Đề 42 ks phạm ngọc thạch (19f + 2b) đồ án tốt nghiệp đại học

BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH MỤC LỤC CHƯƠNG : KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mô cơng trình 1.1.2 Giao thơng cơng trình 1.1.3 Chức tầng 1.1.4 Giải pháp thơng thống 1.2 KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.2.1 Mặt đứng công trình 1.2.2 Mặt tầng điển hình 1.2.3 Tải trọng CHƯƠNG : CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 2.1.1 Thiết kế kết cấu khung 2.1.2 Thiết kế kết cấu móng 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Chuyển vị 2.3.2 Hệ kết cấu 2.3.3 Hệ kết cấu sàn 2.3.4 Kết luận hệ kết cấu chịu lực 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 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CƠNG TRÌNH 2.5.1 Sơ tiết diện dầm 2.5.2 Sơ tiết diện vách 10 CHƯƠNG : THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12 3.1 MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 12 3.2.1 Tỉnh tải 12 3.2.2 Hoạt tải 14 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 3.2.3 Tổng tải tác dụng lên sàn 15 3.3 TÍNH TỐN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN 15 3.3.1 ( PHƯƠNG PHÁP TRA Ô BẢN ) 15 3.3.2 Sơ đồ tính tốn sàn phương 15 3.3.3 Sơ đồ tính sàn phương 16 3.3.4 Tính tốn cốt thép 17 3.3.5 Kiểm tra 17 3.3.6 Tính tốn sàn S6 23 3.3.7 Kiểm tra nứt 24 3.3.8 Kiểm tra võng ô sàn 25 3.3.9 Tính tốn cốt thép cho tất ô sàn 26 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CẦU THANG 30 4.1 GIỚI THIỆU VỀ CẦU THANG 30 4.2 CHỌN KÍCH THƯỚC CẦU THANG 30 4.2.1 Kiến trúc cầu thang 30 4.2.2 Kích thước cầu thang 31 4.2.3 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ , kích thước thang 32 4.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 32 4.3.1 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 32 4.3.2 Tải trọng tác dụng lên thang 32 4.4 SƠ ĐỒ TÍNH 33 4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 34 4.5.1 Xác định nội lực thang 34 4.5.2 Phương pháp học kết cấu 35 4.5.3 Nội lực cầu thang 35 4.5.4 Phương pháp SAP2000 36 4.5.5 Nhận xét kết 37 4.5.6 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 37 4.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 38 4.6.1 Lý thuyết tính tốn 38 4.6.2 Tính tốn cốt thép cho thang 39 4.6.3 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 40 CHƯƠNG : THIẾT KẾ KẾU CẤU KHUNG TRỤC C 42 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 5.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN 42 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 42 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 42 5.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 43 5.2.3 Tải trọng thang 43 5.2.4 Thành phần tĩnh tải trọng gió 43 5.2.5 Thành phần động tải gió 46 5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 57 5.3.2 Các trường hợ tổ hợp tính tốn 57 5.4 MÔ HÌNH CƠNG TRÌNH ETAB 59 5.4.1 Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 59 5.4.2 Khai thác vật liệu tiết diện sử dụng 60 5.4.3 Khai báo trường hợp tải trọng 62 5.4.4 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 62 5.4.5 Gán tải trọng tác dụng lên cơng trình 63 5.4.6 Khai báo khối lượng tham gia dao động 64 5.4.7 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 65 5.4.8 Chia nhỏ ô sàn 66 5.4.9 Gán tải gió vào tâm cơng trình 66 5.4.10 Kiểm tra mơ hình 68 5.4.11 Giải mơ hình 68 5.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 68 5.5.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 68 5.5.2 Kiểm tra chuyển vị lật cơng trình 69 5.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC C 70 5.6.1 Nội lực tính tốn 70 5.6.2 Tính toán cốt dọc 71 5.6.3 Tính tốn cốt đai 80 5.7 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH - KHUNG TRỤC c 85 5.7.1 Giới thiệu tổng quát 85 5.7.2 Lý thuyết tính tốn 85 5.7.3 Nội lực tính vách 92 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 5.7.4 Tính tốn cụ thể cho vách 92 5.7.5 Kết tính toán thép vách khung trục C 94 5.7.6 Tính tốn cốt đai cho vách: 109 CHƯƠNG : THỐNG KẾ ĐỊA CHẤT 110 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 110 6.1.1 Địa điểm cơng trình 110 6.1.2 Cấu tạo địa chất 110 6.2 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 111 6.2.1 Xử lý thống kê địa chất để tính tốn móng 111 6.2.2 Phân chia đơn nguyên lớp đất 111 6.2.3 Thống kê đặc trưng tiêu chuẩn 112 6.2.4 Thống kê đặc trưng tính tốn 113 6.3 TÍNH TỐN THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 114 6.3.1 Lớp đất A : Lớp mặt bê tông xà bần san lấp 114 6.3.2 Lớp đất : Sét pha, xám đen, trạng thái dẻo mềm 114 6.3.3 Lớp đất : sét lẫn sỏi sạn laterit , nâu đỏ - xám trắng – vàng , dẻo cứng 118 6.3.4 Lớp đất : Sét pha, vàng- nâu đỏ- trắng xám, trạng thái dẻo cứng 121 6.3.5 Lớp đất : cát pha , nâu – vàng – nâu đỏ đốm trắng – trạng thái dẻo 124 6.3.6 Lớp đất TK : sét nâu đóm trắng, dẻo cứng 131 6.3.7 Lớp đất : Sét màu xám nâu, nâu đen, trạng thái dẻo mềm 132 6.4 BẢNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 136 6.4.1 hiệu chỉnh số búa spt 137 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 139 7.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC ÉP 139 7.1.1 Vật liệu sử dụng 140 7.1.2 Chọn kích thước sơ 140 7.1.3 Chọn sơ tiết diện đài móng: 141 7.1.4 Kích thước cọc 141 7.1.5 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu dựng cọc 142 7.2 TÍNH TỐN MĨNG M1 ( VÁCH P1 , KHUNG TRỤC c ) 142 7.2.1 Nội lực tính móng 142 7.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc 143 7.2.3 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc 150 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 7.2.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng 151 7.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước 153 7.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 156 7.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 159 7.2.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler : 159 7.2.9 Tính tốn cốt thép 167 7.3 TÍNH TỐN MĨNG M2 170 7.3.1 Chọn kích thước sơ 170 7.3.2 Nội lực tính móng 171 7.3.3 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc 172 7.3.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng 172 7.3.5 Phản lực đầu cọc móng M2 174 7.3.6 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 174 7.3.7 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 176 7.3.8 Kiểm tra xuyên thủng 179 7.3.9 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mơ hình Winkler : 181 7.3.10 Tính tốn cốt thép 183 7.4 TÍNH TỐN MĨNG LÕI THANG 187 7.4.1 Vật liệu sử dụng 187 7.4.2 Chọn kích thước sơ 187 7.4.2 Chọn sơ tiết diện đài móng 188 7.4.3 Kích thước cọc 188 7.4.4 Nội lực tính móng 188 7.4.5 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 189 7.4.6 Tính tốn số cọc bố trí : 195 7.4.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng: 195 7.4.8 Phản lực đầu cọc móng loi thang 197 7.4.9 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 198 7.4.10 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 199 7.4.11 Kiểm tra xuyên thủng 201 7.4.12 Kiểm tra cọc chịu tải ngang mơ hình Winkler 201 7.4.13 Tính tốn cốt thép 204 7.4.14 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 208 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 210 8.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI 210 8.1.1 Vật liệu sử dụng 210 8.1.2 Chọn kích thước sơ 210 8.1.3 Chọn sơ tiết diện đài móng: 210 8.2 TÍNH TỐN MÓNG M1 211 8.2.1 Nội lực tính tốn 211 8.2.2 Tính tốn sức chịu tải tính tốn : 212 8.2.3 Tính tốn số cọc bố trí 217 8.2.4 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng 218 8.2.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 221 8.2.6 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 223 8.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 226 8.2.8 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler : 227 8.2.9 Tải trọng ngang tác dụng vào đầu cọc: 227 8.2.10 Kiểm tra cọc chịu uốn nứt cọc: 232 8.2.11 Kiểm tra cọc chịu cắt: 233 8.2.12 Tính thép cho đài móng: 233 8.3 TÍNH TỐN MĨNG M2 236 8.3.1 Nội lực tính móng 236 8.3.2 Thông số cọc: 237 8.3.2.1 Chọn sơ tiết diện đài móng 237 8.3.3 Tính tốn sức chịu tải cọc 237 8.3.4 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc : 238 8.3.5 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng 239 8.3.6 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 241 8.3.7 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 243 8.3.8 Kiểm tra xuyên thủng 245 8.3.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang mơ hình Winkler : 246 8.3.10 Tải trọng ngang tác dụng vào cọc: 246 8.3.11 Kiểm tra cọc chịu uốn nứt cọc: 251 8.3.12 Kiểm tra cọc chịu cắt: 252 8.3.13 Tính tốn cốt thép 253 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 8.4 TÍNH TỐN MĨNG LÕI THANG 256 8.4.1 Vật liệu sử dụng 256 8.4.2 Chọn kích thước sơ 256 8.4.3 Nội lực tính tốn móng 256 8.4.4 Tính tốn sức chịu tải tính tốn : 257 8.4.5 Tính tốn sức chịu tải cọc : 260 8.4.6 Tính tốn số lượng cọc bố trí cọc : 260 8.4.7 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc móng 261 8.4.8 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước 264 8.4.9 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 266 8.4.10 Kiểm tra xuyên thủng 268 8.4.11 Kiểm tra cọc chịu tải ngang mơ hình Winkler 269 8.4.1 Tính toán cốt thép 272 8.4.2 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 274 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH MỤC LỤC BẢNG Bảng 2-1 Tiết diện sơ dầm 10 Bảng 3-1 Tải trọng lớp cấu tạo sàn văn phòng tầng điển hình 13 Bảng 3-2 Tải trọng lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình 14 Bảng 3-3 Hoạt tải sử dụng cơng trình 14 Bảng 3-4 tải sử dụng cơng trình 15 Bảng 3-5 Sơ đồ tính giá trị nội lực ô đơn theo học kết cấu 16 Bảng 3-6 Hệ số tải trọng xác định theo phương pháp kết cấu 23 Bảng 3-7 Bảng kết tính tốn cốt thép sàn phương 27 Bảng 3-8 Bảng kết tính tốn cốt thép sàn phương 28 Bảng 3-9 Bảng kết tính tốn cốt thép sàn phương 29 Bảng 4-1 Tải trọng lớp cấu tạo chiếu nghỉ 32 Bảng 4-2 Tải trọng lớp cấu tạo thang 33 Bảng 4-3 So sánh kết hai phương pháp tính 37 Bảng 4-4 Kết tính toán cốt thép cầu thang 40 Bảng 4-5 Kết tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ 40 Bảng 5-1 Tải trọng lớp cấu tạo sàn hộ tầng điển hình ( chưa kể đến trọng lượng bê tông ) 42 Bảng 5-2 Tải trọng lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình ( chưa kể đến trọng lượng bê tông) 42 Bảng 5-3: Hoạt tải phân bố sàn 43 Bảng 5-4 Địa điểm vị trí xây dựng cơng trình 44 Bảng 5-5 Độ cao Gradient hệ số mt 44 Bảng 5-6 Bảng tổng hợp giá trị tính toán 45 Bảng 5-7 Kết tính thành phần tĩnh tải trọng gió theo phương X 45 Bảng 5-8 Kết tính thành phần tĩnh tải trọng gió theo phương Y 45 Bảng 5-9 Chu kì dao động riêng cơng trình 50 Bảng 5-10 Giá trị khối lượng tầng tọa độ cứng, tâm khối lượng 51 Bảng 5-11 Giá trị tần số dao động cơng trình theo chu kì 55 Bảng 5-12 Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương X (Mode 3) 56 Bảng 5-13 Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương Y (Mode 1) 56 Bảng 5-14 Các trường hợp tải trọng 57 Bảng 5-15 Các tổ hợp tải trọng trung gian 57 Bảng 5-16 Các tổ hợp tải trọng 57 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Bảng 5-17 Tổng hợp chuyển vị đỉnh cơng trình 69 Bảng 5-18 Kết tính tốn cốt thép dầm B44 – B102 Khung trục C 75 Bảng 5-19 Lọc dầm có lực cắt lớn 81 Bảng 5-20 Các hệ số để xác định đoạn neo nối cót thép khơng căng 84 Bảng 5-21 Tiêu chuẩn tính tốn cốt thép cho vách 87 Bảng 5-22 Kết nội lực vách P1 92 Bảng 5-23 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục C 94 Bảng 5-24 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục C 95 Bảng 5-25 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục C 96 Bảng 5-26 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục C 97 Bảng 5-27 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục C 98 Bảng 5-28 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục C 99 Bảng 5-29 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục C 100 Bảng 5-30 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục C 101 Bảng 5-31 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục C 102 Bảng 5-32 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục C 103 Bảng 5-33 Kết tính tốn thép vách P3 – Khung trục C 104 Bảng 5-34 Kết tính toán thép vách P3 – Khung trục C 105 Bảng 5-35 Kết tính tốn thép vách P3 – Khung trục C 106 Bảng 5-36 Kết tính tốn thép vách P3 – Khung trục C 107 Bảng 5-37 Kết tính tốn thép vách P3 – Khung trục C 108 Bảng 5-38 Lực cắt lớn vách P3 khung trục C 109 Bảng 6-1 Bảng thống kê chiều sâu phân bố lớp đất 111 Bảng 6-2 Hệ số biến động 112 Bảng 6-3 Tra bảng A.1 TCVN 9362-2012 113 Bảng 6-4 Dung trọng tự nhiên lớp 114 Bảng 6-5 Dung trọng khô lớp 115 Bảng 6-6 Cường độ (c,φ) 116 Bảng 6-7 Dung trọng tự nhiên lớp 118 Bảng 6-8 Dung trọng khô lớp : 118 Bảng 6-9 Cường độ (c,φ) 119 Bảng 6-10 Dung trọng tự nhiên lớp 121 Bảng 6-11 Dung trọng tự khô lớp 122 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Bảng 6-12 Cường độ (c,φ) 122 Bảng 6-13 Dung trọng tự nhiên lớp 124 Bảng 6-14 Dung trọng tự nhiên lớp 126 Bảng 6-15 Cường độ (c,φ) 128 Bảng 6-16 Cường độ (c,φ) 131 Bảng 6-17 Dung trọng tự nhiên lớp đất 132 Bảng 6-18 Dung trọng tự nhiên lớp đất 133 Bảng 6-19 Cường độ (c,φ) 134 Bảng 6-21 Bảng tổng hợp tiêu thống kê địa chất 136 Bảng 6-22 Bảng tổng hiệu chỉnh số búa 138 Bảng 7-1 Thông số kỹ thuật cọc ép bê tông ly tâm 141 Bảng 7-2 Nội lực tính tốn 143 Bảng 7-3 Tải trọng tiêu chuẩn 143 Bảng 7-4 Hệ số rỗng e xác định từ thí nghiệm nén cố kết mẫu hố khoan HK2-17 độ sâu 33,5 – 34m 157 Bảng 7-5 Tính lún móng M1 158 Bảng 7-6 Độ cứng lò xo theo chiều sâu 161 Bảng 7-7 Kết Momen kết cấu móng M1 170 Bảng 7-8 Tính tốn thép cho móng M1 170 Bảng 7-9 Nội lực tính tốn móng M2 171 Bảng 7-10 Nội lực tiêu chuẩn móng M2 171 Bảng 7-11 Hệ số rỗng e xác định từ thí nghiệm nén cố kết mẫu hố khoan HK1-16 độ sâu 33,5 – 34m 177 Bảng 7-12 Tính lún móng M2 178 Bảng 7-13 Độ cứng lò xo theo chiều sâu 182 Bảng 7-14 Kết Moment kết cấu móng M2 186 Bảng 7-15 Tính tốn thép cho móng M2 186 Bảng 7-16 Thông số kỹ thuật cọc ép bê tông ly tâm 188 Bảng 7-17 Nội lực tính tốn móng lõi thang 189 Bảng 7-18 Nội lực tiêu chuẩn móng lõi thang 189 Bảng 7-19 Kết tính lún móng lõi thang 200 Bảng 7-20 Độ cứng lò xo theo chiều sâu 202 Bảng 7-21 Kết Moment kết cấu móng lõi thang 207 Bảng 7-22 Tính tốn thép cho móng lõi thang 208 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Hình 8.39 Mơ hình móng lõi thang Hình 8.40 mo hình giật hố pít lõi thang máy CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 262 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Hình 8.41 Phản lực đầu cọc (COMBOBAOmax) Hình 8.42 Phản lực đầu cọc (COMBOBAOmin) Từ kết phần mềm SAFE ta bảng tổng hợp sau: 8.4.7.2 Phản lực đầu cọc móng M1 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 263 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH N ctt,d max  5526.12 kN tt N c,d  2177.96 kN Kiểm tra điều kiện: N c ,d  0 R  n c,d Trong đó:  hệ số làm việc (   cọc đơn,   1.15 nhóm cọc)  n hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình  n  1.15 (mục F TCVN 10304:2014) tt N c,d max  5526kN  0 1.15 R c,d   5807  5807kN n 1.15 N ctt,d  2177.96  Kết luận: kiểm tra tổ hợp tải trọng ta thấy tải trọng truyền xuống không vượt sức chịu tải cho phép cọc khơng có cọc móng bị nhổ 8.4.7.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: Qn homcoc  n  Rc ,d  15  5807  87105kN  N tt  56652kN Kết luận: Thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm cọc 8.4.8 Kiểm tra ứng suất khối móng quy ước Quy định ranh giới móng khối quy ước có cọc xuyên qua lớp đất yếu nằm lớp đất tốt tựa thiên nhiên thể Hình 8.43 Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc Tính góc ma sát trung bình lớp đất theo chiều dài cọc:  h tb   i i h i Bề dài bề rộng khối móng quy ước: CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 264 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH   Bqu  B  2lc tan  tb    8.4.8.1 Điều kiện đất thỏa mãn:  ptbtc  Rtc  tc  pmax  1.2 Rtc  tc  pmin  Trong đó: Rtc sức chịu tải đất theo TTGH II, xác định m  m2 R tc  A  Bqu    B    i' h i  D  c   k tc Với: m1  1.2 : hệ số điều kiện làm việc (tra bảng TCVN 9362-2012) m2  : hệ số điều kiện làm việc nhà (tra bảng TCVN 9362-2012) ktc  : hệ số độ tin cậy  II : dung trọng lớp đất nằm đáy móng khối quy ước  Góc ma sát trung bình theo chiều dài cọc : tb   i Li  23 52 ' 21.8  23 52 ' L tb 21.8  Chiều dài khối móng quy ước theo phương x, y:  23 52 '   Lqu  X  2L tb tan( tb )  14   21.8  tan    18.55 m      23 52 '   Bqu  Y  2L tb tan( tb )  10   21.8  tan    14.55 m      Diện tích khối móng quy ước: Aqu  Lqu  Bqu  18.55  14.55  270 (m )  Khối lượng đất móng quy ước :  Qd  Aqu i hi  270  [(20.26  10)  21.8] =270  223.66 = 60390.36 (kN)  Khối lượng đất bị cọc, đài chiếm chỗ : Qdc  nA p  i h i  Vdai  15  0.785  223.66  10.55  (14  10  3)  7064.6 (kN)  Khối lượng cọc đài bê tông : Qc  nA p  bt Lc  Wdai  15  0.785  25  21.8  25 10 14   16917.37 (kN)  Khối lượng tổng móng quy ước : Qqu  Qd  Qc  Qdc  60390.36  16917.37  7064.6  70243(kN) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 265 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH  Tải trọng quy đáy móng khối quy ước : tc Nqu  N tt 56652  Qqu   70243  119505.73(kN) 1.15 1.15 tt M ttx M y 22390 9438      27676 (kNm)  1.15 1.15 1.15 1.15  Ứng suất đáy móng khối quy ước: tc Mqu p tc tb W tc p max  tc p  tc N qu A qu tc N qu Aqu  tc Nqu Aqu  Bqu  L2qu   tc M qu W tc M qu W 119505.73  442.6(kN/m2 ) 270  14.55 18.552  834.45 (m3 )  119505.73 27676   475.78 (kN / m ) 270 834.45  118960 27676   409.45(kN / m ) 270 834.45  Xác định sức chịu tải đất đáy móng khối quy ước theo trạng thái giới hạn II Mũi cọc lớp đất số 4, mũi cọc có: c =12.1 ; φ=24°86’ Tra bảng 14 TCVN 9362-2012 ta có hệ số: A=0.684 ; B=3.730; D=6.317 m  m2 R tc   A  Bqu   II  B   i hi  D  cII  k tc R tc  m1  m  A  Bqu   II  B    i h i  D  cII  k tc 1.11  0.684 14.55 10.24  3.730  223.66  6.317 12.1  1113.85(kN)  Điều kiện ổn định đất nền:   p tc  R tc  p tc  442.6 (kN)  R tc  1113.85(kN) tb   tb  tc  tc tc tc pmax  1.2R  pmax  475.78  1.2R  1336.62 (kN)   tc tc p  409.45 (kN)   p   Vậy đất thỏa mãn điều kiện ổn định 8.4.9 Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 Kiểm tra độ lún theo sơ đồ tính tốn 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 Với Bqu=14.65 (m) > 10 (m) S  b p M  ki  ki 1 Ei CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 266 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Trong : b: chiều rộng móng chữ nhật b  Bqu  14.55m tc Áp lực gây lún: P  Pgl  ptb    i hi  442.6  223.66  218.94kN / m ptbtc  442.6kN / m : ứng suất đáy móng khối qui ước sau xây dựng  zbt    i hi  223.66kN / m : ứng suất đáy móng khối qui ước trước xây dựng (ứng suất thân cao độ đáy móng khối qui ước) M: hệ số điều chỉnh xác định theo bảng C2 (TCVN 9362:2012), 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 (TCVN 9362:2012) 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 = 78512.79kN/m2) nọi suy Đối với móng có kích thước lớn ( bề rộng đường kính lớn 10m) tới lớp mái có modun biến dạng E  10000kPa xác định theo công thức mục C.1.9 TCVN 9362:2012 Htt  H0  t  b   0.114.55  7.455m Với H ,t 6m 0.1 cat Xác định tỷ số m: m  H  7.455   1.02 → M  0.9 b 14.55 Bề dày phân tố: hi  0.4 Bqu  0.4 14.55  5.82m →Chọn hi  1m Theo bảng 16 TCVN 9362:2012: độ lún giới hạn  S gh   8cm Bảng 8-17 Kết tính lún móng lõi thang Lớp Z(m) 2Z/Bqu Lqu/Bqu K0 Ki σ zibt (kN/m )  gli (kN/m2) 0 1.275 223.66 218.94 k thỏa 0.14 1.275 0.035 0.965 233.9 211.2771 k thỏa 0.27 1.275 0.0675 0.9325 244.14 197.015895 k thỏa 0.41 1.275 0.1025 0.8975 254.38 176.821766 k thỏa 0.55 1.275 0.1375 0.8625 264.62 152.508773 k thỏa 0.69 1.275 0.1725 0.8275 274.86 126.20101 k thỏa 0.82 1.275 0.20495 0.79505 285.1 100.336112 k thỏa 0.96 1.275 0.2396 0.7604 295.34 76.2955793 k thỏa 1.1 1.275 0.27425 0.72575 305.58 55.3715166 thỏa (theo mục C.1.5- TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình:  gli   zibt ) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 267 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Tại z = 8m , ta có: 9gl  55.37 (kN/m )  0.2  9bt  0.2  305.58  152.79 (kN/m2 )  Dừng tính lún Kết tính lún cho móng lõi thang: S  b p M  ki  ki 1 14.55  442.6  0.9  0.308   0.0227m  2.27cm Ei 78512.79 S   Si  2.27cm   S   8cm → Vậy thỏa điều kiện 8.4.10 Kiểm tra xuyên thủng - Nhân tố gây chọc thủng đài cọc phản lực cọc nằm đáy tháp xun thủng đài móng Vì tất cọc nằm tháp xun thủng khơng cần kiểm tra xuyên thủng cho kết cấu móng - Tháp xuyên thủng xác định từ mép chân cột mở rộng phía góc 450 - Vì phần nằm tháp xuyên thủng nhỏ xem bao trùm tất cọc nên khơng cần tính tốn xun thủng cho đài A 10000 4000 4000 1000 1000 1000 14000 3000 3000 3000 3000 3000 14000 3000 1000 4000 4000 A1 10000 B1 3000 5 45° B1 3000 3000 45° 45° 45° 45° A1 45° 1000 1000 A 1000 3000 1000 Hình 8.44 Tháp xuyên thủng với hđ= CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 268 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Tháp xuyên thủng bao trùm tất cọc nên khơng cần tính tốn xun thủng cho đài 8.4.11 Kiểm tra cọc chịu tải ngang mô hình Winkler Ta lấy tổ hợp lục xơ ngang lớn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: Qmax  Qx2  Qy2 V22 = QX V33 = QY M22 = Mx M33 = My Qmax ( kN ) kN kN kN kN Trường hợp tải Ntt kN Qxmax, Qytu, Mxtu, Mytu, Ntu -48301 2320 -585 -22390 57470 2392 Qymax, Qxtu, Mytu, Mxtu, Ntu -56652 1530 -1557 -22390 9438 2183 - Lực ngang tác dụng lên cọc ( xem móng tuyệt đối cứng cọc chịu tác dụng lực ngang moment) H0tc  tt H max Q tt 2392  max   138.66 (kN) ( n số cọc đài ) n 1.15 n 1.15 15 1.15 - Khi tính tốn cọc chịu tải trọng ngang , đất xung quanh cọc xem mơi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặt trưng hệ số Cz ( theo mơ hình Winkler) - Ta tínhh hệ số tính tốn thân cọc Cz , theo TCVN 10304:2012 Cz  kZ c + K: hệ số tỉ lệ , tính kN/m , lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo bảng A.1 TCVN 10304:2012 + Z: độ sâu tiết diện cọc đất , nơi 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 -10.65 m đến -32.0 m) + γc hệ số điều kiện làm việc ( cọc độc lập γc=3) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 269 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH - 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 lò xo 0,1 m - Độ cứng lò xo: K i  Cz,i  Ai (với Ai diện tích hai lị xo) - Diện tích lị xo: Ai = 1×0.1=0.1(m2) Bảng 8-18 Độ cứng lị xo theo chiều sâu Lớp đất Trạng thái ki Bề dày (m) Cz K Cát pha vàng, nâu đỏ xám trắng, đốm trắng trạng thái dẻo cứng, l=38.4m 7000 21.8 50866.66 5086.66 - Dùng phần mềm SAP2000 để xác định moment, lực cắt, chuyển vị góc xoay đầu cọc: (Các bước mơ hình làm tương tự móng M1) - Giá trị nội lực:  Momen lớn : Mmax = 239.75 (kN)  Lực cắt lớn : Qmax = 138.66 (kN) - Kiểm tra chuyển vị đầu cọc : Hình 8.45 Chuyển vị đầu cọc  Chuyển vị lớn nhất: x  0.0008m  0.08cm  Chuyển vị cho phép:  gh  2cm (Theo mục 11.12 TCVN 10304 -2014) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 270 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH  So sánh: x  0.08 cm      cm => Cọc đảm bảo điều kiện chuyển vị - Góc xoay: 0  0 ( Đảm bảo điều kiện chống xoắn cho cơng trình) 8.4.11.1 Kiểm tra cọc chịu uốn nứt cọc: -Từ biểu đồ nội lực ta tìm được: Mmax  239.75 (kN.m) -Ta quy đổi tiết diện hình trịn cọc tiết diện hình vng tương đương theo Moment kháng uốn để tính cốt thép cho cọc nhồi chịu tải trọng ngang: Moment kháng uốn cọc khoan nhồi Wtr    D3 32 - Moment kháng uốn cọc quy đổi hình vng Wcn  b  h2 a3  6 - Xác định tiết diện cọc quy đổi  D3 a 3 a     a  0.838m 32 32 - Tính tốn cốt thép cho cọc có tiết diện (0.838  0.838) m - Tính tốn diện tích thép (lớp bê tơng bảo vệ a = 50mm) h o  h  0.05  0.838  0.05  0.788  m  M 239.75  106 m    0.021  b R b bh o2 1 22  838  7882     2 m      0.021  0.0213 As   b R b bh o 0.0213 1 22  838  788   849  mm   8.49(cm ) Rs 365 Vậy chọn diện tích cốt thép sơ bộ: 16 20; As  50.26cm Diện tích cốt thép cọc chọn ban đầu thiết kế cọc: As = 5026 (cm2) Vậy cốt thép dọc cọc đủ chịu mômen uốn tải ngang gây 8.4.11.2 Kiểm tra cọc chịu cắt: Ta có giá trị Q max cọc chịu tải trọng ngang là: Q max = 138.66 (kN) Kiểm tra điều kiện tính cốt đai : Q=0.6  R bt  b  h  0.6 1.4 103  0.838  0.788  554.68  kN   Q max  138.66  kN  Vậy bê tông đủ khả chịu cắt, cốt đai cọc bố trí cấu tạo Vậy chọn diện tích cốt thép sơ bộ: 16 20; As  50.26cm CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 271 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 8.4.1 Tính tốn cốt thép Hình 8.46 Moment theo phương cạnh dài (max) Hình 8.47 Moment theo phương cạnh dài (min) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 272 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Hình 8.48 Moment theo phương cạnh ngắn (max) Hình 8.49 Moment theo phương cạnh ngắn (min) CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 273 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH  Kết nội lực : Bảng 8-19 Kết Moment kết cấu móng lõi thang Phương nội lực Cạnh ngắn Cạnh dài Moment (kNm) Max 2489.96 Min -1195.04 Max 6771.92 Min -840.78  Tính tốn cốt thép : - Cắt dãy móng có bề rộng b = 1m tính tốn dầm có kích thước : (b  h  1000  3000) mm - Giả thiết a  150mm  h0  h  a  3000 150  2850mm R b  17 Mpa , Rs  365Mpa - Tính tốn cốt thép theo phương cạnh dài có Mmax  6771.92(kNm)  M  b R b bh 02  6771.92 106 117 1000  28502  0.049     2     0.049  0.05  R bh 0.05 117 1000  2850 As  b b   6677.87 mm  66.77 cm Rs 365 Chọn Ø30a100 có As = 70.69 cm2 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép :   R 7069 0.541 1 17 min  0.05%     0.248%   max  R b b   2.52% 1000  50 Rs 365 Bảng 8-20 Tính tốn thép cho móng lõi thang Phương m  Moment Astt (cm ) nội lực Cạnh ngắn Cạnh dài Chọn thép As (cm ) c (%) 2489.96 0.018 0.018 24.16 Ø20a100 31.42 0.11 -1195.04 0.009 0.009 11.54 Ø20a200 15.7 0.055 6771.92 0.049 0.05 66.77 Ø30a100 70.69 0.248 -840.78 0.006 0.006 8.11 Ø20a200 15.7 0.055 8.4.2 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: Sử dụng SAFE 2016 xác định lực cắt đài từ dãy Strip CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 274 BÁO CÁO THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Hình 8.50 Lực cắt dãy Strip phương cạnh ngắn Hình 8.51 Lực cắt dãy Strip phương cạnh dài Qmax  4133.842kN Khả chịu cắt bê tông Q0  b 1  n  Rbt b.h0 Q0   b (   n )Rbt  b  h0  0.6 1.2 1000  2850  103  2052kN  Qmax  4133.842kN  Bêtông không khả chịu cắt cần phải tính cốt đai CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 275 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH Dùng đai 16 bố trí nhánh Bước đai tính tốn: Rsw n d sw b (  n ) b Rbt bh02 Stt  Qmax 290    162  11.2 1000  28502 Stt   532.12mm ( 4133.842 103 )2 Bước đai cực đại: Smax  b (  n ) b Rbt bh02 Qmax  1.5 11.2 1000  28502  3536.78mm 4133.842 103 Bước đai cấu tạo: (ứng với h =3000 mm lấy không lớn h/3 không lớn 500 mm) Theo điều 8.7.6 (TCVN 5574 – 2012) h Sct   ; 500mm  400mm cho đoạn gần gối tựa (một khoảng 1/4 nhịp) 3 Khoảng cách thiết kế cốt đai: Chọn S  min(Sct ,Stt ,Smax )  400mm →Chọn S=400mm cho đoạn gần gối tựa Kết luận: Bố trí cốt đai cấu tạo 16a400 chọn phạm vi 1/4 nhịp đầu dầm Bố trí cốt đai cấu tạo 16a400 chọn phạm vi 1/2 nhịp dầm CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 276 ... THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Quy mơ cơng trình Cơng trình khách sạn Phạm Ngọc Thạch tọa lạc vị trí tuyệt đẹp mặt tiền đường Phạm Ngọc Thạch Từ vài phút để đến trung tâm quận 1: Hồ Con Rùa,Dinh Độc... 42 BÁO CÁO THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH SVTH: HUỲNH NHỰT THANH 5.1 NGUN TẮC TÍNH TOÁN 42 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 42 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 42. .. phương án sàn dầm  Nhược điểm  Trong phương án cột không liên kết với để tạo thành khung độ cứng nhỏ nhiều so với phương án sàn dầm, khả chịu lực theo phương ngang phương án phương án sàn dầm,