Tòa nhà VP q2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG -0O0 - HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY NGHÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG Q2 SVTH : NGUYỄN TUẤN ANH LỚP : 08HXD3 MSSV : 08B1040290 HOÀN THÀNH 10-2010 PHẦN KIẾN TRÚC (0%) GVHD: NGUYỄN TRÍ DŨNG PHẦN KẾT CẤU (70%) GVHD: NGUYỄN TRÍ DŨNG PHẦN NỀN MĨNG (30%) GVHD: NGUYỄN TRÍ DŨNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG -0O0 - HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY NGHÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG Q2 SVTH : NGUYỄN TUẤN ANH LỚP : 08HXD3 MSSV : 08B1040290 HỒN THÀNH 10-2010 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu trường ĐH KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM, em nhận giúp đỡ, bảo tận tình thầy cô Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô trường ĐH KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM tận tình giảng dạy, hướng dẫn em suốt trình học tập Trường Đặc biệt Thầy Cô Khoa Xây Dựng truyền đạt kiến thức chuyên môn kinh nghiệm quý giá cho em Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em nhận giúp đỡ, bảo tận tình thầy cô, bạn bè Tuy nhiên có khuyết điểm, sai sót không tránh khỏi Những sai sót đến từ việc hiểu sai định nghóa, công thức, hiểu sai cấu tạo, kết cấu thực tế Mong bảo, góp ý thầy cô để em bổ sung hoàn thiện kiến thức học Với tất lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN TRÍ DŨNG : Giáo viên hướng dẫn tận tình bảo, giúp đỡ em suốt ngày thực đồ án Sau xin cảm ơn tất bạn bè gắn bóø giúp đỡ suốt thời gian học tập Trường, trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp Chân thành cảm ơn Sinh viên thực NGUYỄN TUẤN ANH Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 A CÁC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO I XÁC ĐỊNH CÁC TIẾT DIỆN Xác định tiết diện sàn: D hb   L1 m Với m= 40 ÷ 45 kê cạnh Chọn m= 45 D= 0,8 ÷ 1,4 Chọn D= 1 hb   0,11(m) Choïn hb= 110mm 45 Xác định tiết diện đầm :  Dầm trục B-C Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp: hd  ( 1 6.5  ) Lnhip =  (0,54  0, 65)m Choïn hd = 0,55m 10 12 10  12 Bề rộng dầm: 1 0,55 bd  (  )hd   (0,178  0, 275)m Choïn bd = 0,2m 3  Dầm trục 3-4, 4-5: Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhòp: hd  ( 1  ) Lnhip =  (0,5  0, 6)m Choïn hd = 0,5m 10 12 10  12 Bề rộng dầm: 1 0,5 bd  (  )hd   (0,17  0, 25)m Choïn bd = 0,2m 3  Dầm trục A-B, C-D, 1-2, 2-3: Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp: hd  ( 1 5.5  ) Lnhip =  (0, 45  0,55)m Choïn hd = 0,5m 10 12 10  12 Bề rộng dầm: 1 0,5 bd  (  )hd   (0,17  0, 25)m Choïn bd = 0,2m 3  Hệ giầm giao trục B C: Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp: hd  ( 1 6.5  ) Lnhip =  (0,325  0,36)m Choïn hd = 0,35m 18 20 18  20 Bề rộng dầm: 1 0,35 bd  (  ) hd   (0,12  0,17)m Choïn bd = 0,2m 23 Xác định tiết diện coät: SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 CỘT TRỤC A-2 VÀ D-2 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-lầu q (KG/m2) 3529.5 3346 S2 (m2) N (KG) Fc (cm2) 10.2 54985.8 422.968 10.2 105882 814.479 b (cm) 30 30 h (cm) 30 30 CỘT TRỤC A-3 VÀ D-3 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-tầng lửng q (KG/m2) 2098.5 2626.5 S3 (m2) 15.82 15.82 N (KG) Fc (cm2) 115350 887.305 235801 1813.86 b (cm) 30 35 h (cm) 30 35 CỘT TRỤC A-4 VÀ D-4 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-tầng lửng q (KG/m2) 2098.5 2626.5 S3 (m2) 15.82 15.82 N (KG) Fc (cm2) 115350 887.305 235801 1813.86 b (cm) 30 35 h (cm) 30 35 CỘT TRỤC A-5 VÀ D-5 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-tầng lửng q (KG/m2) 2098.5 2626.5 S5 (m2) N (KG) Fc (cm2) 11.55 45335.4 348.734 11.55 142659 1097.38 b (cm) 30 35 h (cm) 30 35 CỘT TRỤC B-1 VÀ C-1 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-tầng lửng q (KG/m2) 2098.5 2626.5 S1 (m2) N (KG) Fc (cm2) 12.68 47772.7 367.482 12.68 150675 1159.04 b (cm) 30 35 h (cm) 30 35 CỘT TRỤC B-2 VÀ C-2 Tầng Lầu 2-mái Tầng hầm-1 q (KG/m2) 3529.5 3346 S2 (m2) 26.5 26.5 N (KG) Fc (cm2) 116294 894.572 227726 1751.74 b (cm) 30 40 h (cm) 30 40 CỘT TRỤC B-3 VÀ C-3 Tầng Lầu 4-mái Lầu 1-3 Tầng hầm-tầng lửng SVTH: Nguyễn Tuấn Anh q (KG/m2) 2098.5 2146.5 2626.5 S3 (m2) 34.5 34.5 34.5 N (KG) Fc (cm2) 150875 1160.58 243726 1874.82 353138 2716.44 MSSV:08B1040290 b (cm) 35 40 45 h (cm) 35 40 45 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 CỘT TRỤC B-4 VÀ C-4 q (KG/m2) Tầng Lầu 4-mái Lầu 1-3 Tầng hầm-tầng lửng S3 (m2) 2098.5 2146.5 2626.5 N (KG) 36 36 36 Fc (cm2) b (cm) 154184 1186.03 250416 1926.27 363928 2799.44 h (cm) 35 40 45 35 40 45 CỘT TRỤC B-5 VÀ C-5 q (KG/m2) Tầng Lầu 4-mái Lầu 1-3 Tầng hầm-tầng lửng S5 (m2) 2098.5 2146.5 2626.5 N (KG) Fc (cm2) b (cm) 21.3 68230.4 524.849 21.3 137483 1057.56 21.3 216960 1668.92 h (cm) 30 35 40 30 35 40 II TẢI TRỌNG TÁC DỤN G VÀO KHUNG Tónh tải: - Tải trọng sàn mái: 275 KG/m2 - Tải trọng sàn văn phòng: 173 KG/m2 - Tải trọng sàn khu kinh doanh: 173 KG/m2 - Tải trọng tường 10mm gạch ống: 180 KG/m2 - Tải trọng tường 20mm gạch ống: 330 KG/m2 - Tải trọng hồ nước mái quy tải tập trung: 59680 KG Hoạt tải: theo TCVN 2737-1995 ptc (KG/m2) n ptt (KG/m2) Sàn gara ôtô 500 1,2 600 Sàn cầu thang, hành lang 300 1,2 360 Sàn cửa hàng kinh doanh 400 1,2 480 Sàn văn phòng, vệ sinh 200 1,2 240 Sàn mái 75 1,3 97,5 Ban công, lôgia 200 1,2 240 Hoạt tải sử dụng Tải trọng gió: Bảng áp lực gió tónh phân bố theo bề rộng mặt đón gió: Trục (bề rộng đón gió B= 2.475m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh k 0.840 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 c c' n 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 MSSV:08B1040290 B 2.475 2.475 2.475 2.475 2.475 2.475 Wtt (T/m) 0.166 0.183 0.198 0.209 0.217 0.223 Wtt (T/m) -0.124 -0.137 -0.149 -0.156 -0.163 -0.167 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh Lầu Lầu 3.3 3.3 23.5 26.8 1.162 1.191 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 0.083 0.083 0.8 0.8 -0.6 -0.6 1.2 1.2 2.475 2.475 c c' n 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 c c' n B 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 5.65 c c' n B 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 c c' n 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 0.229 0.235 -0.172 -0.176 Trục (bề rộng đón gió B= 5.175m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 23.5 26.8 k 0.840 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 1.162 1.191 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 B 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 5.175 Wtt (T/m) 0.346 0.383 0.414 0.436 0.453 0.467 0.479 0.491 Wtt (T/m) -0.26 -0.287 -0.311 -0.327 -0.34 -0.35 -0.359 -0.368 Trục (bề rộng đón gió B= 5.65m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 23.5 26.8 k 0.840 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 1.162 1.191 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 Wtt (T/m) 0.378 0.418 0.452 0.476 0.495 0.51 0.523 0.536 Wtt (T/m) -0.284 -0.313 -0.339 -0.357 -0.371 -0.382 -0.392 -0.402 Trục (bề rộng đón gió B= 5.875m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 23.5 26.8 k 0.840 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 1.162 1.191 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 5.875 5.875 5.875 5.875 5.875 5.875 5.875 5.875 Wtt (T/m) 0.393 0.434 0.47 0.495 0.514 0.53 0.544 0.558 Wtt (T/m) -0.295 -0.326 -0.353 -0.371 -0.386 -0.397 -0.408 -0.418 Trục (bề rộng đón gió B= 2.925m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 10.3 13.6 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh k 0.840 0.928 1.005 1.058 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 MSSV:08B1040290 B 2.925 2.925 2.925 2.925 Wtt (T/m) 0.196 0.216 0.234 0.247 Wtt (T/m) -0.147 -0.162 -0.176 -0.185 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh Lầu Lầu Lầu Lầu 3.3 3.3 3.3 3.3 16.9 20.2 23.5 26.8 1.099 1.132 1.162 1.191 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 0.083 0.083 0.083 0.083 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 2.925 2.925 2.925 2.925 c c' n B 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 c c' n B 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 5.95 5.95 5.95 5.95 5.95 5.95 5.95 5.95 0.256 0.264 0.271 0.278 -0.192 -0.198 -0.203 -0.208 Trục A trục D (bề rộng đón gió B= 2.65m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 23.5 26.8 k W0 (T/m2 ) 0.840 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 1.162 1.191 Wtt (T/m) 0.177 0.196 0.212 0.223 0.232 0.239 0.245 0.251 Wtt (T/m) -0.133 -0.147 -0.159 -0.168 -0.174 -0.179 -0.184 -0.189 Trục B trục C (bề rộng đón gió B= 5.95m) Vị trí sàn Tầng Tầng lửng Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu Lầu H Z 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 10.3 13.6 16.9 20.2 23.5 26.8 k 0.840 0.928 1.005 1.058 1.099 1.132 1.162 1.191 W0 (T/m2) 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 0.083 Wtt (T/m) 0.398 0.44 0.476 0.502 0.521 0.537 0.551 0.565 Wtt (T/m) -0.299 -0.33 -0.357 -0.376 -0.391 -0.403 -0.413 -0.423 III PHƯƠNG PHÁP TÍNH NỘI LỰC CHO KHUNG Ta tính khung với trường hợp tải sau: TT: Tĩnh tải HT1: Hoạt tải cách tầng chẵn HT2: Hoạt tải cách tầng lẻ HT3: Hoạt tải cách dãy chẵn theo phương X HT4: Hoạt tải cách dãy lẻ theo phương X HT5: Hoạt tải cách dãy chẵn theo phương Y HT6: Hoạt tải cách dãy lẻ theo phương Y GIOX: Gió đẩy theo phương X GIOXX: Gió hút theo phương X 10 GIOY: Gió đẩy theo phương Y 11 GIOYY: Gió hút theo phương Y IV CÁC BƯỚC THIẾT LẬP MÔ HÌNH TRONG ETABS Bước 1: Khởi tạo mô hình SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Phụ lục thuyết minh GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 Chọn đơn vị góc phải hình → Chọn File new model → Hộp thoại Building Plan Grid System and Story Data Definition → tạo lưới chỉnh lưới Bước 2: lưu file Bước 3: khai báo vật liệu Chọn Define Materials → hộp thoại Define Meterials Bước 4: khai báo tiết diện Khai báo tiết diện dầm, cột: Define Frame Sections → Hộp thoại Define Frame Sections Properties Khai báo tiết diện sàn: Define Wall/Slab/Deck Sections Bước 5: Khai báo trường hợp tải trọng Chọn Define Static Load Case → hộp thoại Define Static Load Case Names Bước 6: Khai báo tổ hợp tổ hợp tải trọng Chọn Define Load Combinations → Define Load Combinations Bước 7: Định nghóa khôi lượng để phân tích Mode Shape Chọn Define Mass Source → hộp thoại Define Mass Source Bước 8: Xây dựng mô hình Xây dụng mô hình tầng (tầng điển hình) tầng lại xây dựng tương tự Bước 9: Gán tiết diện liên kết cột với móng Bước 10: Gán tải trọng Bước 11: Chạy chương trình SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 4800 1800 1800 600 3000 1800 600 600 600 B MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC: b) Kiểm tra lực tác dụng lên cọc: - Diện tích đế đài Fd= 4.8 x 3= 14.4 (m2) - Trọng lượng đài đât đài: Qd  n  h  Fd   tb  1.1x1x14.4 x2.5  39.6 (T) - Lực dọc tính toán tác dụng lên cốt đế đài N TT  N 0TT  Qd  321.08  39.6  360.68 (T) - Moment tính toán tác dụng lên đáy đài: X TT M TT X  M  Q0 X hd  0.74  5.02 x (1  0.2)  4.76 (Tm) Y TT M TT X  M  Q0Y hd  11.18  0.14 x (1  0.2)  11.29 (Tm) - hd= h-0.2= 1-0.2= 0.8m Tải trọng lớn tác dụng lên đầu cọc: xmax: khoảng cách từ tâm móng đến tim hàng cọc chịu nén nhiều đài cọc theo phương X xi: khoảng cách từ tâm cọc đến trục Y ymax: khoảng cách từ tâm móng đến tim hàng cọc chịu nén nhiều đài cọc theo phương Y yi: khoảng cách từ tâm cọc đến trục X xmax= 1.8m i x  1.82  12.96( m2 ) ymax= 0.9 m i y Pmax  0.92  3.24( m2 ) tt N TT M xtt  ymax M y  xmax 360.68 4.76  0.9 11.29  1.8        60.1 (T) n 3.24 12.96  yi2  xi2 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 152 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 - Tải trọng nhỏ tác dụng lên đầu cọc: Pmin - GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 tt N TT M xtt  ymax M y  xmax 360.68 4.76  0.9 11.29  1.8        57.22(T) n 3.24 12.96  yi2  xi2 Trọng lượng tính toán coïc: Pc  1.1   0.62  2.5  27  20.79 (T) PMTTAX  60.1  20.79  80.89 (T) Ta thaáy: PMTTAX  78.11 (T) < P= 81.79 (T) nên cọc đủ khả chịu tải Pmin > nên không cần kiểm tra chống nhổ cọc c) Kiểm tra ổn định đất khối móng quy ước: Góc ma sát trung bình khối móng quy ước: tb   i  hi h i  3.5  4.25  13.4  4.6  14.3 12.9  5.25  29.45  15.390 4.25  4.6  12.9  5.25 φi : góc ma sát lớp đất mà cọc xuyên qua hi: chiều dày lớp đất mà cọc xuyên qua  15.39 Góc mở khối móng quy ước   tb   3.850 => tgα = 0.07 4 Kích thước khối móng quy ước: - Chiều dài khối móng quy ước: Amqu  L  LC tg  4.2   27  0.07  7.98 (m) - Chiều rộng khối móng quy ước: Bmqu  B  LC tg  2.4   27  0.07  6.18 (m) - Diện tích móng khối quy ước: Fm= 7.98 x 6.18= 49.32 (m2) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 153 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 200 4800 27000 1000 KÍCH THƯỚC MÓNG QUY ƯỚC THEO PHƯƠNG DỌC 7980 200 3000 27000 1000 KÍCH THƯỚC MÓNG QUY ƯỚC THEO PHƯƠNG NGANG 2400 6180 Trọng lượng khối móng quy ước: - Trọng lượng cọc (do mặt đài mặt tầng hầm nên không tính trọng lượng đất phủ đài) Q1= 6x0.28x(2.5-1)x27= 68.04 (T) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 154 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 - Trọng lượng đài: Q2= 14.4x(2.5-1)x1= 21.6 (T) - Trọng lượng đất từ đáy đài đến mũi cọc: Q3  ( Fm  n  FC )    i  hi  i  hi  (1.482  1)  4.25  (1.922  1)  4.6  (1.947  1) 12.9  (1.942  1)  5.25  23.22 Q3= (49.32-6x0.28)x23.22= 1060.2 (T) - Trọng lượng khối móng quy ước: Qnqu= 68.04+21.6+1060.2= 1149.84 (T) - Trọng lượng thể tích trung bình lớp đất từ mũi cọc trở lên: Qm 1148.84  tb    0.83(T / m3 ) Fm  hmqu 49.32  28 Gía trị nội lực tiêu chuẩn gây đáy móng khối quy ước: tc N dmqu  N 0tc  Qmqu  279.2  1149.84  1429.04 (T) TC TC M TC Xdmqu  M X  Q0 X hC  0.64  4.37 x 27  118.63 (Tm) TC M Ydmqu  M 0TCY  Q0TCY hC  9.72  0.12 x27  12.96 (Tm) Xác định áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước: m m Rtc  ( A.L.  B.hmqu  ' D.Ctc ) ktc Trong đó: m1= 1.2: hệ số làm việc đất m2= 1: hệ số làm việc nhà ktc= 1: hệ số tin cậy L= 6.18m: cạnh móng khối quy ước hqu= 28m: chiều cao móng khối quy ước Ctc: lực dính tiêu chuẩn lớp đất mũi cọc Ctc=0.3 (T/m2) γ = 1.942-1= 0.942 T/m3: trọng lượng thể tích lớp đất mũi cọc  tb  0.83(T / m3 ) : trọng lượng thể tích trung bình lớp đất khối móng quy ước A= 1.102, B= 5.41, D= 7.8: hệ số tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát lớp đất đáy móng khối quy ước 1.2 1 Rtc  (1.102  6.18  0.942  5.41 28  0.83  7.8  0.3)  161.38 (T/m ) Ứng suất đáy móng khối quy ước: Ptbtc  tc N dmqu Fmqu  1429.04  28.97 (T/m ) 49.32 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 155 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phòng Q2 Pmtcax  Ptbtc  tc P tc tb P  tc M xdmqu Wxdmqu tc M xdmqu Wxdmqu Với Wxdmqu  tc M ydmqu   Wydmu tc M ydmqu Wydmu Bmqu Amqu A Bmqu mqu  GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 (T) (T) 6.182  7.98  50.8m3 6.18  7.982  65.59m3 6 118.63 12.96  Pmtcax  28.97    31.5 (T / m2 ) 50.8 65.59 118.63 12.96 tc  Pmin  28.97    26.44(T / m ) 50.8 65.59 Wydmqu    Ptbtc  28.97 (T/m ) < 161.38 (T/m )  Ta thaáy  Pmtcax  31.5 (T/m ) < 1.2R tc  193.66 (T/m )  tc  Pmin  26.44 (T/m ) > = > Đảm bảo điều kiện ổn định d) Kiểm tra lún móng: Để tính lún cho móng ta dùng tải tiêu chuẩn Tính lún theo phương pháp cộng phân tố Chia đáy móng thành lớp có bề dày z ≤ 0.2Bmqu= 0.2x 6.18= 1.236 m Chọn z= 0.5m Ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước  zgl0  Ptbtc    i  hi  28.97  23.22  5.75 (T/m )  zbt0    i  hi  23.22 (T/m ) Độ lún lớp đất thứ i xác định từ công thức Si   i zi pi ei β = 0.8 (cho trường hợp) Ngừng tính lún  gl  0.2 bt Lớp phân tố L/b Z (m) 2Z/b 1.291 0.5 0.162 1.291 0.324 1.291 1.5 0.485 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh BẢNG KẾT QUẢ TÍNH LÚN: Chiều σbt P1i σgl dày k0 hi (m) T/m2 23.22 5.75 0.99 0.5 24.563 47 25.905 5.72 25.905 5.72 0.98 0.5 26.141 03 26.376 5.607 26.376 5.607 0.95 0.5 26.612 26.847 5.366 MSSV:08B1040290 P2i e1i e2i Si (m) 30.283 0.53 85 0.53 03 0.0027 31.748 0.53 62 0.52 82 0.0026 31.978 0.53 54 0.52 77 0.0025 Trang 156 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 Ta thaáy S   Si  0.0027  0.0026  0.0025  0.0078m  0.78cm  8cm (THỎA) 1000 BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT BẢN THÂN VÀ ỨNG SUẤT GÂY LÚN 23.22 5.75 25.905 5.72 26.376 5.607 26.847 5.366 Biểu gây lồ ứng su ất ùn Biểu t đồ ứng su hân ất 27000 200 3000 e) Tính toán độ bền kiểm tra cốt thép đài cọc: Kiểm tra điều kiện chọc thủng: vẽ hình tháp ép lõm từ mép cột nghiêng 450, cọc nằm phạm vi tháp ép lõm không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng, cọc nằm phải kiểm tra cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt Q  [Q]   b.h0 Rk Trong đó: Q: Tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng (không kể trọng lượng thân coïc) Q1coc   N  M y  M x n y x x coc i i y i i h0= hd-0.2= 0.8m: chiều cao làm việc đài h c   0.7  ( ) b: trung bình cộng cạnh cạnh mặt nghiêng c ≥ 0.5h0: khoảng cách từ mép cột tới mép gần cọc nằm tháp ép lõm c=1.125 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 157 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 45° 200 1000 450 2450 SƠ ĐỒ THÁP CHỌC THỦNG 4800 1800 1800 600 600 600 1800 3000 3 600 B MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC: Phản lực cọc tính nhö sau: Q1coc  N TT ncoc  M x yi M y xi   yi2  xi2 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (1.8)    57.22 (T) 3.24 12.96 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (0) Q 2    58.79 (T) 3.24 12.96 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (1.8) Q 3    59.36 (T) 3.24 12.96 Q 1 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 158 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (1.8)    60.1 (T) 3.24 12.96 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (0) Q 5    59.44 (T) 3.24 12.96 360.68 4.76  (0.9) 11.29  (1.8) Q 6    58.87 (T) 3.24 12.96 Tổng phản lực cọc nằm tiết diện nghiêng: Q 4 Q16= Q1+Q6= 57.22+58.87= 116.09 (T) Q34= Q3+Q4= 59.36+60.1= 119.46 (T) Q16 < Q34 ta lấy Q34= 119.46 T để xét chọc thủng [Q]   b.h0 Rk   0.92  (2.45 /  0.45 / 2)  0.8 100  213.44 (T) h c   0.7  ( )  0.7  0.8  0.92 1.125 Ta thấy Q34 < [Q] nên móng thỏa mãn điều kiện không bị chọc thủng Tính toán cốt thép đài cọc: 4800 600 1800 1800 600 3000 1800 600 3 600 B Xem đài tuyệt đối cứng, làm việc conson conson ngàm mép cột Mặt ngàm 1-1, 22 chịu tác dụng phản lực đầu cọc Moment ngàm xác định sau: n M   ri Pi i 1 Với ri: khoảng cách từ tim cọc đến mép ngàm Pi: phản lực đầu cọc thứ i lên ngàm Diện tích cốt thép tính theo công thức M Fa  0.9  Ra  h0 Trong đó: SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 159 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 M: momen tiết diện xét H0: chiều cao làm việc đài tiết diện  Ra: cường độ tính toán thép Momen tương ứng với mặt ngàm 1-1 M= 0.675  (Q4  Q5  Q6 ) = 0.675x(60.1+59.44+58.87)= 120.43 (Tm) Diện tích cốt thép tính theo công thức: M 12042700 Fa    59.74 (cm ) 0.9  Ra  h0 0.9  2800  80 Choïn 33Φ16 a150 để bố trí thép theo phương 1-1 (Fa chon = 66.36cm2)  Momen tương ứng với mặt ngàm 2-2 M= 1.575  (Q3  Q4 ) = 1.575(59.36+60.1)= 188.149 (Tm) Diện tích cốt thép tính theo công thức: M 18814900 Fa    93.33 (cm2 ) 0.9  Ra  h0 0.9  2800  80 Choïn 31Φ20 a100 để bố trí thép theo phương 2-2 (Fa chon = 97.402cm2) f) Tính chuyển vị ngang cọc: Tải trọng ngang truyền xuống đầu cọc: Qxtt  5.02 (T) , Q tty  0.14 (T) Tải trọng cọc chòu: Qtty 0.14 Qxtt 5.02 Hx    0.84 (T); H y    0.023 (T) n n Moment truyền xuống đầu cọc: M xtt  0.74 (Tm) , M tty  11.18 (Tm) Hệ số biến dạng:  bd  K  bc Eb  J K: hệ số tỉ lệ (T/m4) phụ thuộc vào loại đất xung quanh cọc, lấy theo bảng G1 => K= 500 (T/m4) bc: bề rộng quy ước cọc (m) xác định sau: Khi d ≥ 0,8m bc= d + 1m Khi d < 0,8m bc= 1,5d + 0,5m = > bc= 1,5 x 0.6 + 0,5= 1,4m Eb= 2,9.106 (T/m2): mô đun đàn hồi ban đầu bê tông J: moment quán tính cọc (m4) J x  J y     r  0.25  3.14  0.34  0.0064 (m )  bd  K  bc 500 1.4   0.52 Eb  J 2.9 106  0.0064 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 160 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tòa nhà văn phòng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 Chuyển vị ngang cọc cao trình đáy đài xác định sau:  n  y0  l0  H l0 M l03  ( m) 3.Eb J 2.Eb J Trong đó: y0: chuyển vị ngang tiết diện cọc (m) ψ0: góc xoay của tiết diện ngang cọc (radian), mặt đất cọc đài cao đáy đài cọc đài thấp H M: giá trị tính toán lực cắt (T) moment uốn (Tm) đầu cọc l0: chiều dài đoạn cọc (m) khoảng cách từ đài cọc tới mặt đất (với cọc đài cao) l0= với cọc đài thấp (vì từ đài tới mặt đất cọc) =>  x  y0  0.01m y0  H   HH  M   HM   H   MH  M   MM Trong đó: H0: giá trị tính toán lực cắt, H  H  H 02X  H 02Y  0.842  0.0232  0.84 (T) M0: moment uoán, M0= M+H.l0, với cọc đài thấp M0= Mngàm =  MH H  MM  HH ,  MH ,  MM : chuyển vị cao trình đáy dài H0= đơn vị M0= đơn vị gây  HH  A   Eb  J bd  MH   HM   MM  B   Eb  J bd  C0  bd  Eb  J Trong A0, B0, C0: Tra bảng G.2 TCXD 205:1998 phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi Le coïc Le   bd  L  0.52  27  14.04 (m) (L= 27m chiều sâu cọc từ đáy đài đến mũi cọc) Với Le= 14.04 (m) => A0= 2.441; B0= 1.621; C0= 1.751  HH   2.441  9.35  10 4 (m/T) 0.52  2.9 10  0.0064  MH   HM  1.621  3.23 104 (m/T) 0.52  2.9  106  0.0064  MM  1.751  1.81104 (m/T) 0.52  2.9 106  0.0064 = > M0 = Mngaøm=  MH 3.23  104 H   0.84  1.5 (Tm)  MM 1.81 104 y0  H   HH  M   HM  0.84  9.35 104  1.5  3.23 104  12.7 104 (m) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 161 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3   H   MH  M   MM  0.84  3.23 104  1.5 1.81104  5.43 104 (rad) Chuyển vị cọc cao trình đáy ñaøi  n  y0  12.7 104 (m)  0.01 (m) g) Tính toán moment uốn M độ sâu Z: Momen uốn Mz tiết diện cọc dược tính theo công thứ csau: H M Z   bd2  Eb  J  y0  A3  bd  Eb  J   B3  M  C3   D3  bd Trong đó: A3, B3, C3, D3: hệ số lấy theo bảng G.3 TCXD 205:1998, phụ thuộc vào chiều sâu tính đổi vị trí tiết diện cọc đất Ze Z e   bd Z Z: chiều sâu thực tế vị trí tiết diện cọc đất (m) tính từ đáy đài với cọc đài thấp ψ0: góc xoay của tiết diện ngang cọc (radian), mặt đất cọc đài cao đáy đài cọc đài thấp (đã tính trên) BẢNG TÍNH GIÁ TRỊ MZ Z Ze 0.192 0.385 0.577 0.769 0.962 1.154 1.346 1.538 1.731 1.923 2.115 2.308 2.5 2.692 2.885 3.077 3.269 3.462 3.654 3.846 4.231 4.615 SVTH: Nguyễn Tuấn Anh A3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 2.4 0 -0.001 -0.005 -0.011 -0.021 -0.036 -0.057 -0.085 -0.121 -0.167 -0.222 -0.287 -0.365 -0.455 -0.559 -0.676 -0.808 -0.956 -1.118 -1.295 -1.693 -2.141 B3 0 -0.001 -0.002 -0.005 -0.011 -0.02 -0.034 -0.055 -0.083 -0.122 -0.173 -0.238 -0.319 -0.42 -0.543 -0.691 -0.867 -1.074 -1.314 -1.906 -2.663 C3 1 1 0.999 0.998 0.996 0.992 0.985 0.975 0.96 0.938 0.907 0.866 0.881 0.739 0.646 0.53 0.385 0.207 -0.271 -0.941 MSSV:08B1040290 D3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.699 0.799 0.897 0.994 1.09 1.83 1.273 1.358 1.437 1.507 1.566 1.612 1.64 1.646 1.575 1.352 MZ (T.m) 1.5 1.744 1.982 2.206 2.417 2.612 2.791 2.943 3.076 3.185 3.261 3.327 3.954 3.39 3.387 3.469 3.326 3.265 3.182 3.086 2.963 2.638 2.2 Trang 162 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tòa nhà văn phòng Q2 5.385 5.769 6.731 7.692 2.6 2.8 3.5 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 -3.541 -6 -4.688 -0.891 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -1.641 -11.731 -17.919 -15.076 1.585 0.317 -0.334 -4.769 -12.68 BIỂU ĐỒ MZ THEO CHIỀU SÂU CỌC ĐÁY ĐÀI 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 MZ 1.00 2.00 MZMAX=3.945 Tm 3.00 4.00 5.00 6.00 Z h) Tính cốt thép cho cọc: Tính cốt thép thân cọc khoan nhồi chịu moment uốn MZ Ta có giá trị Mzmax cọc chịu tải trọng ngang 3.954 Tm Ta qui đổi tiết diện cọc hình tròn tiết diện vuông để tính cốt thép cho cọc chịu tải trọng ngang: b  d2 0.62    0.53 (m)= 53 (cm) 4 Choïn a= 5cm => h0= 53 – 5= 48 (cm) SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 163 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 Fa  GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 M 395400   2.96 (cm2 ) 0.9  Ra  h0 0.9  2800  53 = > Tổng diện tích cốt thép cọc Fa= 2x2.96= 5.92 (cm2) Diện tích cốt thép cọc ta chọn ban đầu 13.572 (cm2) Vậy lượng cốt thép cọc khoan nhồi ta chọn lúc đầu đảm bảo khả chịu lực Xác định vị trí cắt thép: MZ tắt độ sâu Z= 5.385m, để an toàn ta cộng thêm 3m Vậy ta cắt thép vị trí H= 8.385m 2 Theo cấu tạo ta cắt thép lc   27  18 (m) 3 So sánh trường hợp ta cắt 1/2 thép H= 18m tính từ đáy đài, 1/2 thép lại ta kéo xuống mũi cọc Móng M1’ móng M1 đặt đối xứng qua trung điểm trục B-C công trình V/ SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG: Từ kết tính toán phương án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi ta so sánh khối lượng bê tông cốt thép cho phương án Kết so sánh ta thấy phương án móng khả thi, nhiên phươnng án móng cọc ép có hiệu kinh tế Vì ta chọn phương án thi công móng cọc ép Ưu nhược điểm phương án móng: a) Móng cọc ép: - Ưu điểm: thi công đơn giản, nhanh chóng, giá thành rẻ cọc khoan nhồi, không gây ảnh hưởng chấn động công trình xung quanh, phương pháp kiểm tra chất lượng cọc đơn giản tiến hành nơi sản xuất cọc - Khuyết điểm: sức chịu tải không lớn (50 ÷ 350 T) tiết diện chiều dài cọc bị hạn chế (hạ đến độ sâu tối đa 50m), thi công gặp khó khăn cọc qua tầng laterit, cát chặt… không ép cọc b) Móng cọc khoan nhồi: - Ưu điểm: Sức chịu tải cọc lớn (lên đến 1000T) so với cọc ép, mở rộng đường kính cọc từ 60 ÷ 250cm hạ cọc đến độ sâu 100m nữa, thi công không gây ảnh hưởng chấn động công trình xung quanh Có khả thi công qua lớp đất cứng, địa chất phức tạp mà loại cọc khác không thi công qua - Khuyết điểm: biện pháp kiểm tra chất lượng thi công cọc phức tạp tốn kém, ma sát xung quanh cọc giảm đáng kể so với cọc ép công nghệ khoan tạ lỗ, giá thành cao cọc ép SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 164 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Xây dựng, (1995) TCVN 2737 – 1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng [2] Bộ Xây dựng, (1999) TCXD 229 – 1999: Sổ tay kết cấu công trình Nhà xuất Xây dựng [3] Bộ Xây dựng, (1991) TCVN 5574 – 1991: Kết cấu bêtông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng [4] Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 198 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối Nhà xuất Xây dựng [5] Bộ Xây dựng, (1996) TCXD 189 – 1996: Móng cọc tiết diện nhỏ – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng [6] Bộ Xây dựng, (1998) TCXD 205 – 1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng [7] Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 195 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi Nhà xuất Xây dựng [8] Bộ Xây dựng, (1997) TCXD 197 – 1997: Nhà cao tầng – Thi công cọc khoan nhồi Nhà xuất Xây dựng [9] Ngô Thế Phong (chủ biên ) (2004) Kết cấu bê tông cốt thép ( tập 1&2 ) Nhà xuất khoa học kỹ thuật [10] PGS PTS Vũ Mạnh Hùng, (2008) Sổ tay thực hàng kết cấu cơng trình (Tập 1, 2& ) Trường đại học kiến trúc _TP.HCM [11] GS.Nguyễn Đình Cống (2006) Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép Nhà xuất xây dựng [12] GSTS Nguyễn Văn Quảng Nền móng cơng trình dân dụng - cơng nghiệp Nhà xuất xây dựng [13] GS TSKH Châu Ngọc Ẩn, (2003) Nền móng Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 165 Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2008-2010 Đề tài: Tịa nhà văn phịng Q2 GVHD: Nguyễn Trí Dũng Lớp: 08HXD3 [14] Bộ môn kiến trúc dân dụng Nguyên lý thiết kế kiến trúc công trình dân dụng Trường đại học kiến trúc _TP.HCM SVTH: Nguyễn Tuấn Anh MSSV:08B1040290 Trang 166 ... DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG Q2 SVTH : NGUYỄN TUẤN ANH LỚP : 08HXD3 MSSV : 08B1040290 HỒN THÀNH 10-2010 LỜI CẢM ƠN Trong