Chung cư ocean view manor

Giới Thiệu Chung

 CHUNG CƯ OCEAN VIEW MANOR

 Địa chỉ: 31 Hương lộ 5, Xã Phước Tỉnh, Long Điền, Bà Rịa Vũng Tàu

 Công trình bao gồm 24 tầng điển hình, 1 tầng hầm

 Chiều cao công trình: 73 m tính từ mặt đất tự nhiên

 Diện tích sàn tầng điển hình: 36x36 m 2

Hình A1-1: Mặt bằng tầng điển hình

Tải Trọng Tác Động

Tải Đứng

 Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:

 Trọng lượng bản thân công trình

 Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

Hoạt tải tiêu chuẩn ảnh hưởng đến công trình được xác định dựa trên công năng sử dụng của sàn ở các tầng, theo TCVN 2737: 1995 về tải trọng và tác động.

Bảng A2-1: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang

Hoạt tải tiêu chuẩn kN/m 2

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

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

Tải Ngang

Công trình cao hơn 40 m và chịu tác động của động đất cần xem xét tải gió, bao gồm cả thành phần tĩnh và động Đặc biệt, áp lực gió tiêu chuẩn W o là yếu tố quan trọng trong việc thiết kế và đảm bảo an toàn cho công trình.

Giải Pháp Thiết Kế

Dựa trên hồ sơ khảo sát địa chất và thiết kế kiến trúc, cùng với tải trọng tác động lên công trình, phương án thiết kế kết cấu sàn sườn toàn khối được lựa chọn, trong đó sàn được tựa lên dầm và dầm tựa lên cột.

Vật Liệu Sử Dụng

Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số tính toán như sau:

 Cường độ tính toán chịu nén: R b = 14.5 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: R bt = 1.05 MPa

 Mô đun đàn hồi: E b = 30000 MPa

 Cốt thép Cốt thộp loại AI (đối với cốt thộp cú ỉ ≤ 10)

 Cường độ tính toán chịu nén: R sc = 225 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: R s = 225 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang: R sw = 175 MPa

 Mô đun đàn hồi: E s = 210000 MPa

 Cốt thộp loại AIII (đối với cốt thộp cú ỉ > 10)

Phần Mềm Ứng Dụng Trong Phân Tích Tính Toán

 Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS, SAFE

 Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA.

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN

Chọn Sơ Bộ Kích Thước

 Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

 Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức: s min min h D L h

Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào hoạt tải sử dụng, với giá trị từ 0.8 đến 1.4 Đối với bản loại dầm, ms nằm trong khoảng 30 đến 35, trong khi đó đối với bản kê bốn cạnh, ms từ 40 đến 45 Nhịp cạnh ngắn của ô bản được ký hiệu là l Đối với các công trình dân dụng, chiều dày tối thiểu của sàn cần đạt h min = 6cm.

Chọn ô sàn S2(4.8m x 7.2m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn

1.2.2 Kích thước dầm chính - dầm phụ

Bảng B1-2: Sơ bộ tiết diện dầm

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

Loại dầm Nhịp L (m) Chiều cao h

Chiều rộng b Một nhịp Nhiều nhịp

 Chọn nhịp của dầm chính để tính L = 7.2 m

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

 Kích thước vách BTCT được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất,…

 Chọn chiều dày vách t w = 0.3 m cho tất cả các vách cứng trên mặt bằng.

Tải Trọng Tác Dụng Lên Sàn

Hình B1-3 : Các lớp cấu tạo sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng của bản bê tông cốt thép (BTCT), các lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị, và trọng lượng tường xây dựng trên sàn.

Bảng B1-3: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 m kN/m 2 kN/m 2

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn 1.66

Bảng B1-4:Tải trọng các lớp sàn nhà vệ sinh

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 m kN/m 2 kN/m 2

Các lớp hoàn thiện sàn và trần

- Vữa lát nền + tạo dốc 18 0.05 0.9 1.3 1.17

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn 1.9 2.64

 Tải tường được tính toán theo công thức: g tt = n × γ t × h t

 Tường xây trên sàn thì tải trọng tường phân bố theo chiều dài dầm None

 Tường xây trên dầm thì truyền tải trọng vào dầm n: là hệ số vượt tải, n = 1.1

 t : là trọng lượng riêng của tường h t = h tầng - h dầm (tường xây trên dầm biên), chọn sơ bộ h dầm = 800mm tt 2

Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn (Theo TCVN 2737 : 1995) Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng B1-5: Hoạt tải tác dụng lên sàn

Hoạt tải tiêu chuẩn kN/m 2

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

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

Tính Toán Bố Trí Cốt Thép Sàn Tầng Điển Hình

 Để phản ánh ứng xử của sàn ta sử dụng phần mềm SAFE để tính toán

 Các bước tính toán sàn trong SAFE

Hình B1-4 : Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

Hình B1-5 : Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

Hình B1-6: Tĩnh tải tường tác dụng lên sàn tầng điển hình

 Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải

Hình B1-7: Chia dải sàn theo phương X

HìnhB1-8: Chia dải sàn theo phương Y

 Kết quả nội lực tính toán:

Hình B1-9:Momen dãy trip theo phương X

Hình B1-10:Momen dãy trip theo phương Y

Kiểm tra độ võng sàn Khi nhịp sàn nằm trong khoảng 5 m  L  10 m thì [f] = 25 mm (Theo TCVN 5574 : 2012

- Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.) Độ võng lớn nhất tại vị trí sàn tại vị trí tự do là f= 7.15mm < [f] %mm

 Thỏa mãn điều kiện độ võng

Hình B1-11:Độ võng sàn xuất từ SAFE

Tính toán và bố trí cốt thép

Bê tông B25 → R b = 14.5 MPa Cốt thép sàn AIII → R s = 365 MPa ξ R = 0.563 Chọn a = 20 mm → h o = 130 - 20 = 110 mm Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s

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

 à min : tỷ lệ cốt thộp tối thiểu, thường lấy à min = 0.05%

 à max : tỷ lệ cốt thộp tối đa

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG

Cấu Tạo Cầu Thang

Hình B2-12: Mô hình cầu thang 3 vế

Vế thang 1 và 3 có 7 bậc thang, vế thang 2 có 4 bậc thang, mỗi bậc có kích thước như sau:

 Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán thiết kế

 Chọn bề dày bản thang:

 Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang bxh:

Chọn kích thước sơ bộ bxh 0x300

Tải Trọng

 Xác định góc nghiêng bản thang

Hình B2-13: Mặt cắt cầu thang 3 vế

 Đối với bản chiếu nghỉ

 Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (Tính trên 1m dài)

Bảng B2-6: Tĩnh tải chiếu nghỉ

Hệ số vượt tải Bề rộng bản Chiều dàylớp δ i

Trọng lượng  bt n i m m kN/m 3 kN/m

Bảng B2-7: Tĩnh tải chiếu tới

Cấu tạo sàn thường Bề dày

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán m kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2

 Chiều dày tương đương lớp đá hoa cương: b b 1 td1 b

 Chiều dày tương đương lớp vữa: b b 1 td2 b

 Lớp bậc thang: b td3 h *cos 0.14

Bảng B2-8:Tĩnh tải bản thang

Trọng lượng g bt m m kN/m 3 kN/m

Tổng trọng lượng theo phương đứng q đứng 8.1578 Tổng trọng lượng phương đứng có kể đến lan can: 0.27 kN/m 8.4278

 Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới

 Đối với bản thang nghiêng

Bảng B2-9:Tổng tải trọng tính toán

Tĩnh tải tính toán g tt (kN/m)

Hoạt tải tính toán p tt (kN/m)

Tổng tải trọng tính toán q tt = g tt + p tt (kN/m)

Sơ Đồ Tính Và Nội Lực

 Các vế thang đối xứng, nên ta chỉ tính một vế

 Vế 1 và vế 3 tương tự nhau, ta tính toán cho vế 1:

Hình B2-14: Tĩnh tải tác dụng lên vế 1

Hình B2-15: Hoạt tải tác dụng lên vế 1

Hình B2-16: Momen tác dụng lên vế 1

 Sơ đồ tính là ô bản liên kết khớp theo 2 cạnh L 1 , liên kết khớp theo B 1 (với h d /h s 10)

Chọn Sơ Bộ Kích Thước

 Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện trong mô hình rồi kiểm tra bằng chức năng Design trong ETABS:

 Dầm chính kích thước: h × b = 800 × 300 mm

 Dầm phụ kích thước: h × b = 400 × 200 mm

Tính Toán Tải Trọng

 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Bảng B3-11:Tải trọng sàn thường

Cấu tạo sàn thường Bề dày

Tĩnh tải tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 n kN/m 2

Bảng B3-12:Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh

Cấu tạo sàn vệ sinh

Tĩnh tải tính toán mm kN/m 3 kN/m 2 kN/m 2

 Tải tường được tính toán theo công thức:

 Tường xây trên sàn thì tải trọng tường phân bố theo chiều dài dầm None

 Tường xây trên dầm thì truyền tải trọng vào dầm n: là hệ số vượt tải, n = 1.1

 t : là trọng lượng riêng của tường h t = h tầng - h dầm (tường xây trên dầm biên), chọn sơ bộ h dầm = 800mm tt 2

Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn, lấy theo TCVN 2737 : 1995 Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng B3-13:Hoạt tải phân bố trên sàn

STT Ký hiệu Loại sàn nhà Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải quy đổi (kN/m 2 )

Sảnh, hành lang, cầu thang,

3 p 3 Mái bằng không sử dụng 0.75 0.813

4 p 4 Phòng ăn, bếp, phòng khách 1.5 1.625

Bảng B3-14:Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn

Khu vực Tĩnh tải kN/m 2 Hoạt tải kN/m 2

Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán

Sảnh, hành lang, cầu thang 1.33 1.609 3.00 3.600

Mái bằng không sử dụng 1.71 2.103 0.75 0.975

Phòng ăn, bếp, phòng khách 1.33 1.609 1.50 1.950

Ghi chú: Tĩnh tải các khu vực chỉ bao gồm các lớp, không bao gồm trọng lượng bê tông cốt thép

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

 Công trình cao 77 m > 40 m nên tải gió gồm thành phần tĩnh và thành phần động

 Tải trọng gió bao gồm hai thành phần:

 Thành phần tĩnh của gió

 Thành phần động của gió

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 : 1995 như sau:

 Áp lực gió tĩnh tính toán tại cao độ z tính theo công thức:W tc = W o × k × c Trong đó:

Giá trị áp lực gió W o được xác định theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4 TCVN 2737: 1995 Công trình xây dựng tại Tp Vũng Tàu thuộc khu vực II-A, nơi ảnh hưởng của gió bão được đánh giá là yếu, với giá trị W o là 0.83 kN/m².

 k z : là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, lấy theo bảng 5, TCVN 2737 : 1995

 c: là hệ số khí động, đối với mặt đón gió c = + 0.8, mặt hút gió c = - 0.6 Hệ số tổng cho mặt đón gió và hút gió là: c = 0.8 + 0.6 = 1.4

 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió là  = 1.2

Tải trọng gió tĩnh được chuyển thành lực tập trung tại các cao trình sàn, với lực tập trung đặt tại tâm cứng của mỗi tầng Cụ thể, W tcx đại diện cho lực gió tiêu chuẩn theo phương X và W tcy là lực gió tiêu chuẩn theo phương Y Lực gió được tính bằng áp lực gió nhân với diện tích đón gió, trong đó diện tích đón gió của từng tầng được xác định dựa trên các thông số cụ thể.

  h j , h j-1 , B lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió

Bảng B3-15: Thông số công trình

STORY23 3 1485,37 50,6 50,6 74 1,552 1,031 0,773 STORY22 3 1534,82 50,6 50,6 71 1,543 1,025 0,768 STORY21 3 1542,93 50,6 50,6 68 1,534 1,019 0,764 STORY20 3 1542,93 50,6 50,6 65 1,525 1,013 0,759 STORY19 3 1542,93 50,6 50,6 62 1,516 1,007 0,755

 Để xác định thành phần động của tải trọng gió ta cần xác định tần số dao động riêng của công trình

Thiết lập sơ đồ tính toán động lự học và các bước tính :

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

 Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có như không đổi

 Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tại cao trình sàn

Giá trị khối lượng tập trung được xác định bằng tổng khối lượng của kết cấu, trọng lượng các lớp sàn và hoạt tải tham gia vào công trình, nhằm tính toán thành phần động của gió Theo TCVN 2737:1995 và TCXD 229-1999, hệ số chiết giảm khối lượng cho hoạt tải được phép sử dụng là 0.5, như quy định trong bảng 1 của TCXD 229-1999.

Khai báo Mass Source trong mô hình: Tĩnh tải + 0.5 Hoạt tải

Hình B3-20 : Mô hình tổng thể công trình trong ETABS

 Việc mô hình trong chương trình ETABS được thực hiện như sau

 Cột và dầm được mô hình bằng phần tử Line

 Vách và sàn được mô hình bằng phần tử Area

 Trọng lượng bản thân của kết cấu do ETABS tự tính toán

 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn được phân bố đều trên sàn

 Trọng lượng bản thân tường được gán trên dầm và dầm None

Hoạt tải được phân bố đều trên sàn với hệ số chiết giảm khối lượng là 0.5 Theo TCXD 229:1999, chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió tương ứng với dạng dao động đầu tiên Tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức: f s < f L < f s 1 +.

Trong đó: fL được tra trong bảng 2 TCXD 229 : 1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép, lấy δ = 0.3, ta được f L = 1.3 Hz Cột và vách được ngàm với móng

Gió động của công trình được phân tích theo hai phương X và Y, trong đó chỉ xem xét phương có chuyển vị lớn hơn Để tính toán thành phần động của gió, cần thực hiện các bước cụ thể.

 Bước 1: Xác định tần số dao động riêng

Sử dụng phần mềm EATABS khảo sát 12 Mode dao động đầu tiên Kết quả chu kì và tần số của 12 dạng dao động lấy từ ETABS:

Bảng B3-16: Tần số dao động riêng

Mode Period UX UY UZ RX RY RZ ModalMass ModalStiff

Nhận xét: Tần số dao động riêng: f 3 < f L = 1.3Hz < f 4 Vì vậy, theo điều 4.3 TCXD

Để tính toán thành phần động của gió trong năm 1999, cần xem xét tác động của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình, đặc biệt là đối với ba dạng dao động đầu tiên.

 Bước 2: Xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió W j tại độ cao z j so với mốc mặt đất được xác định theo công thức cụ thể Việc xác định giá trị này là cần thiết để đảm bảo tính toán chính xác cho các phần của công trình.

 W o : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng tại TP Hồ Chí Minh thuộc vùng II-A, W o = 83 daN/m 2 = 0.83 kN/m 2

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

 k zj : Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao (tra bảng 5 - TCVN 2737 : 1995, theo dạng địa hình B)

 Bước 3: Xác định giá trị thành phần động của tải gió tác dụng lên công trình

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải gió tác dụng lên phần thứ j, ứng với dạng dao động thứ i được xác địng theo công thức

W P(ij) : lực, đơn vị tính toán kN

M j : khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, T

Hình B3-21: Đồ thị xác định hệ số động lực 

 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 được xuất từ ETABS (Center Mass Rigidity)

 Xác định  i 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: o i i

Hình B3-22: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian  1

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

 f i : Tần số dao động riêng thứ i

 W o : Giá trị áp lực gió Lấy bằng 0.83 kN/m 2 = 830 N/m 2

 Công trình bằng BTCT với  = 0.3 nên ta tra theo đường số 1 trên đồ thị (TCXD 229 : 1999)

Hệ số  i được xác định theo công thức: n ji Fj j 1 i n

Trong đó: y ji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

W Fj là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, phản ánh các dạng dao động khác nhau Giá trị này được xác định dựa trên ảnh hưởng của xung vận tốc gió thông qua một công thức cụ thể.

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

S j : diện tích đón gió phần công trình thứ j (m 2 )

Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió liên quan đến các dạng dao động khác nhau của công trình là không thứ nguyên Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất, hệ số này được lấy bằng  1, trong khi đối với các dạng dao động còn lại, hệ số tương quan được quy định là  = 1.

Giá trị ρ và χ được lấy từ bảng 10, TCVN 2737: 1995, và chúng ảnh hưởng đến giá trị 1 Để xác định hai thông số này, bạn có thể tham khảo bảng 11, TCVN 2737: 1995, trong đó a và b được xác định theo hình minh họa, với mặt màu đen là mặt đón gió.

Bảng B3-17:Tần số và chu kì khi phân tích dao động tính gió động

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ρ χ

Bảng B3-18: Hệ số tương quan không gian  1 ρ (m) Hệ số  1 khi χ bằng (m)

Bảng B3-19 : Tần số và chu kì khi phân tích dao động tính gió động

UX UY UZ RX RY RZ ModalMas s

Hệ số áp lực động  j

Hệ số tương quan không gian

Các thành phần động theo phương X

W Fj =W j ξ i S j  f 1x = 0.525 Tải tiêu chuẩn thành phần động X

Bảng B3-21: Kết quả tính toán gió động theo phương Y

Hệ số áp lực động  j

Hệ số tương quan không gian

Các thành phần động theo phương Y

W Fj =W j ξ i S j  f 1y = 0.453 Tải tiêu chuẩn thành phần động Y

Động đất là yếu tố thiết yếu và quan trọng nhất trong thiết kế công trình cao tầng Mọi công trình xây dựng tại khu vực có nguy cơ động đất đều cần phải tính toán tải trọng động đất để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

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

 Theo TCVN 9386 : 2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

 Với chu kì T 1 (x) = 3.188s, T 3 (y) = 2.730s Không thỏa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương đương: 1 4T C 2.4s

   (điều 4.3.3.2 TCVN 9386 : 2012) Nên trong đồ án này tải trọng động đất sẽ được tính toán theo phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động (điều 4.3.3.3 TCVN 9386 : 2012)

 Việc tính toán tải trọng động đất được thực hiện theo TCVN 9386 : 2012 và sự trợ giúp của phần mềm ETABS

3.4.5.1 Phương pháp phân tích phổ phản ứng

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là một kỹ thuật trong động lực học kết cấu, áp dụng phổ phản ứng động lực để đánh giá ảnh hưởng của các dạng dao động đến phản ứng tổng thể của kết cấu.

 Điều kiện áp dụng: Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà (xem 4.3.3.3.1 - TCVN 9386 : 2012)

 Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp phổ phản ứng

Để đánh giá phản ứng tổng thể của công trình, cần xem xét tất cả các dao động có ảnh hưởng đáng kể Điều này có thể được thực hiện khi thỏa mãn một trong hai điều kiện đã đề ra.

Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động (Mode) được xét chiếm ít nhất 90% tổng trọng lượng của kết cấu

Tất cả các dạng dao động có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng trọng lượng đều được xét tới

 Quy trình tính toán tiến hành tính toán theo các bước sau:

 Xác định chu kỳ và dạng dao động riêng của nhà

 Xác định phổ thiết kế S d (T) theo phương nằm ngang

Theo TCVN 9386:2012, điều 3.2.2.5 quy định rằng phổ thiết kế S d (T) theo phương nằm ngang được xác định qua các biểu thức cụ thể, trong đó đối với nhà cao tầng, chỉ xem xét thành phần nằm ngang của tác động động đất.

S d (T) là phổ thiết kế q là hệ số ứng xử: q = 3.9 β = 0.2 hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang

 Xác định tổng lực cắt đáy tại chân công trình tương ứng với dạng dao động thứ i: F  S (T ) W d i  i

W i : trọng lượng hữu hiệu tương ứng với dạng dao động thứ i, xác định theo công thức sau:

 n: tổng số tầng theo mỗi phương

U i,j : giá trị chuyển vị theo mỗi phương trên mặt bằng tại điểm đặt trọng lượng thứ j của dao động thứ i

W j : trọng lượng tập trung tại tầng thứ j của công trình

Phân phối tải trọng ngang lên các cao trình tầng của tổng lực cắt tại chân công trình theo dạng dao động thứ i được thực hiện như sau: i, j i j.i X,i n i, j i i 1.

F j,i : lực ngang tác dụng lên tầng thứ j theo mỗi phương ứng với dạng dao động riêng thứ i

M i : khối lượng tập trung tại tầng thứ I của công trình

U i,j : giá trị chuyển vị theo mỗi phương trên mặt bằng tại điểm đặt trọng lượng thứ j của dao động thứ i

 Tổ hợp số dao động cần xét

Tổ Hợp Tải Trọng

Bảng B3-24 : Các trường hợp tải khi khai báo Load Patterns

STT Các trường hợp tải TYPE Self weight Ký hiệu Ghi chú

1 Tĩnh tải tường Dead 0 TT-TUONG Tiêu chuẩn

2 Hoạt tải giá trị nhỏ hơn 2 kN/m 2 Live 0 HT1 Tiêu chuẩn

3 Hoạt tải giá trị lớn hơn 2 kN/m 2 Live 0 HT2 Tiêu chuẩn

4 Tĩnh tải do bản thân cấu kiện Dead 1 TT-BANTHAN Tiêu chuẩn

5 Tĩnh tải do các lấu cấu tạo sàn Dead 0 TT-CAUTAO Tiêu chuẩn

6 Gió tĩnh chiều trục X Wind 0 GTX Tính toán

7 Gió tĩnh chiều trục Y Wind 0 GTY Tính toán

8 Gió động phương X Wind 0 GDX Tính toán

9 Gió động phương Y Wind 0 GDY Tính toán

10 Động đất phương X Seismic 0 QX

11 Động đất phương Y Seismic 0 QY

Bảng B3-25: Các trường hợp tải khi khai báo Load Cases

STT Trường hợp tải Kí hiệu TYPE Thành phần

1 Tĩnh tải tiêu chuẩn TT-TC Linear Static

TT-TUONG, TT- BANTHAN, TT- CAUTAO

2 Tĩnh tải tính toán TT

TUONG,1.1TT- BANTHAN, 1.2TT- CAUTAO

3 Hoạt tải tiêu chuẩn HT-TC Linear Static HT1, HT2

4 Hoạt tải tính toán HT Linear Static 1.2HT1, 1.3HT2

5 Gió tĩnh theo phương X GTX Linear Static GTX

6 Gió tĩnh theo phương Y GTY Linear Static GTY

7 Gió động theo phương X GDX Linear Static GDX

8 Gió động theo phương Y GDY Linear Static GDY

9 Động đất phương X QX Response

10 Động đất phương Y QY Response

11 Gió phương X WX Linear Static GTX, GDX

12 Gió phương Y WY Linear Static GTY, GDY

13 Tổ hợp động đất phương X

14 Tổ hợp động đất phương Y

Bảng B3-26: Các trường hợp tổ hợp tải trọng

STT Tổ hợp TYPE Thành phần

6 Comb6 add TT, 0.9HT, 0.9WX

7 Comb7 add TT, 0.9HT, -0.9WX

8 Comb8 add TT, 0.9HT, 0.9WY

9 Comb9 add TT, 0.9HT, -0.9WY

10 Comb10 add TT, 0.9HT, 0.63WX, 0.63WY

11 Comb11 add TT, 0.9HT, 0.63WX, -0.63WY

12 Comb12 add TT, 0.9HT, -0.63WX, 0.63WY

13 Comb13 add TT, 0.9HT, -0.63WX, -0.63WY

16 Comb16 add TT, 0.3HT, DONGDAT-X

17 Comb17 add TT, 0.3HT, DONGDAT-Y

18 Comb18 add TT, 0.3HT, - DONGDAT-X

19 Comb19 add TT, 0.3HT, - DONGDAT-Y

20 Combbao Enve Comb1, Comb2,… Comb17

21 CV1 add TT-TC, 0.83WX

22 CV2 add TT-TC, 0.83WY

23 CV3 add TT-TC, -0.83WX

24 CV4 add TT-TC, -0.83WY

Kiểm Tra Chuyển Vị Đỉnh

Bảng B3-27: Chuyển vị đỉnh công trình

Chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh nhà: f max = 0.049 m Chiều cao nhà tại tầng 23: H = 74 m

Theo TCVN 198 : 1997, kết cấu khung vách: f max = 0.049 m < [f] = H/750 = 0.098 m nên công trình thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh.

Nhận Xét Kết Quả Nội Lực

Để xác định tính hợp lý của kết cấu sau khi mô hình hóa trong ETABS, việc khảo sát nội lực của một khung bất kỳ trong công trình là rất cần thiết.

Lấy khung trục B làm điển hình để khảo sát:

Hình B3-23: Biểu đồ momen khung trục B

Hình B3-24: Biểu đồ lực cắt khung trục B

Kết quả nội lực cho giá trị Moment và lực cắt ở tầng điển hình cho thấy tính đối xứng trong sơ đồ kết cấu, dẫn đến kết quả tính toán nội lực cũng mang tính đối xứng.

Kết quả nội lực tại các vị trí khác trong khung cho thấy rằng tại giao điểm giữa dầm và lõi (vách cứng), moment gối tại vị trí này cao hơn đáng kể.

Kết Quả Nội Lực

Hình B3-25: Biểu đồ momen khung trục 3

Hình B3-26: Biểu đồ lực cắt khung trục 3

3.8.2 Tính toán thiết kế hệ dầm:

3.8.2.1 Tính toán cốt thép dọc

Cốt thép trong dầm được xác định dựa trên cấu kiện chịu uốn, và để đơn giản hóa quá trình này, chúng ta sẽ xây dựng một chương trình tính toán cốt thép cho dầm sử dụng dữ liệu xuất ra từ ETABS Dữ liệu này bao gồm biểu đồ bao Moment cho tất cả các tổ hợp, và việc tính toán sẽ được thực hiện tại ba tiết diện nguy hiểm theo biểu đồ bao nội lực.

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

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

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

Chương trình tính toán cốt thép dầm

Hình B3-27: Chương trình tính toán cốt thép dầm

 Tính cốt thép đai cho cấu kiện dầm

 Dầm B53 (800 × 300) có lực cắt Q max = 203.56 kN

Khả năng chịu cắt bê tông:

Q bt = 139.86 kN < Q max = 203.56 kN do đó cần phải đặt cốt đai

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông

      Nhận xét Q sw = 492.81 kN > Q max  Thỏa điều kiện về độ bền s s wl b nE A 2 210000 50.27

Q bt = 905.07 kN > Q max cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt

 Đoạn giữa dầm bố trớ ỉ8a200

 Tính toán cốt thép gia cường cho dầm

 Tính toán đại diện cho một dầm và bố trí cho các dầm còn lại

3.8.2.3 Neo và nối cốt thép

 Chiều dài đoạn neo hoặc nối cốt thép: an an s an b l R ỉ

  và không nhỏ hơn an an l   ỉ

Trong vùng kéo: s an an an b an

 Chọn l an  30ỉ Trong vùng nén: s an an an b an

Trong vùng kéo: s an an an b an

 Chọn l an  30ỉ Trong vùng nén: s an an an b an

3.8.2.4 Kết quả tính toán cốt thép dầm:

 Kết quả tính toán cốt thép dầm được thể hiện phụ lục 2

3.8.3 Tính toán thiết kế hệ cột:

3.8.3.1 Tính toán cốt thép dọc:

Phương pháp gần đúng chuyển đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính toán cốt thép, theo tiêu chuẩn BS8110 của Anh và ACI318 của Mỹ Dựa trên nguyên tắc này, các công thức và điều kiện tính toán đã được xây dựng phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012.

 Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là

 C  cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn

Tiết diện chịu lực nén N và moment uốn M x, M y có độ lệch tâm ngẫu nhiên e ax, e ay Sau khi phân tích uốn theo hai phương, hệ số  được xác định là  x và  y Giá trị moment gia tăng được tính toán dựa trên các yếu tố này.

 Có thể tính toán độ mảnh ox

  28 , được xác định theo công thức: 1

N cr có thể tính theo công thức gần đúng:

 Độ lệch tâm ngẫu nhiên e ax , e ay được xác định như sau: ax max ;

Ta xét tương quan giữa hai giá trị M x1 , M y1 với kích thước các cạnh mà đưa về một trong hai mô hình tính toán

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện 1

Giả thiết giá trị a, tính được h 0 =h-a, z=h-2a Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:

Tính hệ số chuyển đổi m o x 1 < h 0 x 1 ≥ h 0

Tính momen tương đương (biến đổi lệch tâm xiên ra lệch tâm phẳng)

Với kết cấu tĩnh định e 0 = e 1 + e a

Với kết cấu siêu tĩnh e 0 = max(e 1 , e a )

Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé: 0

  h  Tính toán gần như nén đúng tâm

 Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm γ e : 1 e (0.5 )(2 )

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

Khi   14    1 Khi 4< λ 28 thì giá trị φ được xác định theo công thức: φ  1.028  0.0000288 2  0.0016

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

 Bước 4: Kiểm tra hàm lượng của cốt thép

Nếu hàm lượng cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén không đạt yêu cầu, cần tăng bề rộng Bl hoặc Br, hoặc cả hai, tùy thuộc vào tình huống cụ thể Mỗi lần tăng bề rộng là Tp/2, với bề rộng vùng biên tối đa là Lp/2 Nếu Bl hoặc Br đạt đến Lp/2 nhưng vẫn không đủ hàm lượng cho phép, cần tăng bề dày Tp của vách Điều kiện hàm lượng cốt thép cần tuân thủ là: st t min t.

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

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

 Chương trình tính toán cốt thép vách:

Hình B4-30: Chương trình tính toán cốt thép vách

3.9.2 Tính toán cốt thép ngang trong vách

 Điều kiện tính toán:  b3 (1      f n ) R bh b bt o  Q max  0.3    wl b1 b R bh b o

 b3 = 0.6: đối với bê tông nặng

 f = 0: hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén n b bt o

 : hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc

 Khoảng cách giữa các cốt ngang theo tính toán trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:

2 n bt o sw sw tt 2 max

 Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt ngang tính theo bê tông chịu cắt:

 Khoảng cách thiết kế của cốt ngang là: s  min(s ,s tt max ,s ) ct

 Tuy nhiờn, vỡ lực cắt trong vỏch nhỏ nờn cốt đai cấu tạo: ỉ = 10 mm và bố trớ đều hết cốt đai với khoảng s = 200 mm

3.9.3 Kết quả tính toán cốt thép vách:

 Kết quả tính toán thép vách khung trục 3 và khung trục B được thể hiện ở phụ lục 5

TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ MÓNG

Số Liệu Địa Chất Công Trình

Theo kết quả khảo sát địa chất, nền đất từ mặt đất đến độ sâu 80 m được cấu tạo gồm 5 lớp đất, sắp xếp theo thứ tự từ trên xuống dưới.

 Lớp đất số 1: Lớp đất đắp

 Lớp đất số 2: Cát hạt trung lẫn đất sét vàng bời rời có các đặc trưng cơ lý sau: Độ ẩm : W = 59.5 %

Dung trọng tự nhiên :  w = 20.17 kN/m 3 Độ sệt : I L = 0.23 kN/m 2 Góc ma sát trong :  tc = 23 o 68

 Lớp đất số 3: Đất sét lẫn cát vàng, dẻo trung bình, cứng có các đặc trưng cơ lý sau: Độ ẩm : W = 15.44 %

Lớp đất số 4 có thành phần cát to đến nhuyễn, kết hợp với đất sét vàng nâu, có độ ẩm 19.53%, dung trọng tự nhiên 20.05 kN/m³, độ sệt 0.09 kN/m² và góc ma sát trong đạt 32 độ 55 phút.

 Lớp đất số 5: Cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng, chặt vừa, có các đặc tính cơ lý sau: Độ ẩm :W = 17.114 %

2 Cát hạt trung lẫn đất sét vàng, bời rời

3 Đất sét lẫn cát vàng, dẻo trung bình, cứng

Cát to đến nhuyễn, lẫn đất sét vàng nâu, chặt vừa

5 Cát trung đến nhuyễn, lẫn bột vàng, chặt vừa

Hình B4-31: Mặt cặt địa chất

LỚP 2: CÁT HẠT TRUNG LẪN ĐẤT SÉT

LỚP 3: ĐẤT SÉT LẪN ĐẤT SÉT VÀNG DÉO TRUNG

LỚP 4: CÁT TO ĐẾN NHUYỄN, LẪN ĐẤT SÉT VÀNG

LỚP 5: CÁT TRUNG ĐẾN NHUYỄN, LẪN BỘT VÀNG ,

Phương Án Móng Cọc Ép Bê Tông Cốt Thép

Các lớp đất ở phần trên như lớp 2 (cát hạt trung lẫn sét vàng bởi rời) và lớp 3 (đất sét lẫn cát vàng dẻo trung bình) đều có tính chất yếu, khả năng chịu nén và lún kém, không ổn định về cơ lý và bề dày Trong khi đó, lớp 4 (cát to đến nhuyễn lẫn vàng nâu, chặt vừa), lớp 5 (cát trung đến nhuyễn lẫn bột vàng chặt vừa) và lớp 6 (đất sét lẫn bột màu nâu, độ dẻo cao, rắn) là những lớp đất tốt, đặc biệt là lớp 6.

 Với quy mô và tải trọng công trình như vậy, giải pháp móng sâu là hợp lý nhất Giải pháp móng sâu cụ thể là móng cọc

Mũi cọc sẽ được ngàm vào lớp đất 5 hoặc 6, với chiều dài tự do lớn giúp giảm tổng khối lượng của cọc và đài, từ đó hạ giá thành chung của móng Việc tăng chiều sâu hạ cọc sẽ mang lại lợi ích hơn so với việc sử dụng nhiều cọc ngắn Chiều sâu hạ cọc hợp lý nhất có thể được xác định dựa trên điều kiện cân bằng sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền.

 Sử dụng bê tông cấp độ bền B30

 Cường độ chịu nén tính toán: R b = 17 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R bt = 1.2 MPa

 Mô đun đàn hồi: E b = 32500 MPa

 Cốt thộp loại AI (đối với cốt thộp cú ỉ  10)

 Cường độ chịu nén tính toán: R s = 225 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R s = 225 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang: R sw = 175 MPa

 Cốt thộp loại AIII (đối với cốt thộp cú ỉ > 10)

 Cường độ chịu nén tính toán: R s = 365 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R s = 365 MPa

4.2.3 Tải trọng công trình tác dụng lên móng :

Khi giải khung bằng phần mềm ETABS, việc xác định tải trọng tính toán là rất quan trọng Thông thường, tải trọng được nhập vào khung là tải trọng tính toán, từ đó nội lực được xác định bao gồm lực dọc N tt, momen M tt và lực ngang H tt.

 Xác định tải trọng tiêu chuẩn : Để đơn giản ta lấy tải trọng tính toán chia cho hệ số vượt tải trung bình 1.15

Khi thực hiện các phép tính liên quan đến cường độ, như kiểm tra sức chịu tải của cọc, kiểm tra xuyên thủng, và lực cắt theo đài móng, cần sử dụng tải tính toán để xác định cốt thép cho đài cọc và cọc.

 Khi tính toán theo biến dạng như kiểm tra lún trong móng cọc, kiểm tra ổn định nền dưới móng khối quy ước thì dùng tải tiêu chuẩn

1.15 1.15 1.15 tt tc tt tc tt tc

 Quy ước về lực tác dụng lên móng

+ N : Lực dọc theo phương trục Oz

+ Hx : Lực ngang theo phương trục Ox

+ Hy : Lực ngang theo phương trục Oy

+ Mx : Mômen quay quanh trục Ox

+ My : Momen quay quanh trục Oy tính toán móng

Từ bảng tổ hợp nội lực cho cột ở vị trí chân cột, chúng ta đã chọn ra 3 cặp nội lực với giá trị Nmax, Mmax và Qmax Trong đó, lực cắt chân cột Qmax là lực xô ngang lên móng Hmax Kết quả được trình bày trong bảng.

Bảng 4B-30: Nội lực chân cột

Chân cột Móng Đặc điểm Mx My N Vx Vy

4.2.4 Kích thước và chiều dài cọc

 Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc: h đài = 2 m

 Chọn chiều sâu đặt móng: h m = 2.8 + 2 = 4.8 m

 Chiều dài đầu cọc đập vỡ 0.8 m và 0.2 m ngàm vào đài

 Chiều dài tính toán của cọc: l  33 0.8 0.2    32( ) m

4.2.5 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc:

 Chọn tiết diện cọc d@0mm

 Diện tích tiết diện ngang cọc: A b = 0.4 2 = 0.16 m 2

Mũi cọc được cắm sâu vào lớp đất thứ 5, nơi có lớp cát trung đến nhuyễn lẫn bột vàng chặt, với độ sâu cắm vào là 26.9 mét Tổng độ sâu của mũi cọc đạt 36.8 mét.

 Móng cọc ép được tính toán thiết kế theo “TCVN 10304-2014”

4.2.6 Tính toán sức chịu tải

4.2.6.1 Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (TCVN 10304:2014)

 Sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền được tính:

Bảng B4-31: Hệ số an toàn lấy theo số lượng cọc

Số cọc trong móng ktc

Móng có từ 11 cọc đến 20 cọc 1.55 Móng có từ 6 cọc đến 10 cọc 1.65 Móng có từ 1 cọc đến 5 cọc 1.75

Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc khoan nhồi được xác định cho cả cọc có và không có cọc mở rộng đáy, cũng như cho cọc chịu tải trọng nén đúng tâm.

 Hệ số điều kiện làm việc trong đất m=1

 Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc là lớp cát hạt trung tra bảng m R = 1.2

 Tra bảng 2, trang 23 TCVN 10304-2014 => q p = 5600 kN/m 2

Hệ số điều kiện làm việc của đất nền ở mặt bên m f thay đổi tùy theo từng lớp đất Cụ thể, hệ số m fi là 0.9 cho lớp đất thứ 4 và 1 cho lớp đất thứ 5.

 Lực ma sát đơn vị f i được tra bảng

 Đất nền được chia thành các lớp nhỏ đồng nhất dày không quá 2m

 Để tính f i ta chia đất thành từng lớp với chiều dày l i  2 m f i tra bảng 3 trang 25 – TCVN 10304-2014

Bảng B4-32: Sức chịu tải của cọc theo cơ lý đất nền ( u  m f l fi si i )

Zi (m) u (m) mfi fi (kN/m²) u.m fi f si l i (T)

 Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc:

 Sức chịu tải cho phép của cọc (giả thiết số lượng cọc trong móng 6-10 cọc)

4.2.6.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

 Sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu : Q vl a ( )   ( R A s s  R A b b )

 Cọc có chiều dài l = 33(m) chọn 3 cọc có chiều dài l = 11(m)

 Chiều dài đập cọc là 800mm, chiều dài đoạn cọc ngàm vào đài là 200mm

 Chiều dài tính toán của cọc: l  33 0.8 0.2    32( ) m

 Chiều dài tính toán của cọc khi ép: l 01  v l 1 2    1 11 11( ) m

 Chiều dài tính toán của cọc khi ngàm vào trong đất:

 Momen quán tính tại tiết diện ngang của cọc:

 Modun đàn hồi của bê tông B30: E b  32.5 10 (   3 MPa )

 Hệ số nền: tra bảng phụ lục A.1 TCVN 10304-2014 K = 0.5(kN/m 2 )

 Chiều dài tính đổi cọc trong đất: l c   l  0.612 32 19.584( )   m

 Chiều dài đoạn cọc làm việc trong đất: l 02  v l 2 c  0.5 19.568   9.792( ) m

 Thiên về an toàn chiều dài tính toán cọc chọn l 0 = max(l 01 ;l 02 ) = 11(m)

 Hệ số uốn dọc của cọc:

 Diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc:

 Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc:

 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :

4.2.6.3 Theo chỉ tiêu cường độ đất nền:

 Theo phụ lục G.1, TCVN 10304:2014, sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền xác định theo công thức sau: c,u c cq b b cf i i

 A b : Diện tích tiết diện ngang cọc (A b = 0.16m 2 );

 u: Chu vi tiết diện ngang thân cọc (u = 1.6m);

 l i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i”;

 q b : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, q b  cN ' c  q N '  b ' q

 N , N ' c ' q : Các hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, tra  o theo Meyerhof

Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng do đất gây ra tại cao trình mũi cọc, ký hiệu là q b, có giá trị tương đương với ứng suất pháp hữu hiệu theo phương đứng tại vị trí này.

 f i : Cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ “i” trên thân cọc Theo mục G2.2 TCVN 10304-2014, giá trị f i được xác định như sau:

Trong các lớp đất dính: f i   c u,i

Hình B4-32:Lực dính không thoát nước

Trong các lớp đất rời: f   k i  v zi ,  tan(  a i , ) Trong đó:

 k i   1 Sin  i : Hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ “i”;

  v,z : Ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ “I” theo phương thẳng đứng;

  i : Góc ma sát của đất và cọc, đối với cọc bê tông cốt thép thì i i

 : Hệ số xác định theo trên biểu đồ Hình G.1 (TCVN 10304 – 2014)

4.2.6.4 Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT:

 Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức của Nhật Bản c,u c,a b b ci ci si si

 Mũi cọc nằm trong lớp đất rời có q p = 300N p (kN/m 2 )

 N p : Chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc N p = 34

 U: Chu vi diện tích cọc u   4 0.4 1.6( )  m

 f ci   p f c L ui cường độ sức kháng trung bình của lớp đất dính thứ i

 c ui  6.25 N ci : lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i

  p ; f L : tra đồ thị phụ lục G – TCVN 10304-2014

3 si si f  N cường độ kháng trung bình của lớp đất rời thứ i

 N si : Chỉ số SPT của đất rời bên thân cọc N si = 34

 N ci : Chỉ số SPT của đất dính bên thân cọc N ci = 10

 l si : Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất rời l si = 26.9(m)

 l ci : Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất dính l ci = 5.1(m)

 Nhận xét: Thiên về an tòan, tải trọng thiết kế phải lấy giá trị nhỏ nhất của sức chịu tải cho phép ở trên

( ) min ( ) ; ( ) ; ( ) ; , ( ) 4549.23; 2903.14; 2806.7; 2892.3 2806.7( ) a tk a vl a cd a dn c a SPT

4.2.7 Xác định số lượng cọc và bố trí trong cọc:

 Xác định sơ bộ số lượng cọc:

 N tt : Lực dọc tính toán tại chân cột (ngoại lực tác dụng lên móng)

 Q a(tk) : Sức chịu tải thiết kế cọc

Hệ số xét đến mômen bao gồm lực ngang tại chân cột, trọng lượng đài và đất nền trên đài Việc lựa chọn giá trị phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như mômen và lực ngang.

 hợp lý Thường   1.1 1.5 vì phụ thuộc vào độ lớn của mômen

 n c  : Chỉ là số lượng cọc sơ bộ, cần được kiểm tra ở các bước tiếp theo

Tính toán số lượng cọc cho cột C6: Móng 3A

Phản lực của cọc lên đáy đài khi các cọc được bố trí cách nhau 3d :

Diện tích sơ bộ đế đài:

Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài:

Lực dọc tính toán xác định trên cốt đế đài:

Số lượng cọc sơ bộ:

Bảng 4B-33: Lựa chọn số cọc sơ bộ cho các móng

4.2.8 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột:

4.2.8.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng dưới móng 6bB:

Hình B4-33: Sơ đồ bố trí móng 4 cọc

 Xuất mô hình từ ETABS sang SAFE ta được:

Hình B4-34: Phản lực đầu cọc p max

Hình B4-35: Phản lực đầu cọc p min

 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc thỏa mãn điều kiện: max ( ) min

4.2.8.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng dưới móng 3A:

4.2.8.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng dưới móng 2B:

4.2.8.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng dưới lõi thang P1:

4.2.8.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng dưới lõi thang P2:

4.2.9 Kiểm tra độ lún cho móng cọc ép:

4.2.9.1 Kiểm tra độ lún cho khối móng dưới cột móng 6bB:

 Dự tính độ lún của nhóm cọc dựa trên mô hình khối móng quy ước

 Kiểm tra điều kiện độ sâu chôn đài với H max tt = 104.54kN tt o m min d h h 0.7tg(45 ) 2H 2.81m

 h m = 5 m > h min = 1.22 m  Thỏa điều kiện móng cọc đài thấp

 Chiều sâu tính toán của khối móng quy ước: L tb = 32 (m)

 Tính góc ma sát trung bình trong đoạn L tb :

 Chiều dài khối móng quy ước theo phương X:

 Chiều dài khối móng quy ước theo phương Y:

 Momen chống uốn của khối móng quy ước:

 Diện tích khối móng quy ước: A qu  L Xqu L Yqu  10.3 10.3 106.09(   m 2 )

 Khối lượng đất trong khối móng quy ước:

 Khối lượng đất bị đài cọc chiếm chỗ:

 Khối lượng cọc và đài bê tông:

 Khối lượng tổng trên móng quy ước :

 Tải trọng quy về đáy khối móng quy ước:

1.15 1.15 tt tc dai qu qu

 Ứng suất của khối móng quy ước:

2 max max 2 min min max min 2

2 2 tc tc tc tc qu Xqu Yqu tc tc qu X Y tc tc tc tb

 Xác định sức chịu tải của đất nền dưới mũi cọc (lớp 5) tính theo TTGH2:

 Trong đó: m 1 = m 2 = m 3 = k tc = 1; b=2(m); h = 44(m); c II = 8(kN/m 2 ); φ 5 = 29.19 0 Tra bảng ta có A = 1.08; B = 5.32; D = 7.73 (bảng 14 TCVN 9362-

409.26( / ) 1892.47( / ) tc tc tc tc tc tb

 Áp lực gây lún dưới khối móng quy ước:

 ứng suất trong đất nền do tải trọng bản thân và tải trọng dưới đế móng:

 σ bt si ≥ 5σ n gl  điều kiện lún thỏa

4.2.9.2 Kiểm tra độ lún cho khối móng dưới cột móng 3A:

 Kiểm tra điều kiện độ sâu chôn đài với H max tt = 97.73kN tt o m min d h h 0.7tg(45 ) 2H 0.8 m

 h m = 4.8 m > h min = 0.8 m  Thỏa điều kiện móng cọc đài thấp

 Trong đó: m 1 = m 2 = m 3 = k tc = 1; b=2(m); h = 44(m); c II = 8(kN/m 2 ); φ 5 = 29.19 0

Tra bảng ta có A = 1.08; B = 5.32; D = 7.73 (bảng 14 TCVN 9362-

405.26( / ) 1892.47( / ) tc tc tc tc tc tb

 σ bt si ≥ 5σ n gl  điều kiện lún thỏa

4.2.9.3 Kiểm tra độ lún cho khối móng dưới cột móng 2B:

 Kiểm tra điều kiện độ sâu chôn đài với H max tt = 83.59kN tt o m min d h h 0.7tg(45 ) 2H 0.64 m

 h m = 4.8 m > h min = 0.64 m  Thỏa điều kiện móng cọc đài thấp

 Chiều cao khối móng quy ước: H qu  L tb  H m  32   2 34( ) m

421.76( / ) 1892.47( / ) tc tc tc tc tc tb

 Tiến hành tính lún theo phương pháp cộng từng phân tố:

 Chia lớp đất dưới mũi cọc thành từng lớp phân tố dày đều nhau và bằng 1m

 Đối với đất nền tốt điều kiện dừng lún:  gl  0.2  bt

 Độ lún giới hạn S    S gh    0.8 cm

Bảng B4-34: Bảng tính lún móng khối móng 2B

Ghi chú: hệ số K 0 được tra theo ứng suất tại tâm tiết diện hình theo độ sâu Tra bảng C.1 TCVN 9362-2012

 Nhận thấy tại z =1 (m),  gl  0.2  bt  68.65 0.2 355.77    71.15( kN m / 2 )

 Độ lún của nhóm cọc S = 0.51cm < S gh = 8 cm => Thỏa mãn độ lún giới hạn

4.2.9.4 Kiểm tra độ lún cho khối móng lõi thang P1,P2

 Dự tính độ lún của nhóm cọc dựa trên mô hình khối móng quy ước Kích thước đài: X đ × Y đ × H đ = 10.4 m × 5.6 m × 2 m

 Kiểm tra điều kiện độ sâu chôn đài với H max tt = 3920.15 kN tt o m min d h h 0.7tg(45 ) 2H 3.01m

 h m = 4.8 m > h min = 3.01m  Thỏa điều kiện móng cọc đài thấp

 Diện tích khối móng quy ước: A qu  L Xqu L Yqu  18.7 13.5   252.45( m 2 )

532.63( / ) 1892.47( / ) tc tc tc tc tc tb

 Tiến hành tính lún theo phương pháp cộng từng phân tố:

 Chia lớp đất dưới mũi cọc thành từng lớp phân tố dày đều nhau và bằng 1m

 Đối với đất nền tốt điều kiện dừng lún:  gl  0.2  bt

 Độ lún giới hạn S    S gh    8 cm

Bảng B4-35: Bảng tính lún khối móng P1,P2

Ghi chú: hệ số K 0 được tra theo ứng suất tại tâm tiết diện hình theo độ sâu Tra bảng C.1 TCVN 9362-2012

 Độ lún của nhóm cọc S = 7.32 cm < S gh = 8 cm => Thỏa mãn độ lún giới hạn

4.2.10 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc ép 4.2.10.1 Kiểm tra xuyên thủng cho khối móng 6bB:

 Nhằm đảm bảo đài cọc chỉ có ứng suất nén thì chiều cao đài cọc phải thỏa điều kiện: B - 2b m < (B c + 2h o )

B = 2 m (bề rộng đài cọc) h o = 1.5– 0.2 = 1.3 m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

 Thỏa điều kiện xuyên thủng

4.2.10.2 Kiểm tra xuyên thủng cho khối móng 3A:

B = 3.2 m (bề rộng đài cọc) h o = 1.5– 0.2 = 1.3 m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

Y = 2.4 m (bề rộng đài cọc) h o = 1.5 – 0.2 = 1.3m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

4.2.10.3 Kiểm tra xuyên thủng cho khối móng 2B:

B = 3.2 m (bề rộng đài cọc) h o = 1.5– 0.2 = 1.3 m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

Y = 2.4 m (bề rộng đài cọc) h o = 1.5 – 0.2 = 1.3m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

4.2.10.3 Kiểm tra xuyên thủng cho lõi thang P1:

 Nhằm đảm bảo đài cọc chỉ có ứng suất nén thì chiều cao đài cọc phải thỏa điều kiện: B - 2b m < (B v + 2h o )

B = 10.4 m (bề rộng đài cọc) h o = 2– 0.2 = 1.8 m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

Y = 5.6 m (bề rộng đài cọc) h o = 2 – 0.2 = 1.8m (Trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép ngoài vùng bê tông chịu nén) b m = 0.2 m (khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến biên đài cọc)

4.2.11 Tính toán cốt thép cho đài cọc ép:

 Xem đài là bản công xôn có một đầu ngàm cào mép cột và đầu kia tự do, với giả thuyết là đài móng cứng tuyệt đối

4.2.11.2 Tính toán cốt thép trong đài:

 Công thức được thực hiện ở chương 1

 Tính toán thép cho đài móng 3F:

 Tính toán thép cho đài móng 3A:

 Tính toán thép cho đài móng 2B:

 Tính toán thép cho đài móng lõi thang:

Bảng B4-36: Bố trí thép móng

4.2.12 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc:

Các móc cẩu trên cọc cần được sắp xếp ở các vị trí cách đầu và mũi cọc với khoảng cách cố định, nhằm đảm bảo rằng Moment dương lớn nhất bằng Moment âm có trị số tuyệt đối lớn nhất.

 Vị trí 2 móc cẩu cách chân cọc một khoảng 0.207L = 0.207×10 = 2.07m (Với L là chiều dài cọc) thì khi cẩu sẽ gây ra giá trị Moment: M nhịp = M gối , chọn 0.207L = 2.07m để kiểm tra

 Trọng lượng bản thân cọc phân bố trên chiều dài cọc: bt đ q n b h      k      1.1 0.4 0.4 2.5 1.5 6.6 (kN / m) 

 Sơ đồ một móc cẩu ( thường trong điều kiện cẩu cọc)

 Sơ đồ một móc cẩu ( thường trong điều kiện dựng cọc)

 Kiểm tra cốt thép cọc ép:

 Chọn M max = 44.8 (kNm) để kiểm tra

 Bê tông B30 có R b = 17 MPa, cốt thép AIII có R s = 365 MPa

Vậy chọn thộp trong cọc là 4ứ16 (A s a5mm 2 )

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

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

2737 : 1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

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

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

NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

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

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

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

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

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

[10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375

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

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

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

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

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

[16] Ks.Nguyễn Tuấn Trung, ThS.Võ Mạnh Tùng - Một số phương pháp tính cốt thép cho vách phẳng bê tông cốt thép – đại học Xây Dựng.

Tiêu đề	Chung cư Ocean View Manor
Tác giả	Bùi Nguyễn Quế Anh
Người hướng dẫn	TS. Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm
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	2017
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	111
Dung lượng	5,64 MB