Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 323 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG TÍNH 11 CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu cơng trình 1.1.1 Tổng quan cơng trình 1.1.2 Giải pháp kiến trúc 1.1.3 Giải pháp giao thông nội 1.1.4 Giải pháp kỹ thuật 1.2 Kiến trúc CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 Nhiệm vụ tính tốn 2.2 Tiêu chuẩn sử dụng 2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu 2.3.1 Tải trọng: 2.3.2 Chuyển vị: 2.3.3 Kết cấu chịu lực theo phương đứng 2.3.4 Kết cấu chịu lực theo phương ngang 2.3.5 Kết luận hệ kết cấu 11 2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 12 2.5 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN, DẦM, VÁCH 13 2.5.1 Chọn sơ chiều dày sàn 13 2.5.2 Chọn sơ tiết diện dầm 14 2.5.3 Chọn sơ tiết diện vách 14 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 18 3.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 18 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 18 3.2.1 Tĩnh tải 18 3.2.2 Hoạt tải 21 3.2.3 Tổng tải tác dụng lên sàn 22 3.3 Tính tốn ô sàn theo phương pháp tra ô đơn 23 3.3.1 Lý thuyết tính tốn 23 3.3.2 Tính tốn cốt thép cho sàn điển hình S2 25 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG 3.4 Kiểm tra độ võng ô sàn 35 3.5 Tính tốn nội lực cốt thép ô sàn phương pháp phần tử hữu hạn – sử dụng phần mềm safe v12.3.2 38 3.5.1 Mơ hình tính tốn nội lực ô 38 3.5.2 Tính tốn cốt thép 44 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TRỤC D – BỂ NƯỚC MÁI 50 4.1 Thiết kế cầu thang 50 4.1.1 Kích thước cầu thang 50 4.1.2 Xác định tải trọng 51 4.1.3 Sơ đồ tính tốn 53 4.1.4 Xác định nội lực cầu thang 53 4.1.5 Tính tốn cốt thép 54 4.2 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ D3 56 4.2.1 Tải trọng tác dụng 56 4.2.2 Sơ đồ tính 56 4.2.3 Nội lực chạy phần mềm SAP2000 57 4.2.4 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 58 4.3 Bể nước mái 59 4.3.1 Lựa chọn kích thước sơ cho cấu kiện 60 4.3.2 Sơ đồ tính: 64 4.3.3 Mơ hình SAP2000 V14.1 66 4.3.4 Tổ hợp tải trọng 69 4.3.5 Nội lực: 69 4.3.6 Tính tốn cốt thép 73 4.3.7 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 74 4.3.8 Tính tốn cốt thép cột 75 4.3.9 Kiểm tra theo điều kiện trạng thái giới hạn 2: 84 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 91 5.1 Mơ hình cơng trình 91 5.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 95 5.2.1 Tĩnh tải 95 5.2.2 Hoạt tải 96 5.2.3 Tải trọng thang 97 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG 5.2.4 Tải trọng thang máy 97 5.2.5 Tải trọng gió 99 5.3 Tổ hợp tải trọng 108 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 108 5.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng 108 5.4 Gán tải trọng giải mơ hình 110 5.5 Kiểm tra kết cấu cơng trình 117 5.5.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 117 5.5.2 Kiểm tra ổn định chống lật cơng trình 117 5.5.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 118 5.6 Tính tốn cốt cốt thép dầm khung trục 119 5.6.1 Nội lực dầm 119 5.6.2 Tính tốn cốt thép dọc 119 5.6.3 Tính tốn cốt thép đai 136 5.6.4 Tính tốn đoạn neo nối chồng cốt thép 137 5.7 Tính tốn vách cứng khung trục D 138 5.7.1 Lý thuyết tính tốn 138 5.7.2 Tính tốn cốt thép dọc cho vách 142 5.7.3 Tính tốn bố trí cốt đai cho vách 160 5.8 Kiểm tra kết cấu 160 5.8.1 Kiểm tra độ võng dầm 160 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 164 6.1 Điều kiện địa chất cơng trình 164 6.2 Lý thuyết thống kê 165 6.2.1 Phân chia đơn nguyên lớp đất 165 6.2.2 Xác định đặc trưng tiêu chuẩn 165 6.2.3 Đặc trưng tính tốn 166 6.3 Kết tính tốn đặc trưng lý đất 168 6.3.1 Lớp 168 6.3.2 Lớp 174 6.3.3 Lớp 181 6.3.4 Lớp 184 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG 6.3.5 Lớp 188 6.3.6 Lớp 191 6.3.7 Lớp 195 6.4 Lựa chọn giải pháp móng 201 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG LY TÂM 202 7.1 Các thông số thiết kế 202 7.1.1 Kích thước sơ 202 7.1.2 Vật liệu sử dụng đài cọc 202 7.1.3 Các thông số kĩ thuật cọc bê tông ly tâm 202 7.1.4 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu dựng cọc 204 7.2 Tính tốn sức chịu tải cọc ( chọn HK1 để tính) 205 7.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 206 7.2.2 Sức chịu tải cọc theo điều kiện đất 206 7.2.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( công thức viện kiến trúc Nhật Bản) 208 7.3 Sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 210 7.4 Tính tốn móng M1 211 7.4.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 212 7.4.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 213 7.4.3 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 214 7.4.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 218 7.4.5 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 222 7.4.6 Tính tốn cốt thép đài móng 223 7.5 Tính tốn móng M2 230 7.5.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 230 7.5.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 231 7.5.3 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 231 7.5.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 235 7.5.5 Kiểm tra xuyên thủng đài 237 7.5.6 Tính tốn thép đài móng 238 7.6 Tính tốn móng lõi thang máy 241 7.6.1 Kích thước sơ 241 7.6.2 Vật liệu sử dụng đài cọc 241 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG 7.6.3 Các thông số kĩ thuật cọc bê tông ly tâm 241 7.6.4 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu dựng cọc 242 7.7 Tính tốn sức chịu tải cọc ( chọn HK1 để tính) 243 7.7.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 243 7.7.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất (phụ lục G - TCVN 10304:2014) 244 7.7.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( cơng thức viện kiến trúc Nhật Bản) 246 7.8 Sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 249 7.8.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 250 7.8.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 250 7.8.3 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 251 7.8.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 255 7.8.5 Kiểm tra xuyên thủng đài 258 7.8.6 Tính tốn cốt thép đài móng 258 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 262 8.1 Các thông số thiết kế 262 8.1.1 Vật liệu sử dụng 262 8.1.2 Kích thước sơ 262 8.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 263 8.2.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu 263 8.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất (phụ lục G - TCVN 10304:2014) 264 8.2.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( công thức viện kiến trúc Nhật Bản) 266 8.3 Sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 268 8.4 Tính tốn móng M1 269 8.4.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 269 8.4.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 270 8.4.3 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 271 8.4.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 274 8.4.5 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 278 8.4.6 Tính tốn cốt thép đài móng 279 8.5 Tính tốn móng M2 283 8.5.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 284 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CÔNG DŨNG 8.5.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 284 8.5.3 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 284 8.5.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 287 8.5.5 Kiểm tra xuyên thủng đài 289 8.5.6 Tính tốn thép đài móng 289 8.6 Tính tốn móng lõi thang máy 292 8.6.1 Sức chịu tải cọc theo điều kiện vật liệu 292 8.6.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất (phụ lục G - TCVN 10304:2014) 293 8.6.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( công thức viện kiến trúc Nhật Bản) 296 8.6.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 298 8.6.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 299 8.6.6 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 299 8.6.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 302 8.6.8 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 305 8.6.9 Tính tốn thép đài móng 305 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mặt đứng cơng trình trục 1-9 Hình 2: Mặt bên cơng trình trục K-A Hình 3: Mặt cắt cơng trình trích đoạn trục 1-9 Hình 4: Mặt cắt cơng trình trích đoạn trục A-K Hình 5: Mặt kiến trúc sàn tầng Hình 6: Mặt kiến trúc sàn tầng điển hình Hình 1: Mặt định vị vách 16 Hình 2: Mặt định vị dầm 17 Hình 1: Mặt chia sàn tầng điển hình 18 Hình 2: Mặt cắt lớp cấu tạo sàn hộ 18 Hình 3: Mặt cắt lớp cấu tạo sàn vệ sinh, sàn sân thượng 19 Hình 4: Sơ đồ tính làm việc phương cạnh ngàm 24 Hình 5: Sơ đồ tính làm việc phương ngàm cạnh 24 Hình 6: Sàn tầng điển hình 38 Hình 7: Khai báo vật liệu 39 Hình 8: Các trường hợp tải trọng 39 Hình 9: Tải hoàn thiện 40 Hình 10: Tải tường 40 Hình 11: Hoạt tải 41 Hình 12: Khai báo tổ hợp tải trọng 41 Hình 13: Vẽ dải strip bề rộng 1m 42 Hình 14: Nội lực dải strip theo phương X 42 Hình 15: Nội lực dải strip theo phương Y 43 Hình 16: Độ võng ô sàn 43 Hình 1: Mặt cầu thang 50 Hình 2: Mặt cắt cầu thang 50 Hình 3: Mặt cắt lớp cấu tạo cầu thang 51 Hình 4: Sơ đồ tính cầu thang 53 Hình 5: Tải trọng tác dụng lên thang 54 Hình 6: Biểu đồ momen thang 54 Hình 7: Biểu đồ lực cắt thang 54 Hình 8: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 57 Hình 9: Momen dầm chiếu nghỉ 57 Hình 10: Lực cắt dầm chiếu nghỉ 57 Hình 11: Sơ đồ tính sàn kê tính tốn nắp 65 Hình 12: Mơ hình bể nước 3D 66 Hình 13: Tĩnh tải hoạt tải tác dụng lên nắp 66 Hình 14: Tĩnh tải hoạt tải tác dụng lên đáy 67 Hình 15: Áp lực gió đẩy tác dụng vào thành 67 Hình 16: Áp lực gió hút tác dụng vào thành 68 Hình 17: Áp lực nước tác dụng lên thành 68 Hình 18: Momen 11 & Momen 22 nắp 70 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG Hình 19: Momen 11 đáy 70 Hình 20: Momen 22 đáy 71 Hình 21: Momen 11 thành nhịp 6.65m 71 Hình 22: Momen 22 thành nhịp 6.65m 72 Hình 23: Momen dầm cột 72 Hình 1: Mơ hình 3D cơng trình 91 Hình 2: Khai báo vật liệu 92 Hình 3: Khai báo tiết diện dầm 300x600 93 Hình 4: Khai báo tiết diện dầm 300x550 93 Hình 5: Khai báo tiết diện dầm 200x400 94 Hình 6: Khai báo tiết diện sàn 94 Hình 7: Khai báo tiết diện vách 95 Hình 8: Phản lực gối vế thang 97 Hình 9: Catalogue thang máy 98 Hình 10: Đồ thị xác định hệ số động lực ξi 102 Hình 11: Dao động theo phương X mode 105 Hình 12: Dao động theo phương Y mode 105 Hình 13: Tải trọng lớp hồn thiện sàn tầng điển hình 110 Hình 14: Hoạt tải sàn tầng điển hình 111 Hình 15: Tải trọng tường sàn tầng điển hình 111 Hình 16: Tải trọng tường dầm tầng điển hình 112 Hình 17: Khai báo trường hợp tải trọng 112 Hình 18: Khai báo khối lượng tham gia dao động 113 Hình 19: Khai báo trường hợp tải trọng 113 Hình 20: Khai báo gán sàn tuyệt đối cứng 114 Hình 21: Gán gió tĩnh theo phương X 114 Hình 22: Gán gió tĩnh theo phương Y 115 Hình 23: Gán gió động theo phương X 115 Hình 24: Gán gió động theo phương Y 116 Hình 25: Kiểm tra mơ hình 116 Hình 26 : Biểu đồ bao momen Hình 27: Biểu đồ bao lực cắt 119 Hình 28: Nội lực tác dụng lên vách 139 Hình 29: Chia vách thành phần tử nhỏ 139 Hình 30: Sơ đồ tính vách 140 Hình 31: Gán pier vách khung trục 142 Hình 32: Mặt cắt ngang vách P1 vùng biên 143 Hình 1: Mặt cắt địa chất cơng trình 164 Hình 2: Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 173 Hình 3: Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 180 Hình 4: Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 183 Hình 5: Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 187 Hình 6: Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 190 Hình :Biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 194 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG Hình 8: biểu đồ quan hệ τ-σ lớp đất 198 Hình 1: Catalogue cọc ly tâm ứng suất trước 203 Hình 2: Chi tiết cọc ly tâm ứng suất trước 204 Hình 3: Biểu đồ momen cọc cẩu lắp 204 Hình 4: Biểu dồ momen cọc dựng cọc 205 Hình 5: Mặt cắt móng đất 205 Hình 6: Biểu đồ xác định hệ số α 207 Hình 7: Hình G.2a G.2b TCVN 10304-2014 209 Hình 8: Mặt sơ đài móng số lượng cọc 211 Hình 9: Mặt định vị cọc đài móng M1 212 Hình 10: Khai báo vật liệu cọc 220 Hình 11: Khai báo tiết diện cọc 220 Hình 12: Khai báo liên kết 221 Hình 13: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 14: biểu đồ moomen cọc 221 Hình 15: Chuyển vị đầu cọc 222 Hình 16: Tháp xuyên thủng đài móng M1 223 Hình 17: Khai báo vật liệu bê tông B30 224 Hình 18: Khai báo chiều dày đài móng 225 Hình 19: Khai báo độ cứng cọc 225 Hình 20: Mơ hình đài móg M1 gán độ cứng cọc 226 Hình 21: Vẽ dải strip bề rộng 1m 227 Hình 22: Momen Mmax theo phương X móng M1 227 Hình 23: Momen Mmax theo phương Y móng M1 228 Hình 24: Momen Mmin theo phương X móng M1 228 Hình 25: Momen Mmin theo phương Y móng M1 229 Hình 26:Mặt bố trí cọc đài móng M2 230 Hình 27: Chuyển vị góc xoay cọc 236 Hình 28: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 29: Biểu đồ momen cọc 237 Hình 30: Tháp xuyên thủng đài móng M2 238 Hình 31: Momen Mmax theo phương X móng M2 239 Hình 32: Momen Mmax theo phương Y móng M2 239 Hình 33: Momen Mmin theo phương X móng M2 240 Hình 34: Momen Mmin theo phương Y móng M2 240 Hình 35: Biểu đồ momen cọc cẩu lắp 242 Hình 36: Biểu đồ momen cọc dựng cọc 243 Hình 37: Mặt cắt móng đất 243 Hình 38: Hình G.2a G.2b TCVN 10304-2014 247 Hình 39: Mặt bố trí cọc đài móng lõi thang, nc = 15 250 Hình 40: Chuyển vị góc xoay cọc 257 Hình 41: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 42: Biểu đồ momen cọc 257 Hình 43: Tháp xun thủng đài móng lõi thang 258 Hình 44: Momen Mmax theo phương X móng lõi thang 259 Hình 45: Momen Mmax theo phương Y móng lõi thang 260 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG Hình 46: Momen Mmin theo phương X móng lõi thang 260 Hình 47: Momen Mmin theo phương Y móng lõi thang 261 Hình 1: Mặt cắt ngang cọc 262 Hình 2: Mặt cắt vị trí cọc đất 263 Hình 3: Hình G.2a G.2b TCVN 10304-2014 267 Hình 4: Sơ mặt đài móng cọc khoan nhồi 269 Hình 5: Mặt định vị cọc khoan nhồi đài móng M1 269 Hình 6: Khai báo vật liệu cọc 275 Hình 7: Khai báo tiết diện cọc 276 Hình 8: Khai báo liên kết 276 Hình 9: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 10: biểu đồ moomen cọc 277 Hình 11: Chuyển vị đầu cọc 277 Hình 12: Tháp xuyên thủng đài móng M1 278 Hình 13: Mơ hình đài móg M1 gán độ cứng cọc 280 Hình 14: Vẽ dải strip bề rộng 1m 280 Hình 15: Momen Mmax theo phương X móng M1 281 Hình 16: Momen Mmax theo phương Y móng M1 281 Hình 17: Momen Mmin theo phương X móng M1 282 Hình 18: Momen Mmin theo phương Y móng M1 282 Hình 19:Mặt bố trí cọc khoan nhồi đài móng M2 283 Hình 20: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 21: biểu đồ moomen cọc 288 Hình 22: Chuyển vị đầu cọc 288 Hình 23: Tháp xun thủng đài móng M2 289 Hình 24: Momen Mmax theo phương X móng M2 290 Hình 25: Momen Mmax theo phương Y móng M2 290 Hình 26: Momen Mmin theo phương X móng M2 291 Hình 27: Momen Mmin theo phương Y móng M2 291 Hình 28: Hình G.2a G.2b TCVN 10304-2014 296 Hình 29: Mặt bố trí cọc khoan nhồi đài móng lõi thang 298 Hình 30: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 31: biểu đồ moomen cọc 304 Hình 32: Chuyển vị đầu cọc 304 Hình 33: Tháp xun thủng đài móng lõi thang 305 Hình 34: Momen Mmax theo phương X móng lõi thang 306 Hình 35: Momen Mmax theo phương Y móng lõi thang 307 Hình 36: Momen Mmin theo phương X móng lõi thang 307 Hình 37: Momen Mmin theo phương Y móng lõi thang 308 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH - SVTH: PHAN CÔNG DŨNG Lớp 4: sét-sét pha màu xám xanh, l = 10.8m k s 1.2(1 sin ) 1.2 (1 sin(17o38')) 0.836 'v 1l1 2l2 3l3 4l4 (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 (18.59 10) 5.7 (18.43 10) 10.8 296.81(kN / m ) f 4l4 (25.04 0.836 296.81 tan(17o38')) 10.8 1122.24(kN / m) - Lớp 5: cát - cát pha hạt mịn, màu xám vàng, trạng thái chặt, l = 6.1m k s 1.2(1 sin ) 1.2 (1 sin(25o57')) 0.675 l5 (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 (18.59 10) 5.7 (18.43 10) 10.8 (19.76 10) 6.1 387.49(kN / m2 ) f5l5 (15 0.675 387.49 tan(25o57')) 6.1 867.95(kN / m) 'v 1l1 2l2 3l3 4l4 - Lớp 6: sét-sét pha trạng thái nửa cứng đến cứng, l = 18m k s 1.2(1 sin ) 1.2 (1 sin(18o18')) 0.823 l5 (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 (18.59 10) 5.7 (18.43 10) 10.8 (19.48 10) 18 (19.76 10) 6.1 502.579(kN / m ) 'v 1l1 2l2 3l3 l4 f 6l6 (30 0.823 502.579 tan(18o18')) 18 3002.26(kN / m) - Lớp 7: cát – cát pha trạng thái nửa cứng đến cứng, l > 12.7m k s 1.2(1 sin ) 1.2 (1 sin(26o 47')) 0.659 l7 (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 (18.59 10) 5.7 (18.43 10) 10.8 (19.56 10) (19.76 10) 6.1 (19.48 10) 18 582.07(kN / m ) 'v 1l1 2l2 3l3 4l4 5l5 6l6 f 7l7 (15 0.659 582.07 tan(26o 47')) 417.27(kN / m) Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 295 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CÔNG DŨNG R cu q b A b u fil i 9820.87 0.785 3.14 (0 100.625 469.1 1122.24 867.95 3002.26 417.27) 26484.84(kN) R 26484.84 R cd1 cu 17086.9(kN) k 1.55 8.6.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT ( công thức viện kiến trúc Nhật Bản) R c,u q b A b u (f cilci fsilsi ) Trong qb : cường độ sức kháng đất mũi cọc với : Đất dính: qb = 9cu cho cọc đóng (ép) ; qb = 6cu cho cọc khoan nhồi Cu : cường độ sức kháng cắt khơng nước đất dính thí nghiệm nén trục có hồ sơ địa chất Đất rời : qb = 300Np cho cọc đóng (ép) ; qb = 150Np cho cọc khoan nhồi Np số SPT trung bình khoảng 1d 4d mũi cọc Ab : Diện tích mặt cắt ngang mũi cọc u : Chu vi tiết diện ngang thân cọc fsi = 10Nsi/3 - cọc đóng lớp đất rời Nsi số SPT trung bình lớp đất rời f f c p L u,i c,i - cọc đóng lớp đất dính 𝛼𝑝 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số sức kháng cắt ứng suất hữu hiệu thẳng đứng, tra theo hình G.2a TCVN 10304-2014 𝑓𝐿 : Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh cọc phụ thuộc vào tỉ số chiều dài cọc đường kính cọc, tra theo hình G.2b TCVN 10304-2014 Hình 28: Hình G.2a G.2b TCVN 10304-2014 Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 296 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CÔNG DŨNG q b 150N pi 150 43 6450(kN) - Lớp 1: bùn sét, màu xám xanh, l = 19.4m cu 6.25N c f c1lc1 pf lcu lc1 0(kN / m ) - Lớp 2: sét hữu cơ, màu xám xanh, l = 16.1m cu 6.25Nc 6.25 1 0.0388 p ' v h h (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 1 2 L 74 74 f L 0.88 d f c2lc2 p f Lcu lc2 1 0.88 6.25 1 16.1 88.55(kN / m ) - Lớp 3:cát - cát pha lẫn vỏ sò, l = 5.7m fs3ls3 - 10 Ns3 10 ls3 5.7 171(kN / m2 ) 3 Lớp 4: sét-sét pha màu xám xanh, l = 10.8m cu 6.25N c ' v h h h 4h 1 2 3 6.25 20 (18.43 10) 10.8 (15.38 10) 19.4 (17.04 10) 16.1 (18.58 10) 5.7 0.4 p 0.92 L 74 74 f L 0.88 d f c4lc4 p f L cu lc4 0.92 0.85 6.25 20 10.8 1055.7(N / m ) - Lớp 5:cát - cát pha lẫn vỏ sò, l = 5.7m fs5ls5 - 10 Ns5 10 40.6 ls5 6.1 825.53(kN / m2 ) 3 Lớp 6: sét-sét pha trạng thái nửa cứng đến cứng, l = 18m cu 6.25N c ' v h h h h h 6h 1 2 3 4 5 6.25 27.5 9.48 18 5.38 19.4 7.04 16.1 8.58 5.7 8.43 10.8 9.76 6.1 0.342 p Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 297 SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH L 74 74 f L 0.88 d f c6lc6 p f L cu lc6 1 0.88 6.25 27.5 18 2722.5(N / m ) - Lớp 7: cát – cát pha trạng thái nửa cứng đến cứng, l > 12.7m fs7ls7 10 Ns7 10 42 ls7 280(kN / m2 ) 3 R spt cu 6450 0.785 3.14 (88.55 171 1055.7 825.53 2722.5 280) 21213.15(kN) R c,d2 R c,k k 21213.15 13685.9(kN) 1.55 R c,k min(R vl , R c,d1, R c,d2 ) min(13175,17086.9,13685.9) 13175(kN) Trong đó, k hệ số tin cậy theo đất phụ thuộc vào số lượng cọc móng, tra theo mục 7.1.11 TCVN 10304:2014 Tổ hợp tải trọng dùng tính tốn mống lõi thang thể bảng 7.25 7.26 chương Kích thước đài móng lõi thang (11 x 5)m y 3000 3000 3000 1000 x 1000 5000 3000 1000 1000 11000 Hình 29: Mặt bố trí cọc khoan nhồi đài móng lõi thang 8.6.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm d (n 1)n (n 1)n1 arctg 90n1n s (2 1) (4 1) => arctg 0.744 90 3 Sức chịu tải nhóm cọc: Qn h n c R c,d 0.744 13175 78417.6 kN N tt 60182 kN Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 298 SVTH: PHAN CÔNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH Vậy thoả điều kiện sức chịu tải nhóm cọc 8.6.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng Trọng lượng tính tốn đài: N d bt Fd h d 25 11 2750 kN Dời lực tác dụng trọng tâm nhóm cọc đáy đài tính với tổ hợp Nmax, Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư N tt Nott Nd 60182 2750 62932(kN) tt tt h d Qoy 18760 1041.3 20842.6(kN.m) M ttx Mox tt tt h d Qox 305.11 162.12 629.35(kN.m) M tty Moy Bảng 11: Giá trị phản lực đầu cọc móng lõi thang x y Cọc xi yi xi2 yi2 -4.5 1.5 20.25 2.25 Nc,di (kN) 9571.9 -1.5 1.5 2.25 2.25 9592.9 1.5 1.5 2.25 2.25 9613.9 4.5 1.5 20.25 2.25 -4.5 -1.5 20.25 2.25 -1.5 -1.5 2.25 2.25 6119.1 1.5 -1.5 2.25 2.25 6140.1 4.5 -1.5 20.25 2.25 6161.1 90 i i 18 9634.9 6098.1 Kiểm tra: o 1.15 max N 9634.9(kN) R 13175 13175(kN) c,d c,d n 1.15 (thỏa) N 6098.1(kN) c,d 8.6.6 Xác định móng khối quy ước kiểm tra điều kiện ổn định Tính tốn tiêu cường độ ứng với cận TTGH o o i li 18 18'18 26 47 ' tb 19o8' 18 li Diện tích khối móng quy ước tính theo cơng thức: A qu Lqu Bqu Trong : Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 299 SVTH: PHAN CÔNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH 1908' Bqu B1 2L tb tan tb 3.5 (74 36.9) tan 9.7 m 19 8' Lqu L1 2L tb tan tb 9.5 (74 36.9) tan 15.7 m Với L1 B1 khoảng cách cọc biên tính từ mép theo chiều dài chiều rộng đài Ltb chiều dài từ mũi cọc đến đáy đài trừ bề dày lớp đất yếu cọc qua => A qu 15.7 9.7 152.29 m Khối lượng đất móng khối quy ước: Qd A qu h i i' 152.29 607.623 92534.9(kN) Khối lượng đất bị cọc, đài chiếm chỗ: Qdc nA p h i i' 1' Vd 0.785 607.623 5.38 (11 2) 4407.67(kN) Khối lượng cọc đài bê tông: Qc nA p bt lc Wd 0.785 25 74 25 (11 2) 14368(kN) Khối lượng tổng móng khối quy ước: Qqu = Qd + Qc – Qdc = 92534.9 + 14368 – 4407.67 = 102495.23 (kN) Tải trọng quy đáy móng khối quy ước: tc N qu N tc Qqu 52332 102495.23 154827.23(kN) Ứng suất đáy khối móng quy ước: N tc 154827.23 Ptbtc 1016.66(kN / m2 ) Aqu 152.29 Tính tốn độ lún theo phương pháp cộng lún lớp phân tố Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: Pgl Ptbtc i' h i 1003.48 607.623 395.85(kN / m ) Chia đất thành lớp có chiều dày h i 0.4 0.6 Bqu 3.93m 5.88m h i 1 m Bảng 12: Bảng tính lún móng lõi thang Bề Vị dày trí hi (m) Bqu Z Bqu Ko 1.61 0.00 1.000 Lqu 'vi 'gli (kN/m2) (kN/m2) 607.62 Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi P1i P2i E1i 614.79 1005.9 0.6892 E2i Si 395.85 0.6677 0.0191 Trang 300 SVTH: PHAN CÔNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Bề Vị dày trí hi (m) Bqu Z Bqu 1.61 0.15 1 1 1 Lqu 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 0.30 0.46 0.61 0.77 0.92 1.08 Ko 'vi 'gli (kN/m2) (kN/m2) P1i P2i E1i E2i 629.13 999.84 0.6884 0.6680 0.0181 643.47 975.39 0.6876 0.6694 0.0162 657.81 939.65 0.6868 0.6713 0.0138 672.15 902.34 0.6860 0.6734 0.0113 686.49 871.75 0.6852 0.6751 0.0090 700.83 849.91 0.6845 0.6763 0.0073 0.976 621.960 386.350 0.897 636.300 355.077 0.780 650.640 308.763 0.644 664.980 254.927 0.519 679.320 205.446 0.417 693.660 165.069 0.336 708.000 133.085 TỔNG ĐỘ LÚN 0.0948 => S = 9.48 cm < [S] = 10 cm→ Vậy móng lõi thang thỏa yêu cầu độ lún Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy móng khối quy ước Tổng tải trọng móng khối quy ước: tc N qu N tc Qqu 52332 102495.23 154827.23(kN) M M tc qu,y tc qu,x Si M tcy H xtc h d 265.31 140.97 547.25 kN M xtc H tcy h d 16313 905.5 18124 kN 9.7 15.72 15.7 9.7 Wx 398.49(m ) , Wy 246.2(m3 ) 6 tc tc Nqu Mqu tc Pmax/min Lqu ×Bqu W 154827.23 18124 547.25 1064.36(kN/m ) 152.29 398.49 246.2 154827.23 18124 547.25 tc Pmin 968.95(kN/m ) 152.29 398.49 246.2 tc tc P +P 1064.36 968.95 Ptbtc max 1016.65(kN/m ) 2 Sức chịu tải đất đáy móng khối quy ước: tc Pmax Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 301 SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH R tc II = m1m (A.Bqu γ+Df γ*.B+c II D) k tc Trong đó: γ II =19.56(kN/m ) Đất mũi cọc có: c II =15(kN/m ) φ II =26°47' m1 = m2 = k tc = A =0.8944 φ = 26°47' => B =4.5800 D =7.092 D f γ* = σ' = 607.623 (kN/m ) ứng suất hữu hiệu (áp lực) trọng lượng thân đất gây mũi cọc mm R tc II = (A.Bqu γ+Df γ*.B+c II D) k tc 1×1 × 0.8944×9.5 (19.56-10)+607.623×4.58+26o 47'×7.092 =3054.09(kN/m ) tc Pmax = 1064.36(kN/m ) < 1.2R IItc = 1.2×3054.09 = 3664.9(kN/m ) tc Pmin = 968.95(kN/m ) > (Thỏa) tc tc Ptb = 1016.65(kN/m ) < R II = 3054.09(kN/m ) Kết luận: Vậy đất mũi cọc đảm bảo điều kiện ổn định làm việc giai đoạn đàn hồi 8.6.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Dùng tổ hợp nội lực xô ngang lớn tải trọng tiêu chuẩn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Bảng 13: Nội lực kiểm tra chuyển vị ngang cọc = Pie r P7 Load Case/Comb o COMBO18 N kN tt -60182 M tty kNm M ttx kNm Q tty kN Q ttx kN -117.96 4892.5 1469 524.13 Q 2x +Q 2y 1559.7 Lực ngang tác dụng lên cọc (thiên an toàn ta bỏ qua lực dọc cọc chịu tác dụng lực ngang) Ho = Q 1559.7 = = 194.9(kN) n Bảng 14: Hệ số tỷ lệ K Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 302 SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Lớp đất Bề dày (m) Lớp 19.4 Lớp 16.1 Lớp 5.7 Lớp 10.8 Lớp 6.1 Lớp Lớp Ki ( kN/m4) Trạng thái Bùn sét trạng thái chảy Sét hữu cơ, trạng thái chảy đến dẻo mềm Cát- cát pha, trạng thái xốp đến chặt vừa Sét-sét pha dẻo cứng đến nửa cứng Cát- cát pha hạt mịn, trạng thái chặt 18 Cz Kz C 4000 25867 7000 37566 12000 22800 12000 43200 12000 24400 Sét – sét pha, nửa cứng đến cứng 12000 72000 Cát – cát pha, hạt mịn, trạng thái chặt 12000 8000 Chọn khoảng cách lò xo 0.1m Độ cứng lò xo: ki = Czi Ai Trong đó: D 0.1 0.157(m ) 2 0.1 D 0.1 Diện tích lị xo cuối cùng: A 0.078(m ) 2 2 Bảng 15: Độ cứng lò xo Ai : diện tích lị xo A 0.1 Lớp đất Diện tích lị xo Hệ số Cz (m2) Hệ số lò xo ksi (kN/m) Biên lớp 0.078 25867 2018 0.157 25876 4061 0.157 37566 5898 0.157 22800 3580 0.157 43200 6782 0.157 24400 3831 0.157 72000 11304 0.157 8000 1256 Biên lớp 0.078 8000 624 Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 303 SVTH: PHAN CÔNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH Dùng phần mềm SAP2000 để xác định mơmen, lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc tương tự móng M1 Được kết quả: Qmax = 192.2(kN) Mmax = 352 (kNm) Hình 30: Biểu đồ lực cắt cọc Hình 31: biểu đồ moomen cọc Hình 32: Chuyển vị đầu cọc Chuyển vị: yo = 0.000001692m = 0.0001692cm < gh = 2cm => Cọc đảm bảo điều kiện chuyển vị Góc xoay : = 0.000002712 Đảm bảo điều kiện chống xoay cho cơng trình Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 304 SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Kiểm tra cọc chịu uốn: Ta có giá trị moment Mmax cọc chịu tải trọng ngang (căn đồ thị quan hệ moment theo độ sâu), tiến hành kiểm tra lại diện tích cốt thép chọn ban đầu cho cọc Quy đổi tiết diện cọc trịn sang tiết cọc vng tương đương: Ta có: Atron = 0.785 (m2) => Cạnh cọc vuông tương đương a 0.785 0.886m h o h 0.08 0.71 0.08 0.63 m m M 352 106 0.056 b R b bh o2 1 22 710 6302 2 m 0.056 0.057 As b R b bh o 0.057 1 22 710 630 1536.75 mm Rs 365 Diện tích cốt thép cọc chọn ban đầu thiết kế cọc: As = 4072 (cm2) Vậy cốt thép dọc cọc đủ chịu mômen uốn tải ngang gây Kiểm tra cọc chịu cắt: Ta có giá trị Q max cọc chịu tải trọng ngang là: Q max = 192.2 (kN) Kiểm tra điều kiện tính cốt đai : Q=0.6 R bt b h 0.6 1.4 103 0.71 0.63 375.73 kN Q max 192.2 kN Vậy bê tông đủ khả chịu cắt, cốt đai cọc bố trí cấu tạo 8.6.8 Kiểm tra xun thủng đài móng Vẽ hình tháp nén thủng tự với góc = 45o Với chiều cao đài hd = 2m mặt bên tháp nén thủng nghiêng 45o phủ lên hết cọc từ chân cột trùm tim cọc nên không cần phải kiểm tra điều kiện chọc thủng 45° 45° 45° 45° 2000 2000 Hình 33: Tháp xun thủng đài móng lõi thang 8.6.9 Tính tốn thép đài móng Sử dụng phần mềm safe v12.3.2 Trình tự tính tốn đài móng lõi thang tương tự móng M1 Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 305 SVTH: PHAN CÔNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Độ cứng cọc xác định gần công thức: P R 13175 k i i c,d 272.77(kN / mm) Si Slun 48.3 Trong đó, Slún độ lún cọc, tính theo kinh nghiệm biểu thức Vecsi: S D QL 100 AE Với: D đường kính cọc D = 1000mm Q tải trọng tác dụng lên cọc Q 13175 25 0.785 74 14627.25(kN) A diện tích tiến diện ngang cọc A = 0.785m2 E la mô đun đàn hồi vật liệu cọc E 36 103 MPa = 36kN/mm2 L = 72.8m, chiều dài cọc 1000 14627.25 74 103 S 48.3(mm) 100 0.785 106 36 Sau chạy mơ hình, ta có kết sau: Combo BAO MAX: Momen theo phương X, Mmax = 6361.28(kN.m) Hình 34: Momen Mmax theo phương X móng lõi thang Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 306 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG Momen theo phương Y, Mmax= 1926.96(kN.m) Hình 35: Momen Mmax theo phương Y móng lõi thang Combo BAO MIN: Momen theo phương X, Mmax= -671.21(kN.m) Hình 36: Momen Mmin theo phương X móng lõi thang Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 307 SVTH: PHAN CƠNG DŨNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Momen theo phương Y, Mmax= -2622.51(kN.m) Hình 37: Momen Mmin theo phương Y móng lõi thang Bảng 16: Tính tốn cốt thép đài móng lõi thang Lớp Phương Dưới Trên X Y X Y Mmax (kNm) h0 (mm) m 6361.28 1926.96 -671.21 -2622.51 1350 1350 1350 1350 0.121 0.037 0.013 0.050 0.935 0.981 0.994 0.974 Chương 8: Thiết kế móng cọc khoan nhồi As As tính Chọn thép chọn (cm ) (cm2) 100.751 Ø36a100 101.788 29.082 Ø20a100 31.416 10.005 Ø16a200 10.053 39.862 Ø16a200 10.053 Kết luận OK OK OK OK Trang 308 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: PHAN CƠNG DŨNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép (Phần cấu kiện bản), Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật, 2008 Bộ Xây Dựng, TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2012 Bộ Xây Dựng, TCVN 10304 : 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2014 Bộ Xây Dựng, TCXD 2737 : 1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội: NXB Xây dựng, 1995 TCVN 229 – 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 TCXD 195-1997 Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi TCVN 198-1997 Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối TCVN 9362 - 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bê tơng tồn khối, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2008 10 Võ Phán Phan Lưu Minh Phượng, Cơ học đất, Hà Nội: NXB Xây dựng, 2011 11 Võ Phán Hoàng Thế Thao, Phân tích tính tốn móng cọc, TPHCM: NXB Đại học quốc gia, 2012 12 Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (các cấu kiện đặc biệt), TP Hồ Chí Minh: NXB Đại học Quốc Gia, 2008 13 Nguyễn Đình Cống, Tính tốn tiết diện cột bê tông cốt thép, Hà Nội: NXB Xây Dựng, 2011 14 Nền Móng - Châu Ngọc Ẩn (NXB đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh) 15 Nền Móng – Lê Anh Hồng ( NXB xây dựng Hà Nội 2004) 16 Tiêu Chuẩn Mỹ ACI 318-2014 ... cao hơn, nhiên với xu đại hố điều yêu cầu tất yếu Thiết b? ?? giá thành cao nước chưa sản xuất 2.3.4.5 Sàn b? ? tông BubbleDeck & Uboot Beton B? ??n sàn b? ?tông BubbleDeck & Uboot Beton phẳng, không dầm,... TAÀNG 13 +3 3.20 3300 +3 6.50 TAÀNG 12 +2 9.90 3300 TAÀNG 11 +2 3.30 3300 +2 6.60 TAÀNG 3300 TAÀNG 10 +1 6.70 1650 +2 0.20 TAÀNG 3300 TAÀNG +1 3.40 3300 TAÀNG +6 .80 3300 +1 0.10 TAÀNG 3300 TAÀNG +3 .50 3300... 14 +3 9.80 3300 TAÀNG 13 +3 6.50 3300 TAÀNG 12 +3 3.20 +2 9.90 64200 3300 TAÀNG 11 +2 6.60 3300 TAÀNG 10 +2 3.30 3300 TAÀNG +2 0.20 3300 TAÀNG +1 6.70 3300 TAÀNG +1 3.40 3300 TAÀNG +1 0.10 3300 TAÀNG +6 .80