Thiết kế căn hộ cao ốc thái an (thuyết minh phụ lục)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CĂN HỘ CAO ỐC THÁI AN (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : NGUYỄN CÔNG LUẬN MSSV : 20761188 GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CĂN HỘ CAO ỐC THÁI AN (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : NGUYỄN CÔNG LUẬN MSSV : 20761188 GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán LỜI MỞ ĐẦU Trải qua thời gian dài mái trường Đại Học Mở TP.HCM Chúng em phần tiếp thu kinh nghiệm quí báu mà thầy cô tận tâm truyền đạt kinh nghiệm tảng, sở kiến thức vững cho sinh viên chúng em.Việc thực Luận Án Tốt Nghiệp hội tốt để em củng cố liên kết lại kiến thức học cách sâu sắc hơn,vững Và với việc hoàn thành Luận Án Tốt Nghiệp với chương thuyết minh vẽ autocad thật cho em kinh nghiệm quý báu, cho em hiểu cơng việc tương lai Tuy nhiên, với kiến thức có hạn người sinh viên nên Luận Án Tốt Nghiệp cịn nhiều điều sai sót, nên em mong Thầy Cô dẫn thêm cho em SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến nhà trường thầy GS.TS Võ Phán – giảng viên trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, Thầy tận tình hướng dẫn, sai sót cung cấp cho em bạn nhóm kinh nghiệm, kiến thức quý báu việc hoàn thành tốt Luận Án Tốt Nghiệp Bên cạnh đó, em muốn nói lời cảm ơn đến thầy cô khoa Xây Dựng Và Điện, trường Đại Học Mở TPHCM, Thầy Cơ dẫn hết lịng bước tạo cho em tảng kiến thức bản, vững ngày hơm nay, giúp ích nhiều cho công việc sau em Em xin gửi lời chúc sức khoẻ, hạnh phúc thành công đến thầy Võ Phán Q Thầy Cơ khoa Xây Dựng Và Điện, trường Đại Học Mở TPHCM Cuối biết ơn sâu sắc dành cho cha mẹ, người hy sinh nhiều để ngày hôm Sinh viên Nguyễn Công Luận SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1 Mục đích chọn đề tài: 1 1.2 Vị trí ưu điểm cơng trình 1.3 Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh 1.4 Đặc điểm kỹ thuật cơng trình 1.5 Giải pháp giao thông 1.6 Các hệ thống kỹ thuật khác 1.6.1 Hệ thống điện 1.6.2 Hệ thống chống sét 1.6.3.Hệ thống điều hịa khơng khí 1.6.4.Hệ thống gió 1.6.5.Chữa cháy 1.7 Hệ thống cấp nước thoát nước sinh hoạt 1.7.1.Cấp nước 1.7.2.Thốt nước CHƯƠNG : TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Chọn chiều dày sàn 2.2 Xác định tải trọng lên ô sàn 2.2.1 Tĩnh tải 2.2.2 Hoạt tải 2.2.3.Tổng tải sàn 2.3 Thiết kế thép cho ô sàn 2.3.1 Tính cốt thép sàn loại kê cạnh 2.3.2 Tính sàn loại dầm 12 2.4 Kiểm tra độ võng S1 13 CHƯƠNG 3:TÍNH CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 14 3.1 Cấu tạo cầu thang tầng điển hình 14 3.2 Tải trọng tác dụng 15 3.2.1 Chiếu nghỉ 15 3.2.2 Bản thang 15 3.3 Xác định nội lực 16 SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 3.4 Tính cốt thép cho vế thang 18 CHƯƠNG :KẾT CẤU HỒ NƯỚC 19 4.1 Xác định kích thước hồ nước mái 19 4.1.1.Lưu lượng nước sinh hoạt tính tốn cao ốc 19 4.2 Tính tốn nắp đáy 19 4.2.1 Bản nắp 19 4.2.2 Bản đáy 22 4.3 Bản thành 24 4.4 Dầm nắp 29 4.4.1 Dầm nắp DN3 30 4.4.2 Dầm nắp biên DN2 32 4.4.3 Dầm nắp biên DN1 34 4.5 Dầm đáy 36 4.5.1 Dầm đáy DD3 37 4.5.2 Dầm đáy biên DD2 40 4.5.3 Dầm đáy biên DD1 42 CHƯƠNG 5: KHUNG TRỤC E 45 5.1 Sơ đồ tính chọn kích thước sơ 45 5.1.1 Sơ đồ tính 45 5.1.2 Chọn sơ kích thước phần tử 45 5.2 Tải trọng tác dụng lên khung trục E : 46 5.2.1 Tải trọng đứng 46 5.2.2 Tải trọng ngang 47 5.2.3 Các trường hợp tải 48 5.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng: 49 5.4 Giải nội lực cho khung 51 5.5 Tính tốn thép cột 54 5.5.1 Lý thuyết tính tốn 54 5.5.2 Bảng tổ hợp nội lực cho cột 57 5.5.3 Giải thép cột 61 5.5.4 Tính tốn cốt đai cho cột 64 5.6 Tính tốn thép dầm 65 5.6.1 Lý thuyết tính tốn 65 5.6.2 Giải thép dầm 65 5.6.3 Tính cốt đai cho dầm B230 68 SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CHO KHUNG TRỤC E 69 6.1 Tải trọng tính tốn 69 6.2 Điều kiện địa chất cơng trình 69 6.2.1 Sơ đồ địa chất 69 6.2.2 Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình 71 6.2.3 Chọn phương án móng 72 6.3 Phương án móng cọc ép cho khung trục E 72 6.3.1 Chọn vật liệu làm cọc 72 6.3.2 Kiểm tra cọc vận chuyển lắp dựng công trường 73 6.3.3 Tính tốn sơ kích thước chiều sâu chôn cọc 74 6.3.3.1 Chiều sâu chôn đài 74 6.3.3.2 Xác định sức chịu tải cọc đơn 76 6.3.4 Tính tốn móng cọc kép M1 cho cột C27 C40 78 6.3.4.1 Xác định nội lực tác dụng lên móng M1 78 6.3.4.2 Xác định sơ diện tích đáy đài số lượng cọc 80 6.3.4.3 Tính tốn sức mang tải tồn hệ thống móng cọc 81 6.3.4.4 Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 82 6.3.4.5 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc 84 6.3.4.6 Kiểm tra độ lún móng 86 6.3.4.7.Tính tốn cốt thép cho đài cọc 87 6.3.5 Tính tốn móng M2 cột C20 C47 90 6.3.5.1 Xác định sơ diện tích đáy đài số lượng cọc 90 6.3.5.2 Tính tốn sức mang tải tồn hệ thống móng cọc 91 6.3.5.3 Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 92 6.3.5.4 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc 94 6.3.5.5 Kiểm tra độ lún móng 96 6.3.5.6 Tính tốn cốt thép cho đài cọc 97 6.4 Phương án móng cọc khoan nhồi cho khung trục E 100 6.4.1 Chọn vật liệu làm cọc 100 6.4.2 Tính tốn sơ kích thước chiều sâu chôn cọc 100 6.4.3 Xác định sức chịu tải cọc đơn 102 6.4.3.1 Xác định sức chịu tải cọc đơn theo vật liệu 102 6.4.3.2 Xác định sức chịu tải cọc đơn theo đất 102 6.4.4 Tính tốn móng cọc kép M1 cho cột C27 C40 104 6.4.4.1 Xác định nội lực tác dụng lên móng M1 104 SVTH : Nguyễn Cơng Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 6.4.4.2 Xác định sơ diện tích đáy đài số lượng cọc 106 6.4.4.3 Tính tốn sức mang tải tồn hệ thống móng cọc 107 6.4.4.4 Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 107 6.4.4.5 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc 109 6.4.4.6 Kiểm tra độ lún móng 111 6.4.4.7 Tính tốn cốt thép cho đài cọc 112 6.4.5 Tính tốn móng M2 cột C20 C47 115 6.4.5.1 Xác định sơ diện tích đáy đài số lượng cọc 115 6.4.5.2 Tính tốn sức mang tải tồn hệ thống móng cọc 116 6.4.5.3 Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc 117 6.4.5.4 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc 118 6.4.5.5 Kiểm tra độ lún móng 120 6.4.5.6 Tính tốn cốt thép cho đài cọc 121 PHỤ LỤC 126 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 235 ` SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1 Mục đích chọn đề tài: Trong thời buổi đổi mới, với sách mở cửa nhà nước, nhà đầu tư nước vào Việt Nam thị trường đầy sức sống Trong xây dựng ngành mũi nhọn quan tâm nhiều Thành Phố Hồ Chí Minh trung tâm phát triển lớn nước với nhiều khu chung cư, cao ốc để đáp ứng nhu cầu nhà người dân nhiều chung cư cao ốc cũ kỹ Trước đà phát triển gần bùng nổ dân số thành phố, có nhiều khu đất dành cho mục đích xây dựng khu dân cư để đáp ứng nhu cầu cấp thiết Với điều kiện vừa phân tích cơng trình Chung Cư Thái An đáp ứng phần lớn nhu cầu cấp thiết 1.2 Vị trí ưu điểm cơng trình: Vị Trí : Tọa lạc đường Nguyễn Văn Quá, Phường Đông Hưng Thuận, Quận 12, cách đường Trường Chinh 150m, cạnh cầu Tham Lương, cách Sân Bay Tân Sơn Nhất km, cạnh trạm xe điện ngầm tuyến cầu Tham Lương - Chợ Bến Thành, gần chợ, siêu thị.Chung cư khu đô thị nhỏ có đường nội bộ, cơng viên, hồ bơi, khu vui chơi khơng khí mơi trường sống lành mạnh an tồn Tiện Nghi: Các phịng nhận trực tiếp gió nắng, sảnh hộ thơng thống   Tất phịng ngủ có nắng gió Đặc biệt sảnh tầng có khe xuyên qua, nhận gió mát nắng sáng thơng thống vệ sinh Một tầng hầm cực lớn bên cao ốc cơng viên, hồn tồn nhận đủ loại xe, tránh tình trạng phải giữ xe bên lịng lề đường Trong tầng hầm có hồ bơi cho người lớn, hồ bơi cho trẻ em, phòng thể dục thẩm mỹ, có nơi rửa xe để khơng phí thời gian chờ rửa Căn hộ cao cấp khơng có máy lạnh, bàn bếp, kiến trúc đại, phong cách Âu Mỹ, mà cịn phải có tiện ích giữ xe hầm, rửa xe, hồ bơi, phịng thể hình, cơng viên, nắng gió tràn ngập 1.3 Đặc điểm khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh: Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh chia làm hai mùa rõ rệt  Mùa mưa ( từ tháng đến tháng 11) Nhiệt độ trung bình : 250c Nhiệt độ thấp : 20 c SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán Nhiệt độ cao : 38 c Lượng mưa cao : 638 mm (tháng 9) Lượng mưa trung bình : 274.4 mm Lượng mưa thấp : 34 mm (tháng 11) Độ ẩm trung bình 84.5 % Độ ẩm cao 100 % Độ ẩm thấp 79 % Lượng bốc trung bình: 28 mm/ngày Lượng bốc nước thấp nhất: 6.5mm/ngày  Mùa khô: Nhiệt độ trung bình: 270c  Hướng gió: Hướng gió Đơng Nam Tây Nam với tốc độ trung bình 215m/s Thổi mạnh vào muà mưa, khoảng tháng 5- tháng 11 Ngoài cịn có gió Đơng Bắc nhẹ.Rất chịu ảnh hưởng gió bão 1.4 Đặc điểm kỹ thuật cơng trình: - Số tầng : 12 tầng (1trệt 11 lầu) - Tổng diện tích sàn sử dụng : 14112 m2 - Cơng trình xây dựng khu đất có địa chất tương đối tốt, phương án móng phương án móng cọc để tăng độ an tồn cho cơng trình 1.5 Giải pháp giao thơng: - Giao thơng theo phương đứng : có cầu thang thang máy Cầu thang sử dụng cầu thang máy có cố điện - Giao thông theo phương ngang: dãy hành lang sảnh 1.6 Các hệ thống kỹ thuật khác: 1.6.1.Hệ thống điện: - Nguồn điện sử dụng pha 380/220v - Nguồn dự phòng sử dụng máy phát điện Dây dẫn kết hợp ngầm tường trần ống nhựa nẹp nhơm dọc chân tường ,các vị trí nối dây, rẽ nhánh đặt hộp nối đảm bảo độ cách điện hệ thống 1.6.2 Hệ thống chống sét: Sử dụng hệ thống kim thu sét cầu, thân kim thu F 60 nối đất dây cáp đồng Cọc tiếp địa thép hình L50x50x5 SVTH : Nguyễn Cơng Luận MSSV : 20761188 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 6.4.4.6 Kiểm tra độ lún móng: Tính lún theo phương pháp cộng lún lớp + Ứng suất thân đất đáy khối móng quy ước: 𝜎 = ∑ 𝐿 𝛾 = 0.8𝑥10.5 + 2.7𝑥10.6 + 15.5𝑥10.5 + 5𝑥10.3 + 10𝑥10.3 = 354.27(𝐾𝑁 ⁄𝑚 ) + Áp lực gây lún đáy khối móng quy ước: 𝜎 =𝑃 −𝜎 = 419.8 − 354.27 = 65.53(𝐾𝑁/𝑚 ) Chia đất đáy khối quy ước thành lớp nhau, có chiều dày thoả điều kiện: hi ≤ (0.40.6).Bqư = (0.40.6)x9.7=(3.95.8), chọn hi =1m + Xác định độ lún móng:  Ứng suất gây lún trọng lượng thân lớp đất thứ i gây ra: 𝜎 = ∑𝐿 𝛾  Ứng suất gây lún cơng trình gây lớp đất thứ i: 𝜎 =𝑘 𝑥𝜎 Với: hệ số ko tra bảng 1.21 trang 30 sách “Nền móng – Lê Anh Hồng – NXB Xây Dựng 2004" với (Lqư/Bqư) = (12.1/9.7) = 1.247 Tên Độ Z(m) 𝑩𝒒ư (m) 𝒁/𝑩𝒒ư lớp sâu(m) -37 9.7 ko 𝒈𝒍 354.27 65.53 𝒈𝒍 𝝈𝒊 /𝝈𝒃𝒕 𝒊 0.185 65.04 -38 -1 9.7 0.10 0.985 364.57 64.55 0.177 63.90 -39 -2 9.7 0.21 0.965 374.87 - Từ bảng kết điều kiện∶ 𝜎 /𝜎 => Đến lớp thứ móng tắt lún => Độ lún móng tính đến lớp thứ  𝑆= 𝒈𝒍 𝝈𝒊,𝒕𝒃 𝝈𝒃𝒕 𝝈𝒊 𝒊 𝟐 (KN/m ) (𝐊𝐍/𝐦 ) (KN/m2) ∑ 63.24 0.167 ≤ 0.2 Độ lún móng khối quy ước: 0.8 ( 𝜎 , ℎ ) = 38179.6 𝑥1𝑥(65.04 + 63.9) = 0.0027 (m) = 0.27 (cm) Với: 𝛽 : Hệ số có xét đến nở hơng, lấy 0.8 Eo : Modul tổng biến dạng lớp đất thứ i 𝜎 , : ứng suất gây lún trung bình lớp đất thứ i Với: S < [Sgh]=8(cm) => Vậy đất đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện biến dạng SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 111 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 6.4.4.7 Tính tốn cốt thép cho đài cọc: + Chọn chiều cao đài cọc theo điều kiện tuyệt đối cứng: hđài > h = (Bđài - Bcột)/2 = (4 - 0.6)/2 =1.7(m) => Chọn hđài = 1.8m + Lớp bảo vệ a = 15cm => ho=165cm Vì cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra chọc thủng đài cọc 600 2400 L=6400 2400 800 1700 600 45° 800 1300 800 1700 45° 3200 2600 45° 600 45° 1800 1300 2400 B=4000 800  Tính cốt thép cho đài cọc: + Tính thép theo phương X Sơ đồ tính: xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do, giả thiết đài tuyệt đối cứng SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 112 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 2400 C 40 O 800 4000 C 27 E Pi 900 800 Y 800 X 2400 2400 800 6400 M=∑ 𝑃 𝐿 =P1x0.9+P2x0.9+P3x0.9= (1618.9 +1619.3+1619.7) x 0.9 = 4372.11(KN.m) 𝛼 = 𝑀 4372.11 𝑥 10 = = 0.019 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 0.9 𝑥 14.5 𝑥 6400 𝑥 1650  =1- (1 − 2𝛼 ) = − (1 − 𝑥 0.019) = 0.02 => Diện tích thép:  x 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 𝐴 = = 9843.43(𝑚𝑚 ) 𝑅 Với:  Bê tông B25 => Rb=14.5(MPa)  Thép AII => Rs=280(MPa)  Từ bê tông B25 thép AII,tra bảng  =0.612 =>  xR 𝜇 = x100 = 3.17(%) R Chọn 3625 rãi với khoảng cách a = 180mm (As,chọn = 17672.4mm2) 𝜇 Vậy: 𝜇 >𝜇 ọ ọ = >𝜇 SVTH : Nguyễn Công Luận 𝐴 17672.4 100% = 𝑥 100% = 0.17(%) 𝑏 ℎ 6400 𝑥 1650 (hợp lý) MSSV : 20761188 Trang 113 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán + Tính thép theo phương Y: Sơ đồ tính: xem đài tự chịu ngoại lực hình vẽ : Y 800 1600 1600 I N27 800 N40 II X o P1 P2 P3 II I 2400      2400 P1= Pcọc1+Pcọc4 = 1618.9 + 1598.3 = 3217.2(KN) P2= Pcọc2+Pcọc5 = 1619.3 + 1598.7 = 3218(KN) P3= Pcọc3+Pcọc6 = 1619.7 + 1599.1 = 3218.8(KN) N27= 4243.3(KN) N40= 4284.1(KN) + Moment mặt cắt I-I: MI-I =P3 x 2.4 - N40 x 1.6 = 3218.8 x 2.4 – 4284.1x1.6 = 870.56(KN.m) + Moment mặt cắt II-II: MII-II =P3 x 0.8 = 3219.8 x 0.8 = 2575.04(KN.m) => Lấy moment mặt cắt II-II để tính thép cho đài theo phương Y 𝛼 = 𝑀 2575.04𝑥 10 = = 0.02 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 0.9 𝑥 14.5 𝑥 4000 𝑥 1650  =1- (1 − 2𝛼 ) = − (1 − 𝑥 0.02) = 0.021 => Diện tích thép:  x 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 𝐴 = = 6459.75(𝑚𝑚 ) 𝑅 Với:    Bê tông B25 => Rb=14.5(MPa) Thép AII => Rs=280(MPa) Từ bê tông B30 thép AII,tra bảng  =0.612 SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 114 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán =>  xR x100 = 3.17(%) R Chọn 3022 rãi với khoảng cách a =140 mm (As,chọn = 11403mm2) 𝜇 𝜇 Vậy: 𝜇 >𝜇 ọ ọ = = 𝐴 11403 100% = 𝑥 100% = 0.17(%) 𝑏 ℎ 4000 𝑥 1650 >𝜇 (hợp lý) 6.4.5 Tính tốn móng M2 cột C20 C47: - Lấy tổ hợp nội lực cột C47 để thiết kế móng M2 Tải tính tốn Hệ số vượt tải n Tải tiêu chuẩn 𝑁 (KN) 𝐻 (KN) 𝐻 (KN) 𝑀 (KN.m) 𝑀 (KN.m) 3463.4 12.2 2.8 3.33 39.58 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 3011.65 10.61 2.43 2.9 35.42 6.4.5.1 Xác định sơ diện tích đáy đài số lượng cọc: Chọn khoảng cách cọc 3d =  0.8 = 2.4 m - Áp lực tính tốn phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài: Qatk 3482.5 tt P    604.6( KN ) (3d ) (3  0.8)2 - Diện tích sơ đáy đài: N tt 3463.4   6.36( m ) tt P   tb h 604.6  20  - Trọng lượng sơ đài đất phủ đài: Fd  𝑁đ = n.Fđ.tb.h = 1.15 x 6.36  20  = 438.84 (KN) - Số lượng cọc sơ bộ: nc    N  1, 3463.4  438.44  1.34 (cọc) Qa 3482.5 Vậy chọn số lượng cọc nc=2 cọc SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 115 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán X 800 2400 500 800 800 1600 500 Y 800 4000 6.4.5.2 Tính tốn sức mang tải tồn hệ thống móng cọc:  Theo sơ đồ tổng khả chịu tải nhóm cọc: Hệ số nhóm cọc tính theo cơng thức Converse Labarse: 𝜃 𝑚(𝑛 − 1) + 𝑛(𝑚 − 1) 𝑥 90 𝑚𝑛 Với: + m = : số hàng cọc nhóm + n = : số cọc hàng 𝜂=1− Và: 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛 𝐷 = 𝑡𝑎𝑛 𝐾𝐷 𝑥 0.8 = 18.435 3𝑥0.8 Suy ra: 𝜂 =1− => Qnhóm = 𝜂 𝑛 ọ 18.435 1(2 − 1) + 2(1 − 1) 𝑥 = 0.897 90 1𝑥2 𝑄 = 0.897 x x 3482.5 = 6874.5 (KN)  Theo sơ đồ phá hoại nguyên khối nhóm cọc: + Chu vi nhóm cọc = Dx2 + (D+3D)x2 =0.8x2 +(0.8+3x0.8)x2= 8(m) + Diện tích nhóm cọc = D x (D+3D) = 0.8 x (0.8+3x0.8) =2.56(m2) + Khả chịu tải nhóm cọc theo ma sát hơng: Qnhóm,msh = (DTXQ1 x fs1)+(DTXQ2 x fs2)+(DTXQ3 x fs3)+(DTXQ4 x fs4)+(DTXQ5 x fs5) = [(8x0.8)x28.11+ (8x2.7)x 29.26 + (8x15.5)x43.655 + (8x5)x83.72 +(8x10)x93.83] = 17080(KN) + Khả chịu tải nhóm cọc theo sức chịu mũi: Qnhóm,mũi = Diện tích nhóm cọc x qp = 2.56 x 4777.8 =12231.2(KN) SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 116 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán => Khả chịu tải nhóm cọc có xét đến hệ số an tồn: Qnhóm,msh Qnhóm ,mui 17080 12231.2 tk Qnhóm     12617( KN ) ,a  3  Kết luận: Sức chịu tải tồn hệ móng cọc giá trị theo sơ đồ trên, Qnhóm = 6874.5 (KN) > Ntt = 3463.4(KN) => Nhóm cọc gánh tải trọng tối đa từ thượng tầng truyền xuống 6.4.5.3 Kiểm tra điều kiện sử dụng lực tác dụng lên đầu cọc : + Trọng lượng đài đất phía đài: Wqu = Bđ.Lđ.h.γ’= 1.6x4x2x22 = 281.6 (KN) + Lực dọc tính tốn đáy đài: 𝑁 = Ntt + Wqu = 3463.4 + 281.6 = 3745 (KN) + Dời lực chân cột trọng tâm đáy đài cọc: Mttx = Mxtu + Hytu × hđài = 3.33 + 2.8× = 8.93(KNm) Mtty = Mytu + Hxtu × hđài = 39.58 + 12.2× = 63.98( KNm) + Vì móng chịu tải trọng lệch tâm theo hai phương x,y, lực tác dụng xuống cọc xác định theo công thức sau: Ptt M ytt xi N 0tt M xtt yi  n'  n' i= nc 2 x y  i  i i 1 i 1 Trong đó: nc= 2: số lượng cọc móng xi , y i : khoảng cách từ tim cọc thứ i đến trục qua trọng tâm hệ cọc mặt phẳng đáy đài X 800 2400 500 800 800 1600 500 Y 800 4000 Tên cọc xi (m) yi (m) x2 i yi2 -1.2 1.44 1.2 1.44 SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 ∑xi2 ∑yi2 2.88 Pi (KN) 1868.8 1876.2 Trang 117 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán - Kiểm tra điều kiện:  Pmax  1876.2( KN )  Qatk  3482.4( KN )   Pmin  1868.8  KN   (thỏa) Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ sức chịu tải tính tốn cọc thiết kế cọc hợp lý không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ Pmin > 6.4.5.4 Kiểm tra ổn định móng khối quy ước mũi cọc: Giả thiết coi đài cọc, cọc phần đất cọc móng khối qui ước + Tính tốn góc ma sát trung bình: tb   L L i i  i 16x0.8  14.42x 2.7  23.92x15.5  14.75x5  24.52x10  21.810 34 + Bề rộng bề dài móng khối quy ước: 𝜑 21.81 𝐵 = 𝐵 + 𝐿 ọ 𝑡𝑔 = (1.6 − 0.8) + 2𝑥34𝑥𝑡𝑔 = 7.3(𝑚) 4 𝜑 21.81 𝐿 = 𝐿 + 𝐿 ọ 𝑡𝑔 = (4 − 0.8) + 2𝑥34𝑥𝑡𝑔 = 9.7(𝑚) 4 Với:  𝐵 : bề rộng móng khối quy ước    : bề dài móng khối quy ước Lcọc = ∑ 𝐿 : chiều dài cọc 𝐵 : khoảng cách biên cọc xa hàng 𝐿 => Diện tích khối móng quy ước là: Aqư = 𝐵 𝑥 𝐿 = 70.8(m2) + Chiều cao khối móng quy ước: Hqư = L1+L2 +L3 +L4 +L5 = 2.3+2.7+15.5+5+10 =35.5(m) + Khối lượng đất khối móng quy ước: 𝑄đ = 𝐴 ∑ 𝑙 𝛾 =70.8 x (2.3x10.5+2.7x10.6+15.5x10.5+5x10.3+10x10.3) =26197.4(KN) 𝑄đ = 𝑛 ọ + Khối lượng đất bị cọc đài chiếm chỗ: 𝐹 ọ ∑ 𝐿 𝛾 + 𝛾 𝑉đà =2 x 0.502 x 354.3+10.5 x 1.6 x x2 = 490.1(KN) Với: ∑ 𝐿 𝛾 = 0.8𝑥10.5 + 2.7𝑥10.6 + 15.5𝑥10.5 + 5𝑥10.3 + 10𝑥10.3 = 354.3(𝐾𝑁 ⁄𝑚 ) + Khối lượng cọc đài bê tông: Qc = ncọc.Fcọc.γbt.Lcọc + Wđài = 2x0.502x25x34 + 25x 1.6x4x2 = 1173.4(KN) SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 118 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán + Khối lượng tổng móng quy ước: Qqư = Qđ + Qc - Qđc = 26197.4 +1173.4 – 490.1 =26880.7(KN) + Tải trọng quy đáy móng khối quy ước: 𝑁ư=𝑁 + 𝑄 = 3011.65 + 26880.7 = 29892.35(KN) + Moment chống uốn móng khối quy ước: 𝑊 = (𝐵 𝐿 )/6 = (7.3𝑥9.7 )/6 = 114.5(𝑚 ) 𝑊 = (𝐿 𝐵 )/6 = (9.7𝑥7.3 )/6 = 86.2(𝑚 ) + Ứng suất đáy móng khối quy ước: 𝑃 = 𝑁 /𝐴 = 29892.35/70.8 = 422.2(𝐾𝑁/𝑚 ) Suy ra: 𝑃 𝑃 ∑𝑀 𝑁 ∑𝑀 + + 𝐴 𝑊 𝑊 ∑𝑀 𝑁 ∑𝑀 = − − 𝐴 𝑊 𝑊 7.77 55.6 + = 422.9(𝐾𝑁/𝑚 ) 114.5 86.2 7.77 55.6 = 422.2 − − = 421.5(𝐾𝑁/𝑚 ) 114.5 86.2 = = 422.2 + Với: ∑ 𝑀 = 𝑀 /1.15 = 8.93/1.15 = 7.77(KN.m2) ∑ 𝑀 = 𝑀 /1.15 = 63.98/1.15 = 55.6 (KN.m2)  Xác định sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II: R tc   m1m2 ABqu  2'  B.Z m  1'  Dc K tc  Trong đó: + m1, m2 : hệ số điều kiện làm việc đất cơng trình với m1.m2=1.1 + Ktc : hệ số tin cậy, đặc trưng tính tốn đất dựa vào kết thống kê Ktc = + 𝛾 : dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc, 𝛾 = 10.3 (𝐾𝑁/𝑚 ) + 𝛾 : dung trọng đẩy lớp đất mũi cọc => 𝛾 𝑍 = 2.3𝑥10.5 + 2.7𝑥10.6 + 15.5𝑥10.5 + 5𝑥10.3 + 10𝑥10.3 = 370(𝐾𝑁⁄𝑚 ) + c : Lực dính lớp đất mũi cọc, c = 9.4 + Đất đáy khối móng quy ước lớp số có =24o31’, tra bảng 1.1 trang sách “Nền móng – Lê Anh Hồng – NXB Xây Dựng 2004" A=0,75 B=4 D=6,56   m1m2 ABqu  2'  B.Z m  1'  Dc K 1.1 0,75  7.5 10.3   370  6,56  9,4  R tc  = 1759.6(KN/m2) SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 119 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán Kiểm tra theo điều kiện: ptcmax = 422.9( KN/m2 ) < 1,2 Rtc = 2111.5 (KN/m2) 𝑃 >0 𝑃 < Rtc => Nền đất mũi cọc đủ sức chịu tải, bắt đầu tiến hành kiểm tra lún cho móng khối qui ước 6.4.5.5 Kiểm tra độ lún móng: Tính lún theo phương pháp cộng lún lớp + Ứng suất thân đất đáy khối móng quy ước: 𝜎 = ∑ 𝐿 𝛾 = 0.8𝑥10.5 + 2.7𝑥10.6 + 15.5𝑥10.5 + 5𝑥10.3 + 10𝑥10.3 = 354.27(𝐾𝑁 ⁄𝑚 ) + Áp lực gây lún đáy khối móng quy ước: 𝜎 =𝑃 −𝜎 = 422.2 − 354.27 = 67.93(𝐾𝑁/𝑚 ) Chia đất đáy khối quy ước thành lớp nhau, có chiều dày thoả điều kiện: hi ≤ (0.40.6).Bqư = (0.40.6)x7.3 =(2.94.4), chọn hi =1m + Xác định độ lún móng:  Ứng suất gây lún trọng lượng thân lớp đất thứ i gây ra: 𝜎 = ∑𝐿 𝛾  Ứng suất gây lún cơng trình gây lớp đất thứ i: 𝜎 =𝑘 𝑥𝜎 Với: hệ số ko tra bảng 1.21 trang 30 sách “Nền móng – Lê Anh Hồng – NXB Xây Dựng 2004" với (Lqư/Bqư) = (9.7/7.3) = 1.33 Tên Độ Z(m) 𝑩𝒒ư (m) 𝒁/𝑩𝒒ư lớp sâu(m) ko 𝒈𝒍 𝒈𝒍 𝝈𝒊,𝒕𝒃 𝝈𝒊 𝝈𝒃𝒕 𝒊 (KN/m2) (𝐊𝐍/𝐦𝟐 ) (KN/m2) -37 7.3 354.27 67.93 -38 -1 7.3 0.137 0.98 364.57 66.57 𝒈𝒍 𝝈𝒊 /𝝈𝒃𝒕 𝒊 0.192 67.25 0.183 62.25 -39 -2 7.3 0.274 0.87 374.87 - Từ bảng kết điều kiện∶ 𝜎 /𝜎 => Đến lớp thứ móng tắt lún SVTH : Nguyễn Cơng Luận 57.92 0.155 ≤ 0.2 MSSV : 20761188 Trang 120 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán => Độ lún móng tính đến lớp thứ  Độ lún móng khối quy ước: 𝑆= = 𝛽 𝐸 ( 𝜎, ℎ ) 0.8 𝑥1𝑥(67.25 + 62.25) = 38179.6 =0.0027(m) =0.27(cm) Với: 𝛽 : Hệ số có xét đến nở hơng, lấy 0.8 Eo : Modul tổng biến dạng lớp đất thứ i 𝜎 , : ứng suất gây lún trung bình lớp đất thứ i Với: S < [Sgh]=8(cm) => Vậy đất đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện biến dạng 6.4.5.6 Tính tốn cốt thép cho đài cọc: + Chọn chiều cao đài cọc theo điều kiện tuyệt đối cứng: hđài > h = (Bđài - Bcột)/2 = (1.6 - 0.5)/2 =0.55(m) => Chọn hđài = 1.8m + Lớp bảo vệ a = 15cm => ho=165cm Vì cọc nằm phạm vi đáy tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra chọc thủng đài cọc 800 1750 45° 500 45° 1800 1750 2400 4000 800  Tính cốt thép cho đài cọc: SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 121 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán Sơ đồ tính: xem đài consol đầu ngàm vào mép cột, đầu tự do, giả thiết đài tuyệt đối cứng 950 X 800 1600 800 Pi 800 2400 Y 800 4000 + Tính thép theo phương Y: M=∑ 𝑃 𝐿 =P2 x 0.95= 1876.2 x 0.95 = 1782.4(KN.m) 𝛼 = 𝑀 1782.4 𝑥 10 = = 0.013 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 0.9 𝑥 14.5 𝑥 4000 𝑥 1650  =1- (1 − 2𝛼 ) = − (1 − 𝑥 0.013) = 0.014 => Diện tích thép:  x 𝛾 𝑥𝑅 𝑥𝑏𝑥ℎ 𝐴 = = 4306.5(𝑚𝑚 ) 𝑅 Với:  Bê tông B25 => Rb=14.5(MPa)  Thép AII => Rs=280(MPa)  Từ bê tông B25 thép AII,tra bảng  =0.612 =>  xR 𝜇 = x100 = 3.17(%) R - Chọn 2325 rãi với khoảng cách a = 180mm (As,chọn = 11290.7mm2) 𝜇 Vậy: 𝜇 >𝜇 ọ ọ = >𝜇 𝐴 11290.7 100% = 𝑥 100% = 0.17(%) 𝑏 ℎ 4000 𝑥 1650 (hợp lý) - Chọn 1412 rãi với khoảng cách a = 120(mm ) theo phương X đài SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 122 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán CHƯƠNG 7: SO SÁNH & CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 7.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng phương án móng: 7.1.1 Móng cọc ép: 7.1.1.1 Phạm vi áp dụng: Móng cọc ép sử dụng chủ yếu cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp có tải trọng truyền xuống móng khơng lớn Mặt thi cơng rộng có vị trí thích hợp cho việc đúc cọc vận chuyển cọc Do phương pháp thi công dùng tải để ép cọc phương án móng cọc ép thích hợp với nơi có địa chất đất sét, sét pha Trạng thái dẻo Không phù hợp với nơi có lớp cát dày hay đất sét cứng có lẫn sạn sỏi laterit 7.1.1.2 Ưu điểm:  Phương pháp thi cơng đơn giản, khơng địi hỏi cao công nghệ kĩ thuật  Giá thành rẻ so với phương án móng khác  Thi cơng nhanh chóng, dễ kiểm tra chất lượng móng công tác thi công cọc đúc sẵn điều kiện thuận lợi nên dễ quản lý chất lượng cọc 7.1.1.3 Nhược điểm:  Cọc ép thi công cách dùng lực ép tĩnh để ép cọc xuống lớp đất Do thi cơng vị trí có đất tương đối mềm Đối với nơi đất cứng hay đất có lớp cát dày phương án khơng khả thi  Sức chịu tải khơng cao, hạn chế kích thước cọc chiều sâu cọc  Rất dễ gặp tượng ép cọc không đạt đến độ sâu thiết kế hay đạt tới độ sâu thiết kế chưa đạt tới tải trọng thiết kế cọc, 7.1.2 Móng cọc khoan nhồi: 7.1.2.1 Phạm vi áp dụng:  Cọc khoan nhồi sử dụng phổ biến cơng trình cầu đường, thuỷ lợi ngày áp dụng rộng rãi cơng trình nhà cao tầng  Áp dụng hầu hết với loại địa chất cơng trình  Sử dụng cơng trình có tải trọng lớn SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 123 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 7.1.2.2 Ưu điểm chính:  Có khả chịu tải lớn Sức chịu tải cọc khoan nhồi với đường kính lớn chiều sâu lớn đạt đến ngàn  Không gây ảnh hưởng chấn động cơng trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen đô thị lớn, khắc phục nhược điểm loại cọc đóng thi cơng điều kiện  Có khả mở rộng đường kính chiều dài cọc đến mức tối đa Hiện nay, ta sử dụng loại đường kính cọc khoan nhồi từ 60cm đến 250cm lớn Chiều sâu cọc khoan nhồi hạ đến độ sâu 100m Trong điều kiện thi công cho phép, mở rộng đáy mở rộng bên thân cọc với hình dạng khác nước phát triển thử nghiệm  Lượng cốt thép bố trí cọc khoan nhồi thường so với cọc đóng (đối với cọc đài thấp)  Có khả thi cơng cọc qua lớp đất cứng nằm xen kẽ 7.1.2.3 Nhược điểm:  Giá thành phần móng thường cao so sánh với phương án móng cọc khác cọc ép cọc đóng  Cơng nghệ thi cơng địi hỏi kỹ thuật cao, để tránh tượng phân tầng (có lỗ hổng bê tơng) thi cơng đổ bê tơng nước có áp, có dịng thấm lớn qua lớp yếu có chiều dày lớn (các loại bùn, loại cát nhỏ, cát bụi bão hoà thấm nước)  Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp gây nhiều tốn trình thực thi  Việc khối lượng bê tơng thất q trình thi cơng thành lỗ khoan không bảo đảm dễ bị sập việc nạo vét đáy lỗ khoan trước đổ bê tông dễ gây ảnh hưởng xấu chất lượng thi công cọc  Ma sát bên thân cọc có phần giảm đáng kể so với cọc đóng cọc ép cơng nghệ khoan tạo lỗ SVTH : Nguyễn Công Luận MSSV : 20761188 Trang 124 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : PGS.TS Võ Phán 7.2 So sánh yếu tố kinh tế: KH Móng Số cấu kiện M1 M2 Cọc BTCT KL KL KL bêtông bêtông thép cọc đài cọc 3 (m ) (m ) (Tấn) 58.32 26.93 9.04 29.16 6.34 4.52 KH Móng Số cấu kiện M1 M2 Tổng cộng KL thép đài (Tấn) 0.97 0.41 Cọc khoan nhồi KL KL KL bêtông bêtông thép cọc đài cọc 3 (m ) (m ) (Tấn) 111.59 46.08 6.91 74.39 23.04 4.61 Cọc BTCT Tổng KL Tổng KL bêtông (m ) thép (Tấn) 85.25 35.5 120.75 10.01 4.93 14.94 KL thép đài (Tấn) 1.59 0.66 Cọc khoan nhồi Tổng KL Tổng KL bêtông (m ) thép (Tấn) 157.67 97.43 255.1 8.5 5.27 13.77 7.3 Nhận xét: Phương án cọc khoan nhồi có khối lượng thép phương án cọc BTCT lại có khối lượng bê tơng nhiều gấp lần Tuy nhiên móng cọc BTCT khó có khả ép đến độ sâu thiết kế lớp đất bên lớp đất tốt 8.4 Lựa chọn phương án móng: Căn vào yếu tố so sánh trên, em chọn phương án cọc khoan nhồi để thiết kế cho cơng trình SVTH : Nguyễn Cơng Luận MSSV : 20761188 Trang 125 ... MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CĂN HỘ CAO ỐC THÁI AN (THUYẾT MINH/ PHỤ LỤC) SVTH : NGUYỄN CÔNG LUẬN MSSV : 20761188 GVHD : PGS.TS VÕ PHÁN TP Hồ Chí Minh, ... độ an tồn cho cơng trình 1.5 Giải pháp giao thơng: - Giao thơng theo phương đứng : có cầu thang thang máy Cầu thang sử dụng cầu thang máy có cố điện - Giao thông theo phương ngang: dãy hành lang... dựng ngành mũi nhọn quan tâm nhiều Thành Phố Hồ Chí Minh trung tâm phát triển lớn nước với nhiều khu chung cư, cao ốc để đáp ứng nhu cầu nhà người dân nhiều chung cư cao ốc cũ kỹ Trước đà phát