Đồ án tốt nghiệp ngành cnkt công trình xây dựng tòa nhà premier heaven tower quận 2 – thành phố hồ chỉ minh

Bên cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng khôngnhững đáp ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nênmột bộ mặt mới của tỉnh mà

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Tổng quan về dự án

1.1.1 Nhu cầu xây dựng của công trình

Quận 2 có vị trí và nhiều điều kiện thuận lợi để hình thành một đô thị mới Là đầu mối giao thông về đường bộ, đường sắt nội đô, đường thủy nối liền Thành phố với các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa – Vũng Tàu; có tiềm năng về quỹ đất xây dựng; mật độ dân số còn thưa thớt, được bao quanh bởi các sông rạch lớn, môi trường còn hoang sơ Trong những năm gần đây, QUẬN 2 Tp Thủ Đức ngày càng phát triển với tốc độ cao cả về kinh tế lẫn xã hội Bộ mặt của tỉnh ngày càng thay đổi theo hướng tích cực, thu nhập đầu người cũng tăng theo. Cùng với sự đi lên của nền kinh tế của tỉnh và việc thu hút đầu tư của nước ngoài và các tỉnh thành lân cận ngày càng rộng mở dẫn đến việc số người nhập cư vào tỉnh ngày càng tăng, theo qui hoạch của tỉnh, hiện đã có những nhu cầu ban đầu về các chung cư cao tầng chất lượng cao Bên cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của tỉnh mà còn góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng của tỉnh thông qua việc áp dung các kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế Chính vì thế PREMIER HEAVEN TOWER được ra đời.

1.1.2 Vị trí của dự án

- Tên dự án: PREMIER HEAVEN TOWER

- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần PETROLIMEX

- Nguồn vốn: Vốn doanh nghiệp

- Vị trí dự án: khu dân cư Cát Lái, phường Cát Lái, quận 2 , thành phố HCM

- Ranh giới khu đất: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 1 1: Vị trí dự án trên bản đồ

- Khí hậu mang đặc điểm nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm với 2 mùa rõ rệt: mùa mưa, từ tháng

5 - 11, mùa khô từ khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau.

- Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 - 2.000mm, với số ngày có mưa là 120 ngày.

- Nhiệt độ trung bình năm là 27,55°C (tháng nóng nhất là tháng 4, nhiệt độ khoảng 29,3°C

Khu vực này có bức xạ mặt trời mạnh với số giờ nắng trung bình hàng tháng từ 150-300 giờ, duy trì liên tục suốt cả năm, ước tính đạt khoảng 6.300 MW.

Số tầng: 1 tầng hầm, 2 trung tâm thương mại, 16 tầng chung cư điển hình và một tầng mái Diện tích tổng thể :30mx60m

Phân khu chức năng: Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên

Tầng hầm: nhà để xe+ kỹ thuật

Tầng 1,2 trung tâm thương mại

Tầng 3-19: chung cư cao cấp gồm 8 căn hộ mỗi tầng

Giải pháp kiến trúc công trình

Hình 1 2: Mặt bằng tầng điển hình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 1 3: Mặt đứng công trình

Hình 1 4: Mặt cắt đứng công trình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

1.2.1 Giải pháp giao thông công trình

Giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là kết hợp giữa hệ thống các hành lang và sảnh trong công trình thông suốt từ trên xuống.

Hệ thống giao thông trong tòa nhà bao gồm thang bộ và thang máy, với mặt bằng rộng rãi có 2 thang bộ và 2 thang máy phục vụ cho lối đi chính và thoát hiểm Hai thang máy được bố trí đối xứng ở hai bên, trong đó có 2 thang máy ở vị trí trung tâm, giúp tối ưu hóa khoảng cách di chuyển hàng ngày và đảm bảo an toàn trong trường hợp khẩn cấp Căn hộ được thiết kế xung quanh lõi với hành lang phân cách, tạo ra khoảng cách đi lại ngắn nhất, mang lại sự tiện lợi, hợp lý và thông thoáng cho cư dân.

Hệ thống điện tòa nhà bao gồm: Hệ thống điện nhẹ và hệ thống điện nặng tòa nhà.

Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, với hệ thống cấp điện chính được đặt trong hộp kỹ thuật và luồn trong gen điện, đảm bảo an toàn và thẩm mỹ Hệ thống này được thiết kế để không đi qua khu vực ẩm ướt, giúp dễ dàng trong việc sửa chữa Mỗi tầng đều được trang bị hệ thống điện an toàn, bao gồm hệ thống ngắt điện tự động.

1A÷80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

➢ An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh.

➢ Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố.

Mỗi khu vực thuê được trang bị một bảng phân phối điện, và đèn thoát hiểm cùng hệ thống chiếu sáng khẩn cấp được lắp đặt theo quy định của cơ quan có thẩm quyền.

Công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước Thành Phố Thủ Đức, chảy vào bể chứa ngầm và được bơm lên bể nước mái Từ bể mái, nước sẽ được phân phối xuống các tầng qua các đường ống chính Hệ thống bơm nước được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho sinh hoạt và phục vụ cứu hỏa.

Nước mưa từ mái nhà được thu thập qua rãnh nhỏ, chảy qua lưới chắn rác và sau đó dẫn vào các ống đứng, cuối cùng thoát ra mương bên ngoài cao ốc.

Thoát nước sinh hoạt: Nước thải từ khu vệ sinh được phân thành 2 loại:

- Nước thải từ các căn hộ gồm: nước thải tắm, rửa và phễu thu nước sàn được thu vào ống đứng thoát ra hệ thống thoát nước thành phố.

- Nước thải từ các chậu tiểu và các chậu xí được thu vào ống thoát nước xí dẫn đến các ngăn chứa của bể tự hoại.

- Để đảm bảo thoát nước tốt mỗi ống đứng thoát nước phải được nối với ống thông hơi.

- Nước thải trước khi xả ra mạng lưới thoát nước thải bên ngoài được làm sạch bể tự hoại.

Nước thải được thu gom vào hố ga và mương, sau đó dẫn xuống bể tập trung Tại các bể này, bơm chìm tự động được lắp đặt để bơm nước thải lên mương thoát nước bên ngoài khu vực Thành phố Bơm hoạt động theo chế độ tự động, khởi động khi nước trong hố ga đạt mức đầy.

Thông hơi cho hệ thống thoát nước:

Hệ thống thông hơi trong công trình có nhiệm vụ duy trì và cân bằng áp suất trong mạng lưới thoát nước, sử dụng áp suất khí quyển để ngăn chặn mùi hôi và khí độc xâm nhập vào căn hộ.

Hệ thống thoát nước được thiết kế với thông hơi theo tuyến riêng, bao gồm ống nhánh và ống đứng Ống đứng thông hơi kết nối với đỉnh và chân của ống đứng thoát nước, trong khi ống nhánh thông hơi phục vụ cho các thiết bị vệ sinh.

1.2.5 Hệ thống thông gió, điều hòa không khí Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Bên cạnh đó, các công trình còn có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018 cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái.

Phương án điều hòa không khí cho công trình là sử dụng điều hòa cục bộ với máy lạnh loại 2 cục, phù hợp cho các công trình công cộng trong căn hộ Máy lạnh có công suất vừa và trung bình, với cơ cấu giải nhiệt dàn nóng thông qua quạt giải nhiệt, giúp làm lạnh gió và dẫn gió ra từ máy.

Các tầng trong công trình được chiếu sáng tự nhiên nhờ vào cửa kính bên ngoài và giếng trời, đồng thời hệ thống chiếu sáng nhân tạo được thiết kế để cung cấp ánh sáng cho những khu vực cần thiết.

Bao gồm hệ thống đèn chiếu sáng nhân tạo bên trong công trình

Hệ thống chiếu sáng được thiết kế bao gồm các chủng loại đèn khác nhau như:

Hệ thống chiếu sáng căn hộ: Đèn chiếu sáng, ổ cắm, công tắc được bố trí cho các phòng trong căn hộ đảm bảo nhu cầu sinh hoạt.

Hệ thống chiếu sáng công cộng: Khu vực lối ra vào chung cư bố trí đèn huỳnh quang và đèn compact gắn trần.

Tại cầu thang bộ, hành lang, nhà để xe bố trí các đèn huỳnh quang gắn trần.

1.2.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy Để đảm bảo an toàn về phòng chống cháy nổ, các quy phạm về PCCC phải được thực hiện nghiêm chỉnh trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình, từ chuẩn bị đầu tư thiết kế, thi công đến khi nghiệm thu đưa công trình vào sử dụng.

Công trình xây dựng phải được tuân thủ các quy định, đảm bảo thuận lợi giao thông khi có sự cố cháy nổ xảy ra.

8 Đảm bảo nguồn nước chữa cháy, trang bị đầy đủ phương tiện phát hiện và báo cháy, chữa cháy phù hợp và hiệu quả.

Hệ thống báo cháy tự động được lắp đặt tại mỗi tầng của căn hộ, bao gồm dây tự động để xử lý tách kênh và kết nối với bộ phận trung tâm, chuông báo động và đèn hiển thị Các đầu báo khói và nhiệt được gắn trên trần ở các căn hộ cũng như tại nhiều khu vực công cộng và khu sinh hoạt cộng đồng.

Hệ thống kiểm tra khả năng gây cháy sẽ được thực hiện thông qua một hệ thống máy tính theo dõi từ trung tâm, giúp quan sát và phát hiện kịp thời sự gia tăng nhiệt độ của bê tông và từng căn hộ thông qua các tế bào phong ngừa Hệ thống này có vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa các nguy cơ cháy, bắt đầu từ việc phát ra cảnh báo bằng chuông tới các căn hộ khi có hiện tượng khói quá nhiều.

Cao ốc được trang bị hệ thống chữa cháy hiện đại với nước áp lực cao, bao gồm các hộp cứu hỏa tại cầu thang mỗi tầng với đầy đủ lăng, bình và vòi phun, cùng với bình bọt hóa chất và bình CO2 Ban quản trị có trách nhiệm quản lý và kiểm tra an toàn phòng cháy chữa cháy (PCCC) theo quy định Khi đưa vào sử dụng, cư dân được khuyến khích trang bị bình chữa cháy riêng cho từng căn hộ.

Bậc chịu lửa của các vật liệu bên trong công trình:

Bảng 1 1: Bậc chịu lửa của vật liệu

Bộ phận công trình Thời gian chịu lửa tối thiểu (phút)

Cấu kiện chịu lực sàn 60

Cấu kiện chịu lực mái 30

Tường bao che, tường ngăn 30

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Lựa chọn giải pháp kết cấu

Sử dụng phương án sàn dầm

Sàn có chiều dày 200 mm

Hệ dầm chính kích thước bxh00x800 mm.

Hệ dầm phụ kích thước bxh00x600 mm.

Sử dụng cốt thép chịu lực loại CB240-T

Sử dụng cầu thang dạng bản chịu lực có bề dày bằng 150mm.

Sử dụng cốt thép chịu lực loại CB400-V

Sàn có chiều dày 200 mm

Hệ dầm chính kích thước bxh00x800 mm.

Hệ dầm phụ kích thước bxh00x600 mm.

Cốt thép chịu lực là cốt thép CB240-T và CB400-V

2.1.4 Giải pháp kết cấu móng

Sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi.

Chiều dài cọc là lP.8m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Giải pháp vật liệu

Bảng 2 1: Thông số liên quan đến bê tông

Hạng mục Cấp độ bền Rb R bt E Cấp độ bền f ck chịu nén (MPa) (MPa) (MPa) theo EC2 (MPa)

Bê tông lót B10 6.0 0.57 18 103 Đài móng, sàn,

Bảng 2 2: Thông số liên quan đến cốt thép

Mác thép Kéo nén Cắt Kéo, nén hồi E s x 10 4

Tên cấu kiện Mác thép

Cốt thép với đường kính D < 10 (mm) CB240-T

Cốt thép với đường kính D10 (mm) CB400-V ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo TCVN 5574-2018, Mục 10.3.

Bảng 2 3: Lớp bê tông bảo vệ

Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

Dựa vào Mục 8.4, Trang 134-135 TCVN 5574-2018 ta chọn khoảng cách cốt thép như sau:

+ Đối với 2 lớp thép phía dưới cùng: t 25 mm và phải Dmax + 5 mm.

+ Đối với lớp thứ 3 từ dưới lên: t 50 mm.

+ Đối với lớp thép phía mặt trên: t 30 mm và phải Dmax + 10 mm.

+ Thép dọc trong cột: Quy định t 50 mm, đồng thời khoảng cách giữa 2 trục của cốt thép dọc phải 400 mm.

• Thép chịu lực có khoảng cách 100 mm s 200 mm.

• Thép phân bố 200 mm s 300 mm.

Phần mềm sử dụng trong phân tích tính toán

Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS16, SAFE16.

Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL

Tiêu chuẩn áp dụng

TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động : tiêu chuẩn thiết kế

TCX 229-1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo

TCVN 2737-1995 TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất

TCVN 5574 : 2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5575:2012 Tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu thép công trình

TCVN 10304 : 2014 Móng cọc – tiêu chẩn thiết kế

TCVN 9393 : 2012 Cọc – Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục TCVN 9394 : 2012 Đóng và ép cọc – thi công và nghiệm thu

TCVN 7888 : 2014 Cọc bê tâm ly tâm ứng lực trước

TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 1651:2008 Thép cốt bê tông

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – Số liệu điều kiện tự nhiên

02:2009/BXD dùng trong xây dựng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nguyên tắc phân loại, phân CVN 03:2012/BXD cấp công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhà ở và công trình công

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và

EN 1992:2004 Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cho kết cấu bê tông cốt thép

Các tài liệu tiêu chuẩn ngành có liên quan

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

Tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản. g = g s + g t

Với: g : Tổng tĩnh tải trên ô bản. g s : Trọng lượng bản thân của sàn. g t : Tải trọng phân bố của tường trên sàn.

Tĩnh tải tính toán bao gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản Công thức tính tĩnh tải được xác định bởi \$g_s = n_i \cdot i \cdot i \cdot h_i\$, trong đó \$h_i\$ là chiều dày các lớp cấu tạo sàn, \$i\$ là khối lượng riêng, và \$n\$ là hệ số vượt tải.

Hình 3 1: Các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Vật liệu Trọng lượng Chiều Tải trọng tiêu Hệ số Tải trọng riêng dày chuẩn vượt tải tính toán

Sàn văn phòng, hành lang, sảnh

Vách ngăn các - - 1.000 1.1 1.100 văn phòng

Tổng tĩnh tải hoàn thiện 2.640 3.138

Tổng tĩnh tải với hệ số vượt tải trung bình 2.615 1.2 3.138 n=1.2

Tổng tĩnh tải với hệ số vượt tải trung bình 1.698 1.2 2.038 n=1.2

Trọng lượng tường trên sàn

- Tường xây trên dầm: gt =b (h t − h d ) n

- Tường xây trên sàn: gt =b (h t − h s ) n

Tường dày 100: g100 = 18 0.1 (3.3 − 0.2) 1.2 = 6.69kN / m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Qui về tải phân bố đều trên sàn (ô sàn lớn nhất): g 100 = 0.056 kN/m2

Hoạt tải

Theo Bảng 3 TCVN 2737:1995 hoạt tải sử dụng, sửa chữa lấy như sau:

Bảng 3 2: Hoạt tải sàn theo công năng sử dụng, sửa chữa

STT Tên sàn Giá trị tiêu chuẩn số tính

(kN/m2) vượt toán tải (kN/m 2 )

1 Hầm để xe, ram dốc 5 1.2 6

2 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 1.2 3.6

3 Phòng ngủ, phòng ăn, phòng bếp

Phòng giặt, phòng vệ sinh

8 Mái bằng không có sử dụng 0.75 1.3 0.975

9 Mái bằng có sử dụng 1.5 1.3 1.95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737-1995

Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên: 63.700(m)

Vùng gió TPHCM : IIA Áp lực gió tiêu chuẩn : 0.83 kN/m 2

Hệ số tin cậy (hệ số vượt tải) tải trọng gió ứng với niên hạn công trình 100 năm: 1.37 Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng f L

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió Lực gió tiêu chuẩn

Chiều cao tầng Cao độ sàn Hệ số độ cao

Gió đẩy Gió hút Tổng Bề rộng đón gió Diện tích đón gió

Gió đẩy Gió hút Tổng h Z k W o,đẩy W o,hút W o L y S W đẩy W hút W tx

(m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (m) (m 2 ) (KN) (KN) (KN)

Bảng 3 4: Gió tĩnh theo phương Y

Cao độ sàn Hệ số độ Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió Bề rộng Diện tích Lực gió tiêu chuẩn

Tầng tầng cao Gió đẩy Gió hút Tổng đón gió đón gió Gió đẩy Gió hút Tổng h Z W o,đẩy W o,hút W o S W đẩy W hút W ty k L x

(m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (m) (m 2 ) (KN) (KN) (KN)

❖ Bước 1: Xác định tần số dao động riêng

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát với 12 Mode dao động của công trình

Bảng 3 5: Kết quả 12 Mode dao động

Mode Chu kì Tần số f

❖ Bước 2: Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió lên các phương tính toán của công trình

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió Wj ở độ cao Zj so với mốc tại mặt đất được xác định theo công thức:

- W 0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng tại TPHCM thuộc vùng gió IIA: 0.83 kN/m 2

- c: Hệ số khí động Phía đón gió c = +0.8, phía hút gió c=-0.6, c = 0.8 + 0.6 = 1.4

- k: Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao (tra bảng 5 – 2737-1995)

Bước 3: Xác định thành phần động của tải trọng gió tác động lên công trình Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động này được tính cho thành phần thứ j.

- WPij : Lực, đơn vị tính toán kN

- i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i , không thứ nguyên

- i: Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần

• Xác định Mj : Khối lượng các điểm tập trung theo các tầng xuất từ ETABS

• Hệ số động lực được xác định ứng với 3 dạng dao động đầu tiên, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động

- Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy

- fi : Tần số dao động riêng thứ i

- W0 : Giá trị áp lực gió Lấy bằng 0.83 kN/m 2

- Công trình BTCT với = 0.3 nên ta tra theo đường số 1 trên đồ thị (TCXD229 - 1999)

Hình 3 2: Đồ thị xác định hệ số động lực i

=1.2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

- y ji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dao động riêng thứ i

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên thành phần thứ j của công trình, tương ứng với các dạng dao động khác nhau, được xác định dựa trên ảnh hưởng của xung vận tốc gió theo công thức.

- W j : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió (kN/m 2 )

- j : Hệ số áp lực động, tra bảng 3 TCXD 229 : 1999

- : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió

Hệ số tương quan không gian áp lực động của công trình là một yếu tố quan trọng, không có thứ nguyên Trong tính toán với dạng dao động thứ nhất, hệ số này được lấy bằng 1, và đối với các dạng dao động khác, cũng được xác định là 1.

Giá trị 1 được xác định theo bảng 10, TCVN 2737-1995, phụ thuộc vào hai tham số Để có được hai thông số này, cần tra cứu bảng 11, TCVN 2737-1995, trong đó a và b được xác định như hình minh họa (mặt màu đen là mặt đón gió).

Hình 3 3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan

Bảng 3 6: Gió động theo phương X (MODE 1)

Chuyển vị tỉ Lực gió tiêu Hệ số

Chiều Cao Hệ số tương

Khối đối của tâm chuẩn phần chuẩn cao độ áp lực quan Hệ số lượng cứng theo thành phần xung vận thành phần

Tầng tầng sàn y 2 ij động không phương X tĩnh tốc gió động gian h Z M y ij W tx ζ ν W pi ψ W px

Chuyển vị tỉ Lực gió tiêu Hệ số

Chiều Cao Hệ số tương

Khối đối của tâm chuẩn phần chuẩn cao độ áp lực quan Hệ số lượng cứng theo thành phần xung vận thành phần

Tầng tầng sàn y 2 ij động không phương X tĩnh tốc gió động gian h Z M y ij

Bảng 3 7: Gió động theo phương Y (MODE 3)

Cao tỉ đối của Hệ số tương

Chiều cao Khối tiêu chuẩn phần tiêu chuẩn độ tâm cứng áp lực quan Hệ số tầng lượng thành phần xung vận thành phần

Tầng sàn theo y2ij động không tĩnh tốc gió động phương Y gian h Z M yij Wty ζ ν Wpi ψ Wpy

Cao tỉ đối của Hệ số tương

Chiều cao Khối tiêu chuẩn phần tiêu chuẩn độ tâm cứng áp lực quan Hệ số tầng lượng thành phần xung vận thành phần

Tầng sàn theo y2ij động không tĩnh tốc gió động phương Y gian h Z M yij Wty ζ ν Wpi ψ Wpy

Tải trọng động đất bằng Etabs

Gia tốc nền thiết kế a g trên nền loại C tại quận 2, Tp HCM được xác định bằng đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR nhân với hệ số tầm quan trọng, theo TCVN 9386:2012 Cụ thể, ag = a gR = 0.0856 \times 1.25 = 1.07 (m/s²) Theo tiêu chuẩn này, giá trị ag tối thiểu là 0.08 (m/s²), do đó cần phải thực hiện tính toán cho động đất.

Cơ sở tính toán: Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động.

Bảng 3 8: Hệ số tải trọng động đất

Tính toán phổ phản động đất:

Phổ thiết kế Sd(T) chính là phổ phản ứng đàn hồi được thu nhỏ lại thông qua hệ số ứng xử q

S d (T 1 ) là tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ T i của dạng dao động i, được xác định như sau:

Trong đó: g a g là gia tốc nền thiết kế trên nền loại A ( a g = I a gR )

Hệ số tầm quan trọng I cho nhà cao tầng từ 20 đến 60 tầng được xác định là I = 1.25 theo phụ lục E-TCVN 9386-2012 Đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR trên nền loại A được tính bằng cách tra gia tốc nền trong phụ lục H-TCVN 9386-2012 và nhân với g = 9.81 m/s².

T B là giới hạn dưới của chu kỳ, tương ứng với đoạn nằm ngang trong phổ phản ứng gia tốc T C là giới hạn trên của chu kỳ, cũng tương ứng với đoạn nằm ngang trong phổ phản ứng gia tốc T D xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng.

Các giá trị S ,T B , T C , T D , được tra trong bảng 3.2-TCVN 9386-2012.

Bảng 3 9: Thông số đất nền tính động đất

Nhận dạng loại đất nền theo bảng 3.1-TCVN 9386-2012 liên quan đến hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kết theo phương nằm ngang, với giá trị là 0.2 Hệ số ứng xử q được xác định bằng công thức: \$q = q_0 k w^{1.5}\$, trong đó \$q_0\$ là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng, được xác định theo bảng 5.1-TCVN 9386-2012.

Bảng 3 10: Các địa lượng tính toán phổ động đất Đại lượng Giá trị Đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR 0.0856

Hệ số tầm quan trọng 1 1.25

Hệ số ứng xử theo phương ngang q 3.9

Giới hạn dưới của chu kỳ TB 0.2

Giới hạn trên của chu kỳ T C 0.6

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển T D 2

Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang 0.2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018 3.5.1 Tính toán tải động dất bằng phần mềm ETABS

Hình 3 4: Khai báo khối lượng tham gia dao động

Hình 3 5: Tạo phổ thiết kế

Hình 3 6: Gán tải động đất theo phương X

Hình 3 7: Gán tải động đất theo phương Y ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Bảng 3 11: Kết quả chu kì tần số của 20 mode

Mode Chu kì Tần số

UX UY Mode Chu kì Tần số

10 0.251 3.984 0.018 0.03 20 0.185 5.405 0.013 0.03 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sơ bộ chiều dày tiết diện dầm sàn

4.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện

Chọn bộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ sau : h b = m D

Đối với bản dầm, giá trị m nằm trong khoảng 30 đến 35, trong khi đối với bản kê bốn cạnh, giá trị m là từ 40 đến 45 Hệ số D dao động từ 0.8 đến 1.4, tùy thuộc vào tải trọng Đối với lưới cột lớn có kích thước 12m x 10m, nên áp dụng hệ dầm giao nhau để chia nhỏ các ô sàn.

Dùng ô sàn lớn nhất: S 4 kích thước 12m x 10m để tính

Khi đó xét tỉ lệ : L

= 1.22 nên làm việc như theo cả 2 phương, nên ô bản S 4 làm L1

10 việc như bản kê bốn cạnh nên :

Trong đó: L 1 = 10000mm là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn.

=> Chọn bề dày sàn: h s = 200 (mm) (thõa mãn h s 80( mm) đối với sàn dân dụng)

4.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Dùng hệ dầm giao nhau, với kích thước sơ bộ các tiết diện dầm như sau:

Chọn phương án dầm :hdc = 800 (mm), bdc = 300 (mm) Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện: 300x800 (mm)

Dầm phụ: chia nhỏ ô sàn

Chọn: hdp = 600 (mm) ,bdp = 300 (mm) Vậy chọn dầm phụ có kích thước tiết diện là: 300x600 (mm)

Bảng 4 1: Thống kê kích thước sơ bộ dầm sàn tầng điển hình

Cấu kiện Ký hiệu Kích thước bxh (mm)

Tải trọng tác dụng lên sàn

“Được tính toán ở “CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG”

Thiết kế sàn tầng điển hình

Kích thước sơ bộ dầm, sàn, cột

• Kích thước dầm chính 300x800 mm

• Kích thước dầm phụ 300x600 mm

• Kích thước vách dày 300mm ;

Sử dụng chương trình phần tử hữu hạn (SAFE) để tính nội lực sàn

Khai báo tải trọng kiểm tra độ võng

Bảng 4 2: Các thành phần tải trọng

STT Tải trọng Ký hiệu Loại tải trọng Self Weight

1 Trọng lượng bản thân TTBT DEAD 1.00

2 Tải trọng lớp hoàn thiện TTHT SUPER DEAD 0.00

3 Tải trọng tường xây TT SUPER DEAD 0.00

5 Hoạt tải (lớn hơn 2kN/m 2 ) HT2 LIVE 0.00

Bảng 4 3: Các thành tổ hợp tải trọng

Tên Type Load Sacle Factor

Hình 4 2: Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng lên sàn

Hình 4 3:Hoạt tải 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 4 5: Tải trọng tường lên dầm

Hình 4 6: Tải trọng tường lên sàn

Hình 4 7: Vẽ trip cho dãy sàn 1m ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 4 8: Biểu đồ mômen theo phương X

Hình 4 9: Biểu đồ mômen theo phương Y

4.3.2 Kiểm tra chuyển vị sàn

Trong thiết kế, việc tính toán kiểm tra độ võng sàn trở thành yêu cầu cần thiết để đảm bảo tính kinh tế đối với các tình huống sau:

Theo TCVN 5574-2018, độ võng của cấu kiện dạng sàn phẳng kiểm tra theo điều kiện

Bảng 4 4: Các trường hợp tải trọng sàn chất tải theo giai đoạn

Ngắn hạn 1 NH1 1(TLBT) type

Ngắn hạn 2 NH2 1(TTHT)+1(TT)

Ngắn hạn 3 NH3 1(HT1)+1(HT2)

Ngắn hạn 4 NH4 0.3(HT1)+0.3(HT2) Static

Dài hạn 2 DH2 1(TTHT)+1(TT)

(Longterm crack) Dài hạn 3 DH3 0.3(HT1)+0.3(HT2)

Bảng 4 5: Tổ hợp tải trọng

Tên Type Load Sacle Factor

Hình 4 10: Độ võng của sàn trong ETABS Kiểm tra độ võng của sàn theo công thức f f

Trong đó f: độ võng của ô sàn f : độ võng cho phép TCVN 5574-2018 ( Bảng M1): Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

216 216 Độ võng của sàn f = 53.32 (mm) ( tại ô sàn S2 có độ võng lớn nhất lấy theo Etabs)

Ta có f = 53.32 (cm) < f = 55.55cm →thỏa mãn độ võng cho phép

4.3.3 Kiểm tra vết nứt sàn

Bảng 4 6: Tổ hợp tải trọng kiểm tra vết nứt

Tên tổ hợp kiểm tra Ký hiệu Cấu trúc

Vết nứt ngắn hạn ARC1 NH1 + NH2 + NH3

Vết nứt dài hạn ARC2 DH1 + DH2 + DH3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 4 11: Độ nứt ngắn hạn

ACR1 = 0.245 mm [ARC1] = 0.3 mm → Thỏa điều kiện vết nứt ngắn hạn TCVN 5574-

Hình 4 12: Độ nứt dài hạn

ACR2 = 0.174 mm [ARC2] = 0.2 mm → Thỏa điều kiện vết nứt dài hạn

Cốt thép sàn CB400-V => R s = 350(MPa) Áp dụng công thức tính toán:

Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thì phải thỏa điều kiện sau minmax

= A s b h o àmin tỷ lệ cốt thộp tối thiểu, thường lấy àmin = 0.05% à max tỷ lệ cốt thộp tối đa max = R R b

R s m ax = 0.618 350 17 = 3% ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Bảng 4 7: Thép sàn tầng điển hình

Att tt Asc c As Ô Sàn Kí hiệu Bố trí

(kN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) (%) (mm 2 ) (%) (%)

S4 M 1 19.78 1000 200 25 175 0.029 0.03 418.26 0.24 8a100 503 0.14 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Att tt Asc c As Ô Sàn Kí hiệu Bố trí

(kN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) (%) (mm 2 ) (%) (%)

M II 39.81 1000 200 25 175 0.059 0.06 513.11 0.29 10a150 523 0.29 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

THIẾT KẾ CẦU THANG

Tải trọng

Bảng 5 2: Bảng tải trọng tĩnh tải bảng ngang cầu thang

Vật liệu Trọng Chiều Tải trọng Hệ số Tải trọng lượng riêng dày tiêu chuẩn vượt tải tính toán

Trọng lượng bản 25 150 3.750 1.1 4.125 thân bản ngang

Bảng 5 3: Bảng tải trọng tĩnh tải bảng nghiêng cầu thang

Vật liệu Trọng Chiều Tải trọng Hệ số Tải trọng lượng riêng dày tiêu chuẩn vượt tải tính toán

Sơ đồ tính và nội lực

- Quy đổi bảng thang về thành dạng phân bố đều Cắt 1 dãy có bề rộng b=1m

• Tĩnh tải bản nghiêng q tc = b q tc cos = 1 5.95 0.894 = 6.65 (kN / m 2 ) bt

• Tĩnh tải bản ngang q bn tc = b q tc = 1 4.6 = 4.6 (kN / m 2 ) q bn tt = b q tt = 1 5.186 = 5.186 (kN / m 2 )

• Hoạt tải bản nghiêng p bt tc = b p tc cos = 1 3 0.894 = 2.68 (kN / m 2 ) p bt tt = b p tt cos = 1 3 1.2 0.894 = 3.22(kN / m 2 )

• Hoạt tải bản ngang p bn tc = b p tc = 1 3 = 3 (kN / m 2 ) p tt = b p tt = 1 3 1.2 = 3.6 (kN / m 2 )

Hình 5 3: Hoạt tải cầu thang

Hình 5 4: Tĩnh tải cầu thang

Hình 5 5: Biểu đồ moment cầu thang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Hình 5 6: Biểu đồ lực cắt cầu thang

Tính toán cốt thép

Bản thang chịu lực dọc theo 1 phương, tính toán cốt thép cho dải bản 1m như cấu kiện chịu uốn đặt cốt đơn.

Tính toán cốt thép theo TCVN 5574: 2018

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông: b = 0.9 (bảng 15 TCVN 5574:2018).

Chọn lớp bê tông bảo vệ cầu thang a = 20 (mm) (Theo phụ lục F, QC06:2020/BXD) kích thước b = 1000 (mm), h = 150 (mm) → h 0 = h − a = 150 − 20 = 130 (mm)

- Sử dụng bê tông B30 Rb = 17 (MPa); Cốt thép CB400-V Rs = 350 (MPa) Bảng 5

4: Bảng bố trí thép cầu thang

Chọn A sc kiện (kN.m) (mm) thép (%)

Bản Nhịp 33.14 130 0.120 0.128 727.16 12a150 754 0.62 nghiêng Gối 0 130 - - - 10a 200 - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Kiểm tra khả năng chịu cắt cho bản thang

Kết quả nội lực cho thấy lực cắt lớn nhất trong bản thang đạt giá trị Q = 18.9 kN Chúng ta sử dụng lực cắt này để kiểm tra khả năng chịu cắt của toàn bộ bản thang Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính.

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Q b , bt = 0.6 R bt b h 0 = 0.6 1.21000 130 10 −3 = 93.6 kN > 26.17 kN bê tông bản thang đủ khả năng chịu cắt.

Thiết kế dầm cầu thang

Tải trọng tính toán dầm cầu thang bao gồm tải trọng do bản thang truyền vào và trọng lượng bản thân dầm thang.

Tải trọng do bản thang truyền vào : R A = 29.88 (kN) => q 1 = 29.88 (kN/m)

Tải trọng do bản thân dầm thang : q 2 = 0.25 (0.45 − 0.2) 25 1.1 =1.51 (kN/m)

Tải trọng tác dụng vào dầm thang : q = q 1 + q 2 = 29.88 + 1.51 = 31.39 (kN/m)

Hình 5 7: Phản lực cầu thang

5.5.2 Sơ đồ tính và nội lực

- Giá trị moment được tính như sau M = qL 2

Hình 5 8: Moment dầm cầu thang

5.5.3 Tính toán cốt thép dầm cầu thang

❖ Tính toán cốt thép dọc

Thép CB400-V : R s = R sc = 350 (MPa), E s = 2 10 5 (MPa)

Thép đai CB240-T : R s = R sc = 210 (MPa), E s = 2 10 5 (MPa)

Với điều kiện đổ bê tông tại công trường, chọn hệ số làm việc của bê tông b = 0.9 , s = 1

Tính toán thép dầm như sau : h0 = h − a ; m = M ; = 1 − 1− 2 m R ; A s = b R b bh 0

Theo mục 8.1.2.2.3 TCVN 5574-2018, R được xác định theo công thức

0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

• s,el = R s là biến dạng tương đối của cốt thép chịu ứng suất bằng R s

• b 2 = 0.0042 Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng R b lấy theo các chỉ dẫn trong mục 6.1.4.2 khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

Hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện sau:

Bảng 5 5: Kết quả tính toán cốt thép dầm cầu thang

A sc kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2

❖ Tính toán cốt thép ngang

Lực cắt lớn nhất trong dầm là Q = ql

Theo mục 8.1.3.2 TCVN 5574-2018 tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện

• Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện

• b1 = 0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

51.00 (kN) 0.3 17 250 415 10 −3 = 529 (kN) => bê tông không bị phá hoại bởi các vết xiên.

- Q 1 là lực cắt do tiết diện thẳng góc do ngoại lực

+ Kiểm tra điều kiện chịu cắt của cấu kiện

Vậy không cần tính cốt thép đai, bố trí cấu tạo như sau: Đoạn gối L/4 bố trí d6a150 ; Đoạn nhịp L/2 bố trí d6a20

THIẾT KẾ HỆ KHUNG

Mở đầu

Công trình bao gồm 16 tầng điển hình, 1 tầng mái, 1 sân thượng, 2 tầng thương mại và 1 tầng hầm Hệ kết cấu được thiết kế theo dạng khung – vách bê tông cốt thép, do đó việc tính toán khung cần phải áp dụng phương pháp kết cấu khung không gian.

Việc tính toán khung không gian là rất phức tạp, do đó việc tính toán nội lực sẽ được tính toán bằng phần mềm ETABS

Việc tính toán sẽ được thực hiện theo các bước sau đây Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước

Bước 2: Tính toán tải trọng

Bước 3: Tổ hợp tải trọng

Bước 4: Tính toán nội lực bằng phần mềm ETABS

Bước 5: Tính toán thép cho khung trục

Nhận xét tổng quan

Hình 6 1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Sử dụng vách và lõi thang dày 300mm

Dầm với các tiết diện : 300x600 mm; 300x800 mm

Sàn dầm với chiều dày 200 mm

Kết cấu công trình được mô hình bằng phần mềm ETABS, các cấu kiện cột, vách, dầm, sàn được mô hình bằng phần tử frame, wall, shell

Nội lực từ mô hình là cơ sở để tính toán các hạng mục và cấu kiện

Tải trọng

“Được tính toán ở “CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG”

6.4.1 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn I

Bảng 6 1: Tổ hợp tải trọng theo TTGHI

TỔ HỢP TT HT GIOX GIOY DDX DDY

ENVE-TT Tổ hợp BAO của 15 tổ hợp trên

6.4.2 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn II

Bảng 6 2: Tổ hợp tải trọng theo TTGH II

TỔ HỢP TT HT GIOX GIOY DDX DDY

DDCHECK Envelope(Comb10-TC+Comb11-TC)

Kiểm tra trạng thái giới hạn II

Theo TCVN 9386-2012 mục 4.3.1 (7), khi không thực hiện phân tích chính xác cho các cấu kiện bị nứt, độ cứng chống cắt và độ cứng chống uốn đàn hồi của các cấu kiện bê tông và khối xây có thể được xác định bằng một nửa độ cứng tương ứng của các cấu kiện không bị nứt.

6.5.1 Kiểm tra gia tốc đỉnh

Dưới tác động của gió, chuyển động của công trình được mô tả qua các đại lượng vật lý như vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió tạo ra chuyển động cho tòa nhà theo quy luật hình sin với tần số f gần như không đổi, và khi thay đổi pha, các đại lượng này liên quan đến hằng số.

2 f , v = 2 fD, a = (2 f ) 2 f ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một quá trình tâm sinh lý phức tạp Khi vật chuyển động với vận tốc không đổi, con người không cảm nhận được sự chuyển động Tuy nhiên, khi có gia tốc, con người bắt đầu cảm nhận được chuyển động Do đó, việc kiểm tra gia tốc đỉnh là cần thiết để đánh giá sự thoải mái của con người trong các tòa nhà cao tầng.

Tính gần đúng (bỏ qua cản), giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như sau

, với T1 là chu kỳ dao động ở mode 1 , T1 =1.929s

• f d ,max chuyển vị lớn nhất do mode 1 gây ra, f d ,max = 7 (mm) Điểu kiện kiểm tra gia tốc đỉnh cực đại : a = 74.26 (mm/s 2 ) [a] 0 (mm/s 2 ) => Thỏa

 Gia tốc đỉnh nằm trong giới hạn cho phép

6.5.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574-2018, khi phân tích kết cấu khung – vách BTCT mặt ngoài hoàn thiện bằng kính của tòa nhà cao tầng theo phương pháp đàn hồi, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu phải thỏa mãn điều kiện [ ] = 1000H.

Chỉ kiểm tra đối với những combo:

GIO-TC-CHECK=ENVELOP(GIOX + GIOY) →

= 16.3 mm Với chiều cao công trình: H = 63.7m tính từ tầng mái xuống, chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo 2 phương X,Y đối với nhà nhiều tầng:

 Chuyển vị đỉnh công trình nằm trong giới hạn cho phép

6.5.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo TCVN 9386-2012, mục 4.4.3.2, cần hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng trong các công trình có bộ phận bao che bằng vật liệu giòn có gắn kết cấu.

Trong đó là hệ số chiết giảm phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình Đối với công trình cấp I nên = 0.5

Có thể xuất dữ liệu từ ETABS với tải trọng động đất theo hai phương X và Y Để thực hiện, cần lấy giá trị Drift X và Y lớn nhất tương ứng với từng tầng, trong đó Drift X được tính bằng công thức \$\text{Drift X} = \frac{d_x}{h}\$ và Drift Y bằng \$\text{Drift Y} = \frac{d_y}{h}\$.

Bảng 6 3: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Tầng Dr-X Dr-Y h DrX/h Dry/h [ ] Kiểm tra

 Chuyển vị lệch tầng cho phép của công trình theo 2 phương X ;Y : 300 mm Trong trường hợp thông thường và động đất yếu, khoảng cách cốt thép nằm ngang có thể lên tới 250 mm Chiều dài nối buộc cốt thép được xác định là 1.5ln cho động đất yếu và 2ln cho động đất trung bình và mạnh, trong đó ln là chiều dài đoạn neo tính toán cho trường hợp thông.

Bước 5: Bố trí cốt thép đai

Tính toán cốt thép đai theo mục 8.1.3.3 TCVN 5574:2018 theo điều kiện 93

Q 1 : Lực cắt trong tiết diện ngang.

Q b,1 : Lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng.

Trong đó n là hệ số ảnh hưởng của ứng suất nén khi tính toán dải bê tông giữa các tiết diện nghiệng, giá trị n lấy bằng

Qsw,1: Lực cắt chịu bởi cốt thép trong tiết diện nghiêng

Trong đó: q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức: qsw = R sw A sw s w

Bước cốt đai theo cấu tạo:

0.5Khoảng cách thiết kế của cốt đai là :

75 Đường kính cốt đai : d max 8mm sw d s ,max

Theo mục 5.4.3.2.1 TCVN 9386 – 2012, Cấu tạo để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục bộ

Trong kết cấu tiêu tán năng lượng, các vùng tới hạn xuất hiện ở cả hai đầu của tất cả các cột trong khung chịu mômen và một phần của các cột liền kề các vật nối trong khung giằng lệch tâm Chiều dài l cr của các vùng tới hạn này được xác định bởi công thức: \$ l_{cr} = \max (h_{c}, \frac{l_{cl}}{6}, 450 \text{ mm}) \$ đối với cấp dẻo kết cấu trung bình.

Trong đó: h c là chiều cao của tiết diện liên hợp; l cl là chiều dài thông thủy của cột. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Tính toán thép vách điển hình P1 Thương Mại 1

Thống số vách : chiều dày t = 0.3( m ) ,chiều dài L=2(m).

Diện tích vùng biên: A b = tB = 0.3 0.5 = 0.15(m 2 )

Xác định lực kéo, nén tại vùng biên:

Ta thấy rằng, cả 2 vùng biên trái chịu nén, do đó tính toán cốt thép dựa trên công thức cấu kiện chịu nén như sau:

A = = 10 6 = 2378(mm 2 ) s ,r R sc 350000 − 0.85 17000 Chọn cốt thộp vựng biờn 12ỉ18 A s 053.63 mm 2 cho vựng biờn

Cốt thép chịu nén vùng giữa:

Lực nén của vùng giữa:

Khả năng chịu nén của bê tông vùng giữa:

P g , bê tông vùng giữa đã đủ chịu nén nên sinh viên chỉ cần bố trí cốt thép theo cấu tạo Bố trớ 12ỉ16 A s $12.74 mm 2 cho vựng biờn

Hàm lượng cốt thép vùng giữa:

❖ Tính toán một vách có Qmax bố trí cho toàn hệ (Vách P3 Sân thượng)

Tính toán ứng suất nén trung bình trong bê tông do lực dọc m = bh N

R b 25000 Tính toán lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng

Chọn cốt thộp đai ỉ10 số nhỏnh n = 2 khoảng cỏc cố đai sw0mm d 2 10 2

Tính toán lực cắt chịu bởi cốt thép

Bố trí cốt thép đai thỏa yêu cầu.

Vậy chọn cốt đai ỉ10a100 với số nhỏnh n=2

Ta thấy P bt , g ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Story Pier P M Br,l Lp Pl

Note Pm As,l As,r As,b Chọn thép

(kN) (kNm) (m) (m) (kN) (kN) (kN) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) Asc,b Asc,m

Dữ liệu từ các tầng cho thấy sự thay đổi đáng kể trong các chỉ số Tầng 1 (P1) ghi nhận giá trị -308.9, trong khi tầng 2 (P1) giảm xuống -5660.6 Các chỉ số Nộn và Kộo cũng có sự biến động, với Nộn ở tầng 1 là 229.5 và giảm xuống -1202.3 ở tầng 2 Giá trị Kộo tăng từ 154.4 ở tầng 1 lên 2830.3 ở tầng 2 Các chỉ số khác như -4416, -5238, và -384.0 cũng cho thấy xu hướng giảm dần qua các tầng Tất cả các tầng đều có hệ số 1.42, cho thấy sự nhất quán trong các phép đo.

Dữ liệu từ TM P2 cho thấy các thông số quan trọng như tọa độ, giá trị Nộn và các chỉ số khác Cụ thể, từ TANG 16 đến TANG 2, các giá trị tọa độ lần lượt giảm từ -633.7 đến -5477.3, trong khi giá trị Nộn dao động từ -347.0 đến -1505.7 Các chỉ số khác như -6299, -4613, và -369 cũng được ghi nhận, cho thấy sự thay đổi đáng kể trong các thông số này Mỗi tầng đều có các giá trị khác nhau, phản ánh sự biến động trong dữ liệu.

Dữ liệu từ TM P3 cho thấy các giá trị liên quan đến các tầng khác nhau, với các thông số như tọa độ, Nộn, Kộo và các giá trị khác Tầng 16 có tọa độ P3 -1014.2, -893.2 với Nộn 341.9 và Kộo 507.1 Tầng 15 ghi nhận P3 -1527.0, -887.1 với Nộn 209.6 và Kộo 763.5 Tầng 14 có P3 -2038.2, -876.8 với Nộn 75.0 và Kộo 1019.1 Tầng 13 cho thấy P3 -2549.6, -865.8 với Nộn -60.2 và Kộo 1274.8 Tầng 12 có P3 -3061.0, -853.9 với Nộn -196.0 và Kộo 1530.5 Tầng 11 ghi nhận P3 -3572.3, -841.1 với Nộn -332.3 và Kộo 1786.2 Tầng 10 có P3 -4083.5, -827.3 với Nộn -469.3 và Kộo 2041.7 Tầng 9 cho thấy P3 -4594.4, -812.6 với Nộn -606.9 và Kộo 2297.2 Tầng 8 có P3 -5105.1, -796.8 với Nộn -745.1 và Kộo 2552.5 Tầng 7 ghi nhận P3 -5615.3, -780.0 với Nộn -883.9 và Kộo 2807.7 Tầng 6 có P3 -6125.2, -762.0 với Nộn -1023.3 và Kộo 3062.6 Tầng 5 cho thấy P3 -6634.6, -742.8 với Nộn -1163.4 và Kộo 3317.3 Tầng 4 có P3 -7143.3, -722.4 với Nộn -1304.2 và Kộo 3571.6 Tầng 3 ghi nhận P3 -7651.3, -700.8 với Nộn -1445.7 và Kộo 3825.7 Cuối cùng, tầng 2 có P3 -8163.2, -680.2 với Nộn -1587.4 và Kộo 4081.6.

Dữ liệu từ TM P4 cho thấy sự thay đổi đáng kể trong các chỉ số qua các giai đoạn khác nhau Từ TANG 16 đến TANG 2, giá trị đầu vào giảm dần từ -922.2 đến -8241.0, trong khi các chỉ số Nộn cũng có sự biến động lớn Cụ thể, Nộn giảm từ -334.5 ở TANG 16 xuống -2114.7 ở TANG 2 Các giá trị khác như -126.6, -255.4, và -386.4 cho thấy sự suy giảm liên tục trong các giai đoạn Tổng thể, dữ liệu này phản ánh một xu hướng giảm dần trong các chỉ số quan trọng, cho thấy sự cần thiết phải xem xét và điều chỉnh các yếu tố ảnh hưởng.

Dữ liệu từ TM P5 cho thấy sự thay đổi đáng kể về các chỉ số qua các tầng, với giá trị giảm dần từ -929.9 ở tầng 1 đến -17261.8 ở tầng 2 Các thông số như độ cao, áp suất và các chỉ số khác cũng có sự biến động tương ứng Cụ thể, tầng 1 có độ cao 416.0 và áp suất -13, trong khi tầng 2 có độ cao 572.6 và áp suất -3214 Sự gia tăng độ sâu và áp suất cho thấy sự thay đổi môi trường ở các tầng khác nhau, với các chỉ số Nộn và các giá trị khác cũng phản ánh sự biến đổi này.

TANG 16 P7 -2105.9 452.1 0.4 2.8 -112 Nộn -489.2 Nộn 1504 -9489 -7405 -7405 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 15 P7 -3252.4 447.4 0.4 2.8 -278 Nộn -651.0 Nộn 2323 -8572 -6510 -6510 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 14 P7 -4403.9 441.2 0.4 2.8 -445 Nộn -813.0 Nộn 3146 -7648 -5614 -5614 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 13 P7 -5562.3 432.9 0.4 2.8 -614 Nộn -975.0 Nộn 3973 -6714 -4718 -4718 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 12 P7 -6729.5 423.0 0.4 2.8 -785 Nộn -1137.6 Nộn 4807 -5768 -3818 -3818 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 11 P7 -7907.4 411.0 0.4 2.8 -958 Nộn -1300.9 Nộn 5648 -4810 -2915 -2915 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 10 P7 -9098.0 397.2 0.4 2.8 -1134 Nộn -1465.2 Nộn 6499 -3837 -2006 -2006 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 9 P7 -10303.4 381.4 0.4 2.8 -1313 Nộn -1630.8 Nộn 7360 -2848 -1090 -1090 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 8 P7 -11525.8 363.7 0.4 2.8 -1495 Nộn -1798.1 Nộn 8233 -1841 -165 -165 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 7 P7 -12767.2 344.0 0.4 2.8 -1681 Nộn -1967.2 Nộn 9119 -815 771 771 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 6 P7 -14030.0 322.4 0.4 2.8 -1870 Nộn -2138.6 Nộn 10021 233 1719 1719 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 5 P7 -15316.6 298.7 0.4 2.8 -2064 Nộn -2312.6 Nộn 10940 1304 2681 2681 10ỉ18 2544 18ỉ16 3619 1.04TANG 4 P7 -16629.4 273.1 0.4 2.8 -2262 Nộn -2489.4 Nộn 11878 2401 3660 3660 10ỉ25 4908 18ỉ16 3619 1.60TANG 3 P7 -17970.9 246.1 0.4 2.8 -2465 Nộn -2669.8 Nộn 12836 3523 4658 4658 10ỉ25 4908 18ỉ16 3619 1.60TANG 2 P7 -19343.7 211.7 0.4 2.8 -2675 Nộn -2851.6 Nộn 13817 4687 5663 5663 12ỉ25 5890 18ỉ16 3619 1.83

Bảng 6 13: Thép vách thang máy

Story Pier P M Br,l Lp Pl Pr

TANG 16 P8 -513.9 -72.1 0.25 1 -224.6 -32.4 Nộn 257.0 -5077 -6141 -5077 4ỉ18 1020 4ỉ18 1020 1.02TANG 15 P8 -653.3 -71.9 0.25 1 -259.2 -67.4 Nộn 326.6 -4886 -5947 -4886 4ỉ18 1020 4ỉ18 1020 1.02TANG 14 P8 -789.1 -76.5 0.25 1 -299.2 -95.3 Nộn 394.6 -4664 -5792 -4664 4ỉ18 1020 4ỉ18 1020 1.02TANG 13 P8 -924.0 -76.5 0.25 1 -333.1 -129.0 Nộn 462.0 -4477 -5606 -4477 4ỉ18 1020 4ỉ18 1020 1.02TANG 12 P8 -1063.7 -78.9 0.25 1 -371.2 -160.7 Nộn 531.8 -4266 -5431 -4266 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 11 P8 -1206.9 -79.4 0.25 1 -407.6 -195.8 Nộn 603.4 -4065 -5237 -4065 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 10 P8 -1355.3 -81.0 0.25 1 -446.8 -230.9 Nộn 677.6 -3848 -5043 -3848 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 9 P8 -1508.3 -81.6 0.25 1 -485.9 -268.3 Nộn 754.1 -3632 -4836 -3632 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 8 P8 -1666.3 -82.6 0.25 1 -526.8 -306.4 Nộn 833.2 -3406 -4625 -3406 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 7 P8 -1829.2 -83.1 0.25 1 -568.1 -346.5 Nộn 914.6 -3177 -4403 -3177 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 6 P8 -1997.5 -83.7 0.25 1 -611.0 -387.7 Nộn 998.8 -2940 -4175 -2940 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 5 P8 -2171.4 -83.9 0.25 1 -654.7 -431.0 Nộn 1085.7 -2698 -3936 -2698 4ỉ18 1019 4ỉ18 1019 1.02TANG 4 P8 -2352.9 -84.3 0.25 1 -700.6 -475.8 Nộn 1176.4 -2444 -3688 -2444 4ỉ18 1018 4ỉ18 1018 1.02TANG 3 P8 -2544.7 -84.1 0.25 1 -748.3 -524.0 Nộn 1272.4 -2180 -3421 -2180 4ỉ18 1018 4ỉ18 1018 1.02

(mm 2 ) (mm 2 ) TM1 P8 -3206.9 -25.5 0.25 1 -835.7 -767.7 Nộn 1603.4 -1697 -2073 -1697 4ỉ18 1018 4ỉ18 1018 1.02 MAI P9 365.0 1065.6 0.8 3.6 461.7 -299.5 Nộn 202.8 -17669 -18566 -17669 10ỉ18 2544 20ỉ18 5089 0.94

The data presents a series of measurements labeled "TANG" from P9, indicating various parameters such as negative values for certain metrics, consistent values of 0.8 and 3.6, and fluctuating figures for Nộn The values decrease progressively, with the first entry at -600.3 and the last at -2510.1, while the corresponding Nộn values increase from 14.5 to 4651.3 Each entry maintains a consistent format, showcasing a structured approach to data collection and analysis The dataset appears to reflect a trend of increasing negative values alongside rising Nộn figures, suggesting a potential correlation worth further investigation.

(mm 2 ) (mm 2 ) TM1 P9 -12817.5 2046.5 0.8 3.6 -2117.4 -3579.2 Nộn 7120.8 -8510 -423 -423 10ỉ18 2544 20ỉ18 5089 0.94 MAI P10 -952.5 -213.6 2 10 -217.2 -163.8 Nộn 571.5 -49356 -49651 -49356 20ỉ18 5089 80ỉ16 16084 0.88

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

Thống kê địa chất

Công trình: Chung cư PREMIER HEAVEN TOWER Địa điểm : Khu dân cư cát lái, phường cát lái, quận 2, TP HCM

Số hố khoan : 3 hố HK1,HK2, HK3 Độ sâu nước ngầm : HK1: -1.321m; HK2: 1.39m; HK3:1.211m

Hình 7 1: Mặt cắt địa chất

Dựa vào biểu đồ điểm địa chất công trình gồm các lớp đất theo thứ tự từ trên xuống : Lớp

1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5, lớp 6.

Lớp k: Cát pha, màu xám đen (san lấp ).

Lớp 1: Sét- Sét lẫn TV, màu xám trắng-xám đen , trạng thái dẻo mềm.

Lớp 2: Sét- Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng- nâu đỏ- nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm.

Lớp 3a: Sét, màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 3: Sét pha , màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm.

Lớp 4a: Sét pha- Sét kẹp cát, màu xám trắng – nâu vàng, trạng thái dẻo cứng.

Lớp 4: Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng.

Lớp 5: Sét pha- Sét kẹp cát, màu xám trắng – nâu vàng- nâu hông , trạng thái dẻo cứng. Lớp 6: Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng-nâu hồng.

Bảng 7 1: Tổng hợp thông số địa chất công trình

Số liệu thống kê Độ sâu

Tên lớp Chỉ tiêu thống kê ′

I P I L c Hệ số rỗng với từng cấp áp lực

Sét- Sét lẫn TV, màu xám trắng-xám đen , trạng thái dẻo mềm.

L c Hệ số rỗng với từng cấp áp lực

Sét pha , màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm.

Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng

Sét pha- Sét kẹp cát, màu xám trắng – nâu vàng- nâu hông , trạng thái dẻo cứng

L c Hệ số rỗng với từng cấp áp lực

Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng-nâu hồng

Phương án móng cọc khoan nhồi

Chọn phương án móng cọc khoan nhồi cho các công trình cầu đường, thủy lợi, dân dụng và công nghiệp Tại Thành phố Hồ Chí Minh, cọc khoan nhồi đã được phát triển và áp dụng hiệu quả trong xây dựng nhà cao tầng trong điều kiện xây chen Sau khi thi công, chất lượng cọc khoan nhồi thường được kiểm tra bằng các phương pháp như thí nghiệm nén tĩnh, siêu âm, đo sóng ứng suất và tia gamma Cọc khoan nhồi mang lại nhiều ưu điểm cho các dự án xây dựng.

+ Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng nghìn tấn

Công nghệ thi công không gây chấn động giúp bảo vệ các công trình lân cận, rất phù hợp cho việc xây dựng chen chúc trong các đô thị lớn, đồng thời khắc phục những nhược điểm của các loại cọc đóng trong điều kiện thi công này.

Cọc khoan nhồi thường có lượng cốt thép bố trí ít hơn so với cọc đóng, đặc biệt là đối với cọc đài thấp Ngoài ra, cọc khoan nhồi còn có khả năng thi công qua các lớp đất cứng xen kẽ hoặc các lớp cát dày mà phương pháp ép không thể thực hiện được.

+ Giá thành thường cao hơn so với phương án cọc khác

+ Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật cao

+ Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp nên gây tốn kém trong quá trình thực thi

Khối lượng bê tông có thể bị thất thoát trong quá trình thi công nếu thành hố khoan không đảm bảo và dễ bị sập Ngoài ra, việc nạo vét ở đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông cũng có thể gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng thi công cọc.

+ Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng ép

Sử dụng bê tông B30 R b = 17 (MPa);R bt =1.2 (MPa)

Sử dụng cốt thép CB400-V R s = 350 (MPa);R sc = 350 (MPa) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

7.2.2.Chọn kích thước cọc và chiều sâu chôn cọc

Chọn cọc có kích thước : Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc : h d = 2 (m)

Chọn đầu cọc đập vỡ 0.5 (m) và 0.15m cọc ngàm vào đài

Lớp bê tông bảo vệ Mũi cọc đặt tại độ cao:

Chiều dài cọc nằm trong đất:

Diện tích tiết diện ngang cọc : A b = D 2 = 1 2 = 0.785 (m 2 )

Bố trí cốt thép 20 16 (A s = 0.00402 m 2 ) cho tất cả các cọc Hàm lượng cốt thép của cọc tính được là = A s = 0.00402

Ab 0.785 Độ sâu đặt móng: công trình có tầng hầm nên chọn cao độ mặt trên của đài trùng với cao độ mặt trên sàn tầng hầm để thuận tiện cho việc thi công Vậy chọn cao độ mặt trên đài móng thường -3.2(m).

Xác định sức chịu tải của cọc

7.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

R vl = ( cb ' cb R b A b + R sc A sc )

• cb = 0.85 là hệ số điều kiện làm việc (Mục 7.1.9 TCVN 10304-2014)

Hệ số cb = 0.8 được áp dụng để tính toán phương pháp thi công cọc, trong đó việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới nước có sử dụng ống vách giữ thành, theo quy định tại Mục 7.1.9 TCVN 10304-2014.

Hệ số ảnh hưởng uốn dọc, theo Mục 7.1.8 TCVN 10304-2014, áp dụng cho mọi loại cọc trong tính toán cường độ vật liệu Cọc có thể được xem như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện cách đáy đài một khoảng l được xác định theo công thức l = l + 2.

Chiều dài đoạn cọc từ đáy đài cao tới cao độ san nền được ký hiệu là D = 1 (m) l0, trong đó cọc thiết kế là loại cọc đài thấp với l0 = 0 Hệ số biến dạng được xác định theo phụ lục A, TCVN 10304-2014, với giá trị là 5 Hệ số điều kiện làm việc của cọc độc lập được tính là kb = 3 Chiều rộng qui ước của cọc được tính bằng b p = d + 1 = 1 + 1 = 2 (m).

E b = 32.5 10 6 (kN/m 2 ) là module đàn hồi vật liệu làm cọc

I = d 4 = 1 4 = 0.05 (m 4 ) là moment quán tính tiết diện ngang cọc

Hệ số k được tính trung bình qua các lớp đất (Bảng A.1 TCVN 10304-2014) Đất chủ yếu bao quanh thân cọc là cát mịn lẫn bụi nên chọn k 000 (kN/m 4 )

Vậy sức chịu tải của cọc theo vật liệu là:

7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất được xác định là c = 1, trong khi hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc là cq = 1, có tính đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất Hệ số làm việc của đất trên thân cọc được quy định là cf = 0.8 (theo bảng 5, TCVN 10304-2014) Chu vi diện tích ngang thân cọc được tính là u = 3.14 (m).

Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc được xác định là 104 fi (theo bảng 3 TCVN 10304-2014) Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, ký hiệu là q b, được tính cho lớp đất cát pha tại cao trình -56.0(m) Do cọc sử dụng là cọc khoan nhồi, giá trị q b được tính theo công thức: \[q b = 0.75 \cdot 4 \left( \frac{1}{1 d} + \frac{2}{3 1 h} \right)\]

Hệ số không thứ nguyên +1, 2, 3, 4 phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán nền đất, được xác định theo bảng 6 của TCVN 10304-2014 và nhân với hệ số chiết giảm 0.9.

Với h/d = 56/1V và góc , tra bảng ta có:

+ ' 1 (kN/m 3 ) là dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc

+ 1 là dung trọng tính toán trung bình (tính theo các lớp) của nền đất nằm trên mũi cọc

1 = 23 0 5' ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Bảng 7 2: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cơ lý đất nền Độ sâu

Lớp đất tính li cf fi cffi li sâu Ztbi

Vậy sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền là :

R c,u _1 = 1 (1 706.5 0.785 + 3.14 3246.05) = 10747.48 (kN) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

7.3.3 Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền

• c = 1 là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

• cq = 1 là hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

• cf = 0.8 là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (tra bảng 5 TCVN 10304-

• A b = 0.785 (m 2 ) là diện tích tiết diện ngang cọc

• u = 3.14 (m) là chu vi tiết diện ngang thân cọc

• q b là cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, ở đây lớp đất dưới mũi cọc là lớp đất rời nên q b được tính theo công thức: q b = q ' ,p N ' q

Áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc, ký hiệu là $ q' $ và $ p $, được xác định bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng do đất tác động tại vị trí mũi cọc.

+ Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn Z L thì lấy q ' ,p theo giá trị bằng áp lực lớp phủ tại độ sâu mũi cọc

+ Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn Z L thì lấy q ' ,p bằng áp lực lớp phủ tại độ sâu

Z L (Xác định Z L và hệ số N ' q trong bảng G1, TCVN 10304-2014)

Ta có: Đất dưới mũi cọc trạng thái là chặt: Z d L = 15 → N q ' 0

→ ' vp là ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng do đất gây ra tại độ sâu Z L q ' , p = ' vp = 15 11 5( kN / m 2 ) → q b = 165 100 = 16500( kN / m 2 )

Công thức cường độ sức kháng trung bình fi trên thân cọc :

Hệ số không thứ nguyên 107 được xác định từ lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i, với công thức c u ,i = 6.25 N c,i, trong đó N c,i là chỉ số SPT trung bình của lớp đất dính thứ i Hệ số này được xác định thông qua đồ thị trong Hình G1 theo TCVN 10304-2014.

Đối với đất rời, công thức tính áp lực ngang lên thân cọc được biểu diễn bằng \$f_i = k_i v_{z,i} \tan(a_{i}\$), trong đó \$k_i\$ là hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ \$i\$, và \$v_{z,i}\$ là ứng suất pháp hiệu quả trung bình theo phương đứng của lớp đất thứ \$i\$, đã tính đến độ sâu giới hạn \$Z_L\$ Góc ma sát giữa đất và cọc trong lớp đất thứ \$i\$ thường được lấy bằng góc ma sát trong của đất đối với cọc bê tông.

Khi tính toán sức kháng trên thân cọc ở đoạn cọc có độ sâu lớn hơn hoặc bằng Z L, cường độ sức kháng được xác định là v,zi = v,ZL.

Theo mục G.2.2, TCVN 10304-2014, càng xuống sâu cường độ sức kháng trên thân cọc càng tăng Tuy nhiên chỉ tăng đến độ sâu giới hạn Z L u ,i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Bảng 7 3: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Chiều dày Li (m) N c u ,i α fi fili đất (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Bảng 7 4: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Lớp dày Li k i đất (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Vậy sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền là:

7.3.4.Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT

Sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản (TCVN 10304-2014)

• c = 1 là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

• cq = 1 là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

• u = 3.14 (m) là chu vi tiết diện ngang thân cọc

• A b = 0.785 (m 2 ) là diện tích tiết diện ngang cọc

• li là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

• fi là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (tra bảng 3 TCVN

• Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

+ Lớp đất rời thứ i: f si = 10

Chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời được ký hiệu là \$N_{s,i}\$ Đối với lớp đất dính thứ i, lực dính không thoát nước được tính bằng công thức \$f_{c,i} = p_f L_{c,u,i}\$, trong đó \$c_{u,i} = 6.25 N_{SPT}\$ được xác định theo biểu đồ hình G.2a, TCVN 10304-2014.

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, ký hiệu là \$q_p\$, đối với cọc khoan nhồi trong đất rời được tính bằng công thức \$q_p = 150 N_p\$, trong đó \$N_p\$ là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc Với \$N_p = 26\$, ta có \$q_p = 150 \times 26 = 3900 \, (kN/m^2)\$.

- Thân cọc trong lớp đất dính: f c,i = p f L c u ,i Các hệ số p và f L được xác định bằng cách tra đồ thị

* Đối với thân cọc nằm trong lớp đất hạt mịn: f ci = P f L c ui

Bảng 7 5:Cường độ sức kháng trên thân cọc trong lớp đất dính

Li (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) / v,zi (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

* Đối với thân cọc nằm trong lớp đất hạt thô: fsi=3.33Nsi

Bảng 7 6: Cường độ sức kháng trên thân cọc trong lớp đất thô

Chiều dày Li (m) Nsi f i f i l i đất (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

6 Cát pha 31.2 26 86.58 2701.29 fi Li (kN/ m) 2962.36

 Vậy sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT là

7.3.5 Sức chịu tải thiết kế cọc khoang nhồi D1000

- Áp dụng mục 7.1.11, TCVN 10304-2014, sức chịu tải cọc chịu nén:

• 0 = 1.15 là hệ số làm việc của móng nhiều cọc

• n = 1.15 là hệ số tầm quan trọng của công trình cấp II

• k là hệ số tin cậy theo số cọc, phụ thuộc vào số cọc trong móng

• R ck là sức chịu tải cho phép của cọc

Bảng 7 7: Sức chịu tải cho phép của cọc

Số lượng cọc trong móng Rck (kN) k R ca (kN)

Móng có ít nhất 21 cọc 1.40 7676.77

Móng có 01 đến 05 cọc 1.75 6141.41 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

Chọn sơ bộ số lượng cọc

- Số lượng cọc dưới đáy đài được xác định sơ bộ theo công thức sau : n = (1.2 1.5) N

+ n là số lượng cọc dưới đáy đài

+ (1.2 1.5) là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment

+ N là nội lực dưới chân cột

Bảng 7 8: Sức chịu tải cho phép của cọc

STT Tên đài móng N max Số cọc

Xác định độ lún cọc đơn

Theo mục 7.4.2, TCVN 10304-2014, độ lún của cọc đơn không mở rộng mũi

+ N là tải trọng thẳng đứng lớn nhất tác dụng lên cọc (kN)

G1 là mô đun trượt trung bình của các lớp đất trong phạm vi chiều sâu hạ cọc, được tính bằng công thức G1 = 0.4 E0, với E0 là mô đun biến dạng trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua Kết quả tính toán cho G1 là 2942 kN/m², khi E0 được xác định là 7354 kN/m².

+ được xác định theo công thức:

+ là độ cứng tương đối của cọc: = = 4

(EA độ cứng thân cọc chịu nén)

+ ' là hệ số tương ứng trường hợp nền đồng nhất

+ ' là hệ số tương ứng cọc tuyệt đối cứng

( k n lấy bằng 2, G 2 là module trượt trung bình của các lớp đất trong phạm vi 0.5L dưới mũi cọc Cho phép lấy G 2 = 0.4 E 0 = 0.4 9980 = 3992 (kN/m 2 )

1 Độ cứng đàn hồi mô hình cọc đơn: K =

Tính toán thiết kế móng M1-D(móng 4 cọc)

Móng Tổ hợp tính toán Trường hợp Nmax (kN) M x, tu (kNm) M y, tu (kNm)

M1D COMB8-TT N max ; M tu 13170.68 569.71 121.6 Độ cứng đàn hồi cọc đơn

= 7.9(kN / mm) z S N 0.0059 13170.68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018 7.6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 7 3: Phản lực đầu cọc móng M1-D

- Ta có P max = 4143.008 (kN) < R ca = 6141.41 (kN)

- Kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm n P tk N tt Trong đó

+ n = 4 số cọc trong nhóm móng

+ là hệ số xét ảnh hưởng của nhóm cọc

90n 1 n 2 n1 = 2 là số hàng cọc trong nhóm n2 = 2 là số cọc trong 1 hàng

= arctan d = arctan 1 = 18 0 43' (d là đường kính cọc; s khoảng cách giữa 2 tim cọc) s3 n P tk N tt 0.79 4 6141.41 = 19535.14(kN) 13170.68 (kN)

Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy và thỏa mãn điều kiện sức chịu tải của cọc

7.6.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới móng khối qui ước

- Điều kiện kiểm tra: P tb tc R tc R II

- Kích thước móng khối quy ước B mqu

• Ld và B d là chiều dài và chiều rộng đài cọc, quy đổi tiết diện khối móng tương đương : L d = 5 (m);B d = 5 (m)

• Lc = 50.8 (m) là chiều dài làm việc của cọc

• tblà góc ma sát trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua

- Trọng lượng khối móng quy ước W mqu bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước

+ Trọng lượng cọc và đài móng:

P coc +dau = (V coc + V dai ) b = (0.785 50.8 4 + 2 5 5) 25 = 5237.8( kN )

+ Trọng lượng các lớp đất trong khối móng quy ước Trọng lượng lớp trên đáy móng:

+ Trọng lượng lớp đất dưới đáy móng

+ Trọng lượng móng khối qui ước

W mqu = W tren + W duoi + P coc +dai = 7226 + 86498 + 5237.8 = 98963 (kN)

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng khối qui ước

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước

P tc = 1 + + = 1 + + max L mqu B mqu L mqu B mqu 12.64 12.64 12.64 12.64

P tc = 1 + + = 1 − − min L mqu B mqu L mqu B mqu 12.64 12.64 12.64 12.64

- Khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng khối quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362- 2012):

II k mqu II II II II 0 tc

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m1) và hệ số điều kiện làm việc của công trình (m2) có tác dụng qua lại với nền, được quy định trong bảng 15, Điều 4.6.10 của TCVN 9362:2012, với giá trị m1 = 1 và m2 = 1.

+ ktc = 1 là hệ số độ tin cậy tra theo điều 4.6.11 TCVN 9362:2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê

+ A,B,D là hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, TCVN 9362:2012 phụ thuộc vào góc ma sát trongII của lớp đất dưới móng khối quy ước II = 23 0 5 '

+ B mqu 64 (m) là kích thước cạnh móng khối quy ước

+ h = H mqu = 56 (m) là chiều cao khối móng quy ước

+ II = 11.1(kN / m 3 ) là dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở xuống

+ ' II = 9.3 (kN / m 3 ) là dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở lên

+ c II = 6.9 (kN/m 2 ) là giá trị lực dính của lớp đất dưới móng khối qui ước

+ h 0 là chiều sâu đến nền tầng hầm, h 0 = h − h td

+ htd là chiều sâu đặt móng tính từ nền tầng hầm bên trong nhà có tầng hầm h = h + h kc = 50.8 + 0.3 25

II k mqu II II II II 0 tc

P tc max = 693.01 (kN) 1.2R tc = 1.2 2057.9 = 2469.48(kN)

Ta có: P tb = 692.70 (kN) R tc = 2057.9 (kN)

 Đất nền dưới móng khối qui ước thỏa điều kiện về ổn định min

7.6.4 Kiểm tra lún cho móng khối quy ước

- Điều kiện biến dạng lún: S S gh = 8 (cm)

- Áp dụng phương pháp tổng phân tố để tính lún ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

+ Chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố, mỗi lớp có bề dày h thỏa điều kiện 0.2Bd hi 0.4Bd 1 (m) h i 2 (m) → chọn h i = 1.5 (m)

+ Vị trí ngừng tính lún khi bt 5 gl n p

+ Độ lún tính theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố: S = h i i =1

- Áp lực tại đáy móng P tc = N tc + W mqu = 11452.76 + 98963.09 = 691.23 (kN/m 2 )

- Áp lực bản thân tại đáy khối móng quy ước: bt = W mqu

- Áp lực gây lún tại tâm đáy khối móng quy ước gl = P tc − bt = 691.23 − 619.53 = 71.69 (kN/m 2 )

- Ta thấy bt = 619.53(kN/m 2 ) 5 gl = 5 71.69 = 358.48 (kN/m 2 ) không cần kiểm tra lún

7.6.5 Kiểm tra xuyên thủng đài móng

Dưới tác động của lực dọc, nếu chiều cao của đài cọc không đủ, nó sẽ bị xuyên thủng Để tránh tình trạng này, chiều cao của đài cọc cần phải đáp ứng một số điều kiện nhất định.

+ Xác định lực gây xuyên thủng P xt

Lực xuyên thủng được xác định bằng cách trừ đi phản lực đầu cọc từ lực tác dụng lên tháp xuyên thủng, với điều kiện rằng phản lực này hoàn toàn nằm trong phạm vi đáy lớn của tháp.

• N tt lực dọc tính toán ở chân cột

P ixt tổng phản lực đầu cọc nằm trong đáy lớn tháp xuyên thủng Để đảm bảo an toàn, phản lực đầu cọc chỉ được xem xét do lực dọc gây ra, không tính đến mômen, lực ngang, trọng lượng bản thân đài và đất nền trên đài.

+ Xác định lực chống xuyên thủng P cx

• h 0 chiều cao làm việc của tiết diện (lấy từ mặt trên của đài đến trọng tâm lớp dưới cốt thép của đài)

• R bt cường độ chịu kéo của bê tông

• hệ số,với bê tông hạt nhỏ lấy bằng 0,85

Giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng được xác định khi tháp bị nén thủng trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện.

Hình 7 4: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1-D

Với góc lan tỏa ứng suất 45 độ, tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, cho thấy đài móng có tính chất tuyệt đối cứng Điều này đảm bảo điều kiện chống nén thủng, ngăn chặn việc chọc thủng đài bởi cột.

❖ Kiểm tra cọc biên (ở góc) chọc thủng đài c c Điều kiện : F ai F cxt = R bt h 0 1 b

Trong đó, 1 = k 1 (h 01 / c 01 ) và 1 = k 1 (h 01 / c 01 ); b 01 và b 02 là khoảng cách từ các cạnh trong của các cọc biên đến các cạnh ngoài của đài cọc Khoảng cách c 01 và c 02 từ mép trong của cọc biên đến mép cột gần nhất theo hai phương 1 và 2 là giá trị các hệ số được lấy theo bảng 1.

→ Vậy thỏa điều kiện cọc góc không chọc thủng đài

→ Vậy thỏa điều kiện cọc góc không chọc thủng đài ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018 7.6.6 Tính toán cốt thép đài móng

Hình 7 5: Nội lực móng M1-D Bảng 7 9: Nội lực đài móng M1-D

Phương tính toán Strip Load case M max

Lớp trên CSB9 COMB9-TT -219.1324

Lớp dưới CSB9 COMB8-TT 3660.3218

Lớp trên CSB14 COMB7-TT -1159.7275

Lớp dưới CSB1 COMB8-TT 1635.3725

+ Chọn a gtd (lớp dưới) a gtd = a ngam + 20 = 150 + 20 = 170 (mm)

+ Chọn a gtt (lớp trên) a gtt = 50 (mm)

R b b h 2 R s0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHÓA 2018

M max b h 0 As Chọn thép A sc

(kNm) (mm) (mm) m (mm 2 ) (%) n a (mm 2 )

Tính toán thiết kế móng M2-D(móng 6 cọc)

Móng Tổ hợp tính toán Trường hợp Nmax (kN) M x, tu (kNm) M y, tu (kNm)

M2D COMB7-TT N max ; M tu 20957.8 14.21 721.92 Độ cứng đàn hồi cọc đơn

THIẾT KẾ PHẦN THI CÔNG

Tiêu đề	Đồ án tốt nghiệp ngành CNKT công trình xây dựng Tòa nhà Premier Heaven Tower Quận 2 – Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả	Huỳnh Thanh Sang
Người hướng dẫn	TS Nguyễn Thanh Hưng
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	284
Dung lượng	8,97 MB