SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƢ
Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam, đặc biệt là tại Thành phố Hồ Chí Minh, đã phát triển mạnh mẽ, kéo theo mức sống của người dân ngày càng nâng cao Điều này dẫn đến nhu cầu về nhà ở, giao thông và cơ sở hạ tầng gia tăng, trong đó nhu cầu về nhà ở đóng vai trò quan trọng, đáp ứng yêu cầu về tiện nghi và mỹ quan, mang lại cảm giác thoải mái cho cư dân Sự xuất hiện của các cao ốc chung cư không chỉ giải quyết nhu cầu cấp bách về chỗ ở cho các thành phố đông dân như Thành phố Hồ Chí Minh mà còn góp phần tạo nên bộ mặt mới cho các đô thị, hướng tới sự hiện đại và văn minh, xứng đáng là trung tâm kinh tế và khoa học kỹ thuật của cả nước Thêm vào đó, các công trình cao tầng cũng thúc đẩy sự phát triển ngành xây dựng thông qua việc áp dụng các kỹ thuật và công nghệ mới trong thiết kế, thi công và xử lý thực tế.
Chung cư phố Gia Phúc, một khu nhà ở cao cấp, đã góp phần tạo ra quy mô lớn cho cơ sở hạ tầng và làm đẹp diện mạo cho thành phố.
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
vị trí công trình
Công trình tọa lạc trên khu đất rộng nằm tại 84/6 Võ Văn Ngân, Phường Linh Trung , Quận Thủ Đức, TPHCM.
Quy mô và đặc điểm công trình
Công trình gồm các căn hộ cao cấp 18 tầng cao 61.2m kể từ mặt đất , gồm 3 loại căn hộ
- Căn hộ A: diện tích xây dựng 66.5m 2 gồm 2 phòng ngũ, 1 wc, 1 phòng khách, 1 bếp,
- Căn hộ B: diện tích xây dựng 80m 2 gồm 2 phòng ngũ, 1 wc,1 phòng khách, 1phòng ăn, 1 bếp, 1 ban công
- Căn hộ Cdiện tích xây dựng 59m 2 gồm 1 phòng ngũ, 2 wc,1 phòng khách, 1 bếp và 1 ban công
- Căn hộ D diện tích xây dựng 90m 2 gồm 3 phòng ngũ, 2 wc,1 phòng khách, 1 bếp và
- Tầng hầm: cao 4.0m là nơi đặt các hệ thống điện, tram bơm, máy phát điện và chổ để xe.
GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC QUY HOẠCH
Quy hoạch
Khu nhà ở tại Quận Thủ Đức, TP.HCM, tọa lạc gần trung tâm Quận Thủ Đức, rất thuận tiện với các tiện ích như trường học, bệnh viện, bưu điện và các trung tâm thương mại lớn, là lựa chọn lý tưởng cho cuộc sống và sinh hoạt hàng ngày.
Hệ thống giao thông trong khu vực hiện tại cho phép di chuyển đến các địa điểm trong thành phố một cách nhanh chóng Đặc biệt, hệ thống cây xanh được bố trí hợp lý, tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghỉ ngơi và giải trí.
Giải pháp bố trí mặt bằng
Mặt bằng công trình nổi bật với việc không sử dụng hệ thống cột bên trong, thay vào đó là hệ thống vách cứng được bố trí tại vị trí thang máy và thang bộ Một điểm đặc biệt khác là khoảng cách giữa các cột tương đối lớn, lên đến 8.0m.
Mặt bằng được thiết kế mạch lạc và rõ ràng giúp thuận tiện cho việc bố trí giao thông trong công trình, đồng thời đơn giản hóa các giải pháp kết cấu và kiến trúc Điều này cũng góp phần giảm thiểu diện tích phụ không cần thiết.
Tận dụng triệt để đất đai, sử dụng một cách hợp lý
Công trình có hệ thống hành lang nối liền các căn hộ với nhau đảm bảo giao thông thoáng, hơp lý.
Giải pháp kiến trúc
Hình khối đƣợc tổ chức theo khối chữ nhật và phát triển theo chiều cao
Các ô cửa kính khung nhôm, các ban công với các chi tiết tạo thành mảng trang trí độc đáo cho công trình
Bố trí vườn hoa, cây xanh trên sân thượng và trên các ban công của căn hộ tạo nên vẽ tự nhiên, thông thoáng.
Giao thông nội bộ
Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 2.5m nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ
Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống 2 thang: thang máy và 2 cầu thang bộ hành đảm bảo lưu thông dẽ dang và hợp lý
Các căn hộ được thiết kế hợp lý và tiện nghi, với các phòng chính tiếp xúc với thiên nhiên Phòng khách và phòng ăn có ban công thoáng đãng, mang lại không gian dễ chịu Khu vệ sinh được trang bị hiện đại và có ngăn nước, đảm bảo sự tiện lợi cho người sử dụng.
GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Công trình được thiết kế đạt tiêu chuẩn cấp 1, đảm bảo các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, tiện nghi và độ bền vững.
- Móng cọc bê tông ly tâm dự ứng lực.
CÁC HỆ THỐNG KĨ THUẬT CHÍNH TRONG CÔNG TRÌNH
Hệ thống chiếu sáng
Các căn hộ và phòng làm việc được thiết kế với ánh sáng tự nhiên, nhờ vào các cửa kính và ban công được bố trí hợp lý Hệ thống giao thông chính giữa các tầng cũng được hưởng lợi từ nguồn sáng tự nhiên này.
Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng đƣợc bố trí sao cho có thể phủ đƣợc những chổ cần chiếu sáng.
Hệ thống điện
Tuyến điện cao thế 750 KVA qua trạm biến áp hiện hữu chuyển đổi thành điện hạ thế cho công trình Nguồn điện dự phòng cho tòa nhà được cung cấp bởi hai máy phát điện Diesel có công suất 588 KVA, được đặt tại tầng hầm Khi mất điện, máy phát điện sẽ đảm bảo cung cấp năng lượng cho các hệ thống cần thiết.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy
- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ
Biến áp điện và hệ thống cáp là thiết yếu trong việc cung cấp điện năng cho các khu vực của tòa nhà Điện được cung cấp từ máy biến áp đặt tại tầng hầm, truyền tải qua các ống riêng lên các tầng Máy biến áp này được kết nối trực tiếp với mạng điện thành phố, đảm bảo nguồn điện ổn định cho toàn bộ tòa nhà.
Hệ thống cấp thoát nước
- Hệ thống cấp nước sinh hoạt:Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố
Để tăng tính thẩm mỹ cho kiến trúc, ống nước được lắp đặt trong ống Gen đặc gần các cột chính, và chúng tôi thiết kế hệ thống cột giả bao quanh ống Gen.
Hệ thống thoát nước mưa và khí gas là một phần quan trọng trong kiến trúc nhà ở, giúp thu gom nước mưa từ mái và ban công Nước mưa sẽ được dẫn vào hệ thống thoát nước mái, sau đó chảy xuống hố gas của ngôi nhà và cuối cùng thoát ra hệ thống thoát nước công cộng.
Nước thải từ buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể sử lí nước thải rồi mới thải ra hệ thống nước thải chung.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Hệ thống báo cháy được lắp đặt thiết bị phát hiện tại mỗi tầng và phòng, đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình Tại các khu vực công cộng, hệ thống này bao gồm đồng hồ và đèn báo cháy, giúp cảnh báo kịp thời khi có sự cố Khi nhận tín hiệu báo cháy, phòng quản lý sẽ nhanh chóng kiểm soát và khống chế hỏa hoạn, bảo vệ tài sản và tính mạng.
- Hệ thống cứu hỏa : bằng hóa chất và bằng nước:
Trang bị các bộ súng cứu hỏa, bao gồm ống và gai đường kính 20mm dài 25m cùng lăng phun đường kính 13mm, tại phòng trực Mỗi tầng nên có từ 01 đến 02 vòi cứu hỏa tùy thuộc vào không gian sẵn có, với ống nối được lắp đặt từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy.
Các vòi phun nước tự động được lắp đặt cách nhau 3m ở tất cả các tầng và kết nối với hệ thống chữa cháy cùng các thiết bị khác, bao gồm bình chữa cháy khô Ngoài ra, đèn báo cháy và đèn báo khẩn cấp cũng được trang bị tại các cửa thoát hiểm và trên tất cả các tầng.
Hóa chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hỏa hóa chất đƣợc đặt tại các nơi: cửa ra vào kho, ở chân cầu thang mỗi tầng.
ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THỦY VĂN
Khu vực xây dựng tại TP.HCM có khí hậu ôn hòa với nhiệt độ trung bình khoảng 27°C, chênh lệch giữa tháng cao nhất (tháng 4) và thấp nhất (tháng 12) khoảng 6°C Thành phố nhận từ 2500-2700 giờ nắng mỗi năm và có hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau và mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, với trung bình 160 ngày mưa trong năm Độ ẩm trung bình dao động từ 75% đến 80%, và hai hướng gió chủ yếu là Tây-Tây Nam và Bắc-Đông.
Bắc Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 08 Tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s
Nhìn chung TP.HCM ít ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới từ vùng biển mà chỉ chịu ảnh hưởng gián tiếp.
Vật liệu sử dụng
Bê tông
- Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có:
Cường độ chịu nén: Rb = 14.5 (Mpa)
Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.05 (MPa)
Mô đun đàn hồi: E = 3x10 7 (kN/m 2 )
Cốt thép
- Thép 10sử dụng thép AI có:
Cường độ chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 225 (MPa)
Mô đun đàn hồi: E = 21x10 7 (kN/m 2 )
- Thép 10sử dụng thép AII có:
Cường độ chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 280 (MPa)
Mô đun đàn hồi: E = 21x10 7 (kN/m 2 )
- Đối với cốt thép cột, vách, móng sử dụng thép AIII có:
Cường độ chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 365 (MPa)
Mô đun đàn hồi: E = 20x10 7 (kN/m 2 )
Vật liệu khác
Gạch lát nền Ceramic: = 24 (kN/m 3 )
Vữa lót, vữa trát: = 20 (kN/m 3 )
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất
- TCXDVN 5574-2012 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối
- TCXD 7888-2014 : Cọc bê tông ly tam ứng lực trước
- TCXD 10304-2014 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 229-1999 : Chỉ dẩn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 – 1995
Chương 2 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện
Chọn sơ bộ chiều dày sàn
Chọn chiều dày ô bản sàn dựa vào công thức: b D 1 h L
Trong đó: D = 0.8 1.4 : Phụ thuộc vào tải trọng
Bàn kê bốn cạnh lấy m = 40 45
L 1 : chiều dài cạnh ngắn của ô sàn.
Hình 2-1 Mặt bằng sơ đồ ô sàn tầng điển hình.
- Ô sàn S1 có L1 = 8(m) ; L 2 = 9(m) là ô sàn có kích thước lớn nhất
Để an toàn ta chọn h b = 140 (mm) Để thuận tiện cho việc tính toán và thi công ta chọn tất cả các ô sàn có chiều dày hb = 140(mm).
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm
Chiều cao dầm đƣợc chọn sơ bộ theo công thức sau: h d = 1
Hệ số md phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng, với giá trị md = 8 đến 12 cho dầm khung và md = 12 đến 16 cho dầm phụ Nhịp dầm đang xét được ký hiệu là ld.
Bề rộng dầm đƣợc chọn theo công thức sau:
Kích thước dầm được trình bày trong bảng 3.1
Bảng 2.1: Sơ bộ chọn kích thước dầm
Kí hiệu Nhịp dầm(m) Hệ số Chiều cao (cm) bề rộng (cm) chọn tiết diện
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột
Diện tích tiết diện ngang của cột đƣợc xác định sơ bộ theo công thức: b b
R Trong đó : F b : Diện tích tiết diện ngang của cột
Rb : Cường độ chịu nén tính toán của bê tông
N : lực nén lớn nhất xuất hiện trong cột
Hình 2-2 Mặt bằng bố trí cột - vách
Bảng 2.1: Sơ bộ chọn kích thước dầm.
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách - lỗi thang
Chiều cao tầng điển hình của công trình là 3.6 (m), nên bề rông vách không đƣợc nhỏ hơn 3600/20 = 180(mm) Không đổi tiết diện trên toàn bộ chiều cao tầng
Hình 2-3 Kích thước vách - lỗi thang
Kích thước tiế diện vách
Chương 3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH BẰNG PHẦN
TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
Tĩnh tải
Trọng lƣợng bản tahn sàn và các lớp cấu tạo:
- Tính các lớp cấu tạo sàn: g s i n i i
Trong đó : i : Trọng lƣợng riêng lớp cấu tạo sàn thứ i
i : Bề dày lớp cấu tạo sàn thứ i n i : Hệ số vƣợt tải của lớp cấu tạo sàn thứ i
Hình 3-1 Các lớp cấu tạo sàn
Bảng 3-1 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn
STT Các lớp vật liệu δ
Hệ số vƣợt tải g s tt (kN/m 2 )
Tải trọng tường tác dụng lên dầm, sàn phân bố theo chiều dài: g tt t t h n t t
Trong đó: t 1800(daN / m ) 3 là trọng lượng riêng của tường
t : Chiều dày tường nt : hệ số vƣợt tải h t : Chiều cao tường Đối với tường dày 100(mm): g tt t 18 0.1 3.46 1.1 6.85 kN / m Đối với tường dày 200(mm): g tt t 18 0.2 3.46 1.1 13.702 kN / m
Hoạt tải
Tải trọng tạm thời (hoạt tải) tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn lấy theo bảng 3 TCVN 2737-1995: ps tt
Tải trọng tiêu chuẩn p tc (daN/m²) được xác định theo bảng 3 TCVN 2737-1995, phụ thuộc vào công năng cụ thể của từng phòng Hệ số vượt tải n cũng được quy định trong TCVN 2737-1995, với n = 1.3 khi p tc < 200 daN/m² và n = 1.2 khi p tc > 200 daN/m².
Bảng 3-2 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn vệ sinh, lô gia
STT Công năng sàn P tc
1 Phòng ngủ, phòng khách, WC 1.5 1.3 1.95
Bảng 3-3 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn vệ sinh và ban công
STT Các lớp vật liệu δ
Hệ số vƣợt tải g s tt (kN/m 2 )
Bảng 3-4 Tải trọng tác dụng lên các ô sàn
MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM SAFE
Hình 3-3 Tĩnh tải của các ô sàn
Hình 3-4 Hoạt tải 1 tác dụng lên sàn
Hình 3-5 Hoạt tải 2 tác dụng lên sàn
Hình 3-6 Tĩnh tải tường xây tác dụng lên sàn
CHUYỂN VỊ CỦA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ 2: 17 3.4 TÍNH TOÁN THÉP SÀN
Hình 3-9 Chuyển vị của các ô sàn
Theo TCVN 5574 – 2012 độ võng cho phép của sàn là L 1 8000 32 mm
Kết quả chuyển vị từ mô hình SAFE ta có chuyển vị lớn nhất của sàn là
thỏa điều kiện chuyển vị
Hình 3-10 Nội lực dãy trip A
Hình 3-11 Nội lực dãy trip B
Kích thước Chiều rộng Chiều dày
Momen Tính thép Chọn thép
(m) (m) (cm) (cm) (cm) (cm) (kN.m) (cm 2 ) (%) (mm) (mm) (cm 2 )
Tính toán nứt, võng cho sàn theo trạng thái giới hạn thứ 2 (TTGHT2)21
Chọn ô sàn S1 là ô sàn có kích thước lớn nhất và chịu tải trọng lớn nhất để kiểm tra độ võng
- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ô bản:
Bảng 3-6 Tính toán ô bản sàn S1 theo bản kê bốn cạnh Ô sàn L 1
Trước khi tính toán chuyển vị cần phải xem vị trí tính toán kết cấu sàn có bị nứt hay không
- Kiểm tra nứt cho sàn tại vị trí tính toán:
Điều kiện kiểm tra: MM crc
Với : M crc R bt,set W pl
W pl : mô men chống uốn:
' bo so so pl bo
Bê tông B25 có: Rs,ser = 18.5(MPa); Rbt,ser = 1.6(MPa); Eb = 310 7 (kN/m 2 )
Cốt thép AII có: Rs,set = 295(MPa); Es = 2110 7 (kN/m 2 )
Thộp ụ sàn S1 bố trớ ỉ10a200, cú As = 3.93(cm 2 )
Tiết diện kiểm tra: bh = 10014(cm 2 )
Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu nén: s sc b
bo so ' so pl bo
Sàn không bị nứt do nội lực
- Kiểm tra võng cho sàn:
Mô men do tải trọng ngắn hạn: c c sh 1sh 91 sh
Mô men do tải trọng thường xuyên và dài hạn: tt c c dh
Độ võng giữa nhịp cho dầm hai đầu ngàm:
Sàn không bị võng quá giới hạn cho phép
Chương 4 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
Cấu tạo cầu thang tầng điển hình
Hình 4-1 Mặt bằng, mặt cắt cầu thang bộ
Hình 4-2 Các lớp cấu tạo bảng thang
- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang hb = 140(mm).
Tính toán cầu thang bằng Etabs 9.7.4
Tải trọng tác dụng
- Tĩnh tải bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới
Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo đƣợc xác định theo công thức: gc = i i n i (daN/m 2 ) trong đó: i - khối lƣợng của lớp thứ i;
i - chiều dày của lớp thứ i; n i – hệ số độ tin cây của lớp thứ i
Bảng 4-1 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên bản chiếu nghỉ và chiếu tới
STT Vật liệu i (m) i (kN/m 3 ) Hệ số độ tin cậy n gi(kN/m 2 )
- Tĩnh tải bản thang nghiêng
Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo đƣợc xác định theo công thức: g b = i tđđ n i (daN/m 2 ) trong đó: i - khối lƣợng của lớp thứ i;
Chiều dày tương đương của lớp thứ i (tđđ) được xác định cho các lớp gạch như đá hoa cương, đá mài và lớp vữa có chiều dày i Công thức tính chiều dày tương đương này là: b i b b b tdi l h l .
( ) cos ; - góc nghiêng của cầu thang Đối với bậc thang xây gạch có kích thước lb, h b , chiều dày tương đương được xác định như sau:
tđ h b ni – hệ số độ tin cây của lớp thứ i
Bảng 4-2 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên bản nghiêng
TT Loại tải trọng các lớp cấu tạo chiều dày (m)
Tải trọng tính toán (kN/m2)
- Trọng lƣợng của lan can g lc = 0.3(kN/m), quy tải lan can trên đơn vị m 2 bản thang: g lc 0.3 0.214 kN / m 2
1.4 Tổng tĩnh tải thẳng đứng tác dụng lên 1m 2 bản thang nghiêng:
tt bn 2 bn lc g 2.89 g g 0.214 3.458 kN / m cos 0.891
Hoạt tải đƣợc lấy theo TCVN 2737 – 1995 cho cầu thang là p tc = 3 (kN/m 2 ), hệ số vƣợt tải lấy bằng 1,2 p tt 1.2 3 3.6 kN / m 2
Sơ đồ tính và tính toán nội lực
- Cắt một dải có bề rộng b = 1(m) dọc theo bản thang để tính toán
- Xem liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới là liên kếp ngàm, bản chiếu nghỉ với dầm chiếu nghỉ là liên kết gối cố định
Hình 4-3 Biểu đồ nội lực cầu thang vế 1 vế 2
Hình 4-4 Biểu đồ nội lực cầu thang vế 3.
Tính toán cốt thép vế 1 vế 2
Vì vế 1 và vế 2 giống nhau nên ta chỉ tính đại diện cho 1 vế
Bảng 4-3 Kết quả tính thép cầu thang vế 1 vế 2
Tính toán cốt thép vế 3
Bảng 4-4 Kết quả tính thép cầu thang vế 3
Tính toán dầm cầu thang (dầm gãy khúc)
Tính toán dầm gãy khúc (200×300)
Trọng lƣợng bản thân dầm g d = b.h..n = 0.2x0.3x25x1.1 = 1.65 (kN/m)
Tải trọng do bản thang truyền vào dầm ngang (phản lực gối tựa) gb_ngang = 0.35 (kN/m)
Tải trọng do bản thang nghiêng truyền vào dầm nghiêng (gồm cả tỉnh tải và hoạt tải) gb_ngiêng = 1.1x0.14x1.2x25 + 3.6x1.2 = 8.94 (kN/m)
Trọng lượng tường xây (tường dày 20) g t = n t t h t = 1.1x0.2x18x3.6 26 (kN/m)
Vậy tải trọng tác dụng lên dầm ngang là q ngang tt = 1.65 + 0.35 + 14.26 = 16.26 (kN/m)
Và tải trọng tác dụng lên dầm nghiêng là q tt nghi êng = 1.65 + 8.94 + 14.26 = 24.85 (kN/m)
Hình 4-5 sơ đồ tính dầm gãy khúc
Bảng 4-6 Kết quả tính thép cầu thang
Tính toán cốt đai
Tính cốt đai cho dầm gãy khúc:
Giá trị lực cắt lớn nhất: Q max = 29.78(kN)
- Khả năng chịu cắt của bê tông:
Trong đó: b3 0.6: bê tông nặng
n 0: hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc bt max
Q Q Bê tông không đủ khả năng chịu cắt Cần phải tính toán cốt thép đai
Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ6 cú A sw n a sw 2 28.3 56.6 mm 2
- Khoảng cách cốt đai theo tính toán:
Trong đó: Rbt : cường độ chịu kéo của bê tông
Rsw : cường độ của cốt đai
- Khoảng cách cốt đai lướn nhất để đảm bảo điều kiện không có khe nứt nghiêng chỉ qua bê tông:
- Khoảng cách cốt dai theo cấu tạo:
tk tt max ct s min s ;s ;s min 1418.9(mm);799.9(mm);150(mm)
Vậy đoạn L/4 gần gối tựa bố trớ đai 2 nhỏnh ỉ6a100, đoạn giữa nhịp ỉ6a200
TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
Tĩnh tải
Bảng 5-1 Tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn tầng mái
STT Các lớp vật liệu δ
Hệ số vƣợt tải g s tt (kN/m 2 )
Hoạt tải
Bảng 5-2 hoạt tải sàm mái
STT Công năng sàn P tc
Tải trọng gió
Gió vùng: II Địa hình: A
Tra TCVN 2737 – 1995 ta có : W0 = 0.83(kN/m 2 )
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao zi đƣợc tính theo công thức : W i W k.c 0
- W0 : Giá trị áp lực gió Tiêu Chuẩn, công trình xây dựng ở quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh thuộc vùng gió II-A
(Tra bảng TCVN 2737-1995) đƣợc W 0 = 95-12 (daN/m 2 )
- k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (tra bảng 5 TCVN 2737-1995)
- C: Hệ số khí động phía đón gió : Cđón= 0.8 ; Chút= -0.6 ; => C =0.8+0.6 = 1.4
Bảng 5-3 Tính toán gió tĩnh theo 2 phương
TẦNG Chiều cao tầng k Wj (kN/m2) Chiều cao đón gió
Bề rộng đón gió theo phương X
Bề rộng đón gió theo phương Y
Gió Y (kN) tầng 1 3.6 1.021 1.1864 3.6 43.0 25.6 220.3860 131.2066 tầng 2 3.6 1.118 1.2991 3.6 43.0 25.6 241.3238 143.6718 tầng 3 3.6 1.190 1.3828 3.6 43.0 25.6 256.8652 152.9244 tầng 4 3.6 1.233 1.4327 3.6 43.0 25.6 266.1469 158.4502 tầng 5 3.6 1.270 1.4757 3.6 43.0 25.6 274.1335 163.2050 tầng 6 3.6 1.303 1.5141 3.6 43.0 25.6 281.2566 167.4458 tầng 7 3.6 1.332 1.5478 3.6 43.0 25.6 287.5164 171.1725 tầng 8 3.6 1.360 1.5803 3.6 43.0 25.6 293.5602 174.7707 tầng 9 3.6 1.384 1.6082 3.6 43.0 25.6 298.7407 177.8549 tầng 10 3.6 1.406 1.6338 3.6 43.0 25.6 303.4895 180.6821 tầng 11 3.6 1.428 1.6593 3.6 43.0 25.6 308.2383 183.5093 tầng 12 3.6 1.443 1.6768 3.6 43.0 25.6 311.4761 185.4369 tầng 13 3.6 1.457 1.6930 3.6 43.0 25.6 314.4980 187.2360 tầng 14 3.6 1.472 1.7105 3.6 43.0 25.6 317.7358 189.1636 tầng 15 3.6 1.486 1.7267 3.6 43.0 25.6 320.7577 190.9627 tầng 16 3.6 1.500 1.7430 3.6 43.0 25.6 323.7797 192.7619 tầng 17 3.6 1.524 1.7709 3.6 43.0 25.6 328.9602 195.8460 tầng 18 3.6 1.568 1.8220 3.3 43.0 25.6 310.2529 184.7087 tầng thƣợng 3 1.604 1.8638 1.5 43.0 10.0 144.2618 33.5493
Khi tính toán thiết kế nhà cao tầng, chúng ta đặc biệt quan tâm đến tải trọng ngang nhƣ là gió, động đất tác động vào công trình
Tải trọng gió tác dụng lên nhà cao tầng gồm thành phần tĩnh Wt và thành phần động
Theo điều 6.11 của TCVN 2737:1995, các công trình cao trên 40m cần tính toán cả thành phần động khi xác định tải trọng gió Chung cư Gia Phúc với chiều cao 67.8m so với mặt đất tự nhiên phải tính đến thành phần động của tải trọng gió trong quá trình thiết kế.
Hình 5-1 Mô hình không gian bài toán tính dao động
Khảo sát 12 mode đầu tiên kết quả từ Etabs nhƣ sau:
Bảng 5-4 Chu kì và dạng dao động
Mode Period UX UY UZ RX RY RZ
Mode Period Tần số f (H z ) Dạng dao động Ghi chú
Qua bảng giá trị của Etabs ta thấy f1 = 1.24(Hz) < fL = 1.3(Hz) (theo bảng 2,
TCXD 229 – 1999 với kết cấu bê tông cốt thép có 3và gió vùng II thì f1 = 1.3(Hz)) Vậy cần xét 3 mode đầu tiên
Bảng 5-6 Dịch chuyển ngang tỉ đối y ji
Bảng 5-7 Khối lƣợng từng tầng M j
TẦNG Diaphragm MassX MassY XCM YCM XCR YCR
TẦNG THƯƠNG D1 986.7341 986.7341 21.507 10.498 21.499 11.234 TẦNG 18 D1 1415.853 1415.853 21.503 10.5 21.499 11.225 TẦNG 17 D1 1420.734 1420.734 21.502 10.5 21.499 11.221 TẦNG 16 D1 1430.173 1430.173 21.502 10.5 21.499 11.218 TẦNG 15 D1 1441.278 1441.278 21.502 10.5 21.499 11.214
Bảng 5-8 Gió động theo phương X Mode 1
Tầng h tầng (m) B(m) Mj (T) ξ y ji W Fj y ij ×W Fj y ji 2 ×M j Ψ n Wp ji Wp ji tt
Bảng 5-9 Gió động theo phương Y Mode 2
WFj yij×WFj yji 2 ×Mj Ψ n Wpji Wpji tt
Động đất
Thông số cơ bản
Dựa trên mặt cắt địa tầng và các số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng, nền đất tại khu vực công trình được xác định như sau:
Bảng 5-11 Giá trị của các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi
Đỉnh gia tốc nền tham chiếu và gia tốc nền thiết kế
Công trình thuộc Quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh tra phụ lục H, TCVN 9386 – 2012 ta có gia tốc nền tham chiếu agR = 0.0727(g)
Gia tốc nền thiết kế ag trên nền loại A đƣợc xác định bằng đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR nhân với hệ số tầm quan trọng 1.25
Theo TCVN 9386 – 2012 thì ag 0.091 g 0.08 g , phải thiết kế kháng chấn.
Hệ số ứng xử q của kết cấu BTCT
Hệ hỗn hƣợp khung - vách BTCT thì 0 w u w
(cho nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung).
Tính toán động đất bằng phần mềm Etabs
Phổ thiết kế theo phương ngang:
Bảng 5-12 Giá trị của các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi a g (m/s 2 ) T B (s) T C (s) T D (s) S q
Tính toán động đất bằng phương pháp phổ phản ứng trong etab
Bảng 5-13 Giá trị của dãy phổ động đất
T Sd T Sd T Sd T Sd T Sd
T Sd T Sd T Sd T Sd T Sd T Sd
Các tổ hợp nội lực chính tác dụng lên công trình
Bảng 5-14 Tổ hợp các nội lực chính
Ký hiệu Nội dung tổ hợp
1 Tổ hợp 1 COMB1 (1) TT + (1) HT
2 Tổ hợp 2 COMB2 (1) TT + (1) WX
3 Tổ hợp 3 COMB3 (1) TT + (-1)WX
4 Tổ hợp 4 COMB4 (1) TT + (1) WY
5 Tổ hợp 5 COMB5 (1) TT + (-1) WY
6 Tổ hợp 6 COMB6 (1) TT+ (0.9) HT+ (0.9) WX
7 Tổ hợp 7 COMB7 (1) TT+ (0.9) HT+ (-0.9)WX
8 Tổ hợp 8 COMB8 (1) TT+ (0.9) HT+ (0.9) WY
9 Tổ hợp 9 COMB9 TT+ 0.9HT+ (-0.9)WY
10 Tổ hợp 10 COMB10 (1)TT+(0.3)HT+(1)DDX+(0.3)DDY
11 Tổ hợp 11 COMB11 (1)TT+(0.3)HT+(0.3)DDX+(1)DDY
12 Tổ hợp 12 COMB12 COMB1+COMB2+ +COMB11
Tính thép cho dầm
Kiểm tra chuyển vị
Bảng 5-15 Chuyển vị của công trình theo phương X và Y
Story Point Load UX UY UZ RX RY RZ
Hình 5-2 Số hiệu và tiết diện dầm tầng điển hình
Hình 5-3 nội lực dầm cho tầng điển hình
Tính toán cốt thép dọc cho dầm
Thiết kế cốt thép dọc:
Giả thiết lớp bảo vệ a h mm
- Tính diện tích cốt thép : s b 0 s
- Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép : min s max
Bảng 5-15 Tính thép cho tầng điển hình (tầng 17)
VỊ TRÍ DẦM TỔ HỢP b
The data presented includes various metrics for STORY17 across multiple categories, such as COMBAO MAX and MIN values For instance, STORY17 B1 COMBAO MAX shows a significant value of 11.506, while the MIN value is notably negative at -15.767 Similarly, STORY17 B2 COMBAO MAX records a value of 12.484, contrasting with a MIN value of -17.645 In the case of STORY17 B5, the MAX value is 11.357, with the MIN value reaching -18.608 The analysis continues with STORY17 B6, where the MAX is 12.631, while the MIN dips to -19.638 The data for STORY17 B9, B10, B11, B12, and B17 also reflects a range of MAX and MIN values, highlighting significant negative figures in the MIN category, such as -109.73 for B9 and -114.835 for B12 Overall, this dataset emphasizes the variability in performance metrics across different STORY17 categories.
The STORY17 dataset presents various COMBAO configurations, highlighting both maximum and minimum values across different parameters For instance, the B19 configuration shows a maximum value of 240.49 with specific metrics, while its minimum values range from -344.728 to -134.518 Similarly, B20 configurations exhibit a maximum of 225.623 and minimums between -346.206 and -112.594 The B21, B24, B25, B26, B27, B31, and B32 configurations reveal a range of performance metrics, with B31's maximum reaching 309.804, contrasting with minimum values as low as -601.13 Each configuration provides unique insights into their respective performance metrics, showcasing the variability and potential applications within the dataset.
The data from STORY17 highlights various COMBAO measurements categorized by minimum and maximum values across different parameters For instance, B32 shows a minimum value of -157.831 with a corresponding measurement of 0.336, while B33 has a maximum value of 195.348 and a minimum of -449.77, indicating a range of performance metrics B34 presents both maximum and minimum values, with notable measurements like 12.723 and 0.123 In B39, the maximum value is recorded at 172.495, while the minimum reaches -281.078, reflecting significant variability B40 and B43 maintain a consistent structure, with maximum values of 51.127 and 66, respectively, while B44 and B47 exhibit similar patterns with maximum values of 165.983 and 179.542 Lastly, B51 shows a maximum of 10.03 and a minimum of -91.947, emphasizing a diverse range of data points across the COMBAO categories.
STORY17 B51 COMBAO MIN 25 50 45 -81.236 205 1672.031 0.111 0.118 5.255 0.467 3ỉ18 7.634 0.68 STORY17 B53 COMBAO MAX 30 70 63 -78.809 0.046 0.047 3.509 0.186 5ỉ18 12.723 0.67 STORY17 B53 COMBAO MIN 30 70 63 -131.106 210 2534.963 0.076 0.079 5.936 0.314 5ỉ18 12.723 0.67 STORY17 B53 COMBAO MIN 30 70 63 -128.495 210 2534.963 0.074 0.077 5.813 0.308 5ỉ18 12.723 0.67
Tính toán cốt đai cho dầm
Tính toán cốt đai cho dầm B31(300700), Q max = 146.38(kN)
- Khả năng chịu cắt của bê tông:
Trong đó: b3 0.6: bê tông nặng
n 0: hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc bt max
Q 127.58(kN)Q 146.38(kN) Bê tông không đủ khả năng chịu cắt Cần tính toán cốt thép đai
Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8 cú A sw n a sw 2 50.27 100.54(mm ) 2
- Khoảng cách cốt đai theo tính toán:
- Khoảng cách cốt đai lớn nhất:
- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:
Vậy đoạn L/4 gần gối tựa bố trớ đai 2 nhỏnh ỉ8a100, đoạn giữa nhịp ỉ8a200
Tính toán cốt thép treo
Từ điều kiện cân bằng lực của phần phá hoại tính số lƣợng côt treo cần thiết:
Trong đó: P : tải tập trung do dầm phụ truyền vào n = 2 : số nhánh đai a sw = 50.27(mm 2 ) diện tớch tiết diện một nhỏnh đai ỉ8 ỉ8a50
Hình 5-4 Bố trí cốt thép treo.
Tính toán thép cho cột
Tính toán thép dọc cho cột
Bảng 5-16 Tính thép cho cột trục 2 và trục A
Story Column Load P My Mx C x
The data presents a series of measurements across various stories labeled C1 and C2, indicating significant variations in values such as ASC, cm2, and μ% Notably, STORY1 C1 COMB1 shows the most considerable negative ASC of -8733.2, while STORY18 C2 COMB11 MAX records a more positive μ% of 50.994 The values consistently reflect a trend of increasing negative ASC as the story numbers decrease, with STORY18 C1 COMB1 at -311.57 being the least negative Additionally, the cm2 measurements range from 3 to 360, with STORY5 C1 COMB1 having the highest value of 28.337 The data suggests a correlation between the story number and the ASC values, highlighting the need for further analysis of these trends in the context of their respective parameters.
The data presents a series of stories categorized under C2 and C3, showcasing various metrics such as negative values, coordinates, and other numerical parameters For instance, STORY17 C2 COMB1 has a value of -1069.21 with coordinates 42.024 and 14.672, while STORY18 C3 COMB1 shows a value of -277.32 with coordinates 58.024 and 205.845 The stories reveal a consistent pattern of decreasing values, with STORY1 C2 COMB1 at -12065.3 and TANGHAM C2 COMB1 at -12889.1, indicating a significant decline In contrast, STORY15 C3 COMB1 records a higher value of -1608.11, demonstrating variability among the stories The coordinates also vary, with some stories like STORY9 C2 COMB1 and STORY11 C3 COMB1 showing notable differences in their respective metrics Overall, this dataset highlights the intricate relationships between the stories, their values, and their geographical coordinates, which can be further analyzed for trends and insights.
The data presents a series of stories, each identified by a unique code and categorized into two groups: C3 and C4 In the C3 category, values such as STORY10 show a performance of -3953.71, with various parameters like 17.782 and 198.346, while STORY1 reaches -8497.77, indicating a downward trend The C4 category starts with STORY18 at -159.9 and progresses to STORY4 at -4461.03, reflecting a similar decreasing pattern Each story includes metrics such as speed, distance, and other numerical values, which suggest a comprehensive analysis of performance across different scenarios The consistent format and structured data points allow for easy comparison and evaluation of each story's performance metrics.
The data presents a series of performance metrics across different stories and configurations STORY3 C4 COMB9 shows a value of -4788.59, while STORY2 C4 COMB9 records -5114.98, and STORY1 C4 COMB9 has -5439.75 In the TANGHAM C4 COMB11 MIN, the value drops to -5568.9 For the C16 COMB1 configurations, STORY18 starts at -362.42, with STORY17 at -1073.16, and STORY16 at -1712.36 The values continue to decline through STORY15 (-2340.66) and STORY14 (-2958.11), reaching -3587.56 in STORY13 The trend continues with STORY12 at -4228.12 and STORY11 at -4875.53, culminating in STORY1 C16 COMB1 at -12087.4 The TANGHAM C16 COMB1 configuration records -12910.8, indicating a significant range of performance across the various stories and configurations analyzed.
Tính toán cốt thép đai cho cột
Trong các nút khung, cần sử dụng đai kín cho cả dầm và cột Theo TCXD 198 – 1997, đường kính cốt đai không được vượt quá 1/4 đường kính cốt dọc và phải tối thiểu là 8mm Đai phải được bố trí liên tục qua nút khung với mật độ giống như khu vực nút khung.
- Chọn cốt đai trong cột thỏa: max
Trong vùng nút khung từ điểm cách mép trên đến điểm cách mép dưới của dầm, cần bố trí cốt đai dày hơn với khoảng cách không vượt quá 6 lần đường kính cốt thép dọc và không lớn hơn 100 mm Điều này áp dụng khi khoảng cách Ln (L n ≥ chiều cao tiết diện cột và ≥ 1/6 chiều cao thông thủy của tầng, đồng thời 450 mm ≥).
- Bố trí cốt đai cho cột thỏa: dai tt dai max dai ctao ctao doc
- Trong khoảng cỏch nối cột là 40ỉ, cốt đai trong đoạn nối U ctạo nhƣ sau: ctao doc ctao côt
Vậy bố trớ ỉ12a100 cho vựng nỳt khung và vựng nối cốt thộp cột, ỉ12a200 cho cỏc vùng còn lại.
Tính toán thép cho vách
Tính toán cốt thép dọc:
Phương pháp giả thiết vùng biên chịu mô men:
Phương pháp này cho rằng cốt thép ở hai đầu tường được thiết kế để chịu toàn bộ mô men, trong khi lực dọc trục được giả định phân bố đều trên toàn bộ chiều dài vách.
Các giả thiết cơ bản:
Ứng lực kéo do cốt thép chịu
Ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu
Bước đầu tiên là giả định chiều dài B của vùng biên chịu mô men Cần xem xét vách chịu lực dọc trục N và mô men uốn trong mặt phẳng Mx, trong đó mô men Mx được coi như một cặp ngẫu lực tác động tại hai vùng biên của tường.
Hình 5.7 Mặt đứng và mặt cắt vách
Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên: x l,r b l r
A (L - 0.5B - 0.5B ) Trong đó: Ab : diện tích của vùng biên
A : diện tích mặt cắt vách
Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén
Tính toán cốt thép chịu nén: b b s sc
N : Lực nén do tải trọng tính toán gây ra
R b : Cường độ tính toán về nén của bê tông
Rsc : Cường độ tính toán về nén của cốt thép
As : Diện tích toàn bộ cốt thép dọc
A b : Diện tích tiết diện bê tông
r bỏ qua uốn dọc, lấy = 1
Khi 28 < < 120 có thể xác định theo công thức thực nghiệm: φ = 1.028- 0.0000288λ - 0.0016λ 2
Tính toán cốt thép chịu kéo:
Bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông, chúng ta chỉ cần xem xét khả năng chịu kéo của cốt thép Để tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm, ta áp dụng công thức: s s.
N – Nội lực kéo do tải trọng tính toán gây ra
A s – Diện tích toàn bộ cốt thép dọc
Rs – Cường độ tính toán về kéo của cốt thép
Để đảm bảo hàm lượng cốt thép đạt yêu cầu, cần kiểm tra và nếu không thoả mãn, hãy tăng kích thước vùng biên B và tính toán lại từ bước 1 Chiều dài tối đa của vùng biên B không được vượt quá L/2; nếu vượt quá giá trị này, cần điều chỉnh bằng cách tăng bề dày vách.
Với cấu kiện chịu kéo nén đúng tâm thì 0.4 3%
Bước 5: Kiểm tra tường giữa hai vùng biên giống như đối với cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đạt đủ khả năng chịu lực, cốt thép chịu nén trong vùng này sẽ được bố trí theo cấu tạo.
Bảng 5-17 Tính thép vùng biên cho vách P1 và P2
= As right (cm²) Μ left μ right
Ghi chú bố trí As chọn μ chọn ( %)
The data showcases various performance metrics across multiple stories, highlighting significant trends in both maximum and minimum values For instance, STORY17 P1 indicates a maximum of -856.45 and a minimum of 566.17, while STORY16 P1 shows a maximum of -1481.12 and a minimum of 25.07 The consistent decline in minimum values across the stories, such as STORY15 P1 at -2715.29 and STORY1 P1 at -12006.1, reflects a downward trend in performance Conversely, STORY17 P2 demonstrates a positive minimum of 566.17, contrasting with the negative values in P1 The data also includes various parameters like Keo and Nen, along with specific numerical values that contribute to the overall analysis of performance metrics This comprehensive overview underscores the necessity for ongoing evaluation and adjustment in strategies to enhance outcomes.
The data for STORY14 to STORY1 presents a series of performance metrics under the P2 COMB11 configuration, showcasing varying max and min values STORY14 indicates a maximum of 501.83 and a minimum of -797.14, while STORY13 follows with a max of 539.84 The trend continues as STORY12 records a max of 573.1, and STORY11 achieves 602.27 Notably, STORY10 reaches a maximum of 628.95, and STORY9 has a max of 651.1, demonstrating consistent improvements Conversely, the minimum values start at -1935.22 for STORY8, decreasing to -2605.17 in STORY1 Each entry maintains a steady ratio of 3.6 across multiple parameters, highlighting the performance stability throughout the dataset The analysis reveals a comprehensive overview of the performance metrics, essential for understanding the trends and variations in this data series.
Bảng 5-18 Tính thép vùng biên cho vách lõi thang máy P5 và P6
= As right (cm²) Μ left μ right
Ghi chú bố trí As chọn μ chọn ( %)
STORY19 P5 COMB11 MIN 8.34 -52.92 -80.59 50.92742 -46.75742 3 220 30 55 1.47 0.11 Keo 8 ỉ 14 12.32 0.75 STORY18 P5 COMB11 MAX -59.44 -68.78 -97.3 73.8297 -44.1097 3.6 220 30 55 1.45 0.11 Keo 8 ỉ 14 12.32 0.75 STORY17 P5 COMB11 MAX -225.43 -53.97 -117.34 127.4727 -14.75765 3.6 220 30 55 0.75 0.06 Keo 8 ỉ 14 12.32 0.75 STORY16 P5 COMB11 MIN -993.67 -55.95 -160.93 345.9508 150.88417 3.6 220 30 55 -45.52 -3.37 Nen 8 ỉ 14 12.32 0.75 STORY15 P5 COMB11 MIN -1266.23 -53.94 -155.49 410.7939 222.32114 3.6 220 30 55 -43.71 -3.24 Nen 8 ỉ 14 12.32 0.75
The data showcases a series of stories labeled from STORY1 to STORY19, each containing various numerical values representing different parameters such as performance metrics and combinations Notably, STORY1 and STORY2 exhibit significant negative values, indicating a decline in performance, while STORY19 shows a much smaller negative value, suggesting a relatively better outcome The stories within the P5 and P6 categories highlight combinations and metrics that consistently feature values related to performance, with variations in the parameters across each story The consistent use of metrics such as "Nen" and the structured format throughout the data emphasizes the analytical approach taken to evaluate these stories Overall, the dataset reflects a comprehensive analysis of performance trends across multiple stories, providing insights into the underlying patterns and metrics.
STORY4 P6 COMB1 -8735.75 17.84 39.3 1946.37 1936.18 3.6 450 30 100 -61.72 -2.06 Nen 18 ỉ 14 27.71 0.92 STORY3 P6 COMB8 -9102.83 10.93 212.35 2025.97 2019.73 3.6 450 30 100 -57.5 -1.92 Nen 18 ỉ 14 27.71 0.92 STORY2 P6 COMB11 MAX -8814.44 8.48 1041.79 1961.19 1956.34 3.6 450 30 100 -51.82 -1.73 Nen 18 ỉ 14 27.71 0.92 STORY1 P6 COMB11 MAX -9220.65 0.15 2272.55 2049.08 2048.99 3.6 450 30 100 -37.47 -1.25 Nen 18 ỉ 14 27.71 0.92
Bảng 5-19 Tính thép vùng giữa cho vách P1 và P2
(cm²) Bố trí As chọn Μ chọn
The data presents a series of performance metrics across various stories and configurations, highlighting significant trends In the first set (STORY1 to STORY3), negative values indicate a decline in performance, with STORY1 recording the lowest at -12006.1 Conversely, the second set (STORY4 to STORY12) reveals a gradual decrease in negative performance, with STORY12 showing -302.01, suggesting an improvement In the third set (STORY13 to STORY15), the maximum values fluctuate, with STORY15 at -52.61, indicating mixed results The final segment (STORY16 to STORY17) displays a shift towards positive performance, with STORY17 achieving 566.17, marking a notable recovery Overall, the analysis underscores a transition from negative to positive performance metrics across the stories, emphasizing the importance of monitoring these changes for strategic decision-making.
Bảng 5-20 Tính thép vùng giữa cho vách lõi thang P5 và P6
(cm²) Bố trí As chọn Μ chọn
The analysis of various stories reveals significant data points across multiple combinations and parameters For instance, STORY19 P5 COMB11 MIN shows values of -52.92 and 4.17, while STORY18 P5 COMB11 MAX indicates a maximum of -59.44 with a notable 29.72 The most extreme values are found in STORY16 P5 COMB11 MIN, which records -993.67, and STORY15 P5 COMB11 MIN at -1266.23 In contrast, STORY13 P5 COMB9 demonstrates a positive trend with values of 138.27 and 897.755 The overall trend shows a gradual increase in negative values as we progress through the stories, with STORY1 P5 COMB11 MIN reaching -5388.24 Additionally, TANGHAM P5 COMB10 MIN highlights a substantial decrease at -5484.28, indicating significant variance in the data Finally, STORY19 P6 COMB1 presents a different set of parameters with values of 104.94 and 148.456, suggesting diversity in outcomes across the combinations analyzed.
The data presents a series of stories labeled from STORY1 to STORY18, each detailing various metrics including minimum and maximum values, along with other parameters Notably, STORY1 shows a maximum value of -9220.65 with significant positive metrics in the following columns, while STORY18 records a minimum of -605.86 Each story consistently lists parameters such as "Cautao" and a set of numerical values indicating performance metrics The trends reveal a gradual decrease in values across the stories, culminating in STORY18 The dataset maintains a consistent structure, making it easy to analyze the performance across different stories.
Số liệu địa chất công trình
Bảng 6.1 Số liêu địa chất công trình
Lực dính đơn vị C (kN/m 2 )
1 16.6 bùn sét, xám xanh đen trạng thái chảy
Sét xám trăng, nâu vàng trạng thái dẻo cứng
Sét xám xanh đen trạng thái dẻo cứng
Sét nâu đốm xám trắng trạng thái cứng
Vật liệu sử dụng
Sử dụng bê tông cấp độ bền B30:
Cường độ chịu nén: Rb = 17 (MPa)
Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.2 (MPa)
Module đàn hồi: Eb = 32.510 3 (MPa)
Cốt thộp loại AI ( đối với cốt thộp cú ỉ 10):
Cường độ chịu nén : Rsc = 225 (MPa)
Cường độ chịu kéo : Rs = 225 (MPa)
Cường đội tính toán cốt ngang : Rsw = 175 (MPa)
Cốt thộp loại AIII ( đối với cốt thộp cú ỉ > 10):
Cường độ chịu nén : Rsc = 365 (MPa)
Cường độ chịu kéo : Rs = 365 (MPa)
Module đàn hồi: Es = 2010 4 (MPa)
Chọn kích thước và chiều dài cọc
Mực nước ngầm ở độ sâu -3.5(m) tính từ mặt đất tự nhiện
Chọn sơ bộ chiều cao của đài cọc hđ = 1.5 (m)
Chọn mặt trên của đài móng chính là cao độ của đáy sàn tầng hầm vậy cao độ của đáy đài là: h m (4.15 1.5) 5.65(m)
Đỉnh cọc nằm ở cao trình -4.85(m)
Mũi cọc nằm ở cao trình -54.85(m) (so với mặt đất tự nhiên)
Chiều dài đầu cọc đập vỡ 0.6(m) và 0.2(m) ngàm vào đài móng
Diện tích tiết diện cọc : A c D 2 0.8 2 0.5027 m 2
Cốt thộp trong cọc : chọn 18ỉ18 cú diện tớch A s = 4580.44(mm 2 )
Tính toán sức chịu tải của cọc
Tính sức chịu tải theo vật liệu
: hệ số kể đến việc đổ bê tông trong khoảng không gian chật hẹp
: hệ số kể đến phương pháp thi công (khoa và đổ bê tông trong dung dịch bentonite)
Rb : cường độ chịu nén của bê tông làm cọc , Rb = 17 (MPa)
Ap : diện tích tiết diệng ngang của bê tông thân cọc: A p D 2 0.8 2 0.503 m 2
Rsc : cường độ chịu nén của thép dọc trong cọc
As : tổng diện tích cốt thép trong cọc As = 4580.44(mm 2 )
Tính sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Theo TCVN 10304-2014 ta có sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:
c 1 : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất
cq 0.9: hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc (đổ bê tông dưới nước)
cf 0.6 : cọc khoan nhồi đổ trong dung dịch Bentonite
qp = 3900(kPa) cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (bảng 7 TCVN 10304 –
2014 với zmũi = 54.85(m) > 40 (m) và mũi cọc cắm vào lớp đất cát pha có IL = 0.12)
Ap : diện tích tiết diện ngang của cọc: A p D 2 0.8 2 0.503 m 2
u : chu vi tiết diện ngang thân cọc: uπD π 0.8 2.513(m)
li : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i
f i : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (tra bảng 3
TCVN 10304 – 2014 dựa vào trạng thái đất và độ sâu trung bình lớp đất phân tố)
Bảng 6.2 Cường độ sức kháng ma sát của lớp đất thứ i trên thân cọc lớp đất lớp phân tố chiều sâu trung bình li (m) cf I L f i
1 (bùn xét xám xanh đen)
2 (sét xám trắng nâu vàng)
4 (sét nâu đốm xám trắng)
Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
Sức chịu tải cực hạn của cọc: c,u 2 p p i i
Sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc được ký hiệu là f i, trong khi cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được ký hiệu là qp Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i được ký hiệu là li.
Ap : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc A p D 2 0.503 m 2
4 u : chu vi tiết diện ngang thân cọc: uπD π 0.8 2.513 (m)
- Tính cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc:
Mũi cọc nằm trong lớp đất sét, trạng thái dẻo qp = 6cu
Trong đó: cu : là lực dính không thoát nước của lớp đất dưới mũi cọc cu = 6.25Nci = 6.2522 = 137.5 (kN/m 2 )
Bảng 6.3 Sức kháng ma sát của lớp đất thứ i trên thân cọc
Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên thủng tiêu chuẩn SPT
Theo công thức của viện kiến trúc Nhật Bản (1988): c,u3 p p ci ci si si
Trong bài viết này, các thông số quan trọng liên quan đến cọc được đề cập bao gồm: fsi, là cường độ sức kháng của lớp đất rời thứ i trên thân cọc; fci, là cường độ sức kháng của lớp đất dính thứ i trên thân cọc; q p, là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc; lci, là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i; và lsi, là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i.
A p : Diện tích tiết diện ngang mũi cọc A p D 2 0.503 m 2
4 u : chu vi tiết diện ngang thân cọc: uπD π 0.8 2.513(m)
Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc:
Mũi cọc nằm trong lớp đất sét, trạng thái dẻo q p = 6c u
Trong đó: cu : là lực dính không thoát nước của lớp đất dưới mũi cọc c u = 6.25N ci = 6.2522 = 137.5 (kN/m 2 )
Sức chịu tải ma sát của cọc:
Bảng 6.4 Sức kháng ma sát của lớp đất thứ i trên thân cọc
Tổng 3203.59 c,u3 p p ci ci si si
Sức chịu tải cho phép của cọc
Rck = min(Rc,u1; Rc,u2; Rc,u3)
= min(6302.75(kN) ; 6180.05(kN); 8465.59(kN)) = 6180.05(kN) Rck = 6180.05(kN) < Qvl = 6437.52(kN)
Sức chịu tải thiết kế của cọc
Trong đó: 0 : hệ số điều kiện làm việc, 0 1.15(trong móng có nhiều cọc)
n : hệ số tầm quan trọng của công trình, n 1.15 (công trình cấp II)
k : hệ số tin cậy theo đất nền, k 1.75
Thiết kế móng
Thiết kế móng M1
kiểm tra khả năng chịu tải của cọc
Hình 6.2 Mặt bằng tọa độ cọc móng M1
- Kích thước đài móng: Lđ Bđ Hđ = 3.4m 3.4m 1.5m
- Trọng lƣợng của đài móng:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 3.4 3.4 1.5 25 433.5 kN
- Tải trọng do tầng Base truyền vào móng M1
+ Tải trọng của sàn tầng Base truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục 1 truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục A truyền vào:
- Dời lực về tâm hình học đáy đài:
- Tính Pmax, Pmin: d xd yd max min 2 max 2 max coc i i
Trong đó: Nđ : tải trọng thẳng đứng truyền xuống móng n cọc : số cọc trong đài
Mxđ, Myđ : lần lƣợt là mô men quay quanh trục x và trục y yi, xi : tọa độ tim cọc theo phương x và phương y ta có: x i 2 3.24(m ) ; 2 y i 2 3.24(m ) ; x 2 max 0.9(m) ; y max 0.9(m)
Bảng 6.7 Phản lực đầu cọc P max , P min của móng M1
Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ W đài N đ M xđ M y đ P max P min
BASE 18 COMB1 58.99 21.45 9241.30 -27.6 74.954 -0.032 433.50 10034.63 59.78 163.44 2570.66 2446.65 BASE 18 COMB2 25.99 16.05 8197.35 -24.017 -6.403 -0.215 433.50 8990.68 48.09 45.39 2273.64 2221.70 BASE 18 COMB3 75.06 17.83 8275.65 -19.693 134.767 0.155 433.50 9068.98 46.44 247.36 2348.85 2185.63 BASE 18 COMB4 50.35 -11.12 8171.89 68.529 63.956 -0.03 433.50 8965.22 85.21 139.48 2303.72 2178.89 BASE 18 COMB5 50.71 45 8301.12 -112.24 64.408 -0.031 433.50 9094.45 179.74 140.47 2362.56 2184.66 BASE 18 COMB6 36.06 20.2 9105.59 -28.971 10.35 -0.198 433.50 9898.92 59.27 64.44 2509.09 2440.36 BASE 18 COMB7 80.22 21.8 9176.06 -25.079 137.404 0.135 433.50 9969.39 57.78 257.73 2579.99 2404.70 BASE 18 COMB8 57.98 -4.25 9082.67 54.32 73.673 -0.031 433.50 9876.00 60.70 160.64 2530.48 2407.52 BASE 18 COMB9 58.3 46.25 9198.98 -108.37 74.081 -0.032 433.50 9992.31 177.75 161.53 2592.32 2403.83 BASE 18 COMB10 MAX 99.21 65.23 8699.90 112.255 199.958 2.274 433.50 9493.23 210.10 348.77 2528.55 2218.06 BASE 18 COMB10 MIN 6.92 -28.65 8375.99 -159.41 -65.13 -2.335 433.50 9169.32 202.39 75.51 2369.52 2215.14 BASE 18 COMB11 MAX 67.26 87.48 8735.47 196.26 107.598 0.667 433.50 9528.80 327.48 208.49 2531.08 2233.32 BASE 18 COMB11 MIN 38.87 -50.9 8340.41 -243.42 27.229 -0.728 433.50 9133.74 319.77 85.53 2396.02 2170.85 max tk min
Cọc đủ khả năng chịu tải
Tổ hợp cho giá trị P max là COMB9, vậy ta lấy nội lực của tổ hợp COMB9 để thiết kế móng
Story Point Load FX FY FZ MX MY
Kiểm tra điều kiện cọc làm việc nhóm
Điều kiện kiểm tra: N tt W .n.P tk
Trong đó: n : số cọc trong đài móng
: hệ số xét ảnh hưởng của nhóm n1 = 2 : số hàng cọc trong nhóm n2 = 2 : số cọc trong một hàng d = 800 mm : đường kính cọc s : khoảng cách hai cọc tính từ tim
tt dai Base tk tt dai Base tk
Thỏa điều kiện cọc làm việc nhóm.
Kiểm tra xuyên thủng
6.7.3.1 Kiểm tra xuyên thủng do cột
Theo TCVN 5574 – 2012 kiểm tra điều kiện: P cx P xt N tt
Hình 6.3 Sơ đồ tính xuyên thủng do cột móng M1
Ta có: Pcx = 22454.20 (kN) > N tt = FZ +WBase= 9198.98+359.826 = 9558.806 (kN)
Đài ko bị chọc thủng bởi cột.
Kiểm tra khả năng chịu tải dưới đái móng khối quy ước
Điều kiện kiểm tra: tc max tc min tc tb
Hình 6.4 Mặt cắt khối móng quy ƣớc
- Kích thước đáy móng khối quy ước:
Vậy kích thước móng khối qui ước là : Bm x Lm = 7.01(m) x 7.01(m)
Trong đó: Bđ, Lđ : chiều rộng và dài của đài móng
L lv : chiều dài làm việc của cọc
- Trọng lƣợng của móng khối qui ƣớc:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 3.4 3.4 1.5 25 433.5 kN
Wmkqƣ = Wđài + Wcọc + Wđất = 433.5 + 618.27 + 28051.39 = 29103.16 (kN)
- Dời lực về tâm hình học đáy khối móng quy ƣớc:
- Cường độ của đấy nền dưới đáy móng khối qui ước (theoTCVN 9362 – 2012):
Trong đó: b = Bm = 7.01(m) cII= 56.2(kN/m 2 ) : lực dính của lớp đất h = 54.85(m) : cao trình mũi cọc h 0 = 4(m) : cao trình đáy tầng hầm
: dung trọng của đất dưới đáy móng i i
Theo bảng 15, TCVN 9362 – 2012, giá trị m1 được xác định là 1.2, trong đó đất dưới mũi cọc có chất nhét với chỉ số I L = 0.12, nhỏ hơn 0.5 Giá trị m2 được tính là 1.1, dựa trên tỷ số chiều dài chia cho chiều cao công trình là L/H = 43/64.8 = 0.66 Hệ số k tc được xác định là 1, dựa vào kết quả thí nghiệm trực tiếp các mẫu đất.
Tra bảng 14, TCVN 9362 – 2012 ta có :
II II II II 0 tc
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc max 2 2 2 2 m m m m m m
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc min 2 2 2 2 m m m m m m
Ta có tc 2 2 max tc 2 min tc 2 2 tb
Thỏa điều kiện ổn định nền.
Kiểm tra lún cho khối móng quy ước
Điều kiện kiểm tra: bt gl gh
Ứng suất bản thân tại đáy móng khối qui ƣớc: bt ' ' ' '
Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ƣớc:
Ứng suất gây lún tại lớp phân tố: gl gl
k (k 0i : hệ số phân bố ứng suất, tra bảng, nội suy theo z i /b và L/b) Ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố: bt bt
P1 : ứng suất tại tâm lớp phân tố
P2 : tổng ứng suất tại tâm lớp phân tố bt bt
P P 0.5 e1: hệ số rỗng ứng với P1 e2 : hệ số rỗng ứng với P2
Bảng 6.8 Quan hệ e-P của lớp đât dưới mũi cọc
(kN/m2) 0 100 200 400 800 e 0.52 0.481 0.464 0.433 0.427 Độ dày mỗi lớp thỏa h i 0.4B m = 0.47.01= 2.804 (m)
Chọn h i = 2.8 (m) Độ lún theo TCVN 9362 – 2012: i 1i 2i i
Moldun biến dạng trung bình:
Vị trí ngừng tính lún có bt 5 gl vì E tb = 6106 (kN/m 2 ) > 5000 (kN/m 2 )
Hình 6.4 Ứng xuất dưới móng M1 Bảng 6.9 Ứng xuất và độ lún móng M1 lớp Phân tố Điểm Z(m) Z/b k0 σ bt =∑γi*hi σ gl =k0*p p1i p2i e1i e2i s(m)
Thỏa điều kiện kiểm tra.
Tính thép cho đài móng
- Dời lực về tâm hình học đáy đài:
- Phản lực đầu cọc: xd yd i 2 i 2 i coc i i
Trong đó: N : tải trọng thẳng đứng truyền xuống móng n cọc : số cọc trong đài
Mxđ, Myđ : lần lƣợt là mô men quay quanh trục x và trục y yi, xi : tọa độ tin cọc theo phương x và phương y
Bảng 6.10 Phản lực đầu cọc móng M1 cọc N
6.7.6.1 Tính thép theo phương cạnh L
Hình 6.6 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh L đài móng M1
Chọn thộp ỉ20 cú as = 3.142 (cm 2 )
Khoảng cách cốt thép: @ B 2 50 3400 2 50 194.1 mm n 1 18 1
Vậy thộp theo phương cạnh L là: ỉ20@190
6.7.6.2 Tính thép theo phương cạnh B h0 hd
Hình 6.7 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh B đài móng M1
Chọn thộp ỉ20 cú as = 3.142 (cm 2 )
Khoảng cách cốt thép: @ L 2 50 3400 2 50 175 mm n 1 19 1
Vậy thộp theo phương cạnh B là: ỉ20@170.
Thiết kế cọc M2
kiểm tra khả năng chịu tải của cọc
Điều kiện kiểm tra: max tk min
Hình 6.9 Mặt bằng tọa độ cọc móng M2
- Kích thước đài móng: Lđ Bđ Hđ = 4.2m 4.2m 1.5m
- Trọng lƣợng của đài móng:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 4.2 4.2 1.5 25 661.5 kN
- Tải trọng do tầng Base truyền vào móng M1
+ Tải trọng của sàn tầng Base truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục 2 truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục A truyền vào:
- Dời lực về tâm hình học đáy đài:
- Tính Pmax, Pmin: d xd yd max min 2 max 2 max coc i i
Trong đó: Nđ : tải trọng thẳng đứng truyền xuống móng n cọc : số cọc trong đài
Mxđ, Myđ : lần lƣợt là mô men quay quanh trục x và trục y yi, xi : tọa độ tim cọc theo phương x và phương y ta có: x i 2 6.76(m ) ; 2 y 2 i 6.76(m ) ; x 2 max 1.3(m) ; y max 1.3(m)
Bảng 6.11 Phản lực đầu cọc P max , P min của móng M2
Story Point Load FX FY FZ MX MY MZ W đài N đ M xđ M y đ P max P min
BASE 20 COMB3 26.13 41.7 11317.34 -50.71 72.397 0.155 661.50 12448.22 113.26 111.59 2532.88 2446.40 BASE 20 COMB4 -2 11 11229.37 40.931 -2.76 -0.03 661.50 12360.25 57.43 5.76 2484.20 2459.90 BASE 20 COMB5 -1.89 70.4 11395.41 -143.96 -2.63 -0.031 661.50 12526.29 249.56 5.47 2554.30 2456.22 BASE 20 COMB6 -27.66 48.78 12727.96 -63.573 -70.862 -0.198 661.50 13858.84 136.74 112.35 2819.67 2723.87 BASE 20 COMB7 22.87 50.57 12736.86 -62.131 64.303 0.135 661.50 13867.74 137.99 98.61 2819.05 2728.05 BASE 20 COMB8 -2.45 22.95 12657.69 20.347 -3.338 -0.031 661.50 13788.57 54.77 7.01 2769.60 2745.83 BASE 20 COMB9 -2.35 76.41 12807.13 -146.05 -3.221 -0.032 661.50 13938.01 260.67 6.75 2839.03 2736.18 BASE 20 COMB10 MAX 50.44 82.62 11887.39 55.312 137.803 2.274 661.50 13018.27 179.24 213.46 2679.17 2528.13 BASE 20 COMB10 MIN -54.63 4.76 11684.07 -165.9 -143.58 -2.335 661.50 12814.95 173.04 225.53 2639.64 2486.34 BASE 20 COMB11 MAX 13.76 113.8 12008.59 161.123 39.43 0.667 661.50 13139.47 331.82 60.07 2703.26 2552.53 BASE 20 COMB11 MIN -17.96 -26.42 11562.87 -271.71 -45.209 -0.728 661.50 12693.75 311.34 72.15 2612.50 2465.00 max tk min
Cọc đủ khả năng chịu tải.
Tổ hợp cho giá trị P max là COMB9, vậy ta lấy nội lực của tổ hợp COMB9 để thiết kế móng
Story Point Load FX FY FZ MX MY
Kiểm tra điều kiện cọc làm việc nhóm
Điều kiện kiểm tra: N tt W .n.P tk
Trong đó: n : số cọc trong đài móng
: hệ số xét ảnh hưởng của nhóm n1 = 3 : số hàng cọc trong nhóm n2 = 2 : số cọc trong một hàng d = 800 mm : đường kính cọc s : khoảng cách hai cọc tính từ tim
tt dai Base tk tt dai Base tk
Thỏa điều kiện cọc làm việc nhóm
Kiểm tra xuyên thủng
6.8.3.1 Kiểm tra xuyên thủng do cột
Theo TCVN 5574 – 2012 kiểm tra điều kiện: P cx P xt N tt
Hình 6.10 Sơ đồ tính xuyên thủng do cột móng M2
Ta có: Pcx = 20415.35 (kN) > N tt = FZ +WBase= 12807.13+469.38 = 13276.51 (kN)
Đài ko bị chọc thủng bởi cột.
Kiểm tra khả năng chịu tải dưới đái móng khối quy ước
Hình 6.11 Mặt cắt khối móng quy ƣớc
- Kích thước đáy móng khối quy ước:
Vậy kích thước móng khối qui ước là : Bm x Lm = 7.74(m) x 7.74(m)
Trong đó: Bđ, Lđ : chiều rộng và dài của đài móng
L lv : chiều dài làm việc của cọc
- Trọng lƣợng của móng khối qui ƣớc:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 4.2 4.2 1.5 25 661.5 kN
Wmkqƣ = Wđài + Wcọc + Wđất = 661.5 + 618.27 + 34100.28 = 35380.05 (kN)
- Dời lực về tâm hình học đáy khối móng quy ƣớc:
- Cường độ của đấy nền dưới đáy móng khối qui ước (theoTCVN 9362 – 2012):
Trong đó: b = Bm = 7.74(m) cII= 56.2(kN/m 2 ) : lực dính của lớp đất h = 54.85(m) : cao trình mũi cọc h 0 = 4(m) : cao trình đáy tầng hầm
: dung trọng của đất dưới đáy móng i i
Theo bảng 15, TCVN 9362 – 2012, các thông số xác định như sau: m1 = 1.2 (đất dưới mũi cọc có chỉ số IL = 0.12, nhỏ hơn 0.5), m2 = 1.1 (tỉ số chiều dài trên chiều cao công trình L/H = 43/64.8 = 0.66), và k tc = 1 (dựa vào kết quả thí nghiệm trực tiếp các mẫu đất).
Tra bảng 14, TCVN 9362 – 2012 ta có :
II II II II 0 tc
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc max 2 2 2 2 m m m m m m
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc min 2 2 2 2 m m m m m m
Ta có tc 2 2 max tc 2 min tc 2 2 tb
Thỏa điều kiện ổn định nền.
Kiểm tra lún cho khối móng quy ước
Điều kiện kiểm tra: bt gl gh
Ứng suất bản thân tại đáy móng khối qui ƣớc: bt ' ' ' '
Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ƣớc:
Ứng suất gây lún tại lớp phân tố: gl gl
k (k 0i : hệ số phân bố ứng suất, tra bảng, nội suy theo z i /b và L/b) Ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố: bt bt
P1 : ứng suất tại tâm lớp phân tố
P2 : tổng ứng suất tại tâm lớp phân tố bt bt
P P 0.5 e1: hệ số rỗng ứng với P1 e2 : hệ số rỗng ứng với P2
Bảng 6.12 Quan hệ e-P của lớp đât dưới mũi cọc
(kN/m2) 0 100 200 400 800 e 0.52 0.481 0.464 0.433 0.427 Độ dày mỗi lớp thỏa h i 0.4B m = 0.47.74= 3.096 (m)
Chọn h i = 3 (m) Độ lún theo TCVN 9362 – 2012: i 1i 2i i
Moldun biến dạng trung bình:
Vị trí ngừng tính lún có bt 5 gl vì E tb = 6106 (kN/m 2 ) > 5000 (kN/m 2 )
Hình 6.12 Ứng xuất dưới móng M2
Bảng 6.13 Ứng xuất và độ lún móng M2 lớp Phân tố Điểm Z(m) Z/b k0 σ bt =∑γi*hi σ gl =k0*p p1i p2i e1i e2i s(m)
Thỏa điều kiện kiểm tra.
Tính thép cho đài móng
- Dời lực về tâm hình học đáy đài:
- Phản lực đầu cọc: xd yd i 2 i 2 i coc i i
Trong đó: N : tải trọng thẳng đứng truyền xuống móng
102 n cọc : số cọc trong đài
Mxđ, Myđ : lần lƣợt là mô men quay quanh trục x và trục y yi, xi : tọa độ tin cọc theo phương x và phương y
Bảng 6.14 Phản lực đầu cọc móng M2 cọc N
6.8.6.1 Tính thép theo phương cạnh L
Hình 6.14 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh L đài móng M2
Khoảng cách cốt thép: @ B 2 50 4200 2 50 120.6 mm n 1 18 1
Vậy thộp theo phương cạnh L là: ỉ20@120
6.8.6.2 Tính thép theo phương cạnh B
Hình 6.15 Sơ đồ tính thép theo phương cạnh B đài móng M2
Khoảng cách cốt thép: @ L 2 50 4200 2 50 113.8 mm n 1 37 1
Vậy thộp theo phương cạnh B là: ỉ20@110.
Thiết kế cọc M3
Kiểm tra điều kiện làm việc nhóm của cọc
Điều kiện kiểm tra: N tt W .n.P tk
Trong đó: n : số cọc trong đài móng
: hệ số xét ảnh hưởng của nhóm n1 = 4 : số hàng cọc trong nhóm n2 = 7 : số cọc trong một hàng d = 800 mm : đường kính cọc s : khoảng cách hai cọc tính từ tim
- Trọng lƣợng của đài móng:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 12.4 7 1.5 25 3255 kN
- Tải trọng do tầng Base truyền vào móng lỗi thang
+ Tải trọng của sàn tầng Base truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục C,B truyền vào:
+ Tải trọng do dầm trục 6,7,8, truyền vào:
tt dai Base tk tt dai Base tk
Thỏa điều kiện cọc làm việc nhóm.
Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc
Điều kiện kiểm tra: max tk min
Tính độ lún của cọc đơn tính theo 7.4.2, TCVN 10304 – 2014:
N : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc, tính bằng MN
G1 : Mô đun trƣợt đƣợc lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều dài cọc
Với: E01 : Mô đun biến dạng trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều dài cọc
0.3 : Hệ số poatxong của đất
: Hệ số xác định theo công thức:
- ' : Hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối ( EA ), được tính bằng công thức:
+ k : Hệ số xác định theo công thức: k2.82 3.78 2.18 2 1.882
+ G 2 : Mô đun trượt của lớp đất dưới mũi cọc
+ E3 = 6106 (kN/m 2 ) : Mô đun biến dạng của lớp đất dưới mũi cọc
- ' : Hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối ( EA ) đối với nền đồng nhất có đặc trƣng G1 và 1
- : Độ cứng tương đối của cọc
EA : Độ cứng thân cọc chịu nén, tính bằng MN
Tính độ cứng K của lò xo:
Phản lực đầu cọc từ phần mềm SAFE:
Hình 6.17.Phản lực đầu cọc móng lõi thang M3
Phản lực đầu cọc: max tk min
Cọc đủ khả năng chịu tải
Tổ hợp cho giá trị P max là COMB11, vậy ta lấy nội lực của tổ hợp COMB11 để thiết kế móng
Kiểm tra xuyên thủng
Theo TCVN 5574 – 2012 kiểm xuyên thủng theo điều kiện hạn chế: tt cx xt
Hình 6.18 Sơ đồ tính xuyên thủng do vách móng lỗi thang M3
Ta có: P cx = 122427.28 (kN) > N tt = F Z + W Base = 61868.07 + 2652.8 = 64520.87 (kN)
Đài không bị chọc thủng.
Kiểm tra khả năng chịu tải dưới đáy móng khối quy ước
Hình 6.19 Mặt cắt khối móng quy ƣớc M3
- Kích thước đáy móng khối quy ước:
Vậy kích thước móng khối qui ước là : Bm x Lm = 10.61(m) x 16.01(m)
Trong đó: Bđ, Lđ : chiều rộng và dài của đài móng
L lv : chiều dài làm việc của cọc
- Trọng lƣợng của móng khối qui ƣớc:
Wđài = Bđ Lđ Hđ bt 12.4 7 1.5 25 3255 kN
Wmkqƣ = Wđài + Wcọc + Wđất = 3255 + 618.27 + 90582.04 = 94455.31 (kN)
- Dời lực về tâm hình học đáy khối móng quy ƣớc:
- Cường độ của đấy nền dưới đáy móng khối qui ước (theoTCVN 9362 – 2012):
Trong đó: b = Bm = 10.61(m) cII= 56.2(kN/m 2 ) : lực dính của lớp đất h = 54.85(m) : cao trình mũi cọc h 0 = 4(m) : cao trình đáy tầng hầm
: dung trọng của đất dưới đáy móng i i
Theo bảng 15, TCVN 9362 – 2012, giá trị m1 được xác định là 1.2, trong khi m2 là 1.1, với tỉ số chiều dài so với chiều cao công trình L/H = 43/64.8 = 0.66 Hệ số k tc được xác định là 1, dựa trên kết quả thí nghiệm trực tiếp các mẫu đất.
Tra bảng 14, TCVN 9362 – 2012 ta có :
II II II II 0 tc
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc max 2 2 2 2 m m m m m m
tc tc tc mkqu x _ mkqu y _ mkqu tc min 2 2 2 2 m m m m m m
Ta có tc 2 2 max tc 2 min tc 2 2 tb
Thỏa điều kiện ổn định nền.
Kiểm tra lún cho khối móng quy ước
Điều kiện kiểm tra: bt gl gh
Ứng suất bản thân tại đáy móng khối qui ƣớc: bt ' ' ' '
Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ƣớc:
Ứng suất gây lún tại lớp phân tố: gl gl
k (k 0i : hệ số phân bố ứng suất, tra bảng, nội suy theo z i /b và L/b) Ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố: bt bt
P1 : ứng suất tại tâm lớp phân tố
P2 : tổng ứng suất tại tâm lớp phân tố bt bt
P P 0.5 e1: hệ số rỗng ứng với P1 e2 : hệ số rỗng ứng với P2
Bảng 6.16 Quan hệ e-P của lớp đât dưới mũi cọc
(kN/m2) 0 100 200 400 800 e 0.52 0.481 0.464 0.433 0.427 Độ dày mỗi lớp thỏa h i 0.4B m = 0.410.61= 4.2 (m)
Chọn h i = 4 (m) Độ lún theo TCVN 9362 – 2012: i 1i 2i i
Moldun biến dạng trung bình:
Vị trí ngừng tính lún có bt 5 gl vì E tb = 6106 (kN/m 2 ) > 5000 (kN/m 2 )
Hình 6.20 Ứng xuất dưới móng M1 Bảng 6.17 Ứng xuất và độ lún móng M1 lớp Phân tố Điểm Z(m) Z/b k0 σ bt =∑γi*hi σ gl =k0*p p1i p2i e1i e2i s(m)
Thỏa điều kiện kiểm tra.
Tính thép cho đài móng
Hình 6.21 Biểu mô men theo phương X (từ trên xuống Mmax, Mmin) của móng M3
Bảng 6.18 Thép đài móng lỗi thang theo phương X.
Hình 6.22 Biểu mô men theo phương Y (từ trên xuống Mmax, Mmin) của móng M3
Bảng 6.19 Thép đài móng lỗi thang theo phương Y.
Chương 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng
[2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
[3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng
[4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, NXB
[5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình, NXB Xây Dựng
[6] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, Đại học Xây dựng biên soạn
[7] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất, NXB Xây Dựng
[8] Nguyễn Tiến Chương (2015), “Phân tích kết cấu nhà nhiều tầng”, NXB Xây Dựng, 178 trang
[9] Nguyễn Đình Cống (2008), “Sàn bê tông cốt thép toàn khối”, NXB Xây Dựng, 194 trang
[10] Nguyễn Đình Cống (2009), “Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1”, NXB Xây
[11] Ngô Thế Phong (2006), “Kết cấu bê tông cốt thép- Phần kết cấu nhà cửa”, NXB Khoa học và kỹ thuật, 316 trang.