(Đồ án tốt nghiệp) chuyên đề tốt nghiệp 1,2,3

TỔNG QUAN

Tải đứng

-Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm: + Trọng lượng bản thân công trình.

+ Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

-Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng (Theo TCVN 2737 : 1995 - Tải trọng và tác động)

Tải ngang

-Công trình được đặt tại Thành Phố Tân An - Tỉnh Long An nên có phân vùng áp lực gió là IIA

III/ Phương án thiết kế:

Dựa trên hồ sơ khảo sát địa chất, mặt bằng từ đề bài và tải trọng tác động vào công trình, phương án thiết kế kết cấu đã được lựa chọn phù hợp.

+ Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối.

+ Phương án thiết kế móng: móng cọc ép.

IV/ Vật liệu sử dụng:

- Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B20 với các thông số tính toán như sau:

 Cường độ tính toán chịu nén:

 Cường độ tính toán chịu kéo:

- Cốt thộp loại AI (đối với cốt thộp cú ỉ ≤ 10)

 Cường độ tính toán chịu nén:

SVTH: NGUYỄN VIỆT MSSV: 16349029 Trang 6

- Cốt thộp loại AIII (đối với cốt thộp cú ỉ > 10)

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN

Tải trọng thường xuyên do các lớp sàn

Bảng 1: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn

Cấu tạo sàn thường Gạch Ceramic Lớp vữa lót Tải trọng thiết bị Lớp vữa trát trần Tổng tải cấu tạo

Bảng 2: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh

Cấu tạo sàn thườngGạch CeramicLớp tạo độ dốcLớp chống thấmTải trọng thiết bịLớp vữa trát trầnTổng tải cấu tạo

Tải trọng thường xuyên do tường xây

- Ta quy tải trọng tường ngăn thành tải phân bố đều trên các dầm ảo Tải trọng do tường ngăn gây ra: g tt= n × δ t × qt × ht

Trong đó: δ t: bề dày tường q t: trọng lượng riêng của tường qt = 18 (kN/m 2 ) n

SVTH: NGUYỄN VIỆT MSSV: 16349029 Trang 9 h t: chiều cao tường h t = 3.1 (m)

Bảng 3: Tải trọng tường ngăn

Hoạt tải tác dụng lên sàn

Hoạt tải tác dụng lên sàn được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trong đó hệ số vượt tải n cho tải trọng phân bố đều trên sàn được quy định tại điều 4.3.3 của tiêu chuẩn này.

Bảng 4: Hoạt tải tác dụng

III/ Xác định nội lực bằng Phương pháp PTHH.

Dưới tác động của tải trọng ngang, nội lực trong sàn chủ yếu không đáng kể, vì tải trọng này được truyền vào lỏi cứng Do đó, khi thiết kế và tính toán sàn, chỉ cần xem xét các trường hợp tải trọng đứng mà không cần tính đến ảnh hưởng của tải trọng ngang.

Bảng 5: Các trường hợp tải trọng tính toán.

Tên tải trọng TTBT TTCT TTTX HT

Xác định nội lực

Hình 1: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

Chia dãy, gán tải, mesh sàn

 Để đơn giản trong việc xác định nội lực bản sàn, ta chia sàn thành những dãy theo hai phương X và Y, có 2 loại:

 Dãy trên cột (Column Strip) với bề rộng bằng 1m

 Dãy giữa nhịp (Middle Strip) với bề rộng bằng 1m

Hình 2: Sàn được chia thành từng dãy theo phương X

Hình 3: Sàn được chia thành từng dãy theo phương Y

Hình 5: Gán tĩnh tải cấu tạo cho sàn

Hình 7: Gán hoạt tải dưới 2kN/m 2

Hình 9: Gán hoạt tải từ 2kN/m 2 trở lên

Giá trị nội lực của bản sàn

IV/ Tính toán và bố trí thép cho các ô sàn:

Bảng 6: Bảng tính toán cốt thép sàn Ô sàn Ô bản Kí hiệu

V/ TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẰNG PHẦN MỀM SAFE 2016

- Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làm tăng độ võng

Để đảm bảo sự làm việc dài hạn của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), cần xem xét các yếu tố từ biến, co ngót và tác động lâu dài của các loại tải trọng Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005, độ võng toàn phần f được xác định bằng công thức: f = f1 - f2 + f3.

+ f1: độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

+ f2: độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

+ f3: độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Việc tính toán độ võng cho sàn làm việc theo hai phương chỉ thực sự hiệu quả khi áp dụng phương pháp PTHH, bao gồm các yếu tố liên quan đến biến dạng Sử dụng chương trình SAFE 2016 để tính độ võng trong thiết kế công trình là cách tiếp cận phù hợp với thực tế thi công.

-Tải trọng: để tính toán võng thông thường đưa vào các trường hợp tải sau:

+ DEAD: chỉ kể đến trọng lượng bản thân (Self Weight Multiplier = 1)

+ SDEAD: trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn (Superimpose), và tải trọng phụ thêm.

Theo TCVN 2737-1995, hoạt tải tác dụng lên sàn có thành phần tác dụng dài hạn, chiếm khoảng 20%-30% giá trị tổng của hoạt tải Để đơn giản hóa việc khai báo tải trọng trong chương trình, hệ số 0.3 được sử dụng cho thành phần dài hạn của hoạt tải.

CÁC BƯỚC KHAI BÁO TRONG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN SAFE 2016

- Mô hình sử dụng cùng các đặc trưng hình học, vật liệu và tải trọng

- Kể đến tác dụng của vết nứt: Crac king Analysis Options: Quick Tension

- Rebar Specification: Cốt thép bố trí theo thiết kế

- Phương pháp tính độ cứng sau khi nứt Modulus of Rupture.

- Kể đến tác dụng dài hạn: dùng hai đặc trưng là Creep Coefficient (CR) cho từ biến và

Shrinkage Strain (SH) cho co ngót Theo mục 7.3 tiêu chuẩn BS 8110 – 1985 part 2 , 4.8.5.2

BS 8110 – 1997 part 1 và mục 4.8.4 BS 8110 -1997 với các điều kiện: thời gian dài hạn, nhiệt độ và độ ẩm môi trường : CR=1.8 và SH= 0.0003

- Các tổ hợp tính võng: Define trong Load

(tải trọng ban đầu là tải tiêu chuẩn)

(độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

Với Analysis Type là Nonlinear (Cracked)

(độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn)

Với Analysis Type là Nonlinear (Cracked)

(độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn)

Với Analysis Type là Nonlinear (Longterm Cracked);

- Kết quả, khai báo tổ hợp tải để xem độ võng thực tế:

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG BẰNG PHẦN MỀM SAFE 2016

- Độ võng toàn phần: f = 1.22 cm

- Độ võng giới hạn ( theo TCVN 5574-2012)

Như vậy, khi xét đến tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn thì:

 f ] = 150 1 l = 150 1 × 7000 = 4.66(c m) Vậy: f ≤ [ f ] => sàn thỏa điều kiện về độ võng

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG

Tải trọng

- Xác định góc nghiêng bản thang: tan α = 1750

Tĩnh tải

Hình 12: Cấu tạo bản thang

- Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản xiên: δ tdi

- Lớp đá hoa cương: δtd1 - Lớp vữa lót: δtd1 - Lớp bậc thang: δtd3 SVTH: NGUYỄN VIỆT

Bảng 7: Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang

Lớp cấu tọa Đá hoa cương Lớp vữa lót Bậc thang Bản BTCT Vữa lót Tay vịn cầu thang

 Đối với bản chiếu nghỉ:

Hình 13:Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ - Tải trọng lên bản chiếu nghỉ:.

Bảng 8: Tải trọng lên chiếu nghỉ

Vật liệu Đá hoa cươngVữa xi măngBản BTCTVữa trát

Hoạt tải

-Đối với bản chiếu nghỉ: p= n × p tc × 1m = 1.2× 3× 1 = 3.6 kN/m

-Đối với bản thang nghiêng p= n × p tc × 1m × cos α = 1.2 × 3× 1 × 0.864 = 3.11 kN/m

Sơ đồ tính và nội lực

-Các vế thang đối xứng nên ta chỉ tính một vế

-Cắt một dãy có bề rộng b = 1m để tính.

 Nếu h d /h s ho = 100 mm

- Thộp cấu tạo theo phương ngang chọn ỉ6a200

Bảng 8: Kết quả tính thép

Nhịp cầu thang Đoạn gãy Nhịp chiếu nghĩ Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ D1

Tiết diện Nhịp Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ D2

Nhịp Thộp ở gối lấy cấu tạo chọn 2 ỉ 16

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Q bmin Qmax = 103.19 (kN) nên cốt đai đã chọn đủ lực cắt.

Với các phần còn lại của cấu kiện chọn a = 250 (mm).

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG

Hoạt tải

Hoạt tải tác dụng lên sàn được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Hệ số vượt tải n cho tải trọng phân bố đều trên sàn được quy định tại điều 4.3.3 của tiêu chuẩn này.

Bảng 12: Hoạt tải tác dụng

Tính toán tải gió

-Theo TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999: Gió nguy hiểm nhất là gió vuông góc với mặt đón gió

-Công trình cao 28 < 40 m nên tải gió chỉ bao gồm thành phần gió tĩnh

-Do công trình thấp tầng nên lựa chọn phương án gán gió tĩnh vào tâm hình học.

II.3.1/ Cơ sở lý thuyết:

Bảng 13: Đặc điểm công trình Địa điểm xây dựng

-Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 : 1995 như sau:

-Áp lực gió tĩnh tĩnh tính toán tại độ cao z tính theo công thức:

Giá trị áp lực gió được xác định theo bản đồ phân vùng, với hệ số k phản ánh sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao Hệ số tin cậy của tải trọng gió được lấy bằng 1.2, trong khi hệ số khí động cho gió đẩy là +0.8 và gió hút là -0.6 Chiều cao đón gió của các tầng được ký hiệu là z.

Bảng 16: Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

Theo TCVN 2737:1995, trong trường hợp bão có ảnh hưởng yếu, giá trị áp lực gió WO sẽ được điều chỉnh giảm Cụ thể, áp lực gió được giảm 10 daN/m² cho vùng I-A, 12 daN/m² cho vùng II-A và 15 daN/m² cho vùng III-A.

-Công trình thuộc vùng gió II-A:

-Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao k, được xác định dựa vào công thức sau:

Tải trọng đón gió được quy về lực tập trung tại các cao trình sàn, với lực này đặt tại tâm cứng của mỗi tầng Diện tích đón gió của từng tầng được tính toán dựa trên các yếu tố cụ thể.

− h i+1 × B i 2 hi, hi+1 lần lượt là chiều cao tầng thứ i và i + 1

II.3.2/ Tính toán tải gió tĩnh:

Bảng 18: Bảng tính toán tải gió tĩnh

III/ Tổ hợp tải trọng:

III.1/ Các trường hợp tải trọng:

Bảng 19: Các trường hợp tải trọng

III.2/ Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải:

Bảng 20: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải

IV/ Mô hình khung vào ETABS:

Hình 20: Các kí hiệu phần tử trong mô hình ETABS

Hình 21: Tiết diện khung trục X3

Hình 22: Tiết diện khung trục Y3

V/ Tính toán cốt thép dầm khung:

Hình 23: Biểu đồ bao moment trục X3

Hình 24: Biểu đồ bao moment trục Y3

Hình 25: Biểu đồ lực cắt trục X3

Hình 26: Biểu đồ lực cắt trục Y3

V.2/ Tính toán cốt thép dầm:

V.2.1/ Tính toán cốt thép dọc

Do dầm là cấu kiện chịu uốn, việc tính toán cốt thép cần dựa vào biểu đồ mô men Để đảm bảo độ bền, dầm được thiết kế theo phương pháp chịu uốn với cốt thép đơn.

-Căn cứ vào cấp độ bền B20, tra phụ lục E2 TCVN 5574:2012, ta xác định được các thông số ξ R= 0.628 ; αR = 0.431 đối với nhóm cốt thép AIII.

-Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép chịu kéo là a = h/10 mm

- Hàm lượng cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí phải thỏa điều kiện sau: μ min ≤ μ ≤ μ max

+ Hàm lượng cốt thép: μ + μmin : tỉ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy μmin

+ μ : tỉ lệ cốt thép tối đa, μ max

V.2.1.2/ Ví dụ tính toán: Tính cốt thép dầm B50 – STORY 1 – TRỤC X3

V.2.1.2.1/ Tại nhịp với M nh = 24.55 kNm

-Chiều cao làm việc của dầm: ho = 450 – 45 = 405 mm

=> Chọn cốt thộp 2ỉ14, A s, chọn = 308 mm 2

- Kiểm tra hàm lượng thép: μ A s, chon b× ho

-Chiều cao làm việc của dầm: h = 450 – 45 = 405 mm

=> Chọn cốt thộp 2ỉ14+1ỉ12, As, chọn = 421 mm 2

- Kiểm tra hàm lượng thép: μ A s, chon b ×

V.2.1.3/ Tính toán cốt thép cho các dầm còn lại:

Bảng 14: Tính toán cốt thép cho dầm B50 - TRỤC X3

SVTH: ĐỖ TỪ CHƯƠNG MSSV: 12149012 Trang 57

Bảng 18: Tính toán cốt thép cho dầm B33 - TRỤC Y3

- Chọn dầm có lực cắt lớn nhất để tính toán cốt đai: Chọn dầm B38 tầng 2 (250x450) có Q max kN

- Khả năng chịu cắt của bê tông

Qbt= 54.675 kN Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần đặt cốt đai

- Chọn đai 2 nhỏnh ỉ6a100 (As = 283 mm 2 ) cú q = n × sw

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

- Nhận xét Qsw = 270.32 kN > Qmax φ w1 =1+5× φb1 = 1 − 0.01Rb = 1 − 0.01× 11.5 = 0.885

=> Qbt = 581.2 kN > Qmax = 96 kN cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt

- Đoạn giữ dầm bố trớ ỉ6a200

VI/ Tính toán cốt thép cột cho khung:

Tính toán thép dọc trong cột

VI.1.1/ Nguyên tắc tính toán:

Hiện nay, tiêu chuẩn Việt Nam chưa cung cấp hướng dẫn cụ thể về cách tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên Trong quá trình thiết kế, thường áp dụng ba phương pháp chính để thực hiện việc này.

+ Phương pháp thứ nhất: Tính riêng cho từng trường hợp lệch tâm phẳng và bố trí thép theo mỗi phương.

+ Phương pháp thứ hai: Quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép đều theo chu vi cột.

+ Phương pháp thứ ba: Phương pháp biểu đồ tương tác trong không gian.

=> Trong phạm vi đồ án thì chọn phương pháp 2 để tính toán cốt thép dọc cho cột.

VI.1.2/ Nội lực tính toán cốt thép dọc cho cột:

- Để tính toán cốt thép cho cột đơn giản thì ta cần tìm bộ ba nội lực nguy hiểm nhất:

Mx max và N, M y tương ứng.

My max và N, M x tương ứng.

Tùy vào trường hợp cụ thể, ta có thể chọn một trong các bộ ba nội lực nguy hiểm trên để tính toán cốt thép

VI.1.3/ Cơ sở lý thuyết:

- Bản chất của phương pháp này là đưa bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương.

 Bước 1: Kiểm tra điều kiện tính toán của cột lệch tâm xiên

Với C x , C y lần lượt là cạnh của tiết diện cột.

 Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng uốn dọc theo hai phương

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e ax

- Độ lệch tâm tĩnh học: e

- Độ lệch tâm tính toán: eox

- Độ mảnh theo hai phương: λ x

- Tính hệ số ảnh hưởng của uốn dọc:

Nếu λx ≤ 28 => ηx = 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

Ncr x Moment tăng lên do uốn dọc:

+ Theo phương Y: tương tự phương X

 Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương

- Đưa bài toán lệch tâm xiên về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoặc phương Y.

 Bước 4: Tính toán tiết diện thép yêu cầu

- Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng đặt thép đối xứng

- Độ lệch tâm tính toán e = e o + h

≤ 0.3 => nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm. h

+ Hệ số độ lệch tâm γe :

+Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: ϕ e

+Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: γe N

Trường hợp 2: ε = e h 0 > 0.3 và x1 > ξ R h o => tính theo trường hợp nén lệch tâm bé + Xác định lại chiều cao vùng nén x:

 + Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau:

+ Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau:

 Bước 5: Kiểm tra hàm lượng thép

- Thỏa yêu cầu về kết cấu:

- Hàm lượng thộp hợp lý: 1% ≤ à tt ≤ 3% thiết kế cú khỏng chấn.

 Bước 6: Bố trí cốt thép

Cốt thép dọc trong cột chịu nén lệch tâm xiên được bố trí xung quanh chu vi, với mật độ cốt thép tại cạnh b phải lớn hơn hoặc bằng mật độ cốt thép tại cạnh h.

VI.1.4/ Tính toán cụ thể: cột C19 - Tầng 1 – TRỤC X3

- Nội lực tính toán: N max ; M tu x ; M tu y

Bảng 23: Số liệu tính toán

 Bước 1 :Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên 0.5 ≤ C x

 Bước 2: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương

- Chiều dài tính toán: Lox = Loy = ψ x L = 0.7 × 1500 = 1050 mm

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

- Độ lệch tâm hình học: e 1y

- Độ lệch tâm tính toán: eox

- Độ mảnh theo 2 phương: λx - Tính hệ số uốn dọc:

+ Theo phương X: λx = 9.1 ≤ 28 → ηx = 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

+ Theo phương Y: λy = 9.1 ≤ 28 → ηy = 1 (bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc)

 Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang lệch tâm phẳng tương đương theo phương X hoặc phương Y

=> h = 400mm; b = 400mm; e a = 13.3 + 0.2 × 13.3 15.96mm => M1 = 32.05kNm; M 2 = 32.05kNm

 Bước 4: Tính toán diện tích thép yêu cầu

- Tính toán tương tự bài toán lệch tâm phẳng đặt thép đối xứng

400 = 19.23 kNm + Độ lệch tâm tính toán: e = eo + h

= 0.07 < 0.3 => Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm h o 360

+ Hệ số độ lệch tâm γe + Khi 14 < λ = 9.1 < 104 → ϕ = 1.028 − 0.000028λ 2 − 0.0016λ 1.01 + Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: ϕ = ϕ + e

+ Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau: γe × N

- Thỏa yờu cầu kết cấu: àmin ≤ àtt ≤ àmax

 max= 3% : không thiết kế chống động đất

 mintùy thuộc vào độ mảnh λ

- Tuy nhiên đối với công trình có thiết kế kháng chấn, hàm lượng thép tối thiểu lấy 1% theo TCVN

- Thỏa yờu cầu kinh tế: 1% ≤ àtt ≤ 3%

 Bước 6: Bố trí cốt thép

Cốt thép dọc cột chịu nén lệch tâm xiên được bố trí xung quanh chu vi cột, trong đó mật độ cốt thép ở cạnh b phải lớn hơn hoặc bằng mật độ cốt thép ở cạnh h.

- Thường thiết kế theo nhóm thép AIII, đường kính d = 16 ÷ 32

- Quy định khoảng cách giữa 2 cốt dọc kề nhau: 50 ≤ t ≤ 400.

=> Chọn 6d20 (As = 18.85cm 2 ) rải đều theo chu vi.

Bảng 25: Tính toán cốt thép cho CỘT C3 – TRỤC X3

Bảng 30: Tính toán cốt thép cho CỘT C12 – TRỤC Y3

Tính thép đai cho cột

VI.2.1/ Cơ sở lý thuyết tính toán:

Trong thực hành tính toán, thép đai cột thường được tính toán dựa trên lực cắt trong cột, nhưng giá trị này thường rất nhỏ so với yêu cầu bố trí đai theo cấu tạo Do đó, việc tính toán thép đai thường không được thực hiện, mà chỉ dựa vào tương quan giữa đường kính thép dọc, hàm lượng thép, kích thước cột và các yêu cầu kháng chấn trong thiết kế động đất.

Cốt đai trong cấu kiện nén lệch tâm được tính toán tương tự như dầm, nhưng cần bổ sung thành phần ϕn vào các công thức tính khoảng cách đai, bao gồm s tt và s max.

Trong đó: ϕ n - hệ số xét ảnh hưởng của lực nén dọc N; φ n = 0.1

VI.2.2/ Một số yêu cầu về cấu tạo và bố trí cốt đai:

- Theo TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối

- Đường kính cốt thép đai: dd ≥ 

- Trong phạm vi vùng nút khung từ điểm cách mép trên đến điểm cách mép dưới của nút một khoảng l 1 = max { h c ; l cl / 6;450mm }

Nếu l cl / h c < 3, toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải được xem như là một vùng tới hạn và phải được đặt cốt thép theo qui định.

Trong các vùng tới hạn của cột kháng chấn, cốt đai kinh và đai móc với đường kính tối thiểu 6mm cần được bố trí với khoảng cách hợp lý để đảm bảo độ dẻo kết cấu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của thanh thép dọc Hình dạng của đai phải được thiết kế để tăng khả năng chịu lực của tiết diện ngang, do ảnh hưởng của ứng suất ba chiều mà các vòng đai tạo ra Các điều kiện tối thiểu này được coi là thỏa mãn khi đáp ứng các yêu cầu cụ thể.

Khoảng cách s giữa các vòng đai (tính bằng mm) không được vượt quá: s= min { b 0 / 2;175;8d bL }

Kích thước tối thiểu của lõi bê tông, được tính từ đường trục của cốt thép đai, được ký hiệu là b0 Đồng thời, đường kính tối thiểu của các thanh cốt thép dọc được ký hiệu là dBL (mm).

Tại các vùng còn lại: s ≤ { b c ;12d min } ;

Hình27: Bố trí thép đai cột

VI.2.3/ Tính toán cụ thể cột C15 Tầng 6

- Tính toán thép đai cột C15 (Tầng 6)

• Bước 1: Chọn trước đường kính thép đai và số nhánh đai d dai ≥ max(

• Bước 2: Tính khoảng cách đai tính toán chịu cắt trong cột (có thế bỏ qua vì thường bố trí cấu tạo lớn hơn nhiều thép tính toán)

• Bước 3: Khoảng cách các lớp cốt đai theo cấu tạo

Khi R sc ≤ 400 MPa; a ct = min(12d min ;400) = min(300, 400) = 300mm

 Bước 4: Bố trí cốt đai theo chiều dài cột

- Trong khoảng L 1 (tại vị trí gần nút):

6 L cr , 30d, 450) = max(400, 508, 750, 450) = 800 mm s ct = min(8d doc ,175mm) = min(176,175) = 175 mm

=> Bố trí đai d8a100 cho đoạn L1 = 800mm

-Trong khoảng L 2 : Bố trí theo cấu tạo

=> Bố trí đai d8a200 cho đoạn L 2

Trong các nút khung phải dùng đai kín cho cả dầm và cột với khoảng cách không vượt quá 200.

SVTH: ĐỖ TỪ CHƯƠNG MSSV: 12149012 Trang 77 CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Sinh viên : NGUYỄN VIỆT MSSV: 16349029

Ngành : Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây Dựng

Tên đề tài : Chuyên đề tốt nghiệp 2

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN CHÚNG

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

TP HCM, ngày… tháng… năm 2019

Giáo viên hướng dẫn(Ký & ghi rõ họ tên)

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP GVHD: TS NGUYỄN VĂN CHÚNG

Bảng nhận xét của giáo viên hướng dẫn cung cấp cái nhìn tổng quan về phương án thiết kế Chương I tập trung vào thiết kế móng, bắt đầu với tổng quan về thiết kế móng và các điều kiện địa chất Phần II đề cập đến thống kê địa chất, bao gồm phân chia đơn nguyên, mặt cắt địa chất và thống kê chi tiết lớp đất 2 Các thông số quan trọng như dung trọng tự nhiên, dung trọng đẩy nổi, độ sệt I L và hệ số rỗng cũng được phân tích để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế.

II.1.3.5/ Thống kê lực dı́nh và góc ma sát trong: 9 II.1.4/ Bảng tổng hợp thống kê địa chất: 11 II.2/ Đánh giá địa chất: 11 III/ Tải trọng công trình: 11 III.1/ Tải trọng tính toán: 12 III.2/ Tải trọng tiêu chuẩn: 12 IV/ Phương án móng và cọc: 13 I/ Sơ bộ kích thước móng: 14 I.1/ Xác định sơ bộ chiều sâu chôn móng và các thông số ban đầu: 14 I.2/ Xác định chiều dài cọc: 14 II/ Tính toán SCT thiết kế của cọc 14 II.1/ Xác định SCT thiết kế theo vật liệu: 14 II.1.1/ Vật liệu làm cọc: 14 II.1.2/ Tính toán sức chịu tải của cọc: 15 II.2/ Xác định SCT thiết kế theo chỉ tiêu cơ lý: 16 II.3/ Xác định SCT thiết kế theo chỉ tiêu cường độ: 17 II.4/ Xác định SCT thiết kế theo CT Nhật Bản: 19 II.5/ Xác định SCT thiết kế: 20 II.6/ Xác định sơ bộ số lượng cọc: 20 III/ Thiết kế móng M1 (CỘT C6): 21 III.1/ Nội lực tính toán Cột C6: 21 III.2/ Xác định kích thước đài móng: 21 III.3/ Bố trí cọc: 21

III.4.1/ Kiểm tra SCT thiết kế theo nhóm cọc:

III.4.2/ Kiểm tra điều kiện ổn định:

III.4.2.1/ Khối móng quy ước:

III.4.2.2/ Xác định SCT của đất dưới đáy khối móng quy ước:(Công thức 15 – TCVN 9362:2012)

III.4.3/ Kiểm tra biến dạng nền dưới mũi cọc:

III.4.4/ Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

III.5/ Tính thép cho đài cọc:

III.5.1/ Tính thép cho dài cọc theo phương chiều dài đài

III.5.2/ Tính thép cho đài cọc theo phương bề rộng đài

Thiết kế móng M2 cho cột C7 bao gồm các bước quan trọng như xác định nội lực tính toán, kích thước đài móng, và bố trí cọc Đầu tiên, cần tính toán nội lực cho cột C7 để đảm bảo khả năng chịu tải Tiếp theo, kích thước đài móng phải được xác định chính xác để đảm bảo tính ổn định Bố trí cọc cũng cần được thực hiện một cách hợp lý để phân phối tải trọng đều Cuối cùng, việc kiểm tra các điều kiện thiết kế, đặc biệt là kiểm tra SCT cho nhóm cọc, là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.

IV.4.2.1/ Khối móng quy ước:

IV.4.2.2/ Xác định SCT của đất dưới đáy khối móng quy ước:(Công thức 15 – TCVN 9362:2012)

IV.3/ Kiểm tra biến dạng nền dưới mũi cọc:

IV.4/ Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

IV.5/ Tính thép cho đài cọc:

Thiết kế móng M3 cho cột C12 bao gồm các bước quan trọng như tính toán nội lực cho cột, xác định kích thước đài móng, và bố trí cọc Đặc biệt, cần thực hiện kiểm tra các điều kiện thiết kế, trong đó có việc kiểm tra sức chịu tải (SCT) theo nhóm cọc để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho công trình.

V.4.2.2/ Xác định SCT của đất dưới đáy khối móng quy ước:(Công thức 15 – TCVN 9362:2012)

V.4.3/ Kiểm tra biến dạng nền dưới mũi cọc:

V.4.4/ Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

V.5/ Tính thép cho đài cọc:

Bài viết trình bày các bảng số liệu quan trọng liên quan đến phân tích địa chất và tính toán tải trọng móng Bảng 1 đến Bảng 10 cung cấp thông tin về phân chia đơn nguyên, dung trọng tự nhiên, dung trọng đẩy nỗi, độ sệt, hệ số rỗng, cường độ kháng cắt, và các thông số địa chất Bảng 11 đến Bảng 16 tập trung vào tải trọng tính toán và tiêu chuẩn cho các móng tại các cột cụ thể Cuối cùng, Bảng 17 đến Bảng 19 trình bày các tính toán cường độ sức kháng trên thân cọc theo các chỉ tiêu vật lý, cường độ và SPT, góp phần quan trọng vào việc đánh giá khả năng chịu lực của công trình.

Bảng thống kê số lượng cọc của các móng được trình bày trong Bảng 20, trong khi Bảng 21 và Bảng 22 cung cấp thông tin về tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn của móng M1 tại Cột C6 (Trục Y3) Tiếp theo, Bảng 23 và Bảng 24 nêu rõ tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn của móng M2 tại Cột C7 (Trục X4) và Cột C8 (Trục Y2) Cuối cùng, Bảng 25 và Bảng 26 trình bày tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn của móng M3 tại Cột C12 (Trục Y3).

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP 2 THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

I/ Tổng quan về thiết kế móng:

- Thiết kế bên dưới nhà bao gồm tính toán liên quan đến nền và móng công trình Việc thiết kế nền móng phải đảm bảo các tiêu chí sau:

+ Ứng suất trong kết cấu không vượt quá khả năng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (Điều kiện cường độ đất nền).

Chuyển vị biến dạng của kết cấu, bao gồm độ lún của móng và độ lún lệch giữa các móng, cần được kiểm soát để không vượt quá giá trị cho phép theo tiêu chuẩn hiện hành.

Việc xây dựng công trình cần được thực hiện một cách cẩn thận để hạn chế ảnh hưởng đến các công trình lân cận Đồng thời, cần đảm bảo tính hợp lý của các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng thi công và thời gian thi công để đạt được hiệu quả tối ưu trong quá trình xây dựng.

- Để chọn phương án móng hợp lí thì cần dựa vào 3 yếu tố:

+Khoảng cách giữa các cột

II/ Điều kiện địa chất:

Do tính tương đối trong việc lựa chọn địa chất cho thiết kế móng, sinh viên đã quyết định chọn địa chất của hố khoan LK1 làm cơ sở cho thiết kế móng.

II.1/ Thống kê địa chất:

II.1.1/ Phân chia đơn nguyên:

Bùn sét xám đen, trạng thái chảy

Sét xám đen, trạng 2 thái chảy dẻo

Cát pha lẫn sỏi sạn

3 xám tro, xám trắng,xám nâu, trạng thái dẻo

II.1.2/ Mặt cắt địa chất:

Hình 1: Mặt căt địa chất

II.1.3/ Thống kê chi tiết lớp đất 2:

II.1.3.1/ Dung trọng tự nhiên:

Bảng 2: Bảng thống kê dung trọng tự nhiên

+Giá trị trung bình: γtb = 15.72 kN/m 3

Bảng 3: Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên

II.1.3.2/ Dung trọng đẩy nỗi

+Giá trị trung bình: γsubtb = 5.96 kN/m 3

+Hệ số biến động: σ n − v => γ tc sub = γsubtb = 5.96 kN/m 3

Bảng 5: Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên

II.1.3.3/ Thống kê độ sệt I L

+ Giá trị trung bình: IL tb = 0.84

II.1.3.5/ Thống kê lực dıı́nh và góc ma sát trong:

- Cường đô ̣kháng cắt với từng cấp áp lực σ:

Bảng 8 : Bảng thống kê cường độ kháng cắt:

- Dùng hàm LINEST trong phần mềm Microsoft Excel ta được:

Bảng 9: Bảng thống kê c, φ tanφ φσ tanφ c σc vtanφ v c Kiểm tra thống kê v tg ϕ = σ tg tg ϕ ϕ = 0.0086 0.079 = 0.109 < 0.3 σ 0.5899 v

= c c c 8.34 Vậy tập hợp mẫu được chọn.

Giá trị tiêu chuẩn: tgϕ tc = 0.079 → ϕ tc = 4 o 31' c tc = 8.34 (kN/m 2 ) Xác định giá trị tính toán hai trạng thái giới hạn

Trạng thái TTGH I TTGH II

II.1.4/ Bảng tổng hợp thống kê địa chất:

Bảng 10: Bảng thống kê địa chất

Lớp Đặc điểm, trạng thái Độ sâu (m) Chiều dày (m)

Góc ma sát tt trong φ φ I

Số búa SPT Môdun đàn hồi (kN/m 2 )

II.2/ Đánh giá địa chất:

Dựa vào bảng thống kê địa chất, lớp đất 3 được xác định là lớp cát pha sỏi thạch anh với màu sắc đa dạng như xám đen, xám tro, xám trắng và xám nâu Lớp đất này có trạng thái dẻo và môđun tổng biến dạng lớn, cho thấy thuộc tính tốt cho xây dựng Với chiều dày lên tới 48.7m và chỉ số SPT lớn hơn 15, lớp đất 3 là lựa chọn lý tưởng để cắm cọc.

III/ Tải trọng công trình:

- Theo đề bài chọn 3 cột để thiết kế móng

=> Chọn các cột: cột C13, cột C19 (Trục X3), cột C14 (Trục Y3)

Móng công trình được thiết kế dựa trên hai cặp nội lực nguy hiểm nhất, bao gồm Nmax, Mtư và Qtư; Mmax, Ntư và Qtư, với sự tính toán kỹ lưỡng về ảnh hưởng của sàn hầm đến chân cột.

- Tuỳ thuộc theo số liệu, sinh viên tính toán với 1 trong 2 tổ hợp trên rồi sau đó kiểm tra với tổ hợp còn lại

III.1/ Tải trọng tính toán:

-Số liệu lấy trực tiếp từ ETABS và chọn tổ hợp có cặp nội lực nguy hiểm: Bảng

11: Tải trọng tính toán móng M1 tại Cột C16 (Trục Y3)

Nmax , Mtu x , Mtu y , Qtu x , Qtu y

Mmax x , Ntu , Mtu y , Qt x u , Qtu y

Mmax y , Ntu , Mtu x , Qtu x , Qtu y

Bảng 12: Tải trọng tính toán móng M2 tại Cột C24 (Trục X3)

Bảng 13: Tải trọng tính toán móng M3 tại Cột C14 (Trục X3)

III.2/ Tải trọng tiêu chuẩn:

- Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai.

Tiêu đề	Chuyên Đề Tốt Nghiệp 1,2,3
Tác giả	Nguyễn Việt
Người hướng dẫn	TS. Lê Anh Thắng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	182
Dung lượng	5,33 MB