(Đồ án hcmute) chung cư 22 tầng cao cấp

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU CHUNG

 công trình gồm 22 tầng điển hình, 2 tầng hầm, 1 tầng kỹ thuật, 1 tầng mái

 Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên: 74.5m

 Diện tích sàn diển hình: 30x42.5 m 2

Hình 1.1: Mặt bằng tầng điền hình

 Nhu cầu xây dựng công trình:

Sự gia tăng đô thị hóa đã dẫn đến việc nâng cao mức sống và nhu cầu của người dân, từ đó tạo ra nhu cầu cao hơn về ăn ở, nghỉ ngơi và giải trí với tiện nghi tốt hơn.

Để phù hợp với xu hướng hội nhập và công nghiệp hóa, việc đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng và khu dân cư xuống cấp là điều cần thiết.

Nhà ở chung cư được phát triển để đáp ứng nhu cầu sinh sống của người dân và cải thiện cảnh quan đô thị, phù hợp với sự phát triển của đất nước.

 Kỹ thuật hạ tầng đô thị:

 Công trình nằm trên trục giao thông chính thuận tiện cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình

 Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng có bề mặt phẳng, không tồn tại công trình cũ hay công trình ngầm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công và bố trí tổng bình đồ.

 Phân khu vực chức năng:

Tầng hầm được thiết kế với thang máy nằm ở một bên, kèm theo hai cầu thang bộ ở hai bên thang máy, cùng với khu vực đậu xe ôtô và xe máy xung quanh Hệ thống kỹ thuật bao gồm bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm và trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý nhằm giảm thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra, tầng hầm còn được trang bị các bộ phận kỹ thuật điện như trạm cao thế, hạ thế và phòng quạt gió.

Tầng trệt được thiết kế để phục vụ các khu dịch vụ và siêu thị, đáp ứng nhu cầu mua sắm và giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.

Giải pháp mặt bằng đơn giản giúp tạo ra không gian rộng rãi cho các căn hộ, sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn để tổ chức không gian linh hoạt Điều này rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, đồng thời cho phép dễ dàng thay đổi trong tương lai.

TẢI TRỌNG

Tỉnh tải tác dụng lên bao gồm:

Khối lượng và các thành phần của công trình, gồm khối lượng các kết cấu chiu lực và kết cấu bao che của công trình

Tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang được xác định theo bảng 3

(TCVN2737:1995 tải trọng và tác động)

Bảng 1.1: tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang

1 Phòng ngủ (nhà kiểu căn hộ, nhà trẻ mẫu giáo) 1.5

2 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu căn hộ) 1.5

3 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu nhà mẫu giáo) 2.0

4 Bếp, phòng giặt (nhà căn hộ) 1.5

5 Bếp, phòng giặt (nhà ở mẫu giáo) 3.0

6 Phòng động cơ (nhà cao tầng) 7.0

7 Nhà hàng (ăn uống, nhà hàng) 3.0

8 Nhà hàng (triển lãm, trưng bày, cửa hàng) 4.0

9 Phòng đợi (không có ghế gắn cố định) 5

Ban công và lô gia cần được thiết kế với tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích Việc xem xét tác động của chúng trở nên quan trọng, đặc biệt khi tác dụng bất lợi được xác định theo tiêu chí quy định.

13 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng 3

14 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 5

Công trình có chiều cao từ 40 m trở lên sẽ chịu tác động của hai yếu tố gió, bao gồm gió tĩnh và gió động, cùng với áp lực gió tiêu chuẩn.

Ngoài ra còn có tỉa trọng đặc biệt như: tải trọng động đất.

VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Bê tông dùng làm kết cấu nhà cao tầng phải nên có mác 300 trở lên đối với kết cấu BTCT thường nên chọn bê tông B25 (M350)

 Cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa

 Cường độ chịu kéo Rbt =1.05 MPa

 Môđun đàn hồi ban đầu Eb 0000 MPa

Cốt thép loại AI ( đối với cốt thép có  ≤ 10)

 Cường độ tính toán chiu nén: Rsc "5 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs "5 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw 5 MPa

 Môđun đàn hồi: Es !0000 MPa

Cốt thép loại AIII ( đối với cốt thép có  > 10)

 Cường độ tính toán chiu nén: Rsc 65 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs 65 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw )0 MPa

 Môđun đàn hồi: Eb 0000 MPa

PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN

 Mô hình kết cấu công trình: ETABS, SAFE

KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

 Chọn 1 mặt bằng sàn tầng điển hình để tính toán và được tính toán phân tích bằng mô hình trên phần mềm SAFE

Hình 2.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình

SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN

2.2.1 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN

 Chiều dày sơ bộ bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể xác định sơ bộ chiều dày sàn hs theo biểu thức sau:

 D 0.8 h =s mL =1 35 × 7500 = 171.428 (mm)Nên ta chọn hs = 160 (mm)

 Ta chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Tiết diện sơ bộ của dầm chính: 700×300 (mm)

Tiết diện sơ bộ dầm phụ: 450×300 (mm)

 Chọn sơ bộ vách BTCT được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải ngang của gió và động đất

Chọn chiều dày vách tw = 300 (mm) cho vách lõi thang và thang bộ

2.2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

 Tỉnh tải: bao gồm trọng lượng bản thân BTCT, trong lượng các lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị và trọng lượng tường xây trên sàn

Bảng 2.1: tải trọng tác dụng lên sàn

STT các lớp cấu tạo chiều dày

(mm) trọng lượng riêng (kN/m 3 ) tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 ) hệ số vượt tải n tải trọng tính toán (kN/m 2 )

4 lớp vữa trát 15 18 0.27 1.2 0.324 tổng tỉnh tải 1.07 1.24

Bảng 2.2 tải trọng lên sàn vệ sinh

STT các lớp cấu tạo chiều dày

(mm) trọng lượng riêng (kN/m 3 ) tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 ) hệ số vượt tải n tải trọng tính toán (kN/m 2 )

STT các lớp cấu tạo chiều dày

(mm) trọng lượng riêng (kN/m 3 ) tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 ) hệ số vượt tải n tải trọng tính toán (kN/m 2 )

5 lớp vữa trát tạo dốc 20 20 0.4 1.2 0.48 tổng 1.4 1.72

 Tải tường theo công thức: g = b h n γ t t t g t (daN)

Bảng 2.3 tải trọng tường lên dầm với (ht =2.8m) tường 100 (kN/m) 1.98 5.544 tường 200 (kN/m) 3.63 10.164

 Hoạt tải: Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn, lấy theo (TCVN 2737 : 1995) Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.4: hoạt tải phân bố lên sàn

STT loại phòng tải tiêu chuẩn g tc (daN/m 2 ) n tải tính toán g tt (kN/m 2 )

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Do ảnh hưởng mạnh mẽ của thành phần gió động ở các tầng trên cao, việc thiết kế thép sàn cho công trình được thực hiện tại tầng 20, nơi có độ cao đáng kể so với các tầng thấp hơn.

 Mặt bằng sàn tầng điền hình được mô hình tính toán nội lực dựa vào phần mềm SAFE đề lấy các nội lực như Moment để tính thép

 Mặt bằng sàn được lấy nội lực theo 2 phương với các dãy Strip với dãy rông bằng L/4

Hình 2.2: mô hình tầng sàn điển hình SAFE

9 Hình 2.3: Moment sàn theo Strip A

Hình 2.4: Moment sàn theo dãy Strip B

2.3.1 KỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN

 Kiểm tra độ võng sàn theo TCVN 5574-2012 với sàn nhìn thấy được có

L  12 (m) có độ võng theo phương đứng fu = l / 250 (mm)

Hình 2.4: độ võng sàn từ SAFE

 Độ võng sàn xuất từ SAFE có giá trị: Min = -0.011982 (m) at [26.4,33.8] m

Nên độ võng sàn lớn nhất là: 11.982 (mm) < fu = 30 (mm)

 Thõa điều kiện võng của sàn

Tổng tải trọng toàn phần dài hạn tiêu chuẩn (tải thường xuyên + một phần tải trọng tạm thời) tác dụng lên ô bản:

Tải trọng toàn phần ngắn hạn tiêu chuẩn là tổng hợp của tải trọng tạm thời tác động thêm vào tải trọng dài hạn, ảnh hưởng trực tiếp đến ô bản.

2 1 tc q = q + 0.5p = 5.54 + 0.5 1.5 = 6.29 kN / m Tính toán ô bản theo bản kê 4 cạnh ta được M1 = 7.4 kN.m; M2 = 5.9 kN.m

 Tính toán khe nứt gồm 2 vấn đề chính:

Tính toán về sự hình thành khe nứt

Tính toán theo độ mở rộng khe nứt

 Tính toán kiểm tra theo điều kiện: r crc

Wpl : Mômen chống uốn tính gần đúng: Wpl = γWred γ : hệ số tính đổi đối với tiết diện chữ nhật: γ = 1.75

Wred : Mômen chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo

Mrp : Mômen do ứng lực P đối với trục dùng để xác định Mr

Bê tông B25: Rs.ser = 185 (kg/cm 2 ); Rbt.ser= 16 (kg/cm 2 ); Eb = 300000 (kg/cm 2 ) Cốt thép AII: Rs.ser = 2950 (kg/cm 2 ); Es = 2100000 (kg/cm 2 )

Thộp sàn S1 bố trớ: ỉ10a130, As = 5.23 cm 2 ; As ’

Hệ số quy đổi giữa bê tông và cốt thép: s b

 Đặc trưng hình học của tiết diện:

Tiết diện kiểm tra: bxh = 1000x160 (mm 2 )

Diện tích tiết diện tính đổi:

Mô men tĩnh của Ared lấy đối với trục qua mép chịu nén:

Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu nén: red o red

Mô men quán tính của Ared lấy đối với trục qua trọng tâm là Ired :

Mô men chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo:

Khoảng cách ro từ đỉnh lõi xa vùng kéo đến trọng tâm: red o red

Mômen chống uốn tính gần đúng:

W   W  1.75 6034.39   10560.18 cm Ứng suất σsc trong cốt thép thường do co ngót của bê tông (Phụ lục 10) đối với B25 tra được σsc = 400 (kg/cm 2 )

Tính toán khả năng chống nứt:

    rp sc s o o pl sc s o pl

Mô men chống nứt: crc bt.ser pl rp

2.3.2 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP CHO SÀN

 Tính cốt thép: từ Moment được xuất ra từ phần mềm SAFE theo dãy Strip phương

 Theo TCVN 5574-2012 với chiều dày sàn lớn hơn 100 mm

 lớp bê tông bảo vệ: a= 20 (mm)

Cốt thép sàn loại AIII Rs 65 (MPa),  R =0.563

 Hàm lương cốt thép trong sàn lấy gấp đôi trong bảng 37 TCVN-2012 μmin=0.01, Điều kiện: min s

Bảng 2.5: tính toán thép sàn tầng điển hình Ô bản Kí hiệu Momen kN.m a (mm) h0

Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn αm ξ As

14 Ô bản Kí hiệu Momen kN.m a (mm) h0

Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn αm ξ As

15 Ô bản Kí hiệu Momen kN.m a (mm) h0

Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn αm ξ As

16 Ô bản Kí hiệu Momen kN.m a (mm) h0

Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn αm ξ As

17 Ô bản Kí hiệu Momen kN.m a (mm) h0

Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn αm ξ As

TÍNH TOÁN CẦU THANG

MẶT BẰNG VÀ LỚP CẤU TẠO CẦU THANG

 Mặt bằng cầu thang với diện tích 3.3 x 7.1 m 2

Hinh 3.1: mặt bằng cầu thang

Cầu thang là phương tiện giao thông đứng quan trọng trong các công trình, được cấu tạo từ các bậc liên tiếp tạo thành thân thang, với các vế thang được nối liền bằng chiếu nghỉ và chiếu tới, tạo nên sự liên kết cho toàn bộ cầu thang.

Hình 3.2: lớp cấu tạo cầu thang

TẢI TRỌNG CẦU THANG

 Tỉnh tải: gồm các các trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

1 1 i i i (daN/m 2 ) γi: khối lượng của lớp thứ i δi: chiều dày của lớp thứ i n i : hệ số tin cậy lớp thứ i

Bảng 3.1: tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

STT vật liệu chiều dày

(mm) khối lượng daN/m 3 hệ số tin cậy n tải trọng g1

3 bản bê tông cốt thép 150 2500 1.1 4.125

4 vữa trát xi măng 20 1800 1.1 0.396 tổng 5.493

 Bản thang ( phần bản thang nghiêng) n

 Đối với lớp gạch ( đá hoa cương, đá mài …) có chiều dày δ i tương đương: b b i tdi b

 Đối với bậc thang có kích thước (lb, hb) có chiều dày tương đương: b tdi h cosα δ = 2 (daN/m 2 )

 Gốc nghiêng của bả thang:

Bảng 3.2: tải trọng lớp cấu tạo bản thang

STT vật liệu chiều dày

(mm) chiều dày phương nghiêng khối lượng daN/m 3 hệ số tin cậy n tải trọng g1

3 bản bê tông cốt thép 150 209.1 2500 1.1 5.75

5 bậc thang 170 69.36 1600 1.1 1.22 tải trong của lan cang theo phương đứng 0.27 tổng 11.21

 Trong đó p c , np là hoạt tải tiêu chuẩn, hệ số tin cậy lấy theo TCVN (2737-1995) Tổng tải tác dụng lên cầu thang trong bảng sau:

Bảng 3.3: tổng tải cầu thang (kN/m)

STT tải trong tác dụng chiếu nghỉ bản thang

TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP CHO CẦU THANG

Dựa vào kiến trúc, sơ đồ tính cho cầu thang với 2 đầu khớp được thiết lập nhằm đảm bảo yêu cầu nội lực thi công tại vị trí vách Thép chờ sẽ được đặt tại vị trí này và tại dầm chiếu tới để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

Hình 3.3: sơ đố tính cầu thang

3.3.2 TÍNH TOÁN THÉP CẦU THANG

 Xem cầu thang như bản dầm đơn giản:

 Công thức: h0 =h-a (mm) , b = 1000 (mm), a (mm)

Rb = 14.5 MPa, Rs = 365 MPa, Rsw= 365 MPa

Bảng 3.4: bảng tính thép cầu thang tiết diện Moment

As (chọn) mm 2 nhịp 58.91 130 0.24 0.279 1443.16 14a100 1539 gối Thép cấu tạo ( vì sơ đồ khớp) 12a200 566

3.3.3 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ

Trọng lượng bản thân: d d d s b g = b (h - h )nγ = 0.2× (0.4 - 0.15)×1.1× 25 = 1.375 kN / m

Do bản thang truyền vào, là phản lực tại các gối tựa và được quy về dạng phân bố đều: R= 36.38 ( kN/m)

Hình 3.5: sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

 Tổng tải trọng: q = gd + R= 1.375 +35.41 = 37.76 kN/m

 Tính toán thép với nhịp L= 3.3 (m)

 Công thức: h0 =h-a (mm) , b = 200 (mm), a5 (mm) m 2 R b 0 α = M α = 0.563

Rb = 14.5 MPa, Rs = 365 MPa, Rsw= 365 MPa

Bảng 3.5: tính thép dầm chiếu nghỉ cốt đơn tiết diện

(mm 2 ) thép chọn (mm) nhịp 51.39 365 0.133 0.143 415.5 314

THÉP CỐT ĐAI DẦM CHIẾU NGHỈ

 Chọn cốt thép làm cốt đai  8, số nhánh n=2, Rsw 65 MPa, chọn khoảng bố trí cốt đai:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG

HƯỚNG GIẢI QUYẾT THIẾT KẾ

 Công trình CHUNG CƯ 20 tầng + 2 tầng hầm, 18 tầng điển hình, 1 tầng kỹ thuật, 1 tầng mái

 Hệ kết cấu sử dụng là hệ khung cột: nên ta tính hệ kết cấu theo khung không gian vì L/B< 1.5

 Ta tính kết cấu theo mô hình ETABS Để lấy nội lực từ các cấu kiện theo mô hình không gian

 Ta lấy 2 trục cắt nhau theo mặt bằng công trình để tính toán thép: trục D và trục 4

CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN

 Sơ bộ tiết diện dầm sàn

Chọn chiều dày hs0 (mm)

Ta chọn tiết diện dầm theo chiều dài nhịp của công trình:

Bảng 4.1: sơ bộ tiết diện dầm

STT Tên dầm Nhịp x h chọn b=(0.25 -0.5)h b chọn Tiết diện

 Sơ bộ tiết diện cột

Để xác định tiết diện cột, cần tính tổng diện tích truyền tải từ sàn lên cột, bao gồm trọng lượng bản thân của dầm ngang, cột và tường (nếu có), sau đó nhân với số tầng.

Hình 4.1: diện truyền tải sàn lên cột

Bảng 4.2: sơ bộ tiết cột

Tải trọng Lực P Rb DT cột Chọn DT chọn Độ cứng Dài

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

TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

 Tải trọng tính toán theo TCVN 2737-1995 được tính trên mục:

TÍNH TOÁN TẢI GIÓ

 Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999: tải trọng gió gồm thành phần động và thành phần tĩnh vì chiều cao công trình trên 40 m

 Khi chạy mô hình ETABS ta gắn hệ số Mass Source:

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W có độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức của TCVN: 2337-1995:

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

 K hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

 c hệ số khí động (nếu mặt đón gió c= 0.8 và mặt khuất gió c=-0.6)

 Hệ số tin cậy γcủa tải trọng gió lấy bằng 1.2

Giá trị W0 được xác định theo điều 6 TCVN 2737-1995, với công trình xây dựng tại Tp Hồ Chí Minh thuộc khu vực IIA Ảnh hưởng của gió bão tại đây được đánh giá là yếu, do đó giá trị W0 là 0.83 kN/m².

Tải trọng gió tĩnh được chuyển đổi thành lực tập trung tại các cao trình sàn của công trình Lực gió này được xác định bằng cách nhân áp lực với tiết diện đón gió của từng tầng, được tính theo công thức: i i+1 d.

 hi chiều cao tầng thứ i

Bảng 4.3: hệ số tính gió tĩnh tên tầng chiều cao tầng (m) khối lượng tầng kích thước nhà cao độ

Wj=Wokzj c (kN/m 2 ) dài L(m) rộng

TANG 20 3.5 1747.96 42.5 30.0 68.0 1.12 0.744 0.558 TANG 19 3.5 1747.96 42.5 30.0 64.5 1.10 0.732 0.549 TANG 18 3.5 1757.70 42.5 30.0 61.0 1.09 0.720 0.540 TANG 17 3.5 1770.65 42.5 30.0 57.5 1.07 0.709 0.532 TANG 16 3.5 1770.65 42.5 30.0 54.0 1.05 0.697 0.523 TANG 15 3.5 1770.65 42.5 30.0 50.5 1.03 0.686 0.514 TANG 14 3.5 1770.65 42.5 30.0 47.0 1.01 0.672 0.504 TANG 13 3.5 1782.74 42.5 30.0 43.5 0.99 0.658 0.494 TANG 12 3.5 1798.05 42.5 30.0 40.0 0.97 0.644 0.483 TANG 11 3.5 1798.05 42.5 30.0 36.5 0.94 0.625 0.469 TANG 10 3.5 1798.05 42.5 30.0 33.0 0.91 0.607 0.455 TANG 9 3.5 1798.05 42.5 30.0 29.5 0.89 0.588 0.441 TANG 8 3.5 1829.30 42.5 30.0 26.0 0.85 0.567 0.425 TANG 7 3.5 1866.99 42.5 30.0 22.5 0.82 0.546 0.410 TANG 6 3.5 1866.99 42.5 30.0 19.0 0.79 0.523 0.392 TANG 5 3.5 1866.99 42.5 30.0 15.5 0.75 0.495 0.372 TANG 4 3.5 1866.99 42.5 30.0 12.0 0.69 0.459 0.345

Bảng 4.4: kết quả tính tải gió tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

Wj (kN/m²) Gán vào sàn

Gán vào dầm biên (kN/m) c=0.8 c=0.6 Phương

 Đối với công trình có chiều cao trên 40 m ta phải tiến hành kiểm tra thành phần gió động của Wp ở độ cao Z

Trong nhà có mặt bằng đối xứng với f1 < fL, giao động thứ nhất có ảnh hưởng chủ yếu đến giá trị thành phần động của tải gió Theo TCVN 2737-1995, giá trị này được tính theo công thức quy định.

 Mi khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

 thuộc vào thông số  và độ giảm loga của dao động

 yji dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i, không thứ nguyên

 ψ 1 hê số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như là không đổi n ji Fi j=1

 v khi tính toán dao động thứ nhất ta lấy v=v1 còn các dao động còn lại ta lấy v=1

 ξ 1 hệ số động lức ứng với dạng dao động thứ I, không thứ nguyên, phụ

 γ hê số tin cậy của tải trông gió bằng 1.2

 W0 giá trị áp lực gió (N/m 2 )

 fi tầng số dao động thứ i

Các công trình hoặc bộ phận kết cấu có tần số dao động riêng cơ bản thứ s, cần tính thành phần động của tải gió với s dạng động đầu tiên khi thỏa mãn bất đẳng thức fs < fL < fs + 1 Với vùng áp lực gió IIA, giá trị fL được xác định là 1.3 (δ = 0.3).

 Tính gió tĩnh theophương X có 2 dạng dao động mode (1,4) phương Y ta có 1 dạng dao động mode (2) vđộng theo điều kiện fs 10)

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

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

 Mô đun đàn hồi: Es = 200000 Mpa

6.2.1 KÍCH THƯỚC VÀ CHIỀU DÀI CỌC

 Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc là hđài = 1.5 m

 Chọn cọc loai cọc PC D500 cọc bê tông ứng suất trước cấp loại tải A

Bảng 6.3: thông số đường kính cọc Đường kính cọc

Thanh thép ứng suất trước

Số thanh d (mm) Đk đặt thép

Bảng 6.4: đặc trưng cơ lý của bê tông

Môđun đàn hồi ban đầu của BT

Môđun đàn hồi truyền ứng suất

Hệ số co ngót của Bêtông

Hệ số từ biến của Bêtông

Bảng 6.5: đặc trưng cơ lý của cốt thép 7.1

CĐ chịu kéo cực hạn của thép (Giới hạn bền của thép)

Giới hạn chảy của thép

Môđun đàn hồi của thép trước khi căng

Hệ số chùng ứng suất của thép σpu σpy Ep r

Bảng 6.6: thông số của cọc PC 500 Đường kính Loại cọc

Tải trọng thi công (PC)

Tải trọng thiết kế (PC)

TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC

6.3.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CƠ LÝ ĐẤT NỀN

 Theo TCVN 10304-2014 sức chịu tải của cọc theo cơ chế đất nền được tính theo công thức sau: c,u c cq p b cf i i

 Rc,u sức chịu tải trọng nén cọc (kN)

 γ c =1 hệ số làm việc của cọc trên nền

 γ cq và γ cf hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc và trên thân cọc có độ sệt Nq= 4.5714 và Nc.98

 Cường độ sức chịu kháng trung bình: Đối với đất dính: i u f = α × c

72 Đối với đất cát: i v,zi a,i f = kσ tan(φ )

 c u,i : lực dính giữa thân cọc với đất, với cọc bê tông

 φ a :góc ma sát giữa cọc và đất, với cọc đóng bê tông cốt thép  a =

 ks: hệ số áp lục ngang , tra bảng k=0.8

 σ : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu đang xét ' v

 Hề số α > tra bảng sau

Hình 6.1: tra hệ số α Bảng 6.8: Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền

Chiều sâu trung bình zi (m)

Dung trọng kN/m³ σbt kN/m² σbt (zi) kN/m²

Góc ma sát φa 0.85φ ks 1.2(1- sinφ) fi = ksσvtanφa

 Sức chịu tảo cực hạn của cọc:

6.3.3 SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO TIÊU CHUẨN SPT

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

 qb: cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, đối với mũi cọc nằm trong dính qb = 9cu = 3369.83 kN/m 2 ( với cu = qu / 274.425 )

 fs,I = 3.33 Ns.i: là cường độ sức kháng của đất nền trên thân cọc trong lớp đất rời

 f c,i = α f c p L ui : là cường độ sức kháng của đất nền trên thân cọc trong lớp đất dính

 Nsi: chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời thứ i

 Cu.i: lực dính không thoát nước của lớp đất dính thứ i, cui = 6.25Nci

 Nci: chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ i

 lci: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i

 lsi: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i

 Các hệ số  p , fL: được xác định bằng các đồ thị dưới đây:

Hình 6.2: đồ thị hệ số , fL

Bảng 6.9: Sức chịu tải theo SPT

Bề dày lớp phân tố

 Sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản

Kết quả ba sức chịu tải cho thấy sự chênh lệch tương đối lớn và chỉ mang tính chất sơ bộ Để xác định chính xác sức chịu tải của cọc, cần thực hiện thí nghiệm nén tĩnh tại hiện trường Nếu không tiến hành thí nghiệm, dựa vào yếu tố an toàn và điều kiện kinh tế, chúng ta nên chọn giá trị nhỏ nhất trong ba giá trị sức chịu tải để tính toán móng.

 Ta chọn giá trị min của 3 giá trị sức chịu tải:

R= min(R 1 c,ui; R 2 c,ui; R 3 c,ui) = min(3544.26; 2690.37; 2475.42) = 2475.42 (kN)

 Để có thể hạ cọc đến độ sâu thiết kế thì sức chịu tải đất nền thiết kế phải thỏa điều kiện sau:

6.3.4 SỨC CHỊU TẢI THIẾT KẾ (TCVN 10304-2014)

 γ 0 hệ số điều kiên làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đát khi sử dụng móng cọc và lấy 1.15 khi móng nhiều cọc

 γ n hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1,2; 1,15; 1,1 tương ứng với tầm quan trọng của công trình

 γ k hệ số tin cậy theo đất lấy trong trường hợp móng có ít nhất 21 cọc lấy bằng 1.4

Để đảm bảo quá trình thi công an toàn, sức chịu tải của vật liệu cần phải lớn hơn 2 lần so với sức chịu tải thiết kế Thông tin về sức chịu tải của vật liệu được tham khảo từ bảng 6.6.

Bảng 6.10: thông số thi công cọc ly tâm Đường kính Loại cọc Dày thành

Tải trọng thi công (PC)

Tải trọng thiết kế (PC)

THẾT KẾ CỌC CHO MÓNG CỌC LY TÂM

6.4.1 TÍNH TOÁN CỌC CHO MÓNG CỘT C3

 Dựa vào nội lực được xuất từ phần mềm ETABS để ta chọn số cọc hợp lý cho dựa vào công thức sau : tt tk n = k N

 n là số cọc cho móng

 N tt tải trọng tính toán thẳng đứng truyền xuống móng

 Qtk giá trị tính toán sức chịu tải thiết kế của cọc đơn

 Ta có bảng giá trị nội lực được xuất từ ETABS:

Bảng 6.11: giá trị nội lực cột C3

Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ

BASE 20 TH1 -0.44 -98.48 14370.62 -18.897 -0.087 0 BASE 20 TH2 -1.79 -53.51 11664.55 -29.231 -1.96 0 BASE 20 TH3 46.37 -53.21 11671.45 -29.478 50.703 0.033 BASE 20 TH4 0.08 -67.9 12383.54 33.831 0.047 -0.001 BASE 20 TH5 -0.18 -7.61 11505.38 -49.267 -0.096 0.001 BASE 20 TH6 -1.94 -93.98 14099.91 -19.731 -1.806 0 BASE 20 TH7 41.4 -93.71 14106.13 -19.954 45.591 0.03

BASE 20 TH9 -0.49 -52.67 13956.66 -37.764 -0.128 0.001 BASE 20 TH10 -1.37 -103.04 14552.83 20.087 -1.23 0 BASE 20 TH11 -1.54 -65.06 13999.59 -32.265 -1.321 0.001 BASE 20 TH12 28.97 -102.85 14557.18 19.931 31.947 0.021 BASE 20 TH13 28.8 -64.87 14003.94 -32.421 31.857 0.022 BASE 20 TH14 MAX 61.59 -36.29 11934.5 -5.754 67.163 0.04 BASE 20 TH14 MIN -61.77 -70.75 11394.85 -53.205 -67.254 -0.04 BASE 20 TH15 MAX 18.51 3.89 12561.9 49.575 20.154 0.032 BASE 20 TH15 MIN -18.68 -110.93 10767.44 -108.534 -20.246 -0.032 BASE 20 TH16 MAX 61.48 -49.78 12746.28 -2.579 67.15 0.04 BASE 20 TH16 MIN -61.87 -84.24 12206.63 -50.03 -67.266 -0.04 BASE 20 TH17 MAX 18.4 -9.6 13373.69 52.75 20.142 0.032 BASE 20 TH17 MIN -18.79 -124.42 11579.23 -105.359 -20.258 -0.032

 Vậy số cọc của móng : tt tk

Số cọc chọn cho móng là 9 cọc:

 Chọn kích thước đài móng khoảng cách từ mép đài tới tim cọc D, khoảng cách giũa các cọc gần kề 3D – 6D ta có kích đài móng sau:

Hình 6.3: kích thước đài móng C3

 chiều dài đài móng Ld = 4.0 m

 Chiều rộng dài móng Bd = 4.0 m

 Khoảng cách giữa các cọc 3D, khoảng cách từ mép đến tim cọc D

6.4.2 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI DƯỚI KHỐI MÓNG QUY ƯỚC R tc

 Theo TCVN 10304 – 2014 tính góc ma sát trong tính toán trung bình của đất φII,mt xác định theo công thức sau:

 φ là góc ma sát trong tính toán của tứng lớp đất co chiều dày l II,i i mà cọc xuyên qua

Hình 6.4: kích thước khối móng quy ước

 Chiều dày và chiều rộng khối móng quy ước

 Áp lực tính toán R được tính toán theo công thức sau:

 tc 1 2 M II M * II II 0 tc

R =m m (AB γ + BH γ + Dc - γ h ) k Trong đó:

 R tc : được xác định dựa vào TCVN: 9362:2012

 m1 = 1.2 đất sét có chỉ số IL