[THỦ KHOA HỘI ĐỒNG] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KẾT CẤU THÉP

Đồ án thiết kế kết cấu thép nhà xưởng 2 tầng, có cầu trục. Ngoài ra, đồ án còn thực hiện các kết cấu phụ trợ khác bao gồm: Kết cấu sàn liên hợp composite, kết cấu bể nước ngầm, kết cấu tháp nước trên cao và hệ giằng gió...vv....

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- MỤC LỤC CHƯƠNG GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CƠNG TRÌNH .6 2.2 VẬT LIỆU 2.2 TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM .8 CHƯƠNG HỆ DẦM SÀN LIÊN HỢP COMPOSITE 3.1 TÍNH TỐN SÀN .9 3.2 TÍNH TỐN HỆ DẦM PHỤ ĐIỂN HÌNH .20 3.3 TÍNH TỐN LIÊN KẾT DẦM PHỤ VÀO DẦM CHÍNH 26 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG ĐIỂN HÌNH - KHUNG ĐẦU HỒI .28 4.1 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 28 4.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHUNG NGANG .29 4.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRONG TÁC DỤNG LÊN KHUNG 32 4.4 THIẾT KẾ CẤU KIỆN KHUNG ĐIỂN HÌNH 41 4.4.1 Thiết kế dầm DM6 46 4.4.2 Thiết kế dầm DC6 50 4.4.3 Thiết kế dầm vai 52 4.4.4 Thiết kế cột biên CB6 56 4.4.5 Thiết kế cột CG6 60 4.5 THIẾT KẾ LIÊN KẾT KHUNG ĐIỂN HÌNH 62 4.5.1 Thiết kế liê kết cột biên đầu trái dầm DM6 .62 4.5.2 Thiết kế liên kết đoạn dầm DM6-1 DM6-2 65 4.5.3 Thiết kế liên kết đoạn dầm DM6-2 DM6-3 67 4.5.4 Thiết kế liên kết đỉnh mái 69 4.5.5 Thiết kế liên kết cột biên dầm DC6 71 4.5.6 Thiết kế liên kết cột dầm DC6 73 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- 4.5.7 Thiết kế liên kết nối đoạn dầm DC6 74 4.5.8 Thiết kế liên kết chân cột biên .76 4.5.9 Thiết kế liên kết chân cột .84 4.6 THIẾT KẾ CẤU KIỆN KHUNG ĐẦU HỒI 85 4.6.1 Thiết kế dầm DM1 85 4.6.2 Thiết kế dầm DC1 88 4.6.3 Thiết kế cột biên CB1 90 4.6.4 Thiết kế cột CG1 94 4.7 THIẾT KẾ LIÊN KẾT KHUNG ĐẦU HỒI .97 4.7.1 Thiết kế liên kết cột biên đầu trái dầm DM1 .97 4.7.2 Thiết kế liên kết đoạn dầm DM1 99 4.7.3 Thiết kế liên kết đỉnh mái 101 4.7.4 Thiết kế liên kết cột biên dầm DC1 103 4.7.5 Thiết kế liên kết cột dầm DC1 105 4.7.6 Thiết kế liên chân cột biên 107 4.7.7 Thiết kế liên chân cột 115 4.8 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ CƠNG TRÌNH 116 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ GIẰNG 119 5.1 TỔNG QUANG VỀ HỆ GIẰNG 119 5.2 TÍNH TỐN HỆ GIẰNG .120 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 124 6.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 124 6.2 KIỂM TRA ĐẨY NỔI 124 6.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH 3D 126 6.4 TÍNH TỐN BẢN NẮP 130 6.5 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH 136 6.6 TÍNH TỐN BẢN ĐÁY 146 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN TẦNG TRỆT .153 7.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 153 7.2 TÍNH TỐN CỐT THÉP BẢN SÀN .156 CHƯƠNG THIẾT KẾ THÁP NƯỚC TRÊN CAO 159 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHĨA 2013- 8.1 THƠNG SỐ THIẾT KẾ 159 8.2 TÍNH TỐN TIẾT DIỆN THANH 163 8.3 THIẾT KẾ LIÊN KẾT 166 CHƯƠNG THIẾT KẾ MĨNG CƠNG TRÌNH 167 9.1 XỬ LÝ HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 9.2 NỘI LỰC THIẾT KẾ 9.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 9.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 CHƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.1.1 Địa điểm xây dựng: Cơng trình nhà xưởng Phước Bình - phường Phước Bình-Quận 9-Tp HCM 1.1.2 Hiện trạng kỹ thuật hạ tầng đô thị: Nhà xưởng xây dựng vị trí tương đối thuận lợi, nằm tuyến đường huyết mạch, nằm cạnh Xa Lộ Hà Nội Phía Nam giáp quận 2, hướng Đơng Long Thành, Đồng Nai Đồng thời, Quận có mật độ dân cư mức trung bình, mức độ thị hóa chưa cao, quỹ đất tương đối lớn nên thích hợp để xây dựng nhà xưởng Hình 1.1: Vị trí khu đất xây dựng cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.2.1 Mơ tả cơng trình Mặt cơng trình có chiều dài 104m, rộng 30m, diện tích xây dựng vào khoảng 3120 m2 Cao trình -0.300 m nằm mặt đất tự nhiên Cơng trình gồm tầng: tầng để kho chứa hàng, tầng khu sản xuất Tận dụng tối đa diện tích sử dụng với liệu bao che tole vách màu kết hợp với số kính nhằm lấy sáng cho cơng trình đồng thời tạo cảm giác tươi mới, cho cơng trình nhà xưởng 1.2.2 Hệ thống giao thơng Bố trí hành lang xun suốt nhà xưởng, nhịp nhà xường, hành lang phải có vạch cảnh báo, hướng dẫn đảm bảo lại an tồn tránh va chạm với thiết bị cơng nghiệp nhà xưởng GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHĨA 2013- Bố trí cầu thang vận thăng chở hàng, phục vụ nha cầu di chuyển chuyên chở hàng hóa, nguyên liệu sản xuất 1.2.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT a Hệ thống điện Điểm đấu nối: Sử dụng nguồn điện cấp từ điện lực Thành Phố Hồ Chí Minh tuyến đường nằm khu dân cư Hệ thống điện chia thành hạng mục sau: Hệ thống chiếu sáng: Yêu cầu độ rọi tiêu chuẩn cho khu vực Hệ thống chiếu sáng cố thoát hiểm: Được bố trí khu vực nhạy cảm, hành lang, nơi tập trung đông người Hệ thống cấp nguồn ổ cắm, hệ thống điều hòa khơng khí, hệ thống vận hành máy động lực: Bố trí hợp lý tối ưu không gian làm việc tiếp đất an tồn Tủ điện cáp động lực: Có máy biến áp đảm bảo an toàn điện, hệ thống máy phát điện dự phòng cấp nguồn 100% cho nhà máy phòng cố điện trì sản xuất Hệ thống cấp nước b Hệ thống cấp nước Cấp nước cho trụ sở đấu nối từ mạng lưới cấp nước Thành Phố tuyến đường khu dân cư dẫn qua đồng hồ nước đưa vào bể chứa nước ngầm Hệ thống thoát nước Thoát nước sinh hoạt: Nước sinh hoạt nhà xưởng đưa vào bể xử lý nước thải sau thoát hệ thống thoát Thành phố Các hố ga nước thiết kế nắp kín theo tuyến riêng khỏi cơng trình đấu nối với cống thoát nước khu vực c Thoát nước mưa Nước mưa sàn mái thu vào máng xối xuống tầng hố ga thu nước từ theo ống thoát đấu nối vào hệ thống thoát nước khu vực Nước mưa mặt sân thoát vào hố ga thu nước mặt từ vào mạng khu vực d Thơng gió chiếu sáng Bố trí kết hợp hệ số kính, lam che nhơm, hệ thống gió khối nhà, đảm bảo điều kiện sáng thơng thống Ngồi ra, bố trí thêm quạt gió cưỡng bức, để tăng lưu thơng khơng khí nhà xưởng e Phòng cháy hiểm Các hộp chữa cháy đặt vị trí dễ thấy chữa cháy vị trí cơng trình với tia nước dày đặc 10m, tâm họng chữa cháy vách tường đặt cách sàn +1.25m Dùng bình cứu hỏa hố chất CO2 & ABC Nước chữa cháy bơm từ bể nước ngầm thông qua hệ thống dẫn nước khối nhà GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 CHƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CƠNG TRÌNH 2.1.1 Hệ kết cấu Kết cấu thành phần quan trọng cơng trình, đóng vai trò khung xương giúp cho cơng trình đứng vững Giải pháp kết cấu khung kèo thép lắp ghép sử dụng phổ biến công trình cơng nghiệp bao gồm: Hệ kết cấu chịu lực khung kèo thép gồm cột, dầm, giằng xà gồ Trong khuôn khổ đồ án, quy mô cơng trình tầng nên sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu hệ khung kèo thép chịu lực phù hợp với quy mơ cơng trình, đảm bào khả chịu lực, mang lại hiệu kinh tế cao Việc lựa chọn dựa sở: công trình nhà cơng nghiệp tầng có nhịp dầm không lớn Lmax = 30 m, nên sử dụng hệ khung kèo thép đảm bảo khả chịu tải chuyển vị đỉnh cơng trình Hình 2.1: Sơ đồ kết cấu khung không gian 2.1.2 Kết cấu mái đỡ mái Kết cấu đỡ mái sử dụng Xà gồ LYSAGHT® Zinc Hi-ten Z&C BlueScope Buildings Việt Nam G450-Z275, kí hiệu Z20019 Kết cấu mái: Tole mạ màu có sóng vng, khổ rộng 1m, cao 25mm, độ dày thép 0,3mm ( trước mạ) 0,35mm (sau mạ) GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Kết cấu bao che Kết cấu bao che gồm tường cao 1.2m với cửa sổ, cửa đi, lam gió hệ thống tole quanh nhà phận kết cấu bao che thẳng đứng nhà Công trình sử dụng loại tường tự mang xây gạch dày 20 (cm) xây gạch ống 818, câu gạch thẻ, vữa xây M75, vữa tô M75 dày 2cm, sơn nước, cao đến cao độ +1.200m so với cốt ± 0.000 Tường xây hệ đà kiềng Thoát nước mưa: máng xối thép dày 2mm, sơn dầu ống đứng PVC Ø114 Cửa kho: kích thước lọt lòng 4.04.4 (m) Cửa vào: kích thước lọt lòng 1.21.8 (m) Ngồi kết cấu có hệ dầm cầu chạy, hệ khung đầu hồi chống gió dự kiến dùng vật liệu thép 2.1.3 Kết cấu móng Hệ móng cơng trình tiếp nhận tồn tải trọng cơng trình truyền vào đất.Với quy mơ cơng trình tầng điều kiện địa chất trung bình nên sinh viên đề xuất phương án móng đơn Do khung ngang kết cấu thép nên phía mặt móng chơn sẵn bu lơng neo, vị trí số lượng bu lơng neo xác định theo tính tốn liên kết cột với móng 2.2 VẬT LIỆU Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt Vật liệu có tính biến dạng cao: khả biến dạng cao bổ sung cho tính chịu lực thấp Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trường hợp có tính chất lặp lại, khơng bị tách rời phận cơng trình Vật liệu có giá thành hợp lý Trong lĩnh vực xây dựng cơng trình chủ yếu sử dụng vật liệu thép bê tông cốt thép với lợi dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi Ngồi có loại vật liệu khác sử dụng vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Trong phạm vi đồ án, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng cơng trình thép bê tông cốt thép 2.2.1 Bê tông Bê tông cấp độ bền B20: Rb =11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa, Eb = 30×103 Mpa; Bê tơng cấp độ bền B25: Rb = 14.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa, Eb = 30×103 Mpa; Vữa xi măng-cát (M75): Xây tơ, trát tường nhà 2.2.2 Cốt thép ST T Loại thép Ghi Thép AI: Cường độ chịu kéo, nén tính toán: Rs = Rsc = 225 MPa; Cường độ chịu cắt Rsw = 175 MPa ; Môđun đàn hồi :Es = 2.1106 MPa Cốt thép có Ø < 10 mm GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Thép AII: Cường độ chịu kéo, nén tính tốn: Rs = Rsc = 280 MPa; Cường độ chịu cắt Rsw = 225 MPa ; Môđun đàn hồi: Es = 2106 MPa Bảng 1.1 Chỉ tiêu cường độ cốt thép ST T Loại thép CCT34: Cường độ tiêu chuẩn fy fy = 220 MPa; Cường độ tính tốn f f = 210 Mpa; Môđun đàn hồi :E = 2.1105 MPa Cốt thép dọc kết cấu loại có Ø ≥10mm Ghi Thép với độ dày t �20(mm) Bảng 1.2 Chỉ tiêu cường độ thép 2.3 TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động- Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5575:2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9362-2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCVN 10304:2014 Thiết kế móng cọc Tiêu chuẩn EC Các giáo trình, hướng dẫn thiết kế tài liệu tham khảo khác Phương pháp xác định nội lực Trong phạm vi đồ án này, sinh viên sử dụng phần mềm sau để phân tích nội lực mơ hình: Phần mềm SAP2000 ver19, ETABS2016 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- CHƯƠNG HỆ DẦM SÀN LIÊN HỢP Nội dung chương bao gồm: - Lý thuyết tính tốn; (phụ lục) - Tải trọng tác dụng lên sàn, sơ đồ tính nội lực sàn; - Tính tốn kiểm tra sàn giai đoạn: thi công làm việc liên hợp; - Tính tốn bố trí cốt thép cho sàn; - Tính tốn hệ dầm liên hợp đỡ sàn 3.1 TÍNH TỐN SÀN 3.1.1 Lý thuyết tính tốn sàn liên hợp Yêu cầu thiết kế Sàn liên hợp: xem xét sàn làm việc nhịp liên tục có nhịp dài: Thời gian chống cháy: 1.5 giờ(90 phút) Phương án thi công: không sử dụng chống tạm Chọn sàn, vật liệu Chọn sàn ComFlor46 thương hiệu Corus ComFlor46 sản phẩm điển hình cho nhịp 2.6÷3.3m(trường hợp khơng sử dụng chống tạm) Sản phẩm có bề rộng phủ lên đến 900mm, bề rộng lớn có lợi cho thi cơng lắp đặt nhanh chóng Vật liệu: Mạ phương pháp nhúng kẽm nóng Ứng suất giới hạn chảy nhỏ 280N/mm Khối lượng lớp mạ kẽm nhỏ 275g/m² mặt Hình 3.1: Tiết diện sàn ComFlor46 Bảng 3.1 Bảng tra loại bê tông trọng lượng thường không sử dụng chống tạm GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHĨA 2013- Thơng số sàn ComFlor46 loại sàn dày 130mm Chiều Chiều Trọng Trục Mô men Khả chịu uốn Diện tích dày dày thực lượng trung hòa qn tính M+ Mmm mm kN/m2 mm2 mm cm4/m kNm/m kNm/m 1.2 1.16 0.13 1534 20.44 53 5.99 6.23 Chọn chiều dày sàn liên hợp (thỏa mãn điều kiện chiều dày quy định) Với khuyến nghị nhà sản xuất sau: Lưới thép tương ứng, xét điều kiện thi công Việt Nam chọn lưới thép ϕ10a200 (đoạn nối 400mm) Bố trí lưới thép gối tựa từ gối vươn 1.2m Ở vùng nhịp, diện tích lưới thép giảm nửa(đến 0.1% cho thi công không chống tạm), phải hình 4.2 kiểm tra lại khả nặng chịu lửa Tỉ lệ nhịp/chiều cao sàn nhỏ 35 bê tông thường: (với bê tông thường) Độ võng giới hạn: thường thỏa thuận với chủ đầu tư, giới hạn sau: Giai đoạn thi công: ; độ võng hoạt tải thi công không nên vượt nhịp/180 20mm, độ trũng sàn xét đến khơng vượt q nhịp/130 30mm Độ võng hoạt tải: Tổng độ võng: Tải trọng: tải trọng giai đoạn thi công gồm trọng lượng thân hoạt tải thi công Hoạt tải lấy 1.5 kN/m² 4.5/Lp(Lp nhịp tiết diện sàn gối tựa) Đối với sàn nhiều nhịp thi công không chống tạm, tải thi công 1.5 kN/m² xét nhịp Trên nhịp khác, hoạt tải thi cơng có giả trị 0.75 kN/m² Lỗ mở: thiết kế dựa theo kích thước nó: Nhỏ: diện tích 300mm², không cần bổ xung thêm cốt thép; Vừa: diện tích 300÷700mm², thường u cầu gia cường cốt thép; Lớn: diện tích 700 mm² GVHD: THẦY LÊ VĂN THƠNG 10 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013-  zp  0, 226.137,5  31, 075kPa m1m2 ( A.bz  II  B.h1. II'  D.cII ) ktc - m1 : hệ số điều kiện làm việc đất, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 ta m1 = 1,2 với sét pha có độ sệt IL = 0,23  0,5 - m2 : hệ số điều kiện làm việc công trình, cơng trình khung thép, kết cấu cứng có tỉ số: Rz  - ktc : hệ số độ tin cậy, tiêu lý lấy từ hồ sơ khảo sát địa chất, ktc = 1.0 - A, B, D : hệ số không thứ nguyên, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 với II =1355’ ta hệ số:  II  8, 6kN / m3 18.1  19, 4.1  9,9.2  II'   14,3kN / m3 tc N bz   a2  a p z l  b 2,8  1,   0, m 2 647, 67 bz   0,  0,  3,9 31, 075 1, �1 Rz  �(0, 29 �3,9 �8,  2,17 �4 �14,3  4, 69 �29)  323,8 kPa a  zbt   zp  58,  31, 075  89, 275 �Rz  323,8kPa Vậy kích thước móng thỏa điều kiện cường độ mặt lớp đất yếu 9.3.5 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn II Theo Phụ lục C.1.1, độ lún móng dùng sơ đồ tính tốn dạng bán khơng gian biến dạng đàn hồi tuyến tính xác định phương pháp cộng lún lớp phạm vi chịu nén nền, áp dụng cho móng có chiều rộng đường kính nhỏ 10m Phạm vi tính lún móng đơn tính từ mặt phẳng đặt đáy móng đến độ sâu thỏa mãn điều kiện pz  0,2pdz Áp lực trọng lượng thân đất mặt phẳng đáy móng: Áp lực phụ thêm tải trọng mặt phẳng đáy móng: Cơng trình thuộc dạng khung thép, theo bảng 16 TCVN 9362: 2012 có độ lún tuyệt đối lớn Sgh = 12 cm Sinh viên chia lớp đất thành lớp phân tố đồng có chiều dày GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 167 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Áp lực phục thêm tải trọng cơng trình độ sâu z kể từ đáy móng: Trong đó: Hệ số tra bảng Bảng C.1 TCVN 9362: 2012 phụ thuộc vào tỉ số tỉ số pz = Lớp pdz Điểm z 2z/b  .p0 đất (kPa) (kPa) 0 0.00 137.45 27.75 0.25 0.36 0.9775 134.357 32.6 0.5 0.71 0.8929 122.729 37.45 0.75 1.07 0.7718 106.084 39.925 1.43 0.6468 88.9027 42.4 1.25 1.79 0.5358 73.6457 44.875 1.5 2.14 0.4462 61.3302 47.35 1.75 2.50 0.3715 51.0627 49.825 2.86 0.3109 42.7332 52.3 2.25 3.21 0.264 36.2868 54.775 10 2.5 3.57 0.2262 31.0912 57.25 11 2.75 3.93 0.195 26.8028 59.4 12 4.29 0.1694 23.284 61.55 13 3.25 4.64 0.1488 20.4526 63.7 14 3.5 5.00 0.131 18.006 65.85 15 3.75 5.36 0.116 15.9442 68 16 5.71 0.102 14.0199 70.15 Bảng 9.5 Giá trị áp lực phụ thêm theo độ sâu z Tại đáy lớp 15 có , sinh viên dừng tính lún lớp GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 168 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Hình 9.6 Biểu đồ áp lực tải trọng thân tải trọng cơng trình Độ lún phân tố xác định theo cơng thức: Trọng đó: - hệ số rỗng ứng với áp lực nén ( trọng lượng thân đất); - hệ số rỗng ứng với áp lực nén (do trọng lượng thân đất áp lực phụ thêm tải trọng công trình Lớp đất Điểm pz = .p0 (kPa) pdz (kPa) 137.45 27.75 30.175 134.357 32.6 122.729 37.45 39.92 42.4 35.025 38.687 41.162 43.637 106.084 88.9027 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 169 P1i (kPa) P2i (kPa) e1i (kPa) e2i (kPa) 166.07 163.56 153.09 138.65 124.91 0.6539 0.6267 0.6272 0.6293 0.6322 0.6350 0.653 0.6522 0.6517 0.6512 Si (cm) 0.4108 0.3888 0.3462 0.2951 0.2461 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 10 11 12 13 14 15 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- 36.2868 52.3 54.77 5 46.112 48.587 51.062 53.537 56.012 31.0912 57.25 58.325 26.8028 59.4 60.475 23.284 61.55 62.625 20.4526 63.7 64.775 18.006 65.85 66.925 15.9442 68 69.075 14.0199 70.15 73.6457 61.3302 51.0627 42.7332 44.87 47.35 49.82 0.6507 0.6502 0.6497 0.6492 113.6 104.78 97.960 93.047 89.701 0.6488 0.6483 0.8918 0.8912 0.8905 0.8899 0.8892 87.272 85.518 84.493 84.004 83.900 84.057 0.6372 0.6390 0.6404 0.6413 0.6420 0.6425 0.8843 0.8846 0.8848 0.8848 0.8847 TỔNG 0.2044 0.1702 0.1421 0.1197 0.1021 0.0878 0.0992 0.0867 0.0762 0.0673 0.0594 2.9027 Bảng 9.6 Giá trị độ lún móng đơn M1 Độ lún tổng cộng Thỏa mãn điều kiện độ lún giới hạn 9.3.6 Kiểm tra kích thước móng với tổ hợp nội lực lại: Hình 7.6 Nội lực đáy móng Ntc Mtc (kN) (kNm) 604,25 263,76 ptcmax (kPa) ptcmin (kPa) ptctb (kPa) 198,3 9,9 154,2 Bảng 7.8 Giá trị áp lực tiêu chuẩn đáy móng M1 Vậy móng M1 thỏa điều kiện áp lực đáy móng 9.3.7 Tính tốn độ bền cấu tạo móng a Xác định chiều cao móng Lựa chọn bê tơng móng cấp độ bền B25, Rb= 14,5Mpa, Rbt = 1,05 Mpa Thép đường kính ≥ 10 mm, thép AII có Rs = 28 kN/cm2 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 170 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Sinh viên sử dụng tổ hợp nội lực comb45 gây ứng suất lớn để tính tốn để tính tốn Áp lực tính tốn đáy móng: ; Áp lực tính tốn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây Chiều cao móng theo điều kiện chịu uốn xác định theo cơng thức: Trong đó: Thay số: Chọn chiều cao tổng cộng móng 0,5 m Đáy móng cấu tạo lớp bê tơng lót móng, chiều dày lớp bảo bệ móng abv = 3,5 cm, a= 3,5 +/2  cm Vậy chiều cao làm việc móng Hình 9.7 Xác định chiều cao làm việc móng M1 Quan niệm chọc thủng xảy theo bề mặt hình chóp cụt có mặt bên xuất phát từ chân cột và nghiêng góc 45 độ so với trục đứng Lực gây chọc thủng: Trong đó: tt p2tt  pmin  1,9  0, 45 tt 1,9  0, 45 tt pmax  pmin  124,   252,8  124,   232,1kPa   2,8 2,8 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 171 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 pcttt  ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- tt p2tt  pmax 232,1  252,8   242, 45kPa 2 Khả chống chọc thủng: Trong đó: Thay số: Như chiều cao móng thỏa điều kiện chọc thủng Hình 9.8 Kiểm tra chọc thủng móng M1 b Tính cốt thép đế móng Xem đáy móng cơng xơn ngàm mép cổ móng, chịu tải trọng phân bố phản lực đất Dùng mặt cắt I-I II-II qua mép cột theo phương (hình vẽ): Hình 9.9 Sơ đồ tính thép móng M1 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 172 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Momen theo phương cạnh dài : Diện tích cốt thép theo phương cạnh dài (mặt cắt I-I): Chọn 1112 có , khoảng cách thép: Khoảng cách thép: Chiều dài thép: Momen theo phương cạnh ngắn (mặt cắt II-II): Diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn: Chọn 610 có , khoảng cách thép: Khoảng cách thép: Chọn cấu tạo 10a200 Chiều dài thép: 9.4 THIẾT KẾ MĨNG M2 9.4.1 Tải trọng truyền xuống móng Nội lực thiết kế ( giá trị tuyệt đối) Chân cột C1 Comb45 M (kN.m) N (kN) Q (kN) -499,96 Lựa chọn chiều sâu chơn móng Đặt đáy móng lên lớp đất Chọn chiều sâu chơn móng Df = 1,5m ( chưa kể đến lớp bê tơng lót) Xác định kích thước sơ đáy móng Theo mục 4.6.9 - TCVN 9362:2012 tiêu cường độ đất xác định theo tiêu lý: Từ hồ sơ địa chất ta có tiêu lớp đất sau: II =155’, II = 19,4 kN/m3, cII = 26 kN/m2 để tính tốn thiết kế Giả thiết dung trọng tự nhiên lớp đất san lấp  =18 kN/m3 19, �0,5  18 �1  II'   18,5kN / m3 1,5 Với: GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 173 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- - m1 : hệ số điều kiện làm việc đất, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 ta m1 = 1,2 với sét pha có độ sệt IL = 0,23  0,5 - m2 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình, cơng trình khung thép, kết cấu cứng có tỉ số: - ktc : hệ số độ tin cậy, tiêu lý lấy từ hồ sơ khảo sát địa chất, ktc = 1.0 - A, B, D : hệ số không thứ nguyên, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 với II =1505’ ta hệ số: Vì móng chịu tải tâm nên chọn sơ tỉ lệ cạnh đáy móng: Từ điều kiện: ptc = R Chọn b = 1,6 m  l = 1,6 m Vậy sơ chọn kích thước móng M2: 1,6x1,6(m) 9.4.2 Kiểm tra lại kích thước đáy móng Cường độ tiêu chuẩn đất: Hình 9.10 Nội lực đáy móng M2 Hình 9.11 Kích thước móng M2 Áp lực tiêu chuẩn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây là: Để kích thước móng thõa mãn điều kiện áp lực : ptbtc  226,8  R  240, kPa GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 174 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Sinh viên nhận thấy lớp đất thứ có 2 = 1355’< 1 = 1505’ nên cần kiểm tra cường độ đỉnh lớp đất Kiểm tra cường độ mặt lớp đất yếu:  zbt   zp �Rz  zbt  18.1  19, 4.1  9,9.2  58, 2kPa  zp  k0 pgl  k0 ( p tc   h) l 2z k0  f ( ; )  f (1;3,125)  0,518 b b pgl  226,8  18,5.1,5  199,1kPa  zp  0,518.199,1  103,1kPa m1m2 ( A.bz  II  B.h1. II'  D.cII ) ktc - m1 : hệ số điều kiện làm việc đất, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 ta m = 1,2 với sét pha có độ sệt IL = 0,23  0,5 - m2 : hệ số điều kiện làm việc cơng trình, cơng trình khung thép, kết cấu cứng có tỉ số: Rz  - ktc : hệ số độ tin cậy, tiêu lý lấy từ hồ sơ khảo sát địa chất, ktc = 1.0 - A, B, D : hệ số không thứ nguyên, tra bảng 14 - TCVN 9362:2012 với II =1355’ ta hệ số:  II  8, 6kN / m3 18.1  19, 4.1  9,9.2  II'   14,3kN / m3 tc N bz   zp 580,  2, 103,1 1, 2.1 Rz  (0, 29.2, 4.8,  2,17.4.14,3  4, 69.29)  319,3kPa  zbt   zp  58,  103,1  161,3 �Rz  319,3kPa Vậy kích thước móng thỏa điều kiện cường độ mặt lớp đất yếu 9.4.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn II bz  Theo Phụ lục C.1.1, độ lún móng dùng sơ đồ tính tốn dạng bán khơng gian biến dạng đàn hồi tuyến tính xác định phương pháp cộng lún lớp phạm vi chịu nén nền, áp dụng cho móng có chiều rộng đường kính nhỏ 10m Phạm vi tính lún móng đơn tính từ mặt phẳng đặt đáy móng đến độ sâu thỏa mãn điều kiện pz  0,2pdz GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 175 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- Áp lực trọng lượng thân đất mặt phẳng đáy móng: Áp lực phụ thêm tải trọng ngồi mặt phẳng đáy móng: Cơng trình thuộc dạng khung thép, theo bảng 16 TCVN 9362: 2012 có độ lún tuyệt đối lớn Sgh = 12 cm Sinh viên chia lớp đất thành lớp phân tố đồng có chiều dày Áp lực phục thêm tải trọng cơng trình độ sâu z kể từ đáy móng: Trong đó: Hệ số tra bảng Bảng C.1 TCVN 9362: 2012 phụ thuộc vào tỉ số tỉ số Lớp pz = .p0 pdz Điểm z 2z/b  đất (kPa) (kPa) 0 0.00 199.1 27.7 0.25 0.31 0.969 192.928 32.55 0.5 0.63 0.868 172.819 37.4 0.75 0.94 0.732 145.741 39.875 1.25 0.586 116.673 42.35 1.25 1.56 0.465 92.5815 44.825 1.5 1.88 0.37 73.667 47.3 1.75 2.19 0.298 59.3318 49.775 2.50 0.243 48.3813 52.25 2.25 2.81 0.2 39.82 54.725 10 2.5 3.13 0.167 33.2497 57.2 11 2.75 3.44 0.142 28.2722 59.35 12 3.75 0.122 24.2902 61.5 13 3.25 4.06 0.105 20.9055 63.65 14 3.5 4.38 0.092 18.3172 65.8 15 3.75 4.69 0.081 16.1271 67.95 16 5.00 0.07 13.937 70.1 Bảng 9.7 Giá trị áp lực phụ thêm theo độ sâu z Tại đáy lớp thứ 15 có , sinh viên dừng tính lún lớp GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 176 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHĨA 2013- Hình 9.13 Biểu đồ áp lực tải trọng thân tải trọng cơng trình Độ lún phân tố xác định theo công thức: Trọng đó: - hệ số rỗng ứng với áp lực nén ( trọng lượng thân đất); - hệ số rỗng ứng với áp lực nén (do trọng lượng thân đất áp lực phụ thêm tải trọng cơng trình pz = Lớp pdz P1i P2i e1i e2i Điểm .p0 Si đất (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (cm) 0.6539 0.6095 0.6715 199.1 27.7 30.12 226.13 0.6530 0.6128 0.6071 192.928 32.55 34.97 217.84 0.6522 0.6204 172.819 37.4 38.637 197.91 0.482 39.87 0.6517 0.6255 0.3971 145.741 41.112 172.31 0.6512 0.6303 0.3168 116.673 42.35 43.587 148.21 44.82 0.6507 0.6341 0.2517 92.5815 46.062 129.18 73.667 47.3 48.537 115.03 0.6502 0.6369 0.2014 GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 177 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 20139 10 11 12 13 14 15 16 59.3318 48.3813 49.77 39.82 52.25 54.72 33.2497 57.2 28.2722 59.35 24.2902 61.5 20.9055 63.65 18.3172 65.8 16.1271 67.95 13.937 70.1 51.012 104.86 0.6498 53.487 97.588 0.6493 0.6488 55.962 92.497 0.6483 58.275 89.036 0.8918 60.425 86.706 0.8912 62.575 85.172 0.8905 64.725 84.336 0.8899 66.875 84.097 0.8892 69.025 84.057 9 0.6390 0.6404 0.6415 0.6421 0.8839 0.8844 0.8847 0.8847 0.8847 Tổng 0.1632 0.1336 0.1107 0.0933 0.1041 0.0896 0.0778 0.0683 0.0596 3.8285 Bảng 9.8 Giá trị độ lún móng đơn M2 Độ lún tổng cộng Thỏa mãn điều kiện độ lún giới hạn 9.4.4 Tính tốn độ bền cấu tạo móng a Xác định chiều cao móng Lựa chọn bê tơng móng cấp độ bền B25, Rb= 14,5Mpa, Rbt = 1,05 Mpa Thép đường kính ≥ 10 mm, thép AII có Rs = 28 kN/cm2 Sinh viên sử dụng tổ hợp nội lực comb45 gây ứng suất lớn để tính tốn để tính tốn Áp lực tính tốn đáy móng: Áp lực tính tốn đáy móng tải trọng tiêu chuẩn gây Chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng xác định công thức: GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 178 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- N ct �N cct N 0tt  Fdth p tt �0, 75.Rbt h0 btb N 0tt �0, 75.1, 05, h0 (4bc  4h0 ) F 659, 43 659, 43  (0,32  2h0 ) �0, 75.1050.(4.0,32  4.h0 ) 1, 6.1, h0 �0, 251m Chọn chiều cao tổng cộng móng 0,35m Đáy móng cấu tạo lớp bê tơng lót móng, chiều dày lớp bảo bệ móng abv = 3,5 cm, a= 3,5 +/2  cm Vậy chiều cao làm việc móng N 0tt  (bc  2h0 ) Hình 9.14 Kiểm tra chọc thủng móng M2 b Tính cốt thép đế móng Xem đáy móng cơng xơn ngàm mép cổ móng, chịu tải trọng phân bố phản lực đất Dùng mặt cắt I-I II-II qua mép cột theo phương (hình vẽ): GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 179 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHĨA 2013- Hình 9.15 Sơ đồ tính thép móng M2 Momen theo phương cạnh dài : Diện tích cốt thép theo phương cạnh dài (mặt cắt I-I): Chọn 712 có , khoảng cách thép: Khoảng cách thép: Chiều dài thép: Momen theo phương cạnh ngắn (mặt cắt II-II): Diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn: Chọn 1012 có , khoảng cách thép: Khoảng cách thép: Chiều dài thép: GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 180 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- TÀI LIỆU THAM KHẢO TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ TCVN 5575 - 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 - 1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9362 - 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCVN 10304 - 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn EC3: Thiết kế kết cấu thép EN 1993-1-1 : Tổng quát- Những quy định chung quy định cho nhà, cơng trình EN 1993-1-3: Những quy định chung-Quy định bổ sung với cấu kiện tạo hình nguội EN 1993-1-5: Những quy định chung- Cấu kiện SÁCH THAM KHẢO Thiết kế Kết cấu thép Nhà cơng nghiệp – GS Đồn Định Kiến (Chủ biên) NXB Khoa học kỹ thuật Kết cấu thép–Cấu kiện bản–GS.TS Phạm Văn Hội (Chủ biên).NXB Khoa học kỹ thuật Kết cấu thép cơng trình dân dụng cơng nghiệp – GS.TS Phạm Văn Hội (Chủ biên) NXB Khoa học kỹ thuật Bài tập Thiết kế Kết cấu thép – Trần Thị Thơn NXB ĐH quốc gia TP.HCM Nền móng – PGS TS Tô Văn Lận NXB Xây Dựng Cùng số tài liệu khác GVHD: THẦY LÊ VĂN THÔNG 181 ... tải Hoạt tải Bê tông Thép tôn Thép kết cấu Cốt thép Hệ số tính tốn lực cắt THÉP KẾT CẤU Trọng lượng thép Cường độ kéo/nén/uốn t.toán Cường độ t.toán chịu cắt Cường độ t.toán chịu ép mặt Cường... ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM 2018 CHƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KSXD KHÓA 2013- TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CƠNG TRÌNH 2.1.1 Hệ kết cấu Kết cấu thành phần quan trọng cơng trình,... đứng vững Giải pháp kết cấu khung kèo thép lắp ghép sử dụng phổ biến cơng trình cơng nghiệp bao gồm: Hệ kết cấu chịu lực khung kèo thép gồm cột, dầm, giằng xà gồ Trong khn khổ đồ án, quy mơ cơng