thiết kế công trình chung cư hoàng quân

Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa MỤC LỤC: CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƢ 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 1.3 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.3.1 MẶT ĐỨNG CỦA CƠNG TRÌNH BAO GỒM 1.3.2 MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH BAO GỒM 1.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI 1.4.1 GIAO THÔNG ĐỨNG 1.4.2 GIAO THÔNG NGANG 1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƢỢNG – THỦY VĂN TẠI NƠI XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.6.1 HỆ THỐNG ĐIỆN 1.6.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP NƢỚC 1.6.3 HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC 1.6.4 HỆ THỐNG THƠNG GIĨ VÀ CHIẾU SÁNG 1.6.5.HỆ THỐNG THƠNG TIN LIÊN LẠC, TRUYỀN HÌNH 1.6.6 AN TỒN PHỊNG CHÁY CHỮA CHÁY 1.6.7 HỆ THỐNG THOÁT RÁC CHƢƠNG II: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN 2.1.1 KÍCH THƢỚC SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM 2.1.2 CHIỀU DÀY BẢN SÀN HS 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 10 2.2.1 TĨNH TẢI .ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.0 2.2.2 HOẠT TẢI 11 2.2.3 TẢI TRỌNG TƢỜNG NGĂN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.2.4 TỔNG HỢP TẢI TRỌNG ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3 TÍNH TỐN CÁC Ơ BẢN SÀN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3.1 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ TÍNH ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.3.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.6 CHƢƠNG III: TÍNH TỐN CẦU THANG TẦNG 2-8 26 3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TỪ TẦNG ĐẾN TẦNG 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 26 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.2.1 TẢI TRỌNG THƢỜNG XUYÊN (TĨNH TẢI) 27 SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa 3.2.2 TẢI TRỌNG TẠM THỜI (HOẠT TẢI) 27 3.2.3 TỔNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 28 3.3 TÍNH TỐN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG 29 3.3.1 BẢN THANG VÀ BẢN CHIẾU NGHỈ 31 3.3.2 DẦM CHIẾU NGHỈ (DCN) 32 3.3.3 DẦM CHIẾU TỚI (DCT) 35 CHƢƠNG IV: TÍNH TỐN HỒ NƢỚC MÁI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 4.1 CƠNG NĂNG VÀ KÍCH THƢỚC HỒ NƢỚC MÁI 40 4.2 TÍNH TỐN CÁC CẤU KIỆN HỒ NƢỚC 41 4.2.1 THIẾT KẾ BẢN NẮP 42 4.2.2 TINH THIẾT KẾ BẢN DAY 44 4.2.3 BẢN THÀNH 47 4.2.4 TÍNH TỐN HỆ KHUNG HỒ NƢỚC 52 4.3 TÍNH CỐT THÉP 57 4.3.1.TÍNH CỐT THÉP DỌC 57 4.3.2 TÍNH CỐT ĐAI VÀ KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CỐT XIÊN: 59 4.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP 66 CHƢƠNG V: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHƠNG GIAN 67 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP KHUNG TRỤC 67 5.1 TRÌNH TỤ TÍNH TỐN 67 5.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CƠNG TRÌNH 68 5.3 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN CƠNG TRÌNH 69 5.3.1 TĨNH TẢI 70 5.3.2 HOẠT TẢI 71 5.3.3 TẢI TRỌNG GIO 71 5.3.4 TẢI TRỌNG HỒ NƢỚC 74 5.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CƠNG TRÌNH ( KHUNG KHƠNG GIAN ) 75 5.4.1 CÁC TRƢỜNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH 76 5.4.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CƠNG TRÌNH (KHUNG KHƠNG GIAN) 76 5.4.3 NHẬP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 77 5.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC 83 5.5.1 CHỌN NỘI LỰC ĐỂ TÍNH TỐN CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 84 5.5.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC CHO CỘT KHUNG TRỤC (TRƢỜNG HỢP CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN) 91 5.6 TÍNH TỐN CỐT THẾP CHO DẦM KHUNG TRỤC 101 5.6.1 CHỌN NỘI LỰC ĐỂ TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC 101 5.6.2 TÍNH TỐN CỐT THÉP DỌC CHO DẦM KHUNG TRỤC 101 5.6.3 TÍNH TỐN CỐT ĐAI CHO DẦM KHUNG TRỤC 109 5.6.4 TÍNH TỐN CỐT TREO CHO DẦM KHUNG TRỤC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 5.7.KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 112 5.7.1 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT 112 5.7.2 KIỂM TRA ĐỘ CỨNG 113 5.8 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO KHUNG 113 SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa CHƢƠNG VI: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT - TẢI TRỌNG 114 CÁC PHƢƠNG ÁN MÓNG 115 6.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 115 6.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 115 6.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MĨNG 118 6.4 CƠ SỞ TÍNH TỐN 120 6.4.1 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TỐN 120 CHƢƠNG VII: THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 123 7.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG 123 7.2 CẤU TẠO CỌC 124 7.3 SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƢỚC 124 7.4 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 125 7.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG CỌC VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC MĨNG M1 130 7.6 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CỌC TRONG NHÓM 132 7.7 KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG MÓNG M1 133 7.8 TÍNH TỐN ĐÀI CỌC MONG M1 138 7.9 XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG CỌC VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC MĨNG M2 140 7.10 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CỌC TRONG NHÓM 141 7.11 KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG MÓNG M2 143 7.12 TÍNH TỐN ĐÀI CỌC MONG M2 148 CHƢƠNG VIII: THIẾT KẾ PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 150 8.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG 150 8.2 CẤU TẠO CỌC 150 8.3 SƠ BỘ CHIỀU SÂU ĐÁY ĐÀI VÀ CÁC KÍCH THƢỚC 151 8.4 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ÉP 152 8.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG CỌC VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC MĨNG M1 156 8.6 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CỌC TRONG NHÓM 158 8.7 KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG MÓNG M1 159 8.8 TÍNH TỐN ĐÀI CỌC MONG M1 164 8.9 XÁC ĐỊNH SỐ LƢỢNG CỌC VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CỌC MĨNG M2 167 8.10 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG CỌC TRONG NHÓM 169 8.11 KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG MÓNG M2 170 8.12 TÍNH TỐN ĐÀI CỌC MONG M2 175 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Trần Quốc Hưng 179 Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƢ Trong năm gần nƣớc bƣớc vào công Công Nghiệp Hoá , Hiện Đại Hoá đất nƣớc với nhu cầu xây dựng cơng trình nhà cao tầng phục vụ ăn , làm việc học tập ngày cao Tp Hồ Chí Minh thành phố công nghiệp lớn, nên viêc xây dựng chung cƣ cao tầng điều thiếu Đặc biệt dân cƣ nơi sinh sống ngày đơng, chung cƣ HỒNG QN đời Nhằm đáp ứng đƣợc phần nhu cầu sinh sống thnh phố đông dân 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Cơng trình chung cƣ HOÀNG QUÂN đƣợc xây dựng Quận 7, Tp Hồ Chí Minh 1.3 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.3.1 Mặt đứng cơng trình bao gồm + Tầng cao 4,5 (m); + Tầng hầm cao 3,3(m); + Tầng - tầng cao 3,6 (m); + Tổng chiều cao nhà tính từ mặt ( coss +0.00 ) 33,30 (m); + Sân thƣợng có 02 hồ nƣớc mái + Cơng trình có 02 thang máy 02 thang 1.3.2 Mặt cơng trình bao gồm + Tầng trệt: gồm hệ thống siêu thị COOPMART + Tầng 1-8: gồm hộ tầng, hộ có 02 phòng ngủ, 02 WC 01 nhà bếp + Tầng áp mái: gồm 02 hồ nƣớc mái, 02 mái che ô cầu thang mái lấy sáng + Chiều dài nhà (tính từ tim trục ngồi cùng) 38,8 (m) + Chiều rộng nhà (tính từ tim trục ngồi cùng)•26,3 (m) 1.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI 1.4.1 Giao thông đứng Tồn cơng trình sử dụng hệ thống thang máy cầu thang 1.4.2 Giao thông ngang Bao gồm hành lang lại, sảnh 1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU - KHÍ TƢỢNG - THỦY VĂN TẠI NƠI XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, chia làm mùa khô mùa mƣa rõ rệt Các yếu tố khí tƣợng cụ thể nhƣ sau: Nhiệt độ trung bình năm: 26oC; Nhiệt độ thấp trung bình năm: 22oC; Nhiệt độ cao trung bình năm: 30oC; Số nắng trung bình cao; Lƣợng mƣa trung bình năm: 1000 – 1800mm/năm; SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Độ ẩm tƣơng đối trung bình: 78%; Hƣớng gió thay đổi theo mùa: Mùa khơ: từ Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam, Nam, Mùa mƣa: Tây – Nam Tây, Tầng suất lặng gió trung bình năm 26% Thủy triều tƣơng đối ổn định, xảy tƣợng biến đổi dịng nƣớc, khơng có lụt lội, có vùng ven xảy 1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.6.1 Hệ thống điện Cơng trình sử dụng điện đƣợc cung cấp từ hai nguồn: lƣới điện thành phố máy phát điện riêng có cơng suất 150KVA (kèm thêm máy biến áp, tất đƣợc đặt phòng kỹ thuật điện, gần khu vực để xe để tránh gây tiếng ồn độ rung làm ảnh hƣởng sinh hoạt) Toàn đƣờng dây điện đƣợc ngầm (đƣợc tiến hành lắp đặt đồng thời thi công) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tƣờng phải bảo đảm an toàn không qua khu vực ẩm ƣớt, tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Ở tầng có lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động đƣợc bố trí theo tầng theo khu vực (đảm bảo an tồn phịng chống cháy nổ) 1.6.2 Hệ thống cung cấp nƣớc Cơng trình sử dụng nguồn nƣớc từ nguồn: hồ nƣớc mái nƣớc máy Tất đƣợc chứa hai bể nƣớc mái Máy bơm đƣa nƣớc lên bể chứa nƣớc đặt mái từ phân phối xuống tầng cơng trình theo đƣờng ống dẫn nƣớc Các đƣờng ống đứng qua tầng đƣợc bọc hộp gen Hệ thống cấp nƣớc ngầm hộp kỹ thuật Các đƣờng ống cứu hỏa đƣợc bố trí tầng 1.6.3 Hệ thống thoát nƣớc Nƣớc mƣa từ mái đƣợc thoát theo lỗ chảy ( bề mặt mái đƣợc tạo dốc ) chảy vào ống thoát nƣớc mƣa ( =140mm) xuống dƣới Riêng hệ thống nƣớc thải sử dụng đƣợc bố trí đƣờng ống riêng 1.6.4 Hệ thống thơng gió chiếu sáng a) Chiếu sáng Toàn nhà đƣợc chiếu sáng ánh sáng tự nhiên (thông qua cửa sổ mặt tòa nhà hai khoảng trống khối trung tâm) điện Ở lối lên xuống cầu thang, hành lang có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng b) Thơng gió Hệ thống thơng gió tự nhiên bao gồm sổ, hai khoảng trống khu trung tâm Ở hộ đƣợc lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí 1.6.5.Hệ thống thơng tin lin lạc, truyền hình Hệ thống cáp thông tin liên lạc chuẩn VNPT đƣợc bố trí theo hộp kỹ thuật đến hộ SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Hệ thống cáp truyền hình sử dụng SCTV, thơng qua hệ thống kỹ thuật đến hộ, phịng 1.6.6 An tồn phịng cháy chữa cháy Ở tầng đƣợc bố trí chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vịi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nƣớc mái cần đƣợc huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra, phịng có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động 1.6.7 Hệ thống thoát rác Rác thải đƣợc chứa gian rác, bố trí tầng hầm Có phận chứa rác ngồi Hộp chứa rác đƣợc thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa CHƢƠNG TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất …) làm ảnh hƣởng đến công sử dụng Độ cứng mặt phẳng sàn đủ lớn để truyền tải trọng ngang vào khung, giúp chuyển vị đầu cột Trên sàn, hệ tƣờng ngăn khơng có hệ dầm đỡ đƣợc bố trí vị trí sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn Ngồi cịn xét đến chống cháy sử dụng cơng trình nhà cao tầng, chiều dày sàn tăng đến 50% so với cơng trình mà sàn chịu tải trọng đứng Kích thƣớc tiết diện phận sàn phụ thuộc vào nhịp sàn mặt tải trọng tác dụng 2.1.1 Kích thƣớc sơ tiết diện dầm Sơ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: hd  ld md (2.1) đó: md - hệ số phụ thuộc vào tính chất khung tải trọng; md = 10 ÷ 12 - hệ dầm chính, khung nhịp; md = 13 ÷ 16 - hệ dầm phụ, khung nhiều nhịp; md = 18 ÷ 20 - hệ dầm giao; ld - nhịp dầm (khoảng cách hai trục dầm) SVTH: Trần Quốc Hưng Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Bề rộng dầm đƣợc chọn theo công thức sau: 1 1 bd    hd 2 4 (2.2) Kích thƣớc tiết diện dầm đƣợc trình bày bảng KÝ HIỆU NHỊP TIẾT DIỆN m 7.6 8.4 8.2 9.9 7.6 8.4 8.2 9.9 3.6 2.7 2.7 3.6 cm 30x60 30x70 30x70 30x80 20x50 20x50 20x50 20x50 30x60 30x60 20x50 20x50 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 GHI CHÚ DẦM CHÍNH DẦM CHÍNH DẦM CHÍNH DẦM CHÍNH DẦM GIAO DẦM GIAO DẦM GIAO DẦM GIAO DẦM CHÍNH DẦM CHÍNH DẦM GIAO DẦM GIAO 2.1.2 Chiều dày sàn hs Chọn sơ chiều dày sàn theo công thức sau: D hs  l ms (2.3) đó: D=0.8 ÷ 1.4 - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; ms=30 ÷ 35 - loại dầm(bản phƣơng); md=40 ÷ 45 - kê bốn cạnh(bản phƣơng); l - nhịp cạnh ngắn ô bản(hoặc phƣơng lk với loại 1) Đối với nhà dân dụng chiều dày tối thiểu sàn hmin= 5cm Bảng : Phân loại ô sàn Số hiệu sàn Cạnh dài l2 (m) Cạnh ngắn l1 (m) Diện tích (m2) Tỷ số l2 / l1 Hệ số ms Phân loại ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 4.1 3.8 4.2 3.8 8.4 3.4 3.8 3.6 4.1 2.7 2.7 1.2 15.58 13.68 17.22 10.26 22.68 4.48 1.08 1.06 1.02 1.41 3.1 2.8 (40-45) (40-45) (40-45) (40-45) (30-35) (30-35) phƣơng phƣơng phƣơng phƣơng phƣơng phƣơng SVTH: Trần Quốc Hưng Chiều dày hs (mm) 109 102 114 77 62 55 Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS.Lê Trọng Nghĩa Vậy chọn hs = 110 mm cho toàn sàn 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có: 2.2.1 Tĩnh tải Tải trọng thƣờng xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lƣợng thân lớp cấu tạo sàn gstt = đó: i i ni   n i i (2.4) i - khối lƣợng riêng lớp cấu tạo thứ i; - chiều dày lớp cấu tạo thứ i; - hệ số độ tin cậy lớp thứ i; Kết tính tốn đƣợc trình bày bảng Bảng : Tĩnh tải tác dụng lên sàn Các lớp cấu tạo STT Gạch Ceramic Vữa lót g(daN/m3) 2000 (mm) 10 n 1.1 gstc(daN/m2) 20 gstt(daN/m2) 22 1800 30 1.3 54 70.2 Sàn BTCT 2500 110 1.1 275 302.5 Vữa trát trần Trần treo,thiết bị 1800 15 1.3 27 35.1 1.2 50 60 ∑gstt 489.8 - Gạch Ceramic, g1 = 2000 daN/m3, = 10mm, n=1.1 - Vữa lót, g2 = 1800 daN/m3, = 30mm, n=1.3 - Sàn BTCT, g3 = 2500 daN/m3, = 110mm, n=1.1 - Vữa trát trần, g4 = 1800 daN/m3, = 15mm, n=1.3 Hình 2.4: Các lớp cấu tạo sàn SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 10 P13+P14+P14+P15 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 400 1200 4400 1200 I I 400 1200 1200 4400 300 1200 1200 400 II P9+P10+P11+P12 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 1200 400 II 300 1200 P4+P5+P12+P13 P3+P6+P11+P14 Cốt thép theo cạnh ngàm I-I: Moment tƣơng ứng ngàm M =  Pi ×ri M = r1 ( P9 + P10 + P11 + P12 ) + r2 ( P13 + P14 + P15 + P16 ) M  2189.4 x0.3 + 2278.31x1.5 = 4074.315(kNm) M max 2515 104  As = = 119.76 cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800 135 Chiều cao làm việc: ho = 150 – 15 = 135 cm Chọn 33 22 a130 có As = 125.4 cm2 để bố trí cho đài cọc Cốt thép theo cạnh ngàm II-II: Moment tƣơng ứng ngàm M =  Pi ×ri M = r1 ( P3 + P6 + P11 + P14 ) + r2 ( P4 + P5 + P12 + P13 ) M = 2173.4 x0.3 + 2206 x1.5 = 3961.02(kNm) As = M max 3961.02 104  = 116.43cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800 135 Chiều cao làm việc: ho = 150 – 15 = 135 cm Chọn 33 22 a130 có As = 125.4 cm2 để bố trí cho đài cọc SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 166 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa V.TÍNH TỐN MĨNG M2 16 Tải trọng tác dụng lên móng M2 N Qx Qy Mx My (kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN) Nội lực Tính tốn Tiêu chuẩn 17 4148.98 6.09 113.23 182.473 6.503 3607.8 5.2 98.46 158.67 5.65 Chọn sơ số cọc diện tích đài cọc Số lƣợng cọc móng đƣợc xác định sơ cơng thức sau Qa tt = 1.4× 4148.98 = 7.3 cọc → np = cọc 794.9 400 1200 3200 1200 400 np N = β 400 1200 1200 400 3200 Hình: Chi tiết bố trí cọc Diện tích đài cọc: Ađ = 3.2x3.2=10.24m2 Đài cọc tƣơng đƣơng với diện tích hình chữ nhật: SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 167 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 18 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc Trọng lƣợng khối móng quy ƣớc d Wqu = Ad ×h m × γbt Trong đó: Diện tích đài : Ađ = 10.24m2 Chiều cao đài hm = 1.5m Dung trọng bê tông: gbt = 25 kN/m3 d → Wqu =10.24×1.5  25 = 384kN - Lực dọc tính tốn đáy đài: N Qx Qy Mx My (kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN) Nội lực Tính tốn Tiêu chuẩn 4148.98 6.09 113.23 182.473 6.503 3607.8 5.2 98.46 158.67 5.65 d Ndtt = Ntt + Wqu = 4148.98 +384 = 4532.98kN Mttx = Mttxtu + Qtty h d =182.4 +113.23×1.5 = 352.3kNm Mtty = Mttytu + Qttx h d = 6.5+5.2×1.5 =14.3kNm - Tải trọng tác dụng trung bình lên đầu cọc Ndtt 4532.98 P = = = 503.6 kN np tb c - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc (xi, yi) Pi = tt N tt M ttx yi M y x i + + n p  yi2  x i2 Trong đó: Ntt - tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc (kN) n - số lƣợng cọc móng SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 168 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Mx - moment tải ngồi quanh trục x, qua trọng tâm tiết diện cọc (kNm) My - moment tải ngồi quanh trục y, qua trọng tâm tiết diện cọc(kNm) x, y - tọa độ cọc cần xác định tải tác dụng hệ tọa độ xy móng(m) xi, yi - tọa độ cọc thứ i hệ tọa độ xy móng Kết tính tốn đƣợc thể bảng sau STT Ntt np M ttx M tty xi yi 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 9 9 9 9 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 39.09 -1.2 1.2 1.2 -1.2 -1.2 1.2 -1.2 -1.2 -1.2 0 1.2 1.2 1.2 x i 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 y i 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 P 452.776 454.762 456.748 505.651 503.664 501.678 550.581 552.567 557.996 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn Pmax = 557.9kN Pmin = 452.7kN - Kiểm tra khả chịu tải trọng nén cọc đơn pmax = 557.9N ≤ Qa = 794.9kN (thỏa) Pmin =452.7kN > : nn cọc không bị nhổ - Kiểm tra sức chịu tải cọc làm việc nhóm Hệ số nhóm đƣợc tính tốn theo công thức Converse-Labarre  D  ( n -1) m + ( m -1) n η = 1- arctg   90.m.n e Trong đó: D - đƣờng kính cọc, D = 0.4 m e - khoảng cách cọc, e = 3D = 3×0.4 = 1.2m n - số hàng cọc, n = m - số cọc hàng, m = SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 169 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa ( -1) + (3 -1) = 0.74 → η = 1- arctg   × 1.2 90×3×3   - Khả chịu tải cọc nhóm Qanhom = η.n p Qa =0.74×9x794.9 =5294Kn 19 Kiểm tra lún Xác định móng khối qui ƣớc Nội lực tính tốn: dạng tải têiu chuẩn: Ntc =3607.8kN; Mxtc = 158.67 kNm; Mytc = 5.65kNm Góc ma sát trung bình:  (φi li ) 2.55× 22.9 + 4.44×3.1+12.44×9.85 φ = = = 5o 4' tb 22.9 + 3.1 + 9.85  li φ 5o 4' o = 21'' Góc truyền lực: α = tb = 4 - Kích thƣớc khối móng quy ƣớc nhóm cọc: Ta có: φ Lqu = X + 2.( l ).tg  tb i       φ Bqu = Y + 2.( l ).tg  tb i        li = 35.1m Vậy: Lqu = 2.8 + 2×35.1× tg(1021) = 4.1m Bqu = 2.8 + 2×35.1× tg(1021) = 4.1m - Chiều cao khối móng quy ƣớc: - Đặt trƣng hình học móng khối quy ƣớc Amqu = Bqu  Lqu = 4.1x4.1 = 16.8 m2 Hqu =  li + h đài = 36.6m SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 170 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 0.000 -4.800 1.21 L M=4100 -39.15 BM =4100 Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy có móng khối quy ƣớc Xác định trọng lƣợng khối móng quy ƣớc Trọng lƣợng đài cọc: - d Wqu =16.8×1.5×25 = 630.37kN - Trọng lƣợng đất quanh đài cọc Wđđ = Ađxq.đ.hđ = 16.8×5.8×1.5 = 146.16kN - Trọng lƣợng phần đất từ mũi cọc đến đáy đài (không kể cọc) Wđc = (Amqu – np.Acọc)hiI Trong đó: h γ i i = 22.9×5.8 +3.1×7.1+9.85  9.4 = 247.42(kN / m2 ) Wđc = (16.8- 9×0.5024) ×247.42= 3038kN - Trọng lƣợng cọc Wc = nc.Acọc.bt.Lcọc = 9×0.5024×[(25-10)×35.1 +25×0.7] = 2398 kN - Tổng trọng lƣợng (tiêu chuẩn) móng khối quy ƣớc Nqu = Wđ +Wđđ+Wđc + Wc =630.37+146.16+3038+2398= 6212.53kN\ SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 171 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 - GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Xác định tải trọng tiêu chuẩn truyền xuống đáy móng khối quy ƣớc Tổng lực dọc tiêu chuẩn đáy móng khối quy ƣớc Ntc = Ntc + Nqu = 3607.8+ 6212= 9820.33 kN - Độ lệch tâm: N Qx Qy Mx My (kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN) Tính tốn 4148.98 6.09 113.23 182.473 6.503 Tiêu chuẩn 3607.8 5.2 98.46 158.67 5.65 Nội lực M tcx 158.67 e x = tc = = 0.015 m N qu 9820.33 ey = - M tcy N tc qu = 5.65 = 0.0005m 9820.33 áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ƣớc N tc 9820.33 σ tctb = qu = = 484.5 kN / m2 Aqu 16.8    σ tcmax = σ tb × 1+ 6ex 6e y   6×0.015 6×0.0005  = 485.7kN / m2 + +  = 484.5× 1+   Bqu Lqu  4.1 4.1    6e 6e   6×0.015 6×0.0005  σ tcmin = σ tb × 1- x - y  = 484.5× 1= 447.4kN / m2  4.1 4.1    Bd Ld  - Cƣờng độ tiêu chuẩn đất dƣới đáy mũi cọc R tc = m1m2 (ABmqu γ II' + Bz mqu γI + Dc) k tc Với: m1m2 = 1.1, ktc =1 A, B, D: tra TCXD 45-78 Tại mũi cọc φ = 12044' , A = 0.61; B = 3.44; D =6.04 Trọng lƣợng riêng (đẩy nổi) trung bình dƣới mũi cọc γ'II =  γi hi  hi = 22.9 x5.8 + 3.1x7.1 + 9.85 x9.4 = 6.9(kN / m3 ) 22.9 + 3.1 + 9.85 SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 172 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa I’zm = 247.42 kN/m2 – thnh phần ứng suất lƣợng thân đất zm có tính đẩy R tc = 1.1× ( 0.61×7.4×7.3 + 3.44×302.5 + 6.04×6.5 ) = 1112.8kN / m2 Vậy ứng suất dƣới đáy móng quy ƣớc phải thỏa mãn điều kiện : tb = 484.5 kN/m2 < Rtc = 1112.8 kN/m2 - Kiểm tra lún dƣới đáy khối móng quy ƣớc Ứng suất đáy khối móng quy ƣớc trọng lƣợng thân gây - Ứng suất gây lún trung bình đất dƣới đáy móng quy ƣớc σbt =  γi, h i = 247.42 kN/m2 σglo = σtctb - σbt = 484.5 - 247.42 = 237.43 (kN / m2 ) - Chia lớp đất dƣới mũi cọc thành phân lớp đất tính tốn lún: chon hi=1m Ứng suất trọng lƣợng thân phn tố i Vị trí 0: σobt = 247.42kN / m2 Vị trí 1: σ1bt = 254.32kN / m2 Vị trí 2: σbt = 261.22kN / m Vị trí 3: σ3bt = 268.12kN / m2 Vị trí 4: σbt = 275.02 kN / m Vị trí 5: σ5bt = 281.92 kN / m2 Vị trí 6: σ5bt = 288.82 kN / m2 Vị trí 7: σ5bt = 295.72 kN / m2 - Ứng suất gây lún cc lớp phân tố i đƣợc tính theo cơng thức σigl = k × σgl0 SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 173 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Kết tính tốn ứng suất gây lún đƣợc tóm tắt bảng sau - Vị trí z/Bm Ko  igl 0 237.43 0.13 0.9 213.68 0.26 0.802 190.4 0.39 0.7 166.2 0.52 0.61 144.8 0.65 0.4 94.96 0.78 0.25 59.35 0.901 0.19 45.1 Xác định vị trí ngừng lún σgl6 = 45.1kN / m2 < 0.2×σ3bt = 0.2× 295.72 = 59.14kN / m2 (thỏa) Vậy ta ngừng tính lún vị trí số - Độ lún nhóm cọc đƣợc xác định công thức sau n n β S =  Si =  o σigl h i i i Eo Modul biến dạng Eo đƣợc xác định theo tiêu chuẩn TCXD 45-78, Eo=27000kN/m2 Độ lún tải vị trí số5 S= 0.8  237.43 45.1  + 213.68 +190.4 +166.2 +144.8 + 94.96 + 59.35 +   = 0.033m = 3.3cm 27000  2  Nhận xét: độ lún S = 3.3cm < [S] = 8cm (thỏa) SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 174 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 0.000 -4.800 1.21 247.42 254.32 USbt 261.22 268.12 288.82 295.72 USgl 190.4 281.92 213.68 275.02 237.43 166.2 144.8 94,96 59.35 45.1 Sơ đồ lún 20 Tính tốn đài cọc Kiểm tra đài theo điều kiện chọc thủng phá hoại mặt nghiêng 45 Sơ đồ tính tốn chọc thủng móng M2 SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 175 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Nhận xét: Lăng thể chọc thủng bao trùm qua tất cọc.Nhƣ đài cọc khơng bị đâm thủng Tính tốn cốt thép Vật liệu sử dụng: Bê tơng B25 có Rb = 14.5 MPa - < 10Thép AI có Rsc = Rs = 225 MPa ≥ 10Thép AII có Rsc = Rs = 365 MPa Cơng thức tính tốn - αm = M ξR b bh < α R ; ξ =1- 1- 2αm < ξ R ; As = R b bh o Rs Chọn a=150mm → ho= h - a= 1500 – 150 = 1350mm Đài cọc làm việc nhƣ dầm Console ngàm mép cột chịu tác động tải trọng phản lực cọc hƣớng lên STT Ntt 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 4532.98 np M ttx M tty xi yi 9 9 9 9 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 352.1 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 39.09 -1.2 1.2 1.2 -1.2 -1.2 1.2 -1.2 -1.2 -1.2 0 1.2 1.2 1.2 SVTH: Trần Quốc Hưng x i 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 y i 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 P 452.776 454.762 456.748 505.651 503.664 501.678 550.581 552.567 557.996 Trang 176 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 400 1200 3200 1200 900 400 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 400 1200 1200 400 3200 900 Cốt thép theo cạnh ngàm I-I: Moment tƣơng ứng ngàm M =  Pi ×ri M = (550.58 + 552.56 + 557.9) x0.9 =1494.9(kNm) M max 1494.9 104  As = = 43.9cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800 135 Chiều cao làm việc: ho = 150 – 15 = 135 cm Chọn 1520 a200 có As = 47.1 cm2 để bố trí cho đài cọc Cốt thép theo cạnh ngàm II-II: Moment tƣơng ứng ngm M =  Pi ×ri M = (456.7 + 505.6 + 557.9) x0.55 =1368.18(kNm) M max 1368.18 104  As = = 40.21cm2 0.9 Rs ho 0.9  2800 135 Chiều cao làm việc: ho = 150 – 15 = 135 cm Chọn 1520 a200 có As = 47.1 cm2 để bố trí cho đài cọc SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 177 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MĨNG: Trình bày cụ thể vẽ kết cấu 10/10 Do thời gian có hạn đồ án, giả thiết bỏ qua ảnh hƣởng thời tiết thời gian thi công, ta so sánh phƣơng án cọc thông qua tiêu khối lƣợng bê tông cốt thép sử dụng tiêu điều kiện thi công Chỉ tiêu điều kiện kỹ thuật Cả hai phƣơng án móng đủ khả chịu tải trọng cơng trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện ổn định nhƣ lún lệch móng thoả 6.7.3 Chỉ tiêu điều kiện thi công a) Cọc khoan nhồi : Ƣu điểm: Phƣơng pháp thi công cọc khoan nhồi cho phép PVL xấp xỉ Pđn, từ ta tận dụng hết khả chịu lực bê tông Cọc khoan nhồi đạt đến chiều sâu hàng trăm mét (khơng hạn chế nhƣ cọc ép), phát huy đƣợc triệt để đƣờng kính cọc chiều dài cọc Có khả tiếp thu tải trọng lớn Có khả xuyên qua lớp đất cứng Đƣờng kính cọc lớn làm tăng độ cứng ngang cơng trình Cọc nhồi khắc phục đƣợc nhƣợc điểm nhƣ tiếng ồn, chấn động ảnh hƣởng đến cơng trình xung quanh; Chịu đƣợc tải trọng lớn làm rung động đất, mặt khác cơng trình có chiều cao lớn (42m) nên giúp cho cơng trình giữ ổn định tốt Mũi cọc đƣợc đặt xuống lớp đất số 4, lớp cát pha màu nâu sẫm, trạng thái cứng hoàn toàn đảm bảo sức chịu tải nhƣ độ lún cọc Giá thành cọc khoan nhồi thời gian gần giảm đáng kể máy móc thiết bị thi cơng ngày phổ biển Nhƣợc điểm: Theo tổng kết sơ bộ, cơng trình nhà cao tầng khơng lớn (dƣới 12 tầng), kinh phí xây dựng móng thƣờng lớn 2-2.5 so sánh với cọc ép Tuy nhiên số lƣợng tầng lớn dẫn đến tải trọng cơng trình lớn giải pháp cọc khoan nhồi lại trở thành giải pháp hợp lý Công nghệ thi cơng địi hỏi kỹ thuật thuật cao, để tránh tƣợng phân tầng (có lổ hổng bêtơng) thi cơng đổ bêtơng dƣới nƣớc có áp, dòng thấm lớn qua lớp đất yếu có chiều dày lớn( loại bùn, loại hạt cát nhỏ, cát bụi bão hoà thấm nƣớc) SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 178 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa Biện pháp kiểm chất lƣợng bêtông cọc thƣờng phức tạp gây nhiều tốn thực thi chủ yếu sử dụng phƣơng pháp thử tĩnh, siêu âm số cọc thử để kiểm tra chất lƣợng bêtông cọc Việc khối lƣợng bêtơng thất q trình thi cơng thành lỗ khoan không bảo đảm dễ bị sập hố khoan trƣớc đổ bêtông gây ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng thi công cọc Ma sát bên thân cọc có phần giảm đáng kể so với coc đóng cọc ép công nghệ khoan tạo lỗ Khi thi cơng, cơng trình khơ Phạm vi áp dụng cơng trình tính tốn: hồn tồn thích hợp b) Cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn Ƣu điểm: Giá thành rẻ, thi công đơn giản Dễ kiểm tra chất lƣợng đoạn cọc đƣợc thử dƣới lực ép, xác định đƣợc sức chịu tải cọc ép qua lực ép cuối Nhƣợc điểm: Kích thƣớc sức chịu tải cọc bị hạn chế tiết diện cọc, chiều dài cọc Cọc ép thi công gây chấn động làm ảnh hƣởng đến cơng trình xung quanh thƣờng gặp cố q trình thi cơng gặp phải đá ngầm, ép qua lớp đất cứng hay đất cát Phạm vi áp dụng cơng trình tính tốn: hồn tồn thích hợp 6.7.4 Chỉ tiêu điều kiện kinh tế Khi xét đến tiêu kinh tế, ta cần phải xét đến hiệu kinh tế tổng hợp, không xem xét khối lƣợng vật liệu sử dụng giá thành thân phƣơng án móng mà cịn xem xét nhân tố ảnh hƣởng đến tính kinh tế nhƣ yêu cầu sử dụng , điều kiện thi công ,…Tuy nhiên vấn đề khó định lƣợng xác , đặc biệt yếu tố giá thành thay đổi đa dạng đơn vị thi công, lực nhà thầu Trong phạm vi đồ án, chƣa có điều kiện tiếp xúc thực tế nên mặt giá thi công em chƣa thể nắm rõ đƣợc, tạm thời em xin so sánh hai phƣơng án thông qua việc so sánh sơ khối lƣợng vật liệu phƣơng án Dựa vào kết thống kê ta nhận thấy phƣơng án móng cọc ép có khối lƣợng thép bêtơng nhỏ nhiềuvới phƣơng án cọc khoan nhồi Phƣơng án cọc khoan nhồi có giá thành thi cơng cao địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân có tay nghề máy móc đại Cịn phƣơng án móng cọc ép thi cơng đơn giản khơng địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân lành nghề, máy móc đại nên giá thành hạ SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 179 Đồ án tốt nghiệp Kỹ Sƣ, Khóa 2008 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa 6.8 KẾT LUẬN Với tiêu so sánh trên, ta thấy hai phƣơng án móng có ƣu điểm khuyết điểm, nhiên với điều kiện địa chất cụ thể cơng trình mà ta tính toán, phƣơng án cọc ép phƣơng án tối ƣu Vì em định chọn phƣơng án cọc ép phƣơng án móng cơng trình tính toán SVTH: Trần Quốc Hưng Trang 180 ... THIỆU CƠNG TRÌNH 115 6.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 115 6.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MĨNG 118 6.4 CƠ SỞ TÍNH TỐN 120 6.4.1 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TỐN 120 CHƢƠNG VII: THIẾT KẾ PHƢƠNG... tính h Xét tỉ số d để xác định liên kết sàn với dầm Theo đó: hs hd   Bản sàn liên kết ngàm với dầm; hs hd <  Bản sàn liên kết khớp với dầm; hs Kết đƣợc trình bày bảng 2.9 M II M M M M II I... 3.8  liên kết với dầm nắp bao quanh xem liên kết ngàm h Xét tỉ số dd để xác định liên kết sàn với dầm Theo đó: hbd hdd   Bản sàn liên kết ngàm với dầm; hbd hdd <  Bản sàn liên kết khớp với