1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf

94 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 – Quận Bình Tân
Tác giả Dương Tấn Viễn
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Minh Đức
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2018
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 94
Dung lượng 5,94 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • 1.1. Giới thiệu chung (13)
  • 1.2. Phân khu chức năng (13)
  • 1.3. Các hệ thống kỹ thuật khác (13)
  • 1.4. Giải pháp thiết kế (13)
  • 1.5. Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính toán (14)
  • 1.6. Tiêu chuẩn áp dụng (14)
  • 1.7. Vật liệu sử dụng (14)
  • 2.1. Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn (15)
  • 2.2. Mặt bằng bố trí dầm sàn (17)
  • 2.3. Xác định tải trọng (17)
  • 2.4. Mô hình kết cấu sàn bằng phần mềm SAFE (21)
  • 2.5. Thiết kế cốt thép sàn tầng điển hình (22)
  • 2.6. Kiểm tra chuyển vị cho sàn (26)
  • 3.1. Thiết kế sơ bộ (27)
  • 3.2. Tải trọng tác dụng lên cầu thang (27)
  • 3.3. Tính toán cốt thép cho dầm D1 (32)
  • 3.4. Tính toán cốt thép cho dầm D2 (34)
  • 4.1. Mở đầu (36)
  • 4.2. Chọn kích thước sơ bộ (36)
  • 4.3. Tải trọng tác dụng (36)
  • 4.4. Tổ hợp tải trọng (51)
  • 4.5. Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình (51)
  • 4.6. Tính thép cho hệ khung (53)
  • 4.7. Tính toán cụ thể (59)
  • 5.1. Điều kiện địa chất (64)
  • 5.2. Thông số cọc khoan nhồi (66)
  • 5.3. Tính toán sức chịu tải của cọc (66)
  • 5.4. Tính toán móng M1( dưới cột C3, Trục 3-F) (71)
  • 5.5. Tính toán móng M2( dưới cột C4, Trục 3-F) (77)
  • 5.6. Tính toán móng M4 (dưới vách lõi thang) (84)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (93)

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ TÂN TẠO 1 – QUẬN BÌNH TÂN Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2018 G[.]

Giới thiệu chung

- Tên công trình: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

- Địa chỉ: QUẬN BÌNH TÂN - TP HỒ CHÍ MINH

- Quy mô công trình gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ, 18 tầng điển hình, 1 tầng thượng

- Chiều cao công trình: 63m tính từ mặt đất tự nhiên

- Diện tích sàn tầng điển hình: 45×45m.

Phân khu chức năng

Tầng hầm có chức năng chính là nơi để xe và lắp đặt các thiết bị như máy bơm nước, máy phát điện Bên cạnh đó, tầng hầm còn được thiết kế với các phòng kỹ thuật cho hệ thống điện, nước và chữa cháy Hệ thống hồ chứa nước được bố trí tại góc của tầng hầm để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

Tầng 1 của tòa nhà được thiết kế để làm siêu thị, phục vụ nhu cầu mua sắm của cư dân, đồng thời bao gồm phòng sinh hoạt chung cho các hộ, khu vực làm việc của ban quản lý siêu thị và phòng bảo vệ.

Các tầng trên của tòa nhà được thiết kế làm phòng ở và căn hộ cho thuê với chiều cao mỗi tầng là 3.5m Mỗi căn hộ bao gồm 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, cùng với phòng khách và phòng ăn, mang đến không gian sống tiện nghi cho cư dân.

- Công trình có 4 thang máy và 4 thang bộ đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển của toàn bộ khu chung cư.

Các hệ thống kỹ thuật khác

Hệ thống điện được thiết kế với các đường dây điện ngầm trong tường và sàn, đồng thời có khả năng lắp đặt hệ thống phát điện riêng để phục vụ công trình khi cần thiết.

Hệ thống cấp nước của công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm từ các giếng khoan Nước được dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và sau đó được bơm lên hồ nước trên mái Từ hồ nước mái, nước được phân phối đến tất cả các khu vực trong công trình.

Hệ thống thoát nước thu gom nước thải sinh hoạt từ các ống nhánh và tập trung tại các ống thu nước chính được bố trí theo từng tầng Nước thải này sau đó được chuyển về tầng hầm, nơi được xử lý trước khi đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.

- Hệ thống thoát rác: ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.

Giải pháp thiết kế

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình bao gồm tường chịu lực, cột bê tông cốt thép (BTCT) và vách thang máy Vách thang máy được làm bằng BTCT với bề dày 300 mm, trong khi kích thước các cột BTCT thay đổi theo chiều cao công trình Hệ kết cấu dầm - sàn sử dụng sàn bê tông cốt thép dày 150 mm kết hợp với các dầm.

- Dầm - Sàn tầng hầm: chọn chiều dày 300mm kết hợp với đà kiềng, bê tông cấp độ bền B30 có phụ gia chống thấm

- Phương án móng cọc khoan nhồi, đường kính D = 800 mm.

Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính toán

- Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS, SAFE

- Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA.

Tiêu chuẩn áp dụng

- Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng

+ TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;

+ TCVN 5574- 2012 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép;

+ TCXD 198- 1997 Nhà cao tầng –Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối;

+ TCXD 10304-2012: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế;

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

+ TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất;

Vật liệu sử dụng

- Bê tông có cấp độ bền B30 với các thông số tính toán như sau:

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Eb = 32500 MPa

- Cốt thộp loại AI (đối với cốt thộp cú ỉ ≤ 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 MPa

+ Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa

- Cốt thộp loại AII (đối với cốt thộp cú ỉ > 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 280 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 280 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa

- Cốt thộp loại AIII (đối với cốt thộp cú ỉ > 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 MPa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn

2.1.1 Mặt bằng kiến trúc sàn tầng điển hình:

- Sàn tầng điển hình: Tầng 2 đến tầng 19

- Chọn tầng 18 để thiết kế

Mặt bằng sàn tầng điển hình

+ Dầm chính tựa lên cột Nhịp lớn nhất theo 2 phương là 9000m d

+ Vì các nhịp khác bé hơn nên chọn h d = 700 mm để phù hợp với toàn bộ kết cấu

 Vậy tiết diện dầm chính là 350×700 mm

+ Dầm phụ tựa lên dầm chính dp

 Vậy tiết diện dầm phụ là 150×300 mm

 D = 0.8÷1.4, hệ số phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 1.2

 L1 = 4500mm: chiều dài cạnh ngắn lớn nhất s h 1.2 4000 160mm

 Vậy chiều dày bản sàn h s = 150mm cho tất cả các sàn tầng điển hình

Mặt bằng bố trí dầm sàn

Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình.

Xác định tải trọng

- Gồm cấu tạo các lớp hoàn thiện sàn:

Cấu tạo sàn tầng điển hình

Cấu tạo sàn nhà vệ sinh

- Sàn nhà vệ sinh có cao trình giảm 50mm so với cao trình sàn để tạo dốc thu nước

Bảng 2.1- Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình:

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

1 Bản thân kết cấu sàn 25 150 3.75 1.1 4.125

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Tổng tĩnh tải không kể bản than sàn 1.08 1.3

Bảng 2.2- Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

1 Bản thân kết cấu sàn 25 150 3.75 1.1 4.125

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

- Vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.9 1.3 1.17

Tổng tĩnh tải không kể bản than sàn 1.92 2.424

Bảng 2.3- Tải trọng sàn tầng hầm

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

1 Bản thân kết cấu sàn 25 300 7.5 1.1 8.25

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

- Vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.9 1.3 1.17

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn 1.43 1.809

Tổng tĩnh tải không kể bản than sàn 2.86 3.618

Bảng 2.4- Tải trọng sàn tầng mái

TẢI TRỌNG SÀN TẦNG MÁI Cấu tạo sàn thường

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 n kN/m 2

Lớp vữa lót + tạo dốc 50 18 0.90 1.3 1.17

Lớp vữa trát dày 15 18 0.27 1.3 0.35 Đường ống, thiết bị 0.60

Tổng tải tiêu chuẩn quy đổi (n = 1.1) 2.16

- Tải tường được tính toán theo công thức: gtt = n × qt × ht

- Tường xây trên sàn thì tải trọng tường phân bố theo chiều dài dầm None

- Tường xây trên dầm thì truyền tải trọng vào dầm

TẢI TRỌNG TƯỜNG XÂY Trọng Lượng riêng tường gạch 18 kN/m 3 (n = 1.1) Loại tường Chiểu cao tường Tải tiêu chuẩn Tải tính toán

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

Bảng 2.6- Hoạt tải phân bố trên sàn:

Hoạt tải tiêu chuẩn kN/m 2

Hoạt tải tính toán kN/m 2

1 Hầm để xe, ram dốc 5 1.2 6

2 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 1.2 3.6

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

Mô hình kết cấu sàn bằng phần mềm SAFE

- Đối với vật liệu bê tông, các thông số cần khai báo gồm:

+ Weight per Unit Volume: 25 kN/m 3

2.4.2 Các trường hợp tải:

Các trường hợp tải cần khai báo bao gồm: tĩnh tải tính toán, tĩnh tải tiêu chuẩn (DEAD), tĩnh tải tiêu chuẩn cho lớp hoàn thiện (SDEAD), hoạt tải tính toán và hoạt tải tiêu chuẩn (LIVE).

- Chọn hệ số Self Weight Multiplier = 1 để phần mềm kể đến trọng lượng bản thân bản BTCT

- Tổ hợp tải trọng khi thiết kế cốt thép: COMB1( 1TT + 1 HT1 + 1HT2)

- Tổ hợp tải trọng khi tính chuyển vị theo TCVN 5574 – 2012:

Thiết kế cốt thép sàn tầng điển hình

2.5.1 Cắt dãy Strip cho sàn:

- Để xuất giá trị nội lực momen trong các ô sàn, ta dựng các dãy Strip theo 2 phương: phương

X chọn dãy Strip A, phương Y chon dãy Strip B Sau đó tính thép cho sàn với giá trị momen lấy từ các dãy Strip

- Nguyên tắc chia dãy Strip:

+ Dãy Strip có bề dày tối thiểu 4.hs (với hs là chiều dày sàn)

+ Bề rộng dãy Strip bằng L/4 về 2 phía (với L là nhịp tính toán của sàn)

+ Chia dãy Strip sao cho bề rộng dãy đi qua vùng có cùng màu nội lực sàn

Sinh viên đã chọn các dãy Strip có bề rộng L/4 ở cả hai phía, đảm bảo rằng vị trí của dãy Strip đi qua khu vực có chuyển vị lớn nhất.

Mặt bằng strip sàn theo phương X

Mặt bằng strip sàn theo phương Y

Nội lực trên dãy Strip B

2.5.2 Tính toán thép cho sàn:

- Tính thép cho 1m bề rộng sàn với tiết diện b×h = 1000×150(mm)

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 20 => h0 = 150 – 20 = 130 mm

- Các công thức tính toán: m 2 m b 0 α = M ξ = 1 - 1 - 2×α

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s R b min max

- Do các bước tính toán là như nhau nên sinh viên lập bảng excel để tính toán.

Kiểm tra chuyển vị cho sàn

2.6.1 Kết quả kiểm tra độ võng bằng phần mềm SAFE:

- Độ võng có xét đến từ biến co ngót:

+ Tổ hợp tải trọng theo TCGH II (tải trọng tiêu chuẩn)

+ Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực sẽ làm giảm độ cứng của tiết diện và làm tăng độ võng của cấu kiện

Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) cho các công trình, cần chú ý đến sự làm việc dài hạn của kết cấu, bao gồm các yếu tố từ biến, co ngót và tác động của tải trọng theo thời gian Theo tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012, đối với nhịp sàn có chiều dài từ 5m đến 10m, giá trị [f] được xác định là 25 mm.

Chuyển vị sàn tính bằng phần mềm SAFE

Thiết kế sơ bộ

3.1.1 Chọn sơ bộ kích thước:

- Bản thang coi như một bản dầm, tựa lên 2 vách

- Chiều dày bản thang: 150 mm

- Chiều dày chiếu tới: 150 mm

- Chiều dày chiếu nghĩ: 150 mm

- Bản thang là cầu thang 2 vế Kích thước được cho như hình vẽ

+ Bề rộng bản thang b = 1370 (mm)

+ Nhịp tính toán mỗi vế L = 4500 (mm)

+ Chọn số bậc thang n = 15 (đã tính 1 bậc tại bản chiếu nghỉ) ở mỗi vế:

+ Chiều dài bậc lb = 300(mm)

+ Chiều cao bậc: bậc đầu cao 150mm, các bậc còn lại hb = 150 (mm)

3.1.2 Xác định góc nghiêng bản thang

Tải trọng tác dụng lên cầu thang

3.2.1 Tải trọng trên bản chiếu nghĩ và chiếu tới

- Bao gồm tĩnh tải và hoạt tải:

Các lớp cấu tạo cầu thang

- Thành phần tĩnh tải được xác định theo công thức: n

1 g = γ δ n γ i : Trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i (kN/m 3 ) δ i : Chiều dày lớp thứ i n i : Hệ số an toàn của lớp thứ i

Bảng 3.1- Tĩnh tải trên bản chiếu nghĩ

STT Vật liệu   g tc n g tt kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản chiếu nghỉ 1.11 1.395

3.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang:

- Cấu tạo các lớp hoàn thiện phức tạp hơn bản chiếu nghỉ, ta sẽ quy về chiều dày lớp tương đương để đơn giản trong tính toán

Tĩnh tải tác dụng lên bản thang được phân thành hai lực chính: một lực vuông góc với trục bản nghiêng và một lực dọc theo bản nghiêng Để đơn giản hóa quá trình tính toán, thành phần lực dọc không được xem xét.

5 i tdi i 1 g = γ δ n γ i : Trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i (kN/m 3 ) δ tdi : Chiều dày tương đương lớp thứ I theo phương bản nghiêng n i : Hệ số an toàn của lớp thứ i

- Đối với lớp gạch (đá hoa cương, đá mài ) và lớp vữa xi măng có chiều dày i chiều dày tương đương được xác định như sau :

(l +h )×δ ×cosα δ = l l b : Chiều dài bậc (cm) h b : Chiều cao bậc (cm) α : Góc nghiêng của bản thang α = 33.2 o δ i : Chiều dày lớp thứ i

- Đối với bậc thang : b td h ×cosα δ = 2

Ta có : lb = 260 mm; hb = 154 mm; cos(33.2 o )= 0.837

Bảng 3.2- Tĩnh tải trên bản thang

STT Vật liệu  i td g tc n g tt kN/m 3 mm mm kN/m 2 kN/m 2

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thang 2.861 3.66

- Được lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995 về tải trọng và tác động

+ Tải trọng tiêu chuẩn: P = 3 1 = 3(kN/m) tc 

+ Tải trọng tính toán: P = 3 1.2 = 3.6 (kN/m) tt 

- Được lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995 về tải trọng và tác động

+ Tải trọng tiêu chuẩn: p tc = p c  cos = 3cos(27.18 o ) = 2.67 (kN/m 2 )

+ Tải trọng tính toán: p tt = np  p c  cos = 1.23cos(27.18 o ) = 3.2 (kN/m 2 )

Tải trọng tiêu chuẩn: q tc = g tc + p tc

Tải trọng tính toán: q tt = g tt + p tt

Ngoài các tải kể trên còn phải kể đến tải trọng tay vịn cầu thang g tc tv 0.6 (kN/m ) 2 với hệ số vượt tải n = 1.2Thiết kế cầu thang:

Bảng 3.3- Tải trọng tác dụng lên cầu thang

Loại bản Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 ) Giá trị tính toán (kN/m 2 ) g gtv p q g gtv p q

Bản thang nghiêng 2.861 0.6 2.67 6.13 3.66 0.72 3.2 7.580 3.2.3 Sơ đồ tính:

- Cắt cầu thang ra 1 dảy có bề rộng b = 1.48m theo phương cạnh dài để tính

+ Nếu < 3 thì liên kết giữa bản thang và dầm là liên kết khớp

+ Nếu ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang và dầm là liên kết ngàm

Sơ đồ tính vế thang

Biểu đồ moment vế thang

Biểu đồ phản lực gối tựa

3.2.4 Tính toán cho vế thang:

+ Sàn sử dụng bêtông số hiệu B25, Cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa

+ Thép AII, Cường độ chịu kéo Rs = 365 MPa

+ Giả thiết a = 2.5cm; ho = h – a = 15 – 2.5 = 12.5(cm) n m 2 R b o α = M α

Bảng 3.4- Tải trọng tác dụng lên cầu thang

Vị trí M αm ξ As Bố trí cốt thép

Asc àtt kN.m cm 2 cm 2 %

Gối trỏi bản thang nghiờng 0 - - 0 ỉ8a200 2.51 0.14 Nhịp bản thang nghiờng 23.3 0.069 0.071 5.22 ỉ10a150 5.23 0.28 Đoạn góy 27.74 0.083 0.087 6.39 ỉ10a100 7.85 0.42 Nhịp chiếu nghỉ 1.81 0.005 0.005 0.37 ỉ10a150 5.23 0.14

Tính toán cốt thép cho dầm D1

Dầm chiếu tới là dầm một nhịp lo = 3.4 (m), hai đầu khớp và chịu uốn theo hai phương Kích thước dầm: b h 200 400  

- Trọng lượng bản thân dầm: q 1          n b h 1.1 0.2 0.4 25 2.2 (kN/m)

- Tải trọng do phản lực đứng của bản thang 2 V gt 27.41 q 18.52 (kN/m) b 1.48

→ Tổng tải tác dụng theo phương đứng:

Sơ đồ tính toán dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ

Bản thang Mmax kN.m b mm h mm h0 mm αm ξ As cm 2 Bố trí cốt thép Asc cm 2 àtt

Lực cắt lớn nhất: Q max  32.12 (kN)

Chọn a gt 35 (mm)  h 0 h a gt 400 35 365 (mm) 

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

Q  Q  32.12 (kN)→ Bê tông đủ khả năng chịu cắt

Tính toán cốt thép cho dầm D2

Dầm chiếu tới là dầm một nhịp lo = 3.4 (m), hai đầu khớp và chịu uốn theo hai phương Kích thước dầm: b h 200 400  

- Trọng lượng bản thân dầm: q 1          n b h 1.1 0.2 0.4 25 2.2 (kN/m)

- Tải trọng do phản lực đứng của bản thang 2 gt

→ Tổng tải tác dụng theo phương đứng:

Sơ đồ tính toán dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ

Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ

Bản thang Mmax kN.m b mm h mm h0 mm αm ξ As cm 2 Bố trí cốt thép Asc cm 2 àtt

Lực cắt lớn nhất: Q max  71.61 (kN)

Chọn a gt 35 (mm)  h 0 h a gt 400 35 365 (mm) 

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

Q  Q  71.61 (kN)→ Bê tông không đủ khả năng chịu cắt

Cần tớnh toỏn cốt đai, chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ6a200 ( asw = 28.27 mm 2 ) cú: sw sw sw

 Cốt đai đủ khả năng chịu cắt

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3, TRỤC F

Mở đầu

- Công trình CHUNG CƯ TÂN TẠO 1 gồm 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ, 17 tầng điển hình,

- Hệ kết cấu sử dụng là kết cấu khung - vách cứng (lõi cứng) Do đó việc tính toán khung phải là 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 3 và khung trục F

Chọn kích thước sơ bộ

- Dầm chính kích thước: b × h = 350 × 700 mm

- Dầm phụ kích thước: b × h = 150 × 300 mm

- Chiều dày sàn hs = 150 mm

Tải trọng tác dụng

- Tải trọng tĩnh tải, hoạt tải được sinh viên trình bày ở chương 2

Trong bài viết này, sinh viên sẽ trình bày hai loại tải quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, bao gồm tính toán tải gió theo TCVN 2737-1995 (kết hợp với chỉ dẫn 229-1999 về tính toán gió động) và tải động đất theo TCVN 9386-2012.

Công trình cao 63m so với mặt đất tự nhiên, vượt quá 40m, do đó cần xem xét cả thành phần động và tĩnh của tải gió theo quy định tại điều 6.2 TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động.

- Tải trọng gió gồm 2 thành phần:

+ Thành phần tĩnh của tải gió

+ Thành phần động của tải gió

- Quan niệm sàn tuyệt đối cứng sinh viên gán tải trọng gió vào tâm khối lượng sàn

- Gió tĩnh được xác định theo công thức: tc j o

Giá trị áp lực gió Wo cho công trình tại TPHCM được xác định theo bản đồ phân vùng, cụ thể là vùng áp lực gió IIA, với Wo = 0.83 kN/m² theo TCVN 2737-1995.

1995 kết hợp điều 6.4.1 của tiêu chuẩn này)

 k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió (tra bảng 5 TCVN 2737-1995), theo dạng địa hình B

 c: Hệ số khí động, c = 0.8 + 0.6 = 1.4 (tra bảng 6 TCVN 2737-1995)

 B: Bề rộng đón gió của khung đang xét (B = 45m theo phương X và B

 h: Diện truyền tải (tương ứng với chiều cao đoán gió mỗi tầng)

Bảng 4.1- Kết quả tính gió tĩnh theo phương X và phương Y

THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

Thành phần tĩnh của tải trọng gió (kN)

THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

Tên tầng Chiều cao tầng (m)

Thành phần tĩnh của tải trọng gió (kN)

- Do công trình cao 61.9m (tính từ MĐTN) > 40 m nên phải tính đến thành phần động của tải gió

- Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao dộng riêng của công trình

- Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học

+ Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

+ Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi

+ Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

Giá trị khối lượng tập trung được tính bằng tổng trọng lượng của kết cấu, tải trọng từ các lớp cấu tạo sàn và hoạt tải, tất cả đều phân bố đều trên bề mặt sàn.

+ TCVN 2737 : 1995 và TCXD 229 : 1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm đối với hoạt tải, tra bảng 1 (TCXD 229 : 1999), lấy hệ số chiết giảm là 0.5

Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình

Việc xác định tần số dao động riêng của công trình nhiều tầng rất phức tạp và cần sự hỗ trợ của phần mềm máy tính Trong đồ án này, phần mềm ETABS được sử dụng để tính toán các tần số dao động riêng của công trình.

Khai báo hệ số trong phần mềm ETABS

 Việc mô hình trong chương trình ETABS được thực hiện như sau:

- Cột và dầm được mô hình bằng phần tử Line

- Vách và sàn được mô hình bằng phần tử Area

- Trọng lượng bản thân của kết cấu do ETABS tự tính toán

- Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn được phân bố đều trên sàn

- Trọng lượng bản thân tường được gán trên dầm và dầm None

- Hoạt tải được gán phân bố đều trên sàn

Theo TCXD 229: 1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió chỉ cần dựa vào dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức: s L s 1 f < f < f +

Theo bảng 2 TCXD 229:1999, giá trị fL cho kết cấu bê tông cốt thép với δ = 0.3 là 1.3 Hz Cấu trúc gồm cột và vách được ngàm chắc chắn với móng.

Để tính toán gió động của công trình, ta xem xét theo hai phương X và Y, trong đó chỉ tập trung vào phương có chuyển vị lớn hơn Quy trình tính toán thành phần động của gió bao gồm các bước cụ thể.

 Bước 1: Xác định tần số dao động riêng

- Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát với 4 Mode dao động của công trình

Bảng 4.2- Kết quả mode dao động

 Nhận xét: Tần số dao động riêng: f3 < fL = 1.3Hz < f4 Vì vậy, theo điều 4.3 TCXD 229 :

Vào năm 1999, việc tính toán thành phần động của gió cần xem xét tác động của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình, tương ứng với ba dạng dao động đầu tiên.

Bước 2 là xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió lên các phần tính toán của công trình Giá trị này, ký hiệu là Wj, ở độ cao zj so với mốc mặt đất được tính toán dựa trên một công thức cụ thể.

 Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng tại TP Hồ Chí Minh thuộc vùng II-A: Wo = 83 daN/m 2 = 0.83 kN/m 2

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

 kzj: Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao (tra bảng 5 - TCVN 2737 : 1995, theo dạng địa hình B)

 Bước 3: Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải gió tác dụng lên phần thứ j, ứng với dạng dao động thứ i được xác địng theo công thức

 WP(ij): lực, đơn vị tính toán kN

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

 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 được xuất từ ETABS (Center Mass Rigidity)

Hệ số động lực i được xác định cho ba dạng dao động đầu tiên, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động, với công thức o i i ε = γ×W 940×f.

 Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy  = 1.2

 fi: Tần số dao động riêng thứ i

 Wo: Giá trị áp lực gió Lấy bằng 0.83 kN/m 2 = 830 N/m 2

 Công trình bằng BTCT với  = 0.3 nên ta tra theo đường số 1 trên đồ thị (TCXD 229 : 1999) Đồ thị xác định hệ số động lực 

+ Xác định i : hệ số i được xác định theo công thức: n ji Fj j 1 i n

 yji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió WFj tác động lên phần thứ j của công trình được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau, chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió.

 Wj : giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió (kN/m 2 )

 Sj : diện tích đón gió phần công trình thứ j (m 2 )

Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, ký hiệu là , không có thứ nguyên và phụ thuộc vào dạng dao động của công trình Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất, giá trị của  được lấy bằng 1, trong khi đối với các dạng dao động khác, giá trị này được xác định là 1.

 Giá trị 1 được lấy theo bảng 10, TCVN 2737 : 1995, phụ thuộc vào

2 tham số ρ và χ Tra bảng 11, TCVN 2737 : 1995 để có được 2 thông số này, a và b được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Bảng 4.3- Hệ số tương quan không gian  1 ρ (m) Hệ số 1 khi χ bằng (m)

Bảng 4.4- Bảng các thông số cần xuất

Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú

Giá trị áp lực gió Wo được xác định là 83 kG/m² theo Bảng 4 (TCVN 2737:1995) Tần số giới hạn fL là 1.3 Hz, được nêu trong Bảng 9 (TCVN 2737:1995) Hệ số n1 có giá trị xác định là 61.9 m, theo Bảng 11 (TCVN 2737:1995) Hệ số n1X có giá trị 45 m và hệ số n1Y cũng có giá trị 45 m, cả hai đều được nêu trong Bảng 11 (TCVN 2737:1995).

Hệ số tương quan không gian 1X 0.635 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

Hệ số tương quan không gian 1Y 0.635 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

Bảng 4.5- Bảng tổng hợp tính toán các thông số

Bảng 4.6- Thành phần động của tải gió theo phương X

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Các thành phần động theo phương X Tải tiêu chuẩn thành phần động X

Wp(ji)=MjξiΨixji (kN) f1x 0.525

1 1 1 x1 WFj 1 Tính toán Tiêu chuẩn MAI 0.266 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00910 0.133 8.946 7.455 T19 0.266 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00870 0.756 110.605 92.171 T18 0.267 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00820 0.725 114.248 95.207 T17 0.269 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00760 0.671 105.641 88.034 T16 0.270 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00710 0.625 98.445 82.038 T15 0.271 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00650 0.571 89.894 74.912 T14 0.273 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00600 0.525 82.763 68.969 T13 0.274 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00540 0.472 74.29 61.908 T12 0.276 0.635 0.059 1.593 0.029 0.00490 0.427 67.222 56.018

Bảng 4.7- Thành phần động của tải gió theo phương Y

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Các thành phần động theo phương Y Tải tiêu chuẩn thành phần động Y

Wp(ji)=MjξiΨixji (kN) f1x 0.525

1 1 1 Y1 WFj 1 Tính toán Tiêu chuẩn MAI 0.266 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0092 0.146 9.852 8.210 T19 0.266 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0087 0.828 121.046 100.872 T18 0.267 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0082 0.797 125.587 104.656 T17 0.269 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0076 0.740 116.628 97.190 T16 0.270 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0071 0.693 109.127 90.939 T15 0.271 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0065 0.635 100.026 83.355 T14 0.273 0.635 0.059 1.593 0.029 0.006 0.587 92.416 77.013 T13 0.274 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0054 0.528 83.226 69.355 T12 0.276 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0049 0.480 75.546 62.955 T11 0.279 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0043 0.421 66.297 55.248 T10 0.281 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0038 0.374 58.945 49.121 T9 0.283 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0033 0.327 51.561 42.968 T8 0.286 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0027 0.268 42.149 35.124 T7 0.288 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0023 0.228 35.862 29.885 T6 0.293 0.635 0.059 1.593 0.029 0.0018 0.178 28.024 23.353

4.3.2.3 Tổ hợp thành phần tĩnh và thành phần động của tải gió:

- Thành phần tĩnh và động của tải trọng gió được tổ hợp theo TCVN 229:1999 như sau:

 X: Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị ở đây ta xem là tải trọng tổng hợp của 2 thành phần tĩnh và động

 X t : Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra, ở đây ta xem là tải thành phần tĩnh

X di là các yếu tố như moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió tạo ra khi dao động ở dạng thứ i, trong đó chúng ta xem xét tải thành phần động.

 s: số dạng dao động tính toán

- Sử dụng ETABS với phổ phản ứng theo Eurocode8 : 2004 để tính toán động đất theo TCVN (tương đương 9386:2012)

Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp tính toán bao gồm tổ hợp chính và tổ hợp phụ Tổ hợp chính gồm tĩnh tải và một tải trọng tạm thời (lấy toàn bộ), trong khi tổ hợp phụ bao gồm tĩnh tải và hai hoặc ba tải trọng tạm thời (lấy 90%) Điều này tạo thành tổ hợp BAO.

Bảng 4.11- Các trường hợp tải trọng

Kí hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa

WTX WIND - Gió tĩnh theo phương X

WTY WIND - Gió tĩnh theo phương Y

WDX WIND - Gió động theo phương X

WDY WIND - Gió động theo phương Y

WX ADD WTX, WDX Gió theo phương X

WY ADD WTY, WDY Gió theo phương Y

Bảng 4.12- Các tổ hợp tải trọng

Kí hiệu Loại Thành phần Ý nghĩa

COMB6 ADD TT + 0.9*HT + 0.9*WX

"1"Tĩnh tải ± "0.9" Các hoạt tải làm tăng nội lực"

COMB7 ADD TT + 0.9*HT - 0.9*WX

COMB8 ADD TT + 0.9*HT + 0.9*WY

COMB9 ADD TT + 0.9*HT - 0.9*WY

COMB10 ADD TT + 0.9*HT + 0.63*WX+0.63*WY

COMB11 ADD TT + 0.9*HT + 0.63*WX -0.63*WY

COMB12 ADD TT + 0.9*HT - 0.63*WX +0.63*WY

COMB13 ADD TT + 0.9*HT - 0.63*WX -0.63*WY

COMB16 ADD TT + 0.3*HT + QX Tổ hợp tải động đất

COMB17 ADD TT + 0.3*HT + QX

COMBBAO ENVE COMB1, COMB2,… COMB17 Tổ hợp bao

Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

- Sử dụng tổ hợp sau để kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình:

- Chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh nhà: fmax = 0.022m

- Chiều cao nhà tại tầng thượng: H = 63m

- Theo TCVN 198:1997, kết cấu khung vách: fmax = 0.022 m < [f] = H/750 = 0.084m

 Nên công trình thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh.

Tính thép cho hệ khung

- Theo nhiệm vụ được giao, khung trục 3 và trục F sẽ được tính toán thiết kế cốt thép và thể hiện bản vẽ

4.6.1 Tính toán cốt thép cho dầm:

- Sử dụng nội lực của tổ hợp COMBBAO để thiết kế cốt thép dầm

- Tính toán với các thông số:

+ Thép AIII: Rs = 365 MPa; Rsc = 365 MPa

+ Bê tông B25: Rb = 17 MPa ; Rbt = 1.2 MPa o d h = h - a

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s b min max R

4.6.2 Tính toán cốt thép cột:

Sử dụng tổ hợp tự TH1 đến TH27 để thiết kế cốt thép cho cột, đồng thời thực hiện tính toán gần đúng bằng cách quy đổi nén lệch tâm xiên thành lệch tâm phẳng.

- Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy, điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là: x y

+ Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính hệ số ηx, ηy

Với Lox = Loy: chiều dài tính toán của cột.

+ Moment gia tăng Mx1, My1 x1 x x y1 y y

+ Mô hình tính toán (theo phương x hoặc y)

Bảng 4.13- Mô hình tính toán theo 2 phương

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

M1 = Mx1 ; M2 = My1 ea = eax + 0.2eay h = Cy; b = Cx

M1 = My1 ; M2 = Mx1 ea = eay + 0.2eax

- Tiến hành tính toán theo trường hợp cốt thép đặt đối xứng:

+ Hệ số chuyển đổi: mo

+ Moment tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng)

 Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi o o ε = e 0.3 h  tính như nén đúng tâm

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

+ Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: e

+ Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: e b e st sc b γ N - R bh

 Trường hợp 2: Nén lệch tâm bé khi o o ε = e > 0.3 h và x > ξ h 1 R 0

+ Diện tích toàn bộ cốt thép: b o st x

 Trường hợp 3: Khi o o ε =e > 0.3 h và x 1  ξRh o tính theo trường hợp nén lệch tâm lớn

+ Diện tích toàn bộ cốt thép:

+ Kiểm tra lại : st min max R o x y μ < A ×100 < μ = ξ h

+ Nếu không thoả thì giả thiết lại hàm lượng thép và tính lại

Để xác định cốt thép chịu lực cắt, cần kiểm tra điều kiện Q ≤ 0.6.Rbt.b.ho Nếu điều kiện này được thỏa mãn, không cần tính toán cốt đai, chỉ cần bố trí theo cấu tạo Ngược lại, nếu không thỏa mãn, phải tiến hành tính toán cốt thép chịu lực cắt.

- Lực cắt mà cốt đai phải chịu là: q = d R nf ad d u ; chọn đường kính cốt đai và diện tích tiết diện cốt đai là fđ ; số nhánh cốt đai là 1,2,…

- Khoảng cách tính toán của các cốt đai là:

- Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai là:

- Khoảng cách cốt đai chọn không được vượt quá Utt và Umax ; đồng thời còn phải tuân theo yêu cầu về cấu tạo như sau:

- Thép đai cột: Q = 8R bh q db k 0 2 d

- Chọn cốt đai trong cột thỏa:ỉ 8; ỉ ỉ   max /4

- Bố trí cốt đai cho cột thỏa: dai tt dai max dai cautao

- Trong cỏc khoảng cũn lại: Sctạo  10 ỉdọc

Sctạo  b cạnh ngắn của cột

- Tính thép gia cường tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính:

- Diện tích cốt treo: treo 1 sw

 Rsw: cường độ tính toán về kéo của cốt thép đai

 P1: lực tập trung truyền từ dầm phụ cho dầm chính

- Số cốt treo cần thiết: m = F /n.f tr d

 n: số nhánh đai chọn làm cốt treo

 fđ: diện tích 1 nhánh đai

- Khoảng cách đặt cốt treo: Str = bdp + 2.(hdc – hdp)

4.6.2.2 Tính toán cốt thép cho vách:

- Tính cốt thép vách bằng phương pháp: “vùng biên chịu moment”

Bước đầu tiên trong phân tích là giả định chiều dài B của vùng biên chịu moment Ta xem xét vách chịu lực dọc trục N và momen uốn trong mặt phẳng My, momen này tương đương với một cặp ngẫu lực đặt tại hai vùng biên của vách.

 Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên l,r b l r

 F: Diện tích mặt cắt vách

 Fb: Diện tích vùng biên

 Bước 3 : Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén

Tính toán cốt thép cho vùng biên của cột chịu kéo - nén đúng tâm là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Khả năng chịu lực của cột này được xác định thông qua một công thức cụ thể, đảm bảo tính chính xác và an toàn cho công trình.

 Rn, Ra: Cường độ tính toán chịu nén của BT và của cốt thép

 Fb, Fa: diện tích tiết diện BT vùng biên và của cốt thép dọc

 φ 1  : hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc (hệ số uốn dọc) Xác định φtheo công thức thực nghiệm, chỉ dùng được khi: 14 λ 104 

 o min λ = l i : độ mảnh của cột Với: lo: chiều dài tính toán của cột i = 0.288b min : bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh

- Từ công thức trên ta suy ra diện tích cốt thép chịu nén:

Khi N < 0, trong vùng biên chịu kéo, ứng lực kéo tác động lên cốt thép dẫn đến việc tính toán diện tích cốt thép chịu kéo theo công thức cụ thể.

Bước 4 trong quá trình kiểm tra hàm lượng cốt thép yêu cầu tăng kích thước B của vùng biên nếu không đạt yêu cầu Chiều dài B tối đa của vùng biên là L/2; nếu vượt quá giới hạn này, cần điều chỉnh bằng cách tăng bề dày tường.

- Khi tính ra Fa < 0: đặt cốt thép chịu nén theo cấu tạo Theo TCVN 5574-2012 Thép cấu tạo cho vách cứng trong vùng động đất trung bình và mạnh

- Cốt thép đứng: hàm lượng: 0.6%   μ 3.5%

- Cốt thép ngang: hàm lượng: μ  0.4% nhưng không chọn ít hơn 1/3 hàm lượng của cốt thép dọc

- Trong tính toán nội lực vách này chọn hàm lượng thép dọc cấu tạo của các vùng:

Bước 5: Kiểm tra tường còn lại để đảm bảo các cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đã đạt đủ khả năng chịu lực, cốt thép chịu nén trong khu vực này sẽ được bố trí theo đúng cấu tạo.

 Bước 6: Tính cốt thép ngang

Tại mỗi tiết diện của vách, cần gia cường thép đai ở hai đầu để chống lại ứng suất cục bộ, bao gồm ứng suất tiếp và ứng suất pháp Điều này là cần thiết vì ứng suất thường tập trung ở hai đầu vách, nơi lực truyền vào lớn nhất trước khi lan tỏa ra xung quanh.

- Tính toán cốt đai cho vách tương tự như tính toán cốt đai cho dầm

- Kiểm tra điều kiện hạn chế:

- Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính: Q < Q = k ×R ×b×h (1) max o o n o

- Khả năng chịu cắt của bêtông: Q < Q = k ×R ×b×h (2) max 1 1 k o (với k 1 = 0.8)

- Nếu thoả cả hai điều kiện (1) và (2) thì chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

- Điều kiện chiều dài bước đai: k 0 tt ad d 2 k 2 max ct

 Bước 7: Bố trí cốt thép cho vách cứng

- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc và ngang không được lớn hơn trị số nhỏ nhất trong hai trị số sau:s  1.5b; s  30cm

- Bố trí cốt thép cần phải tuân thủ theo “TCVN 5574:2012” như sau:

+ Phải đặt hai lớp lưới thép Đường kính cốt thép chọn không nhỏ hơn 10 mm và không hơn 0.1b

+ Hàm lượng cốt thép đứng chọn 0.6%   μ 3.5%(động đất trung bình mạnh)

+ Cốt thép nằm ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng 0.4% ( đối với động đất trung bỡnh và mạnh ) Dựng đai ỉ8, 2 nhỏnh (n = 2)

+ Cần có biện pháp tăng cường tiết diện ở khu vực biên các vách cứng

+ Tại các góc liên kết các vách cứng với nhau phải bố trí các đai liên kết

- Do moment đổi chiều nên: thép vùng biên F = max(F ;F ) a a keo a nen , vùng giữa Fa’

- Nội lực tính toán được lấy từ chương trình ETABS.

Tính toán cụ thể

4.7.1 Tính toán cốt thép cho dầm:

 Tính toán cốt thép dọc của dầm:

- Chọn dầm B11, tầng 17 của khung trục F, tiết diện 350×700 tính đại diện

- Cốt thép AIII (Rs = 365 MPa)

- Bê tông B30 Rb = 17 Mpa; Rbt = 1.2 MPa

+ Tính thép gối lấy Monment từ biểu đồ bao để tính: Mmin = -552.939 (kN.m)

 Giả thiết chọn a = 70mm, ho = h – a = 700 – 70 = 630m

+ Tính thép nhịp: Mmax = 291.28 kN.m

 Giả thiết chọn a = 50mm, ho = h – a = 700 – 70 = 630

 Tính toán cốt đai dầm

- Chọn dầm B11 tiết diện 350×700 mm có lực cắt lớn nhất Q = 291.28 kN

- Kiểm tra các điều kiện tính cốt đai:

- Chọn cốt đai ỉ8, 2 nhỏnh: asw = 52.2(mm 2 )

- Chọn s = 150 mm; sw R na sw sw 175 2 50.2 q 117 (N/m) s 150

 Vậy dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính gây ra

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

- Vậy cốt đai chọn ỉ8a150 bố trớ cho dầm B11 khung trục F đảm bảo khả năng chịu cắt

- Tớnh toỏn tương tự ta chọn được cốt đai bố trớ ỉ8a150 trong đoạn L/4 của cỏc dầm

- Tớnh toỏn tương tự ta chọn được cốt đai bố trớ ỉ8a200 trong đoạn cũn lại của cỏc cỏc dầm

 Tính cốt thép treo tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính:

 Tải trọng dầm phụ truyền vào dầm chính:

+ Tĩnh tải từ sàn truyền vào:

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ:

+ Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào dầm phụ: dp s p p   p n 1.95 5 9.75(kN / m) 

+ Hoạt tải từ dầm phụ truyền lên dầm chính: dp 2

 Vị trí dầm phụ giao với dầm chính có tiết diện 300×500:

- Thiết kế cốt treo dạng đai: s 0 w sw h 330

Trong đó: s dc dp h h h  a 500 400 50 50mm  

 Bố trớ mỗi bờn dầm phụ 4 cốt đai ỉ8a50

4.7.2 Tính toán cốt thép cho cột:

- Chọn đại diện 1 cột để tính toán

- Cột C3, tầng HẦM, COMB1, khung trục 3 (Tính theo trường hợp lệch tâm rất bé)

+ Cx = 800 mm ; Cy = 800cm ; ξ = 0.56 R ; lox = loy = 0.7×3.5 = 2.45m

+ Xét uốn dọc: ox x x l 2.45 λ = λ = = 10.63 < 28 i 0.288×800 y  x y λ = max(λ ,λ ) = 10.63 x1 x x

C 0.8 Cy 0.8 → Tính toán theo phương Y y x h = C = 800mm; b = C = 800mm

 Giả thiết: a = 50mm; h = 750mm; Z = h - a = 750 - 50 = 700mm 0 0

M = M = -8.14 kN.m; M = M = 6.6 kN.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e = e + 0.2e a ay ax

DƯƠNG TẤN VIỄN 11149166 61 o 1 a e = max(e ;e ) = max(1;32) = 32mm

0 0 e 32 ε = = = 0.043 < 0.3 h 750 → Nén lệch tâm rất bé Tính như nén đúng tâm.

 Ảnh hưởng độ lệch tâm γe: e

- Diện tích toàn bộ cốt thép: e b e st sc b γ ×N - R bh

- Chọn cốt đai trong cột thỏa: ỉ  8; ỉ  ỉmax/4 = 25/4 = 6.25  chọn ỉ8

- Bố trí cốt đai cho cột thỏa: Sđai  Stt

- Trong các khoảng còn lại: Sctạo  b cạnh ngắn của cột

→ Chọn ỉ8a100 ở 2 mộp trờn và dưới của cột và ỉ8a200 ở đoạn giữa cột

4.7.3 Tính toán cốt thép cho vách:

- Vách có kích thước bề rộng: tw = 0.3 m; chiều dài L = 3.5 m chạy từ tầng hầm đến tầng thượng

- Diện tích tiết diện vách: F = 0.3 2 = 0.6 m 2

- Kết quả nội lực vách được xuất từ ETABS với vách được gán các dạng phần tử PIER

- Giả thiết chiều dài vùng biên: B = B left right = 0.3m

- Diện tích vùng biên: F = 0.3×0.3 = 0.09m bien 2

- Xác định lực kéo, nén trong vùng biên: left left right

- Tính toán cốt thép cho vùng biên như cột chịu kéo – nén đúng tâm:

+ Diện tích cốt thép chịu nén là:

THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

Điều kiện địa chất

Bảng 5.1- Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

TC TC TC TC TTGH

DƯƠNG TẤN VIỄN 11149166 63 riêng tự nhiên

Hệ số rỗng theo cấp tải trọn g

Thông số cọc khoan nhồi

Bảng 5.2- Vật liệu sử dụng

Cấu kiện Đài cọc Cọc khoan nhồi

Khối lượng riêng của vật liệu là 25 kN/m³ Cường độ chịu nén tính toán đạt 17×10³ kN/m², trong khi cường độ chịu kéo tính toán là 1.2×10³ kN/m² Mođun đàn hồi của vật liệu được xác định là 3.25×10⁷ kN/m².

Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 280×10 3 kN/m 2 Rs = 280×10 3 kN/m 2 Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 280×10 3 kN/m 2 Rsc = 280×10 3 kN/m 2 Mođun đàn hồi Es = 21×10 7 kN/m 2 Es = 21×10 7 kN/m 2

Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 365×10 3 kN/m 2 Rs = 365×10 3 kN/m 2 Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 365×10 3 kN/m 2 Rsc = 365×10 3 kN/m 2 Mođun đàn hồi Es = 21×10 7 kN/m 2 Es = 21×10 7 kN/m 2

- Chọn chiều cao đài cọc : Hđ = 2 m

- Cao trình đáy đài cọc : Df = - 3.5 - 2 = - 5.5 m

- Đoạn cọc ngàm vào đài : 0.2 m

- Đoạn đập đầu cọc : 0.8 m (đoạn thép neo vào đài khoảng 40d)

- Tổng đoạn đập đầu cọc và phần cọc ngàm vào đài: 0.8m + 0.2m = 1.0m

- Chiều dài cọc tính từ đáy đài: L = 47 – 1 = 46 m

- Chọn cọc có đường kính : d = 0.8m

- Chiều sâu mũi cọc: - 5.5 - 46 = - 51.5 → mũi cọc cấm vào lớp đất thứ 5 là lớp sét lẫn bụi, trạng thái cứng đến nửa cứng (lớp đất tốt)

- Chọn 16ỉ20 cú As = 5026 (mm 2 ) cho cọc D800, hàm lượng cốt thộp ( ≥ 0.4%):

Tính toán sức chịu tải của cọc

5.3.1 Theo điều kiện vật liệu:

- Sức chịu tải vật liệu

 cb = 0.85: Hệ số điều kiện làm việc (mục 7.1.9 TCVN 10304 -2014)

 ’cb = 0.7: Hệ số kể đến việc thi công cọc (mục 7.1.9 TCVN 10304 -2014)

 : Hệ số kể đến ảnh hưởng uốn dọc

 A = 502655 - 5026 = 497629 (mm ) b 2 : Diện tích tiết diện ngang bê tông trong cọc

 A s 5026 (mm ) 2 : Diện tích cốt thép trong cọc

 R b : Cường độ chíu nén tính toán của bê tông

5.3.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Hệ số điều kiện làm việc của cọc, ký hiệu là c, được xác định dựa trên độ bão hòa của nền đất Cụ thể, khi nền đất dính có độ bão hòa Sr nhỏ hơn 0.9, giá trị của c được lấy là 0.8 Trong trường hợp nền đất hoàng thổ, c cũng được quy định là 0.8 Đối với các trường hợp khác, giá trị của c sẽ là 1.

 cq là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, lấy cq = 0.9 cho trường hợp dung phương pháp đổ bê tông dưới nước

 qp : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

 Ap là diện tích tiết diện ngang của mũi cọc Ở đây, cọc khoan nhồi không mở rộng mũi: lấy bằng diện tích tiết diện ngang của cọc Ap = 0.502 m 2

 u là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u = π×D = π  1 = 2.51 (m)

Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc, ký hiệu là γcf, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ và điều kiện đổ bê tông Theo bảng 5 TCVN 10304 – 2014, giá trị γ được xác định là 0.6.

 fi : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, lấy theo bảng 3, TCVN

 li : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

 d là đường kính cọc khoan nhồi d = 0.8m

 IL = 0.045; h = 51.5 (m) tra bảng 7 TCVN 10304–2014 ta được:

Bảng 5.3- Bảng xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Lớp đất Loại đất Độ sâu (m) Độ sâu trung bình li fi lifi

3a Cát hạt to và vừa

3b Cát hạt to và vừa

- Sức chịu tải cực hạn của cọc: c,u 1 0.9 4500 0.502 2.51 0.6 2961.17 6493 kN  

5.3.3 Sức chịu tải theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT - Công thức Nhật Bản:

Trong thiết kế hiện nay, việc tính toán sức chịu tải cọc thường dựa vào kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) thông qua hai công thức chính là Meyerhof và công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản Sinh viên áp dụng công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản theo quy định tại Mục G.3.2 TCVN 10304 – 2014.

 Sức chịu tải trọng nén cực hạn: R c,u    c  cq q A b b   cf u   f l c,i c,i  f l s,i s,i  ( Công thức

- qp : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc Khi mũi cọc nằm trong đất dính, qb

= 6cu cho cọc khoan nhồi

- Ap là diện tích tiết diện ngang của mũi cọc Ở đây, cọc khoan nhồi không mở rộng mũi: lấy bằng diện tích tiết diện ngang của cọc Ap = 0.502 m 2

- u là chu vi tiết diện ngang thân cọc, u = D = π  1 = 2.51 (m)

- fc,i : cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i: fc,i = αpfLcu,i

- lc,i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i

- fs,i : cường độ sức kháng trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i: fs,i = 10 ,

- ls,i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i

- Ns,i: Chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời i

- fL : đối với cọc khoan nhồi lấy bằng 1

- cu: cường độ sức kháng cắt không thoát nước của đất dính

-  p : Xác định theo biểu đồ hình G.2a TCVN 10304 – 2014

Bảng 5.4- Bảng tính sức chịu tải theo SPT từng lớp đất

Lớp đất Loại đất Độ sâu (m) Độ sâu trung bình ls,i Ns,i fs,i ls,i fs,i

Bảng 5.5- Bảng tính sức chịu tải theo SPT từng lớp đất

Lớp đất Loại đất Độ sâu (m) Độ sâu trung bình li Nc,i cu,i αp fc,i lc,ifc,i

- Sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu thí nghiệm SPT:

5.3.4 Sức chịu tải thiết kế

Hệ số điều kiện làm việc γ o được xác định là 1.15 cho các móng nhiều cọc Hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình được ký hiệu là γ n, trong khi đó γ k là hệ số tin cậy của cọc, phụ thuộc vào số lượng cọc được sử dụng.

Bảng 5.6- Bảng giá trị tính toán sức chịu tải của cọc

Vật liệu Cơ lý SPT n > 21 1.4 1.15 1.15 6440 4638 4900

 Sức chịu tải đặc trưng: Rck min R cu,i 3700 (kN)

Độ cứng cọc đơn được xác định sơ bộ thông qua độ lún của cọc, theo quy định tại Phụ lục B của TCVN 10304-2014, dựa trên công thức kinh nghiệm được trình bày trong biểu thức Vesic.

- Độ cứng của cọc đơn tính công thức: cocdon k Q

- Độ lún cọc đơn: S cdon D QL

 Scdon là sức chịu tải cọc đơn

 Q: Tải trọng tác dụng lên cọc Lấy bằng sức chịu tải của cọc

 A: diện tích tiết diện ngang cọc

 E: Mô đun đàn hồi vật liệu làm cọc

- Độ cứng của cọc: cocdon 2

Tính toán móng M1( dưới cột C3, Trục 3-F)

5.4.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc

- Nội lực tác dụng lên móng M1

Nội lực Cột P(kN) Qx Qy M x (kN.m) M y (kN.m)

DƯƠNG TẤN VIỄN 11149166 70 tính toán C3 12918.89 7.9 -1.84 6.60 8.14 tiêu chuẩn C3 11233.82 6.87 -1.60 5.74 7.07

- Sơ bộ số lượng cọc: tt c,d

Chọn kích thước đài cọc và bố trí như sau: Khoảng cách giữa 2 tim cọc s = 3d = 2.4 m , khoảng cách từ tim cọc đến mép đài s = d = 0.8 m

5.4.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

- Tải trọng đứng tác dụng tại đáy đài:

- Tính các giá trị Pmax và Pmin: yd max xd max i max,min(i) 2 2 coc i i

Phản lực đầu cọc móng M1

- P max = 3453 (kN) < N = 3700 (kN) c,d → Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy

- P = 3447 > 0 min → Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ

5.4.3 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc

 Xác định kích thước khối móng quy ước:

Cọc và đất giữa các cọc hoạt động như một khối móng đồng nhất, đặt trên lớp đất bên dưới mũi cọc Mặt truyền tải của khối móng được quy ước mở rộng hơn so với diện tích đáy đài, với góc mở theo quy định tại mục 7.4.4 TCVN 10304-2014.

- Góc ma sát trung bình

- Chiều dài, chiều rộng móng khối quy ước theo 2 phương: o m o m c c + 2×46×tan(6.16 ) = 12.93 (m)

- Khối lượng khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy uớc: qu c 1 đ = 46 + 3.5 + 2 = 51.5m

+ Diện tích móng khối qui ước: A = L × B = 12.93×12.93 = 167.2 (m ) qu m m 2

- Thể tích đài và cọc:

- Thể tích đất trong móng khối qui ước:

- Trọng lượng móng khối qui ước:

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước :

Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước theo các điều kiện sau:

- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền được xác định theo công thức: tc 1 2 ' qu II f II II tc

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m1) và hệ số làm việc của nhà và công trình (m2) có tác dụng qua lại với nền, được xác định theo bảng 15 trong điều 4.6.10 của TCVN 9386:2012 Cụ thể, giá trị của m1 là 1.1 và m2 là 1.

 k tc = 1.1: hệ số tin cậy phụ thuộc phương pháp xác định các đặc trưng tính toán (mục 4.6.11 TCVN 9362:2012)

 A, B, D: các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc và góc ma sát trong o φ = 15.12 II A = 0.329, B = 2.316, D = 4.859

 B = 13.93 m: kích thước cạnh bé khối móng quy ước

 Df = 51.5 m: chiều cao khối móng quy ước

 γ II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuống, vì lớp đất dưới mực nước ngầm nên lấy bằng dung trọng đẩy nổi: γ = 10.67 (kN/m ) II 3

 γ ' II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên

 c = 84.8 (kN/m ) II 2 : giá trị lực dính dưới đáy móng

- Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng: tc 1.1×1 2

- Kiểm tra áp lực dưới đáy móng ( bỏ qua ảnh hưởng của momen )

DƯƠNG TẤN VIỄN 11149166 73 tc tc 2 tb qu

    tc 2 tc 2 σ = 589.4 (kN/m ) < R = 1745 (kN/m ) tb

- Nền dưới mũi cọc làm việc trong giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mô hình bán không gian đàn hồi

→ Thỏa điều kiện ổn định

5.4.4 Kiểm tra độ lún của móng cọc:

Chia lớp đất dưới mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày 1 m để tính ứng suất gây lún Tiến hành tính toán cho đến khi đạt điều kiện σi bt ≥ 5 σi gl, từ đó xác định vị trí ngừng tính lún.

   gl i k 0i  gl (i 1)  : Ứng suất gây lún tại đáy lớp thứ “i”

 koi: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu và Z/Bqu gl tc 2

 Không cần tính lún cho móng

5.4.5 Kiểm tra xuyên thủng cho móng:

- Công thức xác định lực chống xuyên thủng: (mục 6.2.5.4, TCVN 5574 – 2012) o cx bt m o

 α: bê tộng nặng lấy 1, bê tông hạt nhỏ lấy 0.85, bê tông nhẹ lấy 0.8

 R bt : cường độ chịu cắt của bê tông, B30  R =1.2MPa bt

 u = (1.6+2.4)/2 = 2 (m) m : chu vi trung bình của mặt nghiêng xuyên thủng

 h o : chiều cao làm việc của đài

 C: chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang o o

- Xem hệ vách như một cột cứng, do đó kiểm tra xuyên thủng cho 2 hàng cột biên gây ra:

- Lực xuyên thủng: P = 4 xt  P max = 4 3453 813 (kN) < P  cx

 Thỏa điều kiện xuyên thủng

5.4.6 Tính cốt thép đài móng

Moment theo phương X và Y móng M1

- Diện tích cốt thép tính theo công thức : m 2 b b o α = M γ R b.h ξ = 1 - 1 - 2.αm b b o s s ξ.γ R b.h

Bảng 5.7- Kết quả tính toán cốt thép móng M1 lớp Phương M

Chọn thép As chọn chọn ỉ a % lớp dưới

Tính toán móng M2( dưới cột C4, Trục 3-F)

5.5.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc

Nội lực Colum P(kN) Qx Qy M x (kN.m) M y (kN.m) tính toán C4 16384.72 0.08 -5.42 13.1 -0.537

DƯƠNG TẤN VIỄN 11149166 76 tiêu chuẩn C4 14247.58 0.07 -4.71 11.39 -0.47

- Sơ bộ số lượng cọc: tt c,d

5.5.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

- Tải trọng đứng tác dụng tại đáy đài:

- Tính các giá trị Pmax và Pmin: yd max xd max i max,min(i) 2 2 coc i i

Phản lực đầu cọc móng M2

- P max = 3015 (kN) < N = 3700 (kN) c,d → Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy

- P = 2939 > 0 min → Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ

5.5.3 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc

 Xác định kích thước khối móng quy ước:

Cọc và đất giữa các cọc hoạt động như một khối móng đồng nhất, đặt trên lớp đất dưới mũi cọc Mặt truyền tải của khối móng này được quy ước mở rộng hơn so với diện tích đáy đài, với góc mở theo quy định trong mục 7.4.4 TCVN 10304-2014.

- Góc ma sát trung bình

- Chiều dài, chiều rộng móng khối quy ước theo 2 phương: o m o m c c + 2×46×tan(6.16 ) = 12.93 (m)

- Khối lượng khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy uớc: H qu = L +L + H c 1 đ = 46 + 3.5 + 2 = 51.5m

+ Diện tích móng khối qui ước: A = L × B = 12.93×15.33 = 198.2 (m ) qu m m 2

- Thể tích đài và cọc:

- Thể tích đất trong móng khối qui ước:

- Trọng lượng móng khối qui ước:

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước :

Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước theo các điều kiện sau:

- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền được xác định theo công thức: tc 1 2 ' qu II f II II tc

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m1) và hệ số làm việc của nhà và công trình (m2) có tác dụng qua lại với nền, được xác định theo bảng 15 trong điều 4.6.10 của TCVN 9386:2012, với giá trị m1 là 1.1 và m2 là 1.

 k tc = 1.1: hệ số tin cậy phụ thuộc phương pháp xác định các đặc trưng tính toán (mục 4.6.11 TCVN 9362:2012)

 A, B, D: các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc và góc ma sát trong o φ = 15.12 II A = 0.329, B = 2.316, D = 4.859

 B = 13.93 m: kích thước cạnh bé khối móng quy ước

 Df = 51.5 m: chiều cao khối móng quy ước

 γ II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuống, vì lớp đất dưới mực nước ngầm nên lấy bằng dung trọng đẩy nổi: γ = 10.67 (kN/m ) II 3

 γ ' II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên

 c = 84.8 (kN/m ) II 2 : giá trị lực dính dưới đáy móng

- Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng: tc 1.1×1 2

- Kiểm tra áp lực dưới đáy móng:

- Vì độ lệch tâm rất nhỏ nên bỏ qua ảnh hưởng của momen tc tc 2 tb qu

    tc 2 tc 2 σ = 594.4 (kN/m ) < R = 1745 (kN/m ) tb

- Nền dưới mũi cọc làm việc trong giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mô hình bán không gian đàn hồi

→ Thỏa điều kiện ổn định

5.5.4 Kiểm tra độ lún của móng cọc:

Chia lớp đất dưới mũi cọc thành nhiều phân lớp với chiều dày 1 m và tính toán ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện σi bt ≥ 5 σi gl Vị trí ngừng tính lún được xác định dựa trên các thông số bt và gl.

   gl i k 0i  gl (i 1)  : Ứng suất gây lún tại đáy lớp thứ “i”

 koi: Hệ số tra bảng C.1, TCVN 9362:2012, phụ thuộc vào tỉ số Lqu/Bqu và Z/Bqu tc gl 2

 Không cần tính lún cho móng

5.5.5 Kiểm tra xuyên thủng cho móng:

- Công thức xác định lực chống xuyên thủng: (mục 6.2.5.4, TCVN 5574 – 2012) o cx bt m o

 α: bê tộng nặng lấy 1, bê tông hạt nhỏ lấy 0.85, bê tông nhẹ lấy 0.8

 R bt : cường độ chịu cắt của bê tông, B30  R =1.2MPa bt

 u = (1.6+4.8)/2 = 3.2 (m) m : chu vi trung bình của mặt nghiêng xuyên thủng

 h o : chiều cao làm việc của đài

 C: chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang o o

- Xem hệ vách như một cột cứng, do đó kiểm tra xuyên thủng cho 2 hàng cột biên gây ra:

0.35 Lực xuyên thủng: P = 4V xt max = 4 3015060 (kN) < P  cx

 Thỏa điều kiện xuyên thủng

5.5.6 Tính cốt thép đài móng

Moment theo phương X và Y móng M2

- Diện tích cốt thép tính theo công thức : m 2 b b o α = M γ R b.h ξ = 1 - 1 - 2.αm b b o s s ξ.γ R b.h

Bảng 5.8- Kết quả tính toán cốt thép móng M2 lớp Phương M

Chọn thép As chọn chọn% ỉ a lớp dưới

Tính toán móng M4 (dưới vách lõi thang)

5.6.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc

Nội lực P(kN) Qx Qy M x (kN.m) M y (kN.m) tính toán -126251.82 864.76 -172.94 -9511.8 8550.81 tiêu chuẩn -109784.19 751.97 -150.38 -8271.13 7435.49

- Sơ bộ số lượng cọc

+ Số lượng cọc trong đài: tt c,d

Hệ số β dao động từ 1.1 đến 1.5, được sử dụng để xem xét momen và lực ngang tác động tại chân cột, cũng như tải trọng của đài và đất nền trên đài Việc lựa chọn giá trị β phù hợp phụ thuộc vào mức độ momen và lực ngang hiện có.

→ Vậy chọn sơ bộ số cọc là n c = 42 cọc

5.6.2 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

Do sự phức tạp trong bố trí cọc của đài móng lõi thang, việc tính toán và kiểm tra thủ công gặp nhiều khó khăn Tuy nhiên, với độ tin cậy của mô hình phân tích đã được kiểm chứng, việc tính toán móng lõi thang sẽ được hỗ trợ bởi phần mềm SAFE.

Kết quả phản lực đầu cọc móng M4 từ mô hình SAFE

- P max = 4364 (kN) < N = 4600 (kN) c,d → Thỏa điều kiện cọc không bị phá hủy

- P = 4005 > 0 min → Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ

5.6.3 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

- Công thức kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc: Q nhom = η×n×Q a

 s = 3m: khoảng cách giữa 2 tim cọc

- Sức chịu tải nhóm cọc: nhom tt

→ Thoả sức chịu tải cho nhóm cọc

5.6.4 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc

 Xác định kích thước khối móng quy ước:

 Xác định đáy móng khối quy ước

Cọc và đất giữa các cọc hoạt động như một khối móng đồng nhất, đặt trên lớp đất bên dưới mũi cọc Mặt truyền tải của khối móng này được quy ước mở rộng hơn so với diện tích đáy đài, với góc mở theo quy định tại mục 7.4.4 TCVN 10304-2014.

- Góc ma sát trung bình

- Chiều dài, chiều rộng móng khối quy ước theo 2 phương: o m o m c c + 2×45.5×tan(6.16 ) = 24.8 (m)

- Khối lượng khối móng quy ước:

+ Chiều cao khối móng quy uớc: qu c 1 đ = 45.5 + 3.5 + 2.5 = 51.5m

+ Diện tích móng khối qui ước: A = L × B = 24.8×22.4 = 555.5 (m ) qu m m 2

- Thể tích đài và cọc:

- Thể tích đất trong móng khối qui ước:

- Trọng lượng móng khối qui ước:

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối móng quy ước :

 Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối quy ước theo các điều kiện sau:

- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền được xác định theo công thức: tc 1 2 ' qu II f II II tc

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m1) và hệ số làm việc của nhà và công trình (m2) có tác động qua lại với nền, theo bảng 15 trong điều 4.6.10 của TCVN 9386:2012, được xác định lần lượt là m1 = 1.1 và m2 = 1.

 k tc = 1.1: hệ số tin cậy phụ thuộc phương pháp xác định các đặc trưng tính toán (mục 4.6.11 TCVN 9362:2012)

 A, B, D: các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng 14, TCVN 9362:2012, phụ thuộc và góc ma sát trong o φ = 15.12 II A = 0.329, B = 2.316, D = 4.859

 B = 25.8 m: kích thước cạnh bé khối móng quy ước

 Df = 51.5 m: chiều cao khối móng quy ước

 γ II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở xuống, vì lớp đất dưới mực nước ngầm nên lấy bằng dung trọng đẩy nổi: γ = 10.67 (kN/m ) II 3

 γ ' II : dung trọng lớp đất từ đáy khối móng quy ước trở lên

 c = 84.8 (kN/m ) II 2 : giá trị lực dính dưới đáy móng

- Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng: tc 1.1×1 2

- Kiểm tra áp lực dưới đáy móng:

Bỏ qua ảnh hưởng của momen: tc tc 2 tb qu

- Nền dưới mũi cọc làm việc trong giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mô hình bán không gian đàn hồi

→ Thỏa điều kiện ổn định

5.6.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc:

Chia lớp đất dưới mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày 1 m và tính toán ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện σi bt ≥ 5 σi gl, xác định vị trí ngừng tính lún với các thông số tc, tc, 2 tb qu.

- Áp lực gây lún tại đáy móng khối qui ước: tc gl 2

 Cần tính lúc cho móng

- Theo điều C.1.6, TCVN 9362:2012, độ lún của nền được tính theo phương pháp cộng tác dụng: n gl i i 0 i

 Vậy dừng tính lún tại lớp phân tố thứ 3 có: σi bt = 616.62 (kN/m 2 ) ≥ 5  σi gl = 5 122.07 = 610.35 (kN/m 2 )

 Tổng độ lún: S = 0.01716 (m) = 1.7 (cm) < [Sgh] = 10 (cm) (theo phụ lục E, TCVN 10304-

2014 quy định nhà khung BTCT độ lún giới hạn cho phép lấy 10 cm)

 Thỏa điều kiện biến dạng nền

5.6.6 Kiểm tra xuyên thủng cho móng:

- Với chiều cao đài là 2.5m thì tháp chọc thủng từ chân cột trùm ra ngoài tim cọc Nên đài được xem là tuyệt đối cứng

5.6.7 Tính cốt thép đài móng

Moment theo phương X và Y móng M4

- Diện tích cốt thép tính theo công thức : m 2 b b o α = M γ R b.h ξ = 1 - 1 - 2.αm b b o s s ξ.γ R b.h

Bảng 5.9- Kết quả tính toán cốt thép móng M4

Ngày đăng: 25/09/2023, 08:44

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 2.1-  Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình: - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 2.1 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình: (Trang 18)
Bảng 2.2-  Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 2.2 Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh (Trang 19)
Bảng 2.4-  Tải trọng sàn tầng mái - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 2.4 Tải trọng sàn tầng mái (Trang 20)
Bảng 2.6-  Hoạt tải phân bố trên sàn: - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 2.6 Hoạt tải phân bố trên sàn: (Trang 21)
Bảng 3.3-  Tải trọng tác dụng lên cầu thang. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang (Trang 30)
Bảng 4.1-  Kết quả tính gió tĩnh theo phương X và phương Y. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 4.1 Kết quả tính gió tĩnh theo phương X và phương Y (Trang 37)
Bảng 4.2-  Kết quả mode dao động. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 4.2 Kết quả mode dao động (Trang 41)
Bảng 4.3-  Hệ số tương quan không gian   1 - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 4.3 Hệ số tương quan không gian  1 (Trang 43)
Bảng 4.8-  Giá trị của    để tính toán   Ei - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 4.8 Giá trị của  để tính toán  Ei (Trang 47)
Bảng 4.14-  Nội lực vách P11 - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 4.14 Nội lực vách P11 (Trang 64)
Bảng 5.2-  Vật liệu sử dụng. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 5.2 Vật liệu sử dụng (Trang 66)
Bảng 5.5-  Bảng tính sức chịu tải theo SPT từng lớp đất - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 5.5 Bảng tính sức chịu tải theo SPT từng lớp đất (Trang 70)
Bảng 5.6-  Bảng giá trị tính toán sức chịu tải của cọc. - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 5.6 Bảng giá trị tính toán sức chịu tải của cọc (Trang 71)
Bảng 5.7-  Kết quả tính toán cốt thép móng M1 - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 5.7 Kết quả tính toán cốt thép móng M1 (Trang 77)
Bảng 5.9-  Kết quả tính toán cốt thép móng M4 - (Đồ Án Hcmute) Thiết Kế Chung Cư Tân Tạo 1 - Quận Bình Tân.pdf
Bảng 5.9 Kết quả tính toán cốt thép móng M4 (Trang 91)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm