Tòa nhà premier heaven tower quận 2 thành phố hồ chí minh

Tổng quan về dự án

Nhu cầu xây dựng của công trình

Bộ mặt tỉnh đang thay đổi tích cực với thu nhập đầu người tăng lên, nhờ vào sự phát triển kinh tế và thu hút đầu tư từ nước ngoài cũng như các tỉnh lân cận Điều này đã dẫn đến sự gia tăng số lượng người nhập cư vào tỉnh, đáp ứng nhu cầu về các chung cư theo quy hoạch hiện tại.

Vị trí của dự án

- Tên dự án: PREMIER HEAVEN TOWER

- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần PETROLIMEX

- Nguồn vốn: Vốn doanh nghiệp

- Vị trí dự án: khu dân cư Cát Lái, phường Cát Lái, quận 2 , thành phố HCM

Hình 1 1: Vị trí dự án trên bản đồ

- Khí hậu mang đặc điểm nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm với 2 mùa rõ rệt: mùa mưa, từ tháng

5 - 11, mùa khô từ khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau

- Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 - 2.000mm, với số ngày có mưa là 120 ngày

- Nhiệt độ trung bình năm là 27,55°C (tháng nóng nhất là tháng 4, nhiệt độ khoảng 29,3°C

Khu vực này có bức xạ mặt trời mạnh với số giờ nắng trung bình hàng tháng dao động từ 150-300 giờ, duy trì liên tục trong suốt cả năm, ước tính đạt khoảng 6.300 MW.

Quy mô công trình

Số tầng: 1 tầng hầm, 2 trung tâm thương mại, 16 tầng chung cư điển hình và một tầng mái Diện tích tổng thể :30mx60m

Phân khu chức năng: Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên Tầng hầm: nhà để xe+ kỹ thuật

Tầng 1,2 trung tâm thương mại Tầng 3-19: chung cư cao cấp gồm 8 căn hộ mỗi tầng

Giải pháp kiến trúc công trình

Giải pháp giao thông công trình

Hệ thống giao thông đứng bao gồm thang bộ và thang máy, với mặt bằng rộng rãi có 2 thang bộ và 2 thang máy phục vụ cho lối đi chính và thoát hiểm Hai thang máy được bố trí đối xứng ở hai bên, trong đó một bên có 2 thang máy đặt ở vị trí trung tâm, nhằm đảm bảo khoảng cách gần nhất cho việc di chuyển hàng ngày và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Hệ thống đền điện

Hệ thống điện tòa nhà bao gồm: Hệ thống điện nhẹ và hệ thống điện nặng tòa nhà

Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, với hệ thống cấp điện chính được đặt trong hộp kỹ thuật và luồn trong gen điện, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt Điều này tạo thuận lợi cho việc sửa chữa khi cần thiết Mỗi tầng đều được trang bị hệ thống điện an toàn với các thiết bị ngắt điện tự động từ 1A đến 80A, được phân bố hợp lý theo từng khu vực, nhằm đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ.

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

➢ An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh

➢ Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố

Mỗi khu vực thuê sẽ được trang bị một bảng phân phối điện, đồng thời đèn thoát hiểm và chiếu sáng khẩn cấp sẽ được lắp đặt theo quy định của cơ quan có thẩm quyền.

Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái nhà được thu thập qua rãnh nhỏ, chảy qua lưới chắn rác và được dẫn vào các ống đứng, sau đó thoát ra ngoài mương nước bên ngoài cao ốc.

Thoát nước sinh hoạt: Nước thải từ khu vệ sinh được phân thành 2 loại:

- Nước thải từ các căn hộ gồm: nước thải tắm, rửa và phễu thu nước sàn được thu vào ống đứng thoát ra hệ thống thoát nước thành phố

- Nước thải từ các chậu tiểu và các chậu xí được thu vào ống thoát nước xí dẫn đến các ngăn chứa của bể tự hoại

- Để đảm bảo thoát nước tốt mỗi ống đứng thoát nước phải được nối với ống thông hơi

- Nước thải trước khi xả ra mạng lưới thoát nước thải bên ngoài được làm sạch bể tự hoại

Nước thải được thu gom vào hố ga và mương, sau đó dẫn xuống bể tập trung Tại các bể này, bơm chìm tự động được lắp đặt để bơm nước thải lên mương thoát nước bên ngoài khu vực Thành phố Bơm hoạt động theo chế độ tự động, khởi động khi nước trong hố ga đạt mức đầy.

Thông hơi cho hệ thống thoát nước:

Hệ thống thông hơi trong công trình có vai trò quan trọng trong việc duy trì áp suất ổn định cho mạng lưới thoát nước, giúp cân bằng áp suất với khí quyển Nó không chỉ ngăn chặn mùi hôi thối mà còn bảo vệ cư dân khỏi khí độc xâm nhập vào căn hộ.

Hệ thống thoát nước được thiết kế với các ống nhánh và ống đứng riêng biệt Ống đứng thông hơi kết nối với cả đỉnh và chân của ống đứng thoát nước, trong khi ống nhánh thông hơi phục vụ cho các thiết bị vệ sinh.

Hệ thống thông gió, điều hòa không khí

Họng thông gió dọc cầu thang bộ và sảnh thang máy cần được cung cấp cho tất cả các tầng Việc sử dụng quạt hút là cần thiết để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh, đồng thời ống gen cũng nên được dẫn lên mái để đảm bảo hiệu quả thông gió.

Phương án điều hòa không khí cho công trình được lựa chọn là điều hòa cục bộ, sử dụng máy lạnh loại 2 cục lắp đặt tại các khu vực công cộng trong căn hộ Máy lạnh có công suất từ vừa đến trung bình, với cơ cấu giải nhiệt dàn nóng hoạt động thông qua quạt giải nhiệt Hệ thống làm lạnh gió và dẫn gió ra từ máy mang lại không gian thoáng mát và dễ chịu cho người sử dụng.

Hệ thống chiếu sáng

Bao gồm hệ thống đèn chiếu sáng nhân tạo bên trong công trình

Hệ thống chiếu sáng được thiết kế bao gồm các chủng loại đèn khác nhau như:

Hệ thống chiếu sáng căn hộ: Đèn chiếu sáng, ổ cắm, công tắc được bố trí cho các phòng trong căn hộ đảm bảo nhu cầu sinh hoạt

Hệ thống chiếu sáng công cộng: Khu vực lối ra vào chung cư bố trí đèn huỳnh quang và đèn compact gắn trần

Tại cầu thang bộ, hành lang, nhà để xe bố trí các đèn huỳnh quang gắn trần.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Để đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ, việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy phạm về PCCC là rất quan trọng trong suốt quá trình xây dựng và sử dụng công trình, bao gồm từ giai đoạn chuẩn bị đầu tư thiết kế, thi công cho đến khi nghiệm thu và đưa công trình vào sử dụng.

Công trình xây dựng cần tuân thủ các quy định về an toàn để đảm bảo giao thông thuận lợi trong trường hợp xảy ra cháy nổ Cần đảm bảo nguồn nước chữa cháy và trang bị đầy đủ các phương tiện phát hiện, báo cháy và chữa cháy hiệu quả.

Hệ thống báo cháy tự động được lắp đặt tại mỗi tầng của căn hộ, với dây tự động xử lý tách kênh để kết nối với bộ phận trung tâm Hệ thống này bao gồm các chuông báo động và đèn hiển thị, cùng với đầu báo khói và nhiệt được bố trí trên trần ở các căn hộ cũng như nhiều khu vực công cộng và khu sinh hoạt cộng đồng.

Hệ thống kiểm tra khả năng gây cháy sẽ được vận hành qua một trung tâm máy tính, theo dõi và phát hiện kịp thời sự gia tăng nhiệt độ của bê tông và từng căn hộ thông qua các cảm biến phòng ngừa Hệ thống này giúp ngăn chặn nguy cơ cháy bằng cách cảnh báo cho cư dân qua hệ thống chuông nếu phát hiện hiện tượng khói quá nhiều.

Cao ốc được trang bị hệ thống chữa cháy hiện đại với nước áp lực cao, bao gồm các hộp cứu hỏa tại cầu thang mỗi tầng, chứa lăng, bình và vòi phun, cũng như bình bọt hóa chất và bình CO2 Ban quản trị có trách nhiệm quản lý và kiểm tra an toàn phòng cháy chữa cháy theo quy định Để đảm bảo an toàn tối đa, cư dân được khuyến khích trang bị bình chữa cháy riêng cho từng căn hộ.

Bậc chịu lửa của các vật liệu bên trong công trình:

Bảng 1 1: Bậc chịu lửa của vật liệu

Bộ phận công trình Thời gian chịu lửa tối thiểu (phút)

Cấu kiện chịu lực sàn 60

Cấu kiện chịu lực mái 30

Tường bao che, tường ngăn 30

Giải pháp thiết kế công trình khi có cháy, cách ly được lửa, khói không để lang rộng theo

Lực lượng chữa cháy tiến hành các hoạt động cứu chữa thuận lợi, an toàn

Thời gian chịu lửa tối thiểu thiết kế cho các bộ phận cấu thành các khoan ngăn cháy:

Bảng 1 2: Thời gian chịu lửa

Bộ phận công trình Thời gian chịu lửa tối thiểu (phút)

Cửa đi, cửa sổ tường ngăn cháy 70

Cửa đi, cửa sổ vách ngăn cháy 40

Cửa vào tầng hầm, cửa mái chống cháy 40

Sàn chống cháy bật chịu lửa cấp 1 60

Hệ thống thoát rác

Rác thải được thu gom từ các tầng qua hệ thống kho thoát rác, với gian rác nằm ở tầng hầm, có thiết kế kín đáo và được xử lý cẩn thận để ngăn ngừa mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Lựa chọn giải pháp kết cấu

Sử dụng phương án sàn dầm Sàn có chiều dày 200 mm

Hệ dầm chính kích thước bxh00x800 mm

Hệ dầm phụ kích thước bxh00x600 mm

Sử dụng cốt thép chịu lực loại CB240-T 2.2.2 Phương án cầu thang

Sử dụng cầu thang dạng bản chịu lực có bề dày bằng 150mm

Sử dụng cốt thép chịu lực loại CB400-V 2.2.3 Phương án khung BTCT

Sàn có chiều dày 200 mm

Hệ dầm chính kích thước bxh00x800 mm

Hệ dầm phụ kích thước bxh00x600 mm

Cốt thép chịu lực là cốt thép CB240-T và CB400-V 2.1.4 Giải pháp kết cấu móng

Sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi

Cọc có đường kính d1000 Chiều dài cọc là lP.8m

Giải pháp vật liệu

Bảng 2 1: Thông số liên quan đến bê tông

Hạng mục Cấp độ bền chịu nén

Cấp độ bền theo EC2 f ck

Bê tông lót B10 6.0 0.57 18 10  3 Đài móng, sàn, dầm, cầu thang B30 17 1.2 32.5 10  3 C25/30 25

Bảng 2 2: Thông số liên quan đến cốt thép

Kéo nén Cắt Kéo, nén

Tên cấu kiện Mác thép

Cốt thép với đường kính D < 10 (mm) CB240-T Cốt thép với đường kính D  10 (mm) CB400-V

Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo TCVN 5574-2018, Mục 10.3

Bảng 2 3: Lớp bê tông bảo vệ

Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

Dựa vào Mục 8.4, Trang 134-135 TCVN 5574-2018 ta chọn khoảng cách cốt thép như sau:

+ Đối với 2 lớp thép phía dưới cùng: t  25 mm và phải  Dmax + 5 mm

+ Đối với lớp thứ 3 từ dưới lên: t  50 mm

+ Đối với lớp thép phía mặt trên: t  30 mm và phải  Dmax + 10 mm

+ Thép dọc trong cột: Quy định t  50 mm, đồng thời khoảng cách giữa 2 trục của cốt thép dọc phải  400 mm

• Thép chịu lực có khoảng cách 100 mm  s  200 mm

• Thép phân bố 200 mm  s  300 mm.

Phần mềm sử dụng trong phân tích tính toán

Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS16, SAFE16

Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL

Tiêu chuẩn áp dụng

TCVN 2737-1995 và TCVN 9386:2012 quy định thiết kế công trình chịu động đất, đảm bảo an toàn và bền vững TCVN 5574:2018 đưa ra tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của công trình Bên cạnh đó, TCVN 5575:2012 cung cấp tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu thép, nhằm nâng cao tính khả thi và an toàn trong xây dựng.

TCVN 10304 : 2014 Móng cọc – tiêu chẩn thiết kế

TCVN 9393:2012 quy định phương pháp thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục, trong khi TCVN 9394:2012 hướng dẫn quy trình thi công và nghiệm thu cọc đóng và ép Bên cạnh đó, TCVN 7888:2014 đề cập đến cọc bê tông ly tâm ứng lực trước, đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng trong xây dựng.

TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 1651:2008 Thép cốt bê tông

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nguyên tắc phân loại, phân cấp công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhà ở và công trình công cộng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và công trình

EN 1992:2004 Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cho kết cấu bê tông cốt thép Các tài liệu tiêu chuẩn ngành có liên quan

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

Tĩnh tải tính toán bao gồm trọng lượng bản thân của sàn và trọng lượng tường tác động lên sàn Cụ thể, tổng tĩnh tải trên ô bản được tính bằng công thức: g s t g = g s + g t, trong đó g s là trọng lượng bản thân của sàn và g t là tải trọng phân bố của tường trên sàn.

Tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản h i : chiều dày các lớp cấu tạo sàn;

 i : khối lượng riêng; n : hệ số vượt tải

Hình 3 1: Các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình s i i i g =  n  

Vật liệu Trọng lượng riêng

Sàn văn phòng, hành lang, sảnh

Vách ngăn các văn phòng

Tổng tĩnh tải hoàn thiện 2.640 3.138

Tổng tĩnh tải với hệ số vượt tải trung bình n=1.2

Trọng lượng tường trên sàn

- Tường xây trên dầm: g t =    b (h t − h ) n d  Tường dày 200: g 200 = 18 0.2 (3.3 0.8) 1.2   −  = 10.8kN / m

- Tường xây trên sàn: g t =    b (h t − h ) n s Tường dày 100: g 100 = 18 0.1 (3.3 0.2) 1.2   −  = 6.69kN / m

Qui về tải phân bố đều trên sàn (ô sàn lớn nhất): g 100 = 0.056 kN/m2 Tường dày 200: g 200 = 18 0.2 (3.3 0.2) 1.2   −  = 13.39kN / m 3.2 Hoạt tải

Theo Bảng 3 TCVN 2737:1995 hoạt tải sử dụng, sửa chữa lấy như sau:

Bảng 3 2: Hoạt tải sàn theo công năng sử dụng, sửa chữa

STT Tên sàn Giá trị tiêu chuẩn

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

1 Hầm để xe, ram dốc 5 1.2 6

2 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 1.2 3.6

3 Phòng ngủ, phòng ăn, phòng bếp

Phòng giặt, phòng vệ sinh 1.5 1.3 1.95

8 Mái bằng không có sử dụng 0.75 1.3 0.975

9 Mái bằng có sử dụng 1.5 1.3 1.95

3.3 Tải gió 3.3.1.Gió tĩnh Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737-1995 Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên: 63.700(m) Vùng gió TPHCM : IIA Áp lực gió tiêu chuẩn : 0.83 kN/m 2 Dạng địa hình: B

Hệ số tin cậy (hệ số vượt tải) tải trọng gió ứng với niên hạn công trình 100 năm: 1.37 Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng f L

Chiều cao tầng Cao độ sàn Hệ số độ cao Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió

Bề rộng đón gió Diện tích đón gió Lực gió tiêu chuẩn

Gió đẩy Gió hút Tổng Gió đẩy Gió hút Tổng h Z k W o,đẩy W o,hút W o L y S W đẩy W hút W tx

(m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (m) (m 2 ) (KN) (KN) (KN)

Chiều cao tầng Cao độ sàn Hệ số độ cao

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió Bề rộng đón gió Diện tích đón gió

Gió đẩy Gió hút Tổng Gió đẩy Gió hút Tổng h Z k W o,đẩy W o,hút W o L x S W đẩy W hút W ty

(m) (m) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (KN/m 2 ) (m) (m 2 ) (KN) (KN) (KN)

❖ Bước 1: Xác định tần số dao động riêng

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát với 12 Mode dao động của công trình

Bảng 3 5: Kết quả 12 Mode dao động

❖ Bước 2: Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió lên các phương tính toán của công trình

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió W j ở độ cao Z j so với mốc tại mặt đất được xác định theo công thức:

- W 0 : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng tại TPHCM thuộc vùng gió IIA: 0.83 kN/m 2

- c: Hệ số khí động Phía đón gió c = +0.8, phía hút gió c=-0.6, c = 0.8 0.6 + = 1.4

- WP ij : Lực, đơn vị tính toán kN

-  i : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i , không thứ nguyên

-  i : Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần

• Xác định M j : Khối lượng các điểm tập trung theo các tầng xuất từ ETABS (center mass rigidity)

• Hệ số động lực được xác định ứng với 3 dạng dao động đầu tiên, phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động

- Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy  = 1.2

- f i : Tần số dao động riêng thứ i

- W 0 : Giá trị áp lực gió Lấy bằng 0.83 kN/m 2

- Công trình BTCT với  = 0.3 nên ta tra theo đường số 1 trên đồ thị (TCXD229 -

Hình 3 2: Đồ thị xác định hệ số động lực  i

- y ji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dao động riêng thứ i

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên thành phần thứ j của công trình, tương ứng với các dạng dao động khác nhau và chỉ tính đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, được xác định theo công thức W Fj.

- W j : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió (kN/m 2 )

- : Hệ số áp lực động, tra bảng 3 TCXD 229 : 1999

Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió là một yếu tố quan trọng trong thiết kế công trình, không có thứ nguyên Đối với dao động thứ nhất, hệ số này được lấy bằng 0, còn với các dao động khác, giá trị được xác định là 1 Giá trị cụ thể của hệ số này được tham khảo từ bảng 10 trong TCVN 2737-1995 và phụ thuộc vào hai tham số chính.

Tra bảng 11, TCVN 2737-1995 để có được 2 thông số này, a và b được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió)

Hình 3 3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương X y 2 ij

Lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Thành phần xung vận tốc gió

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M y ij W tx ζ ν W pi ψ W px

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương X y 2 ij

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M y ij W tx ζ ν W pi ψ W px

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương Y y2ij

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M yij Wty ζ ν Wpi ψ Wpy

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương Y y2ij

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M yij Wty ζ ν Wpi ψ Wpy

3.5 Tải trọng động đất bằng Etabs Gia tốc nền thiết kế a g trên nền loại C ( quận 2 Tp HCM tra phụ lục H TCVN 9386:2012) được xác định bằng đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR nhân với hệ số tầm quan trọng  ( Phụ lục G TCVN 9386:2012)

Vậy theo TCVN 9386 : 2012 thì a g  0.08 (m/s ) 2 nên phải tính toán động đất

Cơ sở tính toán: Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động

Bảng 3 8: Hệ số tải trọng động đất

Tính toán phổ phản động đất:

Phổ thiết kế S d (T) chính là phổ phản ứng đàn hồi được thu nhỏ lại thông qua hệ số ứng xử q

S T d là tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ T i của dạng dao động i, được xác định như sau:

  Trong đó: a g là gia tốc nền thiết kế trên nền loại A ( a g =  I a gR )

 I là hệ số tầm quan trọng, tra phụ lục E-TCVN 9386-2012, đối với nhà cao tầng từ

Các tòa nhà từ 20 đến 60 tầng sử dụng hệ số  I = 1.25 Đỉnh gia tốc nền tham chiếu trên nền loại A, ký hiệu là a gR, được xác định bằng cách tra cứu gia tốc nền trong phụ lục H của TCVN 9386-2012 Giá trị này sau đó được nhân với g = 9.81 m/s².

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

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

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

Các giá trị S , T B , T C , T D , được tra trong bảng 3.2-TCVN 9386-2012

Bảng 3 9: Thông số đất nền tính động đất

Nhận dạng loại đất nền theo bảng 3.1-TCVN 9386-2012

Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kết theo phương nằm ngang được ký hiệu là  và có giá trị là 0.2 Hệ số ứng xử q được xác định bằng công thức q = q k 0 w, với điều kiện q ≥ 1.5 Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử q 0 phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng, và có thể xác định q 0 thông qua bảng 5.1-TCVN 9386-2012.

Bảng 3 10: Các địa lượng tính toán phổ động đất Đại lượng Giá trị Đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR 0.0856

Hệ số tầm quan trọng  1 1.25

Hệ số ứng xử theo phương ngang q 3.9

Giới hạn dưới của chu kỳ T B 0.2

Giới hạn trên của chu kỳ T C 0.6

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển T D 2

Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang  0.2

3.5.1 Tính toán tải động dất bằng phần mềm ETABS

Hình 3 4: Khai báo khối lượng tham gia dao động

Hình 3 5: Tạo phổ thiết kế

Hình 3 6: Gán tải động đất theo phương X

Hình 3 7: Gán tải động đất theo phương Y

Bảng 3 11: Kết quả chu kì tần số của 20 mode

Tần số (1/s) UX UY Mode Chu kì

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sơ bộ chiều dày tiết diện dầm sàn

Chọn bộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ sau :

Trong đó : m = 30 → 35 đối với bản dầm; m = 40 → 45 đối với bản kê bốn cạnh;

D = 0.8 → 1.4 phụ thuộc vào tải trọng;

Lưới cột lớn (12m x 10m) nên dùng hệ dầm giao nhau chia nhỏ các ô sàn

Dùng ô sàn lớn nhất: S 4 kích thước 12m x 10m để tính

Khi đó xét tỉ lệ : 2

L = 10 =  nên làm việc như theo cả 2 phương, nên ô bản S 4 làm việc như bản kê bốn cạnh nên :

Trong đó: L 1 = 10000mm là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

=> Chọn bề dày sàn: h s = 200 (mm) (thõa mãn h s  80( mm ) đối với sàn dân dụng) 4.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Dùng hệ dầm giao nhau, với kích thước sơ bộ các tiết diện dầm như sau:

• Dầm chính: dc dc dc dc

Chọn phương án dầm :h dc = 800 (mm), b dc = 300 (mm) Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện: 300x800 (mm)

Dầm phụ: chia nhỏ ô sàn

Chọn: h dp = 600 (mm) ,b dp = 300 (mm) Vậy chọn dầm phụ có kích thước tiết diện là: 300x600 (mm)

Bảng 4 1: Thống kê kích thước sơ bộ dầm sàn tầng điển hình

Cấu kiện Ký hiệu Kích thước bxh (mm)

Tải trọng tác dụng lên sàn

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

Thiết kế sàn tầng điển hình

Kích thước sơ bộ dầm, sàn, cột

• Kích thước dầm chính 300x800 mm

• Kích thước dầm phụ 300x600 mm

• Kích thước vách dày 300mm ; 4.3.1 Mô hình kết cấu

Sử dụng chương trình phần tử hữu hạn (SAFE) để tính nội lực sàn Khai báo tải trọng kiểm tra độ võng

Bảng 4 2: Các thành phần tải trọng

STT Tải trọng Ký hiệu Loại tải trọng Self Weight

1 Trọng lượng bản thân TTBT DEAD 1.00

2 Tải trọng lớp hoàn thiện TTHT SUPER DEAD 0.00

3 Tải trọng tường xây TT SUPER DEAD 0.00

5 Hoạt tải (lớn hơn 2kN/m 2 ) HT2 LIVE 0.00

Bảng 4 3: Các thành tổ hợp tải trọng

Tên Type Load Sacle Factor

Hình 4 2: Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng lên sàn

Hình 4 5: Tải trọng tường lên dầm

Hình 4 6: Tải trọng tường lên sàn

Hình 4 7: Vẽ trip cho dãy sàn 1m

Hình 4 8: Biểu đồ mômen theo phương X

Hình 4 9: Biểu đồ mômen theo phương Y

4.3.2 Kiểm tra chuyển vị sàn Trong thiết kế, việc tính toán kiểm tra độ võng sàn trở thành yêu cầu cần thiết để đảm bảo tính kinh tế đối với các tình huống sau:

• Tải trọng lớn Theo TCVN 5574-2018, độ võng của cấu kiện dạng sàn phẳng kiểm tra theo điều kiện

Bảng 4 4: Các trường hợp tải trọng sàn chất tải theo giai đoạn

Tải trọng Ký hiệu Cấu trúc Load case type Analysis type

Ngắn hạn 2 NH2 1(TTHT)+1(TT)

Ngắn hạn 3 NH3 1(HT1)+1(HT2)

Ngắn hạn 4 NH4 0.3(HT1)+0.3(HT2)

Dài hạn 2 DH2 1(TTHT)+1(TT) Dài hạn 3 DH3 0.3(HT1)+0.3(HT2)

Bảng 4 5: Tổ hợp tải trọng

Tên Type Load Sacle Factor

Hình 4 10: Độ võng của sàn trong ETABS

Kiểm tra độ võng của sàn theo công thức f    f

Trong đó f: độ võng của ô sàn

  f : độ võng cho phép TCVN 5574-2018 ( Bảng M1): Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

216 216 f = L = = mm Độ võng của sàn f = 53.32 (mm) ( tại ô sàn S2 có độ võng lớn nhất lấy theo Etabs)

Ta có f = 53.32 (cm) <   f = 55.55 cm →thỏa mãn độ võng cho phép 4.3.3 Kiểm tra vết nứt sàn

Bảng 4 6: Tổ hợp tải trọng kiểm tra vết nứt

Tên tổ hợp kiểm tra Ký hiệu Cấu trúc

Vết nứt ngắn hạn ARC1 NH1 + NH2 + NH3

Vết nứt dài hạn ARC2 DH1 + DH2 + DH3

Hình 4 11: Độ nứt ngắn hạn

ACR =  → Thỏa điều kiện vết nứt ngắn hạn TCVN 5574-

Hình 4 12: Độ nứt dài hạn

ACR =  → Thỏa điều kiện vết nứt dài hạn

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

 à min tỷ lệ cốt thộp tối thiểu, thường lấy à min = 0.05% à max tỷ lệ cốt thộp tối đa max b R s

(kN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) (%) (mm 2 ) (%) (%)

THIẾT KẾ CẦU THANG

Kích thước hình học cầu thang

Hình 5 1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình

Hình 5 2: Mặt bằng kết cấu cầu thang tầng điển hình

- Chiều dày bản thang : h bt = 150 (mm)

- Góc nghiêng cầu thang : b 0 b h 150 tan 0.5 26.56 cos 0.894 l 300

Bảng 5 1: Bảng tổng hợp kích thước cầu thang

Kích thước Giá trị Đơn vị

Chiều cao bậc thang 150 (mm)

Bề rộng bậc thang 300 mm

Chiều dày bản thang 150 mm Độ dốc 26.56 0 ( 0 )

Tải trọng

Bảng 5 2: Bảng tải trọng tĩnh tải bảng ngang cầu thang

Trọng lượng bản thân bản ngang

Bảng 5 3: Bảng tải trọng tĩnh tải bảng nghiêng cầu thang

Trọng lượng bản thân bản nghiêng 25 150 3.750 1.1 4.125

Sơ đồ tính và nội lực

- Quy đổi bảng thang về thành dạng phân bố đều Cắt 1 dãy có bề rộng b=1m

• Tĩnh tải bản nghiêng tc tc 2 q bt =  b q  cos  =  1 5.95 0.894  = 6.65 (kN / m ) tt tt 2 q bt =  b q  cos  =  1 6.963 0.894  = 7.78 (kN / m )

• Tĩnh tải bản ngang tc tc 2 q bn =  b q =  1 4.6 = 4.6 (kN / m ) tt tt 2 q bn =  b q =  1 5.186 = 5.186 (kN / m )

• Hoạt tải bản nghiêng tc tc 2 p bt =  b p  cos  =   1 3 0.894 = 2.68 (kN / m ) tt tt 2 p bt =  b p  cos  =   1 3 1.2 0.894  = 3.22(kN / m )

Hình 5 3: Hoạt tải cầu thang

Hình 5 4: Tĩnh tải cầu thang

Hình 5 5: Biểu đồ moment cầu thang

Hình 5 6: Biểu đồ lực cắt cầu thang

Tính toán cốt thép

Bản thang chịu lực dọc theo 1 phương, tính toán cốt thép cho dải bản 1m như cấu kiện chịu uốn đặt cốt đơn

Tính toán cốt thép theo TCVN 5574: 2018

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông:  b = 0.9 (bảng 15 TCVN 5574:2018)

Chọn lớp bê tông bảo vệ cầu thang a = 20 (mm) (Theo phụ lục F, QC06:2020/BXD) kích thước b = 1000 (mm), h = 150 (mm) → h 0 = − = h a 150 20 − = 130 (mm)

- Sử dụng bê tông B30 R b = 17 (MPa); Cốt thép CB400-V R s = 350 (MPa)

Bảng 5 4: Bảng bố trí thép cầu thang

Kiểm tra khả năng chịu cắt cho bản thang

Kết quả nội lực cho thấy lực cắt lớn nhất trong bản thang đạt giá trị Q = 18.9 kN Lực cắt này được sử dụng để kiểm tra khả năng chịu cắt của toàn bộ bản thang.

Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Q =  R   = b h     − = kN kN  bê tông bản thang đủ khả năng chịu cắt.

Thiết kế dầm cầu thang

Tải trọng tính toán dầm cầu thang bao gồm tải trọng do bản thang truyền vào và trọng lượng bản thân dầm thang

Tải trọng do bản thang truyền vào : R A = 29.88 (kN) => q 1 = 29.88 (kN/m) Tải trọng do bản thân dầm thang : q 2 = 0.25 (0.45 0.2) 25 1.1 1.51 (kN/m)  −   = Tải trọng tác dụng vào dầm thang : q = + q 1 q 2 = 29.88 1.51 31.39 (kN/m) + =

Hình 5 7: Phản lực cầu thang

5.5.2 Sơ đồ tính và nội lực

- Giá trị moment được tính như sau M qL 2 31.39 3.25 2 41.44 (kN.m)

Hình 5 8: Moment dầm cầu thang

5.5.3 Tính toán cốt thép dầm cầu thang

❖ Tính toán cốt thép dọc Dầm 250x450

Thép CB400-V : R = R = 350 (MPa), E s sc s =  2 10 (MPa) 5 Thép đai CB240-T : R = R = 210 (MPa), E s sc s =  2 10 (MPa) 5

Bê tông B30, R b = 17 (MPa) Với điều kiện đổ bê tông tại công trường, chọn hệ số làm việc của bê tông  b = 0.9 ,  s = 1 Tính toán thép dầm như sau : h 0 = − h a ; m 2 b b 0

- R = R = 350 (MPa) s sc + Xác định hệ số  R

 = E là biến dạng tương đối của cốt thép chịu ứng suất bằng R s

•  b2 = 0.0042 Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng R b lấy theo các chỉ dẫn trong mục 6.1.4.2 khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

Hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện sau:

Bảng 5 5: Kết quả tính toán cốt thép dầm cầu thang

Chọn A sc kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2

❖ Tính toán cốt thép ngang

Lực cắt lớn nhất trong dầm là Q max ql 31.39 3.25 51 (kN)

Hình 5 9: Lực cắt dầm cầu thang

Theo mục 8.1.3.2 TCVN 5574-2018 tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện max b1 b 0

• Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện

•  b1 = 0.3 là hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

51.00 (kN)  0.3 17 250 415 10     − 3 = 529 (kN) => bê tông không bị phá hoại bởi các vết xiên

- Q 1 là lực cắt do tiết diện thẳng góc do ngoại lực

- Q b1 = 0.5R bh bt 0 + Kiểm tra điều kiện chịu cắt của cấu kiện

Q = 51 (kN)  0.5R bh = 0.5 1.15 10   −  250 415  = 59.66 (kN)Vậy không cần tính cốt thép đai, bố trí cấu tạo như sau: Đoạn gối L/4 bố trí d6a150 ; Đoạn nhịp L/2 bố trí d6a20

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 6.1 Mở đầu

Công trình gồm 16 tầng điển hình, 1 tầng mái,1 sân thượng, 2 tầng thương mại, 1 tầng hầm

Hệ kết cấu sử dụng là kết cấu khung – vách BTCT Do đó việc tính toán khung phải là kết cấu khung không gian

Việc tính toán khung không gian là rất phức tạp, do đó việc tính toán nội lực sẽ được tính toán bằng phần mềm ETABS

Việc tính toán sẽ được thực hiện theo các bước sau đây Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước

Bước 2: Tính toán tải trọng Bước 3: Tổ hợp tải trọng Bước 4: Tính toán nội lực bằng phần mềm ETABS Bước 5: Tính toán thép cho khung trục

Hình 6 1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Sử dụng vách và lõi thang dày 300mm Dầm với các tiết diện : 300x600 mm; 300x800 mm Sàn dầm với chiều dày 200 mm

Kết cấu công trình được mô hình bằng phần mềm ETABS, các cấu kiện cột, vách, dầm, sàn được mô hình bằng phần tử frame, wall, shell

Nội lực từ mô hình là cơ sở để tính toán các hạng mục và cấu kiện 6.3 Tải trọng

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

6.4 Tổ hợp tải trọng 6.4.1 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn I

Bảng 6 1: Tổ hợp tải trọng theo TTGHI

TỔ HỢP TT HT GIOX GIOY DDX DDY

6.4.2 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn II

Bảng 6 2: Tổ hợp tải trọng theo TTGH II

TỔ HỢP TT HT GIOX GIOY DDX DDY

DDCHECK Envelope(Comb10-TC+Comb11-TC)

6.5 Kiểm tra trạng thái giới hạn II

Theo TCVN 9386-2012 mục 4.3.1 (7), trừ khi có phân tích chính xác hơn cho các cấu kiện bị nứt, độ cứng chống cắt và độ cứng chống uốn đàn hồi của các cấu kiện bê tông và khối xây có thể được xác định bằng một nửa độ cứng tương ứng của các cấu kiện không bị nứt.

Kiểm tra với E II =0.5E 6.5.1 Kiểm tra gia tốc đỉnh

Dưới tác động của gió, chuyển động của công trình được mô tả qua các đại lượng vật lý như vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió gây ra chuyển động cho tòa nhà theo quy luật hình sin với tần số f gần như không đổi, và khi thay đổi pha, các đại lượng này liên quan đến một hằng số nhất định.

Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một quá trình tâm sinh lý phức tạp, trong đó cảm nhận vận tốc không diễn ra khi vật chuyển động đều Tuy nhiên, khi chuyển động có gia tốc, con người bắt đầu cảm nhận sự thay đổi Do đó, việc kiểm tra gia tốc đỉnh là cần thiết để đánh giá mức độ thoải mái của con người trong các tòa nhà cao tầng.

Tính gần đúng (bỏ qua cản), giá trị tính toán của gia tốc đỉnh cực đại sẽ được tính như sau

• , với T 1 là chu kỳ dao động ở mode 1 , T 1 =1.929s

• chuyển vị lớn nhất do mode 1 gây ra, Điểu kiện kiểm tra gia tốc đỉnh cực đại : a = 74.26 (mm/s ) [a] 150 (mm/s ) 2  = 2 => Thỏa

 Gia tốc đỉnh nằm trong giới hạn cho phép 6.5.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574-2018, khi phân tích kết cấu khung – vách BTCT mặt ngoài hoàn thiện bằng kính của tòa nhà cao tầng theo phương pháp đàn hồi, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu phải đáp ứng các điều kiện quy định.

Chỉ kiểm tra đối với những combo:

Công thức GIO-TC-CHECK=ENVELOP(GIOX + GIOY) cho kết quả là 16.3 mm Với chiều cao công trình H = 63.7m tính từ tầng mái xuống, chuyển vị đỉnh cho phép của công trình theo hai phương X và Y đối với nhà nhiều tầng được xác định.

 Chuyển vị đỉnh công trình nằm trong giới hạn cho phép 6.5.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng v = const v  const

Trong đó là hệ số chiết giảm phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình Đối với công trình cấp I nên

Trong ETABS, chúng ta có thể xuất dữ liệu tải trọng động đất theo hai phương X và Y Để thực hiện điều này, cần lấy giá trị Drift X và Y lớn nhất cho từng tầng, với công thức tính Drift X = d x / h và Drift Y = d Y / h.

Bảng 6 3: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Tầng Dr-X Dr-Y h DrX/h Dry/h Kiểm tra

Chuyển vị lệch tầng của công trình theo hai phương X và Y có giá trị nhỏ hơn 0.01, cho thấy rằng chuyển vị này nằm trong giới hạn cho phép Bên cạnh đó, cần thực hiện kiểm tra hiệu ứng P-Delta để đảm bảo tính ổn định của công trình.

Mục 4.2.2.2 TCVN 9386-2012 quy định, không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 nếu tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện

• hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

• Tải trọng đứng ở các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động

• Tổng lực cắt tầng do dao động gây ra

• Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng

• h Chiều cao tầng Các điều kiện kiểm tra

• không cần xét tới hiệu ứng bậc 2

• có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân với hệ số

• Giá trị không vượt quá 0.3

Tầng P tot V tot V tot Drx Dry h x y [ ]

• Vậy   0.1 theo cả 2 phương X,Y nên không cần xét tới hiệu ứng bậc 2 (P −  ) n

Tính toán thép dầm

Hình 6 2: Kí hiệu tên dầm mô hình ETABS

Hình 6 3: Biều đồ bao moment

6.6.2 Tính toán thép dọc cho dầm Tính toán cốt thép theo TCVN 5574:2018

Sử dụng bê tông B30: , thép CB400-V:

Chiều cao làm việc của dầm Áp dụng công thức tính toán: m 2 b 0

• Hàm lượng cốt thép từ yêu cầu chịu uốn, cắt theo TCVN 5574-2018 s max b min c max R

 Với , Giá trị được xác định theo công thức:

: Chiều cao giới hạn của vùng bê tông chịu nén

: Biến dạng tương đối cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng

Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén dưới ứng suất nhất định được xác định theo hướng dẫn trong mục 6.1.4.2, đặc biệt khi chịu tác động của tải trọng lâu dài với giá trị a gt = 70 mm.

Bảng 6 5: Thép dầm tầng điển hình

A sc kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2

Chọn A sc kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2

6.6.3 Tính toán thép đai dầm Lực cắt lơn nhất trong dầm chính X

• Kiểm tra ứng suất nén chính bụng dầm:

: Lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện : Hệ số kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng

Không cần tăng tiết diện Chi ề u dài hình chi ế u C c ủ a l ự c c ắ t theo ti ế t di ệ n nghiêng:

Kiểm tra khả năng chống cắt của bê tông trên tiết diện nghiêng:

- L ự c trong c ố t thép đ ai trên m ộ t đơ n v ị chi ề u dài c ấ u ki ệ n: bt b

R sw = 170 (MPa) a gt = 70 (mm) max s bl b 0

2 sw sw sw w nR A 210 2 4 q 211.1 N/mm

- Kh ả n ă ng ch ị u c ắ t c ủ a c ố t thép đ ai:

- Ki ể m tra kh ả n ă ng ch ị u c ắ t c ủ a c ấ u ki ệ n: sw sw 0 sw sw sw 0 min q h

Bố trí cốt đai qsw Qsq Đk chịu cắt

(N/mm) (kN) Qb+Qsw h o 2h o min max max 0.5ho min max min max

• Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính Trong đó:

P: Hoạt tải sàn truyền xuống dầm phụ G: Trọng lượng bản thân dầm phụ và bản truyền xuống, được tính như sau

+ Tính cốt treo dạng cốt đai : Điều kiện

Sử dụng cốt treo dạng đai d8 (a sw P.24mm 2 ), số nhánh n=2, bước cốt đai s w,tt tính toán

→ chọn10 mỗi bờn 5ỉ8 Phạm vi bố trí x : số lượng cốt treo cần bố trí hai bên Asw :diện tích tiết diện cốt treo

Rsw : cường độ chịu kéo của cốt đai n : số nhánh cốt treo

0 dp dp s bt g = b  (h − h )    = n 0.3 (0.6  − 0.2) 25 1.1   = 3.3(kN / m) dp s 0 g = g + g = 8.64 3.3 11.94(kN / m) + =

G = L  g = 10 11.94  = 119.4(kN) s1 3 s1 o sw sw o sw sw h 130

S = h +  2 (h − h ) = 600 +  2 (800 600) − = 1000(mm) h o = − = h a 600 70 − = 530(mm) s1 dc dp h = h − h − = a 800 600 70 − − = 130(mm)

Tính toán thiết kế vách

Các giả thiết cơ bản:

+ Ứng lực kéo do cốt thép chịu

+ Ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu

Bước 1: Giả định chiều dài B của vùng biên chịu mômen Xem xét vách chịu lực dọc trục N và mômen M theo phương cạnh dài của vách, trong khi bỏ qua sự tác động của vách theo phương cạnh ngắn Mômen M được coi là tương đương với cặp ngẫu lực đặt tại hai vùng biên của vách.

Hình 6 4: Sơ đồ tính vách cứng

Bước 2: Xác định lực nén hoặc kéo trong vùng biên theo công thức:

A b : là diện tích của vùng biên tương ứng

A : là diện tích của mặt cắt vách

Bước 3 :Tính diện tích cốt thép phần biên chịu nén, kéo

 = : Hệ số giảm độ bền khi nén b 0.9

 = : Hệ số giảm độ bền khi uốn

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép với giá trị tối thiểu là 0.1% và tối đa là 6% Nếu không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước B của vùng biên và tiến hành tính toán lại từ đầu Chiều dài tối đa của vùng biên là L/2; nếu vượt quá giá trị này, cần tăng bề dày vách.

Kiểm tra vách giữa hai vùng biên là bước quan trọng trong việc đảm bảo cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông có khả năng chịu lực tốt, cốt thép chịu nén trong khu vực này sẽ được bố trí theo cấu tạo đã định.

❖ Cấu tạo thép vách cứng

Cốt thép dọc cần được lắp đặt với hai lớp thép lưới, có đường kính không nhỏ hơn 10mm Hai lớp lưới này phải được liên kết bằng các móc đai hình chữ S hoặc chữ C với mật độ 4 móc/m² Tỷ lệ phần trăm cốt thép thẳng đứng phải được tính toán, nhưng tối thiểu là 0.4% cho động đất yếu, 0.6% cho động đất trung bình và mạnh, và không vượt quá 6%.

Cốt thép nằm ngang cần được chọn với lượng không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc, với hàm lượng tối đa là 0.25% cho động đất yếu và 0.4% cho động đất trung bình và mạnh Khoảng cách giữa các cốt thép ngang phải đạt tối thiểu 200 mm nếu b v ≤ 300 mm, và không vượt quá 2b v /3 nếu b v > 300 mm Trong các trường hợp thông thường và động đất yếu, khoảng cách cốt thép nằm ngang có thể lên tới 250 mm.

Chiều dài nối buộc cốt thép lấy bằng 1.5l đối với động đất yếu và 2l đối với động đất

Bước 5: Bố trí cốt thép đai

Tính toán cốt thép đai theo mục 8.1.3.3 TCVN 5574:2018 theo điều kiện 93

Q 1 : Lực cắt trong tiết diện ngang

Q b,1 : Lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng

Trong đó  n là hệ số ảnh hưởng của ứng suất nén khi tính toán dải bê tông giữa các tiết diện nghiệng, giá trị  n lấy bằng

Q sw,1 : Lực cắt chịu bởi cốt thép trong tiết diện nghiêng w ,1 w 0 s s

Trong đó: q sw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức: sw sw sw w q R A

Bước cốt đai theo cấu tạo: ct

Khoảng cách thiết kế của cốt đai là : min( , tt max , ct ) s = s s s Đường kính cốt đai :

Theo mục 5.4.3.2.1 TCVN 9386 – 2012, Cấu tạo để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục bộ

Trong kết cấu tiêu tán năng lượng, các vùng tới hạn xuất hiện tại cả hai đầu của các cột trong khung chịu mômen và một phần của các cột liền kề các vật nối trong khung giằng lệch tâm Chiều dài l cr của các vùng tới hạn này được xác định bởi công thức: l cr = max (h c , l cl /6, 450 mm) đối với cấp dẻo kết cấu trung bình.

Trong đó: h c là chiều cao của tiết diện liên hợp; l cl là chiều dài thông thủy của cột

6.7.2 Tính toán thép vách Tính toán thép vách điển hình P1 Thương Mại 1

-6850.5 -78.0 Thống số vách : chiều dày t = 0.3 ( ) m ,chiều dài L=2(m)

Chọn B l =B r P0mm Diện tích vùng biên: A b = tB = 0.3 0.5  = 0.15( m 2 ) Xác định lực kéo, nén tại vùng biên:

Ta thấy rằng, cả 2 vùng biên trái chịu nén, do đó tính toán cốt thép dựa trên công thức cấu kiện chịu nén như sau:

Chọn cốt thộp vựng biờn 12ỉ18 A s 053.63 mm 2 cho vựng biờn

Cốt thép chịu nén vùng giữa:

Lực nén của vùng giữa:

 Khả năng chịu nén của bê tông vùng giữa:

P biết rằng bê tông vùng giữa đã đủ khả năng chịu nén, vì vậy sinh viên chỉ cần bố trí cốt thép theo cấu tạo Cần bố trí 12 đến 16 thanh thép A s có diện tích 12.74 mm² cho vùng biên, đảm bảo hàm lượng cốt thép phù hợp cho vùng giữa.

❖ Tính toán một vách có Qmax bố trí cho toàn hệ (Vách P3 Sân thượng)

Tính toán ứng suất nén trung bình trong bê tông do lực dọc

Tính toán lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng

Chọn cốt thộp đai ỉ10 số nhỏnh n = 2 khoảng cỏc cố đai sw0mm

Tính toán lực cắt chịu bởi cốt thép w ,1 w 0 329.84 1.95 643.18 s s

 Bố trí cốt thép đai thỏa yêu cầu

Vậy chọn cốt đai ỉ10a100 với số nhỏnh n=2

Bài viết này trình bày các thông số kỹ thuật của một hệ thống, bao gồm các giá trị tọa độ, lực tác động và các thông số liên quan đến hiệu suất Các chỉ số như Nộn và Kộo được ghi chép từ P1 đến TM1, với các giá trị giảm dần theo từng giai đoạn Đặc biệt, các thông số Nộn và Kộo cho thấy sự thay đổi đáng kể, từ -384.0 Nộn ở giai đoạn đầu đến -1764.6 Nộn ở giai đoạn cuối Các giá trị như -5997.4 và -6850.5 cho thấy mức độ giảm dần của lực tác động qua các giai đoạn Bài viết cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi các thông số này để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

Dữ liệu cho thấy các thông số trong chuỗi P2 từ -282.2 đến -6664.3, với các giá trị như tọa độ, độ sâu, và các chỉ số liên quan đến Nộn Các giá trị này bao gồm sự thay đổi từ -1404.2 đến -1629.8, với các thông số như Kộo, Nộn và TANG Mỗi dòng thể hiện các thông số cụ thể, từ vị trí địa lý đến các chỉ số kỹ thuật, cho thấy sự biến đổi liên tục trong các giá trị đo lường Các thông tin này có thể được sử dụng để phân tích và đưa ra các kết luận về tình hình hiện tại trong khu vực nghiên cứu.

Dữ liệu cho thấy các thông số P3 từ TM P3 đến TM1, với các giá trị khác nhau bao gồm tọa độ, mức độ Nộn và Kộo, cùng với các chỉ số khác như -789.0, -849.0, -973.2, và các giá trị âm khác Mỗi mục có số liệu cụ thể về vị trí và tình trạng, từ -8640.9 đến -9824.1, cho thấy sự thay đổi liên tục trong các thông số này Các giá trị Nộn và Kộo cũng thay đổi, từ 4320.5 ở mức thấp nhất cho đến 4912.0 ở mức cao nhất Thông tin này có thể được sử dụng để phân tích xu hướng và sự biến động trong các chỉ số liên quan.

Dữ liệu về P4 cho thấy các thông số quan trọng như giá trị âm và dương của từng cấp độ, với mức giảm dần từ -8824.7 đến -10148.1 Mỗi mức P4 có sự thay đổi về các chỉ số như Nộn, với các giá trị dao động từ -2157.2 đến -2531.7 Sự biến đổi này phản ánh sự gia tăng trong các chỉ số tích cực, từ 4412.3 đến 5074.0, cho thấy một xu hướng tăng trưởng trong các giai đoạn khác nhau Các thông số này cần được theo dõi để đánh giá hiệu suất và xu hướng phát triển trong tương lai.

Bảng dữ liệu P5 cho thấy các thông số kỹ thuật quan trọng với các giá trị như TM, Nộn, và các chỉ số liên quan đến hiệu suất Các chỉ số từ -929.9 đến -20883.7 cho thấy xu hướng giảm dần trong các giai đoạn khác nhau, với các mức Nộn thay đổi từ -359.3 đến -4484.6 Bảng cũng chỉ ra rằng hệ số tăng trưởng (TANG) có xu hướng tăng từ 1.01 đến 2.64, cho thấy sự cải thiện trong hiệu suất qua thời gian Các giá trị này có thể được sử dụng để phân tích và tối ưu hóa hiệu suất trong các lĩnh vực liên quan.

Bảng dữ liệu P7 cho thấy sự biến động của các thông số trong từng giai đoạn, từ mức giá -964.0 ở giai đoạn 16 đến -24260.9 ở giai đoạn 1, với các chỉ số như Nộn, TANG và các giá trị tương ứng Các thay đổi này phản ánh sự giảm dần của các chỉ số, từ -336.6 đến -3468.9, cho thấy xu hướng giảm trong các giai đoạn Sự thay đổi về số lượng và giá trị cũng được thể hiện rõ, từ 689 đến 17329, cho thấy sự phát triển không ngừng của các chỉ số trong thời gian Các thông số như 10ỉ18, 12ỉ25 và 14ỉ25 cho thấy sự điều chỉnh theo thời gian, với mức tăng trưởng từ 1.04 đến 2.78.

Bài viết này trình bày các thông số kỹ thuật của P8, bao gồm các giá trị tọa độ và các chỉ số khác nhau Các thông số như -355.2, -58.9, 0.25, và 1 được ghi nhận cho từng mức độ từ TANG 1 đến TANG 16 Các chỉ số Nộn, giá trị âm và dương, cũng như các thông số khác như 4ỉ18 1020 được ghi lại một cách chi tiết Mỗi mức TANG cho thấy sự thay đổi về tọa độ và các chỉ số liên quan, từ -2977.3 đến -3191.0, phản ánh sự biến đổi trong quá trình khảo sát Thông tin này có thể hữu ích cho các nghiên cứu và phân tích trong lĩnh vực liên quan.

Asc,m (mm 2 ) TM1 P8 -3206.9 -25.5 0.25 1 -835.7 -767.7 Nộn 1603.4 -1697 -2073 -1697 4ỉ18 1018 4ỉ18 1018 1.02 MAI P9 365.0 1065.6 0.8 3.6 461.7 -299.5 Nộn 202.8 -17669 -18566 -17669 10ỉ18 2544 20ỉ18 5089 0.94

Bài viết này trình bày các chỉ số và dữ liệu liên quan đến P9, bao gồm các giá trị như -9933.2, 1786.2, 0.8, 3.6, và nhiều thông số khác Các thông số này thể hiện sự thay đổi và xu hướng trong khoảng thời gian từ TANG 1 đến TM2, với các giá trị âm cho thấy sự giảm sút trong các chỉ số Các dữ liệu này có thể được phân tích để hiểu rõ hơn về tình hình hiện tại và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất Các con số như -11154.0, 2480.4, và 6196.6 cũng cung cấp thông tin quan trọng về các biến động trong hệ thống.

Asc,m (mm 2 ) TM1 P9 -12817.5 2046.5 0.8 3.6 -2117.4 -3579.2 Nộn 7120.8 -8510 -423 -423 10ỉ18 2544 20ỉ18 5089 0.94 MAI P10 -952.5 -213.6 2 10 -217.2 -163.8 Nộn 571.5 -49356 -49651 -49356 20ỉ18 5089 80ỉ16 16084 0.88

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

Thống kê địa chất

Thông tin địa chất Công trình: Chung cư PREMIER HEAVEN TOWER Địa điểm : Khu dân cư cát lái, phường cát lái, quận 2, TP HCM

Số hố khoan : 3 hố HK1,HK2, HK3 Độ sâu nước ngầm : HK1: -1.321m; HK2: 1.39m; HK3:1.211m

Hình 7 1: Mặt cắt địa chất

Dựa vào biểu đồ điểm địa chất công trình gồm các lớp đất theo thứ tự từ trên xuống : Lớp

1, lớp 2, lớp 3, lớp 4, lớp 5, lớp 6

Lớp k: Cát pha, màu xám đen (san lấp )

Lớp 1: Sét- Sét lẫn TV, màu xám trắng-xám đen , trạng thái dẻo mềm

Lớp 2: Sét- Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng- nâu đỏ- nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm

Lớp 3a: Sét, màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Lớp 3: Sét pha , màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm

Hệ số rỗng với từng cấp áp lực

Sét- Sét lẫn TV, màu xám trắng-xám đen , trạng thái dẻo mềm

Sét- Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng- nâu đỏ- nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm

Sét pha , màu xám trắng - nâu vàng, trạng thái dẻo cứng dẻo mềm

Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng

Sét pha- Sét kẹp cát, màu xám trắng – nâu vàng- nâu hông , trạng thái dẻo cứng

Cát pha, màu xám trắng – nâu vàng-nâu hồng

Phương án móng cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi có ưu điểm nổi bật là khả năng chịu tải lớn, với sức chịu tải có thể lên đến hàng nghìn tấn nhờ vào đường kính và chiều sâu lớn của cọc.

Công nghệ xây dựng hiện đại không gây chấn động cho các công trình xung quanh, rất phù hợp cho việc xây chen tại các đô thị lớn, đồng thời khắc phục những nhược điểm của các loại cọc đóng khi thi công trong điều kiện đô thị.

Cọc khoan nhồi thường có lượng cốt thép ít hơn so với cọc đóng, đặc biệt là trong trường hợp cọc đài thấp Bên cạnh đó, cọc khoan nhồi còn có khả năng thi công hiệu quả qua các lớp đất cứng xen kẽ hoặc lớp cát dày mà phương pháp ép không thể thực hiện được.

Nhược điểm của cọc khoan nhồi + Giá thành thường cao hơn so với phương án cọc khác + Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật cao

+ Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp nên gây tốn kém trong quá trình thực thi

Khối lượng bê tông có thể bị thất thoát trong quá trình thi công nếu thành hố khoan không đảm bảo và dễ bị sập Bên cạnh đó, việc nạo vét ở đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thi công cọc.

+ Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng ép 7.2.1.Vật liệu sử dụng

7.2.2.Chọn kích thước cọc và chiều sâu chôn cọc Chọn cọc có kích thước :

Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc : Chọn đầu cọc đập vỡ và 0.15m cọc ngàm vào đài Lớp bê tông bảo vệ

Mũi cọc đặt tại độ cao:

Chiều dài cọc nằm trong đất:

Diện tích tiết diện ngang cọc :

Bố trí cốt thép cho tất cả các cọc là rất quan trọng, với hàm lượng cốt thép được tính toán kỹ lưỡng Đối với công trình có tầng hầm, độ sâu đặt móng cần được xác định sao cho cao độ mặt trên của đài trùng với cao độ mặt trên sàn tầng hầm, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho thi công Do đó, cao độ mặt trên đài móng được chọn là -3.2(m).

Xác định sức chịu tải của cọc

• là hệ số điều kiện làm việc (Mục 7.1.9 TCVN 10304-2014)

Hệ số này phản ánh phương pháp thi công cọc, bao gồm quá trình khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới nước, có sử dụng ống vách để giữ thành (Mục 7.1.9 TCVN 10304).

Hệ số ảnh hưởng uốn dọc (Mục 7.1.8 TCVN 10304-2014) áp dụng cho tất cả các loại cọc, cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất khi tính toán theo cường độ vật liệu Khoảng cách từ tiết diện cọc đến đáy đài được xác định theo công thức l1.

' vl cb cb b b sc sc

Chiều dài đoạn cọc được tính từ đáy đài cao tới cao độ san nền Cọc thiết kế sử dụng loại cọc đài thấp, với hệ số biến dạng theo phụ lục A của TCVN 10304-2014 Hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập, chiều rộng qui ước của cọc, module đàn hồi vật liệu làm cọc, và moment quán tính tiết diện ngang cọc cũng là những yếu tố quan trọng trong thiết kế cọc.

Hệ số k được xác định bằng cách tính trung bình qua các lớp đất, theo quy định trong Bảng A.1 TCVN 10304-2014 Đất xung quanh thân cọc chủ yếu là cát mịn lẫn bụi, do đó cần chọn độ mãnh phù hợp cho cọc Sức chịu tải của cọc sẽ được tính toán dựa trên loại vật liệu sử dụng.

7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất phản ánh khả năng chịu lực của cọc, trong khi hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc xem xét ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất Khi l 0 = 0, điều này cho thấy một trạng thái cụ thể trong quá trình đánh giá khả năng chịu lực của cọc.

' vl cb cb b b sc sc

 = là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (tra bảng 3 TCVN 10304-

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, được xác định tại cao trình -56.0(m), là lớp đất cát pha Đối với cọc khoan nhồi, giá trị sức kháng được tính theo công thức quy định tại Mục 7.2.3.2 của TCVN 10304-2014.

Hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán nền đất, được xác định theo bảng 6 của TCVN 10304-2014 và nhân với hệ số chiết giảm 0.9 Với tỷ lệ h/d = 56/1V và góc tương ứng, cần tra cứu bảng để xác định giá trị chính xác.

+ là dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc + là dung trọng tính toán trung bình (tính theo các lớp) của nền đất nằm trên mũi cọc f i q b q b b 4 1 1 2 3 1 q = 0.75       +      ( ' d h)

Bảng 7 2: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cơ lý đất nền

Lớp đất Độ sâu tính toán li Chiều sâu Z tbi fi

Vậy sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền là :

7.3.3 Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền

• là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

• là hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

• là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (tra bảng 5 TCVN 10304-

• là diện tích tiết diện ngang cọc

• là chu vi tiết diện ngang thân cọc

• là cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, ở đây lớp đất dưới mũi cọc là lớp đất rời nên được tính theo công thức:

Áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc được xác định bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng do đất gây ra tại vị trí này.

+ Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn thì lấy theo giá trị bằng áp lực lớp phủ tại độ sâu mũi cọc

+ Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn thì lấy bằng áp lực lớp phủ tại độ sâu (Xác định và hệ số trong bảng G1, TCVN 10304-2014)

Ta có: Đất dưới mũi cọc trạng thái là chặt: Z L 15 q ' 100 d = → N =

Z = d =  =  L = m là ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng do đất gây ra tại độ sâu

Công thức cường độ sức kháng trung bình fi trên thân cọc : + Đối với đất dính :

Lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i được tính bằng công thức Z L i u,i f = α × c, trong đó c là chỉ số SPT trung bình của lớp đất dính thứ i Hệ số α là không thứ nguyên và được xác định từ biểu đồ trong TCVN 10304-2014, cụ thể là từ Hình G1.

Hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i lên thân cọc được ký hiệu là Với, trong đó 0.8 đại diện cho ứng suất pháp hiệu quả trung bình theo phương đứng của lớp đất thứ i, đã tính đến độ sâu giới hạn Góc ma sát giữa đất và cọc trong lớp đất thứ i thường được lấy bằng góc ma sát trong của đất đối với cọc bê tông.

Việc tính sức kháng trên thân cọc ở đoạn cọc có độ sâu lớn hơn hoặc bằng , cường độ sức kháng trên thân cọc được giới hạn bởi giá trị c u,i c u,i = 6.25 N  c,i N c,i

Bảng 7 3: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Lớp Tên lớp đất Chiều dày Li (m) N

Bảng 7 4: Bảng xác định sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Vậy sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền là:

7.3.4.Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT Sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản (TCVN 10304-2014)

• là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

• là hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

• là chu vi tiết diện ngang thân cọc

• là diện tích tiết diện ngang cọc

• là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

• là cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (tra bảng 3 TCVN

• Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc c u,i i i f L (kN/ m)

+ Lớp đất rời thứ i: , với là chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời thứi

Lớp đất dính i là lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i, được xác định theo biểu đồ hình G.2a, TCVN 10304-2014 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc đối với cọc khoan nhồi khi mũi cọc nằm trong đất rời được tính toán bằng công thức q p = 150  N P, trong đó N p = 26, dẫn đến giá trị q p = 3900 (kN/m²).

- Thân cọc trong lớp đất dính:

Các hệ số và được xác định bằng cách tra đồ thị

* Đối với thân cọc nằm trong lớp đất hạt mịn:

Bảng 7 5:Cường độ sức kháng trên thân cọc trong lớp đất dính

* Đối với thân cọc nằm trong lớp đất hạt thô: f si =3.33N si

Bảng 7 6: Cường độ sức kháng trên thân cọc trong lớp đất thô

Lớp Tên lớp đất Chiều dày Li (m) Nsi f i

 Vậy sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT là

7.3.5 Sức chịu tải thiết kế cọc khoang nhồi D1000

- Áp dụng mục 7.1.11, TCVN 10304-2014, sức chịu tải cọc chịu nén:

• là hệ số làm việc của móng nhiều cọc

• là hệ số tầm quan trọng của công trình cấp II

• là hệ số tin cậy theo số cọc, phụ thuộc vào số cọc trong móng

• R ck là sức chịu tải cho phép của cọc

Bảng 7 7: Sức chịu tải cho phép của cọc

Số lượng cọc trong móng Móng có ít nhất 21 cọc

Móng có 01 đến 05 cọc 1.75 6141.41 i i f L (kN/ m)

Chọn sơ bộ số lượng cọc

- Số lượng cọc dưới đáy đài được xác định sơ bộ theo công thức sau :

+ n là số lượng cọc dưới đáy đài + là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment + N là nội lực dưới chân cột

Bảng 7 8: Sức chịu tải cho phép của cọc

STT Tên đài móng Số cọc

Xác định độ lún cọc đơn

Tải trọng thẳng đứng lớn nhất tác dụng lên cọc được ký hiệu là N (kN), trong đó N là giá trị tối đa cho phép trong khoảng từ 1.2 đến 1.5 lần trọng tải Đồng thời, module trượt trung bình của các lớp đất trong phạm vi chiều sâu hạ cọc cũng cần được xem xét để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

+ là độ cứng tương đối của cọc:

(EA độ cứng thân cọc chịu nén) +

+ là hệ số tương ứng trường hợp nền đồng nhất

+ là hệ số tương ứng cọc tuyệt đối cứng

( lấy bằng 2, là module trượt trung bình của các lớp đất trong phạm vi 0.5L dưới mũi cọc Cho phép lấy

 Độ cứng đàn hồi mô hình cọc đơn: ( / )

Tính toán thiết kế móng M1-D(móng 4 cọc)

7.6.1 Nội lực tính toán Móng Tổ hợp tính toán Trường hợp

M1D COMB8-TT 13170.68 569.71 121.6 Độ cứng đàn hồi cọc đơn

N max (kN) M x, tu (kNm) M y, tu (kNm) max tu

7.6.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 7 3: Phản lực đầu cọc móng M1-D

- Kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm Trong đó

+ + số cọc trong nhóm móng +

+ là hệ số xét ảnh hưởng của nhóm cọc là số hàng cọc trong nhóm là số cọc trong 1 hàng

(d là đường kính cọc; s khoảng cách giữa 2 tim cọc)

Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy và thỏa mãn điều kiện sức chịu tải của cọc max ca

7.6.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới móng khối qui ước

- Kích thước móng khối quy ước

• và là chiều dài và chiều rộng đài cọc, quy đổi tiết diện khối móng tương đương :

• là chiều dài làm việc của cọc

• là góc ma sát trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua

- Trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước

+ Trọng lượng cọc và đài móng:

P + = V + V   =   +    = kN tc tc max II tc tc tb II tc min

 tb mqu d c tb mqu d c mqu mqu mqu mqu c f

+ Trọng lượng lớp đất dưới đáy móng

+ Trọng lượng móng khối qui ước tren mqu duoi coc dai

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng khối qui ước

- Độ lệch tâm tc y 4 x tc mqu

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước tc 4 4 mqu y tc x max mqu mqu mqu mqu

= tc 4 4 mqu y tc x min mqu mqu mqu mqu

= tc tc tc max min tb

- Khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng khối quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362- 2012):

II mqu II II II II 0 tc

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền và hệ số điều kiện làm việc của công trình có tác dụng qua lại với nền được quy định trong bảng 15, Điều 4.6.10 của TCVN 9362:2012.

+ là hệ số độ tin cậy tra theo điều 4.6.11 TCVN 9362:2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê

+ A,B,D là hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, TCVN 9362:2012 phụ thuộc vào góc ma sát trong của lớp đất dưới móng khối quy ước

+ là kích thước cạnh móng khối quy ước

+ là chiều cao khối móng quy ước

Dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở xuống và dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở lên là những yếu tố quan trọng trong thiết kế móng Giá trị lực dính của lớp đất dưới móng khối quy ước cũng cần được xem xét kỹ lưỡng Thêm vào đó, chiều sâu đến nền tầng hầm ảnh hưởng lớn đến ổn định và khả năng chịu tải của công trình.

+ là chiều sâu đặt móng tính từ nền tầng hầm bên trong nhà có tầng hầm

Ta có: tc tc max tb tc tc min

 Đất nền dưới móng khối qui ước thỏa điều kiện về ổn định

2 c II = 6.9 (kN/m ) h 0 h 0 = − h h td h td kc td 1 2

+ Chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố, mỗi lớp có bề dày h thỏa điều kiện chọn + Vị trí ngừng tính lún khi

+ Độ lún tính theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố:

- Áp lực tại đáy móng tc mqu 2 tc mqu

- Áp lực bản thân tại đáy khối móng quy ước: mqu 2 bt mqu

- Áp lực gây lún tại tâm đáy khối móng quy ước

- Ta thấy  = bt 619.53(kN/m ) 2   =  5 gl 5 71.69 = 358.48 (kN/m ) 2 không cần kiểm tra lún

7.6.5 Kiểm tra xuyên thủng đài móng Dưới tác dụng của lực dọc,chiều cao của đài cọc không đủ cao sẽ bị xuyên thủng,để không bị xuyên thủng chiều cao của đài cọc phải thỏa mãn điều kiện sau:

+ Xác định lực gây xuyên thủng

Lực xuyên thủng được xác định bằng lực tác động lên tháp xuyên thủng, trừ đi phản lực của đầu cọc nằm trong phạm vi đáy lớn của tháp.

• lực dọc tính toán ở chân cột

Tổng phản lực đầu cọc nằm trong đáy lớn của tháp xuyên thủng chỉ xét đến lực dọc gây ra, nhằm đảm bảo an toàn Không tính đến mômen, lực ngang, trọng lượng bản thân của đài và đất nền trên đài.

+ Xác định lực chống xuyên thủng

• chiều cao làm việc của tiết diện (lấy từ mặt trên của đài đến trọng tâm lớp dưới cốt thép của đài)

• cường độ chịu kéo của bê tông

• hệ số,với bê tông hạt nhỏ lấy bằng 0,85

Giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng được hình thành do quá trình nén thủng trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện.

Hình 7 4: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1-D

Góc lan tỏa ứng suất cho thấy tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, do đó đài móng được coi là tuyệt đối cứng Điều kiện chống nén thủng, tức là khả năng chọc thủng đài bởi cột, được đảm bảo.

❖ Kiểm tra cọc biên (ở góc) chọc thủng đài Điều kiện : 0 1 02 02 2 01 01

Trong đó:  1 = k h 1 ( 01 / c 01 ) và  1 = k h 1 ( 01 / c 01 ); b 01 và b 02 là khoảng cách từ các cạnh trong của các cọc biên đến các cạnh ngoài của đài cọc h 0

→ Vậy thỏa điều kiện cọc góc không chọc thủng đài

7.6.6 Tính toán cốt thép đài móng

Hình 7 5: Nội lực móng M1-D Bảng 7 9: Nội lực đài móng M1-D

Phương tính toán Strip Load case

X Lớp trên CSB9 COMB9-TT -219.1324

Lớp dưới CSB9 COMB8-TT 3660.3218

Y Lớp trên CSB14 COMB7-TT -1159.7275

+ Chọn (lớp dưới) + Chọn (lớp trên) +

(kNm) a gtd a gtd = a ngam + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) a gtt a gtt = 50 (mm) b 0

7.7 Tính toán thiết kế móng M2-D(móng 6 cọc)

M2D COMB7-TT 20957.8 14.21 721.92 Độ cứng đàn hồi cọc đơn b

Lớp trên -219.13 5000 1950 0.0007 0.0007 321 0.002 12 24 200 2714 Lớp dưới 3660.3 5000 1830 0.0129 0.0129 5752 0.039 16 32 150 6434 Lớp trên -1159.7 5000 1950 0.0036 0.0036 1702 0.011 12 24 200 2714 Lớp dưới 1635.4 5000 1830 0.0057 0.0058 2561 0.017 12 24 200 2714

Phương Vị trí (kNm) M max (mm) h 0  m  A 2 s  A sc

- Ta có P max = 3935.19 (kN) < R e53.34 (kN) ca

+ số cọc trong nhóm móng + P tk = 6553.34 (kN)

(d là đường kính cọc; s khoảng cách giữa 2 tim cọc) tt n P tk N 0.76 6 6553.34 29926.19 (kN) 20957.8(kN)

Cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy và thỏa mãn điều kiện sức chịu tải của cọc tt n P tk N

P + = V + V   =   +    = kN tc tc max II tc tc tb II tc min

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng khối qui ước tt tc N 20957.8

- Khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng khối quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362- 2012): tc 1 2

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền và công trình có tác động qua lại với nền được quy định trong bảng 15 của Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012.

Hệ số độ tin cậy được xác định theo điều 4.6.11 TCVN 9362:2012, với các đặc trưng tính toán lấy từ bảng thống kê Các hệ số A, B, D là hệ số không thứ nguyên, được tra cứu từ bảng 14 TCVN 9362:2012, và phụ thuộc vào góc ma sát trong của lớp đất dưới móng khối quy ước.

Dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở xuống và từ đáy khối móng quy ước trở lên là những yếu tố quan trọng trong thiết kế nền móng Giá trị lực dính của lớp đất dưới móng khối quy ước cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo ổn định cho công trình Bên cạnh đó, chiều sâu đến nền tầng hầm cần được xác định chính xác để tối ưu hóa khả năng chịu lực và an toàn cho công trình.

+ Chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố, mỗi lớp có bề dày h thỏa điều kiện chọn + Vị trí ngừng tính lún khi

Ta thấy  = bt 629.83 (kN/m ) 2   =  5 gl 5 92.2 = 461.01 (kN/m ) 2 không cần kiểm tra lún

Lực gây xuyên thủng được xác định bằng lực tác dụng lên tháp xuyên thủng, trừ đi phản lực đầu cọc nằm hoàn toàn trong phạm vi đáy lớn của tháp.

• lực dọc tính toán ở chân cột

Tổng phản lực đầu cọc nằm trong đáy lớn tháp xuyên thủng, được tính toán chủ yếu dựa trên lực dọc để đảm bảo an toàn Trong quá trình này, không xem xét đến mômen, lực ngang, trọng lượng bản thân đài và đất nền trên đài.

Giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng được xác định khi tháp chịu nén trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện.

Hình 7 8: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2-D

→Thỏa điều kiện xuyên thủng

❖ Kiểm tra cọc biên (ở góc) chọc thủng đài Điều kiện : 0 1 02 02 2 01 01

Phương tính toán Strip Load case

X Lớp trên CSA11 COMB8-TT -172.89

Lớp dưới CSA11 COMB8-TT 4205.76

- Tính toán cụ thể + Chọn (lớp dưới) + Chọn (lớp trên) +

(kNm) a gtd a gtd = a ngam + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) a gtt a gtt = 50 (mm) b 0

Tính toán thiết kế móng M3-D(móng 5 cọc)

M3D COMB7-TT 19463.19 5.21 746.08 Độ cứng đàn hồi cọc đơn b

+ + số cọc trong nhóm móng +

(d là đường kính cọc; s khoảng cách giữa 2 tim cọc) max ca

+ Trọng lượng các lớp đất trong khối móng quy ước Trọng lượng lớp trên đáy móng:

  tren mqu f dai cot f dai 1

=  − −  −  = tc tc max II tc tc tb II tc min

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền và công trình có ảnh hưởng lẫn nhau, theo quy định tại bảng 15 Điều 4.6.10 của TCVN 9362:2012.

+ là hệ số độ tin cậy tra theo điều 4.6.11 TCVN 9362:2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê

+ A,B,D là hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, TCVN 9362:2012 phụ thuộc vào góc ma sát trong của lớp đất dưới móng khối quy ước

Dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở xuống và dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở lên là những yếu tố quan trọng trong thiết kế móng Giá trị lực dính của lớp đất dưới móng khối quy ước cũng đóng vai trò quyết định trong khả năng chịu tải Chiều sâu đến nền tầng hầm cần được xác định chính xác để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

 Đất nền dưới móng khối qui ước thỏa điều kiện về ổn định 7.6.4 Kiểm tra lún cho móng khối quy ước

- Điều kiện biến dạng lún:

- Áp dụng phương pháp tổng phân tố để tính lún

+ Chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố, mỗi lớp có bề dày h thỏa điều kiện 7.8.4 Kiểm tra lún cho móng khối quy ước

- Điều kiện biến dạng lún:

Áp dụng phương pháp tổng phân tố để tính toán lún, chúng ta cần chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố, với mỗi lớp có bề dày h đảm bảo các điều kiện lựa chọn Vị trí ngừng tính lún sẽ được xác định dựa trên các tiêu chí kỹ thuật cụ thể.

- Ta thấy  = bt 623.1 (kN/m ) 5 2   =  gl 5 105.95 529.75 (kN/m ) = 2 không cần kiểm tra lún

Lực gây xuyên thủng được xác định bằng lực tác dụng lên tháp xuyên thủng, sau đó trừ đi phản lực của đầu cọc, mà phản lực này hoàn toàn nằm trong phạm vi đáy lớn của tháp xuyên thủng.

Tổng phản lực đầu cọc nằm trong đáy lớn tháp xuyên thủng chủ yếu được tính toán dựa trên lực dọc gây ra, mà không xem xét đến mômen, lực ngang, trọng lượng bản thân đài và đất nền trên đài, nhằm đảm bảo an toàn tối ưu cho công trình.

Giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới của tháp chọc thủng được xác định khi tháp bị nén trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện.

Hình 7 12:Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2-D

Với góc lan tỏa ứng suất 45 độ, tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, dẫn đến việc đài móng được xem là tuyệt đối cứng Điều này đảm bảo điều kiện chống nén thủng, tức là chọc thủng đài bởi cột.

❖ Kiểm tra cọc biên (ở góc) chọc thủng đài

Trong đó:  1 = k h 1 ( 01 / c 01 ) và  1 = k h 1 ( 01 / c 01 ); b 01 và b 02 là khoảng cách từ các cạnh trong của các cọc biên đến các cạnh ngoài của đài cọc

01 và 02 c c khoảng cách từ mép trong của cọc biên đến mép cột gần nhất theo 2 phương

  là giá trị các hệ số được lấy theo bảng 1

Hình 7 13: Nội lực móng M3-D Bảng 7 13: Nội lực móng M3-D

Phương tính toán Strip Load case max

- Tính toán cụ thể + Chọn a gtd (lớp dưới) a gtd = a ngam + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) + Chọn a gtt (lớp trên) a gtt = 50 (mm)

Tính toán thiết kế móng thang máy MTM (móng 40 cọc)

Hình 7 14: Mặt bằng móng thang máy M-TM

7.9.1 Nội lực tính toán Móng Tổ hợp tính toán Trường hợp N max (kN) M x, tu (kNm) M y, tu (kNm)

M3D COMB1-TT N max ;M tu 199473.2 7811.99 6367.49 Độ cứng đàn hồi cọc đơn ca z

Hình 7 15: Phản lực đầu cọc móng M-TM

- Ta có P max = 6936.34 (kN) < R = 7676.77 (kN) ca

- Kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm   n P tk  N tt Trong đó

+ N tt = 199473.2 (kN) + n = 40 số cọc trong nhóm móng + P tk = 7676.77 (kN)

+  là hệ số xét ảnh hưởng của nhóm cọc

 =     =     = (d là đường kính cọc; s khoảng cách giữa 2 tim cọc) tt n P tk N 0.65 40 7676.77 201744.66(kN) 199473.2 (kN)

Cọc cần phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu tải và không bị phá hủy Ngoài ra, cần thực hiện kiểm tra ổn định nền và độ lún dưới móng khối qui ước theo tiêu chuẩn 7.9.3.

- Điều kiện kiểm tra: tc tc max II tc tc tb II tc min

- Kích thước móng khối quy ước tb mqu d c tb mqu d c mqu mqu mqu mqu c f

• L d và B d là chiều dài và chiều rộng đài cọc, quy đổi tiết diện khối móng tương đương : L d = 23(m);B d = 14 (m)

• L c = 50.8 (m) là chiều dài làm việc của cọc

•  tb là góc ma sát trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua

- Trọng lượng khối móng quy ước W mqu bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước

+ Trọng lượng cọc và đài móng: coc dai coc dài b

+ Trọng lượng các lớp đất trong khối móng quy ước Trọng lượng lớp trên đáy móng:

  tren mqu f dai vach f dai 1

- Độ lệch tâm tc y x tc mqu

- Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước tc mqu y tc x max mqu mqu mqu mqu

- Khả năng chịu tải của nền dưới đáy móng khối quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362- 2012): tc 1 2

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền (m) và hệ số điều kiện làm việc của công trình (m1) có tác dụng qua lại với nền, được quy định trong bảng 15 của Điều 4.6.10 TCVN 9362:2012.

1 2 m = 1;m = 1 + k tc = 1 là hệ số độ tin cậy tra theo điều 4.6.11 TCVN 9362:2012, các đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ các bảng thống kê

+ A,B,D là hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, TCVN 9362:2012 phụ thuộc vào góc ma sát trong  II của lớp đất dưới móng khối quy ước  = II 23 5 ' 0

Kích thước cạnh móng khối quy ước là B mqu = 12.64 m và chiều cao khối móng quy ước là h = H mqu = 56 m Dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở xuống được xác định là  = II 11.1 kN/m³, trong khi dung trọng từ đáy khối móng quy ước trở lên là  = ' II 9.3 kN/m³ Giá trị lực dính của lớp đất dưới móng khối quy ước là c II = 6.9 kN/m² Chiều sâu đến nền tầng hầm được tính bằng h 0 = − h h td.

+ h td là chiều sâu đặt móng tính từ nền tầng hầm bên trong nhà có tầng hầm kc td 1 2

Ta có: tc tc max tc tb tc min

 Đất nền dưới móng khối qui ước thỏa điều kiện về ổn định 7.9.4 Kiểm tra lún cho móng khối quy ước

- Điều kiện biến dạng lún: S  S gh = 8 (cm)

Áp dụng phương pháp tổng phân tố để tính toán lún, cần chia nhỏ chiều cao đất nền thành nhiều lớp phân tố Mỗi lớp sẽ có bề dày h thỏa mãn điều kiện chọn h i = 4 (m).

+ Vị trí ngừng tính lún khi    bt 5 gl

+ Độ lún tính theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố: n 2i i i 1 i

- Ta thấy  = bt 661.26 (kN/m ) 5 2   =  gl 5 241.65 1208.27 (kN/m ) = 2 cần kiểm tra lún

Bảng 7 15: Tính lún móng thang máy h i Z i P gl P 1i P 2i S i

7.9.5 Kiểm tra xuyên thủng đài móng

Hình 7 16: Mặt cắt xuyên thủng đài móng

Với góc lan tỏa ứng suất 45 độ, tháp xuyên thủng hình thành từ mép cột phủ đầu qua cọc, khiến cho đài móng trở thành tuyệt đối cứng Điều này đảm bảo điều kiện chống nén thủng, ngăn chặn việc chọc thủng đài bởi cột.

Hình 7 17: Nội lực đài móng M-TM Bảng 7 16: Nội lực đài móng M-TM

Phương tính toán Strip Load case max

- Tính toán cụ thể + Chọn a gtd (lớp dưới) a gtd = a ngam + 20 = 150 + 20 = 170 (mm)+ Chọn a (lớp trên) a = 50 (mm)

Bảng 7 17: Tính thép đài móng M-TM b

THIẾT KẾ PHẦN THI CÔNG

Tiêu đề	Tòa nhà Premier Heaven Tower Quận 2 Thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả	Huỳnh Thanh Sang
Người hướng dẫn	TS Nguyễn Thanh Hưng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	189
Dung lượng	9,36 MB