(Đồ án hcmute) chung cư ct3 tân phát

Trong đó, 4 thang máy được bố trí ngay giữa và chạy dọc theo chiều cao công trình cùng với 2 cầu thang bộ còn lại được bố trí ở giữa các sảnh chính phù hợp với chức năng sử dụng và thoát

MỤC ĐÍCH, NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Trước tình hình dân số tăng nhanh và nhu cầu mua đất xây dựng nhà ở ngày càng cao, nhiều người dân gặp khó khăn trong việc sở hữu đất Giải pháp xây dựng chung cư cao tầng và quy hoạch khu dân cư là cần thiết để đáp ứng nhu cầu này Việc đầu tư vào các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho những khu vực xuống cấp không chỉ cải thiện cảnh quan đô thị mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân Khu chung cư căn hộ CT3 – TÂN PHÁT ra đời nhằm đáp ứng các mục tiêu trên, với thiết kế hiện đại, đầy đủ tiện nghi và không gian sống lý tưởng cho cư dân.

VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Chung cư Tân Phát tọa lạc trong khu đô thị mới Vinh Tân, với thiết kế hình chữ nhật cao 20 tầng, chiều dài 38.8m và chiều rộng 38.5m Công trình có chiều cao tổng thể 59.6m, được trang bị 04 thang máy và 02 thang bộ, với hành lang bố trí ở giữa Mặt chính của tòa nhà hướng đông ra đường Lê Mao, với nền tầng 1 cao hơn vỉa hè 130cm Chiều cao tầng bán hầm là 2.7m, tầng 1 là 3.3m, và các tầng trên có chiều cao 3.1m Căn hộ được thiết kế hợp lý với 16 căn, cung cấp 06 loại diện tích đa dạng cho khách hàng: 82.3m², 64.5m², 63.1m², 60.8m², 60.0m² và 57.7m².

Các căn hộ được thiết kế hợp lý với quy mô vừa và nhỏ, phù hợp cho nhiều khách hàng và gia đình, đặc biệt là doanh nhân và cán bộ làm việc trong khu vực Với thiết kế hiện đại và sang trọng, dự án hứa hẹn mang đến môi trường sống an toàn và tiện nghi, đáp ứng đầy đủ nhu cầu an cư và đầu tư lâu dài.

QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

MẶT BẰNG PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Khu chung cư CT3 – TÂN PHÁT bao gồm 20 tầng, trong đó có 1 tầng hầm và 20 tầng nổi Kích thước công trình: 38.8m × 38.5m

Gồm 2 lõi thang máy, 2 khu vực thang bộ, sử dụng bể nước ngầm để bơm nước sử dụng cho công trình

Tầng hầm có độ cao -3.000m được thiết kế với hai ram dốc chính, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển lên xuống Với mục đích phục vụ cho cư dân của chung cư cao cấp, phần lớn diện tích tầng hầm được sử dụng để đỗ xe ô tô và xe máy, đáp ứng nhu cầu của khách hàng có thu nhập cao Việc bố trí các hộp gen hợp lý cũng như tạo không gian thoáng mát cho tầng hầm là rất cần thiết.

Bảng 1.1 Bảng cao độ các tầng khu căn hộ

TẦNG CAO ĐỘ TẦNG CAO ĐỘ

Dự án được thiết kế thành một khu tổ hợp căn hộ với 288 căn hộ có diện tích đa dạng từ tầng 1 đến tầng 20 Các căn hộ cao cấp 3 sao được trang bị đầy đủ tiện nghi và hoàn thiện nội thất Mặt bằng tầng thể hiện rõ chức năng của khối nhà, với các căn hộ được bố trí hợp lý xung quanh lối đi chung, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông giữa hai khối nhà và nâng cao hiệu quả sử dụng công trình.

Căn hộ loại 1 (82.3m²) : 01 phòng khách, bếp ăn kết hợp phòng ăn, 02 logia, 03 phòng ngủ, 02 phòng vệ sinh

Căn hộ loại 2 (60m²) : 01 phòng khách, bếp ăn kết hợp phòng ăn, 02 logia, 02 phòng ngủ, 02 phòng vệ sinh

Tầng 20 là sân thượng và tầng tầng 21 là tầng mái được bố trí thêm 4 bồn nước 20m³

GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG VÀ HÌNH KHỐI

Hình 1.1 Phối cảnh công trình

Công trình có dạng khối thẳng đứng, mặt bằng hình chữ nhật, chiều cao công trình là 63.4m, mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

Công trình được xây dựng chủ yếu từ đá Granite, sơn nước, khung kính inox và kính an toàn cách âm, tạo nên một vẻ đẹp hài hòa và tao nhã.

Công trình mang hình khối kiến trúc hiện đại, phù hợp với tiêu chuẩn chung cư cao cấp Sự kết hợp giữa các đường nét ngang và thẳng đứng tạo nên vẻ bề thế, trong khi bề mặt cong mang lại sự uyển chuyển và thẩm mỹ Việc sử dụng vật liệu mới như đá Granite và gạch ốp cao cấp không chỉ tạo nên vẻ sang trọng mà còn phản ánh xu thế xây dựng hiện đại ngày nay.

Sử dụng cửa kính lớn và tường ngoài hoàn thiện bằng sơn nước để tạo nên vẻ hiện đại Mái BTCT được trang bị lớp chống thấm và cách nhiệt, trong khi tường gạch được trát vữa và sơn màu nước, mang lại sự bền bỉ và thẩm mỹ cho công trình.

GIẢI PHÁP HỆ THỐNG GIAO THÔNG

Hệ thống giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang

Hệ thống giao thông đứng của công trình bao gồm 4 thang máy hoạt động liên tục 24/24, 2 cầu thang bộ và lối thoát hiểm Các thang máy được bố trí ở giữa và chạy dọc theo chiều cao của công trình, trong khi 2 cầu thang bộ còn lại được đặt ở giữa các sảnh chính, phù hợp với chức năng sử dụng và lối thoát hiểm cho từng tầng.

Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng công trình

GIẢI PHÁP KẾT CẤU KIẾN TRÚC

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

Mái phẳng bằng bêtông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang được xây dựng bằng bêtông cốt thép toàn khối, đảm bảo độ bền và an toàn Hệ thống bể chứa nước gồm 4 bồn lớn, mỗi bồn có dung tích 20m³, phục vụ cho việc trữ nước và cấp nước luân phiên cho toàn bộ các tầng Tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ có độ dày 220mm, trong khi tường ngăn phòng dày 110mm, tạo sự cách âm và riêng tư cho từng không gian sống.

HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC

Hệ thống cấp nước của công trình bao gồm 4 bồn nước mái, ống dẫn nước PVC và máy bơm Nó tiếp nhận nước từ nguồn cấp của thành phố và dẫn vào bể chứa ở tầng hầm Nước được bơm lên hồ nước mái để tạo áp lực cung cấp cho các thiết bị vệ sinh trong từng căn hộ chung cư.

Hệ thống bơm nước cho công trình được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho sinh hoạt và cứu hỏa Các đường ống được bọc trong hộp gen nước và đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng, dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà.

Hệ thống thoát nước thải của công trình bao gồm các ống dẫn nước thải từ thiết bị thu gom đến bể tự hoại để xử lý và lắng đọng chất thải, trước khi được đưa vào hệ thống cống thoát nước công cộng.

Mặt bằng mái và các lan can được tạo độ dốc để tập trung nước mưa thoát xuống đất bằng hệ thống ống đứng PVC

HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

Công trình tọa lạc tại trung tâm, bị hạn chế bởi các công trình lân cận, gây khó khăn trong việc đón gió tự nhiên Để khắc phục điều này, công trình đã áp dụng hệ thống gió nhân tạo thông qua máy điều hòa nhiệt độ, giúp cải thiện hiệu quả thông gió.

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Giải pháp chiếu sáng cho công trình được tính riêng cho từng khu chức năng dựa vào độ rọi cần thiết và các yêu cầu về màu sắc

Hầu hết các khu vực hiện nay sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và đèn compact tiết kiệm điện, trong khi việc sử dụng đèn dây tóc nung nóng được hạn chế tối đa Đối với khu vực bên ngoài, các loại đèn cao áp halogen hoặc sodium chống thấm được ưa chuộng.

HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY VÀ THOÁT HIỂM

Công trình bê tông cốt thép được thiết kế với tường ngăn bằng gạch rỗng, mang lại hiệu quả cách âm và cách nhiệt Dọc theo hành lang, các hộp chống cháy được lắp đặt với bình khí CO2 và họng cứu hỏa để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Các tầng đều có đủ 2 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

Ngoài ra, còn lắp đặt hệ thống còi báo cháy và các biển báo an toàn cháy nổ dọc các hành lang

HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Hệ thống thu sét Stormaster ESE cung cấp khả năng bảo vệ khu vực chống sét vượt trội so với kim thu sét thông thường Việc bố trí các kim thu sét trên mái kết nối với dây đồng nối đất và trang bị hệ thống chống sét theo đúng tiêu chuẩn cho nhà cao tầng là rất quan trọng.

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 1 TIÊU CHUẨN VIỆT NAM VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

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

TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

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

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

- NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

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

TCXDVN 205 – 1998 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

TCXDVN 195 – 1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi

TCVN 10304 - 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

PHẦN MỀM THIẾT KẾ

ETABS, SAFE, SAP, AutoCAD, Revit Structure, and Excel VBA are essential tools for structural engineering, enabling calculations for static and dynamic wind loads, earthquake analysis, beam reinforcement, wall reinforcement, and slab reinforcement.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP VẬT LIỆU

Vật liệu cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt, có giá thành hợp lý

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng 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 động của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

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

Nhà cao tầng có tải trọng lớn, vì vậy việc sử dụng vật liệu nhẹ như bê tông cốt thép hoặc thép giúp giảm đáng kể tải trọng cho công trình, bao gồm cả tải trọng đứng và tải trọng ngang do lực quán tính Hiện nay, các nhà thiết kế thường ưa chuộng những loại vật liệu này trong các kết cấu nhà cao tầng.

Do đó sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

Bảng 2.1 Cấp độ bền bê tông và loại kết cấu sử dụng

STT Cấp độ bền bê tông Kết cấu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B30:

Cọc ly tâm khoan thả

Bê tông cấp độ bền B25

Cầu thang, bản sàn, dầm, vách, đài móng

3 Vữa xi măng cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

Bảng 2.2 Loại thép sử dụng và đặc tính vật liệu

STT Loại thép Đặc tính vật liệu

2.2 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 15mm (20mm)

Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm: 20mm (25mm)

Trong móng toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm

Chú thích: Giá trị trong ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt (trích TCVN 5574:2012 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

3.1 HỆ KẾT CẤU THEO PHƯƠNG ĐỨNG

Vách cứng bê tông cốt thép là một giải pháp hiệu quả cho việc chịu tải trọng ngang, rất quan trọng trong các công trình nhà cao tầng Nó không chỉ giúp gia tăng độ ổn định cho kết cấu mà còn đóng vai trò giằng cho toàn bộ công trình Đặc biệt, loại kết cấu này rất phù hợp cho các chung cư cao cấp và các tòa tháp thương mại – dịch vụ, mang lại hiệu quả cao trong xây dựng.

Dựa trên quy mô công trình và hồ sơ kiến trúc, sinh viên áp dụng hệ chịu lực khung - vách, trong đó khung đảm nhận toàn bộ tải trọng đứng và vách chịu tải trọng ngang, đồng thời gia tăng độ cứng cho công trình, làm cho nó trở thành hệ kết cấu chịu lực chính.

3.2 HỆ KẾT CẤU THEO PHƯƠNG NGANG

Hệ sàn dầm trực giao bao gồm các dầm vuông góc với nhau theo hai phương, tạo thành các ô bản kê bốn cạnh với nhịp nhỏ, trong đó khoảng cách giữa các dầm không vượt quá 5 – 6m Ưu điểm của hệ thống này là giảm thiểu số lượng cột và vách bên trong, từ đó tiết kiệm không gian sử dụng và mang lại kiến trúc đẹp mắt Hệ sàn dầm trực giao rất phù hợp cho các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn, như hội trường và câu lạc bộ.

Nhược điểm của phương pháp này là không tiết kiệm và thi công phức tạp Khi mặt bằng sàn quá rộng, cần phải bố trí thêm các dầm chính, dẫn đến việc không thể tránh khỏi những hạn chế về chiều cao dầm chính lớn nhằm giảm độ võng và phù hợp với tính chất truyền tải trọng.

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 1 TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

TẢI TRỌNG BẢN THÂN CÁC LỚP CẤU TẠO (TĨNH TẢI)

Bảng 3.1 Giá trị tĩnh tải sàn khu căn hộ, hành lang

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày (m)

Tải trọng tính toán (kN/m²)

Bảng 3.2 Giá trị tĩnh tải sàn vệ sinh

Bảng 3.3 Giá trị tĩnh tải sàn lô gia

Bảng 3.4 Giá trị tĩnh tải sàn mái

TẢI TRỌNG THEO CÔNG NĂNG SỬ DỤNG (HOẠT TẢI)

Bảng 3.5 Giá trị hoạt tải sàn theo công năng sử dụng

STT Loại phòng Hệ số vượt tải Tải trọng tiêu chuẩn

TẢI TRỌNG TƯỜNG XÂY

Bảng 3.6 Tải trọng tường xây

Tường xây gạch 220 – Chiều cao tầng h3.1m

Tải trọng tính toán (Kn/m²)

Tải tường phân bố trên 1m dài 15.68

Tải tường tính đến hệ số cửa 0.75 11.76

Tường xây gạch 110 – Chiều cao tầng h3.1m

Tường lan can mái 150 – Chiều cao h1.2m

TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tải trọng ngang tác dụng lên công trình gồm tải trọng gió và tải trọng động đất

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj tại điểm j ứng với cao độ Z so với mốc j chuẩn j 0 z j

 : Hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

W 0 : là hệ số vùng cấp áp lực gió

Bảng 3.7 Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

Vùng áp lực gió I II III IV V

W (daN / m )0 65 95 125 155 185 k : Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao zj t i

  Với các giá trị được lấy theo bảng sau

Bảng 3.8 Độ cao gradiant và hệ số m t

Z i : Chiều cao đón gió của tầng thứ j

Hệ số khí động C được xác định là 0.8 cho gió đẩy và 0.6 cho gió hút Ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, do đó giá trị cấp áp lực gió W0 sẽ giảm: 10 daN/m² cho vùng gió IA, 12 daN/m² cho vùng IIA và 15 daN/m² cho vùng IIIA.

Công trình cao 63.4 > 40m nên phải tính toán cả 2 thành phần tĩnh và động của tải trọng gió

Ta có giá trị giới hạn của tần số dao động riêng ứng với gió vùng II và độ giảm loga của

 0.3 ứng với công trình bê tông cốt thép: f L = 1.3

Nếu f1 > fL thì thành phần động của tải trọng gió chỉ kể đến tác dụng của xung vận tốc gió Nếu f1 < fL thì phải kể thêm lực quán tính

Theo phân tích động học ta có: f1x 0.553 f 1y 0.364 < f L  1.3

Nên thành phần động của tải trọng gió gồm xung của vận tốc gió và lực quán tính

Giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

M J : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

 I : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i

Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong đó tải trọng gió trong mỗi phần được coi là không đổi Biên độ dao động tỉ đối của phần công trình thứ j tương ứng với dạng dao động riêng thứ i.

Hệ số động lực  I cho dạng dao động thứ i được xác định từ Đồ thị trong TCVN 2737 – 1995, phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm lôga của dao động.

Do công trình bằng BTCT nên có  0.3

Thông số  i xác định theo công thức:

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

W (daN / m ) : Giá trị áp lực gió lấy đối với vùng xét ảnh hưởng của bão là yếu 0

Tần số dao động riêng thứ i được xác định là W0 = 95 12 - 83 daN/m Đường cong 1 áp dụng cho các công trình bê tông cốt thép và gạch đá, bao gồm cả các công trình khung thép có kết cấu bao che với hệ số giảm xóc $\delta = 0.3$ Đường cong 2 được sử dụng cho các công trình tháp trụ thép, ống khói và các thiết bị dạng cột có bệ bằng bê tông cốt thép với hệ số giảm xóc $\delta = 0.15$.

Hình 3.1 Đồ thì xác định hệ số động lực  I

Hệ số  I được xác định bằng công thức: r k Fj k 1

Trong công thức, WFj đại diện cho giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, phản ánh các dạng dao động khác nhau và chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió, được xác định theo công thức.

Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao $ z_j $ cho phần tử thứ $ j $ của công trình được quy định trong TCVN 2737-1995 Đối với thời gian lấy trung bình vận tốc gió là 3 giây, hệ số áp lực động được xác định theo công thức cụ thể.

Si : Diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình

: Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào tham số   , và dạng dao động

Sau khi xác định đầy đủ các thông số M, j, ψ, ζ, i, y, chúng ta có thể tính toán giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của gió tác động lên phần tử j tương ứng với dạng dao động thứ I, ký hiệu là W P(JI).

Bảng 3.9 Kết quả tính toán thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió theo phương X

Kích thước nhà Cao trình

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian v

Các thành phần động theo phương X

Bảng 3.10 Kết quả tính toán thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió theo phương Y

Kích thước nhà Cao trình

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian v

Các thành phần động theo phương Y

Theo TCVN 9386-2012, thiết kế công trình chịu động đất bao gồm hai nhóm phương pháp phân tích chính: phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ phản ứng.

2.2.1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TĨNH LỰC NGANG TƯƠNG ĐƯƠNG Điều kiện áp dụng:

1 Phương pháp này có thể áp dụng nếu nhà và công trình đáp ứng được cả hai điều kiện sau đây: c 1

Trong đó T c cho như phần trên

2 Thỏa mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng

P Theo mỗi phương nằm ngang được phân tích, lực cắt đáy động đất F b phải được xác định theo biểu thức sau: b d 1

Sd (T1) là tung độ của phổ thiết kế (xem 3.2.2.5) tại chu kỳ T1

T1 là chu kỳ dao động cơ bản của nhà, được xác định bởi chuyển động ngang theo phương đang xét Tham số m đại diện cho tổng khối lượng của nhà ở trên móng hoặc trên đỉnh của phần cứng phía dưới, được tính toán theo quy định tại 3.2.4(2).

 là hệ số hiệu chỉnh, lấy như sau

 = 0,85 nếu T1 ≤ 2 Tc với nhà có trên 2 tầng hoặc  = 1,0 với các trường hợp khác

PHÂN BỐ LỰC ĐỘNG ĐẤT NẰM NGANG

Các dạng dao động cơ bản theo các phương nằm ngang của nhà có thể được xác định thông qua các phương pháp động lực học công trình Ngoài ra, có thể sử dụng các chuyển vị ngang tăng tuyến tính dọc theo chiều cao của nhà để có được các kết quả gần đúng.

(2) P Tác động động đất phải được xác định bằng cách đặt các lực ngang F i vào tất cả các tầng ở hai mô hình phẳng i i i b j j

F i là lực ngang tác dụng tại tầng thứ i

Lực cắt đáy do động đất được ký hiệu là \$F_b\$, trong đó \$s_i\$ và \$s_j\$ đại diện cho chuyển vị của các khối lượng \$m_i\$ và \$m_j\$ trong dạng dao động cơ bản Các khối lượng này tương ứng với các tầng khác nhau trong cấu trúc.

(3) Khi dạng dao động cơ bản được lấy gần đúng bằng các chuyển vị nằm ngang tăng tuyến tính dọc theo chiều cao thì lực ngang F i tính bằng: i i i b j j

Trong đó: z i; z j là độ cao của các khối lượng m i, m j so với điểm đặt tác động động đất (mặt móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới)

(4) P Lực nằm ngang F i xác định theo điều này phải được phân bố cho hệ kết cấu chịu tải ngang với giả thiết sàn cứng trong mặt phẳng của chúng

2.2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ PHẢN ỨNG Điều kiện áp dụng: Phương pháp phân tích phổ phản ứng phương pháp này có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà Đối với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế Sd (T) được xác định bằng các biểu thức sau:

Trong đó: gia tốc nền thiết kế a g trên nền loại A sẽ bằng a gR nhân với hệ số tầm quan trọng l

(tức là a g = l a gR) Giá trị a gR lấy theo Bản đồ phân vùng gia tốc nền lãnh thổ Việt Nam, tỷ lệ 1 :1

Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính trong Phụ lục H, Phần 1 cung cấp giá trị gia tốc nền a gR, được coi là đại diện cho toàn bộ khu vực địa danh Phiên bản thu nhỏ của bảng này có thể tham khảo trong Phụ lục G, Phần 1.

Bảng 3.11 Bảng tra các hệ số theo phương đứng a vg / a g T B (s) T C (s) T D (s)

Bảng 3.12 Bảng tra các hệ số theo phương ngang

Sd(T) là phổ thiết kế

T là chu kỳ dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do ag là gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag = lagR)

TB là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TC là giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TD là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

S là hệ số nền q là hệ số ứng xử

 là hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang,  = 0,2

Sử dụng phương pháp “PHÂN TÍCH PHỔ PHẢN ỨNG” Địa điểm xây dựng: TPHCM, QUẬN TÂN BÌNH

Hệ số đỉnh gia tốc nền tham chiếu cho khu vực a g được tính bằng công thức \$a g = \gamma a gR = 1 \times 0.0702 \times 9.81 = 0.6887 \, m/s^2\$ Trong đó, \$\gamma = 1\$ được áp dụng cho các công trình có tầm quan trọng bậc II, và giá trị \$a gR = 0.0702\$ được xác định theo phân vùng gia tốc nền của lãnh thổ Việt Nam.

Bảng 3.13 Thông số tính toán phân tích phổ phản ứng Đại lượng Giá trị Đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR 0.6887

Hệ số tầm quan trọng γ1 1.00

Hệ số ứng xử theo phương ngang q 3.90

Hệ số ứng xử theo phương đứng q 1.50

Giới hạn dưới của chu kỳ TB 0.20

Giới hạn trên của chu kỳ TC 0.60

Giá trị xđ điểm bắt đầu của pứ dịch chuyển TD 2.00

Bảng 3.14 Kết quả tính toán phổ phản ứng theo phương ngang

T(s) Sd T(s) Sd T(s) Sd T(s) Sd T(s) Sd

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

3.1 TỔ HỢP TẢI TRỌNG GIÓ

Tổ hợp nội lực, chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió s t d 2

X - là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị

X t - là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra

X d - là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra s - là số dao động tính toán

3.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Tổ hợp tải trọng động đất được xác định theo phương pháp căn bậc hai của tổng bình phương

E : Các giá trị hệ quả tác động lớn nhất do tác động đồng thời của các lực động đất ngang trong cả 2 phương chính gây ra

E Edx và E Edy : Tương ứng là các giá trị hệ quả tác động do các lực động đất tác động theo các phương x-x và y-y gây ra

Bảng 3.15 Các trường hợp tải trọng cơ bản

STT Tên trường hợp tải Ký hiệu Type Self weight

Auto Lateral load Ghi chú

2 Hoạt tải sử dụng HT Live 0

3 Gió tĩnh phương X GTX Wind 0 User defined Geometric center

4 Gió động dạng 1 phương X GDX1 Wind 0 User defined Center mass

7 Gió tĩnh phương Y GTY Wind 0 User defined Geometric center

8 Gió động dạng 1 phương Y GDY1 Wind 0 User defined Center mass

11 Động đất phương X GX Seismic 0

12 Động đất phương Y GY Seismic 0

Bảng 3.16 Các tổ hợp tải trọng

Load combination type Case name Scale factor

1 GDX SRSS GDX1; GDX2; GDX3 1; 1; 1

3 GDY SRSS GDY1; GDY2; GDY3 1; 1; 1

10 COMB6 Add TT; HT; GX 1; 0.9; 0.9

11 COMB7 Add TT; HT; GX 1; 0.9; -0.9

12 COMB8 Add TT; HT; GY 1; 0.9; 0.9

13 COMB9 Add TT; HT; GY 1; 0.9; -0.9

14 COMB10 Add TT; HT; GX; GY 1; 0.9; 0.63; 0.63

15 COMB11 Add TT; HT; GX; GY 1; 0.9; 0.63; -0.63

16 COMB12 Add TT; HT; GX; GY 1; 0.9; -0.63; 0.63

17 COMB13 Add TT; HT; GX; GY 1; 0.9; -0.63; -0.63

20 COMB16 Add TT; HT; QX 1; 0.3; 1

21 COMB17 Add TT; HT; QY 1; 0.3; 1

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 1 TIẾT DIỆN SƠ BỘ CẦU THANG

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

-  i : khối lượng của lớp thứ i

-  i : chiều dày của lớp thứ i

- n i : hệ số tin cậy của lớp thứ i

Bảng 4.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày

3 Bản bê tông cốt thép 0.12 25 1.1 3.3

2.1.2 BẢN THANG (PHẦN BẢNG NGHIÊNG) n

-  i : khối lượng của lớp thứ i

-  tdi : chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng

Hệ số tin cậy của lớp thứ i, ký hiệu là n i, được xác định cho lớp gạch đá Ceramic và lớp vữa lót xi măng có chiều dày  i Chiều dày tương đương được tính toán dựa trên các thông số b b i và td Ceramic.

    Đối với bậc thang xây gạch có kích thước (l , h ) b b , chiều dày tương đương xác định như sau: b td h cos 14 cos 29

Bảng 4.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang (phần bảng nghiêng)

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày

4 Bản bê tông cốt thép 0.12 25 1.1 3.3

Trong đó p , n là hoạt tải tiêu chuẩn, hệ số tin cậy lấy theo TCVN 2737 – 1995 c p

Tổng tải trọng tác dụng là: Đối với chiếu nghỉ: q 1  g 1   p 4.442  3.6  8.042kN / m 2 Đối với bản thang: q 2  g 2   p 6.292  3.6  9.892kN / m 2

SƠ ĐỒ TÍNH BẢN THANG

Cầu thang được thiết kế với hai vế, mỗi vế gồm 10 bậc, chiều cao mỗi bậc là 140mm và chiều rộng là 250mm Chiếu nghỉ có bề rộng 1200mm, trong khi nhịp tính toán là 2750mm.

Do toàn bộ cầu thang được bố trí bao quanh bởi hệ vách cứng → Liên kết giữa bản thang với hệ vách là liên kết ngàm

Liên kết giữa bản thang với dầm đỡ chiếu nghỉ cũng là liên kết ngàm

Mô hình cầu thang 2D được xây dựng bằng phần mềm SAP2000 với kích thước bản thang là b = 1100mm và bề dày là h = 120mm, cho kết quả nội lực như sau:

Hình 4.1 Nội lực bản thang

TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN THANG

Xác định diện tích cốt thép:

Chọn a gt  15mm  h 0   h a gt  120  15  105mm

Tính toán các hệ số: m 2 R b b 0

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: s R b b min max

Ví dụ tính toán: M8.79kNm

Chọn ỉ8a100, As = 503mm² s min max

Tương tự ta có bảng sau:

Bảng 4.3 Kết quả tính toán cốt thép bản thang

Vị trí M (kNm)  m  A (mm ) s 2 Chọn thép

Cốt thộp theo phương vuụng gúc với bản sàn bố trớ thộp cấu tạo ỉ6a200

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỐT THÉP DẦM CHIẾU NGHỈ

Tải trọng tác dụng gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm: d d d s b g b (h h )n 0.3 (0.4 0.12) 1.1 25 2.31kN / m

4 Tải trọng do bản thang truyền vào chính là phản lực tại gối tựa, phản lực gối tựa lấy từ nội lực SAP2000, ta có: q41.25kN / m

Hình 4.2 Phản lực gối tựa

5 Tải trọng do chiếu tới truyền vào có dạng tam giác được chuyển thành dạng phân bố đều:

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: d d cn q  g   q g  2.31 41.25   4.47  48.03kN / m

Dầm chiếu nghỉ là loại dầm đơn giản, được liên kết ngàm ở hai đầu và được bao quanh bởi vách cứng Nội lực được tính toán bằng phần mềm SAP2000.

Hình 4.3 Giá trị momen và lực cắt dầm chiếu nghỉ

5.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM CHIẾU NGHỈ

5.3.1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC

- Bê tông B25: R b  14.5Mpa , R bt  1.05Mpa , E b   3 10 Mpa 7

- Dầm có kích thước b h 300 400(mm)

Chọn a gt  25mm  h 0   h a gt  400  25  375mm

Tính toán các hệ số: m 2 R b b 0

Ví dụ tính toán: M 144.09kNm

Chọn 3ỉ25, As = 1472.7mm² s min max

Tương tự ta có bảng sau:

Bảng 4.4 Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ

Vị trí M (kNm)  m  A (mm ) s 2 Chọn thép

Kiểm tra khả năng chịu cắt của dầm:

→ Dầm chiếu nghỉ không đủ khả năng chịu cắt, cần phải bố trí thêm cốt đai

Lực cắt lớn nhất tại gối: Q max  144.09kN

Chọn cốt đai ỉ6, số nhỏnh cốt đai n  2 , a sw  28.27mm 2 ,R sw  175Mpa

Xác định bước cốt đai theo tính toán:

2 b2 f n bt 0 sw sw tt 2 max

Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai:

Theo TCVN 5574-2012, ta có: ct h 400

Kiểm tra chọn cốt đai

Vậy dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất chính gây ra

Bố trớ ỉ6a150 trong đoạn L/4 đầu dầm

Chọn cốt thép đai ở giữa nhịp dầm L/2 ct

Bố trớ ỉ6a200 trong đoạn L/2 giữa dầm

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT TIẾT DIỆN

THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

- Vật liệu sử dụng và kích thước sơ bộ tiết diện: xem CHƯƠNG 2 – TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

- Tải trọng: xem CHƯƠNG 3- TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Kết quả phân tích sẽ được thực hiện bằng phần mềm SAFE và kết quả tính toán nội lực được thực hiện bằng EXCEL

Bằng cách vẽ các dãy strip có bề rộng L/4 theo phương ngang và phương đứng giữa các bản sàn, ta có kết quả phân tích nội lực như sau:

Hình 5.1 Strip A theo phương ngang

Hình 5.2 Strip B theo phương đứng

Hình 5.3 Giá trị momen theo dãy strip A

Hình 5.4 Giá trị momen theo dãy strip B

Hình 5.5 Kết quả chuyển vị của bản sàn

Theo Bảng 4, mục 4.2.11, TCVN 5574 – 2012, Độ võng cho phép của sàn với trần có sườn và cầu thang, khi nhịp 5m < L < 10m là 2.5cm, do đó

TÍNH TOÁN CỐT THÉP

- Chiều dày bản sàn: h b 130mm

Chọn a gt  15mm  h 0   h a gt  130  15  115mm m 2 R b b 0

Strip Station Location Global X M3 CutWidth

Kiểm tra hàm lượng cốt thép s 0

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ HỆ KHUNG

- Việc tính toán hệ khung – vách không gian là rất phức tạp, do đó đồ án sử dụng phần mềm phân tích và thiết kế ETABS

 Sơ bộ kích thước tiết diện

 Tính toán tải trọng, tính toán tải trọng động

 Mô hình khung, nhập tải trọng

 Tính toán và thể hiện bản vẽ thép

KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH

- Sử dụng tổ hợp sau để kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

Bảng 6.1 Chuyển vị đỉnh công trình

- Theo TCVN 198 : 1997, kết cấu khung vách: fmax = 0.0796 m < [f] = H/750 = 0.085 m (thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh)

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG

5.1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DỌC

Cốt thép trong dầm được tính toán dựa trên cấu kiện chịu uốn, và để thuận tiện, phần mềm Excel được sử dụng để tính toán cốt thép cho dầm với dữ liệu xuất ra từ ETABS Dữ liệu này bao gồm biểu đồ bao Moment của tất cả các tổ hợp, và việc tính toán được thực hiện tại 3 tiết diện nguy hiểm theo biểu đồ bao nội lực.

- Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s

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

 àmin: Hàm lượng cốt thộp tối thiểu, thường lấy: àmin = 0.05% àmax: Hàm lượng cốt thộp tối đa, thường lấy: b max R R s s sc,u

5.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI CHỊU CẮT

Với dầm B60: D300×600 có giá trị lực cắt lớn nhất Qmax = 222.38kN

Kiểm tra khả năng chịu cắt của dầm:

→ Dầm chiếu nghỉ không đủ khả năng chịu cắt, cần phải bố trí thêm cốt đai

Lực cắt lớn nhất tại gối: Q max  222.38kN

Chọn cốt đai ỉ8, số nhỏnh cốt đai n  2 , a sw  50.3mm 2 ,R sw  175Mpa

Xác định bước cốt đai theo tính toán:

2 b2 f n bt 0 sw sw tt 2 max

Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai:

Theo TCVN 5574-2012, ta có: ct h 600

Kiểm tra chọn cốt đai

Vậy dầm không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất chính gây ra

Bố trớ ỉ8a100 trong đoạn L/4 đầu dầm

Chọn cốt thép đai ở giữa nhịp dầm L/2 ct

Bố trớ ỉ8a200 trong đoạn L/2 giữa dầm

CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ VÁCH

1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÙNG BIÊN CHỊU MOMEN

Phương pháp này cho rằng toàn bộ mô men trong vách được chịu bởi vùng biên ở hai bên Lực dọc phân bố trên toàn bộ mặt cắt tiết diện cột, dẫn đến việc cốt thép chịu lực tập trung ở hai bên vùng biên Trong khi đó, vùng giữa vách sẽ được bố trí thép theo cấu tạo, nếu bê tông ở vùng giữa đã đủ khả năng chịu lực nén.

Cốt thép ở hai bên vùng biên của vách được tính toán như cấu kiện chịu kéo hoặc chịu nén đúng tâm với các giả thiết sau:

- Ứng lực kéo chỉ do cốt thép chịu

- Ứng lực nén sẽ do cả phần bê tông và cốt thép chịu

Hình 7.1 Mặt cắt và mặt đứng của vách Các bước tính toán thiết kế cốt thép vách được tiến hành như sau:

Bước 1: Giả thiết chiều dài vùng biên chịu mô men B l B r T p

Diện tích vùng biên trái: A left B l T p

Diện tích vùng biên phải: A right B r T p

Diện tích vùng giữa vách: A B T

Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên và vùng giữa l left p l r

Aleft : diện tích vùng biên trái right

A : diện tích vùng biên phải

Amid : diện tích vùng giữa vách

A : diện tích của toàn vách

Bước 3: Tính diện tích của cốt thép chịu kéo hoặc nén theo công thức:

Diện tích cốt thép cho cấu kiện chịu nén đúng tâm: nen b b st sc b

Nếu   28 thì giá trị  được xác định theo công thức

Diện tích cốt thép cho cấu kiện chịu kéo đúng tâm: st keo s

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Nếu hàm lượng của cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén không thỏa thì sẽ tiến hành tăng bề rộng

Bl hoặc Br có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể Mỗi bước tăng bề rộng là Tp/2, với bề rộng vùng biên tối đa là Lp/2 Nếu Bl hoặc Br đạt đến Lp/2 mà không đáp ứng hàm lượng cốt thép cho phép của cấu kiện chịu kéo hoặc nén, cần phải tăng bề dày Tp của vách Điều kiện hàm lượng cốt thép là st t.

Bước 5: Kiểm tra khả năng chịu nén của phần tường giữa của vách

Nếu tường giữa của vách có khả năng chịu lực tốt, cần tiến hành đặt cốt thép theo cấu tạo Ngược lại, nếu tường giữa không đủ khả năng chịu lực, cần tính toán cốt thép như một cấu kiện chịu nén đúng tâm.

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ VÁCH 1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP VÙNG BIÊN CHỊU

MỘT SỐ YÊU CẦU CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH

- Theo TCVN 198:1997, cốt thép trong vách cần có những yêu cầu sau:

Cần đặt hai lớp lưới thép với đường kính cốt thép không nhỏ hơn 10 mm và không lớn hơn 0.1b Hai lớp lõi thép này phải được liên kết bằng các móc đai hình chữ S với mật độ 4 móc/m².

 Hàm lượng cốt thép thẳng đứng chọn ≥ 0.4% (đối với động đất yếu) và ≥ 0.6% (đối với động đất trung bình và mạnh) nhưng không lớn hơn 3.5%

 Khoảng cách giữa các cốt thép chọn ≤ 200mm (nếu b ≤ 300mm) và ≤ 2b/3 (nếu b > 300mm)

Cốt thép ngang phải chiếm ít nhất 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng không vượt quá 0.25% Đối với các khu vực có động đất yếu, khoảng cách giữa các cốt thép nằm ngang có thể lên đến 250mm.

 Cốt thép nằm ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng ≤0.25% (đối với động đất yếu) và ≤ 0.4% (đối với động đất trung bình và mạnh)

 Nếu vách có lỗ mở lớn, nên chọn giải pháp tăng độ dày thành vách quanh lỗ và cấu tạo thành vách dưới dạng dầm bao

THIẾT KẾ CỐT THÉP XIÊNG LANH TÔ

Lanh tô nằm ở vị trí các lỗ cửa có kích thước s l   1 h 1 300 1100 2350  (mm) đối với tầng cao 4.5m và s l  2 h 2 300 1100 950  (mm) đối với các tầng cao 3.1m

Theo tài liệu “Tính toán và cấu tạo kháng chấn các công trình nhiều tầng” của Phan Văn Cúc và Nguyễn Lê Ninh, cốt thép trong lanh tô được xác định dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu thiết kế cụ thể.

- Diện tích cốt thép phía trên và phía dưới tiết diện A t và A d 0.0015t h

- Trong đó h là chiều cao lanh tô, t là chiều dày lanh tô

Trong phạm vi đồ án, tính toán cốt thép cấu tạo cho tầng điển hình do đó:

Với lanh tô kích thước tầng điển hình 300 × 1100 × 950 (mm) s h / 4 950 237.5mm

Chọn thộp phớa trờn và thộp phớa dưới 4ỉ16 cú A s 8.04cm 2 4.275cm 2

Chọn thộp đai ỉ10a200 dọc suốt chiều dài thộp chộo

Chiều dài đoạn neo thép trong lanh tô neo

CHƯƠNG VIII TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ NỀN MÓNG

Hình 8.1 Hình trụ hố khoan địa chất công trình

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ MÓNG 1 THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG

- Phương án móng: Phương án móng bè cọc

Ưu điểm của phương pháp này là tận dụng sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng, giúp giảm số lượng và chiều dài cọc Điều này không chỉ giảm lún mà còn giảm ứng suất và moment nội lực trong móng, mang lại hiệu quả cao trong xây dựng.

- Sử dụng cọc ly tâm dự ứng lực PHC đường kính 700mm, thành dày 110mm

- Chiều dài cọc dự kiến 36m, chọn chiều cao đài: Hf = 2m

Bảng 8.2 Kích thước cọc Đường kính cọc

Chiều dài 1 cọc (đoạn cọc)

Bảng 8.3 Đặc trưng cơ lý của bê tông cọc

CĐ chịu nén σcu (Mpa)

Môđun đàn hồi của BT sau căng Ecp (Mpa)

Hệ số co ngót của Bêtông εs

Hệ số từ biến của Bêtông ψ

Bảng 8.4 Đặc trưng cơ lý của thép dự ứng lực( đường kính d = 9mm, 20 sợi)

Giới hạn bền kéo đứt σ pu

Giới hạn chảy của thép σ py (Mpa)

Môđun đàn hồi của thép trước khi căng

Hệ số chùng ứng suất của thép r

Bảng 8.5 Thông số tiết diện cọc Đường kính ngoài Do (cm) 70 Độ dày thành cọc T (cm) 11

Bán kính ngoài ro (cm) 35

Bán kính đặt thép rp (cm) 29.5

2.2 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI

2.2.1 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU LÀM CỌC ( Phụ lục

A Tính toán ứng suất hữu hiệu ban đầu

- Ứng suất căng tính toán của thép: pi pt

Thông số Giá trị Ứng suất căng ban đầu của thép chủ σpi = 0.7 × σpu 994Mpa

Tỉ lệ modul đàn hồi của thép và bê tông tại thời điểm truyền ứng suất n' = Ep / Ecp 8.96

Hệ số chùng ứng suất k (const) 0.025

Tổng diện tích mặt cắt ngang của thép chủ Ap 1271.7mm²

Diện tích mặt cắt ngang của cọc A0 203786 mm²

Diện tích mặt cắt ngang của bê tông Ac = A0 - Ap 202513.65 mm²

- Ứng suất nén ban đầu của bê tông: pt p cpt c

B Tính toán tổn thất ứng suất

- Tổn thất ứng suất do từ biến và co ngót: cpt p s 4 p cpt pt

Ec là Modul đàn hồi của bê tông εs là hệ số co ngót khô,   s 1.5 10  4 , ψ là hệ số từ biến, ψ = 2.0

- Tổn thất ứng suất do chùng ứng suất:  r r 1 pt 1 MPa k 0.025 929.27 11.62

C Ứng suất hữu hiệu còn lại sau khi chiết trừ các ứng suất tổn thất

- Ứng suất hữu hiệu trong thép chủ: pe pt ( p  r) 929.27 (102.08 11.62) 815.57MPa

- Ứng suất hữu hiệu trong bê tông: pe p ce c

D Tính toán sức kháng nén dọc trục của cọc

- Sức chịu tải làm việc dài hạn: cu ce a 0

- Sức chịu tải làm việc ngắn hạn:

- Sức chịu tải làm việc thực tế của cọc khi thi công : max a

2.2.2 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI THEO ĐẤT NỀN a p S S u c

Trong đó: NA , ( N L p  p s  q L ) u c  lần lượt là sức chịu tải ở mũi và thân cọc

N = min( N1, N2) với N1, N2 lần lượt là số búa SPT trung bình ở khoảng 1d trên + 1d dưới mũi cọc và 3d trên + 4d dưới mũi cọc

Bảng 8.6 Hệ số khả năng chịu tải ở mũi cọc α Đất tại mũi cọc α Phạm vi áp dụng Đất cát, đất rời 315 5 ≤ N ≤ 60 Đất dính 320 2 ≤ N ≤ 58

Bảng 8.7 Sức chịu tải ở mũi cọc Đường kính (mm) Loại đất α N 1 N 2 N A p αNA p

- Tính toán sức kháng ma sát ở thân cọc: ( N L s s  q L ) u c 

Bảng 8.8 Hệ số khả năng chịu tải ma sát ở thân cọc β, γ

Hệ số Phạm vi áp dụng β 5 2 ≤ Ns ≤ 30 γ 0.5 30 ≤ qu ≤ 200 (kN/mm 2 ) Đối với lớp đất cát: N L s s  (  là chu vi cọc = 2.2m, Ns là số búa SPT trung bình của lớp đất )

Bảng 8.9 Sức kháng thân cọc trong lớp đất cát

4b 17.0 - 37.0 20 19 95 4180 Đối với lớp đất sét: q L u c 

Bảng 8.10 Sức kháng thân cọc trong lớp đất sét

- Sức chịu tải ngắn hạn theo đất nền của cọc: an p s s u c

- Sức chịu tải thiết kế của cọc: a p s s u c p s

Ta có: R tk 4320kNR a 4774.16kN, thỏa điều kiện sức chịu tải theo vật liệu làm cọc

THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH

Dự kiến số lượng cọc cho móng có vách đơn khoảng từ 1 đến 5 cọc, với sức chịu tải thiết kế cần tính đến hệ số tin cậy của đất γk = 1.75 (theo TCVN 10304-2014, mục 7.1.11) Đối với móng lõi thang có lực dọc lớn, số cọc dự kiến sẽ từ 11 đến 20 cọc, với hệ số γk = 1.55 Sức chịu tải thiết kế Rc,d được tính toán dựa trên các yếu tố c,u, c,d và k.

Số cọc R c,u min (kN) γ k R c,d ( kN)

Bảng 8.12 Nội lực vách lõi thang máy

Story Pier P (kN) V2 (kN) V3 (kN) T (kNm) M2 (kNm) M3 (kNm)

Bảng 8.13 Nội lực vách đơn

Story Pier P (kN) V2 (kN) V3 (kN) T (kNm) M2 (kNm) M3 (kNm)

TRET P1(12) -5313.28 -77.25 36.43 -4.82 36.52 -275.77 TRET P2(7) -13468.83 -207.71 0.72 9.70 -793.99 -715.914 TRET P3(7) -8288.44 -107.88 -5.39 1.88 -6.67 -327.54 Chọn số lượng cọc bố trí trong đài: tt tt tk tk

Bảng 8.14 Số lượng cọc bố trí trong đài

THIẾT KẾ MÓNG

4.1.1 ĐỘ CỨNG CỌC ĐƠN Đối với cọc treo đơn không mở rộng mũi: (Mục 7.4.2 TCVN 10304 – 2014)

N là tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc

 là hệ số được xác định theo công thức:

Hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối ' n 1

' giống với ' nhưng đối với trường hợp đất đồng nhất có đặc trưng G1 và γ1 n 1 k G l 2 2.584 36

      Độ cứng tương đối của cọc 2 2

 (với EA là độ cứng thân cọc, tính bằng MN)

G1 là các đặc trưng được lấy trung bình đối với toàn bộ các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc

G2 được lấy trong phạm vi 0.5l từ độ sâu l đến độ sâu 1.5l kể từ đỉnh cọc

G 2 0.4 3.8 1.52MPa  Độ cứng của cọc đơn tt c

4.1.2 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẤT NỀN

Xác định khối móng quy ước

Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua:

Chiều dài đoạn mở rộng:

       Chiều dài, chiều rộng và chiều cao của đáy khối móng quy ước:

Kiểm tra áp lực đáy khối móng quy ước

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước: tt tc N 5313.28

Trọng lượng đất trong khối móng quy ước:

Wqu = Lqu × Bqu × Hqu × γtb = 10.56 × 10.56 × 38 × 10.66 = 45171.93kN Trọng lượng đài và cọc:

WD = (Ncọc × Lcọc × Acọc + Lđài × Bđài × Hđài) × γbt

= 2075.5kN Moment chống uốn của khối móng quy ước:

    Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước: tc tc tc qu D y tc x 2 max qu qu x y

 tc tc tc qu D y tc x 2 min qu qu x y

 tc qu D tc 2 tb qu qu

 Khả năng chịu tải của nền dưới mũi cọc

1 2 ' tc m II m II II 0 tc m m

Lớp đất cọc tỳ vào là lớp cát chặt vừa có: c42.2kN / m²

  (dung trọng đẩy nổi lớp đất tại mũi cọc)

 hi : bề dày lớp đất thứ i, h0 : độ sâu sàn tầng hầm

 tc 2 tc 2 max tc 2 min tc 2 tc 2 tb

Như vậy nền đất dưới khối móng quy ước thỏa điểu kiện về ổn định

4.1.3 KIỂM TRA ĐỘ LÚN KHỐI MÓNG QUY ƯỚC Độ lún của móng khối quy ước được tính như móng đơn với đài là móng khối quy ước Độ lún được tính là độ lún cố kết của đất nên ta chỉ kể tới tải tiêu chuẩn tác dụng dài hạn Áp lực bản thân đất nền của đáy khối móng quy ước:

              Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước: tc qu D tc 2 tb qu qu

Chia lớp đất dưới đáy khối móng thành nhiều lớp dày 1 m Tính ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện $ \sigma_{n,bt} \geq 5\sigma_{n,gl} $ tại vị trí ngừng tính lún, với công thức $ \sigma_{bt} = \sum_{i=1}^{n} \sigma_{bt,i} h_i $.

, koi :tra bảng phụ thuộc vào tỉ số qu qu

B và qu z B Bảng 8.15 Bảng tính toán độ lún của khối móng quy ước vách P1

Tổng s (cm) 1.735 Độ lún của nền được tính theo công thức:

S = 1.735 cm < [Sgh] = 10 cm  Thỏa điều kiện cho phép

4.1.4 TÍNH TOÁN KẾT CẤU ĐÀI MÓNG

4.1.4.1 KIỂM TRA CHỌC THỦNG ĐÀI MÓNG

Kết cấu dạng bản không có cốt thép ngang phải được tính toán để chống nén thủng khi chịu tác dụng của lực phân bố đều trên một diện tích hạn chế.

Lực nén thủng F được xác định với hệ số α = 1 cho bê tông nặng Giá trị um là trung bình chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp nén thủng trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện Khoảng cách c là từ mép trong cọc đến vùng ảnh hưởng gây thủng của cột.

Hình 8.3 Mặt bên tháp thủng móng vách P1

Lực chống thủng theo phương cạnh của tháp thủng:

Lực gây xuyên thủng là phản lực đầu cọc của những cọc không nằm trong tháp thủng

Do đó F xt F cx (thỏa điều kiện thủng hạn chế)

4.1.4.2 KIỂM TRA PHẢN LỰC ĐẦU CỌC, MOMENT TRONG ĐÀI CỌC

Pmax = 1454.97kN < Rc,d = 2468.6kN (đối với đài có số lượng cọc từ 1-5)

→ Thỏa điều kiện về SCT cọc

Hình 8.4 Giá trị phản lực đầu cọc

4.1.4.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐÀI CỌC

Sử dụng phần mềm SAFE để mô hình đài móng, với các cọc được xem như lò xo có độ cứng

K, tính toán tương tự như bản chịu uốn

Hình 8.5 Giá trị moment theo dãy strip

Bảng 8.16 Kết quả tính toán cốt thép đài móng vách P1

= 3174.5 Moment chống uốn của khối móng quy ước:

Chia lớp đất dưới đáy khối móng thành nhiều lớp có chiều dày 1 m Tính ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện $ \sigma_{n,bt} \geq 5\sigma_{n,gl} $ tại vị trí ngừng tính lún, với công thức $ \sigma_{bt} = \sum_{i=1}^{n} \sigma_{bt,i} h_i $.

     ,   gl i k oi   gl z o  koi :tra bảng phụ thuộc vào tỉ số qu qu

Bảng 8.17 Bảng tính toán độ lún của khối móng quy ước vách P2

4.2.4.1 KIỂM TRA CHỌC THỦNG ĐÀI MÓNG (KHÔNG CẦN KIỂM TRA)

Pmax = 2480kN < Rc,d = 2618.2kN (đối với đài có số lượng cọc từ 6-10)

K, tính toán tương tự như bản chịu uốn

= 2075.5kN Moment chống uốn của khối móng quy ước:

Khả năng chịu tải của nền dưới mũi cọc

Chia lớp đất dưới đáy khối móng thành nhiều lớp có chiều dày 1 m Tính ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện $\sigma_{n,bt} \geq 5\sigma_{n,gl}$, với công thức tính là $\sigma_{bt} = \sum_{i=1}^{n} \sigma_{i} h_{i}$.

     ,   gl i k oi   gl z o  koi :tra bảng phụ thuộc vào tỉ số qu qu

Bảng 8.19 Bảng tính toán độ lún của khối móng quy ước móng vách P3

Kết cấu dạng bản không có cốt thép ngang phải được tính toán để chống nén thủng khi chịu tác dụng của lực phân bố đều trên một diện tích hạn chế.

Lực nén thủng F được xác định với hệ số α = 1 cho bê tông nặng Giá trị um là trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp nén thủng, được hình thành khi bị nén trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện Khoảng cách c là từ mép trong cọc đến vùng ảnh hưởng gây thủng của cột.

Hình 8.10 Mặt bên tháp thủng móng vách P3

K, tính toán cốt thép đài như cấu kiện chịu uốn

4.4 THIẾT KẾ MÓNG VÁCH LÕI THANG

      Chiều dài, chiều rộng và chiều cao của đáy khối móng quy ước:

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước: tt tc N 35939

= 9184kN Moment chống uốn của khối móng quy ước:

Chia lớp đất dưới đáy khối móng thành nhiều lớp dày 1 m Tính ứng suất gây lún cho đến khi đạt điều kiện σ n bt ≥ 5σ n gl, với công thức: σ n bt = ∑_{i=1}^{n} σ n bt i hi.

, koi :tra bảng phụ thuộc vào tỉ số qu qu

Bảng 8.21 Bảng tính toán độ lún của khối móng quy ước móng vách lõi thang

S = 7.781cm < [Sgh] = 10 cm  Thỏa điều kiện cho phép

Hình 8.13 Mặt bên tháp thủng vách lõi thang

Bảng 8.22 Kết quả tính toán cốt thép đài móng vách lõi thang

[1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội

[2] TCVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 : 1995

- NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

[3] TCVN 5574 : 2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội

[4] TCVN 198 : 1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng

[5] TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012

[6] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002

[7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014

[8] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng

[9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012

[10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 : 2006” - NXB Xây Dựng

[11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008

[12] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009

[13] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008

[14] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003

[15] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM

Tiêu đề	Chung Cư Ct3 – Tân Phát
Tác giả	Nguyễn Thành Tuấn
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Ngọc Dương
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	5,58 MB