Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 297 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
297
Dung lượng
17,32 MB
Nội dung
SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH MỤC LỤC CHƯƠNG KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mô công trình 1.1.2 Chức tầng 1.1.3 Giải pháp giao thơng cơng trình 1.1.4 Giải pháp thơng thống 1.2 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.2.1 Mặt đứng cơng trình 1.2.2 Mặt cắt cơng trình 1.2.3 Mặt tầng điển hình CHƯƠNG CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung trục sàn Tầng điển hình 2.1.2 Thiết kế kết cấu móng 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.2.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 2.2.2 Tiêu chuẩn USA 2.2.3 Phần mềm 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Tải trọng 2.3.2 Chuyển vị 2.3.3 Hệ kế cấu 2.3.4 Hệ kết cấu sàn 2.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 2.4.1 Yêu cầu vật liệu sử dụng cho cơng trình 2.4.2 Chọn vật liệu sử dụng cho công trình 2.5 SƠ BỘ KICH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH 2.5.1 Sơ tiết diện dầm 2.5.2 Sơ tiết diện sàn 2.5.3 Sơ tiết diện vách 11 CHƯƠNG TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀ MƠ HÌNH HĨA KẾT CẤU 13 3.1 XÂY DỰNG MƠ HÌNH TRÊN PHẦN MỀM ETABS V17.0.1 13 3.1.1 Khai báo xây dựng mô hình cơng trình 13 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 3.1.2 Mơ hình khung trục 17 3.1.3 Xử lý mơ hình 17 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 20 3.2.1 Tĩnh tải 20 3.2.2 Hoạt tải 22 3.3.3.Tải trọng gió 23 3.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 35 3.3.1 Các loại tải trọng 35 3.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 35 3.4 QUY TRÌNH TÍNH TỐN TRONG ETABS V17.0.1 37 3.4.1 Mơ hình cơng trình 37 3.4.2 Kiểm tra mơ hình 37 3.4.3 Giải mơ hình 38 3.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 38 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 42 4.1 TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN – SỬ DỤNG PHẦN MỀM SAFE V12.3.0 42 4.1.1 Lý thuyết tính tốn 42 4.1.2 Sơ đồ tính 42 4.1.3 Mơ hình tính tốn 42 4.1.4 Tải trọng tác dụng 42 4.1.5 Xác định nội lực sàn 44 4.1.6 Tính tốn cốt thép 51 4.1.7 Kiểm tra 55 CHƯƠNG 5.THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 10 65 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN TẮC TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 10 65 5.1.1 Giới thiệu chung 65 5.1.2 Ngun tắc tính tốn 65 5.2 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC 10 66 5.2.1 Kết nội lực dầm 66 5.2.2 Nội lực tính tốn 70 5.2.3 Tính cốt thép dọc 70 5.3 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO VÁCH – KHUNG TRỤC 10 87 5.3.1 Khái quát kết cấu Lõi – Vách 87 5.3.2 Quan niệm tính tốn vách cứng 87 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 5.3.3 Tiêu chuẩn áp dụng 92 5.3.4 Nội lực tính tốn vách 93 5.3.3 Tính tốn cốt thép dọc cho vách 106 5.3.4 Tính tốn bố trí cốt đai cho vách 124 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG 125 6.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC VÀ TIẾT DIỆN CẦU THANG 125 6.1.1 Cấu tạo cầu thang 125 6.1.2 Sơ tiết diện 125 6.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 126 6.2.1 Tĩnh tải 127 6.2.2 Hoạt tải 129 6.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang 129 6.3 SƠ ĐỒ TÍNH TỐN 129 6.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 130 6.4.1 Phương pháp học kết cấu 130 6.4.2 Sử dụng chương trình sap2000v14 kiểm tra lại kết tính tốn 132 6.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 134 6.5.1 Lý thuyết tính tốn 134 6.5.2 Tính tốn cốt thép 134 CHƯƠNG 7.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 136 7.1 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT KHU VỰC XÂY DỰNG 136 7.1.1 Khảo sát điều kiện địa chất cơng trình 136 7.1.2 Đặc điểm lớp địa chất 137 7.1.3 Đặc điểm thủy văn 138 7.2 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 138 7.2.1 Phân chia đơn nguyên địa chất 138 7.2.2 Đặc trưng tiêu chuẩn tính tốn 139 7.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT NỀN 141 7.3.1 Tính tốn đặc trưng lý cho lớp đất điển hình – Lớp 141 7.3.2 Thống kê lớp đất thứ 146 7.3.3 Thống kê lớp đất thứ 153 7.3.4 Thống kê lớp đất thứ 166 7.4 BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ 169 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG 170 8.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 170 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 8.1.1 Đánh giá điều kiện thủy văn địa chất 170 8.1.2 Lựa chọn phương án móng 170 8.2 NỘI LỰC TÍNH TỐN MĨNG 171 8.2.1 Tải trọng 171 8.2.2 Nội lực tính móng 171 PHƯƠNG ÁN : MÓNG CỌC ÉP BÊTÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 174 8.3 GIỚI THIỆU VỀ CỌC ÉP BÊTÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 174 8.3.1 Đặc điểm 174 8.3.2 Phân loại 174 8.3.3 Ưu nhược điểm cọc ống bê tông ly tâm ứng suất trước 174 8.4 CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA CỌC ÉP BÊTÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 175 8.5 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 176 8.5.1 Khảo sát sức chịu tải cọc 176 8.5.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 176 8.5.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 176 8.5.4 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 179 8.6 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M1( VÁCH V11M_TRỤC M-11 ) 180 8.6.1 Tải trọng thiết kế móng M1 180 8.6.2 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 180 8.6.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng 181 8.6.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước móng M1 182 8.6.5 Kiểm tra độ lún móng 185 8.6.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 186 6.6.7 Kiểm tra xuyên thủng 191 8.6.8 Tính tốn cốt thép đài móng 192 8.7 TÍNH TỐN KẾT CẤU MÓNG M2( VÁCH V11L_TRỤC L-11 ) 199 8.7.1.Tải trọng thiết kế móng M2 199 8.7.2 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 199 8.7.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng (Theo phương pháp PTHH – Dùng phần mềm SAFEV12) 199 8.7.4 Kiểm tra ứng suất khối móng khối quy ước móng M2 201 8.7.5 Kiểm tra độ lún móng 204 8.7.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 205 8.7.7 Kiểm tra xuyên thủng 208 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 8.7.8 Tính tốn cốt thép đài móng 209 8.8 TÍNH TỐN KẾT CẤU MÓNG M3( LÕI THANG MÁY ) 212 8.8.1 Tọa độ tâm hình học lõi thang 212 8.8.2 Tính tốn sức chịu tải 212 8.8.3 Tải trọng thiết kế 216 8.8.4 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 216 8.8.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng (Theo phương pháp PTHH – Dùng phần mềm SAFEV12) 217 8.8.6 Kiểm tra ứng suất khối móng khối quy ước móng M3 219 8.8.7 Kiểm tra độ lún móng 222 8.8.8 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 224 8.8.9 Kiểm tra xuyên thủng 227 8.8.10 Tính tốn cốt thép đài móng 227 PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 230 8.9 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 230 8.9.1 Đài cọc 230 8.9.2 Cọc khoan nhồi 230 8.10 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 231 8.10.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 231 8.10.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 232 8.10.3 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 235 8.11 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M1( VÁCH V11M_TRỤC M-11 ) 237 8.11.1 Tải trọng thiết kế 237 8.11.2 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 237 8.11.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng 238 8.11.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước móng M1 238 8.11.5 Kiểm tra độ lún móng 241 8.11.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 243 8.11.7 Kiểm tra xuyên thủng 246 8.11.8 Tính tốn cốt thép đài móng 247 8.12 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M2( VÁCH V11L_TRỤC L-11 ) 250 8.12.1 Tải trọng thiết kế 250 8.12.2 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 250 8.12.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng (Theo phương pháp PTHH – Dùng phần mềm SAFEV12) 251 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 8.12.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước móng M2 253 8.12.5 Kiểm tra độ lún móng 256 8.12.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 257 8.12.6 Kiểm tra xuyên thủng 260 8.12.7 Tính tốn cốt thép đài móng 261 8.13 TÍNH TỐN KẾT CẤU MĨNG M3( LÕI THANG MÁY ) 264 8.13.1 Tọa độ tâm hình học lõi thang 264 8.13.2 Tính tốn sức chịu tải 264 8.13.3 Tải trọng thiết kế 269 8.13.4 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng 269 8.13.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng (Theo phương pháp PTHH – Dùng phần mềm SAFEV12) 270 8.8.7 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước móng M3 273 8.8.8 Kiểm tra độ lún móng 276 8.8.9 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) 277 8.8.10 Kiểm tra xuyên thủng 280 8.8.11 Tính tốn cốt thép đài móng 281 MỤC LỤC BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG DANH MỤC HÌNH Hình 1- Mặt đứng cơng trình trục 8-15 Hình 1- Mặt cắt A-A Hình 1- Mặt kiến trúc tầng điển hình Hình 2- Mặt bố trí dầm sàn tầng điển hình 10 Hình 2- Mặt bố trí vách cho sàn tầng điển hình 12 Hình 3- Khai báo hệ lưới cho mơ hình .13 Hình 3- Khai báo vật liệu 13 Hình 3- Khai báo tiết diện sàn 14 Hình 3- Khai báo tiết diện dầm 14 Hình 3- Khai báo tiết diện vách 15 Hình 3- Khai báo loại tải trọng tác dụng lên cơng trình 15 Hình 3- Mặt vách mơ hình Etabs V17.0.1 15 Hình 3- Mặt dầm,sàn,vách tầng 1-2 mơ hình Etabs V17.0.1 .16 Hình 3- Mặt dầm,sàn,vách tầng điển hình mơ hình Etabs V17.0.1 16 Hình 3- 10 Mặt dầm,sàn,vách tầng mái mơ hình Etabs V17.0.1 16 Hình 3- 11 Khung trục điển hình 17 Hình 3- 12 Mesh dầm sàn tầng điển hình 17 Hình 3- 13 Khai báo điều kiện biên, khai báo phân tích khung khơng gian 18 Hình 3- 14 Khai báo sàn tuyệt đối cứng Diapharagms cho sàn 18 Hình 3- 15 Khai báo sàn tuyệt đối cứng Diapharagms cho sàn tầng điển hình (Plan View) 19 Hình 3- 16 Khai báo sàn tuyệt đối cứng Diapharagms cho sàn tầng điển hình (3D View) 19 Hình 3- 17 Mặt cắt lớp cấu tạo sàn phòng 20 Hình 3- 18 Mặt cắt lớp cấu tạo sàn vệ sinh, sân thượng 20 Hình 3- 19 Gán tĩnh tải lớp hồn thiện tác dụng lên sàn tầng điển hình 21 Hình 3- 20 Gán tĩnh tải lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn sân thượng 21 Hình 3- 21 Gán hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình 22 Hình 3- 22 Gán hoạt tải tác dụng lên sàn tầng sân thượng 22 Hình 3- 23 Đồ thị xác định hệ số động lực i 25 Hình 3- 24 Sơ đồ tính conson có hữu hạn khối lượng tập trung 27 Hình 3- 25 Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình 27 Hình 3- 26 Khai báo khối lượng tham gia dao động ETABS V17.0.1 28 Hình 3- 27 Khai báo số dạng dao động 28 Hình 3- 28 Khai báo số dạng dao động 28 Hình 3- 29 Khai báo giá trị gió tĩnh tác dụng lên cơng trình 34 Hình 3- 30 Khai báo giá trị gió động tác dụng lên cơng trình .34 Hình 3- 31 Mơ hình tính tốn 3D cơng trình 37 Hình 3- 32 Kết kiểm tra mơ hình từ Etabs V17.0.1 38 Hình 4- Mơ hình sàn 3D SAFE 42 Hình 4- Kí hiệu sàn 43 Hình 4- Mặt gán tĩnh tải sàn lầu điển hình 44 Hình 4- Mặt gán hoạt tải sàn lầu điển hình 45 Hình 4- Biểu đồ chuyển vị sàn 46 Hình 4- Biểu đồ Moment DTC DGN theo phương X-BAO1MAX 47 Hình 4- Biểu đồ Moment DTC DGN theo phương X-BAO1MIN 48 Hình 4- Biểu đồ Moment DTC DGN theo phương Y-BAO1MAX 49 DANH MỤC HÌNH BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG Hình 4- Biểu đồ Moment DTC DGN theo phương Y-BAO1MIN 50 Hình 4- 10 Sơ đồ tính sàn F27 60 Hình 5- Momen dầm tầng hầm – tầng Sân thượng 67 Hình 5- Lực cắt dầm từ tầng 10 – Sân thượng 68 Hình 5- Lực cắt dầm từ tầng Hầm – tầng 69 Hình 5- Nội lực tác dụng lên vách 87 Hình 5- Xác định trục Moment quán tính trung tâm vách 88 Hình 5- Chia vách thành phần tử nhỏ 88 Hình 5- Sơ đồ tính vách 89 Hình 5- Mặt cắt ngang vách V1 phần tử biên 106 Hình 6- Mặt cầu thang 126 Hình 6- Mặt cắt cầu thang 126 Hình 6- Mặt cắt lớp cấu tạo cầu thang 127 Hình 6- Sơ đồ tính vế thang 130 Hình 6- Sơ đồ tính vế thang 130 Hình 6- Khai báo vật liệu tiết diện thang 132 Hình 6- Sơ đồ tính cầu thang( Vế 1) 132 Hình 6- Sơ đồ chất tải Vế 133 Hình 6- Phản lực gối tựa Vế 1(KN) 133 Hình 6- 10 Biểu đồ moment Vế (KNm) 133 Hình 6- 11 Biểu đồ lực cắt Vế (KN) 134 Hình 7- Mặt định vị hố khoan 137 Hình 8- Diện truyền tải sàn Tầng Hầm vào kết cấu móng tính tốn 171 Hình 8- Thơng số kỹ thuật cọc bêtông ly tâm ứng suất trước 175 Hình 8- Mặt cắt tiết diện cọc 175 Hình 8- Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α 177 Hình 8- Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 179 Hình 8- Mặt bố trí móng M1 móng cọc ép 181 Hình 8- Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 182 Hình 8- Khai báo vật liệu cọc Hình 8- Khai báo tiết diện ngang cọc 188 Hình 8- 10 Khai báo liên kết mũi cọc Hình 8- 11 Khai báo liên kết đầu cọc 189 Hình 8- 12 Khai báo độ cứng lò xo 189 Hình 8- 13 Biểu đồ Momen cọc 190 Hình 8- 14 Biểu đồ Lực Cắt cọc 190 Hình 8- 15 Chuyển vị ngang đầu cọc 190 Hình 8- 16 Tháp xun thủng móng M1 cọc ép 192 Hình 8- 17 Xuất nội lực từ Etabs 193 Hình 8- 18 Nhập nội lực từ Etabs vào SAFE 193 Hình 8- 19 Khai báo vật liệu B30 194 Hình 8- 20 Khai báo đài móng 194 Hình 8- 21 Khai báo độ cứng lò xo (K) 194 Hình 8- 22 Gán cọc (lò xò) 195 Hình 8- 23 Strip theo phương X 195 Hình 8- 24 Strip theo phương Y 195 DANH MỤC HÌNH BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG Hình 8- 25 Tổ hợp tải trọng 196 Hình 8- 26 Momen theo phương X COMBAO1 MAX 196 Hình 8- 27 Momen theo phương X COMBAO1 MIN 197 Hình 8- 28 Momen theo phương Y COMBAO1 MAX .197 Hình 8- 29 Momen theo phương Y COMBAO1 MIN 197 Hình 8- 30 Mặt bố trí móng M2 cọc ép 199 Hình 8- 31 Giá trị phản lực đầu cọc móng M2 cọc ép Max,Min (kN) 200 Hình 8- 32 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 201 Hình 8- 33 Biểu đồ Momen cọc 207 Hình 8- 34 Biểu đồ Lực Cắt cọc 207 Hình 8- 35 Chuyển vị ngang đầu cọc 207 Hình 8- 36 Tháp xuyên thủng móng M2 cọc ép 209 Hình 8- 37 Momen theo phương X COMBAO1 MAX 209 Hình 8- 38 Momen theo phương X COMBAO1 MIN 210 Hình 8- 39 Momen theo phương Y COMBAO1 MAX 210 Hình 8- 40 Momen theo phương Y COMBAO1 MIN 210 Hình 8- 41 Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α .213 Hình 8- 42 Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 215 Hình 8- 43 Mặt bố trí móng M3 cọc ép 216 Hình 8- 44 Gía trị phản lực đầu cọc móng M3 cọc ép Max(kN) 217 Hình 8- 45 Gía trị phản lực đầu cọc móng M3 cọc ép Min(kN) 218 Hình 8- 46 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 219 Hình 8- 47 Biểu đồ Momen cọc 226 Hình 8- 48 Biểu đồ Lực Cắt cọc 226 Hình 8- 49 Chuyển vị ngang đầu cọc 226 Hình 8- 50 Momen theo phương X COMBAO1MAX móng M3 cọc ép .227 Hình 8- 51 Momen theo phương X COMBAO1MIN móng M3 cọc ép 228 Hình 8- 52 Momen theo phương Y COMBAO1MAX móng M3 cọc ép .228 Hình 8- 53Momen theo phương Y COMBAO1MIN cọc ép 228 Hình 8- 54 Mặt cắt tiết diện cọc 231 Hình 8- 55 Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α .234 Hình 8- 56 Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 236 Hình 8- 57 Mặt bố trí móng M1 cọc khoan nhồi 237 Hình 8- 58 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 238 Hình 8- 59 Biểu đồ Momen cọc 245 Hình 8- 60 Biểu đồ Lực Cắt cọc 245 Hình 8- 61 Chuyển vị ngang đầu cọc 245 Hình 8- 62 Tháp xun thủng móng M1 cọc khoan nhồi 247 Hình 8- 63 Momen theo phương X COMBAO1 MAX móng M1 cọc khoan nhồi .248 Hình 8- 64 Momen theo phương X COMBAO1 MIN móng M1 cọc khoan nhồi .248 Hình 8- 65 Momen theo phương Y COMBAO1 MAX móng M1 cọc khoan nhồi 249 Hình 8- 66 Momen theo phương Y COMBAO1 MIN móng M1 cọc khoan nhồi .249 Hình 8- 67 Mặt bố trí móng M2 cọc khoan nhồi 251 Hình 8- 68 Giá trị phản lực đầu cọc M2 Max(kN) móng M2 cọc khoan nhồi 252 Hình 8- 69 Giá trị phản lực đầu cọc M2 Min (kN) móng M2 cọc khoan nhồi 252 Hình 8- 70 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 253 Hình 8- 71 Biểu đồ Momen cọc 259 Hình 8- 72 Biểu đồ Lực Cắt cọc 259 Hình 8- 73 Chuyển vị ngang đầu cọc 259 Hình 8- 74 Tháp xuyên thủng móng M2 cọc khoan nhồi 261 DANH MỤC HÌNH BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG Hình 8- 75 Momen theo phương X COMBAO1 MAX móng M2 cọc khoan nhồi 261 Hình 8- 76 Momen theo phương X COMBAO1 MIN móng M2 cọc khoan nhồi 262 Hình 8- 77 Momen theo phương Y COMBAO1 MAX móng M2 cọc khoan nhồi 262 Hình 8- 78 Momen theo phương Y COMBAO1 MIN móng M2 cọc khoan nhồi 262 Hình 8- 79 Trích Hình G.1, Biểu đồ xác định hệ số α 266 Hình 8- 80 Trích Hình G.2, Biểu đồ xác định hệ số αP fL 268 Hình 8- 81 Mặt bố trí móng M3 cọc khoan nhồi 270 Hình 8- 82 Giá trị phản lực đầu cọc M3 Max(kN) cọc khoan nhồi 271 Hình 8- 83 Giá trị phản lực đầu cọc M3 Min(kN) cọc khoan nhồi 271 Hình 8- 84 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 273 Hình 8- 85 Biểu đồ Momen cọc 279 Hình 8- 86 Biểu đồ Lực Cắt cọc 279 Hình 8- 87 Chuyển vị ngang đầu cọc 280 Hình 8- 88 Momen theo phương X COMBAO1MAX móng M3 cọc khoan nhồi 281 Hình 8- 89 Momen theo phương X COMBAO1MIN móng M3 cọc khoan nhồi 281 Hình 8- 90 Momen theo phương Y COMBAO1MAX móng M3 cọc khoan nhồi 282 Hình 8- 91 Momen theo phương Y COMBAO1MIN 282 DANH MỤC HÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Lớp đất 6.25 1 Xét tỉ số cu ,1 0.077 → p ' 21.5 11.85 v 4.87 ( 11.85) Xét tỉ số h 21.5 26.875 → f L d 0.8 Vậy fc,1 p f L cu ,1 11 6.25 6.25kPa Lớp đất cu ,2 6.25 0.05 → p Xét tỉ số ' v 4.87 21.5 6.16 9.8 Xét tỉ số h 31.3 39.125 → f L d 0.8 Vậy fc,2 p f L cu ,2 11 6.25 1 6.25kPa Lớp đất Xét tỉ số cu ,3 v' 6.25 26 40.55 4.87 21.5 6.16 9.8 10.59 h 71.85 Xét tỉ số 89.8 → f L 0.83 d 0.43 → p 0.91 0.8 Vậy fc,3 p f L cu ,3 0.91 0.83 6.25 26 122.7kPa Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: Rc ,u qb Ab u ( f c ,i lc ,i ) 975 0.503 2.51 (6.25 9.65 6.25 9.8 122.7 40.55) 13284kN 8.13.3 Tải trọng thiết kế Từ kết sức chịu tải cọc đơn ta chọn giá trị thiết kế Re,d: Bảng 8- 62 Tải trọng thiết kế móng M3 cọc khoan nhồi ST Rvl Rc,u1 Rc,d2 Re,d Số Nhận k Số cọc T (kN) (kN) (kN) (kN) cọc xét 1 đến 1.75 5370 9315 13284 5322.9 27.75 Loại đến 10 1.65 5370 9315 13284 5645.5 26.17 Loại 11 đến 20 1.55 Ít 21 1.4 5370 5370 9315 9315 13284 13284 6009.7 6653.6 24.58 22.20 Loại Nhận → R e,d Min(R vl ,R c,d(c,) / k ,R c,d(SPT) / k ) chọn R e,d 5000(kN) ( k 1.4 - Mục 7.1.11 TCVN 10304 – 2014) 8.13.4 Xác định sơ kích thước móng số lượng cọc cho đài móng - Số lượng cọc ước lượng n N tt 105524 1.4 29.5 chọn 35 cọc Rtk 5000 CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 269 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH - - Bố trí cọc o Khoảng cách tâm cọc phương x, y 2m o Khoảng cách mép cọc tới mép ngồi đài = 0.4m Mặt bố trí cọc móng : Hình 8- 81 Mặt bố trí móng M3 cọc khoan nhồi 8.13.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột móng (Theo phương pháp PTHH – Dùng phần mềm SAFEV12) Việc tính tốn mang tính chất sơ bộ, cần kiểm tra lại tất tổ hợp tải trọng để xác định xác khả chịu lực cọc Trong Đồ Án, sinh viên chọn tổ hợp Nmax ;Mx ;My để kiểm tra, tổ hợp lại tính tốn tương tự Các bước thực tính tốn phần mềm SAFEv16 Tính tốn độ lún cọc đơn theo công thức kinh nghiệm Vesic (Phụ lục B TCVN 10304-2014): s= D QL + 100 AE Trong đó: D: đường kính cọc Q: tải trọng tác dụng lên cọc A:là diện tích tiết diện ngang cọc L: chiều dài cọc Q: Tải trọng tác dụng lên cọc Q Ptk Q bt ( Qbt trọng lượng thân cọc) Ptk 5000kN Q Ptk Q bt 5000 754.5 5754.5kN Q bt A c L bt 0.503 25 754.5kN E : mô đun đàn hồi vật liệu cọc theo nhà sản xuất cọc thuộc loại bê tông cường độ cao với Rb=80 Mpa, tương đương B60 (M800).E= 10 KN/m2 s= D QL 0.8 5754.5×60 + = + =0.029m 100 AE 100 0.503×3.25 107 Độ lún nhóm cọc tính theo cơng thức Vesic CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 270 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH sg Bg D s 8.8 0.029 0.096m 0.8 Với : Bg 8.8m bề rộng nhóm cọc M3 s: Độ lún cọc đơn tác dụng tải trọng giai đoạn sử dụng cơng trình k= Rtk 5000 = =52083kN/m=52.083kN/mm sg 0.096 Cách khai báo mơ hình đài cọc phần mềm SAFE v12( tương tự móng M1 cọc ép) Hình 8- 82 Giá trị phản lực đầu cọc M3 Max(kN) cọc khoan nhồi Hình 8- 83 Giá trị phản lực đầu cọc M3 Min(kN) cọc khoan nhồi CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 271 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG Bảng 8- 63 Giá trị phản lực đầu cọc M3 cọc khoan nhồi Phản lực đầu cọc P(kN) Cọc Pmax 4382 4027 4042 4065 4657 4345 3721 3728 3954 10 4618 11 4300 12 3681 13 3412 14 3911 15 4569 16 4259 17 3635 18 3186 19 3863 20 4525 21 4230 22 3607 23 3331 24 3835 25 4496 26 4205 27 3579 28 3581 29 3807 30 4472 31 4173 32 3815 33 3830 34 3853 35 4440 max Pc,d = 4618 kN < R c,d 5000kN Pmin = 1118 kN > CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Pmin 1445 1898 1911 1927 1285 1411 2168 2191 1979 1253 1374 2133 2468 1946 1217 1341 2099 2639 1913 1185 1317 2075 2420 1889 1161 1297 2053 2079 1867 1141 1273 1726 1738 1753 1118 Trang 272 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH 8.8.7 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước móng M3 Hình 8- 84 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc Với II,tb : Góc ma sát trung bình đất, II,tb II,i li li Nội lực tính tốn Bảng 8- 64 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn chân Móng M3 cọc khoan nhồi TỔ HỢP Load Nmax ; Mx ; My ; Qx ; Qy Comb3 N N + NTH Qy(V2) Qx (V3) My(M22) Mx(M33) kN kN kN kN kNm kNm -89657.6 -92075.6 7.1 -18.4 961.3 -7021.0 Kích thước móng Chiều cao đài móng h d 1.8m Bề rộng móng Bm 9.6m Chiều dài móng Lm 13.6m Chiều dài cọc cắm đất Lc 60m - Tóm tắt số liệu địa chất thống kê có cọc qua Bảng 8- 65 Các thông số địa chất lớp đất có cọc qua - STT TÊN LỚP ĐẤT Dung trọng đẩy Góc ma sát γ II m kN/m3 Độ ( ) 23' 15' 24 30' BỀ DÀY LỚP ĐẤT Đơn vị LỚP 9.65 4.84 LỚP 9.8 6.13 LỚP 40.55 10.56 CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 273 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Góc ma sát trung bình II,tb II,i li 3.72 5.26 24.47 17.99 18o 9.65 9.8 40.55 li Góc truyền lực tb 18o 4o 30' 4 Kích thước móng khối quy ước Bqu Bm 0.4 Lc tg 9.6 0.8 tg430' 18.2m Lqu Lm 0.4 Lc tg 13.6 0.8 tg430' 22.2m Diện tích móng khối quy ước: Aqu Bqu Lqu 18.2 22.2 404.04m2 Trọng lượng móng khối quy ước: Khối lượng đất móng khối quy ước: Q1 A qu h i i 404.04 k Khối lượng đất bị đài cọc chiếm chỗ: Q2 n A p h i i Vd 0.82 35 (4.84 6.13 ) 4.84 (9.6 ) 10549 kN Khối lượng đài cọc: Q3 (n Ap Lc Vd ) bt (35 9.6 ) 25 32283kN Trọng lượng móng khối quy ước Qqu Q1 Q3 Q2 239329 32282 10549 261062kN Tải trọng quy bên đáy móng khối quy ước tc Nqu Qqu N tc 261062 92076 353138kN Ứng suất mũi cọc: N tc 353138 tb = 874kN/m2 Lqu Bqu 18.2 22.2 - max tb My Bqu L2qu Mx Lqu Bqu 961.3 7021 + = 880.4kN/m2 2 18.2×22.2 18.2 ×22.2 6 961.3 7021 874 = 867.6kN/m2 2 18.2×22.2 18.2 ×22.2 6 max 874+ min CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 274 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH - Cường độ tiêu chuẩn đáy cọc Theo Mục 4.6.9 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình.], cường độ tiêu chuẩn đáy móng xác định theo cơng thức: m m2 R tc (A b II B h 'II D cII II h ) k tc Trong 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 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình.], lấy m1 1.2;m2 1.1 k tc : Hệ số tin cậy, lấy theo Mục 4.6.11 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình.], k tc 1.1 A, B, D hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14 [TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình.], phụ thuộc vào giá trị tính tốn góc ma sát lớp đất bên mũi cọc A 0.75 o 24.30 B 3.99 D 6.56 b bề rộng đáy móng, b =18.2m h: chiều sâu đặt móng so với cos quy định bị bạt đắp thêm, h =71.85m 'II : Là giá trị trọng lượng thể tích trung bình lớp đất phía độ sâu đặt móng 'II hi i 9.65 4.84 9.8 6.13 40.55 10.56 8.9kN / m3 9.65 9.8 40.55 hi II : Là giá trị trọng lượng thể tích lớp đất phía độ sâu đặt móng II 10.56kN / m3 c II : Là giá trị tính tốn lực dính đơn vị lớp đất phía độ sâu đặt móng cII 9.92kPa h : Chiều sâu đất Tầng Hầm, h0 = 8.55m R tc = 1.2×1.1 ×(0.75×18.2×10.56+3.99×71.85×8.9+6.56×9.92-10.56×8.55)=3204kPa 1.1 Điều kiện ổn định tc max 1.2 R tc tc min → Kiểm tra tc tc R tb tc max 880.4kPa 1.2 3204 3845kPa tc min 867.6kPa (Đạt) tc tc 874kPa R 3204kPa tb CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 275 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH 8.8.8 Kiểm tra độ lún móng Chia lớp đất bên mũi cọc thành lớp có chiều dày: hi 0.2Bqu 0.2 18.2 3.64m → Chọn hi = 2m Áp lực thân đáy khối móng quy ước lấy mũi cọc: σ0bt hi i 21.5 4.84 9.8 6.13 10.56 40.55 592.3kPa Áp lực gây lún đáy móng khối quy ước σgl0 = tbtc - σ0bt = 874 - 592.3 =281.7kPa Các vị trí cịn lại tính tốn tương tự, igl k 0.i gl , kết thể Bảng 7.26 k0: phụ thuộc vào Lqu , z Tra bảng C.1 TCVN 9362-2012: ‘‘Tiêu chuẩn thiết Bqu Bqu kế nhà cơng trình” Tính tốn lún cách cộng phân tố, cơng thức tính lún : e e S 1i 2i hi e1i Trong : - e1,i : hệ số rỗng đất lớp thứ i, ứng với 1i nội suy từ đường cong (e, 1,i ) lớp đất phân tố thư i - e2,i : hệ số rỗng đất lớp thứ i, ứng với 2i nội suy từ đường cong (e, 2,i ) lớp đất phân tố thư i - hi : chiều dày lớp phân tố thứ i - Trị số áp lục : p1i (1bti1 1bti ) / p2i p1i ( 2gti1 2gli ) / Lớp đất 3, độ sâu lấy mẫu TN nén lún : LK1 Bảng 8- 66 Bảng quan hệ e-p lấy từ thí nghiệm nén lún Mẫu p 100 200 400 800 (65.5-66)m e17m 0.557 0.544 0.533 0.523 (67.5-68)m e19m 0.552 0.540 0.530 0.522 (69.5-70)m e21m 0.514 0.500 0.489 0.479 (71.5-72)m e23m 0.521 0.509 0.499 0.489 CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 276 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Bảng 8- 67 Bảng tính lún móng M3 cọc khoan nhồi gl bt Vị Z Z/B L/B K0 P1 trí (m) (kPa) (kPa) 10 11 10 12 14 16 18 20 22 0.11 0.22 0.33 0.44 0.55 0.66 0.77 0.88 0.99 1.10 1.21 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 592.3 e2 S (m) 602.86 883.39 0.494 0.489 0.0067 623.98 902.17 0.493 0.489 0.0059 645.1 917.12 0.493 0.489 0.0052 666.22 934.51 0.492 0.489 0.0044 687.34 950.77 0.492 0.489 0.0038 708.46 959.72 0.491 0.489 0.0031 729.58 965.61 0.491 0.489 0.0024 750.7 972.67 0.490 0.489 0.0016 771.82 977.94 0.490 0.489 0.0009 792.94 977.73 0.489 0.489 0.0003 814.06 976.70 0.489 0.489 0.0000 P2 e1 281.7 0.992 613.42 279.4 0.983 634.54 277.0 0.948 655.66 267.0 0.957 676.78 269.6 0.921 697.9 257.3 0.885 719.02 245.2 0.850 740.14 226.8 0.805 761.26 217.1 0.758 782.38 195.1 0.711 803.5 174.5 0.665 824.62 150.8 Tổng 0.0343 Xét vị trí dừng tính lún: 824.62kPa 5 150.8 754kPa → Có thể dừng tính lún vị trí Theo Phụ lục E [TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.], độ lún tuyệt đối móng cho cơng trình nhà dân dụng nhiều tầng, có kết cấu khung bêtơng cốt thép là: Sgh 10cm bt 11 gl S 3.43cm S gh 10cm (Đạt yêu cầu) 8.8.9 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang (Theo mơ hình Winkler) Chia lớp đất có chiều dài li (1 2) m tính tốn gán lị xo cho lớp Hệ số lò xo (Độ cứng lò xo) Lớp đất thứ i K si Cz ( D li ) , với ( D li ) diện tích xung quanh cọc lớp i Lực ngang có tổng bình phương lớn chân cột: ( N ; M x max ; M y ; Qx ; Qy ) Xem bảng 8.6 Qtc = Qx2 +Q2y = 4.92 +21482 =2148KN CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG Trang 277 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH Momen đáy đài chuyển thành lực dọc cột, nên cọc khơng có momen tác dụng, có lực ngang tác dụng đầu cọc đáy đài Lực ngang tác dụng lên cọc, có 35 cọc móng: Q tc 2148 Q= = =61.37KN n 35 Tính tốn độ cứng lò xo cọc theo độ sâu Vị trí thứ – Tại Lớp đất 01 ( bùn sét, xám đen, trạng thái chảy) k Z 7000 0.965 Cz 2252kN / m3 c K s1 Cz D l1 2252 0.8 0.965 5459kN / m Các vị trí cịn lại tính toán tương tự, thể Bảng sau : Bảng 8- 68 Hệ số độ cứng lò xo theo độ sâu móng M3 cọc khoan nhồi Độ sệt D Cao độ k Cz Lớp đất Zi (m) (m) (KN/m4) (KN/m3) IL (m2) -11.85 -12.82 -13.78 -14.75 -15.71 -16.68 -17.64 -18.61 -19.57 -20.54 -21.50 -23.46 -25.42 -27.38 -29.34 -31.3 -31.85 -33.85 -35.85 -37.85 -39.85 -41.85 -43.85 -45.85 -47.85 -49.85 -51.85 0.97 1.93 2.90 3.86 4.83 5.79 6.76 7.72 8.69 9.65 11.61 13.57 15.53 17.49 19.45 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 1,21 7000 0,82 5000 0,54 7000 CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MÓNG 2252 4503 6755 9007 11258 13510 15762 18013 20265 22517 19350 22617 25883 29150 32417 46667 51333 56000 60667 65333 70000 74667 79333 84000 88667 93333 0.8 0.8 0.8 Độ cứng lò xo K (KN/m) 5458 10916 16375 21833 27291 32749 38208 43666 49124 54582 95270 111354 127437 143521 159604 64475 257899 281344 304789 328235 351680 375125 398571 422016 445461 468907 Trang 278 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH -53.85 -55.85 -57.85 -59.85 -61.85 -63.85 -65.85 -67.85 -69.85 -71.85 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00 52.00 54.00 56.00 58.00 60.00 SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG 98000 102667 107333 112000 116667 121333 126000 130667 135333 140000 492352 515797 539243 562688 586133 609579 633024 656469 679915 703360 Để đơn giản mơ hình tính ta lấy độ cứng lị xo lớp đất gán hết cho toàn lớp đất Mũi cọc gán gối cố định, cịn vị trí đặt lực ngàm trượt ( khai báo ngàm bỏ liên kết theo phương 1, phương thẳng đứng, để mơ hình làm việc gần với thực trạng cọc) Dùng phần mềm SAP2000 v14 để xác định mơmen, lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc - Khai báo SAP (xem khai báo móng M1) Hình 8- 85 Biểu đồ Momen cọc CHƯƠNG THIẾT KẾ KÊT CẤU MĨNG Hình 8- 86 Biểu đồ Lực Cắt cọc Trang 279 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH - SVTH: NGUYỄN VĂN TÙNG Hình 8- 87 Chuyển vị ngang đầu cọc Kiểm tra chuyển vị ngang đầu cọc: f=0.000613m=0.0613cm