Thiết kế chung cư bee tower

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình

Tòa nhà tọa lạc tại khu dân cư sầm uất và trung tâm TP Dĩ An, tỉnh Bình Dương, được thiết kế nhằm phục vụ nhu cầu cho thuê văn phòng và căn hộ chung cư.

Giới thiệu chung về công trình

Với lối kiến trúc sang trọng, hiện đại, tòa nhà sẽ là điểm nhấn tạo nên một cảnh quan đẹp góp phần hiện đại hóa bộ mặt thành phố

Công trình sẽ là một cao ốc phức hợp 20 tầng và 2 tầng hầm Tầng 1&2 là văn phòng cho thuê Từ tầng 3 trở lên là căn hộ

Hoàn thành cao ốc tại Dĩ An không chỉ tạo nên điểm nhấn cho cảnh quan đô thị mà còn góp phần vào chuỗi công trình hiện đại, khẳng định hình ảnh thành phố phát triển và là điểm đến của thành công và thịnh vượng Bên cạnh đó, điều kiện tự nhiên của khu đất cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển dự án này.

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

Trong những tháng đầu mùa mưa, thường có những cơn mưa rào lớn rồi tạnh hẳn, trong khi tháng 7, 8, 9 thường là thời điểm của những trận mưa dầm kéo dài liên tục từ 1-2 ngày đêm Đặc biệt, tại Bình Dương, khu vực này hầu như không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão, mà chỉ bị tác động từ những cơn bão gần kề.

Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Bình Dương dao động từ 26°C đến 27°C, với nhiệt độ cao nhất có thể đạt tới 39,3°C và thấp nhất từ 16°C đến 17°C vào ban đêm, cũng như 18°C vào sáng sớm Trong mùa nắng, độ ẩm trung bình hàng năm từ 76% đến 80%, với mức cao nhất là 86% vào tháng 9 và thấp nhất là 66% vào tháng 2 Bình Dương cũng nhận được lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 đến 2.000mm.

GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH

Giải pháp thiết kế kiên trúc công trình

2.1.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể

• Tổng diện tích xây dựng sàn là hơn 6000 m 2

• Tổng số căn hộ là 126 căn hộ

Mỗi tầng của tòa nhà bao gồm 7 loại căn hộ, mang đến tầm nhìn rộng rãi ra nhiều khu vực khác nhau trong thành phố Các căn hộ được thiết kế thông thoáng, tối ưu hóa không gian để đón ánh sáng mặt trời tự nhiên.

+ Tầng hầm: Bãi gửi xe và các phòng kỹ thuật + Tầng 1-2: Tầng cho thuê văn phòng và shophouse + Tầng 3-20: Khu căn hộ cho thuê

Mặt đứng của công trình không chỉ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật mà còn góp phần vào kiến trúc cảnh quan của khu phố Khi nhìn từ xa, hình khối kiến trúc của công trình hiện lên rõ nét Tầng một được lắp kính, tạo nên vẻ đẹp thẩm mỹ và tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên Các tầng khác của khối đế được ốp đá granit kết hợp với vách kính, tạo điểm nhấn ấn tượng Tầng chung cư thiết kế với tường ngoài và mặt kính, cùng những ô cửa rộng, đảm bảo ánh sáng tự nhiên cho không gian sống.

Mặt cắt công trình được xây dựng dựa trên thiết kế mặt bằng và mặt đứng, thể hiện mối liên hệ thẳng đứng giữa các tầng Nó cung cấp sơ đồ kết cấu bố trí, chiều cao thông thuỷ giữa các tầng, cùng với các giải pháp cấu tạo cho dầm, sàn, cột, tường và cửa.

Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng nhà như sau:

Tầng hầm cao 3,2m ;Tầng 1,2 cao 4,5m; Tầng mái 2m; Các tầng còn lại 3,4m

Giải pháp kết cấu công trình:

- Sử dụng kết cấu bê tông cốt thép cho công trình

Công trình được thiết kế với cấu trúc kết hợp giữa hệ khung và lõi vách cứng, bao gồm lõi khu vực thang máy và thang bộ, cùng với sàn bê tông cốt thép (BTCT), nhằm đảm bảo tính ổn định và bền vững cho toàn bộ công trình.

Chiều cao công trình lớn và tải trọng tác động lên móng rất lớn, vì vậy phương án nền móng được lựa chọn là móng trên hệ cọc ép Giải pháp này đảm bảo công trình đáp ứng các trạng thái giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn xây dựng hiện hành.

- Phương án bao che là tường xây gạch rỗng kết hợp hệ vách và cửa kính tăng tính thẩm mỹ cho công trình

Vách ngăn công trình tại khu trung tâm thương mại được thiết kế bằng vách thạch cao và vách kính, nhằm tối ưu hóa không gian sử dụng và nâng cao tính thẩm mỹ Trong khi đó, tại các tầng chung cư, việc sử dụng tường ngăn và vách kính nội thất cũng góp phần tạo nên không gian sống hiện đại và tiện nghi.

Các vật liệu hoàn thiện sẽ được thiết kế với tiêu chuẩn cao nhằm đáp ứng yêu cầu thẩm mỹ và độ bền cho khu thương mại và chung cư cao cấp.

2.1.4 Giải pháp kỹ thuật công trình: a)Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố và có máy phát điện dự trữ để đảm bảo hoạt động liên tục của các trang thiết bị trong tòa nhà khi xảy ra sự cố mất điện Nguồn điện này rất quan trọng để duy trì hoạt động ổn định cho hệ thống thang máy và hệ thống lạnh.

- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của công trình để cung cấp nước cho toàn nhà

Nước được điều khiển bơm hoàn toàn tự động Từ bể nước mái, qua hệ thống ống dẫn được đưa đến các vi trí cần thiết của công trình

- Ngoài ra hệ thống nước sinh hoạt, hệ thống nước chữa cháy cũng được thiết kế đảm bảo theo các tiêu chuẩn về PCCC hiện hành

Nước bẩn từ công trình phải được xử lý cục bộ trước khi đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố Việc này đảm bảo rằng nước thải được tập trung theo quy hoạch, đồng thời hệ thống thông gió và chiếu sáng cũng cần được chú trọng để duy trì môi trường sống trong lành.

Hệ thống thông gió nhân tạo, đặc biệt là máy điều hòa nhiệt độ, được ưu tiên sử dụng trong các tòa nhà cao tầng để phù hợp với cấu trúc kiến trúc và giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí tại khu vực.

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

Tận dụng ánh sáng tự nhiên giúp giảm tiêu thụ năng lượng điện, đồng thời sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng và đèn downlight với bóng compact để tiết kiệm điện Hạn chế sử dụng đèn sợi đốt và lựa chọn đèn cao áp halogen hoặc sodium chống thấm cho khu vực ngoài trời.

- Giao thông theo phương ngang

- Giao thông theo phương ngang chính của công trình là các hành lang và sảnh

- Giao thông theo phương đứng

Hệ thống giao thông theo phương đứng trong tòa nhà được thiết kế với thang máy và thang bộ kết hợp, nhằm phục vụ lượng người lớn trên diện tích sàn rộng Để tối ưu hóa khả năng di chuyển, tòa nhà trang bị 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, tất cả đều được đặt tại vị trí trung tâm của mặt bằng Ngoài ra, hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng được chú trọng để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Đầu báo khói và báo nhiệt được lắp đặt tại các khu vực như tầng hầm, kho, hành lang, sảnh và các phòng kỹ thuật, cũng như phòng điều khiển thang máy để đảm bảo an toàn và phòng chống cháy nổ hiệu quả.

Các thiết bị báo động như nút khẩn cấp và chuông báo động được lắp đặt ở các khu vực công cộng dễ thấy nhằm truyền tín hiệu cảnh báo và thông báo vị trí hỏa hoạn Hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cũng cần được trang bị cho toàn bộ công trình để đảm bảo an toàn Bên cạnh đó, việc thiết lập hệ thống thu gom rác thải là cần thiết để duy trì môi trường sạch sẽ và an toàn.

Rác thải từ toàn bộ tòa nhà sẽ được dẫn qua ống dẫn rác và tập trung tại tầng hầm, nơi rác được phân loại và xử lý sơ bộ trước khi được vận chuyển ra xe chở rác Hệ thống chống sét cũng được trang bị để bảo đảm an toàn cho tòa nhà.

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Lựa chọn giải pháp kết cấu của công trình

3.1.1.Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 3.1.1.1 Theo phương đứng

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

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

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

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

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau:

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

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

Hệ kết cấu đặc biệt bao gồm các thành phần như tầng cứng, dầm chuyển, sàn chuyển, hệ giằng liên tầng và khung ghép, tạo nên sự vững chắc và linh hoạt cho công trình.

Việc chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật cần thiết Quyết định này cần dựa trên điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao và tải trọng ngang như động đất và gió.

Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc và quy mô công trình, việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng là rất quan trọng để đảm bảo tính khả thi và ổn định Đối với Chung Cư Bee Tower với 22 tầng nổi và 2 tầng hầm, chiều cao tổng thể là 78.4m, tải trọng ngang do gió có ảnh hưởng lớn đến thiết kế và an toàn của công trình.

Trong đồ án này, sinh viên đã lựa chọn giải pháp kết cấu chính cho công trình, cụ thể là hệ kết cấu chịu lực với hệ vách và lõi thang chịu lực, nhằm đảm bảo khả năng chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang.

Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là yếu tố quan trọng quyết định tính kinh tế của công trình Đối với công trình cao, tải trọng tích lũy xuống cột và móng tăng cao, dẫn đến chi phí móng và cột tăng, cũng như tải trọng ngang do động đất Do đó, ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ là cần thiết để giảm tải trọng thẳng đứng.

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

• Hệ sàn sườn: Cấu tạo hệ bao gồm hệ dầm và bản sàn

• Hệ sàn không dầm: Cấu tạo hệ gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Hệ sàn không dầm ứng lực trước được cấu tạo từ các bản kê trực tiếp lên cột, với cốt thép được ứng lực trước Để đáp ứng yêu cầu về chiều cao thông thủy và độ võng, với chiều cao tầng điển hình là 3,4m và nhịp khoảng 6 - 10m, phương án sàn được đề xuất là sàn sườn bê tông cốt thép.

3.1.2.Lựa chọn giải pháp phần ngầm

Phần móng nhà cao tầng thường phải chịu lực nén lớn và tác động của tải trọng động đất tạo ra lực xô ngang đáng kể Do đó, các giải pháp cho phần móng cần được đề xuất để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

• Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc khoan hạ, móng

• Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè…

Với quy mô công trình 2 tầng hầm, 1 tầng thương, 1 tầng mái, 2 tầng Office và 18 tầng căn hộ Sinh viên chọn giải pháp móng sâu với phương án cọc ép.

Giải pháp vật liệu

Bê tông có cấp độ bền B30 với các thông số tính toán như sau:

+ Cường độ tính toán chịu nén: R b = 17 Mpa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: R bt = 1.15 Mpa

+ Mô đun đàn hồi: E b = 32500 Mpa

Cốt thộp loại CB240-T (đối với cốt thộp cú ỉ ≤ 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: R sc = 240 Mpa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: R s = 240 Mpa

+ Cường độ tính toán cốt ngang: R sw = 170 Mpa

+ Mô đun đàn hồi: E s = 200000 Mpa

Cốt thộp loại CB400-V (đối với cốt thộp cú ỉ > 10):

+ Cường độ tính toán chịu nén: R sc = 350 Mpa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: R s = 350 Mpa

+ Cường độ tính toán cốt xiên: R sw = 280 Mpa

+ Mô đun đàn hồi: E s = 200000 Mpa.

Tiêu chuẩn áp dụng

Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng:

TCVN 2737-1995 quy định về tải trọng và tác động trong thiết kế công trình, trong khi TCVN 5574-2018 cung cấp tiêu chuẩn thiết kế cho bê tông cốt thép Đối với thiết kế nhà cao tầng, TCXD 198-1997 đưa ra hướng dẫn cho bê tông cốt thép toàn khối Ngoài ra, TCXD 10304-2012 xác định tiêu chuẩn thiết kế cho móng cọc, đảm bảo tính an toàn và bền vững cho các công trình xây dựng.

+ TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình + TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất

+ TCVN 7888- 2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện

Chiều dày của bản sàn (h s) được xác định dựa trên tải trọng tác dụng và đặc trưng làm việc của bản sàn, đồng thời phải đảm bảo h s lớn hơn hoặc bằng chiều dày tối thiểu (h min).

Theo TCVN 5574-2012 (điều 8.2.2) quy định

+ h min = 40mm đối với sàn mái;

+ h min = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng;

+ h min = 60mm đối với sàn giữa các tầng của nhà sản xuất;

+ h min = 70mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ cấp B7.5 và thấp hơn

Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau:

+ m = 40 50  sàn 2 phương ( l 2  2 l 1 ) + m =  10 15 bản công xôn

Nhịp theo phương ngắn D = 0.8 đến 1.4 phụ thuộc vào tải trọng Kích thước lớn nhất của ô sàn là 5×10 (m), điều này cho thấy sàn làm việc theo hai phương Việc chọn m lớn hay nhỏ tùy thuộc vào loại ô, có thể là ô liên tục hoặc ô bản đơn.

Chọn chiều dày sàn tầng điển hình và sàn tầng hầm: h s = 160 (mm)

• Bề dày sàn hầm: 250(mm)

• Bề dày sàn mái: 160(mm)

❖ Sơ bộ tiết diện khung:

Kích thước tiết diện dầm được xác định dựa trên nhịp dầm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và khả năng chịu lực đầy đủ, theo hướng dẫn của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng trong sổ tay kết cấu thực hành công trình.

Chiều cao dầm chọn theo công thức: ( 1 1 )

12 16 n h =  l với ln: kích thước nhịp

- Dầm nhịp 11.2 m: h = 700 ÷ 933.33 mm Chọn h = 800 mm

Chiều rộng dầm chọn theo công thức: b = (0,3÷0,5)h b = (0,3÷0,5)x800= 240÷400 mm Chọn b = 400 mm

Vậy kích thước dầm sơ bộ bxh là 800x400mm

Chiều cao dầm chọn theo công thức: ( 1 1 )

- Dầm nhịp 10 m: h = 625 ÷ 833.33 mm Chọn h = 700 mm

Chiều rộng dầm chọn theo công thức: b = (0.3÷0.5)h b = (0,3÷0,5)x700 = 225÷350 mm Chọn b = 300 mm

Vậy kích thước dầm phụ sơ bộ bxh là 700x300 mm

3.4.2 Giải pháp kết cấu đứng

❖ Sơ bộ tiết diện cột:

Diện tích tiết diện cột (có kể đến thép chịu nén để giảm tiết diện cột) được xác định sơ bộ như sau:

*Trong đó : N = ∑ n i q i S i với : + n i - Số tầng

+ q i - Tải trọng phân bố trên 1m 2 sàn thứ i (tĩnh tải + hoạt tải) + S i - diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

+ k =11.5-hệ số kể đến tải trọng ngang gây momen gia tăng ứng suất nén trong cột

Cường độ chịu nén tính toán của thép được xác định là R sc = 350 (MPa), trong khi hàm lượng cốt thép trong cột khi xét động đất theo TCXDVN 9386:2012 dao động từ 1% đến 4% Để đáp ứng yêu cầu kiến trúc và hạn chế kích thước cột, sinh viên đã giả thiết hàm lượng thép là 2%, nhằm cho phép thép tham gia chịu nén cùng với bê tông, từ đó giúp giảm kích thước cột.

Bảng 3.4: Kích thướ c c ộ t t ừ T ầ ng H ầ m – T ầ ng 2

Bảng 3.5: Kích thướ c c ộ t t ừ T ầ ng 3 – T ầ ng Thượ ng

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tổng Quan Về Tải Trọng Và Tác Động

Khi thiết kế nhà cao tầng, cần chú ý đến hai đặc trưng cơ bản của tải trọng: tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải trọng, hệ số này phản ánh khả năng sai lệch bất lợi của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được xem xét.

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

Khi tính độ bền mới lấy bằng 1

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

Theo TCVN 2737 – 1995 về "Tải trọng và tác động", tải trọng được phân thành hai loại: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Bên cạnh đó, cần xem xét tải trọng đặc biệt, như gió động, ảnh hưởng đến các công trình cao tầng.

4.1.1.Tải trọng thường xuyên ( tĩnh tãi )

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

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

Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp

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

4.1.2.Tải trọng tạm thời ( hoạt tải )

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

Tải trọng tạm thời dài dạn :

Khối lượng vách tạm thời, phần đất và khối lượng bêtông đệm dưới thiết bị Khối lượng các thiết bị, thang máy, ống dẫn …

Biến dạng nền không làm thay đổi cấu trúc đất, nhưng có tác động đáng kể do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu Những yếu tố này ảnh hưởng đến tính chất vật lý của đất, dẫn đến sự thay đổi trong khả năng chịu tải và ổn định của nền.

Tải trọng tạm thời ngắn hạn :

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

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

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

4.2.Tải trọng đứng 4.2.1.Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 4.2: Tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn:

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

Trong đó: + δ i : chiều dày lớp sàn thứ i

+ γ i : khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i

+ n i : hệ số tin cậy tra bảng 1 trang 10 TCVN 2737-1995

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

Bảng 4.1: Tải trọng tác dụng lên Sàn tầng điển hình

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày Trọng lượng riêng

Tải tọng tính toán mm kN/m³ (kN/m²) (kN/m²)

Bảng 4.2: Tải trọng tác dụng lên sàn tầng thượng

2 Lớp vữa lót tạo dốc 40 18 0.72 1.3 0.936

Bảng 6.3: Tải trọng tác dụng lên Sàn mái

Bảng4.4: Tải trọng tác dụng lên Sàn vệ sinh

Bảng4.5: Tải trọng tác dụng lên bản thang

STT Tải trọng Vật liệu Chiều dày Chiều dày g q tc n q tt

1 Tĩnh tải Đá Granit 0.02 0.027 24 0.65 1.1 0.715 Vữa lót 0.02 0.027 18 0.49 1.3 0.637 Bậc thang 0.18 0.075 18 1.35 1.3 1.755 Bản BTCT 0.15 0.17 25 3.75 1.1 4.125 Vữa trát 0.015 0.02 18 0.36 1.3 0.468

Bảng 4.6: Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

STT Tải trọng Vật liệu Chiều dày g q tc n q tt (kN/m 3 ) (kN/m) kN/m

Tải trọng bản thân tiêu chuẩn của từng lớp cấu tạo tường phân bố trên 1 đơn vị chiều dài tường: g i tc , =   i i h H t

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các yếu tố quan trọng trong cấu trúc tường, bao gồm tải trọng bản thân tiêu chuẩn của lớp i (g i), trọng lượng riêng của lớp i (γ i) và chiều dày của lớp i (h i) Các yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền và khả năng chịu tải của tường.

- Tải trọng bản thân tính toán của từng lớp cấu tạo tường phân bố trên 1 đơn vị chiều dài tường: g i tt , = n g i i tc ,

Trong bài viết này, chúng ta đề cập đến các yếu tố quan trọng trong tính toán tải trọng tường, bao gồm: g i,tt là tải trọng bản thân tính toán của lớp i cấu tạo tường phân bố trên một đơn vị chiều dài tường, g i,tc là tải trọng bản thân tiêu chuẩn của lớp i cấu tạo tường cũng phân bố trên một đơn vị chiều dài tường, và n i là hệ số độ tin cậy về tải trọng, được xác định tương ứng với từng lớp cấu tạo theo tiêu chuẩn.

- Tổng tải trọng bản thân tường được nhân với hệ số giảm lỗ cửa Hệ số này được lấy tùy theo từng phần tường của công trình

Bảng 4.7 - Tải tường tác dụng lên sàn

Tường  t ng uo (kN/m 2 ) H tường (m) Tải phân bố (kN/m)

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

Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15

TCVN 2737-1995: Khi p tc < 200 daN/m 2 → n = 1.3; Khi p tc ≥ 200 daN/m 2 → n =1.2

Bảng 4.8:Giá trị hoạt tải theo TCVN 2727:1995

Chức năng p tc n p tt kN/m 2 kN/m 2

Cầu thang, sảnh, hành lang, bưu điện 3 1.2 3.6 Phòng khách, phòng ngủ, phòng bếp,WC

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Số Liệu Tính Toán

Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức :

→ Chọn chiều dày bản thang h s = 120 mm

Kích thước dầm kiềng (dầm chiếu tới) được chọn sơ bộ theo công thức: dt

  , chọn h dt = 300mm dt dt h 300 b (100 150) mm

→ Chọn kích thước dầm kiềng b  h = 200  300 mm

Cầu thang tầng điển hình của công trình là cầu thang 2 vế dạng bản Mỗi vế gồm 10 bậc thang với kích thước: h b 4 mm; l b = 270 mm

Theo Sách Kết cấu bê tông cốt thép tập 3-Võ Bá Tầm

Góc nghiêng cầu thang: b 0 b h 154 tan 0.57 30 l 270

Hình 5.1:Mặt bằng và mặt cắt cầu thang

Tải Trọng

Tĩnh tải : gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo Tĩnh tải được xác định theo công thức sau: n

1 g =    n Trong đó: +  i : khối lượng của lớp thứ I;

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

Hình 5.2:Cấu tạo chiếu nghỉ

Bảng 5.1.Tĩnh tải chiếu nghỉ

Tải trọng Vật liệu Chiều dày (mm) ɣ i (kN/m 3 ) n Tải tính toán (kN/m 2 )

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.1 0.528 Vữa xi măng 20 18 1.3 0.468

5.2.2.Tỉnh tải tác dụng lên bản nghiêng

Hình 5.3:Cấu tạo bản thang

Xác định chiều dày tương đương của lớp thứ i thep phương của bản nghiêng  t d1

Bảng 5.2.Tỉnh tải bản nghiêng

Tĩnh tải do tay vịn cầu thang bằng sắt + gỗ: 0.3 kN/m

5.2.3.Hoạt tải tt tc 2 2 p = p  cos   = n 300 0.87 1.2 313.2(daN / m ) 3.132(kN / m )   = = Tổng tải: tải tính toán trên 1m bản thang

Tổng tải trọng tác dung lên chiếu nghỉ

Tính toán bản thang

Tham khảo sách “Kết cấu bê tông cốt thép, tập 3 cấu kiện đặc biệt” của Võ Bá Tầm:

Liên kết giữa bản thang nghiêng và dầm chiếu nghĩ: theo quan niệm tính toán trong sách tham khảo, xét tỉ số h d /h s :

• Nếu h d /h s < 3 thì liên kết giữa bản thang nghiêng với dầm chiếu tới được xem là khớp

• Nếu h d /h s  3 thì liên kết giữa bản thang nghiêng với dầm chiếu tới được xem là ngàm

→ Liên kết giữa bản thang nghiêng với dầm chiếu tới được xem là khớp d 300

Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 20mm Chiều cao có ích của tiết diện h 0 = − = h s a 120 20 100 − = mm

Diện tích cốt thép tính theo công thức: b b 0 s s

Kiểm tra hàm lượng thép:

Hình 5.5 Biểu đồ moment vế 1

Hình 5.6 :Biểu đồ lực cắt vế 1

Hình 5 6 Gía trị phản lực gối tựa vế 1

Bảng 5 3: Bảng kết quả tính cốt thép bản thang

(kNm) b (mm) h (mm) ho (mm) α m ξ A tt s (mm 2 ) Thép chọn

Tính toán dầm chiếu tới

Tải do bản thang truyền vào: R A = 21.66 kN → q 3 = 21.66 kN/m Tải trọng bản thân dầm thang q 4 = 0.2 x 0.3 x 25 x 1.1 = 1.65 kN/m Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm

5.4.2.Tính thép dọc dầm chiếu tới

Dùng sơ đồ dầm liên kết 2 đầu khớp Nhịp tính toán L = 2.9(m)

Hình 5.7:Sơ đồ tính dầm chiếu tới

Giải hệ siêu tĩnh bằng phần mềm etabs ta được:

Hình 5.8:Biểu đồ moment của dầm chiếu tới

Hình 5.9: Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu tới

Ta có: M nhip = 28.96( kN m ) ; Q max = 39.95( kN )

Dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn đặt cốt thép đơn

Tiết diện tính toán: b h 200 300 (mm)  =  Giả thiết: a 40 (mm) =

Chiều cao làm việc của dầm: h 300 40 260 (mm) = − = Hàm lượng thép:

5.4.3.Tính thép cốt đai dầm chiếu tới

Chiều cao làm việc của dầm: h 300 30 270 (mm) = − = Tính toán cốt đai dầm theo Mục 8.1.3.2 TCVN 5574-2018

Bước 1: Kiểm tra điều kiện dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng:

→ Vậy Q max = 39.95 kN ( )  = Q 275.4 kN ( ) nên thỏa mãn

Bước 2: Kiểm tra điều kiện lực cắt trên tiết diện nghiêng:

Trong đó sw sw sw w q R A

= s là khả năng chịu lực của cốt đai phân bố trên trục dầm

Chọn sơ bộ đai d8, 2 nhánh:

Bước 3: Tính các khoảng cách cực đại

Bước 4: Bố trí cốt đai Đoạn ẳ L bố trớ d8a150 Đoạn ẵ L bố trớ d8a250

KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Mặt bằng sàn tầng điển hình

Hình 6.1 - Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Sơ bộ kích thước sàn

+ Chiều dày sàn: h s = 160( mm ) (đã tính ở chương 4) + Kích thước dầm:(đã tính ở chương 4)

Dầm chính: d dc = 800 400(  mm )Dầm phụ: d dp = 700 300(  mm )+ Chiều dài vách: V = 3000 300(  mm )+Tiết diện cột: :(đã chọn ở chương 4)

Tải trọng tác dụng (đã chọn ở chương 4)

Hinh 6.2: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

Mô hình sàn

Hinh 6.2: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

Hinh 6.3: Tải các lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn điển hình

Hinh 6.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn điển hình

Hinh 6.5: Tải tường tác dụng lên sàn điển hình

Xác định nội lực

Tiến hành chia các dãy tríp có bề rộng 1m qua các ô sàn cần tính toán để xác định momen âm và dương sau đây:

Hình 6.6:Nội lực dải theo phương X

Hình 6.7:Nội lực dải theo phương Y

6.6.Kiểm tra độ võng sàn 6.6.1.Độ võng ngắn hạn

Hình 6.8: Độ võng ngắn hạn

Ta có độ võng ngắn hạn của sàn: 1  

→Thỏa điều kiên độ võng ngắn hạn

6.6.2.Độ võng sàn dài hạn

Hình 6.9: Độ võng dài hạn

Ta có độ võng dài hạn của sàn: 3  

→Thỏa điều kiên độ võng dài hạn

6.6.3 Độ võng sàn toàn phần

Hình 6.10: Độ võng toàn phần

Ta có độ võng toàn phần của sàn: max  

→Thỏa điều kiên độ võng toàn phần

Tính toán kiểm tra nứt theo TCVN 5574:2018

arc 1 : Tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng arc 2 : Tác dụng dài hạn của toàn bộ tải trọng

Hình 6.11: Giá trị vết nứt ngắn hạn

Chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép theo TCVN 5574:2018 của vết nứt ngắn hạn là 0.3 (mm)

Ta có giá trị của vết nứt ngắn hạn: arc 1 =0.126 (mm) 40m, hoặc dùng phương pháp phổ phản ứng: dùng phần mềm hỗ trợ

Tiến hành khai báo Mass Source trong chương trình Etabs dựa trên Mục 3.2.4 TCVN 9386-

Năm 2012, bước 7 trong quy trình xây dựng phổ thiết kế cho phân tích đàn hồi yêu cầu xác định phổ thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang Đối với thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên Sd(T) được xác định theo các tiêu chuẩn cụ thể.

• Sd(T) : Phổ phản ứng đàn hồi

• T : Chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do

• ag : Gia tốc nền thiết kế

• TB : Giới hạn dưới của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

• TC : Giới hạn trên của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

• TD : Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

• β = 0.2: Hệ số ứng với cận dưới phổ thiết kế theo phương nằm ngang

Bảng 7.6:Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương ngang

Loại đất nền S Ts (s) Tc (s) TD (s)

Bảng 7.7: Đặc điềm đất nền công trình Địa điểm Dĩ An Tỉnh Bình Dương Đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR 0.65

Hệ số tầm quan trọng γ1 1.25

Hệ số ứng xử theo phương ngang q 3.90

Hệ số ứng xử theo phương đứng q 1.50

Bảng 7.8: Các thông số dẫn xuất

Giới hạn dưới của chu kỳ TB 0.20

Giới hạn trên của chu kỳ TC 0.60

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển TD 2.00 Phương đứng

Giới hạn dưới của chu kỳ TB 0.05

Giới hạn trên của chu kỳ TC 0.15

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển TD 1.00

Hinh 7.8: Ph ổ đàn hồ i và ph ổ thi ế t thi ế t k ế theo 2 phương

Bảng 7.9: Số liệu phổ thiết kế theo phương ngang

Phổ Thiết Kế Phổ Thiết Kế Phổ Thiết Kế Phổ Thiết Kế Phương Ngang Phương Ngang Phương Ngang Phương Ngang

Hình 7.9: Gắn phổ vào Etabs

Khai báo các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng

Bảng 7.10: Các trường hợp tải tiêu chuẩn

STT Tên trường hợp tải Ký hiệu Type Self weight

1 Trọng lượng bản thân cấu kiện TLBT Dead 1

2 Tải trọng hoàn thiện CLHT Super dead 0

3 Tải trọng tường TUONG Super dead 0

4 Hoạt tải sử dụng 1 HT200 Live 0 ≥ 2 kN/m2

6 Gió tĩnh phương X GIO X Wind 0 User Load Geometric center

7 Gió động dạng 1 phương X GIO XD Wind 0 User Load Center mass

10 Gió tĩnh phương Y GIO Y Wind 0 User Load Geometric center

11 Gió động dạng 1 phương Y GIO YD Wind 0 User Load Center mass

Bảng 7.11:Các loại tải trọng tác dụng lên sàn

STT Uniform load set Load Pattem Load Value

Bảng 7.12: Các trường hợp Load Case

STT Load Case Load Type Load Name Scale Factor

1 Dead TOTAL TT Load Pattem CLHT 1.2

Load Pattem HT200 1.2

8 GIO DONG X Load Pattem GIO XD 1.2

9 GIO DONG Y Load Pattem GIO YD 1.2

Bảng 7.13:Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Case name Scale factor Combination name Combination type

1 Combo1: 1TT+1HT Linear Add Dead TOTAL TT;

2 Combo2: 1TT+1GIOX Linear Add Dead TOTAL TT;

3 Combo3: 1TT+1GIOXX Linear Add

4 Combo4: 1TT+1GIOY Linear Add

5 Combo5: 1TT+1GIOYY Linear Add Dead TOTAL TT;

1TT+0.9HT+0.9GIOX Linear Add Dead TOTAL TT;

Case name Scale factor Combination name Combination type

1TT+0.9HT+0.9GIOXX Linear Add

1TT+0.9HT+0.9GIOY Linear Add

1TT+0.9HT+0.9GIOYY Linear Add

1TT+0.3HT+1DDX Linear Add

1TT+0.3HT+1DDY Linear Add

12 Combo BAO Envelope CB1.1;…CB2.4 1;1;1;1;1;1;1;1;1

Kiểm tra ổn định công trình

Theo mục 2.6.3 TCVN 198:1997, chuyển vị theo phương ngang của nhà cao tầng tính phải thỏa mãn điều kiện:

• Kết cấu tường BTCT: f/H ≤ 1/1000 Trong đó:

+F là chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh công trình +H là chiều cao công trình

Hình 7.10: Chuyển vị ngang lớn nhất của công trình

Chuyển vị ngang tại đỉnh tòa nhà dựa trên tính toán từ mô hình :

Tổng chiều cao công trình : H = 76.4 m

Giới hạn chuyển vị đỉnh của công trình:   f H 76400 101.87 mm

Chuyển vị theo phương X : f x = 36.77 mm < 101.87 mm (Combo3) Chuyển vị theo phương Y : f y = 40.38 mm < 101.87 mm (Combo5)

 Vậy f    f → Thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh

7.3.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh

Theo TCVN 198:1997, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của tải trọng ngang phải nằm trong giới hạn cho phép, với điều kiện y ≤ Y.

+     Y : Gía trị cho phép của gia tốc theo tiêu chuẩn lấy bằng 150mm/s 2 + y : Gía trị tính toán của gia tốc cực đại y = (2  f ) 2 A w

(Tham khảo THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG – NXB XÂY DỰNG 1996) Kiểm tra gia tốc đỉnh theo phương X: y = 48.34(mm/m 2 ) Thỏa

+ fx = 0.409 Hz tầng số dao động dang 1 theo phương X + Aw = 7.296 chuyển vị của gió theo phương X

Kiểm tra gia tốc đỉnh theo phương Y: y = 51.97(mm/m 2 ) Thỏa + fy = 0.436 Hz tầng số dao động dang 1 theo phương Y

7.3.3 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối do động đất

Theo mục 4.4.3.2 TCVN 9386-2012 Để hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng công trình phải thỏa điều kiện:

Trong đó: d r : Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng được tính theo công thức: d r = q d ( c tran − d c san )

+dc : Chuyển vị của một điểm của kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

+q: hệ sô ứng xử chuyển vị +h: chiều cao các tầng

Hệ số chiếc giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của các tác động động đất, liên quan đến các yêu cầu hạn chế hư hỏng, được trình bày trong bảng dưới đây.

Tầm quan trọng cấp CT I II III IV

Bảng 7.14: Chuyển vị động đất theo phương X

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối, d c (mm) d r =q d d c

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

Bảng 7.15: Chuyển vị động đất theo phương Y

Chuyển vị ngang tương đối, d c (mm) d r =q d d c

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

7.3.4 Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng(độ lệch tầng)

Theo TCVN 5574-2018, trong bảng M.4 phụ lục M, yêu cầu cấu tạo phải đảm bảo nguyên vẹn lớp chèn của khung như tường, tường ngăn, và các chi tiết cửa đi, cửa sổ Đối với công trình có tường ngăn bằng gạch, chuyển vị ngang tương đối của các tầng do gió phải thỏa mãn các điều kiện cụ thể.

500 s u u f  f = h mm h s là chiều cao tường một tầng nhà

Bảng 7.16: Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng do gió phương X

Chuyển vị ngang tương đối (mm)

Trị số giới hạn h s /500 (mm)

Bảng 7.17: Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng do gió phương Y

Chuyển vị ngang tương đối (mm)

Trị số giới hạn h s /500 (mm)

7.3.5 Kiểm tra hiệu ứng P – Delta Được quy định tại mục 4.4.2.2 (TCVN 9386-2012)

Không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 (hiệu ứng P-) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện sau:

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

• P tot là tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất

d r là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, được xác định bằng hiệu của các chuyển vị ngang trung bình d s tại trần và sàn của tầng đang xem xét.

• V tot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

P = Tĩnh tải (Tải trọng bản thân + Tải hoàn thiện + Tải tường)

V tot : Xác định với chỉ tải trọng động đất DDX,DDY.

STT Story h Ptot drx Vx dry Vy kqx Kiểm tra kqy Kiểm tra

Tính toán dầm sàn tầng điển hình

Hình 7.11:Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình

7.4.1 Tính toán cốt thép dọc

Tính toán cốt thép dọc chịu lực cho dầm bao gồm việc xác định thép dọc chịu moment dương tại tiết diện giữa nhịp dầm và thép dọc chịu moment âm tại tiết diện hai gối.

Công thức tính toán cốt đơn được xác định riêng cho từng dạng tiết diện Trong nhiệm vụ tính toán cho các dầm, chỉ có trường hợp cốt đơn được xem xét, do đó, bài viết này sẽ chỉ trình bày công thức tính toán liên quan đến cốt đơn.

Trường hợp tiết diện chữ nhật cốt đơn:

Hình 7.12: Tiết diện hình chứ nhật

+M : mô men uốn tính toán

+ : cường độ chịu nén tính toán của bê tông; R MPa b +b : bề rộng tiết diện tính toán

+h 0 : chiều cao làm việc của tiết diện tính toán

   : thỏa mãn điều kiện tính toán theo trường hợp cốt đơn

    : tính toán theo trường hợp cốt kép (không xảy ra) m 0,5

  : tiết diện quá bé, cần tăng cấp bê tông hay kích thước tiết diện

Nếu  m   R thì tiếp tục tính toán

Diện tích cốt thép tính toán:

+A s : diện tích cốt thép tính toán

+ : mô men uốn tính toán

+R s : cường độ chịu kéo tính toán của thép; R 50 MPa s

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

+A s : diện tích cốt thép tính toán

+b : bề rộng tiết diện tính toán

+    min = 0,001 : diện tích thép tính được không quá ít so với tiết diện; lấy giá trị

A s tính được để chọn thép

+    min = 0,001 : kích thước tiết diện dầm quá lớn; nếu có thể thì giảm tiết diện dầm, không thì lấy cốt thép theo cấu tạo

+ Trường hợp 1: Cánh thuộc vùng chịu kéo

Tính với tiết diện chữ nhật b h  :

Hình 7.13:Tiết diện hình chữ T có cánh thuộc vùng chịu kéo

+ Trường hợp 2: Cánh thuộc vùng chịu nén

Bề rộng cánh tính toán b f : Với tiết diện chữ T đối xứng: b f = + b 2s f Trong đó:

+b f : bề rộng cánh tính toán

+b : bề rộng tiết diện dầm

A s vùng chịu nén vùng chịu kéo

+v 0 : khoảng thông thủy giữa dầm tính toán với dầm bên cạnh

+h f : chiều cao của cánh chữ T, chính là chiều dày sàn

+h: chiều cao tiết diện dầm

+Lấy chiều cao vùng nén x = h f Tính được mô men phân giới:

+R b : cường độ chịu nén tính toán của bê tông; R b = 17 MPa +b f : bề rộng cánh tính toán

+h f : chiều cao của cánh chữ T

Nếu M M  f : trục trung hòa thuộc cánh, tính toán với tiết diện chữ nhật b f x h vùng chịu nén vùng chịu kéo

Hình 7.14: Tiết diện hình chữ T có cánh thuộc vùng chịu kéo, trục trung hòa thuộc cánh

Nếu M  M f : trục trung hòa đi qua sườn dầm

Hình 7.14: Tiết diện hình chữ T có cánh thuộc vùng chịu kéo, trục trung hòa đi qua sườn

Kiểm tra hàm lượng cốt thép như với trường hợp tiết diện chữ nhật vùng chịu nén vùng chịu kéo

Sau khi xác định diện tích cốt thép, cần lựa chọn thép sao cho diện tích thép thực tế A s phải lớn hơn hoặc bằng A s đã tính Đồng thời, tính toán chiều dày lớp đệm a 0 và đảm bảo rằng nó không vượt quá a 0 đã giả định Cần tuân thủ các yêu cầu cấu tạo theo TCVN 5574 về chiều dày lớp bê tông bảo vệ và khoảng hở của cốt thép.

+ Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép chủ (lấy với dầm có chiều cao h  200 max

Với cốt thép đặt trên: max

Với cốt thép đặt dưới: max

Kết quả tính toán: min max

7.4.1.1.Tính toán cụ thể cho Dầm B5 Tầng 3

Hình 7.15: Nội lực dầm B5 tầng 03 a) Tại gối:

Moment tại gối: M g = 674.76 (kNm) Tiết diện tính toán: b h 400 800 (mm)  =  Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a 40 (mm) = Chiều cao làm việc của dầm: h 0 = 800 40 760 (mm) − =

→  = − −  = − −  =   Diện tích cốt thép: tt b 0 2 s s

Chọn cốt thép 3d 25 3d25, A + c s = 2945 (mm ) 2 Kiểm tra hàm lượng thép: c s 0

 =   =   = =>Thỏa điều kiện b)Tại nhịp:

Moment tại nhịp: M n = 517.31 (kNm) Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông: a 40 (mm) = Chiều cao làm việc của dầm: h 0 = 800 40 760 (mm) − =

→  = − −  = − −  =   Diện tích cốt thép: tt b 0 2 s s

Chọn cốt thép: 3d 25 2d 25, A + c s = 2454 (mm ) 2 Kiểm tra hàm lượng thép: c s 0

Tương tự ta tính các dầm còn lại như dầm B5

C.thép tính Chọn thép C.thép chọn  tt  ch

Dầm Mặt cắt (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) A s

Thép chạy suốt Thép gia cường

Gối trỏi -674.76 400 800 40 760.0 0.172 0.190 28.03 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.92 0.97 Nhịp 517.31 400 800 40 760.0 0.132 0.142 20.93 3 ỉ 25 + 2 ỉ 25 24.54 0.69 0.81 Gối Phải -636.89 400 800 40 760.0 0.162 0.178 26.28 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.86 0.97 B8 - T3

Gối trỏi -750.44 400 800 40 760.0 0.191 0.214 31.59 4 ỉ 25 + 4 ỉ 25 39.27 1.04 1.29 Nhịp 681.56 400 800 40 760.0 0.174 0.192 28.34 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.93 0.97 Gối Phải -859.93 400 800 40 760.0 0.219 0.250 36.95 4 ỉ 25 + 4 ỉ 25 39.27 1.22 1.29

Gối trỏi 334.44 400 800 40 760.0 0.085 0.089 13.16 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.43 0.97 Nhịp 420.15 400 800 40 760.0 0.107 0.113 16.74 3 ỉ 25 + 2 ỉ 25 24.54 0.55 0.81 Gối Phải -600.23 400 800 40 760.0 0.153 0.167 24.62 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.81 0.97

Gối trỏi -687.28 400 800 40 760.0 0.175 0.194 28.61 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.94 0.97 Nhịp 455.70 400 800 40 760.0 0.116 0.124 18.26 3 ỉ 25 + 2 ỉ 25 24.54 0.60 0.81 Gối Phải 355.56 400 800 40 760.0 0.091 0.095 14.03 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.46 0.48

Gối trỏi 2.14 300 700 40 660.0 0.001 0.001 0.09 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.00 0.74 Nhịp 59.99 300 700 40 660.0 0.027 0.027 2.63 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.13 0.74 Gối Phải -7.15 300 700 40 660.0 0.003 0.003 0.31 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.02 0.74 Gối trỏi -38.28 400 800 40 760.0 0.010 0.010 1.45 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.05 0.48

Gối trỏi -6.33 300 700 40 660.0 0.003 0.003 0.27 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.01 1.49 Nhịp -1.58 300 700 40 660.0 0.001 0.001 0.07 3 ỉ 25 + 2 ỉ 25 24.54 0.00 1.24 Gối Phải -129.99 300 700 40 660.0 0.059 0.060 5.80 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.29 1.49

Gối trỏi -44.19 300 700 40 660.0 0.020 0.020 1.93 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.10 0.74 Nhịp 29.62 300 700 40 660.0 0.013 0.013 1.29 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.07 0.74 Gối Phải -89.56 300 700 40 660.0 0.040 0.041 3.96 3 ỉ 25 + 0 ỉ 25 14.73 0.20 0.74 Gối trỏi -110.65 300 700 40 660.0 0.050 0.051 4.92 3 ỉ 25 + 3 ỉ 25 29.45 0.25 1.49

Tính toán cốt đai dầm

Lực cắt tính toán trong dầm B5 tầng 03: Q max = 318.42 kN ( )

Chiều cao làm việc của dầm: h 800 40 760 (mm) = − = Tính toán cốt đai dầm theo TCVN 5574-2018

Bước 1: Kiểm tra điều kiện dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng:

Bước 2: Kiểm tra điều kiện lực cắt trên tiết diện nghiêng:

Trong đó sw sw sw w q R A

= s là khả năng chịu lực của cốt đai phân bố trên trục dầm Chọn sơ bộ đai d8, 2 nhánh:

Bước 3: Tính các khoảng cách cực đại

Bước 4: Bố trí cốt đai Đoạn ẳ L bố trớ d8a150 Đoạn ẵ L bố trớ d8a250.

Tính toán cốt thép cột

Cốt thép dọc cho cột nén lệch tâm xiên được xác định theo phương pháp gần đúng như đã trình bày trong mục 5.6 của tài liệu "Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép" của GS Nguyễn Đình Cống.

Phương pháp gần đúng dựa trên việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính cốt thép

Xét tiết diện có cạnh C , C x y Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng x y

 C  cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn (cạnh b là cạnh vuông góc với cạnh uốn)

Xuất nội lực tính toán từ phần mềm etabs ta được 3 tổ hợp lực nguy hiểm nhất cho cột C8 tầng 1

Tổ hợp lực N(kN) My(kN.m) Mx(kN.m)

Tính toán với cặp nội lực 1:

N max = -11337.66 (kN); M y tu = 3.62 (kNm); M x tu = -44.49 (kNm) Quy trình tính toán như sau:

Bước1: Kiểm tra điều kiện tính toán gần đúng cột lệch tâm xiên : x y

C x , C y lần lượt là cạnh của tiết diện cột y x

Bước2: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo 2 phương:

Chiều dài tính toán cột: l ox =  x l ; l oy =  y l , đối với nhà cao tầng hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng lấy  =  = x y 0.7

( ) ox oy x l = l =  = l 0.7 3400 2380 mm  = Độ lệch tâm ngẫu nhiên (theo mục 7.3.1 TCVN 5574-2018): Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ax l ox C x e max ; ;10

=     = Độ lệch tâm tĩnh học: y 1y

= =  = Độ lệch tâm tính toán:

( ) ( ) ox ax 1x e = max e ;e = max 26.67;3.92 = 26.67 (mm)

( ) ( ) oy ay 1y e = max e ;e == max 26.67;0.32 = 26.67 (mm) Độ mảnh theo 2 phương: x ox y oy x y l l 0.288C ; 0.288C

 => Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc

 →Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc

Bước 3: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương:

= + = +   = Độ lệch tâm tính toán: 0 h 800 e e a 35.74 40 395.74 (mm)

 Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm

• Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e

• Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: e (1 ) 0.997

• Diện tích toàn bộ cốt thép tính như sau:

❖ Hàm lượng thép cho phép: min t st max b

Tính toán tương tự với 2 cặp nội lực còn lại và chọn ra diện tích cốt thép lớn nhất trong

Từ đó ta có bảng tính cho 6 cột C4, C6, C8, C13, C16, C17 như sau:

TANG THƯƠNG C8 456.38 1027.06 -397.75 2380 800 800 40 122.95 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 20 C8 923.45 890.06 -286.73 2380 800 800 40 81.69 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 19 C8 1399.51 908.63 -309.16 2380 800 800 40 69.93 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 18 C8 1860.13 897.66 -307.55 2380 800 800 40 55.08 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 17 C8 2306.49 884.65 -311.23 2380 800 800 40 42.38 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 16 C8 2735.27 863.56 -310.87 2380 800 800 40 30.36 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 15 C8 3141.42 836.26 -323.51 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 14 C8 3528.10 828.03 -328.97 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 13 C8 3928.60 818.02 -327.06 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15

TANG 12 C8 4328.85 798.99 -323.43 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 11 C8 4729.99 775.05 -319.39 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 10 C8 5132.00 744.75 -313.81 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 09 C8 5535.50 707.93 -307.55 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 08 C8 5941.89 662.22 -296.33 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 07 C8 6345.30 621.73 -282.64 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 06 C8 6774.30 581.35 -272.69 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 05 C8 8547.11 149.34 -174.74 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 04 C8 9201.82 112.20 -179.56 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15 TANG 03 C8 9918.77 47.12 -132.90 2380 800 800 40 25.60 28 ỉ 25 137.44 2.15

Bảng 7.21: Kết quả tính thép cột C4

TANG THƯƠNG C4 363.77 155.35 317.52 2380 500 500 40 64.80 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 20 C4 813.54 135.01 314.93 2380 500 500 40 45.69 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 19 C4 1265.29 127.82 315.40 2380 500 500 40 33.38 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 18 C4 1726.10 118.69 314.37 2380 500 500 40 24.72 12 ỉ 28 73.89 2.96

TANG 17 C4 2421.30 55.63 294.73 2380 500 500 40 27.63 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 16 C4 2723.95 99.60 311.82 2380 500 500 40 46.35 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 15 C4 3615.99 36.63 218.80 2380 500 500 40 16.32 12 ỉ 28 73.89 2.96 TANG 14 C4 4005.99 155.90 539.05 2380 700 700 40 19.60 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 13 C4 5109.97 15.94 448.70 2380 700 700 40 19.60 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 12 C4 5813.39 -8.01 444.56 2380 700 700 40 19.60 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 11 C4 6519.04 -30.21 432.45 2380 700 700 40 19.60 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 10 C4 7667.87 -121.48 308.05 2380 700 700 40 19.60 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 09 C4 8482.44 -142.70 297.23 2380 700 700 40 34.58 16 ỉ 28 98.52 2.01 TANG 08 C4 9352.34 -128.50 240.49 2380 700 700 40 55.95 16 ỉ 28 98.52 2.01

TANG 07 C4 10312.67 -196.10 298.03 2380 800 800 40 25.60 24 ỉ 28 147.78 2.31 TANG 06 C4 11251.99 -212.76 264.55 2380 800 800 40 39.00 24 ỉ 28 147.78 2.31 TANG 05 C4 12202.84 -222.16 244.35 2380 800 800 40 69.91 24 ỉ 28 147.78 2.31 TANG 04 C4 13188.56 -225.05 232.98 2380 800 800 40 101.95 24 ỉ 28 147.78 2.31 TANG 03 C4 14267.91 -183.01 202.40 2380 800 800 40 137.03 24 ỉ 28 147.78 2.31 TANG 02 C4 15568.72 51.59 2.42 3150 800 800 40 155.86 28 ỉ 28 172.41 2.69

TANG THƯƠNG C6 448.04 -596.43 382.02 2380 600 600 40 95.12 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 20 C6 703.64 -552.63 324.19 2380 600 600 40 91.49 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 19 C6 973.52 -556.93 332.47 2380 600 600 40 83.76 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 18 C6 1249.34 -554.93 332.24 2380 600 600 40 74.90 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 17 C6 1532.56 -553.40 333.59 2380 600 600 40 67.12 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 16 C6 1823.04 -551.17 334.69 2380 600 600 40 60.13 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 15 C6 2121.44 -547.87 336.87 2380 600 600 40 54.10 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 14 C6 2430.83 -542.35 340.64 2380 600 600 40 48.96 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 13 C6 2753.85 -535.41 343.29 2380 600 600 40 44.64 20 ỉ 25 98.17 2.73

(mm) a (mm) mỗi bên (cm 2 )

TANG 12 C6 3093.06 -526.16 346.22 2380 600 600 40 41.34 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 11 C6 3453.36 -514.21 349.40 2380 600 600 40 34.70 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 10 C6 3976.58 -377.06 383.45 2380 600 600 40 45.65 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 09 C6 4265.42 -484.15 361.68 2380 600 600 40 78.34 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 08 C6 4741.03 -409.07 307.02 2380 600 600 40 39.79 20 ỉ 25 98.17 2.73 TANG 07 C6 5275.84 -559.42 411.29 2380 700 700 40 19.60 20 ỉ 25 98.17 2.00 TANG 06 C6 5804.49 -512.93 397.28 2380 700 700 40 19.60 20 ỉ 25 98.17 2.00 TANG 05 C6 6357.19 -481.40 395.71 2380 700 700 40 19.60 20 ỉ 25 98.17 2.00 TANG 04 C6 7465.37 -314.80 456.72 2380 700 700 40 28.22 20 ỉ 25 98.17 2.00 TANG 03 C6 8217.93 -261.52 422.71 2380 700 700 40 42.00 20 ỉ 25 98.17 2.00

(mm) a (mm) mỗi bên (cm 2 )

TANG 18 C13 581.69 -109.99 -30.52 2380 400 400 40 9.98 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 17 C13 725.22 -106.93 -34.02 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 16 C13 876.78 -103.15 -37.47 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 15 C13 1038.32 -98.53 -40.67 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 14 C13 1212.22 -92.78 -43.72 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 13 C13 1401.78 -85.77 -46.59 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 12 C13 1703.85 -88.47 -13.21 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 11 C13 1954.68 -78.57 -14.51 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 10 C13 2241.71 -65.92 -15.21 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 09 C13 2662.33 23.00 1.28 2380 400 400 40 6.50 12 ỉ 22 45.62 2.85

TANG 08 C13 3079.68 35.92 2.85 2380 400 400 40 20.33 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 07 C13 3633.15 138.82 -2.40 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 06 C13 4177.33 124.28 -23.66 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 05 C13 4697.09 131.15 -42.09 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 04 C13 5209.50 147.26 -61.66 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 03 C13 5730.24 148.30 -79.45 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 02 C13 6284.34 137.70 -7.83 3150 600 600 40 23.80 16 ỉ 25 78.54 2.18

TANG THƯƠNG C16 347.32 166.58 -52.85 2380 500 500 40 23.28 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 20 C16 724.68 156.81 -59.11 2380 500 500 40 10.04 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 19 C16 1108.00 163.08 -61.40 2380 500 500 40 10.00 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 18 C16 1502.04 167.94 -64.22 2380 500 500 40 10.00 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 17 C16 1910.09 173.66 -67.45 2380 500 500 40 10.00 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 16 C16 2457.45 207.54 -29.89 2380 500 500 40 10.00 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 15 C16 2933.14 181.28 -26.76 2380 500 500 40 10.00 12 ỉ 25 58.90 2.36 TANG 14 C16 3462.90 289.57 -40.37 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 13 C16 4014.59 286.40 -30.96 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18

TANG 12 C16 4582.35 302.38 -25.61 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 11 C16 5173.60 317.65 -20.91 2380 600 600 40 14.40 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 10 C16 5793.98 331.74 -17.45 2380 600 600 40 30.59 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 09 C16 6451.18 368.81 -16.21 2380 600 600 40 54.83 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 08 C16 7150.15 277.02 -15.14 2380 600 600 40 63.64 16 ỉ 25 78.54 2.18 TANG 07 C16 7950.95 492.93 -11.13 2380 800 800 40 25.60 20 ỉ 25 98.17 1.53 TANG 06 C16 8741.56 453.63 21.04 2380 800 800 40 25.60 20 ỉ 25 98.17 1.53 TANG 05 C16 9513.60 458.28 46.92 2380 800 800 40 25.60 20 ỉ 25 98.17 1.53 TANG 04 C16 10273.91 486.29 72.10 2380 800 800 40 25.60 20 ỉ 25 98.17 1.53 TANG 03 C16 11041.99 473.69 125.18 2380 800 800 40 46.14 20 ỉ 25 98.17 1.53

TANG THƯƠNG C17 167.78 -46.93 35.54 2380 400 400 40 11.05 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 20 C17 342.07 -44.69 34.67 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 19 C17 515.16 -43.86 32.78 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 18 C17 685.01 -43.51 30.00 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85

TANG 17 C17 949.40 -32.53 36.52 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 16 C17 1147.88 -44.38 4.43 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 15 C17 1317.66 -47.57 -3.54 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 14 C17 1457.23 -47.78 -8.27 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 13 C17 1606.77 -43.34 -10.86 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 12 C17 1764.22 -38.37 -14.43 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 11 C17 1995.35 21.15 -15.05 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 10 C17 2160.81 27.10 -21.61 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 09 C17 2318.40 33.22 -29.71 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 08 C17 2457.64 37.44 -39.30 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85

TANG 07 C17 2560.24 40.59 -37.41 2380 400 400 40 6.40 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 06 C17 2702.20 44.99 -29.07 2380 400 400 40 9.25 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 05 C17 2870.52 49.41 -20.34 2380 400 400 40 15.17 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 04 C17 3059.15 55.29 -10.98 2380 400 400 40 21.97 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 03 C17 3267.25 51.03 1.77 2380 400 400 40 27.72 12 ỉ 22 45.62 2.85 TANG 02 C17 3495.34 39.12 7.89 3150 400 400 40 36.04 12 ỉ 22 45.62 2.85

Tính cốt đai cột

Cốt đai cột được thiết kế dựa trên lực cắt trong cột, vì lực cắt này thường nhỏ, nên cốt đai được bố trí theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 và TCVN 9638-2012 Đường kính của cốt đai được quy định là d.

  → chọn thép đai  8 và số nhánh đai: n=2

Cấu trúc cốt thép đai trong các thành phần chịu nén lệch tâm dạng thanh cần đảm bảo rằng ít nhất một thanh cốt thép dọc được đặt tại các vị trí uốn của cốt thép đai.

Bước cốt đai cấu tạo: s   0.5h ,300mm 0 

Cốt đai bố trớ đoạn ẳ L từ 2 đầu cột là  8 , bước cốt đai s 100 mm =

Cốt đai bố trớ đoạn ẵ L giữa cột là  8 bước cốt đai s = 200 mm

Tính Thép Vách

Tính toán vách cứng theo phương pháp giả thiết vùng biên chịu nén cho rằng cốt thép ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ mômen Đồng thời, lực dọc trục được giả thiết phân bố đều trên toàn bộ chiều dài của vách.

Các giả thiết cơ bản:

+ Ứng lực kéo do cốt thép chịu

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

Để tính toán, cần xác định chiều dài L1 và L2 của vùng biên chịu mômen Tiếp theo, xem xét vách chịu lực dọc trục N và mômen M theo phương cạnh dài của vách, trong đó bỏ qua sự làm việc của vách theo phương khác.

Hình 0.16: Sơ đồ tính vách cứng

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 Tính diện tích cốt thép phần biên chịu nén:

Tính diện tích cốt thép chịu kéo:

= R c =0,7:Hệ số giảm độ bền khi chịu nén đối với cột

M b =1: Hệ số giảm độ bền khi chịu kéo

Kiểm tra hàm lượng cốt thép là bước quan trọng trong thiết kế kết cấu, với giới hạn chịu kéo tối đa là 6% và chịu nén tối đa là 4% Nếu không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước L1 và L2 của vùng biên và thực hiện tính toán lại Chiều dài tối đa của vùng biên không được vượt quá L/2; nếu vượt quá, cần tăng bề dày của vách.

Kiểm tra phần tử vách tương tự như kiểm tra các cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông có khả năng chịu lực đầy đủ, cốt thép chịu nén sẽ được bố trí theo cấu tạo đã định.

7.8.2 Tính toán thép vách Các bước tính toán

Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu mô-men Xem xét vách chịu lực dọc trục N và mô-men uốn trong mặt phẳng My, mô-men này tương đương với một cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của vách.

Bướ c 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên

+ F : Diện tích mặt cắt vách + F b : Diện tích vùng biên

Bướ c 3 : Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén

Tính toán cốt thép cho cột chịu kéo - nén đúng tâm là rất quan trọng Khả năng chịu lực của cột này được xác định bằng một công thức cụ thể, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong thiết kế.

Cường độ tính toán chịu nén của bê tông (BT) và cốt thép được ký hiệu lần lượt là Rb và Rs Diện tích tiết diện của bê tông vùng biên và cốt thép dọc được biểu thị bằng Fb và Fa Hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc, còn gọi là hệ số uốn dọc, cũng cần được xem xét trong tính toán.

Xác định theo công thức thực nghiệm, chỉ dùng được khi:

Độ mảnh của vách l được xác định qua chiều dài tính toán, trong khi bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh được tính bằng công thức i min = 0.288 b Khi bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc, giá trị được lấy bằng 1 Để đảm bảo an toàn, giá trị này thiên về an toàn sẽ được điều chỉnh xuống còn 0.9.

Từ công thức trên ta suy ra diện tích cốt thép chịu nén :

Khi N < 0 (vùng biên chịu kéo), ứng lực kéo do cốt thép chịu được xác định, do đó diện tích cốt thép chịu kéo được tính toán theo công thức phù hợp.

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép; nếu không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước B của vùng biên và tính lại từ bước 1 Chiều dài B tối đa của vùng biên là L/2, nếu vượt quá giới hạn này, cần tăng bề dày tường.

Khi tính ra F a < 0: đặt cốt thép chịu nén theo cấu tạo Theo TCVN 198-1997 Thép cấu tạo cho vách cứng trong vùng động đất trung bình

Cốt thép đứng: hàm lượng

Cốt thép ngang: hàm lượng nhưng không chọn ít hơn 1/3 hàm lượng của cốt thép dọc

Bước 5: Kiểm tra phần tường còn lại để đảm bảo các cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đã đạt đủ khả năng chịu lực, cốt thép chịu nén trong khu vực này sẽ được bố trí theo đúng cấu tạo.

Bướ c 6: Tính cốt thép ngang

Tại mỗi tiết diện của vách, cần gia cường thép đai ở hai đầu để đảm bảo tính ổn định Ứng suất cục bộ, bao gồm ứng suất tiếp và ứng suất pháp trong mặt phẳng, thường xuất hiện nhiều nhất tại hai đầu vách, nơi lực truyền vào lớn nhất trước khi lan tỏa ra các vị trí khác.

Tính toán cốt đai cho vách tương tự như tính toán cốt đai cho dầm

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

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

Khả năng chịu cắt của bêtông:

Nếu thoả cả hai điều kiện (1) và (2) thì chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện chiều dài bước đai:

Bướ c 7: Bố trí cốt thép cho vách cứng

Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc và ngang không được lớn hơn trị số nhỏ nhất trong hai trị số sau:

Bố trí cốt thép cần phải tuân thủ theo “TCVN 198:1997” như sau:

- Phải đặt hai lớp lưới thép Đường kính cốt thép chọn không nhỏ hơn 10 mm và không hơn 0.1b

- Hàm lượng cốt thép đứng chọn (đối với động đất trung bình mạnh)

- Cốt thép nằm ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng 0.4% ( đối với động đất trung bình và mạnh ).Ta dùng đai 8, 2 nhánh

- Cần có biện pháp tăng cường tiết diện ở khu vực biên các vách cứng

- Tại các góc liên kết các vách cứng với nhau phải bố trí các đai liên kết

Do môment có thể đổi chiều nên cốt thép vùng biên A s = max (A s nen , A s keo ); cốt thép vùng giữa A s ’ Áp dụng tính toán:

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B30 R b = 17 MPa ; ( ) R bt = 1.2 MPa ; E ( ) b = 32.5 10 MPa  3 ( ) (   10 : R ) s = R sc = 350 MPa ; R ( ) s w = 290 MPa ; ( ) E s = 20 10 MPa  4 ( )

Chọn vách lõi thang P3 tính toán cốt thép :

Hình 7.17: Sơ đồ tính vách lõi thang

Giả sử vùng biên chịu moment Bl = Br = 0.2 Lb = 1100 mm ( )

Suy ra Bm Lp Bl Br = − − = 5500 1100 1100 3300 mm − − = ( )

Diện tích của vách: A Lp Tp =  = 5500 300 1650000 mm  = ( 2 )

Diện tích của vùng biên trái: Aleft = Bl Tp  = 1100 300 330000 mm  = ( 2 )

Diện tích của vùng biên phải: Aright = Br Tp  = 1100 300 330000 mm  = ( 2 )

Diện tích vùng giữa vách: Ami d = Bm Tp  = 3300 300 990000 mm  = ( 2 )

❖ Tính toán cốt thép dọc cho vách Pier – 3 tầng 1

Bảng 7.26: Nội lực vách (Pier 3)

Tầng 1 P3 Comb6:1TT+0.9HT+0.9GIO X Top -19106.3 104.67 384.56

Lực kéo nén vùng biên bên phải:

Lực kéo nén vùng giữa:

Vì P r  0, Pl  → 0 P nén = max(P , ) 3908.66( r Pl = KN P ); kéo = 0 Diện tích cốt thép vùng biên chịu nén:

− − max( nén , kéo ) 4645.47( 2 ) s st st

Bố trí thép theo cấu tạo, chọn 12  18

= As_righ t μ_left= μ_right B_mid As_mid μ_mid

% kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % cm cm² %

Story Pier P M 2 M 3 H Lp Tp eft=

Tính toán lanh tô thang máy

Hình 7.18: Gán Spandrel cho các lanh tô thang máy

7.9.2.Tính toán cốt thép dọc

Bảng 7.28:Bảng phần tử Spandrel

Bảng 7.29: Bảng nội lực Spandrel tầng điển hình tầng 3

Phần tử L (mm) t w (mm) H (mm)

Phần tử Q max (kN) M nhịp (kNm) M gối (kNm)

*Chọn bê tông cấp độ bền B30 với các thông số sau:

- Cường độ chịu nén tính toán: R b = 17 Mpa

- Cường độ chịu kéo tính toán: R bt = 1.15 Mpa

- Module đàn hồi của vật liệu: E b = 32.5×10 3 Mpa

*Sử dụng cốt thép loại CB400-V với các thông số sau:

- Cường độ chịu nén tính toán: R s = R sc = 350 Mpa

- Cường độ chịu kéo tính toán: R sw = 280 Mpa

- Module đàn hồi của vật liệu: E s = 2.0×10 5 Mpa Tính: a = 50  h 0 = − = h a 1300 40 1260 − = ( mm )

  Tính diện tích cốt thép:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Với bê tông B30, cốt thép CB400-V thì:

Bảng 7.30: Tính toán cốt thép dọc Spandrel

*Phân phối diện tích thép:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

- Diện tích bố trí thép gối trong phạm vi chiều cao từ đỉnh dầm bằng 0.2h = 260 (mm) Do dầm chủ yếu chịu cắt nờn đặt thộp cấu tạo 4ỉ16 (A s = 8.04 cm 2 )

- Diện tớch thộp cũn lại trong phạm vi chiều cao bằng 0.6h  Chọn 8ỉ16 (A s = 16.08 cm 2 )

- Đoạn 0.2h còn lại bố trí thép nhịp

7.9.3.Tính toán cốt thép đai

Chọn cốt đai ∅10 (A sw = 78.5mm 2 ), số nhánh cốt đai n = 2

*Xác định bước cốt đai:

- Bước cốt đai theo cấu tạo:

- Bước cốt đai tính toán:

- Bước cốt đai lớn nhất

 Chọn S = min ( S S S ct ; ; tt max ) = 150 ( mm ) bố trí trong gối 7.9.4.Tính toán cốt thép đặt chéo góc tại cửa thang máy

Khi thiết kế kháng chấn, ngoài những yêu cầu thiết kế chống cắt thì tiết diện chống cắt xiên trên dầm nối giữa 2 vách tính toán khi s 4 spandrel

• L s – chiều dài nhịp tính toán của spandrel

Hình 7.19: Vết nứt xiên tại góc cửa thang máy

Hình 7.20:Cấu tạo thép lanh tô thang máy

KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG

Tiêu đề	Thiết kế chung cư Bee Tower
Tác giả	Nguyễn Quang Sang
Người hướng dẫn	PGS.TS.LÊ ANH THẮNG
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật Công trình xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	229
Dung lượng	10,88 MB