Chung cư green view dĩ an bình dương

Nội dung các phần lý thuyết và tính toán: 2.1: Kiến trúc: Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc 2.2: Kết cấu: Mô hình, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình.. 10 Bảng 2.7 Đánh giá mức

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình Ở các thành phố lớn hiện nay, cơn sốt bất động sản chưa bao giờ giảm do tình hình phân bổ lao động không được đồng đều; người lao động hầu như tìm đến các thành phố lớn với thị trường lao động đa dạng nhằm để tìm kiếm việc làm Theo đó, gây nên áp lực về nhà ở tương đối lớn; đồng thời, với mức thu nhập trung bình, nhiều người lao động không có điều kiện mua nhà ở gắn liền với đất Chính vì vậy, nhà chung cư là một giải pháp thiết yếu, phù hợp với khả năng kinh tế của đại đa số người lao động

Sự phát triển chung cư giúp tiết kiệm diện tích đất, giảm chi phí xây dựng và tạo cơ hội nhà ở cho nhiều người Sự gia tăng dân số tại các đô thị và khu công nghiệp đã dẫn đến nhu cầu cao về chỗ ở, khiến giá thuê nhà tăng và phát sinh nhiều chi phí khác Người dân ngày càng có nhu cầu sử dụng căn hộ để ổn định cuộc sống và tạo điều kiện phát triển cho thế hệ tương lai Do đó, nhiều dự án chung cư đã được triển khai để đáp ứng nhu cầu này.

Sự phát triển kinh tế của Bình Dương cùng với sự gia tăng đầu tư nước ngoài đã tạo ra nhiều cơ hội hứa hẹn cho việc xây dựng các cao ốc văn phòng, khách sạn cao tầng, khu phức hợp và chung cư hiện đại Những dự án này không chỉ đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của người dân mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống trong khu vực.

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 2

Sự xuất hiện của các nhà cao tầng đã đóng góp tích cực vào sự phát triển của ngành xây dựng, nhờ vào việc áp dụng các kỹ thuật hiện đại và công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế Điều này không chỉ giúp cải thiện phương pháp thi công mà còn tạo thêm nhiều cơ hội việc làm cho người lao động.

Khu phức hợp Anh Quân GREEN View được thiết kế và xây dựng với mục tiêu cung cấp một không gian sống hiện đại, tiện nghi và đẹp mắt Đây là tổ hợp nhà cao tầng chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu sinh sống, giải trí và làm việc của cư dân.

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình Bcons Green View Dĩ An

Dự án Anh Quân Green View nằm trên mặt tiền đường Quốc lộ 1K, Phường Đông Hòa, Thành phố Dĩ An, Tỉnh Bình Dương, với vị trí đắc địa gần ranh giới giữa Tp.HCM và Bình Dương, ngay cạnh Big C Dĩ An Đây là cửa ngõ vào trung tâm thành phố mới Dĩ An – Bình Dương, kết nối thuận lợi với Đồng Nai, Bình Dương và Thành phố Hồ Chí Minh qua các tuyến đường huyết mạch như Quốc lộ 1A, Quốc lộ 1K, Quốc lộ 13, Phạm Văn Đồng và Xa lộ Hà Nội.

Hình 1.1 Vị trí công trình được chụp từ Google Maps

Hình 1.2 Chức năng công trình

Khí hậu Bình Dương thuộc khu vực miền Đông Nam bộ, đặc trưng bởi nắng nóng và mưa nhiều với độ ẩm cao Đây là khí hậu nhiệt đới gió mùa ổn định, được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 và kéo dài đến cuối tháng 10.

Vào đầu mùa mưa, Bình Dương thường trải qua những cơn mưa rào lớn, sau đó trời sẽ quang đãng Các tháng 7, 8, 9 là thời điểm mưa dầm kéo dài liên tục từ 1-2 ngày đêm Đặc biệt, khu vực này hầu như không chịu ảnh hưởng trực tiếp từ bão, chỉ bị tác động bởi những cơn bão gần Nhiệt độ trung bình hàng năm tại Bình Dương dao động từ 26°C đến 27°C.

Công trình dân dụng cấp I (số tầng > 20) – (Phụ lục 2 – Ban hành kèm theo Thông tư số 03/2016/TT – BXD ngày 10 tháng 03 năm 2016 của Bộ Xây Dựng)

• Tên dự án: Anh Quân Green View

• Vị trí: Quốc Lộ 1K, Phường Đông Hòa, TP Dĩ An, Tỉnh Bình Dương

• Diện tích đất XD căn hộ: 2.873 m 2

• Quy mô dự án 2 block, 25 tầng căn hộ + 2 tầng hầm, 916 căn, trong đó có 28 shophouse

• DT cây xanh,sân vườn,mặt nước: 2.550 m 2

• DT công viên, cây xanh: 2.292 m 2

• DT sinh hoạt cộng đồng: 808 m 2

Tòa nhà có 2 tầng hầm B1, B2 và một tầng 3, được thiết kế để giải quyết vấn đề đỗ xe cho thành phố với hệ thống đỗ xe hiện đại và công nghệ cao Tầng điển hình bao gồm nhiều căn hộ cao cấp, đi kèm với hệ thống bể bơi trong và ngoài tòa nhà, cùng không gian thiết kế rộng rãi, thoáng mát, tận dụng ánh sáng tự nhiên.

Hình 1.3 Một số mặt bằng các tầng (bản vẽ)

Công trình thay đổi 3 lần theo phương đúng từ tầng 1 - 2, 2-3 và 5 -22 với chiều cao 83.5m Bảng 1.1 Chiều cao tầng của tòa nhà

Kĩ thuật thang mái, mái

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Tòa nhà sử dụng điện từ mạng lưới điện tỉnh Bình Dương và được trang bị máy phát điện dự phòng tại hầm B2 và B1 để đảm bảo sinh hoạt trong trường hợp mất điện.

Tòa nhà được trang bị hệ thống tiếp nhận nước từ thành phố, dẫn vào bể chứa nước ở hầm B1 Bên cạnh đó, còn có hệ thống bể nước mái phục vụ nhu cầu sinh hoạt của cư dân, được đặt trên mỗi tầng.

Block Nước thải được xử lý ở bể nước ngầm hầm B2 của dự án trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước của khu vực

1.2.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Công trình bê tông cốt thép được thiết kế đảm bảo an toàn cháy nổ trong thời gian thoát hiểm, với hệ thống thang thoát hiểm và bình CO2 được bố trí thuận tiện ở mọi tầng.

Hệ thống rác thải được thu gom qua các tầng và vận chuyển về tầng hầm sẽ được vận chuyển ra khỏi tòa nhà

Tòa nhà sử dụng hệ kính tiếp nhận ánh sáng mặt trời Hệ thống đèn huỳnh quang, đèn compact tiết kiệm được bố trí ở các phòng, hành lang, sảnh,…

Bảng 1.2 Hệ thang giao thông theo phương đứng

Tầng Hầm B2 – tầng 1 Tầng 2 - tầng kỹ thuật

Phương ngang tòa nhà: Hệ thống hành lang

TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.1.1 Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng

Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ – CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng

Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ – CP, ngày 03/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam:

• TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

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

• TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

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

• TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất

• TCVN 9362 – 2012: Thiết kế nền nhà và công trình

• TCVN 9153 – 2012: Công trình thủy lợi, phương pháp chỉnh lý kết quả thí nghiệm đất

• TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

• QCVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

• QCVN 06 – 2010/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và công trình

2.1.2 Quan điểm tính toán kết cấu

Sàn có độ cứng tuyệt đối trên mặt phẳng, với liên kết giữa sàn và cột, vách được xem là liên kết cứng ở cùng cao trình Biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn không được tính đến trong các phần tử liên kết.

Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nhau

Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng

Các tải trọng ngang tác dụng lên sàn dưới dạng lực tập trung tại từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền vào cột, vách truyền xuống móng và nền

2.1.2.2 Phương pháp xác định nội lực

Bảng 2.1 Các phương pháp xác định nội lực

Phương pháp Phương pháp giải tích Phương pháp Số - Phần tử hữu hạn Ưu điểm

Mô tả chính xác cách thức hoạt động của hệ thống và các bộ phận kết cấu tương tác với nhau giúp xác định nội lực một cách trực tiếp và đạt độ chính xác cao, gần gũi với thực tế.

Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của tòa nhà, chia các hình dạng phức tạp thành đơn giản

→ thông qua các phần mềm → tìm nội lực gián tiếp và tính thép

Nhược điểm của phần mềm là chỉ giải quyết được các bài toán đơn giản, đồng thời yêu cầu người dùng phải có kiến thức vững về cách sử dụng để có thể đánh giá chính xác nội lực và biến dạng Điều này là do phần mềm không mô tả đúng thực tế.

Trong đồ án, sinh viên sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với sự hỗ trợ của phần mềm để thực hiện tính toán thiết kế Phương pháp này cho phép sinh viên dễ dàng xuất nội lực và chuyển vị từ các mô hình phân tích, điều mà phương pháp giải tích thường tốn nhiều thời gian Tuy nhiên, một số sinh viên kết hợp cả phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn để đạt được kết quả đáng tin cậy hơn.

2.1.2.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn

Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về tính toán độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II).

Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) 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 dạng và vị trí;

Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) 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

2.1.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ

Phần mềm phân tích kết cấu: ETABS 2018 (Hệ khung, cầu thang 3D), SAFE 2016 (Sàn, móng),

Phần mềm triển khi bản vẽ: Autocad 2019

Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN, do đó, vật liệu bê tông cần tuân thủ nghiêm ngặt quy định về cấp phối và kiểm tra cường độ mẫu thử.

Bảng 2.2 Cấp bền bê tông dùng cho thiết kế các cấu kiện

Cấp độ bền chịu nén bê tông tương đương theo TCVN 5574_2018

Cường độ chịu nén, kéo của bê tông (Rb,Rbt)MPa

Cọc khoan nhồi, bê tông móng, vách cứng, dầm, sàn, sàn tầng hầm, sàn mái

Bảng 2.3 Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574- 2018

Stt Loại thép Đặc tính

1 CB240-T    10  R s R sc 210 MPa ,  R s w 170 MPa ,  E s  2 10 MPa 6  

2 CB400-V    10  Rs Rsc 350 MPa ,   Es  2 10 MPa 6  

2.1.5 Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:

• QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;

• Địa điểm xây dựng công trình ở Bình Dương, xa khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như bờ biển, miền sông nước,…

• TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2.4 Lớp bê tông bảo vệ theo QC 06-2010 QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ

AN TOÀN CHÁY CHO NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

2 Kết cấu tiếp xúc với đất, có bê tông lót, dầm 40 mm

Bảng 2.5 Lớp bê tông bảo vệ TCVN 5574-2018

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

2 Kết cấu tiếp xúc với đất, có bê tông lót 40 mm

3 Sàn, dầm, cầu thang,vách lõi 20 mm

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Hình 2.1 Lưu đồ tóm tắt phương án kết cấu công trình

2.2.1 Phương án kết cấu chịu tải đứng

Bảng 2.6 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án sàn với công trình Đặc điểm công trình

Phương án kết cấu Sàn dầm Sàn phẳng Sàn ô cờ

Nhịp sàn không có sự đồng đều x x

Chiều cao tầng điển hình 3.3m x

Phân bố hoạt tải trên sàn khá đồng đều x x x

Phân bố tường trên sàn và độ lớn của tải trọng tác dụng lên sàn: Tải tường các ô sàn gần như bằng nhau x x

Kết quả phân tích cho thấy phương án sàn dầm hoàn toàn phù hợp với công trình của đồ án, với lý thuyết tính toán và kinh nghiệm thi công khá hoàn thiện Phương án này không chỉ đơn giản trong thi công mà còn tăng cường không gian kiến trúc của các tầng điển hình Do đó, sinh viên đã lựa chọn phương án sàn phẳng làm phương án kết cấu chịu tải đứng cho công trình.

Bảng 2.7 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án kết cấu chịu tải ngang Đặc điểm công trình

Hệ khung Hệ vách - lõi

Công trình chung cư các không gian sử dụng vừa phải x

Bền mặt truyền lực có tính liên tục x x x

Sự phân bố lưới cột có độ phức tạp cao x

Khả năng xoắn của công trình lớn x x

Công trình có 25 tầng, cao 85.7m x x

Công trình là nhà cao tầng chịu tải trọng ngang lớn x x

Công trình ở tỉnh Bình Dương có vùng gió và động đất không quá nguy hiểm x x x

Bảng 2.8 Phân tích ưu nhược điểm của từng phương án kết cấu

Phân loại Ưu điểm Nhược điểm

Giúp công trình có không gian lớn, linh hoạt, do công trình là khu phức hợp căn hộ

- Sơ đồ làm việc của kết cấu rõ ràng

Công trình có số tầng cao hơn 15 tầng nên không phù hợp với hệ kết cấu khung do hệ này chịu tải trọng ngang kém

Công trinh lớn có kết cấu phức tạp nên hệ kết cấu này phù hợp do hệ này chịu tải trọng ngang tốt

Tốn vật liệu hơn so với các hệ khác Công trình có chiều cao cao nên thi công khó

Phù hợp vì hệ này chịu tải trọng ngang tốt

Giúp công trình làm việc đồng đều hơn

Hệ thống này không phù hợp cho các công trình siêu cao tầng do chi phí cao và chiếm nhiều không gian, đặc biệt là trong các dự án phức hợp căn hộ Ngoài ra, yêu cầu về trình độ thi công của nhà thầu cũng rất cao.

Sinh viên đã chọn hệ kết cấu vách – lõi làm phương án chịu tải ngang cho công trình, đồng thời có thể bổ sung khung nhỏ ở khối đế để tạo không gian giao thông cho tầng hầm.

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU THANG

3.1.1 Lựa chọn phương án kết cấu

Dựa vào yêu cầu kiến trúc về nhịp thang và góc nghiêng, phương án cầu thang dạng bản không có dầm limon được lựa chọn cho công tác tính toán thiết kế.

Các thông số thiết kế cầu thang như sau :

- 21 bậc thang, được chia làm 2 vế

- Chiều cao mỗi bậc hb 162 mm   , bể rộng mỗi bậc là lb 280 mm  

- Bề rộng chiếu nghỉ, chiếu tới là 1.3 m  

Chiều dày sơ bộ của bản thang được chọn như sau :

Ta chọn chiều dày bản thang hbt 120 mm  

Góc nghiêng của cầu thang : 162 tan 30 cos 0.866

  l       Chọn dầm chiếu tới h  300 mm ,   b  200 mm   D200×300

Bảng 3.1 Tổng hợp thông số kích thước cầu thang

Kích thước Giá trị Đơn vị

Chiều cao bậc thang 162 mm

Bề rộng bậc thang 280 mm

Chiều dày bản thang 120 mm Độ dốc 30 ( 0 )

Dầm chiếu tới bxh 200x300 mm

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 14 a) Kiến trúc b) Kết cấu

Hình 3.1 Mặt bằng vị trí cầu thang

Hình 3.2 Mặt bằng cầu thang điển hình

TẢI TRỌNG

3.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang

Hình 3.3 Chi tiết cấu tạo bản thang – Bản thang nghiêng:

Quy đổi chiều dày các lớp cấu tạo theo phương vuông góc với phương nghiêng của bản thang là quá trình chuyển đổi tải trọng của các lớp thành tải trọng phân bố đều trên toàn bộ chiều dài của bản thang nghiêng.

+ Đối với lớp gạch (đá hoa cương, đá mài ) và lớp vữa xi măng có chiều dày  i chiều dày tương đương được xác định như sau: b b td i b l h l cos

Trong đó: l b : Chiều dài bậc (mm) hb: Chiều cao bậc (mm)

 : Góc nghiêng của bản thang,  30

Ta có: l b 280 mm; h b 162 mm; cos 30   0  0.866

Theo TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động, tiêu chuẩn thiết kế”, hoạt tải tác dụng lên cầu thang được xác định là \$p_c = 3\ (kN/m^2)\$ với hệ số vượt tải \$n_p = 1.2\$ Hoạt tải này được phân bố đều trên bề rộng bậc thang và khi quy về tải phân bố đều trên bản nghiêng, cần nhân thêm với \$\cos\alpha\$.

Bảng 3.2 Tải trọng tác dụng bản thang nghiêng

Chiều dày tương đương (mm) ɣ (kN/m 3 )

Tải tính toán (kN/m 2 ) Tĩnh tải

Trọng lượng bản thân của bản thang phần mềm tự tính

Cộng thêm tải trọng tay vịn : 0.3 kN/m, hệ số vượt tải n p 1.2

Nên ta có tải trọng phân bố trên 1m bể rộng bản thang q(5.96 1.2 0.3) 1 6.32 (kN/m)    3.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Hình 3.4 Chi tiết cấu tạo bản chiếu nghỉ Bảng 3.3 Tải trọng tác dụng bản chiếu nghỉ

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Tải tính toán (kN/m 2 ) Tĩnh tải

3.2.3 Tải trọng tác dụng lên chiếu tới

Bản sàn có chiều dài l = 2900/1300 = 2.3, lớn hơn 1/2, do đó ta xem sàn làm việc theo một phương Sàn chiếu tới có cấu tạo tương tự như sàn chiếu nghỉ, và tải được truyền vào phương cạnh ngắn của sàn.

MÔ HÌNH PHÂN TÍCH 3D

Dầm thang và bản thang hoạt động đồng bộ, vì vậy việc mô hình 3D giúp tăng độ chính xác Chúng tôi đã mô hình hóa 3 tầng để đảm bảo tính toán dầm thang và bản thang được thực hiện đầy đủ và chính xác nhất.

Hình 3.5 Mô hình 3D cầu thang bằng phần mềm Sap2000

NỘI LỰC TÍNH TOÁN

a)Theo cạnh dài b) Theo cạnh ngắn

Hình 3.7 Biểu đồ momen của thang

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 20 a) ở gối gần dầm b) ở nhịp

Hình 3.8 Giá trị moment bản dưới a) ở đoạn gãy khúc b) ở gần vách bản dưới

Hình 3.9 Giá trị moment ở bản dưới

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 21 a) gần vách b) ở đoạn gãy khúc

Hình 3.10 Giá trị moment bản trên a) ở nhịp b) ở gối gần dầm

Hình 3.11 Giá trị moment bản trên

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 22 a) trong MP dầm b) ngoài MP dầm

Hình 3.12 Giá trị moment và lực cắt lớn nhất trong và ngoài MP dầm

Bảng 3.4 Tổng hợp nội lực của bản

Moment (kN.m/m) Bản dưới Bản trên Max

Cầu thang là phương tiện di chuyển chính trong trường hợp khẩn cấp, vì vậy cần thiết kế theo phương án an toàn, sử dụng moment lớn nhất của hai bản để tính toán thiết kế thép.

Bảng 3.5 Tổng hợp nội lực của dầm chiếu tới

Dầm D200x300 Moment (kN.m) Lực cắt (kN)

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN THANG

Công thức tính diện tích cốt thép:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Bảng 3.6 Kết quả tính cốt thép bản thang

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM CHIẾU TỚI

Quy trình tính toán thép được thực hiện tương tự như bản thang

Bảng 3.7 Kết quả tính cốt thép dầm chiếu tới

Chọn thép C.thép chọn tt ch

(kNm) (mm) (mm) (mm) As (cm 2 ) As (cm 2 ) (%) (%)

Lực cắt lớn nhất: Qmax 14.27 kN  

– Chọn a gt 45 (mm) h 0  h a gt 300 45 255 (mm) 

(hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và trạng thái ứng suất)

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 24 min 0.25 0.25 1.15 200 57.5 (N/mm)

57.5 (N/mm) sw bt sw sw q R b q q

167.33 (mm) 57.5 sw sw w sw s na R q

Theo điều kiện cấu tạo 0 127.5

2 sh  lấy s100 (mm) Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính: max

96.2 (N/mm) 100 sw sw sw sw q na R q s

 Kiểm tra với các tiết diện nghiêng khác theo chiều dọc cấu kiện:

Trong đoạn C0.6 ,h h0 0 : chỉ cần kiểm tra giá trị C h 0

0.75 96.2 255 106.37 kN 14.27 kN 255 b bt u sw sw

Trong đoạn C2 ,3h0 h0 chỉ cần kiểm tra giá trị C3h 0

 Vậy khả năng chịu cắt của tiết diện đảm bảo tại tất cả các tiết diện hình chiếu

 Bố trớ cốt đai chọn cấu tạo 6 100a ở ẵ giữa nhịp dầm cũn lại lấy 6 200a

TÍNH ĐỘ VÕNG CỦA CẦU THANG

Theo Bảng 3 TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động, tiêu chuẩn thiết kế”, xác định được hoạt tải tác dụng lên cầu thang :

- Hoạt tải tiêu chuẩn toàn phần: 3 kN/m 2

- Hoạt tải tiêu chuẩn dài hạn: 1 kN/m 2

- Hoạt tải tiêu chuẩn ngắn hạn: 2 kN/m 2

Từ các lớp cấu tạo kể trên, ta được bảng tổng hợp tải trọng như sau:

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tải trọng để tính võng

Tải trọng Toàn phần tính toán (kN/m ) 2

Toàn phần tiêu chuẩn (kN/m ) 2

Thường xuyên và tạm thời dài hạn (kN/m ) 2

Số liệu bảng trên đã tính đến khối lượng bản thân cấu kiện

Theo mục 8.2.3.2.2, TCVN 5574:2018 độ võng giữa nhịp được xác định theo công thức:

  là độ cong của cấu kiến cần lượt ở gối trái và gối phải;

  là độ cong của cấu kiện tại các tiết diện đối xứng nhau i và i’  i i  '  ở phía trái và phía phải của trục đối xứng (giữa nhịp);

  là độ cong của cấu kiện tại giữa nhịp;

- n là số chẵn các đoạn bằng nhau được chia từ nhịp, n6;

Ta chọn n, chia bản vế thang thành 10 đoạn

Hình 3.13 Chia bản thang thành 10 đoạn Sau khi nhập tải chạy phần mềm, ta được bảng kết quả nội lực tại các vị trí như sau:

Bảng 3.9 Tổng hợp giá trị nội lực đi tính võng

Thường xuyên và tạm thời dài hạn

Diện tích cốt thép chịu kéo

3.7.1.1 Xét hình thành vết nứt

Ta có : Bê tông B30, R bt ser , 1.75 Mpa, E b 3.25 10 Mpa 4

Cốt thép chịu kéo 10 200a có E s  2 10 Mpa 5 , A s 393 mm 2

Xét Bản thang có thiết diện b1000 mm, h120 mm có a25 mm h 0 95 mm

Giá trị moment toàn phần tính toán: M tt  0.36 kN.m/m

Moment tiêu chuẩn do tải trọng ngắn hạn (Hoạt tải ngắn hạn): M 1  NH   0.014 kN.m

Moment tiêu chuẩn do tải trọng dài hạn (Tĩnh tải + Hoạt tải dài hạn) M 2  DH   0.15 kN.m

Hệ số quy đổi cốt thép về bê tông: 200000

Diện tích tiết diện ngang quy đổi:

Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn :

Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi của cấu kiện :

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

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

Ta có : Mô men kháng uốn đàn dẻo của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng

- W red là moment kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi theo vùng chịu kéo của tiết diện;

-  1.3 là hệ số (mục 8.2.2.2.4 của TCVN 5574:2018)

Nên cấu kiện không hình thành vết nứt

3.7.1.2 Xét độ võng khi không hình thành vết nứt :

Hệ số từ biến của bê tông lấy theo bảng 11:  b cr , 1.6

Modul đàn hồi của bê tông dưới tác dụng của tải trọng ngắn hạn :

Modul đàn hồi của bê tông dưới tác dụng của tải trọng dài hạn

Tính tương tự hệ số quy đổi cốt thép về bê tông theo tải trọng dài hạn, ngắn hạn :

Tính tương tự môment quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó theo   NH    DH  :

I   I   Độ cứng cấu kiện bê tông cốt thép do tải trọng ngắn hạn:

D E I       Độ cứng cấu kiện bê tông cốt thép do tải trọng dài hạn:

D E I      Độ cong cấu kiện BTCT do tải ngắn hạn:

   Độ cong cấu kiện BTCT do tải dài hạn

   Độ cong khi không có vết nứt trong vùng chịu kéo: sup, 1 2

3.7.2.1 Xét hình thành vết nứt

Ta có : Bê tông B30, R bt ser , 1.75 Mpa, R b ser , 22 Mpa,E b 3.25 10 Mpa 4

Cốt thép chịu kéo 10 180 a có E s  2 10 Mpa 5 , A s 436 mm 2

Bản thang có thiết b1000mm, h120 mm có a25 mm h 0 95 mm

Giá trị moment toàn phần tính toán: M tt 7 kN.m

Momen do toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn M tc 6.09 kN.m

Momen do tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn tiêu chuẩn M DH 4.82 kN.m

Tính toán hình thành vết nứt tương tự tại điểm 2:

M  M   có hình thành vết nứt

3.7.2.2 Xét độ võng khi hình thành vết nứt :

Biến dạng tương đối của bê tông:

- Tác dụng ngắn hạn của tải trọng :  b red 1, 0.0015

- Tác dụng dài hạn của tải trọng :  b red 1, 0.0024

Ta xét trường hợp độ cong ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

Mô đun biến dạng quy đổi của bê tông chịu nén được xác định theo công thức (13) TCVN 5574- 2018:

Theo TCVN 5574-2018 mục 8.2.3.3.5 ta có : E b 1E b red , 1.47 10 Mpa 4  

Hệ số kể đến phân bố không đều của biến dạng cốt thép vùng kéo giữa các khe nứt:

Modul biến dạng quy đổi của cốt thép chịu kéo:

Hệ số quy đổi của cốt thép chịu kéo

Hàm lượng thép chịu kéo:

Chiều cao vùng chịu nén của bê tông, tính theo TCVN 5574-2018 mục 8.2.3.3.6:

Moment quán tính của tiết diện bê tông vùng chịu nén đối với trọng tâm tiết diện quy đổi

Moment quán tính của tiết diện thép vùng chịu kéo:

Tính tương tự môment quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó theo  s 2 :

Tính tương tự độ cứng cấu kiện bê tông cốt thép trong trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

Tính tương tự độ cong cấu kiện BTCT trong trường hợp tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

Tính tương tự độ cong cấu kiện BTCT trong trường hợp tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời

Tính tương tự độ cong cấu kiện BTCT trong trường hợp tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời

     Độ cong của cấu kiện tại điểm 2 :

3.7.3 Tổng hợp giá trị tính toán

Tại các điểm khác ta tính tương tự như 2 trường hợp điểm sup,L và điểm 2

Bảng 3.10 Tổng hợp độ cong tại các điểm Độ cong tại vị trí

Hình thành vết nứt sup,

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 33 Độ cong tại vị trí

Theo mục 8.2.3.2.2, độ võng giữa nhịp được xác định theo công thức:

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

TỒNG QUAN VỀ TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Khi thiết kế nhà cao tầng, hai yếu tố quan trọng của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải trọng.

Hệ số này phản ánh khả năng sai lệch bất lợi của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định dựa trên trạng thái giới hạn được xem xét.

- Khi tính toán cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2; 4.3.3; 4.4.2; 5.8; 6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “ Tải trọng và tác động”

- Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1

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

Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng được phân thành hai loại chính: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Bên cạnh đó, cần xem xét các tải trọng đặc biệt ảnh hưởng đến nhà cao tầng, chẳng hạn như gió động.

4.1.1 Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tãi )

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

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

Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp

Trọng lượng bản thân của công trình được xác định dựa trên cấu trúc kiến trúc, bao gồm tường, cột, dầm, sàn, và các lớp vật liệu như vữa trát, ốp, lát, cũng như các lớp cách âm và cách nhiệt Hệ số vượt tải cho trọng lượng bản thân dao động từ 1.05 đến 1.3, tùy thuộc vào loại vật liệu và phương pháp thi công được áp dụng.

4.1.2 Tải trọng tạm thời ( hoạt tải )

Tải trọng tạm thời là những tải trọng có thể không xuất hiện trong một giai đoạn nhất định của quá trình xây dựng và sử dụng Chúng được phân loại thành hai loại: tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn.

 Tải trọng tạm thời dài dạn :

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

Khối lượng các thiết bị, thang máy, ống dẫn …

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

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

 Tải trọng tạm thời ngắn hạn :

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

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

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

TẢI TRỌNG ĐỨNG

4.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Cấu tạo chung của các lớp sàn:

4.2.1.1 Tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn:

Tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, tính theo công thức: g bt   i i n i

- δi : chiều dày lớp sàn thứ i

- γi : khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i

- ni : hệ số tin cậy tra bảng 1 trang 10 TCVN 2737-1995

Các khu vực với chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến tĩnh tải sàn cũng có giá trị khác nhau Một số kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn hầm, sàn căn hộ, hành lang, sàn vệ sinh, sàn ban công và sàn sân thượng.

Bảng 4.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn hầm B1 và B2 (không kể bản bê tông)

Vật liệu δ γ g tc n g tt mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2 Đá mài 10 20 0.2 1.1 0.22

Vật liệu δ γ g tc n g tt mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2

Lớp chống thấm + tạo dốc 40 20 0.8 1.2 0.96

Bảng 4.2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn nắp hầm – vỉa hè (không kể bản bê tông)

Lớp chống thấm + tạo dốc 80 18 1.44 1.3 1.87

Bảng 4.3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 1 (không kể bản bê tông)

Bảng 4.4 Tĩnh tải tác dụng lên sàn căn hộ, hành lang tầng điển hình (không kể bản bê tông)

Bảng 4.5 Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh (không kể bản bê tông)

Bảng 4.6 Tĩnh tải tác dụng lên sàn sân thượng, mái (không kể bản bê tông)

Vữa lát nền và tạo dốc 45 18 0.81 1.3 1.053

Tường xây của công trình được xây bằng gạch ống, có 2 loại chiều dày là 0.1 m và   0.2 m  

Tải trọng tường xây được xác định bằng công thức : g nb h t t t  kN/m 

Bảng 4.7 Tải tường xây của tầng điển hình

 kN/m 3   kN/m g tc 2  vượt tải Hệ số  kN/m g tt 2 

Bảng 4.8 Tải tường xây tầng 1

Bảng 4.9 Tải tường xây tầng 2

Loại tường Chiều dày (m) Chiều cao (m)

4.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng tra bảng 3 trang

Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737- 1995: Khi p tc < 2 kN/m 2 → n = 1.3; Khi p tc ≥ 2 kN/m 2 → n = 1.2

Bảng 4.10 Bảng giá trị hoạt tải trong công trình

Chức năng p tc( kN/m 2 ) n p tt

Phần dài hạn Toàn phần kN/m 2

Trung tâm thương mại, nhà hàng, siêu thị 1.4 4 1.2 4.8

Cầu thang, sảnh, hành lang 1 3 1.2 3.6

Phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp,WC 0.3 1.5 1.3 1.95

Sàn nốc hầm tầng 1 (Xe chữa cháy) 20 20 1.2 24

TẢI TRỌNG THANG MÁY

Tải trọng thang máy được xác định trong phụ lục Catalogue thang máy Thiên Nam có các thông số kỹ thuật sau :

Bảng 4.11 Bảng thông số kỹ thuật thang máy

Kiểu cửa mở trung tâm P15-CO60

Chiều rộng cửa tầng LL (mm) 1000

Kích thước cabin BB×DD(mm) 1200×2100

Kích thước giếng thang WW×WD (mm×mm) 2200×2500

Chiều sâu đáy giếng thang (mm) 1550

Chiều cao đỉnh giếng thang (mm) 4250

Kích thước phòng máy WW×(WD + 1700) (mm×mm) 2200×4200

Hình 4.1 Mặt bằng kỹ thuật PC15 -CO60

Hình 4.2 Mặt cắt phòng kỹ thuật PC15 -CO60

Hình 4.3 Mặt cắt giếng thang máy PC15 -CO60 4.3.2 Nhập tài vào mô hình etabs

Ta nhập giá trị phản lực vào sàn ở tầng thượng và tầng hầm B1 với tải phân bố đều:

Giá trị phản lực ở tầng kĩ thuật: 1 2 54.5 43

Giá trị phản lực ở tầng hầm B2 : 3 4 75 60

TẢI TRỌNG BỒN INOX

Ta tính gần đúng theo công thức

TẢI TRỌNG NGANG – TẢI GIÓ

Tải trọng gió bao gồm hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động Theo mục 6.11 TCVN 2737:1995, đối với công trình nhiều tầng cao trên 40m, cần xem xét thành phần động của tải trọng gió Với chiều cao H = +83.5 m (tính từ code +0.00), công trình mà sinh viên đang thực hiện cũng cần phải xét đến thành phần động của tải trọng gió.

4.5.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

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

- Thông số về dòng khí: Tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hướng gió

- Thông số vật cản: hình dạng, kích thước, độ nhám bề mặt

- Dao động của công trình

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió Wj tác động lên tầng thứ j được xác định theo công thức: W j W k o c.H j L j

-  : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1

- c: Hệ số khí động lấy tổng cho mặt đón gió và hút gió: c=1.4

- Hj: Chiều cao đón gió của tầng thứ j;

- Lj: Bề rộng đón gió của tầng thứ j

- k(zj) – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, xác định dựa vào công thức sau: (phụ lục A, mục A.2.1 TCXD 229:1999)

  Bảng 4.12 Độ cao Gradient và hệ số mt

Bảng 4.13 Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam

Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V

Theo mục 6.4.1, ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, dẫn đến việc giảm giá trị áp lực gió W0 là 10 daN/m² cho vùng I-A, 12 daN/m² cho vùng II-A và 15 daN/m² cho vùng III-A Công trình của sinh viên nằm tại Dĩ An, Bình Dương thuộc vùng I-A.

Trong đồ án sinh viên, công trình 22 tầng được coi là nhà cao tầng và được xem như sàn cứng tuyệt đối trong mặt phẳng Khi phân tích bằng Etabs 2018, các sàn được gán Diaphragms, biến sàn thành tấm cứng tuyệt đối theo phương ngang, do đó việc gán gió tĩnh vào dầm biên hay tâm hình học cho kết quả phân tích tương đương Vì vậy, sinh viên chọn nhập tải trọng gió tĩnh vào tâm hình học, với giá trị tập trung vào từng tầng trong Etabs Bảng 4.14 trình bày thông số tính toán thành phần gió tĩnh.

Tên công trình Chung Cư Greenview Dĩ An Bình Dương

Vị trí Dĩ An Bình Dương

Giá trị áp lực gió W0 0.55 kN/m 2

Hệ số độ tin cậy  1

Bảng 4.15 Bảng tính thành phần gió tĩnh theo 2 phương

STT Tầng H (m) Zj (m) kj LYj (m) WXj (kN) LXj (m) WYj (kN)

4.5.2 Thành phần động của tải trọng gió

4.5.2.1 Khai báo các tải trọng thiết lập trong mô hình etabs : Để ETABS có thể tính được tần số dao động cần khai báo tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên công trình Thông qua tải trọng (hoạt tải và tỉnh tải) ETABS tính khối lượng và thông qua tiết diện dầm, sàn, cột ETABS tự động tính độ cứng K Theo tiêu chuẩn TCXD 229:1999, khối lượng phân tích bài toán động lực học lấy với hệ số như sau:

GVHD: TS ĐÀO DUY KIÊN TRANG 46 Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải

Hình 4.4 Mô hình 3D phân tích công trình

Hình 4.5 Tải trọng lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn điển hình (Tải TC)

Hình 4.6 Hoạt tải ( HT 0 ) tác dụng lên sàn điển hình (Tải TC)

Hình 4.8 Tải tường tác dụng lên sàn điển hình (Tải TC) 4.5.2.2 Khảo sát các dao động riêng của hệ

Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hoá dạng không gian

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày về việc sử dụng các dạng phần tử khung (frame) cho cột và dầm, cùng với phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn và vách cứng trong mô hình 3 chiều Chúng tôi cũng sẽ tính toán chu kỳ dao động riêng và dạng dao động riêng cho 12 dạng dao động đầu tiên.

Hình 4.9 Các dạng dao động cơ bản

Hình 4.10 Mode 1 - dạng dao động 1 – phương X

Hình 4.11 Mode 2 - dạng dao động 1 – phương Y

Hình 4.12 Mode 3 - dạng dao động 3 – phương xoắn 4.5.2.3 Kết quả phân tích động lực học

Bảng 4.16 Bảng giá trị chu kỳ dao động riêng

Mode Period sec UX UY RZ Sum UX Sum UY Sum RZ

4.5.2.4 Khối lượng các tầng và tọa độ tâm khối lượng, tâm cứng

Bảng 4.17 Bảng khối lượng các tầng và tọa độ tâm cứng, tâm khối lượng

Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM XCR YCR

TRET D1 8941.94 8941.94 46.5047 28.1805 47.6511 28.502 HAM 1 D1 6940.85 6940.85 46.8269 30.3715 45.9425 29.0139 4.5.2.5 Xác định giá trị tính toán thành phần động tải gió:

Thành phần động của gió được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCVN 229 -1999

Thành phần động của tải trọng gió được xác định dựa trên các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh Tiêu chuẩn chỉ xem xét thành phần gió theo phương X và Y, trong khi bỏ qua thành phần gió ngang và momen xoắn.

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

- Bước 1: Thiết lập sơ đồ tính toán động lực

- Bước 2: Xác định tần số và dạng dao động theo phương X và phương Y

- Bước 3: Tính toán thành phần động theo phương X và phương Y

Số dạng dao động cần tính:

Mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác động của tải trọng gió quyết định việc xem xét thành phần động của tải trọng gió, có thể chỉ cần tính đến tác động của thành phần xung vận tốc gió hoặc cả lực quán tính của công trình.

Theo tiêu chuẩn TCXD 229-1999 “Chỉ dẫn tính toán gió động”, việc tính toán gió chỉ cần thực hiện với các mode có tần số f < fL = 1.3 Hz (trong đó fL là giá trị giới hạn tần số dao động riêng, tham khảo bảng 2 TCXD 229-1999) Trong trường hợp này, thành phần động của gió bao gồm cả thành phần xung và lực quán tính Bảng 4.18 cung cấp thông tin về chu kỳ, tần số dao động và phương dao động chủ yếu.

Chu kỳ Tần số UX UY RZ

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng cho gió vùng I là fL = 1.1, với độ giảm loga là  = 0.3, áp dụng cho công trình bê tông cốt thép.

Nếu f1 > fLthì thành phần động của tải trọng gió chỉ kể tác dụng của xung vận tốc gió

Nếu f1< fLthì phải kể thêm lực quán tính

Chỉ cần xem xét ba mode dao động đầu tiên, vì tâm khối lượng và tâm cứng của công trình gần như trùng nhau, nên có thể bỏ qua mode 3, tức là mode xoắn.

Tính toán thành phần động tải trong gió:

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

- :Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

- :Hệ số động lực ứng với dao động thứ i

-  i :Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem như không đổi

- :Biên độ dao động tỷ đối của phần công trình thứ j với dạng dao động riêng thứ i

Hệ số động lực cho dạng dao động thứ i được xác định từ Đồ thị trong TCXD 229:1999, và nó phụ thuộc vào các thông số cũng như độ giảm lôga của dao động.

Do công trình bằng BTCT nên có = 0.3

Thông số i xác định theo công thức: W 0 i 940. fi

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

- W (N/m 0 2 ): Giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên W0 = 0.55 kN/m 2

- f i : Tần số dao động riêng thứ i

Hệ số động lực  I được xác định qua đồ thị trong Hình 4.13 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  = 0.3 Trong khi đó, 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  = 0.15.

Hệ số được xác định bằng công thức: 1

Trong công thức trên, giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau, chỉ tính đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió.

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

-  j : Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao zj ứng với phần tử thứ j của công trình, tra Bảng 3 TCXD 299:1999

-  i : Hệ số tương quan không gian áp lực động tải trọng gió ứng với dạng dao động thứ nhất, phụ thuộc vào tham số , , tra theo Bảng 4, Bảng 5 TCXD 299-1999

Ngoài ra từ các công thức trên ta có được công thức tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió theo công thức tổng quát sau:

Sau khi xác định các thông số cần thiết, chúng ta có thể tính toán các 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 WP(ji).

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

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

- Hệ số độ tin cậy lấy bằng 1.2

- : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian, lấy bằng 1

4.5.2.6 Áp dụng tính toán Đặc điểm công trình Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Tp Bình Dương

- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx (m): 84.5

- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly (m): 49.8

- Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất H (m): 77.50

Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú

- Giá trị áp lực gió Wo 0.55 kN/m 2 Bảng 4 (TCVN 2737:1995)

- Giá trị giới hạn của tần số fL 1.1 Hz Bảng 9 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1  77.5 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1X 1x 49.8 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1Y 1Y 84.5 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Hệ số tương quan không gian 1x 0.615 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

- Hệ số tương quan không gian 2x 0.557 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

Thông số gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 1, Mode 1 i 

Thông số gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ 1, Mode 2  

Bảng 4.19 Bảng giá trị tải gió theo phương X ứng với dao động thứ 1 (Mode1)

(kN) yji yjiWFj yji 2Mj WpjiX

Tầng 8 3318.05 0.60 41.20 0.33 13.73 368.67 47.4 Tầng 9 3324.00 0.59 41.90 0.33 13.97 369.33 47.5 Tầng 10 3324.00 0.58 42.50 0.33 14.18 369.33 47.5 Tầng 11 3324.00 0.57 43.10 0.50 21.57 831.00 71.2 Tầng 12 3324.00 0.56 43.70 0.50 21.84 831.00 71.2 Tầng 13 3324.00 0.56 44.20 0.50 22.09 831.00 71.2 Tầng 14 3321.65 0.55 44.70 0.67 29.77 1476.29 94.9 Tầng 15 3310.45 0.55 45.10 0.67 30.07 1471.31 94.6 Tầng 16 3310.45 0.54 45.50 0.67 30.35 1471.31 94.6 Tầng 17 3310.45 0.54 45.90 0.67 30.61 1471.31 94.6 Tầng 18 3310.45 0.53 46.30 0.67 30.86 1471.31 94.6 Tầng 19 3310.45 0.53 46.60 0.83 38.87 2298.93 118.2 Tầng 20 3310.45 0.52 47.00 0.83 39.16 2298.93 118.2 Tầng 21 3313.35 0.52 48.70 0.83 40.59 2300.94 118.3 Tầng 22 2927.95 0.52 50.50 0.83 42.04 2033.30 104.6 Tum thang 1399.66 0.51 58.70 0.83 48.93 971.99 50.0

Bảng 4.20 Bảng giá trị tải gió theo phương Y ứng với dao động thứ 1 (Mode2)

(kN) yji yjiWFj yji 2Mj WpjiY

Tầng 10 3324.003 0.579 65.3 0.29 18.67 271.35 77.8 Tầng 11 3324.003 0.571 66.2 0.29 18.93 271.35 77.8 Tầng 12 3324.003 0.564 67.1 0.29 19.17 271.35 77.8 Tầng 13 3324.003 0.557 67.9 0.43 29.08 610.53 116.7 Tầng 14 3321.646 0.552 68.6 0.43 29.39 610.10 116.6 Tầng 15 3310.454 0.546 69.3 0.43 29.68 608.04 116.2 Tầng 16 3310.454 0.541 69.9 0.43 29.96 608.04 116.2 Tầng 17 3310.454 0.536 70.5 0.43 30.22 608.04 116.2 Tầng 18 3310.454 0.532 71.1 0.57 40.62 1,080.96 154.9

(kN) yji yjiWFj yji2Mj WpjiY

(kN) Tầng 19 3310.454 0.528 71.6 0.57 40.94 1,080.96 154.9 Tầng 20 3310.454 0.524 72.2 0.57 41.24 1,080.96 154.9 Tầng 21 3313.352 0.521 74.8 0.57 42.75 1,081.91 155.1 Tầng 22 2927.952 0.517 77.5 0.71 55.35 1,493.85 171.3 Tum thang 1399.664 0.514 44.0 0.86 37.71 1,028.32 98.3

SUM 547.8286 11506.8523 2017.4644 4.5.3 Tổ hợp tải trọng gió:

Theo mục 4.12 TCXD 229:1999 tổ hợp nội lực, chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và động của tải trọng gió được xác định như sau:

- 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 đ : 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

Việc tổng hợp nội lực từ gió động và gió tĩnh theo tiêu chuẩn được thực hiện trực tiếp trong phần mềm ETABS Dưới đây là kết quả tổng hợp tác động của gió lên công trình.

Bảng 4.21 Bảng tổng hợp giá trị tính toán tải trọng gió tác dụng lên công trình

Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động

WXj (kN) WYj (kN) WXj (kN) WYj (kN)

Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động

WXj (kN) WYj (kN) WXj (kN) WYj (kN)

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Động đất là yếu tố thiết yếu trong thiết kế công trình cao tầng, đặc biệt ở những khu vực có nguy cơ xảy ra động đất Mọi công trình xây dựng trong vùng này đều phải được tính toán tải trọng động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012.

4.6.1 Xác định hệ số Mass Source

Theo TCVN 9386:2012, mục 3.2.4, các hiệu ứng quán tính do tác động động đất cần được xác định, với việc xem xét khối lượng liên quan đến tất cả các lực trọng trường trong tổ hợp tải trọng.

- G k j , : tĩnh tải của công trình;

- Q k i , : hoạt tải của công trình;

- " " có nghĩa là tổ hợp với ;

-  E i , : hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i,  E i ,  2, i ( Mục 4.2.4 trong TCVN 9386:2012) ;

-  2,i : giá trị tra bảng 3.2 TCVN 9386:2012 Vì công trình là chung cư nên tương ứng với Loại A trong bảng, do đó  2, i 0.3;

- : giá trị tra bảng 4.2 TCVN 9386:2012 Vì công trình có các tầng được sử dụng đồng thời và thuộc Loại A nên  0.8

Vậy Mass Source được tổ hợp như sau :

1TT0.8 0.3 HT 4.6.2 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất

Theo TCVN 9386:2012, các điều kiện để áp dụng tính toán tải trọng động đất theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương :

- Công trình có các chu kỳ dao động cơ bản theo 2 hướng chính thỏa mãn:

- Thỏa mãn các tiêu chí tính đều đặn theo mặt đứng của công trình (Mục 4.2.3.3 của TCVN 9386:2012)

Với chu kỳ dao động riêng của mode 1 là \$T_1 = 2.69\ s\$, công trình không đáp ứng điều kiện để tính toán tải trọng động đất bằng phương pháp tĩnh lực ngang tương đương Do đó, cần áp dụng phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động để thực hiện tính toán.

4.6.3 Tính toán tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng

4.6.3.1 Gia tốc nền thiết kế Ứng với công trình cấp I, theo phụ lục E của TCVN 9386:2012, hệ số tầm quan trọng có giá trị  I 1.25 Độ cản nhớt thông thường có giá trị  5% Đỉnh gia tốc nền tham chiếu tại khu vực công trình: agR 0.0663 m/sg 2  (Phụ lục H của TCVN 9386:2012)

Gia tốc nền thiết kế: a g a gR  I 0.0663g1.25 0.813 m/s  2 

Theo thang MSK-64 (phụ lục I của TCVN 9386:2012), a g  0.813 m/s  2  tương ứng với công trình có cấp động đất VII

Vì a g 0.813 0.08 g0.7848 nên cần tính toán và cấu tạo kháng chấn

4.6.3.2 Các thông số nền đất Đất nền của công trình là đất nền loại C (bảng 3.1 của TCVN 9386:2012)

Ta có các tham số của đất nền: S 1.15, TB 0.2 s  , TC 0.6 s  , TD 2 s   (bảng 3.2 của TCVN 9386:2012)

Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử đối với các tác động của động đất theo phương ngang $ q $ được tính toán để xem xét khả năng tiêu tán năng lượng cho từng phương trong quá trình thiết kế.

Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử ứng với hệ kết cấu hỗn hợp tương đương tường, hoặc tường kép là q 0 3.0 1.2 3.6 

Hệ số phản ánh dạng phá hoại thường gặp với hệ tường và kết cấu hỗn hợp tương đương tường là: w 1 0

  với hwichiều cao vách thứ i lwichiều dài vách thứ i

Vậy hệ số ứng xử q q k 0 w 3.6 0.68 3.096 1.5  

4.6.3.3 Phổ thiết kế theo phương ngang Đối với các thành phần theo phương ngang của tác động đột đất, phổ thiết kế S Td   được xác định bằng các biểu thức sau:

- T: chu kỳ dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do;

- a g : gia tốc nền thiết kế;

- T B : giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;

- T C : giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;

- T D : giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng;

- Q: hệ số ứng xử của kết cấu;

- : hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang,  0.2

Ta xác định được phổ thiết kế như sau:

Hình 4.14 Phổ thiết kế của công trình

Khi mô hình dao động cơ bản được xấp xỉ bằng các chuyển vị ngang tăng tuyến tính theo chiều cao, lực ngang Fi tại cao trình tập trung của trọng lượng Wi được tính toán như sau:

Trong đó:s i vàs j là chuyển vị các khối lượng m i ,m j trong dạng dao động cơ bản

4.6.3.4 Áp dụng tính toán xác định tải trọng động theo phương pháp phổ phản ứng

Bảng 4.22 Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y

Case Mode Period UX UY

Modal 24 0.097 0.00% 0.00% Điều kiện xác định số lượng mode được đưa vào tính toán theo mỗi phương (Mục 4.3.3.3.1 TCVN 9386 – 2012) (Chỉ cần thỏa mãn 1 trong 2 điều kiện bên dưới):

• Tổng khối lượng hữu hiệu của các dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu;

• Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng đều được xét đến

Với kết quả phân tích từ bảng trên, ta tính toán cho các mode với phương dao động sau:

Mode Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 4 Mode 5

Bảng 4.23 Tổng hợp các hệ số tính toán động đất Đặc điểm công trình

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Bình Dương

Loại nền đất: C Bảng 3.1 (TCVN 9386-2012)

- Hệ số tầm quan trọng: 1 = 1.25 Phụ lục F

- Đặc điểm kết cấu: Cấp dẻo DCM Bảng 6.2

Loại kết cấu: Hệ vách kw = 0.86

Các thông số dẫn xuất:

Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú

- Gia tốc nền quy đổi agRo 0.0663 Bảng tra Phụ lục I

- Gia tốc nền agR 0.6504 m/s 2 agR = agRo.g

- Gia tốc nền thiết kế ag 0.8130 m/s 2 ag = agR.1

- Thông số xác định phổ S 1.15 Bảng 3.2

- Hệ số ứng xử q 3.096 Theo mục 5.2.2.2

- Hệ số xác định cận dưới  0.2 Theo mục 3.2.2.5

- Hệ số điều chỉnh  1 Theo mục 4.3.3.2.2

Bảng 4.24 Kết quả lực cắt đáy với Mode 1 (Phương X)

Giá trị phổ phiết kế, Sd (m/s 2 ) 0.1626

Khối lượng hữu hiệu kN.s2 m

Lực cắt đáy, Fbx (kN) 8396.9

193.2772 0.7234 8396.8654 Các kết quả lực cắt đáy với mode còn lại, sinh viên trình bày ở Phụ lục

4.6.4 Phổ thiết kế theo phương đứng

Khi a vg > 0,25g, thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất cần được xem xét Tuy nhiên, với a vg = 0,6504 (m/s²) < 0,25 × g (2,5 m/s²), công trình tại Dĩ An không cần tính đến thành phần đứng của tải động đất Do đó, việc xây dựng phổ phản ứng theo phương đứng là không cần thiết.

Việc tổ hợp các thành phần nằm ngang tác động động đất có thể thực hiện như sau:

Giá trị lớn nhất của hệ quả tác động lên kết cấu từ hai thành phần nằm ngang của động đất có thể được xác định bằng căn bậc hai của tổng bình phương các giá trị hệ quả do từng thành phần gây ra.

Quy tắc ở trên nói chung cho kết quả thiên về an toàn

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

- E Em ax 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 phương x-x và y-y gây ra

Lực động đất tác động theo hai phương ngang vuông góc không phải lúc nào cũng cùng pha TCVN 9386:2012 cho phép áp dụng phương án tổ hợp khác, trong đó sử dụng 100% hệ quả tác động động đất theo một phương kết hợp với 30% hệ quả tác động động đất theo phương vuông góc.

Trong đó, ký hiệu “+” biểu thị cho sự “tổ hợp với” Các giá trị EEdx và EEdy tương ứng là những hệ quả tác động do tải trọng động đất gây ra theo phương x – x và y – y.

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Bảng 4.25 Các loại tải trọng

Trường hợp tải Thành phần Ghi chú

HTTC 1 (HT=2) Hoạt tải tiêu chuẩn

HTTT 1.3 (HT=2) Hoạt tải tính toán

GDX SRSS(GDX1) Gió động theo phương X

GDY SRSS(GDY1) Gió động theo phương Y

GXTC 1 (GTX) + 1 (GDX) Tải trọng gió tiêu chuẩn theo phương X

GXXTC 1 (GTXX) + 1 (GDX) Tải trọng gió tiêu chuẩn ngược phương X

GYTC 1 (GTY) + 1 (GDY) Tải trọng gió tiêu chuẩn theo phương Y

GYYTC 1 (GTYY) + 1 (GDY) Tải trọng gió tiêu chuẩn ngược phương Y

GXTT 1.2 (GTX) + 1.2 (GDX) Tải trọng gió tính toán theo phương X

GXXTT 1.2 (GTXX) + 1.2 (GDX) Tải trọng gió tính toán ngược phương X

GYTT 1.2 (GTY) + 1.2 (GDY) Tải trọng gió tính toán theo phương Y

GYYTT 1.2 (GTYY) + 1.2 (GDY) Tải trọng gió tính toán ngược phương Y

DDX SRSS(DDX1,DDX2) Động đất theo phương X

DDY SRSS(DDY1,DDY2,DDY3) Động đất theo phương Y

4.7.1 Trường hợp tải trọng xét tải gió

Bảng 4.26 Tổ hợp tải trọng trường hợp gió tiêu chuẩn

Combo TTTC HTTC GXTC GXXTC GYTC GYYTC

Bảng 4.27 Tổ hợp tải trọng trường hợp gió tính toán

Combo TTTT HTTT GXTT GXXTT GYTT GYYTT

4.7.2 Trường hợp tải trọng xét tải động đất

Bảng 4.28 Tổ hợp tải trọng trường hợp tải động đất

Combo TTTT HTTT DDX DDY

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH - TẦNG 5

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ

THIẾT KẾ KHUNG

THIẾT KẾ MÓNG

BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

Tiêu đề	Chung cư Green View Dĩ An Bình Dương
Tác giả	Phan Duy Sơn
Người hướng dẫn	TS. Đào Duy Kiên
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	187
Dung lượng	14,08 MB