So sánh một số giải pháp kỹ thuật và kết cấu công trình chung cư phúc bảo minh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP SO SÁNH MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT VÀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH CHUNG CƯ PHÚC BẢO MINH SVTH: TRẦN THANH TIN - STSV: 110150089 PHAN ĐỨC KHƯƠNG - STSV: 110150049 NGUYỄN HỮU TÙNG - STSV: 110150256 GVHD: PGS TS TRẦN QUANG HƯNG PGS TS ĐẶNG CÔNG THUẬT KS THÁI VĂN LINH Đà Nẵng – Năm 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ 1.1.1 Các quy định quản lý đầu tư xây dựng: 1.1.2 Các quy chuẩn - tiêu chuẩn áp dụng: 1.1.3 Các văn pháp lý có liên quan: 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2.1 Chủ đầu tư: 1.2.2 Tên dự án: 1.2.3 Địa điểm: 1.2.4 Vị trí trạng khu đất xây dựng: 1.2.5 Đặc điểm trạng 1.2.6 Điều kiện tự nhiên 1.2.7 Hạ tầng kỹ thuật: 1.2.8 Cấp bậc cơng trình xây dựng: 1.3 KHÁI QUÁT TỔNG MẶT BẰNG: 1.3.1 Tổng mặt bằng: 1.3.2 Sân đường nội bộ, xanh: 1.4 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC: 10 1.4.1 Cao độ thiết kế công trình : 10 1.4.2 Giải pháp bố trí mặt bằng: 10 1.4.3 Cấu trúc vật liệu xây dựng chủ yếu cơng trình : 17 1.4.4 Giải pháp kiến trúc vật liệu hoàn thiện cho hộ 17 1.4.5 Giải pháp thiết kế mặt đứng : 18 1.4.6 Các chi tiết cơng trình u cầu vật liệu chống cháy : 18 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ SƠ BỘ TIẾT DIỆN 19 2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 19 2.1.1 Đặc điểm chịu lực nhà cao tầng 20 2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN NGẦM 22 2.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 22 2.3.1 Chọn sơ chiều dày sàn 22 2.3.2 Chọn sơ tiết diện dầm 24 2.3.3 Chọn sơ tiết diện cột (khối thấp tầng) 24 2.3.4 Chọn sơ tiết diện vách, lõi 27 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ MƠ HÌNH HĨA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 30 3.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 30 3.1.1 Bê tông 30 3.1.2 Cốt thép 30 3.1.3 Lớp bảo vệ bê tông tối thiểu 30 3.2 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ 31 3.2.1 Phân tích kết cấu 31 3.2.2 Thiết kế móng 31 3.2.3 Thiết kế phần thân 32 3.3 PHẦN MỀM 32 3.4 ĐƠN VỊ SỬ DỤNG 32 3.5 MƠ HÌNH HĨA CƠNG TRÌNH 32 3.5.1 Tĩnh tải 32 3.5.2 Hoạt tải 33 3.5.3 Tải trọng gió 34 3.5.4 Tải trọng động đất 43 3.5.5 Xác định nội lực 49 3.5.6 Kiểm tra cơng trình 51 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 56 4.1 PHƯƠNG ÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 56 ❖ ❖ Sàn tầng điển hình tầng 3-27 56 4.1.1 Số liệu tính tốn 56 4.1.2 Phương pháp thủ công 56 4.1.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 59 Sàn tầng sân thượng 71 4.2 THẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC: 86 4.2.1 Mở đầu 86 4.2.2 Số liệu tính tốn 86 4.2.3 Sơ kích thước 87 4.2.4 Vật liệu: 87 4.2.5 Khoảng cách từ tim cáp đến mép sàn 91 4.2.6 Xác định cao độ hình dạng cáp sàn 92 4.2.7 Tính số lượng cáp cần thiết dải sàn : 94 4.2.8 Chọn ứng suất hữu hiệu cáp: 96 4.2.9 Kiểm tra ứng suất bê tông 100 4.2.10 Tính tốn cốt thép thường gia cường 105 4.2.11 Kiểm tra khả chịu lực 106 4.3 THIẾT KẾ, TÍNH TỐN VÁCH 112 4.3.1 Phương pháp tính tốn bố trí cốt thép dọc cho vách 113 4.3.2 Tính tốn cốt thép ngang cho vách: 118 4.3.3 Tính tốn cụ thể vách V1 119 4.3.4 Kiểm tra lực dọc qui đổi vách 124 4.4 THIẾT KẾ THÉP CỘT: 125 4.4.1 Thiết kế thép dọc cột: 125 4.4.2 Tính tốn thép đai cho cột: 128 4.4.3 Tính tốn cột cụ thể C1: 130 4.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM 138 4.5.1 Tính tốn dầm cụ thể DTH-24 138 4.6 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 143 4.6.1 Giới thiệu sơ lược móng cọc khoan nhồi 143 4.6.2 Cấu tạo lớp địa chất 144 4.6.3 Tải trọng tính tốn 144 4.6.4 Các giả thiết tính tốn 146 4.6.5 Thiết kế móng M1 (tại cột biên khung trục 7a) 147 4.7 THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP LY TÂM 161 4.7.1 Tính tốn sức chịu tải cọc 161 4.7.2 Xác đinh số lượng cọc 163 4.7.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 164 4.7.4 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 165 4.7.5 Kiểm tra lại với tổ hợp nội lực lại: 166 4.7.6 Kiểm tra đáy khối móng quy ước 167 4.7.7 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 170 4.7.8 Tính toán cốt thép đài cọc 171 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH THEO PHƯƠNG ÁN TƯỜNG PANEL 174 5.1 Mở đầu 174 5.2 Thông tin panel sử dụng: 174 5.2.1 Thành phần cấu tạo tường: 174 5.2.2 Quy trình sản xuất: 175 5.2.3 Quy cách sản phẩm thông số kĩ thuật: 176 5.3 MƠ HÌNH HĨA CƠNG TRÌNH 179 5.3.1 Tĩnh tải 179 5.3.2 Hoạt tải 179 5.3.3 Tải trọng gió 179 5.3.4 Tính tốn tải trọng động đất: 185 5.3.5 Xác định nội lực 188 5.3.6 Kiểm tra công trình 190 5.4 THIẾT KẾ, TÍNH TỐN VÁCH 193 5.4.1 Tính tốn cốt thép vách 193 5.4.2 Kiểm tra lực dọc qui đổi vách 193 5.5 THIẾT KẾ CỐT THÉP CỘT 193 5.6 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM 194 5.7 SO SÁNH KHỐI LƯỢNG PHẦN KHUNG PHƯƠNG ÁN 195 5.7.1 So sánh khối lượng vật liệu 195 5.8 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TƯỜNG PANEL 199 5.8.1 Tải trọng tính tốn 199 5.8.2 Thiết kế móng M1 (tại cột biên khung trục 7A) 201 5.9 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC: 210 5.9.1 Tính tốn sức chịu tải cọc 210 5.9.2 Xác đinh số lượng cọc 212 5.10 SO SÁNH MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 224 5.10.1 Khối lượng bê tông 224 5.10.2 Khối lượng thép 225 5.10.3 Bảng so sánh 227 5.11 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN TƯỜNG KHI SỬ DỤNG MĨNG CỌC BÊ TƠNG LY TÂM ULT: 228 5.11.1 Bê tông đài: 228 5.11.2 Khối lượng thép đài: 228 5.11.3 So sánh cọc: 231 CHƯƠNG 6: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 233 6.1 Công tác thi công tường vây hệ giằng chống shoring 233 6.1.1 Phương án thi công 233 6.2 Kiểm tra tường vây mô Plaxis 233 6.2.1 Thông số địa chất áp dụng cho cơng trình 233 6.2.2 Xét mặt cắt nguy hiểm qua cơng trình 236 6.2.3 Kết nội lực tính tốn phân tích 237 6.2.4 Kiểm tra hố đào 241 6.2.5 Kiểm tra tường vây: 241 6.2.6 Kiểm tra hệ giằng chống shoring 243 6.2.7 Kiểm tra hệ chống kingpost 249 6.2.8 Kiểm tra cọc khoan nhồi D600 đỡ hệ shoring 251 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Phối cảnh cơng trình Hình 1-2 Bản vẽ quy hoạch tổng thể mặt Hình 1-3 Mặt định vị ranh quy hoạch-ranh cơng trình tầng Hình 1-4 Mặt kiến trúc tầng hầm 12 Hình 1-5 Mặt kiến trúc tầng 13 Hình 1-6 Mặt kiến trúc tầng 14 Hình 1-7 Mặt đứng trục J-D 15 Hình 1-8 Mặt cắt B-B 16 Hình 2-1 Mơ hình cơng trình 19 Hình 2-2 Kích thước sàn điển hình 23 Hình 2-3 Khu vực cột khối thấp tầng 26 Hình 2-4 Định vị cột vách tầng 28 Hình 2-5 Định vị cột vách tầng 29 Hình 3-1 Tiêu chí tính đặn nhà có giật cấp 43 Hình 3-2 Phổ phản ứng đàn hồi phương ngang 47 Hình 3-3 Chuyển vị giới hạn theo phương ngang theo yêu cầu cấu tạo 52 Hình 3-4 Chuyển vị ngang đỉnh theo phương X 52 Hình 3-5 Chuyển vị ngang đỉnh cơng trình phương Y 53 Hình 3-6 Biểu đồ chuyển vị ngang cơng trình 53 Hình 4-1 Các sơ đồ tính sàn 59 Hình 4-2 Mơ hình sàn điển hình 3D 60 Hình 4-3 Tải trọng tường trực tiếp lên sàn tầng điển hình 61 Hình 4-4 Hoạt tải sàn tầng điển hình 61 Hình 4-5 Chia bảng sàn tầng điển hình 62 Hình 4-6 Chia dải strip theo phương X sàn tầng điển hình 62 Hình 4-7 Chia dải strip theo phương Y sàn tầng điển hình 63 Hình 4-8 Nội lực dải strip theo phương X sàn tầng điển hình 63 Hình 4-9 Nội lực dải strip theo phương Y sàn tầng điển hình 64 Hình 4-10 Độ võng sàn tầng điển hình 68 Hình 4-11 Tĩnh tải tường tác dụng trực tiếp lên sàn sân thượng 72 Hình 4-12 Hoạt tải sàn sân thượng (đơn vị tonf/m2 ) 72 Hình 4-13 Tải trọng hồn thiện sàn sân thượng(đơn vị tonf/m2 ) 73 Hình 4-14 Dải strip A, theo phương X sàn sân thượng 73 Hình 4-15 Dải strip B, theo phương Y sàn sân thượng 74 Hình 4-16 Nội lực dải srip A, phương X sàn sân thượng 74 Hình 4-17 Nội lực dải strip B, phương Y sàn sân thượng 75 Hình 4-18 Chia bảng sàn tầng sân thượng 75 Hình 4-19 Nội lực sàn S4 76 Hình 4-20 Độ võng sàn tầng sân thượng 83 Hình 4-21 Nứt mắt sàn sân thượng tác dụng dài hạn 84 Hình 4-22 Nứt mặt sàn sân thượng tác dụng dài hạn 84 Hình 4-23 Nứt mặt sàn sân thượng tác dụng ngắn hạn 85 Hình 4-24 Nứt mặt sàn sân thượng tác dụng ngắn hạn 85 Hình 4-25 Ống gen dẹt mạ kẽm 89 Hình 4-26 Đầu neo sống 90 Hình 4-27 Kích thước đầu neo vỏ bọc (tham khảo catalogue VSL) 91 Hình 4-28 Bố trí cáp theo phương trục 1-16 91 Hình 4-29 Bố trí cáp theo phương trục A-J 92 Hình 4-30 Cao độ hình dạng cáp 92 Hình 4-31 Hình dạng cáp khai báo vào phần mềm 93 Hình 4-32 Sơ đồ tính moment 94 Hình 4-33 Số lượng cáp tính tốn 95 Hình 4-34 Bố trí cáp sàn theo phương Y 95 Hình 4-35 Bố trí cáp sàn theo phương X 96 Hình 4-36 Mơ hình sàn lúc căng cáp 101 Hình 4-37 Moment phương Y tổ hợp căng cáp 102 Hình 4-38 Moment phương X tổ hợp căng cáp 102 Hình 4-39 Tổ hợp giai đoạn sử dụng 103 Hình 4-40 Mơ hình sàn giai đoạn sử dụng 103 Hình 4-41 Kiểm tra ứng suất giai đoạn sử dụng dải A, phương X 104 Hình 4-42 Kiểm tra ứng suất giai đoạn sử dụng dải B, phương Y 105 Hình 4-43 Khai báo tổ hợp kiển tra khả chịu lực trạng thái giới hạn 106 Hình 4-44 Các tiết diện nguy hiểm tổ hợp tính tốn dải A 108 Hình 4-45 Kiểm tra tiết diện dải A, phương X 108 Hình 4-46 Các tiết diện nguy hiểm tổ hợp tính tốn dải B 108 Hình 4-47 Kiểm tra tiết diện dải B, phương Y 108 Hình 4-48 Tổ hợp tính toán độ võng tức thời sàn 110 Hình 4-49 Độ võng tức thời sàn ULT 110 Hình 4-50 Độ võng sàn tác dụng tải dài hạn 111 Hình 4-51 Minh họa tính vách theo pp ứng suất đàn hồi 114 Hình 4-52 Minh họa tính vách theo pp vùng biên chịu moment 115 Hình 4-53 Biểu đồ ứng suất bê tông, biểu đồ biến dạng, quan hệ ứng suất biến dạng cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318, BS 8110, AS 3600 117 Hình 4-54 Biểu đồ tương tác 118 Hình 4-55 Kích thước tiết diện vách V1 120 Hình 4-56 Giả thiết vùng biên chịu moment vách V1 120 Hình 4-57 Các thơng số tính tốn vách 122 Hình 4-58 Mặt cắt bố trí thép vách V1 123 Hình 4-59 Vị trí cột tính tốn 130 Hình 4-60 Sơ đồ qui ước cột 130 Hình 4-61 Giá trị nội lực cột comb1 (kN, kN.m) 131 Hình 4-62 Giá trị nội lực cột comb8 (kN, kN.m) 131 Hình 4-63 Giá trị nội lực cột comb7 (kN, kN.m) 132 Hình 4-64 Sự bó lõi bê tơng 136 Hình 4-65 Bố trị thép cột 138 Hình 4-66 Vị trí dầm xét 139 Hình 4-67 Giá trị nội lực tổ hợp ENVE tính dầm (tonf, tonf-m) 139 Hình 4-68 Bố trí thép dầm DTH-24 143 Hình 4-69 Sơ đồ kiểm tra chiều sâu chôn đài 146 Hình 4-70 Bố trí cọc vào đài móng 153 Hình 4-71 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng đài cọc 159 Hình 4-72 Sơ đồ tính thép đài cọc 160 Hình 4-73 Bố trí cọc vào đài 164 Hình 4-74 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng phương án cọc ly tâm 171 Hình 4-75 Sơ đồ tính thép đài móng phương án cọc ly tâm 172 Hình 5-1 Thành phần cấu tạo tường Panel 175 Hình 5-2 Qui trình sản xuất tường Panel 176 Hình 5-3 Quy cách sản phẩm 177 Hình 5-4 Thông số kĩ thuật tường Panel 177 Hình 5-5 Chuyển vị ngang đỉnh theo phương X(Panel) 190 Hình 5-6 Chuyển vị ngang đỉnh cơng trình phương Y(Panel) 191 Hình 5-7 Biểu đồ chuyển vị ngang cơng trình 191 Hình 5-8 Bố trí cốt thép cột 194 Hình 5-9 Bố trí cọc vào đài móng 203 Hình 5-10 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng 208 Hình 5-11 Sơ đồ tính cốt thép đài cọc 209 Hình 5-12 Bố trí cọc ly tâm vào đài móng 212 Hình 5-13 Sơ đồ tính chọc thủng đài móng 219 Hình 5-14 Sơ đồ tính tốn cốt thép đài móng 221 Hình 6-1 Mơ hình MC 1-1 236 Hình 6-2 Mơ hình MC 2-2 237 Hình 6-3 Biến dạng đất MC 1-1 237 Hình 6-4 Nội lực chuyển vị tường vây đường LMN 238 Hình 6-5 Nội lực chống 238 Hình 6-6 Hệ số ổn định tổng thể hố đào 239 Hình 6-7 Biến dạng đất MC 2-2 239 Hình 6-8 Nội lực chuyển vị tường vây sát nhà dân 240 Hình 6-9 Nội lực chống 240 Hình 6-10 Hệ số ổn định tổng thể hố đào 241 Hình 6-11 Mức độ phân loại ảnh hưởng theo Rankin(1988) 241 Hình 6-12 Mơ hình, tiết diện cấu kiện shoring 244 Hình 6-13 Mơ hình 3D hệ giằng shoring 244 Hình 6-14 Biểu đồ moment 3-3(kN.m) 245 Hình 6-15 Biểu đồ moment 2-2(kN.m) 245 Hình 6-16 Biểu đồ lực dọc (kN) 246 Hình 6-17 Phản lực kingpost H250x250x9x14 đỡ hệ shoring 249 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Sơ tiết diện cột 27 Bảng 3.1 Chiều dày bê tông bảo vệ 31 Bảng 3.2 Tĩnh tải sàn hộ 33 Bảng 3.3 Tĩnh tải sàn vệ sinh 33 Bảng 3.4 Tĩnh tải sàn sân thượng 33 Bảng 3.5 Tĩnh tải sàn mái 33 Bảng 3.6 Thông số cầu thang 33 Bảng 3.7 Tĩnh tải chiếu nghĩ 33 Bảng 3.8 Tĩnh tải thang 33 Bảng 3.9 Tĩnh tải tường gạch nung 100 33 Bảng 3.10 Tĩnh tải tường gạch nung 200 33 Bảng 3.11 Hoạt tải sàn 34 Bảng 3.12 Giá trị thành phần tĩnh gió phương X 35 Bảng 3.13 Giá trị thành phần tĩnh gió phương Y 35 Bảng 3.14 Chu kì dao động phương X 37 Bảng 3.15 Chu kì dao động phương Y 37 Bảng 3.16 Giá trị thành phần động gió phương X 38 Bảng 3.17 Giá trị thành phần động gió phương Y 39 Bảng 3.18 Tổ hợp tải trọng gió phương X 40 Bảng 3.19 Tổ hợp tải trọng gió phương Y 41 Bảng 3.20 Tâm hình học cơng trình 42 Bảng 3.21 Tâm khối lượng cơng trình 43 Bảng 3.22 Thơng số cơng trình khu vực xây dựng 45 Bảng 3.23 Thông số công trình 45 Bảng 3.24 Chu kì tần số phương X tính động đất 45 Bảng 3.25 Chu kì tần số phương Y tính động đất 45 Bảng 3.26 Xây dựng phổ phản ứng thiết kế 47 Bảng 3.27 Trọng lượng hữu hiệu dạng dao động theo phương X 49 Bảng 3.28 Trọng lượng hữu hiệu dạng dao động phương Y 49 Bảng 3.29 Thống kê trọng lượng hữu hiệu phương X 49 Bảng 3.30 Thống kê trọng lượng hữu hiệu phương Y 49 Bảng 3.31 Tải trọng động đất phương X dạng thứ 49 Bảng 3.32 Tải trọng động đất phương X dạng thứ 49 Bảng 3.33 Tải trọng động đất phương Y dạng thứ 49 Bảng 3.34 Tải trọng động đất phương Y dạng thứ 49 Bảng 3.35 Tổ hợp tải trọng tính tốn cơng trình 50 Bảng 3.36 Kiểm tra gia tốc đỉnh cơng trình 54 Bảng 3.37 Chuyển vị lệch tầng phương X 55 Bảng 3.38 Chuyển vị lệch tầng phương Y 55 Bảng 4.1 Tính tốn thép sàn tầng điển hình 3-27 64 Bảng 4.2 Tính tốn thép sàn tầng sân thượng 85 Bảng 4.3 Thông số cáp ASTM A416 Grade 270k 88 Bảng 4.4 Thông số thép thương sàn ULT 89 Bảng 4.5 Thơng số quĩ đạo cáp tính tốn 93 Bảng 4.6 Tổn hao trung bình ứng suất 99 Bảng 4.7 So sánh tiêu kết cấu 111 Bảng 4.8 So sánh tiêu cốt thép 112 Bảng 4.9 Tính tốn thép vách V1 124 Bảng 4.10 Tính tốn thép vách V2 124 Bảng 4.11 Tính tốn thép vách V3 124 Bảng 4.12 Lực dọc qui đổi vách V1 124 Bảng 4.13 Lực dọc qui đổi vách V2 124 Bảng 4.14 Lực dọc qui đổi vách V3 125 Bảng 4.15 Mơ hình tính tốn cột theo phương 127 Bảng 4.16 Kiểm tra thép cột chịu động đất 129 Bảng 4.17 Tổ hợp nội lực tính cột 131 Bảng 4.18 Số liệu tính cột 133 Bảng 4.19 Kiểm tra lực dọc qui đổi cột tầng hầm 137 Bảng 4.20 Kiểm tra lực dọc qui đổi cột tầng 137 Bảng 4.21 Tính tốn cốt thép dầm khung trục 143 Bảng 4.22 Cốt thép đai dầm 143 Bảng 4.23 Cấu tạo lớp địa chất 144 Bảng 4.24 Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột biên khung trục 7A 144 Bảng 4.25 Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột biên khung trục 7C 145 Bảng 4.26 Tổ hợp tải trọng tính toạn chân cột biên khung trục 7F-H 145 Bảng 4.27 Tổ hợp tải trọng tính tốn chân cột biên khung trục 7J 146 Bảng 4.28 Phân chia lớp đất phân tố 150 Bảng 4.29 Chỉ số SPT lớp đất xung quanh cọc mũi cọc 151 Bảng 4.30 Giá trị phản lực đầu cọc 154 Bảng 4.31 Giá trị phản lực đầu cọc tổ hợp lại 155 Bảng 4.32 Tính ứng suất thân theo chiều sâu lớp đất 157 Bảng 4.33 Phân bố ứng suất đáy khối móng qui ước 158 Bảng 4.34 Phân chia lớp đất phân tố 162 Bảng 4.35 Giá trị phản lực đầu cọc phương án cọc ly tâm 165 Bảng 4.36 Giá trị phản lực đầu cọc tổ hợp lại 166 Bảng 4.37 Ứng suất thân theo chiều sâu lớp đất phương án cọc ly tâm 169 Bảng 4.38 Phân bố ứng suất đáy móng khối quy ước 170 Bảng 5.1 Tĩnh tải tường Panel 90mm(tầng 3>27) 179 Bảng 5.2 Tĩnh tải tường Panel 90mm(tầng 1,2) 179 Bảng 5.3 Tĩnh tải tường Panel 150mm(tầng 3>27) 179 Bảng 5.4 Tỉnh tãi tường Panel 150mm(tầng 1,2) 179 Bảng 5.5 Giá trị thành phần tĩnh gió phương X 180 Bảng 5.6 Giá trị thành phần tĩnh gió phương Y 180 Bảng 5.7 Chu kì tần số phương X 180 Bảng 5.8 Chu kì tần số phương Y 180 Bảng 5.9 Giá trị thành phần động gió phương X 181 Bảng 5.10 Giá trị thành phần động gió phương Y 182 Bảng 5.11 Tổng hợp gió phương X 183 Bảng 5.12 Tổng hợp gió phương Y 184 Bảng 5.13 Thông số cơng trình, địa điểm xây dựng 185 Bảng 5.14 Thông số đất 185 Bảng 5.15 Chu kì tần số phương X 185 Bảng 5.16 Chu kì tần số phương Y 185 Bảng 5.17 Trọng lượng hữu hiệu dạng dao động phương X 186 Bảng 5.18 Trọng lượng hữu hiệu dạng dao động phương Y 186 Bảng 5.19 Thống kê trọng lượng hữu hiệu phương X 187 Bảng 5.20 Thống kê trọng lượng hữu hiệu phương Y 187 Bảng 5.21 Tải trọng động đất phương X dạng thứ (Panel) 187 Bảng 5.22 Tải trọng động đất phương X dạng thứ 2(Panel) 187 Chuyển vị ngang Momen uốn Lực cắt 37.54 mm 171.04 kN.m/m 103.09 kN/m Hình 6-4 Nội lực chuyển vị tường vây đường LMN Hình 6-5 Nội lực chống 238 Hình 6-6 Hệ số ổn định tổng thể hố đào  −Msf = 1.4603  1.4 → Hố đào đảm bảo ổn định 6.2.3.2 Qua đường nhà dân bãi đậu xe Hình 6-7 Biến dạng đất MC 2-2 239 Chuyển vị ngang Momen uốn Lực cắt 43.52 mm 115.15 kN.m/m 82.53 kN/m Hình 6-8 Nội lực chuyển vị tường vây sát nhà dân Hình 6-9 Nội lực chống 240 Hình 6-10 Hệ số ổn định tổng thể hố đào  −Msf = 1.919  1.4 → Hố đào đảm bảo ổn định 6.2.4 Kiểm tra hố đào Hệ số ổn định tổng thể đánh giá theo phương pháp cân giới hạn (Phương pháp Bishop, Janbu, Spencer…) phương pháp phần tử hữu hạn Trong điều kiện ngắn hạn, hệ số an toàn (FOS) lấy 1.2 điều kiện dài hạn, FOS lấy 1.4 Ngồi ra, tham khảo hệ số ổn định trượt mái mục 5.10.2 tiêu chuẩn TCVN 9355:2012 – Gia cố đất yếu bấc thấm thoát nước sau: Phần đắp cao Hd xem đủ ổn định hệ số ổn định K jmin ≥ 1.2 (theo phương pháp phân mảnh cổ điển) K jmin ≥ 1.4 (theo phương pháp Bishop) → Nhận thấy hố đào đảm bảo ổn định 6.2.5 Kiểm tra tường vây: 6.2.5.1 Kiểm tra chuyển vị tường vây Hình 6-11 Mức độ phân loại ảnh hưởng theo Rankin(1988) Do xung quanh dự án có mặt tiếp giáp cơng trình lân cận nên chuyển vị ngang giới hạn phải lấy phạm vi H/500 – H/200 (0.2%H – 0.5%H, mức độ nhẹ), mặt lại 241 cho phép chuyển vị giới hạn lấy phạm vị H/200 – H/50 (0.5%H – 2%H, mức độ vừa phải) theo Rankin (1988) → Như vậy, với giá trị chuyển vị tường vây trên, cơng trình đảm bảo an tồn khơng gây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận 6.2.5.2 Kiểm tra khả chịu lực tường vây Tường vây cọc D400a500 sát đường LMN: Nội lực tính tốn, kiểm tra: M kt = M max 171.04 = = 57 kN m / m (3 số lượng cọc 3 m bề ngang mơ hình) Cọc D400 có thông số: Vật liệu Bê tông Rb = Rbt = B22.5 10.4 MPa Cốt thép Rs = 435 MPa CB500V 0.975 MPa Rsc = 435 MPa 22800 D= MPa 0.4 Es = m 210000 MPa Khoảng cách cọc a= 0.5 m Đường kính thép Số lượng thép d= n= 16 mm Ast = 1206 mm2 a= 0.05 m Eb = Đường kính cọc Diện tích cốt thép Bê tông bảo vệ Để đơn giãn kiểm tra, SV qui cọc trịn tiết diện vng 400x400mm, có diện tích thép chịu lực As = 603 mm2 RA 435.6, 03  = 0,18 →  m =  (1 − ) = 0,164 Tính hệ số  = s s = Rbbho 10, 4.40.35 Khả chịu lực tiết diện :  M  = m Rbbho2 = 0,164.10, 4.40.352.10−3 = 83,6kN.m → Tường vây đủ khả chịu lực Tường vây cọc D350a450 gần nhà dân bãi đậu xe: Nội lực tính tốn, kiểm tra: M kt = M max 115.15 = = 38.4kN m / m (3 số lượng cọc 3 m bề ngang mơ hình) Cọc D350 có thơng số: Vật liệu Bê tơng Rb = Rbt = B22.5 10.4 MPa 0.975 MPa Cốt thép Rs = 435 MPa Rsc = 435 MPa CB500V 242 Eb = Đường kính cọc 22800 D= MPa 0.35 Es = m Khoảng cách cọc a= 0.45 m Đường kính thép Số lượng thép d= n= 16 mm Ast = 1206 mm2 a= 0.05 m Diện tích cốt thép Bê tơng bảo vệ 210000 MPa Để đơn giãn kiểm tra, SV qui cọc tiết diện vng 350x350mm, có diện tích thép chịu lực As = 603 mm2 RA 435.6, 03  = 0, 24 →  m =  (1 − ) = 0, 211 Tính hệ số  = s s = Rbbho 10, 4.35.30 Khả chịu lực tiết diện :  M  = m Rbbho2 = 0, 211.10, 4.35.302.10−3 = 69,1kN.m → Tường vây đủ khả chịu lực 6.2.6 Kiểm tra hệ giằng chống shoring 6.2.6.1 Các thơng số vật liệu Thép hình : 6.2.6.2 Thép CCT38 f= 230 MPa Môđun đàn hồi E = 2.10 5Mpa; Môđun trượt G = 79000 Mpa Hệ số Poisson Khối lượng riêng  = 0.30  = 7850 kG/m3 Các thông số tải trọng Tĩnh tải: (TT) Trọng lượng thân kết cấu: phân tích tự động mơ hình Hoạt tải (HT) Được lấy từ kết phân tích mơ hình Plaxis Tổ hợp tải trọng: Comb1 = 1.1*TT + HT Dùng Comb1 để kiểm tra khả chịu lực hệ chống ngang biên 243 Hình 6-12 Mơ hình, tiết diện cấu kiện shoring Hình 6-13 Mơ hình 3D hệ giằng shoring 244 Hình 6-14 Biểu đồ moment 3-3(kN.m) Hình 6-15 Biểu đồ moment 2-2(kN.m) 245 Hình 6-16 Biểu đồ lực dọc (kN) 6.2.6.3 Kiểm tra dầm biên Các dầm biên có tiết diện giống nhau, để đơn giãn sinh viên chọn dầm có nội lực nguy hiểm để kiểm tra: KIỂM TRA DẦM BIÊN 2H-400x400x13x21 f= 230 fc = 218.5 MPa fv = 133.4 MPa c = 0.95 E= 210000 Mpa Nội lực tính tốn N= 2225 kN M= 721 kNm V= 456 kNm Tiết diện chống n= h= 400 mm Ix = 302356 cm4 bf = 400 mm Iy = 22400 cm4 tw = 13 mm Wx = 7558.9 cm3 tf = 21 mm Sx = 1800 cm3 A= 429.08 cm2 Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền: Kiểm tra khả chịu nén uốn 246 = N Mx 2225 721 + = + = 147, 24MPa  f  c = 218,5MPa −4 A Wx 429, 08.10 7558,9.10−6 → Thỏa điều kiện Kiểm tra ứng suất cắt: V S x 456.1800 = = = 20,88MPa  f v = 133, 4Mpa I x tw 302356.1,3.10−4 → Thỏa điều kiện 6.2.6.4 Kiểm tra shoring Các shoring có lực dọc lớn mô men theo phương bé, ta kiểm tra shoring cột chịu nén tâm Để đơn giản sinh viên chọn nội lực nguy hiểm để kiểm tra: Nmax = 1325 kN KIỂM TRA DẦM BIÊN H-400x400x13x21 f= 230 218.5 MPa fv = fc = 0.95 c = E= 210000 Mpa Tiết diện chống n= a= 20 h= 400 mm Ix = 65362 bf = 400 mm Iy = 22400 tw = 13 mm Wx = 3268.1 tf = 21 mm Wy = 1120 A= 214.54 cm Sx = 1800 Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền: Kiểm tra khả chịu nén 133.4 MPa cm cm4 cm4 cm3 cm3 cm3 N = 1325(kN )  A f  c = 214.54.100−2.230.1000.0,95 = 4687,7(kN ) → Thỏa điều kiện Kiểm tra độ mảnh Chiều dài tính tốn theo phương x: lox = L. x = 550.1 = 550(cm) Chiều dài tính tốn theo phương y: loy = L. y = 550.1 = 550(cm) Độ mảnh theo phương x: x = lox 550 = = 31,5 ix 17,45 Độ mảnh theo phương y: y = loy iy = 550 = 53,9 10, max = max x , y  = 53,9 Độ mảnh quy ước: 247  = f 230 = 53,9 = 1,78 E 210000    2,5; f E  = − (0,073 − 5,53 ).  = − (0,073 − 5,53 230 ).1,78 1,78 = 0,84 210000 Độ mảnh cho phép: N 1325 = 180 − 60 = 159,8  A f  c 0,84.214,54.100−2.230000.0,95 = 53,9  [ ] = 159,8 [ ] = 180 − 60. = 180 − 60 Có: max → Thỏa điều kiện Kiểm tra ổn định tổng thể N 1325 = = 73,54   c f = 218MPa  A 0,84.214,5 → Thỏa điều kiện Kiểm tra ổn định cục Ổn định bụng tác dụng ứng suất pháp: w = hw 358 h E 210000 = = 27,54  [ w ] = (1,3 + 0,15. ) = (1,3 + 0,15.1,782 ) = 53,6 t w 13 tw f 230 → Thỏa điều kiện Ổn định bụng tác dụng ứng suất tiếp: hw 358 E 210000 = = 27,54  2,3 = 2,3 = 70 t w 13 f 230 → Thỏa điều kiện Ổn định cánh chịu nén tác dụng ứng suất pháp: bof 193.5 b E 210000 = = 9,  [ of ] = (0,36 + 0,1. ) = (1,782.0,1 + 0,36) = 21, 45 tf 21 tf f 230 → Thỏa điều kiện Kết luận: Hệ shoring đủ khả chịu lực 248 6.2.7 Kiểm tra hệ chống kingpost Hình 6-17 Phản lực kingpost H250x250x9x14 đỡ hệ shoring Kiểm tra cấu kiện cột thép chịu nén tâm có Nmax = 41 kN Thép cột kingpost H250x250x9x14 có thơng số kĩ thuật: h= bf = tw = tf = A= Sx = 250 250 14 90 468 mm mm mm mm cm2 cm3 Ix = Iy = Wx = ix = iy = 10600 3646 846 10,8 6,4 cm4 cm4 cm3 cm cm Kiểm tra tiết diện theo điều kiện bền: Kiểm tra khả chịu nén N = 41(kN )  A f  c = 90.100−2.230.1000.0,95 = 1966,5(kN ) → Thỏa điều kiện Kiểm tra độ mảnh Chiều dài tính tốn theo phương x: lox = L. x = 1000.1 = 1000(cm) 249 Chiều dài tính tốn theo phương y: loy = L. y = 700.1 = 700(cm) Độ mảnh theo phương x: x = lox 1000 = = 92,1 ix 10,85 Độ mảnh theo phương y:  y = loy iy = 700 = 110 6,36 max = max x ,  y  = 110 Độ mảnh quy ước:  = f 230 = 110 = 3,64 E 210000 2,5    4,5;  = 1, 47 − 13 f f f − (0,371 − 27,3 ). + (0,0275 − 5,53 ) = 0,5 E E E Độ mảnh cho phép: N 41 = 180 − 60 = 177,5 −2  A f  c 0,5.90.100 230000.0,95 = 110  [ ] = 177,5 [ ] = 180 − 60. = 180 − 60 Có: max → Thỏa điều kiện Kiểm tra ổn định tổng thể N 41 = = 9,1   c f = 218MPa  A 0,5.90 → Thỏa điều kiện Kiểm tra ổn định cục Ổn định bụng tác dụng ứng suất pháp: w = hw 222 h E 210000 = = 24,67  [ w ] = (1, + 0,35. ) = (1, + 0,35.3,642 ) = 99,3 tw tw f 230 → Thỏa điều kiện Ổn định bụng tác dụng ứng suất tiếp: hw 222 E 210000 = = 24,67  2,3 = 2,3 = 70 tw f 230 → Thỏa điều kiện Ổn định cánh chịu nén tác dụng ứng suất pháp: bof 120.5 b E 210000 = = 8,6  [ of ] = (0,36 + 0,1. ) = (3,642.0,1 + 0,36) = 50,91 tf 14 tf f 230 → Thỏa điều kiện Cột thép kingpost đủ khả chịu lực 250 6.2.8 Kiểm tra cọc khoan nhồi D600 đỡ hệ shoring CẤU TẠO CỌC Đường kính cọc Cường độ bê tông Tương đương Mac Cường độ chịu nén tính tốn Cường độ chịu kéo tính tốn Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn Module đàn hồi d Rb Rbt Rbt.ser Eb 600 B22.5 M300 13 0.975 1.5 28500 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Pdn = m(mr RF + u m f fili ) R(T/m2): cường độ chịu tải chân cọc nhồi, phụ thuộc vào độ sệt B Chọn chiều dài cọc tính tốn: 1,5m Cao độ đỉnh cọc: -9.5m Cao độ đáy lớp đất 1: sét pha, dẻo cứng: -10m Cao độ đáy lớp đất 2: Cát pha, trạng thái dẻo: -17m Lớp đất Sét pha Cát pha li(m) 0.5 zi(m) 0.25 Trạng thái Dẻo cứng Dẻo fi(T/m2) 1.75 1.1 fili(T/m) 0.875 1.1 → Pdn = 1.(1.13.0, 283 +  0, 6.0,8.(0,875 + 1,1)) = 6, 66T Sức chịu tải tính tốn cọc: P 6,66 Pdntt = dn = = 4,8T 1, 1, Nmax = 4,1 T < Pdn tt= 4,8 T → Cọc D600 đảm bảo chịu lực chịu tải từ hệ shoring ❖ Tính tốn vị trí liên kết kingpost với cọc khoan nhồi Tất kingpost cắm vào cọc khoan nhồi móng, lực dọc lớn chân cột N = 41 (kN) Khi hạ kingpost vào cọc khoan nhồi, phần kingpost nằm bê tơng chịu tác dụng lực bám dính bê tông cọc khoan nhồi kingpost tao nên lực ma sát, trị số lực dính bám : F1 = t.P.L Trong : P : chu vi kingpost, m; L : chiều dài kingpost ngập bê tơng, m; 251 t : lực dính bám trung bình xác định theo cơng thức, t = k t tc (kN / m ) Với k hệ số an toàn, k = 0,7-0,8; ttc – giá trị lực dính bám tiêu chuẩn cốt thép bê tơng, lựa chọn sở thí nghiệm xác định lực dính cốt thép bê tơng, thể bảng sau Giá trị lực dính tiêu chuẩn cốt thép bê tông t tc theo kết thí nghiệm Lực cắt trung Ký hiệu Tải trọng Lực kéo căng mấu TN tối đa trước cốt thép Text kN kN Mpa mm S1000-1 1360 Không kéo 2,02 S1000-2 1350 Không kéo 2,00 1,25 S750-1 2503 1220 4,96 2,5 S750-2 3700 1000 7,33 24 S750-3 3445 Không kéo 6,83 11 S500-1 694 1000 2,06 S500-2 681 1000 2,02 1,5 bình/Lực bám dính ttc Khoảng trượt lớn Để đảm bảo kingpost truyền tải trọng xuống cọc khoan nhồi cách an tồn mà khơng gây phá hoại cọc : N max