Đề 70 chung cư bình đăng 19f + 2b đồ án tốt nghiệp đại học

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 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 PGS T.S Lương Văn Hải PGS T.S Dương Hồng Thẩm – 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 Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tập thể lớp DH14-XD03, tập thể khoa Xây dựng không ngần ngại đồng hành quãng thời gian qua Chúc người thật nhiều sức khỏe thành công sống ! TPHCM, ngày tháng năm 2019 Người thực LÝ CHÍ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 Giải pháp kiến trúc 1.1.1 Giải pháp mặt bằng: 1.1.2 Giải pháp mặt đứng 1.2 Giải pháp giao thơng cơng trình 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 dụng 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 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: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 10 3.1 Số liệu tính tốn 10 3.1.1 Vật liệu sử dụng 10 3.1.2 Tiêu chuẩn thiết kế 10 3.1.3 Mặt sàn tầng điển hình 10 3.2 Xác định tải trọng 11 3.2.1 Tĩnh tải 11 3.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 13 3.3 Xác định nội lực tính tốn cốt thép sàn phần mềm SAFE 12.3.2 14 3.3.1 Lý thuyết tính tốn 14 3.3.2 Sơ đồ tính 14 3.3.3 Mơ hình sàn phần mềm SAFE 2012 14 3.3.4 Tính tốn bố trí cốt thép cho sàn tầng điển hình dựa vào kết từ SAFE 2012 16 3.3.5 Tính tốn cốt thép 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 3.3.6 Kiểm tra 24 3.4 Kiểm tra khả làm việc sàn 24 3.4.1 Kiểm tra độ võng sàn 24 3.4.2 Kiểm tra khả chịu cắt sàn 24 3.4.3 Bố trí mũ cột 25 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 26 4.1 Thông số tính tốn 26 4.1.1 Cấu tạo cầu thang 26 4.1.2 Kích thước cầu thang 26 4.1.3 Chọn kích thước chiếu nghỉ,kích thước thang 27 4.2 xác định tải trọng 27 4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 27 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên thang 28 4.2.3 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 29 4.3 sơ đồ tính 29 4.4 xác định nội lực cầu thang 30 4.4.1 Kiểm tra nội lực SAP2000 30 4.4.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM CHIẾU NGHỈ 32 4.5 Tính tốn cốt thép 32 4.5.1 Lý thuyết tính tốn 32 4.5.2 Tính tốn thang 33 4.5.3 Tính tốn dầm chiếu nghỉ 33 4.5.4 Tính tốn dầm chiếu tới 35 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 12 37 5.1 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN 37 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 37 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 37 5.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 39 5.2.3 Thành phần tĩnh tải trọng gió 39 5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 52 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 52 5.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 53 5.4 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH TRONG ETABS 55 5.4.1 Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 55 5.4.2 Khai báo vật liệu tiết diện sử dụng 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 5.4.3 Khai báo trường hợp tải trọng 57 5.4.4 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 58 5.4.5 Gán tải trọng tác dụng lên cơng trình 58 5.4.6 Khai báo khối lượng tham gia dao động 59 5.4.7 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 59 5.4.8 Chia nhỏ ô sàn 59 5.4.9 Gán tải trọng gió vào tâm cơng trình 59 5.4.10 Chạy mơ hình 61 5.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 61 5.5.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 61 5.5.2 Kiểm tra ổn định chống lật công trình 62 5.5.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 63 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH – KHUNG TRỤC 12 63 5.6.1 Giới thiệu tổng quát 63 5.6.2 Lý thuyết tính tốn 63 5.6.3 Nội lực vách 72 5.6.4 Tính tốn cụ thể cho vách 72 5.6.5 Kết tính tốn thép vách khung trục 12 74 5.6.6 Tính tốn bố trí cốt đai cho vách 89 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 91 6.1 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT KHU VỰC XÂY DỰNG 91 6.1.1 Khảo sát điều kiện địa chất cơng trình 91 6.1.2 Đặc điểm phân bố đặc trưng lý đất 92 6.1.3 Đặc điểm thủy văn 93 6.2 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 94 6.2.1 Phân chia đơn nguyên địa chất 94 6.2.2 Đặc trưng tiêu chuẩn tính tốn 95 6.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN 97 6.3.1 Tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất điển hình – Lớp 4.2 97 6.3.2 Hiệu chỉnh SPT 105 6.3.3 Kết tổng hợp tính chất lý đặc trưng đất 113 6.3.4 Mặt cắt địa chất tính chất vật lý 119 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP LY TÂM 121 7.1 Các thông số cọc ép: 121 7.1.1 Vật liệu sử dụng: 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 7.1.2 Chọn kích thước sơ bộ: 121 7.2 Tính tốn móng m1: 122 7.2.1 Nội lực tính móng: 122 7.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc: 123 7.2.3 Tính tốn sơ số lượng cọc: 130 7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 131 7.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 135 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: 139 7.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 143 7.2.8 Kiểm tra xuyên thủng: 146 7.2.9 Tính thép cho đài móng: 147 7.3 Tính tốn móng M2 151 7.3.1 Nội lực tính móng: 151 7.3.2 Tính tốn sơ số lượng cọc: 152 7.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 153 7.3.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 158 7.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 162 7.3.6 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 166 7.3.7 Kiểm tra xuyên thủng: 169 7.3.8 Tính thép cho đài móng: 172 7.4 Tính tốn móng lõi thang MLT 175 7.4.1 Chọn sơ tiết diện đài móng: 175 7.4.2 Nội lực tính móng: 175 7.4.3 Tính tốn sơ số lượng cọc: 177 7.4.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 178 7.4.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 183 7.4.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: 187 7.4.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 189 7.4.8 Kiểm tra xuyên thủng: 192 7.4.9 Tính thép cho đài móng: 194 7.4.10 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 198 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 201 8.1 Các thông số cọc KHOAN NHỒI: 201 8.1.1 Vật liệu sử dụng: 201 8.1.2 Chọn kích thước sơ bộ: 201 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 8.2 Tính tốn móng m1: 201 8.2.1 Nội lực tính móng: 201 8.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc: 202 8.2.3 Tính tốn sơ số lượng cọc: 210 8.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 210 8.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 218 8.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: 221 8.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 225 8.2.8 Kiểm tra xuyên thủng: 228 8.2.9 Tính thép cho đài móng: 229 8.3 Tính tốn móng m2: 234 8.3.1 Nội lực tính móng: 234 8.3.2 Tính tốn sơ số lượng cọc: 235 8.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 237 8.3.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 242 8.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 245 8.3.6 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 247 8.3.7 Kiểm tra xuyên thủng: 250 8.3.8 Tính thép cho đài móng: 251 8.4 Tính tốn móng lõi thang MLT 255 8.4.1 Chọn sơ tiết diện đài móng: 255 8.4.2 Nội lực tính móng: 255 8.4.3 Tính tốn sơ số lượng cọc: 256 8.4.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 257 8.4.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 263 8.4.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: 266 8.4.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình Winkler: 269 8.4.8 Kiểm tra xuyên thủng: 272 8.4.9 Tính thép cho đài móng: 273 8.4.10 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 277 8.5 lựa chọn phương án móng: 278 8.5.1 Điều kiện kĩ thuật: 279 8.5.2 Điều kiện thi công thời gian thi công: 279 8.5.3 Điều kiện kinh tế: 279 8.5.4 Các điều kiện khác: 280 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 8.5.5 Lựa chọn phương án móng: 280 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 - Mặt tầng điển hình Hình 1-2 Mặt đứng trục A Hình 1-3 Mặt cắt B-B Hình 2-1 Sơ đồ truyền tải lên vách biên vách Hình 3-1 Mặt dầm sàn tầng điển hình 10 Hình 3-2 Xuất file F2K từ phần mềm ETAB2016.2.1 14 Hình 3-3 Tổ hợp tải trọng safe 2012 15 Hình 3-4 Strips ô sàn theo phương X 15 Hình 3-5 Strips sàn theo phương Y 16 Hình 3-6 Chạy mơ hình sàn SAFE 2012 để lấy chuyển vị sàn 16 Hình 3-7 Moment theo phương X (KN.m) 17 Hình 3-8 Moment theo phương Y (KN.m) 17 Hình 4-1 – Mặt cầu thang tầng 27 Hình 4-2 – Mặt cắt cấu tạo cầu thang 27 Hình 4-3 – Sơ đồ tính vế 29 Hình 4-4 – Sơ đồ tính vế 30 Hình 4-5 – Sơ đồ tính vế 30 Hình 4-6 –Biểu đồ momen thang 31 Hình 4-7 – Biểu đồ lực cắt thang 31 Hình 4-8 – Phản lực gối 32 Hình 5-1: Đồ thị xác định hệ số động lực i 44 Hình 5-2: Sơ đồ tính consol có hữu hạn khối lượng tập trung 46 Hình 5-3: Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình 46 Hình 5-4: Dạng dao động thứ theo phương X (mode 1) 48 Hình 5-5: Dạng dao động thứ theo phương Y (mode 2) 49 Hình 5-6: Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 55 Hình 5-7: Mặt sàn tầng điển hình ETABS 55 Hình 5-8: Khai báo vật liệu sử dụng bê tông B30 56 Hình 5-9: Khai báo tiết diện dầm 200x600 56 Hình 5-10: Khai báo tiết diện sàn dày 300mm 57 Hình 5-11: Khai báo tiết diện vách dày 250mm 57 Hình 6-1 – Mặt định vị hố khoan 91 Hình 6-2 – Mặt cắt địa chất 119 Hình 7-1 – Biểu đồ xác định hệ số  126 Hình 7-2 – Các hệ số k, Zl N’q cho cọc đất cát 127 Hình 7-3 – Biểu đồ xác định hệ số p fL 128 Hình 7-4 – Mặt bố trí cọc đài móng M1 130 Hình 7-5 – Export mơ hình từ phần mềm ETABS2016 sang SAFEv16 132 Hình 7-6 – Import mơ hình từ File SAFE.F2K xuất 133 Hình 7-7 – Khai báo vật liệu, đài móng M1 133 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 7-8 – Khai báo đài móng M1, COMBO 134 Hình 7-9 – Mơ hình móng M1 134 Hình 7-10 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE ( MAX, MIN) 134 Hình 7-11 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 136 Hình 7-12 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 143 Hình 7-13 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt 145 Hình 7-14 – Giá trị Mmax Qmax 145 Hình 7-15 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc 146 Hình 7-16 – Tháp xun thủng đài móng M1 147 Hình 7-17 – Dải STRIP theo phương X, Y 148 Hình 7-18 – Moment max đài cọc theo phương X 148 Hình 7-19 – Moment đài cọc theo phương X 149 Hình 7-20 – Moment max đài cọc theo phương Y 149 Hình 7-21 – Moment đài cọc theo phương Y 150 Hình 7-22 – Mặt bố trí cọc đài móng M2 153 Hình 7-23 – Export mơ hình từ phần mềm ETABS2016 sang SAFEv16 154 Hình 7-24 – Import mơ hình từ File SAFE.F2K xuất 155 Hình 7-25 – Khai báo vật liệu, đài móng M2 155 Hình 7-26 – Khai đài móng M2, COMBO 156 Hình 7-27 – Mơ hình móng M2 157 Hình 7-28 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE ( MAX, MIN) 157 Hình 7-29 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 159 Hình 7-30 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 166 Hình 7-31 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt 168 Hình 7-32 – Giá trị Mmax Qmax 168 Hình 7-33 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc 169 Hình 7-34 – Dải STRIP theo phương X, Y 172 Hình 7-35 – Moment max đài cọc theo phương X 173 Hình 7-36 – Moment đài cọc theo phương X 173 Hình 7-37 – Moment max đài cọc theo phương Y 174 Hình 7-38 – Moment đài cọc theo phương Y 174 Hình 7-39 – Mặt bố trí cọc đài móng MLT 178 Hình 7-40 – Export mơ hình từ phần mềm ETABS2016 sang SAFEv16 179 Hình 7-41 – Import mơ hình từ File SAFE.F2K xuất 180 Hình 7-42 – Khai báo vật liệu, đài móng MLT 181 Hình 7-43 – Khai đài móng MLT, COMBO 181 Hình 7-44 – Mơ hình móng MLT 182 Hình 7-45 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE ( MAX, MIN) 182 Hình 7-46 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 184 Hình 7-47 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 189 Hình 7-48 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt 190 Hình 7-49 – Giá trị Mmax Qmax 191 Hình 7-50 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc 191 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 7-51 – Dải STRIP theo phương X, Y 195 Hình 7-52 – Moment max đài cọc theo phương X 196 Hình 7-53 – Moment đài cọc theo phương X 196 Hình 7-54 – Moment max đài cọc theo phương Y 197 Hình 7-55 – Moment đài cọc theo phương Y 197 Hình 7-56- Lực cắt dãy Strip phương X 199 Hình 7-57- Lực cắt dãy Strip phương Y 199 Hình 8-1 – Biểu đồ xác định hệ số  206 Hình 8-2 – Các hệ số k, Zl N’q cho cọc đất cát 207 Hình 8-3 – Biểu đồ xác định hệ số p fL 208 Hình 8-4 – Mặt bố trí cọc đài móng M1 210 Hình 8-5 – Export mơ hình từ phần mềm ETABS2016 sang SAFEv16 212 Hình 8-6 – Import mơ hình từ File SAFE.F2K xuất 213 Hình 8-7 – Khai báo vật liệu, đài móng M1 214 Hình 8-8 – Khai đài móng M1, COMBO 215 Hình 8-9 – Mơ hình móng M1 216 Hình 8-10 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE ( MAX, MIN) 217 Hình 8-11 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 218 Hình 8-12 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 225 Hình 8-13 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt 227 Hình 8-14 – Giá trị Mmax Qmax 227 Hình 8-15 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc 228 Hình 8-16 – Dải STRIP theo phương X, Y 230 Hình 8-17 – Moment max đài cọc theo phương X 231 Hình 8-18 – Moment đài cọc theo phương X 232 Hình 8-19 – Moment max đài cọc theo phương Y 233 Hình 8-20 – Moment đài cọc theo phương Y 234 Hình 8-21 – Mặt bố trí cọc đài móng M2 236 Hình 8-22 – Export mơ hình từ phần mềm ETABS2016 sang SAFEv16 238 Hình 8-23 – Import mơ hình từ File SAFE.F2K xuất 238 Hình 8-24 – Khai báo vật liệu, đài móng M2 239 Hình 8-25 – Khai đài móng M2, COMBO 239 Hình 8-26 – Mơ hình móng M2 240 Hình 8-27 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE ( MAX, MIN) 241 Hình 8-28 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 242 Hình 8-29 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 248 Hình 8-30 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt 249 Hình 8-31 – Giá trị Mmax Qmax 249 Hình 8-32 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc 250 Hình 8-33 – Dải STRIP theo phương X, Y 252 Hình 8-34 – Moment max đài cọc theo phương X 252 Hình 8-35 – Moment đài cọc theo phương X 253 Hình 8-36 – Moment max đài cọc theo phương Y 253 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Tổng moment tâm khối móng quy ước : tc xqu M M xtt  H ytt H d  1.15 M ytt  H xtt H d tc   M yqu 1.15  2604  779  1.3  3145kN 1.15  4281  432  1.3  4211kN 1.15 Moment chống uống khối móng quy ước : Wx  Wy  Lqu  Bqu Bqu  L2qu  17.2  12.2  426.6m  12.2  17.2  601.5m Áp lực tiêu chuẩn khối móng quy ước : tc tb p  tc max p tc mim p tc N qu Aqu    Nqutc Aqu Nqutc Aqu 84136.8  400.9kN / m2 209.84   tc M xqu Wx tc M xqu Wx   tc M yqu Wy tc M yqu Wy  400.9  3145 4211   415.27kN / m2 426.6 601.5  400.9  3145 4211   386.5kN / m2 426.6 601.5 Sức chịu tải đất : Rtc   m1m2 ABqu II  B v'  DcII   ktc 1.2  1.1   0.897  12.2  8.98  4.6  223.5  7.105  12.3  1602.2kN / m2 Kiểm tra điều kiện đất nền:  ptbtc  Rtc  400.9 kN / m  1602 kN / m  tc 2  pmax  1.2 Rtc  415.27 kN / m  1.2  1602  1922.4 kN / m  tc  pmin   386.5kN / m  → Thỏa điều kiện 8.4.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: Kiểm tra độ lún theo sơ đồ tính toán dạng lớp đàn hồi biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn H, xác định theo công thức mục C.1.8 TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình Với Bqu=12.2 (m) > 10 (m) S  b p M  CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ki  ki 1 Ei TRANG 266 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Trong : : chiều rộng móng chữ nhật b  Bqu  12.2m Áp lực gây lún: Pgl  pttcb   tr  400.9  223.5  177.4kN / m ptbtc  400.9kN / m2 : ứng suất đáy khối móng qui ước sau xây dựng    v'  174.5kN / m : ứng suất đáy khối móng qui ước trước xây dựng (ứng suất thân cao độ đáy khối móng qui ước) truoc M: hệ số điêu chỉnh xác định theo bảng C2, phụ thuộc vào m m: tỷ số chiều dày lớp đàn hồi H nửa chiều rộng bán kính móng chiều rộng 10 đến 15m k: hệ số xác định theo bảng C.3 đói với lớp I, phụ thuộc vào hình dạng đáy móng, tỷ số cạnh móng chữ nhật n=l/b tỷ số độ sâu đáy lớp z với nửa chiều rộng móng m=2z/b E : Modun biến dạng lớp đất thứ i (Ei = 16282.5kN/m2) Đối với móng có kích thước lớn ( bề rộng đường kính lớn 10m) tới lớp mái có modun biến dạng E  10000 kPa xác định theo công thức : Htt  H0  t b   0.112.2  7.22m Với H0 ,t 6m 0.1 cát ác định tỷ số m: m  2H  7.22   1.18 → M  0.9 b 12.2 Bề dày phân tố: hi  0.4Bqu  0.412.2  4.88m →Chọn hi  0.5m Theo bảng 16 TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình độ lún giới hạn  S gh   8cm Bảng 8-14 – Kết tính lún móng MLT CHƯƠNG 8: T.KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 267 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Kết tính lún cho móng lõi thang: S  b p M  ki  ki 1 12.2  400.9  0.9  0.205   0.055m  5.5cm Ei 16282.5 S   Si  5.5cm   S   8cm → Vậy thỏa điều kiện lún CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 268 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI 8.4.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: Hình 8-46 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc Xác định hệ số tính tốn đất thân cọc, Cz  Cz đươc tính theo cơng thức: KZ c Trong đó: -  c : hệ số điều kiện làm việc (đối với cọc độc lập  c  ) k : hệ số tỉ lệ, tính kN/m4, lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo bảng A.1 TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Z : độ sâu tiết diện cọc đất Độ cứng lò xo: k  Cz A Với A diện tích lò xo A=0.5*0.1=0.05 Bảng 8-15 – Hệ số nền, hệ số lò xo xung quanh thân cọc Lớp Z Hệ số tỷ lệ Hệ số tính tốn Hệ số lò xo (m) k (kN/m4) Czi (kN/m3) Ksi (kN/m) 26 7000 43866 2193 Tên đất Cát pha lẫn bụi, chặt CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 269 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Lớp Z Hệ số tỷ lệ Hệ số tính tốn Hệ số lò xo (m) k (kN/m4) Czi (kN/m3) Ksi (kN/m) Tên đất L=35.5m Tải trọng ngang tác dụng vào cọc: Ta lấy tổ hợp nội lực có lực xơ ngang lớn để kiểm tra cọc chịu tải ngang Qmax  Qx2  Qy2  11742  9532  1512(kN ) Trường hợp tải Ntt V22 = Qx V33 = Qy M22 = Mx M33 = My kN kN kN kN kN Qxmax, Qytu, Mxtu, Mytu, Ntu 30755.1 1174.0 419.0 -3102.7 6464.5 Qymax, Qxtu, Mytu, Mxtu, Ntu 34924.9 436.9 953.9 6007.2 -4319.4 Lực ngang tác dụng lên cọc: H tc max Qmax ( kN ) 1174 953 tt tt H max Qmax 1512     87.6kN n 1.15  n 1.15 15 Dùng phần mềm SAP2000 để xác định moment, lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 270 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8-47 – Biểu đồ Moment biểu đồ Lực cắt Hình 8-48 – Giá trị Mmax Qmax Hình 8-49 – Chuyển vị ngang cao trình đỉnh cọc Chuyển vị: y0  0.00054m  0.054cm    2cm , cọc đảm bảo chuyển vị (theo mục 11.12 TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.) Kiểm tra điều kiện bê tông kháng nứt: Tiết diện cọc hình vành khuyên, để đơn giản q trình tính tốn ta quy đổi tiết diện hình vng Atron  d2    12 CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI  0.785m TRANG 271 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI bvuong  F  0.785  0.88m  Q  0.6Rbt bh0  0.6 1.2 10  0.88  0.83  525.8kN  Qmax  87.6kN  Vậy bê tông đủ khả chịu cắt 8.4.8 Kiểm tra xuyên thủng: Tác nhân gây xuyên thủng đài cọc phản lực cọc nằm đáy tháp chọc thủng Nếu tất cọc nằm đáy tháp xun thủng khơng cần kiểm tra xun thủng Tháp xuyên thủng xuất phát từ mép vách mở rộng phía góc 450 Bxt  bv  2h0  X  Lxt  hv  2h0  Y Điều kiện kiểm tra xuyên thủng:  - Trong đó:  b v , h v : kích thước tiết diện vách (với bv  0.25m, hv  3.2m )  h0 : chiều cao làm việc đài móng Chọn lớp bêtơng bảo vệ: a=100mm => h0 = h – a = 1.3-0.1 = 1.2m ( đài hố pít) => h0 = h – a = 3.4-0.1 = 3.3m ( đài ngồi hố pít)  X  11 m : khoảng cách hai mép biên cọc theo phương X  Y  m : khoảng cách hai mép biên cọc theo phương Y - Kích thước đáy tháp xuyên thủng: Bxt  b v 2h0  0.25   3.3  6.85  X  12m  Lxt  h v 2h0  3.2   3.3  9.8  Y  7m CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 272 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8.30 – Tháp xuyên thủng đài móng MLT - Tháp xuyên thủng bao trùm tất cọc nên không tính tốn xun thủng cho đài 8.4.9 Tính thép cho đài móng: Sử dụng phần mềm SAFEv16 để tính tốn cốt thép đài móng vách cứng Trình tự tính tốn tình bày sau: - Bước 1: Xuất nội lực từ ETABS sang phần mềm SAFE Bước 2: Khởi dộng phần mềm SAFE, import file (.F2K) Bước 3: Khai báo vật liệu bêtơng B30 chiều cao đài móng hd 1.3m Bước 4: Khai báo độ cứng cọc Bước 5: Khai báo lại trường hợp tổ hợp tải trọng (vì file xuất từ bên ETABS qua khơng chứa Combo khai báo trước đó) Bước 6: Vẽ dãy STRIP có bề rộng 1m mặt đài CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 273 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8-50 – Dải STRIP theo phương X, Y Hình 8-51 – Moment max đài cọc theo phương X CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 274 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8-52 – Moment đài cọc theo phương X Hình 8-53 – Moment max đài cọc theo phương Y CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 275 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8-54 – Moment đài cọc theo phương Y - Cắt dãy móng có bề rộng b=1m tính tốn dầm có kích thước: ( b x h = 1000 x 1300 ) mm Giả thuyết: a=100mm → h0 = h - a = 1300 - 100 = 1200mm Tính tốn cốt thép phương Y: (thép lớp dùng moment Combo BAO Max) Tính tốn cốt thép điển hình cho dãy theo phương Y có: Mmax = 1423kN.m M 1423  10 m    0.058  b Rb bho2  17  1000  1200 - Chiều cao tương đối vùng chịu nén:     2 m     0.0058  0.058 - Diện tích cốt thép: AS  - Rs  0.058  17  1000  1200  3241mm 365 Hàm lượng cốt thép:   0.05%      b Rbbh0 As   R 3241 0.568   17   0.27%   max  R b b   2.64% b  h0 1000  1200 Rs 365 Chọn thép: Ø28a150 có: As = 4310mm2 Bảng 8-16 – Kết tính thép cho đài móng MLT CHƯƠNG 8: T.KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 276 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI B mm h0 mm m  As cm2 Cốt thép chọn As chọn cm2 917.9 1000 1200 0.037 0.038 21.36 22a150 26.61 -966.6 1000 1200 0.039 0.040 22.52 22a150 26.61 1423 1000 1200 0.058 0.060 33.49 28a150 43.10 -319.38 1000 1200 0.013 0.013 7.34  20 a 200 15.71 Moment X Y 8.4.10 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: Sử dụng SAFE 2016 xác định lực cắt đài từ dãy Strip Hình 8-55- Lực cắt dãy Strip phương X CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 277 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Hình 8-56- Lực cắt dãy Strip phương Y Qmax 1955kN Khả chịu cắt bê tông Q0  b 1   n  Rbt b.h0 Q0   b3 (1   n )Rbt  b  h0  0.6 1.2 1000 1200 103  864kN Khả chịu cắt cốt thép A sw 314 =290   =4249.5kN s 150 3.14  20   314mm q sw =R sw  n  Với A sw Khả chịu cắt cốt thép bê tông: Qwb  Qo  qsw  5113.5kN  Qmax 1955kN  Bêtông cốt thép đủ khả chịu cắt không cần phải tính cốt đai 8.5 lựa chọn phương án móng: Để lựa chọn loại cọc hợp lý cần phải phân tích luận chứng kinh tế kỹ thuật toàn diện phương án thiết kế Nếu nhìn khả chịu lực cọc giá thành cọc mà bỏ qua lợi ích kinh tế tổng hợp cơng trình, xét đến tốc độ thi công mà bỏ qua ảnh hưởng mơi trường hiệu ích xã hội chọn loại cọc thực hợp lý Hơn việc so sánh phương án phải đưa “hệ số rủi ro” so sánh Chẳng hạn phương án có lợi ích kinh tế lớn “hệ số rủi ro” cao cần phải xem xét Do việc chọn lựa phương án móng cịn phụ thuộc vào tiêu mà chủ đầu tư cần thiết đặt nặng CHƯƠNG 8: T.KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 278 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI Trong đồ án, sinh viên so sánh qua tiêu kết cấu, tiêu chi phí cho vật liệu so sánh điều kiện thi công, độ rủi ro thời gian thi công phương án 8.5.1 Điều kiện kĩ thuật: Cả hai phương án đủ khả chịu tải trọng cơng trình truyền xuống, điều kiện độ lún điều kiện ổn định lún lệch móng thỏa 8.5.2 Điều kiện thi công thời gian thi công: 8.5.2.1 Phương án ép cọc ly tâm ứng suất trước: Lực ép cần thiết để ép: Pép = (1.5-2)Rt,k Chọn Pép = 2xRt,k =2x1466 = 2932kN, ta thấy Pép < Rvl = 4770kN → Đảm bảo cọc không bị vỡ trình ép Lực ép lý thuyết máy ép cần thiết: Pmáy = 1.4xPép = 1.4x2932 =4104.8(kN) → Có thể tìm máy ép cọc Robot tự hành có lực ép tối đa lên tới 1200 Nhận xét : Với điều kiện kỹ thuật thi cơng hai phương án móng có đầy đủ thiết bị cần thiết cho việc thi cơng móng Cọc ép ly tâm: thi cơng đơn giản gây chấn động làm ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh thường gặp cố q trình thi cơng gặp phải đá ngầm, ép qua lớp đất cứng hay 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 công cải tiến nhiều có máy móc đại giúp cho việc thi cơng nhanh xác tránh rủi ro xảy q trình thi cơng Độ xác khoan cọc nhồi theo phương thẳng đứng cao so với cơng nghệ ép cọc, q trình ép cọc dể bị gãy cọc, cọc bị nghiêng, lệch tim cọc… 8.5.3 Điều kiện kinh tế: Dựa vào kết thống kê ta nhận thấy Phương án móng cọc ép: Phương án móng cọc ép thi cơng đơn giản khơng địi hỏi kỹ thuật cao nên giá thành hạ thấp sức chịu tải không lớn tiết diện chiều dài cọc bị hạn chế Thi công gặp khó khăn qua lớp cát, thời gian ép lâu Đối với cơng trình này, chiều sâu chôn cọc sâu (cao độ -28.8m), chiều cọc dài 11m, dùng xe chuyên dụng để vận chuyển Ngồi việc cọc ép có số lượng cọc nhiều nhiều so với cọc nhồi nên giá thành phương án cọc ép tăng lên Phương án móng cọc khoan nhồi: có giá thành thi cơng cao địi hỏi kỹ thuật cao, cơng nhân có tay nghề cao máy móc đại Biện pháp kiểm tra chất lượng thi CHƯƠNG 8: T.KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI TRANG 279 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÝ CHÍ TÀI cơng cọc khoan nhồi thường phức tạp tốn kém, thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi phức tạp, công nghệ thi công cọc khoan nhồi địi hỏi trình độ kỹ thuật cao Đối với cơng trình , cọc khoan nhồi có chiều sâu chôn cọc so với phương án cọc ép khơng lớn (