Đồ án Chung cư 270 Lý Thường Kiệt

.83 171.36 162.77 -883.87 -937.70 173.63 161.37 7 -199.22 -116.92 -1268.37 185.67 162.71 -1302.47 -1381.93 170.98 168.93 6 -224.91 -111.66 -1689.01 201.90 175.79 -1727.77 -1833.01 186.77 172.99 5 -233.28 -106.69 -2115.94 210.65 197.67 -2153.57 -2284.68 209.50 176.01 4 -231.76 -102.18 -2543.34 223.29 215.59 -2579.27 -2736.22 226.38 173.23 3 -211.86 -95.49 -2972.31 255.91 246.70 -3011.61 -3194.40 258.36 188.66 2 -143.18 -68.87 -3406.70 358.30 358.99 -3446.68 -3655.23 371.50 238.51 1 -258.59 0.83 16.51 490.61 535.95 -3465.77 -4113.14 542.35 248.51 CỘT D3 tầng Mxmax,My tư, N tư Mymax,Mx tư, N tư Nmax,Mx tư, My tư 10 -94.99 -17.95 -60.16 107.40 99.88 -101.54 -103.10 106.24 86.71 9 -26.53 -0.57 -2.04 261.83 -14.41 -498.62 -506.22 -16.88 259.86 8 -85.19 -110.98 -783.11 209.81 20.40 -865.26 -894.62 11.17 207.59 7 -93.56 -138.09 -1074.79 224.54 22.67 -1267.21 -1285.33 20.13 213.41 6 -110.15 -140.57 -1484.17 237.28 28.65 -1627.20 -1681.27 18.92 218.31 5 -130.60 -135.40 -1839.16 244.32 51.46 -2011.10 -2076.68 42.87 217.74 4 -127.43 -125.03 -2074.67 257.04 82.23 -2394.26 -2470.59 74.55 214.74 3 -96.19 -117.06 -2408.57 291.08 102.51 -2783.57 -2869.99 94.37 232.29 2 -126.96 -1.66 -7.94 405.55 199.07 -3175.33 -3271.38 190.45 294.49 1 -257.47 -1.18 -9.61 551.38 486.57 -3156.48 -3670.62 481.26 312.17 CỘT E3 tầng Mxmax,My tư, N tư Mymax,Mx tư, N tư Nmax,Mx tư, My tư 9 -254.35 -277.26 -412.63 273.64 188.23 -439.68 -484.48 177.29 244.82 8 -153.08 -96.05 -831.42 200.28 154.23 -852.73 -939.85 150.35 184.18 7 -202.99 -143.70 -1254.92 229.83 166.57 -1269.70 -1400.26 161.24 204.44 6 -226.99 -127.47 -1677.67 232.61 181.27 -1690.32 -1865.02 177.57 199.62 5 -239.45 -128.32 -2105.21 239.79 205.88 -2109.85 -2329.37 203.54 195.84 4 -239.74 -126.09 -2533.17 258.31 224.57 -2528.90 -2793.98 222.86 200.14 3 -223.18 -113.76 -2961.61 292.04 258.51 -2953.35 -3264.56 257.09 215.64 2 -152.79 -80.65 -3395.72 417.35 364.82 -3380.59 -3738.15 363.70 288.19 1 -262.09 -2.44 2.68 616.47 535.73 -3469.04 -4214.05 538.87 371.08 CỘT F3 tầng Mxmax,My tư, N tư Mymax,Mx tư, N tư Nmax,Mx tư, My tư 9 -138.82 -150.81 -193.28 -169.01 -119.11 -173.64 -214.54 102.19 118.86 8 103.81 121.41 -370.02 121.41 103.81 -370.02 -450.77 80.73 82.33 7 108.99 133.60 -560.28 133.60 108.99 -560.28 -692.62 77.52 83.82 6 130.21 117.28 -928.70 146.14 130.21 -756.44 -947.87 129.96 114.54 5 146.15 113.29 -1184.55 149.83 146.15 -953.46 -1210.22 145.70 110.37 4 153.29 111.33 -1444.66 152.92 153.29 -1149.08 -1476.63 152.65 108.69 3 184.70 124.37 -1712.99 179.04 184.70 -1348.28 -1751.10 183.76 121.42 2 247.89 146.08 -1981.31 219.33 247.89 -1546.65 -2025.39 246.21 142.80 1 344.53 187.64 -2003.14 296.89 344.53 -1736.28 -2281.62 336.92 187.53 CỐT THÉP: Cốt thép dầm: Dùng momen cực đại ở mỗi nhịp và trên từng gối để tính toán. Dầm đúc liền khối với bản , xem một phần bản tham gia chịu lực với dầm như là cánh của tiết diện chữ T. Tùy theo momen dương hay âm mà có kể hoặc không kể cánh vào trong tính toán Số liệu ban đầu Bê tông B25 có Rb=14.5(Mpa); Rbt=1.05(Mpa) Thép nhóm AII có Rs=280(Mpa) =0.418 , ξR=0.595 Bề rộng tiết diện b=250(mm) và b=300(mm) Giả thiết a=50 (mm) ho=500-50=450(mm) đối với tiết diện chịu momen dương ( giữa nhịp) Giả thiết a=60 (mm) ho=500-60=440(mm) đối với tiết diện chịu momen âm( đầu nhịp) Với tiết diện chịu momen âm (gối tựa): Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên bỏ qua, tính như tiết diện chữ nhật có tiết diện hxb. Chiều cao làm việc h0=h - a Nếu thì từ tính Diện tích cốt thép được tính theo công thức: Tính và phải đảm bảo Với tiết diện chịu momen dương (giữa nhịp): Cánh nằm trong vùng chịu chịu nén , tham gia chịu lực với sườn . Chiều rộng cánh dưa vào trong tính toán là b’f . Bề rộng cánh b’f không vượt quá một giới hạn nhất định để đảm bảo cánh cùng tham gia chịu lực với sườn .Độ vươn của sải cánh Sc không được lớn hơn 1/6 nhịp dầm và không được lớn hơn các giá trị sau: Khi có dầm ngang hoặc khi có bề dày của bản cánh h’f 0.1h thì Sc phải không vươt qua 1/2 khoảng cách thong thủy của hai dầm dọc. 6hf Ở đây hf chiều cao của cánh , lấy bằng chiều dày của bản=140(mm) Ta có: 1/6ld = 1/6.8 = 1.17(m) Một nửa khoảng cách hai mép trong của dầm = 0.5x6.75=3.375(m) 6hf = 6 x 0.14 = 0.84(m) b’f =b + 2Sc= 0.25 + (2 x 0.84) =1.93(m) Về mặt tính toán khi trục trung hòa đi qua cánh , tiết diện chữ T được tính như tiết diện chữ nhật có chiều rộng là b’f . Để phân biệt trường hợp trục trung hòa qua cánh và qua sườn , ta tính =14.5 x 1930 x 500 x ( 450 - 0.5 x 140) = 8059 x 106 (Nmm) = 8950 (KNm) Nếu MMf thì trục trung hòa đi qua cánh , việc tính toán được tiến hành như đối với tiết diện chữ nhật (b’f x h) Nếu M>Mf thì trục trung hòa đi qua sườn, việc tính toán với tiết diện chữ T Tính Từ αm tra bảng phụ lục 9 trang 373 [3] ta được ξ . Xác định diện tích cốt thép (As) theo công thức : Ta có Mmax = 120.99 (KNm) <Mf trục trung hòa đi qua cánh, việc tính toán được tính như tiết diện chữ nhật có tiết diện 1930 x 500 BẢNG GIÁ TRỊ CỐT THÉP DẦM NHỊP A-B Tầng Tiết diện M(KNm) am z Astính(cm2) Cốt thép Aschọn(cm2) m% 9 Đầu nhịp -48.28 0.0573 0.9705 4.04 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 106.85 0.1269 0.9319 9.31 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -197.81 0.2349 0.8641 18.58 2f25+3f22 21.22 1.54 8 Đầu nhịp -62.21 0.0739 0.9616 5.25 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 100.3 0.1191 0.9364 8.69 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -214.17 0.2543 0.8505 20.44 2f25+3f22 21.22 1.54 7 Đầu nhịp -56.35 0.0669 0.9653 4.74 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 103.71 0.1231 0.9341 9.01 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -230.22 0.2734 0.8366 22.34 3f25+2f22 22.33 1.62 6 Đầu nhịp -54.04 0.0642 0.9668 4.54 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 105.12 0.1248 0.9331 9.14 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -246.32 0.2925 0.8221 24.32 5f25 24.54 1.78 5 Đầu nhịp -53.49 0.0635 0.9672 4.49 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 110.2 0.1309 0.9296 9.62 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -266.1 0.3160 0.8033 26.89 4f25+2f22 27.23 1.97 4 Đầu nhịp -48.57 0.0577 0.9703 4.06 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 117.45 0.1395 0.9246 10.31 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -283.78 0.3370 0.7855 29.32 6f25 29.98 2.17 3 Đầu nhịp -48.27 0.0573 0.9705 4.04 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 120.99 0.1437 0.9221 10.65 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -289.25 0.3435 0.7798 30.11 6f25 29.98 2.17 2 Đầu nhịp -52.26 0.0621 0.9679 4.38 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 119.69 0.1421 0.9230 10.53 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -287.44 0.3413 0.7817 29.85 6f25 29.98 2.17 1 Đầu nhịp -64.96 0.0771 0.9598 5.49 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 107.38 0.1275 0.9316 9.36 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -252.58 0.2999 0.8163 25.12 4f25+2f22 27.23 1.97 NHỊP B-C Tầng Tiết diện M(KNm) am z Astính(cm2) Cốt thép Aschọn(cm2) m% 9 Đầu nhịp -61.11 0.0726 0.9623 5.15 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 105.84 0.1257 0.9326 9.21 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -253.19 0.3006 0.8157 25.19 4f25+2f22 27.23 1.97 8 Đầu nhịp -51.25 0.0609 0.9686 4.29 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 107.85 0.1281 0.9312 9.40 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -244.38 0.2902 0.8239 24.08 5f25 24.54 1.78 7 Đầu nhịp -52.35 0.0622 0.9679 4.39 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 109.67 0.1302 0.9300 9.57 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -260.47 0.3093 0.8088 26.14 4f25+2f22 27.23 1.97 6 Đầu nhịp -47.97 0.0570 0.9707 4.01 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 112.11 0.1331 0.9283 9.80 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -275.87 0.3276 0.7936 28.22 6f25 29.98 2.17 5 Đầu nhịp -45.85 0.0544 0.9720 3.83 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 114.01 0.1354 0.9270 9.98 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -292.92 0.3478 0.7758 30.65 4f25+3f22 31.03 2.25 4 Đầu nhịp -45.21 0.0537 0.9724 3.77 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 117.14 0.1391 0.9248 10.28 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -307.81 0.3655 0.7593 32.90 4f25+4f22 34.83 2.52 3 Đầu nhịp -46.12 0.0548 0.9718 3.85 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 119.54 0.1419 0.9231 10.51 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -310.38 0.3686 0.7564 33.31 4f25+4f22 34.83 2.52 2 Đầu nhịp -52.62 0.0625 0.9677 4.41 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 117.93 0.1400 0.9242 10.36 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -306.1 0.3635 0.7613 32.64 4f25+4f22 34.83 2.52 1 Đầu nhịp -72.27 0.0858 0.9551 6.14 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 110.86 0.1316 0.9292 9.68 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -264.55 0.3141 0.8049 26.68 4f25+2f22 27.23 1.97 NHỊP C-D Tầng Tiết diện M(KNm) am z Astính(cm2) Cốt thép Aschọn(cm2) m% 9 Đầu nhịp -19.82 0.0473 0.9758 2.13 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 21.71 0.0518 0.9734 2.34 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -88.69 0.2116 0.8797 10.59 2f25+1f22 13.62 0.99 8 Đầu nhịp -19.17 0.0457 0.9766 2.06 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 21.75 0.0519 0.9733 2.35 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -87.14 0.2079 0.8821 10.38 2f25+1f22 13.62 0.99 7 Đầu nhịp -23.62 0.0564 0.9710 2.56 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 22.15 0.0529 0.9728 2.39 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -98.38 0.2348 0.8642 11.96 2f25+1f22 13.62 0.99 6 Đầu nhịp -27.6 0.0659 0.9659 3.00 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 22.78 0.0544 0.9720 2.46 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -106.5 0.2541 0.8506 13.15 2f25+1f22 13.62 0.99 5 Đầu nhịp -31.25 0.0746 0.9612 3.42 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 23.35 0.0557 0.9713 2.53 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -115.94 0.2767 0.8342 14.60 2f25+3f22 21.2 1.54 4 Đầu nhịp -34.98 0.0835 0.9564 3.84 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 23.65 0.0564 0.9709 2.56 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -124.74 0.2977 0.8181 16.02 2f25+2f22 17.4 1.26 3 Đầu nhịp -36.65 0.0875 0.9542 4.03 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 24.11 0.0575 0.9704 2.61 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -126.54 0.3020 0.8147 16.32 2f25+2f22 17.4 1.26 2 Đầu nhịp -35.34 0.0843 0.9559 3.88 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 24.38 0.0582 0.9700 2.64 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -123.96 0.2958 0.8195 15.89 2f25+2f22 17.4 1.26 1 Đầu nhịp -25.85 0.0617 0.9681 2.80 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 24.18 0.0577 0.9703 2.62 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -102.92 0.2456 0.8566 12.62 2f25+1f22 13.62 0.99 NHỊP D-E Tầng Tiết diện M(KNm) am z Astính(cm2) Cốt thép Aschọn(cm2) m% 9 Đầu nhịp -47.5 0.0564 0.9710 3.97 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 100.57 0.1194 0.9362 8.72 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -204.74 0.2431 0.8584 19.36 2f25+3f22 21.22 1.54 8 Đầu nhịp -51.76 0.0615 0.9683 4.34 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 92.92 0.1103 0.9414 8.01 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -228.05 0.2708 0.8385 22.07 3f25+2f22 22.33 1.62 7 Đầu nhịp -48.8 0.0579 0.9701 4.08 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 94.89 0.1127 0.9401 8.19 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -241.51 0.2868 0.8265 23.72 4f25+2f22 27.23 1.97 6 Đầu nhịp -44.79 0.0532 0.9727 3.74 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 94.57 0.1123 0.9403 8.16 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -258.41 0.3068 0.8108 25.87 4f25+2f22 27.23 1.97 5 Đầu nhịp -41.29 0.0490 0.9749 3.44 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 95.01 0.1128 0.9400 8.20 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -276.02 0.3278 0.7935 28.24 6f25 29.98 2.17 4 Đầu nhịp -38.93 0.0462 0.9763 3.24 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 95.83 0.1138 0.9394 8.28 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -291.85 0.3465 0.7770 30.49 4f25+3f22 31.03 2.25 3 Đầu nhịp -39.18 0.0465 0.9762 3.26 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 95.97 0.1140 0.9393 8.29 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -296.85 0.3525 0.7716 31.23 4f25+4f22 34.83 2.52 2 Đầu nhịp -44.72 0.0531 0.9727 3.73 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 95.73 0.1137 0.9395 8.27 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -294.13 0.3493 0.7745 30.82 4f25+3f22 31.03 2.25 1 Đầu nhịp -62.21 0.0739 0.9616 5.25 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 95.3 0.1132 0.9398 8.23 4f18 10.18 0.8 Cuối nhịp -255.9 0.3039 0.8132 25.54 4f25+2f22 27.23 1.97 NHỊP E-F Tầng Tiết diện M(KNm) am z Astính(cm2) Cốt thép Aschọn(cm2) m% 9 Đầu nhịp -36.43 0.0433 0.9779 3.02 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 45.62 0.1089 0.9422 5.09 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -119.85 0.1423 0.9229 10.54 2f25+1f22 13.62 0.99 8 Đầu nhịp -31.25 0.0371 0.9811 2.59 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.87 0.0975 0.9486 4.53 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -161.26 0.1915 0.8928 14.66 3f25 14.73 1.07 7 Đầu nhịp -34.11 0.0405 0.9793 2.83 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 41.92 0.1000 0.9472 4.65 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -169.08 0.2008 0.8868 15.48 2f25+2f22 17.4 1.26 6 Đầu nhịp -16.39 0.0195 0.9902 1.34 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 41.08 0.0980 0.9483 4.55 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -190.3 0.2260 0.8702 17.75 2f25+2f22 17.4 1.26 5 Đầu nhịp -22.1 0.0262 0.9867 1.82 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.62 0.0969 0.9489 4.50 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -209.27 0.2485 0.8546 19.88 2f25+3f22 21.2 1.54 4 Đầu nhịp -26.15 0.0311 0.9842 2.16 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.87 0.0975 0.9486 4.53 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -222.98 0.2648 0.8429 21.47 3f25+2f22 22.33 1.62 3 Đầu nhịp -29.6 0.0351 0.9821 2.45 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.49 0.0966 0.9491 4.48 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -230.13 0.2733 0.8367 22.32 3f25+2f22 22.33 1.62 2 Đầu nhịp -28.99 0.0344 0.9825 2.40 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.22 0.0960 0.9495 4.45 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -227.45 0.2701 0.8391 22.00 3f25+2f22 22.33 1.62 1 Đầu nhịp -44.23 0.0525 0.9730 3.69 2f25 9.82 0.71 Giữa nhịp 40.82 0.0974 0.9487 4.52 2f18 5.09 0.6 Cuối nhịp -186.64 0.2216 0.8731 17.35 2f25+2f22 17.4 1.26 c. Cốt đai: Lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm Qmax=214.87(KN) Chọn đai Ø 8 ,đai hai nhánh n=2 có Asw =2 x 50.3=100.6(mm2) , khoảng cách S = 150(mm) Số liệu: Rb=11.5(Mpa);Rbt=0.9(Mpa); Eb=27x103(Mpa) Rsw=175(Mpa);Es=21x104(Mpa) Điều kiện về ứng suất nén chính Q Trong đó : φw1 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép đai vuông góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức : φw1=1+5αμw α =; μw= φw1=1+ 5 x 7.78 x0.0027=1.1 Hệ số φb1 =1-βRb β= 0.01 đối với bê tông nặng Rb =11.5(Mpa) φb1=1-0.01x11.5=0.855 Vậy Ta có Q=214870(N) < 446149.7(N) thoả mản điều kiện ứng suấy nén chính Tính khả năng chịu cắt của tiết diện nghiêng Qu Qu= Qb+Qsw Qb : khả năng chiu cắt của bê tông ; Qb= φb2: hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông , đối với bê tông nặng φb2=2 φf : hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, chữ I , đối với tiết diện chữ nhật φf=0 φn: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc, đối với dầm chiếu nghỉ không có lực dọc nên φn=0 Rbt = 0.9(Mpa) cường độ chịu kéo của bê tông c: chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nất lên trục dọc cấu kiện Qsw: khả năng chịu lực cắt của cốt thép đai Qsw = qswCo qsw: nội lực trong cốt thép đai trên một đơn vị chiều dài qsw== = Ta có Co=1076.8 < 2ho=2x450=1100(mm) nên lấy Co=1076.8(mm) để tính Qsw = qswCo=117.4x1076.8=126476.3(N) Qb= Vậy khả năng chịu cắt của dầm là Qu=126476.3+1159497=1285973(N) Ta có Qmax=214870(N) < Qu=1285973(N) dầm đủ khả năng chịu cắt Bố trí đai Ø8a150 ở 1/4L=1600, ở đoạn giữa dầm bố trí đai Ø8a250 Cốt thép cột: Xét mặt phẳng uốn của các cấu kiện cột , ta thấy mặt phẳng uốn không chứa trục đối xứng nên cấu kiện cột là cấu kiện nén lệch tâm xiên. Việc tính toán cốt thép cột chịu nén lệch tâm xiên ta có thể dùng phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương được chỉ dẩn ở trang 153[4] . Xét tiết diện cột có cạnh Cx,Cy Điều kiện . Cốt thép được đặt theo chu vi , phân bố đều hoặc mật độ cốt thép cạnh nhỏ có thể lớn hơn Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, MY , và độ lệch tâm ngẩu nhiên eax,eay với độ lệch tâm ngẩu nhiên được xác định như sau : không nhỏ hơn 1/600 chiều dài cột và 1/30 chiều cao cấu kiện vậy . Xét ảnh hưởng uốn dọc hai phương xác định được ηx, ηy với η được xác định như sau : Khi có thể bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc , lấy η =1 Khi có thể bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc , η được tính theo công thức sau: Với: N -Lực dọc tính toán trong cột Ncr - Lực dọc tới hạn. Trong đó: Eb -Mođun đàn hồi của bê tông,với bê tông B25 ta có Eb=2.1x103(Mpa) lo -Chiều dài tính toán của cấu kiện , với khung nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột có từ ba nhịp (4 cột) trở lên và sàn đổ toàn khối nên ta có y = 0.7 i - Momen quán tính của tiết diện cột lấy đối với trục đi qua trọng tâm và vuônggóc với mặt phẳng uốn Is - Momen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy đối với trục đã nêu , với Es-mođun đàn hồi của cốt thép S - hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm de - hệ số lấy theo quy định sau , Với kết cấu siêu tĩnh ta có eo=max(e1,ea), e1= , Rb tính bằng Mpa φp - hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép căng ứng lực trước , với kết cấu bê tông cốt thép thường φp=1 - hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn Trong đó: y - cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéovới tiết diện chữ nhật y =0.5h Ml,Nl - nội lực do tác dụng dài hạn β - hệ số phụ thuộc vào loại bê tông , với bê tông nặng β=1 Sau khi xác định được các hệ số uốn dọc ηx, ηy moment đã gia tăng Mx1,My1 Mx1= ηx x Mx , My1= ηy x My Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1,My1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán ( theo phương x hoặc y) điều kiện và ký hiệu theo bảng sau: Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện Ký hiệu h = Cx,b = Cy M1 = Mx1,M2 = My1 ea = eax+0.2eay b = Cx,h = Cy M1 = My1,M2 = Mx1 ea = 0.2eax+eay Giả thiết chiều dày lớp đệm a=50(mm) , tính ho=h-a, Z=h-2a Các số liệu ban đầu : Bê tông B25 có Rb=14.5(Mpa), Rbt=1.05(Mpa) Thép AII có Rs=280(Mpa) ξR =0.595 Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng Tính hệ số chuyển đổi mo theo các trường hợp sau: Khi x1ho thì Khi x1>ho thì mo=0.4 Tính moment tương đương ( đổi nén lệch tâm xiên sang nén lệch tâm phẳng) Độ lệch tâm , với kết cấu tĩnh định eo=e1+ea Tính toán độ mảnh theo hai phương , Trong đó i -bán kính quán tính của tiết diện. với tiết diện chữ nhật cạnh b(hoặc h) thì i =0.288b (hoặc 0.288h) λ= max(λx, λy) Dựa vào độ lệch tâm eovà x1 ta phân ra thành các trường hợp tính toán như sau: Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi việc tính toán gần như nén đúng tâm Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: Khi λlấy φ=1;khi 14< λ<104 thì φ=1.028-0.0000288 λ2 -0.0016 λ Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b Trường hợp 2: Nén lệch tâm bé khi đồng thời x1>ξRho Xác định chiều cao vùng nén x theo công thức sau: Trong đó εo=eo /h Diện tích cốt thép Với k-0.4 Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b Trường hợp 3: Nén lệch tâm lớn khi đồng thời x1ξRho với k=0.4 Cốt thép được chọn bố trí theo chu vi hoặc có thể đặt theo cạnh b BẢNG GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT CỘT A-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 400 x 400 3300 80.87 -100.4 -214.65 2848 8f22 3041 31.18 -116.1 -215.92 2126 -76.52 69.9 -235.17 1973 8 -61.33 66.3 -469.67 1993 6f22 2281 -23.28 83.8 -360.72 1909 -61.33 41.2 -469.74 1229 7 -54.08 62.9 -703.83 986 4f22 1520 -7.62 83.0 -531.56 851 -54.08 33.9 -703.83 1500 6 450 x 450 -66.87 67.6 -940.31 1200 8f22 3041 -5.15 103.2 -697.61 2890 -66.87 25.3 -940.31 1510 5 -58.46 72.2 -1185.14 2627 8f22 3041 12.94 109.8 -863.51 1453 -58.46 24.6 -1185.14 1510 4 -44.83 66.1 -1426.29 1522 6f22 2281 36.16 109.2 -1020.77 2085 -44.83 13.7 -1426.29 578 3 500 x 500 -49.81 74.8 -1672.56 1332 8f25 3927 54.41 131.2 -1178.47 3847 -49.81 74.8 -1672.56 2638 2 3500 -65.61 1.9 -119.53 1332 8f28 4936 27.56 156.1 -1665.34 4415 -42.43 81.5 -1921.83 935 1 -111.26 2.0 -138.45 2593 8f28 4936 186.10 155.0 -1645.33 4864 77.21 48.1 -2176.83 1697 CỘT B-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 500 x 500 3300 -185.91 -215.87 -468.80 2087 6f22 2281 104.67 230.81 -509.35 2090 103.88 195.55 -559.70 2076 8 -119.15 -67.51 -958.62 2193 6f22 2281 86.49 169.52 -1007.11 1298 85.73 149.53 -1101.36 855 7 -164.13 -107.62 -1451.45 568 8f22 3041 102.39 174.39 -1507.63 630 99.95 149.30 -1648.84 2906 6 550 x 550 -186.05 -111.45 -1944.93 1874 6f25 2945 110.75 200.40 -2013.56 2694 109.95 158.17 -2202.06 343 5 -205.10 -102.58 -2446.47 2050 4f32 3217 137.84 211.52 -2521.93 3128 138.18 166.19 -2758.33 1625 4 -204.25 -97.18 -2950.04 2624 8f28 4936 162.89 220.63 -3032.11 4436 163.21 160.33 -3316.87 3082 3 600 x 600 -184.06 -95.23 -3456.46 3404 4f32 + 4f28 5680 191.44 255.22 -3550.30 3407 191.73 176.80 -3883.82 5643 2 3500 -143.74 1.03 -4.88 3204 8f32 6434 291.91 344.83 -4073.38 4842 292.23 213.93 -4455.91 6391 1 -262.65 2.26 -4.92 5885 16f28 9852 514.55 423.75 -4115.40 8184 514.88 179.19 -5032.94 9636 CỘT C-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 10 500 x 500 3300 -53.12 -1.68 2.23 1210 6f25 2945 5.19 17.76 -0.08 511 193.69 -27.24 -45.44 2674 9 -148.92 -244.55 -433.45 3088 4f32 3217 150.97 240.62 -466.70 2182 160.71 234.76 -495.14 3114 8 -178.65 -74.09 -849.83 1953 8f25 3927 162.77 171.36 -883.87 3637 173.63 161.37 -937.70 2977 7 -199.22 -116.92 -1268.37 1864 4f28 2463 162.71 185.67 -1302.47 2249 170.98 168.93 -1381.93 1857 6 550 x 550 -224.91 -111.66 -1689.01 1447 4f28 2463 175.79 201.90 -1727.77 2137 186.77 172.99 -1833.01 1672 5 -233.28 -106.69 -2115.94 3808 5f32 4021 197.67 210.65 -2153.57 2420 209.50 176.01 -2284.68 2240 4 -231.76 -102.18 -2543.34 3392 8f28 4936 215.59 223.29 -2579.27 4249 226.38 173.23 -2736.22 4930 3 600x x600 -211.86 -95.49 -2972.31 2902 14f28 8613 246.70 255.91 -3011.61 8087 258.36 188.66 -3194.40 6607 2 3500 -143.18 -68.87 -3406.70 2034 15f28 9237 358.99 358.30 -3446.68 8214 371.50 238.51 -3655.23 9056 1 -258.59 0.83 16.51 5057 16f28 9852 535.95 490.61 -3465.77 9560 542.35 248.51 -4113.14 9742 CỘT D-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 10 500 x 500 3300 -94.99 -17.95 -60.16 2186 8f25 3927 99.88 107.40 -101.54 3034 106.24 86.71 -103.10 3711 9 -26.53 -0.57 -2.04 593 8f25 3927 -14.41 261.83 -498.62 3736 -16.88 259.86 -506.22 3711 8 -85.19 -110.98 -783.11 678 8f25 3927 20.40 209.81 -865.26 1390 11.17 207.59 -894.62 3620 7 -93.56 -138.09 -1074.79 538 8f25 3927 22.67 224.54 -1267.21 3250 20.13 213.41 -1285.33 3535 6 550 x 550 -110.15 -140.57 -1484.17 340 8f25 3927 28.65 237.28 -1627.20 3878 18.92 218.31 -1681.27 2032 5 -130.60 -135.40 -1839.16 1735 8f25 3927 51.46 244.32 -2011.10 3260 42.87 217.74 -2076.68 850 4 -127.43 -125.03 -2074.67 1381 8f28 4930 82.23 257.04 -2394.26 4426 74.55 214.74 -2470.59 1806 3 600 x 600 -96.19 -117.06 -2408.57 1350 11f28 6774 102.51 291.08 -2783.57 6622 94.37 232.29 -2869.99 3461 2 3500 -126.96 -1.66 -7.94 2826 18f28 11084 199.07 405.55 -3175.33 10522 190.45 294.49 -3271.38 8409 1 -257.47 -1.18 -9.61 5719 16f32 12867 486.57 551.38 -3156.48 12843 481.26 312.17 -3670.62 12450 CỘT E-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 500 x 500 3300 -254.35 -277.26 -412.63 2130 6f25 2945 188.23 273.64 -439.68 1790 177.29 244.82 -484.48 2503 8 -153.08 -96.05 -831.42 1657 8f25 3927 154.23 200.28 -852.73 3734 150.35 184.18 -939.85 2999 7 -202.99 -143.70 -1254.92 2419 8f25 3927 166.57 229.83 -1269.70 3377 161.24 204.44 -1400.26 2440 6 550 x 550 -226.99 -127.47 -1677.67 2004 6f25 2945 181.27 232.61 -1690.32 2946 177.57 199.62 -1865.02 2006 5 -239.45 -128.32 -2105.21 1921 4f32 3217 205.88 239.79 -2109.85 3137 203.54 195.84 -2329.37 2715 4 -239.74 -126.09 -2533.17 3587 8f28 4930 224.57 258.31 -2528.90 4079 222.86 200.14 -2793.98 4384 3 600 x 600 -223.18 -113.76 -2961.61 3588 12f28 7389 258.51 292.04 -2953.35 7648 257.09 215.64 -3264.56 7041 2 3500 -152.79 -80.65 -3395.72 2308 16f28 9852 364.82 417.35 -3380.59 8209 363.70 288.19 -3738.15 9598 1 -262.09 -2.44 2.68 5889 16f32 12867 535.73 616.47 -3469.04 11037 538.87 371.08 -4214.05 10371 CỘT F-3 Tầng Tiết diện (mm2) L (mm) Mx (KNm) My (KNm) N (KN) Astính (mm2) Chọn thép Aschọn (mm2) 9 400 x 400 3300 -138.82 -150.81 -193.28 2012 8f22 3041 -119.11 -169.01 -173.64 2423 102.19 118.86 -214.54 2574 8 103.81 121.41 -370.02 3015 8f22 3041 103.81 121.41 -370.02 3015 80.73 82.33 -450.77 1291 7 108.99 133.60 -560.28 2520 8f22 3041 108.99 133.60 -560.28 2520 77.52 83.82 -692.62 2543 6 450 x 450 130.21 117.28 -928.70 1222 8f22 3041 130.21 146.14 -756.44 2423 129.96 114.54 -947.87 1105 5 146.15 113.29 -1184.55 2790 8f22 3041 146.15 149.83 -953.46 3113 145.70 110.37 -1210.22 2668 4 153.29 111.33 -1444.66 3397 8f25 3927 153.29 152.92 -1149.08 2743 152.65 108.69 -1476.63 3761 3 500 x 500 184.70 124.37 -1712.99 4648 8f28 4930 184.70 179.04 -1348.28 4773 183.76 121.42 -1751.10 3715 2 3500 247.89 146.08 -1981.31 5032 9f28 4930 247.89 219.33 -1546.65 4088 246.21 142.80 -2025.39 5346 1 344.53 187.64 -2003.14 5140 12f28 7389 344.53 296.89 -1736.28 7153 336.92 187.53 -2281.62 6824 Cốt đai: Vì lực cắt suất hiện trong cột khá nhỏ nên ta bố trí cốt đai theo cấu tạo: Đai f8a100 ở 1/4ho = 600(mm);còn lại bố trí đai f8a300 PHẦN III : NỀN MÓNG Chương 1: BÁO CÁO SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ SUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG Báo cáo số liệu địa chất: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT Số liệu tải trọng và đề suất phương án móng: Từ kết quả giải và tổ hợp nội lực cho khung, chọn ra các cặp nội lực tại các chân cột để tính móng như sau: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) A-3 Tiêu chuẩn 1645 186.1 155 53.5 30.54 Tính toán 1974 223.32 186 64.2 36.65 B-3 Tiêu chuẩn 4115 514.55 423.75 127.45 131.73 Tính toán 4938 617.46 508.5 152.94 158.076 C-3 Tiêu chuẩn 3465 535.95 490.61 140.53 151.37 Tính toán 4158 643.14 588.73 168.64 181.64 D-3 Tiêu chuẩn 4989.6 481.26 312.17 106.32 101.36 Tính toán 5987.52 577.51 374.60 127.58 121.63 E-3 Tiêu chuẩn 4214 538.87 317.08 111.92 154.24 Tính toán 5056.8 646.64 380.50 134.30 185.09 F-3 Tiêu chuẩn 1736.28 344.53 269.89 89.25 105.08 Tính toán 2083.54 413.44 323.87 107.10 126.10 + Do tải trọng của cột trục biên (A và F) gần bằng nhau, ta chọn tải trọng cột trục F để thiết kế móng M2 cho hai cột này. + Cột trục giữa (B, C, D và E) tải trọng gần bằng nhau ta chọn tải trọng cột trục B để thiết kế móng M1 cho bốn cột này. + Căn cứ vào số liệu địa chất công trình ta có thể thiết kế hai phương án móng Phương án I: Móng cọc ép Phương ánII: Móng cọc khoan nhồi Chương 2: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP Tải trọng: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) M1 Tiêu chuẩn 4115 514.55 423.75 127.45 131.73 Tính toán 4938 617.46 508.5 152.94 158.076 M2 Tiêu chuẩn 1736.28 344.53 269.89 89.25 105.08 Tính toán 2083.54 413.44 323.87 107.10 126.10 Chọn sơ bộ các thông số: Chọn chiều cao đài móng: Chiều cao đài cọc được lấy theo điều kiện tuyệt đối cứng Trong đó: ho là chiều cao có ích tính từ tim cốt thép đến mặt móng chọn lớp bê tông lót móng dày 150(mm). Vậy chọn = 0.85(m) chiều cao đài cọc : hđ = + 0.15 = 1 (m) Chọn chiều sâu chôn đài móng: Ta chọn cao trình mặt trên đài móng bằng cao trình sàn tầng hầm nên chiều sâu chôn đài móng bằng: 2.6 (m) Chọn cọc: Kích thước cọc được chọn là: cọc 40 x 40 dùng 4f18, bêtông B25, dài 10 (m), cọc chôn vào đài 0.6(m) còn lại dài 9.4 (m). Mũi cọc cấm vào lớp đất 3 là 14.2 (m) Kiểm tra vận chuyển cẩu lắp : Chiều dài của cọc từ đáy đến mũi cọc có thể làn ảnh hưởng đến việc vận chuyển và thi công hạ cọc nên phải chia nhiều đoạn với chiều dài thích hợp và khi các đoạn cọc từ đất lên giá búa sẽ chịu lực theo 2 sơ đồ sau. Trọng lượng cọc trên một mét dài: Cho 1 móc cẩu: vị trí móc: 0.29 L = 2.9 (m) , Cho 2 móc cẩu: vị trí móc: 0.2 L = 2 (m) , Dùng M=18.3(KNm) tính cốt thép kiểm tra: Astính = 1.9(cm2) < Aschọn =10.18 Þ thoả Xác định sức chịu tải của cọc và số lượng cọc trong đài: Sức chịu tải của cọc: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Trong đó: FCT =0.00105(m2) FC = 0.16(m2) Rs = 280000(KN/m2)(thép AII) Rn = 14500(KN/m2)(Bêtông B25) à Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Xác định khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp tra bảng (TCXD 205-1998) theo phụ lục A sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền được tính : = trong đó: : sức chịu tải cho phép tính toán theo đất nền : sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn : hệ số an toàn (tin cậy) lấy bằng: =1.4 đối với công trình dân dụng và công nghiệp. =1.2 nếu sức chịu tải xác định bằng nén tĩnh cọc tại hiên trường. Tính : = m(..+ u.) trong đó: và : cường độ chịu tải ở mũi và mặt bên của cọc (lấy theo bảng tra và) TCXD 205-1998 m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1 ,; các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lược ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có thể kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất. Xác định theo bảng tra (TCVN 205-1998). Tìm :Hạ cọc bằng cách rung và ép cọc = 1.1 và =1 Độ sâu mũi cọc = 22(m) à = 2960(KN/m2) (nội suy) u = 0.4 x 4 = 1.6 (m) = 0.42 = 0.16 (m2) Có 3 lớp đất bên hông cọc: Lớp 1 : Độ sệt IL = 1.22 > 1 Lớp 2 : L2 = 2.3 (m) Z2 = 6.65 (m) Þ fs2 = 32.25(KN/m2) Lớp 3 : L3 = 14.2 (m) Z3 = 15.1 (m) Þ fs3 = 38.42(KN/m2) (Zi độ sâu trung bình của lớp đất bên hông cọc) = (1 x 32.25 x 2.3) + (1 x 38.42 x 14.3) = 638.94(KN/m) Thay vào công thức: = m(..+ u.) = 1 x (1.1 x 2960 x 0.16 + 1.6 x 638.94) = 1543.26 (KN) à sức chịu tải cho phép của cọc đơn là : = = = 1102.33 (KN) Xác định khả năng chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất (phụ lục B,TCVN 205-1998) Khả năng chịu tải cực hạn của cọc: Trong đó: - u = 0.4 x 4 = 1.6 (m); = 0.42 = 0.16 (m2) - ,:tra biểu đồ : =17.5; =8.5 = 192.59 (KN/m2) ® - Lớp đất L(m) Z(m) ca (KN/m2) ja o Ks s'z (KN/m2) tgja fsi 1 2.9 1.45 4.38 3o2' 1.21 7.83 0.05 4.86 2 2.3 4.05 20.96 12o29' 0.95 42.12 0.22 29.77 3 14.2 12.3 7.44 18o42' 0.79 132.15 0.34 42.72 - Þ Sức chịu tải cọc đơn: Kết luận: ÞThoả =1102.33(KN) < =867.3 (KN) Vậy ta dùng Qa = 867.3 (KN) để kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc. Số lượng cọc trong đài và bố trí cọc: Ta chọn sơ bộ số lượng cọc bằng công thức: Trong đó: Ntt : Lực dọc tính toán Qa: tải trọng thiết kế của cọc Móng Ntt ntt Số cọc chọn(n) M1 4938 8.16 9 M2 2083.54 3.36 4 Móng M1 Móng M2 Kiểm tra khả năng chịu lực: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài Nđtt =Fđ x gtb x h x n Móng M1: Nđtt = (3.2 x 3.2) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 182.48 (KN) Móng M2: Nđtt = (2 x 2) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 71.28 (KN) Trong đó: Fđ : diện tích đài cọc (m2) gtb: dung trọng đẩy nổi của lớp đất đặt đài (KN/m3) h : chiều sâu chôn móng (m) n : hệ số vượt tải n = 1.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài Nott = Ntt + Nđtt Móng M1: Nott = 4938 + 182.48 = 5120.48 (KN) Móng M2: Nott = 2083.54 + 71.28 = 2154.82 (KN) Tải trọng tác dụng lên một cọc: Ptb = Trong đó: Momen tính toán theo 2 phương x,y Móng M1 : Móng M2 : : toạ độ lớn nhất theo 2 phương ,: tổng bình phương toạ độ của các cọc Toạ độ các cọc: Móng M1: x1 = x4 = x7 = -1.2 x2 = x5 = x8 = 0 Þ=8.64 x3 = x6 = x9 = 1.2 y7 = y8 = y9 = -1.2 y4 = y5 = y6 = 0 Þ=8.64 y1 = y2 = y3 = 1.2 Móng M2: x1 = x3 = -0.6 x2 = x4 = 0.6 Þ= 1.44 y1 = y2 = 0.6 y3 = y4 = -0.6 Þ= 1.44 Móng M1: = = Móng M2: = = Trọng lượng bản thân cọc : So sánh ta thấy : Móng M1: += 839.85 < Qa = 867.3 (KN) Móng M2: + = 816.96 < Qa = 867.3 (KN) Và > 0 Þ cọc đủ khả năng chịu tải Kiểm tra khả năng xuyên thủng đài cọc: Kích th ướt cột : M1 ( 600 x 600 ) mm2, M2 ( 500 x 500 ) mm2 ho = 0.85(m) Chu vi xuyên thủng: = 2(++ 2) M1 : = 5.8 (m) , M2 : = 4.8 (m) Lực xuyên thủng là tổng các lực trung bình tác dụng lên đầu cọc ngoài phạm vi xuyên thủng Móng M1: = x 8 = 754.94 x 8 = 6039.52 (KN) Móng M2: = x 0 = 0 ( M2 không bị xuyên thủng) Điều kiện chống xuyên thủng: £ 0.75 x xx (với Rk = 10500(KN/m2)) Móng M1: 0.75 x xx = 28665 (KN) Þ Thoả điều kiện chống xuyên thủng Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc của móng khối qui ước: Tính goùc ma saùt trung bình theo chieàu daøi coïc : Trong đó: j : góc ma sát trong Li :chiều dày lớp đất thứ i bên cọc Vì độ sâu đặt đài móng và mũi cọc của 2 móng giống nhau nên giống nhau. Kích thướt móng khối qui ước: Trong đó: Kích thướt biên ngoài cọc Móng M1: Móng M2: : tổng chiều dài cọc trong đất Thay vào công thức: Móng M1: Móng M2: Khối lượng móng khối qui ước: Trong đó: H: độ sâu mủi cọc = 22(m) Móng M1: Móng M2: Áp lực đất trung bình dưới đáy móng : Móng M1: Móng M2: Độ lệch tâm: ; Móng M1: ; Móng M2: ; Phản lực dưới móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước : = (A.. + B.. + D.c) trong đó : m1, m2 : lần lược là hệ số điều kiên làm việc nền và công trình ktc : hệ số độ tin cậy lấy như sau + nếu các chỉ tiêu cơ lý được xác định trực tiếp từ thí nghiệm thì ktc=1 + nếu các chỉ tiêu cơ lý lấy theo bảng tra thì ktc=1.1 ; : chiều rộng và chiều cao của móng khối qui ước các hệ số A, B, D được tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước , c : dung trọng và lực dính đơn vi của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước. = 10.7 (KN/m3) ; c = 9.3 (KN/m2) : dung trọng bình quân của đất nằm trên mũi cọc, được tính bằng: = = 9.37 (KN/m3) = 23023’ à A = 0.69; B = 3.76; D = 6.31 Tìm : Mũi cọc nằm ở lớp đất 3 : có = 0.41 à = 1.2 = 0.28 à = 1.1 Tính : Móng M1: = 949.75(KN/m2) Móng M2: = 939.22(KN/m2) Ta thấy Þ thoả điều kiện để tính lún. Tính lún: Ứng suất do trọng lượng bản thân tại độ sâu Z = 22(m) Ứng suất gây lún tại mũi cọc ở độ sâu Z = 22(m) Móng M1: Móng M2: Ta chia nền đất dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp mỏng có chiều dày: 1(m) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất gây lún của lớp đất theo độ sâu bằng công thức : ; trong đó hệ số ko phụ thuộc vào và Bảng giá trị: Móng M1 Điểm Độ sâu z(m) h (m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 22 1 0.00 1 136.96 210.83 2 1 23 1 0.32 0.967 132.44 221.61 3 2 24 1 0.65 0.868 118.88 232.31 4 3 25 1 0.97 0.721 98.75 243.01 5 4 26 1 1.29 0.526 72.04 253.71 6 5 27 1 1.61 0.449 61.50 264.41 7 6 28 1 1.94 0.336 46.02 275.11 Móng M2 Điểm Độ sâu z(m) h (m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 22 1 0.00 1 99.09 210.83 2 1 23 1 0.40 0.96 95.13 221.61 3 2 24 1 0.80 0.8 79.27 232.31 4 3 25 1 1.20 0.606 60.05 243.01 5 4 26 1 1.60 0.449 44.49 253.71 Độ lún của nền: Móng M1: S = 0.007(m) < 0.08(m) Móng M2: S = 0.004(m) < 0.08(m) ÞThoả Tính toán cốt thép: Tính các phản lực đầu cọc: Pi = Móng M1 Móng M2 Móng M1: P1 = P2 = P3 = P6 = P9 = Móng M2: P1 = P2 = P3 = P4= Tính cốt thép: Móng Mặt cắt M (KNm) Astính (cm2) Cốt thép a(mm) Aschọn (cm2) m (%) M1 1.- 1 1766.29 74.96 21f22 160 79.8 2.93 2.- 2 1812.31 76.92 21f22 160 79.8 2.93 M2 1.- 1 504.28 25.01 11f18 200 27.9 1.64 2.- 2 524.24 26.00 11f18 200 27.9 1.64 Chương 3: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Tải trọng: Móng Tải trọng N (KN) Mx (KNm) My (KNm) Qx (KN) Qy (KN) M1 Tiêu chuẩn 4115 514.55 423.75 127.45 131.73 Tính toán 4938 617.46 508.5 152.94 158.076 M2 Tiêu chuẩn 1736.28 344.53 269.89 89.25 105.08 Tính toán 2083.54 413.44 323.87 107.10 126.10 Chọn sơ bộ các thông số: Chọn chiều cao đài móng: Chiều cao đài cọc được lấy theo điều kiện tuyệt đối cứng Trong đó: ho là chiều cao có ích tính từ tim cốt thép đến mặt móng chọn lớp bê tông lót móng dày 150(mm). Vậy chọn = 0.85(m) chiều cao đài cọc : hđ = + 0.15 = 1 (m) Chọn chiều sâu chôn đài móng: Ta chọn cao trình mặt trên đài móng bằng cao trình sàn tầng hầm nên chiều sâu chôn đài móng bằng: 2.6 (m) Chọn cọc: Kích thước cọc được chọn là: cọc đường kính 0.8m dùng 12f18 , bêtông B25 dài 25 (m), cọc chôn vào đài 0.6(m) còn lại dài 24.4 (m). Mũi cọc cấm vào lớp đất 3 là 19.2 (m) Xác định sức chịu tải của cọc và số lượng cọc trong đài: Sức chịu tải của cọc: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc: Trong đó: FCT = 0.00306(m2) FC = 0.502(m2) Rs = 280000(KN/m2)(thép AII) Rn = 14500(KN/m2)(Bêtông B25) m1 : Hệ số điều kiện làm việc .Cọc khoan nhồi theo phương thẳng đứng = 0.85 m2 : Hệ số điều kiện làm việc kể đến phương pháp thi công cọc. m2 = 0.7 (thi công dưới mực nước ngầm) à Sức chịu tải của cọc theo đất nền: Xác định khả năng chịu tải của cọc bằng phương pháp tra bảng (TCXD 205-1998) theo phụ lục A sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền được tính: = trong đó: : sức chịu tải cho phép tính toán theo đất nền : sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền của cọc đơn : hệ số an toàn (tin cậy) lấy bằng: =1.4 đối với công trình dân dụng và công nghiệp. =1.2 nếu sức chịu tải xác định bằng nén tĩnh cọc tại hiên trường. Tính : = m(..+ u.) trong đó: và : cường độ chịu tải ở mũi và mặt bên của cọc m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1 ,; các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lược ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có thể kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất. Tìm : Cọc khoan nhồi = 1 ; = 0.6 u = = 2.51 (m) = = 0.502 (m2) = Trong đó: Các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trongcủa lớp đất đặt mủi cọc.(Tra bảng) ,,, dung trọng của đất dưới mủi cọc dung trọng trung bình của các lớp đất trên mủi cọc L , D: Chiều dài và đường kính cọc. Có 3 lớp đất bên hông cọc: Lớp 1 : Độ sệt IL = 1.22 > 1 Lớp 2 : IL = 0.39 L2 = 2.3 (m) Z2 = 6.65 (m) Þ fs2 = 32.25(KN/m2) Lớp 3 : IL = 0.41 L3 = 19.2 (m) Z3 = 17.4 (m) Þ fs3 = 38.42(KN/m2) (Zi độ sâu trung bình của lớp đất bên hông cọc) = (0.8 x 32.25 x 2.3) + (0.8 x 38.42 x 19.2) = 649.47(KN/m) Thay vào công thức: = m(..+ u.) = 1 x (1 x 521.26 x 0.502 + 2.51 x 649.47) = 2648.57 (KN) à sức chịu tải cho phép của cọc đơn là : = = = 1891.84 (KN) Xác định khả năng chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất (phụ lục B,TCVN 205-1998) Khả năng chịu tải cực hạn của cọc: Trong đó: - u = = 2.51 (m) ; -= = 0.502 (m2) - ,: tra bảng ( LÊ ANH HOÀNG- Nền Móng - bảng 4.1 trang 137): =17.5 ; =8.5 = 245.02 (KN/m2) ® - Lớp đất L(m) Z(m) ca (KN/m2) ja o Ks s'z (KN/m2) tgja fsi 1 2.9 1.45 4.38 3o2' 1.21 7.83 0.05 4.86 2 2.3 4.05 20.96 12o29' 0.95 42.12 0.22 29.77 3 19.2 14.8 7.44 18o42' 0.79 158.36 0.34 49.72 - Þ Sức chịu tải cọc đơn: Kết luận: ÞThoả =1891.84(KN) >=1863.9 (KN) Vậy ta dùng Qa = 1863.9 (KN) để kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc. Số lượng cọc trong đài và bố trí cọc: Ta chọn sơ bộ số lượng cọc bằng công thức: Trong đó: Ntt : Lực dọc tính toán Qa: tải trọng thiết kế của cọc Móng Ntt ntt Số cọc chọn(n) M-1 4938 3.2 4 M-2 2083.54 1.8 2 600 500 500 800 600 800 2400 800 800 4000 600 500 1700 1700 1750 1750 1600 1600 MÓNG M-1 MÓNG M-2 2400 800 800 4000 2400 800 800 4000 800 800 1600 1 2 3 4 1 2 Kiểm tra khả năng chịu lực: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài Nđtt =Fđ x gtb x h x n Móng M1: Nđtt = (4 x 4) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 178.53 (KN) Móng M2: Nđtt = (1.6 x 4) x 5.4 x 2.6 x 1.1 = 39.54 (KN) Trong đó: Fđ : diện tích đài cọc (m2) gtb: dung trọng đẩy nổi của lớp đất đặt đài (KN/m3) h : chiều sâu chôn móng (m) n : hệ số vượt tải n = 1.1 Tải trọng tác dụng lên đáy đài Nott = Ntt + Nđtt Móng M1: Nott = 4938 + 178.53 = 5116.53 (KN) Móng M2: Nott = 2083.54 + 39.54 = 2078.08 (KN) Tải trọng tác dụng lên một cọc: Ptb = Trong đó: Momen tính toán theo 2 phương x,y Móng M1 : Móng M2 : : toạ độ lớn nhất theo 2 phương Móng M1: Móng M2: ; ,: tổng bình phương toạ độ của các cọc Toạ độ các cọc: Móng M1: x2 = x4 = 1.2 x1 = x3 = -1.2 Þ= 5.76 y1 = y2 = 1.2 y3 = y4 = -1.2 Þ= 5.76 Móng M2: x1 = 1.2 x2 = -1.2 Þ= 2.88 y1 = y2 = 0 Þ= 0 Móng M1: = = Móng M2: = = Trọng lượng bản thân cọc : So sánh ta thấy : Móng M1: += 1839.44 < Qa = 1863.9 (KN) Móng M2: + = 1618.41 < Qa = 1863.9 (KN) Và > 0 Þ cọc đủ khả năng chịu tải Kiểm tra khả năng xuyên thủng đài cọc: Kích thướt cột : M1 ( 600 x 600 ) mm2, M2 ( 500 x 500 ) mm2 ho = 0.85(m) Chu vi xuyên thủng: = 2(++ 2) M1 : = 5.8 (m) , M2 : = 4.8 (m) Lực xuyên thủng là tổng các lực trung bình tác dụng lên đầu cọc ngoài phạm vi xuyên thủng Móng M1: = x 4 = 1502.33 x 4 = 6009.32 (KN) Móng M2: = x 2 = 1281.3 x 2 = 2562.6 (KN) Điều kiện chống xuyên thủng: £ 0.75 x xx (với Rk = 10500(KN/m2)) Móng M1: 0.75 x xx = 28665 (KN) Móng M2: 0.75 x xx = 26460 (KN) Þ Thoả điều kiện chống xuyên thủng Kiểm tra ổn định dưới mũi cọc của móng khối qui ước: Tính goùc ma saùt trung bình theo chieàu daøi coïc : Trong đó: j : góc ma sát trong Li :chiều dày lớp đất thứ i bên cọc Vì độ sâu đặt đài móng và mũi cọc của 2 móng giống nhau nên giống nhau. Kích thướt móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Trong đó: Kích thướt đài tính tới biên ngoài cọc Móng M1: Móng M2: : tổng chiều dài cọc trong đất Thay vào công thức: Móng M1: Móng M2: Khối lượng móng khối qui ước: Trong đó: H: độ sâu mủi cọc = 27(m) Móng M1: Móng M2: Áp lực đất trung bình dưới đáy móng : Móng M1: Móng M2: Độ lệch tâm: ; Móng M1: ; Móng M2: ; Phản lực dưới móng khối qui ước: Móng M1: Móng M2: Tải trọng tiêu chuẩn dưới đáy móng khối qui ước : = (A.. + B.. + D.c) trong đó : m1, m2 : lần lược là hệ số điều kiên làm việc nền và công trình ktc : hệ số độ tin cậy lấy như sau + nếu các chỉ tiêu cơ lý được xác định trực tiếp từ thí nghiệm thì ktc=1 + nếu các chỉ tiêu cơ lý lấy theo bảng tra thì ktc=1.1 ; : chiều rộng và chiều cao của móng khối qui ước các hệ số A, B, D được tra bảng phụ thuộc vào góc ma sát trong j của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước , c : dung trọng và lực dính đơn vi của đất nằm trực tiếp dưới đáy móng khối qui ước. = 10.7 (KN/m3) ; c = 9.3 (KN/m2) : dung trọng bình quân của đất nằm trên mũi cọc, được tính bằng: = = 9.59 (KN/m3) = 23023’ à A = 0.69; B = 3.76; D = 6.31 Tìm : Mũi cọc nằm ở lớp đất 3 : có = 0.41 à = 1.2 = 0.26 à = 1.1 Tính : Móng M1: = 1429.8(KN/m2) Móng M2: = 1412.3(KN/m2) Ta thấy Þ thoả điều kiện để tính lún. Tính lún: Ứng suất do trọng lượng bản thân tại độ sâu Z = 27(m) Ứng suất gây lún tại mũi cọc ở độ sâu Z = 27(m) Móng M1: Móng M2: Ta chia nền đất dưới đáy móng khối qui ước thành các lớp mỏng có chiều dày: 1(m) Vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất gây lún của lớp đất theo độ sâu bằng công thức : ; trong đó hệ số ko phụ thuộc vào và Bảng giá trị: Móng M1 Điểm Độ sâu z(m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 1 0 1 98.27 259.06 2 1 1 0.290 0.972 95.52 270.06 3 2 1 0.580 0.88 86.48 281.06 4 3 1 0.870 0.751 73.80 292.06 5 4 1 1.159 0.654 64.27 303.06 6 5 1 1.449 0.496 48.74 314.06 Móng M2 Điểm Độ sâu z(m) Lm/Bm 2z/Bm ko dgl(KN/m2) dbt(KN/m2) 1 0 1.35 0 1 79.18 259.06 2 1 1.35 0.392 0.971 76.88 270.06 3 2 1.35 0.784 0.842 66.67 281.06 4 3 1.35 1.176 0.692 54.79 292.06 Độ lún của nền: Móng M1: S = 0.015(m) < 0.08(m) Móng M2: S = 0.008(m) < 0.08(m) ÞThoả Tính toán cốt thép: Tính các phản lực đầu cọc: Pi = Móng M1: P1 = P2 = P3 = P4 = Móng M2: P1 = P2 = Tính cốt thép: Móng Mặt cắt M (KNm) Astính (cm2) Cốt thép a(mm) Aschọn (cm2) m (%) M1 1.- 1 2472.66 106.01 29f22 110 110.2 0.38 2.- 2 2533.96 108.64 29f22 110 110.2 0.38 M2 1.- 1 1153.17 51.01 20f18 160 51.21 0.33 Mặt cắt 2-2 của móng M2 bố trí cốt thép theo cấu tạo : 16f12 a200 Chương 4: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Khái quát về cọc ép và cọc khoan nhồi: Khái quát về cọc ép Cọc ép bê tông cốt thép được thiết kế chủ yếu cho các công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc ép tương đối phổ biến. Cọc ép có các ưu khuyết điểm sau: Ưu điểm Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc ép với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng vài trăm tấn. Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của cọc đóng khi thi công trong điều kiện này. Giá thành rẻ so với phương án móng cọc khác. Công nghệ thi công cọc không đòi hỏi kỹ thuật cao. Khuyết điểm Cọc ép sử dụng ép tĩnh để ép cọc xuống đất, do đó chỉ thi công được trong những loại đất như sét mềm, sét pha cát. Đối với những loại đất như sét cứng, cát có chiều dày lớn thì không thể thi công được Khái quát về cọc ép Cọc khoan nhồi là cọc đổ tại chỗ, được thiết kế cho các công trình cầu đường, thủy lợi, dân dụng và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc khoan nhồi đã được phát triển và có nhiều tiến bộ. Cọc khoan nhồi sau khi thi công thường được kiểm tra chất lượng bằng các phương pháp sau: thí nghiệm nén tĩnh, siêu âm, đo sóng ứng suất hay tia g Cọc khoan nhồi có các ưu khuyết điểm sau: Ưu điểm Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng nghìn tấn. Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của các loại cọc đóng khi thi công trong điều kiện này Có khả năng mở rộng đường kính và chiều dài cọc, hay mở rộng đáy cọc. Lượng cốt thép bố trí trong cọc khoan nhồi thường ít so với cọc đóng (đối với cọc đài thấp) Có khả năng thi công cọc qua các lớp đất cứng nằm xen kẻ hay qua các lớp cát dày mà không thể ép được. Khuyết điểm Giá thành thường cao so với phương án móng cọc khác. Công nghệ thi công cọc đòi hỏi kỹ thuật cao. Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp nên gây tốn kém trong quá trình thực thi. Việc khối lượng bê tông thất thoát trong quá trình thi công do thành lổ khoan không đảm bảo và dể bị sập cũng như việc nạo vét ở đáy lổ khoan trước khi đổ bê tông dễ gây ra ảnh hưởng xấu đối với chất lượng thi công cọc. Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lổ. So sánh để lựa chọn 2 phương án: Để so sánh 2 phương án ta dựa vào 3 căn cứ sau: Căn cứ vào điều kiện kỹ thuật: Các phương án đã thiết kế đều đảm bảo về điều kiện ổn định và độ lún. Căn cứ vào điều kiện thi công: Các phương án móng đều có thể đảm bảo các điều kiện thi công. Các phương án móng trên đều ít nhiều gây ra những chấn động đến các công trình lân cận. (tùy thuộc vào phương án móng) nếu có biện pháp thi công hợp lý, thì có thể khắc phục được các khó khăn này. a. Phương án 1 Móng cọc ép BTCT: Là loại khá phổ biến ở nước ta hiện nay.Khi xây dựng các công trình không quá cao kỹ thuật thi công đơn giản, không phức tạp như móng cọc khoan nhồi móng bè.Về biện pháp kiểm tra chất lượng cọc có thể sử dụng bằng phương pháp thử tĩnh.Cọc rất được sử dụng phổ biến hiện nay. b. Phương án 2 Móng cọc Khoan Nhồi: Móng cọc khoan nhồi cũng rất phổ biến ở nước ta hiện nay, tuy nhiên do những tính chất đặc biệt của nó khi thi công nên kỹ thuật thi công phải chính xác và phải được kiểm tra nghiêm ngặt hơn hai phương án kia. Căn cứ vào điều kiện kinh tế: Vật liệu Cấu kiện Phương án Cọc ép Cọc khoan nhồi Cốt thép (kg) Đài cọc 2335.5 3537.48 Cọc 10275.7 12602 Tổng 12611.2 16139.48 Bê tông (m3) Đài cọc 41.6 48.5 Cọc 140.8 251 Tổng 182.4 299.5 Căn cứ về giá thành thi công: Móng cọc khoan nhồi do những yêu cầu về kỹ thuật rất cao, sử dụng máy móc hiện đại nên giá thành có thể cao hơn cọc ép bê tông cốt thép rất nhiều. III. Kết luận: Việc lựa chọn phương án móng cho công trình trên phụ thuộc vào chi phí vật liệu và chi phí thi công sao cho tổng cộng hai loại chi phí trên là nhỏ nhất.Ngoài ra còn phải xét đến tính khả thi của công trình để chọn ra phương án móng hợp lý nhất. Trong các phương án trên ta thấy phương án móng cọc BTCT có tính phổ biến cao cũng như đòi hỏi về kỹ thuật thi công đơn giản cũng như chi phí thấp nhất nên ta lựa chọn phương án móng cọc BTCT.