Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 118 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
Page 1
Nội dung
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 THIẾT KẾ CHUNG CƯ SKY GARDEN TOWER GVHD: NGUYỄN MINH ĐỨC SVTH: VÕ HỮU TRIÊM MSSV: 15149200 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2019 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG BIỂU vii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH Nhu cầu xây dựng cơng trình giới thiệu công trình Vị trí cơng trình Qui mơ đặc điểm cơng trình Giải pháp kiến trúc Mặt phân khu chức Giải pháp mặt đứng hình khối Giải pháp hệ thống giao thông Giải pháp kết cấu kiến trúc CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CƠNG TRÌNH Tổng quan Lựa chọn giải pháp kết cấu Hệ kết cấu chịu lực Hệ kết cấu sàn Ngun tắc tính tốn kết cấu Nhóm trạng thái giới hạn thứ Nhóm trạng thái giới hạn thứ Phương pháp xác định nội lực Vật liệu sử dụng Sơ kích thước kết cấu Sơ kích thước dầm: Sơ kích thước sàn: Sơ kích thước vách: Tải trọng tác dụng lên sàn Tải đứng tác dụng lên cơng trình Hoạt tải 10 Tải trọng gió tác động 11 Tải động đất 188 Tổ hợp tải trọng 22 Tổ hợp tải trọng gió 22 i Tổ hợp tải trọng động đất 22 Các trường hợp tổ hợp cấu trúc tổ hợp 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 244 MỞ ĐẦU 24 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 24 TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO SÀN 24 Phương án tính nội lực 24 Tính tốn nội lực sàn điển hình 24 Tính tốn thép sàn 24 Kiểm tra độ võng sàn 277 Kiểm tra nứt sàn 28 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 30 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ SƠ BỘ TÍNH TỐN 30 Kích thước hình học 30 Cấu tạo cầu thang 30 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 30 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ 30 Tĩnh tải tác dụng lên thang nghiêng 31 Hoạt tải 31 TÍNH TỐN NỘI LỰC CHO VẾ THANG 32 Tính tốn nội lực thang phần mềm Etabs 32 Nhận xét kết tính toán cốt thép phương pháp 37 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN BỂ NƯỚC 38 CÁC KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC 38 TÍNH TỐN BỂ NƯỚC 39 Tải trọng tác động 39 Mơ hình bể nước mái 40 Tính tốn cốt thép bể nước 41 Tính tốn dầm bể nước 44 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 54 Mở đầu 54 mơ hình tính tốn etabs 54 Tổ hợp tải trọng kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 54 Kiểm tra ổn định chống lật 56 TÍNH TỐN CỐT THÉP DẦM 566 Sơ đồ bố trí dầm: 566 ii Trình tự tính tốn: 577 Tính tốn cốt đai: 577 Tính cốt treo: 59 Neo nối cốt thép: 59 TÍNH TỐN CỐT THÉP KHUNG 600 Tính tốn cốt thép vách 600 Kết tính tốn cốt thép vách 655 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN MĨNG CƠNG TRÌNH 666 TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG 666 THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 666 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 677 Thống kê số liệu tính tốn 677 Phương án thiết kế móng 677 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc 688 Sức chịu tải theo tiêu lý đất 69 Theo tiêu cường độ đất (phụ lục G TCVN 10304:2014) 70 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT: 73 Xác định sức chịu tải thiết kế 75 Thiết kế móng M1 75 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 75 Kiểm tra áp lực đất tác dựng mũi cọc: 76 Kiểm tra lún cho móng 79 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt 79 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M1 80 Bố trí thép cho đài móng 81 Thiết kế móng M2 81 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 81 Kiểm tra áp lực đất tác dựng mũi cọc: 833 Kiểm tra lún cho móng 855 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt 866 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M2 877 Bố trí thép cho đài móng 877 Thiết kế móng M3 888 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 888 Kiểm tra áp lực đất tác dựng mũi cọc: 89 Kiểm tra lún cho móng 92 iii Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt 93 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M3 944 Bố trí thép cho đài móng 944 Thiết kế móng M4 (M –LTM) 955 Xác định số lượng cọc bố trí cọc 955 Kiểm tra áp lực đất tác dựng mũi cọc: 977 Kiểm tra lún cho móng 99 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt 101 Kiểm tra sức chống cắt đài móng M4 101 Bố trí thép cho đài móng 1011 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1033 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Mặt kiến trúc tầng điển hình Hình 2: Các lớp cấu tạo sàn điển hình Hình 3: Hệ tọa độ xác định hệ số không gian ν 14 Hình 4: Bảng phân vùng gia tốc gia tốc theo địa danh hành 19 Hình 5: Biểu đồ phổ thiết kế theo phương ngang 22 Hình 1: Mặt bố trí sàn 255 Hình 2: Dãy Strip theo phương X 266 Hình 3: Moment Strip theo phương X 266 Hình 4: Dãy Strip theo phương Y 276 Hình 5: Moment Strip theo phương Y 276 Hình 6: Độ võng sàn 28 Hình 1: Mặt kiến trúc cầu thang 30 Hình 2: Sơ đồ tính tốn thang 32 Hình 3: Tĩnh tải hoạt tải cầu thang 32 Hình 4: Kết nội lực Moment cầu thang 33 Hình 5: Kết lực cắt cầu thang 33 Hình 6: Kết phản lực gối cầu thang 33 Hình 7: Sơ đồ tính dầm chiếu tới 34 Hình 8: Nội lực dầm chiếu tới 34 Hình 9: Biểu đồ lực cắt 34 Hình 10: Mơ hình 3D 36 Hình 11: Nội lực gối 37 Hình 12: Nội lực nhịp 37 Hình 1: Mặt nắp đáy 39 Hình 2: Mơ hình tính tốn bể nước SAP 2000 40 Hình 3: Biểu đồ Moment nắp theo phương X Y 41 Hình 4: Chuyển vị nắp 42 Hình 5: Biểu đồ Monent đáy theo phương X Y 42 Hình 6: Chuyển vị đáy 43 Hình 7: Biểu đồ Moment thành 44 Hình 8: Biểu đồ Moment thành 44 Hình 9: Nội lực dầm DN1 vị trí gối nhịp 44 Hình 10: Nội lực dầm DN3 vị trí gối nhịp 45 Hình 11: Nội lực dầm DN2 vị trí gối nhịp 45 Hình 12: Nội lực dầm DN4 vị trí gối nhịp 45 Hình 13: Nội lực dầm DD1 vị trí gối nhịp 48 Hình 14: Nội lực dầm DD3 vị trí gối nhịp 48 Hình 15: Nội lực dầm DD2 vị trí gối nhịp 48 Hình 16: Nội lực dầm DD4 vị trí gối nhịp 49 Hình 17: Nội lưc chân cột bể nước 53 Hình 1: Mơ hình khung không gian ETBAS 54 Hình 2: Chuyển vị đỉnh cơng trình lớn 55 Hình 3: Biểu đồ bao moment khung trục Error! Bookmark not defined Hình 4: Sơ đồ bố trí dầm 566 Hình 5: Biểu đồ bao moment (Comb bao) 577 Hình 6: Nội lực vách cứng 600 v Hình 7: Phân chia vùng chịu lực mặt cắt ngang mặt đứng vách 600 Hình 8: Tiết diện vách tính tốn 64 Hình 1: Biểu đồ sức kháng cắt khơng nước 711 Hình 2: Mặt móng M1 766 Hình 3: Phản lực đầu cọc móng M1 (COMBBAO Max) 766 Hình 4: Phản lực đầu cọc móng M1 (COMBBAO Min) 766 Hình 5: Khối móng quy ước cho móng cọc (M1) 777 Hình 6: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 80 Hình 7: Biểu đồ momen theo phương X (M1) 81 Hình 8: Biểu đồ momen theo phương Y (M1) 81 Hình 9: Mặt móng M2 82 Hình 10: Phản lực đầu cọc móng M2 (COMBBAO Max) 82 Hình 11: Phản lực đầu cọc móng M2 (COMBBAO Min) 83 Hình 12: Khối móng quy ước cho móng cọc (M2) 83 Hình 13: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 86 Hình 14: Biểu đồ momen theo phương X (M2) 87 Hình 15: Biểu đồ momen theo phương Y (M2) 87 Hình 16: Mặt móng M3 88 Hình 17: Phản lực đầu cọc móng M3 (COMBBAO Max) 89 Hình 18: Phản lực đầu cọc móng M3 (COMBBAO Min) 89 Hình 19: Khối móng quy ước cho móng cọc (M3) 90 Hình 20: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 93 Hình 21: Biểu đồ momen theo phương X (M3) 94 Hình 22: Biểu đồ momen theo phương Y (M3) 94 Hình 23: Mặt móng M4 95 Hình 24: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMBBAO Max) 96 Hình 25: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMBBAO Min) 96 Hình 26: Khối móng quy ước cho móng 48 cọc (M4) 97 Hình 27: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M4 101 Hình 28: Biểu đồ momen theo phương X (M4) 102 Hình 29: Biểu đồ momen theo phương Y (M4) 102 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Bê tông sử dụng Bảng 2: Giá trị cường độ module thép Bảng 3: Sơ kích thước tiết diện dầm Bảng 4: Tải trọng lớp cấu tạo hồn thiện sàn tầng điển hình Bảng 5: Tải trọng lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh Bảng 6: Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng hầm Bảng 7: Tải trọng lớp hoàn thiện sàn tầng mái Bảng 8: Tải trọng lớp hồn thiện sàn ban cơng, hành lang Bảng 9: Tĩnh tải tác dụng tường 200 mm 10 Bảng 10: Tĩnh tải tác dụng tường 100 mm 10 Bảng 11: Tĩnh tải tường xây tầng điển hình 10 Bảng 12: Bảng giá trị hoạt tải loại phòng 100 Bảng 13: Giá trị thành phần tĩnh tải trọng gió hình học 12 Bảng 14: Kết phân tích dao động tần số cơng trình 13 Bảng 15: Bảng tra hệ số tương quan không gian ν1 14 Bảng 16: Các tham số ρ χ 14 Bảng 17: Hệ số tương quan không gian áp lực động ν1 15 Bảng 18: Bảng tính gió động theo phương X (mode 1) 15 Bảng 19: Bảng tính gió động theo phương X (mode 4) 16 Bảng 20: Bảng tính gió động theo phương X 166 Bảng 21: Bảng tính gió động theo phương Y (mode 3) 17 Bảng 22: Khối lượng tầng 18 Bảng 23: Giá trị đại lượng tính động đất 19 Bảng 24: Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 19 Bảng 25: Giá trị phổ phản ứng thiết kế 21 Bảng 26: Các trường hợp tổ hợp tải trọng 23 Bảng 27: Các trường hợp tổ hợp tải trọng (động đất) 23 Bảng 1: Các lớp cấu tạo chiếu nghỉ 31 Bảng 2: Tĩnh tải nghiêng thang 31 Bảng 3: Bảng kết tính tốn cốt thép thang 34 Bảng 4: Bảng kết tính tốn dầm 34 Bảng 5: Bảng kết tính tốn cốt thép thang (3D) 37 Bảng 1: Bảng tĩnh tải sàn nắp 39 Bảng 2: Bảng tĩnh tải sàn đáy 39 Bảng 3: Kết tính tốn cốt thép nắp 41 Bảng 4: Kết tính tốn cốt thép đáy 43 Bảng 5: Kết tính tốn cốt thép thành 44 Bảng 6: Kết giá trị nội lực dầm nắp 46 Bảng 7: Bảng tính cốt thép dầm nắp 46 Bảng 8: Kết giá trị nội lực dầm đáy 49 Bảng 9: Bảng tính cốt thép dầm đáy 49 Bảng 1: Chuyển vị đỉnh cơng trình 55 Bảng 2: Nội lực vách tầng điển hình 63 Bảng 1: Thống kê số liệu địa chất thiết kế .666 Bảng 2: Thông số bê tông 677 Bảng 3: Thông số cốt thép .677 Bảng 4: Dữ liệu cọc .677 vii Bảng 5: Bảng tính sức kháng thành theo tiêu lí 69 Bảng 6: Lực ma sát thành cọc lớp đất cát 71 Bảng 7: Lực ma sát thành cọc lớp đất sét 72 Bảng 8: Lực ma sát thành cọc lớp đất cát .733 Bảng 9: Lực ma sát thành cọc lớp đất sét 744 Bảng 10: Bảng tổng hợp sức chịu tải vách .755 Bảng 11: Bảng tổng hợp sức chịu tải lõi thang máy .755 Bảng 12: Phản lực chân vách P22 755 Bảng 13: Bảng tính thép móng M1 811 Bảng 14: Phản lực chân vách P23 822 Bảng 15: Bảng tính lún móng M2 866 Bảng 16: Bảng tính thép móng M2 888 Bảng 17: Phản lực chân vách P60 888 Bảng 18: Bảng tính lún móng M3 92 Bảng 19: Bảng tính thép móng M3 94 Bảng 20: Phản lực chân vách P61 (M4) 95 Bảng 21: Bảng tính lún móng M4 100 Bảng 22: Bảng tính thép móng M4 (M–LTM) 1022 viii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: VÕ HỮU TRIÊM - MSSV: 15149200 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơng trình Xây dựng Tên đề tài: Thiết kế chung cư SKY GARDEN TOWER Họ tên giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH ĐỨC NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2019 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Minh Đức Hình 19: Khối móng quy ước cho móng cọc (M3) - Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo công thức: Aqu = Lqu Bqu: Bqu (Bd D) L c tan tb (6 1) 50 tan(4.16) 12.27(m) L qu (D d D) L c tan tb (8 1) 50 tan(4.16) 14.27(m) A qu Bqu Lqu 12.27 14.27 175.09(m ) - Theo 4.6.9, TCVN 9362 – 2012, áp lực tính tốn tác dụng lên đất nền: mm R II (Ab II Bh 'II DcII ) k tc - Trong đó: ktc: Hệ số độ tin cậy, ktc = 1.1 đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê (Tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012) m1 : Hệ số điều kiện làm việc đất (đặt móng lớp đất 4),lấy m1 = 1.2 (Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362–2012) m2 : Hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước cơng trình, m2 = (Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362–2012) Chiều sâu đáy móng quy ước -67.8 m ứng với lớp đất thứ có , c = 63.9 kN/m2 + A,B,D: Hệ số phụ thuộc vào góc ma sát lấy theo bảng 14 TCVN 9362-2012: A = 0.381, B = 2.52, D = 5.086 + b: Cạnh bé đáy móng qui ước b = 12.27 m + h = Df + Lc = 52m + II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống (lớp 4), lớp đất mực nước ngầm nên II 20.5 10 10.5(kN / m ) + 'II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên lớp đất mực nước ngầm nên II 0.9 10.1 2.111 2.2 10.1 3.8 10 4110.5 10.46(kN / m ) 0.9 2.1 2.2 3.8 41 90 R II 1.2 1 (0.381 9.73 10.5 2.52 62 10.47 5.086 63.9) 2399.7(kN / m ) 1.1 Trọng lượng khối móng qui ước: - Khối lượng đất khối móng qui ước W= Aqu zi i 175.09 (0.9 10.1 2.111 2.2 10.1 3.8 10 4110.5) 91556.31(kN) - Trọng lượng cọc: Wc nc bt ApLc 25 0.785 50 5887.5(kN) Trọng lượng đài móng: Wd bt h d Ad 25 2400(kN) - Trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ : Wdc ncAp hi i 0.785 (0.9 10.1 2.111 2.2 10.1 3.8 10 4110.5) 2462.91(kN) - Trọng lượng đất bị đài chiếm chỗ: Wdd Adhi i 68 210.1 969.6(kN) Trọng lượng khối móng qui ước W qu W Wc Wd Wdc Wdd 91556.31 5887.5 2400 2462.91 969.6 96411.3(kN) Dưới khối móng qui ước: - Tải trọng qui đáy đài Ndtc N tc Wqu 25227.23 96411.3 121639(kN) N tc N tt 29011.32 25227.23(kN) 1.15 1.15 M ttx Q ttx h d 5.37 176.74 302.70(kNm) 1.15 1.15 1.15 1.15 tt Qtty h d 1076.12 2.01 tc tc M y M yd M y 932.26(kNm) 1.15 1.15 1.15 1.15 Moment chống uốn khối móng qui ước tc M tc xd M x - Wx Wy - Lqu Bqu Bqu L2qu 14.93 12.272 358.06(m3 ) 12.27 14.272 416.43(m3 ) Ứng suất đáy khối móng qui ước tc max M tc N dtc M tc yd 121639 302.70 932.26 xd 697.81(kN / m ) A qu Wx Wy 175.09 358.06 416.43 M tc N dtc M tc yd 121639 302.70 932.26 tc xd min 691.64 (kN / m ) A qu Wx Wy 175.09 358.06 416.43 tc tb - Ndtc Aqu 121639 175.09 694.72 (kN / m ) Ứng suất đáy móng M1 Điều kiện ổn định : 91 tc 697.81(kN / m ) 1.2R 1.2 2399.7 2879.64 (kN / m ) II max tc 2 tb 694.72 (kN / m ) R II 2399.7 (kN / m ) tc 691.64 (kN / m ) Vậy đáy khối móng qui ước thỏa điều kiện ổn định - Kiểm tra lún cho móng - Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện nbt 5ngl (vị trí ngừng tính lún) với: Wqu 96411.3 0bt 550.64 (kN/m ) A qu 175.09 ibt (ibt1) i h i Trong đó: igl k0i gl(i1) : Ứng suất gây lún đáy lớp thứ “i” L z koi: tra bảng phụ thuộc vào tỉ số m (bảng C.1, TCVN 9362-2012) Bm Bm gl0 N tc 25227.23 144.09(kN/m2 ) Aqu 175.09 Ta có: i bt 550.64 3.82 Cần tính lún cho móng i gl 144.09 2 kG kN - Theo thơng số địa chất ta có hệ số nén lún a 1 =0.027( cm )= 0.027 102 ( m ) - Tính độ lún lớp phân tố z (z = 0.5 m : bề rộng lớp phân tố) sau: S a12 p zi Bảng 18: Bảng tính lún móng M3 phân tố Z (m) z/b ko σbt (kN/m2) σgl (kN/m2) h (m) 0.000 1.0000 550.640 144.090 55.000 0.5 0.041 0.9810 571.140 141.352 p1 (kN/m2) p2 (kN/m2) p a S (m) 560.890 703.611 142.721 0.00003 0.004 Tiếp tục Tiếp tục 56.000 581.390 1.0 0.081 0.8878 591.640 127.923 1.5 0.122 0.7444 612.140 107.261 716.028 134.638 0.00003 0.004 Tiếp tục 57.000 601.890 719.482 117.592 0.00003 0.003 622.390 719.262 96.872 0.00003 0.003 0.014 58.000 Tổng S dừng 92 điểm dừng Dừng - Ta có lớp phân tố thứ có σbt = 612.14(kN/m2 ) > 5×σgl = 536.3(kN/m2 ) Dừng tính lún - Tổng độ lún móng: S = 0.014 (m) = 1.4cm < 10cm Thỏa điều kiện lún móng Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt Hình 20: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 Chọn a = 50 cm , h0 = h – a = 2000 – 50 = 1950 cm, bê tông B30 Lực chống xuyên thủng(TVCN 5574:2012) theo phương X (Pcx1)và Y(Pcx2): h 1.95 Pcx1 R bt Um h 0 1.2 103 14.2 1.95 259178.4(kN) c1 0.25 h 1.95 Pcx2 R bt Um h 0 1.2 103 14.2 1.95 99684(kN) c2 0.65 Pcx min(Pcx1, Pcx2 ) 99684(kN) u u (2.5 3.7) (3 5) U m tr d 14.2m 2 93 Um : giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng Lực xuyên thủng (có cọc ngồi diện dích xun thủng) Pxt Pi 6119.93 36719.58(kN) Pxt 36719.93 kN Pcx 99684 kN Chiều cao đài thỏa điều kiện xuyên thủng - Kiểm tra sức chống cắt đài móng M3 Đài móng M3 có Q max =176.74 kN Khả chịu cắt bê tông : Qb b3 (1 f n )R bt bh (Theo công thức 76, mục 6.2.3.3 tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012) Q 176.74 Qb 0.6 (1 0) 1.05 103 1.95 7371kN - - Đài móng có khả chịu cắt, ta không cần đặt cốt đai Bố trí thép cho đài móng Hình 21: Biểu đồ momen theo phương Hình 22: Biểu đồ momen theo phương X (M3) Y (M3) Cơng thức tính thép cho đài móng: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 50 (mm) Bề rộng tính tốn b = 1000 (mm) h Hd a gt m - R bh M 2 m As b R b bh Rs Bố trí thép cấu tạo lớp cho phương X phương Y là: Ø12a200 Bảng 19: Bảng tính thép móng M3 Phương X Y M M/1m (kNm) (kNm) 13625.6 1703.2 17365.1 2894.2 Bề rộng strip (m) h0 αm ζ As μ% Chọn thép As, chọn (mm) (mm2) Ø a (mm2) 1830 0.03 0.03 2556.9 0.140 25 190 2584 1830 0.051 0.052 4432.1 0.242 32 180 4468 94 THIẾT KẾ MÓNG M4 (M –LTM) Xác định số lượng cọc bố trí cọc Chọn nội lực tính móng: (Nmax, Mxtu, Mytu, Qxtu, Qytu) Bảng 20: Phản lực chân vách P61 (M4) Vách Load Ntt (kN) Qxtt (kN) Qytt (kN) Mxtt (kN.m) Mytt (kN.m) P61 COMB8 -239048.64 -612.14 -740.33 -5463.34 212780.41 - Sơ số lượng cọc: - Sức chịu tải cọc sử dụng: Rcd = Ncd = 7578 (kN) n coc = 1.4× N tt 236048 = 1.4× = 43.6 Chọn 48 cọc (bao phủ tất vách lõi N cd 7578 thang máy thỏa điều kiện Pmax < Ptk ) - Chọn kích thước đài cọc bố trí sau: Hình 23: Mặt móng M4 - Khoảng cách tim cọc s = 3d = 3*1 = 3m Khoảng cách từ tim cọc tới mép đài s = d = 1m 95 Hình 24: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMBBAO Max) Hình 25: Phản lực đầu cọc móng M4 (COMBBAO Min) - Ta có: Pmax = 7485.91 (kN) < Ptk = 7578 (kN) Thỏa điều kiện cọc không bị phá hoại Pmin = 2971.04 (kN) > Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ 96 Kiểm tra áp lực đất tác dựng mũi cọc: * Xác định kích thước khối móng quy ước: - - Quan niệm cọc đất cọc làm việc đồng thời khối móng đồng đặt lớp đất bên mũi cọc Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở (theo mục 7.4.4, TCVN 10304:2014) Góc ma sát trung bình: i h i 28.73 1 10.03 2.2 13.57 3.8 16.6 43 tb 2.2 3.8 43 hi 16.36 - tb 4.09 Trong đó: i: Góc ma sát tính tốn lớp đất có chiều dày li mà cọc xuyên qua; hi : Chiều dài đoạn cọc lớp đất thứ “i” Hình 26: Khối móng quy ước cho móng 48 cọc (M4) - Diện tích đáy khối móng quy ước tính theo cơng thức: Aqu = Lqu Bqu: Bqu (Bd D) L c tan tb (17 1) 50 tan(4.09) 23.15(m) Lqu (Dd D) L c tan tb (23 1) 50 tan(4.09) 29.15(m) A qu Bqu Lqu 23.15 29.15 674.82(m ) - Theo 4.6.9, TCVN 9362 – 2012, áp lực tính tốn tác dụng lên đất nền: mm R II (Ab II Bh 'II DcII ) k tc - Trong đó: ktc: Hệ số độ tin cậy, ktc = 1.1 đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ bảng thống kê (Tra theo Điều 4.6.11 TCVN 9362–2012) m1 : Hệ số điều kiện làm việc đất (đặt móng lớp đất 4),lấy m1 = 1.2 (Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362–2012) 97 m2 : Hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước cơng trình, m2 = (Tra Bảng 15 theo Điều 4.6.10 TCVN 9362–2012) Chiều sâu đáy móng quy ước -69.8 m ứng với lớp đất thứ có , c = 63.9 kN/m2 + A,B,D: Hệ số phụ thuộc vào góc ma sát lấy theo bảng 14 TCVN 9362-2012: A = 0.381, B = 2.52, D = 5.086 + b: Cạnh bé đáy móng qui ước b = 24.58 m + h = Df + Lc = 52.5m + II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở xuống (lớp 4), lớp đất mực nước ngầm nên II 20.5 10 10.5(kN / m ) + 'II : Dung trọng lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên lớp đất mực nước ngầm nên II 111 2.2 10.1 3.8 10 43 10.5 10.46(kN / m ) 2.2 3.8 43 R II 1.2 1 (0.381 24.58 10.5 2.52 62.5 10.47 5.086 63.9) 2260.75(kN / m ) 1.1 Trọng lượng khối móng qui ước: - Khối lượng đất khối móng qui ước W= Aqu zi i 674.82 (111 2.2 10.1 3.8 10 4310.5) 352741.91(kN) - Trọng lượng cọc: Wc nc bt ApLc 48 25 0.785 50 47100(kN) Trọng lượng đài móng: Wd bt h d Ad 25 2.5 17 23 24437.5(kN) - Trọng lượng đất bị cọc chiếm chỗ : Wdc ncAp hi i 48 0.785 (111 2.2 10.1 3.8 10 4310.5) 19696.09(kN) - - Trọng lượng đất bị đài chiếm chỗ: Wdd Adhi i 17 23 2.510.1 9872.75(kN) Trọng lượng khối móng qui ước W qu W Wc Wd Wdc Wdd 352741.91 47100 24437.5 19696.09 9872.75 394710.57(kN) Dưới khối móng qui ước: - Tải trọng qui đáy đài Ndtc N tc Wqu 207868.38 394710.57 602578.95(kN) N tc N tt 239048.64 207868.38(kN) 1.15 1.15 M ttx Q ttx h d 5463.34 612.14 2.5 6081.47(kNm) 1.15 1.15 1.15 1.15 tt tt tc M y Qy h d 212780.41 740.33 2.5 Mtc M 183417.03(kNm) yd y 1.15 1.15 1.15 1.15 Moment chống uốn khối móng qui ước tc M tc xd M x - 98 Wx Wy Lqu Bqu Bqu L2qu 29.15 23.152 2603.69(m3 ) 23.15 29.152 3278.51(m3 ) Ứng suất đáy khối móng qui ước - M tc N dtc M tc yd 602578.95 6081.47 183417.03 tc xd max 946.56(kN / m ) A qu Wx Wy 674.82 2603.69 3278.51 M tc N dtc M tc yd 602578.95 6081.47 183417.03 tc xd min 839.34(kN / m ) A qu Wx Wy 674.82 2603.69 3278.51 tc tb Ndtc Aqu 602578.95 674.82 892.95(kN / m ) Ứng suất đáy móng M1 Điều kiện ổn định : tc 946.56(kN / m ) 1.2R 1.2 2260.75 2712.9 (kN / m ) II max tc 2 tb 892.95(kN / m ) R II 2260.75(kN / m ) tc 839.34 (kN / m ) - Vậy đáy khối móng qui ước thỏa điều kiện ổn định - Kiểm tra lún cho móng - Chia lớp đất mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún thỏa điều kiện nbt 5ngl (vị trí ngừng tính lún) với: Wqu 394710.57 0bt 584.91 (kN/m ) A qu 674.82 ibt (ibt1) i h i Trong đó: igl k0i gl(i1) : Ứng suất gây lún đáy lớp thứ “i” koi: tra bảng phụ thuộc vào tỉ số gl0 Lm z (bảng C.1, TCVN 9362-2012) Bm Bm N tc 207868.38 308.03(kN/m2 ) Aqu 674.82 Ta có: i bt 584.91 1.9 Cần tính lún cho móng i gl 308.03 2 kG kN - Theo thơng số địa chất ta có hệ số nén lún a 1 =0.027( cm )= 0.027 102 ( m ) - Tính độ lún lớp phân tố z (z = 2m : bề rộng lớp phân tố) sau: S a12 p zi 99 Bảng 21: Bảng tính lún móng M4 phân tố Z (m) z/b ko σbt (kN/m2) σgl (kN/m2) h (m) 0.000 1.0000 584.910 308.030 55.000 2.0 0.086 0.9972 605.410 307.168 p1 (kN/m2) p2 (kN/m2) p a S (m) 595.160 902.759 307.599 0.00003 0.008 tiếp tục tiếp tục 56.000 615.660 4.0 0.173 0.9793 625.910 301.654 0.259 0.9396 646.410 289.425 0.8804 666.910 271.190 0.8089 687.410 249.165 0.7327 707.910 225.694 0.6577 728.410 202.591 0.5873 748.910 180.906 0.5233 769.410 161.192 0.864 0.4663 789.910 143.634 0.00003 0.007 935.090 237.430 0.00003 0.006 932.302 214.142 0.00003 0.006 930.409 191.749 0.00003 0.005 930.209 171.049 0.00003 0.005 tiếp tục 64.000 10 20.0 260.178 tiếp tục 759.160 0.778 937.338 63.000 18.0 0.008 tiếp tục 738.660 0.691 0.00003 62.000 16.0 280.307 tiếp tục 718.160 0.605 936.967 61.000 14.0 0.008 tiếp tục 697.660 0.518 0.00003 60.000 12.0 295.539 tiếp tục 677.160 0.432 931.699 59.000 10.0 0.008 tiếp tục 656.660 0.346 0.00003 58.000 8.0 304.411 tiếp tục 636.160 6.0 920.071 57.000 779.660 932.073 152.413 0.00003 0.004 394.955 466.772 71.817 0.00003 0.002 65.000 11 Tổng S dừng điểm dừng dừng 0.067 - 2 Ta có lớp phân tố thứ 10 có σbt = 789.91(kN/m ) > 5×σgl = 718.117(kN/m ) Dừng tính lún - Tổng độ lún móng: S = 0.067 (m) = 6.7cm < 10cm Thỏa điều kiện lún móng 100 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng: Pcx > Pxt Hình 27: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M4 Chọn a = 50 cm , h0 = h – a = 2500 – 50 = 2450 cm, bê tông B30 Lực chống xuyên thủng(TVCN 5574:2012) h0 2.452 Pcx R bt U m h 1.2 10 67.8 498330(kN) c 0.4 2.45 u u d (10.2 21.6) (14 22) U m tr 67.8m 2 Um : giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng hình thành bị nén thủng Lực xuyên thủng (có 24 cọc ngồi diện dích xun thủng) Pxt Pi 7485.9 24 179661.6(kN) Pxt 179661.9kN Pcx 498330N Chiều cao đài thỏa điều kiện xuyên thủng - Kiểm tra sức chống cắt đài móng M4 Đài móng M4 có Q max =612.14 kN Khả chịu cắt bê tông : Qb b3 (1 f n )R bt bh (Theo công thức 76, mục 6.2.3.3 tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012) Q 612.14 Qb 0.6 (1 0) 1.05 103 17 2.33 24954.3kN - Đài móng có khả chịu cắt, ta không cần đặt cốt đai Bố trí thép cho đài móng 101 - Hình 28: Biểu đồ momen theo phương Hình 29: Biểu đồ momen theo phương X (M4) Y (M4) Cơng thức tính thép cho đài móng: Chọn agt lớp agt.d = angàm + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) Chọn agt lớp agt.t = 50 (mm) Bề rộng tính tốn b = 1000 (mm) h Hd a gt m - R bh M 2 m As b R b bh Rs Bố trí thép cấu tạo lớp cho phương X phương Y là: Ø12a200 Bảng 22: Bảng tính thép móng M4 (M–LTM) Phương X Y M M/1m (kNm) (kNm) 131338 5710.3 121586 7152.1 Bề rộng strip (m) 24 17 h0 αm ζ As μ% Chọn thép As, chọn (mm) (mm2) Ø a (mm2) 2330 0.062 0.064 6945.3 0.298 36 140 7271 2330 0.077 0.080 8681.6 0.373 40 140 8976 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1996 [2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng Hà Nội 2012 [4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 [5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [6] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM [7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014 [8] TCVN 9396 2012 Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng bê tơng – phương pháp xung siêu âm [9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012 [10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng [11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tơng cốt thép tồn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [12] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009 [13] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT - Tập - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008 [14] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 103 S K L 0 ... 3.2 TCVN 9386:2012 20 Bảng 25: Giá trị phổ phản ứng thiết kế Phổ thiết kế T Sd Phổ thiết kế T Sd Phổ thiết kế T Sd Phổ thiết kế T Sd Phổ thiết kế T Sd 0.941 0.825 0.658 1.65 0.329 2.475 0.245 3.3... quan kết cấu Tính tốn tải trọng ảnh hưởng Tính tốn thiết kế sàn điển hình Tính tốn thiết kế cầu thang Tính tốn thiết kế bể nước mái Tính tốn thiết kế dầm sàn Tính tốn thiết kế vách... PHÁP KẾT CẤU Hệ kết cấu chịu lực Căn vào sơ đồ làm việc kết cấu nhà cao tầng phân loại sau: Các hệ kết cấu bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng kết cấu ống Các hệ kết cấu