KIẾN TRÚC VÀ TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH
Tổng quan về công trình
Công trình có thiết kế mặt bằng hình chữ nhật, với các mặt chính được trang bị hệ thống cửa sổ để tận dụng ánh sáng tự nhiên, xen kẽ với các tường xây Tường xây dày 200mm được sử dụng làm vách ngăn ở những khu vực tiếp giáp bên ngoài, trong khi tường dày 100mm được sử dụng làm vách ngăn giữa các phòng.
Các thông số về kích thước công trình:
- Địa điểm xây dựng: Số 9 Đinh Tiên Hoàng, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh Các mặt tiếp giáp của công trình:
Hướng Đông – Bắc (Mặt tiền công trình): giáp với đường Đinh Tiên Hoàng
Hướng Tây – Bắc (Bên hông công trình): giáp với nhà dân
Hướng Tây – Nam (Sau lưng công trình): giáp với nhà dân
Hướng Đông – Nam (Bên hông công trình): giáp với nhà dân
Phân khu chức năng
Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên:
Tầng hầm: Nơi để xe
Tầng trệt: Sảnh, văn phòng, phòng giao dịch và tiếp khách hàng
Lửng đến tầng 18: Văn phòng
Tầng mái: Hệ thống thoát nước mưa, bể nước, hệ thống chống sét.
Giải pháp đi lại
Công trình được trang bị 4 thang máy và 1 cầu thang bộ, trong đó cầu thang bộ rộng 1.3m được thiết kế để đảm bảo thoát người nhanh chóng và an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố Mỗi thang máy mới có khả năng vận chuyển 15 người với vận tốc 2.5m/s, đáp ứng nhu cầu di chuyển hiệu quả.
Nguyễn Đức Đạt 15 18149229 vụ tốt nhu cầu đi lại Cả thang bộ và thang máy cùng với phòng vệ sinh đƣợc đặt ở trung tâm tòa nhà
Sử dụng các hành lang, sảnh, hiên.
Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng, thủy văn tại tp.hcm
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa ẩm, chia làm hai mua rõ rệt: mùa mƣa và mua khô
Các yếu tố khí tƣợng:
Nhiệt độ trung bình năm: 26 o C
Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22 o C
Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 30 o C
Số giờ nắng trung bình cao
Lƣợng mƣa trung bình năm: 1000 – 1800mm/năm Độ ẩm tương đối trung bình: 78%
Hướng gió chính thay đổi theo mùa:
Mùa khô: Từ Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam
Mùa mƣa: Tây Nam và Tây
Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%
Giải pháp kỹ thuật
Công trình sử dụng điện từ hai nguồn chính: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng Hệ thống cấp điện được thiết kế an toàn, đi trong các hộp kỹ thuật và không đi qua khu vực ẩm ướt, nhằm thuận tiện cho việc sửa chữa Mỗi tầng đều được trang bị hệ thống an toàn điện đầy đủ.
1.5.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC:
Công trình sử dụng nước từ hai nguồn chính là nước ngầm và nước máy, được chứa trong bể nước ngầm Hệ thống máy bơm sẽ bơm nước lên bể nước mái bằng inox, từ đó nước được phân phối đến các tầng của công trình qua hệ thống ống dẫn chính, được lắp đặt trong các hộp gain kỹ thuật.
Nước mưa từ mái sẽ được dẫn vào lỗ thu nước và chảy vào ống thoát nước mưa Hệ thống thoát nước thải trong phòng vệ sinh được thiết kế trong các hộp gain kỹ thuật.
1.5.4 HỆ THỐNG THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG:
Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và hệ thống đèn điện, đảm bảo không gian luôn sáng sủa Các lối đi, cầu thang bộ và hầm đều được trang bị đèn điện bổ sung để tăng cường ánh sáng và an toàn cho người sử dụng.
Thông gió: Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Tầng hầm và cầu thang bộ có bố trí thêm hệ thống thông gió
1.5.5 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY: Ở mỗi tầng đều bố trí một nơi đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài 20m, bình xịt CO2…) Bể chứa nước mái, khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra mỗi phòng có lắp đặt thiết bị báo cháy tự động
Rác thải đƣợc chứa ở phòng rác, bố trí ở tầng hầm Phòng đổ rác đƣợc bố trí kín đáo, hạn chế bốc mùi gây ô nhiễm.
Vật liệu sử dụng
Vật liệu chính cho kết cấu nhà cao tầng cần có tính năng vượt trội về cường độ chịu lực, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy Đối với bê tông chịu lực, mác bê tông nên đạt tối thiểu 300 cho kết cấu bê tông thường và 350 cho kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước Thép sử dụng trong kết cấu bê tông cốt thép cần là loại thép cường độ cao (theo điều 2.1 TCXD 198:1997) Đối với công trình THE RUBY FINANCE CENTER, các thông số vật liệu được lựa chọn sẽ đảm bảo đáp ứng các tiêu chí trên.
Bê tông: Chọn cấp độ bền bê tông B30 cho sàn, dầm
Dùng làm cốt thép đai, thép sàn Dùng làm sàn, cột, vách
CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÀ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện
Hình 2.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình (tầng 2-16)
2.1.1 Chọn tiết diện bản sàn:
Do chiều dày các ô sàn tương tự nhau, ta chọn ô sàn lớn nhất để tính toán chiều dày, từ đó áp dụng cho toàn bộ mặt bằng.
Bản sàn là bản kê 4 cạnh
Chiều dày bản sàn có thể chọn sơ bộ theo công thức sau:
D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng D = (0.8 – 1.4)
Nguyễn Đức Đạt 19 18149229 m: hệ số phụ thuộc loại bản kê 4 cạnh m = (40 – 45)
L: chiều dài cạnh ngắn bản dầm
Chọn bề dày sàn hb = 180 mm
Kích thước dầm được ước lượng theo công thức kinh nghiệm sau:
Bảng 2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính
Vị trí Nhịp (mm) hd (mm) bd (mm)
Dầm biên Tất cả các nhịp 700 300
Bảng 2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ
Vị trí Nhịp (mm) hd (mm) bd (mm)
Hình 2.2 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình
Tính toán tải trọng
Trong quá trình mô hình hóa trọng lượng các cấu kiện bê tông cốt thép (BTCT) trong phần mềm ETABS, chỉ có trọng lượng của các lớp cấu tạo và tải trọng hoạt động được nhập vào.
2.2.1.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình:
Hình 2.3 Cấu tạo các lớp của sàn Bảng 2.3 Tải các lớp cấu tạo sàn điển hình
Các lớp cấu tạo sàn
Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Tải trọng tính toán (kN/m 2 )
Bản bê tông cốt thép 180 25 4.5 1.1 4.95 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55
Tổng chiều dày lớp sàn 230
Tổng tĩnh tải hoàn thiện không kể đến
2.2.1.2 Tĩnh tải sàn vệ sinh:
Bảng 2.4 Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh
Các lớp cấu tạo sàn
Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Tải trọng tính toán (kN/m 2 )
Bản bê tông cốt thép 120 25 3 1.1 3.3
Vữa tạo độ dốc 30 18 0.54 1.3 0.702 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55
Bảng 2.5 Tải các lớp cấu tạo sàn mái
Các lớp cấu tạo sàn
Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Tải trọng tính toán (kN/m 2 )
Bản bê tông cốt thép 180 25 3 1.1 3.3
Vữa tạo độ dốc 30 18 0.54 1.3 0.702 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55
Tổng chiều dày lớp sàn 210
Tổng tĩnh tải hoàn thiện không kể đến
Tường gạch 200mm thường được xây dựng trên các dầm biên, trong khi tường 100mm chủ yếu được đặt ở những vị trí không có dầm Tải trọng của các tường này sẽ được khai báo trong phần mềm ETABS dưới dạng tải đường.
Nguyễn Đức Đạt, 23 tuổi, mã số 18149229, đã nghiên cứu tải trọng thẳng trong phòng vệ sinh Do mật độ tường dày đặc, tải trọng được quy về dạng phân bố đều trên sàn Tính toán tải trọng được thực hiện theo công thức tc tt tc t t g = = > h g = g n tan h tuong = h g - h dam.
Bảng 2.6 Tĩnh tải tường gạch
Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m²)
Hoạt tải tính toán (kN/m²)
Phần ngắn hạn Toàn phần
Mô hình tính toán bằng phần mềm SAFE
2.3.1 Khai báo vật liệu: Định nghĩa vật liệu bê tông và cốt thép theo TCVN: Bê tông B30:
Cường độ chịu nén quy đổi từ ACI theo TCVN: f'c = 22 MPa
Xác định phương pháp tính toán có kể đến nứt (Cracking analysis option)
2.3.2 Khai báo các trường hợp tải trọng:
2.3.2.1 Định nghĩa các loại tải trọng:
TLBT (Trọng lƣợng bản thân): hệ số lấy 1.1
HOANTHIEN (Tải trọng do các lớp hoàn thiện): hệ số lấy 0
TAITUONG (Tải trọng do tường gây ra): hệ số lấy 0
HT1 (Hoạt tải): hệ số lấy 0 (Giá trị hoạt tải < 2 kN/m 2 )
HT2 (Hoạt tải): hệ số lấy 0 (Giá trị hoạt tải ≥ 2 kN/m 2 )
Tổ hợp tính toán thép:
Hình 2.4 Tổ hợp tính toán thép
Tổ hợp tải trọng kiểm tra độ võng theo TCVN 5574-2012: f = f1 – f2 + f3
+ f 1 : Độ võng ngắn hạn do toàn bộ tải trọng gây ra
+ f 2 : Độ võng ngắn hạn do tải thường xuyên và hoạt tải dài hạn gây ra
+ f 3 : Độ võng dài hạn do tải thường xuyên và hoạt tải dài hạn gây ra
Các tiết diện cột, dầm và sàn được mô hình như đã chọn sơ bộ ở chương 2
Hình 2.5 Mô hình sàn bằng SAFE 2016
Hình 2.6 Đặt tên cho các ô bản có nội lực tương đồng để tính toán cốt thép
Hình 2.7 Tĩnh tải hoàn thiện tiêu chuẩn
2.3.3.1 Hiệu chỉnh trước khi tính toán:
Hình 2.10 Strip sàn theo phương X
Hình 2.11 Strip sàn theo phương Y
Nội lực và chuyển vị của sàn
Hình 2.12 Kết quả độ võng sàn F1
Hình 2.13 Kết quả độ võng sàn F2
Hình 2.14 Kết quả độ võng sàn F3
Độ võng trên các ô sàn do phần mềm SAFE xuất ra là tổng độ võng của cả sàn và dầm Để xác định chính xác độ võng sàn, cần lấy độ võng tại vị trí lớn nhất của ô bản trừ đi độ võng dầm Vì độ võng dầm ở 4 cạnh của ô bản có giá trị khác nhau, ta sẽ sử dụng độ võng trung bình của 4 dầm đó để tính toán Đối với sàn điển hình, độ võng lớn nhất lần lượt là f1 = 0.01 m, f2 = 0.009 m, và f3 = 0.01 m.
Chuyển vị thẳng đứng của dầm sàn: f = f1 - f2 + f3 = 0.011 (m)
(Chuyển vị cho phép theo phụ lục M bảng M.1 TCVN 5574-2018)
Vậy sàn thỏa điều kiện độ võng
Thép CB300-V Rs = 260 MPa ; Rsw = 210 Mpa
Giả thiết lớp bảo vệ cho các thanh thép nằm dưới ở nhịp (chịu mômen M1) và các thanh thép ở gối (chịu các mômen MI và MII) là 25 mm, trong khi các thanh thép chịu mômen dương nằm trên (chịu M2) có lớp bảo vệ là 30 mm Cụ thể, với lớp bảo vệ 25 mm, chiều cao h0 được tính là 155 mm (h = 180 mm), và với lớp bảo vệ 35 mm, chiều cao h0 là 145 mm.
Tính hàm lƣợng cốt thép:
giá trị hàm lƣợng cốt thép hợp lý là (0.8-1.5)%
Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép min 0.05% max
Bảng 2.8 Tính toán cốt thép cho sàn theo Phương X Ô bản Vị trí M
Bảng 2.9 Tính toán cốt thép cho sàn theo Phương Y Ô bản Vị trí M
TÍNH TOÁN CẦU THANG CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH
Lựa chọn phương án kết cấu cầu thang
3.1.1 Phương án cấu tạo cầu thang:
Với quy trình thiết kế và thi công đơn giản, hiện nay, việc sử dụng cầu thang 2 vế dạng bản bê tông cốt thép và bậc xây gạch được ưa chuộng Điều này đảm bảo bước nhịp thang và góc nghiêng không quá lớn, đồng thời diện truyền tải ngắn nhất tác động lên các cấu kiện khác nhau.
Chiều cao tầng 3.4 m, chọn tổng số bậc là 20 bậc (9 bậc vế 1, 9 bậc vế 2)
Bê tông: Chọn cấp độ bền B30 cho cầu thang:
Cốt thép: Thép CB400-V Rs = 350 MPa ; Rsw = 200 Mpa
Chọn bề rộng mỗi bậc thang: b = 250 mm
l Chiều dày bản thang đƣợc chọn sơ bộ theo công thức:
Chọn chiều dày bản thang 160mm
Hình 3.1 Cấu tạo cầu thang
Tải trọng tác dụng lên cầu thang
160 d d s s h h h h thì liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ là lien kết khớp
3.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang:
Tĩnh tải đƣợc xác định theo công thức:
i : là khối lƣợng lớp thứ i
tdi : Chiều dày tương đương lớp thứ i theo bản nghiêng n i : Hệ số tin cậy của lớp thứ i
Chiều dày tương đương của bậc thang được xác định theo công thức: cos 150 os30.9
Chiều dày tương đương của lớp gạch và lớp vữa xi măng được xác định theo công thức:
Trong đó: p c và n p là hoạt tải tiêu chuẩn, hệ số tin cậy lấy theo TCVN 2737-1995
Hình 3.2 Cấu tạo bậc thang chi tiết Bảng 3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang
Các lớp cấu tạo cầu thang
Chiều dày tương đương (mm)
Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Tải trọng tính toán (kN/m 2 ) Đá mài 15 27.45 20 0.547 1.2 0.656
Bản bê tông cốt thép 170 170 25 4.250 1.1 4.675
Giả định tay vịn công trình sử dụng là sắt + gỗ thì ta lấy tải trọng là 30 kG/m
Tải trọng phân bố trên 1m bản thang là: q g p 1 11.373 0.3 11.673 kN / m
3.2.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ, chiếu tới:
Bảng 3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ
Các lớp cấu tạo chiếu nghỉ, chiếu tới
Chiều dày tương đương (mm)
Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Tải trọng tính toán (kN/m 2 ) Đá mài 15 27.45 20 0.547 1.2 0.656
Bản bê tông cốt thép 170 170 25 4.250 1.1 4.675
Tính toán bản thang
3.3.1 Sơ đồ tính bản thang:
Hình 3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang
Tổ hợp nội lực cầu thang: Tĩnh tải + Hoạt tải
Hình 3.4 Biểu đồ nội lực
3.3.2 Tính toán cốt thép cho bản thang:
Giá trị R đƣợc xác định theo công thức: ( TCVN 5574-2018, mục 8.1.2.2.3 trang 56)
s el là biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng R S , s el , S
Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén, ký hiệu là b, được xác định khi ứng suất Rb theo hướng dẫn tại mục 6.1.4.2 của TCVN 5574-2018, trong điều kiện có tác dụng ngắn hạn của tải trọng với giá trị εsel = 0.0035.
Diện tích cốt thép cần thiết:
Hàm lƣợng cốt thép: min max
Với h 160mm;b 1000mm;a 25mm;h 0 135mm
Chọn moment ở nhịp với gối lớn nhất tính và bố trí cho cả bản thang
Bảng 3.3 bảng tính cốt thép bản thang
Tính toán dầm chiếu nghỉ
Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:
Trọng lƣợng bản thân dầm:
Tải từ bản truyền về:
Tổng tải tác dụng lên cầu thang:
Hình 3.5 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ
Hình 3.6 Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ
Hình 3.7 Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu nghỉ Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ:
Bảng 3.4 Tính thép dầm chiếu nghỉ
Tính cốt đai dầm chiếu nghỉ: max 25
Khả năng chịu lực cắt của bê tông: Q 0 b 3 1 n R bt b h 0
Chọn cốt đai theo cấu tạo: ỉ6a100 ở gối, ỉ6a200 ở nhịp
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
Tải trọng gió
Theo TCVN 2737 – 1995 và TCXD 229 – 1999: Gió nguy hiểm nhất là gió tác động vuông góc với mặt đón gió
Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động
Tải trọng gió tĩnh đƣợc tính toán theo mục 6.3 TCVN 2737 – 1995 nhƣ sau:
W 0 =: là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục 4 điều 6.4
k: hệ số ảnh hưởng đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 4
c: hệ số khí động lấy theo bảng 6 theo TCVN 2737-1995, đối với mặt đón gió
c = + 0.8 , mặt hút gió c = - 0.6 Hệ số c cho cả mặt đón gió và hút gió:
Hệ số tin cậy n = 1.2 Địa điểm xây dựng Tỉnh, thành: TP Hồ Chí Minh
Vùng gió II – A (Phụ lục E, TCVN
– 1995,) Gió tĩnh đƣợc tính toán theo công thức: WW j S j (kN)
Wj : áp lực gió tĩnh đƣợc tính bằng công thức ở trên (kN/m 2 )
: Diện tích bề mặt đón gió từng tầng
Tầng Chiều cao cao độ
(m) k W đẩy tt (kN/m) W hút tt (kN/m) Bề rộng đón gió theo phương x Gió x Wj
Bảng 4.1 Tính giá trị gió tĩnh theo phương x
Tầng Chiều cao cao độ
W hút tt (kN/m) Bề rộng đón gió theo phương 4 Gió y Wj
Bảng 4.2 Tính giá trị gió tĩnh theo phương Y
4.1.2.1 Mô hình phân tích dao động:
Theo TCXD 229 - 1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió cần được thực hiện dựa trên dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức quy định.
Giá trị fL chịu ảnh hưởng bởi vùng áp lực gió và độ giảm lô ga Cụ thể, trong vùng áp lực gió II.A và với độ giảm lô ga δ 0.3 cho công trình bê tông cốt thép, giá trị fL được xác định là 1.3 (Hz).
Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải +50% Hoạt tải
Khi tính toán kết cấu cho công trình chung cư (tác động A: khu vực gia đình), lần chạy đầu tiên để lấy thông số dao động cho tính toán gió động, hệ số tổ hợp khối lượng được sử dụng là 0.5, theo bảng 1 – điều 3.2.4 TCVN 229-1999.
Bảng 4.3 Hệ số chiết giảm đối với một số dạng khối lƣợng
Ta sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình
4.1.2.2 Kết quả phân tích dao động
Bảng 4.4 Các dạng dao động của công trình
Case Mode Period UX UY RZ FREQUENCY SUMMARY sec HZ
Modal 4 0.759 0.0132 0.0001 0.0876 1.317523 f>fl=1.3(loai) Modal 5 0.647 0.1163 0.0002 0.0101 1.61550889 f>fl=1.3(loai)
Ta sử dụng mode 2,3 để tính gió động
4.1.2.3 Tính toán thành phần động của tải trọng gió:
Theo TCXD 229-1999, nếu tần số dao động cơ bản f của công trình nhỏ hơn giá trị giới hạn fL, thì cần xem xét cả xung vận tốc và lực quán tính của công trình khi tính toán thành phần động của tải trọng gió Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động tải trọng gió tác động lên phần thứ j tương ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức 4.3 trong mục 4.5 của TCXD 229-1999.
Tên công trình Chung cƣ Địa điểm xây dựng Tỉnh, Thành: Tp Hồ Chí Minh
Cao độ đón gió thấp nhất 1.4 m
Dạng địa hình: C Áp lực gió W0 0.83 kN/m 2
Giá trị giới hạn của tần số fL 1.3 Hz
Xung+quán tính thành phần động Wdji ở tầng j ứng với mode i tải trọng gió theo phương x và y:
Hệ số động lực j phụ thuộc độ giảm loga của dao động và thông số i :
Hệ số i ứng với mode i:
trong đó: w fj W j j v B 1 (thành phần xung vận tốc gió)
Tìm v dùng hệ số tương quan không gian áp lực động tải gió (tcvn 2737-1995)
Bảng 4.5 Bảng kết quả khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng
Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM
Y XCCM YCCM XCR YCR kg kg m m kg kg m m m m
MAI D1 776873.89 776873.89 20.5299 8.9209 1250972.32 1250972.32 20.5653 8.8535 20.6041 7.719 Story15 D1 1037705.1 1037705.1 20.5482 8.9485 2288677.42 2288677.42 20.5576 8.8966 20.5984 7.6491 Story14 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 3329068.56 3329068.56 20.5538 8.911 20.6068 7.5953 Story13 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 4369459.7 4369459.7 20.5518 8.9185 20.6128 7.5515 Story12 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 5409850.84 5409850.84 20.5506 8.9231 20.6172 7.5105 Story11 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 6450241.98 6450241.98 20.5497 8.9262 20.6215 7.4676 Story10 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 7490633.12 7490633.12 20.5491 8.9285 20.6264 7.419 Story9 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 8531024.26 8531024.26 20.5487 8.9302 20.6326 7.362 Story8 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 9571415.4 9571415.4 20.5483 8.9315 20.6406 7.2938 Story7 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9429 10611806.54 10611806.54 20.548 8.9327 20.6509 7.2116 Story6 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 11652197.67 11652197.67 20.5478 8.9335 20.6643 7.1122 Story5 D1 1040391.14 1040391.14 20.5453 8.9412 12692588.81 12692588.81 20.5476 8.9342 20.6813 6.9919 Story4 D1 1040391.14 1040391.14 20.5454 8.9425 13732979.95 13732979.95 20.5474 8.9348 20.7029 6.8469 Story3 D1 1047040.96 1047040.96 20.5441 8.9438 14780020.92 14780020.92 20.5472 8.9354 20.7279 6.6846 Story2 D1 1054841.79 1054841.79 20.5426 8.9438 15834862.71 15834862.71 20.5469 8.936 20.7667 6.4774 TANGTRET D1 1068830.53 1068830.53 20.54 8.9418 16903693.24 16903693.24 20.5465 8.9364 20.8178 6.266
Bảng 4.6 Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo Phuong X- mode 3
STT Tầng M j (t) Z (m) WFj (kN) j y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX
Bảng 4.7 Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo Phuong Y- mode 2
STT Tầng M j (t) Z (m) WFj (kN) j y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX
Kết hợp tải trọng gió:
Tải trọng gió được áp dụng tại tâm hình học của bề mặt tiếp xúc với gió trong điều kiện gió tĩnh, trong khi gió động được gán vào tâm khối lượng của các tầng công trình trong mô hình ETABS.
Gió động X(GDX) đƣợc tổ hợp nhƣ sau:
Gió động Y(GDX) đƣợc tổ hợp nhƣ sau:
Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió
STT Tầng Bảng tổng hợp gió động Tâm hình học Tâm khối lƣợng
Phương X Phương Y WDxj WDyj XCMM YCMM XCM YCM
Tải động đất
Phương pháp phổ phản ứng: là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại công trình
Xác định gia tốc nền tham chiếu (Theo phụ lục H TCVN 9386-2012)
TP.HCM, quận 2: có gia tốc nền quy đổi arg = 0.0848g
Theo giá trị gia tốc nền thiết kế : gR rg 1.25 0.0848 0.106g
Động đất mạnh nên cần tính toán và cấu tạo kháng chấn
Gia tốc nền: gR gRo g 0.106 9.81 1.048 m s/ 2
Nhận dạng loại đất nền (Theo Mục 3.1.2 và Mục 3.2.2.2 TCVN 9386-2012)
Hệ số tầm quan trọng của công trình nhà cao tầng 15 tầng, thuộc loại II, được xác định là 1.25.
Theo (Phụ lục E – TCVN 9386-2012) tương ứng với công trình loại I, II, III (Phụ lục F - TCVN 9386-2012)
Xác định đỉnh gia tốc nền thiết kế: g gR 1.25 1.048 1.313 m s/ 2
Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu:
Q=3.3 nhà một tầng, q=3.6 nhà nhiều tầng, khung một nhịp, q=3.9 nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương tương khung
Xác định phổ gia tốc thiết kế (Theo Mục 3.2.2.5 TCVN 9386-2012 phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi)
Sd (T ) : phổ thiết kế; q: hệ số ứng xử
: hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, =0.2
T: chu kỳ dao động của hệ tuyền tính một bật tự do; ag : gia tốc nền thiết kế
TB : giới hạn dưới chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TC : giới hạn trên chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
TD : giá trị xác định điểm bắt đầu của thành phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng
Khối lƣợng tham gia giao động
Căn cứ điều 3.2.1 và bảng 3.1 - Các loại nền đất, TCVN 9386-2012 thì loại đất nền của công trình thuộc loại C
Căn cứ điều 3.2.2 và bảng 3.2 - Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi, TCVN 9386-2012 nên ta chọn đất nền loại C vì xét theo
Xác định lực cắt đáy cho mode thứ i:
Phân phối lực cắt đáy lên các tầng: i i i b j j
Bảng 4.8 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi
Vậy khai báo Mass Source trong mô hình là TT+0.8*0.3HT
Theo TCVN 9386-2012, mục 4.3.3.3, khi phân tích phổ phản ứng dạng dao động, cần xem xét phản ứng của tất cả các dạng dao động có ảnh hưởng đến phản ứng tổng thể của tòa nhà Điều này có thể được thỏa mãn bằng một trong hai điều kiện sau:
Tổng khối lƣợng hữu hiệu của các dao động đƣợc xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lƣợng của kết cấu;
Tất cả các dạng dao động có khối lƣợng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lƣợng đều đƣợc xét đến
Với kết quả phân tích từ bảng trên, ta tính toán cho các mode với phương dao động sau:
Phần tram khối lƣợng dao động theo phương(%)
Tổng khối lƣợng của các dạng dao động theo phương(%)
Case Mode Period UX UY sumUX SumUY sec
Ta kết luận: chọn mode 1,2,3,5,6,11 để tính toán
Kết quả tính lực cắt đáy:
Bảng 4.9 Kết quả lực cắt đáy với Mode 1 (Phương X) Mode
Phương dao động Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2)
Lực cắt đáy Fb (Ton.m/s2)
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij (m) WT
(Ton) mj.sij(Ton.m) Fi (kN)
Bảng 4.10 Kết quả lực cắt đáy với Mode 2 (Phương Y) Mode
Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2) % TGDD Lực cắt đáy Fb
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij (m) W T (Ton) mj.sij(Ton.m) F i (kN)
Bảng 4.11 Kết quả lực cắt đáy với Mode 3 (Phương X) Mode
Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2)
Lực cắt đáy Fb (Ton.m/s2)
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij (m) WT
(Ton) mj.sij(Ton.m) Fi (kN)
Bảng 4.12 Kết quả lực cắt đáy với Mode 5 (Phương X) Mode
Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2)
Lực cắt đáy Fb (Ton.m/s2)
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij (m) WT
(Ton) mj.sij(Ton.m) F i (kN)
Bảng 4.13 Kết quả lực cắt đáy với Mode 6 (Phương Y) Mode
Phương dao động Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2) %
Lực cắt đáy Fb (Ton.m/s2)
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij (m) W T
(Ton) mj.sij(Ton.m) Fi (kN)
Bảng 4.14 Kết quả lực cắt đáy với Mode 11 (Phương Y)
Mode Chu kỳ dao động, T(s) Phương dao động Giá trị phổ thiết kế, Sd (m/s2) % TGDD Lực cắt đáy Fb
Tầng Diaphragm mj(Ton) sij(m) W T (Ton) mjsij(Ton.m) F i (kN)
Tổ hợp các phản ứng dạng dao động:
Bảng 4.15 TỔNG HỢP DAO ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT
MODE1 MODE3 MODE5 MODE2 MODE6 MODE11
Tổ hợp tải trọng
Bảng 4.16 Các loại tải trọng sử dụng (load pattern)
Tên trường hợp tải Ký hiệu Type
1 Trọng lƣợng bản thân cấu kiện DL Dead
0 Tải trọng hoàn thiện SDL Super dead
0 Tải trọng tường WL Dead
0 Hoạt tải sử dụng LL Live
0 Gió tĩnh phương X WTX Wind
0 Gió tĩnh phương Y WTY Wind
0 Gió động phương X WDX Wind
0 Gió động phương Y WDY Wind
0 Động đất phương X DDX SEISMIC
0 Động đất phương Y DDY SEISMIC
Tổ hợp tải trọng
(Nguyên tắc tổ hợp tải trọng: Theo TCVN 2737-1995 và TCVN 9386-2012)
Bảng 4.17 Các trường hợp tải trọng (load case)
Name MEANING Load case type Scale factor
TTTC Tĩnh tải tiêu chuẩn
LINEAR STATIC 1(DL)+1(SDL)+1(WL)
TTTT Tỉnh tải tính toán 1.1(DL)+1.3(SDL)+1.1(WL)
HTTP-TC Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn
HTTP-TT Hoạt tải sử dụng tính toán
WX-TC Tải trọng tiêu chuẩn gió tĩnh và động phương x
WY-TC Tải trọng tiêu chuẩn gió tĩnh và động phương y
WX-TT Tải trọng tính toán gió tĩnh và động phương x
WY-TT Tải trọng tính toán gió tĩnh và động phương y
DDX Tải động đất theo phương x
DDY Tải động đất theo phương y
Bảng 4.18 Tổ hợp tải trọng vách-lõi-dầm-móng
Kiểm tra trạng thai giới hạn II (TTGH II)
4.5.1 Kiểm tra ổng định chống lật:
Theo TCVN 198 – 1997, nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn
5 phải kiểm tra khả năng chống lật của công trình name type Load name
COMBO1 add TTTC+ HTTP-TC Các tổ hợp cơ bản
COMBO2 add TTTC+ WX-TC
COMBO3 add TTTC+ WY-TC
COMBO4 add TTTC- WX-TC
COMBO5 add TTTC- WY-TC
TC)+(DDX)+0.3(DDY) Các tổ hợp đặc biệt
TC)+(DDY)+0.3(DDX) CVD add COMBO(2,3,4,5) Kiểm tra chuyển vị đỉnh, gia tốc đỉnh
CVLT add COMBO(10,11) Kiểm tra chuyển vị lệch tầng
Tỷ lê moment gây lật do tải trọng ngang phải thỏa điều kiện: M CL 1.5M GL
MCL – Là moment chống lật công trình
MGL – Là moment gây lật công trình
Công trình có chiều cao 58.45 (m), bề rộng 17.5 (m) Vì 58.45
Không cần kiểm tra điều kiện ổn định chống lật cho công trình
4.5.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH CHO CÔNG TRÌNH:
Gió tác động đến môi trường xung quanh thông qua các đại lượng vật lý như vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Những yếu tố này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sức mạnh và ảnh hưởng của gió trong tự nhiên.
Phản ứng tâm sinh lý của con người đối với tòa nhà là một quá trình phức tạp Khi vật thể di chuyển với vận tốc không đổi, con người không cảm nhận được chuyển động Tuy nhiên, khi vận tốc thay đổi và có gia tốc lớn hơn 150mm/s², con người bắt đầu nhận biết sự chuyển động Do đó, việc kiểm tra gia tốc đỉnh là cần thiết để tối ưu hóa hiệu năng của công trình.
Giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như sau: Mode 1 công trình: Phương X
chu kì dao động của mode đầu tiên, T = 1.979s
y: chuyển động lớn nhất theo phương X (do gió động)
R: khoảng cách từ tâm khối lƣợng đến mép công trình, R = 20.6m Điều kiện kiểm tra gia tốc đỉnh: 0.038mm s/ 2 150mm s/ 2
Kết luận: Gia tốc đỉnh nằm trong giới hạn cho phép
4.5.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH:
Theo TCVN 5574 – 2018, khi phân tích kết cấu khung – vách của tòa nhà cao tầng bằng phương pháp đàn hồi, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu phải đáp ứng các tiêu chí nhất định.
Kiểm tra đối với cái tổ hợp tải trọng có tải trọng gió (COMBO2,3,4,5)
Chuyển vị lớn nhất theo phương X: y x 13.206mm
Chuyển vị lớn nhất theo phương Y: y y 17.167mm
Bảng 4.19 Chuyển vị giới hạn theo phương ngang f u theo yêu cầu cấu tạo
Với chiều cao công trình H = 55.3m, chuyển vị cho phép của công trình theo phương X,Y đối với nhà cao tầng:
Kết luận: Chuyển vị đỉnh của công trình theo 2 phương X, Y nằm trong giới hạn cho phép
4.5.4 KIỂM TRA ĐỘ LỆCH TẦNG CÔNG TRÌNH:
Theo TCVN 9386 – 2012, mục 4.4.3.2, cần hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng trong các công trình có bộ phận bao che bằng vật liệu giòn, với điều kiện drv ≤ 0.005h.
Kiểm tra đối với tổ hợp có tải trọng động đất (COMBO10,11) Trong đó:
Hệ số chiết giảm phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình với giá trị v = 0.5 Để xuất dữ liệu từ ETABS cho tải trọng động đất theo phương X và Y, chúng ta thực hiện các bước: vào Analysic Results, chọn Joint Output, sau đó là Displacements và Joint Drifts Từ đó, lấy dữ liệu ở cột Drift X và Y với giá trị lớn nhất tương ứng cho từng tầng Công thức tính Drift là Drift X = dX/h và Drift Y = dY/h Hệ số ứng xử được xác định là q = 3.9.
Bảng 4.20 Chiển vị lệch tầng theo 2 phương X, Y
KT Mái 3.2 0.000641 0.001988 0.00124995 0.0038766 0.016 OK Tầng 15 3.4 0.000579 0.001932 0.00112905 0.0037674 0.017 OK Tầng 14 3.4 0.000561 0.001892 0.00109395 0.0036894 0.017 OK Tầng 13 3.4 0.000564 0.001867 0.0010998 0.00364065 0.017 OK Tầng 12 3.4 0.000619 0.001841 0.00120705 0.00358995 0.017 OK Tầng 11 3.4 0.000663 0.001811 0.00129285 0.00353145 0.017 OK Tầng 10 3.4 0.000697 0.001772 0.00135915 0.0034554 0.017 OK Tầng 9 3.4 0.000723 0.001724 0.00140985 0.0033618 0.017 OK Tầng 8 3.4 0.000742 0.001667 0.0014469 0.00325065 0.017 OK Tầng 7 3.4 0.000755 0.001599 0.00147225 0.00311805 0.017 OK
Tầng 5 3.4 0.000757 0.00143 0.00147615 0.0027885 0.017 OK Tầng 4 3.4 0.000742 0.000746 0.0014469 0.0014547 0.017 OK Tầng 3 3.4 0.000698 0.001167 0.0013611 0.00227565 0.017 OK
Kết luận: Chuyển vị lệch tầng theo 2 phương X, Y nằm trong giới hạn cho phép
4.5.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P-DELTA:
Mục 4.4.2.2 TCVN 9386 – 2012 quy định, không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 (P - ) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện:
5 (Mpa) bt 10 gl
Vì đất dưới khối móng qui ước có modun E10.82MPA5
Dừng tính lún khi bt 5 gl
: ứng suất gây lún tại lớp phân tố; ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố
Nguyễn Đức Đạt 157 18149229 k 0:hệ số phân bố ứng suất, tra bảng nội suy theo z i / ; /b x b
Bảng 6.17 Tính lún móng M2 lớp hi tại Ko gl (kpa)tb gl (kpa) p1 e1i bt p2 e2i Si bt gl
-> thỏa điều kiện tính lún
Kiểm tra xuyên thủng do vách theo điều kiện chống xuyên thủng hạn chế: P cx P xt
F xt : lực tập trung do ngoại lực
F ct : là lực tập trung giới hạn mà bê tông có thể chịu đƣợc
U: là chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán
Tác nhân gây chọc thủng đài cọc là phản lực từ các cọc nằm ngoài đáy tháp chọc thủng Nếu tất cả các cọc trong đài đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, thì việc kiểm tra sẽ không cần thiết.
Kiểm tra chọc thủng với tháp chọc thủng tự do với góc nghiêng 45‟
Với góc lan tỏa ứng suất 45 độ, tháp xuyên thủng hình thành và đáy tháp bao phủ toàn bộ các đầu cọc, do đó không cần kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng, tức là không cần lo lắng về việc xuyên thủng đài bởi cột.
Hình 6.6 mặt cắt tháp xuyên thủng theo phương x
Tính thép đài cọc M2 theo phương X,Y (safe 2016):
Hình 6.7 moment đài móng phương x
Hình 6.8 moment đài móng phương y Lớp trên:
Bảng 6.18 Bảng tính cốt thép móng M2
Thiết kế móng trục 2-B (M4)
Bảng 6.19 Nội lực tính móng
Combo N(KN) Mx(KN.m) My(KN.m) Qx(KN) Qy(KN)
6.6.1 xác định số lƣợng cọc và bố trí:
Chọn sơ bộ số lƣợng cọc: MAX
:hệ số xét ảnh hưởng của moment lấy 1.2:1.4
Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3(m)
Khoảng cách giữa cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 1(m)
7.6.2.Kiểm tra phản lực đầu cọc:
N tt :tải trọng tính toán thẳng đứng truyền xuống móng
W: trọng lƣợng trung bình của đài và đất trên đài
N: số cọc trong đài móng
M x ,M y : moment xoay quanh trục x và trục y x i ,y i : tọa độ tim cọc theo phương x và y
W 4 5 5 2.8 17.55 3510( ) tt tt tu tt x x y d tt tu tt y y x d d d f TB
Kiểm tra sự làm việc của cọc trong nhóm theo biểu thức: hom
Vậy thỏa sức chịu tải của nhóm cọc
: hệ số xét ảnh hưởng của nhóm
Nguyễn Đức Đạt 163 18149229 n 1=2: số hàng cọc trong nhóm n 2=2: số cọc trong một hang d = 1 (m): đường kính cọc s = 3 (m).: khoảng cách hai cọc tính từ tim
6.6.2 kiểm tra tính toán bằng SAFE 2016 để tính phản lực móng M4:
Hình 6.9 Phản lực đầu cọc móng M4 bằng SAFE 2016
Bảng 6.20 kết quả tính tay và phần mềm
Lực P tính tay (KN) P tính máy (KN) Độ lệch (%)
Vì kết quả thu đƣợc từ mô hình và kết quả tính tay không quá chênh lệch Nên độ chính xác của mô hình cao
Kiểm tra ổn định của đất nền
Chiều dài móng qui ước theo phương Y và phương X tương ứng:
4 4 tb tb qu L d D L tg c B qu B d D L tg c
L d ,B d : chiều dài và chiều rộng đài cọc
L c : chiều dài làm việc của cọc, L c 40.1m
Góc ma sát trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua: i i tb i l l
: góc ma sát và chiều dài lớp đất thứ i
Kích thước khối móng qui ước:
Trọng lƣợng khối móng qui ƣớc:
11.13 11.13 435.93 3.1416 11.1 40.1 52632.7( ) qu qu qu f d d d d d d bt qu qu i i coc coc
Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy khối móng qui ước:
II II II II tc
Trong đó: tc 1 k : Hệ số độ tin cậy, vì các đặt trƣng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê
Nguyễn Đức Đạt 165 18149229 m 1=1.2: Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (đặt móng tại lớp đất số 6) – cát pha có độ sệt
2 1.1 m : Hệ số điều kiện làm việc công trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước công trình
Chiều sâu cọc -46.6 (m) ứng với lớp đất thứ 6 24 25' 0 c II 6.1(KN m/ 2)giá trị tính toán của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp ở (Lớp 6)
Chiều sâu đến nền tầng hầm (h) được tính bằng mét, trong khi chiều sâu đặt móng (h td) được xác định từ tầng hầm bên trong nhà Bên cạnh đó, chiều dày của lớp đất phía trên đáy móng (h 1) và chiều dày của kết cấu sàn tầng hầm (h 2) cũng cần được lưu ý để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.
kc : giá trị tính toán trung bình của trọng lƣợng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm
(Theo bảng 14 phụ thuộc vào góc ma sát trong đƣợc xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 TCVN 9362:2012) ta có: A=0.745; B=3.974; D=6.544
: dung trọng lớp đất từ đáy móng qui ƣớc trở xuống
: dung trọng các lớp đất từ đáy khối móng qui ƣớc trở lên:
Kiểm tra với giá trị tiêu chuẩn ứng với tổ hợp:
Bảng 6.21 Nội lực tiêu chuẩn móng M4
N(KN) Mx (KN.m) My (KN.m) Qx (KN) Qy (KN)
56.304 2 7.98 74.67( ) 40.27 2 84.55 209.374( ) tc tc tc x ox d oy tc tc tc y oy d ox
73582.43 tc tc x x tc qu tc tc y x tc qu
593.99 / 2 11.13 11.13 tc tc qu tb qu qu
Ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất dưới khối móng qui ước:
Nguyễn Đức Đạt 167 18149229 max min
11.13 11.13 1 11. tc tc tc qu y tc x qu qu qu qu tc tc tc qu y tc x qu qu qu qu
Điều kiện ổn định: max min
II tc tc tb II tc
Vậy nền móng dưới khối móng qui ước thỏa điều kiện ổn định
Kiểm tra độ lún cho móng
Sử dụng phương pháp cộng lún từng lớp để tính:
Áp lực gây lún:P gl P tb tc D f L c 593.92 438.68 155.31
Áp lực bản thân: bt D f L c 2.8 40.1 10.87 438.68(kn m/ 2)
Chia các lớp đất thành những phân tố có độ dày mỗi lớp chọn h i 0.5( )m Độ sâu dừng tính lún đối với đất: bt 5 gl
Nguyễn Đức Đạt 168 18149229 bt 10 gl
Vì đất dưới khối móng qui ước có modun E10.82MPA5
Dừng tính lún khi bt 5 gl
: ứng suất gây lún tại lớp phân tố; ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố k 0:hệ số phân bố ứng suất, tra bảng nội suy theo z i / ; /b x b
Bảng 6.22 tính lún móng M4 lớp hi tại Ko gl (kpa)tb gl (kpa) p1 e1i bt p2 e2i Si bt gl
-> thỏa điều kiện tính lún
Kiểm tra xuyên thủng do vách theo điều kiện chống xuyên thủng hạn chế: P cx P xt
F xt : lực tập trung do ngoại lực
F ct : là lực tập trung giới hạn mà bê tông có thể chịu đƣợc
U: là chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán
Tác nhân gây chọc thủng đài cọc là phản lực từ các cọc nằm ngoài đáy tháp chọc thủng Nếu tất cả các cọc trong đài đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, thì không cần thực hiện kiểm tra.
Kiểm tra chọc thủng với tháp chọc thủng tự do với góc nghiêng 45‟
Hình 6.10 Mặt cắt tháp xuyên thủng theo phương x
Với góc lan tỏa ứng suất 45 độ, tháp xuyên thủng được hình thành khi đáy tháp bao phủ toàn bộ các đầu cọc, do đó không cần kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng từ cột đến đài.
Tính thép đài cọc M1 theo phương X,Y (safe 2016):
Hình 6.11 moment đài móng phương x
Hình 6.12 moment đài móng phương y Lớp trên:
Bảng 6.23 Bảng tính cốt thép móng M4
Thiết kế móng lõi thang máy M3
Bảng 6.24 Nội lực tính móng
Combo N(KN) Mx(KN.m) My(KN.m) Qx(KN) Qy(KN)
6.7.1 xác định số lƣợng cọc và bố trí:
Sử dụng cọc đường kính D = 1 m, dự kiến số lượng cọc trong đài có ít nhất 21 cọc, vì vậy chọn hệ số độ tin cậy K 1.4 R cd 6400(kn)đã tính ở mục 7.4.5
Sơ bộ số lƣợng cọc trong đài: 25 cọc
Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 3 (m)
Khoảng cách giữa mép cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 1(m)
Khoảng cách giữa cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 1(m)
Hình 6.13 mặt bằng bố trí móng cọc M3
6.7.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc:
Hình 6.14 phản lực đầu cọc móng M3 Bảng 6.25 Kết quả phần mềm SAFE 2016 phản lực đầu cọc M3
Kiểm tra sự làm việc của cọc trong nhóm theo biểu thức: hom
Vậy thỏa sức chịu tải của nhóm cọc
: hệ số xét ảnh hưởng của nhóm n 1=5: số hàng cọc trong nhóm n 2=5: số cọc trong một hang d = 1 (m): đường kính cọc s = 3 (m).: khoảng cách hai cọc tính từ tim
Kiểm tra ổn định của đất nền
Chiều dài móng qui ước theo phương Y và phương X tương ứng:
4 4 tb tb qu L d D L tg c B qu B d D L tg c
L d ,B d : chiều dài và chiều rộng đài cọc
L c : chiều dài làm việc của cọc, L c 40.1m
Góc ma sát trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua: i i tb i l l
: góc ma sát và chiều dài lớp đất thứ i
Kích thước khối móng qui ước:
Trọng lƣợng khối móng qui ƣớc:
20.13 20.13 435.93 19.635 10.87 40.1 168087.7( qu qu qu f d d d d d d bt qu qu i i coc coc
Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy khối móng qui ước:
II II II II tc
Hệ số độ tin cậy (tc 1 k ) được xác định từ các bảng thống kê, trong khi hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m 1=1.2) áp dụng cho móng đặt tại lớp đất số 6, cụ thể là cát pha có độ sệt.
2 1.1 m : Hệ số điều kiện làm việc công trình tác động qua lại với đất nền, phụ thuộc vào tỷ lệ kích thước công trình
Chiều sâu cọc -48 (m) ứng với lớp đất thứ 6 24 25' 0 c II 6.1(KN m/ 2)giá trị tính toán của lực dính đơn vị của đất nằm trực tiếp ở (Lớp 6)
Chiều sâu đến nền tầng hầm (h) được xác định bằng chiều sâu đặt móng (h td) tính từ tầng hầm bên trong nhà Chiều dày của lớp đất phía trên đáy móng (h 1) và chiều dày của kết cấu sàn tầng hầm (h 2) cũng là những yếu tố quan trọng cần xem xét trong thiết kế.
kc : giá trị tính toán trung bình của trọng lƣợng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm
(Theo bảng 14 phụ thuộc vào góc ma sát trong đƣợc xác định theo điều 4.3.1 đến 4.3.7 TCVN 9362:2012) ta có: A=0.745; B=3.974; D=6.544
: dung trọng lớp đất từ đáy móng qui ƣớc trở xuống
: dung trọng các lớp đất từ đáy khối móng qui ƣớc trở lên:
Kiểm tra với giá trị tiêu chuẩn ứng với tổ hợp
Bảng 6.26 Nội lực tiêu chuẩn móng M3
N(KN) Mx (KN.m) My (KN.m) Qx (KN) Qy (KN)
128251.22 4 9239.55 189991( ) 39419.087 4 2158.06 55259( ) tc tc tc x ox d oy tc tc tc y oy d ox
271278.1 tc tc x x tc qu tc tc y x tc qu
669.4639 / 2 20.13 20.13 tc qu tc tb qu qu
Nguyễn Đức Đạt 178 18149229 Ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất dưới khối móng qui ước: max min
20.13 20.13 1 20.13 20.13 tc tc tc qu y tc x qu qu qu qu tc tc tc qu y tc x qu qu qu qu
489.06kn m/ 2 Điều kiện ổn định: max min
II tc tc tb II tc
Vậy nền móng dưới khối móng qui ước thỏa điều kiện ổn định
Kiểm tra độ lún cho móng
Sử dụng phương pháp cộng lún từng lớp để tính:
Áp lực gây lún:P gl P tb tc D f L c 669.46 441.491 227.97(kn m/ 2)
Áp lực bản thân: bt D f L c 4.2 40.1 10.91 441.691(kn m/ 2)
Chia các lớp đất thành những phân tố có độ dày mỗi lớp chọn h i 0.5( )m Độ sâu dừng tính lún đối với đất: bt 5 gl
Nguyễn Đức Đạt 179 18149229 bt 10 gl
Vì đất dưới khối móng qui ước có modun E10.82MPA5
Dừng tính lún khi bt 5 gl
: ứng suất gây lún tại lớp phân tố; ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố k 0:hệ số phân bố ứng suất, tra bảng nội suy theo z i / ; /b x b
Bảng 6.27 tính lún móng M3 lớp hi tại Ko gl (kpa)tb gl (kpa) p1 e1i bt p2 e2i Si bt gl
-> thỏa điều kiện tính lún
Tính thép đài cọc M1 theo phương X,Y (safe 2016):
Hình 6.15 moment đài móng phương x
Hình 6.16 moment đài móng phương y min
Bảng 6.28 Bảng tính cốt thép móng lõi thang