Thiết kế cao ốc văn phòng CMID

TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH KHOA: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 ĐỀ TÀI: CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID GVHD : Th.S TRẦN NGỌC BÍCH SVTH : NGUYỄN KHẮC HÀO L Ớ P : 05DX-D1 TP.HCM - 01/2010 PHẦN KIẾN TRÚC (0%) GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BÍCH PHẦN KẾT CẤU (70%) GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BÍCH PHẦN NỀN MÓNG (30%) GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BÍCH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 PHIẾU GIAO NHIỆM VU Ï GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 MỤC LỤC PHẦN 1: KIẾN TRÚC CHƯƠNG CƠ SỞ LẬP DỰ ÁN, ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠN G TỔNG THỂ CỦA DỰ ÁN 1.1 Phần mở đầu : 1.1.1 Sự cần thiết dự án: 1.1.2 Mục đích dự án: 1.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực : .9 1.2.1 Vị trí địa lý: .9 1.2.2 Khí haäu : 10 1.2.3 Địa hình 10 1.2.4 Địa chất công trình: 11 1.2.5 Hiện trạng sử dụng đất 11 1.2.6 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 11 1.2.7 Nhận xét chung: 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 13 2.1 Những nét 13 2.1.1 Khối công trình 13 2.1.2 Khu vực tầng kỹ thuật 13 2.2 Giải pháp mặt 13 2.2.1 Quy moâ: 13 2.2.2 Phương án thieát keá: 14 2.3 Giải pháp mặt đứng: 16 PHẦN 2: KẾT CẤU CHƯƠNG TỔN G QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 18 3.1 Lựa chọn vật liệu 18 3.2 Hình dạng công trình 18 3.2.1 Theo phương ngang 18 3.2.2 Theo phương đứng 18 3.3 Cấu tạo phận liên kết 19 3.4 Tính toán kết cấu nhà cao tầng 19 3.4.1 Sơ đồ tính 19 3.4.2 Tải trọng 19 3.4.3 Tính toán hệ kết cấu 20 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 CHƯƠNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 21 4.1 Heä kết cấu sàn 21 4.1.1 Hệ sàn sườn 21 4.1.2 Hệ sàn ô cờ 21 4.1.3 Sàn không dầm (không có mũ cột): 21 4.1.4 Sàn không dầm ứng lực trước 22 4.1.5 Kết luận 23 4.2 Hệ kết cấu chịu lực 23 4.3 Cơ sở tính toán- vật liệu dùng 24 4.3.1 Cơ sở tính toán kết cấu 24 4.3.2 Các phần mềm sử dụng tính toán 24 4.3.3 Vật liệu chủ yếu dùng cho công trình 24 4.4 Sơ bố trí cột chọn kích thước tiết diện 25 CHƯƠNG TẢI TRỌN G ĐỨNG 26 5.1 Tải trọng thường xuyên 26 5.1.1 Tải trọng thường xuyên lớp sàn 26 5.1.2 Tải trọng thường xuyên tường xây 26 5.1.3 Tỉnh tải trọng lượng thân dầm cột vách: 27 5.2 Tải trọng tức thời 27 CHƯƠNG ĐẶC TRƯNG ĐỘN G HỌC CÔNG TRÌNH 28 6.1 Cơ sở lý thuyết: 28 6.2 Tính toán dạng dao động riêng 30 6.2.1 Khối lượng tập trung tầng 30 6.2.2 Chu kỳ tần số giao động 31 6.2.3 Độ dịch chuyển ngang tỷ đối tầ ng nhà 31 CHƯƠNG TẢI TRỌN G GIÓ 36 7.1 Thành phần tỉnh 36 7.2 Thaønh phần động 37 7.2.1 Xác định hệ số  : 38 7.2.2 Xác định hệ số động lực i : 46 7.2.3 Xác định giá trị động gió : 47 CHƯƠNG TẢI ĐỘNG ĐẤT 50 8.1 Toång quan 50 8.2 Tính toán tải động đất 51 8.2.1 Xát định thông số ban ñaàu 51 8.2.2 Phân tích phổ phản ứng dạng dao động 56 CHƯƠNG TÍNH NỘI LỰC 60 9.1 Sơ đồ tính 60 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 9.2 Các trường hợp tải: 62 9.3 Cấu trúc tổ hợp : 62 9.4 Noäi lực 64 CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊN TRÊN 65 10.1 Tính kết cấu sàn 65 10.1.1 Tính chiều dày sàn qua khả kháng thủng 65 10.1.2 Cớ sở lý thuyết tính 66 10.1.3 Tính cốt thép cho sàn 71 10.2 Tính thép cột 77 10.2.1 Quy ước phương chiều nội lực Error! Bookmark not defined 10.2.2 Cốt thép dọc 77 10.2.3 Tính toán bố trí thép ngang 93 10.3 Tính toán cầu thang 100 10.3.1 Kiến trúc cầu thang tầng điển hình 100 10.3.2 Tính toán thang 102 10.3.3 Tính dầm chiếu nghó d1 109 10.3.4 Tính cốt thép cho cầu thang từ tầng hầm đến tầng lửng 113 PHẦN 3: NỀN MÓNG CHƯƠNG 11 THỐN G KÊ ĐỊA CHẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓN G119 11.1 Thống kê tiêu lý đất 119 11.1.1 Tóm tắt địa chất 119 11.1.2 Moâ tả, phân loại lớp đất 119 11.1.3 Sơ đồ vị trí hố khoan 121 11.1.4 Lý thuyết thống kê 121 11.1.5 Kết thống kê 125 11.1.6 Bảng tổng hợp tính chất lý đất 151 11.1.7 Địa chất thuỷ văn 151 11.1.8 Nhận xét kết khảo sát 151 11.2 Lựa chọn giải pháp móng 152 11.2.1 Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn 153 11.2.2 Coïc khoan nhoài: 153 11.2.3 Kết luận 154 11.3 Cơ sở tính toán 154 11.3.1 Các giả thiết tính toán 154 11.3.2 Các loại tải trọng dùng tính toán 154 CHƯƠNG 12 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 156 12.1 Thiết kế móng m2 156 12.1.1 Tải trọng 156 12.1.2 Cấu tạo coïc 157 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 12.1.3 Sơ chiều sâu đáy đài kích thước: 159 12.1.4 Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi: 159 12.1.5 Xác định số lượng cọc 160 12.1.6 Kiểm tra lực tác dụng lên coïc 162 12.1.7 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 165 12.1.8 Tính lún 167 12.1.9 Tính toán cấu tạo đài cọc: 167 12.2 Thiết kế móng lõi thang 170 12.2.1 Quan niệm tính toaùn 170 12.2.2 Tải trọng 171 12.2.3 Xác định số lượng cọc: 172 12.2.4 Kiểm tra lực tác dụng lên coïc 173 12.2.5 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 177 12.2.6 Tính lún 179 12.2.7 Tính toán cấu tạo đài cọc: 180 CHƯƠNG 13 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓN G CỌC ÉP 185 13.1 Thiết kế móng m1 185 13.1.1 Tải trọng 185 13.1.2 Caáu tạo cọc 185 13.1.3 Sơ chiều sâu đáy đài kích thước: 186 13.1.4 Tính toán sức chịu tải cọc eùp 186 13.1.5 Xác định số lượng cọc 189 13.1.6 Kieåm tra lực tác dụng lên cọc 190 13.1.7 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 194 13.1.8 Tính lún 195 13.1.9 Tính toán cấu tạo đài cọc: 197 13.2 Thiết kế móng lõi thang 200 13.2.1 Tải trọng 200 13.2.2 Xác định số lượng cọc: 200 13.2.3 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 202 13.2.4 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 205 13.2.5 Tính lún 207 13.2.6 Tính toán cấu tạo đài cọc: 208 GVHD: TRAÀN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 CHƯƠNG CƠ SỞ LẬP DỰ ÁN, ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠNG TỔNG THỂ CỦA DỰ ÁN 1.1 PHẦN MỞ ĐẦU : 1.1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA DỰ ÁN: Sau Việt Nam gia nhập WTO, tình hình vố n đầu tư nước vào Việt Nam tăng mạnh Các doanh nghiệp nước có thay đổi cấu định hướng kinh doanh, hướng tới môi trường làm việc chuyên nghiệp hơn, hiệu hơn, với sức cạnh tranh cao để hội nhập với môi trường làm việc quốc tế Trong xu đó, thị trường cho thuê văn phòng làm việc cao ốc đại đủ tiện ích phục vụ trở thành thị trường nóng bỏng đầy tiềm Không mang tính rủi ro cao lónh vực kinh doanh bất động sản khác, kinh doanh cao ốc văn phòng cho thuê đánh giá thị trường tương đối ổn định phát triển tốt thị trường Thành phố Hồ Chí Minh thị trường có nhu cầu lớn Không doanh nghiệp nước ngoài, cao ốc văn phòng cho thuê có số lượng lớn khách hàng doanh nghiệp Việt Nam, kể doanh nghiệp vừa nhỏ Do việc phát triển xây dựng dự án cao ốc văn phòng Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất đáp ứng phần nhu cầu thị trường khả đạt hiệu suất kinh doanh tối ưu khả thi 1.1.2 MỤC ĐÍCH CỦA DỰ ÁN: Mục đích xây dựng dự án cao ốc văn phòng 538 Cách Mạng Tháng p.11, q.3, Tp Hồ Chí Minh Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất nhằm đáp ứng nhu cầu thuê văn phòng doanh nghệp nước, hướng tới việc xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp, đại hiệu cao Do đó, việc xây dựng dự án cao ốc Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất thuận lợi cần thiết 1.2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC: 1.2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ: Dự án có địa điểm 538 Cách Mạng Tháng p.11, q.3, Tp Hồ Chí Minh Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 Với diện tích khuôn viên khu đất: 989 m2 Ranh giới hạn khu đất xây dựng sau: - Phía Tây Nam giáp dường Cách Mạng Tháng Tám lộ giới 35m - Phía Tây Bắc giáp hẻm ximăng > 10m - Phía Đông Bắc giáp hẻm ximăng > 4,5m - Phía Đông Nam giáp nhà số 536 1.2.2 KHÍ HẬU: Khu vực quy hoạch thuộc phân vùng khí hậu VI Việt Nam : - Nhiệt độ trung bình năm : 26,90C - Tháng có nhiệt độ cao : tháng (400C) - Tháng có nhiệt độ thấp : tháng 12 (230C) - Khí hậu nhiệt đới cận xích đạo, năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng – 11) mùa khô (từ tháng 12 – 4) - Độ ẩm không khí : trung bình 75% - Tháng có độ ẩm cao : tháng (90%) - Tháng có độ ẩm thấp : tháng (65%) - Mưa : số ngày mưa trung bình năm 154 ngày, đạt 1949mm - Lượng mưa cao : 2.318 mm/năm - Lượng mưa thấp : 1.392 mm/năm - Bức xạ: tổng lượng xạ mặt trời trung bình đạt 11,7Kcal/tháng - Lượng xa cao : 14,2 Kcal/tháng - Lượng xạ thấp : 10,2 Kcal/tháng - Lượng bốc lớn, trung bình : 37mm/ngày ; 1350mm/năm - Gió : có hai hướng gió - Thịnh hành mùa khô: gió Đông Nam chiếm 20% - 40%; gió Đông chiếm 20% - 30% - Thịnh hành mùa mưa: gió Tây Nam chiếm 66% - Vận tốc gió trung bình : 2m/s bão 1.2.3 ĐỊA HÌNH Khu đất tương đối phẳng, độ dốc địa hình từ 0,1% – 2% Hiện cao độ khu đất tương đối thấp so với vỉa hè GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 10 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 1200 300 100 13.1.9.2 TÍNH TOÁN MÔMEN VÀ ĐẶT THÉP CHO ĐÀI CỌC: 1200 100 300 1200 4200 100 300 1200 1200 1200 300 100 4200 Xeùt mặt ngàm 1-1 2-2 Mômen tương ứng với mặt ngàm I-I : MI = r1(P2 + P4) Ở P2 = P4 = P max = 979,96 (kN); r1 = 1,3 (m) MI = 1,34979,96+0,14979,96= 5487,78 (kN.m) - Moâmen tương ứng với mặt ngàm II-II : MII = r2(P1 + P2) Ở đây, để thêm an toàn vẩn láy : P1 = P2 = Pmax = 979,96 kN; r2 = 1,3 (m) MII 1,34979,96+0,14979,96= 5487,78 (kN.m) - Cốt thép bố trí theo hai phương - - Diện tích cốt thép đƣợc tính cơng thức sau: As  Rb bho Rs Trong đó:     2. m   R m  Mặt cắt Vị trí I-I II-II Giá trị M a h ho M Rb bho2 b Rb Rs m  (daN.cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (MPa) (MPa) Nhịp 5487.78 5.0 135 130.0 280 14.5 280 0.080 Nhịp 5487.78 7.0 135 128.0 280 14.5 280 0.082 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 198  As Chọn thép As % (cm ) n  chọn 0.958 157.33 32 25 157.08 0.43 0.957 160.02 33 25 161.98 0.45 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - - Cốt thép theo phương X đặt tính sau : Chiều cao làm việc: h = 150-15-5-=135 cm Chọn 32 25có As = 157,08 (cm2), khoảng cách tim cốt thép cạnh a=130 (mm); Chiều dài 4200 (mm) Cốt thép theo phương Y đặt tính sau : Chiều cao làm việc: h =150-15-7-=133 cm Chọn 3325 có As = 161,98 (cm2), khoảng cách tim cốt thép cạnh a=125 (mm); Chiều dài 4200 (mm) GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 199 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 13.2 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 13.2.1 TẢI TRỌNG 13.2.1.1 TẢI TỌNG TÍNH TOÁN - Tải trọng tính toán sử dụng để tính toán móng theo trạng thái giới hạn thứ Tương tự phần lỏi thang chương tính cọc khoan nhồi, ta chọn tổ hợp nguy hiểm để tính móng sau: Tải trọng truyền xuống móng theo hai phương X Y: Trường hợp tải QoXtt (KN) Tổ hợp QoYtt (kN) NoZtt (kN) MoXtt (kNm) MoYtt (kNm) (Nmax,MXtu,MYtu,QXtu,QYtu) TH1 -1299.6 -653.6 16346.1 442.9 -7409.9 (MYmax,MXtu,Ntu,QXtu,QYtu) TH2 -426.7 -781.8 16357.0 -2073.0 -3479.0 (MXmax,MYtu,Ntu,QXtu,QYtu) TH3 -236.4 45.1 17896.2 -3862.1 -7586.4 - Nhìn vào giá trị tải trọng truyền xuống móng Ta dự đoán tổ hợp TH2 tổ hợp nguy hiểm nên sử dụng tổ hợp để tính kiểm tra với hai tổ hợp lại 13.2.1.2 TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN - Tải trọng tiêu chuẩn sử dụng để tính toán móng theo trạng thái giới hạn thứ hai Tải trọng lên móng tính từ Etabs tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn lên móng phải làm bảng tổ hợp nội lực chân cột khác cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vượt tải trung bình n =1,15 Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận cách lấy tổ hợp tải trọn g tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình Trường hợp tải (MYmax,MXtu,Ntu,QXtu,QYtu) QoXtc QoYtc (kN) (kN) Tổ hợp -205.57 39.22 TH2 NoZtc MoXtc MoYtc (kN) (kNm) (kNm) 15561.91 -3358.35 -6596.87 13.2.2 XÁC ĐỊNH SỐ LƯNG CỌC: - - - Phần móng lỏi thang dùng loại cọc, độ sâu chôn đài mũi cọc tương tự cọc khoan nhồi móng M1 Khi tính toán cụ thể số lượng cọc, ứn g suất lên mũi cọc… không hợp lý sẻ thay đổi sau Ta có áp lực tính toán phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài : P 1151,3 ptt = d  = 799.53 kN (3d) (3  0.4)2 Diện tích sơ đáy đài: GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 200 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - 17896, N 0tt FSB = tt = = 23,35 (m2) P -  tb h.n 799,53 - 20 ×1,5 ×1.1 Trong đó: o Ntt0 - lực dọc tính toán xác định đỉnh đài, lấy giá trị lớn tổ hợp tải trọng tác dụng theo hai phương, o Ntt0 = NZtt max = 17896.2 kN o h : chiều sâu đặt đáy đài kể từ mặt h = 1.5m o n : hệ số vượt tải n = 1,1 o tb : trị trung bình trọng lượng riêng đài đất bậc đài, tạm lấy tb=20 (kN/m 3) Trọng lượng tính toán sơ đài đất đài: Nttsb = n.Fsb h.tb = 1.123,35 1,520 = 770,46 (kN) Số lượng cọc sơ bộ: N tt + N sbtt 17896, + 770, 46 nc =  = 1.6   25,94 cọc PSPT 1151,3 - Chọn thực tế nc = 24 cọc để bố trí cho móng - Khoảng cách tim cọc  3d = 120 cm, lấy 120cm; Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài  0,7d = 28 cm lấy 30 cm; Mặt 1200 100 300 1200 4200 1200 300 100 bố trí cọc cho móng hình vẽ sau: 100 300 1200 1200 1200 1200 1200 300 100 6600 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 201 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 13.2.3 KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC 13.2.3.1 Kiểm tra với tổ hợp Trường hợp tải Tổ hợp QoXtt (KN) QoYtt (kN) (MXmax,MYtu,Ntu,QXtu,QYtu) COMB2 -236.4 45.1 - NoZtt (kN) MoXtt MoYtt (kNm) (kNm) 17896.2 -3862.1 -7586.4 Từ mặt bố trí cọc ta có diện tích đáy đài thực tế là: Ftt = 4,26,6= 27,72 (m2) - Trọng lượng đài đất đài sau bố trí cọc: Nttñ = n.Ftt hñ.tb= 1.127,72 1,520 = 914,76 kN - Lực dọc tính toán xác định đến đỉnh đài: Ntt = N0tt + Nttñ =17896,2 +914,76 = 18811 kN - Vì móng chịu tải lệch tâm theo hai phương (phương trục x y), lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: tt tt N tt M x y max M y x max ± ± n P max,min = n nc  yi  x i2 tt i=1 i=1 Trong đó: o nc = 24 số lượng cọc móng o Mxtt Mytt: mô men uốn tính toán tương ứng quanh trục x trục y, ta có: o MXtt = M0Xtt + Q0Ytthñ = 3862,1 + 45,11.5= 3929,75 kN.m o MYtt = M0Ytt + Q0Xtthñ = 7586,4+ 236,41.5 = 7941 kN.m Với: M0xtt, M0ytt mômen uốn tính toán đỉnh đài quanh trục X Y o Q0xtt, Q0ytt lực cắt tính toán đỉnh đài theo trục X Y o hđ=1,5m chiều cao đài o xmax, ymax (m): khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y, X o xi, yi (m): khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm diện tích tiết diện cọc mặt phẳng đáy đài (xem sơ đồ bố trí cọc) Thay số vào ta coù : - Pttmax,min = 18811 3929,75  1,8 7941   2 24 12  1,8  12  0,6   1,82   0,62 o Pttmax = 1293,03 kN o Pttmin = 274,55 kN GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 202 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 o PttTB = 783,79 kN - Troïng lượng tính toán cọc: o - Pc = 180.40.4251.1 = 79,2 kN Kiểm tra lực truyền xuống cọc : Pmaxtt + Pc = 1293,03 + 79,2 = 1372,23 kN < 1,2Ptt = 1381,56 kN PTBtt + Pc = 274,55 kN < Ptt = 1151,3 kN  Thoả mãn điều kiện lực truyền xuống cọc; Chênh lệch lực truyền xuống cọc sức chịu tải cọc nhỏ nên chọn cọc có đường kính chiều sâu chôn cọc đạt yêu cầu - Mặt khác Pttmin = 274,55 kN > nên ta tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 13.2.3.2 Kiểm tra với tổ hợp 13 Trường hợp tải Tổ hợp QoXtt (KN) QoYtt (kN) NoZtt (kN) MoXtt (kNm) MoYtt (kNm) (MXmax, COMB13 MAX -1299.6 -653.6 16346.1 442.9 -7409.9 MYtu,Ntu,Q Xtu,QYtu) - Lực dọc tính toán xác định đến đỉnh đài: Ntt = N0tt + Nttñ = 914,76 +16346,1= 17260,86 (kN) - Vì móng chịu tải lệch tâm theo hai phương (phương trục x y), lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: tt tt N tt M x y max M y x max tt ± n P max,min = ± n nc  yi  x i2 i=1 i=1 Trong đó: o nc = 24 số lượng cọc móng o Mxtt Mytt : mô men uốn tính toán tương ứng quanh trục x trục y, ta có : o MXtt = M0Xtt + Q0Ytth ñ = 442,9 +653,61.5 = 1423,3 kN o MYtt = M0Ytt + Q0Xtth ñ = 7409,9 +1299,61.5 =9359,3 kN Với: M0xtt, M 0ytt mômen uốn tính toán đỉnh đài quanh trục X Y o Q0xtt, Q0ytt lực cắt tính toán đỉnh đài theo trục X Y o hđ=1,5m chiều cao đài o xmax, ymax (m): khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y, X o xi, yi (m): khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm diện tích tiết diện cọc mặt phẳng đáy đài (xem sơ đồ bố trí cọc) Thay số vào ta có : GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 203 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - - 17260,86 1423,3×1,8 9359,3× ± ± 24 12 ×1,82  12 × 0, 62 × 32  ×1,82  × 0, o Pttmax = 1096,59 (kN) o Pttmin = 341,81 (kN) o Ptttb = 719,20 (kN) Kieåm tra lực truyền xuống cọc : tt Pmaxtt + Pc = 1096,58 + 79,2 = 1175,79 (kN) < 1,2P = 1381,56 kN Pttmax,min = PTBtt + Pc = 719,2 kN < Ptt = 1151,3 kN - : Thoả mãn điều kiện lực truyền xuống cọc; Chênh lệch lự c truyền xuốn g cọc sức chịu tải cọc nhỏ nên chọn cọc có đường kính chiều sâu chôn cọc đạt yêu cầu Mặt khác Pttmin =341,81 (kN) > nên ta tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 13.2.3.3 KIỂM TRA VỚI TỔ HP Trường hợp tải Tổ hợp QoXtt (KN) QoYtt (kN) NoZtt (kN) MoXtt (kNm) MoYtt (kNm) (MXmax,MYtu,Ntu,QXtu,QYtu) COMB5 -426.7 -781.8 16357.0 -2073.0 -3479.0 - Lực dọc tính toán xác định đến đỉnh đài: Ntt = N0tt + Nttđ = 914,76 +16357= 17271,57 (kN) - Vì móng chịu tải lệch tâm theo hai phương (phương trục x y), lực truyền xuống cọc xác định theo công thức sau: tt tt N tt M x y max M y x max ± n Pttmax,min = ± n nc  yi  x i2 i=1 i=1 Trong đó: o nc = 24 số lượng cọc móng o Mxtt Mytt : mô men uốn tính toán tương ứng quanh trục x trục y, ta có : o MXtt = M0Xtt + Q0Ytth ñ = 2073 +781,81.5 = 3245,7 kN o MYtt = M0Ytt + Q0Xtth ñ = 3479 +426,71.5 =4119,05 kN Với: M0xtt, M 0ytt mômen uốn tính toán đỉnh đài quanh trục X Y o Q0xtt, Q0ytt lực cắt tính toán đỉnh đài theo trục X Y o hđ=1,5 m chiều cao đài o xmax, ymax (m): khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y, X o xi, yi (m): khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm diện tích tiết diện cọc mặt phẳng đáy đài (xem sơ đồ bố trí cọc) Thay số vào ta có : GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 204 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - - - 17271, 75 3245, × 4119, 05 ×1,8 ± ± 24 × 32  ×1,82  × 0, 62 12 ×1,82  12 × 0, o Pttmax = 987,88 (kN) o Pttmin = 451,43 (kN) o Ptttb = 719,66 (kN) Kiểm tra lực truyền xuống cọc : Pttmax,min = Pmaxtt + Pc = 987,88 + 79,2 =1067,1< Ptt = 1151,3 kN Thoả mãn điều kiện lực truyền xuống cọc; Chênh lệch lực truyền xuống cọc sức chịu tải cọc nhỏ nên chọn cọc có đường kính chiều sâu chôn cọc đạt yêu cầu Mặt khác Pttmin =451,43 (kN) > nên ta tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ 13.2.4 KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG 13.2.4.1 ÁP LỰC TIÊU CHUẨN ĐÁY KHỐI MÓN G QUI ƯỚC - Với quan niệm nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất bao quanh, tải trọng móng truyền diện rộng hơn, xuất phát từ mép cọc đáy đài nghiêng góc  =  tb/4 Trong : tb = : tb = - - 1h1  2 h   n h n h1 + h + + h n 11× 2, 25 + 26, 22×15,15 = 25,510 2, 25 +15,15 Vậy  = 25,51o/4 = 6,37o Chiều dài đáy khối móng quy ước: LM = 6,6 + 217,4tg6,370= 9,63 (m) Chiều rộng đáy khối móng quy ước: BM = 4,2+217,4tg6,37o = 7,23 (m) Chiều cao khối móng quy ước (kể từ mũi cọc đến sàn tầng hầm) là: HM = 18,9 (m) Xác định trọng lượng khối móng quy ước : o Trọng lượng phạm vi đế đài trở lên đến cốt thiên nhiên xác định theo công thức: Ntc1=LM  BM htb =7,2321,520 = 216,9 (kN) o Trọng lượng đất sét pha [3] phạm vi chiều dày lớp sét có trừ phần cọc chiếm chỗ (có kể ñeán ñn): Ntc3= (7,232 – 160,42)2,258,84 = 993,26 (kN) o Trọng lượng lớp cát bụi [4] phạm vi chiều dày lớp cát có trừ phần cọc chiếm chỗ (có kể đến đn): Ntc4 = (7,232 – 160,42)15,159,47 = 7185,05 (kN) Trọng lượng tiêu chuẩn cọc phạm vi khối móng quy ước : GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 205 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - - Ntcc = 160.42251,116,3 = 1147,52 (kN) Trọng lượng khối móng quy ước: Ntcqư = 216,9+ 993,26+ 7185,05+ 1147,52 =9542,73 kN Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối quy ước : NZtc = N oZtc + Ntcqö = 15561,91 + 9542,73 = 25104,64 (kN) Mômen tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối quy ước : o Mômen quanh trục Y: MYtc = M Ytc0 + QX tchqö= 6596,87 + 18,9205,57= 10482,14 (kNm) o Mômen quanh trục X: MXtc =MXtc +QYtchqư= 3358,35+ 39,2218,9= 4099,61 (kN.m) Độ lệch tâm: M Y tc 10482,14 o Theo truïc X: eX = = = 0,4175(m) N Z tc 25104, 64 o Theo truïc Y: - M X tc 4099, 61 = = 0,1633 (m) tc NZ 25104, 64 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối quy ước: o tc N 0tc + N qu  × eX × eY  ± 1 ±  L M  BM  LM BM  tc =  max o tc =  max - eY = 25104,64  × 0, 4175 × 0,1633  ± 1 ±  9,63  7, 23  9,63 7, 23  tc  max = 503,14 KPa tcmin = 218,0 KPa tctb = 360,57 KPa 13.2.4.2 SỨC CHỊU TẢI ĐẤT NỀN Ở ĐÁY KHỐI MÓN G QUI ƯỚC - Cường độ tính toán đất đáy khối móng quy ước : RM = - m1m (ABMII + BHM’II + DCII) K tc Trong : o Ktc = tiêu lý đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đất o Tra bảng 3-1(sách “Hướng dẫn đồ án móng”) ta có m = 1,4; m2= 1,0 công trình không thuộc loại tuyệt đối cứng o Trị tính toán thứ hai góc ma sát lớp cát vừa mịn II = 26,98o tra bảng 3-2 (sách “Hướng dẫn đồ án móng”) ta có : A = 0,92 ; B = 4.69 ; D = 7,20 ; Troïng lượng riêng đất đáy khối quy ước: II = đn4 = 9,54 (kN/m 3) Trọng lượng riêng đất từ đáy khối quy ước trở lên: 2,25  8,84  15,15  9,47 γ 'II = = 9,4546 (kN/m3) 17,4 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 206 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3 - Lực dính đơn vị đáy khối quy ước : C II = 2,78 (KPa) Ta có : RM = - 1.4  (0,929,547,23+4,6918,99,4545+7,22,78) =1290,14 (MPa) So saùnh : o tcmax = 503,14 KPa < RM = 1290,14 KPa Vậy ta tính toán độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính Trường hợp từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đố i lớn, đáy khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mô hình bán không gian biến dạng tuyến tính để tính toán 13.2.5 TÍNH LÚN 13.2.5.1 ỨNG SUẤT BẢN THÂN - Tại đáy lớp đất sét pha (CL-GL) btz=0,75 = 0,759,20 = 6,945 KPa Tại đáy lớp đất sét pha caùt (CL2): btz=0,75+3= 6,945 +38,84 = 33,61 KPa Tại đáy lớp cát mịn 4(SM1): btz=0,75+3+15,15 = 33,61 + 15,159,47 = 178,141 KPa 13.2.5.2 ỨNG SUẤT GÂY LÚN Ở ĐÁY KHỐI QUY ƯỚC : - glz=0 =tc tb -  bt = 503,14 – 178,141 = 211,03 KPa - Ứng suất gây lún độ sâu Z đáy khối quy ước : glzi = Koi.tcz=0 (KPa) 13.2.5.3 ĐỘ LÚN - Hạn chế không gian biến dạng độ sâu z i tính từ đáy khối móng quy ước cho i có ứng suất gây lún 20% ứng suất thâ n - Chia đất đáy khối quy ước thành lớp có chiều dày BM/5 = 7,23/5 = 1,446 (m) Ta có bảng tính toán sau : ĐIỂM z(m) Lmq/Bmq 2*z/Bmq Ko i gl i bt i bti gl 0.00 1.33 1.000 325.0 178.1 0.5 1.45 1.33 0.4 0.968 314.6 191.9 0.6 2.89 1.33 0.8 0.820 266.4 205.7 0.8 4.34 1.33 1.2 0.636 206.8 219.5 1.1 5.78 1.33 1.6 0.480 156.0 233.3 1.5 7.23 1.33 0.364 118.4 247.1 2.1 8.68 1.33 2.4 0.281 91.5 260.9 2.9 10.12 1.33 2.8 0.221 72.0 274.7 3.8 11.57 1.33 3.2 0.178 57.8 288.5 5.0 GVHD: TRẦN NGỌC BÍCH TRANG 207 SVTH: NGUYỄN KHẮC HÀO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2005 – CAO ỐC VĂN PHÒNG CMID – Q3  Giới hạn láy đến điểm có độ sâu 11,57 m tính từ đáy khối g quy ước - Với ứng suất gây lún điểm thứ có :  glz=0 =57,8 KPa