Đề 19 chung cư the park residence 2 (19f + 1) đồ án tốt nghiệp đại học

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG MỤC LỤC CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC .1 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH 1.1.1 Tổng quan cơng trình 1.1.2 Giải pháp kiến trúc 1.1.3 Giải pháp giao thông nội 1.1.4 Giải pháp kỹ thuật 1.2 KIẾN TRÚC CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 NHIỆM VỤ TÍNH TỐN .4 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.3.1 Kết cấu chịu lực theo phương đứng 2.3.2 Kết cấu chịu lực theo phương ngang 2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 2.5 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN DẦM VÁCH 2.5.1 chọn sơ chiều dày sàn 2.5.2 Chọn sơ tiết diện dầm 2.5.3 Chọn sơ tiết diện vách CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .8 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG .9 3.2.1 Tĩnh tải 3.2.2 Hoạt tải 11 3.2.3 Tổng tải tác dụng lên sàn 12 3.3 TÍNH TỐN Ơ SÀN THEO PHƯƠNG PHÁP TRA Ô BẢN ĐƠN 13 3.3.1 Lý thuyết tính tốn 13 3.3.2 Tính tốn cốt thép cho sàn điển hình S2 15 3.3.3 Kiểm tra độ võng sàn 21 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 24 4.1 GIỚI THIỆU VỀ CẦU THANG .24 4.2 CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU THANG 24 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 4.2.1 Mặt cắt cầu thang .24 4.2.2 Kích thước cầu thang 25 4.2.3 Kích thước dầm chiếu nghỉ thang .26 4.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 27 4.3.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 27 4.3.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 27 4.3.3 Tải trọng tác dụng lên thang .28 4.4 SƠ ĐỒ TÍNH 29 4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 30 4.5.1 Xác định nội lực thang 30 4.5.2 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 31 4.6 TÍNH TỐN CỐT THÉP 33 4.6.1 Lý thuyết tính tốn 33 4.6.2 Tính thép nhịp thang 33 4.6.3 Tính thép gối 34 4.6.4 Tính tốn cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 35 4.6.4.1 Tính tốn cốt dọc thép nhịp 35 4.6.4.2 Tính tốn cốt dọc thép gối 35 4.6.4.3 Tính tốn cốt đai 36 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 14 37 5.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN 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 38 5.2.3 Tải trọng thang 39 5.2.4 Tải trọng thang máy .40 5.2.5 Thành phần tĩnh tải trọng gió 41 5.2.6 Thành phần động tải trọng gió 44 5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 58 5.3.1 Các trường hợp tải trọng 58 5.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính tốn 58 5.4 MƠ HÌNH CƠNG TRÌNH TRONG ETABS 60 5.4.1 Mô hình tổng thể kết cấu cơng trình 60 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 5.4.2 Khai báo vật liệu tiết diện sử dụng 61 5.4.3 Khai báo trường hợp tải trọng 64 5.4.4 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 64 5.4.5 Gán tải trọng tác dụng lên cơng trình 65 5.4.6 Khai báo khối lượng tham gia dao động 67 5.4.7 Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 67 5.4.8 Chia nhỏ ô sàn 68 5.4.9 Gán tải trọng gió vào tâm cơng trình 68 5.4.10 Kiểm tra mơ hình 71 5.4.11 Giải mơ hình 71 5.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CƠNG TRÌNH .71 5.5.1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình 71 5.5.2 5.6 Kiểm tra ổn định chống lật cơng trình 72 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC 14 73 5.6.1 Nội lực tính tốn 73 5.6.2 Tính cốt thép dọc 73 5.6.3 Tính tốn cốt đai 82 5.6.4 Tính tốn đoạn neo nối chồng cốt thép 84 5.7 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH - KHUNG TRỤC 14 85 5.7.4 Giới thiệu tổng quát 85 5.7.5 Lý thuyết tính toán 85 5.7.6 Nội lực vách 92 5.7.7 Tính tốn cụ thể cho cho vách 92 5.7.8 Kết tính tốn thép vách khung trục 14 94 5.7.9 Tính tốn bố trí cốt đai cho vách 101 CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 102 6.1 Cấu tạo địa chất 102 6.2 Lý thuyết thống kê 102 6.2.1 XỬ LÝ VÀ THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỂ TÍNH TỐN NỀN MĨNG 102 6.2.2 BẢNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT HỐ KHOAN 103 6.2.3 PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT .106 6.2.3.1 Hệ số biến động 106 6.2.3.2 Quy tắc loại trừ sai số 107 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 6.2.4 ĐẶC TRƯNG TIÊU CHUẨN 108 6.2.4.1 Đại lượng vật lý (  w ,  ) 108 ' 6.2.4.2 Đặc trưng học ( C ,  ) 108 6.2.5 ĐẶC TRƯNG TÍNH TỐN 109 6.3 Kết tính tốn 110 6.3.1 THỐNG KÊ DUNG TRỌNG ĐẤT 110 6.3.1.1 Thống kê lớp đất thứ 110 6.3.1.2 Thống kê lớp đất thứ 112 6.3.1.3 Thống kê lớp đất thứ 113 6.3.1.4 Thống kê lớp đất thứ 114 6.3.1.5 Thống kê lớp đất thứ 115 6.3.1.6 Thống kê lớp đất thứ 116 6.3.1.7 Thống kê lớp đất thứ 118 6.3.1.8 Thống kê lớp đất thứ 120 6.3.1.9 Thống kê lớp đất thứ 121 6.3.2 THỐNG KÊ LỰC CẮT VÀ GÓC MA SÁT TRONG 124 6.3.2.1 Thống kê lớp đất thứ 124 6.3.2.2 Thống kê lớp đất thứ 126 6.3.2.3 Thống kê lớp đất thứ 128 6.3.2.4 Thống kê lớp đất thứ 130 6.3.2.5 Thống kê lớp đất thứ 134 6.3.2.6 Thống kê lớp đất thứ 136 6.3.2.7 Thống kê lớp đất thứ 140 6.3.2.8 Thống kê lớp đất thứ 144 6.3.2.9 Thống kê lớp đất thứ 146 6.4 Bảng tổng hợp thống kê 152 Bảng 6.42: Bảng tổng hợp tiêu thống kê 152 HIỆU CHỈNH SỐ BÚA NSPT: ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG LY TÂM 153 7.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 153 7.1.1 Kích thước sơ 153 7.1.2 Vật liệu sử dụng đài cọc 153 7.1.3 Các thông số kĩ thuật cọc bê tông ly tâm 153 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 7.2 TÍNH TỐN MĨNG M1 156 7.2.1 Nội lực tính tốn 156 7.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 157 7.2.3 Tính tốn số lượng cọc 165 7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 166 7.2.5 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 167 7.2.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 172 7.2.7 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 177 7.2.8 Tính tốn cốt thép đài móng 177 7.3 TÍNH TỐN MĨNG M2 183 7.3.1 Nội lực tính tốn 183 7.3.2 Tính tốn số lượng cọc 184 7.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng len cọc móng 185 7.3.4 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 186 7.3.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 191 7.3.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 195 7.3.7 Tính tốn cốt thép đài móng 195 7.4 TÍNH TỐN MÓNG LÕI THANG .199 7.4.1 Nội lực tính tốn 199 7.4.2 Tính tốn số lượng cọc 200 7.4.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng len cọc móng 201 7.4.4 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 203 7.4.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 208 7.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 212 7.4.7 Tính tốn cốt thép đài móng 213 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 218 8.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 218 8.1.1 Vật liệu sử dụng 218 8.1.2 Kích thước sơ 218 8.2 TÍNH TỐN MĨNG M1 218 8.2.1Nội lực tính tốn 218 8.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 219 8.2.3 Tính tốn số lượng cọc 229 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 8.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng len cọc móng 230 8.2.5 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 231 8.2.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang .236 8.2.7 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 240 8.2.8 Tính tốn cốt thép đài móng 241 8.3 TÍNH TỐN MĨNG M2 246 8.3.1 Nội lực tính toán 246 8.3.2 Tính tốn số lượng cọc 247 8.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng len cọc móng 248 8.3.4 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 249 8.3.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang .254 8.3.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 257 8.3.7 Tính tốn cốt thép đài móng 258 8.4 TÍNH TỐN MĨNG LÕI THANG 262 8.4.2 Nội lực tính tốn 262 8.4.3 Tính tốn số lượng cọc 263 8.4.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng len cọc móng 265 8.4.5 Xác định khối móng quy ước kiểm tra điều kiện ổn định 267 8.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang .272 8.4.7 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 275 8.4.8 Tính tốn cốt thép đài móng 276 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mặt đứng kiến trúc cơng trình Hình Mặt tầng hầm Hình Mặt tầng điển hình Hình Mặt chia sàn tầng điển hình Hình Cấu tạo sàn hộ Hình 3 Cấu tạo sàn vệ sinh sàn sân thượng Hình Sơ đồ tính làm việc phương cạnh ngàm 14 Hình Sơ đồ tính làm việc phương ngàm cạnh 14 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình Mặt cầu thang 24 Hình Mặt cắt cầu thang 25 Hình Mặt cắt DCN 26 Hình 4 Mơ hình tính tốn cầu thang 30 Hình Biểu đồ moment thang .30 Hình Biểu đồ lực cắt thang 31 Hình Phản lực gối tựa thang 31 Hình Mơ hình tính tốn dầm chiếu nghỉ 32 Hình Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ .32 Hình 10 Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ 32 Hình 11 Mơ hình tính tốn dầm chiếu nghỉ .32 Hình 12 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ 33 Hình 13 Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ 33 Hình Phản lực gối vế thang 39 Hình Thơng số Catalogue thang máy .40 Hình Đồ thị xác định hệ số động lực 45 Hình Sơ đồ tính consol có hữu hạn khối lượng tập trung .48 Hình 5 Sơ đồ tính tốn động lực tải trọng gió lên cơng trình 48 Hình Dạng dao động thứ - Theo phương X (Mode 1) 51 Hình Dạng dao động thứ - Theo phương Z (Mode 2) 52 Hình Dạng dao động thứ - Theo phương Y (Mode 3) 53 Hình Mơ hình tổng thể kết cấu cơng trình 60 Hình 10 Mặt sàn tầng điển hình ETABS 61 Hình 11 Khai báo vật liệu sử dụng bêtông B30 62 Hình 12 Khai báo tiết diện dầm 300 600 63 Hình 13 Khai báo tiết diện sàn dày 150mm 63 Hình 14 Khai báo tiết diện vách dày 300mm 64 Hình 15 Khai báo tiết trường hợp tải trọng 64 Hình 16 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 65 Hình 17 Trọng lượng lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn 65 Hình 18 Trọng lượng tường tác dụng lên sàn (kN/m2) .66 Hình 19 Tải trọng tường tác dụng lên dầm (kN/m) 66 Hình 20 Hoạt tải tác dụng lên sàn (kN/m2) 67 Hình 21 Khai báo Mass Source khối lượng tham gia dao động 67 Hình 22 Gán tâm cứng Diaphragm cho sàn 68 Hình 23 Chia nhỏ ô sàn cách Mesh ảo .68 Hình 24 Thành phần tĩnh gió theo phương X (GTX) 69 Hình 25 Thành phần tĩnh gió theo phương Y(GTY) 69 Hình 26 Thành phần động gió theo phương X (GDX) .70 Hình 27 Thành phần động gió theo phương Y (GDY) .70 Hình 28 Mơ hình kiểm tra khơng có lỗi .71 Hình 29 Biểu đồ bao moment dầm khung trục 14 .71 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 30 Khung trục 14 mơ hình ETABS 73 Hình 31 Nội lực tác dụng lên vách 86 Hình 32 Chia vách thành phần tử nhỏ 87 Hình 33 Sơ đồ tính vách 88 Hình 34 Biểu đồ ứng suất bêtông Biểu đồ biến dạng Quan hệ ứng suất biến dạng cốt thép theo tiêu chuẩn ACI318 BS8110 AS3600 91 Hình 35 Trình tự thiết lập biểu đồ tương tác 91 Hình 36 Biểu đồ tương tác 92 Hình 37 Mặt cắt ngang vách P1 vùng biên 93 Hình 1Catalogue cọc ly tâm ứng suất trước 155 Hình Chi tiết cọc li tâm ứng suất trước 156 Hình Biểu đồ xác định hệ số 162 Hình Mặt định vị cọc móng M1 166 Hình Bề rộng móng khối quy ước M1 168 Hình Đồ thị e-p mẫu Hk2 – 21 170 Hình 7 Khai báo vật liệu cọc 174 Hình Khai báo tiết diện cọc 174 Hình Khai báo liên kết 175 Hình 10 Biểu đồ lực cắt moment cọc móng M1 175 Hình 11 Chuyển vị đầu cọc 176 Hình 12 Tháp xuyên thủng đài móng M1 177 Hình 13 Khai báo vật liệu bê tông B30 178 Hình 14 Khai báo chiều dày đài móng 178 Hình 15 Khai báo độ cứng cọc 179 Hình 16 Mơ hình đài móg M1 gán độ cứng cọc 180 Hình 17 Vẽ dải strip bề rộng 1m theo phương x y móng M1 180 Hình 18 Momen Mmax theo phương X móng M1 181 Hình 19 Momen Mmax theo phương Y móng M1 181 Hình 20 Momen Mmin theo phương X móng M1 182 Hình 21 Momen Mmin theo phương Y móng M1 182 Hình 22 Mặt bố trí cọc móng M2 185 Hình 23 Bề rộng móng khối quy ước M2 187 Hình 24 Biểu đồ momen lực cắt cọc 193 Hình 25 Chuyển vị đầu cọc 194 Hình 26 Tháp xuyên thủng đài móng M2 195 Hình 27 Momen Mmax theo phương X móng M2 197 Hình 28 Momen Mmax theo phương Y móng M2 197 Hình 29 Momen Mmin theo phương X móng M2 198 Hình 30 Momen Mmin theo phương Y móng M2 198 Hình 31 Mặt bố trí móng cọc ép lõi thang máy 201 Hình 32 Bề rộng móng khối quy ước MLT 204 Hình 33 Biểu đồ lực cắt moment cọc 211 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 34 Chuyển vị đầu cọc .212 Hình 35 Tháp xun thủng đài móng M1 .213 Hình 36 Momen Mmax theo phương X móng MLT 215 Hình 37 Momen Mmax theo phương Y móng MLT 215 Hình 38 Momen Mmin theo phương X móng MLT 216 Hình 39 Momen Mmin theo phương Y móng MLT 217 Hình Biểu đồ xác định hệ số 226 Hình Mặt bố trí móng cọc nhồi M1 .230 Hình Bề rộng móng khối quy ước M1 232 Hình Khai báo vật liệu cọc 238 Hình Khai báo tiết diện cọc 238 Hình Khai báo liên kết 239 Hình Biểu đồ lực cắt moment cọc 239 Hình 8 Chuyển vị đầu cọc .240 Hình Tháp xuyên thủng đài móng M1 241 Hình 10 Momen Mmax theo phương X móng M1 243 Hình 11 Momen Mmax theo phương Y móng M1 243 Hình 12 Momen Mmin theo phương X móng M1 244 Hình 13 Momen Mmin theo phương Y móng M1 244 Hình 14 Mặt bố trí móng cọc nhồi M2 248 Hình 15 Bề rộng móng khối quy ước M2 250 Hình 16 Biểu đồ lực cắt moment cọc 256 Hình 17 Chuyển vị đầu cọc .257 Hình 18 Tháp xun thủng đài móng M2 .258 Hình 19 Momen Mmax theo phương X móng M2 260 Hình 20 Momen Mmax theo phương Y móng M2 260 Hình 21 Momen Mmin theo phương X móng M2 261 Hình 22 Momen Mmin theo phương Y móng M2 261 Hình 23 Mặt bố trí móng cọc khoan nhồi lõi thang máy 265 Hình 24 Bề rộng móng khối quy ước MLT .268 Hình 25 Biểu đồ lực cắt moment cọc 274 Hình 26 Chuyển vị đầu cọc .275 Hình 27 Tháp xuyên thủng đài móng MLT .276 Hình 28 Momen Mmax theo phương X móng MLT 278 Hình 29 Momen Mmax theo phương Y móng MLT 279 Hình 30 Momen Mmin theo phương X móng MLT 280 Hình 31 Momen Mmin theo phương Y móng MLT 281 MỤC LỤC BẢNG Bảng Sơ tiết diện dầm MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Bảng Tải trọng sàn hầm Bảng Tải trọng sàn hộ tầng điển hình 10 Bảng 3 Tải trọng sàn vệ sinh 10 Bảng Tải trọng sàn mái 10 Bảng Tải trọng tường tác dụng lên sàn tầng điển hình 11 Bảng Giá trị hoạt tải tác dụng lên ô sàn theo TCVN 2737-1995 12 Bảng Bảng tổng hợp tải trọng tác dụng lên ô sàn tầng điển hình 12 Bảng Hệ số tính momen 15 Bảng Tính tốn cốt thép sàn phương 17 Bảng Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 27 Bảng Tải trọng tác dụng lên thang 29 Bảng Tải trọng sàn hộ tầng điển hình 37 Bảng Tải trọng sàn hộ tầng điển hình 37 Bảng Tải trọng tường tác dụng lên sàn tầng điển hình 38 Bảng Hoạt tải phân bố sàn 38 Bảng 5 Địa điểm vị trí xây dựng cơng trình 41 Bảng Độ cao Gradient hệ số mt 42 Bảng Bảng tổng hợp giá trị tính tốn 42 Bảng Kết tính thành phần tĩnh tải trọng gió theo phương X 43 Bảng Kết tính thành phần tĩnh tải trọng gió theo phương Y 44 Bảng 10 Chu kì dao động riêng cơng trình 49 Bảng 11 Giá trị khối lượng tầng tọa độ cứng tâm khối lượng 49 Bảng 12 Giá trị tần số dao động cơng trình theo chu kì 54 Bảng 13 Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương X (Mode 3) 55 Bảng 14 Giá trị tính tốn thành phần động gió theo phương Y (Mode 1) 56 Bảng 15 Các trường hợp tải trọng 58 Bảng 16 Các tổ hợp tải trọng trung gian 58 Bảng 17 Các tổ hợp tải trọng 58 Bảng 18 Tổng hợp chuyển vị đỉnh cơng trình 72 Bảng 19 Bảng tính tốn thép dầm 75 Bảng 20 Lực cắt dầm điển hình 83 Bảng 21 Bảng hệ số xác định neo cốt thép 85 Bảng 22 Tiêu chuẩn tính tốn cốt thép cho vách 88 Bảng 23 Kết nội lực vách P1 92 Bảng 24 Kết tính tốn thép vách P1 – Khung trục 14 95 Bảng 25 Kết tính tốn thép vách P2 – Khung trục 14 98 Bảng Đặc trưng hình học cọc ( Theo đơn vị sản xuất ) 153 MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 24 Bề rộng móng khối quy ước MLT Bảng 20 Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng lớp đất Tên lớp đất Chiều dày lớp đất hi  i'  kN / m3  hi  i'  kN / m2  9.75 50.1 2 9.9 19.8 3.6 9.69 34.88 4.1 10.09 41.36 4.3 8.78 37.75 20.7 10.42 215.69 2.7 10.06 27.16  hi  i'  kN / m2  426.74 Khối lượng đất móng khối quy ước: Qd  Aqu   hi  i'  332.27  426.74  141792.89(kN) Khối lượng đất bị cọc đài chiếm chỗ: Qdc = n.Ap  hi  i' + 1' Vd = 20×0.785×426.74 + 9.75× 1114 1.5 =8952.068(kN) Khối lượng cọc đài bê tông: Qc  n.Ap  bt Lc  Wd  20  0.785  25  38  25 1114 1.5  20690(kN) CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 268 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Khối lượng tổng móng khối quy ước: Qqu = Qd + Qc – Qdc = 141792.89+ 20690 – 8952.068 = 153530.82kN) Tải trọng quy đáy móng khối quy ước: tc Nqu  Ntc  Qqu  65332.8  153530.82  218863.62  kN  Ứng suất đáy khối móng quy ước: p tc tb N  Aqu  tc  218863.62  658.6  kN / m  332.27 Tính tốn độ lún cho móng lõi thang 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) n k  k i 1 S  bp  M   i Ei Trong đó: b = Bqu =16.79 (m) chiều rộng móng hình chữ nhật M hệ số điều chình xác định theo Bảng C.2, phụ thuộc vào m m tỷ số chiều dày lớp đàn hồi H nửa chiều rộng bán kính móng chiều rộng 10m đến 15m n số phân lớp chia theo tính chịu nén phạm vi lớp đàn hồi H k hệ số xác định theo bảng C.3 lớp I, phụ thuộc vào hình dáng đáy móng, tỷ số cạnh móng hình chữ nhật n = l/b tỷ số độ sâu đáy lớp z với nửa chiều rộng móng m=2z/b hay bán kính m=z/r Ei : modun biến dạng lớp đất thứ i: Ei = 13062.46 ( kN / m ) Ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước: pgl  ptbtc    'i hi  658.6  426.74  231.86(kN / m2 ) Trong đó: ptbtc – áp lực tiêu chuẩn trung bình đất đáy móng khối quy ước ' h i i - ứng suất hữu hiệu theo phương đứng trọng lượng thân tự nhiên đất gây đáy móng khối quy ước  ' h i i  426.74(kN / m2 ) Chia đất thành lớp có chiều dày h i  0.2Bqu  3.3(m) chọn hi  0.5  m Theo mục C.1.9 (TCVN 9362:2012) ta có: H tt  H  t  b   0.15  16.79  11.5m Trong đó: Ho t đất sét lấy 9m 0.15 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 269 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Bảng Hệ số M Các giới hạn tỷ số m’=2H/B, m’=2H/r Hệ số M  m '  0.5 1.0 0.5  m '  0.95 1 m'  0.90  m'  0.80  m'  0.75 Xác định tỷ số m  H 11.5   1.4 → M  0.9 b 16.79 Bảng 25 Bảng tính lún móng M2 m= 2Z/Bqu n= Lqu/Bqu Ki 0 1.179 0.000 0.5 0.06 1.179 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 0.12 0.18 0.24 0.3 0.36 0.42 0.48 0.54 0.6 0.66 0.71 0.77 0.83 0.89 0.95 1.01 1.07 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 1.179 Z(m) K0 1.000 (kN/m2) 426.74 (kN/m2) 231.860 0.015 0.985 431.77 228.382 0.030 0.045 0.060 0.075 0.090 0.105 0.120 0.135 0.150 0.165 0.177 0.192 0.207 0.222 0.237 0.252 0.267 0.970 0.955 0.940 0.925 0.910 0.895 0.880 0.865 0.850 0.835 0.823 0.808 0.793 0.778 0.763 0.748 0.733 436.8 441.83 446.86 451.89 456.92 461.95 466.98 472.01 477.04 482.07 487.1 492.13 497.16 502.19 507.22 512.25 517.28 221.531 211.562 198.868 183.953 167.397 149.820 131.842 114.043 96.937 80.942 66.575 53.759 42.608 33.138 25.280 18.910 13.864 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 270 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9.5 SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG 1.13 1.179 0.282 0.718 522.31 9.959 Kết tính lún cho móng lõi thang S  b p M  ki  ki 1 16.79  31.86  0.9  0.282   0.075m  7.5cm Ei 13062.46 S   Si  7.5cm   S   10cm → Vậy thỏa điều kiện lún  Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy mong khối quy ước Tổng tải trọng móng khối quy ước: tc Nqu  Ntc  Qqu  65332.8  153530.82  218863.62  kN  M M tc qu ,y  M y tc  H xtc  hd  31816.66  1.011  31817.67(kN ) tc qu ,x  M xtc  H ytc  hd  2984.04  1621.85 1  4605.89(kN ) 16.792 19.79 Wx   929.81(m3 ) 19.79 16.79 Wy   1095.95(m3 ) P tc max/min  N tc qu Lqu  Bqu  M qutc W 218863.62 4605.89 31817.67    692.67(kN / m2 ) 332.27 929.81 1095.95 297380.7 4605.89 31817.67 tc  Pmin     624.7(kN / m2 ) 457.56 1418.43 1876 tc tc P P 692.67  624.7  Ptbtc  max   658.68(kN / m2 ) 2 Sức chịu tải đất đáy móng khối quy ước: mm R IItc  (A.Bqu  II  h i  'II B cII D) k tc tc  Pmax  Trong đó:   II  20.06kN / m2  Đất mũi cọc có: c II  42.3kN / m2  II  1591'  CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 271 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP    SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG m1  m2  ktc   A  0.35    1591'   B  2.43  D  4.98  mũi cọc mm R IItc  (A.Bqu  II  h i  'II B cII D) k tc 1×1 ×  0.35×16.79×10.06+426.74×2.43+42.3×4.98  =1306.74 (kN/m ) = tc  Pmax  692.67(kN / m )  1.2 RIItc  1.2 1306.74  1568.08(kN / m )   tc    Pmin  624.7(kN / m2 )   (Thỏa)  tc  tc  Ptb  658.68(kN / m )  RII  1306.74(kN / m )  Kết luận: Vậy đất mũi cọc đảm bảo điều kiện ổn định làm việc giai đoạn đàn hồi 8.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Dùng tổ hợp nội lực xô ngang lớn tải trọng tiêu chuẩn để kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang Bảng 21 Nội lực kiểm tra chuyển vị ngang cọc móng LT Trường hợp N tt M tty M ttx Q ttx Q tty  kN   kNm   kNm   kN   kN  Q = Q2x +Q2y Q Xmax -57622.6 40310.03 -13421.7 1237.589 -406.483 1302.64 Q Ymax -56713.4 -2989.38 -65597 0.270957 -2710.62 2170.6 Lực ngang tác dụng lên cọc (thiên an toàn ta bỏ qua lực dọc cọc chịu tác dụng lực ngang) Q 2170.64 Ho = = =108.53(kN) n 20 Khi tính tốn cọc chịu tải trọng ngang đất xung quanh cọc xem môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng hệ số CZ (theo mơ hình Winkler) Hệ số CZ đất Kz tính tốn theo cơng thức: Cz  (Công thức A.1 TCVN 10304:2014) C z độ sâu tiết diện cọc đất nơi xác định hệ số kể từ mặt đất trường hợp móng cọc đài cao kể từ đáy đài trường hợp móng cọc đài thấp; 𝛾𝑐 hệ số điều kiện làm việc (đối với cọc độc lập 𝛾𝑐 = 3) CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 272 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Bảng 22 Hệ số tỷ lệ K Kz Lớp đất Bề dày (m) Trạng thái Ki ( kN/m4) Lớp Sét pha ,dẻo cứng – Dẻo mềm 12000 20000 Lớp 2 Sét- Sét pha, Nửa cứng 18000 42000 Lớp 3.6 Sét pha ,dẻo cứng – Dẻo mềm 12000 42400 Lớp 4.1 Cát pha, mầu nâu vàng 12000 58800 Lớp 4.3 Sét, dẻo cứng – Dẻo mềm 12000 76000 Lớp 20.7 Cát pha 12000 158800 Lớp 2.7 Sét, Cứng - Nửa cứng 18000 169600 Cz  C Chọn khoảng cách lò xo 0.1m Độ cứng lò xo: ki = Czi  Ai Trong đó:   D 1  0.1  0.157(m ) 2 0.1 D 0.1 1     0.0785(m2 ) Diện tích lò xo cuối cùng: A  2 2 Ai : diện tích lị xo  A  0.1 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 273 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Bảng 23 Độ cứng lò xo Lớp đất Diện tích lị xo (m2) Hệ số Cz Hệ số lò xo ksi (kN/m) 0.0785 20000 1570 0.157 42000 6594 0.157 42400 6656 0.157 58800 9231 0.157 76000 11932 0.157 158800 24931 0.0785 169600 13313 Dùng phần mềm SAP2000 để xác định mơmen lực cắt chuyển vị góc xoay đầu cọc Tiến hành giải mơ hình kết quả: Qmax = 105.66 (kN) Mmax = 202.63 (kNm) Hình 25 Biểu đồ lực cắt moment cọc CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 274 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 26 Chuyển vị đầu cọc Chuyển vị: yo = 0.00094m = 0.094cm <  gh = 2cm => Cọc đảm bảo điều kiện chuyển vị (Theo mục 11.12 TCVN 10304 liên kết cứng cọc với đài trị số chuyển vị ngang cho phép =2cm.) Góc xoay :  = Đảm bảo điều kiện chống xoay cho cơng trình Kiểm tra cọc chịu cắt: Quy đổi tiết diện cọc trịn sang tiết cọc vng tương đương: Ta có: Atron = 0.785 (m2) => Cạnh cọc vuông tương đương a  0.785  0.886m h o  h  0.08  0.886  0.08  0.806  m Ta có giá trị Q max cọc chịu tải trọng ngang là: Q max = 105.66(kN) Kiểm tra điều kiện tính cốt đai : Q=0.6  R bt  b  h  0.6 1.2 103  0.886  0.806  514.1 kN   Qmax  105.66  kN  8.4.7 Kiểm tra xun thủng đài móng Vẽ hình tháp nén thủng tự với góc  = 45o Với chiều cao đài hd = 1.5m tháp xuyên thủng bao trùm hết đầu cọc ta không cần kiểm tra xuyên thủng cho đài CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 275 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 27 Tháp xun thủng đài móng MLT 8.4.8 Tính tốn cốt thép đài móng 8.4.8.1 Vật liệu  Sử dụng bê tông B30 (tương đươg M400) - Trọng lượng riêng: γ = 25 kN/𝑚3 - Cường độ chịu nén tính tốn: 𝑅𝑏 = 17× 103 kN/𝑚2 - Cường độ chịu kéo tính tốn: 𝑅𝑏𝑡 = 1.2× 103 kN/𝑚2 - Mơ đun đàn hồi: 𝐸𝑏 = 32.5 × 106 kN/𝑚2 - Hệ số điều kiện làm việc bê tông γ𝑏 =  Cốt thép loại AIII (ϕ ≥ 10) : - Cường độ chịu nén tính tốn : 𝑅𝑠 = 365 × 103 kN/𝑚2 - Cường độ chịu kéo tính tốn : 𝑅𝑠𝑐 = 365 × 103 kN/𝑚2 - Mô đun đàn hồi : 𝐸𝑠 = 20 × 107 kN/𝑚2 8.4.8.2 Tính tốn nội lực đài móng phần mềm safe v12.3.2 Khai báo độ cứng cọc Ta xem cọc lị xo có độ cứng K Độ cứng đàn hồi lò xo xác định thơng qua độ lún thí nghiệm nén tĩnh Tuy nhiên, để đơn giản ta tính độ cứng đàn hồi lị xo độ lún cọc: ( Theo phụ lục B TCVN 10304 – 2014) Ptk - Mô cọc điểm lị xo có độ cứng sơ k  S CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 276 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Trong đó: + Ptk=4538.32(kN) tải trọng thiết kế cọc + S = Sg: Độ lún sơ móng cọc xác định theo kinh nghiệm-Phụ lục B(TCVN 10304-2014) Độ lún cọc đơn tính theo kinh nghiệm s D QL  100 A  E Với D=1m đường kính cọc Q: tải trọng tác dụng lên cọc Q  Ptk  Qbt  Ptk  Ac  L   bt  4538.32  0.785  38  25  5284.07(KN) A: Diện tích tiết diện ngang cọc L: Chiều dài cọc E: Modun đàn hồi vật liệu cọc S D Q L 5284.07  38     0.0178(m) 100 A  E 100 0.785  3.25 107 - Vậy độ cứng lò xo P 4538.32 k  tk   254961(KN / m)  254.961(KN / mm) S 0.0178 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 277 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Sau chạy mơ hình ta có kết sau: Combo BAO MAX: Hình 27 Gía trị phản lực đầu cọc (Compo BAO MAX) Momen theo phương X Mmax= 1947.33 (kN.m) Hình 28 Momen Mmax theo phương X móng MLT CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 278 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Momen theo phương Y Mmax= 1962.86kN.m) Hình 29 Momen Mmax theo phương Y móng MLT CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 279 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Combo BAO MIN: Hình 30 Gía trị phản lực đầu cọc (Compo BAO MAX) Momen theo phương X Mmax= -465.72 (kN.m) Hình 31Momen Mmin theo phương X móng MLT Momen theo phương Y Mmax= -603.05 (kN.m) CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 280 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Hình 32Momen Mmin theo phương Y móng MLT 7.3.7.3 Tính tốn cốt thép Bảng 24 Tính tốn cốt thép đài móng MLT Lớp Phương Mmax (kNm) Dưới X Y X Y 1947.33 1962.86 -465.72 -603.05 Trên h0 (mm) m  As tính (mm2) μ % Chọn thép As chọn (mm2) 1400 1400 1400 1400 0.058 0.059 0.014 0.018 0.06 0.061 0.014 0.018 3929 3961 918 1191 0.35 0.35 0.09 0.09 Ø25a100 Ø25a100 Ø18a200 Ø18a200 4908 4908 1272 1272 Nhận xét phương án thi cơng móng cho cơng trình Phương án móng cọc ép: Ưu điểm: - Tốn vật liệu, sử dụng bê tơng mác cao thép cường độ lớn nên tiết kiệm chi phí thi cơng móng cho cơng trình - Độ tin cậy vào tuổi thọ cơng trình cao - Khả kiểm tra chất lượng tốt hơn, đoạn cọc ép thử lực ép ta xác định sức chịu tải cọc qua lực ép cuối - Không gây chấn động làm phá hoại vùng đất xong quanh cọc không ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh - Rút ngắn thời gian thi cơng móng cho cơng trình CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 281 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: TRƯƠNG QUANG SANG Nhược điểm: - Đối với công trình chịu tải lớn số cọc tăng lên phải tăng kích thước kéo theo chi phí thi cơng đài cọc, tiết diện cọc lớn khó ép xuống - Khơng kiểm sốt dự làm việc cảu nối cọc - Quá trình ép cọc thường xảy cố, gặp lớp đất cứng, đá mà khoan đại chất không phát - Cọc bị chối chưa đến độ sâu thiết kế, cọc bị gãy trình ép Phương án móng cọc khoan nhồi: Ưu điểm: - Có tiết diện độ sâu mũi cọc lớn nhiều so với cọc đúc sẵn, khả chịu tải lớn nhiều so với cọc đúc sẵn - Thích hợp với cơng trình lớn, tải trọng nặng , địa chất móng có địa tầng thay đổi phức tạp - Độ nghiêng lệch cọc nằm giới hạn cho phép - Số lượng cọc đài cọc ít, việc bố trí đài cọc cơng trình ngầm thi cơng dễ dàng - Tính an tồn lao động cao cọc ép Nhược điểm: - Yêu cầu kỹ thuật thi cơng cao, khó kiểm tra xác chất lượng bê tơng nhồi vào cọc - Chi phí thi cơng cao - Mơi trường thi cơng sình lấy - Chiều sâu thi công bị hạn chế giới hạn từ 120 đến 150 lần đường kính cọc Kết luận: - Căn vào mặt cắt địa chất (HK2), có lớp đất lớp đất cát có bề dày lớn lên đến 20.7m, sử dụng phương pháp cọc ép khơng khả thi, cọc bị chối chưa đến độ sâu thiết kế - Tải trọng cơng trình lớn, lớp địa tầng tương đối phức tạp Vậy ta chọn phương án móng cọc khoan nhồi cho cơng trình CHƯƠNG : THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI Trang 282 ... = 0.04 62 MI = 3 .24 20 130 0.013 0.013 68.70 10 20 0 b 92 = 0. 020 0 MII = 1.40 30 120 0.006 0.006 32. 08 10 20 0 a91 = 0. 020 9 M1 = 2. 07 19 131 0.008 0.008 70.38 20 0 a 92 = 0.0 123 M2 = 1 .22 27 123 0.005... 120 b 92 = 0.0401 MII = 22 .76 30 120 0.103 0.109 549.55 10 120 a91 = 0.0179 M1 = 0.63 19 131 0.0 02 0.0 02 21.53 20 0 a 92 = 0.0179 M2 = 0.63 27 123 0.003 0.003 22 .93 20 0 b91 = 0.0417 MI = 1.47 20 ... 10 20 0 b 92 = 0.0417 MII = 1.47 30 120 0.007 0.007 33. 72 10 20 0 a91 = 0. 020 8 M1 = 2. 51 19 131 0.010 0.010 85.61 20 0 a 92 = 0.00 92 M2 = 1. 12 27 123 0.005 0.005 40. 42 200 b91 = 0.0464 MI = 5.60 20