thiết kế chung cư đông hưng

Lời M đầu Xây dựng công trình dân dụng công nghiệp nhu cầu lớn nước ta giai đoạn phát triền kinh tế đát nước Từ có ý tưởng công trình đến công trình đưa vào sử dụng trình phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức kỹ sư, kiến trúc sư, công nhân Một sinh viên trước trường để trở thành kỹ sư xây dựng cần phải khẳng định có khả làm chủ trình Đồ án tốt nghiệp phần cuối giai đoạn đào tạo chuyên ngành sinh viên khoa XD dân dụng công nghiệp - trường DH M Qua đồ án giúp em hệ thống lại kiến thức đà học nhà trường vận dụng kiến thức vào việc thiết kế công trình thực tế , hiểu biết rõ công việc phải làm sau trường , mặt khác dịp tốt để học tập thêm tiếp cận với kiến thức mới, công nghệ mà không học tập nhà trường Em xin chân thành cảm ơn: Các thầy cô đà dạy dỗ em trình học tập trường Người thân bạn bè đà động viên giúp đỡ em hoàn thành đồ án Thầy TS H HU CHNH đà tận tình giúp đỡ em trình làm đồ án INH VN TUYN LI CM N Trc hết em xin chân thành cảm nhà trường khoa XÂY DỰNG & ĐIỆN – ĐH MỞ TP.HCM tạo điều kiện để em học tập nghiên cứu suốt thời gian sinh viên trường Em thầy cô trường truyền dạy kiến thức chuyên ngành với kĩ làm việc môi trường ngành xây dựng Những kiến thức làm hành trang qúi báu giúp em vững vàng bước vào sống Em chân thành cảm ơn thầy TS NGUYỄN HỮU CHỈNH Thời gian làm đồ án tốt nghiệp hướng dẫn thầy khoảng thời gian quý báu để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức học biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làm quen với công việc kỹ sư thiết kế cơng trình Hơn tính kỷ luật miệt mài mà thầy mang lại cho em thông qua đồ án hành trang thiếu với người làm kỹ thuật Do khả hiểu biết em cịn hạn chế nên q trình thực Đồ Án có sai sót khuyết điểm tính tốn lý luận Nhưng với tinh thần cầu tiến, học hỏi, em kính mong tiếp tục thầy tận tình góp ý bảo thêm, giúp em hoàn thành tốt Đồ Án này, để tiếp tục củng cố hoàn thiện kiến thức chuyên ngành Xin chúc tồn thể q thầy nhiều sức khoẻ, gặt hái nhiều thành cơng, đạt nhiều thành tích nghiên cứu khoa học để phục vụ đất nước, để truyền đạt nhiều kiến thức mẻ cho hệ tương lai TP.HCM, Ngày 10 tháng 08 năm 2012 SV ĐINH VĂN TUYỆN ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD PHẦN I: KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 MỤC ĐÍCH ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố có tốc độ phát triển nhanh kinh tế khoa học kỹ thuật Các hoạt động sản xuất kinh doanh phát triển mạnh, có nhiều cơng ty, nhà máy, xí nghiệp, đặc biệt khu cơng nghiệp, khu chế xuất thành lập, thu hút lực lượng lao động lớn làm việc học tập Đây nguyên nhân khiến cho dân số thành phố Hồ Chí Minh tăng nhanh năm gần vấn đề mà Thành phố cần giải thật cấp bách vấn đề chổ người dân Trước tình hình thực tế kể việc xây dựng chung cư cao tầng nhằm giải vấn đề chổ thật cần thiết Đồng thời, ưu điểm loại hình nhà cao tầng khơng tiêu tốn q nhiều diện tích mặt với số lượng người vậy, tạo môi trường sống đẹp, văn minh phù hợp với xu đại hố đất nước Cơng trình chung cư Đơng Hưng cơng trình xây dựng nhằm giải vấn đề kể trên, góp phần vào công ổn định phát triển Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng đất nước ta nói chung Đặc điểm kiến trúc cơng trình Nằm tổng thể dự án khu dân cư An Sương với qui mô 66.4 thuộc phường Đông Hưng Thuận Q.12 cụm chung cư cao tầng Đông Hưng xây dựng khu đất 3231m2 - Khu vực xây dựng rộng rãi, cơng trình đứng riêng lẻ.Xung quanh chung cư có đường nội rộng 12.m 8m -kề cận có bãi đậu xe rộng 1500 m2 có sức chứa 60 xe tơ -Cạnh cơng viên có nhà văn hố TDTT, sân tennis,khu vui chơi thiếu nhi -Kề cận UBND phường ,trường THPT Các giải pháp kiến trúc 2.1 Giải pháp mặt Chung cư Đông Hưng gồm xây dựng khu đất có vị trí thuận lợi có: -Mật độ xây dựng 37.53% -Diện tích mặt 36x36 m -Tầng cao xây dựng gồm 13 tầng cộng tầng hầm -Tổng diện tích sàn xây dựng là: -Tầng sảnh chính, phịng ban phục vụ giữ trẻ -Tầng đến tầng 13 bố trí hộ cho th -Tầng hầm có diện tích chứa 150 xe máy, 10 xe tơ phịng kỹ thuật,phòng máy bơm, máy phát 2.2 Giải pháp mặt đứng Cơng trình dạng hình tháp trụ có mặt đứng thiết kế hài hồ,vật liệu trang trí kính, gỗ đá…cùng với hệ thống lam mái vịng quanh taọ điểm nhấn mạnh mẽ 2.3 Các giải pháp kỹ thuật 2.3.1 Hệ thống điện Hệ thống điện sử dụng hệ thống chung thành phố vào nhà thơng qua phịng máy điện Từ điện dẫn khắp cơng trình thơng qua mạng lưới điện nội 2.3.2 Hệ thống nước Hệ thống nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào bể chứa nước tầng hầm, hệ thống bơm lên hồ nước mái, từ cấp tới nơi chung cư Nước thải sinh hoạt thu từ ống nhánh sau tập trung lại ống thu nước bố trí theo khu vệ sinh sau xuống tầng kỹ thuật có hệ thống xử lý nước thải, sau thải hệ thống thoát nước thành phố 2.3.3 Hệ thống thoát rác sinh hoạt Rác thải tầng đổ vào ống gen rác thông tầng sau tập trung tầng kỹ thuật dùng xe vận chuyển tới nơi xử lý Gian rác thiết kế kín đáo, kỹ để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường xung quanh 2.3.4 Hệ thống thơng gió chiếu sáng Bốn mặt cơng trình có ban cơng thơng gió chiếu sáng cho phịng Ngồi cịn bố trí máy điều hịa bóng đèn chiếu sáng phịng hành lang 2.3.5 Hệ thống phịng cháy hiểm Dọc hành lang có bố trí hộp chống cháy bình khí CO2, vịi rồng chữa cháy TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD Tại tầng có hệ thống báo cháy thiết bị chữa cháy tự động Cầu thang hiểm đảm bảo người có cố cháy nổ Ngồi ra, cơng trình cịn có hệ thống chống sét, giảm nguy thiệt hại sét đánh Đặc điểm khí hậu Tp Hồ Chí Minh Khí hậu TP Hồ Chí Minh thuộc dạng khí hậu nhiệt đới gió mùa, năm có mùa rỏ rệt: 3.1 Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng  Nhiệt độ cao nhất: 40oC  Nhiệt độ trung bình: 32oC  Nhiệt độ thấp nhất: 18oC  Lượng mưa thấp nhất: 0.1mm  Lượng mưa cao nhất: 300mm  Độ ẩm tương đối trung bình: 85.5% 3.2 Mùa mưa: Từ tháng đến tháng 11  Nhiệt độ cao nhất: 36oC  Nhiệt độ trung bình: 26oC  Nhiệt độ thấp nhất: 23oC  Lượng mưa thấp nhất: 31mm (tháng 11)  Lượng mưa cao nhất: 638mm (tháng 5)  Lượng mưa trung bình: 275mm (tháng 7)  Độ ẩm tương đối trung bình: 79%  Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%  Độ ẩm tương đối thấp nhất: 48.5% Hướng gió địa hình Khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh nằm vùng gió IIA, địa hình B, đó:  Thịnh hành mùa khơ:  Gió Đơng Nam chiếm: 30% - 40%  Gió Đơng chiếm: 20% - 30% GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325  Thịnh hành mùa mưa:  Gió Tây Nam chiếm: 66% Hướng gió Tây Nam Đơng Nam có vận tốc trung bình 2.51m/s Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng đến tháng 11, cịn có gió Đơng Bắc thổi nhẹ PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: TỔNG QT VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẦU CHỊU LỰC 2.1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG Ngôi nhà mà chiều cao yếu tố định điều kiện thiết kế, thi công sử dụng khác với ngơi nhà thơng thường gọi nhà cao tầng Đặc trưng chủ yếu nhà cao tầng số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt tương đối nhỏ hẹp nên giải pháp móng cho nhà cao tầng vấn đề quan tâm hàng đầu Tổng chiều cao cơng trình lớn, ngồi tải trọng đứng lớn tác động gió động đất đến cơng trình đáng kể Do vậy, nhà cao 40m phải xét đến thành phần động tải trọng gió cần để ý đến biện pháp kháng chấn chịu tác động động đất Kết hợp với giải pháp móng hợp lý việc lựa chọn kích thước mặt cơng trình (B L) thích hợp góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt độ bền cơng trình Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang yếu tố quan trọng, chiều cao cơng trình tăng, nội lực chuyển vị cơng trình tải trọng ngang gây tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang cơng trình q lớn làm tăng giá trị nội lực, độ lệch tâm trọng lượng, làm tường ngăn phận cơng trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý người sử dụng cơng trình Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại tải trọng ngang, cho tác động tải trọng ngang, dao động chuyển vị ngang cơng trình khơng vượt q giới hạn cho phép Việc tạo hệ kết cấu để chịu tải trọng vấn đề quan trọng thiết kế kết cấu nhà cao tầng Như vậy, tính tốn thiết kế cơng trình, đặc biệt cơng trình nhà cao tầng việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho cơng trình đóng vai trị vơ quan trọng Nó khơng ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định cơng trình mà cịn ảnh hưởng đến tiện nghi sử dụng định đến giá thành cơng trình 2.1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG Chung cư cao tầng Đơng Hưng cơng trình có 14 tầng, với chiều cao 45.4 m so với mặt đất tự nhiên Theo phân loại Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế cơng trình thuộc TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD loại nhà cao tầng loại I Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho cơng trình điều quan trọng Dưới đây, khảo sát đặc tính số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để từ tìm hệ chịu lực hợp lý cho cơng trình : a HỆ KHUNG CHỊU LỰC Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột dầm hệ khung liên kết với nút khung, quan niệm nút cứng Hệ kết cấu khung sử dụng hiệu cho cơng trình có u cầu khơng gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại cơng trình Yếu điểm kết cấu khung khả chịu cắt theo phương ngang Ngoài ra, hệ thống dầm kết cấu khung nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công sử dụng công trình tăng độ cao ngơi nhà, kết cấu khung bê tơng cốt thép thích hợp cho ngơi nhà cao không 20 tầng b HỆ TƯỜNG CHỊU LỰC Trong hệ kết cấu này, tường phẳng, thẳng đứng cấu kiện chịu lực cơng trình Dựa vào đó, bố trí tường chịu tải trọng đứng làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang dọc chịu lực Trường hợp tường chịu lực bố trí theo phương, ổn định cơng trình theo phương vng góc bảo đảm nhờ vách cứng Khi đó, vách cứng thiết kế để chịu tải trọng ngang tải trọng đứng Số tầng xây dựng hệ tường chịu lực đến 40 tầng Tuy nhiên, việc dùng toàn hệ tường để chịu tải trọng ngang tải trọng đứng có số hạn chế: -Gây tốn vật liệu -Độ cứng cơng trình q lớn khơng cần thiết -Thi cơng chậm -Khó thay đổi cơng sử dụng có yêu cầu Nên cần xem xét kỹ chọn hệ chịu lực c HỆ KHUNG TƯỜNG CHỊU LỰC Là hệ hỗn hợp gồm hệ khung vách cứng, hai loại kết cấu liên kết cứng với sàn cứng, tạo thành hệ không gian chịu lực Khi liên kết cột dầm khớp, khung chịu phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, cịn tồn tải trọng ngang hệ tường chịu lực (vách cứng), gọi sơ đồ giằng Khi cột liên kết cứng với dầm, khung tham gia chịu tải trọng đứng tải trọng ngang với vách cứng, gọi sơ đồ khung - giằng Sàn cứng kết cấu truyền lực quan trọng sơ đồ nhà cao tầng kiểu khung – giằng Để đảm bảo ổn định cột, khung truyền tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc mặt phẳng nằm ngang Sự bù trừ điểm mạnh yếu hai hệ kết cấu khung vách trên, tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung – tường chịu lực ưu điểm bật, thích hợp cho cơng trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường chịu lực chịu lớn lên đến 50 tầng 2.1.3 SO SANH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Qua xem xét, phân tích hệ chịu lực nêu dựa vào đặc điểm công trình giải pháp kiến trúc, ta có số nhận định sau để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho cơng trình Chung cư Đơng Hưng cơng trình có 14 tầng, với chiều cao 45.4m so với mặt đất tự nhiên, diện tích mặt tầng điển hình 36mx36m Do vậy, đồ án ngồi phận tất yếu cơng trình như: cầu thang, hồ nước , hệ chịu lực cơng trình chọn khung – tường chịu lực theo sơ đồ giằng, hệ có ưu điểm trên, phù hợp với qui mơ cơng trình, sơ đồ cho phép giảm kích thước cột tối đa phạm vi cho phép, khung có độ cứng chống uốn tốt, độ cứng chống cắt kém, cịn vách cứng ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt độ cứng chống uốn Sự tương tác khung vách chịu lực tải trọng ngang tạo hiệu ứng có lợi cho làm việc kết cấu hỗn hợp khung – vách Tuy nhiên, hệ kết cấu vách cứng chịu lực mặt phẳng Vì vậy, để đảm bảo độ cứng khơng gian cho cơng trình, phải bố trí vách cứng theo hai phương liên kết với tạo thành lõi cứng Và để tận dụng hết khả chịu lực vách cứng, sàn kết cấu truyền lực quan trọng nhà nhiều tầng kiểu khung giằng Khơng có chức đảm bảo ổn định tổng thể hệ thống cột, khung, đồng thời truyền tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng Sàn cứng cịn có khả phân phối lại nội lực hệ vách cứng Do đó, phải lựa chọn phương án sàn cho cơng trình kinh tế nhất, ổn định nhất, mỹ quan nhất… Trong đồ án chọn phương án sàn để thiết kế phương án sàn sườn Kết luận: Hệ chịu lực cơng trình hệ gồm có sàn sườn khung kết hợp với lõi cứng Ngoài ra, đồ án sinh viên giao thêm nhiệm vụ thiết kế thêm phương án sàn thứ 2, cụ thể sinh viên chọn thiết kế sàn không dầm 2.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU Trong xây dựng nhà cao tầng, việc sử dụng vật liệu cho kết cấu bao che kết cấu chịu lực có địi hỏi định -Bê tơng dùng cho tồn cơng trình: +Cấp độ bền B30 (tương đương với mác 400) +Trọng lượng riêng (kể cốt thép):   2.5T / m3 +Cường độ tiêu chuẩn nén dọc trục: Rbn=Rb,ser=22 MPa +Cường độ tiêu chuẩn kéo dọc trục: Rbtn=Rbt,ser=1.8 MPa +Cường độ tính tốn nén dọc trục: Rb=17 MPa TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD +Cường độ tính tốn kéo dọc trục: Rbt=1.2 MPa +Modul đàn hồi ban đầu kéo nén: E=32.5x103MPa -Cốt thép III +Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=390 MPa + Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép dọc:Rs=365 MPa + Cường độ chịu nén tính tốn cốt thép dọc:Rsc=365 MPa +Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw=290(255) MPa +Modul đàn hồi:E=20x104 MPa -Cốt thép III +Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=260 MPa + Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép dọc:Rs=260 MPa + Cường độ chịu nén tính tốn cốt thép dọc:Rsc=260 MPa +Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw=280(255) MPa +Modul đàn hồi:E=20x104 MPa -Cốt thép AI +Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=235 MPa + Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép dọc:Rs=225 MPa + Cường độ chịu nén tính tốn cốt thép dọc:Rsc=225 MPa +Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw=175 MPa +Modul đàn hồi:E=21x104 MPa 2.3 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 2.3.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CỘT Sơ lựa chọn kích thước tiết diện cột theo công thức sau: A KN Rb Rb: Cường độ tính tốn nén dọc trục GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 K: Hệ số, với trường hợp nén lệch tâm k = 1.1÷ 1.5 + k = 1.5 cho cột góc + k = 1.2 cho cột + k = 1.3 cho cột biên N: Lực nén cột n N   ( Si qi  gi  g d  gt ) Si : Diện tích diện truyền tải cuả tầng thứ i qi : Tồng tài trọng phân bố tầng thứ i gi : Trọng lượng thân cột tầng i gd : Trọng lượng dầm gt : Trọng lượng tường Ngoài việc lựa chọn tiết diện cột dựa vào điều kiện chịu lực phải vào điều kiện kiến trúc độ mảnh giới hạn  l0  gh  (100 120) i Với l0   l :l chiều cao tầng, hệ số liên kết = 0.7 i: bán kính quán tính i=0.228b (b cạnh bé tiết diện) Tài trọng tầng sơ q=1077.24(kG/m2) Tải trọng sơ đơn vị sàn truyền xuống móng q=1077.24x14=15081(KG/m2) BIỂU ĐỒ MOMENT CỌC CHỊU TẢI NGANG Mz(T.m) 0.000 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 -2.000 -4.000 Z(m) -6.000 -8.000 -10.000 -12.000 -14.000 BIỂU ĐỒ LỰC CẮT CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG Qz(T) -80.00 -60.00 -40.00 -20.00 0.00 20.00 -2 -4 Z(m) -6 -8 -10 -12 -14 ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG BÊN THÂN COÏC SigmaZ(T/m2) -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 -2 -4 Z(m) -6 -8 -10 -12 -14 - Tại độ Z=2.567m kể từ đáy đài thuộc lớp đất số có tiêu lí:      10 33' ; C  1.23 T / m ;  '  0.48 T / m  - Ứng suất hữu theo phương đứng độ sâu này:   v   '.z  0.48x 2.567  1.232 T / m  Ta có: 2  1.15  z   12  v' tg 1   C1  cos 1   1x1.15  1.232xtg1033'  0.3x1.23  1.846 T / m cos1033'         Tại độ sâu z=2.567m có:  z  0.44 T / m <  z   1.849 T / m Như đất xung quanh cọc ổn định 8.3.2.6 TÍNH TỐN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG a)Tải trọng tác dụng GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Trang 265 Tính tốn độ lún móng tính tốn theo trạng thái giới hạn nội lực dùng để tính tốn phải tải trọng tiêu chuẩn gây TH Tổ hợp Ntc Qxtc Qytc Mxtc Mytc (T) (T) (T) (T.m) (T.m) STT Tải Column Nmax C9 TH13 680.86 -0.127 3.628 2.767 -0.122 Mxmax C9 TH28 573.63 -0.052 8.252 10.580 -0.054 Mxmin C9 TH25 607.64 0.106 2.095 0.081 0.128 Mymax C9 TH18 582.11 2.768 5.00 5.147 6.342 Mymin C9 TH15 598.78 -2.668 5.356 5.518 -6.267 b) Xác định kích thước khối móng qui ước Các trị số dùng để tính tốn theo trạng thái giới hạn số trị số thứ II.Do cơng tác khảo sát thí nghiệm khơng đầy đủ nên ta tạm dùng trị số thứ I để tính tốn Các thơng số thứ I thường nhỏ thơng số thứ II nên thiên an tồn Nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất, tải trọng móng truyền diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép cọc đáy đài nghiêng góc  tính sau:  tb   1h1  2 h2 h1  h2 tb   tb , 1056' 37.5  2519 '14.2  14.88 37.5  14.2 14.880  3.72 Độ lún móng cọc tính theo độ lún khối móng qui ước Kích thước khối móng qui ước: A = L’ + 2Ltg = 5.3 + 2x51.7x tg(3.72o) = 12.00 m B = L’ + 2Ltg = 5.3 + 2x51.7x tg(3.72o) = 12.00 m L’: khoảng cách mép cọc biên L: chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD Diện tích đáy khối móng qui ước: FM  AxB  12.00 12.00  144.00m c) Chuyển tải trọng trọng tâm đáy khối móng qui ước Tải trọng đứng N0 = Ntc+ Gđài + Gđất + Gcọc đó: Ntc – tải trọng tiêu chuẩn cao trình mặt đài, NTC = 680.08 T Gđài – trọng lượng đài đất phía đài Gđài = n.ABhtb = 1.1X12.00x12.00x2x2 = 633.6T Gđất – trọng lượng lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc (có xét đến đẩy nổi) Gđất = (AB-ĨAcọc)xĨhii = (12.002-5x0.785)x37.5x0.48+(12.002-5x0.785)x14.2x0.98=4470.63T Gcọc – trọng lượng cọc Gcọc = ncAcọcLc = 5x0.785x51.7x2.5 = 507.31T Vậy: N0 = 680.08 + 633.6 + 4470.63 + 507.31= 6291.62T Momen Momen tiêu chuẩn tâm đáy khối móng qui ước: M0 = Mtc + Qtc(L + hđài) Suy ra: M0xtc = 2.767 + 3.628x(51.7+2) = 197.59Tm M0ytc = 0.122+ 0.127x(51.7+2) = 6.942 Tm d) Tính áp lực đáy khối móng qui ước truyền cho Độ lệch tâm: M tc 197.59 eB  x   0.032m N0 6291.62 eA  M 0tcy N0  6.942  0.001m 6291.62 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng qui ước: tc Pmax  tc Pmax  tc Pmin  N  6e B 6e A   1   AB  B A  6291.62   0.032  0.001   1    44.4T / m 12.00  12.00  12.00 12.00  N  6e B 6e A   1   AB  B A  GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Trang 267 tc Pmin  Ptbtc  6291.62   0.032  0.001   1    42.97T / m 12.00 12.00  12.00 12.00  44.4  42.97  43.685T / m 2 e) Xác định cường độ tính tốn đất đáy khối móng qui ước RM  m1m2 ( ABM  II'  BH M  IItb  DCII ) ktc đó: ktc: Hệ số tùy thuộc phương pháp xác định tiêu góc ma sát ứng suất dính Ở hai tiêu xác định theo phương pháp thí nghiệm trực tiếp, ktc=1.0 m1, m2 – hệ số điều kiện kàm việc đất nền, m1 = 1.4, m2 = BM – cạnh ngắn khối móng qui ước, B M = 12.00m HM – chiều cao khối móng qui ước, HM = 53.7 m 'II – dung trọng lớp đất đáy khối móng qui ước (có kể đến đẩy nổi); II’ tb = 1.98 – = 0.98 T/m3 – dung trọng trung bình lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên (có kể đến đẩy nổi); II  IItb   ( i  1)hi h  (1.48  1)  39.5  (1.98  1) 14.2  0.612T / m3 39.5  14.2 A, B, D – hệ số lấy theo Bảng 14 /TCXD 45:1978, tùy thuộc góc ma sát đất đáy khối móng qui ước; II = 25019’ ‘, tra Bảng 14 A = 0.7636, B = 3.731, D = 6.3147 CII – lực dính đơn vị đất đáy khối móng qui ước CII = 1.49 T/m2 Khi đó: RM  RM  m1m2 ( ABM  II'  BH M  IItb  DCII ) ktc 1.4 1 (0.7636 12.00  0.98  3.731 53.7  0.612  6.3147 1.49)  197.4T / m2 Kiểm tra điều kiện: tc Pmax  44.4 T/m2 < 1.2RM = 1.2x197.4=236.88 T/m2 ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD Ptbtc  43.685 T/m2 < RM = 197.4T/m2 Do tính tốn độ lún đất khối móng qui ước theo quan niệm biến dạng đàn hồi tuyến tính f) Xác định độ lún móng cọc khoan nhồi đài đơn Ứng suất gây lún đáy khối móng qui ước: pgl  ptbtc   tb hm  43.685  0.633  56.2  8.114T / m2 Trong Ĩtb: Dung trọng trung bình lớp đất từ đáy khố móng qui ước trở lên: (  1)hi  0.65  1.05 1  (1.48  1)  40.3  (1.98  1) 14.2  tb   i   0.633T / m3 h 0.65  1.05  40.3  14.2 hm: Chiều cao khối móng qui ước Ứng suất trọng lượng thân đất nền:  bt   i hi Chia đất đáy móng khối qui ước thành lớp có chiều dày hi  BM/ = 12/ = 2.4m, chọn hi = 1.5m Tính lún tới vị trí:  glzi  0.2btzi Vì hồ sơ địa chất khơng đủ thơng số để phục vụ tính lún nên ta phải vào tính chất đất để chọn chọn thông số cách tương đối tính theo cơng thức: n n  i i E0i S   Si    zigl hi Với : Hệ số có xét đến ảnh hưởng nở hông chọn =0.8 E0i: Modul tổng biến dạng lớp đất thứ i: Chọn E0i=100kG/cm2 =1000T/ m2 với đất đất trung bình bình (Giá trị tham khảo tra mục trang 18 giáo trình móng nhà cao tầng thầy Nguyễn Văn Quảng) hi – chiều dày phân tố thứ i, hi = 1.5 m  zigl – ứng suất gây lún lớp phân tố thứ i,  zigl   gl K với hệ số Ko tra Bảng phụ thuộc m = z/BM GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Trang 269 Bảng 8.4: Tính tốn độ lún cho móng cọc đài đơn Độ sâu Điểm z (m) z/B A/B Ko ĩgl ĩbt ĩgltb ĩgl/ĩbt (T/m2) (T/m2) (T/m) 0.00 1.00 1.00 8.114 35.61 1,5 0.14 1.00 0.942 7.643 37.08 0.28 1.00 0.873 7.083 38.55 4.5 0.42 1.00 0.761 6.175 40.02 S 0.56 1.00 0.653 5.298 41.49 i 0.009 1000 0.8 0.008 1000 0.8 0.007 1000 0.8 0.007 0.154 5.736 0.8 0.183 6.629 1000 0.206 7.363 Si (m) (T/m2) 0.227 7.878 E0 0.127 0.031 S=3.1cm Nct=736.84T.Vậy cọc không chọc thủng đài b)Tính tốn cốt thép Chọn sơ đồ tính dầm console có mặt ngàm tiết diện mép cột tải trọng tác dụng tổng phản lực cọc nằm mép cột, sơ đồ tính thép cho đài cọc hình ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD Sơ đồ tính cốt thép cho đài cọc đơn Chiều cao đài cọc hđài = m => h0 = – 0.15 = 1.85 m Sử dụng cốt thép AIII có Rs = Rsc = 365 MPa Momen tiết diện ngàm:I-I P1(T) P2(T) P3(T) P4(T) 185.89 185.79 182.63 182.53 MI-I = (P2+P4).L’ = (185.79+182.53) x1.8 =662.9 Tm Diện tích cốt thép đài cọc chịu moment I-I xác định theo công thức: GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Trang 273 As = MII 0.9R s h = 662.9x107 = 10907mm 0.9x365x1850 Momen tiết diện ngàm:II-II MII-II = (P1+P2).L’ = (185.89+185.79) x1.8 =669.02Tm Diện tích cốt thép đài cọc chịu moment II-II xác định theo công thức: As = MIIiI 0.9R s h = 669.02x107 = 11008mm 0.9x365x1850 Ta thấy lượng cốt thép tính tốn theo hai phương chênh lệch nhỏ Để thuận tiện cho thi công ta đặt cốt thép theo hai phương giống Chọn 36Þ20a165 có As=36x314=11304mm2 cho phương để bố trí Chiều dài thép: L = 5.7 – 2x0.05 = 5.6 m Thép đỉnh đài bố trí 12 a200 phương Chi tiết bố trí thép cho cọc đài cọc móng 3B thể vẽ 9.3.3 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI M2 (MÓNG TRỤC 3-A 3-E) 9.3.3.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG Tải trọng dùng để thiết kế móng xác định từ tổ hợp gây nguy hiểm giải khung Đó cặp nội lực: (Nmax, Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư) (Ntư, Mxmax, Mytư, Qxtư, Qytư) (Ntư, Mxmin, Mytư, Qxtư, Qytư) (Ntư, Mxtư, Mymax, Qxtư, Qytư) (Ntư, Mxtư, Mymin, Qxtư, Qytư) Bộ nội lực thứ nhất(ứng với lực dọc lớn dùng để thiết kế đài cọc) sau kiểm tra khả chịu lực cọc với cặp lại.Cần phân biệt hai giá trị nội lực đề tính tốn móng theo trạng thái giới hạn Tải trọng tính tốn dùng để tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ Vì hai móng có nội lực tương đương nên ta chọn cặp nội lực lớn móng để thiết kế.Nội lực thuộc cột E3 ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD Bảng Tải trọng tính tốn tác dụng mặt móng M2 Do khung truyền (Tồ hợp nội lực thuộc cột E3) STT TH N Qxtt Qytt Mxtt Mytt Tải Column Tổ Hợp (T) (T) (T) (T.m) (T.m) Nmax C12 TH1 -631.2 -3.01 7.61 8.382 -0.877 Mxmax C12 TH24 -560.18 -2.11 8.56 11.042 -0.512 Mxmin C12 TH29 -542.37 -2.35 3.64 2.36 -0.778 Mymax C12 TH6 -505.54 0.32 4.99 5.54 4.84 Mymin C12 TH7 -506.55 -5.03 4.99 5.555 -6.403 Ngồi cịn kể đến tải trọng tầng hầm mơ mơ hình chưa kể đến : Diện truyền tải cột B3: S=32.4m2 Tĩnh tải tầng hầm : g=0.942T/m2 Hoạt tải tầng hầm : P=0.6T/m2 Tải trọng đà kiềng :gdk=0.5x0.4x2.5x1ox1.1=5.5T Tổng tải trọng truyền móng cột N=(0.6+0.942)x32.4+5.5=55.46T Bảng Tổng Lực tác dụng lên móng M2 STT TH N Qxtt Qytt Mxtt Mytt (T) (T) (T.m) (T.m) Tải Column Tổ Hợp (T) Nmax C12 TH1 -686.66 -3.01 7.61 8.382 -0.877 Mxmax C12 TH24 -615.64 -2.11 8.56 11.042 -0.512 Mxmin C12 TH29 -597.83 -2.35 3.64 2.36 -0.778 GVHD: TS HỒ HỮU CHỈNH SVTH: ĐINH VĂN TUYỆN MSSV: 20761325 Trang 275 Mymax C12 TH6 -561.000 0.32 4.99 5.54 4.84 Mymin C12 TH7 -562.01 -5.03 4.99 5.555 -6.403 Ngoài nội lực trên, lực cắt Qxmax=5.35T, Qymax=8.56T dùng để tính tốn khả chịu tải trọng ngang cọc Tính tốn độ lún móng tính tốn theo trạng thái giới hạn nội lực dùng để tính tốn phải tải trọng tiêu chuẩn gây Điều đồng nghĩa với việc phải nhập lại toàn tải trọng vào mơ hình Tuy nhiên để đơn giản mà phù hợp với qui phạm ta chia nội tính tốn cho 1.15 để giá trị tiêu chuẩn tương đối Bảng nội lực tiêu chuẩn STT TH N Qxtc Qytc Mxtc Mytc (T) (T) (T.m) (T.m) Tải Column Tổ Hợp (T) Nmax C12 TH1 -597.09 -2.61 6.62 7.29 -0.76 Mxmax C12 TH24 -535.34 -2.11 7.44 9.61 -0.45 Mxmin C12 TH29 -519.85 -1.83 3.17 2.05 -0.68 Mymax C12 TH6 -487.8 0.278 4.34 4.82 4.21 Mymin C12 TH7 -488.70 -4.37 4.34 4.83 -5.57 8.3.3.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ CỦA CỌC VÀ ĐÀI Chọn cọc nhồi có đường kính d =1 m, mũi cọc nằm lớp đất số cát pha sét bụi, xám xanh, vàng hồng, xám trắng, xám đen (SC-SM) cao độ -57.0 m Dùng bê tơng có cấp độ bền B22.5, cốt thép AIII có Rs = 365MPa cho cọc Sơ chọn chiều cao đài là:2m Chiều sâu chơn móng h =4.5m 2Qtt  1.33  8.56 hm  hmin  0.7tg (45  ) ( max )  0.7tg (45  )  1.71m  ' bm 0.48  5.7 Trong y’ : dung trọng lớp đất đáy móng có xét đến đẩy bm:chiều rộng móng Sơ chọn bm=5.7m ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD h =4.5m>hmin Vậy móng cọc đài thấp Vậy ta tính tốn móng theo móng cọc đài thấp 8.3.3.3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Sức chịu tải cọc khoan nhồi xác định tính tốn với : Ptk=301.5T 8.3.3.4 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC TRONG ĐÀI a) Xác định sơ số lượng cọc Công thức xác định sơ số lượng cọc sau: nc  k Ntt 686.66  1.5  3.42 Ptk 301.5 Trong đó: Ntt – lực dọc tác dụng lên mặt móng, Ntt = 686.66T Ptk=301.5T: sức chịu tải thiết cọc: K=1.5 – hệ số kể đến ảnh hưởng momen Chọn nc = cọc ta thấy nộ lực móng M2 tương đương M1 suy ta tính móng M1 bố trí cho móng M2 vẽ móng M1 &M2 xem KC 05B 8.3.4 KIỂM TRA ĐỘ LÚN LỆCH Theo tính tốn độ lún móng M1=3.1cm, M2>=3.1cm  S  S S1  S2 33  31    0.0002     0.002 (thỏa mãn điều kiện lún lệch) L L 9000  L  9.3 KẾT LUẬN Qua tính tốn hai phương án móng ta thấy móng cọc ly tâm có ưu điểm giảm diện tích đài móng tức làm giảm chi phí đầu tư, chất lượng cọc kiểm sốt Tuy nhiên sinh viên lấy đặc trưng sản phẩm cọc nước ngồi nên khơng thực tế Việt Nam sử dụng sản phẩm có sẵn sức chịu tải theo vật liệu nhỏ điều gây khó khăn qúa trình ép cọc ( Pépmax=2->3 Ptk, Pépmax