Thiết kế cao ốc văn phòng 10 tầng

Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước LỜI NÓI ĐẦU  Ngành xây dựng ngành xưa lịch sử lồi người Có thể nói đâu trái đất có bóng dáng ngành xây dựng Để đánh giá phát triển thời kỳ lịch sử hay quốc gia thường dựa vào cơng trình xây dựng quốc gia Nó ln ln với phát triển lịch sử Đất nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa nay, việc phát triển sở hạ tầng, nhà máy, xí nghiệp, điện, đường, trường trạm phần tất yếu nhằm mục đích xây đất nước ta trở nên phát triển, có sở hạ tầng vững chắc, tạo điều cho phát triển đất nước Từ lâu ngành xây dựng góp phần quan trọng đời sống người chúng ta, từ việc mang lại mái ấm cho gia đình đến việc xây dựng mặt đất nước Ngành xây dựng chứng tỏ cần thiết Trong xu hoạt động xây dựng diễn với tốc độ khẩn trương, ngày rộng khắp với quy mô xây dựng ngày lớn cho lớn mạnh ngành xây dựng nước ta Có hội ngồi ghế giảng đường Đại học, em thầy truyền đạt kiến thức chun ngành khó lại thú vị bổ ích giúp thân hiểu thêm yêu ngành xây dựng mà theo học Đồ Án Tốt Nghiệp tổng kết trình học tập sinh viên suốt trình học ghế giảng đường Đại học, nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp kiến thức học vào thực tế, trường người Kỹ sư có trách nhiệm, có đủ lực để đảm trách tốt cơng việc mình, góp phần tích cực vào phát triển đất nước SVTH: Nguyễn Thượng Toàn MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước LỜI CẢM ƠN  Qua bốn năm ngồi ghế giảng đường Đại học em giúp đỡ tận tình nhà trường, khoa kiến thức quý báu quý thầy Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô người mang đến cho em kiến thức tri thức, giúp em vững bước sống đường lập nghiệp sau Em xin tỏ lịng thành kính lòng biết ơn sâu sắc thày hướng dẫn đồ án tốt nghiệp – TS Nguyễn Trọng Phước - người cung cấp tài liệu định hướng cho em suốt trình thực Đồ án tốt nghiệp Bên cạnh thầy cịn động viên tận tình giúp đỡ để em hồn thành Đồ án tốt nghiệp Và em xin gởi lời cám ơn tới tất cô chú, anh chị bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ em suốt trình học tập để đồ án tốt nghiệp hoàn thành Lời cuối xin cám ơn bố mẹ người thân gia đình tạo điều kiện tốt chỗ dựa vững có thành ngày hơm Vì thời gian có hạn kiến thức cịn hạn chế nên q trình làm chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận xét đánh giá quý thầy để thân dần hồn chỉnh thêm kiến thức Cuối !Chúc Mọi người “Sức Khoẻ Thành Đạt” Trân trọng ! Tp.Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 08 năm 2013 Sinh viên thực Nguyễn Thượng Toàn SVTH: Nguyễn Thượng Toàn MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng SVTH: Nguyễn Thượng Toàn GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng SVTH: Nguyễn Thượng Toàn GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng SVTH: Nguyễn Thượng Toàn GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng SVTH: Nguyễn Thượng Toàn GVHD: TS Nguyễn Trọng Phước MSSV: 0851020293 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS.Nguyễn Trọng Phƣớc CHƢƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1.MỞ ĐẦU: Thành phố Hồ Chí Minh, với vai trị trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nƣớc với nhiều quan đầu ngành, sân bay, bến cảng… bƣớc xây dựng sở hạ tầng Đặc biệt giai đoạn năm 1990 đến năm 2010 giai đoạn phát triển rầm rộ với nhiều cơng trình lớn nhiều nhà cao tầng đƣợc xây dựng giai đoạn Cao ốc văn phịng 11 TẦNG số Cơng trình cơng ty EAWES ARCHITECTS thiết kế, đƣợc khởi cơng vào cuối năm 1994 Sau cơng trình hồn thành đƣợc đƣa vào sử dụng cho cơng ty lớn ngồi nƣớc th đặt văn phịng đại diện kinh doanh 1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TPHCM: - Khí hậu Tp Hồ Chí Minh khí hậu nhiệt đới gió mùa, đƣợc chia thành mùa 1.2.1 Mùa nắng: Từ tháng 12 đến tháng có:  Nhiệt độ cao nhất: 400 C  Nhiệt độ trung bình: 320 C  Nhiệt độ thấp nhất: 180 C  Lƣợng mƣa thấp nhất: 0,1mm  Lƣợng mƣa cao nhất: 300mm  Độ ẩm tƣơng đối trung bình: 85,5% 1.2.2 Mùa mƣa: Từ tháng đến tháng 11 có:  Nhiệt độ cao nhất: 360 C  Nhiệt độ trung bình: 280 C  Nhiệt độ thấp nhất: 230 C  Lƣợng mƣa trung bình: 274, 4mm  Lƣơng mƣa thấp nhất: 31mm (tháng 11)  Lƣợng mƣa cao nhất: 680mm (tháng 9)  Độ ẩm tƣơng đối trung bình: 77,67%  Độ ẩm tƣơng đối thấp nhất: 74%  Độ ẩm tƣơng đối cao nhất: 84%  Lƣợng bốc trung bình: 28mm / ngày  Lƣợng bốc thấp nhất: 6,5mm / ngày 1.2.3 Hƣớng gió: - Hƣớng gió chủ yếu hƣớng Đơng Nam Tây Nam với vân tốc trung bình 2,5m / s , thổi mạnh vào mùa mƣa Ngồi cịn có gió Đơng Bắc thổi nhẹ ( tháng 12→ tháng 1) - Tp Hồ Chí Minh nằm khu vực chịu ảnh hƣởng gió bão, chịu ảnh hƣởng gió mùa áp thấp nhiệt đới 1.3 TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH: 1.3.1 Địa điểm xây dựng: Cao ốc VĂN PHÕNG 11 TẦNG đƣợc đặt trung tâm thành phố ( 115 Nguyễn Huệ, Q1), trục đƣờng Nguyễn Huệ, Hồ Tùng Mậu, Huỳnh Thúc Kháng Tơn Thất Thuyết Vị trí thuận lợi cho việc lƣu thơng gần trung tâm thành phố, gần sân bay quốc tế, gần cảng SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV:0851020293 Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS.Nguyễn Trọng Phƣớc Bản đồ định vị 1.3.2 Giải pháp mặt phân khu chức năng:  Tòa nhà gồm 11 tầng với đặc điểm sau: - Mỗi tầng điển hình cao 3.3m - Mặt hình chữ nhật 21mx32.8m , đƣợc thiết kế dạng hình tháp, tận dụng hết mặt không gian - Tổng chiều cao cơng trình 39.2m , chƣa kể tầng hầm - Phần lớn diện tích mặt đứng cơng trình đƣợc lắp kính màu, nên cơng trình có dáng vẻ kiến trúc đại tận dụng đƣợc ánh sáng tự nhiên  Chức tầng nhƣ sau:  Tầng 1: Nơi sảnh tiếp tân, phòng quản lý, khu vực trung tâm trƣng bày thông tin thƣơng mại giao dịch  Tầng 2: Trung tâm thông tin tƣ liệu, tài điều hành  Tầng 3→11: khu vực văn phịng, khơng xây tƣờng ngăn, bên ngồi có lắp cửa kính Khi có nhu cầu phân cách đƣợc ngăn vật liệu nhẹ 1.4 CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT:  Thơng thống: Ngồi việc thơng thống hệ thống cửa phịng, cịn sử dụng hệ thống thơng gió nhân tạo máy điều hòa, quạt tầng theo Gain lạnh khu xử lý trung tâm  Chiếu sáng: Ngoài hệ thống chiếu sáng phòng hành lang, khối nhà cong đƣợc chiếu sáng từ hệ thống lấy sáng bên ngồi (kính bao, cửa) Kết hợp chiếu sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo để lấy sáng tối đa  Hệ thống điện:  Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống diện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảm bảo cho tất trang thiết bị tịa nhà hoạt động đƣợc tình Điện phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh hoạt động liên tục  Máy điện dự phòng 250KVA đƣợc đặt tầng hầm, để giảm bớt tiếng ồn rung động không ảnh hƣởng tới sinh hoạt SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV:0851020293 Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS.Nguyễn Trọng Phƣớc  Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tƣờng Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng khu vực bảo đảm an toàn có cố xảy  Hệ thống cấp nƣớc:  Nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc thành phố dẫn vào hồ nƣớc tầng hầm qua hệ thống bơm để bơm lên bể nƣớc tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nƣớc sinh hoạt tầng  Nƣớc thải từ tầng đƣợc tập trung khu xử lý bể tự hoại đặt tầng hầm  Các đƣờng ống đứng qua tầng đƣợc ngầm hộp gain kỹ thuật  Di chuyển phòng hỏa hoạn:  Tòa nhà gồm thang máy, cầu thang để lại di chuyển có hỏa hoạn  Tại tầng có đặt hệ thống báo cháy, thiết bị chữa cháy  Dọc theo cầu thang có hệ thống ống vịi rồng cứu hỏa  Ngồi tịa nhà cịn đặt hệ thống chống sét Trên mái cơng trình có đặt cột thu lơi chống sét Nối đất cột chống sét đƣờng dây dẫn điện, sét đánh vào cơng trình đƣợc truyền vào cột chống sét qua đƣờng dây dẫn điện xuống đất CHƢƠNG 2: KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 5) 2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG: SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV:0851020293 Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS.Nguyễn Trọng Phƣớc - Bê tông có cấp độ bền chịu nén B25 tƣơng đƣơng với BT Mác 350 + Cƣờng độ chịu nén tính tốn: Rb = 14500 KN/m2 =14,5MPa + Môđun đàn hồi: Eb = 3x107 KN/m2 - Cốt thép dọc AI với   10 : + Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs = 225000 KN/m2 = 225 MPa + Môđun đàn hồi: Es = 21x107 KN/m2 = 21x104 Mpa - Cốt thép dọc AII với   12 : + Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs = 280000 KN/m2 = 280 MPa + Môđun đàn hồi: Es = 21x107 KN/m2 = 21x104 MPa - Cốt thép dọc AIII với   12 : + Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs = 365000 KN/m2 = 365 MPa + Môđun đàn hồi: Es = 20x107 KN/m2 = 20x104 Mpa ( Tra sách SÀN SƢỜN BÊ TƠNG TỒN KHỐI – GS.TS NGUYỄN ĐÌNH CỐNG) 2.2 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC: 2.2.1 Mặt sàn tầng điển hình (tầng 5): 2.2.2 Xác định sơ kích thƣớc phận sàn: 2.2.2.1 Chọn sơ kích thƣớc tiết diện dầm: Kích thƣớc dầm cần đƣợc chọn theo điều kiện đủ khả chịu lực (mơmen M, lực cắt Q), có độ võng phạm quy giới hạn, thỏa mãn yêu cầu kiến trúc thuận tiện cho việc thi công Trong điều kiện khả chịu mơmen uốn M quan trọng Vậy việc chọn sơ đƣợc xác định nhƣ sau: (Theo sách SÀN SƢỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM – Võ Bá Tầm, trang 15) - Đối với hệ dầm (ngang, dọc) kết cấu siêu tĩnh nên chọn: 1 1 1 + Chiều cao dầm: hdc     L  7000 x(  )  (500  583.3)mm 12 14  12 14  SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV:0851020293 Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc R o Đối với thép  > 28(mm), Ran   c ; 200  MPa  1.5   A  Ab - lần lƣợt diện tích tiết diện ngang bê tơng cọc cốt thép   Fa  As coc Vậy sức chịu tải cọc theo vật liệu: Pvl =0.9(6× 10 ×0.503+220× 10 ×3040.8×10 6 )=3318.278(kN) 8.1.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lí đất (Phụ lục A TCVN 205-1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế) - Sức chịu tải cho phép cọc đơn, theo đất nền, đƣợc tính: Qa  Qtc ktc Trong đó: o Qa - sức chịu tải cho phép tính tốn theo đất nền; o Qtc - sức chịu tải tiêu chuẩn tính tốn theo đất cọc; o ktc - hệ số an toàn, lấy ktc=1.5 - Sức chịu tải tiêu chuẩn tính tốn cọc đơn: Qtc  m  mR q p Ap  u  m f f sili  Trong đó: o m - hệ số điều kiện làm việc cọc đất lấy 1; o mR - hệ số điều kiện làm việc đất dƣới mũi cọc, lấy mR  ; o Ap – diện tích mũi cọc, lấy diện tích tiết diện ngang cọc; o m f - Hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc phụ thuộc vào phƣơng pháp tạo lỗ khoang, lấy theo Bảng A.5 – TCVN 205-1998: m f  0.6 cho cọc khoang nhồi o f si - ma sát bên lớp đất thứ mặt bên thân cọc, lấy theo Bảng A.2 o li – chiều dày lớp đất thứ i, tiếp xúc với mặt bên cọc o q p - cƣờng độ chịu tải dất dƣới mũi cọc lấy theo công thức A.8: q p  0.75  I' d p Ako   I LBko  Trong đó: SVTH: Nguyễn Thƣợng Tồn MSSV: 0851020293 Trang 145 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc   , Ako ,  Bko - hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng A.6   I' ,  I - dung trọng đất phần bên dƣới phần bên mũi cọc  L – chiều dài cọc L = 35(m)  Mũi cọc cắm vào lớp đất thứ  có: c   kPa  ,   9.84 kN   =35 ; m3  Ak0  71.3   Bk  127  L 35 = =43.75 >25=> α=0.7 D 0.8  D=0.8 =>β=0.24  ’Zm=2x17.6+4.2x8.47+9.8x8.96+5.1x9.47+11.4x9.84=319.055 (kN/m2) =>qp=0.75×0.24(9.84×0.8×71.3+0.7×319.055 ×127)=5206.547 (kN/m2) - Chia lớp dất thành lớp nhỏ có bề dày 1.5(m) để tính; - Tính ma sát bên f si Dựa vào độ sệt độ sâu trung bình lớp đất, tra bảng A.2 (TCVN 205 – 1998) nội suy, ta đƣợc f si lớp đất: ký hiệu lớp đất bề dày cao độ mặt cao độ mặt dƣới 1.5 1.5 1.5 1.7 1.5 1.5 1.5 1.5 1.8 1.5 1.6 2.5 5.5 8.7 10.2 11.7 13.2 14.7 16.5 18.5 20 21.6 5.5 8.7 10.2 11.7 13.2 14.7 16.5 18.5 20 21.6 23.6 SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn độ sâu trung bình lớp đất 3.25 4.75 6.25 7.85 9.45 10.95 12.45 13.95 15.6 17.5 19.25 20.8 22.6 loai đất độ sệt đất san lấp 0.84 sét pha, dẻo mềm 0.48 sét pha, dẻo 0.33 MSSV: 0851020293 fsi 0.685 0.76 0.76 0.76 2.8125 2.8704 2.9184 2.9664 3.0264 3.11 5.084 5.2204 5.3788 Trang mf mffsili 0.9 0.925 1.026 1.026 1.163 3.797 3.875 3.940 4.005 4.903 5.598 6.863 7.517 9.682 146 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc mềm 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.9 m f 23.6 25.1 26.6 28.1 29.6 31.1 33 25.1 26.6 28.1 29.6 31.1 33 35 24.35 25.85 27.35 28.85 30.35 32.05 34 Σmffsili cát thô, chặt vừa − 8.509 87.19 89.29 91.39 93.49 95.87 98.6 11.487 117.707 120.542 123.377 126.212 163.938 177.480 895.060 f si Li =895.06 (kN/m) Qtc=m(mrqpAp+u  m f f si Li )=1×(1×5206.547×0.503+2.513×895.06 )=4868.178(kn) - Sức chịu tải cho phép cọc đơn, theo đất nền: Qa= Qtc 4868.178 = =3245.452 (kN) 1.5 k tc 8.1.2.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cƣờng độ đất (Phụ lục B TCVN 205-1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế) - Sức chịu tải cực hạn cọc tính theo cơng thức: Qu  As f s  Ap q p - Sức chịu tải cho phép cọc tính theo cơng thức: Qa= Qu FS s Trong đó: o FSs – hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy 2.5; - Thành phần ma sát bên Qs tác dụng lên cọc tính theo cơng thức: n Qs  u  f si li i 1 Trong đó: o u – chu vi tiết diện ngang thân cọc; o l – chiều dày lớp đất mà cọc qua; o f s - ma sát bên tác dụng lên cọc; f s  ca   h' tga SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 147 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc o ca  0.7c – lực dính thân cọc đất, với cọc bê tông cốt thép; o a  0.7 - góc ma sát cọc đất nền; o  h'  K s v' - ứng suất hữu hiệu theo phƣơng vng góc với mặt bên cọc; o  v' - ứng suất hữu hiệu theo phƣơng đứng độ sâu trung bình lớp đất; o K s - hệ số áp lực ngang đất trạng thái tĩnh, lấy K0  1  sin    Lớp 1: l1  6.2  m  , Z1  8.7  m  , 1 =9040’,  1=0.7×9040’=6046’,c=0.7c1=0.7×22.1=15.47 (kN/m2),  dn1  8.47  kPa  o  v' =2×17.6+4.2/2×8.47=35.387 (kN/m2) o Ks=(1-sin  )=(1-sin 6046’)=0.882 o fs1=15.47+35.387×0.882×tg(6046’)=19.173(kN/m2 )  Lớp 2: l2  9.8  m  , Z  18.5 m  ,  =200,  =0.7×200=140, c=0.7c2=0.7x13.3=9.31kN/m2),  dn  8.96  kPa  o  v' =2×17.6+4.2×8.47+9.8/2×8.96=114.678 (kN/m2) o Ks=(1-sin  )=(1-sin 140)=0.758 o fs2=9.31+114.678×0.758×tg(140)=30.983(kN/m2)  Lớp 3: l3  5.1 m  , Z3  23.6  m  ,  =0.7,  3=0.7×22030’=15045’,c=0.7c3=0.7×20.4=14.28 (kN/m2) ,  dn3  9.47  kPa  o  v' =2×17.6+4.2×8.47+9.8×8.96+5.1/2×9.47=182.731 (kN/m2) o Ks=(1-sin  )=(1-sin15045’)=0.728 o fs3=14.28+182.731×0.728×tg(15045’)=49.744(kN/m2)  Lớp 4: L4=11.4 (m), Z4=32.5 (m),  =0.7,  =0.7×350=24030’, c4   kPa  ,  dn  9.84  kPa  o  v' =2×17.6+4.2×8.47+9.8×8.96+5.1×9.47+11.4/2×9.84=262.967 (kN/m2) o Ks=(1-sin  )=(1-sin24030’)=0.585 o fs4=0+262.967 ×0.585×tg(24030’)= 70.107(kN/m2) - Vậy thành phần ma sát bên tác dụng lên cọc SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 148 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc Qs =2.513×(19.173×6.2+30.983×9.8+49.744×5.1+70.107×11.4)=3707.73(kN) - Sức chịu tải đất mũi cọc: Qp  Ap q p o Cƣờng độ chịu tải đất dƣới mũi cọc đƣợc tính theo cơng thức: q p  cNc   v' Nq   d p N Trong đó: o c – lực dính đất đầu mũi cọc; o  - dung trọng đất mũi cọc có kể đến đẩy nổi; o  v' - ứng suất hữu hiệu theo phƣơng thẳng đứng tai độ sâu mũi cọc trọng lƣợng thân đất; o d p - cạnh tiết diện ngang cọc; o Nc , N q - hệ số sức chịu tải, tra Hình 3.28 theo Meyerhof (Giáo trình Nền Móng – Thầy Châu Ngọc Ẩn, trang 178) (Bỏ qua thành phần  d p N cọc có cạnh d p nhỏ sai số không đáng kể)  Mũi cọc nằm lớp đất thứ có: , c   kPa  ,   9.84 kN m3   N c  33.3   =350 =>    N q  46.12   v' =2×17.6+4.2×8.47+9.8×8.96+5.1×9.47+11.4×9.84=319.055 (kN/m2)  q p =0×33.3+319.055 ×46.12=11084.25(kN/m2)  Q p = A p q p =0.503×11084.25 =5575.37(kN) - Sức chịu tải cực hạn cọc: Qu = Qs + Q p =3707.73+5575.37 =9283.1 (kN) o Sức chịu tải cho phép: Qa= Qu 9283.1 = =3713.24 (kN) 2.5 FS 8.2 Chọn giá trị thiết kế o Từ hai giá trị Qa tính đƣợc theo hai phụ lục từ TCVN 205 – 1998 ta chọn giá trị sức chịu tải để thiết kế là: Qtk=min(Qavl, QaA , QaB )=min(3318.278; 3245.452 ; 3713.24 ) o ChọnQtk=3245.452 (kN) để thiết kế SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 149 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc 8.2 TẢI TRỌNG TRUYỀN XUỐNG MÓNG Phân loại Cột N max  kN  M x  kNm  M y  kNm  Hx(kN) Hy(kN) M1 C2 3575.6 59.701 27.89 12.9 100.46 M2 C9 5030.78 25.26 26.991 15.965 4.035 Ta có:Đối với móng cột C2 C9 sẻ làm giống vì: N tt nk Qa  nc13=1.2 3575.6 =1.32 3245.452  nc19=1.2 5030.78 =1.86 3245.452 Vậy ta sẻ chọn bố trí chung cho móng loại n=2 cọc.Ta lấy giá tri cột C9 để tính 8.3 TÍNH TỐN MĨNG M1 (TRỤC B – 2) Tải trọng truyền xuống móng M1 với hệ vƣợt tải n  1.15 Giá trị Nmax (kN ) M x (kNm) M y (kNm) Hx(kN) Hy(kN) Tính tốn 5030.78 25.26 26.991 18.36 4.64 Tiêu chuẩn 4374.591 21.965 23.47 15.965 4.035 8.3.1 Xác định số lƣợng cọc móng 8.3.1.1 Chọn sơ số lƣợng cọc nk N tt Qa ( Cơng thức [4-62] Giáo trình Nền Móng – Tác giả Châu Ngọc Ẩn, trang 265) Trong đó: n – số cọc móng; k – hệ số kể đến ảnh hƣởng moment, k=1.4  n=1.2 5030.78 =1.86 (cọc) 3245.452 SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 150 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc Ta chọn số lƣợng cọc đài : n = (cọc) 8.4.1.2 Bố trí cọc đài - Khoảng cách cọc theo cạnh dài 3d=2400 (mm) - Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài : 400 (mm) - Kích thƣớc đài cọc : B×L=1600×4000 (mm) - Kích thƣớc cột: b  h  500  700  mm  - Chiều cao đài cọc: hđ=1.2(m) Hình 9.2 Mặt bằngbố trí cọc móng M1 8.4.1.3 Kiểm tra móng cọc Tải trọng tác dụng lên cọc - Trọng lƣợng đài móng : Wqu =n×B×L×hđ×  =1.1x1.6x4x1.2x25=211.2(kN) - Tọa độ đầu cọc: x1  x2  0(m)  x i =0(m2) SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 151 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc  y1  1.2(m)     y  1.2(m)  y i =2.88(m2); - Dời lực từ chân cột trọng tâm đáy đài cọc: N M M tt =5030.78+211.2=5241.98(kN) tt x =-25.26(kNm) tt y =-26.991(kNm) - Tải trọng tác dụng lên cọc: Pi tt N  n tt M  y  M  x  y x tt x i tt y i i p1tt = 5241.98 25.26 x1.2 + =2631.515(kN) 2.88 p 2tt = 5241.98 25.26 x1.2 =2610.465(kN) 2.88 i Vậy: Pmax =2631.515 (kN)< Qa =3245.452(kN) ; Pmin =2610.465(kN)>0; Sức chịu tải nhóm cọc Cơng thức hiệu ứng nhóm Converse-Labarre:  d    n1  1 n2   n2  1 n1   90n1n2       arctg    s (Cơng thức [4-63], Giáo trình móng – Tác giả Châu Ngọc Ẩn, trang 265) Trong đó: n1 - số hàng cọc nhóm cọc; n2 - số cọc hàng; d – đƣờng kính hay cạnh cọc; s – khoảng cách hai cọc tính từ tâm  0.8   2  11  1  12   =1-arctg    =0.897  2.4   90    Sức chịu tải nhóm cọc: Qnh = ×n× Qa =0.897×2×3245.452=5822.34(kN)> N tt =5241.98(kN) SVTH: Nguyễn Thƣợng Tồn MSSV: 0851020293 Trang 152 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc 8.3.2 Kiểm tra ổn định đất dƣới mũi cọc Hình 9.3 Móng khối quy ước - Kích thƣớc móng khối quy ƣớc: o Chiều sâu từ đáy đài đến mũi cọc:H=32.5 (m) o Góc nội ma sát: tb   l l i i i  tb = (90 40'  6.2  (200 )  9.8  (22030' )  5.1  350 11.4 =23040’ 6.2  9.8  5.1  11.4 o Góc truyền lực:  =  tb 230 40' = =5 55’ 4 o Kích thƣớc móng khối quy ƣớc: B’m=1.6+2×(32.5×tg(5055’))= 8.3(m) L’m=4+2×(32.5×tg(5055’))= 10.7(m)  Diện tích móng khối quy ƣớc: SVTH: Nguyễn Thƣợng Tồn MSSV: 0851020293 Trang 153 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc Am = Bm × Lm =8.3×10.7=88.81(m2) - Sức chịu tải đất nền: Đất dƣới đáy móng khối quy ƣớc lớp đất thứ có: c   kPa    dn  9.84 kN ;  =35 m  Áp lực tiêu chuẩn đất theo QPXD 45 – 78: Rtc  m1m2 ABm II  BZ m II'  Dc  tc  k Trong đó: o m1, m2 – hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất Lấy m1 = m2 = 1.1; o ktc – hệ số tin cậy, ktc = 1.1, đặc trƣng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê; o Bm – bề rộng móng khối quy ƣớc; o Zm – chiều sâu mũi cọc; o  II - trọng lƣợng đơn vị thể tích trung bình lớp đất nằm bên đáy móng khối; o  II' - trọng lƣợng đơn vị thể tích trung bình lớp đất nằm bên dƣới đáy móng khối; o c – lực dính lớp đất dƣới đáy móng khối Tra bảng 1.21,(Giáo trình Nền móng – Tác giả Châu Ngọc Ẩn, trang 53)  A  1.6824   =35 =>  B  7.7296 C  9.5926  Z m  II' =2×17.6+4.2×8.47+9.8×8.96+5.1×9.47+11.4×9.84=319.055(kN/m2) R tc = 1.1  1.1 (1.6824×8.3×9.84+7.7296×319.055+9.5926×0)=2863.93(kN/m2) 1.1 - Trọng lƣợng móng khối quy ƣớc: o Trọng lƣợng đất móng khối quy ƣớc từ đáy đài trở lên: Q1 = Am ×(  1a × l1a +( hm - l1a )×  m1 )- Ad × hd ×  d =88.81×(1.2×18+(1.5-1.2)×17.6)-(4×1.6)×1.2×25=2195.213(kN) o Trọng lƣợng thân đài: SVTH: Nguyễn Thƣợng Toàn MSSV: 0851020293 Trang 154 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sƣ Xây Dựng GVHD: TS Nguyễn Trọng Phƣớc Q2 = Ad × hd ×  d =(4×1.6)×1.2×25=192(kN) o Trọng lƣợng móng khối quy ƣớc từ đáy đài đến mũi cọc: Q3 =( Am -n Ac )×( Z m  II' -(1.2×18+(1.5-1.2)×17.6)) =(88.81-2×0.503)×(319.055-1.2×18-0.3×17.6)=25654.134(kN) o Trọng lƣợng cọc có đẩy nổi: Q4 =n× Ac ×(  -10)× Lc =2×0.503×(25-10)×35=528.15(kN) - Trọng lƣợng móng khối quy ƣớc: Q= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =2195.213+192+25654.134+528.15=28569.497(kN) - Tải trọng truyền xuống móng khối quy ƣớc: N tc =4374.591+28569.497=32944.088(kN) M tc x =-21.965(kNm) M tc y =-23.47(kNm) - Ứng suất đáy móng khối quy ƣớc: tc tb P N = tc max P Am tc tb =P tc = 32944.088 =370.95(kN/m2) 88.81 M + tc = Ptbtc Pmin M + tc x Wy Wx M Wx tc x - M Wy tc y tc y =370.95+ =370.95- 21.965  23.47  + =371.276(kN/m2) 2 10.7  8.3 8.3 10.7 21.965  23.47  =370.623(kN/m2) 2 10.7  8.3 8.3 10.7 Kiểm tra điều kiện: tc =371.276(kN/m2)