Đề 14 chung cư khởi thành 15b + 2f đồ án tốt nghiệp đại học

BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG MỤC LỤC CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH .5 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích thiết kế cơng trình 1.1.2 Quy mơ cơng trình 1.1.3 Chức tầng .5 1.1.4 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.1.5 Giải pháp thơng thống 1.2 KIẾN TRÚC CỦA CƠNG TRÌNH 1.2.1 Mặt đứng cơng trình 1.2.2 Mặt tầng điển hình 1.2.3 Mặt cắt công trình CHƯƠNG CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung 2.1.2 Thiết kế kết cấu móng 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU .9 2.3.1 Tải trọng 2.3.2 Chuyển vị 10 2.3.3 Hệ kết cấu 10 2.3.4 Hệ kết cấu sàn .11 2.3.5 Kết luận hệ kết cấu chịu lực 12 2.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 13 2.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN .13 2.5.1 Sơ tiết diện sàn .13 2.5.2 Sơ kích thước dầm 13 2.5.3 Sơ tiết diện vách 14 2.5.4 Sơ tiết diện cột .14 PHẦN II KẾT CẤU CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 13 3.1 THƠNG SỐ THIẾT KẾ 13 3.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 13 3.1.2 Vật liệu sử dụng 13 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 3.2 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 13 3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 14 3.3.1 Tĩnh tải 14 3.3.2 Tổng tĩnh tải 15 3.3.3 Tải tường 16 3.3.4 Hoạt tải 16 3.3.5 Tổng tải tác dụng lên sàn 17 3.4 TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN 18 3.4.1 Cơ sở lý thuyết 18 3.4.2 Xác định nội lực 18 3.4.3 Nội lực 21 3.5 TÍNH TỐN CỐT THÉP 24 3.5.1 Ơ sàn điển hình 24 3.5.2 Sàn kê bốn cạnh ô sàn S1 24 3.5.3 Sàn kê bốn cạnh ô sàn S4 25 3.5.4 Tính cốt thép tất ô sàn ( sử dụng Excel) 27 3.5.5 Kiểm tra độ võng nứt cho sàn 27 3.5.6 Kiểm tra độ cong ,võng cho ô sàn 35 3.5.7 Tính độ cong cho sàn S1 37 3.5.8 Kiểm tra độ võng cho ô sàn S1 37 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG 39 4.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 39 4.1.1 Vật liệu sử dụng 39 4.1.2 Sơ kích thước tiết diện 39 4.2 TẢI TRỌNG CẦU THANG 40 4.2.1 Tải trọng tác dụng lên bảng nghiêng 40 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ,chiếu tới 41 4.2.3 Hoạt tải 41 4.3 SƠ ĐỒ TÍNH 42 4.3.1 Bản thang 42 4.3.2 Tính tốn cốt thép 44 4.3.3 Tính tốn dầm chiếu tới 45 4.3.4 Tính cốt thép dọc 47 4.3.5 Tính cốt thép đai 47 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 48 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG 48 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 5.2 NGUN TẮC TÍNH TỐN 48 5.3 MƠ HÌNH KHUNG TRỤC TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 10 49 5.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 49 5.4.1 Tải trọng tác dụng lên sàn 49 5.4.2 Tải trọng ngang 54 5.4.3 Gán tải trọng .66 5.5 KHAI BÁO KHỐI LƯỢNG THAM GIA DAO ĐỘNG CƠNG TRÌNH 71 5.6 KHÁI BÁO VÀ GÁN TUYỆT ĐỐI CỨNG CHO SÀN .71 5.7 KHAI BÁO TẢI TRỌNG GIÓ VÀ GÁN TÂM CỨNG CHO SÀN 72 5.8 KIỂM TRA MƠ HÌNH 72 5.9 GIẢI MƠ HÌNH .73 5.10 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 73 5.10.1 Các trường hợp tải trọng 73 5.10.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 74 5.11 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 76 5.11.1 Tính tốn bố trí cốt thép dọc dầm-khung trục 10 76 5.11.2 Tính tốn cốt thép cho dầm khung tầng điển hình 78 5.12 TÍNH TỐN CỐT THÉP ĐAI .79 5.12.1 Lý thuyết tính tốn 79 5.12.2 Tính tốn cốt thép đai cho mặt cắt tầng điển hình 80 5.13 KẾT QUẢ CỐT THÉP 81 5.14 TÍNH TỐN CỐT TREO CHO DẦM 97 5.15 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP CỘT-KHUNG TRỤC 10 98 5.15.1 Phương pháp tính tốn bố trí cốt thép cho cột lệch tâm xiên 98 5.15.2 Tổ hợp nội lực tính tốn cột 98 5.15.3 Xác định nội lực cột 98 5.15.4 Tính tốn bố trí thép cột .99 5.15.5 Kết tính tốn thép cột .103 5.16 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO VÁCH .105 5.16.1 Khái quát vách lõi 105 5.16.2 Quan niệm tính tốn vách cứng 105 5.17 NỘI LỰC TRONG VÁCH 110 5.18 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP DỌC CHO VÁCH .114 5.18.1 Tính tốn cho mặt cắt vách điển hình .114 5.18.2 Chọn chiều dày vùng biên B 114 5.18.3 Xác định nội lực 114 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 5.18.4 Tính tốn cốt thép 114 5.18.5 Kết tính tốn thép vách 115 5.19 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP ĐAI CHO VÁCH 120 5.19.1 Kiểm tra khả chịu cắt cho vách 120 5.19.2 Bố trí cốt đai cho vách 120 5.20 KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 120 5.20.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 120 5.20.2 Kiểm tra ổn định chống lật cơng trình 121 CHƯƠNG THÔNG KÊ ĐỊA CHẤT 122 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 122 6.1.1 Thông tin chung 122 6.1.2 Phân loại,mô tả đặc điểm lớp đất 122 6.2 LÝ THUYẾT THÔNG KÊ 123 6.3 PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT 123 6.3.1 Hệ số biến động 123 6.3.2 Quy tắc loại trừ sai số 124 6.4 ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN VÀ TÍNH TỐN 124 6.4.1 Đặc trưng tiêu chuẩn 124 6.4.2 Đặc trưng tính tốn 125 6.5 KẾT QUẢ TÍNH TỐN ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN 126 6.5.1 Thống kê dung trọng tự nhiên dung trọng khô đất 126 6.5.2 Thống kê lực dính C góc ma sát phi (sử dụng hàm linest) 141 6.5.3 Thống kê dung trọng bão hòa dung trọng đẩy 151 CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 156 7.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 156 7.1.1 Móng cọc ép 156 7.1.2 Cọc khoan nhồi 156 7.1.3 Cọc barrettes 156 7.1.4 Kết luận phương án thiết kế 157 7.1.5 Nội lực tính tốn móng 157 7.2 NỘI LỰC 157 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM 160 8.1 GIỚI THIỆU CỌC ÉP BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 160 8.1.1 Đặc điểm 160 8.1.2 Phân loại 160 8.2 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỌC ỐNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 160 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 8.2.1 Ưu điểm 160 8.2.2 Nhược điểm .160 8.3 THƠNG SỐ TÍNH TỐN .161 8.3.1 Vật liệu sử dụng 161 8.3.2 Vật liệu cọc .161 8.4 CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ .161 8.5 KIỂM TRA CỌC THEO ĐIỀU KIỆN CẨU VÀ DỰNG CỌC 164 8.6 TÍNH TỐN MÓNG M1 165 8.6.1 Nội lực tải tính toán .165 8.7 NỘI LỰC .165 8.8 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 165 8.8.1 Sức chịu tải cọc theo vât liệu 166 8.8.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất .166 8.9 SỨC CHỊU TẢI THEO THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN SPT .168 8.9.1 Sức chịu tải thiết kế cọc .170 8.10 THIẾT KẾ MÓNG M1.(MÓNG CỘT TRỤC 10-B) 171 8.10.1 Nội lực tính móng 171 8.10.2 Sơ số cọc đài .172 8.10.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng .173 8.10.4 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình winkler 181 8.10.5 Kiểm tra xuyên thủng .184 8.10.6 Tính cốt thép đài móng 185 8.11 THIẾT KẾ MÓNG M2.(MÓNG VÁCH TRỤC 10-A) .187 8.11.1 Nội lực tính móng 187 8.11.2 Sơ số cọc đài .187 8.11.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng .189 8.11.4 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình winkler 196 8.11.5 Kiểm tra xuyên thủng .199 8.11.6 Tính cốt thép cho đài móng 201 8.12 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 205 8.12.1 Nội lực tính tốn .205 8.12.2 Sơ số cọc đài .205 8.12.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng .207 8.12.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 208 8.12.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình winkler .213 8.12.6 Tính cốt thép cho đài móng 216 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 8.12.7 Kiểm tra xuyên thủng 220 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 223 9.1 GIỚI THIỆU VỀ CỌC KHOAN NHỒI 223 9.2 THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI 223 9.2.1 Thông số vật liệu 223 9.2.2 Thông số chi tiết cọc 223 9.3 SỨC CHỊU TẢI CỌC 224 9.3.1 Sức chịu tải theo điều kiện vật liệu 224 9.3.2 Theo tiêu cường độ đất 225 9.3.3 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 227 9.4 SỨC CHỊU TẢI THIẾT KẾ CỌC 229 9.5 THIẾT KẾ MÓNG M1 (MÓNG CỘT TRỤC 10-B) 230 9.5.1 Nội lực tính tốn móng 230 9.5.2 Sơ số cọc đài 231 9.5.3 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc móng 232 9.5.4 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình winkler 240 9.5.5 kiểm tra xuyên thủng 244 9.5.6 tính cốt thép đài móng 245 9.6 THIẾT KẾ MÓNG M2 (MÓNG VÁCH TRỤC 10-A) 249 9.6.1 Sức chịu tải thiết kế cọc 249 9.6.2 Nội lực tính tốn móng 250 9.6.3 Sơ số cọc đài 250 9.6.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên móng 251 9.6.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình winkler 258 9.6.6 Kiểm tra xuyên thủng 262 9.6.7 Tính cốt thép cho đài móng 264 9.7 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 268 9.7.1 Nội lực tính tốn 268 9.7.2 Sơ số cọc đài móng lõi thang 268 9.7.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 270 9.7.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 271 9.7.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình winkler 276 9.7.6 Tính cốt thép cho đài móng 280 9.7.7 Kiểm tra xuyên thủng cho đài 283 CHƯƠNG 10 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG… 285 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG PHẦN I KIẾN TRÚC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG CHƯƠNG KHÁI QT VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 Mục đích thiết kế cơng trình Hiện nước ta trình hội nhập kinh tế quốc tế, diện mạo đất nước không ngừng đổi với phát triển không ngừng kinh tế lĩnh vực khác đời sống thay đổi Nhằm đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa đại hóa đất nước nhiều cơng trình nhà cao tầng xây dựng thành phố Với tình trạng dân số thành phố lớn ngày đông đúc, đặc biệt Thành Phố Hồ Chí Minh việc xây dựng nhà cao tầng giải pháp thiết yếu để giải vấn đề nhà ở, văn phòng, khu trung tâm thương mại nói xuất ngày nhiều nhà cao tầng trung tâm thành phố, đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ tầng mà cịn góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cho thành phố Xứng đáng trung tâm số kinh tế, khoa học kỹ thuật nước Bên cạnh đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển nghành xây dựng thành phố nói chung nước nói riêng thơng qua việc áp dụng kỹ thuật, công nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế 1.1.2 Quy mơ cơng trình Cơng trình tổ hợp dự án gồm khu trung tâm thương mại, văn phịng, hộ khu tiện ích Cơng trình sinh viên thiết kế chung cư khởi thành cao tầng có 17 tầng, gồm có: 13 tầng nổi, tầng sân thượng, tầng kỹ thuật tầng hầm Cốt 0.00m đặt mặt đất tự nhiên Tổng chiều cao cơng trình 47.6m tính từ cốt 0.00m Mặt cơng trình cốt hình chữ nhật, xây dựng tổng diện tích sàn 45.000m2, số hộ 400 1.1.3 Chức tầng - Tầng hầm cao 3.5m: Bãi giữ xe 1, bể xử lí nước thải, bể chứa nước sinh hoạt chữa cháy - Tầng hầm cao 3.1m: Bãi giữ xe 2, bể tự hoại, bể chứa nước sinh hoạt chữa cháy - Tầng cao 4.2m: Khu sinh hoạt chung - Tầng cao 3.1m: Khu hộ - Tầng đến tầng cao 3.1m: Khu hộ - Tầng đến tầng 10 cao 3.1m: Khu hộ, tầng điển hình - Tầng 11 đến tầng 13 cao 3.1m: Khu hộ - Tầng sân thượng cao 3.1m: sân thượng - Tầng kỹ thuật cao 3.1m: phòng kỹ thuật bể nước mái 1.1.4 Giải pháp giao thơng cơng trình - Giao thơng đứng cơng trình đảm bảo thang máy hai cầu thang bộ, đặt vị trí trung tâm khối nhà ở, Trong đó, thang đóng vai trị ln lối hiểm - Giao thông ngang hệ thống hành lang chung 1.1.5 Giải pháp thơng thống Tất phịng có ánh sáng chiếu vào từ cửa sổ Ngồi việc tạo thơng thống hệ thống cửa sổ phịng, cịn sử dụng hệ thống thơng gió nhân tạo, máy điều hòa, quạt tầng… Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN NGỌC HƯNG 1.2 KIẾN TRÚC CỦA CƠNG TRÌNH 1.2.1 Mặt đứng cơng trình Hình 1-1 Mặt đứng kiến trúc cơng trình trục 10-18 Chương 2:Cơ sở thiết kế Trang BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Bảng 9-23.ứng suất đáy khối móng quy ước Ứng suất (kN/m2) Trường hợp ptbtc (kN/m2) tc pmax (kN/m2) tc pmin (kN/m2) Nmax 582,71 585,46 544,76 Mxmax 552,05 597,29 473,46 Mymax 552,18 530,54 540,47 Qxmax 552,18 530,54 540,47 Qymax 552,05 553,61 517,15 Giá trị Max 582,71 597,29 544,76 Giá trị Min 552,05 530,54 473,46 9.7.4.4 Sức chịu tải theo TTGHII Sức chịu tải đất nền: R IItc  m1m (ABqu  ' II  B'vp  c II D) tc k Trong đó: m1 - hệ số điều kiện làm việc đất nền: m1 = m2 - hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất nền: m2 = ktc - hệ số độ tin cậy, chọn ktc =1 đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ thí nghiệm Chiều sâu đáy móng nằm lớp đất thứ có  II  180 42 ', cII  48.46kN / m2 A, B , D : hệ số phụ thuộc vào góc ma sát lấy theo Bảng 14 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình]  A  0.461  Với  II  18 42 '   B  2.844  D  5.433   II  10.01kN/m3: Dung trọng đất từ đáy móng trở xuống 'II : Dung trọng trung bình đất từ đáy móng trở lên:  II '  9.97 *10.9  9.7 * 2.3  10.85*15.2  11.26*7.4  10.59(kN / m2 ) 10.9  2.3  15.2  7.4 Sức chịu tải đất nền: m1m2 (ABqu  II  B 'II h  cII D) tc k =  0.46 15.7 10.1  2.844 10.59  34.3  48.46  5.43  1369.1kN / m2 R IItc  Điều kiện ổn định nền: p tctb  582.71kN / m  R tc  1369.1kN / m CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 273 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG tc p max  597.29kN / m  1.2R tc  1642.95kN / m tc pmin  473.46kN / m2  Vậy móng thiết kế thoả điều kiện ổn định 9.7.4.5 Kiểm tra độ lún đáy khối móng lõi thang tc Ứng suất đáy khối móng quy ước: ptb = 582.71 kN/m2 Áp lực đất ban đầu: Áp lực gây lún: p gl   H = 379.23kN/m2  p    H  582.71  379.23  203.48kN / m i i tc tb i i Tính lún theo phương pháp tổng phân tố; độ lún giới hạn : Sgh = cm Đất chia thành lớp đồng với chiều dày thoả điều kiện: hi  (0.4  0.6)Bqu  6.23m  9.42m Để tăng độ xác sinh viên chia thành lớp với chiều dày 0.5m = k*P + ∗ hi = Tổng độ lún xác định theo công thức : S   Si   ei  ei 1  hi  ei Với ei hệ số rỗng ứng với cấp áp lực tác dụng lên đất  Kết thí nghiệm nén cố kết Đáy khối móng quy ước nằm lớp độ sâu -43.9m, hồ sơ địa chất khơng cung cấp mẫu thí nghiệm độ sâu nên sinh viên chọn mẫu thí nghiệm nén lún độ sâu để tính tốn, kiểm tra lún cho khối móng quy ước Bảng 9-24.Bảng kết thí nghiệm nén lún Lớp Độ sâu mẫu (m) HK2: 44.5-45 Áp lực P (kN/m2) Hệ số rỗng e 50 100 200 400 800 0.643 0.635 0.624 0.588 0,562 Biểu Đồ Nén Lún 0,66 0,64 0,62 0,6 0,58 0,56 0,54 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Hình 9-19.Biểu đồ nén lún CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 274 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Độ sâu Điểm z szigl 2Z/Bqu 10 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 0,00 0,13 0,25 0,38 0,51 0,64 0,76 0,89 1,02 1,15 szibt P1 P2 e1 e2 1,000 0,999 0,990 0,970 0,937 0,893 0,840 0,783 0,724 0,666 (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) 203,480 379,230 203,223 201,533 197,454 190,720 181,656 170,920 159,242 147,271 135,496 (kN/m2) cm 384,9 588,2 0,591 0,576 0,943 401,8 604,1 0,588 0,575 0,819 429,9 629,4 0,586 0,573 0,820 469,3 663,4 0,583 0,571 0,758 520,0 706,2 0,580 0,568 0,759 581,9 758,2 0,576 0,565 0,698 655,1 820,2 0,571 0,562 0,573 739,6 892,8 0,566 0,561 0,319 835,3 976,6 0,562 0,560 0,128 390,490 413,010 446,790 491,830 548,130 615,690 694,510 784,590 885,930 Tổng độ lún (cm) Móng Lõi - Tính tới độ sâu 48.4m ∗ dừng tính lún lớp S   Si   Si K0 (m) SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG = 5*135.5= 677.5( 5,82cm / )< = 885.93( / ) Nên ta ei  ei 1  hi = 5.82(cm) < [S] = (cm)  ei ⟹ Độ lún thỏa điều kiện cho phép CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 275 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG 9.7.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình winkler Ta lấy tổ hợp lực có lực xô ngang lớn chân vách TANG HAM để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Story Load Loc Qx (kN) Qy (kN) Qx2  Qy2 HAM2 COMB1 Bottom 49,93 34,81 60,87 HAM2 COMB2 Max Bottom 27,65 33,47 43,42 HAM2 COMB3 Max Bottom 50,91 31,82 60,04 HAM2 COMB4 Max Bottom 783,90 29,91 784,47 HAM2 COMB5 Max Bottom 28,48 1307,26 1307,57 HAM2 COMB6 Max Bottom -720,34 32,35 721,07 HAM2 COMB7 Max Bottom 35,08 -1245,00 1245,50 HAM2 COMB8 Max Bottom 725,03 33,34 725,79 HAM2 COMB9 Max Bottom 45,15 1182,96 1183,82 HAM2 COMB10 Bottom -628,79 35,54 629,80 HAM2 COMB11 Max Bottom 51,09 -1114,08 1115,25 HAM2 COMB12 Max Bottom 725,91 30,65 726,56 HAM2 COMB13 Max Bottom 46,03 1180,27 1181,17 HAM2 COMB14 Max Bottom -627,91 32,85 628,77 HAM2 COMB15 Bottom 51,97 -1116,77 1117,98 HAM2 COMB16 Max Bottom 704,97 32,14 705,71 HAM2 COMB17 Max Bottom 25,09 1181,76 1182,02 HAM2 COMB18 Max Bottom -648,85 34,34 649,75 HAM2 COMB19 Max Bottom 31,04 -1115,28 1115,71 2 Qtt=max Qx  Qy 1307,6 tt Qmax 1307.6   52.304kN Lực dọc tác dụng lên cọc: 25 25 Cao độ từ đáy đài đến mũi cọc: -9.6 m đến -43.9 m Hệ số nền: C  Kz c Trong đó: z: độ sâu tính từ đáy đài tiết diện cọc  c : hệ số điều kiện làm việc ( cọc làm việc độc lập lấy 3) CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 276 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG K hệ số tỷ lệ, tra theo Bảng A.1 [TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.] Bảng 9-25.Hệ số tỉ lệ K Lớp đất Đặc điểm địa chất K i  kN / m  Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12000 Sét - dẻo cứng 18000 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12000 Sét - cứng đến cứng 18000 Do Cz thay đổi tuyến tính theo độ sâu z, để thuận tiện q trình mơ hình SAP2000, ta lấy giá trị trung bình Cz lớp đất để tính cho độ cứng lị xo Chọn khoảng cách lò xo m Độ cứng lò xo: ki  Czi Ai Với Ai diện tích lị xo: Ai   D  li LỚP TÊN ĐẤT Cát pha - rời rạc đến chặt vừa L Z (M) k (kN/m2) 12 Cz 4,000 Ki 10,048 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12 12,000 30,144 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12 20,000 50,240 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12 28,000 70,336 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 1,4 8,4 12 33,600 59,082 CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 277 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Sét - dẻo cứng 10,4 18 62,400 156,749 Sét - dẻo cứng 0,3 10,7 18 64,200 24,191 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 12,7 12 50,800 127,610 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 14,7 12 58,800 147,706 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 16,7 12 66,800 167,802 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 18,7 12 74,800 187,898 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 20,7 12 82,800 207,994 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 22,7 12 90,800 228,090 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 24,7 12 98,800 248,186 Cát pha - rời rạc đến chặt vừa 1,2 25,9 12 103,600 156,146 Sét - cứng đến cứng 27,9 18 167,400 420,509 Sét - cứng đến cứng 29,9 18 179,400 450,653 Sét - cứng đến cứng 31,9 18 191,400 480,797 Sét - cứng đến cứng 1,4 33,3 18 199,800 351,328 Dùng phần mềm SAP2000 để xác định moment lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc Tại đầu cọc: khai báo ngàm trượt Tại chân cọc: khai báo gối cố định Xem móng tuyệt đối cứng cọc chịu tác dụng lực ngang: Qmax=52.304kN Hình 9-20.Biểu đồ moment lực cắt cọc CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 278 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG 9.7.5.1 Kiểm tra cọc chịu uốn Từ [hình 9.8: Sơ đồ tính, biểu moment biểu đồ lực cắt cọc ta có: Mmax=-125.3kN.m Quy đổi tiết diện trịn tiết diện vng có moment kháng uốn tương đương có cạnh: a  Fcoc  0.503  0.71 m Chiều cao làm việc hữu hiệu cọc vuông tương đương: ho  h  a  0.71  0.15  0.56 m Tính cốt thép chịu Mmax: m  M max 125.3*106   0.0368   R  0.409  b Rbbho 0.9*17 *710*5602     2 m    2*0.0368  0.0375   R  0.573 As    * R b * b * ho Rs  0.0375*17 *710*560  905.25mm  As coc  3769.9mm2 280 Cọc đủ khả chịu moment uốn tải trọng ngang gây 9.7.5.2 Kiểm tra khả chịu cắt ta có: Qmax=52.304kN Điều kiện tính cốt đai: 0.6Rbt bho  0.6*1200*0.71*0.56  286.3kN  Qmax Vậy cọc đủ khả chịu cắt, cốt đai bố trí cấu tạo 9.7.5.3 Kiểm tra cọc chịu uốn Theo Mục 11.12 [TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.], chuyển vị ngang cọc cho phép kết cấu nối cọc với đài liên kết cứng quy định  gh  cm Hình 9-21.Chuyển vị cọc Từ Hình 9.21, ta có chuyển vị lớn đầu cọc:  max  0.00136m  0.136cm   gh  2cm Góc xoay   CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 279 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Vậy cọc thoả điều kiện chuyển vị đầu cọc 9.7.6 Tính cốt thép cho đài móng Ta xuất file từ ETABS sang SAFE để tính tốn nội lực đài Dùng phần mềm Safe để tính lực tác dụng lên đầu cọc Đài móng khai báo phần tử Slab dạng Thick Plate bề dày 1.5m Lực tác dụng lên đài móng lấy từ kết giải khung từ phần mềm ETABS Các cọc nhồi đài móng đươc khai báo Column Supports với dạng Spring Constants đầu cọc với độ cứng lị xo tính sau,: Ki  Qatk S Trong đó: Qatk - sức chịu tải thiết kế cọc S - độ lún cọc đơn ứng với sức chịu tải thiết kế ( độ lún đàn hồi bao gồm biến dạng dọc trục chịu lực dọc cọc, độ lún đàn hồi đất xung quanh cọc độ lún đàn hồi mũi cọc )  Xác định độ lún cọc đơn so với sức chịu tải thiết kế Tham khảo phụ lục B TCVN 10304:2014 xác định độ lún cọc đơn, móng thiết kế an toàn theo sức chịu tải Độ lún cọc đơn xác định theo công thức kinh nghiệm S  D QL  10 A E Trong : D - đường kính cọc ( D = 0.8 m ) Q - tải trọng tác dụng lên cọc ( Q = Qatk = 4060kN ) A - diện tích tiết diện ngang cọc ( A = 0.503m2 ) L - chiều dài cọc ( L = 34.3m ) E - mô đun đàn hồi vật liệu cọc ( E = Eb = 32,5 MPa ) Độ lún cọc đơn S D QL 0.8 4060  34.3     0.0165m  16.5mm 100 AE 100 0.503  32500 103 độ cứng lò xo Ki  Qatk 4060   245.78 (kN / mm) S 16.5 Cắt dãy trip theo phương X, Y Tính cốt thép theo phương X: Tính cốt thép với b = 1m Sau xuất kết ta hình bên dưới: Moment theo phương X, Mmax=1185.2kN.m ( COMBOBAO Max ) CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 280 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Moment theo phương X, Mmax=-1984.6kN.m ( COMBOBAO Min ) Tính tốn đài cấu kiện chịu uốn,dãy trip 1m nên ta có tiết diện b  h  1m 1.5m Bêtơng B30 có Rb = 17×103 kN/m2 Cốt thép CII có Rs = 280×103 kN/m2 CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 281 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Giả thiết: a = 0.15m;  ho = h – a = 1.5  0.15  1.35m Các cơng thức tính tốn : m  M 1185.2   0.03825  b  R b  b  h 17  103   1.352    (1   m )   (1   0.03825)  0.039 As    b .R b b.h 0.039  17  100  135   31.98cm Rs 280 As 31.98   100  0.237% b  h 100  135 Chọn 22 có A s  c m số thép n=31.98/3.8=8.4=> chọn Vậy theo phương X ta chọn 22a100 Bảng 9-26.Bảng kết tính thép đài móng lõi thang theo phương X STT b h0 M αm ξ As m m kNm Lớp 1,35 1185,2 0,03825 0,039 31,98 22 100 34,2 Lớp 1,35 -1984,6 0,0641 0,0663 54,3 28 100 55,44 cm2 Chọn thép a  (mm) (mm) As (cm2) Moment theo phương Y, Mmax=2840.73kN.m ( COMBOBAO Max ) CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 282 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Moment theo phương Y, Mmax=-221.03kN.m ( COMBOBAO Min ) Bảng 9-27 Bảng kết tính thép đài móng lõi thang theo phương Y STT b h0 M αm m m kNm Lớp 2,35 2840,73 0,092 Lớp 2,35 -221,03 0,0071 ξ As Chọn thép cm2  (mm) a (mm) As (cm2) 0,0963 78,95 32 100 80,43 0,0072 5,87 14 200 - 9.7.7 Kiểm tra xuyên thủng cho đài - Từ mép cột ta vẽ đường thẳng hợp với phương đứng góc 450 xuống đáy đài theo phương ta tháp xuyên thủng - Trường hợp đầu cọc nằm ngồi tháp xun thủng xảy xuyên thủng, cần kiểm tra xuyên thủng - Trường hợp đầu cọc nằm tháp xuyên thủng không xảy xun thủng khơng cần kiểm tra xun thủng Vì cọc nằm ngồi tháp xun thủng nên ta cần phải xét đến trường hợp kiểm tra xuyên thủng: Pxt  Pcx Trong đó: Pxt - Lực xuyên thủng, Pxt  N tt   Pi , với Pi phản lực cọc nằm tháp xuyên thủng Để thiên an toàn phản lực đầu cọc xét lực dọc gây ( không xét đến CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 283 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG moment,lực ngang,trọng lượng thân đài đất đài) tính với hệ số vượt tải n=0.9.Tham khảo sách Error! Reference source not found Pi  Pi  0.9 1.15 Pxt  N tt  (P5  P6  P7  P8   P20 )  0.9 /1.15  57345.43  (2994.56  2961.5  3014.74  3143.3  3045.5   3081.7)  0.9 /1.15  57345.43  36866.8  20478.63 kN Pcx  R bt u m h : Lực chống xuyên thủng Trong đó:  : Hệ số lấy 1, ứng với bê tông nặng R bt : Cường độ chiu kéo bê tông, B30, Rbt = 1.2 Mpa um : Giá trị trung bình chu vi đáy đáy tháp nén thủng u m  2(h c  bc  2h o )   (7.1  0.3  1.35)  20.2m Pcx  R bt u m h  11200  20.2 1.35  32724 kN > Pxt  20478.63 kN  Vậy thoả điều kiện chống xuyên thủng đài cọc CHƯƠNG 9:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 284 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG CHƯƠNG 10 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 10.1 Căn vào điều kiện kĩ thuật - Hai phương án móng cọc ép móng cọc khoan nhồi đảm bảo điều kiện cường độ, biến dạng ổn định đủ khả chịu tải trọng công trình - Đối với cọc ép: khả chịu tải khơng lớn lắm, khơng có khả cắm cọc sâu khơng kiểm sốt việc mối nối - Đối với cọc khoan nhồi: khả chịu tải lớn nên thích hợp cho cơng trình nhà cao tầng, cơng trình có tải trọng lớn, có khả mở rộng đường kính chiều dài cọc đến mức tối đa, điều kiện thi công cho phép mở rộng mũi cọc theo nhiều hình dạng khác 10.2 Căn vào điều kiện thi công - Đối với cọc ép: thi công dễ dàng khơng địi hỏi kỹ thuật cao, thi cơng gặp khó khăn qua tầng larerit, lớp cát lớn, thời gian cọc ép lâu, trình ép xảy cố cọc bị chối chưa đến độ sâu thiết kế, cọc bị gãy trình ép qua lớp đất cứng cuội mà khoan địa chất không phát được, trình ép cọc lâu thời gian dịch chuyển bệ ép lâu - Đối với cọc khoan nhồi: có khả thi cơng qua lớp đất cứng xen kẽ đãm bảo thi công độ sâu thiết kế mà không ảnh hướng chất lượng cọc Tuy nhiên thi cocng6 cọc khoan nhồi đòi hỏi kỹ thuật cao để tránh tượng phân tầng (có lổ rỗng bê tông) thi công đổ bê tông nước, có dóng thấm qua lớp đất yếu có bề dày lớn Thất bê tơng thành lổ khoan không đảm bảo dễ bị sập hố khoan trước đổ bê tông gây ảnh hưởng đến chất lượng cọc 10.3 Căn vào điều kiện kinh tế - Về chi phí thi cơng: cọc ép khơng địi hỏi kỷ thuật cao khoan nhồi phí thi cơng rẽ - Về chi phí kiểm tra: cọc ép ly tâm mua nhà sản xuất nên dễ dàng kiểm tra chất lượng cọc Đối với cọc khoan nhồi kiểm tra phức tạp tốn chủ yếu kiểm tra phương pháp thử tĩnh siêu âm cọc để xác định chất lượng bê tông cọc - Về chi phí thi cơng: cọc ép khơng địi hỏi kỷ thuật cao khoan nhồi phí thi cơng rẽ - Về chi phí kiểm tra: cọc ép ly tâm mua nhà sản xuất nên dễ dàng kiểm tra chất lượng cọc Đối với cọc khoan nhồi kiểm tra phức tạp tốn chủ yếu kiểm tra phương pháp thử tĩnh siêu âm cọc để xác định chất lượng bê tông cọc 10.4 Kết luận - Từ nêu trên, sinh viên có nhận xét quan điểm cá nhân sau:  Ta nhận thấy phương án cọc ly tâm Phương án cọc ly tâm chi phi kinh tế so với cọc khoan nhồi, điều kiện thi công vào lớp đất yếu có bề dày hay lớp đất tốt khó đảm bảo cho cọc.Vì lý để tránh cố phát sinh rung chấn ép cọc sinh viên chọn phương án móng cọc khoan nhồi CHƯƠNG 10:SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG Trang 285 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn thiết kế [1] TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737 – 1995 [2] TCVN 2737 – 1995: Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế [3] TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế [4] TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép tồn khối [5] TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [6] TCVN 229 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 [7] TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [8] TCVN 195 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi [9] TCVN 5593 – 1991: Cơng trình xây dựng dân dụng Sai số hình học cho phép [10] TCVN 9351 – 2012: Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm trường- thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) [11] TCVN 9379 – 2012: Kết cấu xây dựng nền- nguyên tắc tính tốn [12] TCVN 9381 – 2012: Hướng dẫn đánh giá mức đọ nguy hiểm kết cấu nhà [13] TCVN 7285 – 2003 :Tài liệu kỹ thuật cho sản phẩm khổ giấy cách trình bày giấy vẽ [14] QCVN 03 :2012/BXD : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia ngun tắc phân loại, phân cấp cơng trình dân dụng, công nghiệp hạ tầng kỹ thuật đô thị Sách tham khảo [1] GS TS Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 2008 [2] Võ Bá Tầm, Hồ Đức Duy, Đồ án môn học kết cấu bê tông sàn sườn toàn loại dầm theo TCXDVN 356 : 2005, Nhà xuất Xây dựng năm 2011 [3] Nguyễn Bá Kế , Hướng dẫn thiết kế móng cọc, Nhà xuất Xây dựng 1993 [4] Châu Ngọc Ẩn, Hướng dẫn đồ án móng, Nhà xuất Xây dựng 2012 [5] Võ Bá Tầm, Kết cấu Bê Tông Cốt Thép tập (cấu kiện nhà cửa), Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2017 [6] Võ Bá Tầm, Kết cấu Bê Tông Cốt Thép tập (Các cấu kiện đặc biệt), Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2015 [7] GS.TS Ngô Thế Phong, Kết cấu bêtông cốt thép phần kết cấu nhà cửa, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2008 [8] Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2016 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH [9] SVTH:TRẦN NGỌC HƯNG Lê Anh Hồng, Nền Móng, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 2012 [10] GS TS Vũ Cơng Ngữ, Ths Nguyễn Thái, Móng cọc phân tích thiết kế, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2006 [11] PGS TS Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 2008 [12] Phan Quang Minh, Kết cấu BTCT Phần cấu kiện bản, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006 [13] GS TS Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bê tơng tồn khối, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 2008 [14] Nguyễn Khánh Hùng, Nguyễn Hồng Ân, Nguyễn Ngọc Phúc, Thiết kế kết cấu cơng trình safe 12, Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2012 Võ Phán, Hồng Thể Thao, Phân tích tính tốn móng cọc, Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Mi ... đổi Nhằm đáp ứng nhu cầu cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước nhiều cơng trình nhà cao tầng xây dựng thành phố Với tình trạng dân số thành phố lớn ngày đông đúc, đặc biệt Thành Phố Hồ Chí Minh việc... 1.1.2 Quy mơ cơng trình Cơng trình tổ hợp dự án gồm khu trung tâm thương mại, văn phòng, hộ khu tiện ích Cơng trình sinh viên thiết kế tồ chung cư khởi thành cao tầng có 17 tầng, gồm có: 13 tầng... mặt cho thành phố Xứng đáng trung tâm số kinh tế, khoa học kỹ thuật nước Bên cạnh đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển nghành xây dựng thành phố nói chung nước nói riêng thơng