ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 MỤC LỤC CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ CƠNG TRÌNH 11 1.1 MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 11 1.2 VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CƠNG TRÌNH 11 1.2.1 Vị trí cơng trình 11 1.2.2 Điều kiện tự nhiên 12 1.2.2.1 Mùa nắng: Từ tháng 12 đến tháng có 12 1.2.2.2 Mùa mưa: Từ tháng đến tháng 11 có: 12 1.2.2.3 Hướng gió: 13 CHƯƠNG GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH 14 2.1 CƠ SỞ THỰC HIỆN 14 2.1.1 Tiêu chuẩn kiến trúc 14 2.1.2 Tiêu chuẩn kết cấu 14 2.1.3 Tiêu chuẩn điện, chiếu sang, chống sét 15 2.1.4 Tiêu chuẩn cấp thoát nước 16 2.1.5 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy 16 2.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 16 2.2.1 Quy mơ cơng trình 16 2.2.2 Chức tầng 16 2.2.3 Giải pháp lại 17 2.2.4 Giải pháp thông thoáng 17 2.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 17 2.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 17 2.4.1 Hệ thống điện 17 2.4.2 Hệ thống nước 17 2.4.2.1 Cấp nước 17 2.4.2.2 Thoát nước 17 2.4.3 Hệ thống cháy nổ 18 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 2.4.3.1 Hê thống báo cháy 18 2.4.3.2 Hệ thống chữa cháy 18 2.4.4 Thu gom xử lý rác 18 2.5 GIẢI PHÁP HOÀN THIỆN 18 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 19 3.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 19 3.1.1 Phân tích hệ kết cấu chịu lực cơng trình 19 3.1.1.1 Hệ khung 19 3.1.1.2 Hệ khung vách 19 3.1.1.3 Hệ khung lõi 19 3.1.1.4 Hệ lõi hộp 20 3.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu hệ chịu lực cho cơng trình 20 3.1.2.1 Bố trí mặt kết cấu 20 3.1.2.2 Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng 20 3.1.3 Phân tích lựa chọn hệ sàn chiu lực cho cơng trình 20 3.1.3.1 Hệ sàn sườn 20 3.1.3.2 Hệ sàn ô cờ 21 3.1.3.3 Hệ sàn không dầm 21 3.1.3.4 Hệ sàn sườn ứng lực trước 22 3.1.3.5 Sàn Composite 23 3.1.3.6 Tấm panel lắp ghép 23 3.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 24 3.2.1 Yêu cầu vật liệu cho cơng trình 24 3.2.2 Chọn vật liệu sử dụng cho cơng trình 25 3.2.2.1 Bêtông(TCXDVN 356:2005) 25 3.2.2.2 Cốt thép(TCXDVN 356:2005) 25 3.2.2.3 Vật liệu khác: 26 3.3 KHÁI QT Q TRÌNH TÍNH TỐN HỆ KẾT CẤU 26 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 3.3.1 Mơ hình tính tốn 26 3.3.2 Tải tác dụng lên cơng trình 26 3.3.2.1 Tải trọng đứng 26 3.3.2.2 Tải trọng ngang 26 3.3.3 Phương pháp tính tốn xác định nội lực 27 3.3.3.1 Mơ hình liên tục t 27 3.3.3.2 Mơ hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối) 27 3.3.3.3 Mơ hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn) 27 3.3.4 Lưa chọn cơng cụ tính tốn 27 3.3.4.1 Phần mềm ETABS v9.7.4 27 3.3.4.2 Phần mềm Microsoft Office 2013 28 CHƯƠNG SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN VÀ TẢI TRỌNG CHO KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 29 4.1 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC SÀN 29 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 30 4.2.1 Tĩnh tải 30 4.2.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo 30 4.2.1.2 Tải kết cấu bao che gây 31 4.2.2 Hoạt tải 32 4.3 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM 33 BẢNG 4.10 TẢI TRỌNG TƯỜNG PHÂN BỐ ĐỀU TRÊN DẦM 34 4.4 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CỘT 34 4.4.1 Cột 36 4.4.2 Cột biên 37 4.4.3 Cột góc 38 4.5 TẢI TRỌNG GIÓ 39 4.6 ÁP LỰC ĐẤT TÁC DỤNG VÀO TẦNG HẦM 41 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 43 5.1 CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY CÁC Ô SÀN 43 5.1.1 Chiều dày sàn chọn sơ theo công thức sau: 43 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 46 5.2.1 TĨNH TẢI 46 5.2.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo 46 5.2.1.2 Tải kết cấu bao che gây 47 5.2.2 HOẠT TẢI 48 5.3 TÍNH TỐN CỐT THÉP 50 5.3.1 Ô kê bốn cạnh 50 5.3.2 Ô dầm 54 5.4 KIỂM TRA Ô SÀN 57 5.4.1 Kiểm tra độ võng sàn phương ngàm cạnh 57 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG ĐIỂN HÌNH 59 6.1 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG TỚI TẦNG 10 59 6.1.1 cấu tạo cầu thang 59 6.1.2 xác định kích thước 59 6.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 61 6.2.1 Chiếu nghỉ 61 6.2.2 Bản thang 62 6.2.3 Tổng tải trọng 63 6.3 TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN THANG VÀ CHIẾU NGHỈ 64 6.3.1 Sơ đồ tính tốn 64 6.3.2 Xác định nội lực 65 6.3.3 Phương pháp kết cấu 65 6.3.4 Phương pháp giải sap2000 67 6.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 69 6.4.1 Tính tốn cốt thép 69 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 6.4.2 Tính momen nhịp lấy sau: 69 6.4.3 Tính momen gối lấy sau: 70 6.4.4 Bố trí cốt thép 70 6.5 TÍNH TỐN DẦM CHIẾU NGHỈ 72 6.5.1 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ 72 6.5.1.1 Sơ đồ tính toán 72 6.5.1.2 Xác định nội lực 73 6.5.1.3 Tính tốn cốt thép 73 6.5.2 Kiểm tra khả chịu cắt: 74 CHƯƠNG TÍNH TỐN KHUNG TRỤC 75 7.1 MỞ ĐẦU 75 7.2 MƠ HÌNH ETAB 77 7.3 CÁC TRƯỜNG HỢP CHẤT TẢI CHO KHUNG KHÔNG GIAN 78 7.3.1 TẢI TRỌNG 78 7.3.2 Tĩnh tải 78 7.3.2.1 Tải trọng lớp cấu tạo 78 7.3.2.2 Tải kết cấu bao che gây 79 7.3.3 Hoạt tải 80 7.4 ÁP LỰC ĐẤT TÁC DỤNG VÀO TẦNG HẦM 82 7.4.1 Tổ hợp tải trọng 84 Bảng 7.9 tổ hợp tải trọng 84 7.5 THIẾT KẾ THÉP DẦM 86 7.5.1 Tính thép dọc cho dầm etab 9.7.4 86 7.5.2 Cốt thép dọc dầm tính theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012, kết bảng tính sau: 93 Bảng 7.13 tính tồn cốt thép dầm cho khong trục 93 7.5.3 Tính tốn cốt thép ngang 97 7.5.3.1 Kiểm tra điều kiện hạn chế 97 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 7.5.3.2 Cấu tạo cốt đai 97 7.5.3.3 Tính tốn cốt đai 97 7.5.4 Kiểm tra điều kiện bố trí cốt thép 99 7.5.5 Thép đai gia cường vị trí dầm giao 100 7.6 TÍNH TỐN CỘT VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 101 7.6.1 Lý thuyết tính toán 101 7.6.1.1 Tổ hợp nội lực tính tốn 101 7.6.1.2 Trình tự tính tốn 101 7.6.2 Tính tốn bố trí cốt thép 105 7.6.2.1 Tính thép ngang 110 7.6.3 Lý thuyết kiểm tra 112 7.7 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CƠNG TRÌNH 113 CHƯƠNG ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 114 8.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 114 8.2 CÔNG TÁC HIỆN TRƯỜNG: 114 8.2.1 Công tác khoan: 114 8.2.2 Công tác lẫy mẫu: 115 8.2.3 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT): Bộ dụng cụ khoan gồm: 115 8.3 THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG: 116 8.3.1 Những vấn đề kỹ thuật khác 116 8.3.2 Điều kiện địa chất cơng trình 117 8.3.3 Chỉ tiêu lớp đất sau: 118 8.4 KIẾN NGHỊ 123 8.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 124 8.5.1 Xác định phương án móng: 124 8.5.1.1 Ưu điểm : 124 8.5.1.2 Nhược điểm : 124 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 125 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 9.1 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TỐN 125 9.1.1 Tải trọng tính tốn 125 9.1.2 Tải trọng tiêu chuẩn 125 9.2 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TỐN 126 9.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2) 127 9.3.1 Cấu tạo đài cọc cọc 127 9.3.1.1 Đài cọc 127 9.3.1.2 Cọc ép bê tông cốt thép 127 9.3.2 Xác định sức chịu tải cọc 128 9.3.2.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 128 9.3.2.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất ( phụ lục B – TCXD 205 : 1998) 128 9.3.2.2.1 Xác định sức chịu tải cực hạn ma sát Q S 129 9.3.2.2.2 Sức chịu tải cực hạn kháng mũi Qp 130 9.3.3 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên (SPT) – (phụ lục C –TCVN 205:1998) 131 9.3.4 Xác định sức chịu tải 131 9.3.5 Xác định số lượng cọc 132 9.3.5.1 Bố trí cọc đài 132 9.3.6 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 133 9.3.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 133 9.3.7.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) 134 9.3.8 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp lại 135 9.3.9 Kiểm tra đáy khối móng quy ươc 135 9.3.9.1 Kích thước khối móng quy ước 135 9.3.9.2 Trọng lượng khối móng quy ước 136 9.3.9.3 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước 137 9.3.10 kiểm tra độ lún khối móng quy ước 139 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 9.3.11 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng 141 Hình 9.3 tháp xun thủng móng M1 141 9.3.12 Kiểm tra trường hợp cẩu lắp 141 Vậy thép chọn cọc 316 phía As =6.03 thỏa mãn 142 9.3.12.1 Tính cốt thép đặt theo phương x 144 9.3.12.2 Tính cốt thép theo phương y 144 9.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC ) 145 9.4.1 Cấu tạo cọc đài cọc 145 9.4.2 Xác định sức chịu tải cọc ép 145 9.4.3 Xác định số lượng cọc 145 9.4.3.1 Bố trí cọc đài 145 9.4.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 146 9.4.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 147 9.4.5.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) 147 9.4.6 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp lại 148 9.4.7 Kiểm tra đáy khối móng quy ươc 149 9.4.7.1 Kích thước khối móng quy ước 149 9.4.7.2 Trọng lượng khối móng quy ước 150 9.4.7.3 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước 151 9.4.8 kiểm tra độ lún khối móng quy ước 153 9.4.8.1 ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước 153 9.4.9 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng 155 9.4.10 Tính tốn cốt thép đài cọc 157 9.4.10.1 Tính cốt thép đặt theo phương x 158 9.4.10.2 Tính cốt thép theo phương y 158 CHƯƠNG 10 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 159 10.1 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TỐN 159 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.1.1 Tải trọng tính tốn 159 10.1.2 Tải trọng tiêu chuẩn 159 10.2 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TỐN 160 10.3 CẤU TẠO CỌC VÀ CHIỀU CAO ĐÀI 161 10.3.1 Cấu tạo cọc 161 10.3.2 Chiều cao đài cọc 161 10.3.3 Chiều sâu đáy đài 162 10.3.4 Xác định sức chịu tải cọc 163 10.3.4.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 163 10.3.4.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất ( phụ lục B – TCXD 205 : 1998) 164 10.3.4.2.1 Xác định sức chịu tải cực hạn ma sát Q S 164 10.3.4.2.2 Sức chịu tải cực hạn kháng mũi Qp 165 10.3.5 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên (SPT) – (theo muc 3.4.2 – TCVN 195:1997) 166 10.3.6 Xác định sức chịu tải 167 10.3.7 Xác định số lượng cọc 168 10.3.7.1 Bố trí cọc đài 168 10.3.8 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 169 10.3.9 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 169 10.3.9.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) 170 10.3.10 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp lại 170 10.3.11 Kiểm tra đáy khối móng quy ươc 171 10.3.11.1 Kích thước khối móng quy ước 171 10.3.11.2 Trọng lượng khối móng quy ước 172 10.3.11.3 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước 173 10.3.12 kiểm tra độ lún khối móng quy ước 175 10.3.13 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng 177 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 10.3.14 Tính tốn cốt thép đài cọc 177 10.3.14.1 Tính cốt thép đặt theo phương x 178 10.3.14.2 Tính cốt thép đặt theo phương y 178 10.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC ) 179 10.4.1 Cấu tạo cọc đài cọc 179 10.4.2 Xác định sức chịu tải cọc ép 179 10.4.3 Xác định số lượng cọc 179 10.4.3.1 Bố trí cọc đài 179 10.4.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 180 10.4.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 181 10.4.5.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) 181 10.4.6 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp lại 182 10.4.7 Kiểm tra đáy khối móng quy ươc 183 10.4.7.1 Kích thước khối móng quy ước 183 10.4.7.2 Trọng lượng khối móng quy ước 184 10.4.7.3 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước 184 10.4.8 kiểm tra độ lún khối móng quy ước 186 10.4.9 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng 188 10.4.10 Tính tốn cốt thép đài cọc 188 10.4.10.1 Tính cốt thép đặt theo phương x 189 10.4.10.2 Tính cốt thép đặt theo phương y 189 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 10 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 bán khơng gian biến dạng tuyến tính tính tốn độ lún theo phương pháp cộng lún lớp 10.3.12 kiểm tra độ lún khối móng quy ước Độ lún móng cọc trường hợp xem độ lún khối móng quy ước Bảng 10.6 Bảng tính ứng suất thân lớp phân tố ứng suất thân Lớp đất Bề dày hi  ( kN/m3) 9.6 4.9 47.04 7.5 10.3 77.25 15.9 10.6 168.54  bt i   bt (kN / m ) 292.83 ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước  zgl0  ptbtc   bt  407.55  292.83  114.72 kN / m Chia đất khối móng quy ước thành lớp Bqu  7.3  1.46 chọn h=1.4m, xét điểm thuộc trục qua tâm móng có độ sâu z kể từ khối móng quy ước ứng suất tải trọng ngồi gây xác định theo cơng thức  zigl  K  zgl0 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 175 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 Bảng 10.7 phân bố ứng suất khối móng quy ước Bqu Z Bqu K0 Lqu  zigl  zibt kN / m2 kN / m2 Điểm Độ sâu z 1.3 114.72 292.83 1.4 1.3 0.19 0.95 108.98 303.43 2.8 1.3 0.38 0.85 97.51 314.03 4.2 1.3 0.56 0.66 75.72 324.63 5.6 1.3 0.77 0.47 53.92 335.23  gl 450.84 Lớp đất có E100-200 =8250 kN/m2 > 5000 kN/m2 , ta phải tính đến lớp phân tố có giá trị  zigl  0.2  zibt Theo phụ lục H, mục H.5, TCXD 205 : 1998, quy định độ lún trung bình lớn khơng vượt giới hạn cho phép, nhà nhiều tầng có khung hồn tồn bê tơng cốt thép giới hạn cho phép cm S1   0.8 gl 0.8 1 114.72 53.92  zi hi   (450.84   )  0.035m  3.5cm  8cm E 8250 2 Như độ lún dự báo móng thỏa điều kiện cho phép GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 176 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.3.13 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng Vẽ hình tháp nén thủng tự với góc   450 Hình 10.4 tháp xun thủng móng M1 Kiểm tra với trường hợp nén thủng tự ( góc chọc thủng 45 ) Với chiều cao đài hd = m tháp chọc thủng hình vẽ Ta thấy cọc nằm tháp chọc thủng Trong trường ta không cần kiểm tra xuyên thủng 10.3.14 Tính tốn cốt thép đài cọc Cốt thép tính tốn cho đài móng để đảm bảo khả chịu uốn đài tác dụng phản lực đầu cọc xem đài làm việc consol ngàm vào mép cột Giả thiết đài tuyệt đối cứng Tính tốn với tổ hợp tính tốn Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư n Momen ngàm phản lực đầu cọc gây với giá trị : M   d i Pi i 1 Trong đó: - di : khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến mặt ngàm - P i :phản lực đầu cọc thứ i - Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: m  M ,     2m ,  b Rbbh02 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN As   b Rbbh0 Rs TRANG 177 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 Hình 10.5 vị trí cọc đài móng M2 10.3.14.1 Tính cốt thép đặt theo phương x M   Pl i i  ( P3  P4 ) L1  (1809.46  1906.33)  0.9  3344.21kN.m m  M 3344.21   0.016  b Rbbh0 0.9 14.5 103  4.4 1.92     2m     0.016  0.016 Diện tích cốt thép dược tính theo cơng thức: As   b Rbbh0 0.016  0.9 14.5  440 190   47.82 cm Rs 365 Chọn 2218a200 (As =55.93cm2) 10.3.14.2 Tính cốt thép đặt theo phương y M   Pl i i  ( P2  P4 ) L2  (1810.46  1906.33) 1.25  4645.98kN.m m  M 4645.98   0.027  b Rbbh0 0.9 14.5 103  3.6 1.92     2m     0.027  0.027 Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: As   b Rbbh0 0.027  0.9 14.5  360 190   66.02 cm Rs 365 Chọn 24 22a 200 (As =91.2 cm2 ) GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 178 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC ) 10.4.1 Cấu tạo cọc đài cọc Cấu tạo cọc, đài cọc, chiều sâu chôn cọc đài cọc tương tự thiết kế với móng M1 10.4.2 Xác định sức chịu tải cọc ép Vì chiều sau chơn cọc giống với móng M1 sức chịu tải thiết kế móng M2 QaTK   2500kN 10.4.3 Xác định số lượng cọc Xác định sơ số lượng cọc: nc    Ntt QaTk Trong : - Ntt : lực dọc tính tốn chân cột -  : hệ số xét đến momen, chọn   1.2  1.6 nc  1.3  11573.83  5.88 2500 Vậy chọn nc =6 cọc 10.4.3.1 Bố trí cọc đài - Khoảng cách cọc theo phương X 3d = 2400 mm - Khoảng cách cọc theo phương Y 3d = 2400 mm - Khoảng cách mép cọc tới mép đài chọn 200 mm Mặt bố trí cọc hình: GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 179 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 Hình 10.6 bố trí cọc đài M2 10.4.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm Mục 3.9.3 TCXD 205 : 1998 có quy định rõ,do tương tác giữ cọc nhóm nên độ lún nhóm sức chịu tải cọc nhóm khác với cọc đơn Do cần phải ch́ú ý đến hiệu ứng nhóm cọc, cọc làm việc nhóm tác dụng ảnh hưởng lẫn làm cho khả chịu tải cọc giảm Hệ số nhóm xác định theo công thức Converse – Labarre : d  (n1  1)n2  n1 (n2  n1 )   90n1n2      arctg ( )  s Trong : + n1 =2: số hàng cọc nhóm cọc + n2 =3: số cọc hàng + s: khoảng cách từ hai cọc tính từ tâm, thiên an toàn lấy bẳng 3d=2.4 m tâm    arctg ( 0.8  (2  1)    (3  1)  )   0.78 2.4  90   Sức chịu tải nhóm cọc: Qnh  .nc Qa  0.76   2500  11700 kN  Ntt  11573.83 kN Vậy thoả điều kiện sức chịu tải nhóm cọc GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 180 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.4.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc  Pmax  Qa   Điều kiện kiểm tra:   Pmin  Chiều cao đài giả thiết ban đầu hđ = 2m Trọng lượng tính tốn đài: N d  n bt Fd hd  1.1 25   3.6   1188 kN Chuyển ngoại lực tác dụng đáy đài trọng tâm nhóm cọc (trường hợp trùng với trọng tâm đài) 10.4.5.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) - N M M tt  N0tt  Nd  11573.83  1188  12761.83 kN tt x  4.105  9.4   22.91kN.m tt y  9.145  3.94   17.03 kN.m Tải trọng tác dụng lên cọc: pitt  N n tt   M x   M y x y tt y i i tt x i i Trong đó: + n : số lượng cọc; + xi , yi : khoảng cách từ tim cọc thứ i đến trục qua trọng tâm cọc mặt phẳng đáy đài; + + M M tt x :tổng moment tính tốn đáy đài quay quanh trục x trọng tâm nhóm cọc; tt y :tổng moment tính tốn đáy đài quay quanh trục y trọng tâm nhóm cọc; GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 181 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 Bảng 10.9 giá trị phản lực đầu cọc Cọc xi (m) yi(m) xi2 yi2 x y -2.4 -2.4 5.76 5.76 23.04 34.56 2123.61 -2.4 5.76 23.04 34.56 2125.38 2.4 -2.4 5.76 5.76 23.04 34.56 2127.15 -2.4 2.4 5.76 5.76 23.04 34.56 2126.79 2.4 5.76 23.04 34.56 2128.56 2.4 2.4 5.76 5.76 23.04 34.56 2130.34 i i pi (kN)  pmax  2130.34 kN  Qa   2500kN Vậy tải trọng tác dụng lên đầu cọc thỏa:   pmin  2123.61 kN  10.4.6 Kiểm tra phản lực đầu cọc với tổ hợp lại Xét nội lực : (Ntư, Mxtư, Mymax , Qxtư, Qytư ) - N M M tt  N0tt  Nd  9706.77 1188  10894.77 kN tt x  12.848  115.99   244.8 kN.m tt y  366.652 13.41  393.47 kN.m Tải trọng lên đầu cột: tt pmin,max   N n tt   M x   M y x y tt y i i tt x i i  10894.77 393.47  2.4 244.8  2.4   pmax  1918.16 kN  Qa   2500kN    23.04 34.56   pmin  1812.43  kN Kết luận: Kiểm tra tương tự cho tổ hợp lại ta được, tải trọng truyền xuống cọc đảm bảo không vượt sức chịu tải cho phép cọc  Khơng có cọc móng chịu nhổ GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 182 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.4.7 Kiểm tra đáy khối móng quy ươc 10.4.7.1 Kích thước khối móng quy ước Theo phụ lục H, mục H.2.1 TCXD 205 : 1998, quy định ranh giới khối móng quy ước cọc xuyên qua lớp đất yếu tựa vào lớp đất cứng xác định sau: Hình 10.7 sơ đồ khối xác dinh khối móng quy ước Quan niệm cọc đất cọc làm việc đồng thời khối móng đồng đặt lớp đất bên mũi cọc Mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở:  tb 7.5 120 050  14.7  230380   40550 4  (7.5  14.7) Diện tích khối móng quy ước tính theo cơng thức: Aqu  Lqu Bqu Trong đó: + Bqu  3.6   22.2  tan(40550 )  7.4 + Lqu    22.2tan(40550 )  9.8m GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 183 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 Aqu  7.4  9.8  72.52 m2 + 10.4.7.2 Trọng lượng khối móng quy ước Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài trở lên: G1  Ad hd  bt  ( Aqu  Ad )h   3.6   25  (75.52   3.6)   4.9  1608.42 kN Trọng lượng cọc khối móng quy ước: G2  ncW   387.5  2325 kN Trọng lượng đất khối móng quy ước từ đáy đài đến đáy khối móng quy ước: G3  ( Aqu  nc Ac )  i hi   (75.52   0.5)  (8.8  4.9  7.5 10.3  14.7 10.6)  20029.29 kN Trọng lượng khối móng quy ước: G  G1  G2  G3  1608.42  2325  20029.29  23962.71kN 10.4.7.3 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi lớp đất móng khối quy ước Tải trọng quy đáy khối móng quy ước Kiểm tra với giá trị tải tiêu chuẩn, ứng với tổ hợp (Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư ) - Nqutc  10064.2  23962.71  34026.92 kN - M xtt 244.8  M  1.15  1.15  212.86 kN m tc x M tc y  M ytt  393.47  342.15 kN m 1.15 1.15 Momen chống uốn khối móng quy ước: - Wx  Wy  Lqu Bqu2 Bqu L2y  9.8  7.42  89.44m3  7.4  9.82  118.45 m3 6 Cường độ tiêu chuẩn đất đáy đài (theo QPXD 45-78) R tc  GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN m1m2 ( Ab  Bh '  DcII ) ktc TRANG 184 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 Trong đó: - ktc hệ số độ tin cây, ktc = 1,1 đặc trưng tinh toán lấy trực tiếp từ bảng thống kê - m1 = 1,2 – hệ số điều kiện làm việc đất - đất sét có độ sệt B  0.5 - m2 = 1.0 – hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước cơng trình -  =10,6 kN/m3: trọng lượng riêng đất đáy móng -  ' trọng lượng riêng đất đáy móng quy ước  h '  10.8  4.9  7.5 10.3  14.7 10.6  285.99 kN / m2 - CII = 10.5 kN/m2 ,   23 38 A 0.25 cot g     , B '  cot g     1, C  cot g cot g      A  0.6187    B  3.5786  D  5.9032   Rtc  1.2 1 (0.6187  6.79 10.6  3.5786  285.99  5.9032 10.5)  1232.68 kN / m2 1.1 ứng suất đáy khối móng quy ước: Ptbtc  tc max p - N tc 34026.92   469.2 kN / m2 Aqu 72.52 tc tc N tc M yqu M xqu 34026.92 342.15 212.86        474.82 kN / m2 Aqu Wx Wy 72.52 89.44 118.45 tc pmin  - tc tc N tc M yqu M xqu 34026.92 342.15 212.86       463.58 kN / m2 Aqu Wx Wy 72.52 89.44 118.45  ptbtc  469.2 kN / m2  Rtc  1232.68 kN / m2  tc tc  pmax  474.82kN / m  1.2 R  1479.21 kN / m  tc  pmin  463.58 kN / m   Vậy điều kiện đất thoả mãn GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 185 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2010-2014 Kiểm tra với tổ hợp cịn lại ta cho giá trị thỏa mãn điều kiện Do lớp đất đáy móng coi làm việc đàn hồi tính toán độ lún theo quan niệm biến dạng tuyến tính Trường hợp từ chân cọc trở xuống có chiều dày tương đối lớn, đáy khối quy ước có diện tích bé nên ta dùng mơ hình bán khơng gian biến dạng tuyến tính tính tốn độ lún theo phương pháp cộng lún lớp 10.4.8 kiểm tra độ lún khối móng quy ước Độ lún móng cọc trường hợp xem độ lún khối móng quy ước Bảng 10.10 Bảng tính ứng suất thân lớp phân tố ứng suất thân Lớp đất Bề dày hi ( 9.6 4.9 47.04 7.5 10.3 77.25 15.9 10.6 168.54  bt i kN/m3)   bt (kN / m ) 292.83 ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước  zgl0  ptbtc   bt  469.2  292.83  176.37 kN / m2 Chia đất khối móng quy ước thành lớp Bqu  7.4  1.48 chọn h=1.5m, xét điểm thuộc trục qua tâm móng có độ sâu z kể từ khối móng quy ước ứng suất tải trọng ngồi gây xác định theo cơng thức  zigl  K  zgl0 GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 186 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 Bảng 10.11 phân bố ứng suất khối móng quy ước Điểm Độ sâu z Bqu Z Bqu K0 Lqu  zigl  zibt kN / m2 kN / m2 1.1 176.37 292.83 1.5 1.1 0.16 0.97 171.08 303.43 3 1.1 0.32 0.84 148.15 314.03 4.5 1.1 0.49 0.66 116.40 324.63 1.1 0.64 0.51 89.95 335.23 7.5 1.1 1.01 0.38 67.02 345.83  gl 668.97 Lớp đất có E100-200 =8250 kN/m2 > 5000 kN/m2 , ta phải tình đến lớp phân tố  zigl có giá trị bt  0.2  zi Theo phụ lục H, mục H.5, TCXD 205 : 1998, quy định độ lún trung bình lớn khơng vượt q giới hạn cho phép, nhà nhiều tầng có khung hồn tồn bê tơng cốt thép giới hạn cho phép cm S1   0.8 gl 0.8 1.5 176.37 67.02  zi hi   (668.97   )  0.079m  7.9cm  8cm E 8250 2 Như độ lún dự báo móng thỏa điều kiện cho phép GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 187 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 10.4.9 Kiểm tra điề kiện xuyên thủng Vẽ hình tháp nén thủng tự với góc   450 Hình 10.8 tháp xun thủng móng M1 a) Kiểm tra với trường hợp nén thủng tự ( góc chọc thủng 45 ) Với chiều cao đài hd = m tháp chọc thủng hình vẽ Ta thấy cọc nằm tháp chọc thủng Trong trường ta không cần phải kiểm tra xuyên thủng 10.4.10 Tính tốn cốt thép đài cọc Cốt thép tính tốn cho đài móng để đảm bảo khả chịu uốn đài tác dụng phản lực đầu cọc xem đài làm việc consol ngàm vào mép cột Giả thiết đài tuyệt đối cứng Tính tốn với tổ hợp tính tốn Nmax , Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư n Momen ngàm phản lực đầu cọc gây với giá trị : M   d i Pi i 1 Trong đó: di : khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến mặt ngàm P i :phản lực đầu cọc thứ i Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: m  M ,  b Rbbh02     2m , GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN As   b Rbbh0 Rs TRANG 188 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2010-2014 Hình 10.9 vị trí cọc đài móng M2 10.4.10.1 Tính cốt thép đặt theo phương x M   Pl i i  ( P4  P5  P6 ) L1  (2126.79  2128.56  2130.34)  0.85  5427.83kN.m m  M 5427.83   0.019  b Rbbh0 0.9 14.5 103  1.92     2m     0.016  0.016 Diện tích cốt thép dược tính theo cơng thức: As   b Rbbh0 0.016  0.9 14.5  600 190   65.21cm Rs 365 Chọn 3018a200 (As =76.2cm2) 10.4.10.2 Tính cốt thép đặt theo phương y M   Pl i i  ( P3  P6 ) L2  (2127.15  2130.34) 1.95  8302.1kN.m m  M 8302.1   0.048  b Rbbh0 0.9 14.5 103  3.6 1.92     2m     0.048  0.049 Diện tích cốt thép tính theo cơng thức: As   b Rbbh0 0.049  0.9 14.5  360 190   119.83 cm Rs 365 Chọn 25 25a150 (As =122.5cm2 ) GVHD: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN TRANG 189 SVTH: ĐOÀN HUY HẢI ... 1. 1 43 16 .0 10 2 1. 1 43 20.0 10 2 1. 1 43 20.0 10 2 1. 1 43 20.0 10 2 1. 1 43 20.0 10 2 1. 1 43 20.0 10 2 1. 1 33 24.0 10 0 1. 1 33 24.0 10 0 1. 1 33 24.0 10 0 1. 1 33 4.50 50 Vậy ta chọn chiều dày sàn hs = 10 0... 1. 1 254.53 30x30 900 10 18 18 .64 6 71. 04 1. 1 509.06 30x30 900 18 18 .64 10 06.56 1. 1 763.60 30x30 900 18 18 .64 13 42.08 1. 1 10 18 .13 30x40 12 00 18 18 .64 16 77.6 1. 1 12 72.66 30x40 12 00 6 18 18 .64 2 013 .12 ... Ltường (m) Tường 10 0 Tường 200 0 0 7.6 7.4 2.5 11 .7 0 1. 6 0 0 TRANG 31 n 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1 1. 1  (kN/m3) 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 Htường Hệ số cửa (c) Tải tường gtường (kN/m2