1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Tổ hợp nhà ở văn phòng và dịch vụ nhà n3

166 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tổ Hợp Nhà Ở - Văn Phòng Và Dịch Vụ - Nhà N3
Tác giả Võ Quang Viên
Người hướng dẫn ThS. Nguyễn Tổng
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2017
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 166
Dung lượng 8,08 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH (21)
    • 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH (21)
    • 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH (27)
    • 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC (0)
    • 1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC (28)
    • 1.6 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU (33)
    • 1.7 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC (33)
    • 1.8 VẬT LIỆU SỬ DỤNG (35)
  • CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG (36)
    • 2.1 CHỨC NĂNG CẦU THANG (36)
    • 2.2 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH (36)
    • 2.3 CẤU TẠO CẦU THANG (0)
    • 2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG (37)
    • 2.5 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC (38)
    • 2.6 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP (39)
    • 2.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG (41)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN (43)
    • 3.1 SƠ BỘ GIẢI PHÁP KẾT CẤU (43)
    • 3.2 VẬT LIỆU VÀ SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN (0)
    • 3.4 NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ (48)
    • 3.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP (54)
  • CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG (56)
    • 4.1 TỔNG QUAN (56)
    • 4.2 VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ (0)
    • 4.3 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH (57)
    • 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH VÀ VẤN ĐỀ DAO ĐỘNG (0)
    • 4.5 KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA MÔ HÌNH (0)
    • 4.6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG (80)
  • CHƯƠNG 6: MÓNG SỬ DỤNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC (129)
    • 6.1 KHÁI NIỆM (129)
    • 6.2 PHÂN LOẠI (129)
    • 6.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC (130)
    • 6.4 ĐÁNH GIÁ TỔN HAO ỨNG SUẤT TRONG CÁC GIẢI PHÁP ỨNG LỰC (0)
    • 6.5 QUY TRÌNH SẢN XUẤT CỌC BÊ TÔNG LY TÂM DỰ ỨNG LỰC (0)
    • 6.6 TÍNH TOÁN CỌC (133)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (164)

Nội dung

Với những nét ngang và thẳng đứng, tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới cho công, những mảng kiếng dày màu xanh, kết hợp với nhữn

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Theo phụ lục 1 – Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây dựng: Công trình dân dụng - cấp 2 (5000m² ≤ Ssàn ≤ 10000m² hoặc 9 tầng ≤ n tầng ≤

 Quy mô dân số dự kiến quy hoạch: 410 người

 Khu chung cư gồm : 19 tầng bao gồm tầng mái

 Tổng số căn hộ: 102 căn

 Diện tích xây dựng chung cư: ( 61.2×23.6 ) m = 1444.32 m²

 Diện tích xây dựng tầng trệt: 1444.32 m²

 Diện tích xây dựng tầng điển hình: 1444.32 m²

 Tổng diện tích sàn xây dựng chung cư: 2553.44 m²

 Tầng cao khu chung cư: 61.55 m

 Mật độ xây dựng chung cư: 903.4 / 2747 = 32.89 %

 Hệ số sử dụng đất: 5.4

Công trình có: 19 tầng bao gồm tầng mái

Hình 1.4: Mặt bằng lầu 16 – kỹ thuật

Công trình có chiều cao là 61.55 m ( tính từ cao độ 0.000 m )

Diện tích xây dựng của công trình là: 23.6 m × 61.2 m = 1444.32 m²

 Tầng 1: gara, sảnh siêu thị, sảnh phòng ở, phòng máy

 Tầng kỹ thuât: phòng máy

CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất như trên (1444.32 m²) Công trình có mặt bằng hình chữ nhật với tỉ lệ hai cạnh tương đối lớn L/B>2, khối xây đối xứng theo hai phương từ mặt đất đến đỉnh công trình vì vậy khả năng chống đỡ lại các tải trọng ngang như động đất, gió bão tốt, công trình khó bị xoắn hơn

Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với kiến trúc cảnh quan đô thị của thành phố Với những nét ngang và thẳng đứng, tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới cho công, những mảng kiếng dày màu xanh, kết hợp với những màu sơn bên ngoài tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong vừa tạo cảm giác thoải mái khi sử dụng cũng như đảm bảo an toàn cho cư dân chung cư

Giải pháp giao thông trong công trình

 Giao thông theo phương ngang thông giữa các phòng là hành lang giữa

 Giao thông theo phương đứng thông giữa các tầng là cầu thang bộ và thang máy

 Hành lang ở các tầng giao với cầu thang tạo ra nút giao thông thuận tiện và thông thoáng cho người đi lại, đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố như cháy, nổ…

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC

 Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối

 Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm phương án móng sâu

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện T.p Hà Nội và máy phát điện có công suất 150 kVA (kèm theo 1 máy biến áp tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây ra tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời với lúc thi công)

Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A ÷ 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ) Dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ kiểm soát và cắt điện khi có sự cố

Dễ thi công: Mỗi khu vực thuê được cung cấp 1 bảng phân phối điện Đèn thoát hiểm và chiếu sáng

Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tp Hà Nội chứa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân phối xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa.Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các hộp gen nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính d 0 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ ống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống thoát nước chung có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho các khu vệ sinh và ống gain được dẫn lên mái

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí ở các hành lang, cầu thang…theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của Thành phố Hồ Chí Minh 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 chống sét Được 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)

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và xử lý kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

1.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu

Yếu tố hình khối nhà:

 Ưu tiên đơn giản, đều đặn, đối xứng, liên tục Trừ một số trường hợp có yêu cầu kiến trúc đặc biệt

 Tải trọng đứng: trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số tầng cao của tòa nhà

 Tải trọng ngang: tải gió (gió tĩnh, gió động), tải động đất là yếu tố rất quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, nó quyết định nội lực và chuyển vị của công trình

Hạn chế chuyển vị ngang:

 Nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng giá trị nội lực, do độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư hỏng các bộ phận phi kết cấu (tường, vách ngăn…), làm tăng dao động ngôi nhà, làm cho con người có cảm giác khó chịu và hoảng sợ, có thể làm mất ổn định tổng thể nhà Chuyển vị ngang nhà không được vượt quá giới hạn cho phép

Theo mục 2.6.3 TCXD 198 : 1997 có quy định: chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thỏa điều kiện:

Nhà cao tầng phải có khả năng kháng chấn cao (chống động đất): Tải trọng động đất là một trong những yếu tố chính thiết kế kết cấu

Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang phải chọn và bố trí hợp lý (khung, vách, lõi cứng…) có khả năng hấp thụ và tiêu tán năng lượng khi động đất

Giải pháp kết cấu phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

 Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

 Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

 Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

 Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống

 Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện T.p Hà Nội và máy phát điện có công suất 150 kVA (kèm theo 1 máy biến áp tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây ra tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời với lúc thi công)

Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A ÷ 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ) Dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ kiểm soát và cắt điện khi có sự cố

Dễ thi công: Mỗi khu vực thuê được cung cấp 1 bảng phân phối điện Đèn thoát hiểm và chiếu sáng

Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tp Hà Nội chứa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân phối xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa.Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các hộp gen nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính d 0 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ ống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống thoát nước chung có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho các khu vệ sinh và ống gain được dẫn lên mái

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí ở các hành lang, cầu thang…theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của Thành phố Hồ Chí Minh 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 chống sét Được 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)

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và xử lý kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

1.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu

Yếu tố hình khối nhà:

 Ưu tiên đơn giản, đều đặn, đối xứng, liên tục Trừ một số trường hợp có yêu cầu kiến trúc đặc biệt

 Tải trọng đứng: trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số tầng cao của tòa nhà

 Tải trọng ngang: tải gió (gió tĩnh, gió động), tải động đất là yếu tố rất quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, nó quyết định nội lực và chuyển vị của công trình

Hạn chế chuyển vị ngang:

 Nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng giá trị nội lực, do độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư hỏng các bộ phận phi kết cấu (tường, vách ngăn…), làm tăng dao động ngôi nhà, làm cho con người có cảm giác khó chịu và hoảng sợ, có thể làm mất ổn định tổng thể nhà Chuyển vị ngang nhà không được vượt quá giới hạn cho phép

Theo mục 2.6.3 TCXD 198 : 1997 có quy định: chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thỏa điều kiện:

Nhà cao tầng phải có khả năng kháng chấn cao (chống động đất): Tải trọng động đất là một trong những yếu tố chính thiết kế kết cấu

Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang phải chọn và bố trí hợp lý (khung, vách, lõi cứng…) có khả năng hấp thụ và tiêu tán năng lượng khi động đất

Giải pháp kết cấu phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

 Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

 Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

 Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

 Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống

 Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

 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 đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

1.5.2.1 Hệ kết cấu tường (vách cứng) chịu lực

Hệ là sự kết hợp giữa các tấm phẳng thẳng đứng, tạo nên một phần hay toàn bộ hệ thống tường ngoài cũng như tường trong của ngôi nhà Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang của công trình và truyền tải trọng trực tiếp xuống móng Tường còn có tác dụng bao che xung quanh nhà Tải trọng ngang được truyền đến các tấm tường chịu tải thông qua các bản sàn (xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng) Do đó các vách cứng làm việc như một công xôn có chiều cao tiết diện lớn Khả năng chịu tải của vách cứng phụ thuộc phần lớn vào hình dạng tiết diện ngang của chúng (tùy theo cấu tạo có thể có dạng chữ nhật, chữ

I, chữ L, chữ T).Sử dụng hiệu quả với nhà cần phân chia không gian bên trong, có thể cao đến 20 tầng

Trong hệ khung - giằng thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ lõi và hệ cột đảm bảo sự làm việc đồng thời của lõi và cột Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng vào hệ khung và lõi

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn Ưu điểm:

 Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền, độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng từng bộ phận kết cấu Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn

Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất

Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

 Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động

 Không bị mất ổn định về hình dáng và vị trí

 Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi

 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường

Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai

Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

 Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

 Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Nội lực được xác định bằng phương pháp tính tay thủ công với các công việc sau:

 Tách rời các cấu kiện trong công trình phù hợp với tính tuyến tính và tính định xứ

 Chọn sơ đồ tính phù hợp trọng chỉ quy đổi gần đúng Và các công thức giải chỉ đúng với điều kiện khi vật liệu còn làm việc trong miền đàn hồi

Do đó sinh viên kết hợp giải nội lực theo phương pháp tính tay và phần mềm (giải theo phương pháp phần tử hữu hạn )

Kết quả phần mềm giải ra tin cậy khi đáp ứng được một số tiêu chí biến dạng phù hợp với đường tác dụng của tải trọng, độ lớn biến dạng phù hợp với vị trí đặc lực, nội lực giải ra sẽ khác với tính tay Mô hình bằng phần mềm xét ảnh hưởng cả các cấu kiện với nhau, nếu nội lực giải ra khác nhiều so với tính tay thì sẽ có những đánh giá, lý giải lựa chọn cho hợp lý

Trong phạm vi đồ án này, sinh viên sử dụng các phần mềm sau để phân tích nội lực của mô hình:

 Phần mềm ETABS v9.7.4: phần mềm phần tử hữu hạn phân tích sự làm việc của toàn bộ công trình

 Phần mềm SAFE V12.3.2: phần mềm phần tử hữu hạn chuyên phân tích cấu kiện dạng tấm (bản sàn, móng,…).

VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Bảng tổng hợp vật liệu cho từng cấu kiện

SÀN DẦM CỘT VÁCH MÓNG ĐÀI

AI AI AI AI AI AI AI

AII AIII AIII AIII AIII AIII AIII

THIẾT KẾ CẦU THANG

CHỨC NĂNG CẦU THANG

Cầu thang là phương tiện chính của giao thông đứng của công trình Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ cho công trình, trong đồ án này sinh viên chọn cầu thang hai vế tầng điiển hình để tính toán.

MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình

 Về mặt kế cấu phía đơn vị thiết kế kết cấu cần đảm bảo đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung…

 Chọn sơ bộ chiều dày bản: hb = 150 mm, 3150,1600

Góc nghiêng bản thang b 0 b h 150 arctan arctan 26,56 r 300

Tĩnh tải các lớp cấu tạo a Bản chiếu nghỉ

Chiều dày, khối lượng các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Tổng cộng 1.11 1.248 b Bản thang nghiêng

Chiều dày tương đương các lớp cấu tạo:

+ Đá hoa cương, vữa xi măng: r

  h b δ = td 2cos + Bản BTCT, vữa trát: δ = δ td Tổng tĩnh tải theo phương đứng tác dụng lên bản thang nghiêng

Bậc thang - 0.094 18 1.1 1.692 1.861 Vữa trát xi măng 0.015 0.015 18 1.2 0.270 0.324

Hoạt tải a Bản chiếu nghỉ  

  m tc 2 tt tc 2 p 3 1 3 kN m p p n 3 1.2 3.6 kN m

  m 0 tc 2 tt tc 2 p 3 1 cos 26.56 2.68 kN m p p n 2.68 1.2 3.21 kN m

2.5 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC

Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc và phương án kết cấu sơ bộ, cầu thang bộ nằm giữa 2 vách, phương án dầm chiều nghỉ và chiếu tới được giữ ở giữa 2 vách Đánh giá lựa chọn liên kết

Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ là liên kết bán trung gian giữa liên kết ngàm và khớp; nó phụ thuộc vào độ cứng tương quan giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ, nếu hd/hs 0.04, yêu cầu phải tính toán ảnh

 Wtt : áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn tại cao độ z tác dụng lên công trình

 Wo: giá trị của áp lực gió tiêu chuẩn, lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4 TCVN 2737 – 1995

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

 c : hệ số khí động, đối với mặt đón gió c = +0.8, mặt hút gió c = -0.6

Với hình dạng công trình này, tải trọng gió tĩnh được quy về phân bố đều trên dầm biên Chiều cao đón gió của từng tầng được tính như sau: j j 1 j h h

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió

Tính toán thành phần động của tải trọng gió

Công trình có chiều cao 61.55 m > 40 m nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió Để xác định thành phần động của tải trọng gió ta cần xác định tần số dao động riêng của công trình

4.3.2.1 Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học và các bước tính

 Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn hữu hạn điểm chứa khối lượng tập trung

 Chia công trình thành n phần, mỗi phần có độ cứng và áp lực gió tác dụng gần như nhau

 Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

 Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng khối lượng của bản thân kết cấu, tải trọng các lớp cấu tạo sàn và hoạt tải tham gia vào công trình để tính thành phần động của gió TCVN 2737:1995 và TCXD 229-1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm khối lượng đối với hoạt tải là 0.5 (Mục 3.2.4 TCXD 229-

Hình 4.1: Mô hình tổng thể trong ETABS Tần số và chu kỳ khi phân tích dao động tính gió động

TABLE: Modal Periods and Frequencies

Tại Mode 3 có tần số f = 0.56 < fL = 1.3 và tại mode 4 có tần số f = 1.76 > fL

Do đó ta chỉ sử dụng các mode trước mode 4 để tính toán thành phần động của gió

Giá trị tải trọng gió động sẽ được gán vào dầm biên của công trình

Căn cứ vào bảng chuyển vị của các Diagphragm và phần trăm khối lượng tham gia dao động tại mỗi mode ta đánh giá dạng dao động theo các phương như sau:

Tần số và chu kỳ khi phân tích dao động tính gió động

Kết quả tính toán gió động theo phương X

Kích thước công trình Cao độ Z j

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần theo phương X

Tầng kỹ thuật 3 913.16 61.2 23.6 59.45 0.267 0.609 0.397 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.533 38.49 Tâng 16 3.3 1295.46 61.2 23.6 56.45 0.268 0.609 0.395 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.755 67.37 Tâng 15 3.3 1312.40 61.2 23.6 53.15 0.270 0.609 0.394 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.768 71.81 Tâng 14 3.3 1395.33 61.2 23.6 49.85 0.271 0.609 0.392 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.821 76.72 Tâng 13 3.3 1396.57 61.2 23.6 46.55 0.272 0.609 0.391 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.816 76.22 Tâng 12 3.3 1396.57 61.2 23.6 43.25 0.274 0.609 0.389 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.808 75.56 Tâng 11 3.3 1396.57 61.2 23.6 39.95 0.275 0.609 0.387 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.800 74.79 Tâng 10 3.3 1396.57 61.2 23.6 36.65 0.277 0.609 0.385 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.777 72.61 Tâng 9 3.3 1396.57 61.2 23.6 33.35 0.280 0.609 0.383 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.764 71.39 Tâng 8 3.3 1396.57 61.2 23.6 30.05 0.282 0.609 0.380 0.079 1.725 2.073 0.0001 0.731 68.36

Tâng 3 3.3 1428.6 61.2 23.6 13.6 0.298 0.609 0.359 0.079 1.725 2.073 0.00010 0.528 49.34 Tâng 2 3.3 1428.6 61.2 23.6 10.3 0.303 0.609 0.353 0.079 1.725 2.073 0.00009 0.449 41.931 Tầng lửng 4.25 1446.1 61.2 23.6 7.0 0.312 0.609 0.342 0.079 1.725 2.073 0.00007 0.372 39.781 Tầng 1 2.7 1383 61.2 23.6 2.7 0.318 0.609 0.313 0.079 1.725 2.073 0.00004 0.183 18.031

Kết quả tính toán gió động theo phương Y

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần theo phương Y

Tầng mái 2.1 240.24 61.2 23.6 61.55 0.267 0.609 0.398 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.107 8.27 Tầng kỹ thuật 3 913.16 61.2 23.6 59.45 0.267 0.609 0.397 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.413 77.43 Tâng 16 3.3 1295.46 61.2 23.6 56.45 0.268 0.609 0.395 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.593 137.07 Tâng 15 3.3 1312.40 61.2 23.6 53.15 0.270 0.609 0.394 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.597 144.65 Tâng 14 3.3 1395.33 61.2 23.6 49.85 0.271 0.609 0.392 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.638 154.65 Tâng 13 3.3 1396.57 61.2 23.6 46.55 0.272 0.609 0.391 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.635 153.78 Tâng 12 3.3 1396.57 61.2 23.6 43.25 0.274 0.609 0.389 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.630 152.61 Tâng 11 3.3 1396.57 61.2 23.6 39.95 0.275 0.609 0.387 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.615 148.93 Tâng 10 3.3 1396.57 61.2 23.6 36.65 0.277 0.609 0.385 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.607 147.12 Tâng 9 3.3 1396.57 61.2 23.6 33.35 0.280 0.609 0.383 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.587 142.17

Tâng 5 3.3 1401.20 61.2 23.6 20.15 0.289 0.609 0.367 0.065 1.634 1.681 0.0001 0.497 120.35 Tâng 4 3.3 1417.06 61.2 23.6 16.85 0.293 0.609 0.364 0.065 1.634 1.681 0.0001 0.462 111.96 Tâng 3 3.3 1428.6 61.2 23.6 13.6 0.298 0.609 0.359 0.065 1.634 1.681 0.00010 0.405 98.26 Tâng 2 3.3 1428.6 61.2 23.6 10.3 0.303 0.609 0.353 0.065 1.634 1.681 0.00009 0.345 83.5 Tầng lửng 4.25 1446.1 61.2 23.6 7.0 0.312 0.609 0.342 0.065 1.634 1.681 0.00007 0.286 79.219 Tầng 1 2.7 1383 61.2 23.6 2.7 0.318 0.609 0.313 0.065 1.634 1.681 0.00004 0.141 35.905

4.3.2.2 Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió

Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gíó xác định như sau:

 X: Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị ở đây ta xem là tải trọng tổng hợp của 2 thành phần tĩnh và động

 X t : Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra, ở đây ta xem là tải thành phần tĩnh

 Xi d Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra khi dao động ở dạng thứ i, ở đây ta xem là tải thành phần động

 s: số dạng dao động tính toán

4.3.2.3 Phân tích ảnh hưởng của gió xoắn tác động lên công trình

Ta nhận thấy chiều dài công trình khá lớn 61.2 m trong khi đó bề rộng chỉ 23.6 dẫn đến áp lực gió thay đổi khá lớn do đó áp lực gió phân bố trên toàn chiều dài bị chênh lệch, vì thể để đảm bảo an toàn ta kiểm tra thêm gió xoắn phụ thêm (10% đối với kích thước cạnh dài của công trình theo ASCE 7-05 )

Bảng so sánh nội lực được trình bày trong mục trong Phụ Lục 3.4 trang 27

Nhận xét : qua bảng nội lực trên ta nhận thấy gió xoắn không ảnh hưởng gì nhiều đến nội lực trong hệ kết cấu nên ta vẫn sử dụng tổ hợp gió như ban đầu để tính toán cho công trình

Tính toán thành phần động đất Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386 : 2012 (Thiết kế công trình chịu động đất)

Quy trình tổng quát khi tính toán tải động đất :

 Xác định khối lượng tham gia dao động

 Xác định chu kỳ dao động T1

 Đánh giá tính đều đặn công trình

 Lựa chọn phương pháp tính toán

Theo TCVN 9386 : 2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất

Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương Áp dụng đối với công trình thỏa mãn các điều kiện sau:

 Điều kiện 1: có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau: T1 < 4Tc ; T1 < 2s

 Điều kiện 2: Thỏa mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng (Theo 4.3.3.2.1 TCVN 9386:2012)

Phương pháp phân tích phổ dao động Áp dụng được với tất cả các loại nhà (Theo 4.3.3.3.1 TCVN9386:2012)

Vì giới hạn đồ án là phân tích theo giai đoạn đàn hồi tuyến tính, do đó giá trị tải trọng tỉ lệ với giá trị nội lực gây ra Vì vậy để đơn giản trong tính toán, tổ hợp nội lực được thay bằng tổ hợp tải trọng Kết quả vẫn đảm bảo trong trường hợp phân tích trong giai đoạn đàn hồi

Theo Mục 2.1.4, TCVN 2737: 1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế: khi có tác động của hai hay nhiều tải trọng đồng thời, việc tính toán kết cấu phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay nội lực tương ứng của chúng Các tổ hợp tải trọng được thiết lập từ những phương án tác dụng đồng thời của các tải trọng khác nhau, có kể đến khả năng thay đổi sơ đồ tác dụng của tải trọng Khi tính tổ hợp tải trọng hay nội lực tương ứng phải nhân với hệ số tổ hợp

Các trường hợp tải trọng được định nghĩa trong phần mềm Etabs:

6 Động đất theo phương X (DDX)

7 Động đất theo phương Y(DDY)

Các tổ hợp tải trọng được định nghĩa trong phần mềm Etabs:

TỔ HỢP CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI

COMB6 TSAN + TTUONG + 0.9HT + 0.9GX

COMB7 TSAN + TTUONG + 0.9HT + 0.9GY

COMB8 TSAN + TTUONG6 +0.9HT - 0.9GX

COMB9 TSAN + TTUONG + 0.9HT - 0.9GY

COMB10 TSAN + TTUONG + 0.3HT + DDX

COMB11 TSAN + TTUONG + 0.3HT - DDX

COMB12 TSAN + TTUONG + 0.3HT + DDY

COMB13 TSAN + TTUONG + 0.3HT - DDY

COMBBAO ENVE( COMB1+COMB2+…+COMB13)

4.3.3.2 Xác định khối lượng tham gia dao động

Các hiệu ứng quán tính của tác động động đất thiết kế phải được xác định có xét đến các khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trong tổ hợp tải trọng sau: k.j E.i k.i

 Gk.j : trọng lượng bản thân (tĩnh tải)

 Qk.i : hoạt tải tác dụng dài hạn

 E.i : Xét đến khả năng là tác động thay đổi Q k.i không xuất hiện trên toàn bộ

 Loại A: Khu vực nhà ở, gia đình: 2,i = 0.3 (Bảng 3.4 TCVN 9386:2012)

 Các tầng được sử dụng đồng thời:  = 0.8 (Bảng 4.2 TCVN 9386:2012)

Vậy khối lượng mỗi tầng tham gia dao động được tính như sau:

Mass source = 100% Tĩnh tải + 24% Hoạt tải

4.3.3.3 Xác định chu kỳ dao động

TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

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

Công trình cao 61.55 m > 40 m nên cần tính đến thành phần động của gió ( ngoài ra do công trình có chiều dài khá dài nên kiểm tra gió xoắn phụ thêm (10% đối với kích thước mặt dài, xem mục 7.2.3.2 )

Tải trọng gió bao gồm hai thành phần: gió tĩnh và gió động

Theo phụ lục F của TCVN 9386:2012, công trình nhà cao tầng thuộc cấp II nằm ở quận Ba Đình có gia tốc nền a = 0.0976 > 0.04, yêu cầu phải tính toán ảnh

 Wtt : áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn tại cao độ z tác dụng lên công trình

 Wo: giá trị của áp lực gió tiêu chuẩn, lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4 TCVN 2737 – 1995

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

 c : hệ số khí động, đối với mặt đón gió c = +0.8, mặt hút gió c = -0.6

Với hình dạng công trình này, tải trọng gió tĩnh được quy về phân bố đều trên dầm biên Chiều cao đón gió của từng tầng được tính như sau: j j 1 j h h

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió

Tính toán thành phần động của tải trọng gió

Công trình có chiều cao 61.55 m > 40 m nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió Để xác định thành phần động của tải trọng gió ta cần xác định tần số dao động riêng của công trình

4.3.2.1 Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học và các bước tính

 Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn hữu hạn điểm chứa khối lượng tập trung

 Chia công trình thành n phần, mỗi phần có độ cứng và áp lực gió tác dụng gần như nhau

 Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

 Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng khối lượng của bản thân kết cấu, tải trọng các lớp cấu tạo sàn và hoạt tải tham gia vào công trình để tính thành phần động của gió TCVN 2737:1995 và TCXD 229-1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm khối lượng đối với hoạt tải là 0.5 (Mục 3.2.4 TCXD 229-

Hình 4.1: Mô hình tổng thể trong ETABS Tần số và chu kỳ khi phân tích dao động tính gió động

TABLE: Modal Periods and Frequencies

Tại Mode 3 có tần số f = 0.56 < fL = 1.3 và tại mode 4 có tần số f = 1.76 > fL

Do đó ta chỉ sử dụng các mode trước mode 4 để tính toán thành phần động của gió

Giá trị tải trọng gió động sẽ được gán vào dầm biên của công trình

Căn cứ vào bảng chuyển vị của các Diagphragm và phần trăm khối lượng tham gia dao động tại mỗi mode ta đánh giá dạng dao động theo các phương như sau:

Tần số và chu kỳ khi phân tích dao động tính gió động

Kết quả tính toán gió động theo phương X

Kích thước công trình Cao độ Z j

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần theo phương X

Tầng kỹ thuật 3 913.16 61.2 23.6 59.45 0.267 0.609 0.397 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.533 38.49 Tâng 16 3.3 1295.46 61.2 23.6 56.45 0.268 0.609 0.395 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.755 67.37 Tâng 15 3.3 1312.40 61.2 23.6 53.15 0.270 0.609 0.394 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.768 71.81 Tâng 14 3.3 1395.33 61.2 23.6 49.85 0.271 0.609 0.392 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.821 76.72 Tâng 13 3.3 1396.57 61.2 23.6 46.55 0.272 0.609 0.391 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.816 76.22 Tâng 12 3.3 1396.57 61.2 23.6 43.25 0.274 0.609 0.389 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.808 75.56 Tâng 11 3.3 1396.57 61.2 23.6 39.95 0.275 0.609 0.387 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.800 74.79 Tâng 10 3.3 1396.57 61.2 23.6 36.65 0.277 0.609 0.385 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.777 72.61 Tâng 9 3.3 1396.57 61.2 23.6 33.35 0.280 0.609 0.383 0.079 1.725 2.073 0.0002 0.764 71.39 Tâng 8 3.3 1396.57 61.2 23.6 30.05 0.282 0.609 0.380 0.079 1.725 2.073 0.0001 0.731 68.36

Tâng 3 3.3 1428.6 61.2 23.6 13.6 0.298 0.609 0.359 0.079 1.725 2.073 0.00010 0.528 49.34 Tâng 2 3.3 1428.6 61.2 23.6 10.3 0.303 0.609 0.353 0.079 1.725 2.073 0.00009 0.449 41.931 Tầng lửng 4.25 1446.1 61.2 23.6 7.0 0.312 0.609 0.342 0.079 1.725 2.073 0.00007 0.372 39.781 Tầng 1 2.7 1383 61.2 23.6 2.7 0.318 0.609 0.313 0.079 1.725 2.073 0.00004 0.183 18.031

Kết quả tính toán gió động theo phương Y

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần theo phương Y

Tầng mái 2.1 240.24 61.2 23.6 61.55 0.267 0.609 0.398 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.107 8.27 Tầng kỹ thuật 3 913.16 61.2 23.6 59.45 0.267 0.609 0.397 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.413 77.43 Tâng 16 3.3 1295.46 61.2 23.6 56.45 0.268 0.609 0.395 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.593 137.07 Tâng 15 3.3 1312.40 61.2 23.6 53.15 0.270 0.609 0.394 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.597 144.65 Tâng 14 3.3 1395.33 61.2 23.6 49.85 0.271 0.609 0.392 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.638 154.65 Tâng 13 3.3 1396.57 61.2 23.6 46.55 0.272 0.609 0.391 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.635 153.78 Tâng 12 3.3 1396.57 61.2 23.6 43.25 0.274 0.609 0.389 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.630 152.61 Tâng 11 3.3 1396.57 61.2 23.6 39.95 0.275 0.609 0.387 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.615 148.93 Tâng 10 3.3 1396.57 61.2 23.6 36.65 0.277 0.609 0.385 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.607 147.12 Tâng 9 3.3 1396.57 61.2 23.6 33.35 0.280 0.609 0.383 0.065 1.634 1.681 0.0002 0.587 142.17

Tâng 5 3.3 1401.20 61.2 23.6 20.15 0.289 0.609 0.367 0.065 1.634 1.681 0.0001 0.497 120.35 Tâng 4 3.3 1417.06 61.2 23.6 16.85 0.293 0.609 0.364 0.065 1.634 1.681 0.0001 0.462 111.96 Tâng 3 3.3 1428.6 61.2 23.6 13.6 0.298 0.609 0.359 0.065 1.634 1.681 0.00010 0.405 98.26 Tâng 2 3.3 1428.6 61.2 23.6 10.3 0.303 0.609 0.353 0.065 1.634 1.681 0.00009 0.345 83.5 Tầng lửng 4.25 1446.1 61.2 23.6 7.0 0.312 0.609 0.342 0.065 1.634 1.681 0.00007 0.286 79.219 Tầng 1 2.7 1383 61.2 23.6 2.7 0.318 0.609 0.313 0.065 1.634 1.681 0.00004 0.141 35.905

4.3.2.2 Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió

Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gíó xác định như sau:

 X: Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị ở đây ta xem là tải trọng tổng hợp của 2 thành phần tĩnh và động

 X t : Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra, ở đây ta xem là tải thành phần tĩnh

 Xi d Moment uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra khi dao động ở dạng thứ i, ở đây ta xem là tải thành phần động

 s: số dạng dao động tính toán

4.3.2.3 Phân tích ảnh hưởng của gió xoắn tác động lên công trình

Ta nhận thấy chiều dài công trình khá lớn 61.2 m trong khi đó bề rộng chỉ 23.6 dẫn đến áp lực gió thay đổi khá lớn do đó áp lực gió phân bố trên toàn chiều dài bị chênh lệch, vì thể để đảm bảo an toàn ta kiểm tra thêm gió xoắn phụ thêm (10% đối với kích thước cạnh dài của công trình theo ASCE 7-05 )

Bảng so sánh nội lực được trình bày trong mục trong Phụ Lục 3.4 trang 27

Nhận xét : qua bảng nội lực trên ta nhận thấy gió xoắn không ảnh hưởng gì nhiều đến nội lực trong hệ kết cấu nên ta vẫn sử dụng tổ hợp gió như ban đầu để tính toán cho công trình

Tính toán thành phần động đất Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386 : 2012 (Thiết kế công trình chịu động đất)

Quy trình tổng quát khi tính toán tải động đất :

 Xác định khối lượng tham gia dao động

 Xác định chu kỳ dao động T1

 Đánh giá tính đều đặn công trình

 Lựa chọn phương pháp tính toán

Theo TCVN 9386 : 2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất

Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương Áp dụng đối với công trình thỏa mãn các điều kiện sau:

 Điều kiện 1: có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau: T1 < 4Tc ; T1 < 2s

 Điều kiện 2: Thỏa mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng (Theo 4.3.3.2.1 TCVN 9386:2012)

Phương pháp phân tích phổ dao động Áp dụng được với tất cả các loại nhà (Theo 4.3.3.3.1 TCVN9386:2012)

Vì giới hạn đồ án là phân tích theo giai đoạn đàn hồi tuyến tính, do đó giá trị tải trọng tỉ lệ với giá trị nội lực gây ra Vì vậy để đơn giản trong tính toán, tổ hợp nội lực được thay bằng tổ hợp tải trọng Kết quả vẫn đảm bảo trong trường hợp phân tích trong giai đoạn đàn hồi

Theo Mục 2.1.4, TCVN 2737: 1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế: khi có tác động của hai hay nhiều tải trọng đồng thời, việc tính toán kết cấu phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay nội lực tương ứng của chúng Các tổ hợp tải trọng được thiết lập từ những phương án tác dụng đồng thời của các tải trọng khác nhau, có kể đến khả năng thay đổi sơ đồ tác dụng của tải trọng Khi tính tổ hợp tải trọng hay nội lực tương ứng phải nhân với hệ số tổ hợp

Các trường hợp tải trọng được định nghĩa trong phần mềm Etabs:

6 Động đất theo phương X (DDX)

7 Động đất theo phương Y(DDY)

Các tổ hợp tải trọng được định nghĩa trong phần mềm Etabs:

TỔ HỢP CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI

COMB6 TSAN + TTUONG + 0.9HT + 0.9GX

COMB7 TSAN + TTUONG + 0.9HT + 0.9GY

COMB8 TSAN + TTUONG6 +0.9HT - 0.9GX

COMB9 TSAN + TTUONG + 0.9HT - 0.9GY

COMB10 TSAN + TTUONG + 0.3HT + DDX

COMB11 TSAN + TTUONG + 0.3HT - DDX

COMB12 TSAN + TTUONG + 0.3HT + DDY

COMB13 TSAN + TTUONG + 0.3HT - DDY

COMBBAO ENVE( COMB1+COMB2+…+COMB13)

4.3.3.2 Xác định khối lượng tham gia dao động

Các hiệu ứng quán tính của tác động động đất thiết kế phải được xác định có xét đến các khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trong tổ hợp tải trọng sau: k.j E.i k.i

 Gk.j : trọng lượng bản thân (tĩnh tải)

 Qk.i : hoạt tải tác dụng dài hạn

 E.i : Xét đến khả năng là tác động thay đổi Q k.i không xuất hiện trên toàn bộ

 Loại A: Khu vực nhà ở, gia đình: 2,i = 0.3 (Bảng 3.4 TCVN 9386:2012)

 Các tầng được sử dụng đồng thời:  = 0.8 (Bảng 4.2 TCVN 9386:2012)

Vậy khối lượng mỗi tầng tham gia dao động được tính như sau:

Mass source = 100% Tĩnh tải + 24% Hoạt tải

4.3.3.3 Xác định chu kỳ dao động

Việc xác định chu kỳ dao động khá phức tạp, để tiện cho tính toán chu kỳ dao động ở đây được lấy trược tiếp từ kết quả phân tích mô hình ETABS

Tần số và chu kỳ khi phân tích dao động tính gió động

TABLE: Modal Periods and Frequencies

Case Mode Period Frequency sec cyc/sec

Dưới đây là 1 số tiêu chí đánh giá tham khảo từ ASCE7-05

 Độ lệch giữa khối lượng so với tâm cứng – Độ lệch cho phép là 20%

Kiểm tra độ lệch giữa tâm cứng và tâm khối lượng

Story Diaphragm XCM YCM XCR YCR % diff

Tâng 4 D1 30.56 11.739 30.60 15.765 0.134 25.54 Tâng 3 D1 30.57 11.717 30.60 15.924 0.098 26.42 Tâng 2 D1 30.57 11.735 30.60 16.103 0.101 27.13 Tầng lửng D1 30.57 11.81 30.60 16.254 0.118 27.34 Tầng 1 D1 30.57 12.106 30.61 16.106 0.144 24.84 Nhận xét: độ lệch tâm theo phương Y không được đảm bảo và công trình này thuộc dạng công trình phức tạp về mặt hình học

 Khối lượng tầng đang xét nhỏ hơn 150% khối lượng tầng phía trên

 Khối lượng tầng đang xét nhỏ hơn 150% khối lượng tầng phía dưới

Kiểm tra khối lượng tầng

Tầng kỹ thuật 913.16 Good Good

Các tiêu chí đánh giá

 Độ cứng tầng đang xét lớn hơn 70% độ cứng tầng bên trên

 Độ cứng tầng đang xét lớn hơn 80% độ cứng trung bình 3 tầng phía trên Độ cứng theo phương X

Tầng 5 DDX 4353.8 0.0008 5683825.07 Good Good Tầng 4 DDX 4626.1 0.0007 6398533.89 Good Good Tâng 3 DDX 4899.2 0.0007 7389457.01 Good Good Tầng 2 DDX 5143.7 0.0006 8961202.09 Good Good Tầng lửng DDX 5326.8 0.0004 11997319.8 Good Good

Tầng 1 DDX 5387 0.0002 21898170.7 Good Good Độ cứng theo phương Y

Tâng 16 DDY 2062.8 0.0004 5357896.104 Good - Tâng 15 DDY 2766.9 0.0004 6732043.796 Good Good Tâng 14 DDY 3271.7 0.0004 7626410.256 Good Good Tâng 13 DDY 3607.6 0.0004 8125315.315 Good Good Tâng 12 DDY 3833.1 0.0005 8461655.629 Good Good Tâng 11 DDY 3990.1 0.0005 8731050.328 Good Good Tâng 10 DDY 4114.6 0.0005 8983908.297 Good Good Tâng 9 DDY 4249.8 0.0005 9319627.193 Good Good

Tâng 7 DDY 4697.5 0.0005 10438866.67 Good Good Tâng 6 DDY 5020.1 0.0004 11281011.24 Good Good

Tầng 4 DDY 5764.4 0.0004 13499765.81 Good Good Tâng 3 DDY 6144.6 0.0004 15097199.02 Good Good Tầng 2 DDY 6483.4 0.0004 17381689.01 Good Good Tầng lửng DDY 6737.7 0.0003 20859597.52 Good Good Tầng 1 DDY 6819.1 0.0002 36079947.09 Good Good

Nhận xét : độ cứng thay đổi hợp lý

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG

Hệ trục khung dùng để tính toán

Hình 4.5: Hệ khung trục dùng để tính toán

Tính toán cốt thép dầm

Cốt thép trong dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn Tuy nhiên số lượng nội lực rất nhiều, để thuận tiện sinh viên tiến hành viết 1 chương trình tính toán cốt thép cho dầm với số liệu xuất ra từ ETABS Dữ liệu được xuất ra từ ETABS là biểu đồ bao Moment của tất cả các tổ hợp Việc tính toán được thực hiện tại tại 3 tiết diện nguy hiểm tuân theo biểu đổ bao nội lực

 Áp dụng công thức tính toán:

-  min : tỉ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy  min 0.05%

-  max : tỉ lệ cốt thép tối đa, thường lấy: max R b s

Ví dụ tính toán: Story 16, khung trục 4 B32, b×h = 300×600, M3 = 356.81kN.m

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s min max o

Kết quả của bảng tính dầm excel :

Story Beam M 3 (kN.m) b(cm) h(cm) a(cm) As(cm²) μ%

Sinh viên chỉ giải một cột cụ thể do số lượng dầm lớn nên kết quả tính thép dầm các khung trục tầng điển hình được trình bày ở trang 33 PHỤ LỤC 3.5

4.6.2.2 Tính toán khả năng chịu cắt của dầm

Tính toán thép đai cho cấu kiện dầm:

 Dầm trục D*, B34, Qmax = 238.04 kN, tiết diện 300×600mm

- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

 Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính cốt đai

- Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8 cú Asw = 50.26 mm²

Trong đó b4 = 1.5 (bê tông nặng)

 Đầu dầm: h ≤ 45cm  Sct1 = min(h/2 ; 15cm) h > 45cm  Sct1 = min(h/3 ; 30cm)

 Giữa dầm: h > 20cm  Sct2 = min(3h/4 ; 50cm)

- Vậy bố trớ cốt đai ỉ8a100 ở đầu dầm, ỉ8a200 ở giữa dầm

 Dầm trục 4, B32, tầng 15 Qmax = 279.77 kN, tiết diện 300×600mm

- Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:

 Bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính cốt đai

- Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8 cú Asw = 50.26 mm²

Trong đó b4 = 1.5 (bê tông nặng)

 Đầu dầm: h ≤ 45cm  Sct1 = min(h/2 ; 15cm) h > 45cm  Sct1 = min(h/3 ; 30cm)

 Giữa dầm: h > 20cm  Sct2 = min(3h/4 ; 50cm)

- Vậy bố trớ cốt đai ỉ8a100 ở đầu dầm, ỉ8a200 ở giữa dầm

Tính toán cốt thép cột

Dữ liệu tính toán cốt thép cho cột C14, trục D*

Chiều cao tầng l 3.3 (m) lox loy 0.7 3.3 2.31 

Xét uốn dọc theo phương X: ox x x l 2.31 100

 lấy   x 1 x ax c l 50 10 2.31 1000 e Max ; Max ; 16.67 (mm)

Hệ kết cấu siêu tĩnh, lấy eox Max e ;e 1x ax Max 0.3582;16.67 16.67

M   N e 3992.01 1 16.67 66.5 (kN.m)   Xét uốn dọc theo phương Y: oy y y l 2.31 100

 lấy   x 1 y ay c l 50 10 2.31 1000 e Max ; Max ; 16.67 (mm)

Hệ kết cấu siêu tĩnh, lấy e oy Max e ;e  1y ay Max 32.1;16.67   32.1 (mm)

M M c  c → Tính theo phương Y, khi đó quy đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương với: y x

Giả thiết: gt o gt a gt a 40 (mm); h h a 500 40 460 (mm) z h 2a 420 (mm)

         Độ lệch tâm tĩnh học:

    Độ lệch tâm ngẫu nhiên: a ay ax e e 0.2e 16.67 0.2 16.67 20 (mm)   Độ lệch tâm ban đầu:

     → Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm rất bé

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm:

Do 14  104 nên tính  theo công thức sau:

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

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: e b e st sc b

Kết quả của bản tính dầm trong excel

Sinh viên chỉ giải một cột cụ thể do số lượng cột lớn nên kết quả tính thép cột khung trục tầng điển hình được trình bày ở trang

4.6.4.1 Tính toán đoạn neo cốt thép

Theo yêu cầu Mục 8.5, TCVN 5574 : 2012, đoạn neo cốt thép l an được xác định theo công thức sau: s an an an an b l R d d

an , an và an, lan tối thiểu, tra Bảng 36, TCVN 5574 : 2012 d - Đường kính cốt thép;

Rs -Cường độ tính toán của cốt thép;

Rb - Cường độ tính toán của bê tông Đoạn neo cốt thép:

Chịu kéo trong bêtông chịu kéo: s an an an an b

Chịu nén/kéo trong bê tông chịu nén: s an an an an b

Chọn l an 30d cho bê tông chịu kéo và l an 25d trong bê tông chịu nén

Chọn l an 30d thống nhất cho toàn bộ bản vẽ Đoạn nối chồng cốt thép:

Chọn l an 35d thống nhất cho toàn bộ bản vẽ

Khung trục 3 có các vách P1, P2, P3, P4 và dầm nối S1, S2, S3 Các vách được tính toán trong Phụ lục 2- Mục 2.3 bảng 1,2,3,4

Sinh viên tham khảo ̀ TCVN 9386:2012

A Tính cốt thép dọc chịu lực

Từ mô hình ETABS, xuất nội lực momen gây uốn Mu

  l ; với l : Nhịp thông thủy của dầm

B Tính toán thép gia cường lanh tô (thép chéo)

Biểu thức sau đây cần được thỏa mãn

V Ed là lực cắt thiết kế trong cấu kiện liên kết

A si là tổng diện tích tiết diện của các thanh cốt thép trong từng phương chéo;

 là góc giữa các thanh đặt chéo và trục của dầm

Theo Mục 5.5.3.5 TCVN 9386-2012 :Cốt thép phải được bố trí theo cả hai mặt bên của dầm, thỏa mãn những yêu cầu tối thiểu đã quy định trong EN 1992-1-1:2004 cho dầm cao

Cốt thép dọc không cần neo vào hệ tường kép và chỉ cần kéo dài sâu vào trong các tường một khoảng bằng 150mm

Khoảng cách các thanh thép : Không lớn hơn chiều dày lanh tô ; riêng cốt ngang phải không lớn hơn h/4 ( với h là chiều cao lanh tô)

Chiều cao dầm chéo > 0.2bw, Chiều rộng dầm chéo >0.5bw Chiều dài neo của cốt thép chéo lớn hơn 50% chiều dài neo của cốt thép chịu kéo tính theo tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép không kháng chấn

Cốt thép đai được bố trí quanh cốt thép chéo để hạn chế uốn dọc và có đường kính thỏa mãn yêu cầu sau:

0.4 ,max / bw bL ydL ydw d  d f f

Bước cốt đai bó không được lớn hơn: s = min {b0/3; 125; 6dbL}

Trong đó: bo kích thước nhỏ nhất của lõi bê tông dbl: đường kính cốt thép dọc bé nhất fydL và fydw tương ứng là giá trị thiết kế của giới hạn đàn hồi của cốt thép dọc và cốt thép đai Áp dụng tính toán :

Sinh viên tiến hành lọc cặp nội lực M max và V max của nhóm Spadrel có chiều cao dầm nối bằng nhau, tính cốt thép cho dầm nối đó rồi bố trí giống nhau cho cả nhóm

Phần này sinh viên chỉ tính toán chi tiết cho Spandrel S1, từ Tầng 1 đến tầng

4, các tầng còn lại chỉ xuất kết quả bảng tính,phần trình bày có trong Phụ lục C

Ta có dầm nối S1 : Kích thước: 1300×1000 mm 2 có B o , M max 403kNmvà V ED max 740kN

B Cốt thép dầm chéo Đường kính các thanh thép chéo được xác định từ điều kiện:

Chọn 422 cho mỗi phương đường chéo Đường kính cốt đai yld bw bL,max ywd f 365 d 0.4d 0.4 18 8.1mm f 290

Bước cốt đai: s = min {b0/3; 125; 6dbL}=min(300/3;125;6×18) = 108 mm Vậy chọn

Kết quả tính thép cột khung trục xem trang 132 PHỤ LỤC 3.7

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG

5.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Theo kết quả khảo sát địa chất: từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu 80 m, nền đất tại đây được cấu tạo gồm 5 lớp đất theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

 Lớp đất F: Đất san lấp

 Lớp đất 1: Sét lẫn sạn sỏi, xám trắng – vàng - nâu đỏ, trạng thái cứng – nữa cứng

 Lớp đất 2: Cát pha màu nâu vàng - xám trắng – nâu đỏ, trạng thái dẻo

 Lớp đất 3: Sét màu nâu vàng - xám trắng - nâu đỏ, trạng thái nửa cứng

 Lớp đất 4: Cát pha màu nâu vàng, trạng thái dẻo - chặt

Số liệu địa chất công trình

Dung trọng tự nhiên  (kN/m 3 )

Lực dính C (kN/m 2 ) Độ sệt I L

5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI MÓNG LÕI THANG

5.2.1.1 Sức chịu tải vật liệu:

Vật liệu làm cọc: Xem bảng 4.1

 Chọn cốt thép dọc 1620 trong cọc có hàm lượng 1.00%

 Chiều dài cọc trong nền đất : 28 m ( Lcoc = 29 - 0.8 - 0.2 = 28 m )

 Diện tích tiết diện cọc là Ab 2

Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức:

  : hệ số điều kiện làm việc của bê tông (theo mục 7.1.9 TCVN 10304:2014)

  : khoan và đổ bê tông trong lòng hố khoan dưới dung dịch khoan hoặc dưới nước (theo mục 7.1.9 TCVN 10304:2014)

Hệ số uốn dọc  được tính tóa theo mục 7.1.8 và phụ lục A TCVN 10304:2014

 l 0 là khoảng cách từ đáy đài cao cho tới cao độ san nền Đối với công trình này được thiết kế đài thấp nên l 0 0

   K000 kN/m 4 hệ số tỷ lệ (tra bảng A1 phụ lục A TCVN 10304:2014) b p : bề rộng quy ước của cọc b p   d 1 0.8 1 1.8m  c 3

  : hệ số điều kiện làm việc

5.2.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý (7.2.3 TCVN 10304:2014)

  : hệ số điều kiện làm việc cq 0.9

  : hệ số đổ bê tông dưới nước cf 0.8

  : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất (bảng 5 TCVN 10304:2014) li = chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i fi = cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân

Tính sức chịu mũi của cọc: qp 0.75      4  1 ' d 2 3 1h

  : dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc (có xét đến tác dụng đẩy nổi trong đất bão hòa nước)

  : dung trọng tính toán trung bình (tính theo lớp đât) của đất nằm trên mũi cọc (có xét đến tác dụng đẩy nổi trong đất bão hòa nước) Góc ma sát trong   25 49'(tra bản 6 cho các giá trị     1 , 2 , 3 , 4 , nhân với hệ số chiết giảm 0.9)

Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

5.2.1.3 Tính sức chịu tải theo cường độ đất nền (Phụ lục G, mục G2 TCVN

Trong đó : qb : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

A b : diện tích tiết diện ngang mũi cọc u : chu vi tiết diện ngang cọc f i : cường độ sức kháng trung bình của lớp I trên thân cọc l i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp i

Các hệ số    c , cq , cf lấy như mục 8.2.2

Cường độ kháng cắt của đất nền dưới mũi cọc:

' ' p ,p q q q N  : vì đất dưới mũi cọc là đất rời

Với N ' q 60(đất cát rời), chọn Z / dL  8 ZL6.4m

 c u i , : cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính i

  : hệ số phụ thuộc vào đặt điểm của lớp đất nằm trên lớp dính,loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của đất trong quá trình thi công và phương pháp xác định c u Khi không đầy đủ thông tin này có thể tra  theo biểu đồ hình G.1 (Phụ Lục G TCVN 10304 : 2014) Đối với đất rời: fi  ki ' v,ztgi

 k i là hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, chọn k i 0.5,

  ' v z , là ứng suất pháp hiệu quả theo phương thẳng đứng trung bình trong lớp đất thứ i

  i là góc ma sát giữa đất và cọc, cọc bê tông lấy   i  i

Sức kháng ma sát thân cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

5.2.1.4 Tính sức chịu tải theo Viện khiến trúc Nhật Bản (Phụ lục G, mục G.3.2

Các hệ số    c , cq , cf lấy như mục 8.2.2

Mũi cọc nằm trong đất cát, qp tính theo công thức:

Np : chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới và 4d trên mũi cọc

Sức kháng ma sát: Đối với cọc khoan nhồi, cường độ sức kháng nằm trên lớp đất thứ i tính như sau: s,i s,i f 10N

 3 đối với đất rời c,i p L u,i f   f c đối với đất dính (cọc nhồi f L 1)

N s i : hệ số SPT trong lớp đất rời thứ i

 p : hệ số điều chỉnh, phụ thuộc vào c u i , , tra theo hình G.2a

Sức kháng ma sát thân cọc

5.2.1.5 Sức chịu tải thiết kế:

Tổng hợp sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải theo vật liệu

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý R c,u (kN)

Sức chịu tải theo cường độ đất nền

Sức chịu tải theo Nhật Bản

Theo mục 7.1.12, TCVN 10304:2014, do có ít hơn 6 phương pháp xác định sức chịu tải cực hạn, nên: R c,k R c,u min 4671.7kN c,u min vl c,d g

 ( g =1.4 là hệ số tin cậy của đất )

Số lượng cọc – phương án cọc khoan nhồi

Rcd ( kN ) Số lượng cọc

- Tải trọng đài móng (giá trị tính toán) N tt dai 15.2 16 2.5 25 1.1 16720 kN      

Giá trị nội lực tại đáy móng M42

Vị trí X Y Vị trí X Y Vị trí X Y

5.2.2.1 Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc

- Giá trị tác dụng lên đầu cọc được tính theo công thức: tt tt tt x y max,min 2 max 2 max i i

Tính toán và kiểm tra phản lực đầu cọc móng M42

Tổ hợp (N max , M xtu , M ytu ) (N tu , M xmax , M ytu ) (N tu , M xtu , M ymax )

My tt (kN.m) 58650 18560.5 64518.72 ximax 6.8 6.8 6.8 yimax 7.2 7.2 7.2

Kiểm tra Thỏa Thỏa Thỏa

5.2.2.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc

Chọn trường hợp tính toán: sử dụng giá trị truyền tải xuống móng với giá trị lực dọc N max ứng với giá trị tiêu chuẩn Gần đúng lấy NN tt max / 1.15

Móng TH Load N tc M tc x M tc y

Xác định kích thước khối móng quy ước:

 Góc ma sát trung bình:

 Kích thước đáy đài theo chu vi nhóm cọc biên:

 Kích thước khối móng quy ước: tb qu c tb qu c qu c dai

Hình 5.2: Khối móng quy ước cho móng M42

 Độ lệch tâm do momen: y x

 Áp lực đất nền dưới đáy móng:

 tc qu y max x min qu x y

 tb tc tc qu 2 qu

 Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền dưới đáy móng (theo TCVN 9362:2012)

 m 2 1: hệ số điều kiện công trình

 Góc ma sát trong dưới đáy khối móng quy ước  25 49 ' Tra bảng ta được: A0.84; B4.3; D6.9

 b20.4m: cạnh bé bề rộng móng

 h34m: chiều cao khối móng quy ước

   ' II 9.85kN / m 3 : dung trọng trung bình của đất nền trên đáy móng

   II 9.91kN / m 3 : dung trọng của đất nền dưới đáy móng

1 2 ' tc II II II tc

Ta có: P tb R ;P tc max 1.2R ;P tc min 0: nền dưới mũi cọc làm việc trong giai đoạn đàn hồi Do đó có thể tính móng theo mô hình bán không gian đàn hồi

5.2.2.3 Tính lún cho nhóm cọc Áp lực gây lún ở đáy khối móng quy ước: tc 2 gl Ptb ' Hqu 473.1 9.85 34 138.2kN / m

Chia lớp đất dưới mũi cọc thành nhiều phân lớp có chiều dày hi=0.5m Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện σi bt ≥ 5 σi gl (vị trí ngừng tính lún) với: bt qu 2

  k  : Ứng suất gây lún tại đáy lớp thứ “i” cộng tác dụng: n gl i i 0 i

- S: Độ lún cuối cùng (ổn định của móng);

- n: Số lớp chia theo độ sâu của tầng chịu nén của nền;

- hi: Chiều dày của lớp đất thứ “i”;

- Ei: Module biến dạng của lớp đất thứ “i”;

- Pi: Áp lực thêm trung bình trong lớp đất thứ “i”;

- : Hệ số không thứ nguyên lấy  = 0.8

Kết quả tính lún móng lõi thang M42 – Phương án cọc khoan nhồi

Vậy dừng tính lún tại lớp phân tố thứ 13 có: σi bt = 399.32 (kN/m 2 ) ≥ 5σi gl = 576 = 380.24 (kN/m 2 )

5.2.2.4 Tính toán kết cấu đài móng

Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng

Công thức chung xác định lực chống xuyên: o cx bt m o

Fcx: Là lực chống xuyên thủng;

: Là hệ số, bê tông nặng lấy bằng 1; bê tông hạt nhỏ 0.85; bê tông nhẹ 0.8

Rbt là cường độ chịu cắt của bê tông, dùng bê tông B30  Rbt = 1.2 MPa; um: Là chu vi trung bình của mặt nghiêng xuyên thủng; ho: Là chiều cao làm việc của đài;

C: Là chiều dài hình chiếu mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang;

MÓNG SỬ DỤNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC

Ngày đăng: 09/04/2023, 16:13

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] TCVN 2737 : 1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCVN 2737 : 1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
Năm: 1995
[2] TCXD 229 : 1999. Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995 Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCXD 229 : 1999
Năm: 1999
[3] TCVN 9386 : 2012. Thiết kế công trình chịu động đất Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCVN 9386 : 2012. Thiết kế công trình chịu động đất
Năm: 2012
[6] TCVN 9362 : 2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCVN 9362 : 2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
Năm: 2012
[7] TCVN 10304 : 2014. Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế Sách, tạp chí
Tiêu đề: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
Năm: 2014
[8] TCVN 7888 : 2014. Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCVN 7888 : 2014. Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước
Năm: 2014
[9] TCVN 9394 : 2012. Đóng và ép cọc - Thi công và nghiệm thu Sách, tạp chí
Tiêu đề: Đóng và ép cọc - Thi công và nghiệm thu
Năm: 2012
[10] TCVN 9395 : 2012. Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu Sách, tạp chí
Tiêu đề: TCVN 9395 : 2012
Năm: 2012
[11] Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng, - 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006
Nhà XB: NXB Xây Dựng
Năm: 2009
[12] Nhà cao tầng bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm, NXH ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 250 trang Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nhà cao tầng bê tông cốt thép
Tác giả: Võ Bá Tầm
Nhà XB: NXH ĐHQG TP Hồ Chí Minh
Năm: N/A
[13] “Ảnh hưởng của dao động xoắn trong thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng chịu tải trọng động đất”, Phan Quang Minh (ĐHXD) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ảnh hưởng của dao động xoắn trong thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng chịu tải trọng động đất
Tác giả: Phan Quang Minh
Nhà XB: ĐHXD
[14] “Tính toán độ bền đài cọc bê tông cốt thép toàn khối”, TS Lê Minh Long, KS Nguyễn Trung Kiên, KS Nguyễn Hải Diện, viện KHCN Xây Dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán độ bền đài cọc bê tông cốt thép toàn khối
Tác giả: TS Lê Minh Long, KS Nguyễn Trung Kiên, KS Nguyễn Hải Diện
Nhà XB: viện KHCN Xây Dựng
[15] Phương pháp phổ phản ứng nhiều dạng dao động và tính toán nhà cao tầng chịu động đất theo TCXDVN 376:2006”, TS Nguyễn Đại Minh, Viện KHCNXD Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phương pháp phổ phản ứng nhiều dạng dao động và tính toán nhà cao tầng chịu động đất theo TCXDVN 376:2006
Tác giả: TS Nguyễn Đại Minh
Nhà XB: Viện KHCNXD
Năm: 2006
[16] Nguyễn Lê Ninh, Cơ sở tính toán công trình chịu động đất – NXB Khoa học và kỹthuật – Hà Nội 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở tính toán công trình chịu động đất
Tác giả: Nguyễn Lê Ninh
Nhà XB: NXB Khoa học và kỹ thuật
Năm: 2011
[18] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1 - NXB Xây Dựng -Hà Nội 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1
Tác giả: Nguyễn Đình Cống
Nhà XB: Xây Dựng
Năm: 2009
[19] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2 - NXB Xây Dựng -Hà Nội 2009 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2
Tác giả: Nguyễn Đình Cống
Nhà XB: NXB Xây Dựng
Năm: 2009
[20] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán tiết diện cột BTCT
Tác giả: Nguyễn Đình Cống
Nhà XB: NXB Xây Dựng
Năm: 2006
[21] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 Tiếng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nền móng nhà cao tầng
Tác giả: Nguyễn Văn Quảng
Nhà XB: NXB Khoa Học Kỹ Thuật
Năm: 2003
[1] ASCE 7-05 Minimum Design Loads for buildings and other Structure Sách, tạp chí
Tiêu đề: Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures
Tác giả: ASCE
Năm: 2005
[2] Integrated Civil Engineering Design Project, by Ir. K.S. Kwan), Building Structure Design Sách, tạp chí
Tiêu đề: Integrated Civil Engineering Design Project
Tác giả: Ir. K.S. Kwan

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w