Đề 28 chung cư đồ án tốt nghiệp đại học

Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC Error! Bookmark not defined 1.1 Nhu cầu xây dựng cơng trình Error! Bookmark not defined 1.2 Địa điểm xây dựng cơng trình Error! Bookmark not defined 1.3 Giải pháp kiến trúc Error! Bookmark not defined 1.3.1 Mặt phân khu chức Error! Bookmark not defined 1.3.2 Mặt đứng Error! Bookmark not defined 1.3.3 Hệ thống giao thông đường Error! Bookmark not defined 1.4 Giải pháp kỹ thuật Error! Bookmark not defined 1.4.1 Hệ thống điện Error! Bookmark not defined 1.4.2 Hệ thống nước Error! Bookmark not defined 1.4.3 Thơng gió, chiếu sáng Error! Bookmark not defined 1.4.4 Phịng cháy hiểm Error! Bookmark not defined 1.4.5 Chống sét Error! Bookmark not defined 1.4.6 Hệ thống thoát rác Error! Bookmark not defined 1.5 Giải pháp hoàn thiện Error! Bookmark not defined 1.6 Đặc điểm khí hậu Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 Nhiệm vụ thiết kế 2.2 Tiêu chuẩn sử dụng 2.2.1 Tiêu chuẩn kiến trúc 2.2.2 Tiêu chuẩn kết cấu 2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 2.3.1 Tổng quan thiết kế kết cấu nhà cao tầng 2.3.1.1 Lựa chọn vật liệu Error! Bookmark not defined.9 2.3.1.2 Hình dạng cơng trình 10 2.3.2 Hệ kết cấu chịu lực 11 2.3.3 Hệ kết cấu sàn 13 2.3.4 Khái qt q trình tính toán hệ kết cấu 16 2.3.4.1 Mơ hình tính tốn 16 2.3.4.2 Tải trọng tác dụng lên cơng trình 16 2.3.4.3 Phương pháp tính tốn định nội lực 16 2.3.4.4 Lựa chọn cơng cụ tính tốn 18 2.3.4.5 Nội dung tính tốn 19 2.4 Vật liệu sử dụng 19 2.4.1 Yêu cầu vật liệu cho công trình 19 2.4.2 Chọn vật liệu sử dụng cho cơng trình 20 2.5 Chọn sơ tiết diện sàn, dầm, cột 21 2.5.1 Chọn sơ chiều dày sàn 21 2.5.2 Chọn sơ tiết diện dầm 23 2.5.3 Chọn sơ tiết diện cột 24 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 30 3.1 Mặt dầm sàn tầng điển hình 30 3.2 Xác định tải trọng 30 3.2.1 Tĩnh tải 30 3.2.1.1 Sàn phòng ngủ – phòng khách – phòng ăn – hành lang 31 3.2.1.2 Phịng vệ sinh, ban cơng 31 3.2.1.3 Tĩnh tải sàn tường truyền vào sàn 31 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài 3.2.1.4 Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn 32 3.2.2 Hoạt tải 33 3.3 Sơ đồ tính sàn 35 3.3.1 Đối với ô sàn làm việc hai phương 35 3.3.2 Đối với ô sàn làm việc phương 38 3.3.3 Nội lực ô sàn 38 3.3.3.1 Sàn kê bốn cạnh 38 3.3.3.2 Bản dầm 42 3.4 Tính tốn cốt thép 43 3.4.1 Các công thức tính tốn 43 3.4.2 Tính tốn cụ thể cho ô sàn 45 3.5 Tính độ võng sàn 47 3.5.1 Kiểm tra nứt theo trạng thái giới hạn thứ 47 3.5.2 Tính độ cong tiết diện chưa nứt 49 3.5.3 Tính độ võng sàn 51 3.5.4 Kiểm tra điều kiện chịu cắt sàn 52 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẤU THANG 53 4.1 Chọn kích thước cầu thang 53 4.1.1 Mặt mặt cắt cầu thang 53 4.1.2 Chọn kích thước cầu thang 54 4.1.3 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ kích thước thang 55 4.2 Xác định tải trọng 56 4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 56 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 56 4.2.2.1 Tĩnh tải 56 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 4.2.2.2 Hoạt tải 56 4.2.3 Tải trọng tác dụng lên thang 57 4.2.3.1 Tĩnh tải 57 4.2.3.2 Hoạt tải 58 4.3 Sơ đồ tính 58 4.4 Xác định nội lực cầu thang 59 4.4.1 Xác định nội lực thang 59 4.4.2 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 61 4.5 Tính tốn cốt thép 63 4.5.1 Tính cốt thép cho vế thang 63 4.5.2 Tính tốn cụ thể cho vế thang 64 4.5.3 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 65 4.5.3.1 Tính cốt dọc 65 4.5.3.2 Tính cốt đai 66 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC E 69 5.1 Mơ hình cơng trình 69 5.1.1 Giới thiệu mô tả Kết cấu 70 5.1.1.1 Phân tích hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng 70 5.1.1.2 Bố trí hệ chịu lực cơng trình 72 5.1.2 Lựa chọn kết cấu 72 5.1.2.1 Kích thước tiết diện dầm chọn sau 72 5.1.2.1 Kích thước tiết diện sàn chọn sau 72 5.1.2.3 Kích thước tiết diện vách thang máy, vách tầng hầm vách cứng góc 73 5.1.2.4 Kích thước tiết diện cột chọn sau 73 5.1.3 Vật liệu sử dụng 74 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 5.1.4 Các bước mơ hình cơng trình 74 5.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 93 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 93 5.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 95 5.2.3.Tải trọng tường tác dụng lên sàn 97 5.2.3.1 Tĩnh tải tường tác dụng lên sàn 97 5.2.3.2 Tĩnh tải tường xây dầm 98 5.2.3.3 Xác định tĩnh tải phản lực cầu thang truyền lên dầm 99 5.2.4 Tải trọng áp lực đất tác dụng lên tường vây 100 5.2.5 Tải trọng thành phần tĩnh gió 105 5.2.6 Tải trọng thành phần động gió 108 5.3 Tổ hợp tải trọng 130 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 130 5.3.2 Tổ hợp tải trọng 136 5.4 Giải mơ hình 139 5.5 Tính tốn bố trí cốt thép cho dầm khung trục E 143 5.5.1 Nội lực dầm 143 5.5.2 Tính tốn bố trí cốt thép 147 5.5.2.1 Tính tốn cốt thép dọc 147 5.5.2.1.1 Cơng thức tính tốn cốt thép dọc 147 5.5.2.1.2 Tính tốn cốt thép cụ thể cho dầm B170 149 5.5.2.2 Tính cốt đai 156 5.5.2.2.1 Cơng thức tính cốt đai 156 5.5.2.2.2 Tính tốn cụ thể cốt đai cho dầm B170 157 5.5.2.2.3 Tính cốt treo cho dầm 160 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 5.6 Tính tốn bố trí cốt thép cho cột khung trục E 161 5.6.1 Nội lực cột 162 5.6.2 Tính tốn bố trí cốt thép 162 5.6.2.1 Tính tốn cốt thép dọc 162 5.6.2.1.1 Cơng thức tính tốn cốt thép dọc 162 5.6.2.1.2 Tính tốn cụ thể cho cột C73 165 5.6.2.2.Tính toán cốt đai 182 5.6.2.2.1 Công thức tính cốt đai 182 5.6.2.2.2 Tính tốn cụ thể cốt đai cho cột C49 183 5.7 Tính tốn bố trí cốt thép cho vách cứng (E,5-7) 184 5.7.1 Nội lực vách cứng 185 5.7.2 Tính tốn bố trí cốt thép 186 5.7.2.1 Lý thuyết tính tốn vách 186 5.7.2.2 Tính tốn cụ thể cho vách 191 5.7.2.2.1 Tính cốt ngang cho vách 197 5.7.2.2.2 Tính bố trí cốt thép cho dầm lanh tô 198 5.7.2.2.3 Neo nối chồng cốt thép 202 5.8 Kiểm tra kết cấu 203 5.8.1 Kiểm tra độ võng dầm 203 5.8.2 Kiểm tra ổn định chống lật 204 5.8.3 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh công trình 205 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 207 6.1 Cấu tạo địa chất 207 6.2 Lý thuyết thống kê 209 6.2.1 Xử lý thống kê địa chất để tính tốn móng 209 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài 6.2.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 209 6.2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn 210 6.2.4 Đặc trưng tính tốn 210 6.3 Kết tính tốn 211 6.3.1 Thống kê dung trọng đất 211 6.3.1.1 Dung trọng tự nhiên 211 6.3.1.2 Dung trọng đẩy 215 6.3.2 Thống kê lực cắt góc ma sát 220 6.4 Bảng tổng hợp thống kê 230 6.4.1 Thống kê dung trọng đất 230 6.4.2 Thống kê lực cắt góc ma sát 230 CHƯƠNG 7: MÓNG CỌC ÉP 231 7.1 Các thông số cọc ép 233 7.1.1 Vật liệu sử dụng 233 7.1.2 Chọn kích thước sơ 234 7.1.3 Kiểm tra điều kiện cẩu dựng cọc 237 7.2 Tính tốn móng M1 (Cột C6 khung trục E) 239 7.2.1 Nội lực tính móng 239 7.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 240 7.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu 240 7.2.2.2 Theo điều kiện đất 242 7.2.3 Tính tốn sơ số lượng cọc 246 7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M1 247 7.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 251 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc M1 255 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 7.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler 258 7.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 262 7.2.9 Tính cốt thép đài móng M1 263 7.3 Tính tốn móng M2 ( Cột C4 khung trục E) 265 7.3.1 Tính toán sơ số lượng cọc 268 7.3.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M2 268 7.3.3 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 272 7.3.4 Kiểm tra độ lún móng cọc M2 274 7.3.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler 276 7.3.6 Kiểm tra xuyên thủng 278 7.3.7 Tính cốt thép đài móng M2 280 7.4 Tính tốn móng lõi cứng M3 282 7.4.1 Tính tốn sức chịu tải cọc 283 7.4.1.1 Theo điều kiện vật liệu 283 7.4.1.2 Theo điều kiện đất 284 7.4.2 Tính toán sơ số lượng cọc 286 7.4.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M3 286 7.4.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 294 7.4.5 Kiểm tra độ lún móng cọc M3 297 7.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler 299 7.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 302 7.4.8 Tính cốt thép đài móng M3 303 CHƯƠNG 8: MÓNG CỌC NHỒI 306 8.1 Các thông số cọc nhồi 307 8.1.1 Vật liệu sử dụng 307 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 8.1.2 Chọn kích thước sơ 307 8.2 Tính tốn móng M1 (Cột C6 khung trục E) 309 8.2.1 Nội lực tính móng 309 8.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc 310 8.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu 310 8.2.2.2 Theo điều kiện đất 310 8.2.3 Tính tốn sơ số lượng cọc 314 8.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M1 315 8.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 316 8.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc M1 320 8.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler 322 8.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 326 8.2.9 Tính cốt thép đài móng M1 327 8.3 Tính tốn móng M2 ( Cột C4 khung trục E) 327 8.3.1 Tính toán sơ số lượng cọc 329 8.3.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M2 329 8.3.3 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 332 8.3.4 Kiểm tra độ lún móng cọc M2 335 8.3.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler 337 8.3.6 Kiểm tra xuyên thủng 340 8.3.7 Tính cốt thép đài móng M2 341 8.4 Tính tốn móng lõi cứng M3 342 8.4.1 Tính toán sức chịu tải cọc 344 8.4.1.1 Theo điều kiện vật liệu 344 8.4.1.2 Theo điều kiện đất 345 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 8.4.2 Tính tốn sơ số lượng cọc 347 8.4.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng M3 348 8.4.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 352 8.4.5 Kiểm tra độ lún móng cọc M3 356 8.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 357 8.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 360 8.4.8 Tính cốt thép đài móng M3 361 8.5 Chọn phương án móng 364 8.5.1 So sánh phương án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi 364 8.5.2 Lựa chọn phương án móng 365 TÀI LIỆU THAM KHẢO 366 MỤC LỤC Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi Phản lực đầu cọc tổ hợp ComBao Min - Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn - Điều kiện kiểm tra sau: tt tt Pmax  Pmax  Ptk  2870.2 (kN)  Ptk  3278 (kN)     Pmin  Pmin  633.95 (kN)  Vậy thỏa điều kiện sức chịu tải cọc đơn 8.4.4 Kiểm tra ứng suất dƣới móng khối quy ƣớc - Theo mục 7.4.4 TCVN 10304:2014 móng khối quy ước xác định từ mép cọc từ đáy đài xuống đến đáy cọc - Góc ma sát tính tốn trung bình theo chiều dài cọc: II,mt   l l II,i i i  (II,1l1  II,2l2  II,3l3 ) l i  (3.46x17.8  15.54x12.4+21.37x12.8)  12.3o 17.8  12.4  12.8 Trong đó: L1 = 22 - 4.2 =17.8 (m) : chiều dài cọc cắm xuyên qua lớp đất thứ L2 = 12.4 (m) : chiều dài cọc cắm xuyên qua lớp đất L3 =47.2 – (22 + 12.4) = 12.8 (m) : chiều dài cọc cắm vào lớp đất II,i : góc ma sát lớp đất thứ i lấy theo TTGH II (giá trị max) Ltb   li  17.8  12.4  12.8  43 (m) : chiều dài cọc tính từ cọc đáy đài đến mũi cọc Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 352 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi -1.000 MTĐN hd=2000 Ltb=43000 47200 hm=4200 3600 4 -48.200 MŨI CỌC Bqu Sơ đồ móng khối quy ƣớc - Chiều dài khối móng quy ước theo phương x,y là:    12.3  Bqu  Y  2xL tb xtg  tb    2x43xtg    11.6 (m)        12.3  Lqu  X  2xL tb xtg  tb   13  2x43xtg    17.6 (m)     - Moment chống uốn: 1 1 Wx  Bqu xL2qu  x11.6x17.62  599 (m3 ) ; Wy  Lqu xBqu  x17.6x11.62  395 (m3 ) 6 6 - Diện tích móng khối quy ước là: Aqu = Lqu x Bqu = 17.6 x 11.6 = 204.2 (m2) - Trọng lượng đất móng khối quy ước là: Qd  Aqu x  hi  'II,i  Aqu x  (h1 'II,1  h  'II,2  h3  'II,3 ) = 204.2x(19.3x4.75 + 12.4x10.96 + 12.8x10.12) = 72923 (kN) Trong đó:  'II,i dung trọng đẩy lấy theo TTGH II (giá trị max) h1 = h + hd = (22 – 4.2) + 1.5 = 19.3 (m) Trọng lượng cọc đài bê tông: - Trọng lượng đài cọc là: Wđài =  bt x hđài x Fđài = 25x2x(13.8x7.8) = 5382 (kN) - Tổng trọng lượng cọc là: W p  n p  bt Ap  li 15x25x0.7854 x 43  12665 (kN) Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 353 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi - Tổng trọng lượng đài cọc là: W Qc = Wđài + p = 5382 + 12665 = 18047 (kN) - Trọng lượng đất bị cọc đài chiếm chỗ là: ' ' Qđài ,cọc   i xVcọc   xVđài  n p Ap x  h i  'II,i  1h d Fd  n p Ap x(h1 'II,1  h  'II,2  h3  II,3 )   II,1 h d Fd  Qđài, cọc = 15x0.7854x(17.8x4.75 + 12.4x10.96 + 12.8x10.12) + 4.75x2x(13.8x7.8)= 5146 (kN) Trong đó: np số lượng cọc có đài Ap : tiết diện cọc l i : tổng chiều dài cọc hd , Fd : chiều cao diện tích đài  'II,i : trọng lượng đẩy đất lấy theo TTGH II (giá trị max) Vđài , Vcọc : thể tích đài cọc - Tải trọng móng khối quy ước là: Wqu = Qd + Qc – Qđài,cọc = 72923 + 18047 – 5146 = 85824 (kN) - Tổng tải trọng đứng truyền xuống đáy móng quy ƣớc là: N  N tc  Wqu  9273  85824  95097 (kN) tc qu - Tổng moment đáy móng quy ƣớc: Moment tiêu chuẩn: M tc xqu  Mxtc  Qtcy xh d  2.1  184.6x2  371.3 (kN.m) M tc yqu  Mtcy  Qxtc xh d  2567.7  9276.9x2  21122 (kN.m) - Áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ƣớc là: p tc tb N  A qu tc p max  p tc tc qu N  tc qu Aqu N  Aqu tc qu 95097  466 (kN / m ) 204.2  M tc xqu Wx M  Wx tc xqu  M tc yqu Wy M  Wy tc yqu  95097 371.3 21122    520 (kN / m ) 204.2 599 395  95097 371.3 21122    412 (kN / m ) 204.2 599 395 Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II sau: R IItc  Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI m1m2  Axbx II  Bxhx 'II  DxcII   IIh o  k tc Trang 354 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi Trong đó: m1 =1.2 , m2 =1 : hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với tra Bảng 15 TCVN 9362:2012 Với II =20.33o Tra bảng Bảng 14 TCVN 9362:2012 có: A = 0.527 ; B = 3.12 ; D = 5.72 ktc : hệ số tin cậy theo mục 4.6.11 TCVN 9386:2012 ktc = b = Bqu = 11.6 (m) : bề rộng đáy móng khối quy ước Ta có:  'II   'II,1xh1   'II,2 xh   'II,3 xh h1  h  h  4.65x22  10.64x12.4  9.89x12.8  7.64 (kN / m3 ) 22  12.4  12.8  II   'II,3  9.89 (kN / m3 ) : trọng lượng thể tích đất nằm phía đáy móng cII = cII,3 = 6.25 (kN/m2): trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đáy móng (Thiên an tồn lấy tất giá trị  'II ,  II , cII TTGH II lấy theo giá trị min) ho = h – htđ : chiều sâu đến tầng hầm Khi khơng có tầng hầm lấy ho = Ta có: h = htd  ho = htđ : chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ tầng hầm bên nhà có tầng hầm , tính theo cơng thức: htđ = h1 + h x  kc 24  45  0.35x  46.1(m) '  II 7.64 h1 = Ltb + hđài = 43 + = 45 (m) : chiều dày lớp đất phía đáy móng tới sàn tầng hầm h2 = 0.3 + 0.05 = 0.35 (m) : chiều dày kết cấu sàn tầng hầm  kc : trị tính tốn trung bình trọng lượng thể tích kết cấu sàn tầng hầm Ta có:  kc   bt hsàn vữa h vữa 25x0.3 18x0.05 24 (kN / m3 ) hsàn h vữa 0.35 Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II là: R IItc   m1m2  Axbx II  Bxhx 'II  DxcII   IIh o  k tc 1.2x1 x  0.527x11.6x9.89  3.12x46.1x7.64+5.72x6.25  9.89x0   1434 (kN / m2 ) - Kiểm tra ứng suất đáy móng khối quy ước theo mục 4.6.19 TCVN 9362:2012 sau:  p tctb  R IItc  p tctb  466 (kN / m )  R IItc  1434 (kN / m )  tc  tc tc tc p max  1.2R II  p max  520 (kN / m )  1.2R II  1.2x1434  1721 (kN / m )  p tc  p tc  412 (kN / m )    Vậy điều kiện ổn định đất đƣợc thỏa mãn Chương 8: MĨNG CỌC NHỒI Trang 355 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 8.4.5 Kiểm tra độ lún móng cọc M3 - Theo mục C.1.6 TCVN 9362:2012 độ lún móng xác định theo công thức sau: n tb gl,i xh i i 1 Ei S  x   Sgh  10 (cm) Chọn: hi = 0.5 (m) Ta có:   ' II  'II,1xh1   'II,2 xh   'II,3 xh h1  h  h  4.75x22  10.96x12.4  10.12x12.8  7.84 (kN / m3 ) 22  12.4  12.8 - Áp lực gây lún đáy móng khối quy ƣớc : Tại vị trí z = (m), đáy móng khối quy ước ta có:  glz0  ptbtc   'II x(h m  Ltb )  466  7.84x(4.2  43)  96 (kN / m2 ) Ta có: m  2Zi l L 17.6 ; n   qu   1.52 Bqu b Bqu 11.6 - Áp lực thân: ibt   'II,i h i Ta có dung trọng đẩy lớp đất móng khối quy ước là:  'II,3  10.12 (kN / m3 ) (lấy theo TTGH II giá trị max) Tính ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tải thân đất từ mặt đất tự nhiên sau: - Tại ví trí đáy móng khối quy ước là: z =0 (m)  btz0    'II xh m  ( 'II,1xh1  'II,2 xh   'II,3 xh3 ) = 14.67x0.5 + 4.75x(22 - 0.5) + 10.96x12.4 + 10.12x12.8 = 374.9 (kN/m2) Bảng tính lún móng cọc M3 Lớp đất Độ sâu(m) Z (m) 2Z Bqu Ko 46.7 47.2 47.2 47.7 47.7 48.2 48.2 48.7 48.7 0.5 0.5 1 1.5 1.5 2 0.09 0.09 0.17 0.17 0.26 0.26 0.34 0.34 0.994 0.994 0.988 0.988 0.982 0.982 0.977 0.977 Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI glz,i (kN/m2) 96 95.42 95.42 94.85 94.85 94.27 94.27 93.79 93.79 gltb (kN/m2) 95.71 95.14 94.56 94.03 93.17 ibt Ei hi 2 (kN/m ) (kN/m ) (m) 374.9 0.5 379.96 385.02 23465.3 390.08 395.14 Độ lún (m) 0.00163 0.5 0.00162 0.5 0.00161 0.5 0.0016 0.5 0.00159 Trang 356 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình 49.2 49.2 49.7 49.7 50.2 50.2 50.7 50.7 51.2 2.5 2.5 3 3.5 3.5 4 4.5 SVTH: Trần Ngọc Hoài 0.43 0.43 0.52 0.52 0.6 0.6 0.69 0.69 0.78 0.964 0.964 0.937 0.937 0.913 0.913 0.886 0.866 0.859 92.54 92.54 89.95 89.95 87.65 87.65 83.14 83.14 82.46 400.2 91.25 88.8 85.4 82.8 405.26 410.32 415.38 420.44 0.5 0.00156 0.5 0.00151 0.5 0.00147 0.5 0.00141 S 0.0124 i - Tính lún tới độ sâu mà có: 5xgltb  bt dừng tính lún Tại độ sâu z = 51.2 (m) : 5xgltb  5x82.8  414 (kN / m2 )  bt  420.44 (kN / m2 ) Điều kiện: S  1.24 (cm)  Sgh  10 (cm) Vậy thỏa điều kiện độ lún -1.000 MTÑN 3600 hd=2000 Ltb=43000 47200 hm=4200 -3.200 TẦNG HẦM -48.200 MŨI COÏC 374.9 379.96 bt i 385.02 390.08 395.14 400.2 405.26 410.32 415.38 420.44 96 hi=0.5m 0.5 hi=0.5m hi=0.5m 1.5 hi=0.5m hi=0.5m 2.5 hi=0.5m hi=0.5m 3.5 hi=0.5m hi=0.5m 4.5 (kN/m2) 95.42 94.85 94.27 gl i 93.79 92.54 89.95 87.65 83.14 82.46 Độ lún dƣới đáy móng khối quy ƣớc 8.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler - Ta sử dụng nội lực có lực xơ ngang lớn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 357 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài Nội lực dƣới chân lõi cứng chịu tải trọng ngang xét tổ hợp sau: Nmax , Mxtu , Mytu, Qxtu, Qytu Ntt (kN) -28584.4 Mxtt =M33 (kN.m) -212.3 Mytt=M22 (kN.m) 10668.4 Qxtt=V2 (kN) 2.38 Qytt=V3 (kN) -2952.9 Mxmin , Ntu , Mytu, Qxtu, Qytu -26403.8 -36493.71 1665.73 524.29 -532.05 Trƣờng hợp tải trọng Xét tổ hợp sau để chọn cặp nội lực tính tốn cho cọc chịu tải trọng ngang: Q1tt  Q2x  Q2y  2.382  2952.92  2953 (kN) Q2tt  Q2x  Q2y  524.292  532.052  747 (kN) Chọn Q1tt = 2953 (kN) để tính tốn H Qtt 2953   197 (kN) n 15 - Cao độ từ vị trí đáy đài đến mũi cọc: -4.2 (m) đến -47.2 (m) - Chia cọc thành nhiều đoạn có độ dài hi = (m) để gán lò xo - Độ cứng lị xo đƣợc tính theo cơng thức sau: Ki = Cz xAi Trong đó: Ai : diện tích hai lị xo A = hix d= 1x1 = (m2).Với d = (1m): đường kính cọc khoan nhồi Theo mục A.2 TCVN 10304:2014 hệ số tính tốn đất thân cọc Cz xác định theo công thức sau: Cz  Lớp đất kZ c (  c  : hệ số điều kiện làm việc cọc) Trạng thái Độ sệt IL Bùn sét, xám xanh đen, trạng thái chảy 1.18 Sét, sét pha, vàng - xám xanh, nâu, trạng thái 0.23 dẻo cứng đến nửa cứng Cát pha, nâu, vàng, nâu đốm xám xanh, trạng 0.39 thái dẻo Bảng tính độ cứng K (kN/m) k (kN/m4) 7000 Bề dày (m) 17.8 14760 12.4 8950 12.8 Lớp đất Cao độ (m) Zi (m) Độ sệt IL k (kN/m4) Cz (kN/m3) Ai (m2) Độ cứng K (kN/m) -4.2  -21.2 -22.2  -34.2 -35.2  -47.2 1 1.18 0.23 0.39 7000 14760 8950 7000 14760 8950 1 7000 1292 8950 Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 358 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi Dùng phần mềm Sap 2000 để giải nội lực a) b) c) d) Mơ hình cọc a ; Gán lị xo b ; Chuyển vị thân cọc c ; Phản lực thân cọc d Chuyển vị góc xoay đầu cọc Chuyển vị ngang đầu cọc :   0.01708 (m)  1.708 (cm) , góc xoay:   a) b) Biểu đồ moment a,b Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI c) ; d) Biểu đồ lực cắt c,d Trang 359 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi Ta có: Mmax = 194.45 (kN.m) ; Qmax = 197 (kN) - Kiểm tra moment gây uốn cho cọc: D2 D2 x12  b2  b    0.89 (m) 4 - Tính tốn diện tích cột thép: (lớp bê tơng bảo vệ a = 50 mm) ; ho = 890 - 2x50 = 790 (mm) m  M 194.45   0.021   R  0.413 xR b xbxh o 1x17x103 x0.89x0.792     2xm    2x0.021  0.021 As  x b xR b xbxh o 0.021x1x17x103 x0.89x0.79   6.88x104 (m2 )  6.88 (cm2 ) Rs 365x103 Diện tích cốt thép cọc chọn là: 1220 có Aschọn = 37.7 (cm2) > As = 6.88 (cm2) Thỏa điều kiện - Kiểm tra điều kiện chịu cắt cho cọc: - Theo mục 6.2.3.3 TCVN 5574:2012 lực cắt bê tông chịu xác định theo công thức : Qb = 0.6xRbtxbxho =0.6x1.2x103x0.89x0.79 = 506 (kN) > Qmax = 197 (kN) Thỏa điều kiện Vậy cốt thép đai đặt theo cấu tạo - Kiểm tra chuyển vị ngang cho cọc: Chuyển vị ngang đầu cọc :   0.01708(m)  1.708 (cm)    (cm) Thỏa điều kiện 8.4.7 Kiểm tra xuyên thủng - Theo mục 6.2.5.4 TCVN 5574:2012 đài cọc cần tính tốn nén thủng sau: F  R bt u m h o Trong đó:F : lực xuyên thủng   : hệ số bê tông nặng um : giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng Rbt = 1.2 (MPa) = 1.2x103 (kN/m2) ho : chiều cao làm việc tiết diện lấy từ mép cốt thép chịu kéo tới mép bê tơng phía Chương 8: MĨNG CỌC NHỒI Trang 360 900 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài 10 11 12 13 14 15 3600 3000 7800 3000 45 o 900 o 45 900 2000 1000 3000 3000 1000 2000 hd=2000 900 13800 o 45 o 45 hd=2000 8300 Sơ đồ tính tốn móng xun thủng móng M3 Tháp xuyên thủng bao gồm cọc nên đài không bị xun thủng 8.4.8 Tính cốt thép đài móng M3 - Dùng phần mềm SAFE V12 giải nội lực Từ tổ hợp ComBao ta moment xuất theo phương X Y theo Strips Ta chọn moment lớn tất Strip theo phương đài, tính thép bố trí hết cho phương Biểu đồ Moment Max ComBao dải theo phƣơng X (Strips A) Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 361 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi Biểu đồ Moment Min ComBao dải theo phƣơng X (Strips A) Biểu đồ Moment Max ComBao dải theo phƣơng Y (Strips B) Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 362 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài Biểu đồ Moment Min ComBao dải theo phƣơng Y (Strips B) - Theo phương cạnh dài có: Mmax = 2104.2 (kN.m) Mmin = -178.7 (kN.m) - Theo phương cạnh ngắn có: Mmax = 1828.3 (kN.m) Mmin = -167.8 (kN.m) - Tính tốn đài cấu kiện chịu uốn, tiết diện bxh = 1000x2000 (mm) - Ta có: a = 100 (mm)  ho = h – a = 2000 – 100 = 1900 (mm) - Bê tông B30 có: Rb = 17x103 (kN/m2) Cốt thép A-III có: Rs = 365x103 (kN/m2)  R  0.413 ;  b  ;  m  As  x b xR b xbxh o Rs ; M ;     2x m  b xR b xbxh o2  As bxh o Bảng tính thép móng M3 Phương X Y Vị trí Trên Dưới Trên Dưới M (kN.m) -178.7 2104.2 -167.8 1828.3 b (m) 1000 1000 1000 1000 Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI h (m) 2000 2000 2000 2000 a (m) 100 100 100 100 m  0.003 0.034 0.003 0.03 0.003 0.035 0.003 0.03 As (mm2) 265 3097 265 2655 Chọn thép 16a200 20a100 16a200 20a150 Aschọn (mm2) 1050 3456 1050 2199 c (%) 0.06 0.18 0.06 0.12 Trang 363 Báo Cáo Thiết Kế Công Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi 8.5 Chọn phƣơng án móng - Hiện đa dạng cơng trình nhà cao tầng ngày phức tạp, vấn đề kỹ thuật, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, cần phải ý đến tính hợp lý kinh tế phương án lựa chọn Khi lựa chọn phương án móng ta vào nhiều yếu tố khác 8.5.1 So sánh phƣơng án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi Theo thống kê sơ vật liệu: - Dựa vào cấu tạo thiết kế cọc ép bxh = 350x350 (mm2) cọc nhồi có đường kính D = 1000 (mm) Ta tính khối lượng vật liệu cần thiết sử dụng cơng trình Phương án Móng Số cọc/loại móng Cọc ép, cọc dài 30(m) Cọc nhồi, cọc dài 44(m) M1 M2 M3 M1 M2 M3 20 50 15 Tổng số cọc Khối lượng bê tông/cọc (m3) Tổng khối lượng bê tông (m3) Tổng số lượng cốt thép dọc/cọc Tổng số lượng cốt thép Tổng khối lượng cốt thép (kg) 75 3.675 275.6 816 60016 28422 21 34.56 725.8 1220 25220 27343 Theo điều kiện kỹ thuật: - Cả hai phương án móng điều đủ khả chịu tải trọng cơng trình truyền xuống, điều kiện thỏa Căn vào tài liệu khảo sát địa chất, người ta thiết kế xác định chiều sâu cọc cho sức chịu tải đất tương đương với sức chịu tải vật liệu làm cọc Điều này, với phương pháp cọc đóng, nén tĩnh ép neo khơng thực Đó điều kiện đưa đến giải pháp móng hợp lý kinh tế Theo điều kiện thi công: Với điều kiện kỹ thuật hai phương án móng có đầy đủ thiết bị cần thiết cho việc thi cơng móng - Cọc ép: thi công đơn giản loại cọc gây chuyển dịch đất lớn thi công nên làm ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh Bên cạnh thường gặp cố trình thi cơng gặp phải đá ngầm, khơng thể ép qua lớp đất cứng hay lớp đất cát - Cọc khoan nhồi: thi công phức tạp cọc ép thi cơng qua lớp đất cứng, gặp cố q trình thi cơng khơng gây chấn động ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh Và điều kiện cọc khoan nhồi trở nên thông dụng nước ta nên kỹ thuật thi cơng Chương 8: MĨNG CỌC NHỒI Trang 364 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi cải tiến nhiều có máy móc đại giúp cho việc thi cơng nhanh xác tránh rủi ro trình thi công Theo điều kiện kinh tế: - Dựa vào kết thống kê ta thấy phương án móng cọc ép có khối lượng thép nhiều so với phương án cọc móng cọc khoan nhồi Nhưng khối lượng bê tơng phương án móng cọc khoan nhồi lớn phương án móng cọc ép - Phương án móng cọc khoan nhồi có giá thành thi cơng cao địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân có tay nghề máy móc đại Cịn phương án móng cọc ép thi cơng đơn giản khơng địi hỏi kỹ thuật cao, nên giá thành rẻ Các điều kiện khác: - Chất lượng bê tông cọc khoan nhồi khó kiểm sốt chất lượng phải thi cơng môi trường nước ngầm dẫn đến chất lượng bê tông không đảm bảo, dẫn đến sức chịu tải cọc giảm đáng kể ảnh hưởng đến cơng trình Cịn chất lượng bê tông cọc ép đảm bảo cao việc đúc sẵn nhà máy - Ngoài ra, điều kiện để đưa phương án móng để áp dụng vào cơng trình phải dựa vào nhiều yếu tố khác như: quy mô cơng trình, điều kiện thi cơng, phương pháp thi cơng, điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn 8.5.2 Lựa chọn phƣơng án móng Trong điều kiện thực tế nước ta dựa vào điều kiện so sánh trên, ưu nhược điểm phương án móng nêu phần nên ta chọn phương án “cọc khoan nhồi” với lý sau: - Hiện nay, với cơng nghệ máy móc đại, việc kiểm sốt chất lượng bê tơng cọc khoan nhồi thực tốt nên chất lượng bê tông đảm bảo đáng kể - Số lượng cọc khoan nhồi cọc ép nhiều nên hiệu kinh tế nhân công giảm đáng kể so với cọc ép - Việc phương án cọc ép nhiều cọc đài móng biện pháp khó thực khơng hiệu nên chọn phương án cọc khoan nhồi mang nhiều ưu điểm - Phương án cọc khoan nhồi đem lại hiệu tốt chịu tải trọng cơng trình có tính ổn định cao q trình chịu tải trọng ngang giải pháp móng cho cơng trình nhà cao tầng - Là phương pháp sử dụng phổ biến đại sử dụng cho cơng trình lớn nước ta giới Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 365 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hoài TÀI LIỆU THAM KHẢO CÁC TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM [1] Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5574:2012 thay cho TCXDVN 356 : 2005 [2] Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - 10304 : 2014 thay cho TCXD 205 : 1998 [3] Nhà cao tầng Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối - TCXD 198 : 1997 [4] Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737 : 1995 [5] Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi - TCXDVN 195:1997 [6] Thiết kế công trình chịu động đất - TCVN 9286:2012 [7] Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - TCXD 9362 : 2012 thay cho TCXD 45 : 1978 [8] Tính tốn thành phần động gió - TCXDVN 229:1999 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO KHÁC [9] Lê Anh Hoàng, Nền Móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội năm 2004 [10] PGS.TS Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội năm 1999 [11] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện nhà cửa), Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.Hồ Chí Minh, Tp.Hồ Chí Minh năm 2007 [12] Th.S Võ Mạnh Tùng, Một số phương pháp tính cốt thép cho vách phẳng bê tơng cốt thép, Bộ mơn cơng trình bê tơng cốt thép - Đại học Xây Dựng Và số tài liệu tham khảo khác Chương 8: MÓNG CỌC NHỒI Trang 366 ... Ftruyền tải 12 11 10 Trệt Hầm q n  (m ) (kN/m ) 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 28. 9 12 10 28. 9 12 11 28. 9 12 12 28. 9 12 13 Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ N Ftính... Sơ đồ L2 L1 Sơ đồ L2 L1 Sơ đồ L2 L1 Sơ đồ L2 L1 Sơ đồ Chương 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH L1 Sơ đồ Trang 36 Báo Cáo Thiết Kế Cơng Trình SVTH: Trần Ngọc Hồi L2 L2 L1 L1 Sơ đồ L2 Sơ đồ. .. nhập, cơng nghiệp hố đại hố đất nước hồ nhập với xu phát triển thời đại nên đầu tư xây dựng cơng trình nhà cao tầng thay cơng trình thấp tầng, khu dân cư xuống cấp cần thiết - Vì chung cư đời nhằm