Đề 18 chung cư the park residence 1 19f + 1b đồ án tốt nghiệp đại học

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa MỤC LỤC KHÁI QT VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 14 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 14 Mục đích xây dựng cơng trình 14 Vị trí đặc điểm cơng trình Quy mơ cơng trình Vị trí giới hạn cơng trình Cơng cơng trình CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CƠNG TRÌNH Giải pháp mặt Giải pháp mặt cắt cấu tạo Giải pháp mặt đứng & hình khối Giải pháp giao thông công trình GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC Hệ thống điện Hệ thống cấp nước Hệ thống thoát nước Hệ thống thơng gió Hệ thống chiếu sáng Hệ thống phòng cháy chữa cháy Hệ thống chống sét LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 10 2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 10 2.1.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 10 2.1.2 Giải pháp kết cấu móng 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 2.2 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 11 2.2.1 Các yêu cầu vật liệu: 11 2.3 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 11 2.3.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 11 2.3.1 Lựa chọn sơ kích thước tiết diện cấu kiện 12 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 15 3.1 CƠ SỞ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 15 3.2 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 15 3.2.1 Tĩnh tải 15 3.2.2 Hoạt tải 16 3.3 TẢI TRỌNG NGANG (TẢI TRỌNG GIÓ) 17 3.3.1 Ngun tắc tính tốn thành phần tải trọng gió (theo mục TCVN 2732:1995) 17 3.3.2 Thành phần tĩnh gió 18 3.3.3 Thành phần động gió 21 3.3.4 Tổ hợp tải trọng gió 34 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐẾN TẦNG 18 37 4.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN 37 4.2 THÔNG SỐ THIẾT KẾ 37 4.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 37 4.2.2 Vật liệu 37 4.2.3 Kích thước sơ bộ: 38 4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 38 4.3.1 Tải trọng thường xuyên trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn 38 4.3.2 Tải trọng thường xuyên tường xây 39 4.3.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 40 4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA Ô BẢNG ĐƠN 42 4.4.1 Cơ sở lý thuyết 42 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 4.4.2 Xác định nội lực 43 4.4.3 Tính tốn cốt thép 48 4.4.4 Kiểm tra khả chịu cắt 52 4.4.5 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn thứ 53 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 59 5.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 59 5.1.1 Kích thước sơ 59 5.1.2 Chọn kích thước chiếu nghỉ,kích thước thang 60 5.2 xác định tải trọng 61 5.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 61 5.2.2 Tải trọng tác dụng lên thang 61 5.3 sơ đồ tính 64 5.4 xác định nội lực cầu thang 64 5.4.1 Kiểm tra nội lực SAP2000 64 5.4.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM CHIẾU NGHỈ 66 5.5 Tính tốn cốt thép 66 5.5.1 Lý thuyết tính tốn 66 5.5.2 Tính tốn thang 67 5.5.3 Tính tốn dầm chiếu nghỉ 68 Tính tốn thép dọc 68 Tải trọng tác dụng lên dầm: 68 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC I 70 6.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN 70 6.2 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 70 Tiêu chuẩn thiết kế 70 Vật liệu thiết kế 70 6.3 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH TRONG ETABS 70 6.3.1 Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 6.3.2 Khai báo vật liệu tiết diện sử dụng 71 6.3.3 Khai báo trường hợp tải trọng 73 6.3.4 Gán tải trọng tác dụng lên cơng trình 73 6.3.5 Khai báo khối lượng tham gia dao động 74 6.3.6 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 74 6.3.7 Chia nhỏ ô sàn 74 6.3.8 Gán tải trọng gió vào tâm cơng trình 76 6.3.9 Kiểm tra mơ hình 77 6.3.10 Chạy mơ hình 77 6.4 KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 77 6.4.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 77 6.4.2 Kiểm tra ổn định chống lật cơng trình 78 6.4.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 78 6.5 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC I 79 6.5.1 Nội lực tính tốn 79 6.5.2 Tính cốt thép dọc 80 6.5.3 .Tính tốn cốt đai 95 6.6 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH – KHUNG TRỤC I 97 6.6.1 Giới thiệu tổng quát 97 6.6.2 Lý thuyết tính tốn 98 6.6.3 Nội lực vách 106 6.6.4 Tính tốn cụ thể cho vách 106 6.6.5 Kết tính tốn thép vách khung trục I 108 6.6.6 Tính tốn bố trí cốt đai cho vách 112 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 114 7.1 GIỚI THIỆU CHUNG 114 7.2 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 114 Địa tầng 114 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 7.3 GIỚI THIỆU HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 115 7.3.1 Chủ đầu tư 115 7.3.2 Đơn vị thi công khảo sát 115 7.3.3 Địa điểm 115 7.3.4 Vị trí địa lý 115 7.4 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 116 7.5 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ 117 7.5.1 Phân chia đơn nguyên lớp đất 118 7.5.2 Đặc trưng tiêu chuẩn 120 7.5.3 Đặc trưng tính tốn 121 7.6 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 124 7.6.1 Lớp 124 7.6.2 Lớp 134 7.6.3 Lớp 141 7.6.4 Lớp 146 7.6.5 Lớp 153 7.6.6 Lớp 157 7.6.7 Lớp 165 7.6.8 BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ 170 THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP BÊTƠNG LY TÂM 178 8.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 178 8.1.1 Kích thước sơ 178 8.1.2 Vật liệu sử dụng cho đài cọc 178 8.1.3 Các thông số kỹ thuật cọc bêtông ly tâm 179 8.2 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI VÁCH M1 M2: 181 8.2.1 Sức chịu tải cọc: 181 8.3 Thiết kế móng m1: 191 8.3.1 Nội lực tính móng: 191 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 8.3.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 193 8.3.3 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 197 8.3.4 Kiểm tra độ lún móng cọc: 201 8.3.5 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 204 8.3.6 Kiểm tra xuyên thủng: 208 8.3.7 Tính thép cho đài móng: 209 8.4 Thiết kế móng m2: 213 8.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 215 8.4.2 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 217 8.4.3 Kiểm tra độ lún móng cọc: 221 8.4.4 Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mơ hình Winkler: 223 8.4.5 Kiểm tra xuyên thủng: 227 8.4.6 Tính thép cho đài móng: 227 8.5 tính tốn móng lõi thang: 230 8.5.1 Nội lực tính móng; 230 8.5.2 Tính tốn sức chịu tải cọc: 231 8.5.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 239 8.5.4 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 240 8.5.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 244 8.5.6 Kiểm tra xuyên thủng: 246 8.5.7 Tính thép cho đài móng: 247 8.5.8 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 251 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 254 9.1 thông số cọc khoan nhồi: 254 Vật liệu sử dụng: 254 9.1.1 Chọn kích thước sơ bộ: 254 9.2 Tính tốn móng m1: 255 9.2.1 Nội lực tính móng; 255 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 9.3 Thiết kế móng m1: 263 9.3.2 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 264 9.3.3 Kiểm tra độ lún móng cọc: 268 9.3.4 Kiểm tra xuyên thủng: 269 9.3.5 Tính thép cho đài móng: 270 9.4 tính tốn móng m2: 270 9.4.1 Nội lực tính móng: 270 9.4.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 272 9.4.3 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 275 9.4.4 Kiểm tra độ lún móng cọc: 279 9.4.5 Kiểm tra xuyên thủng: 280 9.4.6 Tính thép cho đài móng: 281 9.5 tính tốn móng lõi thang: 286 9.5.1 Nội lực tính móng; 286 9.5.2 Tính tốn sức chịu tải cọc: 287 9.5.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng: 297 9.5.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: 300 9.5.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: 304 9.5.7 Kiểm tra xuyên thủng: 306 9.5.8 Tính thép cho đài móng: 306 9.5.9 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: 309 9.6 lựa chọn phương án móng: 311 9.6.1 Điều kiện kĩ thuật: 312 9.6.2 Điều kiện thi công thời gian thi công: 312 9.6.3 Điều kiện kinh tế: 313 9.6.4 Các điều kiện khác: 313 9.6.5 Lựa chọn phương án móng: 313 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa MỤC LỤC BẢNG Bảng 2.1- Bê tông 11 Bảng 2.2- Cốt thép 11 Bảng 3.1- Trọng lượng sàn tầng đến tầng 18 15 Bảng 3.2-Hoạt tải tác dụng lên sàn 16 Bảng 3.3- Đặc điểm cơng trình 18 Bảng 3.4 - Bảng giá trị áp lực gió theo đồ phân vùng áp lực gió 18 Bảng 3.5 – Độ cao Gradient hệ số mt 19 Bảng 3.6- Bảng giá trị tải trọng gió theo phương X 20 Bảng 3.7- Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y 20 Bảng 3.8- Bảng thống kê chu kỳ tần số dao động 28 Bảng 3.9- Bảng thông số dẫn xuất 32 Bảng 3.10- Bảng giá trị tính tốn thành phần động tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ (Mode 3) 33 Bảng 3.11- Bảng giá trị tính tốn thành phần động tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ (Mode 1) 34 Bảng 3.12 - Bảng tổng hợp giá trị tính tốn tải trọng gió tác dụng lên cơng trình 35 Bảng 3.13 - Giá trị  để tính tốn  2,i 36 Bảng 4.1 -Bảng tải trọng thường xuyên lớp cấu tạo sàn hộ 38 Bảng 4.2 Bảng tải trọng tường truyền lên sàn 40 Bảng 4.3-Hoạt tải tiêu chuẩn tính tốn tác dụng sàn theo TCVN 2737:1995 40 Bảng 4.4-Hoạt tải tác dụng 41 Bảng 4.5- Hoạt tải tác dụng lên ô sàn 41 Bảng 4.6-Kết tải trọng tác dụng lên ô sàn 41 Bảng 4.7-Phân loại ô sàn từ tầng đến tầng 18 43 Bảng 4.8-Bảng nội lực ô sàn 45 Bảng 4.9-Bảng tính thép ô sàn 50 Bảng 4.10 -Bảng kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt nhịp sàn 53 Bảng 5.1 - Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên thang nghiêng 62 Bảng 5.2 - Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên chiếu tới 63 Bảng 6.1: Kết chuyển vị lệch tầng ( Story Drifts) 79 Bảng 6.2: Kết tính tốn thép dầm khung trục I 82 Bảng 6.3: Tiêu chuẩn tính tốn cốt thép cho vách 100 Bảng 6.4: Kết nội lực vách P1 107 Bảng 6.5: Kết tính tốn thép vách P1 ( 0.3 x 1.5 )m khung trục I 108 Bảng 7.1 – Thông số địa chất 116 Bảng 7.2 – Hệ số biến động tới hạn đất 119 Bảng 7.3 – Thống kê số v với độ tin hai phía v = 0.95 119 Bảng 7.4 – Giá trị t 122 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Bảng 7.5 – Bảng tổng hợp tiêu lý đất 170 Bảng 8.1 – Đặc trưng hình học cọc 179 Bảng 8.2 – Tải trọng tính tốn chân vách P6 móng M1 192 Bảng 8.3 – Phản lực đầu cọc móng M1 196 Bảng 8.4 – Thông số lớp đất mà cọc qua 199 Bảng 8.5 – Kết tính thép cho đài móng M1 213 Bảng 8.6 – Tải trọng tính tốn chân vách P6 móng M2 213 Bảng 8.7 – Phản lực đầu cọc móng M2 216 Bảng 8.8 – Thông số lớp đất mà cọc qua 219 Bảng 8.9: Kết tính lún móng M2 : 222 Bảng 8.10 – Hệ số nền, hệ số lò xo xung quanh thân cọc 224 Bảng 8.11 – Kết tính thép cho đài móng M2 230 Bảng 8.12 – Tải trọng tính tốn chân lõi thang 230 Bảng 8.13 – Đặc trưng hình học cọc 231 Bảng 8.14 – Thông số lớp đất mà cọc qua 242 Bảng 8.15 – Kết tính lún móng lõi thang 246 Bảng 8.16 – Kết tính thép cho đài móng lõi thang 251 Bảng 9.1 – Tải trọng tính tốn chân vách P6 móng M1 255 Bảng 9.2 – Tải trọng tính tốn chân vách P6 móng M1 263 Bảng 9.3 – Thông số lớp đất mà cọc qua 266 Bảng 9.4 – Tải trọng tính tốn chân vách móng M2 270 Bảng 9.5 – Phản lực đầu cọc móng M1 275 Bảng 9.6 – Thông số lớp đất mà cọc qua 277 Bảng 9.7 – Dải STRIP theo phương X, Y 281 Bảng 9.8 – Kết tính thép cho đài móng M2 286 Bảng 9.9 – Tải trọng tính tốn chân lõi thang 286 Bảng 9.10 – Phản lực đầu cọc móng lõi thang 299 Bảng 9.11 – Thông số lớp đất mà cọc qua 302 Bảng 9.12 – Kết tính thép cho đài móng lõi thang 309 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1-Vị trí cơng trình chụp từ Google Map Hình 1.2-Mặt đứng cơng trình Hình 2.1 Mặt lõi thang 14 Hình 3.1 - Các lớp cấu tạo sàn tầng – 18 15 Hình 3.2 – Các dạng dao động 24 Hình 3.3 – Mơ hình 3D cơng trình ETABS 24 Hình 3.4 – Đồ thị xác định hệ số động lực I 30 Hình 4.1 – Mặt kí hiệu thứ tự sàn tính tốn 37 Hình 4.2 – Các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình 38 Hình 5.1 – Mặt cầu thang tầng 60 Hình 5.2 – Mặt cắt cấu tạo cầu thang 61 Hình 5.3-Cấu tạo thang chiếu nghỉ ,chiếu tới 63 Hình 5.4 – Sơ đồ tính vế 64 Hình 5.5 – Sơ đồ tính vế 64 Hình 5.6 –Biểu đồ momen thang 65 Hình 5.7 – Biểu đồ lực cắt thang 65 Hình 5.8 – Phản lực gối 66 Hình 6.1: Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 71 Hình 6.2: Mặt sàn tầng điển hình ETABS 71 Hình 6.3: Khai báo vật liệu sử dụng bê tông B30 71 Hình 6.4: Khai báo tiết diện dầm 300x600 72 Hình 6.5: Khai báo tiết diện sàn dày 120mm 72 Hình 6.6: Khai báo tiết diện vách dày 300mm 72 Hình 6.7: Khai báo trường hợp tải trọng 73 Hình 6.8: Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 73 Hình 6.9: Hoạt tải tác dụng lên sàn 74 Hình 6.10: Khai báo Mass Source khối lượng tham gia dao động 74 Hình 6.11: Chia nhỏ ô sàn mess ảo 75 Hình 6.12: Thành phần tĩnh gió theo phương X 76 Hình 6.13: Thành phần tĩnh gió theo phương Y 76 Hình 6.14: Thành phần động gió theo phương X dạng dao động thứ 77 Hình 6.15: Thành phần động gió theo phương Y dạng dao động thứ 77 Hình 6.16: Mơ hình kiểm tra khơng có lỗi 77 Hình 6.17: Khung trục I mơ hình ETABS 80 Hình 6.18: Nội lực tác dụng lên vách 98 Hình 6.19: Xác định trục Momen quán tính trung tâm vách 99 Hình 6.20: Chia vách thành phần tử nhỏ 99 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Hình 9.17 – Phản lực đầu cọc phần mềm SAFE (MIN) Từ kết phần mềm SAFE ta bảng tổng hợp sau: Bảng 9.10 – Phản lực đầu cọc móng lõi thang Cọc Nc,dmax(kN) Nc,dmix(kN) 7074.253 4266.325 7077.018 4267.213 7095.78 4278.539 7130.791 4300.466 6840.507 4475.706 6172.970 5256.633 6188.124 5277.837 6881.658 4527.426 7047.813 4158.516 10 7046.609 4169.758 11 7058.916 4188.871 Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 299 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Cọc Nc,dmax(kN) Nc,dmix(kN) 12 7084.795 4215.974 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 Error! Reference source not found.Error! Reference source not found tt Nc,d max  7130.791kN  0 1.15 Rc,d   7800  7800kN n 1.15 tt Nc,d  4158.516  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 9.5.5 Kiểm tra ứng suất móng khối quy ước: Theo mục 7.4.4 Error! Reference source not found.Error! Reference source not found.độ lún móng cọc bao gồm phần biến dạng đàn hồi thân cọc lún khối móng quy ước 7600 Hình 9.18 – Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 300 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Tính góc ma sát trung bình lớp đất theo chiều dài cọc: tb   i  hi h i Bề dài bề rộng khối móng quy ước:   Lqu  L  2lc tan  tb      Bqu  B  2lc tan  tb    1.1.1.7 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 Rtc  m1m2 ABqu II  B v'  DcII   ktc Với: m1  1.2 : hệ số điều kiện làm việc m2  : hệ số điều kiện làm việc nhà ktc  : hệ số độ tin cậy  II : dung trọng lớp đất nằm đáy móng khối quy ước  v' : ứng suất hữu hiệu trọng lượng thân khối đất phía đáy khối móng quy ước  v'    i  hi 15.1 5.7  16.1 7.8  5.7  9.67  10.8  8.88  10.02  390kN / m2 cII : lực dính lớp đất nằm đáy khối móng quy ước A, B, C: hệ số tra bảng tính theo công thức phụ thuộc vào  Tra bảng ta được: Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 301 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa   25.1  A  0.78, B  4.12, C  6.67 1.1.1.8 Xác định khối móng quy ước: Bảng 9.11 – Thông số lớp đất mà cọc qua Lớp đất hi ( m )   i ( kN / m3 ) hi  i hi   i ( kN / m2 ) 14.6 4.03 5.86 61 88.5 16.1 8.03 8.03 130 129.3 5.7 26.6 10.07 181.62 57.6 10.8 18.5 9.25 199.8 99.9 26.3 10.15 78.9 30.45 651 406 Tổng tb   i  hi h i  651  12058' 50.2 Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở :  tb  130  3015' Bề dài bề rộng khối móng quy ước :   Lqu  L  2lc tan  tb   7.8   50.2  tan  3015'   13.5m     Bqu  B  2lc tan  tb   7.6   50.2  tan  3015'   13.3m   Diện tích khối móng quy ước: Aqu  Bqu  Lqu  13.3 13.5  180m2 Chiều cao khối móng quy ước : H qu  lc  hdai  50.2  2.5  52.7m Khối lượng đất khối móng quy ước : Qd  Aqu  hi   i  180  406  73080kN Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 302 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Khối lượng đất bị đài cọc chiếm chỗ : Qdc  nAp  hi i   Vdai  12  0.785  406  5.9 148.2  4699kN Khối lượng cọc đài bê tông : Qc  nAp bt lc  Wdai  12  0.785  25  50.2  25 148.2  15527kN Khối lượng tổng khối móng quy ước : Qqu  Qd  Qc  Qdc  73080  15527  4699  83908kN Tải trọng quy đáy móng quy ước : tc tc N qu  N dai  Qqu  70660  83908  145351kN 1.15 Tổng moment tâm khối móng quy ước : M tc xqu M tc yqu M xtt  H ytt H d  1.15 M ytt  H xtt H d  1.15  70328  1001 2.5  63330kN 1.15  45600  988.26  2.5  41800kN 1.15 Moment chống uốn khối móng quy ước : Lqu  Bqu Wx  Wy  Bqu  L2qu  13.5 13.32  398m3  13.3 13.52  404m3 Áp lực tiêu chuẩn khối móng quy ước : p  tc tb tc max p tc N qu Aqu  tc pmim   tc N qu Aqu tc N qu Aqu 145351  808kN / m2 180   tc M xqu Wx tc M xqu Wx   tc M yqu Wy tc M yqu Wy  808  63330 41800   1070kN / m2 398 404  808  63330 41800   546kN / m2 398 404 Sức chịu tải đất : Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 303 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Rtc   SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa m1m2 ABqu II  B v'  DcII   ktc 1.2 1   0.78 13.3 10.15  4.12  390  6.67 14.07   2167kN / m Kiểm tra điều kiện đất nền:  ptbtc  Rtc  808kN / m2  2167kN / m2  tc 2  pmax  1.2 Rtc  1070kN / m  1.2  2167  2600kN / m  tc  pmin   546kN / m  → Thỏa điều kiện 9.5.6 Kiểm tra độ lún móng cọc: tc Áp lực gây lún: P  Pgl  ptb   tr  808  390  418kN / m ptbtc  808kN / m2 : ứng suất đáy khối móng qui ước sau xây dựng  truoc   v'  390kN / m2 : ứng suất đáy khối móng qui ước trước xây dựng (ứng suất thân cao độ đáy khối móng qui ước) - Theo bảng 16 TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình: độ lún giới hạn  S gh   8cm - Chọn bề dày phân tố lớp đất tính lún: hi  1m Áp lực ban đầu (do trọng lượng thân đất gây ra) lớp đất i: P1i  ' '  bt( i )   bt( i 1)  e1i - Áp lực lớp đất I sau xây dựng móng: P2  P1i   z (i )   z ( i 1)  e2i Trong :  z (i )  koi   z ; koi : hệ số phân bố ứng suất Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 304 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP l  b koi   z  b SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa => Tra bảng Ko  P (kN / m2 ) S   Si   e1i  e2i hi   S   8(cm)  e1i 50 100 200 400 800 900 0.562 0.547 0.538 0.527 0.517 0.505 0.495 Hệ số rỗng e Bảng tính Lún theo quan hệ P - e lớp 10 11 12 Hi 1 1 1 1 1 1 z so với đáy móng 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 Ko 0.9974 0.9638 0.8819 0.7737 0.6626 0.5617 0.4755 0.4034 0.3442 0.2952 0.2553 0.2220 ứng suất thân 395.01 405.03 415.05 425.07 435.09 445.11 455.13 465.15 475.17 485.19 495.21 505.23 ứng suất gây lún 416.90 402.89 368.65 323.43 276.96 234.81 198.78 168.61 143.86 123.41 106.71 92.81 P1 P2 395.0 405.0 415.1 425.1 435.1 445.1 455.1 465.2 475.2 485.2 495.2 505.2 811.9 807.9 783.7 748.5 712.0 679.9 653.9 633.8 619.0 608.6 601.9 598.0 e1 e2 Si 0.5172 0.5038 0.5168 0.5042 0.5165 0.5055 0.5162 0.5065 0.5159 0.5076 0.5156 0.5086 0.5153 0.5094 0.5150 0.5100 0.5147 0.5104 0.5144 0.5107 0.5141 0.5109 0.5138 0.5111 tổng lún (cm) 0.0089 0.0083 0.0073 0.0064 0.0055 0.0046 0.0039 0.0033 0.0028 0.0024 0.0021 0.0018 5.75 Sau ta phân chia lớp đất đến phân tố thứ 12, ta có: 5. gl   92.81(kN )  464.05(kN / m2 )   bt z  505.2(kN / m2 ) => Vậy ta có toán thỏa mãn điều kiện độ lún Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 305 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 9.5.7 Kiểm tra xuyên thủng: Hình 9.19 – Tháp xuyên thủng hố bít cọc Kiểm tra xuyên thủng hố bít: 1400 L r 500 12 73 ho 900 R Hình 9.20 – Tháp xuyên thủng hố bít cọc Diện tích xuyên thủng: S xt   ( R  r )l   R2   r    ( 1.4  0.5 ) 1.273   1.42   0.52  10.74 Pcx  0.75  Rbt  Scx  0.75 1.65 103 10.74  13300kN  Pxt  max( P14 ,P15 )  7130kN Vậy hố bít khơng bị xun thủng 9.5.8 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  2m Bước 4: Khai báo độ cứng cọc Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 306 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 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 Hình 9.21 – Dải STRIP theo phương X(B), Y(A) Hình 9.22 – Lực cắt Moment max đài cọc theo phương X Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 307 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Hình 9.23 – Lực cắt Moment đài cọc theo phương X Hình 9.24 – Lực cắt Moment max đài cọc theo phương Y Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 308 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Hình 9.25 – Moment đài cọc theo phương Y Cắt dãy móng có bề rộng b=1m tính tốn dầm có kích thước: (bxh=1000x2500)mm Giả thuyết: a=150mm → h0 = h-a = 2500-150 = 2350mm Tính tốn cốt thép phương X: (thép lớp dùng moment Combo BAO Max) Tính tốn cốt thép điển hình cho dãy theo phương X có: Mmax = 1030kN.m M 1030 106 m    9.6 103 2  b Rbbho 119.5 1000  2350 Chiều cao tương đối vùng chịu nén:     2 m     0.034  9.7 103 Diện tích cốt thép: AS   b Rbbh0 Rs 9.7 103 19.5 1000  2350   1218mm2 365 Hàm lượng cốt thép: min  0.05%    As   R 0.519 119.5 1218   0.052%  max  R b b   2.77% b  h0 1000  2350 Rs 365 Chọn thép: Ø18a200 có: As = 1273mm2 Bảng 9.12 – Kết tính thép cho đài móng lõi thang B h0 As Cốt thép As chọn mm mm cm2 chọn cm2 1030 1000 0.0097 12.2 18a200 12.73 -730 0.0078 0.0078 8.5373 16a200 10.05 2350 0.015 0.015 16.4178 18a150 16.965 2350 0.014 0.014 15.323 18a150 16.965 m  2350 0.0096 1000 2350 1413 1000 -1360 1000 Moment X Y 9.5.9 Kiểm tra khả chịu cắt cho đài móng: Sử dụng SAFE 2016 xác điịnh lực cắt đài từ dãy Strip Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 309 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Hình 9.26- Lực cắt dãy Strip phương X Hình 9.27- Lực cắt dãy Strip phương Y Qmax  2839kN Khả chịu cắt bê tông Q0  b3 1  n  Rbt b.h0 Q0   b3(   n )Rbt  b  h0  0.6 1.3 1000  2350 103  1833kN  Qmax  2839kN Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 310 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa Bêtông không khả chịu cắt cần phải tính cốt đai Dùng đai 16 bố trí nhánh Bước đai tính tốn: Stt  Stt  Rsw n d sw b (  n ) b Rbt bh02 Qmax 290    162  11.3 1000  23502  831mm ( 2839 103 )2 Bước đai cực đại: Smax  b (  n ) b Rbt bh02 Qmax  1.5 11.2 1000  23502  3501mm 2839 103 Bước đai cấu tạo: (ứng với h =2500 mm > 450 mm) Theo điều 8.7.6 dầm có chiều cao h>2500mm h Sct   ; 500mm  500mm cho đoạn gần gối tựa (một khoảng 1/4 nhịp) 3 Khoảng cách thiết kế cốt đai: Chọn S  min(Sct ,Stt ,Smax )  500mm →Chọn S=200mm cho đoạn gần gối tựa Kết luận: Bố trí cốt đai cấu tạo 16a200 chọn phạm vi 1/4 nhịp đầu dầm Bố trí cốt đai cấu tạo 16a200 chọn phạm vi 1/2 nhịp dầm 9.6 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG: Để lựa chọn loại cọc hợp lý cần phải phân tích luận chứng kinh tế kỹ thuật tồn 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 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 311 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 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 9.6.1 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 9.6.2 Điều kiện thi công thời gian thi công: Phương án ép cọc ly tâm ứng suất trước: Sức chịu tải thiết kế: Rt,k  Rc,d  Rc ,k 2632   1695 kN 1.65 1.65 Lực ép lớn ép cọc: ep Pmax  3Rc,d  1695  5085 kN Lực ép nhỏ ép cọc: ep Pmin  1.5Rc,d  2543 kN Điều kiện: ep ep Rvl  5100kN  Pmax  5085  Pmin  2543kN  Rc,d  1695kN Nhận xét : Với điều kiện kỹ thuật thi công hai phương án móng có đầy đủ thiết bị cần thiết cho việc thi cơng móng Cọc ép ly tâm: thi công đơn giản gây chấn động làm ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh thường gặp cố trình thi công gặp phải đá ngầm, không thểép qua lớp đất cứng hay đất cát… Cọc khoan nhồi: thi cơng phức tạp cọc ép thi cơng qua lớp đất cứng, ítgặp cố q trình thi cơng khơng gây chấn động ảnh hưởng đến cơng trình xungquanh Và điều kiện cọc khoan nhồi trở nên thông dụng nước ta nên kỹthuật thi công cải tiến nhiều có máy móc đại giúp cho việc thi cơng nhanhhơn 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… Chương 9: Thiết kế móng cọc khoan nhồi Trang 312 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: Lương Văn Trọng Nghĩa 9.6.3 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, chiều cọc dài 12m, dùng xe chun 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 công 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 (