Thiết kế chung cư cao tầng an phú đồ án tốt nghiệp đại học

PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA CÔNG TRÌNH:  Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận trọng yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất..  Hệ chịu lực c

Trang 1

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG

AN PHÚ THUYẾT MINH

SVTH: NGUYẾN VĂN LÂM MSSV: 20761165

GVHD: TS NGUYỄN VĂN LĨNH

TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2012

Trang 2

Khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học Mở TP HCM là khoảng thời gian để em học hỏi những kiến thức mới nâng cao sự hiểu biết , tư duy cho bản thân

Trong ngôi trường này không những em được học tập , trao dồi về chuyên môn mà còn giúp em rèn luyện được tác phong đạo đức cho bản thân ( rèn luyện kiến thức chuyên môn và còn rèn luyện luôn cả phẩm chất đạo đức )

Được sự giảng dạy , giúp đỡ tận tình của quí thầy cô ở Bộ môn Xây Dựng thuộc khoa Xây Dựng Và Điện em đã tích lũy và nâng cao được vốn kiến thức chuyên môn – những kiến thức rất cần thiết cho em để có bước chân vào đời , để

có thể hoạt động trong lĩnh vực xây dựng

Em xin gửi lời biết ơn đến :

Ban Giám Hiệu trường Đại Học Mở TPHCM

Quí thầy cô thuộc Khoa Xây Dựng và Điện

Thư viện trương Đại Học Mở TPHCM

Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn chân thành đến :

Thầy Nguyễn Văn Lĩnh – giáo viên hướng dẫn luận án tốt nghiệp Xin cám ơn tất cả các bạn cùng lớp - những người đã cùng tôi học tập nghiên cứu trong suốt thời gian vừa qua

Cuối lời em xin kính chúc quí thầy cô luôn dồi dào sức khỏe và luôn có được thật nhiều niềm vui trong công việc

Xin chân thành cảm ơn!!

TP HCM Tháng 08/2012

Sinh viên

NGUYỄN VĂN LÂM

Trang 3

TP.HCM Tháng 08/2012 Giáo viên hướng dẫn

TS NGUYỄN VĂN LĨNH

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP.HCM Tháng 01/2008 Giáo viên phản biện

Trang 5

SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM MSSV: 20761165 Trang: 285

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC

PHẦN 1:

KIẾN TRÚC

I.GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG 1

II.GIẢI PHÁP ĐI LẠI 1

III.ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN TẠI NƠI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1

IV.CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 2

PHẦN 2: KẾT CẤU

CHƯƠNG I 4

PHÂN TÍCH VÀ BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 4

I PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ: 4

II LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH: 4

III.PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 5

CHƯƠNG II

TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 7

I MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM – SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH: 8

II XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỦA CÁC CẤU KIỆN: 8

1.Chọn sơ bộ tiết diện vách cứng: 8

2.Chọn sơ bộ tiết diện sàn: 9

3.Chọn sơ bộ tiết diện dầm: 10

III CHIỀU DÀY SÀN – VẬT LIỆU SỬ DỤNG: 10

IV CẤU TẠO SÀN: 11

V XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG: 11

Trang 6

1.Tĩnh tải: 11

2.Hoạt tải 15

VI.NGUYÊN LÝ TÍNH Ô SÀN: 17

1.Tính sàn loại bản kê 4 cạnh: 17

2.Tính sàn loại bản dầm: 18

3.Tính và bố trí cốt thép: 18

4 Kiểm tra độ võng sàn: 20

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 26

I MẶT BẰNG THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH: 26

II.CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CẦU THANG: 27

III TÍNH BẢN THANG: 27

1.Bản nghiêng: 28

1.1.Tĩnh tải: 28

1.2.Hoạt tải: 29

2.Bản chiếu nghỉ: 30

2.1.Tĩnh tải: 30

IV XÁC ĐỊNH NỘI LỰC BẢN THANG: 31

1.Vế 1: 31

2.Vế 2: 33

V TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN THANG: 33

1 Vật liệu sử dụng: 33

2.Tính thép và bố trí thép: 34

VI TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM CHIẾU NGHỈ: 36

1.Tải trọng tác dụng lên dầm: 36

2.Sơ đồ tính: 38

3.Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm sàn: 38

a.Vật liệu sử dụng: 38

Trang 7

b.Tính thép và bố trí thép: 39

4.Tính cốt đai: 41

CHƯƠNG IV TÍNH BỂ NƯỚC MÁI 43

I.KÍCH THƯỚC: 43

II.TÍNH TOÁN NẮP BỂ: 44

2.Tải trọng tác dụng: 45

2.1.Tĩnh tải: 45

3.Xác định nội lực và tính thép: 46

3.1 Xác định nội lực: 46

3.2.Tính thép: 47

III.TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY BỂ: 49

2.Tải trọng tác dụng: 50

2.1.Tĩnh tải: 50

2.2.Áp lực nước: 51

2.3.Xác định nội lực: 52

2.4.Tính toán và bố trí thép: 52

3.Kiểm tra nứt bản đáy: 54

IV.TÍNH BẢN THÀNH: 56

1.chọn tiết diện bản thành: 56

2.Tải trọng: 56

V.TÍNH DẦM NẮP: 61

1.Sơ đồ tính và tải trọng: 61

2.Nội lực: 62

Trang 8

5.Tính cốt gia cường: 68

VI.TÍNH DẦM ĐÁY: 68

1.Sơ đồ tính và tải trọng: 68

2.Nội lực: 69

5 Tính cốt gia cường: 75

CHƯƠNG V TÍNH VÀ BỐ TRÍ KHUNG TRỤC 2 77

I.KHÁI QUÁT: 77

1 Nhiệm vụ tính toán 77

2 Sơ đồ tính toán 78

3.Vật liệu 78

II.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, CỘT VÀ VÁCH CHỊU LỰC 78

1.Chọn sơ bộ tiết diện dầm: 78

2.Chọn sơ bộ tiết diện vách: 81

3.Chọn sơ bộ tiết diện cột: 83

III.TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 88

1.Tĩnh tải 88

1.1.Trọng lượng bản thân các cấu kiện dầm, sàn, cột và vách 88

1,2.Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện sàn 88

1.3.Tải tường: 89

2 Hoạt tải: 90

3.Tải trọng hồ nước: 91

4.Tính toán dao động của công trình: 93

4.1.Khai báo mô hình khung không gian kết hợp với lõi cứng của công trình trên chương trình ETABS v9.1.4 93

Trang 9

4.2 Tính toán dao động trên chương trình ETABS v9.1.4 98

5.Tính toán tải trọng gió 106

5.1.Tải trọng gió tĩnh: 106

5.2.Tải trọng gió động 108

5.3.Tính tổng tải trọng gió tác động vào công trình 120

IV.TÍNH NỘI LỰC KHUNG: 124

1.Các trường hợp tải và cấu trúc tổ hợp 124

1.1 Các trường hợp tải tác dụng lên khung 124

1.2 Cấu trúc tổ hợp: 124

V.TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO KHUNG TRỤC 2: 136

1.Tính cốt thép cho dầm: 137

1.1 Tính cốt thép chịu lực: 137

1.2 Tính cốt đai: 150

1.3 Tính cốt gia cường: 151

2.Tính thép cho cột: 152

CHƯƠNG VI THIẾT KẾ VÁCH CỨNG

I CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU VÁCH CỨNG: 172

1. Lý thuyết tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm: 172

2 Trình tự tính tốn cốt thép vách cứng: 173

3 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách cứng: 175

PHẦN III NỀN MÓNG

CHƯƠNG I: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG 194

I.TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG : 194

II ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: 194

III MĂT CẮT ĐỊA CHẤT: 195

IV.LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG : 199 PHƯƠNG ÁN I :

Trang 10

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 200

THIẾT KẾ MÓNG CỘT A2, C2:

I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỌC ÉP: 200

1 Các thông số của cọc: 200

1.1 Kích thước và vật liệu: 200

1.1.1.Vật liệu làm cọc: 200

1.1.2.Tiết diện cọc: 201

2.Kiểm tra cẩu, lắp cọc 201

2.1 Trường hợp vận chuyển cọc: 201

2.1 Trường hợp lắp dựng cọc: 202

II TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC: 206

1 khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 206

2 khả năng chịu tải của cọc theo đất nền: 206

2.1.Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền : 206

(Phụ lục A TCXD 205-1998) 2.2.Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền : 208

(Phụ lục B TCXD 205-1998) III THIẾT KẾ MÓNG M1 & M2 CHO KHUNG TRỤC 2: 210

A Thiết kế móng M1 cột 2A, 2C : 211

1.Tải trọng tác động: 211

2.Xác định sơ bộ sồ lượng cọc và bố trí: 211

3.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc: 214

4.Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc: 215

4.1.Xác định góc ma sát trung bình giữa các lớp đất: 215

4.2.Móng khối quy ước tại mũi cọc: 217

4.3.Độ lệch tâm tại mũi cọc: 217

4.4.Áp lực trung bình tại mũi cọc: 217

4.5.Khả năng chịu tải của đất nền tại mũi cọc: 218

5.Tính lún cho móng 219

Trang 11

6.Tính toán kết cấu đài móng : 222

B THIẾT KẾ MÓNG M2 CỘT 2B:

1.Tải trọng tác động: 227

2.Xác định sơ bộ sồ lượng cọc và bố trí: 227

5.Tính lún cho móng 233

IV.THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG CỦA KHUNG TRỤC 4: 240

A-TÍNH MÓNG VỚI TỔ HỢP COMBO 18: 242

1.Tải trọng: 242

1.1.Tải trọng tính toán: 242

1.2.Tải trọng tiêu chuẩn 242

2 Kích thước và vật liệu: 242

3.Kiểm tra cẩu, lắp cọc 242

4 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước: 242

5 Tính toán sức chịu tải của cọc ép: 243

6.Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc: 243

7.1.Kích thước đài: 246

7.2.Xác định móng khối quy ước tại đáy đài: 246

7.3.Tải trọng tác dụng lên đầu cọc lớn nhất và nhở nhất: 246

7.4.Kiểm tra khả năng chịu tải của nhóm cọc: 248

Trang 12

9.Tính lún cho móng: 251

B KIỂM TRA VỚI TỔ HỢP COMBO 16: 257

1 Tải trọng 257

2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc: 258

3 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc: 260

3.3.Độ lệch tâm tại mũi cọc 261

4 Tính lún cho móng: 262

C KIỂM TRA VỚI TỔ HỢP COMBO 5: 264

1.Tải trọng 264

1.2.Tải trọng tiêu chuẩn: 264

Trang 13

2.3.Tải trọng tác dụng lên đầu cọc lớn nhất và nhở nhất 265

PHƯƠNG ÁN II : CHƯƠNG III MÓNG CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP I GIỚI THIỆU VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI: 272

1.Cấu tạo: 272

2.Công nghệ thi công: 272

3.Ưu điểm của cọc khoan nhồi: 272

4.Nhược điểm của cọc khoan nhồi: 272

II.LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC: 273

1.Theo điều kiện vật liệu:……… 273

2.Theo điều kiện đất nền:…… 273

2.1.Thành phần ma sát Qs:……… 274

2.2.Thành phần mũi cọc Qp:……… 274

3.Sức chịu tải cho phép của đất nền:…… 274

III.CÁC THÔNG SỐ CỦA CỌC KHOAN NHỒI: 275

IV.THIẾT KẾ MÓNG CỘT 2A, 2C: 275

2.chiều sâu đài và các kích thước: 276

3 Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 277

Trang 14

4 khả năng chịu tải của cọc theo đất nền: 277

4.1.Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền : 277

(Phụ lục A TCXD 205-1998) 4.2.Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền : 279

(Phụ lục B TCXD 205-1998) V THIẾT KẾ MÓNG M1 & M2 CHO KHUNG TRỤC 2: 281

A THIẾT KẾ MÓNG M1 - TRỤC 2A, 2C: 282

1 Tải trọng tác dụng: 282

2 Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc: 282

3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc: 284

4 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc: 285

4.2.Móng khối quy ước tại mũi cọc 286

B THIẾT KẾ MÓNG CỘT 2B: 292

1 Tải trọng tác dụng 292

2 Chiều sâu chôn đài và kích thước của móng: 293

3 Tính toán sức chịu tải của cọc 293

3.1 Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 293

3.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền: 294

3.2.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền : 294

(Phụ lục A TCXD 205-1998) 3.2.2.Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền : 296

Trang 15

(Phụ lục B TCXD 205-1998)

4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 298

Số lượng cọc 298

Kích thước đài 299

5 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc 300

6 Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc 243

6.2.Móng khối quy ước tại mũi cọc 301

7 Tính lún cho móng 303

8 Tính kêt cấu đài móng 305

VI.THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 308

A TÍNH MÓNG VỚI TỔ HỢP COMBO 18: 310

1.Tải trọng: 310

3 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước: 310

4 Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi: 311

4.1.Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 311

4.2.Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền: 311

4.2.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền : 311

(Phụ lục A TCXD 205-1998)

Trang 16

4.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền : 313

(Phụ lục B TCXD 205-1998)

5.Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc: 315

6.3.Tải trọng tác dụng lên đầu cọc lớn nhất và nhỏ nhất: 317

7.3.Độ lệch tâm tại mũi cọc 319

B KIỂM TRA VỚI TỔ HỢP COMBO 16: 327

1.Tải trọng 327

3.Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc: 3.1.Xác định góc ma sát trung bình giữa các lớp đất: 329

Trang 17

3.5 Khả năng chịu tải của đất nền tại mũi cọc: 330

C KIỂM TRA VỚI TỔ HỢP COMBO 5: 333

1.Tải trọng 333

CHƯƠNG IV: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 339

I XÉT VỀ CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT: 339

1.Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn: 339

2.Cọc khoan nhồi: 339

II.TÍNH TOÁN ĐỂ LỰA CHỌN: 340

1 Phương án cọc ép: 340

Trang 18

2.Phương án cọc khoannhồi:………340 KẾT LUẬN: 342 TÀI LIỆU THAM KHẢO 343

Trang 19

PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG I

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

I PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA CÔNG TRÌNH:

 Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận trọng yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất

 Hệ chịu lực của công trình này được tạo thành từ các cấu kiện khung và cấu kiện vách cứng

 Hệ khung chịu lực: Được tạo thành từ các thanh đứng(cột) và thanh ngang(dầm) Liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm, liên kết giữa cột và dầm

là nút cứng tạo thành hệ thống khung Hệ khung cứng có khả năng tiếp nhận tải trọng ngang và thẳng đứng

 Hệ tường cứng chịu lực: Vách cứng(tường cứng) là cấu kiện không thể thiếu được trong nhà cao tầng hiện nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong những công trình cao tầng với những lực tác động ngang rất lớn

Bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó Bản sàn tham gia vào việc tiếp thu tải trọng ngang truyền vào tường cứng, sau đó truyền xuống móng

 Dưới tác động của tải trọng đứng: Hệ khung và vách cứng chịu lực

 Dưới tác động của tải trọng ngang: Dưới tác động của tải trọng ngang (Theo quy định TCXDVN 2737:1995 quy định khi tính toán công trình chịu động đất là đảm bảo chịu được gió bão)

Theo tiêu chuẩn thiết kế của một số nước thì hệ vách chịu 100% tải trọng ngang Quy phạm Việt Nam(TCVN 2737:1995) cũng quy định như vậy

Ngoài ra, những công trình có tải trọng ngang lớn thì có thể bố trí hệ khung chịu 25% tải trọng

II LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH:

Trang 20

 Giao thông theo chiều đứng của công trình là cầu thang bộ và hệ thống thang máy, được bố trí thành 2 khu ở giữa nhà nên có thể tận dụng để bố trí tường cứng tạo thành lõi cứng bên trong công trình Ngoài ra kết hợp thêm việc sử dụng

hệ khung để chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang

 Như vậy giải pháp kết cấu sử dụng là hệ khung - lõi chịu lực

III PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

1 Trình tự tính toán:

 Xác định tải trọng và tác động(tải trọng đứng và tải trọng ngang)

 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện chịu lực

 Thiết kế kết cấu sàn(tính tay, tra bảng)

 Thiết kết khung: Tính toán thiết kế các cấu kiện như: cầu thang, bể nước

Sử dụng phần mềm ETABS để giải khung sàn không gian kết hợp, xuất nội lực từ phần mềm, sau đó tính toán cốt thép cho dầm, cột và vách

Sau khi tính khung tải trọng sẽ được truyền theo cột xuống móng từ đó tiến hành tính toán thiết kế móng

 Đối với vách cứng: Thường nhà cao tầng dưới tác dụng của tải trọng ngang được xem như một côngxôn ngàm ở móng Nguyên lý tính toán của nó là đầu tiên tìm dao động của công trình, từ đó tính toán nội lực và thiết kế chi tiết kết cấu

 Theo TCXDVN 2737:1995 thì nhà cao tầng được xem như một công xôn ngàm ở mặt móng Với chiều cao dưới 20 tầng thì vách cứng không thay đổi theo chiều cao Khả năng làm việc khi chịu tải trọng của vách phụ thuộc phần lớn vào các hình dáng tiết diện ngang của chúng

 Có nhiều loại vách cứng với nhiều cách tính khác nhau như: Vách cứng đặc, vách cứng có một dãy lỗ cửa, vách cứng có nhiều dãy lỗ cửa…

 Tường cứng tiếp thu tải trọng ngang tương ứng với độ cứng EJ của nó Ở đây E=const, chỉ cần tính moment quán tính J

2 Cơ sở thiết kế:

Các tài liệu, quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế được tham khảo bao gồm:

 TCVN 2737 – 1995: Tiêu chuẩn thiết kế và tác động

Trang 21

 TCVN 365 – 2005: Tiêu chuẩn thiết kế KCBT và cốt thép

 TCXD 195 – 1997: Nhà cao tầng và thiết kế cọc

 TCXD 198 – 1997: Nhà cao tầng, thiết kế KCBT cốt thép

 TCXD 205 – 1998: Móng cọc tiêu chuẩn thiết kế

Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên, còn sử dụng một số tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (trình bày trong phần tài liệu tham khảo)

3 Nhiệm vụ được giao:

Về kết cấu:

 Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 2-tầng 14)

 Tính toán cầu thang bộ

 Tính toán bể nước mái

 Tính toán khung trục 2 và khung trục 4 (vách)

Về nền móng:

 Tính toán 2 phương án móng cho các cột khung trục 2

Trang 22

SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM MSSV: 20761165 Trang:1

PHẦN I: KIẾN TRÚC

I GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG:

 Số tầng : 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 13 tầng lầu và 1 tầng mái

 Diện tích tổng thể: 43.1m x 59.5m

 Phân khu chức năng: Công trình được phân chia chức năng từ dưới lên trên

 Khối hầm: dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật

 Tầng trệt: dùng làm siêu thị, khu nhà hàng, tiệm tạp hóa…

 Tầng 2-14: Chung cư, mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2

 Tầng mái: Có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và có 2 hồ nước sinh hoạt có kích thước 8.5m x 8.5m x 2m, hệ thống thu lôi chống sét

II GIẢI PHÁP ĐI LẠI:

 Giao thông đứng:

Toàn công trình sử dụng 2 khối thang máy (2 thang máy mỗi khối) cùng với

2 cầu thang bộ Trong đó có 1 thang máy thoát hiểm Khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm của công trình

 Giao thông ngang: Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh ,hiên,

III ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN TẠI NƠI XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

 Tỉnh Bình Dương nằm 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

 Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C

 Lượng mưa trung bình: 1000 – 1800mm/năm

 Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

Trang 23

 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 là 1.4 – 1.6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

IV CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

 Hệ thống điện:

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện tỉnh và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng đến 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 sữa 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)

 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

Trang 24

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

 Hệ thống thoát nước:

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy (bề mặt mái được tạo dốc)

và chảy vào các ống thoát nước mưa ( = 140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

 Hệ thống thông gió và chiếu sáng:

 Chiếu sáng:

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai giếng trời lấy ánh sáng ở khối nhà trung tâm) và bằng hệ thống điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

 Thông gió:

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

 An toàn phòng cháy chữa cháy:

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,…) Bể nước chứa trên mái(dung tích khoảng 173

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

Trang 25

SVTH: NGUYỄN VĂN LÂM MSSV: 20761165 Trang 193

PHẦN III: NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 2 - MÓNG VÙNG LÕI

CHƯƠNG I : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI

Trang 26

CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

I TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG:

- Móng là cấu kiện tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình, rồi truyền tải đó xuống nền sao cho cho cả móng và nền đều làm việc không vượt quá trạng thái giới hạn Việc tính toán nền móng phải được tiến hành với tổ hợp nội lực bất lợi nhất trong suốt quá trình sử dụng và thi công

- Việc tính toán nền móng theo biến dạng nằm xác định kích thước móng, đảm bảo độ lún không vượt quá độ lún cho phép được tiến hành với tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn

- Việc tính toán theo cường độ nhằm đảm bảo nền không bị phá hoại do quá tải, ổn định

về trượt, lật của móng Xác định chiều cao móng, cốt thép được tiến hành với tải trọng tính toán

II ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH:

- Căn cứ kết quả khoan khảo sát tại các hố khoan, địa tầng tại vị trí xây dựng công trình bao gồm các lớp như sau:

Trang 27

Trang 28

M?T C?T Ð?A CH?T

HK3 HK2

HK1

Hình 7.1.MẶT CẮT ĐỊA CHẤT

Trang 29

 Lớp 1: Lớp đất sét màu xám ở trạng thái dẻo nhão đến dẻo mềm

 Lớp 2: Lớp đất cát hạt bụi pha sét màu vàng ở trạng thái chặt

 Lớp 3: Lớp đất sét màu xám trắng màu nâu vàng trạng thái cứng

BẢNG CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT

Hệ

số rỗng

Độ bão hòa

Cắt ngang Giới hạn chảy dẻo

Độ sệt B

Hệ số nén lún a

Modun biến dạng

Trang 30

Trang 31

IV LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN MÓNG:

- Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay, hầu hết các giải pháp về nền móng đều ưu tiên cho việc sử dụng móng cọc Tính ưu việt của móng cọc không những khắc phục được hạn chế được biến dạng lún có trị số quá lớn và biến dạng không đồng đều của đất nền cũng như đảm bảo ổn định cho công trình khi có tải trọng ngang tác dụng, mà còn rút ngắn thời gian thi công, giảm bớt khối lượng đào đắp đất, công nghiệp hoá trong việc chế tạo và thi công cọc

- Tuy nhiên không hẳn lúc nào dùng móng cọc cũng là tối ưu, mà ngược lại khi ứng dụng không đúng chổ có thể gây lãng phí và nguy hiểm cho công trình Chẳng hạn, nếu lớp đất bên trên tương đối tốt, còn bên dưới là lớp đất yếu thì khi sử dụng phương án móng cọc có thể làm cho lớp đất bên trên bị phá hoại, cón lớp bên dưới sẽ phát sinh gây biến dạng phụ thêm gây nguy hiểm đến điều kiện làm việc của công trình

- Công trình Chung Cư 14 tầng đặt trên nền đất tương đối tốt Theo yêu cầu đồ án em thực hiện hai phương án móng: Móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi, sau đó so sánh hai phương án để từ đó làm cơ sở cho việc lựa chọn một phương án móng tối ưu nhất cho công trình

- Sau khi chạy xong chương trình từ phần mềm ETABS ta xuất ra các giá trị nội lực tại các chân cột để tính toán móng

Trang 32

CHƯƠNG II THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP

I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CỌC ÉP:

1 Các thông số của cọc:

- Cọc ép sử dụng cho toàn bộ công trình là một loại cọc có cùng thông số thiết kế Do

đó sẽ tính toán điển hình một cọc và thiết kế cho tất cả các móng

- Cao trình mặt tầng hầm là –3.6 mét so với mặt đất tự nhiên Do đó chọn chiều sâu đặt đài móng là –3.6mét, mặt trên đài móng tiếp xúc với sàn tầng hầm

- Thiết kế mặt đài trùng mặt trên kết cấu sàn tầng hầm trùng cốt -3.6m so với mặt đất Chọn chiều cao đài móng là hđ =2 m

=> Chọn chiều sâu đặt đài là: hm = -5.6(m) so với mặt đất tự nhiên Vậy hm thỏa điều kiện cân bằng áp lực ngang nên ta có thể tính toán móng với giả thiết tải ngang hoàn toàn

do lớp đất trên từ đáy đài tiếp nhận

- Dựa vào mặt cắt địa chất của công trình nhận thấy lớp đất thứ 2 là lớp đất tốt nhưng tương đối mỏng (3.5 m) có thể gây khó khăn trong việc tính lún về sau nên chọn cọc cắm vào lớp đất thứ 3

- Chọn chiều dài cọc là 27m (chia thành 3 đoạn, mỗi đoạn 9m) Phần đầu cọc chôn vào đài cọc là 0.1 m và đập bỏ đoạn bê tông đầu cọc là 0.6 m, cộng với lớp bê tông lót dày 0.1m Vậy chiều đoạn cọc tiếp xúc với đất là 26.2(m), và mũi cọc cắm vào lớp đất thứ 3 một đoạn 4.8(m), ở độ sâu(so với mặt đất tự nhiên) zm =31.8(m)

1.1 Vật liệu – Kích thước cọc để tính móng:

1.1.1 Vật liệu:

 Bê tông sử dụng cho cọc là dùng bê tông có cấp độ bền là B30 với các chỉ tiêu như sau:

- Cường độ chịu nén tính toán: Rb 17(MPa) 170( daN cm/ 2)

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt 1.2(MPa) 12( daN cm/ 2)

- Mô dun đàn hồi Eb 3.25 10 ( 5 daN cm/ 2)

Trang 33

 Sử dụng cốt thép loại AI để thiết kế cốt đai, với các chỉ tiêu sau:

- Cường độ chịu nén tính toán: Rs 225(MPa) 2250( daN cm/ 2)

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rs 225(MPa) 2250( daN cm/ 2)

w 175( ) 1750( / )

s

R  MPa  daN cm

- Mô dun đàn hồi Es 2.1 10 ( 6 daN cm/ 2)

 Sử dụng cốt thép loại AIII để thiết kế cốt thép chịu lực ,với các chỉ tiêu sau:

- Cường độ chịu nén, kéo tính toán : Rs 365(MPa) 3650( daN cm/ 2)

- Cường độ tính toán cốt ngang : Rs 290(MPa) 2900( daN cm/ 2)

- Mô dun đàn hồi Es 2.0 10 ( 6 daN cm/ 2)

1.1.2 Kích thước cọc:

- Chọn cọc có kích thước bxh = 350x350(mm2), chiều dài cọc là 27(m), trong

đó phần đầu cọc chôn vào đài cọc là 0.1 m và đập bỏ đoạn bê tông đầu cọc là 0.6 m, cộng với lớp bê tông lót dày 0.1m Vậy chiều dài cọc còn lại mà cọc tiếp xúc với các lớp đất là:

- Ở mũi cọc được gia cường thêm 1Ø28, bước đai được bố trí ở 2 đầu cọc từ 5-10(cm),

ở đoạn giữa còn lại bố trí thưa hơn 10-20cm

2 Kiểm tra điều kiện lắp dựng:

2.1 Trường hợp vận chuyển cọc:

- Các móc cẩu cọc phải được chọn cố định sao cho mômen âm ở vị trí 2 móc cẩu bằng mô men dương lớn nhất ở giữa cọc (về độ lớn )

Trang 34

- Khi đó moment cẩu lắp cọc được tính với công thức sau:

8 12 2 50

² 9 675 3 50

Trang 35

² 9 675 3 24

- Xét cho trường hợp nguy hiểm nhất là cọc gần như nằm ngang

 Moment ở gối B:

A

0.207L=1.863m 0.793L=7.137 m

Mmax = 12.8 (KN.m)

Mmax = 40(KN.m)

L = 9m

O Q M

)² 207 0 (

max

Trang 36

 Moment max ở nhịp AB:

          0   21 ( )

2

² 9 675 3 137 7 2

² 137

)

2

² Z q Z N



ZqN

M' A   ; 3 27 ( )

675 3

12 0

q

N Z

) ( 40 2 ) 2

² 27 3 675 3 27 3 12 (

27 3

0 R h

MF

h      

²) ( 93 3

²) ( 10 93 3 31 0

³ 10 365 9 0

cm m

Trang 37

Trang 38

Chọn thép làm móc cẩu:

- Tính cho trường hợp nguy hiểm nhất đó là trường hợp 1 móc cẩu

- Tải tập trung tác dụng vào móc cẩu:

N = L×q×Kd = 9×3.675×2 = 66.2 (KN)

³ 10 365

2

R

N Fa

II TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC:

1 Khả năng chiu tải của cọc theo vật liệu:

- Khả năng chịu tải theo vật liệu được tính theo công thức:

350

4Ø20

ÐAI Ø8a200

PVL = k.m.(Rn×Fc + Ra×Fa)

Rn = 17(MPa) = 170(daN/cm²): Cường độ chịu nén của bê tông

Fc = 0.1225(m2) = 1225(cm²): Diện tích tiết diện cọc

Ra = 365(MPa) = 3650(daN/cm²): Cường độ chịu nén của cốt thép

Fct = Fa = 12.56(cm2): Diện tích tiết diện cốt thép

K.m : Móng cọc đài thấp không xuyên qua lớp đát yếu ( than bùn, sét yếu, ) nên lấy hệ số ĐK làm việc của vật liệu là = 0.8

=> PVL = 0.8×(170×1225 + 3650×12.56) = 203275(daN) = 2032.8(KN)

2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền:

- Chọn chiều sâu chôn cọc -5.6m

2.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:

( Tính theo phụ lục A – TCXD 205-1998 )

Trang 39

Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền được tính:

tc a at

QQK



Qa: Sức chịu tải cho phép tính toán theo đất nền

Qtc : Sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn

Kat : Hệ số an toàn, do sức chịu tải xác định bằng tính toán nên theo TCXD

205-1998, điều A1- PHỤ LỤC A, lấy Kat = 1.55

Qtc: Được xác định gồm 2 thành phần là khả năng chịu mũi qm (kPa) và khả năng bám trượt fs (kPa) bên hông

Qtc m * q * FR m cu* m * f * L f si i

- Trong đó:

+ mR = 0.7 cho đất sét: Hệ số điều kiện làm việc tại mũi cọc

+ mf = 1 cho cọc ép: Hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông cọc

+ qm =14504 (KN/m2): Khả năng chịu mũi của cọc ở độ sâu Z= 31.9 (m), (đất loại sét trạng thái cứng), tra bảng A.1 TCVN 205-1998

+ fsi: Khả năng bám trượt của đất xung quanh cọc được xác định theo bảng tra A2, phụ lục A

+ Li, u: Chiều dài phân đoạn cọc và chu vi cọc

Zi (m)

(KN/m 2 )

m f fi.Li (KN/m) Loại Hạt

Trang 40

tc a

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

- Kat : hệ số an toàn, Kat= 1.4 cho móng trên 21 cọc

2.2 Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền C,φ (Công thức Meyerhof) (Phụ lục B TCVN 205-1998)

Định dạng
Số trang	339
Dung lượng	12,52 MB