THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG DÂN DỤNG-ĐH BÁCH KHOA

Tính toán sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu.. Tính toán sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền.. Tính toán sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu.. Tính toán sức chịu tải

Trang 1

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN SỨC BỀN – KẾT CẤU

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI VÀ CĂN HỘ CAO CẤP CHO THUÊ

CNBM : TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC GVHDKC : ThS LÊ HOÀNG TUẤN

GVHDNM : ThS TRẦN QUANG HỘ SVTH :

LỚP : XD09DD02

MSSV :

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 05/2014

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp là môn học tổng kết giúp sinh viên đánh giá lại những kiến thức đã học được trong suốt thời gian học tập trong nhà trường Để có được ngày hôm nay, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến toàn thể Thầy , Cô Khoa

Kỹ Thuật Xây Dựng đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu cho em

Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Lê Hoàng Tuấn, Thầy Trần Quang Hộ, những người Thầy đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn để

em có thể hoàn thành luận văn đúng thời gian qui định

Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và trình

độ cá nhân hữu hạn nên bài làm không tránh khỏi sai sót Rất mong được sự thông cảm và tiếp nhận sự chỉ dạy, góp ý của quý Thấy, Cô và bạn bè

Cuối lời, em chúc cho nhà trường luôn gặt hái được nhiều thành công Em xin chúc các Thầy các Cô ở Khoa và đặc biệt là các Thầy đã giúp em hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp luôn khoẻ mạnh để truyền đạt những kinh nghiệm quý báo cho các lớp thế hệ sau này…!

Em xin chân thành cảm ơn !

(Sinh viên thực hiện)

Trang 3

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

BỘ MÔN SỨC BỀN KẾT CẤU -

-

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên: MSSV : Ngành: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP LỚP : XD09DD02 1 Đề tài luận văn : TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI VÀ CĂN HỘ CAO CẤP CHO THUÊ 2 Nhiệm vụ: 2.1 Kiến trúc (0%): Tìm hiểu về kiến trúc công trình, quy mô công trình, các giải pháp kỹ thuật sử dụng trong công trình 2.2 Kết cấu (70%): Thiết kế các kết cấu cơ bản của công trình bao gồm :  Sàn bê tông cốt thép ƯLT căng sau, sử dụng cáp bám dính  Tính toán khung trục 2,3: Cột, vách; cầu thang; bể nước;) 2.3 Nền móng (30%): Thiết kế 2 phương án móng (móng cọc barrette và móng cọc khoan nhồi) 3 Ngày nhận luận văn: 12/02/2014 4 Ngày hoàn thành: 25/05/2014 5 Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn Th.S LÊ HOÀNG TUẤN 70% KẾT CẤU Th.S TRẦN QUANG HỘ 30% NỀN MÓNG Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn

Ngày tháng năm …

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GVHDKC GVHDNM TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC ThS LÊ HOÀNG TUẤN Th.S TRẦN QUANG HỘ PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ):

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết:

Nơi lưu trữ luận án:

Trang 4

I TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 TCXDVN 356-2005 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

2 TCVN 2737-1995 : Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCXD 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737-1995

4 TCXD 197-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

5 TCXD 205-1998 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

6 TCXD195 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi

7 Bộ Xây dựng (2008), Cấu tạo bê tông cốt thép, NXB Xây dựng

8 Ngố Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 1 (Phần cấu kiện cơ bản), NXB Khoa học Kỹ thuật

9 Ngố Thế Phong, Trịnh Kim Đạm (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 2 (Phần kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật

10 Bộ Xây dựng, Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006, NXB Xây Dựng

11 Nguyễn Đình Cống (2008), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo TCXDVN 356 -2005 (tập 1 và tập 2), NXB Xây Dựng Hà Nội

12 Nguyễn Đình Cống (2006), Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, NXB Xây Dựng Hà Nội

13 Vũ Mạnh Hùng (2008), Sổ tay thực hành Kết cấu Công trình, NXB Xây Dựng

14 Châu Ngọc Ẩn (2011), Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

15 Võ Phán, Phan Lưu Minh Phượng ( 2011 ), Cơ học đất, NXB Xây Dựng Hà Nội

16 Võ Phán, Hoàng Thế Thao (2010 ), Phân tích và tính toán móng cọc, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM

17 Trần Quang Hộ (2011), Giải pháp nền móng nhà cao tầng, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM

18 Phan Quang Minh (2010 ), Sàn phẳng bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau, NXB Khoa học Kỹ thuật

Trang 5

19 Hồ Hữu Chỉnh , Bài giảng bê tông cốt thép ứng lực trước- Đại học Bách Khoa TPHCM

20 Catalogue VSL Construction Systems US

21 American Concrete Institute (2008), Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary

22 Concrete society – Technical Report No 43 (1994), Post – tensioned Concrete Floors – Design Handbook 1st Ed

23 Post-Tensioning Institute (2006), Post-Tensioning Manual 6th Ed

24 Sami Khan Martin Williams (1995), Post – Tensioned Concrete Floors

25 M.K Hurst , Prestressed Concrete Design

Trang 6

1

MỤC LỤC :

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 14

1.1 TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 14

1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 15

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 15

1.3.1 Hệ thống thông gió và chiếu sáng 15

1.3.2 Hệ thống nước 16

1.3.3 Hệ thống điện và thông tin liên lạc 16

1.3.4 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy 17

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VÀ TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 18

2.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 18

2.1.1 Bê tông 18

2.1.2 Cốt thép 18

2.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 19

2.2.1 Tiết diện dầm biên 19

2.2.2 Tiết diện cột 19

2.2.3 Tiết diện vách 20

2.2.4 Chiều dày sàn 20

2.3 TẢI TRỌNG 21

2.3.1 Tải trọng theo phương đứng 21

2.3.1.1 Tính tải 21

2.3.1.2 Hoạt tải 28

2.3.2 Tải trọng ngang 29

2.3.2.1 Thành phần gió tĩnh 30

2.3.2.2 Thành phần gió động 30

2.3.2.3 Kết quả tính toán tải trọng gió 31

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG TRỤC 3-4 TẦNG 5-6 36

3.1 SƠ ĐỒ KIẾN TRÚC 36

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 37

3.2.1 Tĩnh tải 37

3.2.1.1 Tĩnh tải trên bản chiếu nghỉ: 37

3.2.1.2 Tĩnh tải trên bản thang : 37

3.2.2 Hoạt tải 39

Trang 7

2

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng 39

3.3 NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP 39

3.3.1 Tính bản thang và chiếu nghỉ S2 (Vế 1) 39

3.3.1.1 Sơ đồ tính 39

3.3.1.2 Nội lực 40

3.3.1.3 Tính toán và bố trí cốt thép 40

3.3.2 Tính bản thang và chiếu nhỉ S3 ( VẾ 2): 41

3.3.3 Tính bản S1 41

3.3.3.1 Sơ đồ tính 41

3.3.3.2 Nội lực 42

3.4 TÍNH DẦM D1 (200X300) 43

3.4.1 Tải trong tác dụng lên dầm D1 43

3.4.2 Sơ đồ tính 43

3.4.3 Nội lực 43

3.4.4 Tính và bố trí cốt thép 43

3.5 TÍNH DẦM D2 (150X300) 45

3.5.1 Tải trong tác dụng lên dầm D2 45

3.5.3 Nội lực 46

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 48

4.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 48

4.2 TÍNH BẢN NẮP ( S1) 49

4.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 49

4.2.1.1 Tĩnh tải 49

4.2.1.2 Hoạt tải: 50

4.2.3 Nội lực 51

4.3 TÍNH BẢN ĐÁY ( S2) 52

4.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản đáy 52

4.3.1.1 Tĩnh tải 52

4.3.1.2 Hoạt tải 52

Trang 8

3

4.3.3 Nội lực 54

4.4 TÍNH BẢN THÀNH 54

4.4.1 Tải trọng tác dụng 55

4.4.1.1 Tĩnh tải 55

4.4.1.2 Hoạt tải 55

4.4.3 Nội lực: 57

4.5 KIỂM TRA NỨT BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY 58

4.5.1 Kiểm tra bản thành 59

4.5.2 Kiểm tra bản đáy 59

4.6 TÍNH DẦM NẮP, DẦM ĐÁY 60

4.6.1 Tải trọng tác dụng lên hệ dầm nắp 60

4.6.1.1 Trọng lượng bản thân dầm: 60

4.6.1.2 Tải trọng bản nắp: 60

4.6.2 Tải trọng tác dụng lên hệ dầm đáy 61

4.6.2.1 Trọng lượng bản thân dầm: 61

4.6.2.2 Tải trọng bản đáy 61

4.6.2.3 Trọng lượng bản thân bản thành 62

4.6.3 Sơ đồ tính và nội lực: 62

4.6.5 Kiểm tra giật đứt 66

4.6.5.1 Lực tập trung từ dầm DN2 truyền vào dầm DN3 : 66

4.6.5.2 Lực tập trung từ dầm DĐ2 truyền vào dầm DĐ3 : 67

4.7 TÍNH CỘT 67

4.7.1 Tải trọng tác dụng 67

CHƯƠNG 5: SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU, SỬ DỤNG CÁP BÁM DÍNH 69

5.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN TẦNG 7 69

5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 69

5.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 69

5.2.1.1 Lựa chọn vật liệu 69

Trang 9

4

5.2.1.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn 72

5.3 LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP 72

5.3.1 Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn 72

5.3.2 Xác định khoảng cách từ tâm cáp đến mép ngoài của sàn 72

5.3.2.1 Khoảng cách từ mép sàn đến tâm cáp tại đầu cột 72

5.3.2.2 Khoảng cách tử mép sàn đến tâm cáp tại nhịp 73

5.3.3 Xác định cao độ cáp và hình dạng cáp trong sàn 73

5.4 TÍNH ỨNG SUẤT HỮU HIỆU TRONG CÁP 76

5.4.1 Chọn ứng suất trước ban đầu 76

5.4.2 Tính tổn hao ứng suất 76

5.4.2.1 Tính tổn hao do ma sát 77

5.4.2.2 Tổn hao do trượt đầu neo 79

5.4.2.3 Ứng suất trung bình sau khi trừ hao do ma sát và trượt đầu neo: 80

5.4.2.4 Hao ứng suất do các nguyên nhân khác: 80

5.4.3 Tính ứng suất hữu hiệu trong cáp 80

5.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG SÀN 80

5.5.1 Tính số lượng cáp cần thiết trong dải sàn khung tương đương trục 2 80

5.5.2 Tính số lượng cáp cần thiết trong dải sàn khung tương đương trụcB 81

5.5.3 Bố trí cáp ứng lực trước.( Xem bản vẽ ) 81

5.6 SƠ ĐỒ TÍNH KIỂM TRA ỨNG SUẤT TRONG SÀN 81

5.6.1 Giả thiết tính toán cho sàn 81

5.6.2 Sơ đồ khung tương đương 81

5.6.2.1 Cơ sở lí thuyết: 82

5.6.2.2 Xác định tiết diện cột tương đương 86

5.7 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DUNG LÊN KHUNG TƯƠNG ĐƯƠNG 89 5.7.1 Tải trọng tác dụng lên khung trục 2 90

5.7.1.1 Tải trọng tĩnh tải và hoạt tải 90

5.7.1.2 Xác định thành phần tải trọng tương đương trong cáp 90

5.7.1.3 Kiểm tra ứng suất nén trung bình trong dải sàn 90

5.7.1.4 Sơ đồ tải trọng 91

5.7.2 Tải trọng tác dụng lên khung trục B 92

5.7.2.1 Tải trọng tĩnh tải và hoạt tải 92

5.7.2.2 Xác định thành phần tải trọng tương đương trong cáp 92

Trang 10

5

5.7.2.3 Kiểm tra ứng suất nén trung bình trong dải sàn 93

5.7.2.4 Sơ đồ tải trọng 93

5.8 Các tổ hợp tải trọng theo ACI 318M-08 93

5.9 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA KHUNG TRỤC 2 94

5.9.1 Kiểm tra ứng suất trong bê tông 94

5.9.1.1 Tại giai đoạn truyền ứng lực trước (lúc buông neo) 94

5.9.1.2 Giai đoạn sử dụng 96

5.9.2 Tính cốt thép thường gia cường cho sàn 99

5.9.3 Kiểm tra nứt của sàn 100

5.9.4 Kiểm tra độ bền giới hạn (ULS) 100

5.9.4.1 Tính toán nội lực trạng thái giới hạn 100

5.9.4.2 Kiểm tra độ bền giới hạn 102

5.9.4.3 Kiểm tra pha hoại do đột ngột đứt cáp ( điều 18.8.2 ACI318-08) 103

5.9.5 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 104

5.9.5.1 Nội lực 104

5.9.5.2 Cơ sở lý thuyết 105

5.9.5.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt 106

5.10 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA KHUNG TRỤC B 107

5.10.1 Kiểm tra ứng suất trong bê tông 107

5.10.1.1 Tại giai đoạn truyền ứng lực trước (lúc buông neo) 107

5.10.1.2 Giai đoạn sử dụng 109

5.10.2 Tính cốt thép thường gia cường cho sàn 113

5.10.2.1 Tại các gối tựa trục 1-7 113

5.10.2.2 Tại các nhịp 113

5.10.3 Kiểm tra vết nứt của sàn 114

5.10.4 Kiểm tra độ bền giới hạn (ULS) 114

5.10.4.1 Tính toán nội lực trạng thái giới hạn 114

5.10.4.2 Kiểm tra độ bền giới hạn 116

5.10.4.3 Kiểm tra pha hoại do đột ngột đứt cáp ( điều 18.8.2 ACI318-08) 117

5.10.5 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN 118

5.10.5.1 Nội lực 118

5.10.5.2 Cơ sở lý thuyết 118

5.10.5.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt 118

5.11 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN 122

Trang 11

6

5.11.1 Cơ sở lí thuyết 122

TÍNH ĐỘ VÕNG CHO Ô BẢN S2: 125

5.11.2 Tính thành phần độ võng ngắn hạn do toàn bộ tải trọng tại giữa ô bản 125

5.11.3 Tính thành phần độ võng ngắn hạn do tải dài hạn tại giữa ô bản 128

5.11.4 Tính thành phần độ võng dài hạn do tải trọng dài hạn tại giữa ô bàn 128

5.11.5 Độ võng tổng cộng tại giữa ô bản 128

5.12 Tính cốt thép cho ô bản S1 128

5.12.1.1 Tải trọng tính toán tính cho bề rộng 1m 128

5.12.1.2 Sơ đồ tính 128

5.12.1.3 Nội lực 129

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 131

6.1 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 131

6.2 KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC 2 131

6.3 TÍNH THÉP CỘT KHUNG TRỤC 2 131

6.3.1 Cơ sở lí thuyết 131

6.3.2 Vật liệu 134

6.3.3 Tính cốt thép cột 134

6.3.3.1 Tính cốt thép dọc 134

6.3.3.2 Tính cốt đai trong cột 150

6.3.4 Tính thép dầm 150

6.3.4.1 Tính cốt thép dọc 152

6.3.4.2 Tính cốt thép đai 154

6.3.4.3 Kiểm tra điều kiện giật đứt 155

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 3 158

7.1 Tính cốt thép cột 158

7.1.1 Tính cốt thép dọc 158

7.1.1.1 Thép cột C1-1 159

7.1.1.2 Thép cột C1-2 160

7.1.1.3 Thép cột C3-1 161

7.1.1.4 Thép cột C3-2 162

7.1.2 Tính cốt đai trong cột 163

7.2 Tính thép dầm 163

7.2.1 Tính cốt thép dọc 165

Trang 12

7

7.2.2 Tính cốt đai 170

7.2.3 Kiểm tra điều kiện giật đứt 171

7.3 Tính vách 171

7.3.1 Tính thép doc 171

7.3.2 Cốt thép ngang: 172

7.3.3 Kết quả tính toán: 172

7.3.3.1 Vách P1 172

7.3.3.2 Vách P5 175

CHƯƠNG 8: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 180

8.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 180

8.1.1 XỬ LÍ VÀ THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 180

8.1.2 PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT 180

8.1.2.1 Hệ số biến động 180

8.1.2.2 Qui tắc loại trừ sai số 180

8.1.2.3 Các đặc trưng tiêu chuẩn 181

8.1.2.4 Các đặc trưng tính toán 182

8.2 TÓM TẮT ĐỊA CHẤT 183

8.3 MẶT CẮT ĐỊA CHẤT 184

8.4 TÍNH TOÁN THỐNG KÊ 184

8.4.1 THỐNG KÊ LỰC DÍNH ĐƠN VỊ VÀ GÓC MA SÁT TRONG 184

8.4.1.1 Lớp 1 184

8.4.1.2 Lớp 2 185

8.4.1.3 Lớp 3a 188

8.4.1.4 Lớp 3b 190

8.4.1.5 Lớp 4 191

8.4.1.6 Lớp 5a 193

8.4.1.7 Lớp 5b 196

8.4.2 THỐNG KÊ DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT 198

8.4.2.1 Lớp 1 198

8.4.2.2 Lớp 2 199

8.4.2.3 Lớp 3a 200

8.4.2.4 Lớp 3b 201

8.4.2.5 Lớp 4 201

8.4.2.6 Lớp 5a 202

Trang 13

8

8.4.2.7 Lớp 5b 203

8.5 TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT 204

CHƯƠNG 9: PHƯƠNG ÁN 1- MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 206

9.1 DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT 206

9.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 206

9.3 VẬT LIỆU 206

9.4 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 206

9.4.1 Sức chịu tải của cọc đường kính 0.8m, cao độ mũi cọc -36 m 206

9.4.1.1 Tính toán sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu 206

9.4.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền 207

9.4.1.3 Sức chịu tải của cọc 209

9.4.2 Sức chịu tải của cọc đường kính 1 m, cao độ mũi cọc -41 m 209

9.5 MẶT BẰNG MÓNG 214

9.6 TÍNH TOÁN MÓNG 214

9.6.1 Móng M2 cột C1-7 214

9.6.1.1 Tải trọng tác dụng 214

9.6.1.2 Xác định số lượng cọc 215

9.6.1.3 Bố trí cọc trong đài 215

9.6.1.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 216

9.6.1.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 216

9.6.1.6 Kiểm tra móng khối qui ước 217

9.6.1.7 Kiểm tra xuyên thủng 220

9.6.1.8 Tính toán cốt thép cho đài 221

Trang 14

9

9.6.1.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang 223

9.6.1.10 Kiểm tra khả năng chịu uốn của cọc 229

9.6.1.11 Kiểm tra cọc chịu cắt 230

9.6.1.12 Kiểm tra ổn định nền quanh cọc 231

9.6.2 Móng M3 cột C2-3 231

9.6.3 Móng M1 cột C4-1 245

9.6.4 Móng M4 cột C1-14 258

Trang 15

10

9.6.5 Móng M5 cột + vách 271

9.6.5.6 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 278

9.6.5.8 Tính toán cốt thép đài móng 282

CHƯƠNG 10: PHƯƠNG ÁN 2 – MÓNG CỌC BARRETTE 292

10.1 DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT 292

10.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 292

10.3 VẬT LIỆU 292

10.4 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 292

10.4.1 Sức chịu tải của cọc kích thước tiết diện 0.8x2.2 m, cao độ mũi cọc -37 m 292

10.4.2 Sức chịu tải của cọc kích thước tiết diện 0.8x2.2 m, cao độ mũi cọc -46 m 294

Trang 16

11

10.4.3 Sức chịu tải của cọc kích thước tiết diện 1x2.2 m, cao độ mũi cọc -43 m 295

10.5 MẶT BẰNG MÓNG 297

10.6 TÍNH TOÁN MÓNG 297

10.6.1 Móng M1 cột C1-14 297

10.6.2 Móng M2 cột C2-3 315

10.6.3 Móng M3 cột C1-7 334

Trang 17

12

10.6.4 Móng M4 cột + vách 352

10.6.4.6 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 359

10.6.4.8 Tính toán cốt thép đài móng 364

PHỤ LỤC 1: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VÀ DAO ĐỘNG 378

1.1 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 378

1.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 378

1.2.1 Tần số dao động công trình 378

1.2.2 Khối lượng các tầng 380

PHỤ LỤC 2: NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 382

2.1 CỘT C2-3 382

2.2 CỘT C2-2 387

2.3 CỘT C2-1 392

2.4 CỘT C1-3 397

Trang 18

13

2.5 CỘT C1-4 402

PHỤ LỤC 3: NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 3 407

3.1 CỘT C1-1 407

3.2 CỘT C1-2 412

3.3 CỘT C3-1 417

3.4 CỘT C3-2 422

3.5 Vách P1 427

3.6 Vách P5 430

PHỤ LỤC 4: NỘI LỰC MÓNG LÕI THANG +CỘT 437

Trang 19

HÌNH 1-1: Vị trí công trình HÌNH 1-2: Phối cảnh công trình

 Theo quy hoạch kiến trúc cảnh quan toà nhà khu dịch vụ công cộng,văn phòng làm việc-Công trình “Trung tâm Thương mại và căn hộ cao cấp cho thuê-VINCOM II” gồm có 3 tầng hầm và 21 tầng nổi , sẽ được xây dựng tại 114 Mai Hắc Đế-Quận Hai Bà Trưng-Hà Nội Phía Tây của công trình giáp với đường Bùi Thi Xuân, phía bên kia của đường là tòa nhà Vincom I đã được xây xong vào cuối năm 2004, phía Đông tiếp giáp với đường Mai Hắc Đế, phía Nam tiếp giáp với Phố Thái Phiên và Bắc tiếp giáp với Phố Đoàn Trấn Nghiệp Tổng diện tích toàn khu đất là 3650m2

 Tòa tháp gồm có 25 tầng và 3 tầng hầm, trong đó tầng hầm thứ nhất sẽ nối với tầng hầm của tháp đôi hiện hữu, hành lang tầng 3 cũng nối với tầng 3 của tháp cũ, tạo nên một quần thể thống nhất Vincom sẽ dành 19 tầng của tòa tháp mới cho căn

hộ cao cấp, phần còn lại là trung tâm thương mại

 Hình thức kiến trúc bên ngoài công trình mang tính chất hiện đại với việc bố trí theo phân vị đứng Các tỷ lệ đặc rỗng được thiết kế hài hòa, có tính toán đến yêu cầu sử dụng của công năng bên trong công trình Hình thức kiến trúc công trình

Trang 20

 Khối cao tầng có mặt bằng được thiết kế dạng hình chữ nhật được vát chéo bốn góc, đơn giản tạo nên bố cục mạch lạc rõ ràng không những trên mặt bằng mà còn trong bố cục hình khối không gian theo trường phái kiến trúc hiện đại Phần thân công trình được thiết kế với hình khối đơn giản với những phân vị đứng tạo cho công trình dáng vẻ hiện đại, bề thế Các mảng tường bên trên được trổ cửa theo chiều đứng được kết hợp giữa vật liệu nhôm mầu sơn tĩnh điện và kính phản quang kết hợp với vật liệu gạch men sứ ốp mặt tiền tạo nên tính thẩm mỹ và tính hiện đại Kiến trúc công trình mang vẻ khoẻ khoắn, khúc triết

 Các loại vật liệu được kết hợp hài hoà cả về chất liệu và màu sắc Đó là sự kết hợp giữa đá Granite tự nhiên, gạch men sứ với kính màu xanh nhạt, tạo nên sự hài hoà giữa công trình với cảnh quan xung quanh

1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

 Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thiết kế và thi công các công trình xây dựng Tạo nên “bộ xương” của công trình, thỏa mãn 3 tiêu chí của một công trình xây dựng:

mỹ thuật ,kỹ thuật,giá thành xây dựng

 Các giải pháp kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp Do đó lựa chọn hệ kết cấu hợp lý cho một ông trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình

 Do đó các giải pháp kết cấu được đưa ra gồm:

 Để giải quyết không gian lớn cho tầng trệt làm khu mua sắm, và các tầng căn hộ nên bố trí hệ khung kết hợp không dầm ứng lực trước vượt nhịp lớn, tạo không gian và giảm chiều cao tầng Sàn tầng mái sử dụng hệ sàn có dầm

 Bố trí hệ thống lõi thang máy ở giữa để chịu tải trọng ngang

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.3.1 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

 Công trình được thiết kế tận dụng tốt khả năng chiếu sáng tự nhiên Tất cả các phòng làm việc và phòng ngủ đều có cửa sổ kính lấy sáng Công trình còn có hai giếng trời lấy sáng cho khu vực thang bộ

Trang 21

16

 Thông gió tự nhiên được đặc biệt chú ý trong thiết kế kiến trúc Với các cửa sổ lớn có vách kính, lô gia chìm, các phòng đều được tiếp xúc với không gian ngoài nhà, tận dụng tốt khả năng thông gió tự nhiên, tạo cảm giác thoải mái cho người dân khi phải sống ở trên cao

 Tiêu chuẩn chiếu sáng theo quy định dựa theo TCXD 16 - 1986:

 Khối siêu thị cường độ sáng: 200 ~ 300 lux

 Khối chung cư cường độ sáng : 50 ~ 100 lux

 Cầu thang, hành lang, WC cường độ sáng: 50 ~ 100 lux

1.3.2 Hệ thống nước

 Nhu cầu dùng nước cho toà nhà dự kiến Q = 531m3 (bao gồm lượng nước cấp cho sinh hoạt trong toà nhà vào ngày dùng nước nhiều nhất + lượng nước chữa cháy) Nước được bơm từ hệ thống bể chứa nước tầng hầm lên 2 bể nước tầng mái ước tính dung tích 1 bể là 61 m3 thông qua các hệ thống ống dẫn đặt trong các ống gen, việc điều khiển quá trình bơm hoàn toàn tự động nhờ vào hệ thống van, phao và máy bơm tự động

 Quy mô sử dụng nước

 Cấp nước cho toà nhà bao gồm các khối: Dịch vụ công cộng ( 3 tầng hầm + tầng 1 đến tầng 6 ) Căn hộ cao cấp cho thuê ( tầng 7 đến tầng 25) Nước cho nhu cầu PCCC

1.3.3 Hệ thống điện và thông tin liên lạc

 Để đáp ứng yêu cầu chất lượng điện tính liên tục và ổn định công trình sẽ được cung cấp điện bằng 2 nguồn:

 Nguồn điện lưới thành phố và nguồn điện dự phòng do máy phát điện Điêgen loại 3 pha380/220V tần số 50 HZ công suất 750 kVA

 Nguồn điện lưới thành phố có điện áp phía trung thế 22kV được đấu nối từ lưới mạch vòng của thành phố trong khu vực, cáp ngầm loại chống them dọc Cu/XLPE/SWA/PVC(3x240) được đấu nối vào tủ RMU-24kV gồm 5 ngăn (2 ngăn cầu dao phụ tải loại)24kV–630A đầu vào và đầu ra mạch vòng, 1 ngăn thiết bị đo lường, 2 ngăn cầu dao phụ tải kiêm cầu chì loại 24kV – 200A dây chảy 50A) Cấp điện cho 2 máy biến áp 22/0,4kV-1600kVA

 Máy biến áp số 1 cấp điện cho các phụ tải khối căn hộ

 Máy biến áp số 2 cấp điện cho hệ thống điều hoà không khí TĐ-ĐH và thiết bị văn phòng, thang máy, thang cuốn, bơm nước chữa cháy, bơm nước sinh hoạt…(phụ tải ưu tiên TĐ-ATS)

Trang 22

17

 Nguồn điện dự phòng do máy phát điện Điêgen 380/220V–750kVA đặt ở phòng máy phát điện, cấp điện cho các phụ tải ưu tiên như: Đèn chiếu sáng, ổ cắm điện khối siêu thị và hành lang cầu thang, thang máy, bơm cứu hoả, bơm sinh hoạt… ( TĐ-T1, TĐ-T2) khi có sự cố mất điện lưới dùng máy phát điện dự phòng Diêgen 3 pha 750kVA – 380V –50HZ, tự động đảo nguồn thông qua bộ ATS-4P- 1600A

 Phụ tải dùng điện trong công trình gồm: chiếu sáng, ổ cắm lấy điện phục vụ máy tính và các thiết bị di động cầm tay công suất bé

 Hệ thống điện động lực gồm: Thang máy, thang cuốn, máy bơm sinh hoạt, bơm chữa cháy

 Hệ thống thông thoáng làm mát chủ yếu dùng điều hoà trung tâm được cấp điện trực tiếp từ trạm biến áp số 2 dung lượng 1600KVA, điện áp 22/0,4 kV, tần số 50HZ, trung tính nối đất, không thông qua máy phát điện dự phòng Diêgen

 Hệ thống đường điện thoại, truyền hình cáp, internet băng thông rộng…được thiết kế đồng bộ trong công trình, đảm bảo các đường cáp được dẫn đến toàn bộ các phòng với chất lượng truyền dẫn cao

1.3.4 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy

 Công trình được thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với các họng nước cứu hoả được bố trí trên tất cả các tầng Lượng nước dùng cho chữa cháy được tính toán và dự trữ trong các bể nước cứu hoả ở tầng hầm Hệ thống máy bơm luôn có chế độ dự phòng trong các trường hợp có cháy xảy ra sẽ tập trung toàn bộ cho công tác cứu hoả

 Hệ thống cứu hoả: Thiết kế thiết bị cứu hoả thông qua xem xét đặc tính hoạt động của con người và đường thoát khi hoả hoạn áp dụng biện pháp về khả năng cảm ứng và chống hoả hoạn tốt nhất Đảm bảo an toàn cho con người và mất mát tài sản tối thiểu trong khi hoả hoạn Thiết lập phương hướng cơ bản trong thiết kế tạo điều kiện phát triển hệ thống chống thảm hoạ.

Trang 23

SVTH: PHAN VĂN TRƯỜNG - MSSV : 80903053 18

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VÀ TẢI TRỌNG TÁC

ĐỘNG

2.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU

2.1.1 Bê tông

Theo TCXD 198-1997, bê tông sử dụng trong nhà cao tầng có mác từ 300 trở lên đối

với kết cấu bê tông cốt thép thường, và có mác từ 350 trở lên đối với kết cấu bê tông

cốt thép ứng lực trước

Với công trình này sử dụng hệ sàn ứng lực trước, thi công bằng phương pháp đổ bê tông

cốt thép toàn khối sinh viên chọn bê tông B35( M450)

Bảng 2-1: Cường độ tính toán của bê tông theo TTGH

Kí hiệu Trạng thái giới hạn 1 Trạng thái giới hạn 2 Modul đàn hồi

Rb (MPa) Rbt (MPa) Rb,ser (MPa) Rbt,ser (MPa) Eb (MPa)

Bảng 2-2: Cường độ tính toán cốt thép theo TTGH

Trang 24

2.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

2.2.1 Tiết diện dầm biên

Nhịp lớn của dầm là L =9 (m), kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ theo công

kN

A = R

Trong đó:

Ac – Diện tích tiết diện cột

N – Lực nén được tính toán gần đúng theo công thức N = Σ q Si

Si – diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

q (kN/m2): tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 sàn; giá trị q lấy theo kinh nghiệm thiết kế thường thì q = 10- 13(kN/m2) Chọn q=10 (kN/m2)

Rb – Cường độ chịu nén của vật liệu làm cột

K: hệ số phụ thuộc vào nhiệm vụ thiết kế, thường thì k= 1,2-1,4,chọn k = 1,2

Bảng 2-4: Kích thước sơ bộ tiết diện cột

L

b  Trong đó:

λ0 : độ mảnh giới hạn Đối với cột nhà: λ0= 31

b :kích thước cạnh nhỏ của tiết diện

L0 :chiều dài tính toán của cột L0= ψ.L

L :kích thước hình học của cột

Trang 25

ψ: phụ thuộc biến dạng của cột khi mất ổn định Hệ khung thì ψ = 0.7

Bảng 2-5: Kiểm tra độ mảnh của cột

C1 C1

C1

C1 C1 C1

C2

C2 C2

P13 P6 P7 P8 P9 P12 P2 P3 P4

b D

a E

C1

MẶT BẰNG CỘT-VÁCH TẦNG HẦM ĐẾN TẦNG 4

P13 P6 P7 P8 P9 P12 P2 P3 P4

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

b D

a E

C1

MẶT BẰNG CỘT-VÁCH TẦNG 5 - TẦNG MÁI

C1 C1 C1

C2

C2 C2

P1

P5 P10

Trang 26

Bảng 2-7: Bảng xác định sơ bộ chiều dày sàn

Chọn chiều dày sàn hs = 220 (mm)

2.3 TẢI TRỌNG

Tải trong tác động lên công trình được xác định theo TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế Tải trọng tác dụng lên công trình được sinh viên phân chia theo phương tác dụng và tính chất của tải trọng Các loại tải trọng được trình bày chi tiết như sau

2.3.1 Tải trọng theo phương đứng

Tải trọng theo phương đứng bao gồm tĩnh tải (trọng lượng bản thân kết cấu chịu lực và các lớp cấu tạo, tải trọng tường ngăn cố định) và hoại tải sử dụng Các tải trọng này được quy định trong tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 dựa theo công năng sử dụng của các

bộ phận công trình

2.3.1.1 Tính tải

Tĩnh tải bao gồm tải trọng sàn và tải trọng tường Tĩnh tải phụ thuộc vào cấu tạo của sàn cũng như tường Theo các lớp cấu tạo sàn, sinh viên chia thành các phần: tải trọng sàn, tải trọng sàn hầm và tải trọng sàn mái

HÌNH 2-2: Mặt cắt cấu tạo sàn điển hình

 Sàn tầng hầm

Trang 27

Bảng 2-9 : Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn tầng 1-12

Bảng 2-10 : Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng mái

STT Lớp cấu tạo Chiều dày (m) γ(kN/m3

Trang 28

Bảng 2-11 : Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên

Tải tiêu chuẩn (KN/m)

Tải tính toán (KN/m)Tường gạch 0.22 4.4 18 1.1 17.42 19.17

Tải tính toán (KN/m)

7500 7500

9000

D2 D2 D2 D2

b D

C1 C1 C1

C2

C2 C2

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

D2 D2 D2

D2 D2

D2

Trang 29

Tải phân bố trên sàn

7500 7500

9000

bD

C2

C2 C2

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

D5 D5

D5

Trang 30

Bảng 2-15 : Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên sàn tầng 3 ; 4

7500 7500

9000

b D

C1 C1 C1

C2

C2 C2

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

D7

D7 D7 D7

D7

D7 D7

D7

Trang 31

 Sàn tầng 5 ( h =4.5 m):

Bảng 2-17 : Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên sàn tầng 5

Tải tính toán (KN/m) Tường gạch 0.22 1.5 18 1.1 5.94 6.53

7500 7500

9000

b D

C1 C1 C1

C2

C2 C2

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

D8

D8 D8

D9 D9

D9

D9 D9

Trang 32

Bảng 2-18 : Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên sàn tầng 6-12

Tổng diện tích (m2)

12.50 13.75 Tổng

Tải phân bố dều trên sàn ( diện tích sàn S =1570 m2 )

Cửa đi gỗ 5

D10 D10

D10 D10 D10 D10

D10

P13 P6 P7 P8 P9 P12 P11 P2 P3 P4

6850 300 2250 250 2250 250 2250 300

7500 7500

9000

b D

C1 C1

C1

C2

C2 C2

Trang 33

Bảng 2-20: Tĩnh tải tường và vách ngăn sàn tầng 12

Tải trọng được lấy theo công năng sử dụng theo TCXDVN2737-1995

Bảng 2-21 : Hoạt tải tác dụng lên sàn

TẦNG CHỨC NĂNG S (m2) Ptc

( KN/m2) n

Ptt (KN/m2)

TẢI PHÂN BỐ ĐỀU TRÊN SÀN Ptc

(KN/m2)

Ptt (KN/m2)

Phòng khách 219 1.5 1.3 1.95

Trang 34

Tải tiêu chuẩn ( KN/m2)

Tải tính toán ( KN/m2) HẦM 1.79 2.08 5.26 6.31

Trang 35

khung không gian Các giả thuyết được sử dụng trong quá trình phân tích và tính toán nội lực bằng phần mềm bao gồm:

 Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

 Công trình được ngàm chặt với mặt ngàm tại mặt móng công trình

 Vật liệu bê tông cốt thép làm việc trong giai đoạn đàn hồi (chưa nứt)

 Quy trình tính toán tải trọng gió tĩnh và gió động sinh viên tham khảo theo TCXD229-1999 Sau đây sinh viên chỉ đưa ra kết quả tính toán, Phần mô hình tham khảo phần phụ lục

+ Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng

ở khu vực nội thành của Hà Nội nên thuộc vùng II.B có Wo= 0.95 (kN/m2)

+ C: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6

Phía đón gió : C= +0.8

+ K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

+ γ: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

+ β: hệ số điều chỉnh tải trọng gió với thời gian sử dụng giả định công trình là 50 năm thì ta có β = 1

+ S = B.h(m2):diện tích mặt đón gió theo phương đang xét B(m) : Bề rộng mặt đón gió theo phương đang xét

h = 0,5(ht + hd) (m) : Chiều cao đón gió của tầng đang x

+ Mj : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j,

+ ξi : Hệ số động lực học với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thông

số εi và độ giảm lôga của dao động, tra đồ thị để xác định

Trang 36

ε = γW 0

940f

Hình 2-3 : Hệ số áp lực động ξi(đường 1 đối với KC BTCT)

+ yji :Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phàn công trình thứ j ứng với dao động riêng thứ i

+ ψi:Hệ số được xác định bằng cách chia công trình ra n phần, trong phạm

vi mỗi tầng coi như tải trọng gió không đổi

j Fj 2

+ Wj: Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần tử thứ j của công trình

+ ζj: Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần

tử thứ j của công trình

+ Sj- Diện tích đón gió của phần j của công trình

+ ν: Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình

2.3.2.3 Kết quả tính toán tải trọng gió

Tần số dao động từ mô hình bằng phần mềm Etabs

Bảng 2-23: Tần số dao động của công trình

Case Mode Chu kì Tần số Dao động theo phương

sec cyc/sec

Trang 37

Trang 38

ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH:

Hệ số điều chỉnh theo thời gian β = 1

Áp lực gió tiêu chuẩn WO = 0.95 KN/m2

Hệ số phân bố áp lực gió theo độ cao Zβ = 400

Gía trị giới hạn tần số riêng fL = 1.3

Tần số dao động riêng của hệ f1 = 0.883 Hz PHƯƠNG X

Hệ số tương quan không gian khi tính toán dao động riêng thứ nhất

Gió X tác động lên bề mặt zOy

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI TRỌNG GIÓ (TIÊU CHUẨN)

Bề rộng đón gió của : MÁI 2 =18 m

MBN = 8 m ( theo phương X, chiều cao đón gió 2 m)MBN = 7.5 m ( theo phương Y, chiều cao đón gió 2 m)

Áp lực gió đẩy

Áp lực gió hút

Wj =Wj-đ +Wj-hWj-đ

(KN/m2)

Wj-h (KN/m2)

Wj (KN/m2)MBN 55.8 1.06 0.81 0.61 1.41 22.61 21.19

2 ( ) 1.844

Trang 39

GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

PHƯƠNG X

TÊN TẦNG Z (m) ζ Uy (mm) yj WFj-x

(KN)

yji*WFj-x (KN) Mj (T)

y2ji*Mj (KN)

Wpxj (KN)MBN 55.8 0.538 -1.14E-02 1.00 8.14 8.14 191.68 191.68 15.28

y2ji*Mj (KN)

Wpyj (KN)MBN 55.8 0.538 1.08E-02 1.00 7.06 7.06 191.68 191.68 23.31

Trang 40

TỔNG HỢP TẢI TRỌNG GIÓ

TĨNH ĐỘNG TĨNH ĐỘNG +ĐỘNGTĨNH TĨNH ĐỘNG TĨNH ĐỘNG +ĐỘNGTĨNH MBN 22.61 15.28 27.13 18.33 45.46 21.19 23.31 25.43 27.97 53.40

GIÓ THEO PHƯƠNG X (KN)

GIÓ THEO PHƯƠNG Y (KN)TIÊU CHUẨN

Định dạng
Số trang	510
Dung lượng	10,36 MB