(Luận văn thạc sĩ) chung cư an dương vương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG GVHD:PHAN THÀNH CHUNG SVTH:LÊ KHẮC HỒI SKL006244 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Phân khu chức 1.3 Các hệ thống kỹ thuật khác 1.3.1 Hệ thống diện 1.3.2 Hệ thống cấp nước 1.3.3 Hệ thống thoát nước 1.3.4 Hệ thống thơng gió 1.3.5 Hệ thống chiếu sang 1.3.6 Hệ thống PCCC 1.3.7 Hệ thống chống sét 1.3.8 Hệ thống thoát rác 1.4 Giải pháp thiết kế kết cấu 1.5 Phần mềm ứng dụng phân tích tính tốn 1.6 Tiêu chuẩn áp dụng 1.7 Vật liệu sứ dụng CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 2.1 Sơ đồ kích thước sơ dầm sàn 10 2.2 Mơ hình tính tốn nội lực sàn phần mềm SAFE V12 11 2.3 Tính tốn thép sàn 14 2.4 Kiểm tra chuyển vị sàn 17 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 18 3.1 Kiến trúc 18 3.2 Tính tốn 18 3.2.1 Sơ kích thước 18 3.2.2 Xác định tải trọng 19 3.2.3 Tính tốn thang 21 3.2.4 Tính tốn dầm chiếu nghĩ 23 CHƯƠNG 4: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 26 4.1 Tĩnh tải 26 4.2 Hoạt tải 27 4.3 Sơ tiết diện cột 27 4.4 Tải gió 28 4.4.1 Gió tĩnh 28 4.4.2 Gió động 29 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KHUNG TRỤC – B 37 5.1 Quan niệm tính tốn 37 5.2 Các trường hợp tải tổ hợp tải trọng 37 5.2.1 Các trường hợp tải 37 5.2.2 Tổ hợp tải trọng 37 5.3 Kết nội lực 37 5.4 Tính tốn thép cho hệ khung 39 5.4.1 Tính tốn dầm 39 5.4.2 Tính tốn thép cột 50 5.4.3 Tính tốn phần tử vách 55 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT KHU ĐÁT XÂY DỰNG 60 6.1 Tổng quan móng 60 6.2 Địa chất khu đất xây dựng 60 6.3 Tổng hợp địa chất 63 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG 66 7.1 Tổng quan cọc khoan nhồi 66 7.2 Chọn sơ thông số cọc 67 7.3 Tính tốn sức chịu tải cọc D01 67 7.3.1 Theo vật liệu làm cọc 67 7.3.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 68 7.3.3 Sức chịu tải coc theo SPT 70 7.3.4 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 71 7.3.5 Xác định độ cứng cọc 73 7.4 Tính tốn sức chịu tải cọc D02 74 7.4.1 Theo vật liệu làm cọc 74 7.4.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 75 7.4.3 Sức chịu tải coc theo SPT 77 7.4.4 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 78 7.5 Tính tốn móng M1 80 7.5.1 Xác định số lượng cọc 80 7.5.2 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 82 7.5.3 Kiểm tra xuyên thủng 84 7.5.4 Tính thép đài cọc 84 7.6 Tính móng M2 85 7.6.1 Xác định số lượng cọc 85 7.6.2 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 87 7.6.3 Kiểm tra xuyên thủng 90 7.6.4 Tính thép đài cọc 90 7.7 Tính móng M3 91 7.7.1 Xác định số lượng cọc 91 7.7.2 Kiểm tra ổn dịnh khối móng quy ước 92 7.7.3 Kiểm tra xuyên thủng 95 7.7.4 Tính thép đài cọc 95 7.8 Tính móng M4 96 7.8.1 Xác định số lượng cọc 96 7.8.2 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước 98 7.8.3 Tính thép đài cọc 100 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 2.1 Mặt hệ dầm sàn tầng điển hình Hình 2.2 Mơ hình sàn phần mềm SAFE Hình 2.3 Hoạt tải sàn SAFE Hình 2.4 Tĩnh tải sàn SAFE Hình 2.5 Chuyển vị sàn SAFE Hình 2.6 Nội lực dải Strip theo phương x Hình 2.7 Nội lực dải Strip theo phương y Hình 3.1 Mặt cầu thang tầng điển hình 183 Hình 3.2 Mặt cắt cầu thang 183 Hình 3.3 Các lớp cấu tạo bậc thang 15 Hình 3.4 Các lớp cấu tạo chiếu nghĩ 16 Hình 3.5 Hoạt tải tác dụng 16 Hình 3.6 Tĩnh tải tác dụng 17 Hình 3.7 Nội lực thang 17 Hình 3.8 Tải trọng truyền vào dầm 19 Hình 3.9 Sơ đồ tính dầm chiếu nghĩ 19 Hình 3.10 Biểu đồ momen 19 Hình 3.11 Biểu đồ lực cắt 240 Hình 4.1 Các lớp cấu tạo sàn 261 Hình 4.2 Đồ thị xác định hệ số động lực 25 Hình 4.3 Biểu đồ phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi 361 Hình 5.1 Biểu đồ moment khung trục B Error! Bookmark not defined.4 Hình 5.2 Biểu đồ moment khung trục 394 Hình 5.3 Mặt kết cấu khung 35 Hình 5.4 Sơ đồ nén lệch tâm xiên 46 Hình 5.5 Nội lực vách cứng 561 Hình 5.6 Phân chia vùng cho vách cứng 561 Hình 6.1 Biểu đồ SPT hố khoan 651 Hình 7.1 Bảng tra hệ số αp 66 Hình 7.2 Biểu đị xác định hệ số α 68 Hình 7.3 Bố trí cọc đài móng M1 76 Hình 7.4 Phản lực đầu cọc móng M1 76 Hình 7.5 Nội lực đài móng M1 850 Hình 7.6 Bố trí cọc đài móng M2 861 Hình 7.7 Phản lực đầu cọc móng M2 872 Hình 7.8 Nội lực đài móng M2 85 Hình 7.9 Bố trí cọc đài móng M3 86 Hình 7.10 Phản lực đầu cọc móng M3 87 Hình 7.11 Nội lực đài móng M3 951 Hình 7.12 Bố trí cọc đài móng M4 972 Hình 7.13 Phản lực đầu cọc móng M4 983 Hình 7.14 Nội lực đài móng M4 97 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Kết thép sàn 151 Bảng 3.1 Chiều dày tương đương lớp cấu tạo bậc thang theo phương xiên 16 Bảng 3.2 Bảng tải trọng tác dụng lên chiếu nghĩ 17 Bảng 3.3 Thép thang 19 Bảng 3.4 Chuyển vị 19 Bảng 4.1 Bảng giá trị tĩnh tải ô sàn thường tầng điển hình 22 Bảng 4.2 Bảng giá trị tĩnh tải ô sàn: nhà vệ sinh, lô gia, mái 22 Bảng 4.3 Bảng giá trị tải tường gạch 23 Bảng 4.4 Bảng giá trị hoạt tải loại phòng 23 Bảng 4.5 Bảng tiết diện cột 23 Bảng 4.6 Bảng tải trọng gió tĩnh theo phương X Y 24 Bảng 4.7 Chu kỳ khối lượng hữu hiệu mode 26 Bảng 4.8 Khối lượng, tâm khối lượng, tâm cứng cao trình sàn 27 Bảng 4.9 Giá trị dich chuyển theo phương X mode 27 Bảng 4.10 Giá trị dich chuyển theo phương Y mode 28 Bảng 4.11 Gió động theo phưỡng X 28 Bảng 4.12 Gió động theo phưỡng Y 29 Bảng 4.13 Bảng đỉnh gia tốc cơng trình 30 Bảng 4.14 Bảng giá trị tham số đất 30 Bảng 4.15 Phân tích phổ thiết kế 31 Bảng 5.1 Bảng trường hợp tải tác dụng lên khung 33 Bảng 5.2 Bảng Cốt thép dầm tầng điển hình Story3 37 Bảng 5.3 Tổng hợp thép cột 49 Bảng 5.4 Tổng hợp thép vách V1 54 Bảng 6.1 Bảng lớp đất mặt cắt địa chất 56 Bảng 6.2 Bảng thống kê dung trọng riêng tự nhiên lớp đất số 57 Bảng 6.3 Bảng thống kê độ ẩm tự nhiên lớp đất số 57 Bảng 6.4 Bảng thống kê dung trọng riêng đẩy lớp đất số 57 Bảng 6.5 Bảng thống kê số dẻo lớp đất số 57 Bảng 6.6 Bảng thống kê số dẻo lớp đất số (hiệu chỉnh) 58 Bảng 6.7 Bảng thống kê độ sệt lớp đất số 58 Bảng 6.8 Bảng thống kê độ sệt lớp đất số (hiệu chỉnh) 58 Bảng 6.9 Bảng thống kê hệ số rỗng theo cấp áp lực lớp đất số 58 Bảng 6.10 Bảng thống kê lực dính góc ma sát lớp đất số 59 Bảng 6.11 Bảng tổng hợp địa chất 59 Bảng 7.1 Bảng sức kháng ma sát thành cọc khoan nhồi theo tiêu lí D01 65 Bảng 7.2 Bảng sức kháng ma sát thành cọc khoan nhồi theo tiêu lí D02 67 Bảng 7.3 Nội lực móng M1 76 Bảng 7.4 Bảng tính thép M1 81 Bảng 7.5 Nội lực móng M2 851 Bảng 7.6 Bảng tính thép M2 86 Bảng 7.7 Nội lực móng M3 87 Bảng 7.8 Bảng tính thép M3 952 Bảng 7.9 Nội lực móng M4 962 Bảng 7.10 Bảng tính thép móng M4 97 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Tên cơng trình: Chung cư An Dương Vương Địa điểm xây dựng: Quận – TP.HCM Quy mơ cơng trình gồm tầng hầm,15 tầng điển hình, tầng thượng Chiều cao cơng trình: 56 m tính từ mặt đất tự nhiên 1.2 Phân khu chức Tầng hầm với chức nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện.Ngồi cịn bố trí phịng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy, phòng bảo vệ … Hệ thống hồ chứa nước đặt góc tầng hầm Tầng sử dụng làm khu thương mại phục vụ nhu cầu tòa nhà Các tầng sử dụng làm phòng ở, hộ cho thuê Chiều cao tầng 3,3m, tầng có hộ Cơng trình có hệ thống thang gồm thang máy thang đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển toàn khu chung cư 1.3 Các hệ thống kỹ thuật khác 1.3.1 Hệ thống diện Cơng trình sử dụng điện cung cấp từ nguồn: lưới điện TP Hồ Chí Minh máy phát điện có cơng suất 150 kVA (kèm theo máy biến áp tất đặt tầng hầm để tránh gây tiếng ồn độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt) Toàn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời với lúc thi cơng) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật luồn gen điện đặt ngầm tường sàn, đảm bảo không qua khu v ực ẩm ướt tạo điều kiện dễ dàng cần sửa chữa Ở tầng lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thồng ngắt điện tự động từ 1A ÷ 80A bố trí theo tầng theo khu vực (đảm bảo an tồn phịng chống cháy nổ) Mạng điện cơng trình thiết kế với tiêu chí sau: • An tồn: không qua khu vực ẩm ướt khu vệ sinh • Dễ dàng sửa chữa có hư hỏng dễ kiểm sốt cắt điện có cố • Dễ thi cơng Mỗi khu vực th cung cấp bảng phân phối điện Đèn thoát hiểm chiếu sáng trường hợp khẩn cấp lắp đặt theo yêu cầu quan có thẩm quyền 1.3.2 Hệ thống cấp nước Cơng trình sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước TP.Hồ Chí Minh chứa vào bể chứa ngầm sau bơm lên bể nước mái, từ phân phối xuống tầng cơng trình theo đường ống dẫn nước Hệ thống bơm nước cho cơng trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước bể mái đủ để cung cấp cho sinh hoạt cứu hỏa Các đường ống qua tầng bọc hộp gen nước Hệ thống cấp nước ngầm hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa ln bố trí tầng dọc theo khu vực giao thông đứng trần nhà 1.3.3 Hệ thống thoát nước Nước mưa mái thoát theo lỗ thu nước chảy vào ống nước mưa có đường kính d =140 mm xuống Riêng hệ thống thoát nước thải bố trí đường ống riêng Nước thải từ buồng vệ sinh có riêng hệ ống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đưa vào hệ thống nước chung 1.3.4 Hệ thống thơng gió Các tầng có cửa sổ thơng thống tự nhiên Bên cạnh đó, cơng trình cịn có khoảng trống thơng tầng nhằm tạo thơng thống thêm cho tịa nhà Hệ thống máy điều hịa cung cấp cho tất tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát cho khu vệ sinh ống gain dẫn lên mái 1.3.5 Hệ thống chiếu sang Các tầng chiếu sáng tự nhiên thơng qua kính bố trí bên ngồi giếng trời cơng trình Ngồi ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo bố trí cho cung cấp ánh sáng đến nơi cần thiết 1.3.6 Hệ thống PCCC Hệ thống báo cháy lắp đặt khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa trang bị đầy đủ bố trí hành lang, cầu thang…theo hướng dẫn ban phịng cháy chữa cháy Thành phố Hồ Chí Minh Bố trí hệ thống cứu hoả gồm họng cứu hoả lối đi, sảnh … với khoảng cách tối đa theo tiêu chuẩn TCVN 2622 –1995 1.3.7 Hệ thống chống sét Được trang bị hệ thống chống sét theo yêu cầu tiêu chuẩn chống sét nhà cao tầng (thiết kế theo TCVN 46 – 84) 1.3.8 Hệ thống thoát rác Rác thải tập trung tầng thơng qua kho rác bố trí tầng, chứa gian rác bố trí tầng hầm có phận để đưa rác thải Gian rác thiết kế kín đáo xử lý kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây nhiễm mơi trường 1.4 Giải pháp thiết kế kết cấu • Giải pháp kết cấu phần thân Hệ kết cấu chịu lực cơng trình hệ bao gồm dầm BTCT kết hợp với vách để chịu toàn tải đứng tải trọng ngang Vách BTCT có bề dày 300 mm Hệ kết cấu dầm - sàn dầm – sàn bê tơng cốt thép có bề dày 140 mm kết hợp với dầm • Giải pháp kết cấu phần móng Phương án móng cọc khoan nhồi BTCT Đường kính cọc D = 0.8m 1.5 Phần mềm ứng dụng phân tích tính tốn Mơ hình hệ kết cấu cơng trình: ETABS, SAFE Tính tốn cốt thép tính móng cho cơng trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA 1.6 Tiêu chuẩn áp dụng Công việc thiết kế tuân theo quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế nhà nước Việt Nam quy định nghành xây dựng: - TCVN 2737-1995: Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế; - TCVN 5574-2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép; - TCXD 198-1997: Nhà cao tầng –Thiết kế bê tơng cốt thép tồn khối; - TCXD 10304-2012: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế; - TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình; - TCVN 9386-2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất; - TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; - TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi thi công nghiệm thu; Bên cạnh tài liệu nước, để giúp cho q trình tính tốn thuận lợi, đa dạng nội dung tính tốn, đặc biệt cấu kiện (phạm vi tính tốn) chưa tiêu chuẩn thiết kế nước qui định rõ như: Thiết kế vách cứng, lõi cứng Nên q trình tính tốn có tham khảo tiêu chuẩn nước như: ACI 318-2005 Ngoài tiêu chuẩn quy phạm sử dụng số sách, tài liệu chuyên ngành nhiều tác giả khác (Trình bày phần tài liệu tham khảo) 1.7 Vật liệu sứ dụng Bê tơng sử dụng cho cơng trình loại bê tơng có cấp độ bền B25 cho hệ cột – dầm – sàn, B30 sủ dụng cho móng cơng trình - Bê tơng B25 + Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa + Cường độ tính tốn chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa + Module đàn hồi: Eb = 32500 MPa - Bê tông B30 + Cường độ tính tốn chịu nén: Rb = 17 MPa + Cường độ tính tốn chịu kéo: Rbt = 1.4 MPa + Module đàn hồi: Eb = 36000 MPa - Cốt thép • Cốt thép loại AI ( cốt thép có  ≤ 10mm) + Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 225 MPa + Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 225 MPa + Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw = 175 MPa + Module đàn hồi: Es = 210000 MPa • Cốt thép loại AIII ( cốt thép có  > 10mm) + Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 365 MPa + Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 365 MPa + Module đàn hồi: Es = 210000 MPa Kích thước khối quy ước: Lm = L − D +  Lc tan( / 4) = − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 13(m) Bm = B − D +  Lc tan( / 4) = − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 13( m) Diện tích đáy khối móng quy ước : Fm = 13×13 = 169 (m2) 7.6.2.1 Xác định khối lượng khối móng quy ước Thể tích đài cọc: W = 1.8×4×4+ 4×0.5×41.2 = 111.2 (m3) Thể tích đất khối móng qui ước: Wđất = 169×46.2 – 111.2 = 7409.3 (m3) Trọng lượng khối móng quy ước: Qm =  W+Wđ  tb Với:  i  hi 22  3.3 + 11.02  3.2 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  h 44.5  tb = 11.87(kN / m )  tb = = → Trọng lượng khối móng quy ước: Qm = 25×111.2 + 11.87×7409.3= 90728.4 (kN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : N tc = N 0tc + Qm = 10689 + 90728.3 = 101417( kN ) 7.6.2.2 Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước R tc = m1m2 ( Ab II + Bh II' + DcII −  II h0 ) ktc Tra bảng : m1 =1.1 ; m2 =1 ; ktc = 1; b = 12.2m; h = 44.5m tc = 22.70 → A = 0.632 ; B = 3.51; D = 6.12; CII = 60 kN/m2  II' =  i  hi 11.02  3.2 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  h 41.2 = 10.98(kN / m )  II =  II 20.83  + 2.3  11.02 = 13.99(kN / m3 ) 3.3 = htđ chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm h1 chiều dày lớp đất phía móng h2 chiều dày kết cấu sàn tầng hầm kc trị tính tốn trung bình trọng lượng thể tích kết cấu sàn hầm 88 → Rtc = 1.1 [0.632 13 10.99 + 3.51 46.2 13.99 + 6.12  60 −10.99  42.42] Rtc = 2259.9(kN / m2 ) 7.6.2.3 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : Wm = Bm L2m 13 132 = = 366.2(m3 ) 6  tc max tc N0tc + Qm M xtc M y 101417 8.33 1.25 = + + = + + = 600.13(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 169 366.2 366.2  tc tc N0tc + Qm M xtc M y 101417 8.33 1.25 = − − == − − = 600(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 169 366.2 366.2  tbtc = tc tc  +  max = 600.1(kN / m2 ) Các điều kiện thỏa mãn : tc  max = 600.13  1.2 Rtc = 2711.88(kN / m2 )  tc  tb = 600.1  Rtc = 2259.9(kN / m )  tc  = 600  Vậy điều kiện đất khối móng qui ước thỏa Do lớp đất đáy móng coi làm việc đàn hồi tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 7.6.2.4 Kiểm tra độ lún cọc tc - Độ lún mũi cọc tính với ứng suất trung bình  tb • Tính lún theo phương pháp tổng phân tố Chia lớp đất mũi cọc thành lớp mỏng có bề dày 1m Các lớp đánh số theo thứ tự 0, 1, 2,… tính từ đáy móng khối quy ước • Ứng suất trọng lượng thân đất mũi:  bt =   ili  bt = 22  3.3 + 11.02  3.2 + 5.5 10.69 + 27.5 11.02 + 11.09  = 531.78 ( kN / m bt bt ' →  i =  i −1 +   hi • Ứng suất gây lún mũi cọc lấy theo ứng suất trung bình:  gl =  tbtc −  bt = 600.1 − 531.78 = 68.32(kN / m2 ) 89 ) gl gl →  i = k0   ko: hệ số thay đổi theo Z Lm ; tra bảng để có k0 Bm Bm • Vị trí ngừng tính lún:  gl  0.2 bt Trong trường hợp  bt = 562.68  5 gl =  68.32 = 341.6(kN / m2 ) → Khơng cần tính lún 7.6.3 Kiểm tra xun thủng Chiều cao đài: hđ =1.8m Tiết diện cột 700×700mm, ho = 1.8 - 0.2 = 1.6m Với tháp chọc thủng 450 từ chân cột trùm tim cọc, cọc nằm tháp xuyên nên không cần kiểm tra xuyên thủng 7.6.4 Tính thép đài cọc Bảng móng xem ngàm vào mép cột Chia lại dãi 1m để tính thép Hình 7.8 Nội lực đài móng M2 Bảng 7.6 Bảng tính thép M2 Mơmen (kN.m) αm X 1300 0.0299 0.0303 Y 1299 0.0298 0.0303 Vị tri ϒ As (cm2) Chọn thép As chọn (cm2) µ Ø a (mm) 29.465 20 100 31.400 0.20 29.442 20 100 31.400 0.20 - Thép lớp bố trí cấu tạo Φ14a200 90 7.7 Tính móng M3 Bảng 7.7 Nội lực móng M3 Thành phần Tính tốn Hệ số Tiêu chuẩn N (kN) 8933.2 1.15 7768 Mx (kNm) 115.43 1.15 100.37 My (kNm) 53 1.15 46.09 7.7.1 Xác định số lượng cọc N tt 8933.2 n = (1 1.5) = (1 1.5) = (1.94  2.9) Q 4600 Chọn n=4 (cọc) để bố trí hình vẽ Hình 7.9 Bố trí cọc đài móng M3 Kích thước đài móng: L= 4m, B = 4m Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc - Diện tích đài cọc : Fđ = 4×4= 16(m2) - Trọng lượng đất đài: - Tổng tải trọng tác dụng : - Lực tác dụng lên đầu cọc : 91 tt N tt M xtt yi M y xi Pi =   n  yi2  xi2 Hình 7.10 Phản lực đầu cọc móng M3 Ta có Pmax = 2724 (kN) < Ptk = 4600 (kN) xét cho trường hợp cọc đơn Khi cọc làm việc theo nhóm phải kể tới hệ số nhóm Hệ số nhóm η tính theo cơng thức Converse Labarre:  (n − 1) n + (n2 − 1) n1   = 1−   ; 90n1n2   = arctg( D ) S Trong đó: + n1, n2 : số hàng cọc nhóm số cọc hàng, n1 = 2, n2 = + D: đường kính cọc, D=0.8(m) + S : khoảng cách hai tim cọc, s = 2.4 (m)  0.8  (2 − 1)2 + (2 − 1)2  →  = arctg   = 18.43 →  = − 18.43   = 0.795 2.4 90      Khả chịu tải cọc Pc =   Ptk = 0.795  4600 = 3657(kN ) + Pmax = P2 = 2724 (kN) < 3657 (kN) : thoả yêu cầu + Pmin = P1 = 1631(kN) > : cọc không bị nhổ, không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ 7.7.2 Kiểm tra ổn dịnh khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc 92 tb =  l l i i i = 18.62  3.2 + 24.18  5.5 + 30.42  27.5 + 17.9  = 27.130 41.2 Góc truyền lực:  = tb = 27.13 = 6.780 4 Kích thước khối quy ước: Lm = L − D +  Lc tan( / 4) = − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 13(m) Bm = B − D +  Lc tan( / 4) = − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 13( m) Diện tích đáy khối móng quy ước : Fm = 13×13 = 169 (m2) 7.7.2.1 Xác định khối lượng khối móng quy ước Thể tích đài cọc: W = 1.8×4×4+ 4×0.5×41.2 = 111.2 (m3) Thể tích đất khối móng qui ước: Wđất = 169×46.2 – 111.2 = 7409.3 (m3) Trọng lượng khối móng quy ước: Qm =  W+Wđ  tb Với:  i  hi 22  3.3 + 11.02  3.2 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  h 44.5  tb = 11.87(kN / m )  tb = = → Trọng lượng khối móng quy ước: Qm = 25×111.2 + 11.87×7409.3= 90728.4 (kN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : N tc = N 0tc + Qm = 7768 + 90728.4 = 98496.4( kN ) 7.7.2.2 Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước R tc = m1m2 ( Ab II + Bh II' + DcII −  II h0 ) ktc Tra bảng : m1 =1.1 ; m2 =1 ; ktc = 1; b = 10.4m; h = 44.5m tc = 22.70 → A = 0.632 ; B = 3.51; D = 6.12; CII = 60 kN/m2  II' =  i  hi 11.02  3.2 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  h 41.2 = 10.98(kN / m )  II =  II 20.83  + 2.3  11.02 = 13.99(kN / m3 ) 3.3 = 93 h0 = h − htd , htd = h1 + h2  kc  II' htđ chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm h1 chiều dày lớp đất phía móng h2 chiều dày kết cấu sàn tầng hầm kc trị tính tốn trung bình trọng lượng thể tích kết cấu sàn hầm → Rtc = 1.1 [0.632 13 10.98 + 3.51 46.2 13.99 + 6.12  60 −10.98  42.42] Rtc = 2259.9(kN / m2 ) 7.7.2.3 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : Wm = Bm L2m 13 132 = = 366.2(m3 ) 6  tc max tc N0tc + Qm M xtc M y 98496.4 100.37 46.09 = + + = + + = 583.2(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 169 366.2 366.2  tc tc N0tc + Qm M xtc M y 98496.4 100.37 46.09 = − − = − − = 582.4(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 169 366.2 366.2  = tc tb tc tc  +  max = 582.3(kN / m2 ) Các điều kiện thỏa mãn : tc  max = 582.4  1.2 Rtc = 2711.88( kN / m2 )  tc  tb = 582.3  Rtc = 2259.9( kN / m )  tc  = 582.2  Vậy điều kiện đất khối móng qui ước thỏa Do lớp đất đáy móng coi làm việc đàn hồi tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 7.7.2.4 Kiểm tra độ lún cọc tc - Độ lún mũi cọc tính với ứng suất trung bình  tb • Tính lún theo phương pháp tổng phân tố Chia lớp đất mũi cọc thành lớp mỏng có bề dày 1m Các lớp đánh số theo thứ tự 0, 1, 2,… tính từ đáy móng khối quy ước • Ứng suất trọng lượng thân đất mũi: 94  bt =   ili  bt = 22  3.3 + 11.02  3.2 + 5.5 10.69 + 27.5 11.02 + 11.09  = 531.78 ( kN / m  ibt =  ibt−1 +  '  hi • Ứng suất gây lún mũi cọc lấy theo ứng suất trung bình:  gl =  tbtc −  bt = 582.3 − 531.78 = 50.52(kN / m2 ) gl gl →  i = k0   ko: hệ số thay đổi theo Z Lm ; tra bảng để có k0 Bm Bm • Vị trí ngừng tính lún:  gl  0.2 bt Trong trường hợp  bt = 562.68  5 gl =  50.52 = 252.6(kN / m2 ) → Khơng cần tính lún 7.7.3 Kiểm tra xuyên thủng Chiều cao đài: hđ =1.8m Tiết diện vách L 1500×1500mm, ho = 1.8 - 0.2 = 1.6m Với tháp chọc thủng 450 từ chân cột trùm tim cọc, cọc nằm tháp xuyên nên không cần kiểm tra xuyên thủng 7.7.4 Tính thép đài cọc Tính thép đài móng theo phương Y Bảng móng xem ngàm vào mép cột Chia lại dãi 1m để tính thép Hình 7.11 Nội lực đài móng M3 Bảng 7.8 Bảng tính thép M3 Vị tri Mômen (kN.m) αm ϒ As (cm2) Chọn thép 95 As chọn (cm2) µ ) Ø a (mm) X 816 0.0188 0.0189 18.388 20 160 19.625 0.12 Y 855 0.0196 0.0198 19.276 20 160 19.625 0.12 - Thép lớp bố trí cấu tạo Φ14a200 7.8 Tính móng M4 Bảng 7.9 Nội lực móng M4 Thành phần Tính toán Hệ số Tiêu chuẩn N (kN) 57649.98 1.15 50130.4 Mx (kNm) 1.15 My (kNm) 1.15 7.8.1 Xác định số lượng cọc Chon lại sức chịu tải thiết kế cho Cọc lõi thang - Đọ lún cọc đơn theo công thức kinh nghiệm Scocdon = D QL 0.8 4800  42 + = + = 0.02(m) 100 AE 100 0.5  32500 103 - Độ cứng cọc: k= Q Scocdon = n = (1 1.5) 4800 = 235223(kN / m) 0.022 N tt 57649.98 = (1 1.5) = (12 18.01) Q 4800 Chọn n=20 (cọc) để bố trí hình vẽ 96 Hình 7.12 Bố trí cọc đài móng M4 Kích thước đài móng: L= 14.4m, B = 8.8m Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc - Diện tích đài cọc : Fđ = 14.4×8.8= 126.72(m2) - Trọng lượng đất đài: N đ = Fđ   tb  hm = 126.72  22 1.8 = 5018(kN ) - Tổng tải trọng tác dụng : Ntt = 57649.98 + 5018 = 6840.3(kN ) - Lực tác dụng lên đầu cọc : tt N tt M xtt yi M y xi Pi =   n  yi2  xi2 97 Hình 7.13 Phản lực đầu cọc móng M4 Ta có Pmax = 3318 (kN) < Ptk = 4800 (kN) xét cho trường hợp cọc đơn Khi cọc làm việc theo nhóm phải kể tới hệ số nhóm Hệ số nhóm η tính theo cơng thức Converse Labarre:  (n − 1) n + (n2 − 1) n1   = 1−   ; 90n1n2   = arctg( D ) S Trong đó: + n1, n2 : số hàng cọc nhóm số cọc hàng, n1 = 3, n2 = + D: đường kính cọc, D=0.6(m) + S : khoảng cách hai tim cọc, s = 1.8 (m)  (3 − 1)5 + (5 − 1)3   0.8  →  = arctg   = 14.04 →  = − 14.04   = 0.77 90     3.2  Khả chịu tải cọc Pc =   Ptk = 0.795  4800 = 3816(kN ) + Pmax = P2 = 3318 (kN) < 3816 (kN) : thoả yêu cầu + Pmin = P1 = 2874 (kN) > : cọc không bị nhổ, không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ 7.8.2 Kiểm tra ổn định khối móng quy ước Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc tb =  l l i i i 18.62  1.5 + 24.18  5.5 + 30.42  27.5 + 17.9  6.7 = = 27.120 41.2 Góc truyền lực:  = tb = 27.12 = 6.780 4 Kích thước khối quy ước: Lm = L − D +  Lc tan( / 4) = 14.4 − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 23.4(m) Bm = B − D +  Lc tan( / 4) = 8.8 − 0.8 +  41.2  tan(6.780 ) = 17.8( m) Diện tích đáy khối móng quy ước : Fm = 23.4×17.8 = 417 (m2) 7.8.2.1 Xác định khối lượng khối móng quy ước Thể tích đài cọc: W = 1.8×17.8×23.4 + 20×0.5×41.2 = 1162 (m3) Thể tích đất khối móng qui ước: Wđất = 417×46.2 – 1162 = 18103.4 (m3) Trọng lượng khối móng quy ước: Qm =  W+Wđ  tb 98 Với:  i  hi 22  + 11.02  1.5 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  6.7 h 46.2  tb = 12.18(kN / m )  tb = = → Trọng lượng khối móng quy ước: Qm = 25×316 + 12.18×18103.4 = 228399.4 (kN) Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước : N tc = N 0tc + Qm = 57649.98 + 228399.4 = 286049.4( kN ) 7.8.2.2 Cường độ tiêu chuẩn đất đáy khối móng quy ước R tc = m1m2 ( Ab II + Bh II' + DcII −  II h0 ) ktc Tra bảng : m1 =1.1 ; m2 =1 ; ktc = 1; b = 12.2m; h = 44.5m tc = 22.70 → A = 0.632 ; B = 3.51; D = 6.12; CII = 60 kN/m2  II' =  i  hi 11.02  1.5 + 10.69  5.5 + 11.02  27.5 + 11.09  6.7 h 41.2 = 10.99( kN / m )  II =  II 20.83 1 +  11.02 = 12.98(kN / m3 ) = h0 = h − htd , htd = h1 + h2  kc  II' htđ chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm h1 chiều dày lớp đất phía móng h2 chiều dày kết cấu sàn tầng hầm kc trị tính tốn trung bình trọng lượng thể tích kết cấu sàn hầm → Rtc = 1.1 [0.632 17.8 10.99 + 3.51 46.2 12.98 + 6.12  60 −10.99  42.42] Rtc = 2130(kN / m2 ) 7.8.2.3 Áp lực tiêu chuẩn đáy khối móng quy ước Moment chống uốn khối móng qui ước : Wm = Bm L2m 23.4 17.82 = = 1236(m3 ) 6  tc max tc N0tc + Qm M xtc M y 286049.4 = + + = = 675(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 417  tc tc N0tc + Qm M xtc M y 286049.4 = − − = = 675(kN / m2 ) Fqu Wm Wm 417 99  tbtc = tc tc  +  max = 685(kN / m2 ) Các điều kiện thỏa mãn : tc  max = 675  1.2 Rtc = 2556( kN / m2 )  tc  tb = 675  Rtc = 2130(kN / m )  tc  = 675  Vậy điều kiện đất khối móng qui ước thỏa Do lớp đất đáy móng coi làm việc đàn hồi tính tốn độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính 7.8.2.4 Kiểm tra độ lún cọc tc - Độ lún mũi cọc tính với ứng suất trung bình  tb • Tính lún theo phương pháp tổng phân tố Chia lớp đất mũi cọc thành lớp mỏng có bề dày 1m Các lớp đánh số theo thứ tự 0, 1, 2,… tính từ đáy móng khối quy ước • Ứng suất trọng lượng thân đất mũi:  bt =   ili  bt = 22  + 11.02 1.5 + 5.5 10.69 + 27.5 11.02 + 11.09  6.7 = 562.68 ( kN / m bt bt ' →  i =  i −1 +   hi • Ứng suất gây lún mũi cọc lấy theo ứng suất trung bình:  gl =  tbtc −  bt = 675 − 562.68 = 112(kN / m2 ) gl gl →  i = k0   ko: hệ số thay đổi theo Z Lm ; tra bảng để có k0 Bm Bm • Vị trí ngừng tính lún:  gl  0.2 bt Trong trường hợp  bt = 562.68  5 gl = 112 = 561(kN / m2 ) → Khơng cần tính lún 7.8.3 Tính thép đài cọc Bảng móng xem ngàm vào mép cột Chia lại dãi 1m để tính thép 100 ) Hình 7.14 Nội lực đài móng M4 Bảng 7.10 Bảng tính thép móng M4 Mơmen (kN.m) αm X 2763 0.0635 0.0656 63.767 Y 2553 0.0587 0.0605 58.764 Vị tri ϒ As chọn (cm2) µ 32 a (mm) 120 66.987 0.42 32 120 66.987 0.42 Chọn thép As (cm2) Ø - Thép lớp bố trí cấu tạo Φ14a200 101 ... 0 0 0 Bảng 4.11 Gió động theo phưỡng X Tên Tầng TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG TANG TANG TANG TANG TANG TANG Cao độ Chuyển vị tầng yij (mm) Khối lượng tầng... TANG 5.000 -0.8 1263653.81 0.880 41.972 6.551 WFj(kN) Wđô ̣ng Bảng 4.12 Gió động theo phưỡng Y Tên Tầng TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG TANG TANG TANG TANG... phương X Y Tên Tầng Chiều cao tầng (m) Cao độ tầng (m) TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG TANG TANG TANG 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 54.5