Thiết kế chung cư cao tầng an bình (thuyết minh phụ lục)

KIẾN TRÚC

KẾT CẤU

PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU, LỰA CHỌN TIÊU CHUẨN, VẬT LIỆU THIẾT KẾ

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ,TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Xác định tải trọng tác dụng vào công trình bao gồm cả tải trọng đứng và tải trọng ngang

- Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện cột, dầm, sàn, vách…

- Tính toán kết cấu sàn :Tính tay, tra bảng, phần mềm Excel

- Sử dụng phần mềm ETABS 9.7.2 để giải khung, sau đó xuất nội lực và tính cốt thép cho khung bằng phần mềm EXCEL

- Sau khi giải khung ta có được kết quả nội lực tại vị trí chân móng, từ đó tiến hành thiết kế kết cấu móng

Vách được coi là kết cấu congxons gắn liền với mặt móng trong quá trình tính toán Để xác định nội lực và cốt thép cho vách, chúng ta áp dụng phương pháp "Vùng biên chịu moment".

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN

CẤU TẠO SÀN

Chiều dày sàn phải thỏa các điều kiện sau:

 Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất ) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng

 Độ cứng trong mặt phẳng sàn đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào vách cứng, lỏi cứng giúp chuyển vị ở các đầu cột bằng nhau

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 9

Hệ tường ngăn có thể được bố trí linh hoạt trên sàn mà không cần hệ dầm đỡ, giúp không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.

Để tối ưu hóa quá trình tính toán và thi công, chúng ta nên lựa chọn ô sàn điển hình với kích thước lớn nhất, từ đó xác định chiều dày sàn phù hợp cho toàn bộ công trình.

 Chọn bề dày sàn theo công thức sau:

 m ( Sách Bê Tông Cốt Thếp-Tập 2 -Thầy Võ Bá Tầm) Trong đó: m = 30 ÷ 35 đối với bản dầm( chọn m 5) m = 40 ÷ 50 đối với bản kê ( chọn m P)

D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc tải trọng ( chọn D=1) l1 : cạnh ngắn ô sàn đang xét sàn thuộc loại bản dầm, làm việc theo 1 phương

2  l l sàn thuộc loại bản kê, làm việc theo 2 phương

2  l l sàn thuộc loại bản dầm, làm việc theo 1 phương

Theo bản kê 4 cạnh (Ô bản S1:8200x8200) trong đó l 8200mm (cạnh ngắn)

Theo bản kê 4 cạnh (Ô bản S2:5400x8200) trong đó: l 5400mm (cạnh ngắn)

==> Vậy chọn bề dày sàn h s 160(mm) để thiết kế

-Chiều cao của dầm được chọn sơ bộ theo công thức sau: d d d h l

 m ( Sách Bê Tông Cốt Thếp-Tập 2 -Thầy Võ Bá Tầm) Trong đó: +md - hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng:

+md -12 đối với dầm chính +md -20 đối với dầm phụ +ld - nhịp dầm

-Bề rộng của dầm được chọn sơ bộ theo công thức : 1 1

( Sách Bê Tông Cốt Thếp-Tập 2 -Thầy Võ Bá Tầm)

Tiết diện chọn Ghi chú

Chiều cao tầng bị giới hạn ở 3.3m, do đó không nên chọn chiều cao dầm vượt quá 600 mm Để nâng cao khả năng làm việc đồng bộ giữa vách và khung, nên lựa chọn dầm có chiều cao 600 mm cho các dầm tựa lên vách.

Chọn dầm chính có kích thước 30x60 (cm)

Chọn dầm phụ có kích thước 20x40 (cm)

Với các dầm môi ta chọn 20x40(cm)

Với các dầm console ta chọn 30x60 (cm) cho các dầm console kéo ra từ dầm chính để thuận tiện thi công vì các dầm này khá ngắn

Dựa vào điều kiện biên của ô sàn ta có:

3 s d h h liên kết khớp Ô sàn l2/l1 hmin

S1 1 600 3.75 Ngàm 4 cạnh Bản kê Sơ đồ 9

S2 1.52 600 3.75 Ngàm 4 cạnh Bản kê Sơ đồ 9

- Bê tông B25 có : Rb = 14500 (kN/m 2 )

- Cốt thép AI có : +Rs = 225000 (kN/m 2 )

+Mô đun đàn hồi Es = 21x10 7 (kN/m 2 )

- Cốt thép AII có : +Rs = 280000 (kN/m 2 )

+Mô đun đàn hồi Es = 21x10 7 (kN/m 2 )

TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN SÀN

Hình : Chi tiết cấu tạo sàn

Căn cứ vào cấu tạo, điều kiện liên kết, kích thướt và hoạt tải của từng ô bản ta chia ra làm loại ô bản sau:

III TẢI TRONG TRUYỀN LÊN SÀN :

+ Số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

+ Hệ số vượt tài lấy theo bảng 1 – TCVN 2737 – 1995

Tĩnh tải tác động lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lượng bản thân sàn, trọng lượng bản thân của kết cấu bao che

Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, được tính theo công thức :

(TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế.)

Trong đó: h i : chiều dày các lớp cấu tạo sàn

 i : khối lượng riêng n : hệ số tin cậy

Bảng: Trọng lượng bản thân sàn và các lớp hoàn thiện

Stt Thành phần cấu tạo h i

3 Bản bê tông cốt thép 0.16 25 1.1 4.4

5 Tải treo đường ống TBKT 0.5 1.3 0.65

Tổng cộng g i 6.109 Ngoài ra trọng lượng bản thân g t của kết cấu bao che (các vách ngăn) được qui về tải phân bố đều g qd t theo công thức qd t  S t s t g g n

S (TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế.) Trong đó:

St: Diện tích tường trên sàn (m 2 );

Ss: Diện tích sàn (m 2 ) =L1*L2 n : Hệ số vượt tải

Chiều cao tầng được xác định là h = 3.3m với tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che là t = 1.80 kN/m² (180 daN/m²) Các vách ngăn sử dụng tường gạch ống dày 100mm và có tải trọng t = 3.30 kN/m² (30 daN/m²) cho các vách ngăn với tường gạch ống dày 200mm.

Bảng: Kết quả tính toán theo bảng sau: Ô sàn

 t t qd s t g S g n S (kN/m 2 ) tường (m) l2(m) l1(m) ht bt Lt

Bảng trọng lượng bản thân của kết cấu bao che.

Vậy tĩnh tải sàn tính theo công thức:

Bảng :Kết quả tính toán như bảng dưới đây:

Sàn g i(kN/m 2 ) g t qd (kN/m 2 ) g tt (kN/m 2 )

Hoạt tải tiêu chuẩn của sàn được quy định trong TCVN 2737-1995, dựa vào công năng của các ô sàn Đối với ô sàn có diện tích chịu tải lớn hơn 9 m², hoạt tải tiêu chuẩn cần được nhân với hệ số giảm tải ψ Hệ số giảm tải ψ được tính theo công thức cụ thể.

Hoạt tải tính toán của sàn : p tt np tc 

-Tải trọng tạm thời phân bố lên sàn và cầu thang lấy theo bảng 3 TCVN2737-1995:

Loại sàn p tc n p tt (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) Phòng ngủ, phòng khách,phòng ăn,phòng bếp giặt,phòng tắm,sân thượng,phòng kỷ thuật 1.50 1.3 1.95

Hành lang,cầu thang,sảnh 3.00 1.2 3.60

Giá trị hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của các loại phòng, với hệ số độ tin cậy n được quy định theo điều 4.3.3 trong TCVN 2737 - 1995 Cụ thể, nếu tải trọng phân bố đều nhỏ hơn 2 kN/m2 thì n = 1.3, còn nếu lớn hơn hoặc bằng 2 kN/m2 thì n = 1.2 Dưới đây là bảng kết quả tính toán hoạt tải sàn.

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 16 Ô sàn Hệ số n Công năng

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc

Hoạt tải tính toán ptt

Bảng :Tổng tải trọng tác dụng lên sàn:

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP SÀN

Tùy vào loại bản mà nội lực trong bản sẽ khác nhau Căn cứ vào tỷ số 2

1 l l , ta phân bản làm hai loại : 2

1 Nội lực bản kê bốn cạnh

Các hệ số m 91 , m 92 , k 91 , k 92 được tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bản.

(Phụ lục 15-Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép- Tập 2-Võ Bá Tầm)

Nội lực bản kê bốn cạnh

+ Cách xác định nội lực :

Tải trọng tác dụng: qtt = gtt + ptt

Momen dương lớn nhất ở giữa ô bản:

Momen âm lớn nhất ở gối ô bản:

Bảng :Kết quả tính tải trọng và momen cho các ô sàn

Dùng bê tông B25 với các chỉ tiêu như sau:

+ Cường độ tính toán : Rb500kN/m 2

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt500kN/m 2

+ Mođun đàn hồi : Eb =3.0x10 7 kN/m 2 ị 8 Cốt thộp loại AI với cỏc chỉ tiờu :

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs "5000kN/m 2 + Cường độ chịu nén tính toán : Rsc"5000kN/m 2 ị>8 Cốt thộp loại AII với cỏc chỉ tiờu :

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs (0000kN/m 2 + Cường độ chịu nén tính toán : Rsc(0000kN/m 2

+ Cắt bản ra một dai rộng 1m:

Chiều cao tiết diện h cm chọn khoảng cách đến trọng tâm cốt thép a,m vậy h0=h-a -2 (cm) là chiều cao làm việc của tiết diện

+ Từ momen M tính toán được, cốt thép sàn được tính theo công thức :

Kiểm tra hàm lượng thép

Hợp lý nhất0.3% 0.9% đối với sàn

Bảng: Kết quả tính thép cho từng ô bản lần lượt được trình bày dưới đây:

2 Đối với bản dầm: S4,S6 có sơ đồ tính là 2 đầu ngàm :

Hình : Sơ đồ tính bản dầm Ô bản làm việc theo phương cạnh ngắn

Khi cắt ô sàn ra một dải rộng 1 m thì tải tác dụng q = qx1m (KN/m)

Momen tại gối và nhịp được xác định theo công thức sau :

(kNm) Trong đó L : cạnh ngắn

Kiểm tra hàm lượng thép min = 0.05% <  0

Hợp lý nhất0.3% 0.9% đối với sàn.

Bảng kết quả thép sàn của loại bản dầm

Tĩnh tải: gs = 6.109 (kN/m 2 ), hoạt tải: ps = 2.4 (kN/m 2 )

MII 0.0545 1.59 1 0.14 0.0056 0.0056 0.41 8 200 2.52 0.18 Kết quả tính thép cho từng ô bản số 8 theo sơ đồ 3 cạnh ngàm,1 tựa đơn

(Ô bản số 8)Tải trọng tác dụngP(p tt g L L tt ) 1 2

Tương tự đối với ô sàn 6 là ô bản nằm trong vách thang máy nên cũng tính theo sơ đồ 3 cạnh ngàm, 1 cạnh khớp (sơ đồ 8)

Tĩnh tải: gs = 6.109 (kN/m 2 ), hoạt tải: ps = 3.6 (kN/m 2 )

MII 0.0489 22.644 1 0.14 0.0796 0.081 5.87 10 100 7.85 0.56 Kết quả tính thép cho từng ô bản số 6 theo sơ đồ 3 cạnh ngàm,1 tựa đơn

TÍNH TOÁN CẦU THANG

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG

1.1 Tĩnh tải : Bao gồm các lớp cấu tạo bản

- Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng  tdi

- Đối với lan can ta quy về tải trên đơn vị m 2 bản thang :

2.1 Tĩnh tải : Bao gồm các lớp cấu tạo bản

TẢI TRỌNG TRÊN BẢN NGHIÊNG CẦU THANG

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn Hsvt n

Tĩnh tải Đá hoa cương 0.0268 (m) 0.0268×24 = 0.64 1.1 0.707

TẢI TRỌNG TRÊN BẢN CHIẾU NGHỈ

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn

(kN/m2) Hsvt n Tải tính toán

Tính tải Đá hoa cương 0.02 (m) 0.02×24 = 0.48 1.1 0.528

Vậy tổng tải trọng tác dụng :

TÍNH TOÁN NỘI LỰC

- Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu tới, riêng chiếu nghỉ liên kết vào vách

Vậy chọn dầm : DS (200x300) (mm)

Để tính toán, cắt một dải có bề rộng b = 1 (m) vì bê tông tại vị trí liên kết thường không được đổ toàn khối Do đó, liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ được coi là liên kết khớp Trong trường hợp này, sơ đồ tính cho cầu thang được xác định bởi một liên kết khớp và một liên kết gối, được xem là sơ đồ đúng.

- Xác định trị số mô men, phản lực gối tựa: Mmax , RA,RB

- Tính phản lực gối tựa:

- Dùng phương pháp mặt cắt để xác định nội lực trong bản thang (tại 1 vị trí K bất kỳ) với L1 = 3.3m, z 0 L 1

- Tại vị trí lực cắt bằng không thì moment cực đại:

- Tính phản lực gối tựa:

- Dùng phương pháp mặt cắt để xác định nội lực trong bản thang: (tại 1 vị trí K bất kỳ) với z 0 L 1

- Tại vị trí lực cắt bằng không thì moment cực đại: z q1

TÍNH BỂ NƯỚC MÁI

GIỚI THIỆU CHUNG

Hồ nước mái cung cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà và hỗ trợ công tác cứu hỏa Nhu cầu sử dụng nước của chung cư được tính toán sơ bộ như sau:

- Tổng số người ở trong khu chung cư:

 Căn hộ loại 1 đảm bảo cho 4 người ở

 Căn hộ loại 2 đảm bảo cho 3 người ở

Mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2, có 84 người ở

Vậy tổng số người ở trong khu chung cư là: 84 x 14 = 1176 người

- Thể tích nước sinh hoạt cần thiết cho tòa nhà:

Chung cư thuộc đô thị loại III có hệ thống cấp thoát nước và dụng cụ vệ sinh, nhưng thiếu thiết bị tắm Tiêu chuẩn sử dụng nước trung bình trong các chung cư này là 120 lít/người/ngày.

Hệ số không điều hòa giờ: Kg = 1.8÷1.5 Chọn Kg = 1.5

- Nước dự trữ dùng để phục vụ cho công tác cứu hỏa:

Lưu lượng nước cần thiết cho một đám cháy là 10 l/s Đối với khu dân cư, nguồn nước dự trữ phải đủ để cung cấp cho một đám cháy bên trong và một đám cháy bên ngoài trong vòng 10 phút, với lưu lượng tối đa cần thiết, đồng thời phải đảm bảo khối lượng nước lớn nhất cho sinh hoạt.

- Thể tích nước trong bể chứa:

Ta chọn 2 bể chứa nước có kích thước giống nhau: 8.2 x 8.2 (m) Thể tích 1 bể là

TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN

CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM-CỘT

1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Kích thước dầm được xác định dựa trên qui mô và tải trọng của công trình, đồng thời còn phụ thuộc vào yếu tố không gian và chiều cao thông thủy của từng tầng trong tòa nhà Trong quá trình tính toán, các kích thước này có thể được điều chỉnh để đảm bảo phương án sắp xếp hợp lý.

-Chiều cao của dầm được chọn sơ bộ theo công thức sau: d d d h l

 m Trong đó: +md - hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng:

+md -12 đối với dầm chính +md -20 đối với dầm phụ +ld - nhịp dầm

-Bề rộng của dầm được chọn sơ bộ theo công thức : 1 1

Tiết diện chọn Ghi chú

Với chiều cao tầng hạn chế là 3.3m, không nên chọn chiều cao dầm vượt quá 600mm Để tăng cường khả năng làm việc đồng bộ giữa vách và khung, nên lựa chọn chiều cao dầm là 600mm cho các dầm tựa lên vách.

Chọn dầm chính có kích thước 30x60 (cm)

Chọn dầm phụ có kích thước 20x40 (cm)

Với các dầm môi ta chọn 20x40(cm)

Với các dầm console ta chọn 30x60 (cm) cho các dầm console kéo ra từ dầm chính để thuận tiện thi công vì các dầm này khá ngắn

Mặt bằng bố trí hệ dầm tầng điển hình

2 Chọn sơ bộ tiết diện cột:

Khi thiết kế cột, việc chọn tiết diện ban đầu chỉ mang tính chất sơ bộ và có thể thay đổi trong quá trình tính toán để phù hợp với yêu cầu chịu lực và cấu tạo Căn cứ vào yếu tố kiến trúc, nội lực tính toán và hàm lượng cốt thép, kế hoạch điều chỉnh tiết diện và hình dạng cột sẽ được thực hiện để đảm bảo tính hợp lý và hiệu quả trong thiết kế.

- Công trình đối xứng nhau qua trục 4-5 nên tiết diện cột ở hai bên trục đối xứng được chọn giống nhau Tỉ số L2/L1 = 1.38 bc×hc×90cm² Vậy chọn tiết diện cột 2A là 90×90 cm 2 (8100cm²)

Các cột khác tính tương tự:

 CÁCH 2 ( Tính toán tiết diện sơ bộ cột 2A)

Xem tải trọng do sàn,tường, dầm…với hệ số vượt tải tương đương với 15 kN/m 2

- Tổng tải tác dụng lên chân cột 2A là:

 Trong đó : S : Diện tích sàn truyền vào cột n : Số tầng tác dụng lên cột

- Diện tích sơ bộ của cột 2A là: cot  

 Chọn tiết diện sơ bộ 90×90 cm 2 (Acch = 8100 cm²)

Kết luận: có thể dùng cách tính tương đương để xác định tiết diện cột:

Kết quả chọn tiết diện sơ bộ như sau:

Cột trục Tầng Diện tích chịu tải n Ac(m 2 ) a tính a chọn a b S

3 Chọn sơ bộ tiết diện vách :

- Chiều dày vách được chọn theo tiêu chuẩn TCVN 198-1997 như sau :

Fvl = fvl Fst Trong đó:

+ Fst – Diện tích sàn từng tầng

+ fvl = 0.015 Độ dày của vách chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn h/20 chiều cao tầng h: chiều cao mỗi tầng 3.3m với 15 tầng Ở đây ta có: Fst = 57.4 x 41.8 = 2399.32 (m 2 )  Fvl = 0.015 x 2399.32 = 36 (m 2 )

Chọn chiều dày vách cứng là 300 (mm) Thỏa các điều kiện

Mô hình khung không gian

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG

Thành phần tĩnh tải chủ yếu bao gồm tải trọng từ các lớp hoàn thiện, tải trọng do tường xây dựng trực tiếp lên sàn hoặc dầm, cùng với trọng lượng bản thân của kết cấu công trình.

Trong Etabs V9.7.2, trọng lượng bản thân của sàn, dầm, cột và vách được khai báo trực tiếp thông qua các đặc trưng về tiết diện của cấu kiện, giúp chương trình tự động tính toán và quy tải một cách chính xác.

Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện

Stt Thành phần cấu tạo h i(m)  i (kN/m 3 ) n g i

4 Tải treo đường ống TBKT 0.50 1.3 0.65

Loại sàn Hoạt tải (kN/m 2 )

Phòng vệ sinh, bếp,ăn,KT 1.5 1.3 1.95

Hành lang, cầu thang,sảnh 3 1.2 3.6

Tải trọng các lớp hoàn thiện + Tường tác dụng lên sàn Ô sàn Công Năng

Tĩnh tải (kN/m 2 ) Hoạt tải

Ps ght gt Gs = ght +gt (kN/m 2 )

3 Tải tường tác dụng lên dầm:

- Trọng lượng bản thân tường phân bố đếu lên dầm được xác định như sau: qt = n×bt×ht×γt (kN/m)

+ γt: khối lượng riêng của tường, γt= 18 (kN/m 3 )

+ ht: chiều cao của tường, ht= htầng - hd

- Dầm 0.3x0.6 (m 2 ), tường 0.1 (m): với tầng trệt 3.9m qt1 = 1.1×0.1×3.3×18 = 6.534 (kN/m)

- Dầm 0.3x0.6 (m 2 ), tường 0.2 (m): với tầng trệt 3.9m qt1 = 1.1×0.2×3.3×18 = 13.068 (kN/m)

- Dầm 0.2x0.4 (m 2 ), tường 0.1 (m):với tầng trệt 3.9m qt3 = 1.1×0.1×3.5×18 = 6.93 (kN/m)

- Dầm 0.2x0.4 (m 2 ), tường 0.2 (m):với tầng trệt 3.9m qt4 = 1.1×0.2×3.5×18 = 13.86 (kN/m)

 Tải trọng của tường 0.2 (m), ht = 1 (m) tác dụng lên dầm biên tầng mái: qtm = 1.1×0.2×1×18 = 3.96 (kN/m)

 Tải trọng của tường 0.2 (m), ht = 1 (m) tác dụng lên dầm biên tầng mái: qtm = 1.1×0.1×1×18 = 1.98 (kN/m)

4 Tải trọng của bể nước:

- Trọng lượng bản nắp mái :

- Trọng lượng nước ( khi đầy bể ):

- Trọng lượng bản thân dầm đáy:

 Tải trọng quy đều về 1 cột:

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 84 q = dd

 Tải trọng của tường 200 (mm), ht = 1 (m) tác dụng lên dầm biên tầng mái: qtm = 1.1×0.2×1×18 = 3.96 (kN/m)

5 Tải trọng của cầu thang :

- Bản thang tác dụng vào dầm chiếu tới DT dưới dạng tải phân bố đều: q = RA = RD = 27.44 (kN/m)

- Chiếu nghỉ tác dụng vào vách dưới dạng tải phân bố đều: q = RB = 23.26 (kN/m)

- Tiêu chuẩn Việt Nam tải trọng và tác động (2737)

Chỉ dẫn thành phần động của tải trọng gió (TCXD-229: 1999)

- Công trình có độ cao tại đỉnh mái là :50.1 (m) > 40 (m), theo TCVN 2737 -1995 thì tải trọng gió phải xác định gồm hai thành phần : gió tỉnh và gió động

Công trình tọa lạc tại tỉnh Bình Dương, nơi có áp lực gió thuộc khu vực IIA Địa hình nơi đây là địa hình trống trải, với ít vật cản cao, không vượt quá 1.5m.

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z được xác định theo công thức:

+ Wo: giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

Wo= 95-12 (daN/m 2 ) = 0.83 (kN/ m 2 ) (Tra bảng 4-TCVN 2737-1995, phụ lục 6.4.1)

+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

(Tra bảng 5-TCVN 2737-1995 theo dạng địa hình A)

+ C: hệ số khí động (tra theo Bảng 6 TCVN 2737-1195)

 C = 0.8 + 0.6 = 1.4 Giá trị áp lực gió tĩnh tính toán tác dụng lên 1 tầng được tính như sau:

+S (m 2 ): diện tích đón gió của tầng đó

+: hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng, theo TCXD 229:1999, thời gian sử dụng giả định trên 50 năm lấy 1

Bảng tổng hợp gió theo phương X:

GIÓ ĐẨY GIÓ HÚT GIÓ X

Bảng tổng hợp gió theo phương Y:

GIÓ ĐẨY GIÓ HÚT GIÓ Y

- Để xác định thành phần động của tải trọng gió trước tiên ta cần xác định chu kì, tần số của dao động bằng phần mềm ETABS 9.7.2

- Mô hình công trình như là 1 thanh công sôn ngàm tại mặt móng với khối lượng tập trung tại các cao trình trọng tâm của sàn

Chúng tôi sử dụng phần mềm ETABS V9.7.2 để xác định tần số dao động riêng của công trình Trong quá trình mô hình hóa, chúng tôi đã gán các đặc trưng vật liệu và tiết diện sơ bộ cho khung, đồng thời chỉ định tải trọng tĩnh và tải trọng hoạt cho kết cấu.

Khi khai báo khối lượng công trình, vào Define Mass source chọn From loads và gán:

 Hệ số nhân khối lượng bản thân công trình : 1

The equipment mass coefficient and other varying masses are set to 0.5 In ETABS, this can be configured by navigating to Analyze > Set Analysis Options… > Dynamic Analysis > Set Dynamic Parameters…, where you should specify the Number of Modes as 12.

Các mode dao động và tần số dao động:

Mode Chu kỳ Tần số f (Hz)

 Tỉ lệ phần trăm khối lượng tham gia dao động theo từng phương (modal participating mass ratios)

 Dựa theo: TCXD 229-1999- chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo

Khi tính toán các công trình cao tầng có chiều cao trên 40m, cần xem xét thành phần động của tải trọng gió Thành phần động này bao gồm lực do xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Giá trị của lực động được xác định dựa trên thành phần tĩnh của tải trọng gió, nhân với các hệ số phản ánh ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính.

Đánh giá đặc điểm công trình dựa trên mối quan hệ giữa giá trị các tầng số dao động riêng cơ bản và tầng số giới hạn fL là rất quan trọng Việc này giúp xác định khả năng chịu đựng và độ ổn định của công trình trước các tác động bên ngoài.

- Với công trình AN BÌNH nằm trên địa bàn tĩnh Bình Dương thuộc vùng áp lực gió IIA thì fL=1.3 (Hz) (cho trong bảng 2 trang 7 TCXD 229-1999)

Vì tần số của công trình được sắp xếp theo thứ tự f1 < f2 < f3 < f4 < fL (với f1 = 0.405, f2 = 0.439, f3 = 0.603, f4 = 1.270, fL = 1.3Hz, và f5 = 1.593), nên trong việc xác định thành phần động của tải trọng gió, chỉ cần xem xét ảnh hưởng của ba dạng dao động đầu tiên Tuy nhiên, do dạng dao động ứng với Mode 2 (f2 = 0.439) là dạng xoắn và tạm thời không tính đến, nên chỉ cần tính toán tải trọng gió động cho dạng 1, dạng 3 và dạng 4.

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j ở độ cao z, tương ứng với dạng dao động riêng thứ i, được xác định thông qua một công thức cụ thể.

- Mj: khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

- ξi: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i

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

- ψi: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi không đổi o Xác định Mj:

Giá trị Mj được xác định thông qua mô hình kết cấu trong phần mềm Etabs, trong đó khối lượng mỗi tầng bao gồm 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải Sau khi thiết lập mô hình, chương trình sẽ tự động tính toán và đưa ra kết quả giá trị Mj.

Mj được trình bày trong phần tính gió động

Khối lượng tập trung tại các tầng (center mass rigidity)

Hệ số động lực ξi cho dạng dao động thứ i được xác định thông qua đồ thị hệ số động lực, phụ thuộc vào thông số εi và độ giảm lôga của dao động.

-γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió, γ=1.2

-Wo: giá trị áp lực gió, đã được xác định ở phần trên (N/m 2 )

-fi: tần số dao động riêng thứ i

Mode Tần số fi (Hz) Wo (N/m2) εi ξi

Hệ số xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như là không đổi

- Mj: đã được xác định ở trên (Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j)

- yji: là dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm thứ j ứng với dao động riêng thứ i, lấy bằng dich chuyển ngang của trọng tâm thứ j

WFj là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình Giá trị này được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau và ảnh hưởng của xung vận tốc gió, theo một công thức cụ thể.

+ Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình (được xác định trong phần 4.10 TCXD 229-1999)

WjWo k(zj) c  + ζi: hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình Giá trị của ζi tra theo bảng 3 (trang 8 TCXD 229-1999)

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

Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, ký hiệu là υ, phản ánh mối quan hệ giữa các dạng dao động khác nhau của công trình Việc tính toán hệ số này là cần thiết để đánh giá tác động của gió đến các dạng dao động của công trình.

Để xác định giá trị vận tốc gió (υ1) cho công trình có bề mặt đón gió dạng chữ nhật song song với các trục cơ bản, cần tham khảo bảng 4 và bảng 5 trong TCXD 229-1999 Cụ thể, với phương X (mặt phẳng đón gió là zoy), giá trị ρ được tính bằng 0.4L = 0.4×41.8 = 16.72(m) và χ = H = 50.1(m) Từ bảng 4, với ρ = 16.72(m) và χ = 50.1(m), ta có vận tốc gió υ1 = 0.73 Đối với phương Y (mặt phẳng đón gió là zox), cần tra cứu giá trị ρ tương ứng trong bảng 5.

Hình 1: Hệ toạ độ khi xác định hệ số tương quan không gian υ

0.73 0.63 o Xác định yji yji = UX/ chiều cao dịch chuyển tại tầng tương ứng được tính từ mặt ngàm công trình

Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió được trình bày trong bảng dưới đây:

 Các thành phần động theo phương X

 Các thành phần động theo phương Y

BẢNG TÍNH GIÓ ĐỘNG THEO MODE 1 PHƯƠNG X

Khối lượng Mj(kN) yij ζi

BẢNG TÍNH GIÓ ĐỘNG MODE 4 THEO PHƯƠNG X

BẢNG TÍNH GIÓ ĐỘNG MODE 3 THEO PHƯƠNG Y

WFj yijWFj y2ijMj Ψ1 Wp(ji) (kN)

TẢI TRỌNG GIÓ (TĨNH+ĐỘNG) PHƯƠNG OX

Tĩnh Fx (kN) Động Wpx (kN)

TẢI TRỌNG GIÓ (TĨNH+ĐỘNG) PHƯƠNG OY

Tĩnh Fx (kN) Động Wpx (kN)

- Kết quả tính toán gió động + gió tĩnh được gán vào mô hình công trình để giải ra nội lực tính khung.

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG

1 Các tường hợp tải trọng:

CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

2 Hoạt tải tầng chẵn (HTTC)

3 Hoạt tải tầng lẽ (HTTL)

2 Các tổ hợp tải trọng:

Tổ hợp Cấu trúc tổ hợp

TH24 1+ [2+sin45 o (4+6)]0.9 TH25 1+ [2+sin45 o (4+7)]0.9 TH26 1+ [2+sin45 o (5+6)]0.9 TH27 1+ [2+sin45 o (5+7)]0.9 TH28 1+ [3+sin45 o (4+6)]0.9

TH30 1+ [3+sin45 o (5+6)]0.9 TH31 1+ [3+sin45 o (5+7)]0.9 TH32 1+ [2+3+sin45 o (4+6)]0.9 TH33 1+ [2+3+sin45 o (4+7)]0.9 TH34 1+ [2+3+sin45 o (5+6)]0.9 TH35 1+ [2+3+sin45 o (5+7)]0.9

 TỔ HỢP 36 = tổ hợp của 35 tổ hợp trên ( Tổ hợp bao)

3 Chọn lại tiết diện cột:

Việc chọn sơ bộ tiết diện cột không chỉ dựa vào tải trọng thẳng đứng của công trình mà còn phải xem xét đến tải trọng gió Kích thước tiết diện cột cần được điều chỉnh phù hợp với cả hai loại tải trọng này để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.

Để tối ưu hóa tính toán cốt thép, việc chọn lại tiết diện cột là cần thiết, vì điều này ảnh hưởng đến độ cứng và chuyển vị của công trình Mặc dù tiết diện mới không khác biệt nhiều so với kích thước ban đầu, không cần phải tính toán lại gió động bằng Etabs Tuy nhiên, cần chạy lại Etabs để xác định nội lực của khung.

- Sau khi chạy mô hình nội lực xuất ra để tính toán khung

- Chọn khung trục 2 tính điển hình.

TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2

1 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục 2: a) Tính toán cốt thép chịu lực:

Vì số lượng dầm tương đối lớn nên trong đồ án này chỉ tính toán 1 dầm của khung trục 2 điển hình

- Dầm có tiết diện: bxh = 300x600 (mm)

Chọn Bêtông B25 có: Rn = 14500 (kN/m 2 )

- Chọn cốt thép: AII có : Rs = 280000 (kN/m 2 )

AI có : Rs = 225 (MPa) = 225000(KN/m 2 )

- Cốt thép được tính theo công thức:

- Hàm lượng cốt thép: min m ax

 Tính đại diện cho một kết quả xuất ra từ Etabs:

- Tiết diện b x h = 300 x 600 (mm 2 ), giả sử a = 90 (mm)

 Kết quả cốt thép được tính trong bảng tính Excel b) Tính toán cốt đai chịu lực cắt:

Trong phạm vi chiều dài 3hd từ mép cột, cần đặt các đai dày hơn ở khu vực giữa dầm Khoảng cách giữa các đai không được lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu lực cắt, đồng thời phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,25hd và không lớn hơn 8 lần đường kính cốt thép dọc Ngoài ra, khoảng cách này cũng không được vượt quá 150mm.

- Dựa vào biểu đồ lực cắt ta có giá trị Qmax= 261.03 (kN)

- Kiểm tra điều kiện tính toán: Qbmin =  b 3 (1 f  n ) b R bt bh o

Vậy Qmax >  b 3 (1 f  n ) b R bt bh o Do đó bê tông không đủ chịu lực cắt ta phải tính cốt đai chịu lực cắt

- Chọn cốt đai ỉ8, 2 nhỏnh (asw = 50.3(mm 2 ))

Xác định bước cốt đai như sau: sw sw o bt b n f b tt R n a

 Chọn s ct = 150(mm) (Đoạn gần gối tựa ) +

 Chọn s ct = 300(mm) ( Đoạn còn lại) Vậy chọn s = 150 (mm) bố trí trong đoạn L/4 mm đầu dầm và s = 300 (mm) bố trí cho đoạn giữa dầm còn lại

Kết luận : Vậy hệ dầm đáy không bị phá hoại do ứng suất nén chính

 Vậy bố trí thép cấu tao cho toàn bộ dầm trong khung trục 2

 Đoạn gần gối tựa L/4 chọn s = 150(mm)

 Đoạn còn lại chọn s = 300(mm)

2 Tính toán cốt thép cột cho khung trục 2: a Tính cốt thép dọc: Để tính toán cốt thép cho côt ta chọn các cặp có nội lực như sau: o Nmin , Mx,tu , My,tu o M x m a x , N tu , M y tu , o M y m ax ,Ntu,M x tu , o Q max  max Q 2 max ,Q 3 max 

Trong quá trình thiết kế, ta thực hiện tính toán cốt thép cho ba cặp nội lực và so sánh để xác định cặp nào có yêu cầu cốt thép lớn nhất Cặp nội lực có yêu cầu cao nhất sẽ được sử dụng để bố trí cho cột Qui trình tính toán này tuân thủ theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005.

Phương pháp tính gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng

Xét tiến diện có cạnh Cx, Cy cốt thép đặt theo chu vi, điều kiện áp dụng phương phapsgaanf đúng là:

Tiết diện chịu lực nén N và momen uốn Mx, My, cùng với độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay, là những yếu tố quan trọng trong phân tích uốn Sau khi xem xét uốn theo hai phương, hệ số   x, y được tính toán, dẫn đến việc gia tăng momen.

Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa giá trị Mx1, My1 và kích thước các cạnh, cần thực hiện tính toán theo phương X hoặc phương Y Các điều kiện được ký hiệu theo bảng hướng dẫn.

Theo phương X Theo phương Y Đều kiện x1 y1 x y

Giả thiết a, tính h0 = h –a; Z = h – 2a, chuẩn bị số liệu Rb, Rs, Rsc, R như trường hợp đối với lệch tâm phẳng

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt đối xứng

- Tính momen tương đương (biến đổi lệch tâm xiên ra lệch tâm phẳng)

Kết cấu siêu tĩnh: e = max(e ;e ) 0 1 a

- Độ lệch tâm toàn bộ

- Tính toán độ mảnh hai phương: x 0x y 0y x y l l λ ; λ i i

- Dựa vào độ lệch tâm e0 và giá trị x1 để phân biệt cát trường hợp tính toán

0 ε = e 0,3 h  : nén lệch tâm rất bé tính toán gần như nén đúng tâm

- Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e γ = 1

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 109 e

- Khi 14 < λ < 104 lấy φtheo công thức: φ = 1,028 - 0,0000288λ - 0,0016λ2

- Diện tính toàn bộ cốt thép dọc e

0 ε = e > 0,3; x > ξ h h : nén lệch tâm bé, xác định chiều cao vùng nén

- Diện tích toàn bộ cốt thép dọc b 0 st sc

0 ε = e > 0,3; x < ξ h h , tính toán theo lệch tâm lớn

- Diện tích toạn bộ cốt thép dọc:

- Cốt thép được đặt theo chu vi, trong đó cốt thép dựt theo cạnh b có mật độ lơn hơn hoặc bằng mật độ theo cạnh h

-Tính cột điển hình: cột C2 của tầng 2 gồm có các cặp nội lực:

Cặp 1: Nmax 354.4 (kN); Mxtu = 148.167 (kNm); Mytu = 209.737( kNm)

Cặp 2: Mxmax = 148.167(kNm); Mytu 9.737(kNm); Ntu = 11354.4 (kN)

Cặp 3: Mymax = 209.737 (kNm); Mxtu = 148.167 (kNm); Ntu = 11354.3( kN)

Nmax 354.4 (kN); Mxtu = 148.167 (kNm); Mytu = 209.737 (kNm)

Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh

- Chiều dài tính toán l0 l0 = 0.7H = 0,7*3.9= 2730 mm -Độ mảnh theo phương x:

 x.53 Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền :

 Qa : sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền

 Kat : hệ số an toàn, Kat= 1.55 b) Theo chỉ tiêu cơ học của đất nền C,φ (Công thức Meyerhof) (Phụ lục B TCVN 205- 1998):

- Sức chịu tải cực hạn : Q u Q m Q s q F m c u f L s c

- Sức chịu tải cho phép : a Q m Q s

Q  3  2 Xác định cường độ chịu tải của đất ở mũi cọc qm :

* q m c.N c ' Z N q ' D.N  ( Khả năng chịu mũi của cọc)

Nc,Nq,Nγ : Hệ số tra biểu đồ theo góc ma sát φ của Meyerhof (Tr 139- Nền và Móng của Ths- Lê Anh Hoàng)

 : trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc (kN/m ³ ) c X.2 (KN/m²): lực dính của đất tại mũi cọc

- Tra biểu đồ Meyerhof với  = 13.24 0 được :

- γ’×Z : Ứng suất do trọng lượng bản thân đất tại mũi cọc γ’×Z = 1x15.68+(23.5-1)x5.68+3.5x9.74+4.9x9.86 = 225.884(kN/m 2 )

=> Sức chịu tải của đất ở mũi cọc : qm = 58.2×35.5 + 225.884×5.5 = 3308.462(kN/m²)

Xác định sức chịu tải do ma sát của đất xung quanh cọc fsixLi :

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 145 si vd s a a f   ' K tg( ) c  Trong đó :

 ca : lực dính của đất và cọc, lấy ca = c

 a : ma sát của đất và cọc, lấy a = 

 ’vd : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng do trọng lượng bản thân của đất có kể đến đẩy nổi

 Ks : hệ số áp lực ngang, K =(1.2 1.4) (1-sin ) s    K =1.4 (1-sin ) s  

=> Khả năng chịu tải do ma sát bên: Qs = u× fsixLi = 1.4×1241 = 1737.4 (kN)

- Sức chịu tải cực hạn :

- Sức chịu tải cho phép của cọc đơn :

 Kiểm tra điều kiện: so sánh Q u &P VL

 Giá trị sử dụng thiết kế:

PTK = Min Qa = 1814.8 (kN) (Phụ lục A); Qa = 1003.8 (kN) (Phụ lục B) 

 chọn giá trị sử dụng thiết kế: PTK = PC = 1003.8 (kN)

THIẾT KẾ MÓNG M1 & M2 CHO KHUNG TRỤC 2

- Từ bảng kết quả tổ hợp nội lực khung trục 2, chọn ra các cặp nội lực dùng để tính toán thiết kế móng

- Căn cứ vào tải trọng tại các chân cột, vì các tải trọng tương đương nhau nên ta phân thành 2 loại móng sau:

Loại Móng Nội lực Tải trọng tính toán

THIẾT KẾ MÓNG M2-TRỤC 2B

Loại Móng Nội lực Tải trọng tính toán

Tải trọng tác dụng lên móng trong phần mềm Etabs được xác định là tải trọng tính toán Để đơn giản hóa quy trình, quy phạm cho phép sử dụng hệ số vượt tải n = 1.15 nhằm xác định các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tác động lên móng.

2 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc:

- Số lượng cọc sơ bộ được xác định theo công thức:

 Khoảng cách mép cọc với mép đài 5 mm (với D là đường kính cọc)

 Cột B2 có tiết diện 1000×1000 (mm)

Bố trí đài móng M2 như hình vẽ

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG M2

Móng Nội lực Tải trọng tính toán n Tải trọng tiêu chuẩn

Chiều cao đài chọn theo điều kiện chống xuyên thủng:

 Chọn chiều cao đài Hđ = 2 m

Khi đó không cần kiểm tra cột xuyên thủng vào đài

- Kích thước đài : (Bd x Ld x hd) = (3850x4900x2000)

- Xác định hiệu ứng nhóm cọc E theo toán đồ ( Trang 135 “Nền và Móng “ -Th.S Lê Anh Hoàng)

+ cách bố trí cọc như trên ta có : n = 5; m = 4 Tra toán đồ ta có E = 0.82

3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc:

- Xác định móng khối quy ước tại đáy đài:

Wqu = Lđ×Bđ×hm×γtb = 3.85×4.9×2×25 = 943 (kN) ( Vì trên đài là tầng hầm không có đất nên :  tb 25 (kN/m 3 )

- Lực dọc tính toán tại đáy đài cọc: tt ax Wqu tt

- Mô men tính toán ở đáy đài cọc: ( Bỏ qua lực ngang do đã cân bằng với áp lực ngang của đất

- Tải trọng tác dụng lên mỗi đầu cọc được xác định theo công thức :

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN ĐẦU CỌC MÓNG M2 STT CỌC xi(m) yi(m) xi2 yi2 pitt(kN)

- Lực dọc lớn nhất : Pmax = P4 = 816.9 (kN)

- Lực dọc bé nhất : Pmin = P17 = 789.2 (kN)

- Ta thấy : + Pmax < E×QTK = 0.82×1003.8 = 823.1 (kN) (Thỏa)

+ Pmin > 0 Nên cọc không bị nhổ

4 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc:

(Dùng Tải trọng tiêu chuẩn để kiểm tra N tc , M tc )

N tc = 13966.1 (kN); Mx tc = 149.6 (kN); My tc = 93.9 (kN) a) Xác định góc ma sát trung bình giữa các lớp đất:

 Kích thước đài quy đổi:

+ L’,B’ : khoảng cách xa nhất giữa 2 biên cọc theo 2 phương

 Góc ma sát trung bình: i i 1 1 2 2 3 3 tb i 1 2 3

 Chiều dài khối móng quy ước :

 Chiều rộng khối móng quy ước :

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 152 b) Móng khối quy ước tại mũi cọc

Wqum = Lm×Bm×Zm×γtb = 6.2 ×5.15 × 28.3 ×12

- Với - có xét tới đẩy nổi

Zm = 28.3 m được tính từ cao trình sàn tầng hầm tới vị trí mũi cọc

- Tải trọng tác dụng xuống mũi cọc bây giờ là:

Nm tc = N tc +Wqum = 13966.1 + 10843 = 24809 (kN) c) Độ lệch tâm tại mũi cọc

     (m) d) Áp lực trung bình tại mũi cọc

        e) Khả năng chịu tải của đất nền tại mũi cọc:

- Mũi cọc đặt tại lớp đất thứ 3: với  = 13.24 0 tra bảng 1.21 (trang 53- tác giả Châu Ngọc Ẩn) ta được

- Lớp 3 : Sét màu xám trắng, trạng thái cứng :

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 153 tc 1 2 k 1.1 m 1.1 m 1

Đối với γ’II, đây là dung trọng của đất dưới mũi cọc, đã tính đến yếu tố đẩy nổi Còn γ’I là dung trọng của đất từ mũi cọc trở lên, cũng được điều chỉnh theo ảnh hưởng của đẩy nổi.

- Điều kiện cần phải thõa:

 Đảm bảo khả năng chịu tải của đất nền

- Ứng suất do trọng lượng bản thân đất tại mũi: σo bt = γ’xZm = 7.13× 31.9 = 227(kN/m 2 ) bt bt i i 1  ' hi

Ứng suất gây lún tại mũi cọc được tính theo ứng suất trung bình với công thức σo gl = Ptb - σo bt, cho kết quả là 550 kN/m² Hệ số σi gl = ko × σo gl, trong đó ko được tra cứu từ bảng 1.21, trang 30 trong sách “Nền và Móng” của Ths Lê Anh Hoàng, phụ thuộc vào tỉ số Lm/Bm và Z/Bm.

- Vị trí ngừng tính lún thõa mãn điều kiện : σn gl ≤ 0.2×σn bt

- Ứng suất gây lún trung bình: gl gl gl i 1 i tbi 2

- Độ lún được xác định theo công thức:

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 154 gl tbi i

Mô đun biến dạng của đất nền tại mũi cọc, cụ thể là lớp đất số 3 (sét cứng), có giá trị Eo dao động từ 10350 đến 24150 (kN/m²) Theo bảng 1.2, giá trị được chọn cho Eo là 24000 (kN/m²).

29 sách “nền và móng” của Châu Ngọc Ẩn)

- Theo TCVN 45-1978 độ lún phải thoả yêu cầu S ≤ Sgh=8 (cm)

- Chia lớp đất thành những lớp nhỏ có độ dày hi = 1 (m)

BẢNG TÍNH LÚN CHO MÓNG M2

(m) Lm/Bm Z/Bm ko σbti

(kN/m 2 ) σgltbi σgli/σbti σgltbi×hi

- Độ lún : Công thức tính lún theo QP 45-78 :

 thoả điều kiện ổn định lún của công trình

6 Tính toán kết cấu đài móng: a) Tính toán cốt thép chịu lực

- Tải trọng sử dụng là tải trọng tính toán: N tt , M tt

- Cột 2B có tiết diện 1000×1000 (mm)

- Chọn chiều cao đài theo điều kiện tuyệt đối cứng: hđ= 2 (m) (không cần kiểm tra xuyên thủng)

- Xem đài cọc làm việc như một console ngàm tại mép cột, chịu tải trọng phản lực đầu cột a1) - Tính cốt thép theo phương trục X: L = 4900 (mm)

- Xem bản móng ngàm tại mép cột

- Mômen tại vị trí ngàm = (Lực dọc) × (cánh tay đòn)

- Ví dụ : Tại cọc 4 có P4 = 816.9 (KN); Cánh tay đòn d4 = 1.075 (m)

Tại vị trí các cọc khác tính tương tự và được thể hiện ở bảng sau:

MOMENT TẠI NGÀM MÓNG M2 - PHƯƠNG X

STT d(m) Pi(KN) Mi(kN.m)

- Bê tông B25 có Rb = 14500 (kN/m 2 )

- Cốt thép AIII : có Rs = 365000 (kN/m 2 )

Chọn 24 ỉ 20a150 (Asc = 75.4 cm 2 ) hay : ỉ 22 a 200 a2) - Tính cốt thép theo phương trục Y: B = 3850 mm

- Xem bản móng ngàm tại mép cột

- Mômen tại vị trí ngàm = Lực dọc × cánh tay đòn

- Ví dụ : Tại cọc 4 có P4 = 816.9 (kN); Cánh tay đòn d4 = 1.6 (m)

Tại vị trí các cọc khác tính tương tự ta có bảng tổng hợp như sau:

- Bê tông B25 có Rb = 14500 (kN/m 2 )

- Cốt thép AIII : có Rs = 365000 (kN/m 2 )

MOMENT TẠI NGÀM MÓNG M2 - PHƯƠNG Y

STT d(m) Pi(kN) Mi(kN.m)

SVTH : Nguyễn Tuấn Anh MSSV: 20661017 Trang: 159 b) Tính toán lớp trên đài:

- Vì chọn chiều cao đài theo điều kiện tuyệt đối cứng nên bê tông đủ khả năng chịu lực cắt chỉ cần bố trí thép cấu tạo

- Vậy bố trớ ỉ12a200 trờn suốt chiều dài đài.

PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

Tiêu đề	Thiết Kế Chung Cư Cao Tầng An Bình (Thuyết Minh/ Phụ Lục)
Tác giả	Nguyễn Tuấn Anh
Người hướng dẫn	TS. Lê Văn Phước Nhân
Trường học	Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Sư Ngành Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	251
Dung lượng	11,82 MB