đồ án tốt nghiệp nhà cao tầng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 LỜI CẢM ƠN - Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, ngàng xây dựng đóng vai trò quan trọng Để đáp ứng yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn lực trẻ kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước hệ trước, xây dựng đất nước ngày văn minh đại - Sau 4,5 năm học tập rèn luyện trường Đại Học Văn Lang, đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng cơng trình mà người sinh viên tham gia thiết kế Mặc dù mức độ sơ thiết kế số cấu kiện, chi tiết điển hình Nhưng với kiến thức học năm qua, dồ án tốt nghiệp giúp em tổng kết, hệ tống lại kiến thức - Để hồn thành đồ án này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy hướng dẫn bảo kiến thức cần thiết, tài liệu tham khảo phục vụ cho đồ án cho thực tế sau Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Hoàng Tuấn tận tình hướng dẫn em tồn q q trình hồn thành đồ án - Qua em xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô giáo môn khoa Kiến Trúc – Xây Dựng trường Đại Học Văn Lang nhiệt tình giảng dạy giúp đỡ em có kiến thức bổ ích suốt 4,5 năm ngồi mái trường Văn Lang - Quá trình thực đồ án cố gắng học hỏi nhiều, xong em khơng thể tránh khỏi thiếu sót chưa có kinh nghiệm thực tế nhiều Do em mong muốn nhận bảo thầy cô chấm đồ án bảo vệ đồ án em Em xin chân thành cảm ơn! Hồ Chí Minh, ngày 15, tháng 12, năm 2017 Sinh viên NGUYỄN DUY LINH SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 MỤC LỤC TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH .6 VỊ TRÍ CƠNG TRÌNH: HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT: .6 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH: .7 TÓM TẮT DỰ ÁN: CÁC CHỈ TIÊU CHÍNH: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC: PHƯƠNG ÁN QUI HOẠCH CƠNG TRÌNH: .10 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH: 11 10 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY: .12 11 HỆ THỐNG CHỐNG SÉT: 12 12 HỆ THỐNG GIAO THÔNG: .12 13 CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT KHÁC: 13 14 GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 13 CHƯƠNG I:TÍNH BẢN SÀN TẦNG 4-10 16 MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM SÀN TẦNG 6: 16 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÁC KÍCH THƯỚC BỘ PHẬN SÀN: 16 2.1 2.2 2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: 18 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tĩnhtải: .18 Sàn phòng học: 19 Sàn vệ sinh: 19 Đối với sàn có tường bên trên: 20 Hoạt tải .20 TÍNH TỐN NỘI LỰC VÀ CHỌN CỐT THÉP SÀN: 22 4.1 4.2 4.3 Chọn sơ chiều dày sàn: 16 Chiều dày sàn phân loại ô sàn: 16 Chọn tiết diện dầm: 17 Tính tốn cốt thép ô sàn: 22 Tính nội lực sàn: 23 Tính tốn thép sàn: 27 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN: 30 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 CHƯƠNG II:TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ 32 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG BỘ: 32 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC &CẤU KIỆN CẦU THANG: .32 TÍNH TỐN BẢN THANG: 34 3.1 3.2 3.3 Tải trọng tác dụng lên đan chiếu nghỉ: .34 Tải trọng tác động lên đan thang: (phần nghiêng) .34 Sơ đồ nội lực tính tốn vế thang: 35 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM CHIẾU TỚI VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ: 38 4.1 4.2 Tính tốn cốt thép dầm chiếu tới (200x400) .38 Tính tốn dầm chiếu nghỉ (200x300): 40 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN HỒ NƯỚC MÁI 43 DUNG TÍCH HỒ NƯỚC MÁI: .43 1.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG : .44 1.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THUỐC TIẾT DIỆN : .44 TÍNH TỐN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI 45 2.1 TÍNH TỐN BẢN NẮP 45 2.2 TÍNH TỐN BẢN THÀNH: 47 2.3 TÍNH TỐN BẢN ĐÁY .50 2.4 TÍNH TỐN DẦM NẮP, DẦM ĐÁY 53 2.5 Tính toán cột .59 CHƯƠNG IV: TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN .60 SƠ ĐỒ TÍNH: 60 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN SƠ BỘ CỦA KHUNG: 60 2.1 Sơ chọn tiết diện dầm khung: 60 2.2 Sơ chọn tiết diện cột .60 TẢI TRỌNG: 64 3.1 Tĩnh tải: 64 3.2 Hoạt tải: 65 3.3 Tải trọng gió: 65 SƠ ĐỒ CHẤT TẢI: 68 THIẾT KẾ DẦM: 80 TÍNH CỐT ĐAI: 82 TÍNH CỐT TREO: 83 TÍNH CỐT THÉP CỘT: 84 8.1 Quá trình tính tốn cột chịu nén lệch tâm xiên: 84 8.2 Tính tốn cốt đai cột (như tính tốn cốt đai cho dầm) 86 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MÓNG .88 ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH: 88 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG: .88 2.1 Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn: .89 2.2 Cọc khoan nhồi: 89 CƠ SỞ TÍNH TOÁN: .90 TÍNH TỐN CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP: .91 4.1 Xác định sơ chiều sâu chơn móng: 91 4.2 Kiểm tra chiều sâu chơn móng: 91 4.3 Chọn vật liệu,kích thước thép làm cọc: 92 4.4 Kiểm tra cọc trình vận chuyển cầu lắp: 92 XÁC ĐỊNH SƯC CHỊU TẢI CỌC: .93 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 5.1 Theo độ bền vật liệu làm cọc: 93 5.2 Theo tiêu lý đất nền: 94 5.3 Theo tiêu cường độ đất nền: 96 TÍNH TỐN MĨNG M1 DƯỚI CỘT B1, B4: .98 6.1 Xác định số lượng cọc đài: 98 6.2 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc: 99 6.3 Kiểm tra ổn định nền: .100 6.4 Kiểm tra lún móng cọc: 103 6.5 Kiểm tra đài cọc: 104 TÍNH THÉP ĐÀI CỌC: .106 7.1 Sơ đồ tính: 106 7.2 Tính tốn cốt thép: 106 TÍNH TỐN MĨNG M1 DƯỚI CỘT B2, B3: 107 8.1 Xác định số lượng cọc đài: 107 8.2 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc: .109 8.3 Kiểm tra ổn định nền: .110 8.4 Kiểm tra lún móng cọc: 112  KIỂM TRA ĐỘ BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT NỀN: .112 8.5 Kiểm tra đài cọc: .114 TÍNH THÉP ĐÀI CỌC: .115 9.1 Sơ đồ tính: 115 9.2 Tính tốn cốt thép: 116 10 TÍNH TỐN CỌC KHOAN NHỒI: 116 10.1 Chọn vật liệu kích thước làm cọc: 116 10.2 Xác định sức chịu tải cọc: 117 11 TÍNH TỐN MÓNG M1 DƯỚI CỘT B1, B4: 122 11.1 Xác định số lượng cọc đài: 122 11.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc: .123 11.3 Kiểm tra ổn định nền: .124 11.4 Kiểm tra lún móng cọc: 127 11.5 Kiểm tra xuyên thủng: .128 11.6 Tính thép đài cọc: .129 12 MÓNG M2 DƯỚI CỘT B2, B3: 130 12.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc: .131 12.2 Kiểm tra ổn định nền: .132 12.3 Kiểm tra lún móng cọc: 135 12.4 Kiểm tra xuyên thủng: .136 12.5 Tính thép đài cọc: .137 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 PHẦN I KIẾN TRÚC SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH VỊ TRÍ CƠNG TRÌNH: Khu đất dự kiến đầu tư xây dựng Tòa nhà trung tâm thuộc khuôn viên Trường đường Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, quận Thủ Đức Vị trí đầu tư xây dựng Toà nhà trung tâm xác định quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 tổng thể toàn trường Viện Nghiên cứu thiết kế trường học - Bộ Giáo dục Đào tạo thiết lập trước Đây vị trí trung tâm tồn khn viên trường  Phía bắc hướng phía nhà hiệu hữu, cải tạo, nâng cấp mở rộng thành khối lớp học  Phía nam hướng cổng vào phía đường Võ Văn Ngân, khu vực sân vận động tạm thời  Phía đơng sân vận động theo quy hoạch chung Trường  Phía tây khu lớp học khu thực nghiệm hữu HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT: Khu đất dự kiến xây dựng Toà nhà trung tâm thuộc khu vực sân vận động tạm thời Đây khu đất phẳng, có cao độ tương đối cao so với khu vực xung quanh Trong tương lai, khu vực sân vận động chuyển dời phía đơng khn viên, sát với hàng rào Về quy hoạch: Căn điều chỉnh quy hoạch chung Thành phố Hồ Chí Minh Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 123/QĐ-TTg ngày 16/5/1998, vị trí Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh thuộc khu vực trung tâm cấp khu vực phía đơng bắc Thành phố Trong tương lai, khu vực phát triển tồn diện trục tuyến giao thơng lớn, hệ SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 thống giao thông công cộng đại tàu điện ngầm, tạo điều kiện giao thông thuận lợi Đây khu vực đa chức bao gồm nhiều cơng trình cơng cộng, văn phòng, thương mại dịch vụ nhà cao tầng, … Theo quy hoạch chung quận Thủ Đức Uỷ ban nhân dân TP Hồ Chí Minh phê duyệt năm 1999, khu vực Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh thuộc khu vực quy hoạch đất giáo dục đại học ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH: Khí hậu TP Hồ Chí Minh khí hậu nhiệt đới gió mùa chia thành mùa: 3.1 Mùa nắng: Từ tháng 12 đến tháng có: Nhiệt độ cao : 400C Nhiệt độ trung bình : 320C Nhiệt độ thấp : 180C Lượng mưa thấp : 0,1 mm Lượng mưa cao : 300 mm Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5% 3.2 Mùa mưa: Từ tháng đến tháng 11 có: Nhiệt độ cao : 360C Nhiệt độ trung bình : 280C Nhiệt độ thấp : 230C Lượng mưa trung bình : 274,4 mm Lượng mưa thấp : 31 mm (tháng 11) Lượng mưa cao : 680 mm (tháng 9) Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67% Độ ẩm tương đối thấp : 74% Độ ẩm tương đối cao : 84% Lượng bốc trung bình : 28 mm/ngày Lượng bốc thấp 3.3 Hướng gió: SVTH: NGUYỄN DUY LINH : 6,5 mm/ngày LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Hướng gió chủ yếu Đơng Nam Tây nam với vận tốc trung bình 2,5 m/s, thổi mạnh vào mùa mưa Ngồi có gió Đơng Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1) TÓM TẮT DỰ ÁN:  Tên dự án: đầu tư xây dựng cơng trình nhà trung tâm  Chủ đầu tư: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh  Địa điểm: số – đường Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, TP.Hồ Chí Minh  Cơ quan chủ quản: Bộ Giáo Dục Đào tạo  Nguồn vốn: Ngân sách đầu tư xây dựng Bộ Giáo dục Đào tạo nguồn thu hợp pháp trường  Đơn vị lập dự án: Công ty TNHH Thành phố  Loại cơng trình: Giáo dục  Nhóm cơng trình: Nhóm B  Cấp cơng trình: Cấp II CÁC CHỈ TIÊU CHÍNH:  Tổng diện tích xây dựng tầng hầm : 2637 m2  Tổng diện tích xây dựng khối thấp tầng : 10964 m2  Tổng diện tích xây dựng khối cao tầng : 21166 m2  Tổng diện tích xây dựng : 32130 m2  Tổng diện tích sàn sử dụng : 8327 m2  Tổng diện tích sàn phụ trợ : 674 m2 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: Trên sở yêu cầu cấp bách tăng cường sở vật chất đáp ứng đòi hỏi ngày tăng hoạt động Trường, định hướng qui hoạch chung phát triển sở vật chất, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Chí Minh dự kiến đầu tư xây dựng nhà Trung tâm bao gồm hạng mục sau:  Nhà điều hành cao 11 tầng(tính tầng hầm)  Khối hội trường, giảng đường cao 04 tầng  Khối lớp học cao 05 tầng  Tổng diện tích xây dựng: 32130 m2  Tổng diện tích xây dựng tầng hầm: 2637 m2  Tổng diện tích xây dựng khối cao tầng: 21166 m2  Tổng diện tích xây dựng khối thấp tầng: 10964 m2  Tổng diện tích sàn sử dụng: 8327 m2  Tổng diện tích sàn phụ trợ: 674 m2 6.1 Về cơng năng: Tồ nhà trung tâm cần đáp ứng yêu cầu bố trí diện tích cho toàn hệ thống quản lý Trường giai đoạn mới, bao gồm Ban Giám hiệu, khoa, phòng, ban, trung tâm nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao cơng nghệ, hội trường, giảng đường, phòng họp, văn phòng đồn thể… 6.2 Về thẩm mỹ: Đáp ứng nhu cầu vật chất thiết thực, Tòa nhà trung tâm có giá trị thẩm mỹ cao, biểu tượng trường đại học hàng đầu khoa học công nghệ ứng dụng thời kỳ phát triển mới, động, xu hội nhập đầy sáng tạo… 6.3 Về kinh tế: Phương án thiết kế dự án phải bảo đảm tính khả thi cao, sử dụng kinh phí đầu tư cách hiệu bảo đảm tổng kinh phí đầu tư xây lắp thiết bị TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC: 7.1 Đặc điểm cơng trình: SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017  Khối nhà điều hành có chiều cao 11 tầng (1 tầng hầm 10 tầng nổi)  Khối bên phải (từ ngồi nhìn vào) cao 04 tầng (trệt 03 lầu) khu vực bố trí hội trường, giảng đường, văn phòng đồn thể  Khối bên trái (ngồi nhìn vào) cao 04 tầng (trệt 03 lầu) khối lớp học 7.2 Phân bố không gian sau:  Bên 03 khối tầng hầm bố trí chỗ để xe ô tô, xe máy khu kỹ thuật cho tòa nhà  Tầng bố trí sảnh chung cho tồn tồ nhà, hội trường đa chức năng, văn phòng đồn thể vươn bên khu lớp học  Từ lầu đến lầu 3, khối nhà văn phòng Ban Giám hiệu, phòng họp, tiếp khách, phận hành chánh, quản trị, phòng ban chức năng; giảng đường khối lớp học  Từ lầu đến lầu khối nhà bố trí phòng ban chức năng, trung tâm, phòng học chuyên đề, viện nghiên cứu,…  Sân thượng bố trí khối kỹ thuật thang máy, bể nước PCCC, hệ thống máy lạnh trung tâm, chống sét, ăng ten… PHƯƠNG ÁN QUI HOẠCH CÔNG TRÌNH: Theo quy hoạch chi tiết xây dựng tồn trường tỷ lệ 1/500 Viện Nghiên cứu thiết kế trường học - Bộ Giáo dục Đào tạo thiết lập, vị trí Tòa nhà trung tâm xác định cách hợp lý:  Có vị trí trung tâm khu đất  Tiếp cận với lối vào từ đường Võ Văn Ngân  Thuận tiện tiếp cận liên hệ với khu vực khác trường  Có vị trí thuận tiện quan sát phát huy hình ảnh kiến trúc cơng trình SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 => Rtc = 1(0,8415x7,05x9,32+ 4,3661x378,65+ 2,7x6,9016) = 1727,15 (kN/m2) Ta thấy: ptc  502.95 tb (kN/m2) < Rtc = 1727,15 (kN /m2) ptc  505.01 max (kN/m2) < 1.2Rtc = 2072,6(kN /m2) ptc  500.89 ( kN /m2) > Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định 11.4 Kiểm tra lún móng cọc:  Kiểm tra độ biến dạng đất nền:  Ứng suất thân đáy móng khối quy ước: bt  1�18,32  0,7 �9, 43  18,9 �9,77  �9,4  3,8 �9,34  4,9 �9,35  7,4 �9,32 = 378,65 (kN/m2)  Áp lực gây lún đáy khối móng quy ước: ptc => pgl = tb - bt = 502.95 – 378,65 = 124.3(kN/m2) -Tính tốn lún phương pháp cộng lún phân tố Chia đất thành lớp phân tố  gl  koi �pgl �L z � koi �� ; i � �b b �tra bảng với -Ứng xuất thân đáy móng:  bt   hm   i hi -Dùng phương pháp tổng phân tố ta có: n n 1 S  S i   e1i  e2i hi  e1i SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 132 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Sơ đồ xác định  bt  gl móng cọc đài đơn Chia thành lớp dày 0.5m lập thành tính sau: Mẫu 2-8: Lớp 5b Độ sâu 28m – 28.5m Áp lực P 100 200 400 (kPa) Hệ số 0,580 0,548 0,534 0,521 rỗng e Mẫu Lớp sâu 32.5m Mẫu 2-9: Lớp 5b Độ sâu 30m – 30.5m Áp lực P 100 200 400 (kPa) Hệ số 0,538 0,502 0,483 0,468 rỗng e Áp lực P (kPa) Hệ số rỗng e 800 0,507 800 0,456 100 200 400 800 0,605 0,570 0,557 0,544 0,530 2-10: 5a Độ 32m – BẢNG TÍNH LÚN CHO MĨNG M1 Độ sâu(m) 41.2 Z (m) I z/b I K0 Pgl (kN/m2) 124.3 SVTH: NGUYỄN DUY LINH  bt  gl (kN/m2) (kN/m2) 378.65 124.3 P1 P2 (kN/m2) (kN/m2) 381.15 504 LỚP: K16X1 e1i e2i Độ lún (cm) 0.545 0.54 0.162 Trang: 133 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 41.7 -42.2 42.7 -43.2 43.7 -44.2 44.7 -45.2 45.7 -46.2 0.5 0.07 -1 0.14 1.5 0.21 -2 0.28 2.5 0.35 -3 0.42 3.5 0.49 -4 0.56 4.5 0.63 -5 0.7 0.95 0.89 0.84 0.79 0.76 0.73 0.695 0.659 0.615 0.572 118.09 110.63 104.41 98.19 94.47 90.74 86.39 81.91 76.44 71.1 383.65 388.65 393.65 398.65 403.65 408.65 413.65 418.65 423.65 428.65 121.18 386.15 496 0.545 0.54 0.162 391.15 484 0.545 0.541 0.129 396.15 479 0.544 0.541 0.097 401.15 476 0.544 0.541 0.097 406.15 475 0.544 0.541 0.097 411.15 474 0.544 0.541 0.097 416.15 473 0.543 0.541 0.065 421.15 472 0.543 0.541 0.065 426.15 470 0.543 0.541 0.065 98.46 87.7 77.58 71.8 66.24 60.05 53.98 47.013 40.67 Tổng độ lún(cm) 1.54 Vậy tổng độ lún S  �Si  0.0154m  1.54cm  [ S gh  10cm] 11.5 Kiểm tra xuyên thủng: 11.5.1 Kiểm tra xuyên thủng cột qua đài: -Tiết diện cột đặt móng: 60x60 (cm) -Chiều cao đài chọn: hđ = 1,5(m) -Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc là: Pxt< pcx -Chọn a=10 cm, chiều cao làm việc đài: h =h d -a=150-10=140(cm) Lưc chống xuyên thủng: - Pcx =αR bt u m h o α- hệ số ,lấy theo bảng 1.21(trang 71 sách móng cọc thầy võ phán) Rbt :cường độ chịu kéo bê tông SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 134 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 um :giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng,trong phạm vi chiều cao làm việc tiết diện Kích thước tháp xuyên thủng: B= bc + 2h0 = 0,6 + 2x1,4= 3,4(m) L= hc + 2h0 = 0,6 + 2x1,4= 3,4(m) Tháp xuyên thủng từ cột qua đài Ta thấy cọc nằm vùng tháp xuyên thủng cột qua đài.Vậy thỏa điều kiện chống xuyên cột qua đài 11.5.1 Sơ đồ tính: - Xem đài cọc dầm consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do, giả thuyết đài tuyệt đối cứng Sơ đồ tính thép đài 11.5.2 Tính tốn cốt thép:  Môment tương ứng theo phương X: M x  ( P2  P4 ) �0,9  (1625.69  1601.3) �0,9  2904.29( kNm) Diện tích cốt thép : SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 135 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 - Chọn lớp bảo vệ: a = 10 cm  h0 = 150 –10 = 140 cm - Bê tơng B25 có: Rb = 1,45 (kN/cm2) Rbt = 0,105 (kN/cm2) - Thép dọc nhóm III : Rs = Rsc = 36,5 (kN/cm2) m  MX 290429   0, 0299  b R b bh 0.9x1.45 �380 � 140     2 m    2x0, 0299  0, 03 AS  R b bh 0, 03x1, 45 �380 � 140   64.123(cm ) Rs 36, Chọn thép 2520a160 có As=78,5(cm2)  Mơment tương ứng theo phương Y: M y  ( P1  P2 ) �0,9  (1592.36  1625.69) �0,9  2896.25(kNm) m  MY 289625   0, 0298  b R b bh 02 0, 9x1.45 �380 � 140     2 m    2x0, 0298  0, 03 AS  R b bh 0, 03x1, 45 �380 � 140   64,123(cm ) Rs 36,5 Chọn thép 2520a150 có As=78,5(cm2) 12 Móng M2 cột B2, B3: -Số lượng cọc đài xác định sơ theo công thức: �N n Qatk tt   8215.23 �1,  4.95 2323,85 => chọn n = (cọc) -Bố trí cọc đài với khoảng cách cọc theo phương Y 3d: S = 3d6d = 2.44,8 (m) chọn S= 3,2(m) -Bố trí cọc đài với khoảng cách cọc theo phương X 3d chọn S= 2.4(m) -Khoảng cách mép cọc hàng biên đến mép đài: X = d/2  d/3 = 300 (mm) -Diện tích đài cọc : Fđ = 4.6x6.2 = 28,52 (m2) Ta kết bố trí cọc cho móng M2 hình vẽ: SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 136 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017  Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm -Xác định công thức: � (n  1).n2  ( n2  1).n1 �   1 � � 90.n1.n2 � � Trong đó: n1 - số hàng cọc nhóm cọc n2 - số cọc hàng d  (deg)  arctan  arctan  18, 43 s Suy : (2  1).3  (3  1).2 � �    18, 43 �  0,76 � 90.2.3 � � -Trọng lượng tính tốn đài: Nđtt =Fđhđàibt = 28,52  1,5  22 = 941.16 (kN) - Lực dọc tính tốn đáy đài: Ntt = Ntt + Nttđài = 8215.23 + 941.16 = 9156.39 (kN) -Sức chịu tải nhóm cọc: Qnh om   nc Qtk  0,76.6.2323,85  10611.99( kN ) Ta thấy Qnh om  �N  9156.39kN nên suy sức chịu tải nhóm cọc đạt yêu cầu 12.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc: - Lực dọc tính tốn đáy đài: Ntt = 9156.39 (kN) Moment tính tốn xác định đáy đài: tt M xtt  M xtt  Qytt hd  26.017  3.69 �1,5  31.552(kNm) SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 137 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 M ytt  M ytt  Qxtt hd  10.494  17.44 �1,5  36.654( kNm) Lực truyền xuống cọc: tt max p �N tt = nc �M �x � �x tt y i max n �M �y � �y tt x max n i n - số lượng cọc đài n = cọc xnmax, ynmax - khoảng cách tính từ trục hàng cọc chịu nén lớn đến trục qua trọng tâm đài xi : Khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương x yi : Khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương y BẢNG GIÁ TRỊ PHẢN LỰC CỦA CÁC CỌC Cọc nc 6 Ntt (kN) 9156.39 Mytt (kN.m) 36.654 xi (m) -2,4 2.4 -2,4 2.4 Σxi2 (m2) 23.04 Mxtt (kN.m) 31.552 yi (m) -1.6 -1.6 -1.6 1.6 1.6 1.6 Σyi2 (m2) 15.3 Pitt (kN) 1518.96 1522.79 1526.59 1525.53 1529.35 1533.17 tt � �Pmax  1533.17( kN ) � � tt �Pmin  1518.96( kN ) Ta xét: tt � Pmax  1533.17  Qtk  2323, 85(kN ) (Thỏa điều kiện sức chịu tải cọc) tt Pmin  1518.96( kN )  Vậy cọc thỏa điều kiện chịu nhổ 12.2 Kiểm tra ổn định nền: - Do địa chất móng cọc có lớp đất yếu bùn sét nên tính kích thước móng khối quy ước, ta loại lớp đất ra, đoạn cọc nằm lớp bùn sét L1=18,1m -Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất yếu: Ltb=36,2-18,1= 18,1m -Tính góc ma sát trung bình đoạn Ltb: tb  �28o30'  3,8x13o  4,9x29o  7,4x26o  24,3o 18,1 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 -Xác định góc truyền lực   tb =>   24,30  6,070 -Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất yếu: Ltb=36,2-18,1= 18,1m -Tính góc ma sát trung bình đoạn Ltb: �28o30'  3,8x13o  4,9x29o  7,4x26o tb   24,3o 18,1   tb   24,30  6,070 -Xác định góc truyền lực => -Chiều dài móng qui ước theo phương x: Lqu = L1 + 2.Ltb.tg = 6,2+ 2x18,1xtg(6,070)= 10 (m) -Chiều rộng móng qui ước theo phương y: Bqu = B1 + 2.Ltb.tg = 4,6 + 2x18,1xtg(6,070)= 8.4(m) -Diện tích khối móng qui ước Aqu = LquxBqu = 10 x 8, 4= 84 (m2) Chiều cao móng khối quy ước : H qu  Ltb  L1  D f  36.2  1.5  37.7 m Khối lượng đất móng quy ước : Qd  Aqu �H i  I  84 �378, 65  31824.67kN Khối lượng đất bị cọc,đài chiếm chỗ : SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 139 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Qdc  n Ap �H i  I   Vdai  x0.5026 �378.65  (18.32 x(1.5  0.08)  (14.45  10) x0.08) x 6.2 x 4.6  1893.94kN Khối lượng cọc đài bê tông Qc  n Ap  bt Lc  Wdai  �0.5026 x 25 x32.6  25 x6.2 x4.6 x1.5  3527.21kN Tổng khối lượng móng quy ước: Qqu  Qd  Qc  Qdc  31824.67  3527.21  1893.94  33457.94 kN Tải trọng qui đáy khối móng qui ước: Ta có cơng thức chuyển đổi tải trọng: => tc tc N qu  N dai  Qqu  tc �M xqu  �M tc yqu  8215.23  33457.94  40601.62kN 1.15 (kN) M xtt 31.552   27.44(kNm) 1,15 1,15 M ytt 1,15  36.654  31.87(kNm) 1,15 + Ứng suất đáy khối móng quy ước : Trong Wx ,Wy – Momen chống uốn khối móng quy ước tc tc �M �M �N tc 27.44 31.87 qu xqu yqu tc p     483.353    483.81 kN / m2 max Aqu W W 117.6 140 x y  tc tc �M �M �N tc 27.44 31.87 qu xqu yqu tc p     483.353    482.89 kN / m A W W 117.6 140 qu x y  L B2 qu qu 10 �8.42 W    117.6 m3 x 6 B L2 qu qu 8, �102 W    140 m3 y 6 tc N qu 40601.62 Ptbtc    483.35kN / m Aqu 84     � ptbtc �Rtc � tc pmax �1.2Rtc � � tc p �0 + Điều kiện để ổn định : �min SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 140   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017   Rtc  m AB qu  ,  B v'  cD -Trong đó: -Với m = – hệ số điều kiện làm việc đất ’ - dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống A, B, D: hệ số phụ thuộc vào góc ma sát nền( Đáy móng quy uớc nằm lớp đất thứ 5a có  = 260 tra bảng 1.20 trang 58 Giáo trình móng( Châu Ngọc Ẩn) Ta có: A = 0,8415; B =4,3661; D = 6,9016 ’ = 9,32 (kN/m3) C = 2,7 (kN/m2) b = Bqu = 7,05 (m)  'v  1�18,32  0,7 �9,43  18,9 �9,77  �9,  3,8 �9,34  4,9 �9,35  7,4 �9,32 =378,65 (kN/m2) => Rtc = 1(0,8415x8.4x9,32+ 4,3661x378,65+ 2,7x6,9016) = 1737.74(kN/m2) ptc  483.35 Ta thấy: tb (kN/m2) < Rtc = 1737.74 (kN /m2) ptc  483.81 max (kN/m2) < 1.2Rtc = 2085.3(kN /m2) ptc  482.89 ( kN /m2) > Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định 12.3 Kiểm tra lún móng cọc:  Kiểm tra độ biến dạng đất nền:  Ứng suất thân đáy móng khối quy ước: bt  1�18,32  0,7 �9, 43  18,9 �9,77  �9,4  3,8 �9,34  4,9 �9,35  7,4 �9,32 = 378,65(kN/m2)  Áp lực gây lún đáy khối móng quy ước: ptc =>  = tb - bt = 483.35 – 378,65 = 104.7 (kN/m2) gl Tính tốn lún phương pháp cộng lún phân tố Chia đất thành lớp phân tố  gl  koi �pgl �L z � koi �� ; i � �b b �tra bảng với -Ứng xuất thân đáy móng:  bt   hm   i hi -Dùng phương pháp tổng phân tố ta có: n n 1 S  S i  e1i  e 2i hi  e1i SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Sơ đồ xác định  bt  gl móng cọc đài đơn Chia thành lớp dày 0.5m lập thành tính sau: Mẫu 2-8: Lớp 5b Độ sâu 28m – 28.5m Áp lực P (kPa) Hệ số rỗng e Mẫu Lớp sâu 32.5m 100 200 400 800 0,580 0,548 0,534 0,521 0,507 Mẫu 2-9: Lớp 5b Độ sâu 30m – 30.5m Áp lực P 100 200 400 (kPa) Hệ số 0,538 0,502 0,483 0,468 rỗng e Áp lực P (kPa) Hệ số rỗng e 800 0,456 100 200 400 800 0,605 0,570 0,557 0,544 0,530 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 142 2-10: 5a Độ 32m – ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 BẢNG TÍNH LÚN CHO MÓNG M2 Độ sâu(m) 41.2 41.7 -42.2 42.7 -43.2 43.7 -44.2 44.7 -45.2 45.7 -46.2 Z (m) I z/b I 0.5 0.07 -1 0.14 1.5 0.21 -2 0.28 2.5 0.35 -3 0.42 3.5 0.49 -4 0.56 4.5 0.63 -5 0.7 K0 Pgl (kN/m2) 0.95 0.89 0.84 0.79 0.76 0.73 0.695 0.659 0.615 0.572 104.7 99.465 93.183 87.95 82.71 79.57 76.43 72.77 68.99 64.39 59.89  bt  gl (kN/m2) (kN/m2) 378.65 104.7 383.65 388.65 393.65 398.65 403.65 408.65 413.65 418.65 423.65 428.65 P1 P2 (kN/m2) (kN/m2) e1i e2i Độ lún (cm) 381.15 481 0.545 0.541 0.129 386.15 475 0.545 0.541 0.129 391.15 470 0.545 0.541 0.129 396.15 466 0.544 0.542 0.065 401.15 464 0.544 0.542 0.065 406.15 464 0.544 0.542 0.065 411.15 464 0.544 0.542 0.065 416.15 464 0.543 0.542 0.032 421.15 464 0.543 0.542 0.032 426.15 463 0.543 0.542 0.032 94.492 82.933 73.88 65.34 60.47 55.79 50.57 45.47 39.6 34.26 Tổng độ lún(cm) 1.343 Vậy tổng độ lún là: S  �Si  0, 01343m  1,343cm  [ S gh  8cm] 12.4 Kiểm tra xuyên thủng: 12.4.1 Kiểm tra xuyên thủng cột qua đài: - Tiết diện cột đặt móng: 70 x 70 (cm) - Chiều cao đài chọn: hđ = 1,5m -Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc là: Pxt< pcx -Chọn a=10 cm, chiều cao làm việc đài: h =h d -a=150-10=140(cm) P  N tt  8215.23(kN ) -Lực gây xuyên thủng : xt SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 143 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Pcx =αR bt u m h o Lưc chống xuyên thủng: - α- hệ số ,lấy theo bảng 1.21(trang 71 sách móng cọc thầy võ phán) Rbt : cường độ chịu kéo bê tông um giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng,trong phạm vi chiều cao làm việc tiết diện Tháp xuyên thủng cột qua đài => PαR cx  bt � hc  hc  2c1 � � h� x � � � � � o x ho � b  bc  2c2 �  �c h� x c1 � � o x ho � 2� x c2 � � 0.7  0.7  x1.5 � 1.4 � 0.7  0.7  x1.5 � 1.4 � �  1x1050 x � x1.4 x � x1.4 x x2 � � � 1.5 � 1.5 � � � � � �  12073.6(kN ) Pcx  12073.6( kN )  Pxt  8215.23(kN ) Vậy thỏa điều kiện chống xuyên cột qua đài 12.5 Tính thép đài cọc: 12.5.1Sơ đồ tính: - Xem đài cọc dầm consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do, giả thuyết đài tuyệt đối cứng SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 144 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 Sơ đồ tính thép đài 12.5.2Tính tốn cốt thép:  Môment tương ứng theo phương X: M x  ( P3  P6 ) �2,02  (1526.59  1533.17) �2,02  6180.715(kNm) Diện tích cốt thép : - Chọn lớp bảo vệ: a = 10 (cm)  h0 = 150 –10 = 140 (cm) - Bê tông B25 có: Rb = 1,45 (kN/cm2) Rbt = 0,105 (kN/cm2) - Thép dọc nhóm III : Rs = Rsc = 36,5 (kN/cm2) m  Mx 618071.5   0, 0525  b R b bh 0, 9x1.45 �460 � 140     2 m    2x0, 0525  0, 054 AS  R b bh 0, 054x1, 45 �460 � 140   138.15(cm ) Rs 36, Chọn thép 3125a200 có As= 152.17 (cm2)  Mơment tương ứng theo phương Y: M y  ( P4  P5  P6 ) � 1, 22  (1525.53  1529.35  1533.17) x1.22  5597.421( kNm) m  Mx 559742,1   0, 0476  b R b bh 0.9 � 1.45 �460 � 140     2 m    2x0, 0476  0, 0488 AS  R b bh 0, 0488 � 1, 45 �460 � 140   124.75(cm ) Rs 36, Chọn thép 3025a150 có As=147.26(cm2) SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 145 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K19X2017 SVTH: NGUYỄN DUY LINH LỚP: K16X1 Trang: 146