Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 224 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD PHẦN KIẾN TRÚC GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN PHẦN I PHẦN KIẾN TRÚC SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD PHẦN KIẾN TRÚC GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ Trong vài năm lại đây, kinh tế nước ta ngày phát triển mạnh mẻ, đặc biệt Thành Phố Hồ Chí Minh, mức sống người dân ngày nâng cao Bởi nhu cầu nhà ở, giao thông, sở hạ tầng …ngày tăng lên.Trong nhu cầu nhà chiếm vị trí đặc biệt quan trọng, đáp ứng số yêu cầu tiện nghi, mỹ quan,… mang lại cảm giác dễ chịu cho người Sự xuất ngày nhiều cao ốc chung cư thành phố đáp ứng nhu cầu cấp bách nơi cho số thành phố đông dân Thành Phố Hồ Chí Minh, mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt thành phố: Một thành phố đại, văn minh, xứng đáng trung tâm kinh tế, khoa học kỹ thuật nước Bên cạnh đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng nước thông qua việc áp dụng kỹ thuật, công nghệ thiết kế, tính tốn, thi cơng xử lý thực tế Chính mà CHUNG CƯ GIA MỸ đời đáp ứng nhu cầu sử dụng hộ cho người dân , nơi an cư lập nghiệp , tạo diện mạo khang trang cho thành phố 1.2 SƠ LƯỢC VỀ CƠNG TRÌNH Cơng trình có mặt hình chữ nhật, có tổng diện tích xây dựng 1620 m2 Tồn mặt diện lắp đặt hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng xen kẽ với tường xây, dùng tường xây dày 200mm làm vách ngăn nhửng nơi tiếp giáp với bên ngoài, tường xây dày 100mm dùng làm vách ngăn, ngăn chia phòng hộ… 1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG - Số tầng: tầng hầm , tầng + tầng lầu + sân thượng( tầng mái) - Phân khu chức năng: Cơng trình phân khu chức từ lên + Tầng hầm: nơi để xe + Tầng trệt: làm văn phòng, sảnh + Lầu 1- : Dùng làm hộ, có hộ tầng + Tầng mái: có hệ thống nước mưa, hồ nước mái, hệ thống chống sét 1.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI 1.4.1 Giao thơng đứng Tồn cơng trình sử dụng thang máy cầu thang làm phương tiện giao thông đứng Bề rộng cầu thang 1,4 m thiết kế đảm bảo u cầu người nhanh, an tồn có cố xaõy Cầu thang cầu thang máy đặt vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa đến cầu thang < 20m để giải việc phịng cháy chữa cháy 1.4.2 Giao thông ngang : Sử dụng hành lang, sảnh, hiên 1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, chia làm mùa rõ rệt : SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD PHẦN KIẾN TRÚC - 1.6 GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN Mùa mưa: từ tháng đến tháng 10 Mùa khơ: từ đầu tháng 11 kết thúc vào tháng năm sau Các yếu tố khí tượng: o Nhiệt độ trung bình năm: 27 oC o Nhiệt độ thấp trung bình năm: 22oC o Nhiệt độ cao trung bình năm: 39 oC o Số nắng trung bình cao o Lương mưa trung bình năm: 1000-1800mm/năm o Độ ẩm tương đối trung bình: 78% o Hướng gió thay đổi theo mùa Mùa khơ: Từ Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam Nam Mùa mưa: Tây-Nam Tây Tầng suất lặng gió trung bình năm 26% Thủy triều tương đối ổn định, xã y tượng biến đổi dịng nước, khơng có lụt lội có vùng ven xaõ y GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.6.1 Điện Cơng trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: Lưới điện thành phố máy phát điện riêng Toàn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời q trình thi cơng) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật phải đảm bảo an tồn khơng qua khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện deã dàng sửa chữa Ở tầng, có lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A bố trí (đảm bảo an tồn phịng cháy nổ) 1.6.2 Hệ thống cung cấp nước Cơng trình sử dụng nước từ hai nguồn: Nước ngầm nước máy Tất chứa bể nước ngầm đặt ngầm tầng hầm Sau hệ thống máy bơm bơm lên hồ nước mái từ nước phân phối cho tầng cơng trình theo đường ống dẫn nước Các đường ống đứng qua tầng boäc hộp Gaine Hệ thống cấp nước ngầm hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa bố trí tầng 1.6.3 Hệ thống thoát nước Nuớc mưa từ mái theo lổ chảy (bề mặt mái tạo dốc) chảy vào ống thoát nước mưa ( = 140mm) xuống Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng bố trí riêng 1.6.4 Hệ thống thơng gió chiếu sáng Chiếu sáng : Tồn tòa 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 Thơng gió : Ở tầng có cửa sổ tạo thơng thống tự nhiên Riêng tầng hầm có bố trí thêm hệ thống thơng gió chiếu sáng SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD PHẦN KIẾN TRÚC 1.7 GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN AN TỒN PHỊNG CHÁY CHỮA CHÁY Ở mổi tầng bố trí nơi đặt thiết bị chữa cháy (vịi chữa cháy dài 20m, bình xịt CO2 ) Bể chứa nước mái, cần huy động để tham gia chữa cháy Ngồi phịng có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động 1.8 HỆ THỐNG THOÁT RÁC Rác thải chứa gian rác, bố trí tầng hầm, có phận chứa rác Gaine rác thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây nhiểm SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN PHẦN B: TÍNH TỐN KẾT CẤU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ : 1.1 Phân tích lựa chọn hệ khung chịu lực cho cơng trình: 1.1.1.Những đặc điểm nhà cao tầng : Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa định nghĩa nhà cao tầng sau: “Ngơi nhà mà chiều cao yếu tố định điều kiện thiết kế, thi cơng sử dụng khác với ngơi nhà thơng thường gọi nhà cao tầng’ Đặc trưng chủ yếu nhà cao tầng số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng lớn Do giải pháp móng cho nhà nhiều tầng vấn đề quan tâm hàng đầu Ở tùy thuộc vào mơi trường xung quanh, địa xây dựng, tính kinh tế,… mà lựa chọn phương án thích hợp Nhất vùng đất yếu Việt Nam thường phải dùng phương pháp móng sâu để chịu tải tốt nhất, cụ thể móng cọc Với cơng trình có chiều cao < 40m khơng phải tính đến gió động biện pháp kháng chấn chịu tác đông động đất Nhằm tạo cảm giác an toàn, an tâm cho người sử dụng cơng trình dao động cơng trình vấn đề cần quan tâm đến Sự phân bố độ cứng dọc theo chiều cao tịa nhà có ảnh hưởng lớn đến dao động riêng cơng trình Các dạng dao động cơng trình phải nằm khoảng cho phép, chấp nhận trực tiếp ảnh hưởng đến việc xác định tải trọng gió (động đất) nội lực chuyển vị cơng trình Để giảm dao động khơng phân bố độ cứng hợp lý theo chiều cao mà cần ý giảm đến mức tối thiểu khối lượng tập trung tham gia vào dao động riêng chuyển vị cơng trình Vì nhà nhiều tầng nên hướng thi cơng chủ yếu theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp nên thiết kế biện pháp thi cơng phải tính tốn kỹ, q trình thi cơng phải nghiêm ngặt, đảm bảo đạt độ xác cao, đặc biệt quan tâm đến sức khỏe, môi trường, bảo hộ lao động… Như vậy, tính tốn thiết kế cơng trình, đặc biệt cơng trình nhà cao tầng việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho cơng trình đóng vai trị vơ quan trọng, khơng ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định cơng trình mà cịn định đến giá thành cơng trình 1.1.2 Hệ chịu lực nhà cao tầng Chung cư GIA Mỹ có chiều cao 35,2 m (so với mặt đất tự nhiên) gồm 10 tầng (1 hầm + + lầu + tầng mái) Do việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho cơng trình điều quan trọng Dưới ta xem xét số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng: a Hệ khung chịu lực Hệ khung chịu lực bao gồm hệ thống cột dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột dầm khung liên kết với nút khung, quan niệm nút cứng Hệ kết cấu khung sử dụng hiệu cho công trình có u cầu khơng gian lớn, Chiều cao nhà < 40 m Bố trí nội thất linh hoạt phù hơp với nhiều loại cơng trình Do Chung cư GIA MỸ với quy mô hầm + tầng hệ kết cấu hợp lý Kết luận: Hệ chịu lực cơng trình hệ gồm có sàn sườn khung SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ SÀN GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM VÀ SÀN 2.1.1 Kích thước tiết diện dầm Chiều cao dầm chọn sơ theo cơng thức sau: l hd = d md Trong đó: md: hệ số phụ thuộc vào tính chất khung tải trọng: md = 12 - dầm chính, khung nhịp; md = 12 : 16 - dầm liên tục khung nhiều nhịp md = 12 20 - dầm phụ ld: nhịp dầm Bề rộng dầm chọn theo công thức sau: 1 bd ( ) hd Kích thước dầm trình bày bảng 2.1 Bảng 2.1 Kí hiệu DS1 DS2 DS3 DS4 DS5 DS5A DS6 DS7 DS8 DS9 Nhịp dầm (m) 9 9 9 12 12 12 Hệ số md 16 16 16 16 20 20 16 16 16 20 Chiều cao (cm) 56,25 56,25 56,25 56,25 45 45 75,00 75,00 75,00 45,00 Bề rộng (cm) 28,13 28,13 28,13 18,75 22,5 22,5 37,50 37,50 37,50 22,50 Chọn tiết diện (cm x cm) 80 x 30 80 x 30 80 x 30 80 x 30 60 x 30 60 x 30 90 x 30 90 x 30 90 x 30 60 x 30 Sơ chọn kích thước dầm: SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ SÀN GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN 2.1.2 Xác định chiều dày sàn hs Chiều dày sàn dược chọn sơ theo công thức sau: D.ln hs ms đó: D = 0.8 1.4 hệ số phụ thuộc hoạt tải sử dụng; ms = 30 35 sàn làm việc phương; ms = 40 45 sàn làm việc phương; ln - độ dài cạnh ngắn sàn; Chiều dày sàn trình bày bảng 2.2 kí hiệu cạnh ngắn SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 cạnh dài tỉ số loại sàn hệ số hệ số diện tích Chiều dày Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ SÀN S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 ln (m) 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 3,35 4,5 5,3 ld (m) 6 6 6 6 6 4,5 5,3 GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN ld/ln 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3333 1,3433 1,1778 1,698 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương 2phương D 1 1 1 1 1 1 ms 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 (m2) 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 15,075 23,85 47,7 hs (cm) 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 13.25 Bảng 2.2 Sơ chọn chiều dày sàn Sơ chọn chiều dày sàn hs = 120mm Ghi chú: Ở đây, sàn khu vệ sinh dùng vật liệu chống thấm có trọng lượng nhỏ độ dày lớp chống thấm không lớn nên ta bỏ qua tải trọng lớp chống thấm SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ SÀN GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN Hình 2.1a Mặt bố trí dầm sàn tầng 2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 2.2.1 Tải trọng thường xuyên a Trọng lượng thân sàn lớp cấu tạo Cơng thức tính: gs = g i ni i (daN/m2) đó: gi - trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn thứ i; ni - hệ số độ tin cây; i - độ dày lớp thứ i Các lớp cấu tạo sàn thể hình 2.2: Hình 2.1 Các lớp cấu tạo sàn Kết tính tốn trình bày bảng 2.3 Bảng 2.3 Xác định trọng lượng lớp cấu tạo STT Các lớp cấu tạo SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 gi (daN/m3) δi (mm) ni gstt (daN/m2) Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ SÀN GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN Gạch Ceramic Vữa lót Sàn BTCT Vữa trác trần Trần treo 2000 1800 2500 1800 104 Tổng cộng 10 30 120 15 1,1 1,3 1,1 1,2 1,2 22 70,2 330 32,4 579 gstt = 579 m2 b Trọng lượng tường ngăn Trọng lượng tường ngăn sàn qui đổi thành tải trọng phân bố sàn (cách tính đơn giản mang tính chất gần đúng) n.l h gtqđ = t t t 100% A Trong đó: n – hệ số tin độ cậy; lt – chiều dài tường (m); ht – chiều cao tường (m); t - trọng lượng đơn vị tường tiêu chuẩn, t =180 daN/m2 (tường xây 100) Kết tính tốn trình bày bảng 3.4 Bảng 2.4 Tính tải trọng tường qui đổi Ký hiệu Diện tích sàn Chiều dài Chiều cao tường tường A ( m2) lt (m) ht (m) S1 27 S2 27 S3 γt Hệ số Trọng lượng tin cậy tường quy đổi (daN/m2) n gtqđ(daN/m2) 3,65 180 1,1 0 3,65 180 1,1 27 4,5 3,65 180 1,1 120,45 S4 27 4,5 3,65 180 1,1 120,45 S5 27 3,65 180 1,1 S6 27 8,2 3,65 180 1,1 219,4866667 S7 27 3,65 180 1,1 187,3666667 S8 31 3,65 180 1,1 69,93870968 S9 27 15 3,65 180 1,1 401,5 S10 21 3,65 180 1,1 309,7285714 S11 10,05 3,65 180 1,1 SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN Bảng 3.5: Hiệu chỉnh tiêu CII φII cho lớp đất Lớp đất Sét dẻo cứng Wd = 19.99% ε0 = 0.76 Sét dẻo cứng Wd = 28.80% ε0 = 1.18 Sét trạng thái cứng Wd = 23.04% ε0 = 0.61 Chỉ tiêu theo thí Chỉ tiêu theo tiêu nghiệm CII φII0 (daN/cm ) 0.252 12.69 chuẩn C (daN/cm ) hiệu chỉnh CII φII0 (daN/cm ) 0.252 17 φ0 0.34 19 Chỉ tiêu 0.166 8.9 0.47 15 0.166 13 0.582 18.02 _ _ 0.562 18.02 a Xác định kích thước khối móng qui ước Người ta quan niệm nhờ ma sát mặt xung quanh cọc đất, tải trọng móng truyền diện tích rộng hơn, xuất phát từ mép ngồi cọc đáy đài nghiêng góc tính sau: tb tb (3.12) II h1 II h2 IIn hn (3.13) h1 h2 hn Độ lún móng cọc tính theo độ lún khối móng qui ước Khi đó: 3.58 12.9 17 10.8 13 10.2 18.02 tb 11.28o 12.9 10.8 10.2 11.28 o tb 2.82 o 4 Kích thước khối móng qui ước: A = A1+ 2Ltg = 1.8+ x 35.5.xtg (2.82o) = 5.43 m (3.14) B = B1+ 2Ltg = 2.9 + x 35.5xtg (2.82o) = 6.53 m Trong đó: A1 : khoảng cách mép cọc biên theo phương cạnh ngắn; B1 : khoảng cách mép cọc biên theo phương cạnh dài; L : chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc Diện tích đáy khối móng qui ước: FM A B 6.53 5.13 35.43 m2 Nội lực Trị tính tốn Trị tiêu chuẩn Mx (KN.m) N (KN) Qx (KN) 986 5982 241 857 5201 209 Hình 3.4: Kích thước khối móng qui ước SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 210 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHOÀI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN b Chuyển tải trọng trọng tâm đáy khối móng qui ước Tải trọng đứng N0= Ntc+ Gđài + Gđất + Gcọc (3.15) Trong đó: - Ntc – tải trọng tiêu chuẩn cao trình mặt đài, NTC = 5201 KN; - Gđài – trọng lượng đài đất phía đài Gđài = ABhγtb = 6.53x 5.43x 4.5 x2 = 319.1 T = 3190 KN; - Gđất – trọng lượng lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc (có xét đến đẩy nổi) Gđất = (AB-ΣFcọc)xΣhiγiII = (6.53x 5.43 – 9x0.35x0.35) x (0.492x12.9+0.95x10.8+0.755x10.2+1.05x2) = 948,6 T = 9486 KN - Gcọc – trọng lượng cọc Gcọc = ncAcọcLγbt = x 0.1225 x 35.5 x 2.5 = 101.7T = 1017 KN Vậy: N0 = 5201 + 3190 + 9486 + 1017 = 18894 KN Momen Momen tiêu chuẩn tâm đáy khối móng qui ước: tc tc M0 = M + Q (L + hđài) (3.16) Suy ra: M0xtc = 857+ 209 x (35.5 +2) = 8694 KNm c Tính áp lực đáy khối móng qui ước truyền cho e tc 0x M N0 Độ lệch tâm: 8694 0.31m 18894 (3.17) (3.18) Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng qui ước: N 6e tc Pmax 1 B AB B 18894 0.31 tc Pmax 1 631.5 KN/m 6.53 5.53 6.53 N 6e tc Pmin 1 B AB B (3.19) (3.20) 18984 0.31 1 338 KN/m 6.53 5.53 6.53 338 631.5 Ptbtc 484.75 KN/m2 tc Pmin d Xác định cường độ tính tốn đất đáy khối móng qui ước m1 m2 ( AB M II' BH M IItb DC II h0 IItb ) k tc Trong đó: ktc – hệ số độ tin cậy, ktc = (theo điều 3.39/[6]); RM SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 (3.21) Trang 211 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN IItb m1, m2 – hệ số điều kiện làm viẹc đất nền, m1 = 1.2, m2 = 1.1(lấy theo Bảng 15); BM – cạnh ngắn khối móng qui ước, BM = 6.53 m; HM – chiều cao khối móng qui ước, HM = 41 m; γ'II – dung trọng lớp đất đáy khối móng quy ước (có kể đến đẩy nổi); γ’II = đn = 2.05 – = 1.05 T/m3 tb γ II – dung trọng trung bình lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên (có kể đến đẩy, nổi); ( ) h i i (3.22) h 1.5 0.492 12.9 0.95 10.8 0.755 10.2 1.05 41 = 0.687T/m3 A, B, D – hệ số lấy theo Bảng 14/[6], tùy thuộc góc ma sát đất đáy khối móng quy ước; II = 18.02 0, tra Bảng 14/[6] A = 0.416, B = 2.643, D = 5.25; CII – lực dính đơn vị đất đáy khối móng quy ước, CII = 0.582 daN/cm2 = 5.82 T/m2 h0 – chiều sâu tầng hầm, h0 = 3.3 m Suy ra: 1.2 1.1 0.416 6.53 1.05 2.64 42.1 0.712 5.25 5.82 0.712 3.3 RM = 145.54 T/m2 = 1455.4 KN/m2 tc Kiểm tra kết luận: Pmax 631.5 KN/m2 < 1.2RM = 1746.48 KN/m2 Ptbtc 484.7 KN/m2 < RM = 1455.4 KN/m2 Do tính tốn độ lún đất khối móng quy ước theo quan niệm biến dạng đàn hồi tuyến tính e Xác định độ lún móng cọc ép đài đơn Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: gl Ptbtc IItb H M 484.7 6.87 41 203.03 KN/m2 (3.23) Ứng suất trọng lượng thân đất nền: (3.24) bt i hi Ứng suất thân đáy khối móng quy ước: bt IItb H M 6.87 41 282 KN/m2 Chia đất đáy móng khối quy ước thành lớp có chiều dày hi BM/ = 6.53/ = 1.306 m, chọn hi = 1m Từ điều kiện: zigl 0.2 zibt Xác định HCN Cơng thức tính tốn độ lún (theo Phụ lục 3/[6]): n n (3.25) S S i i zigl hi i i Ei Với: - βi = 0.8, lấy theo qui phạm; SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 212 LUAÄN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN hi – chiều dày phân tố thứ i, hi = m; - zigl – ứng suất gây lún lớp phân tố thứ i, zigl gl K (3.26) Với hệ số Ko tra Bảng 3.7/[19] phụ thuộc m = 2z/BM; Ei – mođun biến dạng trung bình lớp đất chịu nén mũi cọc Hình 3.5: Sơ đồ xác định б bt б gl cho móng cọc đài đơn SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 213 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN Hiệu chỉnh trị số E lớp đất mũi cọc theo [23] (trang 59 – 63) Từ kết nén đất phịng, ta tính trị số E cấp tải Ta so sánh với trị số E tiêu chuẩn Bảng 1-22 1-23/ [23], sau chọn hệ số hiệu chỉnh thích hợp để tăng giá trị E từ kết thí nghiệm lên để có trị số E dùng tính lún Kết hiệu chỉnh giá trị E lớp đất mũi cọc (đất sét nâu đốm xám trắng, trạng thái cứng, ε0 = 0.61) trình bày bảng 3.6 Bảng 3.6: Hiệu chỉnh giá trị E lớp đất mũi cọc Cấp áp lực pi Trị số tính tốn (daN/cm ) Ei Trị số tiêu chuẩn Ei Trị sô hiệu chỉnh Ei (daN/cm2) 240 240 240 240 (daN/cm ) 61.06 125.82 267.71 372.48 (daN/cm2) 97.70 201.31 267.71 372.48 Kết tính tốn độ lún cho móng cọc đài đơn trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7: Tính tốn độ lún cho móng cọc đài đơn glzi bt (T/m ) (T/m2) Điểm Độ sâu z (m) 2z/Bqu K0 0 1.000 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 0.986 0.960 0.880 0.800 0.703 0.606 20.3 20 19.48 17.86 16.24 14.27 12.3 28.2 35.07 41.94 48.81 55.68 62.55 69.42 bt (T/m2) glzihi (T/m) Si (cm) 31.30 1.07 38.47 1.03 45.4 0.96 52.24 0.86 59.11 0.76 65.98 0.65 5.64 7.14 8.388 9.76 11.14 12.51 13.88 (cm) 6.99 Độ lún cuối cùng: S = 6.99 cm < Sgh = cm Như vậy, móng 2-C thiết kế thoã mãn yêu cầu độ lún SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 214 LUAÄN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN 3.2.8 Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc nhóm Tải trọng dọc trục lớn nhỏ cơng trình tác dụng lên cọc nhóm (theo điều 6.1.6) xác định theo công thức: tt Pmax, tt P nc M y tt 0x y max (3.27) i Trong đó: Pott – tải trọng thẳng đứng tính tốn đáy đài; N0 = Ptt + Pđài+đất (3.28) = 4719 + 1.1 x 2.9x2.9 x 5.3 x = 5699 KN Moxtt – momen xoay quanh trục Ox đáy đài; M0xtt = Mx + Qy.h (3.30) = 293+171 x = 635 KNm xmax – khoảng cách lớn từ tim cọc đến trục Oy; ymax – khoảng cách lớn từ tim cọc đến trục Ox xi, yi – khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm đài tt xmax 1.05 ; y i tt Pmax, tt => p max tt p ymax 1.05 1.05 6.615m tt P nc M .x tt 0y x max i 5699 635 1.05 = 1240 KN 6.615 5699 935 1.05 = 991 KN 6.615 Kiểm tra: bt Pc n. dn Lc Fc 1.1 2.5 35.7 0.1225 120 KN tt P max + Pc = 1240 + 120= 1360KN < Qa 1660 KN (Cọc đủ khả chịu tải) P mintt = 991 KN > (cọc chịu nén) Vậy, cọc thiết kế đảm bảo khả chịu tải trọng dọc trục Và cọc chịu nén nên không cần kiểm tra cọc chịu lực nhổ 3.2.9 Kiểm tra khả chịu lực cọc theo vật liệu (theo điều 4/[4]) P maxtt + Pc = 1360 KN < 1763 KN = PVL SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 215 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN 3.2.10 Tính tốn cọc chịu tải trọng ngang (theo Phụ lục G/[8]) cốt thép cọc a Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc Tải trọng ngang tác dụng lên đầu cọc gồm lực cắt Qx Qy xác định bảng 3.1 Q tt 241 Q tc 209 Qxtt x 48.2KN Qxtc x 41KN n n Liên kết cọc đài liên kết ngàm Chiều dài đoạn cọc ngàm đài 0.5 m b Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc Tính tốn cọc chịu tải trọng ngang (theo biến dạng) nhằm kiểm tra điếu kiện sau đây: (3.31) n S gh (3.32) gh Trong đó: n , - chuyển vị ngang (m) góc xoay (rad) đầu cọc, xác định theo tính tốn; S gh , gh - giá trị giới hạn cho phép chuyển vị ngang (m) góc xoay (rad) đầu cọc, qui định nhiệm vụ thiết kế nhà cơng trình Tính tốn chuyển vị ngang cọc n (m) góc xoay (rad) đầu cọc theo công thức sau: Hl o Ml o2 n = y0 + 0l0 + (3.33) 3E b I E b I = o + Hl o Ml Eb I Eb I (3.34) Trong đó: y0 – chuyển vị ngang tiết diện cọc mức đáy đài; y0 = HoHH + MoHM (3.35) Ψ0 – góc xoay tiết diện cọc mức đáy đài; Ψ0 = HoMH + MoMM (3.36) H, M – giá trị tính tốn lực cắt momen uốn đầu cọc; l0 – chiều dài đoạn cọc từ đáy đài đến mặt đất, xây dựng dân dụng l0 = 0; H0 – giá trị lực cắt đầu cọc; M0 – giá trị momen đầu cọc, Mo = Mng (vì l0 = 0); Mng – giá trị momen ngàm vị trí cọc đài; M ng MH H0 MM (3.37) HH – chuyển vị ngang tiết diện (m/T) lực Ho = 1; HM – chuyển vị ngang tiết diện (1/T) moment Mo =1; SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 216 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI δ HH MH – góc xoay tiết diện (1/T) lực Ho = 1; MM – góc xoay tiết diện (1/(T.m) moment M0 = 1; Tất xác định theo công thức sau: AO α bd Eb I (3.38) δ MH δ HM GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN BO α bd Eb I (3.39) (3.40) CO α bd Eb I A0, B0, C0 – hệ số không thứ nguyên, lấy theo Bảng G2; Với Le: chiều sâu tính đổi phần cọc đất, Le = αbd.L; L: chiều sâu mũi cọc tính từ đáy đài K – hệ số tỷ lệ, xác định theo Bảng G1 Khi tính toán cọc chịu lực ngang, cọc làm việc với đoạn cọc có chiều dài lah tính từ đáy đài Chiều sâu ảnh hưởng đất cọc chịu lực ngang lấy sau: Lah = 2(d + 1) = 2(0.35+1) = 2.7 m => K = 50 T/m4 (vì thuộc lớp bùn sét trạng thái chảy, IL>1) αbd – hệ số biến dạng, xác định theo công thức: K bc (3.41) 5 Eb I δ MM bd bc – chiều rộng qui ước cọc, xác định sau: Khi d ≥ 0.8m bc = d + 1m; Khi d< 0.8m b c = 1.5d + 0.5m Suy ra: d = 0.35m bc = 1.5x0.35+0.5 = 1.025 m Eb – mođun đàn hồi bêtông cọc, Eb = 32.5x10 MPa (B 30); I – momen quán tính tiết diện ngang cọc d 3.14 0.35 I 0.00073m 64 64 Áp dụng tính tốn: - - - Với K, bc, Eb, I 50 bd 0.58 3.25 10 0.00073 Chiều sâu tính đổi cọc đất: Le = αbd.L = 0.58x39.9 = 23.14 m Tra bảng G2 ta => A0 = 2.441, B0 = 1.621, C0 = 1.751 Suy ra: m HH 2.441 5.27 10 3 0.58 3.25 10 0.00073 T 1 MH HM 1.621 2.03 10 3 0.58 3.25 10 0.00073 T SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 217 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI MM GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN 1 1.751 1.27 10 3 0.58 3.25 10 0.00073 Tm Do đó: MH l0 MM M ngx MM l Eb I MH l0 MM M ngy MM l02 Eb I l02 Eb I l Eb I H xtt H tty 2.03 10 3 4.13 6.6 Tm 1.27 10 3 2.03 10 3 M ngy 4.84 7.7 Tm 1.27 10 3 Chuyển vị ngang đầu cọc xác định sau: nx = y0x = H x HH M ngy HM = 4.13 x 5.27 -3 – 7.7 x 2.03x10 -3 = 6.13x10 -3 m = 0.613 cm nx = 0.613 cm ≤1 cm ny = y0y = H y HH M ngx HM M ngx - = 4.84 x 5.27x10-3 – 6.6 x 2.03x10-3 = 0.01 m = cm ny = cm ≤ cm Vậy cọc thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc Do cọc ngàm vào đài nên góc xoay đầu cọc Ψ = 3.2.11 Tính tốn đài cọc đơn a Kiểm tra chọc thủng cho đài cọc đơn Chiều cao đài cọc xác định sơ phần trên: hđài = m Chiều cao đài cọc phải thỏa mãn điều kiện không bị cột chọc thủng, thơng 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 sau: SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 218 LUAÄN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN Hình 3.7: Sơ đồ xác định tháp chọc thủng cho đài cọc đơn b Kiểm tra nén thủng tính tốn theo cơng thức (107) TCXDVN 356:2005 F ≤ α Rbt.um.ho Trong đó: F Rbt α um (8.50) – lực nén thủng tác dụng lên tháp nén thủng lấy lực dọc chân cột F = Ntt = 11576 KN; – cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng, Rbt = 12 daN/cm2 – hệ số, lấy bê tông nặng α = – giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng, phạm vi chiều cao làm việc tiết diện SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 219 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN (1 0.8) * (1.75 4) 1.05 = 23532 KN Vậy F < α Rbt.um.ho thỏa mãn điều kiện nén thủng F ≤ α Rbt.um.ho = 1200 c Tính toán cốt thép cho đài cọc đơn Ở ta chọn phương cạnh ngắn để tính tốn cốt thép bố trí cho phương cịn lại Chọn sơ đồ tính dầm console có mặt ngàm tiết diện mép cột tải trọng tác dụng tổng phản lực cọc nằm ngồi mép cột, sơ đồ tính thép cho đài cọc hình 3.8 Hình 3.8: Sơ đồ tính cốt thép cho đài Chiều cao đài cọc hđài = 1.2 m => h0 = 1.2 – 0.15 = 1.05 m Sử dụng cốt thép AIII có Rs = Rsc = 365 MPa Momen tiết diện ngàm theo hai phương nhau: L1 =0.275, L2 = 0.662 m Mmax = 2Pmaxtt L1 = x 1240 x 0.662= 1641 KNm (3.42) Diện tích cốt thép đài cọc theo phương cạnh ngắn xác định theo công thức: M max 1612 10 (3.43) AS 47.6 cm2 0.9 RS h0 0.9 3650 105 Chọn 15 ø 20 (As = 47.1 cm2, 0.176%) SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 220 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN Khoảng cách bố trí thép: @ 1800 128 mm 15 ø → Vậy ta chọn 20 @120 để bố trí thép Với L =0.275 , Ta có M = 2x1240 x 0.275 = 682 KNm M max 682 10 AS 19.8 0.9 RS h0 0.9 3650 105 Chọn 10 ø 16 (As = 20 cm2, 0.176%) 1800 Khoảng cách bố trí thép: @ 200 mm 10 → Vậy ta chọn ø16 @200 để bố trí thép Thép đỉnh đài bố trí ø12@200 theo phương Song song trục B Thép trung gian bố trí ø10@300 theo phương, bố trí lớp thép trung gian Chi tiết bố trí thép cho cọc đài cọc móng 2A thể vẽ kết cấu móng c Kiểm tra tính tốn cọc Chiều dài cọc tính tốn 35.5 m, thép cọc ngàm đài 35d = 0.6m tổng cộng 36.1 m Vậy ta thiết kế chiều dài cọc 39 m chia lằm đoạn, đoạn L = 13 m + Kiểm tra cẩu lắp cọc cho đoạn dài 13 m Các móc cẩu cọc bố trí cho moment dương lớn moment âm có giá trị tuyệt đối lớn Trọng lượng phân bố cọc 1m dài: q = b x h x γbt = 0.35 x 0.35 x 2.5 = 0.306 T/m = 3.06 KN/m - Moment cẩu lắp cọc cọc nằm ngang: M = 0.043 x ql2 = 0.043 x 3.06 x 132 = 22.23 KNm - Thép cọc ứng với momen cẩu nằm ngang: M 22.23 10 As 2.11cm < 3Ø18 (As = 7.63cm2) 0.9 Rs ho 0.9 3650 32 → Vậy thép chọn cọc thỏa điều kiện cẩu lắp nằm ngang F M = 11.87 kNm M = 11.87 kNm 2000 M = 11.87 kNm 2000 9500 SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 221 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN - Moment cẩu lắp cọc cọc dựng: M = 0.086 x ql2 = 0.086 x 3.06 x 13 = 44 KNm - Thép cọc ứng với momen cẩu nằm ngang: M 44.47 10 As 4.23cm < 3Ø18 (As = 7.63 cm2) 0.9 Rs ho 0.9 3650 32 → Vậy thép chọn cọc thỏa điều kiện dựng cọc: F M= m kN 200 M= m kN 750 950 * Tính tốn thép làm móc treo cọc: Lực nhánh treo chịu cẩu lắp P = 1/4 x 1.2 x q x L = 0.3 x 3.06 x 13 = 11.934 kN Thép móc treo cọc: P 11.934 100 As 0.335cm Rs 3560 → Vậy ta chọn thép làm móc cẩu 1Ø16 (As = 2.01cm2) Chiều dài neo cọc 30d = 480 cm SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 222 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HỒNG LAN 1Ø16 30Ø III TÍNH TOÁN VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG AÙN COÏC 2.1 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG Theo qui phạm ta xem cọc nhồi có đường kính D =100cm cọc nhồi đường kính lớn Các cơng trình nhà cao tầng thường có tải trọng truyền xuống móng lớn, với điều kiện địa chất cơng trình Thành Phố Hồ Chí Minh tầng đất tốt nằm độ sâu lớn, lại vùng dân cư đông đúc, thường xây chen cọc khoan nhồi đuờng kính lớn dùng nhiều Trong xây dựng cầu, cọc nhồi đường kính lớn đuợc ứng dụng làm móng cầu Việt Trì, cầu Mỹ Thuận … 2.1.1 Ưu điểm - Sức chịu tải lớn, đạt hàng nghìn - Số lượng cọc cho móng - Khi thi cơng khơng gây chấn động đáng kể nên không ảnh hưởng phương diện chấn động cơng trình lân cận - Khơng gây tiếng ồn đáng kể đóng cọc - Nếu chịu tải tâm khơng đặt cốt thép cho cọc mà cần đặt thép chờ để liên kết với đài cọc với cột, tiết kiệm thép … 2.1.2 Nhược điểm - Giá thành cao so với loại cọc khác - Khi thi công, việc giữ thành hố khoan khó khăn - Khi khoan để tạo cọc nhồi đường kính lớn gần móng ngơi nhà sử dụng không dùng ống chống vách đầy đủ hay không dùng cọc ván để kè neo cẩn thận móng cơng trình lân cận bị hư hỏng - Chất lượng bêtơng cọc thưịng thấp khơng dầm Trong thực tế gặp khơng trường hợp cọc nhồi bị khuyết tật trầm trọng - Khi cọc thi công xong phát khuyết tật trầm trọng việc xử lý gặp nhiều khó khăn tốn - Khi cọc nhồi đường kính lớn có chiều dài lớn trọng lượng thân cọc tính đến chân cọc lớn làm tăng tải trọng truyền xuống 2.1.3 Phạm vi áp dụng - Thích hợp với tất loại đất, đá - Thích hợp cho móng có tải trọng lớn như: nhà cao tầng có tầng hầm, cơng trình cầu, v.v SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 223 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN 3.1 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG 3.1.1 Ưu điểm cọc ép : - Giá thành thấp so với loại cọc khác cọc khoan nhồi, cọc barret - Khi thi công không gây chấn động đáng kể nên không ảnh hưởng phương diện chấn động cơng trình lân cận - Khơng gây tiếng ồn đáng kể đóng cọc - Thi công nhanh 3.1.2 Nhược điểm - Số lượng cọc nhiều cho móng nhiều 3.1.3 Phạm vi áp dụng - Thích hợp với loại đất có độ cứng khơng q lớn Xét tính thi công cọc ép không không phức tạp thi công cọc khoan nhồi - Tốn chi phí siêu âm chất lượng cọc cho cọc khgoan nhồi - Tiến độ thi công nhanh Sau so sánh tất ưu nhược điểm ứng dụng vào công trình Chung cư GIA MỸ Ta có công trình có tải trọng truyền xuống móng lớn , địa chất có lớp sét nhào dày nên dùng cọc khoan nhối cọc khoan nhồi có tải trọng lớn moat cọc,thích hợp cho nơi có đất yếu làm cho chông trình có độ ổn định cao Só lượng cọc , đặt biệt khác phục phải nới cọc nép thi công cọc ép làm ảnh hưởng tới tải trọng Nên chọn phương án móng cọc khoan nhồi dùng cho công trình “Chung cư Gia Mỹ” SVTH : PHAN VĂN NGHĨA MSSV : 08B1040359 Trang 224 ... Chung cư GIA MỸ với quy mơ hầm + tầng hệ kết cấu hợp lý Kết luận: Hệ chịu lực cơng trình hệ gồm có sàn sườn khung SVTH: PHAN VĂN NGHĨA MSSV: 08B1040359 Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ... qua việc áp dụng kỹ thuật, cơng nghệ thiết kế, tính tốn, thi cơng xử lý thực tế Chính mà CHUNG CƯ GIA MỸ đời đáp ứng nhu cầu sử dụng hộ cho người dân , nơi an cư lập nghiệp , tạo diện mạo khang... 08B1040359 Trang 18 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD THIẾT KẾ CẦU THANG GVHD: Th.S BẠCH VŨ HOÀNG LAN CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG DẠNG BẢN CHỊU LỰC : Thiết kế cầu thang tầng hầm , tầng , tầng 1-7 : 3.1