Thiết kế cao ốc VP khách sạn nhà hàng đăklăk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG-KHÁCH SẠN NHÀ HÀNG ĐĂKLĂK GVHD : Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH : NGUYỄN PHAN THANH BÌNH LỚP : 05DXD3 MSSV : 105105007 THÁNG 01/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUI NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ IN THÔNG TẤN XÃ VIỆT NAM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%) Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%) Th.S KHỔNG TRỌNG TOÀN SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN PHAN THANH BÌNH LỚP : 05DXD3 MSSV : 105102188 LỜI CẢM ƠN Mọi trình lao động, học hỏi, nghiên cứu cuối dẫn đến tổng kết nhằm đánh giá lại điều tiếp thu, thành đạt Đồ án tốt nghiệp xem tổng kết quan trọng đời sinh viên, nhằm đánh giá lại kiến thức thu nhặt trình học tập trau dồi kiến thức Đó học kinh nghiệm quý thầy cô gửi gắm truyền đạt trình thực đồ án tốt nghiệp, mai trở thành hành trang quý giá suốt trình học tập công tác Do khối lượng công việc thực tương đối lớn, thời gian thực trình độ cá nhân hữu hạn nên làm không tránh khỏi sai sót số điều xa rời thực tế Em mong lượng thứ vui mừng tiếp thu dạy, góp ý quý thầy cô bạn bè Em xin chân thành cảm ơn ghi nhớ giúp đỡ, dạy tận tình thầy Khổng Trọng Toàn, người tạo điều kiện cho em hoàn tất tốt đồ án tốt nghiệp Một lần xin chân thành cám ơn tất thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất người thân, gia đình, cảm ơn tất bạn bè gắn bó học tập giúp đỡ em suốt thời gian học, trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày 11-01-2010 Sinh viên thực Nguyễn Phan Thanh Bình Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 MỤC LỤC Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 Sự cần thiết đầu tư 1.2 Đặc điểm dân số- vị trí- khí hậu 1.3 Giải pháp mặt phân khu chức 1.4 Giải pháp kiến trúc 1.5 Giao thông 1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác 1 2 3 CHƯƠNG TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Lựa chọn sơ kích thước phận sàn 2.2 Xác định nội lực công trình 2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 2.4 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 10 23 CHƯƠNG TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 24 3.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 3.2 Xác định tải trọng 3.3 Tính toán phận cầu thang 3.4 Bố trí cốt thép cầu thang 24 24 28 33 CHƯƠNG TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 4.1 Công kích thước hồ nước mái 4.2 Tính toán cấu kiện hồ nước mái 4.3 Bố trí thép hồ nước mái 34 34 36 64 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk MỤC LỤC CHƯƠNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN 65 5.1 Lựa chọn sơ kích thước tiết diện công trình 5.2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 5.3 Xác định dạng dao động riêng công trình tải trọng gió tác động vào công trình 5.4 Tính toán tải trọng tác động vào công trình 5.5 Xác định thành phần gió động tónh tác động lên công trình 65 68 69 70 75 CHƯƠNG TÍNH TOÁN KHUNG VÁCH TRỤC G 83 6.1 Hệ chịu lực công trình 6.2 Xác định nội lực công trình 6.3 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục G 6.4 Tính toán cốt đai cho dầm khung trục G 6.5 Tính toán cột cho dầm khung trục G 6.6 Tính toán cốt đai cột cho dầm khung trục G 6.7 Tính toán cốt thép cho vách cứng V1,V2 83 84 86 92 98 120 121 6.8 Bố trí cốt thép khung vách trục G 129 CHƯƠNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 7.1.Cấu tạo địa chất 7.2.Địa chất thủy văn 7.3.Kết luận 130 130 132 132 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN I - MÓNG CỌC ÉP BTCT 134 8.1 Khái quát cọc ép 134 8.2 Mặt phân loại móng 134 8.3 Tính toán móng M1 (trục G-1) 135 8.4 Tính toán móng M2 (trục G-5) 156 8.5 Bố trí cốt thép móng cọc ép 172 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk MỤC LỤC CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN II - MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 175 9.1 Khái quát cọc khoan nhồi 175 9.2 Mặt phân loại móng 176 9.3 Tính toán móng M1 (trục G-1) 176 9.4 Tính toán móng M2 (trục G-5) 195 9.5 Tính toán móng M3 (móng lõi thang) 211 9.5 Bố trí cốt thép móng cọc khoan nhồi 229 TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH 230 MSSV: 105105007 Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk TỔNG QUAN KIẾN TRÚC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC Nội dung: 1.1 Sự cần thiết đầu tư 1.2 Đặc điểm dân số- vị trí- khí hậu 1.3 Giải pháp mặt phân khu chức 1.4 Giải pháp kiến trúc 1.5 Giao thông 1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ Hòa chung với xu mở cửa, Đắk Lắk noùi chung thành phố Buôn Ma Thuột nói riêng có nhiều thay đổi, chuyển biến tích cực, từ thị xã nhỏ bé vươn để trở thành địa danh nước bạn bè quốc tế biết đến vùng đất đầy tiềm danh lam thắng cảnh,tài nguyên thiên nhiên, nhiều đặc sản mang đậm hương vị Tây Nguyên Trong thời kỳ đất nước đổi phát triển, với lên kinh tế ø thành phố, mức sống người dân nâng cao, nhu cầu nhà ở, giao thông, sở hạ tầng… Trong đó, nhà ơ,û không đơn nơi để ở, mà phải đáp ứng số yêu cầu tiện nghi, mỹ quan, … mang lại tâm trạng thoải mái cho người Rồi cao ốc chung cư, văn phòng,khách sạn đời thay cho khu nhà ổ chuột, khu nhà xuống cấp giúp giải nhu cầu chỗ người dân làm thay mặt thành phố, bắt kịp với tiến trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nước.Cao ốc văn phòng- khách sạnnhà hàng Đắk Lắk – đồ án tốt nghiệp đề cập sau xây dựng không mục đích 1.2 ĐẶC ĐIỂM DÂN SỐ- VỊ TRÍ- KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ BUÔN MA THUỘT, TỈNH ĐẮK LẮK 1.2.1 Dân số vị trí địa lí Đắk Lắk tỉnh thuộc Tây Nam dãy núi Trường Sơn, trung tâm Tây Nguyên Đắk Lắk nằm tọa độ 11030 đến 13025 vó độ Bắc 107030 đến 109030 kinh Đông • Phía Đông giáp tỉnh Khánh Hòa tỉnh Phú Yên • Phía Tây giáp Vương quốc Campuchia • Phía Nam giáp tỉnh Lâm Đồng tỉnh Đắk Nông • Phía Bắc giáp tỉnh Gia Lai Thành phố Buôn Ma Thuột vùng đông dân Tây Nguyên, độ cao 536m Buôn Ma Thuột cách Hà Nội 1410 km, cách thành phố Hồ Chí Minh 350 km GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk TỔNG QUAN KIẾN TRÚC Diện tích thành phố khoảng 370 km2, dân số khoảng 340.000 người Trong diện tích nội thành khoảng 50 km2, với dân số nội thành khoảng 230.000 người 1.2.2 Khí hậu Buôn Ma Thuột nằm vùng đất Tây Nguyên mang đặc trưng khí hậu vùng đất này.Thời tiết chia làm mùa rõ rệt: • Mùa mưa từ tháng đến tháng 10 kèm theo gió Tây Nam thịnh hành, tháng có lượng mưa lớn tháng 7,8,9, lượng mưa chiếm 80-90% lượng mưa năm • Mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau,trong mùa độ ẩm giảm, gió Đông Bắc thổi mạnh, bốc lớn, gây khô hạn nghiêm trọng Các yếu tố khí tượng: • Nhiệt độ trung bình năm: 23,8 0C • Nhiệt độ thấp vào tháng Giêng: 21,3 0C • • • • Nhiệt độ cao vào tháng 4: 26 0C Số nắng trung bình năm: 2392 (khoảng 100 ngày) Độ ẩm trung bình: 82% Lượng mưa trung bình năm: 1600 – 2000 mm 1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG Công trình gồm tầng hầm 15 tầng lầu chia làm phân khu chức chủ yếu sau: • Tầng hầm: phục vụ việc để xe, kho chứa hàng, thoát rác lắp đặt hệ thống kỹ thuật khác công trình • Tầng 1: khu siêu thị tiếp tân • Tầng 2: khu siêu thị • Tầng 3: khu siêu thị quản lý • Tầng 4: nhà hàng • Tầng 5,6,7,8: văn phòng cho thuê • Tầng 9: billard máy lạnh karaoke • Tầng 10,11,12,13: khách sạn • Tầng áp mái: khu kỹ thuật • Tầng thượng nơi đặt hệ thống bể nước phục vụ cho sinh hoạt toàn công trình 1.4 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Kiến trúc công trình thuộc dạng khu nhà cao tầng, đảm bảo yêu cầu phù hợp công năng, đồng thời hài hoà kiến trúc mỹ quan đô thị yêu cầu độ an toàn, vệ sinh… Khu nhà đảm bảo yêu cầu diện tích sử dụng phòng, độ thông thoáng, vệ sinh an toàn sử dụng Diện tích mặt tổng cộng 42.8 x 64 m2 Chiều cao toàn công trình H = 55.4 m GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Cao ốc văn phịng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk TỔNG QUAN KIẾN TRÚC Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với môi trường xung quanh,mặt đứng trang trí kết hợp tưòng gạch với khung kính màu tạo đường nét hài hoà cho công trình Mặt có thay đổi theo chiều cao, kết hợp góc khuất tối- sáng để giảm bớt đơn điệu, đảm bảo làm việc hợp lý công trình 1.5 GIAO THÔNG 1.5.1 Giao thông đứng Toàn công trình có cầu thang máy từ tầng tới tầng 14.Có thang từ tầng hầm tới tầng mái Phục vụ giao thông cho trung tâm thương mại thang từ tầng đến tầng 1.5.2 Giao thông ngang Giải pháp lưu thông theo phương ngang tầng hệ thống hành lang ngang dọc, sảnh hiên 1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 1.6.1 Hệ thống cung cấp điện Hệ thống tiếp nhận điện từ vào đặt tầng hầm vào phòng máy điện hệ thống điện máy phát điện riêng tòa nhà Từ điện phân phối khắp phòng tòa nhà thông qua mạng lưới điện đảm bảo yêu cầu sau: • An toàn: không qua khu vực ẩm ước vệ sinh • Dễ dàng sữa chữa có hư hỏng dễ cắt điện có cố • Dễ dàng thi công 1.6.2 Hệ thống cung cấp nước Hệ thống cấp nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố vào bể chứa ngầm tầng hầm sau bơm lên hồ chứa đặt tầng mái Các đường ống kỹ thuật cấp thoát nước bố trí hệ thống ống GEN chung toàn nhà 1.6.4 Hệ thống thoát nước Nước mưa từ mái thoát theo lỗ chảy ( bề mặt mái tạo dốc ) chảy vào ống thoát nước mưa xuống Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng bố trí đường ống riêng 1.6.5 Hệ thống thông gió chiếu sáng Chiếu sáng Toàn nhà chiếu sáng ánh sáng tự nhiên điện Ở lối lên xuống cầu thang, hành lang tầng hầm có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Vậy: Pmax = 116750 726.05 × 76.28 × 7.5 + + = 3900.46 (kN) 30 540 787.5 116750 726.05 × 76.28 × 7.5 − − = 3882.87 (kN) 30 540 787.5 Kiểm tra điều kiện Pmin =  P   P max = 3900.46 (kN) ≤ Q a = 4448.67 (kN) = 3882.87 (kN) > (thỏa) Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ sức chịu tải tính toán cọc thiết kế cọc hợp lý Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ Pmin >0 b.Kiểm tra ổn định đất mũi cọc Xem đất xung quanh cọc đài cọc khối móng quy ước • Kích thước móng khối qui ước O Góc nội ma sát ϕtb = ∑ ϕili 30 × 9.5 + 12.750 × 3.3 + 90 × 3.2 + 12.750 × 4.5 + 290 ×14.8 = 16.60 l 33.8 ∑i Góc truyền lực α= o = ϕtb 16.60 = = 4.150 4 Kích thước móng khối quy ước ( ) lqu = (0.5 + 3x5 + 0.5) + (2x35.3xtg (4.150 )) = 21.12 m b qu = (0.5 + 3x4 + 0.5) + 2x35.3xtg (4.150 ) = 18.12 m Fqu = b qu xlqu = 18.12x21.12 = 382.79 (m ) • Sức chịu tải đất Đất đáy khối móng quy ước lớp số có ϕ = 290 , C = 2.8(kN / m ) , γ = 19.17(kN / m3 ) , γ ' = 9.81(kN / m3 ) Tra bảng 1.21 trang 53 sách “Nền móng – Châu Ngọc Ẩn" ⇒ A = 1.0651 , B = 5.2605 , D = 7.6718 m1m2 ( Abquγ + B∑ hγ ' + Dc ) K 1.2 ×1.1 = (1.065 ×18.12 × 9.81 + 5.261× 296.78 + 7.672 × 2.8 ) 1.1 = 2126.59 (kN/m ) R tc = • Trọng lượng móng khối quy ước GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 216 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 o Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trọng lượng đất móng khối quy ước từ đáy đài trở lên Q1 = b qu lqu γh = 18.12x21.12x(6.2 − 3.5)x4.65 = 5695.86 (kN) Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài đến mũi cọc Q = (Fqu − 30.Fcoc ) γh = (382.79-30x0.785)x296.78 = 106609.13 (kN) o Troïng lượng cọc (có xét đẩy nổi) Q3 = 30.Fcoc γ bt l tt = 30x0.785x(25 − 10)x35.3 = 12476.05 (kN) ⇒ Trọng lượng móng khối qui ước Q = Q1 + Q + Q3 = 5695.86 + 106609.13 + 12476.05 = 124781.03 (kN) Hình 9.15: Mặt cắt dọc khối móng quy ước GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 217 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Tải trọng truyền xuống móng khối quy ước • ∑ N = 90724.5 + 124781.03 = 215505.56 (kN) ∑ M = −23.34 − 21.5 × = −66.33 (kN) ∑ M = 29.8 + 300.8 × = 631.34 (kN) tc tc X tc Y Ứng suất đáy móng khối quy ước • Ptbtc = P tc max ∑N Fqu =P tc tb tc = 215505.56 = 562.99 (kN/m ) 382.79 ∑M + tc X Wx ∑M + tc Y Wy = 562.99 + 66.33 × 631.34 × + 18.12 × 21.12 18.12 × 21.122 = 562.99 − 66.33 × 631.34 × − 18.12 × 21.12 18.12 × 21.122 = 563.51 (kN/m ) tc = Ptbtc − Pmin • ∑M Wx tc X − ∑M tc Y Wy = 562.47 (kN/m ) Kiểm tra điều kiện P  P P  tc max = 563.51 (kN/m ) ≤ 1.2R tc = 2551.9 (kN/m ) tc = 562.47 (kN/m ) ≥ tc tb = 562.99 (kN/m ) ≤ R tc = 2126.59 (kN/m ) (thỏa) Vậy đất làm việc giai đoạn đàn hồi Đất bên đảm bảo đủ khả tiếp nhận tải cọc truyền xuống d.Kiểm tra biến dạng đất mũi cọc Theo Phụ lục H/ TCXD 205 : 1998 độ lún móng bè cọc có kích thước đài móng lớn 10x10m xác định theo công thức: 0.12 pB S= E đó: p – áp lực trung bình lên đáy đài; B – chiều rộng móng, B = 13.6 m; E – mun biến dạng trung bình lớp chịu nén mũi cọc có chiều dày B N tc ta có: p = dai Fdai tc với: N dai – lực dọc tiêu chuẩn cao trình đáy đài (có kể đến trọng lượng đài); Fđài – diện tích đài GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 218 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 9729.17 × 103 = 4.31 daN/cm2 13.6 × 16.6 × 10 E = 172.5 daN/cm2 0.12 × 4.31× 1360 Vậy: S = = 4.08 cm 172.5 Độ lún cuối cùng: S = 4.08 cm < Sgh = cm Như vậy, móng cọc khoan nhồi đài bè khu thang máy thang thiết kế thoả mãn yêu cầu độ lún Suy ra: p = 9.5.6.Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Lực ngang tác dụng lên đài cọc Q = Qx2 + Qy2 = 345.92 + 24.72 = 346.78 ( kN ) Mỗi cọc chịu lực ngang H0 = Q 346.78 = = 11.56 ( kN ) n 30 a.Xaùc định hệ số biến dạng Kxbc E b xI α bd = : K – hệ số tỷ lệ tra bảng 4.1 sách Nền móng, K = 4000 (kN/m4) bc – bề rộng qui ước cọc d > 0.8m, bc = d + 1m = + = 2(m ) Eb – môđun đàn hồi ban đầu bê tông cọc Eb = × 10 ( kN / m ) I – momen quán tính tiết diện ngang cọc I= α bd = πD 64 = π × 14 64 ( ) = 0.0491 m 4000 × = 0.35 ( m −1 ) × 107 × 4.91× 10 −2 b.Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc Chiều dài tính đổi cọc ñaát L e = α bd xl = 0.35x35.3 = 12.44 (m) Các chuyển vị góc xoay δHH = 1 A ; δMH = B0 α EbI α bd E b I bd GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 219 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 δMM = C0 α bd E b I đó: A0 , B0 , C0 hệ số tra bảng G.2 – TCXD205 A0 = 2.441 ; B0 = 1.621 ; C0 = 1.751 Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình mặt đất y = H δHH + M 0δ HM x = H δmH + M δMM Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình đáy đài ∆ n = y0 + Ψ0 l0 + Ψ = Ψ0 + Hl03 Ml02 + 3E b I E b I Hl02 Ml + Eb I Eb I : l0 – chiều dài đoạn cọc, khoảng cách từ đáy đài cọc đến mặt đất, với cọc đài thaáp l0 = M = M + H l0 = (do thành phần momen gây nén kéo dọc trục) Bảng 9.18: Kết tính toán chuyển vị góc xoay H0 (kN) αbd (m-1) δHH (m/kN) δMH (1/kN) δMM (1/kNm) 11.56 0.35 3.8E-05 8.9E-06 3.4E-06 4.4E-04 1.0E-04 Ta thaáy : ∆n (m) ψ (rad) ∆n = 0.044 cm < [∆n] = 1cm ψ = 0.0001 rad < [ψ] = 0.002 rad Vậy cọc thoả mãn điều kiện chuyển vị ngang góc xoay 9.5.7.Kiểm tra độ ổn định quanh cọc Khi tính độ ổn định quanh cọc ta phải kiểm tra điều kiện hạn chế áp lực tính toán σz lên đất mặt bên cọc theo công thức σ yz ≤ η1η2 (σ v ' tgϕI + ξ cI ) cos ϕ I : σ v ' – ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng đất độ sâu z ϕ I – giá trị tính toán góc ma sát đất GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 220 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 cI – giá trị tính toán lực dính đất ξ – hệ số 0.6 cho cọc khoan nhồi cọc ống, 0.3 cho loại cọc khác η1 – hệ số cho trường hợp, trừ trường hợp móng công trình chắn đất lấy 0.7 η – hệ số xét đến tỷ lệ ảnh hưởng phần tải trọng thường xuyên tổng tải η2 = M p + Mv nM p + M v Mp – momen tải trọng thường xuyên, tính toán tiết diện móng mức mũi cọc Mv – momen tải trọng tạm thời n – hệ số 2.5 trừ trường hợp sau Những công trình quan trọng Le ≤ 2.5 laáy n = Le > laáy n = 2.5 Le nằm trị số nội suy Móng hàng cọc chịu tải trọng lệch tâm thẳng đứng lấy n = không phụ thuộc vào Le • Khi Le ≤ 2.5 : cọc ngắn hay cọc cứng, ổn định theo phương ngang kiểm tra hai độ sâu z = L z = L/3 • Khi Le > : cọc dài hay cọc chịu uốn, ổn định theo phương ngang kiểm tra độ sâu z = 0.85/αbd Áp lực tính toán σ z tiết diện cọc tính theo công thức σz = ( K M H ψ z e y0 A1 − B1 + C1 + D1 α bd α bd α bd E b I α bd E b I ) : A1, B1, D1 tra bảng G.3 TCXD 205–1998 Bảng 9.19: Kết áp lực tính toán z 0.000 0.284 0.568 0.851 1.135 1.419 1.703 1.986 ze 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 A1 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0.999 0.999 B1 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 C1 0.000 0.005 0.020 0.045 0.080 0.125 0.180 0.245 D1 0.000 0.000 0.001 0.005 0.011 0.021 0.036 0.057 σz 0.000 0.464 0.863 1.197 1.469 1.682 1.836 1.940 Trang 221 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 2.270 2.554 2.838 3.121 3.405 3.689 3.973 4.256 4.540 4.824 5.108 5.392 5.675 6.243 6.810 7.378 7.945 8.513 9.932 11.351 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.5 4.0 0.997 0.995 0.992 0.987 0.979 0.969 0.955 0.937 0.913 0.882 0.848 0.795 0.735 0.575 0.347 0.033 -0.385 -0.928 -2.928 -5.853 0.799 0.899 0.997 1.095 1.192 1.287 1.379 1.468 1.553 1.633 1.706 1.770 1.823 1.887 1.874 1.755 1.490 1.037 -1.272 -5.941 0.320 0.405 0.499 0.604 0.718 0.841 0.974 1.115 1.264 1.421 1.584 1.752 1.924 2.272 2.609 2.907 3.128 3.225 2.463 -0.927 0.085 0.121 0.167 0.222 0.288 0.365 0.456 0.560 0.678 0.812 0.961 1.126 1.308 1.720 2.195 2.724 3.288 3.858 4.980 4.548 1.994 2.003 1.980 1.918 1.822 1.705 1.573 1.429 1.268 1.101 0.974 0.764 0.599 0.290 0.021 -0.213 -0.383 -0.539 -0.751 -0.887 Ta thaáy Le > 5m nên cọc thuộc loại cọc chịu uốn cần kiểm tra khả chịu tải trọng ngang độ sâu z = 0.85 0.85 = = 2.41(m) α bd 0.35 Tại z = −2.41 (m) đất có tiêu lý sau (lớp đất số 2) ( ) c I = 6.9 kN / m , ϕ I = 30 , γ I = 4.65(kN / m ) Ứng suất theo phương thẳng đứng z = −2.41 (m) σz ' = 2.41x4.65 = 11.22 (kN / m ) Le > 5m ⇒ n = 2.5 ⇒ η2 = 0.5 × 10648.04 + 0.5 × 10648.04 = 0.571 2.5 × 10648.04 × 0.5 + 0.5 × 10648.04 Khả chịu tải ngang [σz ] = 1x0.571x 11.22xtg30 + 0.6x6.9) = 10.81 (kN / m ) ( cos Taïi độ sâu z = −2.41 (m) ta có σz = 1.998 (kN / m ) < [σ Z ]=10.81 (kN / m ) Vậy cọc thỏa điều kiện chịu tải trọng ngang 9.5.8.Kiểm tra tiết diện cọc theo độ bền vật liệu tác động đồng thời lực dọc trục, moment uốn lực ngang GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 222 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Mômen uốn Mz (kN/m), lực cắt Qz (kN) tiết diện cọc tính theo công thức sau: M z = α 2bd E b Iy A − α bd E b Iψ B3 + M C3 + H0 D3 α bd Q z = α3bd E b Iy A − α 2bd E b Iψ B4 + α bd M 0C + H D đó: A3, A4, B3, B4, D3, D4 tra bảng G.3 TCXD 205–1998 Bảng 9.20: Kết tính toán moment uốn MZ (kNm) z ze A3 B3 C3 D3 Mz 0.000 0.0 0.000 0.000 1.000 0.000 -30.366 0.284 0.1 0.000 0.000 1.000 0.100 -27.086 0.568 0.2 -0.001 0.000 1.000 0.200 -23.837 0.851 0.3 -0.005 -0.001 1.000 0.300 -20.680 1.135 0.4 -0.011 -0.002 1.000 0.400 -17.585 1.419 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.500 -14.583 1.703 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.600 -11.735 1.986 0.7 -0.057 -0.020 0.996 0.699 -9.075 2.270 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 -6.537 2.554 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -4.220 2.838 1.0 -0.167 -0.083 0.975 0.994 -2.153 3.121 1.1 -0.222 -0.122 0.960 1.090 -0.245 3.405 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 1.468 3.689 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 2.956 3.973 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 4.213 4.256 1.5 -0.559 -0.420 0.811 1.437 5.266 4.540 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 6.140 4.824 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 6.828 5.108 1.8 -0.956 -0.867 0.530 1.612 7.294 5.392 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.640 7.619 5.675 2.0 -1.295 -1.314 0.207 1.646 7.761 6.243 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 7.671 6.810 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 6.883 7.378 2.6 -2.621 -3.600 -1.877 0.917 6.232 7.945 2.8 -3.103 -4.178 -3.108 0.197 5.128 8.513 3.0 -3.541 -6.000 -4.688 -0.891 3.909 9.932 3.5 -3.919 -9.544 -10.340 -5.854 1.086 11.351 4.0 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.167 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 223 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 0.5 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 -1.5 10 15 -3.5 -5.5 -7.5 -9.5 -11.5 Hình 9.16: Biểu đồ moment uốn MZ (kNm) Tính lại lượng cốt dọc cọc cấu kiện chịu uốn với tiết diện vuông tương đương cạnh b = Fcoc = 0.785 = 0.886(m ) Từ bảng tính ta thấy M max = 30.366 ( kNm ) 30.366 × 104 AS = = 1.44 ( cm ) 0.9 × 2800 × ( 88.6 − 5) ) Do lượng thép chọn 16φ20 (AS = 50.3 cm2) đủ khả chịu momen tải trọng ngang gây • Cốt thép cọc o Cắt thép theo mômen Ta thấy M tiến z tiến 11.5 m nên ta cắt thép chiều dài 11.5 m o Cắt thép theo lực dọc Khả chịu lực bê tông Qbt = 6000 × (0,785 – 50.265 × 10-4) = 4679.84 (kN) Lực lớn tác dụng lên cọc Pmax = 3900.46 kN < Qbt ⇒ bêtông chịu toàn lực nén lớn tác dụng lên cọc Như thép dọc cọc 16φ20 (AS = 50.265cm2) cắt lần độ sâu 11.5 m so với đáy đài cọc Cốt thép lại cọc 8φ20 chạy suốt GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 224 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Bảng 9.21: Kết tính toán lực cắt ngang dọc thân cọc z ze A4 B4 C4 D4 Qz 0.000 0.0 0.000 0.000 0.000 1.000 11.559 0.284 0.1 -0.005 0.000 0.000 1.000 11.505 0.568 0.2 -0.020 -0.003 0.000 1.000 11.342 0.851 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 1.000 11.081 1.135 0.4 -0.080 -0.021 -0.003 1.000 10.722 1.419 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 10.275 1.703 0.6 -0.180 -0.072 -0.016 0.997 9.739 1.986 0.7 -0.245 -0.114 -0.030 0.994 9.148 2.270 0.8 -0.320 -0.171 -0.051 0.989 8.500 2.554 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.980 7.814 2.838 1.0 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 7.092 3.121 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 6.339 3.405 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 5.589 3.689 1.3 -0.838 -0.730 -0.356 0.876 4.827 3.973 1.4 -0.967 -0.910 -0.479 0.821 4.105 4.256 1.5 -1.105 -1.116 -0.630 0.747 3.365 4.540 1.6 -1.248 -1.350 -0.815 0.652 2.693 4.824 1.7 -1.396 -1.613 -1.036 0.529 2.027 5.108 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 1.408 5.392 1.9 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 0.832 5.675 2.0 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 0.292 6.243 2.2 -2.125 -3.360 -2.849 -0.692 -0.610 6.810 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -1.311 7.378 2.6 -2.437 -5.140 -5.355 -2.821 -1.794 7.945 2.8 -2.346 -6.023 -6.990 -4.445 -2.081 8.513 3.0 -1.969 -6.765 -8.840 -6.520 -2.172 9.932 3.5 1.074 -6.789 -13.690 -13.830 -1.693 11.351 4.0 9.244 -0.358 -15.610 -23.140 0.042 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 225 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 0.5 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 -1.5 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 -3.5 -5.5 -7.5 -9.5 -11.5 Hình 9.17: Biểu đồ lực cắt ngang dọc thân cọc QZ (kN) Từ bảng tính ta thấy Qmax = 11.559 (kN), kiểm tra bố trí cốt đai cọc Chuyển cọc có tiết diện tròn sang tiết diện vuông tương đương cạnh b = Fcoc = 0.785 = 0.886(m ) 0.35 Rn bh0 = 0.35 ×130 × 88.6 × (88.6 − 5) = 337016.68(daN ) = 3370.17(kN ) > Qmax 0.60 Rk bh0 = 0.60 × 10.0 × 88.6 × (88.6 − 5) = 44441.76(daN ) = 444.42(kN ) > Qmax Như cốt thép đai đặt theo cấu tạo φ10u200 sử dụng đai xoắn 9.5.9.Tính toán thiết kế đài cọc a.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng Chiều cao đài cọc xác định sơ phần trên: hđài = m Chiều cao đài cọc phải thoả mãn điều kiện không bị cột chọc thủng, thông thường, góc nghiêng tháp chọc thủng 450 Tuy nhiên, góc nghiêng tháp chọc thủng đài cọc khác 450 Đài cọc bị chọc thủng trường hợp hình 8.6 Kiểm tra chọc thủng theo công thức sau: P ≤ [α (bc + C ) + α (hc + C1 )]h0 Rk đó: P – lực chọc thủng tổng phản lực cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng, P = ΣPmaxtt = 22 x 390 = 8580 T; bc, hc – kích thước tiết diện cột, bc = m; hc = 11.5 m h0 – chiều cao có ích đài móng, h0 = 2-0.15 = 1.85 m; C1, C2 – khoảng cách mặt từ mép cột đến mép đáy tháp chọc thủng, C1, C2 > 0.5h0 nên lấy C1 = C2 = 1.375 m; Rk – cường độ tính toán chịu kéo bê tông, Rk = 10.5 daN/cm2; α1, α2 – hệ số, lấy α1 = α2 = 2.5 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 226 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 2800 8000 2800 1500 2000 1500 H G 2000 800 2800 800 800 2000 3000 8000 3000 2000 3000 3000 800 800 3000 2700 3000 3100 8500 3000 16600 5700 5300 1500 800 2800 3000 8000 3000 2800 800 800 13600 Hình 9.18: Mặt cắt dọc đài móng GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 227 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Suy ra: Vế phải = [α (bc + C ) + α (hc + C1 )]h0 Rk = [2.5x(8+1.375)+2.5x(11.5+1.375)]x1.85x105 = 10805.16 T Vaäy P < [α (bc + C ) + α (hc + C1 )]h0 Rk Do chiều cao đài hđài = m thỏa mãn điều kiện để đài không bị cột chọc thủng b.Tính toán bố trí cốt thép cho đài cọc • Sơ đồ tính Xem đài cọc làm việc console bị ngàm vào tiết diện qua mép cột bị uốn phản lực đầu cọc 2000 800 H G 2000 800 800 2000 3000 8000 3000 2000 3000 3000 800 800 800 2800 800 2000 3000 2700 3000 3100 8500 3000 16600 5700 5300 1500 800 2800 3000 8000 3000 2800 800 800 13600 Hình 9.19: Mặt sơ đồ tính đài móng M3 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 228 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 • Momen tương ứng ngàm M = ∑ Pi ri : Pi – phản lực đầu cọc thứ i ri – khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i • Diện tích cốt thép tính theo công thức AS = • M 0.9 RS h0 Tính toán cốt thép o Số liệu tính toán Bêtông B.25: Rb = 145 (daN/cm2) Theùp CIII : RS = 3650 (daN/cm2) Chiều cao đài m, lớp bêtông bảo vệ 5cm o Phản lực đầu cọc Pmax = 3308.93 ( kN ) Pmin = 3164.05 ( kN ) o Momen mặt ngàm I-I M I-I = 6Pmax × r = × 3900.46 × = 45805.52 ( kNm ) o Momen mặt ngàm I-I M II-II = 5Pmax × r = × 3900.46 × = 39004.6 ( kNm ) Bảng 9.22: Kết tính toán cốt thép đài móng M3 Momen h0 AS (kNm) (cm) (cm2) I-I 45805.52 195 715.07 102φ30 721.04 0.22 1660 φ30a160 II-II 39004.60 195 608.90 87φ30 614.97 0.23 1360 φ30a160 Phương Chọn thép Aschọn µ b (cm2) % (cm) Bố trí 9.6.BỐ TRÍ THÉP MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Cốt thép móng cọc khoan nhồi bố trí vẽ KC 09/09 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 229 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TÀI LIỆU THAM KHẢO TCVN 2737 : 1995, Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn xây dựng, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 TCXD 229 : 1999, Chỉ dẫn tính toán thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 :1995, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCXD 195 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCVN 198 : 1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối, NXB Xây dựng Hà Nội, 1999 TCXD 205 : 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng Hà Nội, 2002 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2003 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép (các cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2005 Nguyễn Thị Mỹ Thúy, Tính toán kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2002 Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn, Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh, Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2004 Nguyễn Trung Hòa, Kết cấu bê tông cốt thép theo qui phạm Hoa Kỳ, NXB Xây dựng Hà Nội, 2003 Nguyễn Bá Kế, Thiết kế móng nhà cao tầng – số vấn đề bản, Viện Khoa học cọng nghệ xây dựng, 2004 Châu Ngọc Ẩn, Hướng dẫn đồ án móng, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2003 GVHD: ThS KHỔNG TRỌNG TOÀN SVTH: NGUYỄN PHAN THANH BÌNH MSSV: 105105007 Trang 230 ... 105105007 Trang 10 Cao ốc văn phòng - khách sạn - nhà hàng Đắk Lắk TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 Kết quả: 24 ô sàn có tỉ số hd ≥ => Bản sàn liên kết ngàm với dầm... BÌNH 230 MSSV: 105105007 Cao ốc văn phòng- khách sạn- nhà hàng Đắk Lắk TỔNG QUAN KIẾN TRÚC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC Nội dung: 1.1 Sự cần thiết đầu tư 1.2 Đặc điểm... phòng ,khách sạn đời thay cho khu nhà ổ chuột, khu nhà xuống cấp giúp giải nhu cầu chỗ người dân làm thay mặt thành phố, bắt kịp với tiến trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nước .Cao ốc văn phòng- khách