Thiết kế thư viện đại học quốc gia TPHCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG P.12 – Q.3 GVHD : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN SVTH : VÕ THANH PHONG LỚP : 06XD2_1 MSSV : 406104055 Tháng 05/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA XÂY DỰNG HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG P.12 – Q.3 GVHD : Th.S NGUYỄN VIỆT TUẤN SVTH : VÕ THANH PHONG LỚP : 06XD2_1 MSSV : 406104055 Tháng 05/2010 LỜI CẢM ƠN  Lời em xin chân thành cám ơn đến toàn thể thầy cô Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp HCM Đặc biệt thầy cô Khoa Xây Dựng tận tình giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình học tập trường, truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý giá cho em Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em nhận truyền đạt kiến thức, bảo tận tình giáo viên hướng dẫn cô Trần Thạch Linh Với tất lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Qúy thầy cô hướng dẫn truyền tải kiến thức kinh nghiệm để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Một lần xin chân thành cám ơn Qúy 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 Sinh Viên VõTrọng Tứ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA PHỤ LỤC TÍNH TỐN I MƠ HÌNH KHƠNG GIAN CƠNG TRÌNH TRONG ETABS V9.5 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO CƠNG TRÌNH Tĩnh tải a Trọng lượng thân cấu kiện dầm, sàn, cột vách Phần tải trọng để phần mềm ETABS v9.5 tự tính theo kích thước tiết diện cấu kiện, ta cần nhập:  Các thông số phần định nghĩa vật liệu bê tông cấp độ bền B20 bao gồm: - Khối lượng riêng: 2.5 KN/m3 - Trọng lượng riêng: 25 KN/m3 - Module đàn hồi: 2.7  107 KN/m2 - Hệ số Poisson: υ = 0.2  Trong phần định nghĩa trường hợp tĩnh tải (TT) khai báo có hệ số nhân trọng lượng thân (Self Weight Multiplier) để kể đến trọng lượng thân cấu kiện b Trọng lượng thân lớp hoàn thiện sàn Tiến hành lấy phần trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn gs tính chương trừ trọng lượng thân bê tông cốt thép gbt dày 100(mm), kết ta trọng lượng thân lớp hoàn thiện ght ô sàn - Trọng lượng thân bê tông cốt thép dày 100(mm): gbt = n  γ  δ = 1.1  25  0.1 = 2.75 (daN/m 2) - Trọng lượng thân lớp hồn thiện sàn tính tốn trình bày bảng đây: Bảng 5.5: Trọng lượng thân lớp hoàn thiện sàn Số Cạnh Cạnh Tĩnh hiệu dài ngắn tải L1/l2 ô L2 L1 gtt sàn (m) (m) daN/m2 S1 5.5 3.0 1.83 127.3 S1' 5.5 3.0 1.83 127.3 S2 5.5 4.2 1.31 127.3 S2' 5.5 4.2 1.31 163.3 S3 5.5 4.0 1.38 127.3 S4 1.70 4.20 2.47 127.3 S5 3.00 6.50 2.17 127.3 S6 6.5 4.0 1.63 127.3 S7 6.5 4.2 1.55 127.3 S8 4.2 3.8 1.11 127.3 GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH TRANG SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA c Tải tường Bao gồm:  Tải tường xây sàn: quy đổi thành tải phân bố tác dụng lên sàn, tải tính tốn trình bày chương 1, thống kê lại Trong mặt sàn tầng điển hình có sàn S2 có tải tường tác dụng có giá trị trình bày bảng sau: Bảng 5.6: Tải tường xây sàn Ký hiệu gt Ss(m2) γt (daN/m3) bt(m) lt(m) h t(m) n ô sàn (daN/m2) S2’ 23.1 1800 0.1 11 1.1 282  Tải tường xây dầm: - Tường dày 200 xây dầm dầm biên: + Đối với tầng 1: q t1 = n  γt  δt  (htầng – hdầm) = 1.1  18  0.2  (4.2 – 0.5) = 1465 (daN/m) + Đối với tầng → 9: q t2 = n  γt  δt  (htầng – hdầm) = 1.1  18  0.2  (3.5 – 0.5) = 1188 (daN/m) - Tường dày 100 xây dầm phụ: + Đối với tầng 1: q t1 = n  γt  δt  (htầng – hdầm) = 1.1  18  0.1  (4.2 – 0.5) = 732 (daN/m) + Đối với tầng → 9: q t1 = n  γt  δt  (htầng – hdầm) = 1.1  18  0.1  (3.5 – 0.5) = 594 (daN/m) Hoạt tải Hoạt tải ô sàn tính tốn trình bày chương 2, thống kê lại Bảng 5.7: Hoạt tải ô sàn Số Cạnh Cạnh Hoạt hiệu dài ngắn tải L1/l2 ô L2 L1 ptt sàn (m) (m) daN/m2 S1 5.5 3.0 1.83 480 S1' 5.5 3.0 1.83 240 S2 5.5 4.2 1.31 240 S2' 5.5 4.2 1.31 240 S3 5.5 4.0 1.38 480 S4 1.70 4.20 2.47 480 S5 3.00 6.50 2.17 480 S6 6.5 4.0 1.63 480 S7 6.5 4.2 1.55 240 S8 4.2 3.8 1.11 240 GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH TRANG SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUOÁC GIA Tải trọng bể nước mái Bể nước mái khơng mơ hình ETABS v.9.5 mà quy thành tải tập trung tác dụng vào hệ khung chịu lực cơng trình Hình 5.2: Phản lực chân cột bể nước tác dụng lên khung - Ta xét đến phản lực lực dọc chân cột bể nước tác dụng lên hệ khung Tính tốn tải trọng gió Tổng chiều cao cơng trình: h=32.2 m < 40m, nên tính đến thành phần tĩnh gió Theo TCVN 2737-1995, giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió có độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức W = W0  k  c (KN/m2) Trong đó: W0 - giá trị áp lực gió lấy theo Bảng TCVN 2737 - 1995 Cơng trình xây dựng Thành Phố Hồ Chí Minh, thuộc vùng áp lực gió II-A có giá trị áp lực gió W0 = 95(daN/m2) Đây vùng ảnh hưởng bão đánh giá yếu, W0 phép giảm 12(daN/m2) Như ta có giá trị áp lực gió W0 = 83(daN/m2) = 0.83(KN/m 2) k - hệ số tính đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình Cơng trình thuộc dạng địa hình C, giá trị k lấy theo Bảng TCVN 2737 - 1995 c - hệ số khí động lấy theo Bảng TCVN 2737 - 1995 + Đối với gió hút: c’ = -0.6 + Đối với gió đẩy: c = +0.8  c = 0.8 + 0.6 = 1.4  = 1.2 - hệ số tin cậy tải trọng gió GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH TRANG SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN THÀNH PHẦN TẢI TRỌNG GIÓ TĨNH THEO PHƯƠNG X Bảng 5.8: Kết tính tốn thành phần gió tĩnh theo phương x Độ cao Z (tính từ Tầng mặt đất) (m) 4.9 8.4 11.9 15.4 18.9 22.4 25.9 29.4 32.9 W0 Hệ số Hệ số (daN/m ) n k 83 83 83 83 83 83 83 83 83 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.53 0.62 0.63 0.66 0.78 0.82 0.85 0.88 0.885 B (m) 24.4 24.4 24.4 24.4 24.4 24.4 24.4 24.4 24.4 Hệ số Hệ số c c vùng vùng đẩy hút 0.8 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 0.6 Gió đẩy daN/m Gió hút daN/m 1116.3 1305.8 1326.9 1390.1 1642.8 1727.1 1790.3 1853.5 1864 837.22 979.39 995.18 1042.6 1232.1 1295.3 1342.7 1390.1 1398 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN THÀNH PHẦN TẢI TRỌNG GIĨ TĨNH THEO PHƯƠNG Y Bảng 5.9: Tính tốn thành phần tải trọng gió theo phương y Độ cao Z (tính từ Tầng mặt đất) (m) 4.9 8.4 11.9 15.4 18.9 22.4 25.9 29.4 32.9 W0 Hệ số Hệ số (daN/m ) n k 83 83 83 83 83 83 83 83 83 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.53 0.62 0.63 0.66 0.78 0.82 0.85 0.88 0.885 B (m) 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 Hệ số Hệ số c c vùng vùng đẩy hút 0.8 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 0.6 Gió đẩy daN/m Gió hút daN/m 800.62 936.57 951.68 997 1178.3 1238.7 1284 1329.3 1336.9 600.46 702.43 713.76 747.75 883.7 929.02 963.01 997 1002.7 4.TỔ HỢP TẢI TRỌNG ĐỂ TÍNH TỐN Tính tốn nội lực khung phẳng ta dùng phần mềm Etabs v9.5 để mô hình khung phẳng giải tốn đàn hội tuyến tính theo phương pháp phần tử hữu hạn 4.1 Các trường hợp tải trọng Bảng 5.10: Các trường hợp tải trọng GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH TRANG SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TT Tải trọng TT HT GIOX GIOXX GIOY GIOYY Loại Dead Live Wind Wind Wind Wind Ý nghĩa Tĩnh tải trọng lượng thân Hoạt tải tính tốn Gió chiều phương trục X Gióa ngược chiều phương trục X Gió chiều phương trục Y Gió ngược chiều phương trục Y 4.2 Các tổ hợp tải trọng Bảng 5.11: Các tổ hợp tải trọng Tổ hợp Các thành phần tải trọng TH01 TT + HT TH02 TT + GIOX TH03 TT + GIOXX TH04 TT + GIOY TH05 TT + GIOYY TH06 TT + 0.9x(HT + GIOX) TH07 TT + 0.9x(HT + GIOXX) TH08 TT + 0.9x(HT + GIOY) TH09 TT + 0.9x(HT + GIOYY) THBAO ENVE(TH01, TH02,…, TH9) - Nhập tải trọng vào Etabs 9.5 Hình 5.3: Mơ hình 3d hệ khung Etabs 9.5 GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH TRANG SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA Hình 5.4: Biểu đồ mơmen khung trục xuất từ Etabs SỐ LIỆU TÍNH TỐN DẦM Story Beam Load STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MAX STORY10 B30 COMBBAO MIN STORY10 B30 COMBBAO MIN GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH Loc 0.2 0.558 0.917 0.917 1.375 1.833 1.833 2.292 2.75 2.75 3.208 3.667 3.667 4.125 4.583 4.583 4.929 5.275 0.2 0.558 P -4.4 -4.4 -4.4 -2.72 -2.72 -2.72 -1.88 -1.88 -1.88 -1.46 -1.46 -1.46 -1.19 -1.19 -1.19 -0.82 -0.82 -0.82 -12.57 -12.57 TRANG V2 -29.78 -28.66 -27.54 -17.48 -16.05 -14.62 -1.81 -0.37 1.06 14.39 15.82 17.25 32.2 33.64 35.07 45.6 46.68 47.76 -39.61 -38.49 V3 0.35 0.35 0.35 -0.02 -0.02 -0.02 0.07 0.07 0.07 0.01 0.01 0.01 0.11 0.11 0.11 -0.32 -0.32 -0.32 0.23 0.23 T -0.047 -0.047 -0.047 -0.136 -0.136 -0.136 -0.153 -0.153 -0.153 -0.005 -0.005 -0.005 0.396 0.396 0.396 1.024 1.024 1.024 -0.824 -0.824 M2 0.101 -0.013 -0.102 -0.04 -0.028 -0.011 0.028 -0.003 -0.015 0.01 0.006 0.011 -0.002 -0.038 -0.066 -0.105 0.007 0.153 0.066 -0.029 M3 -9.412 1.059 11.13 11.487 19.17 28.338 28.525 30.735 32.38 32.298 25.679 18.403 18.039 3.399 -11.816 -12.469 -27.917 -43.425 -21.696 -7.799 SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ Á N TỐT NGHIỆ P KỸ SƯ XÂY DỰN G KHÓ A 2006 – THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY10 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 B30 COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MAX COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN COMBBAO MIN GVHD: Th.S TRẦN THẠCH LINH 0.917 0.917 1.375 1.833 1.833 2.292 2.75 2.75 3.208 3.667 3.667 4.125 4.583 4.583 4.929 5.275 0.2 0.558 0.917 0.917 1.375 1.833 1.833 2.292 2.75 2.75 3.208 3.667 3.667 4.125 4.583 4.583 4.929 5.275 0.2 0.558 0.917 0.917 1.375 1.833 1.833 2.292 2.75 -12.57 -8.01 -8.01 -8.01 -5.76 -5.76 -5.76 -4.65 -4.65 -4.65 -4.05 -4.05 -4.05 -3.56 -3.56 -3.56 5.51 5.51 5.51 3.62 3.62 3.62 2.74 2.74 2.74 2.41 2.41 2.41 2.46 2.46 2.46 2.98 2.98 2.98 -3.21 -3.21 -3.21 -2.17 -2.17 -2.17 -1.72 -1.72 -1.72 TRANG -37.37 -24.65 -23.22 -21.79 -5.97 -4.54 -3.1 13.16 14.59 16.02 28.43 29.86 31.3 39.78 40.86 41.94 -27.3 -26.18 -25.06 -15.14 -13.7 -12.27 -0.38 1.06 2.49 19.62 21.05 22.49 43.59 45.02 46.45 60.9 61.98 63.06 -58.25 -57.13 -56.01 -37.63 -36.2 -34.77 -12.41 -10.98 -9.55 0.23 -0.04 -0.04 -0.04 0.03 0.03 0.03 -0.02 -0.02 -0.02 0.06 0.06 0.06 -0.43 -0.43 -0.43 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0 0.21 0.21 0.21 -0.15 -0.15 -0.15 0 -0.03 -0.03 -0.03 -0.824 -0.538 -0.538 -0.538 -0.294 -0.294 -0.294 -0.154 -0.154 -0.154 -0.059 -0.059 -0.059 0.153 0.153 0.153 2.017 2.017 2.017 1.381 1.381 1.381 0.39 0.39 0.39 0.658 0.658 0.658 1.503 1.503 1.503 2.661 2.661 2.661 -1.809 -1.809 -1.809 -0.911 -0.911 -0.911 -0.113 -0.113 -0.113 -0.148 -0.05 -0.037 -0.028 0.009 -0.005 -0.038 -0.004 0.003 0.001 -0.011 -0.055 -0.105 -0.141 0.004 0.114 -0.002 0.01 0.063 0.019 0.015 0.015 0.006 0.003 0.018 0.008 0.001 -0.001 0.005 0.026 0.048 0.07 0.007 -0.01 -0.042 -0.006 -0.009 0.003 -0.008 -0.013 -0.001 -0.006 5.696 6.177 17.116 25.152 25.289 26.308 26.66 26.545 19.623 12.045 11.694 -2.254 -16.858 -17.459 -31.968 -46.851 -7.532 2.051 11.232 11.546 20.948 34.177 34.426 36.87 40.009 39.932 31.797 24.468 24.068 6.847 -7.409 -7.889 -19.178 -30.84 -47.312 -26.64 -6.37 -5.656 7.396 16.722 16.92 20.006 22.436 SVTH: VÕ TRỌNG TỨ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH 7.1.9 KIỂM TRA XUYÊN THỦNG MÓNG 100 1700 45º 45 º Y 4000 1200 1200 800 800 800 3700 2100 00 24 240 X 800 800 Hình 7.3:Kích thước đài cọc - Chọn chiều cao cột theo điều kiện tuyệt đối cứng : ho  Bm  b c  D 4.0  0.45  0.8  0.15   0.15  1.525 m 2  Chọn ho = 1.55 m - Chiều cao lớp bảo vệ a  0.15  H d  1.55  0.15  1.7 m - Do chọn chiều cao đài móng theo điều kiện tuyệt đối cứng, bề rộng tháp xuyên trùm cọc biên nên đài không bị xuyên thủng SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 120 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH 7.1.10 TÍNH THÉP ĐÀI CỌC 7.1.10.1 Nội lực 1700 - Mơ hình tính tốn đài cơng xơn gắn ngàm vị trí cột 100 975 Hình 7.4: Tính tốn cốt thép đài cọc - Nội lực tính tốn  Theo phương X: M I-I   a i ×Pi 0.7  (903.12  903.68)  1264.76  kN.m   Theo phương Y: M II-II   a i ×Pi 0.975  903.68  881  kN.m  7.1.10.2 Tính thép - Bê tơng cấp độ bền B20 có: Rb = 145 daN/cm2; Rbt = 10.5 daN/cm2 - Thép AII (cốt chịu lực) có R = 2800 daN/cm2 - Chiều cao tính tốn ho = 1.55 m - Lớp bảo vệ a = 0.15 m Bảng 7.5: tính thép đài Tiết diện M(kN.m) a(m) As (cm2) % Bố trí As_bố trí SVTH: VÕ TRỌNG TỨ Phương X 881 0.15 22.55 0.086  a200 40.22 Phương Y 1264.76 0.15 32.38 0.086 a200 40.22 TRANG 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH 7.2 TÍNH TỐN MĨNG CỌC M2 7.2.1 TẢI TRỌNG +Tải trọng tính tốn Bảng 7.6: Tải trọng tính tốn móng M4 P(kN) Mx(kN.m) My(kN.m) Qx(kN) -3144.9 194.26 +Tải trọng tiêu chuẩn (hệ số 1.15) 10.05 -4.35 Qy(kN) -24.42 Bảng 7.7:Tải trọng tính tốn móng M4 P(kN) -2734.7 Mx(kN.m) My(kN.m) Hx(kN) 168.92 8.739 -3.78 Hy(kN) -21.23 7.2.2 CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN ĐÀI Để móng làm việc móng cọc đài thấp đài cọc chơn đất độ chơn sâu phải thoả điều kiện lực ngang tác động đáy cơng trình cân với áp lực bị động đất tác động lên đài cọc: Df  h  0.7  hmin  0.7tg(450   2H tt ) γ w Bd Trong đó: Bd : Chọn bề rộng móng chọn Bd = γ w : Dung trọng đẩy γ w  5.8 kN/m3 Htt = Hy = -24.42 kN Df  h  0.7  tg(450  3.90  24.42 = 0.96 (m) ) 5.8  → Chọn chiều sâu chôn đài cọc: Df = m 7.2.3 CHỌN VẬT LIỆU, KÍCH THƯỚC, CHIỀU SÂU CHƠN CỌC 7.2.3.1 Vật liệu sử dụng - Bê tông cấp độ bền B25 có: Rb = 14.5 MPa; Rbt = 1.05 MPa - Thép AII (cốt chịu lực) có Rs = 280 MPa - Thép AI (cốt đai) có Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa 7.2.3.2 Kích thước chiều sâu chôn cọc - Chọn cọc khoan nhồi bê tơng cốt thép đường kính D = 800 mm SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 122 m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH - Chiều dài cọc 28.4 m - Đoạn đập đầu cọc 0.65 m, cọc ngàm vào đài 0.15m Vậy: Đoạn cọc thực cắm vào đất : 28.3 – (0.65 + 0.15) = 27.5 m Mũi cọc độ sâu : Zm = 27.5 + = 30.5 m - Chọn thép chịu lực cho cọc 1220 có Aa = 37.7cm2.Lớp bê tơng bảo vệ a =7.5cm - Thép đai  10a200 7.2.4 TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC 7.2.4.1 Theo vật liệu cọc Pvl  (R an A a  R u A b ) : Ran : Cường độ tính toán cốt thép 300 R  R an   c   200; 220   200  MPa  1.5 1.5   Aa : Diện tích thép, bố trí 1220 As = 37.7 cm2 Ru : Cường độ chịu nén bê tông 30  R  R u     6.67;    MPa   4.5 4.5  2 Ab : Diện tích tiết diện cọc A b   D   0.8  0.502 m 4  Pvl   200000  37.7 104  6000  0.502   3769.82  kN  7.2.4.2 Theo đất - Sức chịu tải cực hạn: Q u  Q p  Q s Qs = Asfs : Sức chịu tải thành phần ma sát Qp = Apqp: Sức chịu tải thành phần mũi - Sức chịu tải cọc : Q a  Qu  Qs  Q P  Qs  QP FS FSs FSp Trong đó: Chọn FSs = 1.5 - : hệ số an toàn cho thành phần chịu ma sát Chọn FSp = - : hệ số an toàn cho thành phần chịu mũi SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH  Tính Qp : 2 - Diện tích tiết diện ngang mũi cọc : A p   D   0.8  0.502 m 4 - Cường độ chịu tải đất mũi cọc: q p  cN c  N q σ'vp  γDN γ (vì D nhỏ nên ta bỏ qua ) q p  cN c  N q σ'vp Trong đó: c - Lực dính đất mũi cọc (lớp 3) c = 52.3 (kPa) γ - Trọng lượng thể tích đất mũi cọc γ = 9.95 (kN/m3) Nc, Nq, Nγ - Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát đất hình dạng mũi cọc phương pháp thi công cọc:  N c  45   1506 '    N q  6.5 σ'vp - Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng độ sâu mũi cọc trọng lượng đất  vp'  115.68  22.5  5.8  3.5  10  4.0  9.95  220.98 (kPa)  Q p  0.502   52.3  45  220.98  6.5   1904.94 (kN)  Tính Qs : Qs  A s  fs  u   f si  Li fs = ca + σ’vp.Ks.tgφa đó: u : chu vi tiết diện cọc : u  .d  3.1415  0.8  2.51 (m) ca - lực dính thân cọc đất lấy ca = c (đối với cọc đóng bê tơng cốt thép) φa - ma sát cọc đất φa = φ (đối với cọc đóng bê tơng cốt thép) σ'vp = γ’z - ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng điểm đoạn cọc cần tính sức ma sát Ks = 0.5 (đối với cọc khoan nhồi) SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 124 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH Bảng 7.8 : Sức bám hông STT Ks 0.5 0.5 0.5 σ'vh (kN/m2) 88.18 163.68 201.08 ca (kN/m2) 11.6 58.2 52.3 φa = φ 3.9 13.24 15.6 fsi Li(m) Qsi(kN) 14.6 77.45 80.36 20.5 3.5 3.5 751.24 680.4 705.96 Qs   Qsi  751.24  680.4  705.96  2137.6(kN)  Q u  Q s  Q p  2137.6  1904.94  4042.5 (kN)  Qa  Qs Q p 2137.6 1904.94     1704 (kN) 3 Nhận xét : - Chọn sức chịu tải cọc : Pc = 1704 kN 7.2.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC -Số lượng cọc là: N tt n = (1.2÷1.4)  c P  1.4  3144.9  2.58  chọn bố trí cọc 1704 - Sơ đồ bố trí cọc: 1200 X 1200 4000 800 Y 800 800 1200 1200 800 4000 Hình 7.5: Sơ dồ bố trí cọc  Kích thước đài cọc L  B  4000x4000 (mm) 7.2.6 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC - Khối lượng móng khối qui ước SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 125 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH Wqu =γ tb Df L.B  22     1056  kN  - Tải trọng truyền xuống đáy móng N ttd =N dtt  Wqu  3144.9  1056  4201 kN  - Tải trọng tác dụng lên dầu cọc: Pi = P1 = 1007.68  kN  M tty N dtt M ttX ± x ± yi i n Σx i2 Σyi2 P2 = 1088.62  kN  P3 = 1092.81  kN  P4 = 1011.87  kN   P  1092.81(kN)  Pc  1704(kN) - Kiểm tra  max  Pmin  1007.68 (kN)  Kết luận: cọc bị nhổ đồng thời khả chịu lực cọc thoả 7.2.7 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH DƯỚI MŨI CỌC Hình 7.6: Sơ đồ cọc làm việc đất SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 126 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH - Tính góc ma sát trung bình φtb =   l l i i 3.9  20.5  13.24  3.5  15.6  3.5  6.79 20.5  3.5  3.5  i - Xác định diện tích khối móng quy ước:  tb   0.8   27.5  tg1.690  4.83(m) L m  L  D  2 Li tg  tb Bm  B  D  2 Li tg   0.8   27.5  tg1.690  4.83(m) - Xác định trọng lượng γtb khối móng qui ước: γtb = γi Li 15.68 1.0  5.5  22.5  10  3.5  9.95  3.5 = 7.13 (kN/m3)  ΣLi 30.5 - Tải trọng tác dụng đáy khối móng qui ước: Ndtc = N tc + Wqu = 2734.7 + 4.83×4.83×30.5×7.13 = 7807.9 (kN) M Xtc = 168.92 (kNm) M Ytc = 8.739 (kNm) - Độ lệch tâm ex  ey  M tcy N tc d  168.92  0.0216 7807.9 M tcx 8.739   0.0011 tc N d 7807.9 - Ứng suất trung bình đáy mũi cọc p tb  N dtc 7807.9   334.68  kPa  Bm ×Lm 4.83  4.83 - Áp lực đáy khối móng qui ước:  6×e x 6×e y  tc p max,min  p tb  1    Lm Bm     0.0216  0.0011  tc p max  334.68  1     344.1  kPa  4.83 4.83     0.0216  0.0011  tc p  378.5  1     325.2  kPa  4.83 4.83   - Tính sức chịu tải tiêu chuẩn đất nền: R tcII = SVTH: VÕ TRỌNG TỨ m1 m (ABm γ 'II +B.Zm γ 'I +c.D) K tc TRANG 127 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH đó:  A  0.34  Tại đáy khối móng qui ước lớp đất :   15.6   B  2.36  D  4.92  c: lực dính lớp đất đáy mũi cọc, c = 52.3 kPa m1, m2 hệ số điều kiện làm việc đất cơng trình, m1 =1.2; m2 = 1.1 ktc : hệ số tin cậy, ktc = 1.0 ’I : khối lượng riêng đất phía đáy mũi cọc, ’I = 7.13 kPa ’II : khối lượng riêng đất phía đáy mũi cọc, ’II = 9.95 kPa  R tcII = 1.2  1.1 (0.34  4.83  9.95+2.36  30.5  7.13+52.3  4.92)=1038.6  kPa  - Kiểm tra điều kiện ổn định mũi cọc  p tcmax = 344.1 (kPa) < 1.2R tc = 1246.4 (kPa)  tc tc  p tb = 334.68 (kPa) < R = 1038.6 (kPa)  tc  p =325.2 (kPa) >0 Kết luận: Móng thoả điều kiện ổn định mũi cọc, đất làm việc giai đoạn đàn hồi 7.2.8 KIỂM TRA ĐỘ LÚN MĨNG - Tính lún theo phương pháp tống phân tố: độ lún tổng cộng S=  Si n S  β0  i1 σ gltbi h i E 0i Trong đó: E0: Mơdun tổng biến dạng đất β: Hệ số tính từ hệ số poisson đất, giá trị β =0.74 cát pha sét - Ứng suất trọng lượng thân đất δ bt0   γ i h i  15.68 1.0  22.5  22.5  10  3.5  9.95  3.5  220.98  kPa  - Ứng suất gây lún đáy mũi cọc Pgl = p tb -δ bt0  334.68  220.98  113.7  kPa  - Chia lớp đất đáy móng thành lớp phân tố có bề dày : hi = 0.5 m SVTH: VÕ TRỌNG TỨ TRANG 128 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THƯ VIỆN ĐẠI HỌC QUỐC GIA GVHD: ThS TRẦN THẠCH LINH bt - Ứng suất thân lớp đất thứ i: δi  δi-1  γ ' h i bt - Ứng suất gây lún vị trí thứ i: σgli  Pgl ×K (Tra bảng ta tìm Ko) Bảng7.9: Tổng kết tính lún Lớp Độ sâu z/Bm (m) 0 0.00 0.5 0.21 0.41 1.5 0.62 0.82 2.5 1.03 Ko 0.972 0.846 0.686 0.478 0.36 ibt igl tbgl kN/m2 kN/m2 kN/m2 220.98 225.96 230.93 235.91 240.88 245.86 113.70 110.52 96.19 78.00 54.35 40.93 Eoi o o(tbglxhi)/Eoi 0.74 0.0033 0.003 0.0026 0.0019 0.0014 kN/m2 112.11 103.35 12632 87.094 66.173 47.64 Độ lún tổng cộng 0.012 Tổng độ lún : S = 1.2 cm