Đề 58 chung cư mỹ kim 17f + 1b đồ án tốt nghiệp đại học 1

BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN LỜI CẢM ƠN Suốt chặng đường quãng đời sinh viên, tiếp thu kiến thức chuyên môn lẫn kỹ học kinh nghiệm sống Đồ án tốt nghiệp hội để tơi áp dụng kiến thức học cách có khoa học vào thực tiễn Hồn thành luận văn hơm nhờ giúp đỡ nhiệt tình mặt vật chất lẫn tinh thần người xung quanh Hôm nay, muốn gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến: Hai Thầy Ths Phan Vũ Phương Ths Nguyễn Trọng Nghĩa – Giảng viên hướng dẫn đồ án tốt nghiệp, ngày qua hỗ trợ tận tụy Thầy giúp tơi có định hướng tốt để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Hơn nữa, hai Thầy nguồn động lực vơ to lớn để tơi vượt qua trở ngại q trình làm Cảm ơn quý nhà trường Đại học Mở TPHCM nói chung khoa xây dựng nói riêng, tạo điều kiện cho tơi có kỳ đồ án thật ý nghĩa Cảm ơn ông bà, cha mẹ, anh chị em, cháu gia đình ln nguồn động lực lớn lao để tơi mạnh mẽ vượt qua khó khăn, bất lực mà suốt trình làm đồ án Hơn nữa, người niềm vui để tơi nghĩ tới nản chí Cảm ơn anh chị bạn khoa Xây dựng trường Đại học Mở TPHCM hỗ trợ nhiệt tình thời gian làm đồ án Và qua đó, chia sẻ anh chị , tơi góp nhặt chút để rút kinh nghiệm áp dụng cho đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tập thể lớp DH13-XD01, bạn phịng trọ, tập thể khoa Xây dựng khơng ngần ngại đồng hành quãng thời gian qua Chúc người thật nhiều sức khỏe thành công sống ! TP.HCM, tháng năm 2019 Người thực TRẦN QUỐC TUẤN Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mơ cơng trình 1.1.2 Chức tầng 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.2.1 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.2.2 Hệ thống chiếu sáng 1.2.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 1.2.4 Giải pháp thơng thống CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 2.3.2 Kết luận 2.4 VẬT LIỆU SỬ DUNG 2.4.1 Yêu cầu vật liệu 2.4.2 Bê tông 2.4.3 Cốt thép 2.4.4 Vật liệu khác 2.4.5 Lớp bê tông bảo vệ (mục 8.3.2 TCVN 5574 – 2012) 2.5 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN, VÁCH 2.5.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 2.5.2 Lựa chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀ MƠ HÌNH HĨA CƠNG TRÌNH 14 3.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 14 3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 14 3.2.1 Tỉnh tải .14 3.2.2 Tải trọng thường xuyên tường xây 15 3.2.3 Hoạt tải 16 3.3 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH 17 3.3.1 Khai báo vật liệu 17 3.3.2 Khai báo tiết diện 17 3.3.3 Xây dựng mơ hình 19 3.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN KHUNG CƠNG TRÌNH 22 3.4.1 Thành phần tĩnh gió .26 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 3.4.2 Thành phần động gió 28 3.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 37 3.5.1 Các trường hợp tải 37 3.5.2 Tổ hợp tải trọng 40 3.5.3 Kiểm tra ổn định chống lật 42 3.5.4 Giải nội lực khung 43 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 44 4.1 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN 44 4.1.1 Sơ đồ tính 44 4.1.2 Mơ hình sàn phần mềm SAFE 2016 44 4.2 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN TẦN ĐIỂN HÌNH DỰA VÀO KẾT QUẢ TỪ SAFE2016 47 4.2.1 Tính tốn thép sàn tầng điển hình 53 4.2 TÍNH TỐN KIỂM TRA KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA BẢN SÀN 57 4.2.1 Kiểm tra khả chịu chọc thủng 57 4.2.2 Các đặc trưng tiết diện 58 4.2.3 Các đặc trưng hình học 58 4.2.4 Kiểm tra nứt cho ô sàn 59 4.2.5 Kiểm tra võng 60 4.2.6 Kiểm tra độ võng sàn safe 61 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC B 63 5.1 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH 63 5.1.1 Khái quát lõi vách 63 5.1.2 Tính tốn bố trí thép 63 5.1.3 Quy đồi thông số vật liệu 67 5.1.4 Tính tốn cốt thép dọc cho vách 67 5.1.5 Tổng hợp kết tính thép vách 70 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CẦU THANG 104 6.1 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU THANG 104 6.1.1 Mặt cầu thang 104 6.1.2 Kích thước cầu thang 104 6.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 105 6.2.1 Tĩnh tải hoạt tải 105 6.3 SƠ ĐỒ TÍNH 106 6.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 108 6.4.1 Xác định nội lực thang 108 6.4.2 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 109 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 6.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 110 6.5.1 Tính thép nhịp thang 110 6.5.2 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 112 CHƯƠNG 7: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 113 7.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 113 7.2 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 119 7.2.1 Phân chia đơn nguyên địa chất 119 7.2.2 Đặc trưng tiêu chuẩn tính tốn .119 7.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 122 7.3.1 Thống kê dung trọng 122 7.3.2 Chỉ tiêu (c,  ) 135 7.4 BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ 146 CHƯƠNG 8: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 148 8.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI 148 8.1.1 Vật liệu sử dụng 148 8.1.2 Chọn kich thước sơ 148 8.2 TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC 149 8.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 149 8.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 149 8.2.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 152 8.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC 153 8.4 TÍNH MĨNG M1 .154 8.4.1 Nội lực tính móng 154 8.4.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 155 8.4.3 Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc cọc đơn 156 8.4.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 158 8.4.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 160 8.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 162 8.4.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 162 8.4.8 Tính cốt thép cho đài cọc 168 8.5 TÍNH MĨNG M2 .170 8.5.1 Nội lực tính móng 170 8.5.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 171 8.5.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 172 8.5.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 173 8.5.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 176 8.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 178 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 8.5.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình Winkler 178 8.5.8 Tính cốt thép cho đài cọc 184 8.6 TÍNH MÓNG M3 185 8.6.1 Nội lực tính móng 185 8.6.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 187 8.6.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 188 8.6.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 193 8.6.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 196 8.6.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 198 8.6.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 199 8.6.8 Tính cốt thép đài móng 205 CHƯƠNG 9: MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 208 9.1 GIỚI THIỆU VỀ CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 208 9.1.1 Phân loại cọc bêtông ly tâm ứng suất trước 208 9.1.2 Ưu nhược điểm cọc ly tâm ứng suất trước 208 9.1.3 Các thông số cọc ly tâm ứng suất trước cho cơng trình 209 9.1.4 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp cọc 210 9.2 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 211 9.2.1 Khảo sát sức chịu tải cọc 211 9.2.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 211 9.2.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất 211 f si Lsi  1663  135  1789 KN / m 213 9.2.4 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT 213 9.2.5 Kết tính tốn sức chịu tải cọc 214 9.3 TÍNH MĨNG M1 216 9.3.1 Nội lực tính móng 216 9.3.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 216 9.3.3 Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc cọc đơn 218 9.3.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 219 9.3.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 221 9.3.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 223 9.3.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 224 9.3.8 Tính cốt thép cho đài cọc 230 9.4 TÍNH MĨNG M2 231 9.4.1 Nội lực tính móng 231 9.4.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 232 9.4.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 233 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 9.4.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 234 9.4.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 237 9.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 239 9.4.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 239 9.4.8 Tính cốt thép cho đài cọc 245 9.5 TÍNH MÓNG M3 .246 9.5.1 Nội lực tính móng 246 9.5.2 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc dài 247 9.5.3 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 249 9.5.4 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 254 9.5.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 256 9.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 259 9.5.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler 260 9.5.8 Tính cốt thép đài móng 266 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Mặt tầng điển hình Hình 1-2 Mặt trục 1-8 Hình 1-3 Mặt cắt C – C Hình 2-1 Mặt bố trí dầm sàn 12 Hình 2-2 Mặt định vị cột vách tầng điển hình 13 Hình 3-1 Mặt dầm sàn tầng điển hình 14 Hình 3-2 Khai báo vật liệu 17 Hình 3-3 Khai báo tiết diện vách 18 Hình 3-4 Khai báo tiết diện sàn 18 Hình 3-5 Khai báo tiết diện dầm 18 Hình 3-6 Tiết diện sàn khai báo 19 Hình 3-7 Mặt mơ hình tầng điển hình(tầng ) 19 Hình 3-8 Mặt đứng vách 20 Hình 3-9 Mặt dầm – vách tầng 20 Hình 3-10 Khai báo ngàm vị trí mặt sàn hầm 21 Hình 3-11 Mơ hình 3D 22 Hình 3-12 Tĩnh tải sàn hồn thiện (kN/m2) 23 Hình 3-13 Tĩnh tải tải tường (kN/m2) 23 Hình 3-14 Hoạt tải sàn HTTC (kN/m2) 24 Hình 3-15 Hoạt tải sàn HTTL (kN/m2) 24 Hình 3-16 Định nghĩa Mass Source 28 Hình 3-17 mesh sàn 28 Hình 3-18 mesh vách 29  Hình 3-19 Đồ thị xác định hệ số động lực i 32 Hình 3-20 Trường hợp GTX 37 Hình 3-21 Trường hợp GTY 38 Hình 3-22 Trường hợp GDX 38 Hình 3-23 Trường hợp GDY 39 Hình 3-24 Minh họa định nghĩa tổ hợp tải trọng cho tỉnh tải 41 Hình 3-25 Các tổ hợp tải trọng định nghĩa 41 Hình 3-26 Kết chuyển vị tải định cơng trình 42 Hình 3-27 Biểu đồ moment 43 Hình 3-28 Biểu đồ lực cắt 43 Hình 4-1 Xuất file F2K từ phần mềm ETABS 2016 44 Hình 4-2 Sơ đồ tính tốn phần mềm SAFE 2012 45 Hình 4-3 Tổ hợp tải trọng safe 2012 45 Hình 4-4 Strips sàn theo phương X 46 Hình 4-5 Strips sàn theo phương Y 46 Hình 4-6 Chạy mơ hình sàn SAFE 2016 47 Hình 4-7 Moment theo phương X (MAX) (KN.m) 48 Hình 4-8 Moment theo phương X (MIN) (KN.m) 49 Hình 4-9 Moment theo phương Y (MAX) (KN.m) 50 Hình 4-10 Moment theo phương Y (MIN) (KN.m) 51 Hình 4-11 Moment theo phương Y (Max) COMBBAO (KN.m) 52 Hình 4-12 Combo CV độ võng sàn 62 Hình 4-13 Độ võng sàn từ SAFE (mm) 62 Hình 5-1 Chia vách thành phần tử nhỏ 64 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Hình 5-2 Sơ đồ tính vách 65 Hình 5-3 Mặt cắt ngang vách P1 phần tử biên 67 Hình 6-1 Mặt cầu thang tầng 104 Hình 6-2 Mặt cắt cầu thang tầng 2– tầng 104 Hình 6-3 Sơ đồ tĩnh tải SAP2000 107 Hình 6-4 Sơ đồ hoạt tải SAP2000 108 Hình 6-5 Biểu đồ moment SAP2000 108 Hình 6-6 Biểu đồ lực cắt SAP2000 109 Hình 6-7 Phản lực đầu gối tựa 109 Hình 6-8 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 110 Hình 6-9 Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ 110 Hình 6-10 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 110 Hình 7-1 Mặt cắt hố khoan HK1 113 Hình 7-2 Mặt cắt hố khoan HK2 114 Hình 7-3 Mặt cắt hố khoan HK3 115 Hình 7-4 Mặt cắt địa chất cơng trình HK1-HK2 117 Hình 7-5 Mặt cắt địa chất cơng trình HK3-HK2 118 Hình 8-1 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng M1 156 Hình 8-2 Biểu đồ kết thí nghiệm nén cố kết 161 Hình 8-3 Khai báo vật liệu 164 Hình 8-4 Khai báo tiết diện 164 Hình 8-5 Chia nhỏ đoạn cọc 165 Hình 8-6 Gán độ cứng lò xo tướng ứng lớp đất 165 Hình 8-7 Gán điều kiện biên 166 Hình 8-8 Lực xô ngang .166 Hình 8-9 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng 171 Hình 8-10 Khai báo vật liệu 180 Hình 8-11 Khai báo tiết diện 180 Hình 8-12 Chia nhỏ đoạn cọc 181 Hình 8-13 Gán độ cứng lị xo tướng ứng lớp đất 181 Hình 8-14 Gán điều kiện biên 182 Hình 8-15 Gán lực xơ ngang 182 Hình 8-16 Kết chuyển vị ngang đầu cọc .183 Hình 8-17 Giá trị moment lực cắt 183 Hình 8-18 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng M3 188 Hình 8-19 Xuất liệu từ ETABS sang SAFE 190 Hình 8-20 Khai báo vật liệu 190 Hình 8-21 khai báo tiết diện đài móng 191 Hình 8-22 Khai báo độ cứng lò xo 191 Hình 8-23 Vẽ dãy trip A 192 Hình 8-24 Vẽ dãy trip B .192 Hình 8-25 Phản lực đầu cọc Safe 193 Hình 8-26 Biểu đồ kết thí nghiệm nén cố kết 197 Hình 8-27 Khai báo vật liệu 201 Hình 8-28 Khai báo tiết diện 202 Hình 8-29 Chia nhỏ đoạn cọc 202 Hình 8-30 Gán độ cứng lò xo tướng ứng lớp đất 203 Hình 8-31 Gán điều kiện biên 203 Hình 8-32 Kết chuyển vị ngang đầu cọc .204 Hình 8-33 Giá trị moment lực cắt 204 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Hình 8-34 Biểu đồ bao moment max dải strip phương X 205 Hình 8-35 Biểu đồ bao moment dải strip phương X 206 Hình 8-36 Biểu đồ bao moment max dải strip phương Y 206 Hình 8-37 Biểu đồ bao momen dải strip phương Y 207 Hình 9-1 208 Hình 9-2 Thơng số kỹ thuật cọc bêtông ly tâm ứng suất trước 209 Hình 9-3 Mặt cắt tiết diện cọc 210 Hình 9-4 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng M1 217 Hình 9-5 Khai báo vật liệu 226 Hình 9-6 Khai báo tiết diện 226 Hình 9-7 Chia nhỏ đoạn cọc 227 Hình 9-8 Gán độ cứng lị xo tướng ứng lớp đất 227 Hình 9-9 Gán điều kiện biên 228 Hình 9-10 Lực xơ ngang 228 Hình 9-11 Kết chuyển vị ngang đầu cọc 229 Hình 9-12 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng 233 Hình 9-13 Biểu đồ kết thí nghiệm cố kết 238 Hình 9-14 Khai báo vật liệu 241 Hình 9-15 Khai báo tiết diện 241 Hình 9-16 Chia nhỏ đoạn cọc 242 Hình 9-17 Gán độ cứng lò xo tướng ứng lớp đất 242 Hình 9-18 Gán điều kiện biên 243 Hình 9-19 Lực xơ ngang 243 Hình 9-20 Kết chuyển vị ngang đầu cọc 244 Hình 9-21 Sơ đồ bố trí cọc khoan nhồi móng M3 248 Hình 9-22 Xuất liệu từ ETABS sang SAFE 250 Hình 9-23 Khai báo vật liệu 251 Hình 9-24 khai báo tiết diện đài móng 251 Hình 9-25 Khai báo độ cứng lị xo 252 Hình 9-26 Vẽ dãy trip A 252 Hình 9-27 Vẽ dãy trip B 253 Hình 9-28 Phản lực đầu cọc Safe 253 Hình 9-29 Biểu đồ kết thí nghiệm nén cố kết 257 Hình 9-30 Khai báo vật liệu 262 Hình 9-31 Khai báo tiết diện 262 Hình 9-32 Chia nhỏ đoạn cọc 263 Hình 9-33 Gán độ cứng lò xo tướng ứng lớp đất 263 Hình 9-34 Gán điều kiện biên 264 Hình 9-35 Kết chuyển vị ngang đầu cọc 264 Hình 9-36 Giá trị moment lực cắt 265 Hình 9-37 Biểu đồ bao moment max dải strip phương X 266 Hình 9-38 Biểu đồ bao moment dải strip phương X 266 Hình 9-39 Biểu đồ bao moment max dải strip phương Y 267 Hình 9-40 Biểu đồ bao momen dải strip phương Y 267 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1 Bảng kích thước sơ tiết diện dầm 10 Bảng 3-1 Trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn khu ở, hành lang 15 Bảng 3-2 Trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn khu vệ sinh, ban công 15 Bảng 3-3 Trọng lượng thân sàn mái .15 Bảng 3-4 Tải trọng tường xây sàn, tường biên 16 Bảng 3-5 Hoạt tải sử dụng công trình .16 Bảng 3-6 Khai báo loại phần tử mơ hình Etabs 17 Bảng 3-7 Bảng tần số dao động cơng trình 25 Bảng 3-8 Kết tính tốn tải trọng tiêu chuẩn thành phần tĩnh gió hai phương X-Y .27 Bảng 3-9 Center of Mass Rigidity 30 Bảng 3-10 Bảng giá trị tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ (Mode3) 34 Bảng 3-11 Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ (Mode1) 35 Bảng 3-12 Bảng kết tổng hợp tính tốn gió X-Y .36 Bảng 4-1 Kết tính tốn thép sàn tầng điển hình theo phương X .55 Bảng 4-2 Kết tính tốn thép sàn tầng điển hình theo phương Y 56 Bảng 4-3 Giá trị tính tốn nứt .60 Bảng 5-1 Bảng quy đổi thông số vật liệu .67 Bảng 5-2 Tổ hợp nội lực có giá trị Qmax 68 Bảng 5-3 Kết tính tốn thép vách P1 .70 Bảng 5-4 Kết tính tốn thép vách P2 76 Bảng 5-5 Kết tính tốn thép vách P3 85 Bảng 5-6 Kết tính tốn thép vách P4 94 Bảng 6-1 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghĩ 105 Bảng 6-2 Tĩnh tải tác dụng lên thang 106 Bảng 7-1 Hệ số biến động tới hạn đặc trưng đất 119 Bảng 7-2 Tính toán thống kê dung trọng tự nhiên lớp 1a 122 Bảng 7-3 Tính tốn thống kê dung trọng khơ lớp 1a 122 Bảng 7-4 Tính tốn thống kê dung trọng tự nhiên lớp 1b 123 Bảng 7-5 Tính tốn thống kê dung trọng khô lớp 1b 123 Bảng 7-6 Tính tốn dung trọng tự nhiên lớp .124 Bảng 7-7 Tính tốn thống kê dung trọng khô lớp 125 Bảng 7-8 Bảng tính tốn thống kê dung trọng tự nhiên lớp 126 Bảng 7-9 Tính tốn thống kê dung trọng khô lớp 127 Bảng 7-10 Bảng tính tốn thống kê dung trọng tự nhiên lớp TK 127 Bảng 7-11 Bảng tính tốn thống kê dung trọng khô lớp TK 128 Bảng 7-12 Bảng tính tốn thống kê dung trọng tự nhiên lớp 128 Bảng 7-13 Bảng tính tốn thống kê dung trọng khô lớp 130 Bảng 7-14 Bảng tính tốn thống kê dung trọng tự nhiên lớp 133 Bảng 7-15 Bảng tính tốn thống kê dung trọng khô lớp 134 Bảng 7-16 Bảng tổng hợp thống kê theo trạng thái giới hạn I ,II 146 Bảng 7-17 Bảng tổng hợp thống kê theo trung bình cực đại cực tiểu 147 Bảng 8-1 Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạn .154 Bảng 8-2 Bảng tổng hợp sức chịu tải thiết kế cọc nhóm cọc 154 Bảng 8-3 Tổ hợp tải trọng tính tốn chân Vách M1 155 Bảng 8-4 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn chân Vách M1 155 Bảng 8-5 Bố trí cọc đài móng 156 Bảng 8-6 Tải trọng tác dụng lên cọc đơn .157 Bảng 8-7 Bảng xác định tb 158 Mục lục BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Khối lượng tổng móng quy ước: Qqư = Qđất - Qđất bị chiếm chỗ +Qcọc, đài = 75670–3524+6118 = 78264 kN Tải trọng quy đáy móng quy ước 37225 tc tc N qu  N dai  Qqu   78264  110633kN 1.15 M tt 76.8 tc M xqu  x   66.5kN m 1.15 1.15 M tt 3245 tc M yqu  y   2822kN m 1.15 1.15 Ứng suất đáy móng khối quy ước tc tb p N  p  Aqu pmtcax  tc tc N tc qu Aqu N  tc qu Aqu 110633  481(kN / m ) 230   M ytc Wx M ytc Wx  M xtc 110633 2282 66.5     485(kN / m ) Wy 230 549 617  M xtc 110633 2282 66.5     477(kN / m ) Wy 230 549 617 Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II Sức chịu tải đất nền: Theo Mục 4.6.9 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình], cường độ tiêu chuẩn đáy móng xác định theo công thức: R tc  m1  m2  (A b  II  B h  'II  D cII   II  h ) k tc Trong đó: m1, m hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc nhà cơng trình có tác dụng qua lại với nền, tra Bảng 15 [TCVN9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình], lấy m1  1.2;m2  1.1 k tc : Hệ số tin cậy, lấy theo Mục 4.6.11 [TCVN9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình], k tc  1.1 A, B, D hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14 [TCVN9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình], phụ thuộc vào giá trị tính tốn góc ma sát lớp đất bên mũi cọc Tại mũi cọc lớp số ta có: (tra bảng 14 TCVN 9362-2012 thông số A, B, D) Bảng 9-25 Bảng tra hệ số tính sức chịu tải theo trạng thái giới hạn II 31045’ φ A 1.245 c 4.6 kN/m2 B 4.47 γ 9.68 kN/m3 D 8.25 Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 255 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN  ( h )  3.5 19.52  0.9 18.99  1.4  8.99  24.2  9.68  331 i i  'II : Là giá trị trọng lượng thể tích trung bình lớp đất phía độ sâu đặt móng  'II   hi  i  hi  331  11kN / m3 3.5  2.3  24.2  II : Là giá trị trọng lượng thể tích lớp đất phía độ sâu đặt móng  II  9.68kN / m3 cII : Là giá trị tính tốn lực dính đơn vị lớp đất phía độ sâu đặt móng cII  4.6kPa h : Chiều sâu đất Tầng Hầm, h0 = 2.8m Sức chịu tải đất nền:  R tc = 1.2×1.1 ×(1.245×12.3×9.68+4.47×30×11+8.25×4.6-9.68×2.8)=1961kPa 1.1  Kiểm tra ổn định theo điều kiện ptbtc  Rtc pmtcax  1.2Rtc tc pmin 0 ptbtc  481(kN / m2 )  Rtc  1961(kN / m2 ) pmtcax  485(kN / m2 )  1.2Rtc  1.2 1961  2353(kN / m2 ) tc pmin  477(kN / m2 )  9.5.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước Chia đất khối móng quy ước thành nhiều lớp phân tố: hi  0.25B (B bề rộng đài móng) - Chọn hi = 1m - Xác định áp lực gây lún tâm đáy móng khối quy ước: pgl  ptbtc    i H i  481  329  152 kN / m - Độ lún móng khối quy ước: - Áp lực thân: Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 256 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Lớp SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Bảng 9-26 Bảng kết thí nghiệm nén lún độ sâu ( 35m- 35.5m ) Độ sâu Áp lực P mẫu 25 50 100 200 400 (kN/m2) (m) Hệ số 35-35.5 0.595 0.586 0.574 0.556 0.534 rỗng e 800 0.511 Hình 9-29 Biểu đồ kết thí nghiệm nén cố kết Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 257 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Độ lún móng khối quy ước: S   Si   e1i  e2i  hi  e1i Bảng 9-27 Bảng kết tính lún L/B Z(m) Z/B 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 10 Ko Pgl 0.00 1.000 152 0.09 0.997 152 0.17 0.984 152 0.26 0.961 152 0.34 0.919 152 0.43 0.866 152 0.51 0.807 152 0.60 0.743 152 0.68 0.680 152 0.77 0.619 152 0.85 0.561 152 σgli σei P1i P2i e1i e2i Độ lún (m) 152.00 329 333.84 485.58 0.552 0.536 0.0102 343.52 493.99 0.551 0.535 0.0101 353.2 500.86 0.550 0.535 0.0099 362.88 505.48 0.549 0.534 0.0096 372.56 507.78 0.548 0.534 0.0091 382.24 508.75 0.547 0.534 0.0085 391.92 508.90 0.546 0.534 0.0079 401.6 508.78 0.545 0.534 0.0072 411.28 508.94 0.544 0.534 0.0066 420.96 509.54 0.543 0.534 0.0060 151.48 338.68 149.47 348.36 145.85 358.04 139.34 367.72 131.11 377.4 121.92 387.08 112.04 396.76 102.33 406.44 93.00 416.12 84.16 425.8 Tổng độ lún 0.055 10bt  510gl  425.8(kN / m2 )   84.16  420.8(kN / m2 ) Tại vị trí ngừng tính lún Nhận xét : Tổng độ lún S = 5.5cm < Sgh = 10 cm (TCVN 10304 – phụ lục E) Vậy đất đảm bảo độ lún tuyệt đối Kích thước đáy móng chọn đảm bảo Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 258 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 9.5.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng Xuất safe ta - Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: - Tại vị trí Pxt  Pcx Pxt  ta tiến hành kiểm tra xuyên thủng lại Pcx tt - Xác định lực gây xuyên thủng Pxt  N   P i xt  Trong đó: N : lực dọc tính toán chân cột vách Pi phản lực đầu cọc nằm phạm vi đáy tháp xuyên thủng tt - Ta thấy vị trí Pxt  nên thỏa xuyên thủng Pcx Xác định lực chống xuyên thủng: Pcx  0.75R bt u m h o Vẽ hình tháp nén thủng tự với góc 450 , với h =2 (m), ho = - 0.2 = 1.8 (m) + Tổng chu vi tháp xuyên thủng , thiên an tồn ta tính chu vi đáy bé để kiểm tra xuyên thủng um  (3.14 1)  (3.14  (1  1.8))  8.7  m  + Lực chống xuyên: Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 259 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Pcx  0.75 1.2 103  8.7 1.8  14243  kN  Kiểm tra lại xuyên thủng cọc 5,9 Tên cọc Pxt (kN) 1767 1774 Ta thấy Pxt cọc < Pcx = 14243 (kN) Vậy đài móng thỏa điều kiền xuyên thủng 9.5.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler Khi tính tốn cọc chịu tải ngang,đất xung quanh cọc xem môi trường đàn hồi tuyến tính mơ mơ hình Winkler Mơ hình Winkler mơ hình biến dạng cục , đất thay lò xo biến dạng nơi có tải trọng , khu vực lân cận khơng bị biến dạng Sinh viên xét làm việc cọc đơn tìm độ cứng lị xo mơ hình SAP2000 tìm nội lực kiểm tra theo TCXD 10304-2014 Ta sử dụng tổ hợp nội lực xô ngang lớn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Xác định lực cắt lớn tác dụng lên cọc N Qx Qy Mx My kN kN kN kNm kNm -36750.5 2.0226 -80.144 COMBO COMB6 Lực ngang lớn tổ hợp : Htt = -3493.27 93.1739 Qx + Q y tt  80.22  2.022  80.2kN Từ bảng giá trị lực ngang lớn : H max Lực cắt tác dụng lên cọc: H tt H max 80.2   5.01kN 56 16 Xác định độ cứng lò xo Hệ số theo phương ngang thân cọc Cz, theo TCVN 10304-2012 Cz = k×Z γc Trong đó: k hệ số tỷ lệ, lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo bảng A.1 TCVN 10304-2014 Z độ sâu tiết diện cọc đất , nới xác định hệ số nền, kể từ mặt đất trường hợp móng cọc đài cao, kể từ đáy đài trường hợp móng cọc đài thấp.( Tính từ đáy đài xuống mũi cọc với cao độ -9.5m đến -48m)  c : hệ số điều kiện làm việc ( cọc độc lập  c  ) Do Cz thay đổi tuyến tính theo độ sâu z, để thuận tiện q trình mơ hình SAP 2000 , ta lấy giá trị trung bình Cz lớp đất để tính cho độ cứng lò xo chọn khoảng cách lị xo 0,1 m Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 260 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Độ cứng lị xo: K i = Czi  Ai Trong Ai diện tích hai lị xo => Ai=0.1x0.6=0.06 m2 Lớp đất Bảng 9-28 Kết tính độ cứng lò xo Bề dày Trạng thái ki (m) Sét pha cát lẫn sỏi sản laterite, mầu 7000 3.5 xám trắng nâu đỏ nâu vàng Sét pha cát, màu xám nhạt nâu 7000 2.3 vàng nâu đỏ Cát lẫn bột, màu nâu vàng nâu đỏ 12000 24.2 Cz K 8167 490 5367 322 96800 5808 Dùng phần mềm SAP2000 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 Tại thân cọc khai báo độ cứng lị xo tùy vào lớp đất Mơ hình tính tốn – dùng SAP2000 Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 261 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Bước 1: khai báo vật liệu tiết diện cọc SAP2000 Hình 9-30 Khai báo vật liệu Hình 9-31 Khai báo tiết diện Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 262 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Bước 2: Vẽ, chia đoạn cọc 0.1m, gán lực xơ ngang Htt=124.2 kN độ cứng lị xo vào thân cọc Hình 9-32 Chia nhỏ đoạn cọc Hình 9-33 Gán độ cứng lò xo tướng ứng lớp đất Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 263 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Bước 3: Khai báo liên kết Hình 9-34 Gán điều kiện biên Bước 4: Giải mơ hình ta kết sau Hình 9-35 Kết chuyển vị ngang đầu cọc Chuyển vị cho phép   2cm ( Mục 11.12 TCVN 10304-2014) Góc xoay   đảm bảo điều kiện chống xoay cho cơng trình Chuyển vị lớn nhất: y=0.000045m=0.0045cm  Cọc đảm bảo chuyển vị Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 264 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Hình 9-36 Giá trị moment lực cắt Mmax= 4.7 kN.m; Qmax=4.1 kN Kiểm tra cọc chịu uốn Từ biểu đồ nội lực ta có Mmax= 4.7kN.m Moment kháng nứt cho phép : M cr  170(kN m) Moment bền uốn: M u  255(kN m) Ta thấy M max  M cr M max  M u  Cọc đảm bảo điều kiện kháng nứt bền uốn Kiểm tra điều kiện bê tông chịu cắt Tiết diện cọc hình vành khuyên, để đơn giản q trình tính tốn , ta quy đổi tiết diện hình vng:   Ap   0.62   0.42  0.157(m2 ) 4 bvuong  Ap  0.157  0.396( m) Ta có a=0.05m=> h0  h  a  0.396  0.05  0.346( m) Q  0.6Rbt Bh0  0.6 1.65 103  0.396  0.346  135.6kN  Qmax  4.7kN  Vậy bê tông đủ khả chịu cắt Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 265 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN 9.5.8 Tính cốt thép đài móng Chia dãi strip chạy suốt chiều dài đài theo phương x theo phương y chọn momen lớn dãi strip theo phương x theo phương y tính thép bố trí thép cho đài móng Tính tốn đài cấu kiện chịu uốn, tiết diện b x h Hình 9-37 Biểu đồ bao moment max dải strip phương X Hình 9-38 Biểu đồ bao moment dải strip phương X Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 266 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Hình 9-39 Biểu đồ bao moment max dải strip phương Y Hình 9-40 Biểu đồ bao momen dải strip phương Y Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 267 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN Giả thiết: a = 0.2 m;  ho = h – a = 2-0.2 = 1.8 M =>    (1  2 m )  b  Rb  b  h02   R b.h A As  b b  s b  h0 Rs Các cơng thức tính tốn: m  Bêtơng B30 có Rb = 17×103 kN/m2 Cốt thép AIII có Rs = 365×103 kN/m2 Bảng 9-29 Kết thép đài móng lõi thang phương X STT b h0 M m m kNm Lớp 1.8 1.8 4553 Lớp 1.8 1.8 -114 αm ξ As cm2 0.051 0.052 73.17 0.001 0.001 1.79 Chọn thép  (mm) a (mm) As (cm2) 25 125 75.59 14 200 15.39 Bảng 9-30 Kết thép đài móng lõi thang phương Y STT αm ξ b h0 M m m kNm cm2 Lớp 1.8 1.8 2628 0.024 0.025 37.85 25 150 63.81 Lớp 1.8 1.8 -110 0.001 0.001 1.57 14 200 15.39 Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước As Chọn thép  (mm) a (mm) As (cm2) Trang 268 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: TRẦN QUỐC TUẤN DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2010 [2] Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2002 [3] Lê Anh Hồng, Nền Móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội năm 2008 [4] Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tơng cốt thép phần cấu kiện bản, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội năm 2006 [5] Nguyễn Đình Cống, Tính tốn thực hành cấu kiện bê tông cốt thép, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội năm 2011 [6] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện bản), Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2006 [7] 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 [8] Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập (cấu kiện đặc biệt), Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2005 [9] Võ Bá Tầm, Nhà cao tầng bê tông – cốt thép, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2012 [10] Nguyễn Viết Trung, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại, Nhà xuất Giao thông vận tải [11] Võ Phán, Hồng Thế Thao, Phân tích tính tốn móng cọc, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh năm 2010 [1] Chương 9: Móng cọc ly tâm ứng suất trước Trang 269 ... Tầng 10 Tầng 11 Tầng 12 Tầng 13 Tầng 14 Tầng 15 Tầng 16 Tầng 17 Tầng kỹ thuật Tầng mái Diện tích sàn (m2) 1. 257 1. 4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81 1.4 81. .. 217 .05 213 .40 209 .58 205 .58 2 01. 37 19 6.92 19 2 .19 18 7 .14 18 1.72 17 5.84 16 9. 41 162.29 15 4.25 14 4.96 13 3.83 12 1.34 90.43 WYj (kN) 14 3.74 16 1.60 15 8. 88 15 6.04 15 3.06 14 9.92 14 6. 61 143.09 13 9.33 13 5.29... T13 T12 T 11 T10 T9 T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 HAM Diaphragm D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 D1 Mass X kg 5 510 90. 71 1903876.33 19 48354.07 19 46233.3 19 46233.3 19 46233.3 19 46233.3