TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM THUYẾT MINH SVTH : HÀ THANH HƯNG MSSV : 20661099 GVHD: ThS LÊ VĂN THƠNG Tp Hồ Chí Minh, Tháng 02 năm 2012 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                       GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  LỜI CẢM ƠN Qua 12 tuần làm việc với hướng dẫn thầy cô, luận văn tốt nghiệp “Cao ốc Đất Phương Nam” hồn thành Để có thành này, nỗ lực thân bảo tận tình giáo viên hướng dẫn, em cịn nhận ý kiến đóng góp nhiều người trước từ bắt đầu lúc hoàn thành luận văn Em biết ơn Th.S Lê Văn Thông, người trực tiếp hướng dẫn em thực luận văn tốt nghiệp Thầy hết lòng truyền dạy dẫn để em hồn thành cách tốt luận văn tốt nghiệp Em cảm ơn tất thầy cô khoa Xây dựng điện – Trường Đại Học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, người hướng dẫn truyền dạy kiến thức vô quý báu cho em, suốt thời gian em học trường Xin cảm ơn bạn sinh viên khóa, có hỗ trợ cần thiết cho em trình thực luận văn Sau cùng, em xin cảm ơn người có liên quan khác giúp em hồn thành luận văn tốt nghiệp Người thực luận văn Hà Thanh Hưng SVTH : Hà Thanh Hưng                                              MSSV : 20661099                                                         Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                       GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương : Tổng Quan Kiến Trúc Cơng Trình 1.1 Mở đầu 1.2 Qui mơ cơng trình 1.3 Giải pháp kiến trúc 1.4 Giao thong cơng trình 1.5 Các giải pháp kỹ thuật Chương : Thiết Kế Sàn Sường Toàn Khối 2.1 Mặt sàn điển hình 2.2 Cấu tạo sàn 2.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 2.3.1 Tĩnh tải 2.3.2 Hoạt tải 2.3.3 Tải trọng tinh tốn 2.4 Tính sàn 2.4.1 Sơ đồ tính 2.4.2 Xác định nội lực 2.4.3 Tính tốn cốt thép (theo TTGH 1) 2.4.4 Tính sàn TTGH (Độ võng khe nứt) Chương : Thiết Kế Cầu Thang 3.1 Chọn kích thước bậc thang 3.2 Cấu tạo bậc thang 3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 3.3.1 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 3.3.2 Tải trọng tác dụng lên vế thang 3.4 Tính nội lực cốt thép cầu thang 3.4.1 Tính thang 3.4.2 Tính cốt thép cho thang 3.4.3 Tính DCN DCT 3.4.3.1 tính DCN 3.4.3.2 tính DCT 3.5 Tính sàn cầu thang 3.5.1 Tải trọng 3.5.2 Tính cốt thép Chương : Thiết Kế Hồ Nước Mái 4.1 Cơng kích thước hồ nước mái 4.2 Tính tốn phần bể nước 4.2.1 Bản đáy 4.2.1.1 Tải trọng tác dụng 4.2.1.2 Tính nội lực 4.2.1.3 Tính cốt thép 4.2.2 Bản nắp 4.2.2.1 Sơ đồ tính 4.2.2.2 Tải trọng tác dụng 4.2.2.3 Tính nội lực 4.2.2.4 Tính cốt thép Trang 10 16 27 31 33 42 45 47 SVTH : Hà Thanh Hưng                                              MSSV : 20661099                                                         Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                       GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  4.2.3 Bản thành 4.2.3.1 Tải trọng tác dụng 4.2.3.2 Tính nội lực 4.2.3.3 Tính cốt thép 4.3 Tính tốn phần khung cho bể nước 4.3.1 Tải trọng tác dụng vào hệ khung 4.3.1.1 tĩnh tải 4.3.1.2 Hoạt tải 4.3.1.3 Tải trọng nước 4.3.1.4 Tải gió 4.3.2 Tính cốt thép cho dầm nắp DN1 4.3.3 Tính cốt thép cho dầm nắp DN2 4.3.4 Tính cốt thép cho dầm nắp DN3 4.3.5 Tính cốt thép cho dầm đáy DĐ1 4.3.6 Tính cốt thép cho dầm đáy DĐ2 4.3.7 Tính cốt thép cho dầm đáy DĐ3 4.3.8 Tính cốt thép cho cột Chương : Thiết Kế Khung Không Gian 5.1 Khái quát hệ kết cấu công trình 5.2 Chọn sơ tiết diện khung 5.2.1 Tiết diện dầm 5.2.2 Tiết diện cột 5.2.3 Kích thước sàn 5.2.4 Vật liệu sử dụng 5.3 Tính tải trọng 5.3.1 Tải trọng tác dụng lên sàn 5.3.2 Tải trọng tác dụng lên dầm 5.3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang 5.3.4 Tải gió tác dụng lên cơng trình 5.4 Các trường hợp tải trọng tổ hợp tải trọng 5.4.1 Các trường hợp tải 5.4.2 Các tổ hợp tải trọng 5.5 Thiết kế khung trục 5.5.1 Tính cốt thép dầm 5.5.2 Tính cốt thép cột 5.6 Tính thép cho cột điển hình 5.7 Bảng kết thép dầm 5.7.1 Bảng nội lực dầm 5.7.2 Bảng tính thép dầm 5.7.3 Bảng tính cốt đai dầm 5.8 Bảng kết thép cột 5.8.1 Bảng nội lực cột 5.8.2 Bảng tổ hợp số liệu tính cột C1 5.8.3 Bảng tổ hợp số liệu tính cột C7 5.8.4 Bảng tổ hợp số liệu tính cột C13 5.8.5 Bảng tổ hợp số liệu tính cột C19 Chương : Thiết Kế Móng Cọc Khoan Nhồi 6.1 Khái quát cọc khoan nhồi 6.2 Ưu điểm cọc khoan nhồi 6.3 Khuyết điểm cọc khoan nhồi 61 78 83 84 86 91 92 101 105 114 119 120 SVTH : Hà Thanh Hưng                                              MSSV : 20661099                                                         Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                       GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  6.4 Mặt phân loại móng 6.5 Tính tốn móng M1 122 6.5.1 Chọn vật liệu làm cọc 6.5.2 Chọn sơ thơng số cọc 6.5.3 Tính tốn sức chịu tải cọc 6.5.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 6.5.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 6.5.4 Xác định số lượng cọc bố trí đài cọc 6.5.4.1 Số lượng cọc 6.4.5.2 Bố trí cọc đài 6.5.5 Kiểm tra móng cọc 6.5.5.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 6.5.5.2 Sức chịu tải nhóm cọc 6.5.5.3 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 6.5.5.4 Kiểm tra biến dạng đất mũi cọc 6.5.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 6.5.6.1 Xác định hệ số biến dạng 6.5.6.2 Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc 6.5.6.3 Kiểm tra ổn định quanh cọc 6.5.6.4 Kiểm tra tác dụng cọc theo độ bền vật liệu 6.5.7 Tính tốn thiết kế đài cọc 6.5.7.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 6.5.7.2 Tính tốn bố trí thép cho đài 6.6 Tính tốn móng M2 146 6.6.1 Chọn vật liệu làm cọc 6.6.2 Chọn sơ thong số cọc 6.6.3 Tính tốn sức chịu tải 6.6.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 6.6.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 6.6.3.3 Sức chịu tải cho phép cọc đơn 6.6.4 Xác định số lượng cọc bố trí đài cọc 6.6.4.1 Số lượng cọc 6.6.4.2 Bố trí cọc đài 6.6.5 Kiểm tra móng cọc 6.6.5.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 6.6.5.2 Sức chịu tải nhóm cọc 6.6.5.3 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 6.6.5.4 Kiểm tra biến dạng đất mũi cọc 6.6.5.5 Kiểm tra cọc chịu trọng ngang 6.6.5.5.1 Xác định hệ số biến dạng 6.6.5.5.2 Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc 6.6.5.5.3 Kiểm tra ổn định quanh cọc 6.6.5.5.4 Kiểm tra tác dụng cọc theo độ bền vật liệu 6.6.6 Tính tốn thiết kế đài cọc 6.6.6.1 Kiểm tra điều kiện xun thủng 6.6.6.2 Tính tốn bố trí thép cho đài cọc 162 Chương : Thiết Kế Móng Cọc Ép BTCT 7.1 Khái quát cọc ép 165 7.2 Các thơng số cọc 7.3 Tính sức chịu tải cọc SVTH : Hà Thanh Hưng                                              MSSV : 20661099                                                         Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                      GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 MỞ ĐẦU Dân số ngày tăng đất đai khơng thể tăng thêm việc xây dựng chung cư, cao ốc điều khả thi để giải tốn Và điều có ý nghĩa thành phố Hồ Chí Minh – thành phố phát triển đông dân cư nước Để đáp ứng nhu cầu này, chung cư, cao ốc xây dựng có Cao ốc Đất Phương Nam – cao ốc tiện nghi sang trọng – tôn thêm vẻ đẹp phồn hoa đại thành phố Giới thiệu công trình • Tên cơng trình : CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM • Địa điểm : 243-Chu Văn An - P.12 - Q.Bình Thạnh - Tp.HCM • Đơn vị đầu tư : Công ty trách nhiệm hữu hạn Đất Phương Nam SVTH : Hà Thanh Hưng                                                MSSV : 20661099                                                               Trang 1  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                      GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thơng  1.2 QUY MƠ CƠNG TRÌNH Cơng trình Cao ốc Đất Phương Nam loại cơng trình dân dụng thiết kế theo quy mô chung sau: tầng trệt, tầng lầu sân thượng +39.20 00 00 BỂ NƯỚC +36.40 3600 3600 CĂN HỘ +22.00 CĂN HỘ +18.40 CĂN HỘ +14.80 CĂN HỘ +11.20 CĂN HỘ 3600 +25.60 CĂN HỘ 60 CĂN HỘ CĂN HỘ 60 +29.20 CĂN HỘ 00 CĂN HỘ CĂN HỘ 00 +32.80 CĂN HỘ 39200 CĂN HỘ CĂN HỘ 00 CĂN HỘ CĂN HỘ +7.60 DỊCH VỤ CÔNG CỘNG 00 TD THẨM MỸ +4.00 BEAUTY SALON NHÀ TRẺ +0.00 1500 6500 6500 6500 6500 6500 1500 32500 HÌNH 1.1 : MẶT CẮT TRỤC 1-6 SVTH : Hà Thanh Hưng                                                MSSV : 20661099                                                               Trang 2  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                      GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thơng  • Tầng : có diện tích sàn xây dựng 24 × 32.5 m2, bố trí làm khu thương mại dịch vụ gồm siêu thị nhà hàng, cafeteria, nhà trẻ, thể hình … • Tầng -10 : có diện tích sàn xây dựng 27 × 35.5 m2, bố trí làm 08 hộ tầng, thang máy, cầu thang hiểm • Sân thượng : có diện tích sàn xây dựng 27 × 35.5 m2, bố trí bồn nước mái, cầu thang hiểm • Mái khu vực cầu thang, thang máy mái BTCT 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Cơng trình có dạng hình khối trụ chữ nhật, mặt tầng có diện tích nhỏ tầng tạo nên nét đẹp đại hài hoà kiến trúc mỹ quan đô thị Khu nhà đảm bảo diện tích sử dụng phịng, độ thơng thống, vệ sinh an tồn sử dụng • Hệ thống thang hiểm bố trí cho tồn cơng trình đảm bảo an tồn cho người sử dụng cơng trình xảy cố • Mỗi hộ có phịng WC riêng biệt, đảm bảo yêu cầu sử dụng • Mặt tầng bố trí hợp lý, đảm bảo cơng sử dụng • Tận dụng mặt cơng trình tiếp xúc với thiên nhiên, mở cửa sổ lấy sáng tạo thơng thống chiếu sáng tự nhiên tốt cho phịng • Hình khối kiến trúc cơng trình đẹp, đại, mặt đứng mặt bên phù hợp với công sử dụng quy hoạch chung khu vực • Hệ thống cơ-điện (ME) hồn hảo SVTH : Hà Thanh Hưng                                                MSSV : 20661099                                                               Trang 3  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                      GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  6500 6500 6500 6500 6500 1500 900 550 600 1400 200 1400 1950 4200 300 900 1150 3400 1000 2400 4600 5600 3200 800 1700 600 2600 2600 1700 2600 900 500 3000 1200 2000 350 2500 5650 900 5650 1000 2100 2100 2500 3100 5200 1000 500 5200 550 1000 200 200 2000 1400 1000 550 8000 24000 200 700 2400 100 2400 200 C 1150 2600 2800 2000 200 1850 1600 500 100 900 2000 8000 2000 2600 200 1250 D 1500 1500 2000 2400 550 900 2600 200 600 2500 1500 600 2400 5800 3200 2600 200 550 600 A 4200 1900 300 200 2700 2600 2600 900 900 1150 2400 2000 1400 250 500 550 300 1900 900 500 600 11500 100 2000 8000 1400 1000 2600 200 2000 2900 2000 1250 300 B 700 1400 1500 1500 1500 1500 1000 6500 1200 2000 1200 1200 6500 2000 2050 2000 1250 6500 1200 2000 1200 900 1000 6500 1500 1500 1500 1400 6500 1500 32500 HÌNH 1.2 : MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH 1.4 GIAO THƠNG TRONG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG ĐỨNG Giao thơng đứng liên hệ tầng thông qua hệ thống thang máy (gồm bốn thang máy Schindler) nhằm liên hệ giao thông theo phương đứng, ngồi cịn có hệ thống cầu thang hiểm đề phịng có cố xảy Phần diện tích cầu thang hiểm thiết kế đảm bảo u cầu người nhanh, an tồn có cố xảy Hệ thống cầu thang thang máy đặt trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa đến cầu thang nhỏ 30m để giải việc lại cho người GIAO THƠNG NGANG Giải pháp lưu thơng theo phương ngang tầng hệ thống hành lang liên kết hộ, đảm bảo lưu thông ngắn gọn đến hộ Tuy nhiên diện tích hộ lớn nên diện tích cho việc lưu thơng cơng cộng bị thu hẹp SVTH : Hà Thanh Hưng                                                MSSV : 20661099                                                               Trang 4  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng                                                                                      GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thông  1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT HỆ THỐNG ĐIỆN Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng (máy phát điện 2.200 kVA), nhằm đảm bảo cho tất trang thiết bị tịa nhà hoạt động bình thường tình mạng lưới điện bị cắt đột xuất Điện phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh hoạt động liên tục Máy phát điện dự phòng đặt tầng hầm, để giảm bớt tiếng ồn rung động để không ảnh hưởng đến sinh hoạt Toàn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời thi cơng) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tường phải đảm bảo an tồn khơng qua khu vực ẩm ướt , tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng theo khu vực bảo đảm an tồn có cố xảy HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước tầng hầm qua hệ thống lắng lọc, khử mùi khử trùng, bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt tầng Các ống nước cấp PPR bền, sử dụng lâu dài, chống rò rỉ bảo đảm nguồn nước sạch, vệ sinh Các đường ống đứng qua tầng bọc hộp gen, ngầm hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa bố trí tầng HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC Nước mưa từ mái theo lỗ thu nước sênô chảy vào ống thoát nước mưa xuống Riêng hệ thống nước thải sử dụng bố trí đường ống riêng Nước thải từ tầng tập trung khu xử lý bể tự hoại đặt tầng hầm HỆ THỐNG THƠNG GIĨ CHIẾU SÁNG Các hộ hệ thống giao thơng tầng chiếu sáng tự nhiên thông qua cửa kiếng bên Ngoài hệ thống chiếu sáng nhân tạo bố trí cho cung cập cách tốt cho vị trí cần ánh sáng Tuy nhiên diện tích hộ tầng lớn nên diện tích cho việc lưu thơng cơng cộng bị thu hẹp ngồi hộ tập trung bên nên khu vực hành lang SVTH : Hà Thanh Hưng                                                MSSV : 20661099                                                               Trang 5  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   Tính tốn cốt thép : o Số liệu tính tốn : + Bêtông B25 : → Rb = 145(daN / cm ) + Thép CIII : → Rs = 3650(daN / cm ) + Chiều cao đài = 1.2m o Momen mặt ngàm phương I-I : M I − I = ( P2 + P5 ) × r = (889 + 885.53 )x 0.95 = 1685.80(kN.m) o Momen mặt ngàm phương II-II : M II − II = ( P4 + P5 ) × r = (965.27 + 885.53 )x 0.8 = 1480.64(kN.m) Bảng thể kết tính tốn sau : Mơmen h0 Fa Chọn Fa chọn μ kNm cm cm Thép cm % B 1685.80 105 48.87 16∅20 50.272 0.15 ∅20a200 L 1480.64 105 42.93 16∅20 50.272 0.15 ∅20a200 Phương SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Bố trí Trang  186  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   7.7 TÍNH TỐN MĨNG M2 Tải trọng truyền xuống móng M2 (trục 2-B1) với hệ số vượt tải n =1.15 Giá trị N max (kN ) M x (kNm) Qx (kN ) M y (kNm) Qy (kN ) Tính tốn 5599 -346.613 -57.13 -191.507 -97.02 4868.7 -301.4 -49.6 -116.8 -84.36 Tiêu chuẩn 7.7.1 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ ĐÀI CỌC 7.7.1.1 Số lượng cọc n=k N tt Qa ( Công thức [5-62] trang 318/Sách Nền Móng Thầy Châu Ngọc Ẩn ) Trong : k – hệ số kể đến momen lệch tâm, k = (1.2 ÷ 1.4) ⇒ n = 1.4 × 5599 = 6.15 (cọc) 1275 Ta chọn số lượng cọc đài : n = 7cọc 7.7.1.2 Bố trí cọc đài • Khoảng cách cọc theo phương cạnh dài : 3d = 1.2m • Khoảng cách cọc theo phương cạnh ngắn : 3d = 1.2m • Khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài : d 0.4 = = 0.2m 2 • Kích thước đài cọc : (a x b) = (3.2 x 3.2) m • Kích thước cột : (55x55) cm • Chiều cao đài cọc : hđ = 1.2m MÓNG M2 TỈ LỆ : 20 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC MĨNG M2 SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  187  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   7.7.2 KIỂM TRA MĨNG CỌC 7.7.2.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc Ta kiểm tra tải tác dụng lên cọc với tổng lực dọc tính tốn, momen theo phương (Mx , My), lực ngang theo phương (Qx , Qy) • Trọng lượng thân đài : tt N d = n × Fd × hd × γ bt = 1.1× 3.2 × 3.2 × 1.2 × (25 − 10) = 202.752(kN ) • Dời lực từ chân cột trọng tâm đáy đài cọc : ∑N ∑M ∑M tt = 5599 + 202.752 = 5801.752(kN ) tt = −364 − 22.70 × 1.2 = −391.24(kNm) tt = −191.5 + 10.63 × 1.2 = −178.7(kNm) x y • Tải trọng tác dụng lên cọc : tt max P tt tt N tt ∑ M y × xmax ∑ M x × ymax =∑ ± ± n ∑ xi ∑ yi ( Công thức [5-65] trang 319/Sách Nền Móng Thầy Châu Ngọc Ẩn ) Trong : n – số lượng cọc xmax , ymax – khoảng cách từ trục cọc chịu nén nhiều đến trục qua trọng tâm đài xi , yi – khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm đài ∑ x = (1.2 i ∑ y = (1.2 i 2 ) ) × = 8.64m + 1.22 × = 5.76m + 1.22 Pmax = 5801.75 391.2 × 1.2 178.7 × 1.2 + + = 947.5(kN ) 5.76 8.64 Pmin = Vậy : 5801.75 391.2 × 1.2 178.7 ×1.2 − − = 710.1(kN ) 5.76 8.64 Kiểm tra điều kiện : Pmax = 947.5(kN ) ≤ Qa = 1275(kN ) Pmin = 710.1(kN ) > ( Thỏa) Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ sức chịu tải tính tốn cọc nên thiết kế cọc hợp lý Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ Pmin >0 SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  188  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   7.7.2.2 Sức chịu tải nhóm cọc Theo Converse- Labarre : ⎡ m(n − 1) + n(m − 1) ⎤ ⎛d ⎞ ⎜ ⎟ ⎥ arctg ⎝ S ⎠ 90 × m × n ⎣ ⎦ η = 1− ⎢ ( Công thức [5-63] trang 318/Sách Nền Móng Thầy Châu Ngọc Ẩn ) Trong : m – số hàng cọc nhóm cọc n – số cọc hàng d – đường kính cạnh cọc S – khoảng cách cọc tính từ tâm ⎡ 3(2.33 − 1) + 2.33(3 − 1) ⎤ ⎛ 0.4 ⎞ ⇒ η = 1− ⎢ ⎜ ⎟ ⎥ arctg ⎝ 1.2 ⎠ = 0.75 90 × × 2.33 ⎣ ⎦ Sức chịu tải nhóm cọc : Qa ,n hom = η × n × Qa = 0.75 × × 1275 = 6693.75(kN ) > N tt = 5801.75(kN ) (Thỏa) 7.7.2.3 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc • Kích thước móng khối qui ước : + Chiều sâu từ đáy đài tới mũi cọc: H = 26.30 m + Góc nội ma sát : ϕtb ∑ϕ l = ∑l i i i (02038' × 5.7) + (280 06' × 3.5) + (140 00' × 7.8) + (130 24' × 8) + (29033' × 1.3) = 26.30 = 13059' + Góc truyền lực : α = ϕtb = 13059' = 30 29' + Kích thước móng khối quy ước : Bqu = (0.2 + ×1.2 + 0.2) + (2 × tg (30 29' ) × 26.30 = 6m Lqu = (0.2 + × 1.2 + 0.2) + (2 × tg (30 29' ) × 26.30 = 6m Fqu = Bqu × Lqu = × = 36(m ) • Sức chịu tải đất : Đất đáy khối móng quy ước lớp số có : ϕ = 15033' c = 36.288(kN / m ) γ w = 19.87(kN / m3 ) γ ' = 9.99(kN / m3 ) SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  189  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Tra bảng 4.7 trang 316/Sách Cơ học đất Thầy Châu Ngọc Ẩn ⇒ A = 1.1100 , B = 5.4401 , D = 7.8222 R tc = m1m2 ABqu γ + B ∑ hγ ' + Dc k ( ) ( Công thức [4-43] trang 317/Sách Cơ học đất Thầy Châu Ngọc Ẩn ) ⇒ R tc = 1.2 ×1.1 (1.1100 × × 9.84 + 5.4401× 252.41 + 7.8222 ×10.2 ) = 1822.15(kN / m2 ) 1.1 29000 1200 3000 0.000 3.29 9000 • Trọng lượng móng khối quy ước : o Trọng lượng đất móng khối quy ước từ đáy đài trở lên : Q1 = Bqu × Lqu × ⎡ (1× γ ) + (1.5 − 1) × γ ' ⎤ ⎣ ⎦ = 36 × [ (1×15.8) + (1.5 − 1) × 6.09] = 678.42(kN ) o Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài đến mũi cọc : Q2 = ( Fqu − Fcoc ) × γ ' × h = (36 − × 0.16) × 233.56 = 8146.573(kN ) Với : γ ' × h = 5.7 × 6.09 + 3.5 × 11.18 + 7.8 × 9.75 + × 8.86 + 1.3 × 9.84 = 233.56(kN / m2 ) SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  190  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   o Trọng lượng cọc (có xét đẩy nổi) : Q3 = Fcocγ bt l = × 0.16 × (25 − 10) × 26.30 = 441.84(kN ) ⇒ Trọng lượng móng khối qui ước : Q = Q1 + Q2 + Q3 = 678.42 + 8146.573 + 441.84 = 9266.833(kN ) • Tải trọng truyền xuống móng khối quy ước : ∑N = 5666.72 + 9266.833 = 14933.553(kN ) tc ∑M ∑M tc = 15.015 − 19.74 × 1.2 = −8.673(kNm) tc = 52.01 + 9.01×1.2 = 62.822(kNm) x y • Ứng suất đáy móng khối quy ước : tc tb P ∑N = tc = Fqu tc tc Pmax = Ptb + tc P =P tc tb 14933.553 = 414.82(kN / m ) 36 ∑M tc x Wx ∑M − Wx tc x + ∑M tc y Wy ∑M − Wy tc y = 414.82 + 8.673 × 62.822 × + = 416.81(kN / m ) × 62 × 62 = 414.82 − 8.673 × 62.822 × − = 412.83(kN / m ) 2 6× 6ì ã Kim tra iu kin : tc Pmax = 416.81(kN / m ) ≤ 1.2 R tc = 2186.58(kN / m ) tc Pmin = 412.83(kN / m ) ≥ ( Thỏa) P = 414.82(kN / m ) ≤ R = 1822.15(kN / m ) tc tb tc Vậy : Nền đất làm việc giai đoạn đàn hồi Đất bên đảm bảo đủ khả tiếp nhận tải cọc truyền xuống 7.7.2.4 Kiểm tra biến dạng đất mũi cọc Ta dùng tải trọng tiêu chuẩn quan niệm móng cọc đất móng khối quy ước coi móng nơng thiên nhiên Độ lún trường hợp đáy khối móng quy ước gây ( bỏ qua biến dạng thân cọc) o Chiều dài móng khối quy ước : Lqu = 6m o Chiều rộng móng khối quy ước : Bqu = 6m o Chiều cao khối móng quy ước : H qu = 26.30 + 1.2 = 27.5m SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  191  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố : o Chiều dày lớp phân tố, chọn h = 1.5m o Áp lực gây lún trung bình đáy móng khối qui ước : tc Pgl = Ptb − γ ' h = 414.82 − 252.41 = 162.41(kN / m ) o Ứng suất gây lún đáy móng : σ gl = ko × Pgl Trong : k0 – hệ số ( Tra bảng 2.4 trang 113/Sách Cơ học đất Thầy Châu Ngọc Ẩn) o Ứng suất thân đáy móng : bt σ o = 252.41(kN / m ) ⇒ σ 1bt = o Pi = i i σ bt + σ bt+1 ; bt ' bt [σ + (γ × h1.5 m )] + σ ' ; σ ibt1 = σ ibt + γ × h1.5 m + ( P2i = P i + ) i i σ gl + σ gl+1 Vì : Khi tính theo cơng thức trung bình giá trị p1i ≈ σ 1bt p2i ≈ σ 1gl + P i i i Nên để đơn giản việc tính tốn ta lấy : p1i = σ 1bt p2i = σ 1gl + P i i i o Biết P P2 lớp, dựa vào đường cong nén ta xác định trị số e1 e2 lớp o Kết thí nghiệm nén cố kết lớp đất số sau : σ (kN / m ) 25 50 100 200 400 e 0.504 0.495 0.487 0.477 0.467 o Độ lún lớp : (Công thức [3-132] trang 231/Sách Cơ học đất Châu Ngọc Ẩn) Si = e1i − e2i × hi + e1i Trong : hi – chiều dày lớp SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  192  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Bảng thể kết tính tốn sau : Z Lớp k0 σ gl σ bt p1 p2 kN / m Z Bqu kN / m kN / m kN / m e1 e2 S (m) 0.125 0.975 158.35 262.25 262.25 420.60 0.474 0.467 0.007 0.375 0.820 133.17 277.01 277.01 410.18 0.473 0.467 0.006 0.625 0.586 95.17 291.77 291.77 386.94 0.472 0.468 0.004 0.875 0.406 65.94 306.53 306.53 372.47 0.471 0.468 0.003 1.5 4.5 Taị Z = 6m : σ gl ≤ 0.2σ bt ( Thỏa ) Tổng độ lún : S = ∑ Si = 2cm ≤ S gh = 8cm ( Thỏa ) i =1 Vậy : Thỏa yêu cầu biến dạng 7.7.3 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG Lực ngang tác dụng lên đài cọc : 2 Q = Qx + Qy = 10.632 + 22.702 = 25.06(kN ) Mỗi cọc chịu lực ngang : H0 = Q 25.06 = = 3.58(kN ) n 7.7.3.1 Xác định hệ số biến dạng α bd = K × bc Eb × I (Công thức [G-6] trang 86/TCXDVN 205 : 1998) Trong : K – hệ số tỷ lệ (Tra bảng G.1trang 85/TCXDVN 205 : 1998) K = 6000(kN / m ) bc – bề rộng qui ước cọc d < 0.8m, bc = 1.5d + 0.5m = 1.5 × 0.4 + 0.5 = 1.1(m) Eb – mơđun đàn hồi ban đầu bê tông cọc : Eb = × 107 (kN / m ) SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  193  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   I – momen qn tính tiết diện ngang cọc I= bh3 0.44 = = 0.00213(m ) 12 12 ⇒ α bd = 6000 × 1.1 = 0.64(m −1 ) −3 × 10 × 2.13 × 10 7.7.3.2 Kiểm tra chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc Chiều dài tính đổi cọc đất : Le = α bd l = 0.64 × 26.30 = 16.832(m) Các chuyển vị góc xoay : δ HH = A (Công thức [G-11] trang 87/TCXDVN 205 : 1998) α Eb I bd δ HM = δ MH = δ MM = Trong : B (Cơng thức [G-12] trang 87/TCXDVN 205 : 1998) α Eb I bd C (Công thức [G-13] trang 87/TCXDVN 205 : 1998) α bd Eb I A0 , B0 , C0 : hệ số tra bảng G.2 trang 87/TCXD 205 : 1998 A0 = 2.441 ; B0 = 1.621 ; C0 = 1.751 Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình mặt đất : y0 = H 0δ HH + M 0δ HM (Công thức [G-9] trang 86/TCXDVN 205 : 1998) ψ = H 0δ MH + M 0δ MM (Công thức [G-10] trang 86/TCXDVN 205 : 1998) Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình đáy đài : Δ n = y0 + ψ 0l0 + ψ =ψ + Hl0 Ml02 + (Công thức [G-7] trang 86/TCXDVN 205 : 1998) 3Eb I Eb I Hl02 Ml0 (Công thức [G-8] trang 86/TCXDVN 205 : 1998) + Eb I Eb I Trong : l0 – chiều dài đoạn cọc, khoảng cách từ đáy đài cọc đến mặt đất, với cọc đài thấp l0 = M = M + H 0l0 = (do thành phần momen gây nén kéo dọc trục) SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  194  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Bảng thể kết tính tốn sau : H0 α bd δ HH δ MH δ MM y0 ψ0 Δn ψ kN m −1 1/kN 1/kN 1/kNm m rad m rad 3.58 0.64 1.45E 6.19E 4.28E 5.19E 2.21E 5.19E 2.21E -04 -05 -05 -04 -04 -04 -04 Ta bảng ta có : Δ n = 0.0534cm < [Δ n ] = 1cm ψ = 0.000221rad < [ψ ] = 0.002rad ( Thỏa ) Vậy : Cọc thoả mãn điều kiện chuyển vị ngang góc xoay 7.7.3.3 Kiểm tra độ ổn định quanh cọc Đối với cọc có đường kính nhỏ cơng trình ta xét (d < 0.6m) ta không cần kiểm tra ổn định đất quanh cọc 7.7.3.4 Kiểm tra tiết diện cọc theo độ bền vật liệu tác dụng đồng thời lực dọc trục, momen uốn lực ngang Mômen uốn M z (kN / m) , lực cắt Qz (kN ) tiết diện cọc tính theo cơng thức sau : M z = α bd Ebly0 A3 − α bd Eb Iψ B3 + M 0C3 + H0 α bd D3 (Công thức [G-17] trang 88/TCXDVN 205 : 1998) Qz = α bd Eb Iy0 A4 − α bd Eb Iψ B4 + α bd M 0C4 + H D4 (Công thức [G-18] trang 88/TCXDVN 205 : 1998) Trong : A3 , A4 , B3 , B4 , D3 , D4 tra bảng G.3 trang 89 TCXD 205–1998 Bảng thể kết tính tốn momen uốn sau : Z Ze A3 B3 C3 D3 M(z) 0 0 0 0.158 0.1 0 0.1 0.564 0.473 0.3 -0.004 -0.001 0.3 1.646 0.788 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 2.576 1.103 0.7 -0.057 -0.02 0.699 3.34 1.418 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 3.895 1.733 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 4.206 2.048 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 4.33 2.363 1.5 -0.559 -0.42 0.811 1.437 4.248 SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  195  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   2.678 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 4.025 2.993 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 3.676 3.308 2.1 -1.487 -1.59 -0.01 1.627 3.24 3.623 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 2.747 3.938 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 2.242 4.253 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 1.752 4.568 2.9 -3.331 -5.34 -3.852 -0.295 1.298 4.726 -3.54 -6 -4.688 -0.891 1.093 5.513 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 0.285 6.301 -1.614 -11.73 -17.92 -15.08 0.007 BIỂU ĐỒ MOMENT UỐN CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG Mz(kNm) -10 -5 10 z(m) Tính lại lượng cốt dọc cọc cấu kiện chịu uốn : h0 = 0.4 − 0.05 = 0.35(m) Từ bảng tính ta thấy : M max = 4.33(kNm) Fa = 4.33 ×104 = 0.5(cm ) 0.9 × 2800 × 35 ⇒ Fyc = × Fa = 2.0(cm ) Do :Lượng thép chọn 4φ 20 ( Fa = 12.568cm ) đủ khả chịu momen tải trọng ngang gây SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  196  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Bảng thể kết tính tốn lực cắt ngang dọc thân cọc : Z(m) 0.158 0.473 0.788 1.103 1.418 1.733 2.048 2.363 2.678 2.993 3.308 3.623 3.938 4.253 4.726 5.513 6.301 Ze 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 3.5 A4 -0.005 -0.045 -0.125 -0.245 -0.404 -0.603 -0.838 -1.105 -1.396 -1.699 -1.992 -2.243 -2.407 -2.42 -1.969 1.074 9.244 B4 0 -0.009 -0.042 -0.114 -0.243 -0.443 -0.73 -1.116 -1.613 -2.227 -2.956 -3.785 -4.683 -5.591 -6.765 -6.789 -0.358 C4 D4 1 -0.001 -0.008 0.999 -0.03 0.994 -0.082 0.98 -0.183 0.946 -0.356 0.876 -0.63 0.747 -1.036 0.529 -1.608 0.181 -2.379 -0.345 -3.379 -1.104 -4.632 -2.161 -6.143 -3.58 -8.84 -6.52 -13.692 -13.826 -15.61 -23.14 Q(z) 3.58 3.536 3.239 2.728 2.079 1.388 0.688 0.049 -0.506 -0.945 -1.276 -1.489 -1.588 -1.594 -1.519 -1.29 -0.714 0.018 BIỂU ĐỒ GIÁ TRỊ LỰC CẮT NGANG Q(kN) -2 z(m) Từ bảng tính ta thấy : Qmax = 3.58(kN ) , kiểm tra bố trí cốt đai cọc : SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  197  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   0.35 Rn bh0 = 0.35 ×145 × 40 × 35 = 71050(daN ) = 710.5(kN ) > Qmax 0.60 Rk bh0 = 0.60 × 10.5 × 40 × 35 = 8820(daN ) = 88.2(kN ) > Qmax Như : Cốt thép đai đặt theo cấu tạo φ 8a 200 7.7.4 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐÀI CỌC 7.7.4.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng a) Kiểm tra xuyên thủng từ cột xuống đài • Bề rộng đài : B = 3.2 m • Bề dài đài : L = 3.2 m • Chiều cao đài : H d = 1.2m ⇒ H = 1.2 − 0.15 = 1.05m • Bề rộng cột : bc = 0.55m • Bề dài cột : hc = 0.55m Xác định hình tháp xuyên thủng cách mở góc 450 từ mép ngồi chân cột xuống đài 550 1200 1200 45 400 1200 1200 400 Vì tháp xuyên bao trùm hết tất đầu cọc nên không cần phải kiểm tra xuyên thủng từ cột xuống đài b) Kiểm tra xuyên thủng từ cọc lên đài * Tải tác dụng lên cọc : ΣN tt ΣM y × xi ΣM xn × yi p = + + n Σxi2 Σyi2 n tt i tt tt Với : n = ; N tt = 5801.75(kN ) ; M x = −391.2(kNm) ; M y = −178.7(kNm) SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Trang  198  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thông   Cọc xi -1.2 1.2 -1.2 1.2 yi 1.2 1.2 1.2 -1.2 -1.2 -1.2 Tải P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 (kN) 943.42 958.54 973.65 959.926 946.20 961.31 976.42 * Cọc vị trí góc đài nguy hiểm cần phải kiểm tra : pxt = max( P , P3 , P5 , P7 ) = 976.42kN Pcx = 0.75Rk Sthápxuyên ( Công thức [5-77] trang 328/Sách Nền Móng Châu Ngọc Ẩn) = 0.75 × 10.5 × [2 × 105 × (40 + 105) − × (105 − 20) / 2] =174188daN = 1741.88kN > Pxt = 976.42kN Vậy : Đài đảm bảo khả xuyên thủng 7.7.4.2 Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc • Sơ đồ tính : Xem đài cọc làm việc console bị ngàm vào tiết diện qua mép cột bị uốn phản lực đầu cọc • Momen tương ứng ngàm : M = ΣPi × ri Trong : Pi – phản lực đầu cọc thứ i ri – khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i • Diện tích cốt thép tính theo cơng thức : Fa = SVTH : Hà Thanh Hưng M 0.9 Rs h0 MSSV : 20661099 Trang  199  Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Thạc sĩ Lê Văn Thơng   Tính tốn cốt thép : o Số liệu tính tốn : + Bêtơng B25 : → Rb = 145(daN / cm ) + Thép CIII : → Rs = 3650(daN / cm ) + Chiều cao đài = 1.2m o Momen mặt ngàm phương I-I : M I − I = ( P3 + P7 ) × r = (973.65 + 976.42 )x 0.95 = 1852.57(kN.m) o Momen mặt ngàm phương II-II : M II − II = ( P5 + P6 + P7 ) × r = (946.20 + 961.31+ 976.42 )x 0.8 = 2307.144(kN.m) Bảng thể kết tính tốn sau : Mơmen h0 Fa Chọn Fa chọn μ kNm cm cm Thép cm % B 1852.57 105 53.70 20∅20 62.84 0.18 ∅20a160 L 2307.15 105 66.89 18∅22 68.42 0.21 ∅22a170 Phương SVTH : Hà Thanh Hưng MSSV : 20661099 Bố trí Trang  200  ... chung cư, cao ốc xây dựng có Cao ốc Đất Phương Nam – cao ốc tiện nghi sang trọng – tôn thêm vẻ đẹp phồn hoa đại thành phố Giới thiệu cơng trình • Tên cơng trình : CAO ỐC ĐẤT PHƯƠNG NAM • Địa... trực tiếp hướng dẫn em thực luận văn tốt nghiệp Thầy hết lòng truyền dạy dẫn để em hồn thành cách tốt luận văn tốt nghiệp Em cảm ơn tất thầy cô khoa Xây dựng điện – Trường Đại Học Mở Thành phố... Trang 2  Đồ? ?án? ?tốt? ?nghiệp? ?kỹ sư? ?xây? ?dựng? ?                                                                                     GVHD : Thạc sĩ Lê  Văn Thơng  • Tầng : có diện tích sàn xây dựng 24