Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia đà phát triển, tiến hành đô thị hóa dần, sở hạ tầng cải tạo xây dựng Chính việc phát triển tiền đề cần thiết cho việc đầu tư phát triển đất nước tương lai.Và ngành xây dựng khẳng định vị trí quan trọng công cải tạo đất nước đời sống người Hiện hoạt động xây dựng diễn cách khẩn trương, ngày rộng với qui mô lớn thu hút quan tâm nhiều đối tượng, tầng lớp đặc biệt thu hút vốn đầu tư nước Tất sinh viên trường ngành kỹ thuật,sau nhiều năm học tập rèn luyện phải trải qua sát hạch cuối trước công nhận người kỹ sư xây dựng đồ án tốt nghiệp Đồ án tốt nghiệp ôn tập lớn cuối mà em sinh viên toàn trường phải thực Trong thời gian 14 tuần, với đề tài "Thiết kế chung cư cao tầng Tân Thành", em có nhiệm vụ thiết kế hạng mục công trình Với hướng dẫn, bảo thầy Phan Trường Sơn, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại kiến thức học Quá trình ôn tập đặc biệt có ích cho em trước trường, sử dụng kiến thức học vào công việc thiết kế xây dựng sau Thời gian bốn năm rưỡi học trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh kết thúc sau hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em kỹ sư trẻ tham gia vào trình xây dựng đất nước Những kiến thức có nhờ hướng dẫn dạy dỗ tận tình thầy giáo, cô giáo trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em tự tin để bắt đầu công việc kỹ sư tương lai SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn toàn thể Thầy, Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình học tập Trường Đặc biệt Thầy Cô Khoa Xây dựng điện truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tiễn quý giá cho em Trong suốt trình làm đồ án, em may mắn nhận hướng dẫn trực tiếp Thầy Phan Trường Sơn, với tâm huyết tận tình Thầy góp ý, cung cấp tài liệu tham khảo định hướng cho em suốt trình làm Thầy động viên truyền đạt thêm cho chúng em thêm kiến thức bổ ích để em ứng dụng vào đồ án Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến hướng dẫn dạy dỗ Thầy Sau em xin cảm ơn gia đình sát cánh, cổ vũ động viên, ủng hộ em vật chất lẫn tinh thần, cảm ơn tất bạn bè gắn bó giúp đỡ em suốt trình học tập, trình làm hoàn thành đồ án tốt nghiệp.Vì thời gian kiến thức hạn chế, trình làm không tránh thiếu sót, mong nhận nhận xét đánh giá quý Thầy Cô để thân dần hoàn thiện thêm kiến thức Lời cuối, em kính chúc đến toàn thể Thầy, Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh lời chúc sức khỏe hạnh phúc Xin chân thành cảm ơn! TPHCM, ngày 19 tháng năm 2012 Sinh viên thực PHẠM VŨ QUỲNH THẢO SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn MỤC LỤC CHƯƠNG 1:KIẾN TRÚC 1.1 TỔNG QUAN VỂ CÔNG TRÌNH 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC .2 1.3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN 2.1 PHÂN LOẠI CÁC LOẠI SÀN 2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SÀN 2.3 MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM - SÀN .7 2.4 TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 2.4.1 Chọn kích thước sơ cấu kiện 2.4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 2.4.3 Nguyên lý tính ô sàn 15 2.5 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO CÁC Ô SÀN .16 2.6 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 24 2.6.1 Tính độ cong nhịp tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng 24 2.6.2 Tính độ cong nhịp tác dụng ngắn hạn tải trọng dài hạn 26 2.6.3 Tính độ cong nhịp tác dụng dài hạn tải trọng dài hạn 27 2.6.4 Tính độ cong toàn phần 29 2.6.5 Tính kiểm tra độ võng tiết diện nhịp 29 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 30 3.1 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA CẦU THANG 30 3.1.1 Mặt mặt cắt cầu thang 30 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 3.1.2 Chọn sơ kích thước cầu thang 30 3.2 CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 31 3.2.1 Cấu tạo thang 31 3.2.2 Tải trọng tác dụng 32 3.3 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN THANG 33 3.3.1 Tính vế 33 3.3.2 Tính vế 36 3.4 THIẾT KẾ DẦM THANG DT .36 3.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang 36 3.4.2 Sơ đồ tính nội lực 37 3.4.3 Tính bố trí cốt thép 37 3.4.4.Tính cốt thép đai cho dầm thang DT 38 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 39 4.1 TÍNH DUNG TÍCH BỂ 39 4.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 39 4.2.1.Bê tông 39 4.2.1 Cốt thép 40 4.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 40 4.3.1 Chọn kích thước sơ 40 4.3.2 Tải trọng tác dụng 41 4.3.3 Xác định nội lực tính cốt thép 41 4.4 TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP 43 4.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm DN1 43 4.4.2 Tải trọng tác dụng lên dầm DN2: 43 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 4.4.3 Tính nội lực 43 4.4.4 Tính toán bố trí cốt thép 45 4.4.5 Tính cốt thép đai chịu lực cắt 45 4.5 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 46 4.5.1 Tải trọng tác dụng 46 4.5.2 Xác định nội lực, tính toán bố trí cốt thép .46 4.6 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY .49 4.6.1 Tải trọng tác dụng lên đáy bể 49 4.6.2 Xác định nội lực, tính toán bố trí cốt thép .49 4.7 TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY .51 4.7.1 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy DD1 51 4.7.2 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy bể DD2 .51 4.7.3 Tính nội lực 52 4.7.4 Tính bố trí cốt thép 53 4.7.5 Tính toán kiểm tra cốt đai chịu lực cắt 53 4.8 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY BỂ 56 4.8.1 Cơ sở lý thuyết .56 4.8.2 Kết tính toán bề rộng khe nứt thành đáy bể 58 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 59 5.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 59 5.1.1 Lựa chọn vật liệu 59 5.1.2.Lựa chọn phương pháp tính toán 59 5.2 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 59 5.2.1 Tiết diện dầm 60 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 5.2.2 Tiết diện cột 60 5.2.3 Chọn sơ tiết diện vách .63 5.3 CÁC BƯỚC GIẢI KHUNG TRONG PHẦN MỀM ETABS 63 5.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 72 5.4.1 Tải trọng thẳng đứng 72 5.4.2 Tải trọng ngang 75 5.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG 77 5.6 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC .79 5.7 TỔ HỢP NỘI LỰC,TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT 82 5.8 TỔ HỢP NỘI LỰC, TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM 86 5.9 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN VÁCH TRỤC 90 5.9.1 Tổng quan phương pháp tính cốt thép cho vách cứng 90 5.9.2 Tính toán bố trí cốt thép cho vách 92 5.10 TÍNH CỐT ĐAI 93 5.10.1 Cốt đai cột 93 5.10.2 Cốt đai dầm 93 5.10.3 Cốt đai vách 95 5.10.4 Kiểm tra khả chịu cắt vị trí giao dầm trực giao 95 CHƯƠNG : THIẾT KẾ MÓNG .96 6.1 HỒ SƠ ĐỊA CHẤT .96 6.2 MẶT CẮT ĐỊA CHẤT 98 6.3 GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 98 6.4 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 99 6.4.1 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI LÕI CỨNG 101 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 6.4.1.1 Xác định nội lực tính toán móng 101 6.4.1.2 Chọn vật liệu, kích thước đài, chiều sâu chôn móng tiết diện cọc 101 6.4.1.3 Sức chịu tải cọc 103 6.4.1.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 103 6.4.1.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 103 6.4.1.4 Xác định số lượng cọc 107 6.4.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 108 6.4.1.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc 109 6.4.1.7 Xác định độ lún nhóm cọc 111 6.4.1.8 Thiết kế đài cọc 112 6.4.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CỘT C10 117 6.4.2.1 Xác định nội lực tính toán móng 117 6.4.2.2 Chọn vật liệu, kích thước đài, chiều sâu chôn móng tiết diện cọc 117 6.4.2.3 Sức chịu tải cọc 120 6.4.2.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 120 6.4.2.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 120 6.4.2.4 Xác định số lượng cọc 121 6.4.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 124 6.4.2.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc 125 6.4.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 127 6.4.2.8 Thiết kế đài cọc 127 6.5 PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP 128 6.5.1 CHỌN VẬT LIỆU, KÍCH THƯỚC CỌC VÀ ĐIỀU KIỆN CẨU LẮP 129 6.5.1.1 Chọn vật liệu làm cọc 129 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 6.5.1.2 Chọn kích thước thép cọc 130 6.5.1.3 Kiểm tra cẩu, lắp cọc 130 6.5.1.3.1 Trường hợp vận chuyển cọc 130 6.5.1.3.2 Trường hợp dựng cọc 131 6.5.2 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI LÕI CỨNG 132 6.5.2.1 Xác định nội lực tính toán móng 132 6.5.2.2 Chọn chiều sâu chôn móng 133 6.5.2.3 Xác định sức chịu tải cọc 133 6.5.2.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 133 6.5.2.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 134 6.5.2.4 Xác định số lượng cọc 137 6.5.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 137 6.5.2.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc 139 6.5.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 141 6.5.2.8 Thiết kế đài cọc 142 6.5.3 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CỘT C10 148 6.5.3.1 Xác định nội lực tính toán móng 148 6.5.3.2 Chọn chiều sâu chôn móng 148 6.5.3.3 Xác định sức chịu tải cọc 149 6.5.3.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 149 6.5.3.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 149 6.5.3.4 Xác định số lượng cọc 152 6.5.3.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 153 6.5.2.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc 154 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 6.5.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 156 6.5.2.8 Thiết kế đài cọc 157 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.1 Tổng quan công trình: 1.1.1 Mục đích xây dựng công trình: Hiện nay, Bình Dương địa phương động kinh tế, thu hút đầu tư nước kinh tế phát triển nhanh, thời gian qua Bình Dương thu hút nhiều dân nhập cư từ địa phương khác Kết điều tra dân số năm 2009 cho thấy: Trong 10 năm từ 1999-2009 dân số tỉnh Bình Dương tăng gấp đôi, tỉnh có tốc độ tăng dân số cao nước với tỷ lệ tăng trung bình 7,3%/năm khu vực mật độ dân số cao nước, kinh tế không ngừng phát triển làm cho số lượng người lao động công nghiệp mức độ đô thị hoá ngày tăng, đòi hỏi nhu cầu nhà tăng theo Do việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư giải pháp tốt để đáp ứng nhu cầu nhà cho người dân, cán công tác, người nước lao động Việt Nam Kiến trúc thiết kế theo phong cách đại với chức riêng như: chợ, kios , hộ, phần giải nhu cầu chung xã hội Công trình “CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN THÀNH” em chọn làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp ngành kỹ sư xây dựng Với phương án thiết kế mà giáo viên hướng dẫn yêu cầu, đề tài giúp em ôn luyện lại kiến thức học 4.5 năm vừa qua 1.1.2 Vị trí xây dựng công trình: Chung cư nằm khu dân cư, KCN Bình Dương – xã An Bình – huyện Dĩ An – Bình Dương, giáp quận Thủ Đức – TPHCM 1.1.3 Điều kiện tự nhiên: - Tỉnh Bình Dương nằm vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với đặc trưng vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành mùa rõ rệt: + Mùa mưa từ tháng đến tháng 10 + Mùa khô từ đầu tháng 11 kết thúc vào tháng năm sau - Các yếu tố khí tượng: + Nhiệt độ trung bình năm : 260C + Nhiệt độ thấp trung bình năm: 220C + Nhiệt độ cao trung bình năm : 300C + Lượng mưa trung bình : 1000 – 1800 mm/năm SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn Bước 5: Mô hình SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 146 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn Bước 6: Chia dải Bước 7: Xuất nội lực NỘI LỰC DẢI A SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 147 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn NỘI LỰC DẢI B Bước 8:Tính toán bố trí cốt thép cho đài móng: - Chọn chiều cao lớp bảo vệ a = 100mm - ho =1600-200=1400(mm) - Các công thức tính toán cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 αm = M ; R b × γ b × b × h0 ξ = − − 2α m ; As = ξ × γ b × R b × b × h0 Rs - Kiểm tra hàm lượng cốt thép : μ = 0.05 ≤ μ = μ max = ξ r × γ b × Rb Rs As ξ × γ × Rb ≤ μmax = r b b × h0 Rs = 3.8% (đối với thép AI); μ max = ξ r × γ b × Rb Rs = 3% (đối với thép AII) Bảng tính cốt thép cho đài STRIP A ho M M (kNm) (kNm/m) (m) 610 1.4 1.75 1067 -25 14 1.4 1.75 1.225 529 432 1.4 1.225 -25 20 1.4 b (m) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo αm 0.020 0.000 0.014 0.001 ξ 0.021 0.000 0.015 0.001 MSSV : 20761265 Ast (mm2) 1572 36 1110 52 chọn d20a180 d18a200 d20a180 d18a200 Asc μ(%) (mm2) 1885.2 0.13 1272.5 0.09 1885.2 0.13 1272.5 0.09 Trang 148 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng B 1.75 1.75 1.225 1.225 GVHD : TS Phan Trường Sơn 1041 -22 655 -8 595 13 535 1.4 1.4 1.4 1.4 0.020 0.000 0.018 0.000 0.020 0.000 0.018 0.000 1533 32 1376 17 d20a180 d18a200 d20a180 d18a200 1885.2 1272.5 1885.2 1272.5 0.13 0.09 0.13 0.09 6.5.3 Thiết kế móng cột C10: 6.5.3.1 Xác định nội lực tính toán móng: - Để thiết kế móng lõi cứng cần phải xác định nội lực chân lõi cứng Kết nội lực chân lõi cứng xác định phần mềm ETABS - tổ hợp nội lực truyền xuống móng nguy hiểm nhất: + Tổ hợp 1: Nmax, |Mx| tu, |My| tu + Tổ hợp 2: |Mx|max, Ntu, |My|tu + Tổ hợp 3: |My|max, Ntu, |Mx|tu Tổ hợp N (kN) |Mx| (kNm) |My| (kNm) Tổ hợp 6454.36 10.258 22.761 Tổ hợp 4381.07 228.127 6.311 Tổ hợp 4155.83 76.677 103.915 - Để thiết kế móng chọn tổ hợp 1: Tổ hợp N (kN) |Mx| (kNm) |My| (kNm) 6454.36 10.258 22.761 Qmax = 96.48 kN 6.5.3.2 Chọn chiều sâu chôn móng: - Chọn sơ bộ: Bđ = Lđ = 3m Hđ = 1.4m - Chiều sâu chôn móng (đài): hm ≥ hmin ϕ tt × Qmax 110 × 96.48 o = 0.7 × tg (45 − ) × = 0.7 × tg (45 − )× = 1.3(m) γ '× Bd 2 10 × o => hm > hmin =1.3(m) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 149 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn => Chọn hm = (m) (tính từ mặt đất tự nhiên) 6.5.3.3 Xác định sức chịu tải cọc: 6.5.3.3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu: - Sức chịu tải cọc theo vật liệu tính theo công thức sau: Q vl =φ×(R s ×As +R b ×A p ) - Trong đó: φ : hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh, tính φ theo công thức kinh nghiệm: ϕ = 1.028 − 0.0000288λ − 0.0016λ λ : độ mảnh cọc, λ= lo r Với: r : bán kính cọc tròn cạnh cọc vuông, r = 0.35m lo = μ L : chiều dài tính toán cọc (m) L : chiều dài thực cọc bắt đầu ép cọc, L = 8m μ : hệ số phụ thuộc vào liên kết hai đầu cọc μ = 0.7 với điều kiện thi công ép cọc cọc ép từ mặt đất xuống, đầu cọc ngàm máy ép cọc mũi cọc nằm đất Sơ đồ tính đầu ngàm đầu khớp => lo = 0.7 x = 5.6(m) λ= 5.6 = 16 0.35 ϕ = 1.028 − 0.0000288 ×162 − 0.0016 ×16 = 0.995 As = 1018mm2 = 10.18x10-4m2 ; Rs = 280000(KN/m2) Ap = 0.35x0.35 = 0.1225m2 ; Rb = 17000 (KN/m2) => Qvl = 0.995 x (280000 x 10.18 x 10-4 + 17000 x 0.1225) = 2356 (kN) 6.5.3.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền: SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 150 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 6.5.3.3.2.1 Theo tiêu lý đất (phụ lục A, TCXDVN 205-1998, trang 66): - Sức chịu tải cho phép cọc đơn: Qa = Q tc K tc Trong đó:Ktc : hệ số an toàn, Ktc = 1.4 (theo mục A1, TCXDVN 205-1998) Qtc : sức chịu tải tiêu chuẩn tính theo đất cọc đơn Q tc = m(m R q m Fc + u c ∑ m f f si Li ) m : hệ số điều kiện làm việc đất, m = mR : hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc, mR = 1.1(bảng A3-TCXD 205-1998) qm : cường độ chịu tải mũi cọc, qm = 3750 (kN/m2) với Zm = 29.25(m) tra bảng cát mịn uc: chu vi cọc, uc = × 0.35 = 1.4 (m) mf : hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc (bảng A3-TCXDVN 2051998) Với lớp đất đất cát, mf = fsi: cường độ chịu tải mặt bên cọc (nội suy theo bảng A2, TCXDVN 2051998) LLỚP LLỚP Li mfxfsixli (kN/m) 86 (m) 43 2 45 90 11 47 94 13 49 98 0.2 13.1 49 9.8 15.2 51 102 17.2 53 106 19.2 55 110 21.2 57 114 10 23.2 59 118 MSSV : 20761265 (kN/m ) fsi NHỎ SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo (m) Zi Trang 151 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 11 25.2 61 122 12 27.2 63 126 13 27.7 64 51.2 Σ 1227 Vậy sức chịu tải tiêu chuẩn cọc đơn: Qtc=1x(1.1x3750x0.1225+1.4x1227)=2223.11(kN) ⇒ Q a1 = Q tc 2223.11 = = 1588(kN) K tc 1.4 6.5.3.3.2.2 Theo tiêu cường độ đất (phụ lục B, TCXDVN 205-1998): -Sức chịu tải cực hạn cọc đơn: Q u = Qs + Q p Trong đó: Qs : sức chịu tải cực hạn cọc đơn ma sát bên Qp : sức chịu tải cực hạn cọc đơn lực chống ¾ Tính Qs Qs = u c ∑ f si Li Trong đó: f si = ca + K s σ zibt tgϕa ca: lực dính thân cọc đất, ca = c Ks: hệ số áp lực ngang K s = 1.3(1 − sin ϕ ) σ zibt : ứng suất hữu hiệu lượng thân đất tính lớp đất ϕa : góc ma sát cọc đất nền, ϕa = ϕ LỚP Điểm Zi(m) 5.9 14.2 14.2 29.2 γ' 10.2 9.7 σ zibt 0.0 84.7 84.7 228.2 σbtgiua φa Ks Ca fsi fsi Lsi 42.3 30.0 0.7 3.2 18.1 150.4 156.4 28.0 0.7 57.4 1193.3 Σ= 1343.7 => Qs = 1343.7 x1.4=1881.2(kN) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 152 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn ¾ Tính Qp Qp = q p × A p Trong đó: ' q p = σ vp × N q = γ ' Zm × N q σ vp' = γ ' Zm : ứng suất hữu hiệu đất độ sâu tính toán ma sát bên tác dụng lên cọc Nq: hệ số sức chịu tại, xác định theo hình B.3(TCXDVN 205-1998) Tại mũi cọc: ϕ = 280 − 30 = 250 ⇒ Nq = 12.7 ⇒ q p = 10.25 × 23.2 ×12.7 = 2994.03(kN / m ) ⇒ Q p = 2994.03 × 0.1225 = 366.77(kN) - Vậy sức chịu tải cực hạn cọc: Q u = Qs + Q p = 1881.2 + 366.77 = 2248(kN) - Sức chịu tải cho phép cọc đơn: Q Qs + p FSs FSp Qa = Trong đó: FSs = : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên FSp= : hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc ⇒ Qa = Qs Q p 1881.2 366.77 + = + = 1063(kN) 3 - Lựa chọn tải trọng thiết kế: QTK ⎧Q VL = 2356(kN) ⎫ ⎪ ⎪ = ⎨ Qa1 = 1588(kN) ⎬ = 1063(kN) ⎪ Q = 1063(kN) ⎪ ⎩ a ⎭ 6.5.3.4 Xác định số lượng cọc: - Số lượng cọc đài cọc: n = 1.4 × N max 6454.36 = 1.4 × = 8.5 (cọc) QTK 1063 => Bố trí cọc - Khoảng cách cọc (tính từ tim cọc): e= 3D=3x0.35=1.05(m) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 153 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn - Khoảng cách từ mép đài cọc đến tim cọc: b =0.35(m) - Bố trí cọc mặt sau: 1050 350 C3 C2 C1 350 1050 2800 Y 350 1050 C6 C9 C5 C4 C8 C7 1050 X 350 2800 6.5.3.5 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: - Trọng lượng móng khối quy ước đài đáy đài: Wqu = 2.8 × 2.8 × [ (1.4 + 1.6) × 12 + 22 × 0.2] = 316.73(kN) - Tải trọng tác dụng đáy đài: N d = N max + Wqu = 6454.36 + 316.73 = 6771.1(kN) M xt.u = 10.258(kNm) y M t.u = 22.761(kNm) - Tải trọng tác dụng lên đầu cọc: Pi = N d M xtu M + × y + ×x i n ∑ yi2 ∑ x i2 i CỌC SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo x -1.05 -1.05 -1.05 xi2 1.1025 1.1025 1.1025 y -1.05 1.05 -1.05 MSSV : 20761265 yi2 1.1025 1.1025 1.1025 Pi 747 749 750 751 Trang 154 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 0 1.05 1.05 1.05 Σ= 0 1.1025 1.1025 1.1025 6.615 1.05 -1.05 1.05 1.1025 1.1025 1.1025 6.615 752 754 754 756 758 Vậy Pmax = 758(kN) - Xác định hệ số nhóm cọc: hệ số nhóm cọc xác định theo công thức Converse – Labarre ⎛ D ⎞ ( n − 1) × m + (m − 1) × n E = − arctg ⎜ ⎟ × 90 × m × n ⎝e⎠ Trong đó: D : đường kính cọc tròn, D =0.35(m) e : khoảng cách cọc, e =1.05(m) n : số hàng cọc, n = m : số cọc hàng cọc, m =3 ⎛ 0.35 ⎞ ( − 1) × + (3 − 1) × ⇒ E = − arctg ⎜ = 0.72 ⎟× 90 × × ⎝ 1.05 ⎠ Kiểm tra: Pmax = 752 < E × QTK = 0.72 × 1063 = 765.36(kN) ⇒ Thỏa 6.5.3.6 Kiểm tra ứng suất mũi cọc: - Góc ma sát trung bình mặt bên cọc: ϕ tb = ⇒ ∑ ϕi Li ϕ3 L3 + ϕ4 L 30 × 8.3 + 28 × 15 = = = 28.70 ∑ Li L3 + L 8.3 + 15 ϕtb = 28.7 = 7.20 - Khoảng cách hai mép cọc ngoài: B' = L ' = 2.8 − 0.7 = 2.1(m) - Kích thước móng khối quy ước mũi cọc: ⎛ϕ ⎞ L m = Bm = B' + ( ∑ L ) × tg ⎜ tb ⎟ = 2.1 + × 23.2 × tg ( 7.2 ) = 8(m) ⎝ ⎠ Fm = Lm x Bm=8 x 8=64(m2 ) - Trọng lượng móng khối quy ước mũi cọc: Wqu = (23.2+1.4)x12x64+ 1.6x12x64+0.2x22x64= 20403.2(kN) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 155 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn - Tải trọng truyền xuống mũi cọc (sử dụng tải trọng tiêu chuẩn): N max 6454.36 + Wqu = + 20403.2 = 25782(kN) 1.2 1.2 M xt.u 10.258 x Mm = = = 8.7(kNm) 1.2 1.2 My 22.761 M my = t.u = = 19.34(kNm) 1.2 1.2 N m tc = - Độ lệch tâm e: ex = M my 8.7 B = = 0.0003(m) < m = = 1.3(m) N m 25782 6 ey = M mx 9.4 B = = 0.0004(m) < m = = 1.3(m) N m 25782 6 => Ứng suất mũi cọc có dạng hình thang - Ứng suất trung bình mũi cọc: σ tb = N tc m 25782 = = 403(kN / m ) Fm 64 - Ứng suất lớn mũi cọc: ⎛ σ max = σ tb × ⎜1 + ⎝ × ex × ey + Lm Bm ⎞ ⎛ × 0.0003 × 0.0004 ⎞ + ⎟ = 403 × ⎜1 + ⎟ = 403.2(kN / m ) 8 ⎝ ⎠ ⎠ - Tải trọng tiêu chuẩn móng khối quy ước: (theo TCVN 45-78) R tc = m1m × ( A.Bm γ II' + γ I' Zm B + c.D ) k tc Trong đó: m1, m2 : hệ số điều kiện làm việc Tra bảng 15 TCVN 45-78, m1 = 1.2 , m2 = 1.3 ktc : hệ số tin cậy, k = 1.1( mục 3.39 TCVN 45-78) γ II' : dung trọng đẩy đất mũi cọc γ I' : dung trọng đẩy đất mũi cọc Tại mũi cọc: ϕ = 280 ⇒ A = 0.98, B = 4.93, D = 7.4 ( tra bảng 14 TCVN 45-78) ⇒ R tc = 1.2 ×1.3 × ( 0.98 × × 9.7 + 10.25 × 29 × 4.93 + × 7.4 ) = 2200(kN / m ) 1.1 Kiểm tra: σ max = 403.2(kN / m ) < 1.2 × R tc = 2640(kN / m ) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 ⇒ Thỏa Trang 156 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 6.5.3.7 Xác định độ lún nhóm cọc: - Ứng suất trọng lượng thân đất mũi cọc (vị trí 0): σ 0bt = γ ' Zm = 10.25 × 29.2 = 297.3(kN / m ) - Ứng suất gây lún mũi cọc (vị trí 0): σ 0gl = σ tb − σ 0bt = 403 − 297.3 = 105.7(kN / m ) - Chia lớp đất mũi cọc thành lớp đất có chiều dày hi = 1.6 (m) σ ibt = σ ibt−1 + γ ' h i σ igl = k σ 0gl Tỉ số: ; γ ' = 9.7(kN / m3 ) h i = 1.6(m) Lm =1 Bm - Vị trí ngừng lún vị trí có: σ igl ≤ 0.2σ ibt Kết tính ứng suất trọng lượng thân đất ( σ ibt ) ứng suất gây lún ( σ igl ) mũi cọc vị trí thể bảng sau: Điểm Zi (m) Zi/Bm Hệ số σ ibt σ igl k0 (kN/m2) (kN/m2) Kiểm tra 0 0.0 297.3 105.7 σ 0gl > 0.2σ 0bt 1.6 0.2 0.96 312.82 101.47 σ 1gl > 0.2σ 1bt 3.2 0.4 0.8 328.34 84.56 σ 2gl > 0.2σ 2bt 4.8 0.6 0.61 343.86 64.48 σ 3gl < 0.2σ 3bt => ngừng tính lún Vậy vị trí ngừng tính lún vị trí cách mũi cọc 4.8m (thỏa điều kiện lún) - Độ lún phải thỏa: S ≤ 8(cm) ⎛ σ gl × h ⎞ 64.48 ⎞ ⎛ 105.7 = 0.035(m) = 3.5(cm) S = 0.8 × ∑ ⎜ tbi i ⎟ = 0.8 × ⎜ +101.47+84.56+ ⎟× E 2 6121 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ i Ta thấy : S=3.5(cm) < 8(cm)=> thoả SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 157 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn -1.000 MÐTN 1100 1300 1100 Hm= 29250 -6.000 ϕtb ϕtb -29.250 σbto=297.3kN/m2 σbt1=312.82kN/m2 σbt2=328.34kN/m2 σbt3=342.86kN/m2 σglo=105.7kN/m2 σgl1=101.47kN/m2 σgl2=84.56kN/m2 σgl3=64.48kN/m2 6.5.3.8 Thiết kế đài cọc: - Chiều cao đài cọc chọn theo điều kiện tuyệt đối cứng: hđ=1.1(m) - Xem đài cọc ngàm chân cột hình sau: SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 158 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 1100 600 1100 1300 700 P7+P8+P9 M ngang = ∑ (x i × Ptd ) M ngang = 0.7 × (754+756 + 758) = 1587.6 (KN.m) - Chọn chiều cao lớp bảo vệ a = 100mm, bê tông B30 có Rb = 17Mpa, cốt thép AII có Rs = 280Mpa - ho = 1300 – 200 = 1100mm αm = M 1578.6 ×10 ^ = = 0.094 γ b Rbbho 0.9 ×17 ×1100 × 10002 ξ = − − 2α m = − − × 0.084 = 0.098 As = ξγ b Rbbho Rs = 0.098 × 0.9 ×17 ×1100 × 1000 = 5899.5(mm ) 280 Chọn 19d20 có A sngang = 5969.8(mm ) , khoảng cách thép d = 140(mm) SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 159 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Các tiêu chuẩn: ¾ TCXDVN 356-2005, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép, Nhà xuất Xây Dựng năm 2005 ¾ TCXD 2737-1995, Tải trọng tác động, Nhà xuất Xây Dựng, năm 1995 ¾ TCXDVN 205-1998, Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế, năm 1998 ¾ TCVN 198-1997, Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối ¾ TCVN 45-78, Thiết kế nhà công trình ¾ TCXD 195-1997, Thiết kế cọc khoan nhồi nhà cao tầng Võ Bá Tầm, Kết cấu bê tông cốt thép tập 1, tập 2, tập 3, nhà xuất Đại Học Quốc Gia 2006 GS TS Nguyễn Đình Cống, Sàn sườn bê tông toàn khối, nhà xuất Xây Dựng năm 2008 GS TS Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, Nhà xuất Xây Dựng năm 2007 PGS PTS Vũ Mạnh Hùng, Sổ tay thực hành kết cấu công trình, nhà xuất Xây Dựng năm 1999 Nguyễn Khánh Hùng (chủ biên), Trần Trung Kiên, Nguyễn Ngọc Phúc, Thiết kế kết cấu nhà cao tầng ETABS 9.0.4, Nhà xuất Thống Kê ThS Lê Anh Hoàng, Thiết kế Nền Móng Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng Công Trình, Nhà xuất Xây Dựng, tháng 102010 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 160 [...]... lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động 1.4 Các giải pháp kết cấu: 1.4.1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế: * Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép: TCVN 356 –2005 * Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động: TCVN 2737 - 1995 * Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình: TCVN 45 - 1978 * Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCVN 205 - 1998 * Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu... mặt bằng và phân khu chức năng: - Số tầng: 1 tầng hầm + 1 tầng trệt + 7 tầng lầu +1 tầng mái - Diện tích tổng thể: 41.8m x 57.4m - Phân khu chức năng: cơng trình được chia khu chức năng từ dưới lên : • Khối hầm : dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật • Tầng trệt : dùng làm siêu thị • Tầng 2-7 : chung cư, mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2 • Tầng mái : có hệ thống thốt nước mưa... * Thiết kế cọc khoan nhồi nhà cao tầng: TCVN 195 – 1997 1.4.2 Phân tích hệ chịu lực của nhà: - Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của cơng trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất - Hệ chịu lực cơng trình này được tạo thành từ các cấu kiện khung và các cấu kiện vách cứng + Hệ khung chịu lực: được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và thanh ngang(dầm) liên kết... kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khơng gian +Hệ tường cứng chịu lực: vách cứng (tường cứng) là cấu kiện khơng thể thiếu được trong nhà cao tầng hiện nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong những cơng trình cao tầng với những lực tác động ngang rất lớn Bản sàn được xem... Sơn CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN 2.1 Phân loại các loại sàn : PHÂN ĐẶC ĐIỂM LOẠI ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM -Bản sàn được liên kết ở một cạnh hoặc ở hai Bản loại dầm cạnh đối diện - Hạn chế khơng gian - Dễ thi cơng -Chịu tải phân bố đều -Bản chỉ chịu uốn theo phương có liên kết, sử dụng - Dễ tính tốn chịu lực một phương -Bản sàn được liên kết ở 4 cạnh - Dễ thi cơng Bản kê -Tải trọng truyền đết các liên kết theo 2 -... viện, phòng họp… -Sàn nấm gồm có các bản sàn liên kết với -Cách âm cao -Độ võng lớn cột -Tiết kiệm -Phải kiểm tra xun Sàn -Có chiều dày sàn lớn khơng gian thủng cho sàn nấm -Thiết kế cho những nhịp lớn làm việc -Thép bố trí chịu lực -Thường có mũ cột - Dễ tính tốn lớn - Dễ thi cơng 2.2 Lựa chọn phương án sàn : - Đối với cơng trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3.3m , các ơ bản của sàn có kích... bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an tồn phòng chống cháy nổ) 1.3.2 Hệ thống cung cấp nước: - Cơng trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của cơng trình theo các đường ống dẫn nước chính - Các đường ống đứng qua các tầng đều được... điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng - Thơng gió: hệ thống thơng gió tự nhiên bao gồm các của sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa khơng khí 1.3.5 An tồn phòng cháy chữa cháy: - Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,... thấp nhất vào mùa khơ : 70-80% + Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80- 90% + Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khơ là trên 8giờ/ngày - Hướng gió chính thay đổi theo mùa: + Vào mùa khơ, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đơng,đơng nam và nam + Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây–nam và tây + Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%,... 8200 3350 8200 57400 1 2 3 4 5 6 8 7 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG 2 - 7 Tl 1:100 SVTH : Phạm Vũ Quỳnh Thảo MSSV : 20761265 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS Phan Trường Sơn 2.4 Tính tốn sàn sườn tồn khối (sàn có hệ dầm trực giao): 2.4.1 Chọn kích thước sơ bộ của các cấu kiện: 2.4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn : quan niệm tính tốn của nhà cao tầng là xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, ... Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng tác động: TCVN 2737 - 1995 * Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình: TCVN 45 - 1978 * Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCVN 205 - 1998 * Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bêtơng... ngồi lao động Việt Nam Kiến trúc thiết kế theo phong cách đại với chức riêng như: chợ, kios , hộ, phần giải nhu cầu chung xã hội Cơng trình CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN THÀNH” em chọn làm đề tài cho... Ngồi phòng có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động 1.4 Các giải pháp kết cấu: 1.4.1 Các qui phạm tiêu chuẩn để làm sở cho việc thiết kế: * Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép: