Đồ án Chung cư river side

Trong những năm học tải trường em đã được cung cấp những kiến thức về lý thuyết và thực tiễn, kỹ năng,… để có thể vận dụng đi làm sau này Em rất cảm ơn cô Th.S Mai Nguyễn Quế Thanh đã hư

KIẾN TRÚC

GIỚI THIỆU

Tình trạng gia tăng dân số hiện nay đang gây ra nhiều khó khăn về nhà ở và xã hội cho đất nước Diện tích đất xây dựng trong thành phố bị hạn chế, dẫn đến giá đất tăng cao trong khi thu nhập trung bình của người dân vẫn thấp Do đó, xây dựng nhà cao tầng được xem là một giải pháp hợp lý để giải quyết vấn đề này.

Các công trình cao tầng trong thành phố không chỉ đáp ứng nhu cầu về chỗ ở và làm việc cho người dân mà còn góp phần vào quá trình hiện đại hóa đất nước Đặc biệt, nhà cao tầng có vai trò quan trọng trong ngành xây dựng, thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ cao trong thiết kế và thi công.

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

Được xây dựng tại Quận 2- TP.HCM

Công trình được xây dựng ngoài khu vực trung tâm TP.HCM, giúp người dân ở chung cư di chuyển thuận tiện và dễ dàng hơn, tránh tình trạng kẹt xe Việc này cũng góp phần giảm bớt sự quá tải về nhà ở tại khu vực trung tâm thành phố.

ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

Thành phố Hồ Chí Minh có khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ cao quanh năm, chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo số liệu từ trung tâm khí tượng, lượng mưa trung bình hàng năm đạt khoảng 1.949 mm, độ ẩm không khí khoảng 79%, và gió chủ yếu thổi từ hướng Tây-Tây Nam và Bắc-Đông Bắc Mặc dù TP.HCM ít bị ảnh hưởng bởi bão, nhưng thường xuyên phải đối mặt với triều cường, gây ngập nước ở một số tuyến đường.

Những điều kiện trên không chỉ ảnh hưởng đến đời sống của người dân mà còn ảnh hưởng đến việc thiết kế và xây dựng công trình.

QUY MÔ CÔNG TRÌNH

Quy mô công trình bao gồm:

• Quy mô xây dựng: 14 tầng nổi và 1 tầng mái

• Công trình có mặt bằng hình chữ nhật kích thước

• Tầng 2- 14: Dùng để phục vụ như cầu ở

• Tầng trệt dùng để làm phòng tập gym, cửa hàng, ban quản lí chung cư

• Mặt đất tựnhiên ởcao độ: + 0.000 m

KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH (MẶT ĐỨNG, MẶT BẰNG, MẶT CẮT)

Cao độ và chiều cao mỗi tầng

Bảng 1.1 Cao độcác tầng của công trình Tầng Cao độ (mm) Chiều cao tầng (m)

Hình 1.1 Mặt bằng tầng điển hình của công trình

Hình 1.2 Mặt đứng trục 1-6 công trình

Hình 1.3 Mặt cắt A-A công trình

GIẢI PHÁP KỸ THẬT

1.6.1.Hệ thống thông hơi và điều hòa

Hệ thống thông gió trong tòa nhà không chỉ được đảm bảo qua các cửa sổ ở mỗi phòng mà còn được hỗ trợ bởi máy điều hòa và quạt ở các tầng, giúp đưa không khí lạnh về khu xử lý trung tâm.

Khối nhà không chỉ được chiếu sáng bởi hệ thống đèn trong các phòng và hành lang, mà còn tận dụng ánh sáng tự nhiên từ các ô cửa Việc kết hợp giữa chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo giúp tối ưu hóa nguồn sáng cho không gian.

Hệ thống điện trong tòa nhà được kết nối trực tiếp với lưới điện thành phố và có thêm hệ thống điện dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục cho tất cả thiết bị Điều này rất quan trọng trong trường hợp mất điện đột ngột từ mạng lưới điện thành phố, đặc biệt là để duy trì hoạt động của hệ thống thang máy và hệ thống lạnh.

Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt

Hệ thống cấp điện chính được lắp đặt trong các hộp kỹ thuật ngầm trong tường, với hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A được bố trí theo từng tầng và khu vực, đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra.

1.6.4.Hệ thống cấp thoát nước

Công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước Tp.Hồ Chí Minh, được lưu trữ trong bể chứa ngầm và bơm lên bể nước mái, từ đó phân phối xuống các tầng qua các đường ống chính Hệ thống bơm nước hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho sinh hoạt và cứu hỏa Các đường ống được bọc trong các ren nước và đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng, dọc theo khu vực giao thông và trên trần nhà.

Nước mưa trên mái sẽ được dẫn xuống các ống thoát nước mưa có đường kính 140mm, trong khi hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng biệt Nước thải từ các buồng vệ sinh sẽ được dẫn qua hệ thống riêng để đưa vào bể xử lý nước thải trước khi hòa vào hệ thống nước thải chung.

1.6.5.Hệ thống phòngcháy chữa cháy và chống sét

• Bốtrí thiết bịkim thu sét trên tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng để triệt tiêu bớt nguy cơ bịsét đánh cho công trình.

Đặt bình khí cứu hỏa CO2 tại các khu vực như phòng, sảnh, hành lang và cầu thang để sẵn sàng sử dụng trong trường hợp hỏa hoạn Hệ thống đường giao thông nội bộ xung quanh công trình cần được thiết kế để đảm bảo xe cứu hỏa có thể tiếp cận nhanh chóng khi cần thiết.

Hệ thống chữa cháy được trang bị các đầu phun tự động, tự kích hoạt khi phát hiện khói, đảm bảo an toàn cho không gian Bên cạnh đó, bể nước phòng cháy chữa cháy ở tầng hầm luôn sẵn sàng cung cấp nước khi cần thiết.

Rác thải từ mỗi tầng được thu gom vào gen rác và vận chuyển xuống gian rác ở tầng hầm qua hệ thống thang máy chuyên dụng Bộ phận chuyển rác sẽ xử lý rác thải ra ngoài Gian rác được thiết kế kín để ngăn ngừa mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

1.6.7.Hệ thống thông tin liên lạc

• Hệ thống mạng máy tính.

• Hệ thống cáp điện thoại

• Hệ thống truyền hình cáp.

• Hệ thống camera an ninh

• Hệ thống báo động và chống đột nhập

• Hệ thống kiểm soát xe ra vào.

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

TÍNH TOÁN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG

2.1.1.Mặt bằng thiết kế cầu thang

Hình 2.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình

2.1.2 Tính toán kích thước cầu thang

Kích thước sơ bộ: Đây là Cầu thang 2 vế dạng bản Vế 1 gồm 11 bậc và vế 2 gồm 11 bậc thang với kích thước: h= 164 mm; b= 260 mm

Góc nghiêng cầu thang: tg =h / b 164 / 260= =0.63= = 32 ’ o 14

Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức:

=  (L0 = 4250 mm là nhịp tính toán của bản thang) hb (121.4.6 141.6)mm

Chọn chiều dày bản thang: h b 0 mm.

2.1.2.2.Tính toán dầm cầu thang

Kích thước dầm cầu thangđược sơ bộ theo công thức:

VẬT LIỆU

Chọn vật liệu (theo TCVN 5574: 2012)

• Bêtông cấp độ bền B25 cóR b 5 MPa, R bt =1.05 MPa, E0 MPa

• Đối với cốt thép Φ < 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:

• Cường độ chịu kéo tính toán: R s "5 MPa

• Cường độ chịu nén tính toán: R sc "5 MPa

• Cường độ chịu kéo (cốt ngang) tính toán: R sw 5 MPa

• Đối với cốt thép Φ ≥ 10(mm) dùng làm cốt dọc loại AIII:

• Cường độ chịu kéo tính toán: R s 65 MPa

• Cường độ chịu nén tính toán: R sc 65 MPa

• Cường độ chịu kéo (cốt ngang) tính toán: R sw )0 MPa

• Module đàn hồi: Es = 200000 MPa

TẢI TRỌNG

2.3.1.Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng của thang

Cắt 1m dài để tính toán

Bao gồm: trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Tĩnh tải được xác định theo công thức: n i tdi i

 i : khối lượng của lớp thứ i;

 tdi : chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng; ni: hệ số tin cậy lớp thứ i.

Bảng 2.1 Tĩnh tải tác dụng lên bảng nghiêng

Stt Các lớp vật liệu γ

1 Mặt bậc đá hoa cương 24 0.02 0.0586 0.645 1.2 0.774

Tra theo bảng 3, TCVN 2337:1995 c p=p np

• P : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995 c

• n : hệ p số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737:1995 cho cầu thang là p tc = 3 kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1,2 Ta có hoạt tải trên bản thang: p bt tt =1.2 3 cos 3.05 kN / m   = 2

Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m bản thang: q bt tt = 1 ( g bt tt + p bt tt )=7.154 3.05 10.154 kN / m2+ = ( )

2.3.2 Tải trọng tác dụng lên bảng chiếu nghỉ

• Lớp vữa trát mặt dưới: g4 =    n

Bảng 2.2 Tĩnh tải tác dụng lên bảng chiếu nghỉ

Hệ số vượt tải gtt (kN/m 2 )

1 Mặt bậc bằng đá hoa cương 24 0.02 0.48 1.2 0.576

• Hoạt tải: tc 2 p= n p =1.2 3 3.6 kN / m Tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m bản:

TÍNH TOÁN BẢNG THANG

Chiều dài bản thang có: L 1 = 1550mm; L2 '00 mm => L = 4250mm

Để xác định liên kết giữa dầm và bản thang, ta có thể so sánh độ cứng của chúng dựa vào tỉ lệ chiều cao của bản thang và dầm, cụ thể là tỉ lệ giữa chiều cao dầm (d) và chiều cao bản thang (b h h).

• Nếu tỉ lệ d b h 3 h  thì liên kết bản với dầm coi như là ngàm

• Nếu tỉ lệ d b h 3 h  thì liên kết bản với dầm coi như là khớp

Để đảm bảo an toàn, cần tính toán cho cả hai sơ đồ: sơ đồ 2 đầu ngàm và sơ đồ 2 đầu khớp, sau đó lựa chọn phương án bố trí thép hợp lý nhất.

Cắt một dãy rộng 1m theo chiều dài đan thang, xem như 1 dầm có diện tích

(b = 1000mm và h = 120mm) ngàm vào dầm và vách thang

Hình 2.2 Sơ đồtính của vế thang 1

Hình 2.3 Biểu đồ momenm vế thang 1 (kN.m)

Hình 2.4 Biểu đồ lực cắt vế thang 1 (kN)

Hình 2.5 Sơ đồtính của vế thang 2

Hình 2.6 Biểu đồ momem của vế thang 2 (kN.m)

Hình 2.7 Biểu đồ lực cắt của vế thang 2 (kN)

Kết luận cho thấy vế thang 1 và 2 có nội lực giống nhau, do đó chỉ cần tính toán một vế và bố trí tương tự cho vế còn lại Kết quả nội lực từ hai sơ đồ cho thấy moment nhịp của sơ đồ 2 lớn hơn nhiều so với sơ đồ 1 (24.81 kN.m so với 4.29 kN.m), trong khi tại gối, sơ đồ 1 có moment là 8.73 kN.m, còn sơ đồ 2 bằng không Để đảm bảo an toàn, ta sẽ sử dụng moment nhịp từ sơ đồ 1 và moment gối từ sơ đồ 2 trong các tính toán.

Giải nội lực bằng phần mềm hỗ trợ SAP ta được kết quả như biểu đồ ở trên.

• Lấy Mmax tại nhịp của sơ đồ2 đểtính toán thép nhịp cho cả bản nghiêng và bản chiếu nghỉ

• Lấy Mmax tại gối của sơ đồ1 đểtính toán thép gối cho cả bản nghiêng và bản chiếu nghỉ

Ta có Thép AI và Bê tông B25:  = R 0.618

Thép AIII và Bê tông B25:  = R 0.563

Tính toán cốt thép ở nhịp : m 2 3 2 b 0

= = Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  min     max s

   Bảng 2.3 Tính toán cốt thép cho vếthang 1 và 2 trí Vị Mômen

2.4.3.1.Cấu tạo thép tại vịtrí đoạn gãy của thang:

• Theo tài liệu “Cấu tạo bê tông cốt thép” của Bộ Xậy Dựng, khi góc lõm bé hơn 160 0

• Thép chịu kéo không được đặt liên tục mà phải đặt giao nhau

• Thộp chịu kộo đi khỏi gúc lừm 1 đoạn lớn hơn hoặc bằng 30ỉ và được neo vào vựng nén

Khi bản có chiều dày h < 12cm và thép dọc có đường kính < 12mm, có thể không cần đặt thép đai góc lõm Đối với bản thang có chiều dày 15cm, nếu bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần bố trí cốt đai.

• Trường hợp góc lõm lớn hơn 160 0 cho phép góc chịu lực chạy liên tục

• Ta có bản thang có góc lõm bằng 147 0 86 ’ < 160 0 nên thép chịu kéo không được chạy liờn tục mà phải cắt khi qua gúc lừm, chiều dài neo là 30ỉ.

2.4.3.2.Kiểm tra khảnăng chịu cắt của bản thang:

Theo điều 6.2.3.4 TCVN 5574-2012 [1] đối với cấu kiện bêtông cốt thép không có cốt đai chịu cắt, lực cắt lớn nhất trong bản thang phải thỏa yêu cầu: b b3 f n b bt 0

•  = b 3 0.6 đối với bê tông nặng

•  = f 0đối với tiết diện chữ nhật

•  = n 0 hệ số kểđến ảnh hưởng của uốn dọc (không xét đến lực dọc trục)

Vậy bản thang đủ khả năng chịu cắt.

TÍNH TOÁN DẦM CẦU THANG

2.5.1 Tính toán dầm chiếu nghỉ

Vì cầu thang được bố trí trong lõi thang nên bản chiếu nghỉ được neo vào trong lõi trong nên không cần tính toán dầm chiếu nghỉ.

2.5.2 Tính toán dầm chiếu tới

Ta tính theo 2 sơ đồ tính: 2 đầu ngàm và 1 đầu gối cố định 1 đầu gối di động

• Trọng lượng bản thân dầm chiếu tới ( 200x400 ) :

1 1 dct dct bt bt q = n b h −h  =1.1 0.2 0.4 0.12 − 25 1.54 kN / mSơ đồ 1

Hình 2.8 Trọng lượng bản thân dầm chiếu tới

• Tải trọng do bản thang tác dụng:

Tải trọng từ bản thang truyền vào được chuyển hóa thành phản lực tại các gối tựa của vế thang, được xác định là tải phân bố đều với giá trị lớn nhất là p/1m = 42.84 kN/m theo sơ đồ ngàm.

Hình 2.9 Phản lực truyền về dầm chiếu tới của sơ đồngàm

Hình 2.10 Tải trọng bản thang truyền lên dầm chiếu tới

• Tải trọng của ô sàn truyền vào

Tải trọng từ ô sàn S5 được truyền vào dầm chiếu tới với diện tích truyền tải hình thang Ô sàn S7 có kích thước L1 = 2300 mm và L2 = 3400 mm, với tải trọng phân bố qht = 9.815 kN/m².

Quy đổi tải hình thang thành tải phân bố đều hình chữ nhât n d

Hình 2.11 Tải trọng ô sàn S5 truyền vào dầm (kN/m 2 )

Hình 2.12 Biểu đồ momem của dầm chiếu tới (kN.m)

Hình 2.13 Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu tới (kN) g n max

2.5.3 Tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới

Tính toán cốt thép cho gối: m 2 3 b 0

 =   =   Bảng 2.4 Tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới

2.5.3.1.Tính toán cốt đai cho dầm

Thép đai dùng AI Cường độ cốt đai AI: Rsw5(MPa)5000KN/m 2

Ta bố trí cốt đai theo cấu tạo rồi kiểm tra lại khả năng chịu cắt b2 2

Giá trị lực cắt lớn nhất Qmax = 74.68 (kN)

Kiểm tra điều kiện khả năng chống cắt của bê tông max b b3 f n b bt 0

→ =  = => bê tông không đủ khả năng chịu cắt tính cốt đai cho dầm

2.5.3.2.Cốt đai cấu tạo: h < 500mm Đoạn gần gối: ct ( ) min min

  =   Đoạn giữa dầm: ct ( ) min min

Ta chọn S=(Smax;S ;Stt ct ) min 0 mm

=> Bố trí cốt đai trong dầm chiếu tới: Đoạn gối L

2.5.3.4.Kiểm tra lại cốt đai đã chọn:

=> Qt.68 kN < Qwb8.46 kN ( Đảm bảo khả năng chịu lực cắt) s s b

=       => QQ bt ( thõa điều kiện đảm bảo khả năng chịu ứng suất nén chính của dầm).

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁ I

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI

Lượng nước cần dùng cho toàn nhà:

• Sốngười sử dụng nước tầng 2 đến tầng 14, mỗi tâng 8 căn hộ, mỗi căn hộ tối đa 4 người, tầng trệt thương mại 10 m 2 /người: N ( 8 13 4 ) 833 500

• Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt: sh ngay max 3 ng.d q N K 200 500 1.2

= = Trong đó: qsh 0 (l/người.ngày đêm)(theo tiêu chuẩn TVCN 33:2006) cung cấp ngước sinh hoạt cho vùng nội đô giai đoạn 2020 kngày: 1.1 – 1.2 Theo tiêu chuẩn TCVN 33:2006

• Lưu lượng nước phục vụ cho việc chữa cháy: cc 3 cc q n 2 3600 10 2 1 3600

= = Trong đó: q cc (l/s) lấy cho khu chung cư có 1 đám cháy và dưới 5000 người Thời gian tính chữa cháy cho 2 giờ trong 1 ngày

• Tổng lưu lượng nước cung cấp cho công trình:

Q=Q +Q 0 72 192 m / ngay.dem+ Từ lượng nước cần cung cấp như trên, ta chọn2 bểkích thước bể nước theo trục C-D,1-2 và A-B, 5-6:

Mỗi ngày, việc bơm nước một lần sẽ đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng Bể nước được xây dựng bằng bê tông toàn khối và có nắp đậy Lỗ thăm nắp bể có kích thước 600x600 mm và nằm ở góc.

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ

Vậy bể nước mái công trình thuộc loại bể thấp

Sơ bộ kích thước theo công thức:

D=(0.8-1.4) phụ thuộc tải trọng, lấy D=1 m= (30-35) đối với sàn 1 phương m= (40-50) đối với sàn 2 phương m= (10-15) đối với bản console l1 là nhịp theo phương cạnh ngắn

3.2.1 Sơ bộkích thước bản nắp

Chọn chiều dày nắp bể h n 0 mm

3.2.2 Sơ bộkích thước bản thành

Chọn chiều dày thành bể h t 0 mm

3.2.3 Sơ bộkích thước bản đáy

Chọn chiều dày đáy bể h d 0 mm

3.2.4 Sơ bộ tiết diện dầm, cột

Tiết diện cột chọn 300x300 mm

Tiết diện dầm như hình

Hình 3.1 Tiết diện sơ bộ hệ dầm

VẬT LIỆU

Module đàn hồi: Es = 200000 Mpa

TÍNH TOÁN BẢN NẮP

Hình 3.2 Bản nắp của bểnước mái

Bảng 3.1 Tĩnh tải của bản nắp

Chiều dày γ Tải trọng tiêu chuẩn n

Tải trọng tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2

Nắp bể chỉ có hoạt động sửa chữa, không có hoạt tải sử dụng, ta lấy tải phân bố đều là

Tổng tải trọng tác dụng lên bản nắp: q= + =g p 3.69 0.975+ =4.665kN / m 2

1 l 4.25 l =4.25= 1 2 => bản nắp làm việc theo 2 phương d bn h 400

4 3 h 0 =  => Ta xem liên kết giữa dầm nắp và bản nắp là liên kết ngàm.

Bản nắp được đổ toàn khối với bản thành nên quan niệm bản nắp liên kết ngàm với bản thành

=> sơ đồ tính bản kê bốn cạnh liên kết ngàm với dầm (sơ đồ 9), đưa ra momen dùng cho tính thép

Hình 3.3 Sơ đồtính bản nắp

Bảng 3.2 Giá trị momem của bản nắp

Kích thước tiết diện Tải trọng tính toán Giá trị nội lực l 1 l 2 h s g p Tỉ số l 2 /l 1 Hệ số momem M m m mm kN/m 2 kN/m 2 kN.m

3.4.4 Tính toán cốt thép bản nắp

Tính toán cốt thép bản nắp tại gối: m 2 3 2 b 0

 =   =   Bảng 3.3 Tính toán cốt thép bản nắp

Giá trị nội lực Chiều dày bản Tính thép sàn Chọn thép

(kN.m) (mm) (mm 2 ) (%) Thép (mm 2 ) (%)

TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY

Hình 3.4 Bản đáy của bểnước

Bảng 3.4 Tĩnh tải của bản đáy

Tải trọng nước khi đầy bể (h=1.5m): pd =    =n h 1.1 10 1.5 16.5 kN / m  = 2

Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy: q= + =g p 16.5 6.44+ ".94 kN / m 2

1 l 4.25 l =4.25= 1 2 => bản nắp làm việc theo 2 phương.

Hình 3.5 Sơ đồtính bản đáy

Bảng 3.5 Giá trị momem của bản đáy

3.5.4 Tính toán cốt thép bản đáy

Tính toán thép gối bản đáy: m 2 3 2 b 0

 =   =   Bảng 3.6 Tính toán cốt thép bản đáy

(kN.m) (mm) (mm 2 ) Thép (mm 2 ) (%)

TÍNH TOÁN BẢN THÀNH

Bảng 3.7 Tĩnh tải của bản thành

3.6.2 Hoạt tải Áp lực nước :

2 n n p =  =n h 1.1 10 1.5 16.5(kN / m )  Tải trọng gió: tải trọng gió tác dụng lên bản thành xét ở trường hợp nguy hiểm nhất là gió hút (có phương cùng chiều với áp lực nước)

Giá trị áp lực theo bản đồ phân vùng được ký hiệu là \$w_c\$ (theo TCVN 2737-1995) Hệ số \$k\$ được sử dụng để tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình, theo bảng 5 trong TCVN.

2737-1995)TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A , lấy giá trị áp lực gió w c =0.83(kN / m ) 2 ( lấy địa hình C ) Đáy bể có cao trình +51.72m →k 1 =1.04

Nắp bể có cao trình + 53.22m →k 2 =1.05

= = c’ là hệ số khí động, xác định theo bảng 6 TCVN 2737-1995 với cách xác định mốc chuẩn theo phụ lục G, TCVN2737-1995, c'= −0,6

3.6.3 Sơ đồtính bản thành Để đơn giản trong việc tính toán, ta bỏ qua trọng lượng bản thân của bản thành, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải trọng theo phương ngang gồm áp lực của nước và gió.

Bản thành thuộc loại bản dầm làm việc một phương theo phương cạnh ngắn h, ta tiến hành cắt 1 dãy theo phương h, có bề rộng b = 1m để tính.

Dùng phương pháp cơ học kết cấu để tính nội lực cho từng trường hợp tải

Hình 3.6 Sơ đồtính của bản thành

= + = + 3.6.5 Tính toán cốt thép bản thành

Tính toán cốt thépcủa bản thành m 2 3 2 b 0

 =   =   Bảng 3.8 Tính toán cốt thép cho bản thành

(kN.m) (mm) mm 2 (%) Thép mm 2 (%)

KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY VÀ BẢN THÀNH

Kiểm tra nứt tại gối của bản đáy:

Bể nước là một cấu trúc chứa chất lỏng, do đó cần phải đảm bảo không có nứt hoặc vết nứt vượt quá giới hạn cho phép Ngoài việc thiết kế với độ bền và khả năng chịu lực, việc kiểm tra khe nứt của cấu trúc cũng rất quan trọng.

Theo TCVN 5574:2012, mục 7.1.2.4 điều kiện hình thành vết nứt: MM crc

A 93 mm , A ' 93 mm : là diện tích cốt thép ở vùng chịu kéo và chịu nén

Diện tích tiết diện ngang qui đổi:

Chiều cao tương đối của vùng chịu nén s red

Chiều cao vùng chịu nén: x= .h 0 =0.502 175 87.85mm Momen quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu nén:

= =  Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo:

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu nén:

Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo:

= = Momen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo:

( ) bo so so pl bo

M 17.28kN.m M=  crc 37 kN.m thỏa điều kiện nên không suất hiện vết nứt

Tương tự ta kiểm tra vết nứt cho nhịp bản đáy và gối,nhịp bản thành

Bảng 3.9 Kiểm tra nứt chô bản đáy và bản thành

Giá trị tính toán Đơn vị

Eb 30000 30000 30000 MPa b 1000 1000 1000 mm h 200 200 120 mm a 25 25 25 mm a' 25 0 25 mm

Giá trị tính toán Đơn vị

Mcrc≥ M Thỏa Thỏa Thỏa kN.m

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN ĐÁY

Bản đáy không suất hiện vết nứt nên ta dùng công thức (158) theo TCVN5574:2012

Độ võng r tương ứng được xác định do tải trọng tạm thời ngắn hạn và tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, theo công thức cụ thể.

Tải trọng hoạt tải ngắn hạn tác dụng p 15kN / m= 2 tính toán bản đáytheo sơ đồ bản kê 4 cạnh ta được:

Tải trọng hoạt tải ngắn hạn tác dụng p=4.47 kN / m 2 tính toán bản đáy theo sơ đồ bản kê 4 cạnh ta được:

M2 =0.0179 4.25 4.25 4.47 1.45kN.m   Đặc trưng hình học theo đàn hồi

• Diện tích tiết diện ngang tính đổi :

• Momen tĩnh của Ared lấy đối với trục qua mép chịu nén:

• Khoảng cách từ trọng tâm O của tiết diện đến mép chịu nén.

• Momen quán tính của Ared lấy với trục qua trọng tâm là I red

• I , I , I moment quán tính của các thành phần bê tông và cốt thép đố b ' b s i với trục đã nêu

=      + =  +  =  Độ võng của bản đáy: 1 1 2 7 1 2 f L 3.88 10 4250 0.43mm r 16 16

=   =  −     f =0.43(mm) f !.25 (mm) nên độ võng bản đáy thỏa mãn độ võng cho phép

TÍNH TOÁN HỆ DẦM

Chọn sơ bộ tiết diện dầm nắp DN1: 200x500 mm

Chọn sơ bộ tiết diện dầm nắp DN2: 200x400 mm

Hình 3.7 Diện truyền tải bản nắp lên dầm

• Trọng lượng bản thân dầm nắp:

• Tĩnh Tải bản nắp truyền lên dầm nắp:

DN1: tải phân bố hình tam giác

= =  DN2: tải phân bố hình tam giác

= =   • Hoạt tải bản nắp truyền lên dầm nắp

DN1: tải phân bố hình tam giác

= =  DN2: tải phân bố hình tam giác

Chọn sơ bộ tiết diện dầm nắp DD1: 300x700 mm

Chọn sơ bộ tiết diện dầm nắp DD2: 300x600 mm

Hình 3.8 Diện truyền tải bản đáy lên dầm

• Trọng lượng bản thân dầm đáy

• Tĩnh Tải bản đáy truyền lên dầm đáy

DD1: tải phân bố hình tam giác

= =  DD2: tải phân bố hình tam giác

=  =   • Tĩnh tải do bản thành truyền lên dầm đáy DD1 bt th dn q ' g= (h −h )=4.24 (1.5 0.4) − =4.664(kN / m)

• Hoạt tải nước từ bản đáy tác dụng lên dầm đáy

DD1 dạng hình tam giác

= =   3.9.4 Tải trọng gió tác dụng lên dầm nắp và dầm đáy

Xét gió quy về tác dụng phân bố đều trên dầm biên hồ nước theo phương X và phương

= =     Hình 3.9 Tĩnh tải truyền vào hệ dầm (kN/m)

Hình 3.10 Hoạt tải truyền vào hệ dầm (kN/m)

Hình 3.11 Tải gió phương X truyền vào hệ dầm (kN/m)

Hình 3.12 Tải gió phương XX truyền vào hệ dầm (kN/m)

Hình 3.13 Tải trọng gió theo phương Y (kN/m)

Hình 3.14 Tải trọng gió tác dụng theo phương YY (kN/m)

Hình 3.15 Biểu đồ momem dần DN1 và DD1(kN.m)

Hình 3.16 Biểu đồ momem dầm DN2 và dầm DD2 (kN.m)

Hình 3.17 Biểu đồ lực cắt dầm DN1 và DD1(kN)

Hình 3.18 Biểu đồ lực cắt dầm DN2 và dầm DD2 (kN)

3.9.6.Cốt thép dầm nắp và dầm đáy

Giả thiết a%(mm), tính cốt thép gối DN1 theo các công thức sau: m 2 3 2 b 0

 =   =   Tương tự cho gối và nhịp các dầm còn lại

Bảng 3.10 Tính toán cốt thép cho hệ dầm

3.9.7.Tính toán giật đứt cho dầm

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, lực tập trung từ dầm phụ truyền vào yêu cầu gia cường cốt treo cho dầm chính nhằm ngăn chặn phá hoại cục bộ và chống nứt.

Tính lực tập trung từ dầm phụ truyền vào dầm đáy chính lấy bằng bước nhảy trong biểu đồ bao lực cắt.

Tại vị trí dầm DN2 gác lên dầm DN1, giá trị lực giật đứt lớn nhất làFQ.47(kN)

Số lượng cốt treo cần phải bố trí 2 bên: s dc dp h =h −h P0 400 100(mm)− s 3 o w sw h 100

Chọn 6, sP(mm), 2 nhánh, mỗi bên bố trí 2 cây

Tại vị trí dầm DD2 gác lên dầm DD1, giá trị lực giật đứt lớn nhất làF"8.2(kN)

Số lượng cốt treo cần phải bố trí 2 bên: s dc dp h =h −h p0 600 100(mm)− s 3 o w sw h 100

Chọn 8,sP(mm), 4 nhánh, mỗi bên bố trí 3 cây

3.9.8.Cốt đai cho dầm nắp và dầm đáy

• Kiểm tra khảnăng chịu cắt của bê tông:Q b3 (1+ n )R b.hbt 0 đặt cấu tạo, ngược lại tính cốt đai

• Xác định bước đai: tt sw 2 w b2 (1 f n 2 ) R b.h b bt o 2

• Xác định bước đai cấu tạo:

Trong đoạn dầm cú lực cắt lớn ẳ L:

Trong đoạn dầm còn lại:

Khi h300 nếu tính toán không cần đến cốt đai thì có thể không đặt

Chọn bước đai thiết kế umin s , s , s( ct a max )

• Kiểm tra điiều kiện ứng suất nén chính: Q0.3  w1 b1 R b.h b 0

Bảng 3.11 Tính toán bốtrí cốt đai cho hệ dầm

Kiểm tra khả năng Bước tốt đai Bố trí chịu cắt của bê tông S tt

DN1 Gối 58.48 200 500 25 Bố trớ đai cấu tạo 1097 1215 167 150 ỉ6 a150

Nhịp 58.48 200 500 25 Bố trớ đai cấu tạo 1097 1215 375 300 ỉ6 a300

DN2 Gối 51.47 200 400 25 Tớnh đai chịu cắt 883 861 150 150 ỉ6 a150

Nhịp 51.47 200 400 25 Tớnh đai chịu cắt 883 861 300 300 ỉ6 a300

DD1 Gối 272.34 300 700 25 Tớnh đai chịu cắt 153 790 233 150 ỉ6 a150

DD2 Gối 228.20 300 600 25 Tớnh đai chịu cắt 158 685 200 150 ỉ6 a150

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Chiều dày sơ bộ của sàn s n h Dl

= m Trong đó: m0 35 sàn 1 phương (l2 2l1 ) m@ 50 sàn 2 phương (l2 2l1 ) m 10 15=  bản công xôn l : nhịp theo phương cạnh ngắn.n

D = 0.8  1.4 phụ thuộc vào tải trọng.

Bảng 4.1 Sơ bộ chiều dày sàn tầng điển hình hiệu ô Số sàn

Cạnh dài ld (m) d n l l Loại ô sàn Chiều dày sàn hs (mm)

Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày sàn thường lớn để đảm bảo các yêu cầu:

Trong quá trình tính toán, cần lưu ý rằng sàn có thể bị yếu do việc khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh, thông gió, cứu hỏa và các đường ống đặt ngầm.

• Tường ngăn phòng (không có dầm đở tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độvõng của sàn.

Hình 4.1 Số hiệu ô sàn tầng điển hình

Module đàn hồi: Es = 200000 Mpa

Phương pháp tra bảng xem các ô bản như ô bản đơn làm việc độc lập, không tính đến ảnh hưởng của các ô bản lân cận Liên kết giữa sàn và dầm được coi là liên kết ngàm, lý tưởng hóa liên kết này.

TÍNH TOÁN SÀN BẰNG PHUONG PHÁP TRA BẢNG

4.2.1 Tải trọng tác dụng lên sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng của bản bê tông cốt thép (BTCT), trọng lượng các lớp hoàn thiện, trọng lượng của các đường ống thiết bị, và trọng lượng của tường xây dựng trên sàn.

1 g=  n Trong đó: γ i: trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i δ i : chiều dày lớp cấu tạo thứ i ni : hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Bảng 4.2 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng hầm

SÀNTẦNGHẦM Lớp cấu tạo sàn

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Sàn bê tông cốt thép 0.15 25 3.75 1.1 4.125

Tổng tải trọng (Có kể sàn BTCT) 3.71 5.181

Bảng 4.3 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình

SÀNTẦNGĐIỂN HÌNH Lớp cấu tạo sàn

Trần treo + hệ thống kỹ thuật 0.5 1.3 0.65

Bảng 4.4 Tải trọng tác dụng lên sàn sân thượng, tum thang

SÀN SÂN THƯỢNG, SÀN MÁI, TUM THANG

Lớp cấu tạo sàn Chiều dày (m)

Tải trọng vữa lót tạo dốc 0.04 18 0.72 1.3 0.936

Bảng 4.5 Tải trọng tác dụng lên sàn vệsinh, ban công

SÀN VỆ SINH, BAN CÔNG

Lớp cấu tạo sàn Chiều dày (m)

Tải trọng vữa lót tạo dốc 0.04 18 0.72 1.3 0.936

Tải trọng tường tác dụng lên công trình bao gồm tải tường xây trực tiếp lên dầm và tải tường ngăn xây trên sàn. tc t t t t t

 Trong đó: tc gt : Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều lên sàn n: Hệ số vượt tải

t: Trọng lượng riêng của tường

t : Bề rộng tường ht: Chiều cao tường

Lt: Chiều dài tường trên ô sàn

1 2 l ,l : Chiều dài 2 cạnh của ô sàn đang xét

Bảng 4.6 Tải tường tác dụng lên sàn

Hệ số vượt tải n sànÔ

Tải tường phân bố trên sàn (kN/m 2 )

Các giá trị hoạt tải tiêu chuẩn được lấy từ Bảng 3 - TCVN 2737:1995

Hệ số vượt tải lấy theo Mục 4.3.3 - TCVN 2737:1995

Khip tc 2(k N / m ) 2 : n 1.3Khip tc 200(daN / m ) 2 : n 1.2 Bảng 4.7 Hoạt tải tác dụng lên sàn Ô SÀN Mục đích sử dụng Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

S1 Phòng ngủ, phòng khách, bếp, WC 1.5 1.3 1.95

Sàn 2 phương: Liên kết ngàm (Tính toán theo sơ đồ đàn hồi)

Hình 4.2 Sơ đồtính ô sàn 2 phương

Momen dương lớn nhất giữa nhịp và momen ở gối:

• M , M 1 2 : Moment nhịp theo từng phương của mỗi cạnh l 1 , l 2 tương ứng

• M , M I II : Moment gối theo từng phương của mỗi cạnh l1 , l 2 tương ứng

• q: Là tổng tải trọng tác dụng lên ô bản đang xét

• k i(1) , k i(2) : Là ô bản sàn số mấy, (1 hoặc 2) là phương của ô bản đang xét

• Các hệ số mi1,m i2 ,k i1 ,k i2 tra bảng 1-19 trang TCVN 5574-2012

Bảng 4.8 Tính nội lực cho sàn

4.2.4 Tính toán cốt thép cho sàn

Giả thiết a (mm), tính cốt thépnhịp ô sàn S1theo các công thức sau: m 2 3 2 b 0

 =   =   Tương tự cho gối và nhịp các ô sàn còn lại

Bảng 4.9 Tính toán cốt thép cho sàn Ô sàn Tiết diện Kí hiệu i

4.2.5.Kiểm tra vết nứt của sàn

Sàn cần đảm bảo không có nứt hoặc chỉ nứt trong giới hạn cho phép Do đó, bên cạnh việc thiết kế dựa trên độ bền và khả năng chịu lực, việc kiểm tra khe nứt của kết cấu cũng rất quan trọng.

Theo TCVN 5574:2012, mục 7.1.2.4 điều kiện hình thành vết nứt: MM crc

A 93 mm , A ' 93 mm : là diện tích cốt thép ở vùng chịu kéo và chịu nén

Diện tích tiết diện ngang qui đổi:

Chiều cao tương đối của vùng chịu nén s red

Chiều cao vùng chịu nén: x= .h 0 =0.502 130 e.29 mm

Momen quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu nén:

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo:

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu nén:

Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo:

Momen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo:

( ) bo so so pl bo

M=3.15kN.m M crc=9.86 kN.m thỏa điều kiện nên không suất hiện vết nứt

Tương tự cho nhịp của bản sàn

Bảng 4.10 Kiểm tra vết của bản sàn

Các đặc trưng Giá trị tính toán

4.2.6.Kiểm tra độvõng của sàn

Bản sàn không suất hiện vết nứt nên ta dùng công thức (158) theo TCVN5574:2012

Độ võng r tương ứng được xác định do tải trọng tạm thời ngắn hạn và tải trọng thường xuyên, cũng như tải trọng tạm thời dài hạn, theo công thức cụ thể.

Tải trọng hoạt tải ngắn hạn tác dụng p 1.5kN / m= 2 ,tính toán bản sàntheo sơ đồ bản kê 4 cạnh ta được:

Tải trọng dàihạn tác dụng p=8.13kN / m 2 , tính toán bản sàntheo sơ đồ bản kê 4 cạnh ta được:

M2 =0.0179 4.25 4.25 8.13   =2.63kN.m Đặc trưng hình học theo đàn hồi

• Diện tích tiết diện ngang tính đổi :

• Momen tĩnh của Ared lấy đối với trục qua mép chịu nén:

• Khoảng cách từ trọng tâm O của tiết diện đến mép chịu nén

• Momen quán tính của Ared lấy với trục qua trọng tâm là I red

• I , I , I moment quán tính của các thành phần bê tông và cốt thép đối với trục đã b ' b s nêu

=      + =  +  =  Độ võng của bản đáy: 1 1 2 7 1 2 f L 4.3 10 4250 0.48 mm r 16 16

=   =  −     f =0.48 (mm) f !.25 (mm) nên độ võng bản đáy thỏa mãn độ võng cho phép

SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT

SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: d d d h 1 l

Hệ số md phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng, với md = 12 ÷ 16 cho hệ dầm chính và md = 20 ÷ 24 cho hệ dầm phụ Nhịp dầm ld được xác định là khoảng cách giữa hai trục dầm.

Bề rộng dầmchínhđược chọn theo công thức sau: dc n

Chọn hdc p0(mm) dp dp

Kích thước dầm chính: bdchdc=(300 700)mm

Bề rộng dầm phụ được chọn theo công thức sau:

Chọn hdp P0 (mm) dp dp

Kích thước dầm phụ: bdphdp =(200 500) mm

SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT

Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột theo được tính toán một cách gần đúng theo công thức sau: c b

Rb : bêtông B25 có Rb.5MPa n : số tầng phía trên tác dụng lên cột

S : diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét dp n

=   =   =  q : tải trọng sơ bộ lấy 11→13(kN / m ) 2

Diện tích tiết diện ngang của cột được ký hiệu là Ac Hệ số k được sử dụng để xem xét ảnh hưởng của vị trí làm việc của cột, với các giá trị cụ thể: k = 1.1 cho cột giữa, k = 1.2 cho cột biên, và k = 1.3 cho cột góc.

Bảng 5.1 Tiết diện cột biên khung trục 2 trên các tầng

Bảng 5.2 Tiết diện cột giữa khung trục 2 trên các tầng

MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

MÔ HÌNH

Hình 6.1 Mô hình khung không gian

BÀI TOÁN ĐỘNG

Điểm khác nhau giữa bài toán động với bàn toán tĩnh:

Tải trọng động thay đổi theo thời gian về độ lớn, phương, chiều và điểm đặt, ảnh hưởng đến ứng xử của công trình Do đó, kết quả phân tích các giá trị nội lực và chuyển vị của kết cấu cần được xác định theo biến thời gian.

• Vì kết cấu có khối lượng nên khi chuyển động có gia tốc sẽphát sinh lực quán tính

Do đó phải kể đến lực quán tính trong phương trình tính toán.

CÁC GIẢ THUYẾT KHI TÍNH TOÁN BÀI TOÁN ĐỘNG

• Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

• Khối lượng toàn bộ của một tầng được tập trung tại một điểm và đặt tại cao trình sàn

• Sơ đồ tính được chọn là hệ thanh tại các tầng Mỗi dàn là một khối lượng tập trung có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

Việc tính toán cho công trình nhà cao tầng trở nên phức tạp do có nhiều điểm tập trung khối lượng Do đó, phần mềm Etabs V18.0.2 được sử dụng để xác định các dạng dao động riêng, chu kỳ và tần số dao động của công trình.

TÍNH TOÁN CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG

Theo TCVN 229:1999, trong việc tính toán động lực tải trọng gió cho các công trình, cần áp dụng hệ số chiết giảm khối lượng cho các khối lượng chất tạm thời Cụ thể, đối với các công trình dân dụng, hệ số chiết giảm khối lượng được quy định là 0.5.

→ Khối lượng tham gia dao động: 100% (DL+SD) + 50%LL

Hình 6.2 Khối lượng tham gia dao động trong Etabs

Các dạng dao động thường xảy ra đối với công trình nhà cao tầng

Hình 6.3 Các dạng dao động cơ bản

Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999, tải trọng gió được xác định chủ yếu dựa trên dao động thứ nhất của mô hình thanh công xôn Để tính toán gió động của công trình, cần xem xét theo hai phương X và Y, từ đó phân tích để xác định tần số dao động riêng cho từng phương.

Kết quả tính toán các dạng dao động bằng phần mềm ETABS

Bảng 6.1 Chu kỳdao động theo các mode của công trình

Case Mode Period F UX UY UZ RZ sec

TẢI TRỌNG GIÓ

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z được xác định theo công thức (Theo TCVN 2737-1995)

W0 : giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

Công trình xây dựng ở quận Bình Thạnh, Tp.HCM thuộc phân vùng II-A có giá trị

W0 =0.95 0.12− =0.83(kN / m ). k : hệ sốtính đến sựthay đổi của áp lực gió theo độ cao

Công trình xây dựng nằm trong khu vực có nhiều vật cản cao từ 10m trở lên, thuộc dạng địa hình C Hệ số khí động được tính theo công thức \$c = 0.8 + 0.6 = 1.4\$, trong đó \$n = 1.2\$ là hệ số tin cậy.

Bảng 6.2 Gió tĩnh theo phương X

STT Tầng H (m) Z j (m) k j H j L Yj (m) W Xj (kN)( TC)

Bảng 6.3 Gió tĩnh theo phương Y

STT Tầng H (m) Z j (m) k j H j L Xj (m) W Yj (kN)(tc)

Khi thiết kế các công trình như trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, giàn giá lộ thiên, nhà nhiều tầng cao trên 40m, và khung ngang nhà công nghiệp một tầng có chiều cao trên 36m với tỉ số độ cao trên nhịp lớn hơn 1,5, cần phải xem xét thành phần động của tải trọng gió.

→ Công trình chung cư RIVER SIDE cao 53.7m >40m nên khi thiết kế phải kể đến thành phần động của tải trọng gió

Tùy thuộc vào độ nhạy cảm của công trình với tác động của tải trọng gió, thành phần động của tải trọng gió có thể chỉ xem xét tác động từ thành phần xung của vận tốc gió hoặc bao gồm cả lực quán tính của công trình.

Mức độ nhạy cảm được xác định thông qua mối tương quan giữa các tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn \$f_L\$ theo Bảng 2 – TCVN 229:1999 dựa vào hệ số

Với công trình bê tông cốt thép  =0.3, công trình thuộc vùng áp lực gió IIA nên fL=1.3(Hz)

So sánh tần số dao động riêng thứ nhất của công trình với tần số giới hạn:

Theo Mục 4.3 TCVN 229:1999, thành phần động của tải trọng gió phải kể đến cả tác dụng của xung vận tốc gió và lực quán tính

Theo Mục 4.4 TCVN 229:1999, f3 =0.654 f =L 1.3 f =4 2.16 nên chỉ tính toán thành phần động ứng với 3 dạng dao động đầu tiên Tuy nhiên ta chỉ xét các dao động theo phương

X và phương Y, bỏ qua dao động xoắn của công trình.

Các công thức xác định gió động theo (TCVN 229-1999)

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j đối với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức: \$ p( ji) = j \cdot i \cdot i \cdot ji \$.

Mj: khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

i: hệ số động lực đối với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên phụ thuộc vào thông số  và độ giảm lôga của dao động:

: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió Theo Bảng 4.3 QCVN 02:2009/BXD, Công trình có niên hạn sử dụng trên 50 năm thì  =1.2

- Phân cấp công trình dựa theo Phụ lục I của thông tư 10/2013/TT-BXD, công trình nhà chung cư < 20 tầng thuộc công trình cấp II

- Theo Bảng 2 QCVN 03:2012/BXD, công trình cấp II có niên hạn sử dụng < 100 năm

Giá trị của áp lực gió được biểu thị bằng N/m², trong khi tần số dao động riêng thứ nhất được đo bằng Hz Dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm phần công trình thứ j tương ứng với dạng dao động riêng thứ i là không thứ nguyên.

i: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi: n ji Fj j 1 i n

WFj: giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình

Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió.

: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao ứng với thành phần thứ j của công trình Tra theo Bảng 3 TCVN 229:1999

Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió liên quan đến các dạng dao động khác nhau của công trình, không có thứ nguyên Hệ số này phụ thuộc vào các yếu tố như mật độ không khí ($\rho$) và hệ số gió ($\chi$), được xác định thông qua Bảng 4, Bảng 5 và Hình 1 trong TCVN 229:1999.

Thành phần động của tải trọng gió sẽ được gắn vào tâm khối lượng của công trình.

Nhận xét : Thành phần tĩnh của tải trọng gió ta gắn vào tâm hình học(tâm cứng), thành phần động của tải trọng giógắn vào tâm khối lượng.

Bảng 6.4 Gió động theo phương X mode 1

STT Tầng M j (t) z j W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX (kN)

Bảng 6.5 Gió động theo phương Y mode 2

STT Tầng M j (t) z j W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiY (kN)

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Hình 6.4 Khai báo tải trọng

Bảng 6.6 Gán các thành phần tổ hợp tải trọng

Bảng 6.7 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn II

TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

Bảng 6.8 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn I

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH

6.7.1 Chuyển vị đỉnh của công trình

Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của công trình thỏa mãn điều kiện: h 53.7

500= 500 Bảng 6.9 Chuyển vịđỉnh của công trình xuất từ Etabs

Từ bảng kết quả cho thấy chuyển vị ngang lớn nhất của tầng mái

0.025329 m f =0.1074 m Vậy công trình thỏa chuyển vị đỉnh.

6.7.2.Chuyển vịtương đối giữa các tầng

Theo Bảng C.4, TCVN 5574:2012, chuyển vị giới hạn theo phương ngang fu của một tầng nhà nhiều tầng là:   u s f h

P0 Với hs: Chiều cao một tầng.

→ Chuyển vị ngang tương đối cho phép giữa các tầng là f u 1

0.002 h P0 Chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng :

Bảng 6.10 Chuyển vịtương đối giữa các tầng

Story Output Case Drift X Drift Y

6.7.3.Kiểm tra khảnăng chống lật

Theo TCVN 198:1997, đối với các công trình nhà cao tầng BTCT có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 lần, cần phải kiểm tra khả năng chống lật dưới tác động của động đất và tải trọng gió.

Với chung cư RIVER SIDE :H 53.7

B 5=  , do đó không cần kiểm tra khả năng chống lật cho công trình.

→ Kết luận: Công trình thỏa các điều kiện về ổn định.

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC TRỤC C

THIẾT KẾ DẦM KHUNG TRỤC C

Bê tông cấp độ bền B25: Rb 5MPa; Rbt =1.05MPa; Eb 0 10 MPa; 3  =b 1

Thộp AIII (ỉ 10): R s =R sc 65MPa; R sw )0MPa; E s 10 MPa 4

Thộp AI (ỉ < 10): Rs =Rsc "5MPa; Rsw 5MPa; Es= 21 10 4 Mpa

Hình 7.1 Biểu đồ momem dầm của khung trục 2

Hình 7.2 Biểu đồ lực cắt dầm của khung trục 2

7.1.3 Tính toán thép dầm khung trục 2

Dầm chịu uốn bởi momen uốn M3-3, sử dụng nội lực xuất ra từ phần mềm Etabs.

Xác định vị trí trục trung hòa: M c =R n   b c h c (h 0 −0.5 h ) c

Nếu M  Mc  trục trung hòa qua cánh, khi đó tính dầm theo tiết diện hình chữ nhật với kích thước (bc h)

Nếu M > Mc  trục trung hòa đi qua sườn

Để đơn giản hóa quá trình lập trình tính toán và đảm bảo an toàn, chúng ta có thể bỏ qua phần tham gia chịu lực của bản sàn và chỉ tính theo tiết diện chữ nhật.

Quy trình tính thép cho dầmB29 Tầng trệt :

Giả sử khoảng cách từ mép chịu kéo của cấu kiện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo là \$a = 25 \text{mm}\$ Chiều cao làm việc hữu hiệu của tiết diện được tính bằng công thức: \$h_0 = h - a = 700 - 25 = 675 \text{mm}\$.

Diện tích cốt thép chịu kéo cần thiết : b 0 2 s s

= = Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s min

  =   =   Tương tự cho gối và nhịp các dầm còn lại

Bảng 7.1 Tính toán thép dầm khung trục 2

TẦNG Dầm Tiết diện M kN.m h 0  m  A s mm 2

7.1.4 Tính toán thép đai dầm khung trục 2

Dầm khung trục 2 có tiết diện đồng nhất, và để đảm bảo an toàn, chúng ta nên chọn dầm có lực cắt lớn nhất để tính toán và bố trí cốt đai cho các dầm còn lại trong khung.

Tính cốt đai cho tiết diện có lực cắt lớn nhất: Q max (2.5(kN)

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: b3 f n bt o,th

Q=  (1+  +  )R bh =0.6 1 1.05 300 700 132300(N) 132.3(kN)    = Vì Q max  Q bê tông không đủ khả chịu cắt nên phải tính cốt đai

Kiểm tra độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên: Với:   w1 b1 1 max w1 b1 b o

Q 0.3  R bh =0.3 1 14.5 300 700 913500(N) 913.5(kN)    = Vậy dầm đảm bảo điều kiện độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên

Chọn sơ bộ cốt đai d6, cốt đai 2 nhánh.

Diện tích cắt ngang 1 nhánh: sw 2 2 2 d 6

= = Khoảng cách tính toán giữa 2 cốt đai:

Khoảng cách cực đại của cốt đai:

Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: Đối với ở vùng gối tựa: ct h 700(mm) S min h;500 (233;500) 150(mm)

Xác định cốt đai: S min(S ,S ,S= tt1 tt 2 max,S ) 150(mm)ct Cốt đai vùng gối tựa d6a150 bốtrí trong đoạn L / 4 Đối với chính giữa dầm:.S ct 00(mm)

7.1.5 Tính toán giật đứt cho dầm khung trục 2

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, lực tập trung từ dầm phụ truyền vào yêu cầu gia cường cốt treo cho dầm chính nhằm tránh phá hoại cục bộ và ngăn ngừa nứt.

Tính lực tập trung từ dầm phụ truyền vào dầm đáy chính lấy bằng bước nhảy trong biểu đồ bao lực cắt.

Giá trị lực giật đứt lớn nhất là F 169(kN)Số lượng cốt treo cần phải bố trí 2 bên: s dc dp h =h −h p0 500− 0(mm) s o w sw h 200

Chọn 8, sP(mm) , 2 nhánh, mỗi bên bốtrí 4 cây

THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC 2

Tính toán theo phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâmxiên thành lệch tâm phẳng tương đương đểtính cốt thép

Xem liên kết giữa sàn và cột là liên kết cứng:

Bán kính quán tính của cột: x x y y i C 12 i C 12

  Độ mảnh:  =max( x, y) Độ mảnh theo 2 phương:

 = Độ lệch tâm ngẫu nhiên: x y ax ay

= Độ lệch tâm thực tế: x ox ax x ax y oy ay y ay e = e + e = M / N + e e = e + e = M / N + e

Lực nén tới hạn: th 2 b

Với hệ số uốn dọc: x y 28

 =   thì lấy hệ số uốn dọc: =  =x y 1 x y 28

 =   thì lấy hệ số uốn dọc: th

Theo lý thuyết, có mối tương quan giữa giá trị Mx1, My1 và kích thước các cạnh, được đưa về một trong hai mô hình tính toán theo phương x hoặc y Các điều kiện và ký hiệu được trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 8 1 Tương quan giữa giá trị M x 1, M y 1

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x1 y1 x y

Tính theo trường hợp cốt thép đối xứng:

Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng):

Kết cấu siêu tĩnh: e = max(e ;e ) 0 1 a

Dựa vào độ lệch tâm e 0 và giá trị x 1 đểphân biệt các trường hợp tính toán:

0 ε = e 0.3 h   nén lệch tâm rất bé

Hệ sốảnh hưởng độ lệch tâm: e γ = 1 (0.5 -ε) (2 +ε)

Hệ số uốn dọc phụthêm khi xét nén đúng tâm: e

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: e b e s sc b γ N

0 ε = e > 0.3 h và x > 1 ξ h R 0 →Nén lệch tâm bé

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: b 0 sc s

0 ε = e > 0.3 h và x < 1 ξ h R 0 Nén lệch tâm lớn

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: s 1 0 sc

Với k=0.4: hệ số kểđến do cốt thép dặt theo chu vi

Tính toán điển hình cột C14 Tầng trệt:

Bán kính quán tính của cột: x x y y

 = =  Độ mảnh:  =max( x, y) Độ mảnh theo 2 phương:

 = =  Độ lệch tâm ngẫu nhiên: x ax y ay

= = = = Độ lệch tâm thực tế: x ox ax x ax y oy ay y ay e = e + e = M / N + e e = e + e = M / N + e

Với hệ số uốn dọc: x y 28

 =   thì lấy hệ số uốn dọc: =  =x y 1 x1 0x

C = 0.75 = = C = 0.75 Vậy quy về bài toán phẳng tương đương theo phương Y

Tính theo trường hợp cốt thép đối xứng:

Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng):

N = = a ax ay ay ax e =e +0.2e =e +0.2e % 0.2 25+  0 mm

Kết cấu siêu tĩnh: e = max(e ;e ) = max(30;35) = 35mm 0 1 a

Dựa vào độ lệch tâm e và giá trị 0 x để phân biệt các trường hợp tính toán: 1 o

0 e 35 ε = = = 0.05 0.3 h 700  Cột lệch tâm rất bé

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: e 1 1 1.084 γ =(0.5 -ε) (2+ε) (0.5-0.05) (2+0.05) =  =

Hệ số uốn dọc phụthêm khi xét nén đúng tâm: e (1-φ) ε 1 (1-1) 0.05 1 φ = φ + +

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: e b

=   = Tương tựcho các trường hợp còn lại ta được bảng:

Bảng 7.2 Tính toán cốt thép cột C14 (trục A) khung trục 2

Tên P M y = M 22 M x = M 33 l tt C y = t 2 C x = t 3 Quy về bài toán LTP tương đương

Cột (kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)

Bảng 7.3 Tính toán cốt thép cột C2 (trục B) khung trục 2

Bảng 7.4 Tính toán cốt thép cột C1(trục C) khung trục 2

Bảng 7.5 Tính toán cốt thép cột C9 (trục D) khung trục 2

7.2.2 Tính toán cốt đai cột Đường kính cốt đai cột: max sw

  = =  Chọc thép đai 8 nhóm AI

• Trong đoạn nối chồng cốt thép :

S 10 ;500 mm = 220 mm;500 mm 220 mm Chọn S= 100 mm

• Trong các đoạn còn lại

S 15 ;500 mm = 330 mm;500 mm 30 mm Chọn S= 200 mm

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

GIỚI THIỆU CHUNG

Thiết kế nền và móng cho nhà cao tầng cần thực hiện các tính toán chính xác, đảm bảo đáp ứng các tiêu chí an toàn và hiệu quả.

• Áp lực của bất cứ vùng nào trong nền đều không vượt quá khảnăng chịu lực của đất (điều kiện cường độđất nền)

• Ứng suất trong kết cấu đều không vượt quá khảnăng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (điều kiện cường độ kết cấu)

• Chuyển vị biến dạng của kết cấu (độlún của móng, độlún lệch giữa các móng) được khống chếkhông vượt quá giá trịcho phép

• Ảnh hưởng của việc xây dựng công trình đến các công trình lân cận được khống chế

• Đảm bảo tính hợp lý của các chỉtiêu kỹ thuật, khảnăng thi công và thời gian thi công.

Công trình RIVER SIDE bao gồm 14 tầng nổi và 1 tầng mái với độ cao từ mặt sàn tầng trệt là +53.700m Kết cấu của công trình sử dụng hệ khung chịu lực và dự kiến áp dụng phương án móng sâu Hai phương án móng được so sánh và lựa chọn là móng cọc khoan nhồi và móng cọc ép.

Trước khi thiết kế móng, sinh viên cần thu thập tài liệu và hồ sơ địa chất, thủy văn để phân tích và đánh giá Việc này giúp lựa chọn giải pháp móng phù hợp, đảm bảo tính khả thi và an toàn, đồng thời tránh lãng phí cho công trình.

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

8.2.1 Địa tầng Được sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn, sinh viên sử dụng địa chất bên dưới để áp dụng vào tính toán nền móng công trình trong đồ án của sinh viên

Hình 8.1 Địa chất công trình

Theo khảo sát, đất nền bao gồm nhiều lớp khác nhau Với độ dốc các lớp nhỏ và chiều dày đồng đều, có thể coi nền đất tại mỗi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo tương tự như mặt cắt địa chất điển hình.

Dựa trên kết quả khảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phòng, một hố địa tầng đã được xác định từ ba hố khoan, mỗi hố có độ sâu 60m Kết quả khảo sát cho thấy những thông tin quan trọng về cấu trúc địa chất.

Bề dày H=6m, nằm từ mặt đất tự nhiên +0.00m xuống 6.00m

Lớp 2: Sét pha dẻo mềm

Bề dày H=5.5m; nằm từ độ sau –6m đến -11.5m

Lớp 3: Sét xám dẻo cứng

Bề dày H=4.6m; nằm từ độ sâu -11.5m đến -16.1m

Lớp 4: Sét pha nâu vàng

Bề dày H.9m; độ sâu từ -16.1m đến -29m

Lớp 5: Cát hạt trung lẫn sạn

Bề dày: rất dày H1m; độ sâu từ -29 đến -60

Mực nước ngầm ổn định ở độ sâu 11.5m

Bảng 8.1 Chỉtiêu cơ lý đất nền

Dung trọng đẩy nổi Độ ẩm nhiêntự

Chỉ số xuyên tiêu chuẩn dính Lực kết Độ sệt đun Mô tổng biến dạng

Cát hạt trung lẫn sạn 31 2.04 1.73 1.09 18.05 20 31 o 11’ 1297.60 0.34 - 1892

8.2.2 Đánh giá tính chất của dất nền

Dựa vào các chỉ tiêu cơ lý của đất nền, có thể đánh giá sơ bộ điều kiện địa chất để đưa ra phương án thiết kế móng hợp lý Trong đồ án, sinh viên chủ yếu đánh giá tính chất của đất nền dựa vào hai thông số chính: module tổng biến dạng E₀ và góc ma sát trong φ.

Việc lựa chọn phương án móng phụ thuộc vào 3 yếu tố chính:

• Tải trọng truyền xuống chân cột

• Đảm bảo tính kinh tế

Công trình của đồ án bao gồm 1 tầng hầm, 15 tầng nổi và 1 tầng mái, dẫn đến tải trọng truyền xuống chân cột rất lớn Do đó, cần xem xét các giải pháp móng phù hợp.

• Đối với móng nông: Móng bè

• Đối với móng sâu: móng cọc đúc sẵn (cọc đóng, cọc ép) hoặc cọc khoan nhồi

Để đánh giá tính chất của đất nền, cần dựa vào các chỉ tiêu cơ lý được trình bày trong bảng 7.1, chủ yếu tập trung vào hai thông số chính là mô đun biến dạng E và góc ma sát trong φ.

• Lớp đất số5: Đất cát hạt trung, trạng thái chặt vừa dày 31m có mô đun biến dạng

E0 = 18920 > 10000 kN/m 2 và góc ma sát trong là φ = 31.18 o > 20 o Do đó lớp này có khả năng chịu tải tốt Có thể đặt mũi cọc tại lớp này.

8.2.3 Đánh giá điều kiện thủy văn

Mực nước ngầm tại khu vực xây dựng thay đổi theo mùa, với mực nước tĩnh đo được ở độ sâu 11.5m từ mặt đất tự nhiên và cao độ -11.5m từ cốt ±0,00 sàn tầng trệt Do đó, trong quá trình thi công đài móng, không bị ảnh hưởng bởi mực nước ngầm, nên không cần thiết phải áp dụng biện pháp hạ mực nước ngầm.

8.3.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH

Công trình 13 tầng với nhịp tương đối lớn tạo ra tải trọng đáng kể lên móng, do đó cần xem xét các giải pháp móng phù hợp.

• Móng nông: chỉcó thềlà móng bè, có thể sử dụng móng bè trên nền cọc tuy nhiên cần phải kiểm tra cường độđất nền

• Móng sâu: gồm móng cọc épbê tông đúc sẵn và cọc khoan nhồi

8.3.1.Giải pháp móng sâu Địa chất công trình có lớp đất thứ 5 có khả năng chịu tải tốt, độ sâu khoảng từ -29m đến - 60m Bên cạnh đó nhịp của công trình lớn, nên tải truyền xuống chân cột cũng đáng kể, nên dự kiến đặt mũi cọc tại lớp đất thứ 5 là cát trung chặt vừa, có module biến dạng lớn nên khá tốt cho việc tiếp thu tải trọng công trình.

Trong đồ án viên tính toán với hai phương án móng:

• Phương án 1: móng cọc ép.

• Phương án 2: móng cọc khoan nhồi

8.3.2 Các giả thuyết tính toán

Móng cọc được quan niệm là móng cọc đài thấp, việc thiết kế chấp nhận một số giả thiết sau:

• Đài cọc xem như tuyệt đối cứng khi tính toán lực truyền xuống cọc

Tải trọng của công trình được truyền xuống các cọc thông qua đài cọc, không truyền trực tiếp lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với cọc.

Khi kiểm tra cường độ đất nền và xác định độ lún của móng cọc, người ta coi móng cọc như một khối quy ước bao gồm cọc và đất giữa các cọc Việc tính toán móng khối quy ước tương tự như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên, với giả định bỏ qua ma sát ở mặt bên móng Do đó, trị số moment của tải trọng ngoài tại đáy móng quy ước được giảm đi gần đúng bằng trị số moment của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài.

8.3.3 Các tải trọng tính toánmóng

Tải trọng tiêu chuẩn được áp dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai Tải trọng lên móng được xác định từ ETABS V18.0.2 là tải trọng tính toán Để có tổ hợp các tải trọng tiêu chuẩn chính xác lên móng, cần lập bảng tổ hợp nội lực chân cột bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác động lên công trình.

Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột

Bảng 8.2 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 (cột biên C9 trục 2-D)

Ntc M tc x M tc y Q tc x Q tc y kN kN.m kN.m kN kN

Bảng 8.3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 (cột giữa C1 trục 2-C)

Bảng 8.4 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 (cột giữa C2 trục 2-B)

Tải trọng tính toántại chân cột

Bảng 8.5 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 (cột biên C9 trục 2-D)

Ntt M tt x M tt y Q tt x Q tt y kN kN.m kN.m kN kN

Bảng 8.6 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 (cột biên C1 trục 2-C)

Bảng 8.7 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 (cột biên C2 trục 2-B)

PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP

8.4.1 Thông số cọc và vật liệu sử dụng

Bê tông B30:Rb MPa ; R( ) b t =1.2 MPa( );Eb = 32.5 10 MPa. 3

Thép AI( d10 : ) Rs =Rsc "5 MPa , R( ) sw 5 MPa( );Es = 21010 M 3 Pa

Thép AIII( d  10 : ) Rs =Rsc 65 MPa , R( ) sw )0 MPa( );Es = 20010 M 3 Pa

Chọn cao độ mặt móng trùng cao độ mặt sàn tầng hầm là -3.2m

Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc là 1.5m

Chọn đoạn đập đầu cọc để neo thép vào đài là 0.7m

Chiều dài đoạn cọc neo vào đài là 0.1m

Chọn cọc vuông có tiết diện 400400mm

Chiều dài mỗi đoạn cọc là 9m.

8.4.2.Kiểm tra cọc khi vận chuyển và lắp dựng

Chúng ta cần chọn vị trí móc cẩu sao cho momen gây ra trên hai thớ chịu kéo và chịu nén là bằng nhau Cọc được sản xuất tại nhà máy và sẽ được trang bị hai móc cẩu để thuận tiện cho việc nâng hạ cọc.

Sơ đồ 1: Khi vận chuyển

Hình 9 1 Sơ đồ dựng cọc

Sơ đồ 2: Khi lắp dựng

Trọng lượng bản thân cọc kể đến hệ số động khi cẩu lăp và dựng cọc q= kd btFTrong đó:k d hệ số động, k d =1.5 q 1.5 25 0.4 0.4=    =6(kN / m)

Momen lớn nhất khi cẩu lắp và dựng cọc:

= Diện tích cần thiết cho toàn bộ tiết diện cọc:As = 4 260.82 1043.28(mm )= 2

Tải trọng cọc tác dụng lên móc cẩu:

Diện tích cốt thép làm móc cẩu:

8.4.3.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu vl s s b s

Ab : Diện tích mặt cắt ngang của cọc

As: Diện tích mặt cắt ngang của cốt thép dọc

Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bê tông.

Rsc: Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép. φ: Hệ số uốn dọc,  =1.028 0.0000288−  − 2 0.0016 λ: Độ mảnh của cọc, l 0

 = r (l 0 là chiều dài tính toán của cọc, r là cạnh cọc).

Khi đưa vào sử dụng l0 = 0.7 27 = 18.9 m => 18.9

 = 0.4 Khi đang thi công (lấy 1 đoạn cọc) l0 = 1 9 = 9 m => 9

8.4.4.Sức chịu tải theo chỉtiêu cơ lý đất nền

Cọc trong móng hoặc cọc đơn chịu tải trọng dọc trục cần phải tính toán sức chịu tải của đất nền theo quy định tại điều 7.1.11, TCVN10304-2014 Đối với cọc chịu nén, các yếu tố như o, c,k, c,d cần được xem xét để đảm bảo tính toán chính xác.

 0: hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc lấy bằng 1.15 trong móng nhiều cọc

 n: hệ số tin cậy về tầm quan trọng củ công trình, lấy bằng 1.15 với tầm quan trọng công trình cấp II.

Hệ số tin cậy theo đất được xác định cho móng cọc đài thấp với đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, trong đó số lượng cọc trong móng dao động từ 6 đến 10 cọc, với giá trị k là 1.65.

Móng có từ 11 cọc đến 20 cọc 1.55 Móng có từ 6 cọc đến 10 cọc 1.65 Móng có từ 1 cọc đến 5 cọc 1.75

Công thức xác định sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo đất nền (Điều 7.2.2-

Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất được ký hiệu là \$c\$ và có giá trị \$c = 1\$ Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc tại độ sâu \$Zm1.6m\$ được lấy theo bảng 2, với giá trị \$qb = 200 kPa = 456 kN/m^2\$.

cq:Hệ sốđiều kiện làm việc của đất ởdưới mũi cọc hạ cọc bằng phương pháp ép vào cát trung chặt vừa,lấy theo bảng 4-TCVN10304-2014, cq =1.1

Ab:Diện tích tiết diện ngang của cọc, Ab=0.4 2 =0.16m 2

U :chu vi tiết diện ngang của cọc, uM 1.6m=

 cf:hệ sốđiều kiện làm việc của đất ởdưới mũi cọc và mặt bên cọc, lấy theo bảng 4-

TCVN10304-2014,  cf =1 fi :Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc ,xác định theo bảng 3-TCVN10304-2014

Lớp đất Độ sâu Độ sâu trung bình

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

8.4.5.Sức chịu tải của cọc theo cường độđất nền c,u b b i i

Ab: diện tích tiết diện ngang của cọc, A b =0.4 2 =0.16(m ) 2

Chu vi tiết diện ngang của cọc được tính bằng công thức $ u_M = \pi \times 0.4^2 = 0.16 \, \text{m} $ Cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ $ i $ trên thân cọc được ký hiệu là $ f_i $ Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ $ i $ được ký hiệu là $ l_i $ Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ $ i $ trên thân cọc được tính theo công thức $ f_{si} = c + \sigma_k' \cdot \tan \delta $.

Ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng được ký hiệu là \$\sigma_{v,z}\$ (kN/m²) Hệ số áp lực ngang của đất lên cọc được tính bằng công thức \$k_i = -1 \cdot \sin(\phi_i)\$, trong đó \$\phi_i\$ là góc ma sát trong của lớp đất thứ i Cũng cần lưu ý đến lực dính của đất nền thứ i, ký hiệu là \$c_{u,i}\$.

i góc ma sát giữa đất và cọc, lấy bằng góc ma sát trong của đất  i

Góc ma sát trong Ứng suất hữu hiệu

Hệ số áp lực ngang ki

Lực ma sát fsi f lsi i

Sức chịu tải do sức kháng trên thân cọc: s si i

Thành phần sức chịu tải do sức chống mũi cọc:(Theo Vesic) b b b

Trong đó: qb : Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (kN/m 2 )

Ab : Diện tích mũi cọc (m 2 )

v: Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất:

N , N , N  : hệ số chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc

Cọc cắm vào lớp đất thứ 5, dựa theo bảng tra Vesic. o q c

 b: Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc,  9(kN m/ 3 ) qb =3.4 21.089 433.64 33.178 10.9 0.4 26.93 14576.43(kN / m) +  +   Sức chịu tải do sức chống mũi cọc:

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của nền đất:

= + = + 8.4.6.Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT

R = qA + uΣf l Theo Meyerhof (1976), công thức xác định cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc $q_b$ và cường độ sức kháng của đất ở trên thân cọc $\phi$ được đề xuất dựa trên kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn như sau: $b_1 p_i^2 s,i q_k N f_k N$.

K1là hệ số, lấy k 1 = 400 đối với cọc đóng

Chỉ số SPT trung bình N được xác định trong khoảng 4d phía dưới và 1d phía trên mũi cọc Hệ số k2 được lấy bằng 2,0 cho cọc đóng Chu vi tiết diện ngang của cọc được tính bằng công thức $ u_M = 4 \times 0.4 \times 1.6 \, (m) $.

Ns,i là chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc f li i @ 1.9 v Đối với đất dính f i = .c u ,i

Với:  Tra G2.2 TCVN 10304: 2014 u ,i spt c =6.25N f li i #.75 1.3 25.3 5.5 26.25 4.6 12.9 30.53 +  +  +  h4.6

Sức chịu tải cho phép của cọc theo thí nghiệm SPT c,u

8.4.7.Sức chịu tải thiết kế

Sức chịu tải thiết kế của cọc:

Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu: 3187.43 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý: 3105.74 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền: 2853.84 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên (SPT): 1513.31 (kN)

1 2 3 tk avl, cd cd cd

Vậy sức chịu tải thiết kế của cọc:

TÍNH TOÁN MÓNG M1

8.5.1.Sốlượng cọc và bốtí cọc trong móng tt tk a n N

Ntt : Lực dọc tính toán tại chân cột (ngoại lực tác dụng lên móng). tk

Q : Sức chịu tải thiết kế của cọc.a

Hệ số $\beta$ được xác định dựa trên momen và lực ngang tại chân cột, cũng như trọng lượng của đài và đất nền trên đài Tùy thuộc vào giá trị của momen và lực ngang, cần chọn $\beta$ hợp lý, với khoảng giá trị từ 1.2 đến 1.6.

=  Chọn n = 8 (cọc) bố trí cho móng M1.

Bố trí cọc trong đài:

Chọn khoảng cách giữa hai tâm cọc là (3 6)d =(1.2 2.4)m Chọn 1.2m

Khoảng cách các mép cọc tới mép ngoài đài là d 0.4

Hình 8.2 Mặt bằng bốtrí cọc móng M1

8.5.2.Kiểm tra sức chịu tải của cọc Điều kiện kiểm tra : max a min p Q p 0

 Kiểm tra với trường hợp Nmax tt

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài tt tt

N =N +Nd 95.54 3.2 3.2 22 1.5 1.1 8767.25(kN)+      tt tt tt x x y d

Tải trọng tác dụng lên cọc: tt tt tt y i x i tt i 2 2 i i

Bảng 9 2 Sức chịu tải đầu cọc

Vậy cọc đủ khả năng chịu tải và cọc không bị nhổ.

Tương tự cho các trường hợp còn lại

Bảng 8.10 Phản lực đầu cọc các trường hợp còn lại tt x.max

M M tt y.max Q tt x.max Q tt y.max

Kết luận Thỏa Thỏa Thỏa Thỏa

8.5.3 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

  n1: Số hàng cọc trong nhóm, n1 = 3 n2: Số cọc trong một hàng, n2 = 3 s: Khoảng cách giữa hai cọc, s = 1.2m d: Cạnh của cọc, d=0.4m

Sức chịu tải của nhóm cọc: tk tt nh c a

 = −    Sức chịu tải của nhóm cọc: tt

Vậy móng thỏa điều kiện làm việc nhóm.

8.5.4.Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc

Hình 9 3 Khối móng quy ước móng M1

Ngoại lực tác dụng tại đáy móng quy ướt: tt tt qu d

N =N +N 95.54 3.2 3.2 22 1.5 1.1 8767.25(kN)+      tt tt tt xqu x y

Góc ma sát trung bình: tb i i i l l

 = = Chiều rộng móng khối qui ước: o qu c

Chiều dài móng khối qui ước: o qu c

Chiều cao móng khối qui ước: qu c d

Diện tích móng khối qui ước:

Momen kháng uốn của móng khối qui ước:

Trọng lượng đất khối móng quy ước từ đáy đài trở lên:

W =F h  U.5 1.5 22 1831.5(kN)  Trọng lượng bê tông đài:

W =nF h  =1.1 3.2 3.2 1.5 25 422.4(kN)    Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy móng khối quy ước

Khối lượng đất bị cọc và đài chiếm chổ:

Trọng lượng bê tông cọc trong khối móng quy ước:

W =n A l  = 8 0.16 26.2 25 838.4(kN)  Trọng lượng khối móng quy ước:

W=W −W +W +W +W 31.5 742.12 422.4 18578.3 838.4 20928.48(kN)− + + + Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước: tc tc qu

= = Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: tc qu 2 tb qu

 = = = tc tc tc qu x y 2 max qu x y

 = + + = + + = tc tc tc qu x y 2 min qu x y

Sức chịu tải của nền đất theo trạng thái giới hạn II:

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m1) và hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình (m2) có tác dụng qua lại với nền, được xác định theo điều 4.6.10 trong TCVN 9362:2012.

1 2 m =1.2, m =1.1 ktc: Hệ số tin cậy lấy theo điều 4.6.11(TCVN9362:2012), ktc=1 b: bề rộng của đáy móng(m). h: chiều sâu đặt móng so với mặt đất tự nhiên(m).

A,B,C,D: Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán, cII xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 (TCVN9362:2012)

Cọc nằm trong lớp đất 5, o

: trọng lượng thể tích đất nằm ở dưới móng khối quy ước, 9(kN / m ) 3

*: trọng lượng thể tích đất nằm trên phía trên đáy móng khối quy ước i i

CII : lực dính của đất dưới đáy móng qui ước, C II =3.4(kN / m ) 2

=     +   +  Kiểm tra điều kiện ổn định đất nền:

Vậy đất nền đảm bảo khả năng chịu tải

8.5.5.Kiểm tra độlún của móng cọc Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước bt bt 2 z 0 = i 514.45(kN / m )

 = = Ứng suất gây lún: bt 2 gl tb z 0 = 514.45 433.64 80.81(kN / m )

Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng: qu i

Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm móng có độ sâu z kể từ đáy móng Khi đó ứng suất do tảitrọng ngoài gây ra được xác định theo công thức z gl k Po gl

 Trong đó: k 0 phụ thuộc vào qu qu qu z L

  ,tra theo sách “Nền Móng” - Châu Ngọc Ẩn.

Chiều sâu chịu nén cực hạn dưới đáy móng kết thúc tại độ sâu có   gl 5 bt Độ lún móng khối quy ước: n i i i 1 i

Ei là mô đun biến dạng của lớp đất thứ i, hi chiều dày lớp đất thứ i pi áp lực thêm trung bình của lớp đất thứ i

 hệ số không thứ nguyên,  =0.8

Bảng 8.11 Bảng tính lúnmóng M1 Điểm Độ sâu z Lqu/2 Bqu/2

Lqu/Bqu 2Z/Bqu K0 szi gl szi bt szi gl/szi bt p1i p2i e1i e2i si

(m) (m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (cm)

Tổng độ lún S 0.45cmTheo Phụ lục E TCVN 10304-2014, độ lún giới hạn của công trình nhà nhiều tầng kết cấu khung BTCT là:   S = 10 cm

Công trình thỏa điều kiện về độ lún giới hạn

Hình 8.4 Tháp xuyên thủng móng M1 o xt cx bt m o

Pxt tổng phản lực của những cọc nằm ngoài tháp xuyên ở phía nguy hiểm nhất

 =1 là hệ số ứng với bê tông nặng

Cường độ chịu kéo của bê tông B30, ký hiệu Rbt (Mpa), được xác định dựa trên chu vi trung bình của cạnh ngắn đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng Chiều cao làm việc của đài móng được ký hiệu là h, trong khi c là khoảng cách từ mép cột đến mép đáy chọc thủng.

Kích thước đáy tháp xuyênthủng: 3.75 3.75 m

Ta có hình vẽ tháp xuyên thủng bao trùm tất cả các cọc trong đài móng, như vậy đài móng không bị xuyên thủng.

8.5.7 Tính cốt thép đài móng

Hình 8.5 Sơ đồtính thép đài móng M1

Xem đài cọc làm việc như một dầm consol ngàm ở mép cột và chịu tác động của tải trọng là phản lực của cọc hướng lên.

Momen tại ngàm do phản lực các đầu cọc gây ra:

Trong đó: li khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến mặt ngàm

Pi phản lực đầu cọc thứ i

Diện tích cốt thép tính theo công thức sau: m 2 b b o m b b o s s

Khoảng cách a 150 mmTính thép theo phương Y:

8.6.1.Sốlượng cọc và bốtrí cọc trong móng

Khoảng giữa cột C1 và C2 gần nhâu nên ta bố trí móng đôi: tt tk a n N

Ntt : Lực dọc tính toán tại chân cột (ngoại lực tác dụng lên móng) tk

Q : Sức chịu tải thiết kế của cọc.a

Hệ số $\beta$ được xác định dựa trên momen và lực ngang tại chân cột, cũng như trọng lượng của đài và đất nền trên đài Tùy thuộc vào giá trị của momen và lực ngang, cần chọn $\beta$ hợp lý, với khoảng giá trị từ 1.2 đến 1.6.

=  + Chọn n = 24 (cọc) bố trí cho móng M2

Hình 8.6 Mặt bằng bốtrí cọc móng đôi M2

Gọi O là tâm của đáy đài móng M2

Hình 8.7 Qui đổi lực vềtâm O đáy đài móng M2

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài đến tâm O đài móng M2

 tt tt tt tt tt x 1x 1y d 2x 2 y d

 tt tt tt tt tt tt tt y 1y 1x d 2y 2x d 1 2

Bảng 8.12 Sức chịu tải đầu cọc móng M2

Bảng 8.13 Sức chịu tải đầu cọc cho các trường hợp còn lại móng M2 tt x.max

8.6.3 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

Vậy móng thỏa điều kiện làm việc nhóm

Hình 8.8 Khối móng quy ước móng M2

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài đến tâm khối móng quy ướt

 tt tt tt tt tt xqu 1x 1y d 2x 2 y d

= − tt tt tt tt tt tt tt yqu 1y 1x 2y 2x 1 2

F =B L =7.45 13.45 100.2(m ) Momen kháng uốn của móng khối qui ước:

Trọng lượng bê tông đài:

W =nF h  =1.1 3.2 9.2 1.5 25 1214.4(kN)    Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy móng khối quy ước

Trọng lượng khối móng quy ước:

Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước: tc tc qu

=  =− = − Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: tc qu 2 tb qu

1 2 m =1.2, m =1.1 ktc:Hệ số tin cậy lấy theo điều 4.6.11(TCVN9362:2012), ktc=1 b: bề rộng của đáy móng(m) h: chiều sâu đặt móng so với mặt đất tự nhiên(m).

A,B,C,D:Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán, cII xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 (TCVN9362:2012)

*: trọng lượng thể tích đất nằm trên phía trên đáy móng khối quy ước. i i

Vậy đất nền đảm bảo khả năng chịu tải.

8.6.5.Kiểm tra độlún móng M2 Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước bt bt 2 z 0 = i 433.64(kN / m )

 =  −  = − Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng: qu i

Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm móng có độ sâu z kể từ đáy móng Khi đó ứng suất do tải trọng ngoài gây ra được xác định theo công thức z gl k Po gl

 Trong đó: k 0 phụ thuộc vào qu qu qu z L

  ,tra theo sách “Nền Móng” - Châu Ngọc Ẩn.

Chiều sâu chịu nén cực hạn dưới đáy móng kết thúc tại độ sâu có   gl 0.2 bt

Độ lún móng khối quy ước: n i i i 1 i

Ei là mô đun biến dạng của lớp đất thứ i, hi chiều dày lớp đất thứ i pi áp lực thêm trung bình của lớp đất thứ i

 hệ số không thứ nguyên,  =0.8

Bảng 8.14 Tính lún móng M2 Điểm Độ sâu z L qu /2 B qu /2

L qu /B qu 2Z/B qu K 0 s zi gl s zi bt s zi gl /s zi bt p 1i p 2i e 1i e 2i s i

(m) (m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (cm)

Theo Phụ lục E TCVN 10304-2014, độ lún giới hạn của công trình nhà nhiều tầng kết cấu khung BTCT là:   S = 10 cm

Công trình thỏa điều kiện về độ lún giới hạn. bt 5 gl

8.6.6.Kiểm tra xuyên thủng móng M2

Cường độ chịu kéo của bê tông B30, ký hiệu Rbt (Mpa), được xác định dựa trên chu vi trung bình của cạnh ngắn đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng Chiều cao làm việc của đài móng được ký hiệu là h, trong khi c là khoảng cách từ mép cột đến mép đáy chọc thủng.

Kích thước đáy tháp xuyênthủng: 3.75 3.75 m xt 1 2 3 22 23 24 o 3 cx bt m o

Móng thỏa điều kiện xuyên thủng

8.6.7 Tính toán cốt thép đài móng M2

Hình 8.11 Sơ đồtính thép đài móng M2

+ + = + + + + = + + + + = + + Hình 8.12 Biểu đồ momem theo phương Ymóng M2 (kN.m)

PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI

Bê tông B30:Rb MPa ; R( ) b t =1.2 MPa( );Eb = 32.5 10 MPa. 3

Thép AI( d  10 : ) Rs =Rsc "5 MPa , R( ) sw 5 MPa( );Es = 21010 M 3 Pa

Thép AIII( d  10 : ) Rs =Rsc 65 MPa , R( ) sw )0 MPa( );Es = 20010 M 3 Pa

Chọn cao độ mặt móng trùng cao độ mặt sàn tầng hầm là -3.2m

Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc là 2m

Chọn đoạn đập đầu cọc để neo thép vào đài là 0.7m

Chiều dài đoạn cọc neo vào đài là 0.1m.

Chọn cọc có tiết diện 800mm

Chiều sâu đặt mũi cọclà: -44.4m

8.7.3.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Cọc nhồi được thi công bằng cách đổ bê tông tại chỗ vào các hố khoan đã chuẩn bị sẵn, sau khi đặt cốt thép cần thiết Tuy nhiên, việc kiểm soát chất lượng bê tông gặp nhiều khó khăn, dẫn đến sức chịu tải của cọc nhồi thường thấp hơn so với cọc chế tạo sẵn, theo quy định tại điều 4, TCXD 195-1997.

Pvl = Ru.Ab + Ran.As

Ru: cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi.

Ru = R/4.5 khi đổ bê tông dưới nước hoặc dung dịch sét không lớn hơn 6 MPa

R: mác thiết kế của bê tông (MPa). u

Ran: cường độ tính toán của thép d < 28→ an R c

R =1.5 nhưng không lớn hơn 220MPa.

Rc: giới hạn chảy của cốt thép c an

=  =  Ab: Diện tích tiết diện ngang của cọc

= − = − As: Diện tích cốt thép dọc trong cọc

Chọn thép bố trí trong cọc 12d18→ As = 3053.63 mm 2

8.7.4.Sức chịu tải theo chỉtiêu cơ lý c,u c cq b b cf i i

 c: Hệ sốđiều kiện làm việc của cọc trong đất;  c = 1

cq:Hệ số điều kiện làm việc của đất ở dưới mũi cọc hạ cọc bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước, lấy theo bảng 4 TCVN10304-2014, cq =0.9

Ab: diện tích tiết diện ngang của cọc, A b =0.503(m ) 2

U :chu vi tiết diện ngang của cọc,u=  = 2 R 2 0.4=2.513(m)

Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ và điều kiện đổ bê tông, với giá trị cf = 0.6 trong trường hợp dưới nước hoặc trong vữa sét Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứi trên thân cọc được quy định trong bảng 3 của TCVN 10304-2014.

2014) li chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i. qb cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, đối với đất rời:

    các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán  I của nền đất (bảng 6 –TCVN 10304:2014), nhân với hệ số chiết giảm 0.9,

1 dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc,  =1 ' 10.9(kN / m ) 3

1 dung trọng tính toán trung bình của đất nằm trên mũi cọc

 = + + + + d đường kính cọc, d=0.8(m) h chiều sâu hạ cọc, kể từ mặt đất tự nhiên tới mũi cọc, hD.4(m)

Lớp đất Độ sâu Độ sâu trung bình

Sức chịu tải cho phép của cọc theo chỉtiêu cơ lý

8.7.5.Sức chịu tải theo cường độđất nền c,u b b i i

Ab: diện tích tiết diện ngang của cọc, A b =0.503(m ) 2

Diện tích tiết diện ngang của cọc được tính bằng công thức $ u = \pi \times 2 R^2 $, với giá trị cụ thể là $ 0.4 = 2.513 \, \text{m} $ Cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ “i” trên thân cọc được ký hiệu là $ f $, và chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i được ký hiệu là $ l_i $ Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc được tính theo công thức $ f_{i} = c + \sigma_k' \tan \delta $.

Ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng được ký hiệu là \$\sigma_{v,z}\$ (kN/m²), trong khi hệ số áp lực ngang của đất lên cọc được tính bằng công thức \$k_i = -1 \cdot \sin(\phi_i)\$ Cũng cần lưu ý rằng lực dính của đất nền thứ i được ký hiệu là \$u_{i}\$.

i góc ma sát giữa đất và cọc, lấy bằng góc ma sát trong của đất i

Chiều dày li (m) dính Lực

Góc ma sát trong Ứng suất hữu hiệu

Hệ số áp lực ngang ki

Lực ma sát fsi f lsi i

Sức chịu tải do sức kháng trên thân cọc: s si i

Thành phần sức chịu tải do sức chống mũi cọc:(Theo Vesic) b b b

Trong đó: qb : Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (kN/m 2 )

Ab : Diện tích mũi cọc (m 2 )

v: Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lượng bản thân đất:

N , N , N  : hệ số chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc

Cọc cắm vào lớp đất thứ 5, dựa theo bảng tra Vesic. o q c

 b: Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc,  9(kN m/ 3 ) qb =3.4 21.089 578.61 33.178 10.9 0.8 26.93 19503.65(kN / m) +  +   Sức chịu tải do sức chống mũi cọc:

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của nền đất:

= + = + 8.7.6.Sức chịu tải theo thí nghiệm SPT

R = qA + uΣf Theo Meyerhof (1976), công thức xác định cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc $q_b$ và cường độ sức kháng của đất ở trên thân cọc $\phi$ được đề xuất dựa trên kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn như sau: $q = kN_f + kN$.

K1là hệ số, lấy k1 = 120 đối với cọc khoan nhồi

Chỉ số SPT trung bình N được xác định trong khoảng 4d phía dưới và 1d phía trên mũi cọc Hệ số k2 được lấy bằng 1,0 cho cọc khoan nhồi Chu vi tiết diện ngang của cọc được tính bằng công thức $ u = \pi \times 2R \times 0.4 = 2.513 \, (m) $.

Ns,i là chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc f li i 15.2 04 Đối với đất dính fi =  cu ,i

Với:  Tra G2.2 TCVN 10304: 2014 u ,i spt c =6.25N f li i C.75 0.8 50.6 5.5 52.5 4.6 12.9 53 1260.37 +  +  +  ( )

Sức chịu tải cho phép của cọc theo thí nghiệm SPT

8.7.7.Sức chịu tải thiết kế

Sức chịu tải thiết kế của cọc:

Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu: 3669.4 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý: 5534.92 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền: 9389.44 (kN)

Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên (SPT): 3109.8 (kN)

1 2 3 tk avl, cd cd cd

Vậy sức chịu tải thiết kế của cọc:

Tính toán móng M1

8.8.1.Sốlượng cọc và bốtrí cọc trong móng tt tk a n N

Q : Sức chịu tải thiết kế của cọc a

Hệ số $\beta$ được xác định dựa trên momen và lực ngang tại chân cột, cũng như trọng lượng của đài và đất nền trên đài Tùy thuộc vào giá trị của momen và lực ngang, cần chọn giá trị hợp lý cho $\beta$, trong khoảng từ 1.2 đến 1.6.

=  Chọn n = 4 (cọc) bố trí cho móng M1.

Hình 8.13 Bố trí cọc móng M1

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài tt tt

Bảng 8.18 Phản lực đầu cọc các trường hợp còn lại móng M1 tt x.max

8.8.3.Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

Hình 9 4 Khối móng quy ước móng M1

Ngoại lực tác dụng tại đáy móng quy ướt: tt tt qu d

Trọng lượng bê tông đài:

W =nF h  =1.1 4 4 2 25 880(kN)    Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy móng khối quy ước

W=W −W +W +W +W `13.04 1790.68 880 63910.98 1960 70973.34(kN)− + + + Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước: tc tc qu

= = Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: tc qu 2 tb qu

1 2 m =1.2, m =1.1 ktc: Hệ số tin cậy lấy theo điều 4.6.11(TCVN9362:2012), ktc=1 b: bề rộng của đáy móng(m) h: chiều sâu đặt móng so với mặt đất tự nhiên(m).

A,B,C,D: Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán, cII xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 (TCVN9362:2012)

Vậy đất nền đảm bảo khả năng chịu tải

8.8.5 Kiểm tra độlún móng M1 Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước bt bt 2 z 0 = i 575.34(kN / m )

 =  −  = − Ứng suất gây lún không đáng kểnên công trình không bị lún

Cường độ chịu kéo của bê tông B30, ký hiệu Rbt (Mpa), được xác định dựa trên chu vi trung bình của cạnh ngắn đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng Chiều cao làm việc của đài móng (h) và khoảng cách từ mép cột đến mép đáy chọc thủng (c) cũng là những yếu tố quan trọng trong việc tính toán này.

Kích thước đáy tháp xuyênthủng: 4.75 4.75 m

Ta có hình vẽ tháp xuyên thủng bao trùm tất cả các cọc trong đài móng, như vậy đài móng không bị xuyên thủng.

8.8.7 Tính cốt thép đài móng M1

Hình 8.15 Sơ đồtính và biểu đồmomen tính thép đài móng M1

Xem đài cọc làm việc như một dầm consol ngàm ở mép cột và chịu tác động của tải trọng là phản lực của cọc hướng lên.

8.9.1 Sốlượng cọc và bốtrí cọc trong móng tt tk a n N

Q : Sức chịu tải thiết kế của cọc a

Hệ số $\beta$ được xác định dựa trên momen và lực ngang tại chân cột, cũng như trọng lượng của đài và đất nền trên đài Tùy thuộc vào giá trị của momen và lực ngang, cần chọn giá trị $\beta$ hợp lý, trong khoảng từ 1.2 đến 1.6.

=  + Chọn n = 12 (cọc) bố trí cho móng M1.

Hình 8.16 Mặt băng bốtrí cọc móng M2

8.9.2.Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Gọi O là tâm của đài móng M2

Hình 8.17 Quy đổi lực về tâm O đài móng M2 Điều kiện kiểm tra : max a min p Q p 0

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài đến tâm O đài móng M2

 tt tt tt tt tt x 1x 1y d 2x 2 y d

 tt tt tt tt tt tt tt y 1y 1x d 2y 2x d 1 2

Bảng 8.20 Sức chịu tải đầu cọc cho các trường hợp còn lại móng M2 tt x.max

8.9.3.Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc nhóm

Hình 8.18 Khối móng quy ước móng M2

Chuyển các ngoại lực tác dụng của bê tông đài đến tâm khối móng quy ướt

 tt tt tt tt tt xqu 1x 1y d 2x 2 y d

= − tt tt tt tt tt tt tt yqu 1y 1x 2y 2x 1 2

W =F h  #2.34 2 22 10222.96(kN)  Trọng lượng bê tông đài:

W =nF h  =1.1 6.4 8.8 2 25 3097.6(kN)    Trọng lượng khối móng quy ước từ đáy đài đến mặt đáy móng khối quy ước

Tải trọng quy về đáy móng khối quy ước: tc tc qu

=  =− = − Ứng suất dưới đáy móng khối quy ước: tc qu 2 tb qu

1 2 m =1.2, m =1.1 ktc:Hệ số tin cậy lấy theo điều 4.6.11(TCVN9362:2012), ktc=1 b: bề rộng của đáy móng(m). h: chiều sâu đặt móng so với mặt đất tự nhiên(m)

A,B,C,D:Hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14 phụ thuộc vào trị tính toán, cII xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 (TCVN9362:2012).

Vậy đất nền đảm bảo khả năng chịu tải.

8.9.5 Tính lún móng M2 Ứng suất bản thân tại đáy móng khối quy ước bt bt 2 z 0 = i 575.34(kN / m )

 =  −  = − Ứng suất gây lúnquá nhỏ so với ứng suât bản thân nên công trình không bị lún

8.9.6.Kiểm tra xuyên thủng cho móng M2

Cường độ chịu kéo của bê tông B30, ký hiệu Rbt (Mpa), được xác định dựa trên chu vi trung bình của cạnh ngắn đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng Chiều cao làm việc của đài móng c là khoảng cách từ mép cột đến mép đáy chọc thủng.

Kích thước đáy tháp xuyên thủng: 9.2 4.85 m

Ta có hình vẽ tháp xuyên thủng bao trùm tất cả các cọc trong đài móng, như vậy đài móng không bị xuyên thủng

8.9.7 Tính toán cốt thép đài móng M2

Hình 8.20 Sơ đồ tính thép móng M2

Với P 3 06.61(kN), P 6 06.79(kN), P 9 06.97 (kN), P 12 07.15(kN),

+ + = + + + + = + + + + = + + + + = + + Hình 8.21 Biểu đồ momem theo phương Ymóng M2 (kN.m)

LỰA CHỌC PHƯƠNG ÁN MÓNG

Thể tích bê tông đài: 2 đài móng M1, 1 đài móng M2

Thể tích bê tông cọc: 2 đài M1, 1 đài M2 (32 cọc)

+    +    Khối lượng thép cọc: m2 =   = D L S (8 7850 0.000254 27) 32 13781.83kg   Khối lượng thép đai cọc: m3 =   =D L S (90 7850 0.000028 1.4) 32    6.23kg

Tổng khối lượng thép: m#01.4 13781.83 886.23 16969.46 kg+ + 8.10.2 Móng cọc khoan nhồi

Thể tích bê tông đài: 2 đài móng M1, 1 đài móng M2

V1=    + (2 (4 4) 2) (1 (6.4 8.8) 2) 176.64 m  Thể tích bê tông cọc: 2 đài M1, 1 đài M2 (16 cọc)

+    +    Khối lượng thép cọc: m2 =   =D L S (12 7850 0.000254 40) 16 15313.152 kg    Khối lượng thép đai cọc: m3 =   =D L S (200 7850 0.00005 2.2) 16    '63.2 kg

Thể tích lượng bê tông: V 176.64 315.26= + I1.9 m 3

Tổng khối lượng thép: m233.65 15313.152 2763.2+ + !309.2 kg

Vậy ta chọn Phương án Móng cọc ép (Thể tíchbê tông và khối lượng thép nhỏ hơn)

Tiêu đề	Chung Cư River Side
Tác giả	Đỗ Minh Quang
Người hướng dẫn	Th.S Mai Nguyễn Quế Thanh
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	160
Dung lượng	3,57 MB

Đồ án Chung cư river side

KIẾN TRÚC

GIỚI THIỆU

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

QUY MÔ CÔNG TRÌNH

KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH (MẶT ĐỨNG, MẶT BẰNG, MẶT CẮT)

GIẢI PHÁP KỸ THẬT

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

TÍNH TOÁN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẦU THANG

VẬT LIỆU

TẢI TRỌNG

TÍNH TOÁN BẢNG THANG

TÍNH TOÁN DẦM CẦU THANG

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁ I

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ

VẬT LIỆU

TÍNH TOÁN BẢN NẮP

TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY

TÍNH TOÁN BẢN THÀNH

KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY VÀ BẢN THÀNH

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN ĐÁY

TÍNH TOÁN HỆ DẦM

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

TÍNH TOÁN SÀN BẰNG PHUONG PHÁP TRA BẢNG

SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT

SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT

MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

MÔ HÌNH

BÀI TOÁN ĐỘNG

CÁC GIẢ THUYẾT KHI TÍNH TOÁN BÀI TOÁN ĐỘNG

TÍNH TOÁN CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG

TẢI TRỌNG GIÓ

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC TRỤC C

THIẾT KẾ DẦM KHUNG TRỤC C

THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC 2

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

GIỚI THIỆU CHUNG

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP

TÍNH TOÁN MÓNG M1

TÍNH TOÁN MÓNG M2

PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI

Tính toán móng M1

TÍNH TOÁN MÓNG M2

LỰA CHỌC PHƯƠNG ÁN MÓNG