Đồ án chung cư cao tầng tân tạo i15 tầng

Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu sinh hoạt của tầng lớp công nhân viên chức có thu nhập vào loại trung bình và tương đối khá của xã hội, công trình đư

TỔNG QUAN

Đặc điểm kiến trúc công trình

1.1.1 Mục đích xây dưng công trình

Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ của thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Song song với những thành tựu vượt bậc về kinh tế, những sức ép của nó lên xã hội cũng ngày càng nặng nề Đặc biệt ở những thành phố lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, nhu cầu về lao động tăng đã dẫn đến sự bùng nổ dân số đô thị Trong điều kiện đất đai còn hạn hẹp, việc đảm bảo điều kiện ăn ở sinh hoạt của công nhân viên chức làm việc trong các nhà máy, các khu công nghiệp là vấn đề cấp thiết đặt ra không chỉ cho các công ty mà còn là vấn đề của toàn xã hội Để đáp ứng nhu cầu đó, giải pháp xây dựng các khu chung cư cao tầng dành cho người dân có thu nhập thấp và trung bình chắc chắn sẽ là giải pháp mang tính khả thi hơn cả Cũng như hàng loạt các khu chung cư cao tầng khác đã, đang và sẽ được xây dựng, khu chung cư cao tầng Tân Tạo I là một công trình kiến trúc nhằm phục vụ cho yêu cầu đó

1.1.2 Đặc điểm khu vực xây dựng

Chủ đầu tư là Công ty cổ phần đầu tư và xây dựng Bình Chánh (BCCI) Công trình được xây dựng trên khu đất dành cho dự án xây dung khu căn hộ của công ty BCCI ,tại P.Tân Tạo A , Q Bình Tân , TP Hồ Chí Minh Công trình được xây dựng ở ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh Được xây dựng trên một diện tích đất khoảng 3800m 2 , công trình là một toà nhà cao 13tầng , toà nhà là một quần thể kiến trúc khang trang và thuận lợi cho nhu cầu sinh hoạt cũng như giải trí của người dân trong khu vực Toà nhà cùng với các khu nhà cao tầng khác chắc chắn sẽ tạo nên một quần thể kiến trúc mới của thành phố mang dáng vẻ công nghiệp, hiện đại, phù hợp với lối sống mới hiện nay ở nước ta

Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đô thị và có mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc và an ninh

1.1.3 Đặc điểm kiến trúc công trình

Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu sinh hoạt của tầng lớp công nhân viên chức có thu nhập vào loại trung bình và tương đối khá của xã hội, công trình được phân chia thành các khu chức năng như sau :

Khu dịch vụ, giải trí:

+ Bao gồm một tầng hầm dùng làm ga-ra để xe với sức chứa 20 xe ô tô

+ Tầng 1 là khu vực dịch vụ có diện tích 1400m 2 bao gồm có sơ giao dịch ngân hàng, văn phòng cho thuê , quầy dịch vụ ,văn phòng ban quản lý chung cư và khu vệ sinh công cộng Tầng 1 được bố trí rất 2 lối vào theo hai hướng đối diện nhau nhằm đem lại sự thuận tiện tối đa cho khách hàng đến mua sắm cũng như những người dân sinh sóng trong chung cư

+ Từ tầng 3 đến tầng 15 là khu nhà ở với diện tích 1200m 2 dành cho người dân có thu nhập tương đối khá Mỗi tầng có 8 căn hộ, gồm: 4 căn loại A diện tích khoảng 89 m 2 và 4 căn hộ loại B diện tích khoảng 90,5 m 2 Bố trí các phòng trong căn hộ cũng như bố trí các căn hộ trong 1 tầng vừa đảm bảo tính riêng tư của người sử dụng xong vẫn có sự liên hệ cần thiết phù hợp với truyền thống của người Việt Nam

+ Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng, toà nhà đã được thiết kế theo nguyên tắc đảm bảo tối đa nhu cầu của người sử dụng, mọi sự bố trí đều có tính toán kỹ nhằm đem lại sự thoải mái nhất trong mức có thể cho người dân

Với quy mô như trên, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Phân loại , phân cấp công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị thì công trình là công trình cấp II (xét theo số tầng và chiều cao)

1.1.4 Giải pháp lưu thông nội bộ

Hệ thống cầu thang máy gồm một hệ thống thang máy gồm có 4 buồng được bố trí cùng với hệ thống thang bộ Thang máy cùng với thang bộ được bố trí ngay ở giữa nhà thuận tiện cho việc giao thông liên hệ giữa các tầng Có 2 thang thoát hiểm bố trí đối xứng nhau đảm bảo thoát hiểm an toàn khi có sự cố hoả hoạn xảy ra Mỗi tầng đều có 1 cửa đổ rác được bố trí trong khu vực vách thang máy đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường

Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

Hệ thống cấp nước : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình

Hệ thống thoát nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi

Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng : các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy : tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở hành lang.

Nguyên tắc tính toán kết cấu bê tông cốt thép

+ Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn

+ Chiều dài nhịp, chiều cao tầng

+ Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cấu kiện

- Xác định tải trọng tác dụng

+ Căn cứ vào qui phạm hướng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện + Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu

+ Đặt tất cả các trường hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện

+ Xác định nội lực do từng trường hợp đặt tải gây ra

+ Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải và giải nội lực do các sơ đồ này gây ra

+ Một sơ đồ tĩnh tải

+ Các sơ đồ hoạt tải nguy hiểm có thể xảy ra

+ Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải : T=T0 + T i

Trong đó: T - giá trị nội lực của tổ hợp

T0 - giá trị đặt nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải

Ti - giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i

 - một trường hợp hay các trường hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tải trọng thiết lập)

- Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II

+ Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định được các nội lực tính toán M, N,

Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với trục cũng như các tiết diện nghiêng Việc tính toán theo một trong hai dạng sau:

Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định khả năng chịu lực của tiết diện

Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm bảo khả năng chịu lực

+ Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng.

Nguyên tắc tính toán tải trọng

+ Trọng lượng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lương bản thân

+ Trọng lương lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lượng lớp hoàn thiện

+ Đối với dầm còn có tính đến trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)

Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui định từng giá trị hoạt tải cụ thể

Tải từ sàn truyền vào khung dưới dạng tải hình thang và hình tam giác

Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và mômen tập trung)

Tải từ dầm chính truyền vào cột Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng.

Cơ sở tính toán

- Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng

TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

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

TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép

TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối

TCVN 195-1997 : Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi

TCVN 10304-2014 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 9386-2012 : Thiết kế công trình chịu động đất

- Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho quá trình tính toán được thuận lợi, đa dạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chưa được tiêu chuẩn thiết kế trong nước qui định như :Thiết kế các vách cứng, lõi cứng… nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài như :UBC 97, ACI 99, ACI 318_2002

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

Vật liệu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B25 với các chỉ tiêu như sau:

Cường độ chịu nén tính toán:Rb.5 Mpa

Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,0 Mpa

Cường độ chịu nén tính toán:Rb.5 Mpa

Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,0 Mpa

Modul đàn hồi Eb00000 Mpa

Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu :

Cường độ chịu nén tính toán: Rsc "5 Mpa

Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225 Mpa

Cừơng độ chịu kéo tính cốt thép ngang: Rsw5 Mpa

Modul đàn hồi Es!0000 Mpa

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG

CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

2.1.1 Sơ bộ kích thước sàn

- Đặt h b là chiều dày bản Chọn h b theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần h b h min theo điều kiện sử dụng

- Tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 (điều 8.2.2) quy định :

 h min 40mm đối với sàn mái

 h min 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

 h min 60mm đối với sàn của nhà sản xuất

 h min 70mmđối với bản làm từ bê tông nhẹ

- Để thuận tiện cho thi công thì h b nên chọn là bội số của 10 mm

- Quan niệm tính : Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức : b t h D l

+D = 0,8 ÷1,4:Phụ thuộc vào tải trọng,chọn D=1,1

+ Với bản làm việc theo 1 phương (sàn bản dầm) lấy m30 35

+ Với ô bản làm việc theo 2 phương(sàn bản kê ) lấym40 50 và l t là nhịp theo phương cạnh ngắn

Dựa vào tỉ số l2/l1 để xác định loại ô bản:

2- 1 2 l / l  : sàn làm việc theo hai phương ( sàn bản kê)

2 1 2 l / l  : sàn làm việc theo một phương(sàn bản dầm)

Bảng 2 1 - Kích thước các ô sàn

- Chọn ô bản làm việc theo 2 phương có phương cạnh ngắn lớn nhất

- Chọn ô bản 1 phương có phương cạnh ngắn lớn nhất 7(2600 5500S  mm)để tính

- Vậy chọn bản sàn có chiều dày h b 120(mm)

2.1.2 Chọn kích thước tiết diện dầm

Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm cho pù hợp

Hình 2.2:Mặt bằng kết cấu sàn

- Dựa vào cuốn “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình ” Trang 151 ta có :

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

Loại dầm Nhịp L (m) Chiều cao h

Chiều rộng b Một nhịp Nhiều nhịp

- Chọn nhịp của dầm chính để tính L=9 m

- Từ đó ta chọn được kích thước sơ bộ dầm chính – dầm phụ như sau :

2.1.3 Chọn kích thước tiết diện cột

- Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cùng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên

- Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công

- Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định

- Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2;5 hoặc 10 cm

- Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng

- Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “ Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép ” của GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột A yc A 0 được xác định theo công thức :

+ R b - Cường độ tính toán về nén của bê tông

+ N - Lực nén, được tính toán bằng công thức như sau : N m qF s s

+ F s - Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

+ m s - Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

+ q - Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

+ Với nhà có bề dày sàn là bé (10 14cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q10 14( kN m/ 2 )

+ Với nhà có bề dày sàn nhà trung bình (15 20cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn) tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn q15 18( kN m/ 2 )

+ Với nhà có bề dày sàn khá lớn (25cm), cột và dầm đều lớn thì qcó thể lên đến 20(kN m/ 2) hoặc hơn nữa

+ k t - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mô men uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, khi ảnh hưởng của mômen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy k t lớn, vào khoảng 1,3 1,5 Khi ảnh hưởng của mômen là bé thì lấy k t 1,1 1, 2

Bảng 2.2: Kích thước tiết diện cột

2.1.4 Chọn kích thước vách và lõi

- Kích thước của các cấu kiện vách, lõi lấy theo các quy định TCXD 198-1997:

+Độ dày vách không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Với các tầng còn lại, H = 3,3 t m

+ Vách được thiết kế có chiều cao chạy suốt từ móng lên tới mái và có độ cứng không đổi trên suốt chiều cao của nó

+ Ngoài ra, khi thiết kế kết cấu vách có yêu cầu phòng chống động đất, nếu đầu vách không có vách cắt thẳng góc với nó, hoặc không có cánh mà chiều rộng không nhỏ hơn 1/5 chiều cao tường thông thuỷ thì trong phạm vi hai đầu vách phải tăng chiều dày, chiều dày không nhỏ hơn 1/10 chiều cao tầng

+ Lỗ cửa trên kết cấu vách cứng nếu có nên bố trí đều, tác dụng của động đất sẽ tập trung vào chân vách nào có độ cứng tương đối nhỏ

- Chọn chiều dày vách tw = 0.3m cho cách vách của công trình

Hình 2.3 Mặt bằng sàn tầng điển hình

- Chiều dày bản sàn đã được chọn sơ bộ h b 120mm Tính toán sàn điển hình Tầng

7 và bố trí tương tự cho sàn tầng Trệt – Tầng 15.

Phương pháp tính toán

- Bản sàn được tính toán như ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi (nhịp tính toán lấy theo trục), cụ thể :

L  (bản làm việc theo phương cạnh ngắn)

+ Để tính toán, ta cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng 1m, phân tích liên kết 2 đầu bản để đưa ra sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng

L  (bản làm việc theo hai phương)

+ Tùy theo điều kiện liên kết của 4 cạnh mà ta chọn sơ đồ bản tương ứng, nội suy các giá trị dùng để tính toán Trong đó :

+ Liên kết được xem là tựa đơn khi :

Bản kê lên tường, bản lắp ghép

Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có : d 3 b h h  + Liên kết được xem là ngàm khi :

Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có : d 3 b h h 

Xác định tải trọng tác dụng lên sàn

 Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải (g) và hoạt tải (p)

 Trong đó tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân sàn BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện và trọng lượng tường xây trên sàn

 Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Giá trị hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995 (Bảng 3)

 Nếu ô bản có chứa nhiều tĩnh tải hoặc hoạt tải khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn bộ diện tích ô bản :

 Dựa vào cấu tạo mặt cắt sàn, ta xác định tải trọng tác dụng lên sàn theo công thức: g =   fi  i  i ( kN / m 2 )

+ Hệ số vượt tải γfi: Tra bảng 1, trang 10 TCVN 2737-1995

+  i : chiều dày các lớp cấu tạo sàn

+  i : khối lượng riêng lớp cấu tạo sàn

Bảng 2.3: Chú thích vật liệu sử dụng Vật liệu Khối lượng riêng, kN/m 3 Hệ số độ tin cậy

Vữa trát,vữa lót các loại 18 1,3

Khối xây 18 1,1 Ở đây hệ số độ tin cậy lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995 a) Phòng ngủ, phòng sinh hoạt chung, hành lang và bếp

Hình 2.4: Cấu tạo sàn Bảng 2.4: Tĩnh tải phòng ngủ ,phòng sinh hoạt chung, hành lang và bếp

Chiều dày γ g tc HSVT g tt

Tổng cộng các lớp hoàn thiện 1.13 1.369

Tổng cộng 4.13 4.669 b) Phòng vệ sinh

Bảng 2.5: Tĩnh tải phòng vệ sinh

Lớp vật liệu Chiều dày γ g tc HSVT g tt

Tổng cộng các lớp cấu tạo 1.22 1.486

Gạch ceramicVữa XM lót dày 20Sàn BTCT B25Vữa trát trần dày 15 c).Tải trọng phân bố do tường ngăn gây ra trên sàn

+ Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

+ Đối với các tường đặt trên dầm, tính thành tải phân bố theo chiều dài dầm

+ Đối với các tường không đặt lên dầm, xem tải tường như tỉnh tải phân bố đều và lấy không nhỏ hơn 75 daN/m 2 = 0,75 kN/m 2

Gọi gt là trọng lượng 1m 2 tường (gạch xây + trát): tr tr tr g g g t n n g    2 .  (kN/m 2 )

+ Đối với kết câu bao che là khung nhôm và kính ta lấy: q = 0,15 kN/m 2

Bảng 2.6: Tải trọng do tường xây

Tên ô bản l 1 l 2 S tường100 S tường200 S k nhôm S cửa (m2) Q q tường

 Tổng tĩnh tải trên sàn

Bảng 2.7: Tĩnh tải trên sàn

Tỉnh tải sau phân phối

Khôngcó bản BTCT (m 2 ) kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2

Tỉnh tải sau phân phối

- Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng

- Giá trị hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995 (Bảng 3)

- Để đơn giản xem hoạt tải toàn phần thuộc tải trọng ngắn hạn, bỏ qua thành phần dài hạn

- Hệ số vượt tải lấy theo mục 4.3.3-TCVN 2737-1995 p < 200 daN/m 2 γfi = 1.3 p ≥ 200 daN/m 2 γfi = 1.2

- Đối với sàn nhà cao tầng, được phép giảm tải như sau:

Trong đó: A- diện tích chịu tải (m 2 )

( Để tăng tính an toàn cho công trình trong phạm vi đồ án em không dùng hệ số giảm tải ΨA)

Bảng 2.8: Hoạt tải các phòng (TCVN 2737-1995)

STT Loại phòng ptc(daN/m 2 )

2 Phòng ăn ,phòng khách, buồng vệ sinh,tắm 150

Bảng 2.9: Hoạt tải trên sàn

Hoạt tải tính toán (ptt) (m) (m) (m 2 ) kN/m 2 n kN/m 2

Hoạt tải tính toán (ptt) (m) (m) (m 2 ) kN/m 2 n kN/m 2

Bảng 2.10: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Tên ô bản Loại phòng g tt s p tt s q tt

Tên ô bản Loại phòng g tt s p tt s q tt

Xác định tải trọng tác dụng và nội lực của kết cấu

MẶT BẰNG KẾT CẤU DẦM CỘT(TL:1/150)

Hình 2.5 Mặt bằng kết cấu

Hoạt tải sàn mái: tất cả các ô sàn đều chịu tác dụng tải trọng là :

2.3.3.Tải trọng tường truyền lên dầm

-Do lượng tường có hai biên tiếp xúc với cột quá ít nên để đơn giản ta xem toàn bộ tường truyền vào dầm và phần lớn các tường đều có cửa sổ hoặc không hoàn toàn đặc nên chỉ xét tải trọng phân bố đều lên dầm

Gọi gt là trọng lượng 1m 2 tường (gạch xây + trát): tr tr tr g g g t n n g    2 .  (kN/m 2 )

+ Tường δ = 100 mm: gt = 1,1.18.0,1+2.1,3.16.0,015 = 2,604 (kN/m 2 ) Đối với kết câu bao che là khung nhôm và kính ta lấy: q = 0,15 kN/m 2

Bảng 2.11 Kết quả tính toán tải trọng tường truyền lên dầm tầng 2-15

Nhịp l d b d h d H t S tường200 S tường100 S cửa g t-d m cm cm m m 2 m 2 m 2 kN/m

Vì mặt bằng công trình có tính đối xứng nên chỉ xét các dầm đặc trưng , các dầm khác lấy tải trọng tương tự

Các dầm không có tường xây phía trên chỉ xét trọng lượng bản thân dầm nên không đề cập trong bảng tính

2.3.4 Xác định tải trọng ngang tác dụng vào công trình.( tải trọng gió )

Tải trọng gió được xác định theo TCVN 2737-1995:Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

Khu vực Tp.H.C.M thuộc vùng II-A, áp lực gió tiêu chuẩn 95 daN/m 2 do ảnh hưởng bão yếu nên lấy áp lực gió giảm đi 12daN/m 2 : q c = 95 - 12 = 83 daN/m 2 = 0,83 kN/m 2 Địa điểm xây dựng công trình là nội thành (địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản khác nhau cao trên 10m trong bán kính hơn 2 km) nên ta lấy địa hình dạng C

Do công trình có tổng chiều cao 47,4 m > 40 m nên ngoài thành phần tĩnh của tải trọng gió ta còn phải xét thành phần động của tải trọng gió

* Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

* Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại Quận Bình Tân,

TP Hồ Chí Minh , thuộc vùng II.A có Wo= 0,83(kN/m 2 ) c: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 (TCVN2737-95)

Phía khuất gió: c= -0,6 k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra bảng 5 γ: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2 β : hệ số điều chỉnh của tải trọng gió theo thời gian sử dụng , lấy bằng 1 với công trình có thời gian sử dụng giả định là 50 năm

* Quan niệm truyền tải trọng gió tĩnh: quy áp lực gió về tác dụng thành lực tập trung vào từng tầng: tt tt j j j

Với S j là diện tích đón gió của tầng đang xét

Cốt mặt móng công trình : -3,0 m

Bảng 2.12 Áp lực gió tĩnh tác dụng lên công trình tại các mức sàn

Kích thước công trình Cao độ Zj

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

Tầng mái 3 40.0 39.0 54.2 1.49 0.987 0.740 121.24 124.34 Tầng 15 3.4 40.0 39.0 51.2 1.47 0.979 0.734 256.54 263.12 Tầng 14 3.4 40.0 39.0 47.8 1.46 0.970 0.728 270.19 277.11 Tầng 13 3.4 40.0 39.0 44.4 1.45 0.961 0.721 267.64 274.50 Tầng 12 3.4 40.0 39.0 41.0 1.43 0.952 0.714 265.09 271.89 Tầng 11 3.4 40.0 39.0 37.6 1.42 0.940 0.705 261.75 268.46 Tầng 10 3.4 40.0 39.0 34.2 1.40 0.926 0.695 257.93 264.55 Tầng 9 3.4 40.0 39.0 30.8 1.37 0.913 0.685 254.27 260.79 Tầng 8 3.4 40.0 39.0 27.4 1.35 0.896 0.672 249.50 255.90 Tầng 7 3.4 40.0 39.0 24.0 1.32 0.878 0.658 244.41 250.68 Tầng 6 3.4 40.0 39.0 20.6 1.29 0.860 0.645 239.48 245.62 Tầng 5 3.4 40.0 39.0 17.2 1.26 0.838 0.628 233.27 239.25 Tầng 4 3.4 40.0 39.0 13.8 1.23 0.814 0.610 226.59 232.40 Tầng 3 3.4 40.0 39.0 10.4 1.18 0.787 0.590 219.11 224.73 Tầng 2 3.4 40.0 39.0 7.0 1.11 0.740 0.555 206.06 211.34 Tầng trệt 3.6 40.0 39.0 3.6 1.02 0.678 0.508 194.27 199.25

2.3.4.2.Thành phần gió động a.) Xác định các đặc trưng động lực của công trình

Dùng phần mềm ETABS 9.7 mô hình hoá kết cấu công trình với dạng sơ đồ không gian ngàm tại mặt móng

Gán đầy đủ các đặc trưng hình học(đặc trưng vật liệu, tiết diện sơ bộ…) lên mô hình

Tiến hành chất tải lên mô hình, gồm tĩnh tải (TT) và hoạt tải(HT, chất tải đầy trên tất cả

Tổ hợp tải trọng để xuất khối lượng tập trung:

HT: trường hợp hoạt tải chất lên toàn bộ các cấu kiện của công trình

1,1; 1,2: lần lượt là hệ số độ tin cậy của tĩnh tải và hoạt tải

0,5: hệ số chiết giảm khối lượng của trường hợp hoạt tải chất lên toàn bộ công trình

Khai báo để chương trình xuất ra chu kỳ của 12 dạng dao động riêng của công trình

Bảng 2.13: Các dạng dao động của công trình

Theo TCVN 2737-1995 và 229-1999, khi tính thành phần động của tải trọng gió, ta phân tích dao động của kết cấu theo mô hình phẳng Tiến hành phân tích dao động kết cấu theo từng phương

Theo phương OX: Không xét bậc tự do dao động UY

Theo phương OY: Không xét bậc tự do dao động UX

Với mỗi phương ta sẽ có các dạng dao động, từ đó tính được tải trọng gió động tác dụng vào hệ

Dựa vào kết quả nhận được từ chương trình ta thấy : f 1 = 0.75 Mf thì trục trung hoà qua sườn.Khi đó tính toán như sau:

+ Nếu  m  R : tính tiết diện chữ T đặt cốt đơn

Từ  m tính   1 1 2.  m hoặc tra bảng ta được 

Diện tích cốt thép yêu cầu:

+ Nếu  m  R thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nén của bêtông để giảm

 m hoặc tính toán đặt cốt kép như sau:

Từ điều kiện hạn chế : 2 'a  x  R h o

Xác định A A s , s ' từ hệ phương trình cân bằng:

-Khi  m 0,5 thì nên tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bê tông để cho m 0,5

  rồi mới tính cốt thép

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Hình 2.10 Vị tí biên vùng chịu nén trên tiết diện chữ T của cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn c Tính toán thép đai

 Dựa vào số liệu xuất ra từ ETASB

 Dầm B67 có lực cắt Q = 534.08 kN

- Khả năng chịu cắt của bê tông : Q b   b3 (1    f n )R bh bt 0

(Theo công thức 76, mục 6.2.3.3 tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012)

(  b3 0.6,    n 0, f 0; xem mục 6.2.3.3 tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012)

 Phải tính cốt đai cho dầm

- Chọn thép đai 8 và hai nhánh n = 2

- Thép đai được bố trí thỏa mãn bước đai smin(s ,s tt max ,s ,s ) ct dd

- Bước cốt đai tính toán : s ( tt   b2 2)

- Bước cốt đai tính toán lớn nhất s max (  b4 1.5)

- Bước cốt đai chọn thep cấu tạo s ct ct ct h 700 s min 3 3 233 s 200 (mm)

- Bước đai tính toán động đất s dd 150 mm

 Bước cốt đai được chọn smin(s ,s tt max ,s ,s ) 100 mm ct dd 

 Kiểm tra điều kiện sau khi chọn cốt đai

Theo công thức 72 mục 6.2.3.2 tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012

Q534.08kN0.3  R bh 0.3 1.11 0.855 14.5 10    0.3 0.63 780.26 kN  Trong đó :

 Bố trí cốt thép đai

- Bố trí trên 2 đầu dầm 1 L

2 là 8 bước đai 200 mm vì chọn theo cấu tạo ct

2.6.2 Neo và nối cốt thép

 Theo Mục 8.5 TCVN 5574 – 2012 chiều dài đoạn neo và nối an an s an b l ( R )

  R    và không nhỏ hơn l an    an sct 200 mm

Bảng 2.19 Chiều dài đoạn neo cốt thép

 Tính cốt treo chống giật đứt cho dầm B27,B28,B30 :

Phản lực lớn nhất của dầm phụ tác dụng vào dầm chính là: F66,88(kN)

Ta có : h dc 60(cm a); 6(cm h); dp 40(cm h); s h dc  a h dp 60 6 40  14(cm) hs:khoảng cách từ vị trí đặt lực gây giật đứt tới tâm cốt thép dọc

Vùng bố trí cốt treo : S t  b 2h s 20 2.14 48(cm)

Cốt treo được bố trí 2 bên dầm phụ

Chọn cốt treo 2 nhánh n2; 8; A s w 1, 0053(cm 2 )

Số thanh cốt treo cần thiết là :

Chọn 8 thanh thép đai và bố trí ở hai bên ,khoảng cách các thanh là :50mm

Kết quả tính toán thép dầm trong phụ lục 3.

Tính thép cột

- Từ kết quả giải nội lực của phần mềm ETABS lấy ra các giá trị N,M,Q của tất cả các tổ hợp tải trọng

- Tiến hành tính yoans cốt thép cho tất cả các tổ hợp sau đó chọn ra giá trị diện tích cốt thép tính toán lớn nhất để bố trí thép cho cột

- Vị trí và kích thước tiết diện cột cần tính toán:

2.7.2 Phương pháp tính toán cốt thép cột a.)Cốt thép dọc

Sử dụng “phương pháp gần đúng” để tính cốt thép Phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép Nguyên tắc của phương pháp này được trình bày trong tiêu chuẩn của nước Anh BS

8110 và của Mỹ ACI 318 Trong cuốn sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép “ của GS.Nguyễn Đình Cống ,thầy đã dựa vào các nguyên tắc trên để lập ra các công thức và điều kiện tính toán phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam (TCXDVN 356-2005)

Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng là:

C phải thỏa mãn điều kiện: 0 5  x  2 y

C , cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn (cạnh b được giả thích ở bảng mô hình tính bên dưới)

- Tiết diện chịu lực nén N, mômen uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên e ax ,e ay Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính được hệ số   x , y Mômen gia tăng: M x 1 , M y 1

M   M , M y 1   y M y Điều kiện đưa về tính toán theo phương x hoặc theo phương y được cho trong bảng sau:

Bảng 2.20 Điều kiện tính toán theo phương x, y

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x1 y1 x y

Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ là a, tính ho = h - a; Z = h - 2a chuẩn bị các số liệu Rb, Rs,

Rsc,  R như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng

Chiều cao vùng bêtông chịu nén:

Hệ số chuyển đổi mo:

Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng):

M = M + m M h b Độ lệch tâm hình học:

N Độ lệch ngẫu nhiên: ea = max(L/600, h/30) Độ lệch tâm ban đầu :

+ Với kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1, ea)

+ Với kết cấu tĩnh định: e0 = e1+ ea Độ lệch tâm: e = e0 + 0,5h - a

Tính toán độ mảnh theo hai phương: x ox y ox x y l l λ = ;λ = i i x y λ= max(λ ,λ )

Dựa vào độ lệch tâm e 0 và giá trị x 1 để phân biệt các trường hợp tính toán: a.) Trường hợp 1: Nếu e o ε = > 0,3 h và x 1  ξ h R o Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn.Diện tích toàn bộ cốt thép As được tính theo công thức :

Hệ số k quy định lấy k = 0,4

Trường hợp 2: Nếu e o ε = > 0,3 h và x > ξ h 1 R o Tính toán theo trường hợ nén lệch tâm bé.Xác định lại chiều cao vùng nến x theo công thức gần đúng sau:

Diện tích toàn bộ cốt thép được tính theo công thức: b o st sc

A = k.R Z b.) Trường hợp 3: Nếu e o ε = 0,3 h  Trường hợp lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng của độ lệch tâm  e : e γ = 1

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

Khi λ 14  lấy   1,khi 14 < λ