Tài Liệu Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Giao Thông Căn Phòng Văn Phòng - Copy.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI CĂN PHÒNG VĂN PHÒNG Ngành KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG Chuyên ngành XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHI[.]

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

Giới thiệu

- Tên dự án: Cao ốc văn phòng DV007

- Địa chỉ: Phường 9, Quận 5, thành phố Hồ Chí Minh

 Chiều cao công trình: 54.1 m tính từ cốt 0.0 m

 Số tầng gồm: 1 tầng hầm cao 3.1 m, tầng trệt cao 4.2 m, 13 tầng điển hình mỗi tầng cao 3.6 m, 1 tầng thƣợng cao 3.6 m, 1 mái cao 3.1 m

- Diện tích xây dựng công trình:3 9  2 6  1 0 1 4 ( m ) 2

 Tầng hầm: để giữ xe ô tô, xe máy, phòng bơm, phòng máy phát, …

 Tầng sân thượng: bố trí bể nước inox, phòng kỹ thuật thang máy

 Tầng mái: sử dụng mái bằng, che chắn thang bộ và phòng kỹ thuật thang máy.

Giải pháp kiến trúc

Tầng hầm nằm ở cốt cao độ -3.1 m được bố trí một ram dốc từ mặt đất lên tầng hầm, với độ dốc i = 15%, cùng hướng với đường chính nhằm đảm bảo thuận tiện cho việc lưu thông lên xuống.

Hệ thống cầu thang bộ và thang máy được bố trí tại trung tâm hầm, giúp người sử dụng dễ dàng nhận biết ngay từ khi bước vào Điều này không chỉ thuận tiện cho việc di chuyển hàng ngày mà còn đảm bảo an toàn, vì hệ thống PCCC có thể dễ dàng nhận biết trong trường hợp xảy ra sự cố cháy nổ Việc sắp xếp hợp lý này góp phần nâng cao khả năng cứu hộ, giảm thiểu rủi ro và đảm bảo an toàn tối đa cho cư dân.

Tầng trệt bố trí các văn phòng xung quanh lối đi chung, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển và giao thông nội bộ Thiết kế này giúp nâng cao hiệu quả sử dụng công trình, đảm bảo sự thuận tiện cho nhân viên và khách hàng Hệ thống phân chia không gian hợp lý góp phần tối ưu hóa hoạt động làm việc và tạo môi trường làm việc chuyên nghiệp, thuận tiện.

- Giao thông trong công trình:

Giao thông đứng trong công trình bao gồm 4 buồng thang máy được bố trí giữa lõi cứng nhằm tối ưu hóa khả năng di chuyển và bảo đảm an toàn Ngoài ra, công trình còn có 2 cầu thang bộ đối xứng, đặt ở trung tâm để nâng cao sự ổn định và kết nối thuận tiện giữa các tầng Thiết kế này giúp tăng tính an toàn, hiệu quả trong giao thông nội bộ và đảm bảo sự ổn định cấu trúc của công trình.

Giao thông ngang tại công trình được bố trí với lối đi rộng rãi, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về không gian kiến trúc và kỹ thuật phòng cháy chữa cháy Việc thiết kế lối đi đảm bảo an toàn, thuận tiện cho di chuyển và phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật, góp phần nâng cao tính an toàn và hiệu quả cho công trình Hệ thống giao thông ngang đảm bảo thông thoáng, dễ dàng phục vụ công tác hỗ trợ phòng cháy chữa cháy khi cần thiết.

GVHD: Th.s VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH

Hình 1.1 Mặt bằng tầng hầm

Hình 1.2 Mặt bằng tầng điển hình

Giải pháp kỹ thuật

1.3.1 Hệ thống cấp điện – nước

Công trình sử dụng nguồn điện từ hai hệ thống chính: lưới điện TP Hồ Chí Minh và máy phát điện dự phòng, đều được đặt dưới tầng hầm để giảm thiểu tiếng ồn và rung động ảnh hưởng đến sinh hoạt trong công trình Toàn bộ hệ thống dây điện được lắp đặt ngầm, tiến hành đồng thời với quá trình thi công xây dựng để đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn Hệ thống cấp điện chính được triển khai trong hộp kỹ thuật, luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường, sàn, nhằm tránh khu vực ẩm ướt và dễ dàng bảo trì, sửa chữa khi cần thiết.

Hệ thống cấp nước của công trình bao gồm hồ chứa ngầm, hệ thống ống PVC và máy bơm, tiếp nhận nước từ nguồn cấp của thành phố Nước được bơm lên các bồn chứa mái bằng máy bơm để tạo áp lực cung cấp cho thiết bị vệ sinh từng căn hộ chung cư Các đường ống qua các tầng được bảo vệ trong hộp gen nước và bố trí ngầm trong các hộp kỹ thuật, đảm bảo an toàn và dễ bảo trì Hệ thống cấp nước còn bao gồm các đường ống cứu hỏa chính, luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà để đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy.

- Hệ thống thoát nước thải: Hệ thống thoát nước thải của công trình bao gồm hệ thống các ống dẫn từ các thiết bị thu nước thải dẫn xuống bể tự hoại để xử lý, lắng đọng chất thải trước khi đưa ra hệ thống cống thoát nước thành phố

Hệ thống thoát nước mưa của mái nhà được thiết kế với mặt bằng mái và các lan can có độ dốc phù hợp giúp tập trung dòng nước mưa chảy xuống đất một cách hiệu quả Các ống thoát nước PVC đứng được lắp đặt chắc chắn để dẫn dòng nước mưa từ mái xuống mặt đất, đảm bảo hệ thống thoát nước vận hành an toàn và bền bỉ.

1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống phòng cháy chữa cháy bao gồm các họng cứu hoả và bình cứu hoả được lắp đặt tại các vị trí hành lang, cầu thang nhằm đảm bảo khả năng phản ứng nhanh chóng trong trường hợp cháy nổ Ngoài ra, hệ thống còn bao gồm các thiết bị cảnh báo như còi báo cháy và biển báo an toàn cháy nổ được bố trí dọc các hành lang để tăng cường khả năng cảnh báo và hướng dẫn thoát hiểm hiệu quả Việc lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy đầy đủ và hợp lý giúp nâng cao an toàn cho người dân và tài sản trong công trình.

- Bố trí hệ thống cứu hoả gồm các họng cứu hoả tại các lối đi, các sảnh… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

Hệ thống thu sét Stormaster ESE có khả năng bảo vệ khu vực chống sét vượt trội so với các loại kim thu sét thông thường, giúp giảm nguy cơ gây hại do sét đánh Việc bố trí các kim thu sét trên mái nhà được kết nối chắc chắn với các dây đồng nối đất, đảm bảo hiệu quả dẫn điện và an toàn tối đa cho công trình Sử dụng hệ thống này là giải pháp tối ưu để bảo vệ tài sản và đảm bảo an toàn cho con người khỏi các tác động của sét.

- Đƣợc trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (thiết kế theo TCVN 46-84)

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU

Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.1.1 Hệ kết cấu chính theo phương đứng

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại nhƣ sau:

- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

- Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

- Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ƣu nhƣợc điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

- Đƣợc cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau

- Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

- Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10-12 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

2.1.1.2 Hệ kết cấu khung vách

- Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Việc áp dụng công nghệ xây dựng linh hoạt mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt trong khả năng lắp ghép các cấu kiện xây dựng một cách dễ dàng và nhanh chóng Ngoài ra, công nghệ này còn cho phép đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép, giúp tối ưu hóa hiệu suất thi công và giảm thiểu thời gian xây dựng Nhờ đó, dự án có thể tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả lao động, đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu của công trình.

- Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, đƣợc đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

- Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

2.1.1.3 Hệ kết cấu khung lõi

- Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian, giúp tối ưu hóa không gian và cấu trúc công trình Phần trong lõi thường được bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng, đảm bảo sự thuận tiện và an toàn cho cư dân Hệ sàn này được sử dụng hiệu quả trong các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn với mặt bằng đơn giản, phù hợp với các dự án xây dựng đa dạng.

2.1.1.4 Hệ kết cấu khung lõi hộp

- Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn

- Kết luận: Quy mô công trình 1 tầng hầm và 15 tầng nổi, tổng chiều cao 54.1 m lựa chọn hệ khung vách làm kết cấu chịu lực cho công trình

Kết luận: Quy mô công trình 1 tầng hầm và 16 tầng nổi, tổng chiều cao 54.1 m lựa chọn hệ khung vách làm kết cấu chịu lực cho công trình

2.1.2 Hệ kết cấu theo phương ngang

Trong công trình, hệ sàn đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc của không gian kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả của công trình Vì vậy, việc phân tích chính xác các phương án sàn là rất cần thiết để chọn ra giải pháp tối ưu phù hợp với đặc điểm của kết cấu công trình, đảm bảo công trình được xây dựng bền vững và hiệu quả.

- Chọn phương án hệ sàn sườn cho công trình Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm

Công trình là nhà cao tầng có bước cột lớn, đòi hỏi phần móng phải chịu lực nén lớn để đảm bảo độ vững chắc Ngoài ra, tải trọng động đất tạo ra lực xô ngang lớn, đòi hỏi giải pháp móng phải có khả năng chịu lực tốt để chống lại tác động này Các giải pháp đề xuất cho móng bao gồm những phương án đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định của công trình trong điều kiện động đất.

+ Móng nông: móng băng 1 phương, 2 phương, móng bè, …

+ Móng sâu: Móng cọc khoan nhồi, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước, móng cọc Barret.

Lựa chọn vật liệu

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

Nhà cao tầng thường có tải trọng lớn, do đó, việc sử dụng các loại vật liệu nhẹ giúp giảm đáng kể tải trọng công trình Điều này không chỉ ảnh hưởng đến tải trọng đứng mà còn giảm lực quán tính gây tác động ngang, từ đó nâng cao độ an toàn và hiệu quả xây dựng công trình cao tầng.

Trong điều kiện hiện nay của Việt Nam, vật liệu bê tông cường độ cao (BTCT) và thép là những vật liệu được các nhà thiết kế lựa chọn phổ biến nhất cho các công trình nhà cao tầng Việc sử dụng vật liệu này đảm bảo tính vững chắc, bền bỉ và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của các dự án xây dựng hiện đại Các giải pháp xây dựng bằng BTCT và thép giúp tối ưu hóa kết cấu chịu lực, nâng cao hiệu quả thi công và tiết kiệm chi phí Chính vì vậy, vật liệu BTCT và thép đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của ngành xây dựng nhà cao tầng tại Việt Nam.

- Bê tông sử dụng cho công trình theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018

- Thép sử dụng cho công trình theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018

2.2.2 Bê tông sử dụng cho kết cấu

Bảng 2.1 Các thông số vật liệu bê tông sử dụng cho công trình

Cường độ chịu nén tính toán

Cường độ chịu kéo tính toán

Module đàn hồi mm Mpa Mpa Mpa

2.2.3 Cốt thép sử dung cho kết cấu

Bảng 2.2 Các thông số vật liệu cốt thép sử dụng cho công trình

Vật liệu cốt thép Đường kính

Cường độ chịu kéo tính toán

Cường độ chịu nén tính toán

Module đàn hồi mm k N / m 3 Mpa Mpa Mpa

Sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu

2.3.1 Sơ bộ kích thước sàn

Xét ô sàn 2 phương có kích thước lớn nhất 6500 × 7500 Công thức sơ bộ bề dày sàn: s

 D: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng Thường lấy (0.8 ÷ 1.4)

 m: Hệ số phụ thuộc vào loại ô sàn

- Chọn h s = 150 (mm) cho tất cả các sàn từ tầng 1 đến tầng mái

- Chọn h s = 300 (mm) cho tầng hầm

2.3.2 Sơ bộ kích thước tiết diện dầm

 Chọn h dc = 600 mm, b dc = 300 mm

 Chọn hdp = 600 mm, bdp = 300 mm

2.3.3 Sơ bộ kích thước tiết diện cột

- Công thức sơ bộ tiết diện cột:

 k: Hệ số phụ thuộc vào vị trí cột, k = (1.1÷1.5)

  b : Hệ số làm việc của bê tông Lấy  b = 0.85

 R b : Cường độ chịu nén bê tông

N: Tổng trọng lực tác dụng lên cột: N = q x A x n

 q: Tải phân bố đều trên cột Lấy: q = 10 kN/m2

 A diện tích sàn truyền tải vào cột

- Để đảm bảo kinh tế cứ 4 tầng giảm tiết diện 1 lần, đảm bảo độ cứng từng tầng trên không giảm quá 30% độ cứng tầng dưới (mục 2.5.4 TCXD 198:1997)

Tầng trệt 1.1 10 63.75 15 618750 800 900 720000 Tầng 2 1.1 10 63.75 14 577500 800 900 720000 Tầng 3 1.1 10 63.75 13 536250 800 900 720000 Tầng 4 1.1 10 63.75 12 495000 700 800 560000 Tầng 5 1.1 10 63.75 11 453750 700 800 560000 Tầng 6 1.1 10 63.75 10 412500 700 800 560000

Theo TCXD 198-1997, nhà cao tầng được thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối nhằm đảm bảo độ bền vững và an toàn cho công trình Chiều dày vách của lõi được lựa chọn sơ bộ dựa trên chiều cao của công trình và số tầng, nhằm tối ưu hóa khả năng chịu lực và chống chịu với các tác động môi trường Việc xác định chiều dày vách phù hợp là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng theo tiêu chuẩn TCXD 198-1997.

 ΣFv: tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng

- Chọn sơ bộ chiều dày vách của lõi cứng và vách tầng hầm là 300mm (thỏa các điều kiện trên).

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574:2018 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 2737:1995 - Tải trọng và Tác động

- TCXD 229:1999 - Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995

- TCXD 198:1997 - Nhà cao tầng- thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

- TCXD 10304:2014 - Móng cọc- Tiêu chuẩn thiết kế.

Tải trọng tác dụng

- Khi thiết kế tính toán nhà cao tầng, hai đặc trƣng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán

+ Tải trọng tiêu chuẩn là tải trọng trung bình tác dụng lên 1 đơn vị diện tích của công trình trong một thời gian dài (tải trọng thường xuyên)

Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn và hệ số tin cậy tải trọng, phản ánh khả năng sai lệch bất lợi của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn Hệ số này được xác định dựa trên trạng thái giới hạn cần kiểm tra, nhằm đảm bảo tính an toàn và độ ổn định của công trình.

+ Khi tính toán cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2; 4.3.3; 4.4.2; 6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”

+ Khi tính độ bền lấy bằng 1

+ Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1

Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 về "Tải trọng và tác động", tải trọng được chia thành hai loại chính là tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Bên cạnh đó, cần xem xét các tải trọng đặc biệt tác dụng lên nhà cao tầng, như tác động của gió động, để đảm bảo tính an toàn và ổn định của công trình xây dựng.

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

- Là tải trọng tác dụng không đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình Tải trọng thường xuyên gồm có:

+ Khối lƣợng bản thân các phần nhà và công trình, gồm khối lƣợng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che

+ Khối lƣợng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp

Trọng lượng bản thân của công trình được xác định dựa trên cấu tạo kiến trúc, bao gồm tường, cột, dầm, sàn, cùng các lớp vữa trát, ốp lát và các lớp cách âm, cách nhiệt Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thay đổi từ 1.05 đến 1.3, tùy thuộc vào loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi công Việc đánh giá chính xác trọng lượng bản thân là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu để đảm bảo tính ổn định và an toàn của công trình.

3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

- Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng

- Tải trọng tạm thời đƣợc chia làm hai loại: tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn

3.2.2.1 Tải trọng tạm thời dài hạn

- Tải trọng tạm thời dài hạn bao gồm:

 Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và khối lượng bêtông đệm dưới thiết bị

 Khối lƣợng các thiết bị, thang máy, ống dẫn …

 Tác dụng của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất

 Tác dụng do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu

3.2.2.2 Tải trọng tạm thời ngắn hạn

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn bao gồm:

 Khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm vi phục vụ và sửa chữa thiết bị

 Tải trọng do thiết bị sinh ra trong quá trình hoạt động, đối với nhà cao tầng đó là do sự hoạt động lên xuống của thang máy

 Tải trọng gió lên công trình bao gồm gió tĩnh và gió động.

Tính toán tải trọng cho công trình

3.3.1 Tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn

Trong các công trình xây dựng, yêu cầu sử dụng các ô sàn có chức năng khác nhau đòi hỏi cấu tạo phù hợp để đảm bảo tĩnh tải sàn phù hợp với từng loại Các loại sàn tiêu biểu gồm có sàn tầng hầm, sàn mái, sàn tầng điển hình và sàn phòng vệ sinh, mỗi loại đều có đặc điểm kỹ thuật và khả năng chịu lực riêng biệt phù hợp với mục đích sử dụng.

Bảng 3.1 Sàn tầng thƣợng và mái

Hệ số độ tin cậy

Tải trọng tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

2 Lớp chống thấm + tạo dốc 20 50 1.00 1.3 1.30

Tổng cộng (chưa kể bản BTCT) 1.96 2.49

Bảng 3.2 Sàn tầng điển hình của tầng trệt

2 Lớp chống thấm + tạo dốc 20 50 1.00 1.3 1.3

3.3.2.1 Tường 100 phân bố lên sàn

Để tính tải trọng tường xây dựng, ta quy đổi tải tường thành tải phân bố đều trên sàn dựa trên tải trọng tường 100 trên sàn Chọn ô sàn đã chia hệ dầm chính, phụ, có số lượng tường nhiều nhất để tính tổng tải tường, sau đó quy đổi thành tải phân bố và gán cho ô sàn đó Từ đó, tải trọng này sẽ được áp dụng cho các ô sàn còn lại nhằm đảm bảo tính chính xác và đồng bộ trong thiết kế kết cấu.

- Tải tiêu chuẩn tường trên ô sàn: g tc tu o n g t H t L t t

- Tải tính toán tường trên sàn: g tt tu o n g  g tc tu o n g  n t

 γ t : Trọng lượng riêng tường, γ t = 18 (kN/m3)

Hình 3.1 Mặt bằng bố trí tường ô sàn tầng điển hình và tầng trệt

- Tải tiêu chuẩn tường trên ô sàn:

- Tải tính toán tường trên sàn:

3.3.2.2 Tường 100 phân bố lên dầm

Bảng 3.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Tải tiêu chuẩn tc g s (kN/m 2 )

Tải tính toán tt g s (kN/m 2 )

Mái bằng không sử dụng 0.75 1.3 0.98

- Chọn thang mở cửa về một phía Thang có đối trọng ở phía sau, có phòng máy

Hình 3.2 Mặt cắt thang máy

Hình 3.3 Mặt cắt phòng kỹ thuật

Hình 3.4 Mặt cắt giếng thang máy

Dựa vào quy mô và công năng sử dụng của công trình, nên lựa chọn loại thang máy P18-SO90 kiểu mở cửa một phía, phù hợp với các thông số kỹ thuật tối ưu Thang máy này mang lại sự tiện nghi, thoải mái và tối đa hóa khả năng vận hành trong không gian hạn chế Việc chọn loại thang máy phù hợp giúp đảm bảo an toàn, tiết kiệm năng lượng và đáp ứng nhu cầu di chuyển của người dùng hiệu quả.

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) R1 R2 R3 R4

- Nhập giá trị phản lực vào 4 góc thang máy ở tầng thƣợng và tầng hầm nhƣ sau:

 Giá trị phản lực ở tầng mái: R m R 1 R 2 8 4 5 5 6 3 5 ( k N )

 Giá trị phản lực ở tầng hầm: R h R 3 R 4 1 0 1 5 8 3 4 6 (k N )

Dự tính tải bể nước mái với sơ bộ quy định là 35 kN/m², đảm bảo phù hợp cho cấu trúc mái nhà Tải bể nước mái được xem như tải tập trung, phân bố đều vào bốn nút cột tầng mái để thuận tiện cho tính toán kết cấu Việc xác định chính xác tải bể nước mái là bước quan trọng trong thiết kế để đảm bảo độ an toàn và khả năng chịu lực của công trình.

Tải trọng thang bộ sẽ được xác định dựa trên phản lực gối tựa từ sơ đồ tính của cầu thang sau khi thiết kế xong Quá trình này giúp tính toán chính xác các lực tác dụng, sau đó lấy trung bình các giá trị để phân bổ đều vào các nút của vách thang máy, đảm bảo độ bền vững và an toàn công trình.

- Tham khảo mục 5.3.5 Chương 5: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ, tính đƣợc tải trọng cầu thang bộ nhƣ sau:

- Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động

Theo quy định tại mục 6.11 TCVN 2737:1995, thành phần động của tải trọng gió là yếu tố quan trọng cần xem xét đối với các công trình xây dựng nhiều tầng cao trên 40m Việc đánh giá thành phần động giúp đảm bảo an toàn và độ bền của cấu trúc trước tác động của gió mạnh Do đó, các nhà thiết kế cần tuân thủ các tiêu chuẩn này để xác định chính xác ảnh hưởng của gió động đến công trình cao tầng.

- Đối với công trình mà sinh viên đang thực hiện, có chiều cao H = 55.9 (m) so với mặt đất, nên cần xét đến thành phần động của tải trọng gió

3.3.7.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

- Tác động của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc các thông số sau:

+ Thông số về dòng khí: Tốc độ, hướng gió

+ Thông số vật cản: hình dạng, kích thước

+ Đặc trƣng động lực học của công trình

Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật, tải trọng thang máy Địa điểm xây dựng Tỉnh, thành: TP Hồ Chí Minh

Vùng gió II – A Địa hình B

Cao độ đón gió thấp nhất 1.8 m

- Công thức xác định áp lực gió tiêu chuẩn tác dụng lên tầng thứ j của công trình:

- Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải gió tác dụng lên tầng thứ j của công trình:

+ k: là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, lấy theo bảng 5

+ c: Hệ số khí động (bảng 6 TCVN 2737-1995)

+ n: là hệ số độ tin cậy: n = 1.2

+ W 0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn

(Quận 5, TP Hồ Chí Minh, thuộc vùng II – A, địa hình loại B)

Từ mục 6.4.1 và bảng 4 TCVN 2737-1995: Có W 0 = 0.83(kN/m2)

Bảng 3.6 Bảng tính giá trị áp lực gió theo phương X

Stt Tầng Chiều cao tầng h (m)

Cao độ tính toán gió

Hệ số thay đổi áp lực gió k

Bảng 3.7 Bảng tính giá trị áp lực gió theo phương Y

Cao độ tính toán gió

Hệ số thay đổi áp lực gió k

3.3.7.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

1 Kết quả phân tích động lực học

- Theo TCXD 229:1999, khối lƣợng phân tích bài toán động lực học lấy với hệ số nhƣ sau: 1 TT+ 0.5 HT

Hình 3.5 Khai báo khối lƣợng tham gia dao động trên phần mềm Etabs 2017

Bảng 3.8 Bảng khối lƣợng các tầng và tọa độ tâm cứng, tâm khối lƣợng

Mass X Mass Y XCM YCM Cumulative X Cumulative

XCCM YCCM XCR YCR kg kg m m kg kg m m m m

2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

Bảng 3.9 Bảng thông số tính toán ban đầu

Tên công trình Cao ốc văn phòng DV007 Địa điểm xây dựng Tỉnh, Thành: Tp Hồ Chí Minh

Cao độ đón gió thấp nhất 1.8 m

Dạng địa hình: B Áp lực gió W 0 0.83 kN/m 2

Giá trị giới hạn của tần số f L 1.3 Hz

- Trong TCXD 229:1999 quy định chỉ cần xét tới dao động của s dạng dao động đầu tiên ứng với bất đẳng thức: f s  f L  f s 1  Trong đó,f L đƣợc tra trong Bảng 2

- Đối với kết cấu bê tông cốt thép lấy δ = 0.3 (hình 2 TCXD 229-1999), vùng gió II-

- Gió động cho công trình được tính theo 2 phương X, Y Mỗi mode dao động trong Etabs chỉ xét theo dạng dao động của phương có chuyển vị lớn hơn

Các bước xác định thành phần gió động theo tiêu chuẩn TCXD 229-1999 như sau:

 Bước 1 Xác định tần số dao động riêng:

- Giá trị tần số dao động riêng đƣợc lấy từ kết quả tính toán bằng phần mềm Etabs

Bảng 3.10 Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng

Chu kỳ Tần số UX UY RZ s Hz % % %

- Vậy chỉ tính 2 dạng dao động là dạng dao động thứ ba theo phương X (mode 1) và dạng thứ nhất theo phương Y (mode 3)

GVHD: VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH

 Bước 2 Tính toán thành phần của gió động:

- Theo mục 4.5 TCXD 229:1999 Giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i đƣợc xác định theo công thức: p ( ji ) j i i ji

+ M j : Khối lƣợng tập trung của phần công trình thứ j

+ ξ i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên

+ ψ i : Hệ số đƣợc xác định bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem nhƣ không đổi

+ y ji : Biên độ dao động tỉ đối của phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

- Xác định hệ số động lực  i

Hệ số động lực ξi của dạng dao động thứ i được xác định dựa vào đồ thị trong tiêu chuẩn TCXD 229:1999 Hệ số này phụ thuộc vào các thông số ε và độ giảm lôga của dao động δ, giúp đánh giá chính xác mức độ động lực của hệ thống dao động đó Việc xác định hệ số động lực này là bước quan trọng để phân tích, thiết kế và kiểm tra các cấu trúc chịu tác động của dao động, đảm bảo an toàn và độ bền của công trình.

+ Do công trình bằng BTCT nên có   0 3

+ Thông số xác định theo công thức: o i i i i

 γ : Hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

 W 0 (N/m²): giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên W 0 = 830 N/m²

 f i (Hz) Tần số dao động riêng thứ i

+ Hệ số ψ i đƣợc xác định bằng công thức: i ji 2 F j ji j y W y M

Trong công thức trên, W Fj đại diện cho thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình, phản ánh ảnh hưởng của xung vận tốc gió Giá trị này được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau của công trình, giúp đánh giá chính xác tác động của gió lên cấu trúc Việc tính toán thành phần động của tải trọng gió là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu để đảm bảo sự an toàn và độ bền của công trình trước tác động của gió mạnh.

 W j là giá trị của thành phần tĩnh của tải gió tác dụng lên tầng thứ j

  i hệ số áp lực động của tải gió, thay đổi theo độ cao, xác định bằng cách tra bảng 3 TCXD 229-1999

Bảng 3.11 Hệ số áp lực động δ

Chiều cao z (m) Hệ số áp lực động ζ đối với các dạng địa hình

+ Theo TCVN 2737:1995 ứng với thời gian lấy trung bình vận tốc gió là 3 giây, hệ số áp lực động có thể xác định theo công thức:

+ S j - là diện tích đón gió của phần j của công trình

+  i -Là hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất lấy    1 , với các dạng dao động còn lại lấy  1 Giá trị  1 đƣợc lấy theo Bảng 4 TCXD 229:1999 phụ thuộc vào 2 thông số và tra trong bảng 5 TCXD 229:1999 Vậy cần xác định chiều cao công trình, mặt đón gió và mặt tính toán để xác định 2 hệ số  và

GVHD: VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH

Hình 3.6 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian Bảng 3.12 Hệ số tương quan không gian υ ρ (m) Hệ số  1 khi χ bằng (m)

Bảng 3.13 Các tham số ρ và χ

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ρ χ zox zoy xoy

+ Với công trình hiện tính, vậy mặt đón gió là zox,   D ;   H

Bảng 3.14 Bảng tính toán hệ số tương quan không gian theo phương X

Thông số Giá trị Ghi chú

Hệ số tương quan không gian (gió X)  0.693 Bảng 4 (TCXD 229-1999)

Bảng 3.15 Bảng tính toán hệ số tương quan không gian theo phương Y

Thông số Giá trị Ghi chú

Hệ số tương quan không gian (gió X)  0.657 Bảng 4 (TCXD 229-1999)

Sau khi xác định các thông số cần thiết, ta có thể tính toán giá trị tiêu chuẩn của các thành phần động của gió tác dụng lên phần tử j theo dạng dao động thứ i, ký hiệu là W P(ij) Quá trình này giúp đánh giá chính xác ảnh hưởng của gió đối với các kết cấu xây dựng, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong thiết kế kỹ thuật Việc xác định giá trị tiêu chuẩn này là bước quan trọng trong phân tích động lực của gió, hỗ trợ các nhà kỹ thuật đưa ra các giải pháp phù hợp, tối ưu hóa sức chịu đựng của công trình trước các tác động thời tiết.

- Xác định giá trị tính toán của thành phần động của tải trọng gió

+ Giá trị tính toán thành phần động của gió đƣợc xác định theo công thức:

 γ: Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình được xác định dựa trên bảng 6 trang 12 của TCXD 229-1999 Thời gian sử dụng giả định của công trình là 50 năm, và hệ số β bằng 1.00, phản ánh sự biến đổi của tải trọng gió theo từng năm hoạt động của công trình.

Bảng 3.16 Bảng xác định thành phần động của tải trọng gió theo phương X

W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX

Bảng 3.17 Bảng xác định thành phần động của tải trọng gió theo phương Y

W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiY

Bảng 3.18 Bảng tổng hợp tải trọng gió

Cao độ Tp Gió Tĩnh Tp Gió Động

Stt Tầng Z Gió đẩy Gió hút Gió X Gió Y Gió X Gió Y

(m) kN/m kN/m kN kN kN kN

3 Tổ hợp tải trọng gió

- Việc tổ hợp nội lực do thành phần gió động và gió tĩnh theo tiêu chuẩn đƣợc thực hiện ngay trong phần mềm Etabs

- Tải gió đƣợc phân phối vào công trình nhƣ sau:

+ Thành phần tĩnh của tải gió được gán dưới dạng tải trọng phân bố gán vào tâm đón gió

+ Thành phần động của tải gió đƣợc gán bằng tải tập trung vào tâm khối lƣợng của từng tầng.

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

Phương án bố trí dầm

- Dựa vào kích thước hình học và bố trí tường của mặt bằng kiến trúc bố trí được hệ dầm nhƣ sau:

Hình 4.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng 4

Phương án 1: Tính toán nội lực bằng phương pháp tra ô bản đơn

- Thiết kế: “TCVN 5574:2018 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP”

 Bước 1: Lựa chọn sơ bộ kích thước và cấu kiện

- Lựa chọn kích thước cấu kiện (ở mục 2.3)

- Lựa chọn vật liệu cho cấu kiện (ở mục2.2)

 Bước 2: Xác định tải trọng

- Được tính toán ở “CHƯƠNG 3:TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

 Bước 3: Sơ đồ tính và tính toán nội lực cho bản

- Xét tỉ số L 2 / L 1 Với L 1 , L 2 lần lượt là chiều dài theo phương cạnh ngắn và cạnh

Khi tỷ lệ L2/L1 lớn hơn 2, bản làm việc sẽ trở thành một bản làm việc một phương Trong trường hợp này, tiến hành cắt một dải bản có chiều rộng 1m theo phương cạnh ngắn để phân tích và xác định các điều kiện biên phù hợp Phương pháp này cho phép tính toán như một dầm chịu uốn với kích thước tiết diện là b × h = 1m × hs, đảm bảo độ chính xác trong thiết kế và kiểm tra cấu kiện.

+ Khi tỷ số L 2 / L 1  2 xem như ô sàn làm việc theo 2 phương Tiến hành xác định điều kiện biên và tải trọng để xác định loại ô bản và các hệ số tính toán momen theo 2 phương

 Bước 4: Tính toán cốt thép cho sàn

- Bê tông B30, cốt thép CB240-T:   R 0 6 1 5

- Bê tông B30, cốt thép CB400-V:   R 0 5 3 3

+ Khi sử dụng bê tông B30 và thép CB240-T

+ Khi sử dụng bê tông B30 và thép CB400-V

 Bước 5: Kiểm tra điều kiện sử dụng bình thường của sàn (biến dạng)

4.2.3 Tính toán thiết kế sàn

Hình 4.2 Số thứ tự ô sàn khi xác định nội lực theo phương pháp ô bản đơn

4.2.3.1 Tính toán nội lực và thiết kế thép cho sàn

1 Tính toán điển hình cho ô bản làm việc 1 phương ô S5

- Ô bản S1 có các thông số kích thước và tải trọng như sau

  → Ô bản làm việc một phương

- Tính toán nội lực bản sàn

+ Cắt dải 1m theo phương cạnh ngắn ô bản

+ Xét tỷ số giữa chiều cao dầm và chiều dày sàn có: d s 0 h h  6 0 1 5 0  4  3  Xem nhƣ bản dầm ngàm tại 2 đầu

+ Sơ đồ tính như hình bên dưới

Hình 4.4 Sơ đồ tính ô bản dầm

+ Trong đó: to ta l T L B T tu o n g ta ih o a n th ie n h o a tta i q  q  q  q  q

- Tính toán thép cho ô S5 Thực hiện các tính toán như trong bước 4 mục 4.2.2 ta đƣợc các kết quả nhƣ sau:

2 Tính toán điển hình cho ô bản làm việc 2 phương ô S1

- Ô bản S1 có các thông số kích thước và tải trọng như sau:

→Ô bản làm việc hai phương

- Tính toán nội lực bản sàn:

+ h d h s  6 0 0 1 5 0  4  3  Xem nhƣ bản ngàm vào dầm

+ Ô bản thuộc thuộc loại bản làm việc theo sơ đồ số 9 nhƣ hình sau:

Hình 4.6 Sơ đồ tính ô bản số 9 kê 4 cạnh Trong đó:

+ M I  k 9 1 q to ta l L L 1 2 ; M II  k 9 2 q to ta l L L 1 2

 và q to ta l  1 0 2 3 k N /m Tiến hành tra bảng và thực hiện các tính toán cần thiết ta đƣợc kết quả nhƣ sau:

- Tính toán thép cho ô S1 Thực hiện các tính toán như trong bước 4 mục 4.2.2

3 Tính toán cho các ô bản còn lại

Các ô sàn còn lại có thể tính toán theo phương pháp tương tự như các bước đã trình bày ở mục 1 và 2, đảm bảo quy trình phân tích nhất quán Kết quả tính toán và lựa chọn thép phù hợp sẽ được trình bày rõ ràng sau đó, giúp đảm bảo tính chính xác và an toàn trong thiết kế kết cấu sàn.

Bảng 4.1 Kết quả tính toán và chọn thép theo phương pháp ô bản đơn

GVHD: Th.s VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH m 1 M 1 m 2 M 2

K I M I kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 K II M II mm mm mm 2

Gối q hoạt tải q T ĩnh tải hoàn thiện q T rọng lƣợng bản thân q tải tường

Phương pháp 2: Xác định nội lực theo phương pháp phần tử hữu hạn

- Thiết kế “TCVN 5574:2018 KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP”

 Bước 1: Lựa chọn sơ bộ kích thước và cấu kiện

- Lựa chọn kích thước cấu kiện (ở mục 2.3)

- Lựa chọn vật liệu cho cấu kiện (ở mục2.2)

 Bước 2: Xác định tải trọng

- Được tính toán ở “CHƯƠNG 3:TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG”

 Bước 3: Thiết lập mô hình tính toán sàn bằng phần mềm Safe

- Định nghĩa về vật liệu

- Định nghĩa về tiết diện: dầm, cột, sàn, vách

- xây dựng mô hình: hệ vách → cột → dầm → sàn

- Định nghĩa về tải trọng

- Gán tải trọng vào mô hình

Tiến hành tạo lưới (Mesh) để đảm bảo sàn và dầm hoạt động cùng nhau, giúp phân bổ tải trọng đều trên dầm Quá trình này giúp sàn truyền tải lực một cách tối ưu, gần với điều kiện thực tế của cấu trúc Việc thiết kế Mesh chính xác góp phần nâng cao độ bền và độ ổn định của công trình xây dựng.

- Tạo các dãi Strip bề rộng 1m: lấy nội lực tính thép cho sàn

- Tổ hợp tính toán cốt thép cho sàn lấy:

- COMBO1.0 = TT+HT (xét đến nội lực dưới tác động của tải trọng tính toán.)

- Trong đó: TT và HT lần lƣợt là nội lực do tĩnh tải và hoạt tải tính toán gây ra

- Tổ hợp tính toán TTGH II lấy:

- COMBO1.1 = TT(TC)+HT(TC) (xét đến tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng)

- COMBO2.3 = TT(TC)+HT(DH) (xét đến tác dụng ngắn hạn và tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn)

+ TT(TC) và HT(TC) lần lƣợt là nội lực do tĩnh tải và hoạt tải tiêu chuẩn gây ra

+ HT(DH) là nội lực do giá trị tải tiêu chuẩn của phần dài hạn hoạt tải sử dụng gây ra

 Bước 4: Tính toán cốt thép cho sàn

- Bê tông B30, cốt thép CB240-T:   R 0 6 1 5

- Bê tông B30, cốt thép CB400-V:   R 0 5 3 3

+ Khi sử dụng bê tông B30 và thép CB240-T

+ Khi sử dụng bê tông B30 và thép CB400-V

 Bước 5: Kiểm tra điều kiện sử dụng bình thường của sàn (biến dạng)

4.3.3 Xây dựng mô hình và vẽ Strip

4.3.4 Tính toán thiết kế sàn

- Xây dựng mô hình bằng phần mềm Safe và gán tải trọng như các hình bên dưới:

Hình 4.7 Mô hình 3D hệ cột dầm, sàn, vách sàn tầng điển hình

Hình 4.8 Tĩnh tải hoàn thiện (kN/m2)

Hình 4.9 Tải tường 100 phân bố đều trên sàn (kN/m2)

Hình 4.10 Tải tường phân bố trên dầm (kN/m2)

Hình 4.12 Hoạt tải dài hạn (kN/m 2 )

Công trình được thiết kế với các ô bản đối xứng theo hai phương nhằm tối ưu hóa quá trình sắp xếp thứ tự giỏ trị momen trong các dãy strip Việc bố trí này giúp dễ dàng trong việc đánh số thứ tự các mặt bằng, nâng cao hiệu quả thi công và đảm bảo tính chính xác trong quá trình thi công công trình.

Hình 4.13 Số thứ tự ô bản tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn

- Tiến hành cắt các dãy Strip có bề rộng L/4 ở gối và L/2 ở nhịp để tiến hành tính toán

Hình 4.14 Các dãy Strip theo phương X

Hình 4.15 Các dãy Strip theo phương Y

Hình 4.16 Momen ở các dãy Strip theo phương X, đơn vị kN.m

Hình 4.17 Momen ở các dãy Strip theo phương Y, đơn vị kN.m

- Nhận thấy kết quả nội lực sàn của mặt bằng đối xứng theo hai phương nên để tiện theo dõi sinh viên đặt tên Strip ở 1/4 mặt bằng nhƣ sau:

Hình 4.18 Tên Strip của 1/4 mặt bằng theo phương X

Hình 4.19 Tên Strip của 1/4 mặt bằng theo phương Y

Nội lực từ phần mềm được trình bày cụ thể trong Phụ lục 2, giúp phân tích chính xác các lực tác động lên kết cấu Mỗi ô bản theo từng phương có 3 dãy Strip, các sinh viên tiến hành quy momen trên 1m chiều dài để so sánh và chọn trường hợp có momen lớn hơn nhằm xác định cường độ chịu lực cho sàn Kết quả tính toán chính xác được trình bày trong bảng, hỗ trợ quá trình thiết kế và tính toán cốt thép hiệu quả.

Bảng 4.2 Kết quả tính toán và chọn thép theo phương pháp phần tử hữu hạn Ô bản

A s,tinh toán Φ chính a A s, chọn μ % Kiểm tra mm mm mm kNm trên

Gối trái CSA0,1 150 1588 120 -33.8 -21.3 0.07 0.08 438 Φ 10 a 150 524 0.44 0.84 Nhịp CSA1 150 3175 120 58.1 18.3 0.06 0.07 374 Φ 10 a 200 393 0.31 0.95 Gối phải CSA0,1 150 1588 120 -51.7 -32.6 0.11 0.12 686 Φ 10 a 100 785 0.57 0.87 Đứng

Gối dưới CSB0,1 150 1875 120 -42.8 -22.8 0.08 0.08 470 Φ 10 a 150 524 0.39 0.90 Nhịp CSB1 150 3750 120 83.6 22.3 0.08 0.08 460 Φ 10 a 150 524 0.38 0.88 Gối trên CSB1,2 150 3750 120 49.5 13.2 0.05 0.05 267 Φ 10 a 150 524 0.22 0.51

Gối trái CSA 0,2 150 1588 120 -51.3 -32.3 0.11 0.12 680 Φ 10 a 100 785 0.57 0.87 Nhịp CSA 2 150 3175 120 51.1 16.1 0.06 0.06 328 Φ 10 a 200 393 0.27 0.84 Gối phải CSA 0,2 150 1588 120 -66.9 -42.1 0.15 0.16 905 Φ 12 a 100 1131 0.75 0.80 Đứng

Gối trái CSA0,3 150 1588 120 -74.2 -46.7 0.16 0.18 1014 Φ 12 a 100 1131 0.85 0.90 Nhịp CSA3 150 3175 120 80.6 25.4 0.09 0.09 527 Φ 10 a 100 785 0.44 0.67 Gối phải CSA0,3 150 1588 120 -74.8 -47.1 0.16 0.18 1024 Φ 12 a 100 1131 0.85 0.91 Đứng

Gối trái CSA4,7,8 150 1325 120 -26.4 -19.9 0.07 0.07 408 Φ 10 a 150 524 0.34 0.78 Nhịp CSA1,4 150 1325 120 15.9 12.0 0.04 0.04 243 Φ 10 a 200 393 0.20 0.62 Gối phải CSA4,7,8 150 1325 120 -49.0 -37.0 0.13 0.14 786 Φ 12 a 100 1131 0.66 0.70 Đứng Gối dưới CSB4,5 150 3750 120 48.8 13.0 0.05 0.05 264 Φ 10 a 200 393 0.22 0.67 Ô bản Dãy

Nhịp CSB4,5 150 3750 120 48.8 13.0 0.05 0.05 264 Φ 10 a 200 393 0.22 0.67 Gối trên CSB4,5 150 3750 120 -159 -42.4 0.15 0.16 912 Φ 12 a 100 1131 0.76 0.81

Gối trái CSA5,9,10 150 663 120 -25.9 -39.1 0.14 0.15 835 Φ 12 a 100 1131 0.70 0.74 Nhịp CSA5,9,10 150 663 120 5.7 8.6 0.03 0.03 173 Φ 10 a 200 393 0.14 0.44 Gối phải CSA5,9,10 150 663 120 -11.7 -17.7 0.06 0.06 362 Φ 10 a 100 785 0.30 0.46 Đứng

Gối dưới CSB5,6 150 4125 120 70.7 17.1 0.06 0.06 350 Φ 10 a 200 393 0.29 0.89 Nhịp CSB5,6 150 4125 120 70.7 17.1 0.06 0.06 350 Φ 10 a 200 393 0.29 0.89 Gối trên CSB5,6 150 4125 120 -201.3 -48.8 0.17 0.19 1065 Φ 12 a 100 1131 0.89 0.94

Gối trái CSA6,11 150 663 120 -20.9 -31.5 0.11 0.12 662 Φ 10 a 100 785 0.55 0.84 Nhịp CSA3,6 150 2251 120 28.8 12.8 0.04 0.05 259 Φ 10 a 200 393 0.22 0.66 Gối phải CSA6,11 150 663 120 -21.0 -31.7 0.11 0.12 666 Φ 10 a 100 785 0.56 0.85 Đứng

Gối dưới CSB5,6 150 4125 120 70.7 17.1 0.06 0.06 350 Φ 10 a 100 785 0.29 0.45 Nhịp CSB5,6 150 4125 120 70.7 17.1 0.06 0.06 350 Φ 10 a 100 785 0.29 0.45 Gối trên CSB6 150 4500 120 -275.5 -61.2 0.21 0.24 1378 Φ 14 a 100 1539 1.15 0.90

Gối trái CSA7,0 150 2000 120 -23.4 -11.7 0.04 0.04 236 Φ 10 a 200 393 0.20 0.60 Nhịp CSA0,7 150 4000 120 70.4 17.6 0.06 0.06 360 Φ 10 a 200 393 0.30 0.92 Gối phải CSA0,7 150 2000 120 35.2 17.6 0.06 0.06 360 Φ 10 a 200 393 0.30 0.92 Đứng

Gối dưới CSB0,7 150 938 120 -27.7 -29.5 0.10 0.11 618 Φ 12 a 100 1131 0.52 0.55 Nhịp CSB7 150 1875 120 24.7 13.2 0.05 0.05 267 Φ 10 a 200 393 0.22 0.68 Gối trên CSB0,7 150 938 120 -28.2 -30.1 0.10 0.11 630 Φ 12 a 100 1131 0.52 0.56

Gối trái CSA0,8 150 2000 120 35.2 17.6 0.06 0.06 360 Φ 10 a 200 393 0.30 0.92 Nhịp CSA0,8 150 4000 120 70.4 17.6 0.06 0.06 360 Φ 10 a 200 393 0.30 0.92 Gối phải CSA0,8 150 2000 120 -63.0 -31.5 0.11 0.12 662 Φ 10 a 100 785 0.55 0.84 Đứng Gối dưới CSB8,9 150 1600 120 -52.5 -32.8 0.11 0.12 691 Φ 12 a 100 1131 0.58 0.61 Ô bản Dãy

Nhịp CSB7,8 150 1875 120 20.6 11.0 0.04 0.04 222 Φ 10 a 200 393 0.18 0.57 Gối trên CSB8,9 150 1600 120 -51.7 -32.3 0.11 0.12 680 Φ 12 a 100 1131 0.57 0.60

Gối trái CSA0,9 150 2000 120 -66.0 -33.0 0.11 0.12 695 Φ 10 a 100 785 0.58 0.89 Nhịp CSA0,9 150 2000 120 39.2 19.6 0.07 0.07 402 Φ 10 a 150 524 0.33 0.77 Gối phải CSA0,9 150 2000 120 39.2 19.6 0.07 0.07 402 Φ 10 a 150 524 0.33 0.77 Đứng

Gối dưới CSB8,9 150 1600 120 -52.5 -32.8 0.11 0.12 691 Φ 12 a 100 1131 0.58 0.61 Nhịp CSB9,10 150 663 120 10.4 15.7 0.05 0.06 320 Φ 10 a 200 393 0.27 0.81 Gối trên CSB8,9 150 1600 120 -51.7 -32.3 0.11 0.12 680 Φ 12 a 100 1131 0.57 0.60

Gối trái CSA0,10 150 1300 120 19.8 15.2 0.05 0.05 309 Φ 10 a 150 524 0.26 0.59 Nhịp CSA10,0 150 1300 120 25.4 19.5 0.07 0.07 400 Φ 10 a 150 524 0.33 0.76 Gối phải CSA10,0 150 1300 120 -60.8 -46.8 0.16 0.18 1017 Φ 12 a 100 1131 0.85 0.90 Đứng

Gối dưới CSB10,0 150 1213 120 -68.5 -56.5 0.18 0.19 1101 Φ 12 a 100 1131 0.92 0.97 Nhịp CSB0,10 150 1213 120 12.6 10.4 0.04 0.04 210 Φ 10 a 200 393 0.17 0.53 Gối trên CSB10,0 150 1213 120 -6.6 -5.4 0.02 0.02 108 Φ 10 a 200 393 0.09 0.27

Gối trái CSA11 150 4000 120 -38.1 -9.5 0.03 0.03 192 Φ 10 a 200 393 0.16 0.49 Nhịp CSA11 150 4000 120 21.9 5.5 0.02 0.02 182 Φ 8 a 200 251 0.15 0.73 Gối phải CSA11 150 4000 120 -38.1 -9.5 0.03 0.03 192 Φ 10 a 200 393 0.16 0.49 Đứng

Gối dưới CSB11 150 1700 120 -57.0 -33.5 0.12 0.12 707 Φ 14 a 200 770 0.59 0.92 Nhịp CSB11 150 1700 120 4.3 2.5 0.01 0.01 84 Φ 8 a 200 251 0.07 0.33 Gối trên CSB11 150 1700 120 -57.0 -33.5 0.12 0.12 707 Φ 14 a 200 770 0.59 0.92

So sánh lựa chọn phương án bố trí thép

Phương pháp tra ô bản đơn có ưu điểm là tính toán đơn giản và dễ thực hiện, phù hợp cho các bài toán cơ bản về cấu trúc Trong khi đó, phương pháp phần tử hữu hạn mang lại mô hình tính toán gần với quá trình làm việc thực tế của kết cấu, giúp phân tích chính xác hơn về các ứng dụng thực tế.

Nhược điểm chính của phương pháp này là xem liên kết ở các cạnh đều là liên kết ngàm tuyệt đối, dẫn đến kết quả chưa phù hợp ở các vị trí như ô bản ở biên Ngoài ra, trong quá trình thực tế thi công, các ô bản không làm việc riêng lẻ mà hoạt động liên tục, do đó kết quả tính toán trên mô hình không phản ánh chính xác quá trình làm việc thực tế của sàn.

Nhược điểm của quá trình xây dựng và nhập liệu mô hình là nó yêu cầu thực hiện nhiều công đoạn phức tạp, đòi hỏi người sử dụng phải cẩn thận và có kiến thức vững về phần mềm để tránh sai sót Việc thiếu sự chính xác trong quá trình này có thể dẫn đến kết quả không đúng và ảnh hưởng đến các quyết định dựa trên mô hình Chính vì vậy, kỹ năng và sự tỉ mỉ của người dùng là yếu tố quyết định thành công của dự án mô hình hóa.

Kết luận: từ việc so sánh trên, sinh viên chọn kết quả tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn để bố trí thép.

Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn

Hình 4.20 Lực cắt V13 từ COMBO1

Hình 4.21 Lực cắt V23 từ COMBO1

- Lực cắt lớn nhất trong sàn: Q m a x  V 1 3 ; V 2 3  3 3; 3 6  3 6 k N

- Cắt bản sàn có bê rộng 1m để tính toán khả năng chịu cắt của sàn:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông sàn: (Mục 8.1.3.3 trang 70, TCVN 5574:2018)

+ Q 1 lực cắt trong tiết diện thẳng góc do ngoại lực, Q m a x  Q 1  1 2 0 k N

+ Q 1,b đƣợc xác định theo công thức Q 1 , b  0 5 R b t b h o , nhƣng lấy giá trị không lớn hơn 2 5 R b t b h o

- Thiên về an toàn ta có thể chọn: Q 1 , b  3 7 0 k N

- Ta thấy Q 1  1 2 0 k N  Q b ,1  3 7 0 k N  Sàn thỏa điều kiện chịu cắt

Kiểm tra chọc thủng sàn

- Khả năng chọc thủng của sàn đƣợc tính toán theo mục 8.1.6.2 trang 86, TCVN 5574:2018

- Tính toán chọc thủng cho cấu kiện khi không có cốt thép ngang chịu lực tập trung đƣợc tiến hành theo điều kiện: b , u

+ F là lực tập trung do ngoại lực

+ F b,u là lực tập trung giới hạn mà bê tông có thể chịu đƣợc, F b , u  R b t  A b

+ A b là tiết diện ngang tính toán nằm ở khoảng cách 0.5h o , tính từ biên của diện truyền lực tập trung F, với chiều cao làm việc của tiết diện ho, A b  u  h o

+ u là chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán

+ h 0 là chiều cao làm việc quy đổi của tiết diện,

+ h 0x và h 0y là chiều cao làm việc của tiết diện đối với cốt thép dọc nằm theo phương các trục X v à Y

Hình 4.22 Sơ đồ tính toán chọc thủng không cốt thép ngang

- Tính toán các thông số:

     sàn thỏa điều kiện về chọc thủng

Tính toán vết nứt cho sàn

4.7.1.1 Điều kiện hình thành vết nứt

Theo mục 8.2.2.1 TCVN 5574:2018, việc tính toán sự hình thành vết nứt của các cấu kiện bê tông cốt thép được thực hiện trong các trường hợp khi các điều kiện quy định sau đây được tuân thủ, nhằm đảm bảo độ an toàn và tính khả thi của kết cấu bê tông cốt thép trong quá trình sử dụng.

M là mô men do ngoại lực tạo ra tác dụng vuông góc với mặt phẳng của cấu kiện, nằm qua trọng tâm tiết diện ngang đã được quy đổi Mô men này đóng vai trò quan trọng trong phân tích và thiết kế các kết cấu chịu uốn, đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực của công trình Hiểu rõ giá trị và hướng của mô men M sẽ giúp xác định các yếu tố an toàn và tối ưu hóa vật liệu trong quá trình xây dựng.

+ M crc là mô men uốn do tiết diện thẳng góc của cấu kiện chịu khi hình thành vết nứt (đối với cấu kiện chịu uốn)

Trong đó: W pl là mô men kháng uốn đàn dẻo của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng

+ W red là mô men kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện

+ γ là hệ số, lấy bằng 1.3

Mô men quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện liên quan đến trọng tâm của nó, góp phần xác định khả năng chịu lực của kết cấu Trong đó, I red đại diện cho mô men quán tính của tiết diện quy đổi, còn I là mô men quán tính của bê tông Việc tính toán chính xác I red giúp đảm bảo tính an toàn và độ bền của công trình xây dựng.

+ y t là khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm quy đổi của cấu kiện

- Trường hợp, khi mà M  M c rc xảy ra thì tính toán chiều rộng vết nứt

4.7.1.2 Tính toán chiều rộng vết nứt

- Tính toán bề rộng vết nứt đƣợc tiến hành theo điều kiện: c r c c r c , u a  a

+ a crc là chiều rộng vết do tác dụng của ngoại lực

+ a crc,u là chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép, theo bảng 17 TCVN 5574:2018

- Chiều rộng vết nứt dài hạn đƣợc xác định theo công thức: c r c c r c ,1 a  a

- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn: c r c c r c ,1 c r c , 2 c r c ,3 a  a  a  a

+ a c r c ,1 : chiều rộng vết nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

+ a c r c , 2 : chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời (toàn phần = dài hạn và ngắn hạn)

+ a c r c ,3 : chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Chiều rộng vết nứt thẳng góc a crc,i ( i =1,2,3 ) đƣợc xác định theo công thức: s c r c ,i 1 2 3 s 1 s a

+  1 : hệ số kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng

  : khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

  : khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

  : đối với cốt thép có gân và cáp

  : đối với cốt thép trơn

  : đối với cấu kiện chịu uốn hoặc kéo lệch tâm

  : đối với cấu kiện chịu kéo

+  s : ứng suất trong cốt thép dọc chịu kéo tại tiết diện thẳng góc có vết nứt do ngoại lực tương ứng: s 0 c s 1 r e d

 ;  b 1 , re d = 0.0015 dạng tương đối của bê tông

- L s : khoảng các cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau: b t s s s

+ A b t  b  ( h  y ) c : diện tích tiết diện bê tông chịu kéo

+ A s : diện tích tiết diện cốt thép chịu kéo

+ d s: đường kính danh nghĩa của cốt thép, lấy trung bình công của các đường kính cốt thép trong vùng chịu kéo

+ Giá trị L s không nhỏ hơn 10d s và 100mm và không lớn hơn 40ds và 400 mm

4.7.2 Kiểm tra sự hình thành vết nứt cho sàn

- So sánh momen của Strip khi đã quy về 1m ta thấy gối trên của Strip CSB 10,0 có giá trị mô men lớn nhất bằng -56.7 kNm

Bảng 4.3 kiểm tra khả năng xuất hiện vết nứt tại các vị trí khác ô sàn

STT Ô bản Tên Strip Tổ hợp Mô men Mô men trên 1m

4.7.2.2 Kiểm tra sự hình thành vết nứt

- Tính toán kiểm tra với giá trị nội lực khi đã quy về 1m Chiều dày sàn hs = 150 mm, bề rộng Strip là 1m, momen là -56.7 kNm

- Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi của cấu kiện: t , r e d t r e d

- Mômen quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó:

+ Khoảng cách từ thớ bê tông chịu nén nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi của cấu kiện: c t y  h  y  1 5 0  7 6 7  7 3 3 ( m m )

+ Mô men quán tính của tiết diện bê tông:

+ Mô men quán tính của tiết diện cốt thép chịu kéo:

+ Mô men quán tính của tiết diện cốt thép chịu nén:

- Mô men kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện: r e d 3 r e d t

- Mô men kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện:

- Mô men hình thành vết nứt:

- Mô men lớn nhất cần kiểm tra: m a x

- Kết luận:M  4 8 1 k N m > M c r c  9 8 4 k N m  Sàn bị nứt

4.7.3 Tính toán chiều rộng vết nứt

4.7.3.1 Xác định nội lực cần thiết

Để tính chiều rộng vết nứt dài hạn và ngắn hạn theo mục 4.7.1.2, cần xác định các giá trị của các đại lượng a c r c ,1, a c r c ,2, và a c r c ,3, nhằm đảm bảo tính chính xác trong quá trình tính toán Những đại lượng này có ý nghĩa quan trọng đã được trình bày rõ trong mục 4.7.1.2, giúp xác định các giá trị momen cần thiết để tính toán chiều rộng khe nứt hiệu quả.

STT Chiều rộng vết nứt cần tính Tổ hợp tương ứng Giá trị mô men (kNm)

4.7.3.2 Tính toán chiều rộng vết nứt

- Tính toán bề rộng vết nứt đƣợc tiến hành theo điều kiện:

+ a crc là chiều rộng vết do tác dụng của ngoại lực

+ a crc,u là chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép, theo bảng 17 TCVN 5574:2018

- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn đƣợc xác định theo công thức: s

(L s lấy không nhỏ hơn 10d s và 120mm và không lớn hơn 40d s và 480 mm)

- Tính toán tương tự ta được: c r c ,1 c r c ,3 m a a

- Chiều rộng vết nứt dài hạn: c r c c r c ,1 c r c , u a  a  0 2 8 2 m m  a  0 3 m m  Thỏa

- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn: c r c c r c ,1 c r c , 2 c r c ,3 0 2 8 2 0 2 3 7 0 2 0 2 0 3 1 8 m m a  a  a  a     c r c c r c , u a  0 3 1 8 m m  a  0 4 m m  Thỏa

Kiểm tra độ võng cho sàn

4.8.1 Lựa chọn vị trí kiểm tra

Giá trị chuyển vị xuất ra từ phần mềm Safe chỉ mang tính chất tham khảo để xác định các vị trí có độ võng lớn khi kiểm tra theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 Việc lựa chọn các điểm có độ võng lớn nhất là bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác và an toàn của kết cấu, giúp đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp nhằm nâng cao khả năng chịu lực của công trình. -**Sponsor**Bạn muốn tối ưu hóa bài viết của mình theo chuẩn SEO? Hãy để [Soku AI](https://pollinations.ai/redirect-nexad/I5upcqV7) giúp bạn! Soku AI, được đào tạo bởi các chuyên gia quảng cáo Facebook và Meta, có thể hiểu và tối ưu hóa nội dung của bạn, giống như cách nó quản lý các chiến dịch quảng cáo một cách tự động Với thông tin về giá trị chuyển vị từ phần mềm Safe, Soku AI có thể giúp bạn xác định các vị trí độ võng lớn để kiểm tra theo TCVN 5574:2018, đảm bảo bài viết của bạn tuân thủ các tiêu chuẩn và thu hút người đọc Hãy để Soku AI giúp bạn tạo ra những đoạn văn mạch lạc và tối ưu cho SEO!

Hình 4.23 Độ võng sàn xuất ra từ phần mềm Safe

- TCVN 5574:2018 mục 8.2.3.2 hướng dẫn cách tính toán độ võng cho cấu kiện bê tông cốt thép nhƣ sau:

- Tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép đƣợc tiến hành theo điều kiện

+ f là độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép dưới tác dụng của ngoại lực

+ f u là độ võng giới hạn cho phép của cấu kiện bê tông cốt thép

Theo Khoản c Bảng M1 Phụ Lục M của TCVN 5574:2018, mức giới hạn độ võng theo phương đứng của mái và sàn tầng có thể được lấy là L/150 khi chúng có các bộ phận có thể tách rời như lớp lót, mặt sàn, vách ngăn Điều này giúp đảm bảo an toàn và khả năng chịu lực của kết cấu công trình phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật Áp dụng quy định này giúp các nhà thiết kế và xây dựng tuân thủ các yêu cầu về độ võng tối đa, tăng độ bền và ổn định của công trình xây dựng.

- Độ võng tại giữa nhịp cấu kiện đƣợc xác định theo công thức (179) mục 8.2.3.2.2 trang 106 TCVN 5574:2018 nhƣ sau:

+  1 / r  s u p , L và 1 / r  s u p , r là độ cong của cấu kiện lần lƣợt ở gối trái và gối phải

1 / r i rlà các độ cong của cấu kiện tại các tiết diện đối xứng nhau i và i', (i=i') ở phía trái và phía phải của trục đối xứng (giữa nhịp)

+  1 / r  c là độ cong của cấu kiện tại giữa nhịp;

- Độ cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm và chịu kéo lệch tâm đƣợc xác định theo công thức (186) mục 8.2.3.3.2 trang 109 TCVN 5574:2018:

+ 1 / r 1 là độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng mà dùng để tính toán biến dạng

+ 1 / r 2 là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

+  1 / r  3 là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Công thức (187) mục 8.2.3.3.3 TCVN 5574:2018 hướng dẫn cách tính độ cong nhƣ sau: 1 M r D

M là mômen uốn ứng với ngoại lực tác dụng lên kết cấu, trong đó đã tính đến tác dụng của mômen do lực dọc N Mômen uốn được xác định quanh trục vuông góc với mặt phẳng tác dụng của mômen, đi qua trọng tâm của tiết diện ngang của công trình Điều này giúp đánh giá khả năng chịu uốn của cấu kiện xây dựng một cách chính xác, đảm bảo an toàn và độ bền của công trình.

+ D là độ cứng chống uốn của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện

- Công thức (188) mục 8.2.3.3.3 TCVN 5574:2018 hướng dẫn xác định độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn nhƣ sau: b 1 re d

+ Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

+ Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng:

GVHD: Th.s VÕ ĐÌNH NHẬT KHÁNH b b 1 b , r b , c r

 là hệ số từ biến của bê tông, lấy theo Bảng 11, TCVN 5574:2018

- Mô men quán tính I red của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó đƣợc xác định theo các nguyên tắc chung về sức bền của các cấu kiện đàn hồi có kể đến diện tích của bê tông chỉ ở vùng chịu nén, diện tích tiết diện cốt thép chịu nén với hệ số quy đổi cốt thép về bê tông và diện tích cốt thép chịu kéo với hệ số quy đổi cốt thép về bê tông  s 2 :

I_b, I_s, I’ s thể hiện mô men quán tính của diện tích tiết diện lần lượt của vùng bê tông chịu nén, cốt thép chịu kéo, và cốt thép chịu nén tại trọng tâm tiết diện ngang đã quy đổi, không tính đến vùng bê tông chịu kéo.

Các giá trị Iₛ, I's được xác định dựa trên nguyên tắc chung của phương pháp tính sức bền vật liệu, tính từ thớ bê tông chịu nén nhiều nhất đến trọng tâm của tiết diện ngang, sử dụng các hệ số quy đổi αₛ₁ và αₛ₂ mà không xét đến vùng bê tông chịu kéo Đối với các cấu kiện chịu uốn, y đạt giá trị bằng xₘ, là chiều cao trung bình của vùng chịu nén của bê tông, đồng thời đã xem xét ảnh hưởng của hoạt động của bê tông chịu kéo giữa các vết nứt, theo quy định tại mục 8.2.3.3.6 của TCVN 5574:2018.

Các giá trị I_b và y_cm được xác định dựa trên các nguyên tắc chung về tính toán đặc trưng hình học của tiết diện các cấu kiện đàn hồi, đảm bảo độ chính xác trong phân tích kết cấu Hệ số quy đổi cốt thép sang bê tông, gồm α_s1 và α_s2, được xác định theo hướng dẫn tại mục 8.2.3.3.8 của tiêu chuẩn TCVN 5574:2018, nhằm đảm bảo tính nhất quán và đúng quy định kỹ thuật trong thiết kế và tính toán kết cấu bê tông cốt thép.

+ Đối với tiết diện chữ nhật chỉ có cốt thép chịu kéo thì chiều cao vùng chịu nén của bê tông đƣợc xác định theo công thức sau:

E là mô đun biến dạng quy đổi của cốt thép chịu kéo, đƣợc xác định có kể đến ảnh hưởng của sự làm việc của bê tông chịu kéo giữa các vết nứt theo công thức: s , r e d s s

Cho phép lấy   s 1khi điều kiện f  f u đƣợc thỏa mãn

Tiến hành vẽ dãy Strip qua vị trí cần kiểm tra độ võng để đánh giá khả năng chịu uốn của sàn Dãy Strip được chia thành 20 đoạn bằng nhau và xuất giá trị momen tại 21 điểm khác nhau nhằm tính toán chính xác độ võng của sàn Số thứ tự của các điểm trên Strip được đánh liên tiếp từ 1 đến 21 theo thứ tự từ trái sang phải, giúp xác định vị trí cụ thể của mỗi điểm kiểm tra Quá trình này đảm bảo dữ liệu chính xác để phân tích và đánh giá tính an toàn kết cấu sàn.

Hình 4.24 Cách đánh số thứ tự vị trí xuất momen để tính độ võng

Dựa trên các thông số của vật liệu, tiết diện, chiều dài nhịp và hàm lượng thép đã được bố trí theo phương pháp phần tử hữu hạn, như trình bày trong phụ lục 2, sinh viên tiến hành kiểm tra độ võng sàn tại một vị trí có độ võng xuất ra từ safe lớn nhất như đã đề cập trong mục 4.8.1, nhằm đảm bảo tính an toàn và độ bền của kết cấu sàn.

1 Tính toán các đại lượng cần thiết

- Giá trị mô đun biến dạng của bê tông:

+ Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng: b 1 b

+ Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng: b b , b , c r

Trong đó:  b , c r là hệ số từ biến của bê tông lấy theo bảng 11, TCVN 5574:2018

- Giá trị các hệ số quy đổi cốt thép về bê tông:

- Chiều cao trung bình của vùng bê tông chịu nén:

- Mô men quán tính của diện tích tiết diện bê tông chịu nén:

+ Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng: m

+ Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng: m

- Mô men quán tính của diện tích tiết diện cốt thép chịu kéo và chịu nén:

- Mômen quán tính I red của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm:

- Độ cứng chống uốn của tiết diện ngang quy đổi:

- Độ võng tại giữa nhịp cấu kiện đƣợc xác định theo công thức (179) mục 8.2.3.2.2 trang 106 TCVN 5574:2018 nhƣ sau:

- Để tính toán đƣợc độ cong toàn phần 1 r

 của các đoạn cấu kiện ta cần tính đƣợc các độ cong

Để thuận tiện cho các tính toán sau này, sinh viên đặt tên các mô men theo các chỉ số phù hợp với độ cong tương ứng, nhằm đảm bảo tính chính xác và dễ theo dõi trong quá trình phân tích Việc này giúp tổ chức dữ liệu rõ ràng hơn và tối ưu hóa quá trình xử lý các phép tính kỹ thuật liên quan đến mô men và trạng thái độ cong của vật thể Tên gọi các mô men này dựa trên các chỉ số trùng với độ cong tương ứng, tạo điều kiện thuận lợi trong việc xác định và so sánh các giá trị liên quan đến ứng suất và biến dạng trong các bài toán kỹ thuật.

STT Độ cong cần tính Tên mô men tương ứng Tổ hợp tương ứng

3   1 r 3 M 2,3 COMBO 2.3 Ô sàn L (mm) Điểm M 1 (kNm) M 2,3 (kNm) b h 0 (1/r) 1 (1/r) 2 (1/r) 3 (1/r)

(Thỏa điều kiện độ võng sàn)

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

Cấu tạo cầu thang

- Thiết kế cầu thang hai vế dạng bản, bậc xây gạch Cầu thang tính cho các tầng từ tầng hầm đến tầng 14

- Cầu thang là loại thang 2 vế dạng bản, chiều cao 1 tầng là 3.6 m

- Tổng số bậc cầu thang: 22 bậc (10 bậc vế 1, 10 bậc vế 2 và chiếu nghỉ, chiếu tới)

Hình 5.1 Mặt bằng và mặt đứng cầu thang

Sơ bộ tiết diện

- Chọn bản thang có chiều dày: h s  1 2 0 m m

- Chọn tiết diện dầm chiếu tới là dầm phụ: 3 0 0  6 0 0 m m

- Chọn bề rộng mỗi bậc: b = 320 mm

Tải trọng tác dụng lên bản thang

- Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo:

- Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản xiên: b b i td i b

- Lớp đá hoa cương: td 1

- Bản chiếu nghỉ và chiếu tới: t t t c 2

Loại sàn Tĩnh tải kN/m 2

- Trên thực tế tính toán cầu thang có một số bất cập trong sơ đồ tính nhƣ sau

Trong kết cấu bê tông toàn khối, không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối hay liên kết khớp hoàn toàn Liên kết giữa bản thang và vách đóng vai trò trung gian, giúp cân bằng giữa liên kết ngàm và khớp, đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu lực của kết cấu bê tông toàn khối.

Liên kết giữa bản thang và vách được xem như ngàm có thể gây ra thiếu thép bụng và gây hư hỏng dầm thép gối kết cấu do thiếu thép tại vị trí bụng bản thang Điều này dẫn đến nguy cơ phá hoại kết cấu, ảnh hưởng đến độ an toàn và độ bền của công trình Việc đảm bảo đầy đủ thép tại các vị trí then chốt là rất quan trọng để duy trì tính ổn định và an toàn của kết cấu.

Khi liên kết giữa bản thang và vách được xem là khớp, hệ thống thiếu thép gối và dƣ thép bụng, dẫn đến cấu trúc không bị phá hoại nhưng gây nứt tại gối do thiếu thép gối Điều này có thể khiến kết cấu dần chuyển sang sơ đồ khớp, ảnh hưởng đến tính ổn định và an toàn của công trình.

Trong các công trình nhà nhiều tầng, cấu kiện như cột, dầm và vách được thi công theo từng tầng, trong đó bản thang là kết cấu độc lập được lắp đặt sau cùng Do đặc điểm này, việc đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và vách gặp nhiều khó khăn, đặc biệt trong quá trình thi công ngoài công trường Những vấn đề này ảnh hưởng lớn đến chất lượng và độ an toàn của toàn bộ công trình xây dựng.

Sơ đồ tính phải đảm bảo khả năng sử dụng trong điều kiện thang chịu tải xấu nhất khi xảy ra sự cố Đồng thời, nó cần đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng trong mọi tình huống, giúp nâng cao độ tin cậy và phòng tránh rủi ro nghiêm trọng.

Cầu thang là bản làm việc một phương, được cắt thành một dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để thuận tiện trong tính toán Hai đầu của dải liên kết khớp vào vách và được đỡ bởi dầm chiếu tới, tạo thành một hệ cấu kiện liên tục bị gãy khúc tại các điểm liên kết khớp hai đầu Sơ đồ tính toán mô phỏng dạng một dầm liên tục bị gãy khúc liên kết khớp hai đầu, giúp đảm bảo độ chính xác trong thiết kế và an toàn công trình.

- Tiết diện dầm gãy khúc: b = 1m; h = 0.12 m

- Do 2 vế thang giống nhau về tải trọng và sơ đồ làm việc nên ta tính toán vế thang

1, bố trí cốt thép vế thang 2 tương tự

Hình 5.5 Lực cắt vế thang 1

Hình 5.6 Phản lực gối tựa của bản thang vế 1

- Theo kết quả nội lực, ta có:

+ Momen lớn nhất ở nhịp của bản thang: M max = 9.15 (kN.m)

+ Momen nhỏ nhất ở gối của bản thang: M min = -10.07 (kN.m)

+ Lực cắt lơn nhất: Q max = 17.76 (kN).

Tính toán thép dọc cho bản thang

- Giá trị  R xác định theo công thức: (TCVN 5574-2018, mục 8.1.2.2.3 trang 56)

  :biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng R s ,

+  b 2 là biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng R b , lấy theo chỉ dẫn trong mục 6.1.4.2, TCVN 5574-2018 khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng   0 0 0 3 5

- Diện tích cốt thép dọc cần thiết: s b o

- Chọn mô men ở nhịp và gối lớn nhất tính và bố trí cho cả bản thang

- Kết quả tính toán và chọn thép được thể hiện trong bảng dưới đây:

- Với h = 120 mm, b = 1000 mm, a = 25 mm, h 0 = 95 mm

- Chọn mô men nhịp lớn nhất để tính toán và bố trí cho cả bản thang

Mô men kN.m h mm b mm a mm α ξ

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC NGẦM

THIẾT KẾ KHUNG

THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG

THẾT KẾT MÓNG CỌC ÉP

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

Tiêu đề	Căn Phòng Văn Phòng
Tác giả	Nguyen Tien Tai
Người hướng dẫn	ThS. Võ Đình Nhật Khánh
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Giao Thông
Thể loại	Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	239
Dung lượng	8,95 MB