Thiết kế tòa nhà trung tâm đài truyền hình TPHCM

Hệ thống thoát nước - Nước mưa trên mái và các tầng lầu được dẫn bằng các Sênô thoát theo các lỗ chảy bề mặt mái được tạo dốc và chảy vào các ống thoát nước mưa .... Hệ thống thông g

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

Trang 3

LỜI MỞ ĐẦU

******

Trải qua gần 5 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Kỷ thuật công nghệ tp.hcm, được sự hướng dẫn và chỉ dạy tận tình của quý thầy cô, tôi đã từng bước tiếp nhận các kiến thức cần thiết để có thể trở thành một kỹ sư xây dựng

Thực hiện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP giúp tôi có thể tổng hợp lại những kiến thức đã được học, đồng thời tiếp thu được những kinh nghiệm quí báu của các thầy cô, đưa những gì mình đã học vào công trình thưc tiễn

Đặc biệt là trong quá trình thực hiện đồ án này tôi đã nhận được sự

hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy: Th.s Trương Quang Thành hướng

dẫn tôi thực hiên đồ án này

Mặc dù đã rất cố gắng, song với kiến thức và kinh nghiệm còn rất hạn chế nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện Kính mong chỉ bảo thêm quý thầy cô hướng dẫn

Nhân đây tôi cũng xin chân thành cám ơn:

Đã có những sự quan tâm, động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án này Tôi xin hứa sẽ cố gắng phấn đấu và rèn luyện hơn nữa trong những chặng đường tiếp theo

Và con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cha Mẹ đã dày công nuôi dưỡng, dạy dỗ con nên người

Tp.hcm, tháng 1/2011

Nguyễn Tấn Lên

Trang 4

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM KHOA XÂY DỰNG

-    -

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TÒA NHÀ TRUNG TÂM ĐÀI TRUYỀN HÌNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

GVHD : TH.S TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH : NGUYỄN TẤN LÊN

LỚP : 06DXD2 MSSV : 106104039

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 01/2011

Trang 5

ĐỀ TÀI : TỊA NHÀ TT ĐÀI T.HÌNH TPHCM GVHD : TH.S TRƯƠNG QUANG THÀNH

SVTH: NGUYỄN TẤN LÊN LỚP : 06DXD2 MSSV : 106104039 Trang 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

-    -

1.1 Đặc điểm kiến trúc

1.1.1 Sự cần thiết đầu tư

Thành Phố Hồ Chí Minh là một trung tâm thương mại, dịch vụ, giáo dục,… sầm uất nhất nước Việt Nam Thành Phố ngày càng được văn minh, hiện đại hoá trên mọi lĩnh vực, bởi vậy kiến thức là một hành trang không thể thiếu đối với một con người

“Ở đời muôn sự của chung Hơn nhau là biết cách dùng mà thôi”

Nguồn kiến thức đến từ: sách báo, truyền thanh, truyền hình, trường lớp….trong đó phương tiện truyền thanh, truyền hình là một hình thức rất phổ biến trong người dân Hơn nữa nhu cầu về thông tin bằng phương tiện này ngày càng cao đã đến lúc con người có thể xem truyền hình trên xe buýt, internet, điện thoại di động,…cũng như

mọi người có thể tự học tập, tự đào tạo suốc đời từ phương tiện này Toà Nhà Trung

Tâm Truyền Hình TP.HCM ra đời đáp ứng nguyện vọng trên và đã tạo được qui mô

lớn cho cơ sở hạ tầng, cũng như cảnh quan thành phố

1.1.2 Vị trí công trình và môi trường xung quanh

Công trình nằm tại vị trí giao giữa đường Nguyễn Thị Minh Khai và đường Đinh Tiên Hoàng Đây là công trình bắt đầu thi công kề liền phía Bắc là các toà nhà truyền hình hiện hữu (đường Nguyễn Bỉnh Khiêm)

Kề liền phía Nam là con đường Đinh Tiên Hoàng

Phía Tây giáp với con đường Nguyễn Thị Minh Khai

Phía Đông giáp với Đại lộ Lê Duẩn

1.1.3 Điều kiện tự nhiên

- Thành phố Hồ Chí Minh nắm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt :

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 + Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

- Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ trung bình năm : 260C + Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm : 220C

Trang 6

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C

+ Lượng mưa trung bình : 1000- 1800 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình : 78% + Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô : 70 -80% + Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80 -90% + Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày , vào mùa khô là trên 8giờ /ngày

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa:

+ Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông, đông nam và nam

+ Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây – nam và tây + Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xóay thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu

như không có lụt chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

1.1.4 Qui mô công trình

- Tên công trình: Toà Nhà Trung Tâm Đài Truyền Hình T.P Hồ Chí Minh

- Vị trí xây dựng: Số 9- Nguyễn Thị Minh Khai-Quận 1-TP.HCM

- Đối tượng sử dụng: Các nhân viên truyền hình

- Diện tích khu đất xây dựng: 4217,50 m2

- Diện tích chiếm đất xây dựng: 2018.70 m2

- Tổng diện tích sàn xây dựng: 19667.72 m2

- Tầng cao xây dựng: 9 tầng gồm 01 trệt, 8 tầng lầu, 01 tầng hầm

- Công trình gồm 2 khối nhà:

+ Khối nhà thấp 5 tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 4 tầng lầu Bốn tầng lầu thông với nhau, phòng Studio lớn vượt lừ lầu 1 lên đến mái không có sàn tầng

2, 3, 4

+ Khối nhà cao 9 tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 8 tầng lầu Cả hai khối nhà đều thông với nhau

Trang 7

1.2 Các giải pháp thiết kế kiến trúc

1.2.1 Tầng hầm

- Diện tích tầng hầm: 2442.76m2

- Chiều cao tầng hầm: 3.2 m

- Chức năng của tầng hầm: dùng làm nơi để xe 2 bánh, 4 bánh, trang thiết bị kỹ thuật hạ tầng

* Các công trình kỹ thuật của tầng hầm

- Phòng bảng điện

- Các công trình hố ga

- Các lối đi của cầu thang

- Phòng mái bơm

- Tầng ngầm có 2 bãi xe (ô tô và xe 2 bánh) bố trí ở 2 bên phục vụ cho xe lên xuống, có hệ rãnh thu nước,

1.2.2 Tầng trệt

- Diện tích: 1984.12m2

- Chiều cao: 4.5m

- Không gian tầng trệt gồm:

 Sảnh văn phòng làm việc

 Sảnh triển lãm giao lưu

 Phòng trực bảo vệ, camerea, tổng đài điện thoại, báo khói báo cháy

 Phòng giao dịch trung tâm đài truyền hình

- Chức năng chính của tầng trệt: là nơi đón khách và triển lãm giao lưu

1.2.3 Tầng 1

- Chiều cao : 4.50m

- Không gian tầng 1 gồm:

 Phim trường có khán giả với 706 chô

 Sảnh khán giả

 Phòng tiếp khách

1.2.4 Lầu 2

- Chiều cao :4.00 m

 Phòng hóa trang diễn viên

 Không gian chờ diễn

Trang 8

 Các phòng Quản lý kỹ thụât

 Sân vườn cây xanh

1.2.7 Lầu 5

 Ban giám đốc hành chính

 Phòng họp giao ban

 Phòng kế hoạch tài vụ

 Phòng tổng biên tập

 Phòng quan hệ quốc tế

 Hai phòng dựng chương trình

 Phòng hoá trang nam, nữ

 Phòng chờ diễn

 Phòng tiếp khách, trưởng phòng

Trang 9

 Phòng khoa giáo

 Một Studio

 Phòng dựng chương trình

 Phòng kiểm soát

 Phòng tiếp khách,trưởng phòng

1.2.10 Lầu 8

 Trung tâm dịch vụ truyền hình

 Một Studio

 Hai phòng dựng chương trình

 Phòng chờ diễn

 Phòng hoá trang nam, nữ

 Phòng kế toán, trưởng phòng

 Một phòng dựng chương trình

 Phòng trưởng phòng

1.3 Phương án kết cấu cho công trình

- Công trình xây dựng cấp 2 gồm:

- Công trình có chiều cao 32.9m chịu tải trọng ngang lớn nên dùng hệ kết cấu hỗn hợp khung vách cứng

 khung và vách Bê tông cốt thép đổ tại chỗ

 Móng cọc khoan nhồi BTCT

 Sàn tầng bê tông cốt thép đổ liền khối với hệ khung, nền tầøng hầm và tầng mái có phủ vật liệu chống thấm

 Tầng hầm xây tường chắn đất có phủ vật liệu chống thấm

 Móng, cột, dầm là hệ chịu lực chính của công trình được đổ toàn khối

 Tường được xây gạch để bảo vệ chức năng bao che cho công trình, không tham gia chịu lực

Trang 10

 Mái bằng bê tông cốt thép, một phần mái tole

1.4 Phương án kỹ thuật cho kiến trúc

1.4.1 Giao thông

* Giao thông đứng

- Ba thang máy: phục vụ cho việc sinh hoạt, làm việc, vận chuyển đồ đạc, thoát hiểm Hai cầu thang bộ, một cầu thang sắt tại các tầng cho khối nhà cao tầng phục vụ đi lại và thoát hiểm

- Hai cầu thang bộ cho khối nhà thấp tầng Riêng tại lầu 1 có thêm ba cầu thang bộ và một thang sắt xoắn

* Giao thông ngang

- Tại các tầng có hành lang dọc theo là các phòng riêng biệt, dẫn đến vị trí của các cầu thang đặt ở giữa và ở hai đầu hồi của mặt bằng nhà

- Mặt bằng hầm có hai lối vào , ra cho các phương tiện giao thông,có một lối

đi giữa hai khối nhà trên mặt bằng trệt

- Riêng các mặt bằng trệt có sảnh triễn lãm và hành lang ngang dọc, là nơi giao tiếp của mọi người, vừa tạo nên khung cảnh kiến trúc đẹp và ấn tượng

1.4.2 Điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150 kV.A (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

1.4.3 Hệ thống cung cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Giant Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

1.4.4 Hệ thống thoát nước

- Nước mưa trên mái và các tầng lầu được dẫn bằng các Sênô thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa (

Trang 11

=140mm) đi xuống dưới xuống các hố ga và thoát ra hệ thống thoát nước của thành phố

- Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

1.4.5 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ được lắp đặt bằng kính phản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Ở tầng lững có khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tầng trệt là nơi có mật độ người tập trung cao nhất Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và chiếu sáng

1.4.6 An toàn phòng cháy chữa cháy

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy Bể chứa nước trên mái (dung tích khoảng 250 m3) khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động

1.4.7 Hệ thống thoát rác

Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Kích thước gian rác là 1,5m x 3.6m Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm

1.4.8 Các hệ thống phụ trợ để hoàn thiện công trình

- Sàn nền:

 Khu vực sảnh lát đá Granite kết hợp gạch thạch anh

 Khu vực văn phòng làm việc trải thảm

 Khu vực phim trường sàn sơn bằng chất liệu PLEXIPAVE

- Tường bao ngoài xây gạch đăc Đồng Nai 200x100x70, sơn nước ICI, tường trong xây gạch 4 lỗ Đồng Nai 90x90x190, sơn nước ICI

- Trần sử dụng trần thạch cao khung nhôm chìm và khung nhôm nổi có ép bông thuỷ tinh

- Trong nhà sử dụng cửa gỗ,ngoài nhà cửa kínhvách kínhkhung nhôm, cửa cách âm bọc vải bố

- Mặt đứng công trình : tường ngoài ốp đá granite kết hợp sơn nước cửa sổ, vách kính khung nhôm

Trang 12

- Bố trí sân vườn cây xanh, hồ nước tạo cảng quan công trìnhBố trí sân vườn cây xanh, hồ nước tạo cảng quan công trình

- Mái:

 Tole dập lỗ Φ 2.5 ly dày 0.5

 Mái tole sóng vuông dày 1.5mm,màu xanh lá cây liên kết với xà gồ bằng sắt Φ6

 Ván gỗ dầu ngâm tẩm thuốc chống mói mọt dày 30 bắt bulông Φ6 vào xà gồ sắt chữ C

 Trần cách âm cách nhiệt bằng tấm sợi bông thuỷ tinh dày 50 dán vào lớp ván gỗ, lớp sắt STK mắt cáo đỡ bông thuỷ tinh

 Xà gồ sắt chữ C 180x70x80 cách khoảng 1000 liên kết với kèo bê tông cốt thép bằng liên kết hàn với bản sắt chờ sẵn trên kèo bê tông cốt thép

 Vì kèo bê tông cốt thép

 Trần trang âm bằng lớp bông thuỷ tinh có bọc giấy bạc dày 50 khung nhôm

 Lớp tole đồng dày 0.2 mm chống từ trường

 Tấm thạch cao bông thuỷ tinh dày 15

 Dàn sắt Φ60 cách khoảng 1000 x1000 cao 600 treo vào hệ đà giằng kèo bê tông cốt thép

- Sàn nền:

 Khu vực sảnh lát đá Granite kết hợp gạch thạch anh

 Khu vực văn phòng làm việc trải thảm

 Khu vực phim trường sàn sơn bằng chất liệu PLEXIPAVE

- Tường bao ngoài xây gạch đăc Đồng Nai 200x100x70, sơn nước ICI, tường trong xây gạch 4 lỗ Đồng Nai 90x90x190, sơn nước ICI

- Trần sử dụng trần thạch cao khung nhôm chìm và khung nhôm nổi có ép bông thuỷ tinh

- Trong nhà sử dụng cửa gỗ, ngoài nhà cửa kính, vách kính, khung nhôm, cửa cách âm bọc vải bố

- Thiết bị điện chiếu sáng và vệ sinh được lắp đặt loại tốt sản xuất trong nước

- Mặt đứng công trình: tường ngoài ốp đá granite kết hợp sơn nước cửa sổ, vách kính khung nhôm

- Bố trí sân vườn cây xanh, hồ nước tạo cảng quan công trình

-  -

Trang 13

ĐỀ TÀI : TỊA NHÀ TT ĐÀI T.HÌNH TP HCM GVHD: THS TRƯƠNG QUANG THÀNH

CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP (Tính điển hình móng trục C)

7.1 Số liệu tính toán

7.1.1.Thống kê số liệu địa chất

+ Căn cứ vào bảng “ Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình “ của khu đất nơi xây dựng công trình ta có được cấu tạo địa chất công trình gồm các lớp sau đây:

Lớp 1: Đất sét Chiều dày lớp đất : 2,0m

Lớp 2: Lớp đất sét pha , trạng thái dẻo nhão Chiều dày lớp đất : 3,2m

Lớp 3: Lớp đất cát pha nằm dưới mực nước ngầm (-5,2m), trạng thái dẻo

Chiều dày lớp đất : 4,0m

Lớp 4: Lớp sét pha , trạng thái nửa dẻo cứng Chiều dày lớp đất 5,0m

Lớp 5: Lớp cát pha, trạng thái dẻo cứng

+ Mặt cắt địa chất công trình như hình vẽ dưới đây

LỚP 1 2 LỚP

3 LỚP

4 LỚP

5 LỚP

HK ĐỘ SÂU (m)

LỚP 5

LỚP 4 LỚP 3 LỚP 2

1 LỚP

MNN

Hình 7.1: Các lớp địa chất công trình

Trang 14

SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

11000

2800 8000

3500

2100

5000 10000 7800

22000 18000

0.00006

0.00004 0.00018

0.00012

0.00017

18 10 28

12 20

22

24 15

16

12

2.7x10

-7

2.3x10

-8

11x10

7

2.5x10

-8

-10 2.0x10

15

11.5 25

22

28

21

24 31

36

W L %

45 33.2 30.8

15 15

20.5

21.5 18.3

18.5

18.2

q c (KPa)

E (KPa)

m (m2/kN)

C II (KPa)

W P %

W %

MÔĐUN BIẾN DẠNG TỔNG QUÁT

HỆ SỐ NÉN

LỰC DÍNH ĐƠN VỊ

GÓC MA SÁT TRONG

HỆ SỐ THẤM

GIỚI HẠN DẺO

GIỚ HẠN CHẢY ĐỘ SÂU

ĐỘ ẨM CỦA ĐẤT

3

Trang 15

7.1.2 Nhận xét đất nền

+ Từ cấu tạo địa chất như đã nêu ở trên, ta nhận thấy rằng đất nền ở khu vực xây dựng công trình có khả năng chịu tải tương đối tốt Theo sự hướng dẫn của Giáo viên

hướng dẫn là tính móng với 2 phương án: Phương án móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi Và dự kiến sẽ cắm cọc ở lớp đất thứ 5

+ Do công trình nằm trong trung tâm thành phố xung quanh công trình là các công trình dân dụng khác Để tránh gây chấn động, tiếng ồn, ảnh hưởng tới công trình lân cận ta chọn phương án cọc ép để thi công

7.1.3 Tải trọng tính toán

+ Căn cứ vào tải trọng tác dụng xuống móng sau khi chạy phần mềm Estab, chọn

sơ bộ các loại móng như sau:

+ Từ các tổ hợp nội lực (trừ biểu đồ bao momen); ta tiến hành chọn 3 cặp nội lực từ khung truyền xuống móng có:

Xtu Ytu Xtu Ytu

X tu Ytu Xtu Ytu

Y tu Xtu Xtu Ytu

Trang 16

Bảng 7.1: Nội lực tính toán Móng

Vị trí Tổ hợp N tt (kN) Q X tt (kN) Q Y tt (kN) M X tt (kN.m) M Y tt (kN.m) Loại

lực lớn nhất của mỗi loại Móng; để tính toán điển hình cho từng loại Móng đó

+ Ta chọn móng M1 có 3 cặp nội lực lớn nhất là:

Bảng 7.2: 3 cặp tổ hợp nội lực lớn nhất đối với móng M1

C7(Nút 2)

COMB26 3365.65 23 -125.17 63.542 4.131 COMB17 3170.88 22.55 -133.78 66.316 4.406 COMB22 2979.18 87.09 -77.66 21.119 51.086

+ Từ 3 cặp nội lực này ta tiến hành chọn ra 1 cặp gây nguy hiểm nhất cho móng M1

thông qua công thức sau:

Trang 17

M X tt (kN.m)

M Y tt (kN.m )

W (m 3 )

F (m 2 )

COMB26 16488.41 13659.31 3365.6

5 63.542 4.131

0.02

1 0.25 COMB17 15841.42 12893.32 3170.8

8 66.316 4.406

0.02

1 0.25 COMB22 12922.38 14349.38 2979.1

8 21.119 51.086

0.02

1 0.25

+ Từ điều kiện trên ta chọn 1 cặp nội lực gây nguy hiểm nhất cho Móng M1 là:

Bảng 7.4: cặp nội lực nguy hiểm nhất cho móng M1

C7(Nút 2) COMB26 3365.65 23 -125.17 63.542 4.131

+ Tương tự như trên ta chọn 1 cặp nội lực gây nguy hiểm nhất cho Móng M2 là

Bảng 7.5: cặp nội lực nguy hiểm nhất cho móng M2

C8(Nút 24) COMB7 5674.87 85.95 90.24 -7.81 8.713

Trang 18

+ Nội lực tính toán tại mặt ngàm với Móng

Bảng 7.6: Nội lực tính toán tại mặt ngàm với Móng

M1 3365.65 23 -125.17 63.542 4.131

M2 5674.87 85.95 90.24 -7.81 8.713

+ Nội lực tiêu chuẩn tại mặt ngàm với Móng

Bảng 7.7: Nội lực tiêu chuẩn tại mặt ngàm với Móng

7.2 Tính toán móng cọc ép bê tông cốt thép

7.2.1 Chọn độ sâu đặt đế đài

+ Sơ bộ chọn đài cọc nằm ở lớp đất thứ 2 Công trình có tầng hầm ở cao trình

-3,2m

Như vậy ở đây ta sử dụng móng cọc đài thấp Độ sâu đáy đài phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau đây:

- Giải pháp kết cấu của phần thi công dưới cao trình -3,200m

- Phương án san mặt bằng

- Bảo vệ cho đài cọc không bị các va chạm bên ngoài làm hư hỏng

+ Căn cứ vào các yếu tố trên , xét cụ thể vào công trình này ta thấy không có công trình phụ nào từ cao trình -3,200 trở xuống cho nên độ sâu đáy đài tính toán sao cho đài cọc đủ chiều cao chịu lực Vậy sơ bộ chọn hm=1,5m Như vậy là đáy đài nằm ở cao trình – 4,7 (m), đài dùng BT mác 300

7.2.2 Chọn loại cọc, tiết diện cọc và phương pháp thi công

a Loại cọc và phương pháp thi công cọc

+ Do các công trình lân cận xung quanh đã có khá nhiều cho nên nếu dùng phương án cọc đóng sẽ không tốt, vì sẽ gây chấn động mạnh đối với các công trình đã có sẵn, cho nên ta chọn loại cọc làm bằng bêtông cốt thép dạng tiết diện hình vuông, hạ cọc vào đất bằng phương pháp ép cọc

b Tiết diện và chiều dài cọc

+ Căn cứ vào tình hình địa chất công trình, ta quyết định mũi cọc phải nằm trong lớp đất thứ 5, với độ sâu tương đối để có đủ sức chịu tải

+ Sơ bộ chọn cọc có tiết diện hình vuông kích thước 30 x 30 (cm)

Trang 19

+ Chiều dài cọc: chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp 5 khoảng 2,9 (m)

lc = 0,5+4 + 5 + 2,9 + 0,6 = 13 (m) + Cọc được chia thành 2 đoạn dài 6,5 (m) Nối bằng phương pháp hàn bản mã + Như vậy:

- Cọc có tiết diện 30 x 30 (cm); thép chịu lực CII 416

- Tải trọng tác dụng xuống công trình là khá lớn ta dùng cọc bê tông cốt thép

mác 400

- Thép chịu lực 4Ф16 có Fa = 8,04 (cm2)

- Chiều dài cọc là:13 (m)

- Ngàm vào đài móng là 0,6 m, trong đó gồm:

- Đoạn chôn vào đài 0,20 m

- Đoạn đập đầu cọc ( thép của cọc neo trong đài  20d), ta chọn: 0,40 m

7.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc

a Theo vật liệu làm cọc

PVL = φ(Rb x Fb + Ra x Fa) trong đó:

- φ : hệ số uốn dọc của cọc

+ Bê tông mác 400 có:

+ m = 1: cọc có đường kính d < 0,8 m

+ mR = 1.2 ; mf = 1: hệ số điều kiện làm việc của lớp đất dưới mũi cọc và các lớp xung quanh cọc (tra bảng 6-4 trang 115 tài liệu tham khảo [ 8 ])

+ F = 0,30 x 0,30 = 0,09 (m2): diện tích tiết diện ngang của cọc

+ u = 4 x d = 4 x 0,30 = 1,2 (m): chu vi tiết diện ngang của cọc

+ Độ sâu tại mũi cọc: Z = hm + lc + 3,2 = 1,5 + 12,4 +3,2 = 17,1 (m)

Trang 20

+ Với cát pha, B = 0(cát sỏi), tra bảng 6-2 trang 114 tài liệu tham khảo [ 8 ]

Lớp 2: chia làm 2 lớp: 1,2m, 2m

Lớp 3: chia làm 2 lớp: mỗi lớp 2m

Lớp 4: chia làm 3 lớp: 1m, 2m, 2m

Lớp 5: chia làm 2 lớp: 2m và 1,4m

Trang 21

Hình 7.3: Sơ đồ xác định sức chịu tải của cọc ép

Trang 22

Bảng 7.8: Cường độ tính toán theo mặt xung quanh cọc

P

k 1,65 (kN) ( ktc= 1,65 vì dự trù ta bố trí từ 6 -10 cọc, tra bảng phụ lục A/ tr.426 trong tài liệu tham khảo [ 9 ]

c Sức chịu tải của cọc theo xuyên tĩnh

+ Tra bảng 5-9 trang 129 tài liệu tham khảo [ 8 ]

- qsi: ma sát thành của thiết bị xuyên khi đi qua lớp đất thứ i

i

ci si

q q

s

q 11000

q = = = 73,3(kPa) = 0,733(daN / cm )

150 + Sức cản phá của cọc: P' = q F + u x q q h si i

+ trong đó:

- Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc

Trang 23

+ với: F = 0,09 (m2): diện tích tiết diện cọc

+ Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc 

u

x q s i i i=1

P = u q h = 120x(0,875x110 + 0,8x400 + 0,7x500 + 0,733x230) = 112180,8(daN) = 1121,81 (kN)

  mui xq 396 1121,81

x

P P

3 2 3 2 (kN)

Pmũi + Pxq = 396 + 1121,81 = 1517,81 (kN) < PVL = 1755,12 (kN) (Thỏa điều kiện ép cọc)

+ So sánh các giá trị sức chịu tải của cọc chọn giá trị nhỏ nhất trong các giá trị đưa

vào tính toán có giá trị sau :

1755,12

1144, 70 692,91

7.3.1 Tính móng M2 ( giao giữa trục C và trục 8 )

a Tải trọng tác dụng

+ Để thiên về an toàn chọn hệ số vượt tải n = 1,15 Ta có các tải trọng tiêu chuẩn

của móng như sau:

Bảng 7.9: Tải trọng tác dụng lên Móng M2

b Xác định sơ bộ kích thước đài cọc

+ Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d thì ứng suất trung bình dưới đáy đài là

Trang 24

P =tt P2

(3d) = 692,912

(3x0,3) = 855,44 ( kN/m2) + Diện tích đáy đài cọc được xác định sơ bộ như sau:

γ

tt 0 d

γtb = 20 (kN/m3): trị trung bình của trọng lượng riêng đài cọc và đất trên đài

h = 2 (m): độ sâu đặt đáy đài so với sàn tầng hầm

+ Trọng lượng đài và đất phủ lên đài

Qđ = n x Fđ x γtb x h = 1,1 x 7,08x 20 x 1,5 = 389,4 (kN)

P + trong đó:

+  = 1,2 hệ số kể đến lực cắt và môment

+ tt o

N = 5674,87 (kN) tổng lực đứng kể đến cao trình đỉnh đài + P = 692,91 (kN): sức chịu tải tính toán của một cọc

d Cấu tạo và tính toán đài cọc

+ Số lượng cọc: nc = 12 (cọc)

+ Khoảng cách giữa tim các cọc: c  3d = 3 x 0.3 = 0,9 (m)

 Chọn c = 0,9 (m)

+ Chiều cao của đài được chọn theo công thức

hđ ≥ ac+lngàm+20 (cm)

hđ  100 + 20 + 20 = 140 (cm)

+ Vậy chọn hđ =1,5 (m), hođ = 1,5 - 0,2 = 1,3 (m)

e Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc

+ Tải trọng tác dụng lên các cọc

tt tt

Trang 25

ĐỀ TÀI : TÒA NHÀ TT ĐÀI T.HÌNH TP HCM GVHD: THS TRƯƠNG QUANG THÀNH

+ M Xtt = M OXtt + Q OYtt x hm = 7,81 + (90,24x1,5) = 233,41 (kN.m)

Trang 26

+ Trọng lượng tính toán của một cọc:

tt

c

P = 0,30 x 0,30 x 12,4 x 25 x 1,1 = 30,69 (kN) tt

max

P + tt

c

P = 571,60 + 30,69 = 602,29 (kN) < [P] = 692,91 (kN) tt

min

P = 457,63 (kN) > 0

 Nên không cần kiểm tra theo điều kiện nhổ cọc

f Tính sức chịu tải của nhóm cọc

+ Công thức hiệu ứng nhóm η thường được sử dụng trong tính toán móng cọc của Conver-Labarre có dạng sau

n1 - số hàng cọc trong nhóm cọc: n1 = 3

n2 - số cọc trong một hàng: n2 = 4

θ(deg) = arctgd

s + với

s - khoảng cách hai cọc tính từ tâm:0,9

d - đường kính hoặc cạnh cọc: 0,30 (m)

g.1 Theo sức chịu tải

+ Đối với cọc chống có n cọc,sức chịu tải giới hạn của móng

Trang 27

Ngh  1,2(Nott + Nđtt + nPc)=1,2(5674,87 + 500,5 + 368,28) = 7852,38 (kN) (Thỏa điều kiện sức chịu tải)

h Kiểm tra đâm thủng

h.1 Kiểm tra đài cọc đâm thủng đài theo dạng hình tháp

Hình 7.5: Sơ đồ kiểm tra chọc thủng đài cọc móng M2

+ Để đài cọc không bị phá hoại cần thỏa mãn điều kiện sau

Pđt Pcđt

+ trong đó

- Pđt : Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc các cọc nằm ngoài phạm

vi của đáy tháp đâm thủng

Pđt = P01 + P04 + P05 + P08 + P09 + P12

= 451,94 + 497,04 + 424,93+ 470,03 + 397,94 + 443,03 = 2684,91 (kN)

Pcđt - Lực chống đâm thủng

P =dt α 1 (b + C ) +c 2 α 2 (h + C ) h Rc 1  o k(Tính theo tài liệu tham khảo [ 2 ])

Rk = 1000 (kN/m2), (bê tông mác 300)

C 1,0

Trang 28

C 1,0

- bc,hc kích thước tiết diện cột (1,0 x 1,0)m

- Chiều cao làm việc của đài ho = 1,3 (m)

- C1;C2 - Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép đáy đâm thủng

C1 =1,0(m); C2 = 1,0(m)

Pcđt = [2,12x(0,7 + 1,0) + 2,12x(0,7 + 1,0)]x1,3x1000 = 7208 (kN)

(Thỏa điều kiện chọc thủng)

h.2 Kiểm tra khả năng hàng cọc chọc thủng đài theo tiết diện nghiêng

+ Khi bbc+2ho thì Pđtb.ho.Rk + Khi b>bc+2ho thì Pđt(bc+ho).ho.Rk + ta có:

k Kiểm tra tổng thể móng cọc

k.1 Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng

+ Điều kiện kiểm tra:

Pqư  Rđ

Pmax  1,2.Rđ

+ Xác định kích thước khối móng quy ước

+ Chiều cao khối móng quy ước tính từ đáy đài đến mũi cọc

HM = 12,4 (m)

+ Góc mở:

 =  tb

4

5 4 3 2

5 5 4 4 3 3 2 2

h h h h

h h h h tb

0,5x16 + 4,0x15 + 24 x5+ 22 x2,9

0,5+ 4 + 5,0 + 2,9 = 20,020  =

0

20, 02

= 5,01 4

+ Chiều dài của đáy khối móng quy ước

Lm = L – 0,25x2 + 2Hc x tg

Trang 29

Trang 30

Hình 7.6: Khối Móng qui ước (móng M2

Trang 31

- Xác định khối lượng khối móng quy ước

+ Trọng lượng đài và đất trên đài:

N1 = LmxBmxhx tb = 5,17x4,27x1,5x20 = 1103,79 (kN)

+ Trọng lượng khối đất từ đáy đài đến mũi cọc, (có xét đến dung trọng đẩy nổi)

N2 = ((5,17x4,27) - (0,09x12))x(1,1x18,5 + 4x8,3 + 5x11,5 + 2,3x10,5) = 2838,64 (kN) Trọng lượng của toàn thân cọc

M M X

φ = 220 có:

+ A = 0,61

Trang 32

+ B = 3,44

+ D = 6,01

+ c = 20 (kPa) = 20 (kN/m2)

+ γII = 20,5 (kN/m3), (trọng lượng riêng tự nhiên của lớp đất dưới mũi cọc)

+ Vì có mực nước ngầm từ lớp đất thứ 3 trở xuống nên trọng lượng riêng của lớp đất dưới mũi cọc sẽ được tính theo trọng lượng riêng đẩy nổi do nước ngầm gây ra

- h: chiều sâu chôn móng 14m

- h1: chiều dày đất từ đáy móng đến đáy sàn tầng hầm 1,5m

- h2:chiều dày kết cấu sàn tầng hầm 0,1m

- γS:trị tính toán trung bình của dung trọng sàn tầng hầm 20 (kN/m3)

1 (0,61x4,27x10,5 + 3,44x14,9x10,9 + 6,01x20 + 10,9x16,86) = 1079,8 (kN/m2)

+ ta có:

+ Ptb = 417,39 (kN/m2) < RM = 1079,8 (kN/m2)

+ Pmax = 551,19 (kN/m2) < 1,2 x RM = 1,2 x 1079,8 = 1295,76 (kN/m2)

 Vậy cường độ đất nền đạt yêu cầu

k.2 Kiểm tra độ lún của móng

+ Dùng phương pháp cộng lún từng lớp chia nền đất ra thành nhiều lớp

+ Ứng suất bản thân các lớp đất: (có xét đến dung trọng đẩy nổi)

 bt 1xh12xh23xh34xh45xh5

= 18,2x0,5 + 18,5x3,2 + 8,3x4 + 11,5x5 + 10,5x2,9 = 181,33 (kN/m2) + trong đó:

- γi: là trọng lượng thể tích tự nhiên của các lớp đất trên mực nước ngầm và trọng lượng đẩy nổi của các lớp đất dưới mực nước ngầm

Trang 33

- hi: chiều sâu của lớp đất thứ i

+ Ứng suất gây lún tại đáy khối móng qui ước:

+ Chỉ cần tính lún đến độ sâu tại đó σzbt  5 σzgl với đất tốt, σzbt 10 σzgl với đất yếu

Bảng 7.11: Tính lún cho khối móng quy ước (móng M2)

Li(m) Độ sâu

Z(m)

Lm Bm

1,21

0,0 1,0 236,06 181,33 0.8 0,8 0,37 0,96 226,62 189,73 0.8 1,6 0,75 0,85 200,65 198,13 0.8 2,4 1,12 0,68 160,52 206,53 0.8 3,2 1,50 0,53 125,11 214,93 0.8 4,0 1,87 0,42 99,15 223,33 0.8 4,8 2,25 0,32 75,54 231,73 0.8 5,6 2,62 0,25 59,02 240,13 0.8 6,4 2,99 0,21 49,57 248,53

+ Ở độ sâu 6,4 (m) khối móng qui ước không còn bị lún

+ Độ lún của nền :

S = gl i

zi n

Trang 34

Trang 35

Hình 7.7: Biểu đồ phân bố ứng suất

Trang 36

I Tính cốt thép

+ Bêtông đài cọc mác 300 có: Rn = 130 (daN/cm2)

Rk = 10 (daN/cm2)

+ Cốt thép nhóm CII có: Rk = 2800 (daN/cm2)

+ Cọc liên kết ngàm vào đài cọc 20 cm

+ Chọn chiều cao làm việc của đài là:

- Vậy chọn 22Ф20 có Fa = 69,12 (cm2),Δfa = -2,11%

Trang 37

+ Mômen tương ứng với mặt cắt II – II

MII = r21 x (P1 + P2+ P3 + P4) = 0,55x(519,73 + 537,02 + 554,31 + 571,60) = 1200,46 (kN.m)

- Diện tích cốt thép cần thiết chịu lực theo phương II - II

Fa =

41200,46x100,9x2800x130 = 47,64 (cm2)

- Vậy chọn 1918 có Fa = 48,35 (cm2), Δfa = 1,49%

a Tải trọng tác dụng

Để thiên về an toàn chọn hệ số vượt tải n = 1,15 Ta có các tải trọng tiêu chuẩn của móng như sau

Bảng 7.12: Nội lực tính toán móng M1

b Xác định sơ bộ kích thước đài cọc

+ P = 692,91 (kN): sức chịu tải tính toán của một cọc

+ Khi khoảng cách giữa các cọc là 3d thì ứng suất trung bình dưới đáy đài là:

P =tt P2

(3d) = 692, 912

(3x0,3) = 855,44 ( kN/m2) + Diện tích đáy đài cọc được xác định sơ bộ như sau

γtb = 20 (kN/m3): trị trung bình của trọng lượng riêng đài cọc và đất trên đài

h = 2 (m): độ sâu đặt đáy đài

Trang 38

+ Trọng lượng đài và đất phủ lên đài:

Qđ = n x Fđ x γtb x h = 1,1x4,2x20x1,5 = 231 (kN)

N = 3365,65(kN), tổng lực đứng kể đến cao trình đáy đài

- P = 692,91 (kN) : sức chịu tải tính toán của một cọc

Hình 7.9: Mặt bằng bố trí cọc cho móng M1

d Cấu tạo và tính toán đài cọc

+ Số lượng cọc: nc = 9 cọc

+ Khoảng cách giữa tim các cọc:

Trang 39

- Vậy chọn: hđ =140(m), hođ = 1.4 - 0,2 = 1.2 (m)

e Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc

+ Tải trọng tác dụng lên cọc ở hàng cọc biên:

+ trong đó:

+ Ntt = N0tt + Qđ

+ Qđ = n.Fđ.h.γtb = 1,1 x2,6x2,6x 1,5 x20 = 371,8 (kN)  Ntt = 3365,65 + 371,8 = 3737,45 (kN)

+ M Xtt = M OXtt + Q OYtt x hm = 63,54 + (125,2x1,5) = 376,54 (kN.m)

+ M Ytt = M OYtt + Q OXtt x hm = 4,13 + (23x1,5) = 50,13 (kN.m)

Bảng 7.13: Xác định áp lực tác dụng lên đầu cọc

 Pmintt = 334,13 (kN) (Tất cả các cọc đều chịu nén)

+ Trọng lượng tính toán của một cọc:

tt

c

P = 0,3 x 0,3 x 12,4 x 25 x 1,1 = 30,69 (kN) tt

max

P + tt

c

P = 496,41 + 30,69 = 527,1 (kN) < [P] = 697,2 (kN) tt

min

P = 334,13 (kN) > 0

 Nên không cần kiểm tra theo điều kiện nhổ cọc

tt tt

n

Trang 40

f Kiểm tra đâm thủng

f.1 Kiểm tra đài cọc đâm thủng đài theo dạng hình tháp

Hình 7.10: Sơ đồ kiểm tra chọc thủng đài móng M1

+ Sau quá trình vẽ tháp đâm thủng thì thấy đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục các cọc Như vậy đài không bị đâm thủng

f.2 Kết luận

Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện chống đâm thủng và chọc thủng theo tiết diện nghiêng

g Kiểm tra tổng thể móng cọc

g.1 Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng

- Điều kiện kiểm tra:

PqưRđ

Định dạng
Số trang	465
Dung lượng	8,95 MB