Ơ S1,S2,S3,S4,S5) 2.3.2 Sàn dầm (Ơ S6,S7) 2.3.3 Tính tốn cốt thép cho 10 10 11 12 Chương 3: TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ 3.1.Các thơng số vật liệu 3.2.Cấu tạo hình học 14 14 14 3.3.Tải trọng tác dụng lên cầu thang 3.3.1 Tải trọng tác dụng nghiêng 3.3.2 Tải trọng tác dụng chiếu nghỉ 3.4 Xác định nội lực tính thép thang 3.4.1 Sơ đồ tính 3.4.2 Tính cốt thép cho thang 3.4.3 Kiểm tra cốt thép gối B’ với hai đầu gối cố định 3.5 Xác định nội lực tính thép dầm thang 3.5.1 Sơ đồ tính nội lực 3.5.2 Tính thép dầm thang 3.6 Tính tốn cầu thang (S12) 3.6.1 Tải trọng tác dụng lên 3.6.2 Nội lực tính thép 15 16 16 16 18 18 19 20 21 21 21 21 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích Chương 4: TÍNH TỐN HỒ NƯỚC MÁI 4.1 Tính dung tích làm việc bể 4.2 Tính tốn nắp bể 4.2.1 Kích thước sơ sơ đồ tính 4.2.2 Tải trọng tác dụng 4.2.3 Xác định nội lực tính thép 4.3 Tính tốn đáy 4.3.1 Tải trọng tác dụng lên đáy 4.3.2 Xác định nội lực 4.3.3 Tính thép cho đáy 4.4 Tính tốn thành 4.4.1 Sơ đồ tính 4.4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên thành 4.4.3 Tính thép cho thành 4.5 Tính tốn hệ thống dầm cột 4.5.1 Tính tốn dầm nắp DN2(300x450mm) 4.5.2 Tính tốn dầm nắp biên DN1(300x500mm) 4.5.3 Tính tốn dầm đáy DD2(300x600mm) 4.5.4 Tính tốn dầm đáy biên DN1(350x800mm) 4.5.5 Tính cốt đai cho dầm 4.5.6 Tính cột hồ nước 4.6 Kiểm tra võng nứt hồ nước 4.6.1 Kiểm tra độ võng đáy 4.6.2 Kiểm tra nứt đáy 4.6.3 Kiểm tra nứt thành 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 30 31 31 32 34 35 37 39 39 39 40 45 Chương 5: TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 5.1 Sơ kích thước tiết diện cột 5.2 Tải trọng tác dụng 5.3 Khảo sát dạng dao động riêng 5.4 Tải trọng gió 5.4.1 Thành phần tĩnh tải trọng gió 5.4.2 Thành phần động tải trọng gió 5.4.3 Giá trị tính tốn tải trọng gió 5.5 Các trường hợp tải trọng 5.6 Tổ hợp nội lực 5.7 Tính thép dầm 5.7.1 Tính cốt dọc 5.7.2 Tính cốt đai 5.8 Tính thép cột 5.8.1 Trình tự tính tốn thép cột 5.8.2 Bảng tính tốn cốt thép cột 5.8.3 Tính tốn cốt đai 46 46 47 49 52 52 52 57 58 59 59 59 62 66 66 68 71 Chương 6: TÍNH TỐN MĨNG CỌC ÉP M1 6.1 Địa chất 6.2 Xác định tải trọng tác dụng 6.3 Sơ chiều sâu chơn móng 6.4 Sức chịu tải cọc ép 6.4.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 6.4.2 Sức chịu tải cọc theo đất 6.5 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 6.6 Kiểm tra khả chịu lực cọc 6.7 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 72 73 74 75 76 76 76 80 80 81 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 6.8 Tính độ lún mũi cọc 6.9 Tính tốn cấu tạo đài cọc 6.10 Kiểm tra cốt thép vận chuyển cẩu lắp 83 85 87 Chương 7: TÍNH TỐN MĨNG KHOAN NHỒI M1 7.1 Xác định tải trọng tác dụng 7.2 Thiết kế cấu tạo cọc khoan nhồi 7.3 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 7.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 7.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 7.4 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 7.5 Kiểm tra khả chịu lực cọc 7.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 7.7 Tính độ lún mũi cọc 7.8 Tính tốn cấu tạo đài cọc 88 88 89 89 89 90 93 94 94 96 97 Chương : TÍNH TỐN MĨNG CỌC ÉP M2 8.1 Xác định tải trọng tác dụng 8.2 Sơ chiều sâu chơn móng 8.3 Sức chịu tải cọc ép 8.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 8.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 8.4 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 8.5 Kiểm tra khả chịu lực cọc 8.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 8.7 Tính độ lún mũi cọc 8.8 Tính tốn cấu tạo đài cọc 8.9 Kiểm tra cốt thép vận chuyển cẩu lắp 99 99 100 101 101 101 105 106 106 108 110 112 Chương 9: TÍNH TỐN MĨNG KHOAN NHỒI M2 9.1 Xác định tải trọng tác dụng 9.2 Thiết kế cấu tạo cọc khoan nhồi 9.3 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 9.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 9.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 9.4 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 9.5 Kiểm tra khả chịu lực cọc 9.6 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 9.7 Tính độ lún mũi cọc 9.8 Tính tốn cấu tạo đài cọc 9.9 So sánh lựa chọn phương án móng để thi cơng 113 113 114 114 114 115 117 118 118 120 121 122 KẾT LUẬN PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Dữ liệu đầu vào PHỤ LỤC 2: Số liệu tính tốn khung trục PHỤ LỤC 3: Số liệu tính tốn móng DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 123 130 167 168 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng SVTH : Tơ Gia Thành GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích MSSV:20701051 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC: 3600 1200 TẦNG THƯNG 3600 TẦNG 12 3600 TẦNG 11 3600 TẦNG 10 3600 TẦNG 3600 TẦNG 3600 43200 TẦNG 3600 TẦNG 3600 TẦNG 3600 TẦNG TẦNG TẦNG 1400 3600 3600 TẦNG 8000 8000 8000 8000 8000 40000 MẶT ĐỨNG TRỤC - TL: 1/100 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 2600 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 3600 1200 TẦNG THƯNG 3600 TẦNG 12 3600 TẦNG 11 3600 TẦNG 10 3600 TẦNG 3600 TẦNG 3600 43200 TẦNG 3600 TẦNG 3600 TẦNG 3600 TẦNG TẦNG TẦNG 11 2200 1400 3600 3600 TẦNG 8000 8000 8000 8000 TẦNG HẦM 8000 40000 MẶT CẮT A - A TL: 1/100 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình Hiện nay, Thành phố HCM trung tâm thương mại lớn khu vực có mật độ dân số cao nước, kinh tế khơng ngừng phát triển làm cho số lượng người lao động cơng nghiệp mức độ thị hóa ngày tăng, đòi hỏi nhu cầu nhà tăng theo Do việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư giải pháp tốt để đáp ứng nhu cầu nhà cho người dân, cán cơng tác, lao động nước ngồi… Chung cư thích hợp cho nhu cầu người có thu nhập cao, người nước ngồi lao động Việt Nam, chung cư cho th, mua bán… 1.1.2 Vị trí xây dựng cơng trình Cơng trình xây dựng khu vực có nhiều tiềm phát triển quận 2, thành phố Hồ Chí Minh Cơng trình nằm trục đường giao thơng thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình Hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hồn thiện đáp ứng tốt u cầu cho cơng tác xây dựng SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích Như tc  max  109.9 T/m2 < 1.2Rtc tc   8.13 T/m2 < Rtc Vậy đất đủ khả chịu tải móng truyền xuống Đất làm việc theo giai đoạn đàn hồi Do dự tính độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 8.7 TÍNH ĐỘ LÚN DƯỚI MŨI CỌC Theo dẫn thiết kế nhà cơng trình, quy phạm TCVN 45:1978 ta có cơng thức tính lún: S 0 E0  ( tbigl hi ) Chọn E0 (module tổng biến dạng lấy từ thí nghiệm nén lún khơng nở hơng) theo hồ sơ địa chất có theo lớp đất mũi ta E0  1561 (T / m )  15610 ( kN / m );   0.8 Ứng suất thân trọng lượng thân đất mũi cọc :  0bt  397.7( KN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối quy ước:  zgl   tbtcl   zbt  50.81  39.77  11.04(T / m )  zgli Chiều sâu chịu nén cực hạn đáy móng kết thúc độ sâu có bt  0.2  zi Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp có chiều dày ' ' B M 5.19   1.038m 5 (kN/m ) (kN/m )  zgli  zbti 110.4 397.7 0.28 0.2 0.97 107.1 415.7 0.26 1.2 0.4 0.83 91.6 451.6 0.20 1.2 0.6 0.65 71.8 505.4 0.14 Độ sâu z’ (m) LM BM z' BM K0 0 1.2 1.038 1.2 2.076 3.114 Điểm  zgli  K z i zglo ' ' '  bti   0bt   ' z i' ' ' Tại độ sâu 2.076 m đáy móng khối quy ước có:  zgl'i  0.2  0.2  zbt'i Vậy Ha = 2.076m tính từ đáy móng khối quy ước Độ lún móng cọc (tức móng khối quy ước) 0.8 gl 0.8  1.038  110.4 91.6  S  Z i hi   107.1     0.011m  15610  2  i 1 E SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 108 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích Vậy độ lún dự báo móng thỏa mãn điều kiện cho phép S  1.1cm  S gh  8cm   2200 Vậy ta ép tới độ sâu thiết kế móng ổn định khơng gây lún -3.60m -4.60m 12900 6800 -6.10m 2000 2600 Wqu=5.19x4.19x24.3 -27.90m 397.7 415.7 SVTH : Tơ Gia Thành 451.6 505.4 110.4 107.1 91.6 71.8 Vò trí ngừng lún MSSV:20701051 Trang 109 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 8.8 TÍNH TỐN CẤU TẠO ĐÀI CỌC a)Vật liệu - Dùng bêtơng B25 : Rb=14500 KN/m², Rbt=1050 KN/m2, Eb=3x107KN/m2 - Thép AIII (∅>10): Rs = 3.65x105 KN/m2, Es=2x108 KN/m2 - Thép AI ( 10): Rs = 2.25x105 KN/m2, Rsw = 1.75x105 KN/m2 Es=2.1x108KN/m2 b)Kiểm tra điều kiện chọc thủng 550 550 1500 1500 45° 1050 1050 550 2800 350 550 1800 350 350 350 Tháp chọc thủng móng M2 theo hai phương Ta thấy tháp chọc thủng phủ ngồi cọc theo phương Vì khơng cần kiểm tra điều kiện chọc thủng cổ cột với đài: SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 110 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích c)Tính tốn cốt thép đài cọc F I 350 275 775 II y 350 1800 550 550 II 350 1050 1050 350 2800 x I STT BẢNG GIÁ TRỊ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Vị trí X(m) Y(m) ∑x ∑y Pi(T) -0.55 1.05 1.815 4.41 740.51 0.55 1.05 1.815 4.41 951.57 -0.55 1.815 4.41 647.46 0.55 1.815 4.41 858.51 -0.55 -1.05 1.815 4.41 554.40 0.55 -1.05 1.815 4.41 765.45 Mơmen tương ứng với mặt ngàm I-I mặt ngàm II-II: MI = (740.51 +951.57 )x0.775= 1311(KNm) MII = (740.51 + 647.46 + 554.4)x0.275 = 534.15(KNm) Cốt thép theo phương X : MI 1311  10 As    29.56(cm ) 0.9  ho  Rs 0.9  1.35  365000 Chọn 1616 có AS = 32.16 (cm2), khoảng cách hai thép a = 180 mm Cốt thép theo phương Y : M II 534.1  10 As    12.04(cm ) 0.9  ho  Rs 0.9  1.35  365000 Cốt thép theo phương Y bố trí cấu tạo 14a190 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 111 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 8.9 KIỂM TRA CỐT THÉP TRONG KHI CẨU LẮP VẬN CHUYỂN Kiểm tra cọc vận chuyển q coc  nq  1.1  25  0.4  0.4  4.4(kN / m) Momen uốn lớn điểm cọc móc cẩu: M  0.043qcoc L2  0.043  4.4  11.5  25.02(kNm ) Chọn a = cm → h0 = 35 – = 32 cm M 250200 m    0.048 Rb bh0 145  35  32     2 m     0.048  0.049 As  Rb bh0 Rs  0.049  145  35  32  2.85(cm )  30.4(cm ) 2800 M  0.086 q coc L2  0.086  4.4  11.5  50.04( kNm ) M 50.04 m    0.096 Rb bh0 14500  0.35  0.32     2 m     0.096  0.101 R bh 0.101  14500  0.35  0.32 As  b   5.88(cm )  30.4(cm )(thoa) Rs 280000 Chọn thép móc cẩu CII 1Þ18 có Fa = 2.545cm2 Kiểm tra khả chịu lực móc cẩu Khả chiu kéo thép móc cẩu N k  Ra Fa  2800  2.545  9289daN  92.89kN Tải trọng cọc tác dụng vào móc cẩu ql 4.4  11.5 N   25.3kN 2 Ta thấy khă chịu lực thép móc cẩu lớn tải trọng tác dụng vào móc cẩu Vậy dùng móc cẩu loại thép CII Þ18 móc cẩu đủ khả chịu lực SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 112 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích CHƯƠNG : TÍNH TỐN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI M2 9.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG Móng cơng trình tính tốn theo giá trị nội lực nguy hiểm truyền xuống chân cột gồm tổ hợp: Nmax, MXtu, MYtu , QXtu, QYtu MXmax, MYtu, Ntu, QXtu, QYtu MYmax, MXtu, Ntu, QXtu, QYtu Chọn tổ hợp để tính tốn kiểm tra với tổ hợp lại N M hđ Hm Q +Tải trọng tính tốn Tải trọng tính tốn sử dụng để tính tốn móng theo trạng thái giới hạn I Tải trọng tính tốn suy từ kết nội lực tính khung: TRƯỜNG HỢP Tổ hợp Ntt(KN) Mxtt(KN.m) Mytt(KN.m) Qxtt(KN) Qytt(KN) Nmax, MXtu, MYtu , QXtu, QYtu TH01 4213.4 70.74 33.24 210 231.4 MXmax, MYtu, Ntu, QXtu, QYtu TH02 3909 193.28 175.3 209.3 192.9 MYmax, MXtu, Ntu, QXtu, QYtu TH03 4021.7 176.67 179.7 200.5 211.8 +Tải trọng tiêu chuẩn - Tải trọng tiêu chuẩn sử dụng để tính tốn móng theo trạng thái giới hạn thứ hai - Tải trọng lên móng xác định tải trọng tính tốn, muốn có tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn lên móng phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cơng trình Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n =1,15 Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận cách lấy tổ hợp tải trọng tính tốn chia cho hệ số vượt tải trung bình SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 113 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng TRƯỜNG HỢP GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích Tổ hợp Ntc(KN) Mxtc(KN.m) Mytc(KN.m) Qxtc(KN) Qytc(KN) Nmax, MXtu, MYtu , QXtu, QYtu TH01 3663.8 61.5 28.9 182.6 201.2 MXmax, MYtu, Ntu, QXtu, QYtu TH02 3399.1 168.1 152.4 182 167.7 MYmax, MXtu, Ntu, QXtu, QYtu TH03 3497.1 153.6 156.3 174.3 184.2 9.2 THIẾT KẾ CẤU TẠO CỌC KHOAN NHỒI  Vật liệu làm cọc Bê tơng B25 có Rb = 14500 (KN/m2); Rbt = 1050 KN/m2 Cốt thép chịu lực nhóm CIII có Rs=365000 (KN/m2) Cốt đai nhóm CI có Rsw=175000(KN/m2)  Kích thước cọc Hàm lượng cốt thép   (0,4 - 0,65)% Để chọn đường kính cọc chiều sâu hạ cọc thích hợp cho điều kiện địa chất tải trọng cơng trình, cần phải đưa phương án kích thước khác để so sánh lựa chọn Ở sơ ta chọn kích thước cọc có đường kính D = 1m Cốt thép dọc chịu lực giả thiết gồm : 16ϕ 20 có As=50.24(cm2) Mũi cọc cắm vào lớp 5(lớp cát hạt trung, trạng thái chặt vừa) đoạn 15.5m Chiều sâu cắm mũi cọc tính từ mặt đất tự nhiên L= 40(m) Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc L=40-5.4=34.6 (m) 9.3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI Trong thi cơng cọc khoan nhồi, việc kiểm sốt chất lượng bêtơng khó khăn, nên sức chịu tải cọc nhồi khơng thể tính cọc chế tạo sẵn mà có khuynh hướng giảm 9.3.1 Theo vật liệu làm cọc  Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc xác định theo cơng thức: Pvl =m(Ru.Fb + Ran.Fa) (TCXD 195-1997 –Nhà cao tầng- Thiết kế cọc khoan nhồi) Trong đó: + Lấy m = 0.9 hệ số điều kiện làm việc R + Ru = khơng lớn 60 kG/cm2 trường hợp cọc đổ bê tơng 4, nước dung dịch sét với R: mác thiết kế bêtơng: R =350 kG/cm2 => Ru = 77.78 kG/cm2 > 60kG/cm2 => Ru = 60 kG/cm2 = 600T/m2 d2 12  3.14   0.785m 4 R + Ran = c khơng lớn 2200 kG/cm2 1,5 + Fb =  với Rc – giới hạn chảy cốt thép 3650  Ran =  2433 kG/cm2 > 2200 kG/cm2 lấy Ran = 220.000Kpa 1.5 + Fa = 50.24 cm2 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích  Từ ta có : Pvl =0.9x(6000x0.785 + 220000x50.24x10-4 )= 5233(KN) 9.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất a) PHỤ LỤC A (Xác định sức chịu tải theo tiêu lý đất nền) n + Qtc  m(mR q p Ap  u  m f f si li ) + Qa ( cl )  Qtc ktc  Tính sức chịu tải cực hạn mũi cọc: mRRF mR = qp : cường độ tính tốn đất mũi cọc (T/m2), xác định theo cơng thức: qp= 0.75 ( I' d p Ak0   I LBk0 ) Đất mũi cọc có  = 31011’ ; ’I = 1.73 T/m3  ' Z m  15.5  1.73  2.6  1.64  12.9  1.61  6.8  1.61  62.79 T/m3 Tra bảng A.6 TCXD 205:1998 ta có:  = 0.63;  = 0.21; Ak0 = 35.76; Bk0 = 67 qp = 0.75x0.21(1.73x1x35.76 + 0.63x62.79x67) = 427.21 T/m2 Ap : diện tích tiết diện ngang mũi cọc = 0.785m2  Sức chịu tải cực hạn mũi cọc: mRqpAp = 1x427.21x0.785 = 335.4 T  Tính sức chịu tải cực hạn ma sát thành cọc Để xác, chia lớp đất thành phần nhỏ có chiều dày ≤ 2m Lớp đất Lớp đất Sét xám trắng Sét pha Sét xám trắng SVTH : Tơ Gia Thành Cát hạt trung li(m) 1.6 2 2 2 1.5 1.4 1.3 Zi(m) 5.8 7.8 9.8 11.8 13.8 14.8 16.55 18 19.35 IL 0.53 0.53 0.52 0.52 0.52 0.52 0.52 0.52 0.52 0.4 fsi(T/m2) 2.02 2.48 2.54 2.58 2.62 2.67 2.73 2.79 2.84 4.25 li.fsi(T/m) 3.54 4.80 5.08 5.16 5.24 5.34 5.46 4.19 3.98 5.53 1.3 20.65 0.4 4.33 5.63 2 2 22.3 24.3 26.3 28.3 30.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 8.3 8.6 8.95 9.1 9.35 16.6 17.20 13.43 18.20 18.70 MSSV:20701051 Trang 115 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 2 1.5 32.3 34.3 35.05 0.4 0.4 0.4 9.5 9.9 10 Tổng= 19.00 19.80 15.00 196.33 Chu vi cọc: u =  D =  = 3.14 m  sức chịu tải cực hạn ma sát thành cọc: u n m i 1 fi f i l i = 3.14x196.33x0.6 = 369.88 T  sức chịu tải tiêu chuẩn cọc theo tiêu lý đất nền: Pdtc = 335.4 + 369.88 = 705.2 T Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất dùng để tính tốn: Pd = Pdtc 7052   4030( KN ) 1.75 1.75 b/PHỤ LỤC B(Theo tiêu cường độ c,φ tính theo cơng thức Meyerhof(1953)) Cơng thức Meyerhof (1953) cho ta xác định giá trị cực hạn sức chịu cọc, giá trị xem tải trọng làm cho cọc lún vào đất, giá trị mà ta vào để xác định lực ép thi cơng ép cọc Cơng thức: Qu  Qm  Q f  qm Ac  u  f si Li  Tính qm: qm  c  N c   ' L  N q 31011’ Với φ = – 30 = 28011’ Dùng bảng tra Bererrezansen => Nq = 20;Nc = 80 ; Tính  ' L : (Ứng suất trọng lượng thân đất mũi cọc)  '  L  1.61  6.8  1.61  12.9  1.64  2.6  1.73  15.5  62.79(T / m ) qm = 0.34x80 + 62.79x20 = 1283 ( T/m2) => Qm = 1283 x 0.785 = 1007.2 (T/m2)  Tính fsi: f si   ' Zi  K s  tg (a )  Ca Trong đó: Ca= 0.6c – lực dính đất cọc a = 0.6 – ma sát đất cọc ’Zi – ứng suất trọng lượng thân đất lớp đất cần tính Tồn lớp đất lấy hệ số áp lực hơng Ks = 0.5 (cọc nhồi) Lớp thứ 1: L1 = 3.6m ; Z1 = 5m  ' Z  1.61   7.89(T / m ) f s1  7.89  0.5  tg (0.6  12 010)  0.6  2.07  1.75(T / m ) Lớp thứ 2: : L2 = 12.9m ; Z2 = 13.25m SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 116 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích  ' Z  1.61  6.8  1.61  6.45  21.33(T / m ) f s  21.33  0.5  tg (0.6  110 46)  0.6  1.76  2.38(T / m ) Lớp thứ 3: L3= 2.6m ; Z3 = 23.2m  ' Z  1.61  6.8  1.61  12.9  1.64  1.3  33.85(T / m ) f s  33.85  0.5  tg (0.6  18 06)  0.6  3.37  5.26(T / m ) Lớp thứ 4: L4= 15.5 m ; Z4 = 30.05m  ' Z  1.61  6.8  1.61  12.9  1.64  2.6  1.73  7.75  49.38(T / m ) f s  49.38  0.5  tg (0.6  31011)  0.6  0.34  8.5(T / m ) Qf = 3.14(1.75x3.6+2.38x12.9+5.26x2.6+8.5x15.5) = 572.8 (T) + Sức chịu tải cho phép cọc Qs Q 5728 10072  P = Qa= = 6207 KN  FS S FS P Dựa vào kết tính sức chịu tải theo điều kiện độ bền vật liệu làm cọc Pvl theo tiêu lý, cường độ đất =>Ta chọn Qtk = 4100 KN 400 500 1800 2000 500 400 9.4 XÁC ĐỊNH SỐ CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC Sơ xác định số lượng cọc: lấy k = 1.3 N tt 4213 n  k max  1.3   1.36 Q 4100  Chọn cọc Chọn kích thước đài cọc bố trí cọc sau: D 900 1500 1500 900 4800 5000  Kích thước đài:  Bd = 4.8 m; Lđ = 1.8m  Chọn Hđ = 2.2m SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 9.5 KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN ĐẦU CỌC Trọng lượng khối móng quy ước: Ndtt = 1.1x2.2x 3.2x4.8x1.8 = 66.9 T Lực dọc tính tốn cốt đáy đài: Ntt = 421.3 + 66.9 = 488.21 T Moment tính tốn cốt đáy đài: Mxtt = M oxtt  Q y  hd  70.74 + 2.2x231.4 = 579.82(KNm) Mytt = M oytt  Q x  hd  33.24 +2.2x210= 495.24 (Km) Điều kiện cọc khơng bị nhổ Pmax   Mx n  N tt  M y n  xmax  ymax n  xi  yi2 Pmin  Mx n  N tt  M y n  xmax  ymax n  xi  yi2 STT BẢNG GIÁ TRỊ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Vị trí  xi2  yi2 Pi (KN) X (m) Y (m) -1.5 4.5 2247.8 1.5 4.5 2634.3 4882.1 579.82  1.5   2634.3KN 4882.1 579.82  1.5 Pmin    2247.8 KN tt Vậy : Pmax = 2634.3 KN < Qtk = 4100 KN => Thỏa Pmax  tt > nên cọc khơng chịu nhổ Pmin 9.6 KIỂM TRA CỌC THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG Góc ma sát trung bình dọc theo chiều dài cọc: (tính với TTGH II) Móng quy ước xác định cách vẽ đường thẳng từ mép ngồi cọc ngồi ,hợp với mặt thân cọc góc ảnh hưởng    tb    i hi h i  tb 12.16  3.6  11.75  12.9  18.1  2.6  31.18  15.5   20.92 34.6 α = 20.920/4 = 5.230 Kích thước móng khối qui ước: Bqu = B’+2tgα.Lc = + x tg(5.230) x 34.6 = 10.33(m) Lqu = Bqu = L’+2tgα.Lc = + x tg(5.230) x 34.6 = 7.33(m) SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích Chiều cao móng khối quy ước (tính từ mũi cọc tới mặt sàn tầng hầm): Hqu = 37.8 (m) Trọng lượng móng khối qui ước bao gồm: - Tải trọng truyền xuống móng: N0 tc = 366.38 (T) - Dung trọng đẩy trung bình dọc theo chiều dài cọc : Ta lấy sơ  TB   TB   w  22  10  12 (kN / m ) / - Trọng lượng khối móng quy ước: W1 = Bqu.Lqu.Z.γ’tb = 10.33 x 7.33 x ((33 x 1.2)+4.8x2.2) = 3798 (T) Lực nén tiêu chuẩn đáy khối quy ước: Ntc = N0 tc + Wtc = 366.38 + 3798 = 4164.4 (T) Mơmen đáy móng khối qui ước: Mxtc = M0Xtc + Q0Ytc(Lcọc+hd) = 6.15 + 20.12x(34.6 + 2.2) = 746.6 (Tm) Mytc = M0Ytc + Q0Xtc(Lcọc+hd) = 2.89 + 18.26x(34.6 + 2.2) = 674.86 (Tm) Áp lực tiêu chuẩn trung bình đáy móng khối qui ước:  tbtc  N tc 4164.4   55 T/m2 Bqu Lqu 10.33  7.33 Áp lực tiêu chuẩn lớn đáy móng khối qui ước :  tc max M ytc M xtc  746.6  674.86     55    70.36 T/m2 Lqu Bqu Lqu Bqu 7.33  10.33 7.33  10.33 tc tb Áp lực tiêu chuẩn nhỏ đáy móng khối qui ước :  tc M ytc M xtc  746.6  674.86     55    39.64 T/m2 Lqu Bqu Lqu Bqu 7.33  10.33 7.33  10.33 tc tb Khả chịu tải đất mũi cọc xác định theo cơng thức sau: mm R tc  ABM  II  BH M  II'  DC II  K tc Ta có : m1 = 1.1 ;m2 = hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất.(Tra bảng 4.8 trang 317 Sách Cơ Học Đất tác giả Châu Ngọc Ẩn)  A  1.25    31 11   B  6.01  D  8.28  ' Dung trọng đất đáy móng khối quy ước γ II = 17.3 (KN/m3) Cường độ tính tốn đất đáy khối móng quy ước SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng R tc  GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích  m1 m2 ABM  II  Bhm  II'  DC II K tc  1.1  1.25  10.33  17.3  6.01  627.9  8.28  3.4  4427 KN / m Như    tc  max  70.36 T/m2 < 1.2Rtc tc   39.64 T/m2 < Rtc tc  0 Vậy đất đủ khả chịu tải móng truyền xuống Đất làm việc theo giai đoạn đàn hồi Do dự tính độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 9.7 TÍNH ĐỘ LÚN DƯỚI MŨI CỌC: Theo dẫn thiết kế nhà cơng trình, quy phạm TCVN 45:1978 ta có cơng thức tính lún: S 0 E0  ( tbigl hi ) Chọn E0 (module tổng biến dạng lấy từ thí nghiệm nén lún khơng nở hơng) theo hồ sơ địa chất có theo lớp đất mũi ta E0  1561 (T / m )  15610 ( kN / m );   0.8 Ứng suất thân trọng lượng thân đất mũi cọc :  0bt  627 9( KN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối quy ước:  zgl   tbtcl   zbt  55  62.79  0(T / m )  Vậy đất đủ khả chịu tải móng truyền xuống SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 120 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 9.8 TÍNH TỐN CẤU TẠO ĐÀI CỌC a)Vật liệu - Dùng bêtơng B25 : Rb=14500 KN/m², Rbt=1050 KN/m2, Eb=3x107KN/m2 - Thép AIII (∅>10): Rs = 3.65x105 KN/m2, Es=2x108 KN/m2 - Thép AI ( 10): Rs = 2.25x105 KN/m2, Rsw = 1.75x105 KN/m2 Es=2.1x108KN/m2 b)Tính tốn cốt thép đài cọc 1225 II II 400 500 1800 2000 500 400 I D 900 I 1500 1500 900 4800 5000 STT BẢNG GIÁ TRỊ PHẢN LỰC ĐẦU CỌC Vị trí xi2  yi2 Pi (KN)  X (m) Y (m) -1.5 4.5 2247.8 1.5 4.5 2634.3 Mơmen tương ứng với mặt ngàm I-I MI = P1.r1 = 2634.3x1.225 = 3227 (Tm) Chọn a = 5cm  h0 = 220 – 10 – = 205(cm) Cốt thép theo phương X : MI 3227  10 As    47.92(cm ) 0.9  ho  Rs 0.9  2.05  365000 Chọn 2516 có AS = 50.25 (cm2), khoảng cách hai thép a = 200 mm Cốt thép theo phương Y bố trí cấu tạo 14190 SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 121 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD:ThS.Trần Ngọc Bích 9.9 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG Nếu xét vật liệu phương án móng cọc ép có lợi cả, nhiên khơng có điều kiện tham khảo giá thành th nhân cơng, máy móc thiết bị để thi cơng phương án móng chưa thể so sánh mặt kinh tế =>Do phải tổng hợp nhiều tham số kỹ thuật để chọn phương án móng hợp lý Các ưu khuyết điểm hai loại phương án móng: a)Móng cọc ép: +Ưu điểm: Giá thành rẻ so với loại cọc khác(cùng điều kiện thi cơng giá thành móng cọc ép rẻ 2-2.5 lần giá thành cọc nhồi), thi cơng nhanh chóng, dễ dàng kiểm tra chất lượng cọc sản xuất cọc từ nhà máy cơng trường(cọc đúc sẵn), phương pháp thi cơng tương đối dễ dàng, khơng gây ảnh hưởng chấn động xung quanh tiến hành xây chen thị lớn; cơng tác thí nghiệm nén tỉnh cọc ngồi trường đơn giản Tận dụng ma sát xung quanh cọc sức kháng đất mũi cọc +Khuyết điểm: Sức chịu tải khơng lớn lắm(50-350T) tiết diện chiều dài cọc bị hạn chế(hạ đến độ sâu tối đa 50m) Thi cơng gặp khó khăn qua tầng laterit, lớp cát lớn, thời gian ép lâu b)Móng cọc khoan nhồi: +Ưu điểm: Sức chịu tải cọc khoan nhồi lớn(lên đến 1000T) so với cọc ép, mở rộng đường kính cọc 60cm-250cm, hạ cọc đến độ sâu 100m Khi thi cơng khơng gây ảnh hưởng chấn động cơng trình xung quanh Cọc khoan nhồi có chiều dài >20m lượng cốt thép giảm đáng kể so với cọc ép móng bè Có khả thi cơng qua lớp đất cứng, địa chất phức tạp mà loại cọc khác khơng thi cơng +Khuyết điểm: Giá thành cọc khoan nhồi cao so với cọc ép, ma sát xung quanh cọc giảm đáng kể so với cọc ép cơng nghệ khoan tạo lỗ Biện pháp kiểm tra chất lượng thi cơng cọc nhồi thường phức tạp tốn kém, thí nghiệm nén tỉnh cọc khoan nhồi phức tạp Cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi đòi hỏi trình độ kỷ thuật cao Tóm lại: Chọn phương án cọc ép làm giải pháp móng cho cơng trình phương pháp sử dụng phổ biến cho cơng trình lớn ngành cầu đường, cảng dân dụng tồn quốc giới, giá thành tương đối rẻ, thi cơng thuận tiện SVTH : Tơ Gia Thành MSSV:20701051 Trang 122 ... 5.04 φ10a150 5 .23 0. 523 k 92 0. 022 3 4. 025 0. 027 8 0. 028 2 2. 36 φ8a150 3. 02 0.3 02 m91 0. 020 9 4. 627 0.0319 0.0 324 2. 71 φ8a150 3. 02 0.3 02 m 92 0.0100 2. 214 0.0153 0.0154 1 .29 φ8a200 2. 52 0 .25 2 k91 0.0469... 0.0744 6 .23 φ10a 125 6 .28 0. 628 k 92 0. 022 3 4.937 0.034 0.0346 2. 90 φ8a150 3. 02 0.3 02 m91 0.0195 1.634 0.0113 0.0114 0.96 φ8a200 2. 52 0 .25 2 m 92 0.0060 0.503 0.0035 0.0035 0 .29 φ8a200 2. 52 0 .25 2 k91... k 92 0.0417 6.4 52 0.0445 0.0455 3.81 φ8a100 5.03 0.503 m91 0. 020 9 3.7 72 0. 026 0. 026 3 2. 20 φ8a150 3. 02 0.3 02 m 92 0.0100 1.805 0.0 124 0.0 125 1.05 φ8a200 2. 52 0 .25 2 k91 0.0469 8.465 0.0584 0.0602