(Đồ án hcmute) chung cư 24 tầng

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

MỞ ĐẦU

Trong bối cảnh hội nhập và phát triển kinh tế hiện nay, nhu cầu tìm kiếm nơi an cư với môi trường trong lành và tiện ích đa dạng ngày càng tăng cao Điều này đã dẫn đến sự ra đời của nhiều khu căn hộ cao cấp, trong đó có chung cư 24 tầng, nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân.

KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.2.1 Vị trí và mặt bằng

- Công trình chung cư 24 tầng tọa lạc trên khu đất F1 thuộc khu đô thị mới Nam Thành Phố với quĩ đất xây dựng là 1500(m ) 2

 Mặt chính khu đất giáp với đường C-2 có lộ giới 24m

 Mặt sau khu đất giáp với đường nội khu có lộ giới 10m

 Mặt bên hướng Đông-Nam khu đất giáp với đường A-2 có lộ giới 24m

- Công trình nằm ở vị trí được hưởng thụ tác động tốt của môi trường, sinh thái, cảnh quan, kênh rạch của khu vực

Hình 1.2: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình

Công trình tối ưu hóa thông thoáng và ánh sáng tự nhiên, mang lại không gian sống thoải mái Mặt bằng các căn hộ được thiết kế hợp lý, tiện dụng, phù hợp với thói quen sinh hoạt của cư dân.

- Chung cư được bố trí 3 thang máy, trong đó với 1 thang máy dùng cho trường hợp khẩn cấp, 2 thang bộ Bố trí theo không gian:

 Tầng hầm: hạng mục nhà để xe ô tô, xe máy

 Tầng 1, tầng lửng: hạng mục cửa hàng, khu vực kĩ thuật, khu trưng bày, kho, khu dịch vụ thương mại, khu sinh hoạt cộng đồng, sảnh, cửa hàng

 Tầng 2 đến tầng 24: căn hộ loại 3 phòng ngủ, phòng kĩ thuật thang máy

1.2.3 Chức năng và qui mô

Tổng diện tích sử dụng là: 22885(m ) 2

 Khu dịch vụ thương mại: 300(m ) 2

Tổng diện tích sàn xây dựng có tính tầng hầm: 22885(m ) 2

Tổng diện tích sàn xây dựng không tính tầng hầm: 21504(m ) 2

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 Giải pháp giao thông nội bộ

Về mặt giao thông đứng: có 2 cầu thang bộ và 3 thang máy dùng để di chuyển giữa các tầng cùng như thoát người khi có sự cố

Về mặt giao thông ngang: có các hành lang để phục vụ đi lại trong công trình và đi lại giữa các căn hộ

1.3.2 Giải pháp về thông thoáng và chiếu sáng

Chiếu sáng tự nhiên: Công trình lấy ánh sáng tự nhiên qua các ô cửa kính lớn và các giếng trời

Hệ thống chiếu sáng nhân tạo được duy trì liên tục 24/24, đặc biệt là ở hành lang và cầu thang, do vị trí quan trọng của chúng trong công trình.

Hệ thống thông gió là yếu tố quan trọng trong công trình có tầng hầm, cần được đảm bảo hoạt động hiệu quả Công trình sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm, với phòng điều khiển riêng biệt ở mỗi tầng để quản lý nhiệt độ và không khí.

Công trình này có thiết kế đơn giản do tính chất độc lập của nó, với tổng mặt bằng chủ yếu phụ thuộc vào vị trí, các tuyến giao thông chính và diện tích khu đất Nằm trong khu vực thành phố với diện tích hạn chế, hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng hầm, đáp ứng nhu cầu đón tiếp và đậu xe cho khách, đồng thời có cổng chính hướng trực tiếp ra đường lớn.

Hệ thống kỹ thuật điện nước được nghiên cứu và bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng sử

1.3.4 Giải pháp về kĩ thuật

Nguồn điện cho chung cư chủ yếu đến từ hệ thống điện thành phố, kèm theo nguồn điện dự trữ để ứng phó với sự cố mất điện Máy phát điện dự phòng được đặt tại tầng hầm sẽ đảm bảo cung cấp điện liên tục 24/24 giờ cho cư dân.

Hệ thống điện của khu đô thị tiếp nhận nguồn điện từ lưới điện chung vào phòng máy điện, sau đó phân phối điện đến toàn bộ công trình qua mạng lưới điện nội bộ Điện được dẫn đến từng căn hộ thông qua các hộp kỹ thuật và được kiểm soát bằng hệ thống điều khiển riêng.

1.3.4.2 Hệ thống thông tin liên lạc

Hệ thống mạng máy tính

Hệ thống mạng cáp điện thoại

Hệ thống truyền hình cáp

Hệ thống camera an ninh

Hệ thống điện thoại gọi cửa

Hệ thống phát thanh công cộng

Hệ thống báo động và chống đột nhập

Hệ thống kiểm soát xe ra vào

Nguồn nước cung cấp cho chung cư được lấy từ hệ thống nước thành phố, sau đó được lưu trữ trong bể nước ngầm và bơm lên hồ nước trên mái Từ hồ nước này, nước sẽ được phân phối đến từng căn hộ Hệ thống ống cấp và thoát nước đều sử dụng ống nhựa PVC Mái bằng được thiết kế với độ dốc để dẫn nước vào các sê nô bằng bê tông cốt thép, từ đó nước sẽ được thoát vào ống thoát nước và chảy vào hệ thống cống thoát nước thành phố.

Sau khi sử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.3.4.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được lắp đặt tại các hành lang và cầu thang, cùng với các hệ thống chữa cháy cục bộ được bố trí ở những vị trí quan trọng.

Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa ngăng chia không gian vừa cách âm, cách nhiệt

Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng lầu đều có

3 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

Các khu vực cầu thang thoát hiểm được trang bị đèn thoát hiểm sử dụng bộ nguồn pin nước, đảm bảo ánh sáng vẫn hoạt động khi mất điện Ngoài ra, quạt tăng áp được lắp đặt trong các buồng thang để tăng áp suất, ngăn ngừa khói xâm nhập vào buồng thang trong trường hợp có hỏa hoạn.

Rác thải từ mỗi tầng được đưa vào gen rác và chuyển xuống gian rác, được đặt tại tầng hầm với hệ thống đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và chắc chắn nhằm ngăn chặn mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh bao gồm việc sử dụng bể chứa lắng và lọc trước khi đưa vào hệ thống cống chính của thành phố Để thuận tiện cho việc thông thoát rác, các khu vệ sinh nên được bố trí theo chiều đứng ở các tầng liên tiếp Rác thải cần được thu gom và vận chuyển về bãi tập kết chung của khu vực.

1.3.4.6 Hệ thống xử lý nước thải

Xử lý rác thải bằng phương pháp vi sinh là một giải pháp hiệu quả, sử dụng bể chứa lắng và lọc trước khi đưa vào hệ thống cống chính của thành phố Việc bố trí các khu vệ sinh theo chiều thẳng đứng giữa các tầng sẽ giúp tối ưu hóa quá trình thoát rác thải, đảm bảo vệ sinh môi trường.

1.3.4.7 Hệ thống kỹ thuật khác

Thanh chống sét cho nhà cao tầng, còi báo động và hệ thống đồng hồ được lắp đặt để đảm bảo an toàn Sân bãi và đường nội bộ được xây dựng bằng bê tông cốt thép, xung quanh công trình được lát gạch Ngoài ra, việc trồng cây xanh và vườn hoa tạo nên khung cảnh đẹp và môi trường trong lành cho toàn bộ khu vực.

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN

Dựa trên tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

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

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

- TCVN 9368-2012: Thiết kế công trình chịu tải động đất

- TCVN 5574-2012: Kết cấu Bê tông và bê tông toàn khối

- TCXDVN 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối

- TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

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

- TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

Khi thiết kế kết cấu, cần tạo sơ đồ và kích thước tiết diện cùng bố trí cốt thép để đảm bảo độ bền, ổn định và độ cứng không gian cho toàn bộ công trình và từng bộ phận kết cấu Việc đảm bảo khả năng chịu lực phải được chú trọng trong cả giai đoạn thi công và giai đoạn sử dụng Thiết kế bê tông cốt thép cần thỏa mãn các yêu cầu tính toán theo hai trạng thái giới hạn.

- Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu

 Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng tác động

 Không mất ổn định về hình dáng và vị trí

 Không bị phá hoại về kết cấu bị mỏi

 Không bị phá hoại do các tác động của các nhân tố về lực, bất lợi của môi trường

- Theo trạng thái giới hạn thứ 2: Nhằm đảm bảo sử làm việc bình thường của kết cấu

 Khe nứt không rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

 Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động

2.1.3 Các giả thiết tính toán

- Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

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

- Các cột, vách được ngàm ngay mặt đài móng

Khi tải trọng ngang tác dụng lên công trình, lực này sẽ được truyền vào sàn dưới dạng lực phân bố, và sau đó sàn sẽ chuyển các lực này đến hệ cột và vách.

PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CỦA CÔNG TRÌNH

2.2.1 Hệ kết cấu theo phương đứng

Vai trò của hệ kết cấu theo phương đứng

- Chịu tải trọng dàm sàn truyền xuống móng

- Chịu tải trọng ngang của gió và động đất

- Liên kết với dầm, sàn tạo thành bộ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động, chuyển vị đỉnh chi công trình

 Phương án hệ kết cấu theo phương đứng sử dụng hệ kết cấu khung vách

2.2.2 Hệ kết cấu theo phương ngang

Hệ kết cấu sàn đóng vai trò quan trọng trong việc chịu tải trọng đứng của công trình, bao gồm tĩnh tải và hoạt tải, đồng thời truyền tải trọng này vào dầm, cột và vách Sàn cũng liên kết chặt chẽ với hệ vách và hệ cột, đảm bảo sự làm việc đồng thời và hiệu quả giữa các thành phần này.

- Hệ sàn có ảnh hưởng đến giá thành công trình, nên cần phải chọn phương án sàn hợp lý mà vẫn không ảnh hưởng đến chất lượng công trình

 Phương án kết cấu theo phương ngang là hệ dầm sàn toàn khối

- Móng tiếp nhận tải trọng toàn bộ công trình bên trên truyền xuống

- Phụ thuộc vào qui mô vào địa chất công trình

 Phương án nền móng: móng cọc khoan nhồi

VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Lựa chọn bê tông theo TCVN 5574-2012

Bảng 2.1: Vật liệu bê tông cho từng cấu kiện

Loại cấu kiện Cấp độ bền R b

Lựa chọn cốt thép theo TCVN 5574-2012

Bảng 2.2: Vật liệu cốt thép

Cốt thép nhóm R (MPa) s R (MPa) sc R (MPa) sw E (MPa) s

2.3.4 Lớp bê tông bảo vệ

Theo 8.3 TCVN 5574-2012 Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn

- Trong bản và tường có chiều dày:

 Trên 100mm trở xuống a bv 10mm(15mm)

 Trên 100mm a bv 15mm(20mm)

- Trong dầm và sườn có chiều cao:

 Nhỏ hơn 250mm : a bv 15mm(20mm)

 Lớn hơn hoặc bằng 250mm : a bv 20mm(25mm)

- Trong cột a bv 20mm(25mm)

- Trong dầm móng a bv 30mm

Giá trị (…) áp dụng cho các kết cấu ngoài trời hoặc ẩm ướt

SƠ BỘ TIẾT DIỆN

2.4.1 Sơ bộ tiết diện sàn

Chiều dày sàn phụ thuộc vào chiều dài nhịp và tải trọng tác dụng, sơ bộ tiết diện sàn theo công thức: b D max min h L h

D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D0.8 1.4 m: hệ số phụ thuộc vào chiều dài, m40 45

Lmax: chiều dài cạnh lớn nhất của ô sàn, L max 8500(mm) hmin: chiều dày sàn nhỏ nhất, h min 6(cm) (mục 8.2.2 TCVN 5574-2012)

2.4.2 Sơ bộ tiết diện dầm

- Chọn sơ bộ kích thước dầm chính:

- Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ:

2.4.3 Sơ bộ tiết diện cột

Diện tích sơ bộ tiết diện cột xác định sơ bộ như sau: c b

- N: tải trọng sàn trong diện tích S i của sàn tầng thứ n truyền vào cột, Nq S n i i

- k : hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trong ngang, k 1.2 1.5 

- q i : tải trọng phân bố trên 1m thứ i, 2 q i 12(kN / m ) 2

 Sơ bộ tiết diện các cột là 550x550(mm)cho tất cả các tầng

2.4.4 Sơ bộ tiết diện vách

- Chiều dày vách, lõi được sơ bộ dựa vào chiều cao công trình, số tầng, đồng thời phải đảm bảo điều kiện 3.4.1 TCVN 198-1997

- Xác định chiều dày vách phải thỏa mãn điều kiện

 Chọn chiều dày vách t  300(mm)

BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU

Hình 2.1: Hệ kế cấu cột vách

Hình 2.2: Hệ kết cấu dầm sàn

THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG SÀN ĐIỂN HÌNH

Hình 3.1: Mặt bằng sàn điển hình

CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng bản thân bản BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện và tải trọng tường xây trực tiếp lên sàn

LỚP VỮA TRÁT TRẦN ẹAN BEÂTOÂNG COÁT THEÙP LỚP VỮA LÓT

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo sàn

Bảng 3.1: Tải trọng các lớp hoàn thiện ô sàn thường

Cấu tạo sàn (m m) (kN / m ) 3 n g (kN / m ) s tc 2 g (kN / m ) tt s 2

Bảng 3.2: Tải trọng các lớp hoàn thiện ô sàn vệ sinh

Cấu tạo sàn vệ sinh (m m) (kN / m ) 3 n g (kN / m ) tc s 2 g (kN / m ) s tt 2

(*) Trọng lượng bản thân của bản bê tông cốt thép sẽ được kể đến trong mô hình SAFE

Các loại gạch  t (m) h(m)  t (kN / m ) 3 n g (kN / m) tc t g (kN / m) tt t Tường 10 xây trên dầm 0.1 2.85 18 1.1 5.13 5.64

Hoạt tải sử dụng tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn, theo mục 4.3 TCVN 2737:1995, kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3.4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn

STT Loại sàn nhà p (kN / m ) tc 2 n p (kN / m ) tt 2

1 Sảnh, hành lang, cầu thang 3.00 1.2 3.6

2 Phòng ăn, bếp, phòng khách

STT Loại sàn nhà p (kN / m ) tc 2 n p (kN / m ) tt 2

TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN ĐIỂN HÌNH

3.4.1 Sử dụng phương án phân tích nội lực bằng phần mềm SAFE

Thông số đầu vào: Tiết diện dầm, cốt, vách lấy theo mục 2.4; Đặc trưng vật liệu xem mục 2.3

Tĩnh tải của sàn được xác định bởi trọng lượng của các lớp cấu tạo sàn, trong đó trọng lượng của bản bê tông cốt thép được tính toán trực tiếp thông qua việc khai báo chiều dày sàn.

Tường xây trực tiếp trên sàn sẽ được phân bổ đồng đều theo chiều dài và được gán trên dầm ảo (dầm NONE) Đối với tường xây trực tiếp trên dầm, việc gán sẽ được thực hiện trực tiếp trên dầm đó.

Cột và vách cần được mô hình hóa với cấu trúc nửa trên và nửa dưới, trong đó phần đầu của cột và vách phải được gia cố bằng cách thêm ràng buộc giằng cứng ở phía trên.

Phần giao giữa cột, vách với sàn được khai báo là vùng cứng (Include Automatic

Rigid Zone Area Over Colum)

Để phân tích nội lực của sàn trong mô hình SAFE, cần chia nội lực theo dải Strip, với mỗi dải Strip có bề rộng tối đa 1 mét.

3.4.2 Tính thép cho bản sàn từ nội lực xuất ra từ SAFE

Kết quả nôi lực xem bảng 2.5, 2.6 và phần phụ lục A đính kèm

Cốt thép trong sàn được tính toán theo cấu kiện chịu uốn, tiết diện hình chữ nhật, cốt đơn

- Áp dụng các công thức: b 0 m 2 m s b 0 s

- Hàm lượng cốt thép : Điều kiện hạn chế, xảy ra phá hoại dẻo (thực nghiệm):     R 0.587 , ( R : xem bảng E.2 phụ lục TCVN 5574-2012)

Vậy hàm lượng cốt thép: R b b s

Ví dụ tính toán: chọn nội lực ở dải CSA2 với M   12.66(kN.m)

Cắt 1 dải có bề rộng bằng 1 mét để tính toán, ta có: a20(mm)h0 130(mm) b 0 2 m 2 m s b 0 s

Chọn  8a150 có A s 3.35(cm ) 2 bố trí cho bề rộng 1 mét dài bản sàn

Kết quả nội lực là diện tích thép tính toán được thể hiện trong bảng 3.5 và 3.6

Bảng 3.5: Bảng tính thép sàn theo phương X

Dải Vị trí M Bề dày

Dải Vị trí M Bề dày

Dải Vị trí M Bề dày

Dải Vị trí M Bề dày

Bảng 3.6: Bảng tính thép sàn theo phương Y

Dải Vị trí M Bề dày

Dải Vị trí M Bề dày

Dải Vị trí M Bề dày

KIỂM TRA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ II

Cho ô bản có diện tích lớn nhất S (8500 8500mm) 1  để kiểm tra võng

3.5.1 Tải trọng và nội lực

- Tĩnh tải của tường (SDead): xem bảng 3.3

- Hoạt tải tác dụng (Live): xem bảng 3.4

Hoạt tải có thành phần tác dụng dài hạn thường chiếm từ 20% đến 30% giá trị của hoạt tải toàn phần Để tính giá trị hoạt tải có tác dụng dài hạn, ta lấy 0.3 nhân với giá trị hoạt tải sống (Live).

Sử dụng phần mềm SAFE để tính toán nội lực

- Khai báo các trường hợp tải: Sh cho tải ngắn hạn (Shortterm) và Lt cho tải dài hạn (Longterm)

 Sh 1 : 1*Dead – Nonlinear Cracked – Zero initial condition (Phân tích phi tuyến ngắn hạn, điều kiện ban đầu)

 Sh 2 : 1*SDead – Nonlinear Cracked – Continue from Sate at end of nolinear case

Sh1 (Phân tích phi tuyến ngắn hạn, phân tích trường hợp hiện tại với các thông số bắt đầu từ trường hợp chịu tải trước Sh 1 )

 Sh 3 1  : 1*Live – Nonlinear (Cracked) – Continue from Sate at end of nolinear case

Sh2 (Phân tích phi tuyến ngắn hạn, phân tích trường hợp hiện tại với các thông số bắt đầu từ trường hợp chịu tải trước Sh 2 )

The analysis focuses on the nonlinear case Sh 3 2, specifically examining the short-term nonlinear analysis and the current scenario using parameters derived from the previous load case Sh 2.

 Lt 1 : 1*Dead – Nonlinear (Longterm cracked) – Zero initial condition (Phân tích phi tuyến ngắn hạn, điều kiện ban đầu)

In the ongoing analysis of long-term nonlinear behavior, we continue from the state established at the end of the nonlinear case Lt 1, focusing on the current situation with parameters derived from the previous load case Lt 1.

In the nonlinear long-term analysis, we continue from the state established at the end of the previous nonlinear case, Lt 2, focusing on the current scenario with parameters derived from the pre-load conditions of Lt 2.

Trong phân tích dài hạn, hai đặc trưng quan trọng cần xem xét là Hệ số Creep (Cr) và Độ co ngót (Shrinkage Strain) Các hệ số này chịu ảnh hưởng bởi thời gian tác động dài hạn, độ ẩm môi trường và nhiệt độ, với giá trị cụ thể là Cr = 1.7 và SH = 0.0003.

- Giá trị momen trong bản:

 Tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng: M Sh3 1  16.9(kN.m)

 Tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn gây ra: M Sh3 2  15.4(kN.m)

 Tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn gây ra: M Lt3 10.4(kN.m)

3.5.2 Kiểm tra nứt cho bản sàn

- Chọn ô bản có diện tích lớn nhất để tính toán độ võng, cắt 1(m) chiều rộng của bản sàn

- Tiết diện hình học của cấu kiện: b00(m), h0(mm), a (mm),

Hình 3.5: Tiết diện hình học của bản sàn Đặc trưng hình học:

- Xác định vị trí trục trung hòa theo công thức 142 TCVN 5574-2012

- Momen kháng uốn tính theo công thức 141 TCVN 5574-2012:

- Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện qui đổi đến điểm lõi, tính theo công thức 137

- Momen ứng lực theo mục 4.3.6 TCVN 5574-2012 rp sc s 0

- Momen chống nứt của tiết diện thẳng góc, tính theo công thức 128 TCVN 5574-2012 crc bt,ser pl rp

- Momen do ngoại lực, tính theo công thức 129 TCVN5574-2012

 Vậy theo mục 7.1.2.4 TCVN 5574-2012: M r 16.9M crc 9.44(kN.m), cấu kiện hình thành vết nứt thẳng góc theo trục dọc của cấu kiện

3.5.3 Độ cong của cấu kiện trên đoạn có vết nứt trong vùng bê tông chịu kéo

- Theo mục 7.4.3.4 TCVN 5574-2012, độ cong toàn phần được xác định theo

  được xác định theo công thức 163

  do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, với M  16.9(kN.m)

- Hệ số   1.8,  0.45,   ls 1.1 ,   b 0.9 (Bảng 33, 34 TCVN 5574-2012)

- Giá trị  tính theo công thức 165 TCVN 5574-2012

- Giá trị  f tính theo công thức 166, 167 TCVN 5574-2012 s f

- Giá trị  tính theo công thức 164 TCVN 5574-2012

- Giá trị z tính theo công thức 169 TCVN 5574-2012

- Giá trị  m tính theo công thức 171 TCVN 5574-2012 bt,ser pl m r rp

- Giá trị  s tính theo công thức   s 1.25    ls m 0.527

  do tác dụng ngắn hạn của tải thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn, với M  15.4(kN.m)

- Hệ số   1.8,  0.45,   ls 1.1 ,   b 0.9 (Bảng 33, 34 TCVN 5574-2012)

- Giá trị  tính theo công thức 165 TCVN 5574-2012

- Giá trị  f tính theo công thức 166, 167 TCVN 5574-2012 s f

- Giá trị  tính theo công thức 164 TCVN 5574-2012

- Giá trị z tính theo công thức 169 TCVN 5574-2012

- Giá trị  m tính theo công thức 171 TCVN 5574-2012 bt,ser pl m r rp

- Giá trị  s tính theo công thức   s 1.25    ls m 0.48

  do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn, với M  10.4(kN.m)

- Hệ số   1.8,  0.15,   ls 0.8 ,   b 0.9 (Bảng 33, 34 TCVN 5574-2012)

- Giá trị  tính theo công thức 165 TCVN 5574-2012

- Giá trị  f tính theo công thức 166, 167 TCVN 5574-2012 s f

- Giá trị  tính theo công thức 164 TCVN 5574-2012

- Giá trị z tính theo công thức 169 TCVN 5574-2012

- Giá trị  m tính theo công thức 171 TCVN 5574-2012 bt,ser pl m r rp

- Giá trị  s tính theo công thức   s 1.25    ls m 0.65

    Độ cong toàn phần của bản sàn là: 3

3.5.4 Độ võng của cấu kiện

- Độ võng được tính theo m 1 m 2 f L 54.6(mm)

- Theo bảng 4 TCVN 5574-2012, độ võng giới hạn của bản sàn kể đến tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời ngắn hạn, dài hạn là   f L 56.6(mm)

 fm  f , thỏa yêu cầu về độ võng

THIẾT KẾ CẦU THANG

MẶT BẰNG CẦU THANG

Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang

Do yêu cầu về kiến trúc, hai cột trong hình 4.1 chỉ có chức năng hỗ trợ dầm chiếu nghỉ và truyền lực của bản thang vào kết cấu chính, vì vậy chúng không được mô phỏng trong công trình chính.

CẤU TẠO CẦU THANG

- Mỗi vế thang có 10 bậc, mỗi bậc có kích thước như sau: LxH  300x160(mm)

- Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản để tính toán, thiết kế

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang theo công thức: b l 0 h 25 30

- Chọn chiều dày chiếu nghỉ: h cn b 150(mm)

Hình 4.2: Cấu tạo cầu thang

- Góc nghiêng của bản thang: b 0 b tan h 0.53 28 4'

TẢI TRỌNG

4.3.1 Tĩnh Tải Đối với chiếu nghỉ, chiếu tới: tải trọng lớp cấu tạo tính trên 1(m)

Bảng 4.1: Tĩnh tải tính toán chiếu nghỉ và chiếu tới

STT Cấu tạo n b(m)  i (m)  i (kN/ m ) 3 g (kN/ m) bt

Tổng trọng lượng 5.52 Đối với bản thang nghiêng

- Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo như lớp đá hoa cương, lớp vữa xi măng theo phương nghiêng được tính theo:  b b  i td b l h cos l

- Chiều dày tương đương của bậc thang được xây bằng gạch thẻ: td h cos b

Bảng 4.2: Tĩnh tải tính toán bản thang theo phương thẳng góc với trục bản nghiêng

STT Cấu tạo n b(m)  i (m)  i (kN/ m ) 3 g (kN/ m) ' bt

STT Cấu tạo n b(m)  i (m)  i (kN/ m ) 3 g (kN/ m) ' bt

6 Trọng lượng của lan can, tay vịn 0.3

Tổng trọng lượng của bản thang theo thẳng góc với trục bản nghiêng 7.76

Tải trọng tác dụng theo phương thẳng góc với trục bản nghiêng g’bt được chia thành hai thành phần: thành phần dọc trục và thành phần thẳng đứng Trong đó, chỉ xét thành phần theo phương thẳng đứng.

- Theo TCVN 2737-1995, hoạt tải cầu thang tiêu chuẩn được lấy p3(kN / m ) 2 , hệ số vượt tải là 1.2

- Hoạt tải cầu thang tính toán phân bố trên 1(m) chiều dài: p tt 3.6(kN / m)

Bảng 4.3: Tổng tải trọng tính toán

Bảng 4.3: Tổng tải trọng tính toán

STT Loại bản g (kN/ m) tt p (kN/ m) tt q tt g tt p (kN/ m) tt

SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC

- Cắt 1 dãy có bề rộng bằng 1(m) để tính Hai vế thang giống nhau nên chỉ tính cho 1 vế, kết quả vế còn lại tương tự

Hình 4.4: Biểu đồ Momen cầu thang

Hình 4.5: Phản lực tại vị trí gối tựa

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP

- Vật liệu sử dụng: bê tông B25; thép AI, AIII thông số vật liệu lấy từ mục 1.2

- Tính toán cốt thép cho dạng cấu kiện chịu uốn, lý thuyết tính toán được trình bày trong mục 2.4

 Chọn lớp bê tông bảo vệ a bv 15(mm), giả thiết a tk 20(mm)

 Giá trị  R ,  R đối với cấu kiện làm từ bê tông B25, thép AI :   R 0.596 ,

Bảng 4.4: Kết quả tính toán cốt thép bản thang

TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ

4.6.1 Kết quả nội lực lên dầm

- Trọng lượng bản thân của dầm D1, kích thước 400x200

- Trọng lượng tường xây trên dầm: t t t t g b h n 6.34(kN / m)

- Giá trị do bản thang tác dụng lên dầm D1: từ kết quả tính toán nội lực ở phần trên

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ: q t g d  R 8.23(kN/ m)

- Sơ đồ tính của dầm D1

Hình 4.6: Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ D1

 Lực cắt lớn nhất tại gối: qL

4.6.2 Tính cốt thép dọc cho dầm D1

- Tính toán cốt thép cho dạng cấu kiện chịu uốn, lý thuyết tính toán được trình bày trong mục 2.4

 Chọn lớp bê tông bảo vệ a bv 15(mm), giả thiết a tk 20(mm)

 Giá trị  R ,  R đối với cấu kiện làm từ bê tông B25, thép AI :   R 0.596 ,

Bảng 4.5: Kết quả tính toán cốt thép dầm D1

4.6.3 Tính toán cốt thép đai cho dầm D1

Lý thuyết tính toán cốt đai cho dầm:

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông so với lực cắt lớn nhất Q max tại hai đầu dầm: b,min b3 n b bt 0

Q   (1  ) R bh , nếu Q b,min Q max cần phải tính toán cốt đai

Với hệ số ảnh hưởng của bê tông   b3 0.6, đối với bê tông nặng

Với hệ số lực dọc   n 0

- Chọn đường kính cốt đai để có a sw và số nhánh n phù hợp

- Xác định bước cốt đai:

 Khoảng cách tính toán giữa cái lớp cốt đai:

2 b2 n bt 0 tt 2 sw sw max

Với hệ số ảnh hưởng của bê tông   b2 2 đối với bê tông nặng

 Khoảng cách cực đại giữa hai thanh cốt đai:

Với hệ số ảnh hưởng của bê tông   b4 1.5 đối với bê tông nặng

 Khoảng cách cốt đai cấu tạo, với dầm có chiều cao h: o Vùng L/4 gần gối tựa: ct h / 2 h 450mm s

 Khoảng cách thiết kế cốt thép đai: s tk min(s ,s ct max ,s ) ct

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm: Q0.3  w1 b1 R bh (kN) b 0 Với:  w1 : hệ số xét ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục dầm na

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: Q b,min   b3 (1   n ) R bh b bt 0 

- Chọn cốt thép làm cốt đai  6 , số nhánh 2, R sw 225(MPa)

 Bước cốt đai cấu tạo: ct h 200(mm)

  , chọn S ct 150(mm) cho đoạn gần gối tựa ct

 , chọn S ct 300(mm) cho đoạn giữa nhịp

 Bước cốt đai lớn nhất:

 Bước cốt đai cần thiết:

2 b2 f n bt 0 sw sw tt 2 max

 Vậy chọn bước cốt đai Smin(S ,S ,S ct tt max ) 150(mm) cho đoạn L/4 gần gối tựa Chọn bước cốt đai S00(mm) chọn đoạn L/2 giữa nhịp

- Kiểm tra: d R na sw sw q 66(da N / c m)

 Vậy Q d Q max , cốt đai thiết kế đẩm bảo được khả năng chịu cắt

THIẾT KẾ KHUNG

MỞ ĐẦU

- Hệ kết cấu là khung vách-lõi cứng, việc tính toán khung tính toán theo khung không gian

- Việc tính toán nội lực sẽ được tính bằng phần mền ETABS

- Tính toán sẽ được thực hiện qua các bước sau đây:

 Bước 1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện

 Bước 2: Tính toán tải trọng tác dụng

 Bước 3: Tổ hợp tải trọng

 Bước 4: Tính toán nội lực bằng phần mềm ETABS

 Bước 5: Kiểm tra thay đổi tiết diện phù hợp với công trình

 Bước 6: Tính toán cốt thép cho toàn bộ công trình

CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

5.3.1 Tải trọng đứng tác dụng vào khung

5.3.1.1 Tĩnh tải các lớp hoàn thiện và tường xây

- Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiên sàn: lấy theo bảng 3.1, 3.2

- Trọng lượng bản thân tường: lấy theo bảng 3.3

5.3.1.2 Phản lực gối tựa cầu thang

- Lấy kết quả phản lực gối tựa của cầu thang từ mục 4.4

- Phản lực tại bản chiếu tới được phân bố đều trên dầm sẽ qui về tải tập trung tải hai đầu dầm: R 56.71

- Hoạt tải sử dụng lấy theo bảng 3.4

5.3.2 Tải trọng ngang tác dụng vào khung

5.3.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

Bảng 5.1: Đặc điểm công trình Địa điểm xây dựng

Tỉnh, Thành phố TP Hồ Chí Minh

- Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió W , tác động lên tầng thứ j được j tính theo công thức: W j W 0    n c k j H j L j

 c: hệ số khí động, đối với mặt đón gió c=+0.8, đối với mặt hút gió c=-0.6

 k : hệ số có xét đến sự thay đổi áp lức gió theo độ cao (tra bảng 5 TCVN 2737- j

 : chiều cao đón gió của tầng thứ j; h , j h j 1  lần lượt là chiều cao tầng thứ j và thứ j-1

 L : bề rộng đón gió của tầng thứ j j

Bảng 5.2: Kết quả tính gió thep phương X, phương Y

W j =Wok zj c (kN/m 2 ) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió Dài

MAI 3.3 32.2 30.8 82.5 1.58 1.047 0.785 111.7 116.8 TANG 24 3.3 32.2 30.8 79.2 1.57 1.041 0.781 222.2 232.3 TANG 23 3.3 32.2 30.8 75.9 1.56 1.034 0.776 220.8 230.8 TANG 22 3.3 32.2 30.8 72.6 1.55 1.028 0.771 219.4 229.3 TANG 21 3.3 32.2 30.8 69.3 1.54 1.021 0.766 218.0 227.9 TANG 20 3.3 32.2 30.8 66.0 1.53 1.015 0.761 216.6 226.4 TANG 19 3.3 32.2 30.8 62.7 1.52 1.008 0.756 215.2 224.9 TANG 18 3.3 32.2 30.8 59.4 1.51 1.001 0.751 213.7 223.4 TANG 17 3.3 32.2 30.8 56.1 1.49 0.992 0.744 211.8 221.4 TANG 16 3.3 32.2 30.8 52.8 1.48 0.984 0.738 209.9 219.5 TANG 15 3.3 32.2 30.8 49.5 1.47 0.975 0.731 208.1 217.5 TANG 14 3.3 32.2 30.8 46.2 1.45 0.966 0.724 206.2 215.6 TANG 13 3.3 32.2 30.8 42.9 1.44 0.957 0.718 204.3 213.6 TANG 12 3.3 32.2 30.8 39.6 1.43 0.948 0.711 202.3 211.5 TANG 11 3.3 32.2 30.8 36.3 1.41 0.935 0.701 199.5 208.6

TANG 10 3.3 32.2 30.8 33.0 1.39 0.922 0.691 196.7 205.7 TANG 9 3.3 32.2 30.8 29.7 1.37 0.908 0.681 193.8 202.6 TANG 8 3.3 32.2 30.8 26.4 1.34 0.891 0.668 190.1 198.7 TANG 7 3.3 32.2 30.8 23.1 1.31 0.873 0.655 186.3 194.8 TANG 6 3.3 32.2 30.8 19.8 1.29 0.855 0.641 182.5 190.8 TANG 5 3.3 32.2 30.8 16.5 1.26 0.833 0.625 177.9 186.0 TANG 4 3.3 32.2 30.8 13.2 1.22 0.809 0.607 172.7 180.5 TANG 3 3.3 32.2 30.8 9.9 1.18 0.782 0.587 166.9 174.5 TANG 2 3.3 32.2 30.8 6.6 1.11 0.734 0.550 156.6 163.8 TANG LUNG 3.3 32.2 28.0 3.3 1.01 0.671 0.503 130.2 149.7

5.3.2.2 Thành phần động của tải trọng gió

Công trình có chiều cao H  82.5(m)  40(m)bắt buộc phải kể đến thành phần động của gió

Bảng 5.3: Các thông số dẫn xuất

Thông số Kí hiệu Giá trị Đợn vị Ghi chú

Giá trị áp lực gió W 0 0.83 kN / m 2 Bảng 4, TCVN 2737-1995

Giá trị giới hạn của tần số f L 1.3 Hz Bảng 9, TCVN 2737-1995

Tham số xác định hệ số  1  82.5 m Bảng 11, TCVN 2737-1995

Tham số xác định hệ số  1X  1X 32.2 m Bảng 11, TCVN 2737-1995 Tham số xác định hệ số  1Y  1Y 12.32 m Bảng 11, TCVN 2737-1995

Hệ số tương quan không gian  1X 0.701 Bảng 10, TCVN 2737-1995

Hệ số tương quan không gian  1Y 0.648 Bảng 10, TCVN 2737-1995

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió W tác động lên tầng thứ j ứng với pij được xác định theo công thức: W pij = M j × ξ × Ψ × i i y ji.

  i : hệ số ưng với dạng dao động thứ i

 y : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i ji

- Xác định hệ số động lực  i :

Hệ số động lưc được xác định bằng cách tra trong biểu đồ hình 2 (TCXD 229-1999), phụ thuộc vào  i và độ giảm loga của dao động 

 f i : tần số dao động riêng thứ i

- Xác định các hệ số  i theo công thức: i ji 2 Fj ji j y W y M

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió tác động lên tầng thứ j, ký hiệu là Fj, được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau, chỉ xem xét đến xung vận tốc của tải trọng gió.

 W : giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j j

Bảng 5.4: Kết quả tchu kì và tần số theo các dạng dao động

Mode Chu kì Tần số Chú thích

Mode Chu kì Tần số Chú thích

Số dạng dao động cần tính toán theo phương X: 2

Số dạng dao động cần tính toán theo phương Y: 2

Bảng 5.5: Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động 2, 4

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần động theo phương X

W PX (kN) f 2x = 0.305 f 4x = 1.062 ε 1 ξ 1 Ψ 1 x 1 W pj 1 ε 2 ξ 2 Ψ 2 x 2 W pj 2 Dạng 2 Dạng 4

TANGMAI 989.36 82.5 0.262 0.701 0.336 0.479 0.110 1.934 0.048 0.0012 0.110 0.032 1.411 0.067 0.0069 0.648 6.72 39.52 TANG24 1228.87 79.2 0.262 0.701 0.335 0.478 0.110 1.934 0.048 0.0008 0.091 0.032 1.411 0.067 0.0064 0.747 11.13 91.06 TANG23 1228.87 75.9 0.263 0.701 0.334 0.476 0.110 1.934 0.048 0.0006 0.068 0.032 1.411 0.067 0.0058 0.677 8.35 82.52 TANG22 1228.87 72.6 0.264 0.701 0.333 0.475 0.110 1.934 0.048 0.0003 0.034 0.032 1.411 0.067 0.0050 0.583 4.17 71.14 TANG21 1228.87 69.3 0.265 0.701 0.331 0.473 0.110 1.934 0.048 0.0001 0.011 0.032 1.411 0.067 0.0040 0.467 1.39 56.91 TANG20 1228.87 66 0.266 0.701 0.330 0.471 0.110 1.934 0.048 0.0000 0.000 0.032 1.411 0.067 0.0031 0.362 0.00 44.11 TANG19 1229.54 62.7 0.266 0.701 0.329 0.470 0.110 1.934 0.048 0.0076 0.867 0.032 1.411 0.067 0.0022 0.257 105.76 31.32 TANG18 1230.42 59.4 0.267 0.701 0.328 0.468 0.110 1.934 0.048 0.0073 0.833 0.032 1.411 0.067 0.0013 0.152 101.66 18.52 TANG17 1230.42 56.1 0.269 0.701 0.327 0.466 0.110 1.934 0.048 0.0071 0.811 0.032 1.411 0.067 0.0006 0.070 98.87 8.55 TANG16 1230.42 52.8 0.270 0.701 0.326 0.465 0.110 1.934 0.048 0.0068 0.776 0.032 1.411 0.067 0.0001 0.012 94.70 1.42 TANG15 1230.42 49.5 0.271 0.701 0.324 0.463 0.110 1.934 0.048 0.0066 0.754 0.032 1.411 0.067 0.0069 0.806 91.91 98.30 TANG14 1231.19 46.2 0.273 0.701 0.323 0.461 0.110 1.934 0.048 0.0063 0.720 0.032 1.411 0.067 0.0055 0.643 87.79 78.40 TANG13 1232.16 42.9 0.274 0.701 0.321 0.459 0.110 1.934 0.048 0.0060 0.686 0.032 1.411 0.067 0.0041 0.480 83.67 58.49 TANG12 1232.16 39.6 0.275 0.701 0.320 0.457 0.110 1.934 0.048 0.0056 0.640 0.032 1.411 0.067 0.0026 0.304 78.10 37.09 TANG11 1232.16 36.3 0.278 0.701 0.318 0.454 0.110 1.934 0.048 0.0053 0.606 0.032 1.411 0.067 0.0011 0.129 73.91 15.69 TANG10 1232.16 33.0 0.280 0.701 0.316 0.451 0.110 1.934 0.048 0.00490 0.560 0.032 1.411 0.067 0.00030 0.035 68.33 4.28 TANG9 1233.03 29.7 0.282 0.701 0.314 0.448 0.110 1.934 0.048 0.00460 0.526 0.032 1.411 0.067 0.00170 0.199 64.20 24.27 TANG8 1234.09 26.4 0.285 0.701 0.311 0.443 0.110 1.934 0.048 0.00420 0.481 0.032 1.411 0.067 0.00300 0.351 58.66 42.87 TANG7 1234.09 23.1 0.287 0.701 0.307 0.438 0.110 1.934 0.048 0.00380 0.435 0.032 1.411 0.067 0.00420 0.492 53.08 60.01 TANG6 1234.09 19.8 0.289 0.701 0.303 0.433 0.110 1.934 0.048 0.00340 0.389 0.032 1.411 0.067 0.00520 0.609 47.49 74.30 TANG5 1234.09 16.5 0.294 0.701 0.300 0.429 0.110 1.934 0.048 0.00300 0.344 0.032 1.411 0.067 0.00600 0.703 41.90 85.73

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần động theo phương X

W PX (kN) f 2x = 0.305 f 4x = 1.062 ε 1 ξ 1 Ψ 1 x 1 W pj 1 ε 2 ξ 2 Ψ 2 x 2 W pj 2 Dạng 2 Dạng 4

Bảng 5.6: Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động 1,5

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần động theo phương Y

W PY (kN) f 1y = 0.302 f 5y = 1.066 ε 1 ξ 1 Ψ 1 y 1 W pj 1 ε 2 ξ 2 Ψ 2 y 2 W pj 2 Dạng 1 Dạng 5

TANGMAI 989.36 82.5 0.262 0.648 0.310 0.479 0.111 1.943 0.044 0.0006 0.051 0.032 1.410 0.068 0.0073 0.692 3.26 44.12 TANG24 1228.87 79.2 0.262 0.648 0.309 0.478 0.111 1.943 0.044 0.0003 0.032 0.032 1.410 0.068 0.0072 0.848 4.06 108.09 TANG23 1228.87 75.9 0.263 0.648 0.308 0.476 0.111 1.943 0.044 0.0001 0.011 0.032 1.410 0.068 0.0070 0.824 1.35 105.09 TANG22 1228.87 72.6 0.264 0.648 0.307 0.475 0.111 1.943 0.044 0.0000 0.000 0.032 1.410 0.068 0.0065 0.765 0.00 97.58 TANG21 1228.87 69.3 0.265 0.648 0.306 0.473 0.111 1.943 0.044 0.0077 0.816 0.032 1.410 0.068 0.0059 0.695 104.08 88.58 TANG20 1228.87 66 0.266 0.648 0.305 0.471 0.111 1.943 0.044 0.0074 0.784 0.032 1.410 0.068 0.0051 0.600 100.03 76.57

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió

Hệ số áp lực động ξ j

Hệ số tương quan không gian ν

Các thành phần động theo phương Y

W PY (kN) f 1y = 0.302 f 5y = 1.066 ε 1 ξ 1 Ψ 1 y 1 W pj 1 ε 2 ξ 2 Ψ 2 y 2 W pj 2 Dạng 1 Dạng 5

TANG15 1230.42 49.5 0.271 0.648 0.300 0.463 0.111 1.943 0.044 0.0060 0.637 0.032 1.410 0.068 0.0006 0.071 81.21 9.02 TANG14 1231.19 46.2 0.273 0.648 0.298 0.461 0.111 1.943 0.044 0.0056 0.595 0.032 1.410 0.068 0.0001 0.012 75.84 1.50 TANG13 1232.16 42.9 0.274 0.648 0.297 0.459 0.111 1.943 0.044 0.0053 0.563 0.032 1.410 0.068 0.0067 0.791 71.83 100.86 TANG12 1232.16 39.6 0.275 0.648 0.296 0.457 0.111 1.943 0.044 0.0049 0.521 0.032 1.410 0.068 0.0054 0.637 66.41 81.29 TANG11 1232.16 36.3 0.278 0.648 0.294 0.454 0.111 1.943 0.044 0.0045 0.478 0.032 1.410 0.068 0.0040 0.472 60.99 60.21 TANG10 1232.16 33.0 0.280 0.648 0.292 0.451 0.111 1.943 0.044 0.00420 0.446 0.032 1.410 0.068 0.00260 0.307 56.93 39.14 TANG9 1233.03 29.7 0.282 0.648 0.290 0.448 0.111 1.943 0.044 0.00380 0.404 0.032 1.410 0.068 0.00110 0.130 51.54 16.57 TANG8 1234.09 26.4 0.285 0.648 0.287 0.443 0.111 1.943 0.044 0.00340 0.362 0.032 1.410 0.068 0.00030 0.035 46.15 4.52 TANG7 1234.09 23.1 0.287 0.648 0.284 0.438 0.111 1.943 0.044 0.00300 0.319 0.032 1.410 0.068 0.00170 0.201 40.72 25.63 TANG6 1234.09 19.8 0.289 0.648 0.280 0.433 0.111 1.943 0.044 0.00260 0.277 0.032 1.410 0.068 0.00300 0.355 35.29 45.23 TANG5 1234.09 16.5 0.294 0.648 0.278 0.429 0.111 1.943 0.044 0.00220 0.234 0.032 1.410 0.068 0.00420 0.497 29.86 63.32 TANG4 1235.05 13.2 0.299 0.648 0.274 0.423 0.111 1.943 0.044 0.00180 0.192 0.032 1.410 0.068 0.00520 0.615 24.45 78.46 TANG3 1236.2 9.9 0.303 0.648 0.269 0.415 0.111 1.943 0.044 0.00150 0.160 0.032 1.410 0.068 0.00600 0.711 20.40 90.61 TANG2 1236.2 6.6 0.313 0.648 0.260 0.402 0.111 1.943 0.044 0.00110 0.117 0.032 1.410 0.068 0.00670 0.794 14.96 101.19 TANGLUNG 1101.76 3.3 0.318 0.648 0.242 0.373 0.111 1.943 0.044 0.00080 0.076 0.032 1.410 0.068 0.00710 0.749 9.70 95.57

Bảng 5.7: Bảng tổng hợp giá trị thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió Gán vào sàn

B(m) Fx Fy Dạng 2 Dạng 4 Dạng 1 Dạng 5

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió Gán vào sàn

B(m) Fx Fy Dạng 2 Dạng 4 Dạng 1 Dạng 5

Tính toán động đất theo TCVN 9386-2012

- Theo mục 5.4.3.1.2 TCVN 9386-2012, giá trị gia tốc nền thiết kế a g    I a gR

 Động đất mạnh a g 0.08g , cần tính toán cấu tạo kháng chấn

 Động đất yếu 0.04ga g 0.08g, chỉ cần áp dụng cho các giải pháp kháng chấn được giả nhẹ

 Động đất rất yếu a g 0.04g , không cần thiết kế kháng chấn

- Công trình có 24 tầng, thuộc loại công trình có tầm quan trong cấp I (phụ lục F TCVN 9386-2012) có   I 1.25

Gia tốc đỉnh đất nền thiết kế a ứng với trạng thái giới hạn cực hạn xác định như g sau: a g a gR I g

Vậy: a g 0.106g0.08g, phải tính toán cấu tạo kháng chấn

- Theo TCVN 9386-2012, có 2 phương pháp tính động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phổ phản ứng đàn hồi

Do T 1 2.56, không thỏa mãn điều kiện của phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 1 4T C 3.2(s)

  Nên công trình được tính theo phương pháp phổ phản ứng đàn hồi

- Tính toán động đất sử dụng phần mền ETAB để thực hiện phân tích

CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG

5.4.1 Các trường hợp tải trọng

Bảng 5.8: Các trường hợp tải trọng

Tên tải trọng Kí hiệu Loại Hệ số tải trọng

Gió động Y6 WDY6 Wind 0 Động đất X QX Quake 0

5.4.2 Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải trọng

Bảng 5.9: Bảng tổ hợp tải trọng

Tên tổ hợp Kí hiệu Loại tổ hợp Trường hợp tải Hệ số tổ hợp

Gió động X WDX SRSS WDX3;WDX5 1;1

Gió động Y WDY SRSS WDY2;WDY6 1;1

Gió X WX Add WTX;WDX 1;1

Gió Y WY Add WTY;WDY 1;1

Tổ hợp 1 COMB1 Add TT;HT 1;1

Tổ hợp 2 COMB2 Add TT;WX 1;1

Tổ hợp 3 COMB3 Add TT;WX 1;-1

Tổ hợp 4 COMB4 Add TT;WY 1;1

Tổ hợp 5 COMB5 Add TT;WY 1;-1

Tổ hợp 6 COMB6 Add TT;HT;WX 1;0.9;0.9

Tổ hợp 7 COMB7 Add TT;HT;WX 1;0.9;-0.9

Tổ hợp 8 COMB8 Add TT;HT;WY 1;0.9;0.9

Tổ hợp 9 COMB9 Add TT;HT;WY 1;0.9;-0.9

Tổ hợp 10 COMB10 Add TT;HT;WX;WY 1;0.9;0.63;0.63

Tổ hợp 11 COMB11 Add TT;HT;WX;WY 1;0.9;0.63;-0.63

Tổ hợp 12 COMB12 Add TT;HT;WX;WY 1;0.9;-0.63;0.63

Tổ hợp 13 COMB13 Add TT;HT;WX;WY 1;0.9;-0.63;-0.63

Tổ hợp 14 COMB14 Add TT;QX 1;1

Tổ hợp 15 COMB15 Add TT;QY 1;1

Tổ hợp 16 COMB16 Add TT;HT;QX 1;0.3;1

Tổ hợp 17 COMB17 Add TT;HT;QY 1;0.3;1

Tổ hợp BAO COMBBAO ENVE COMB1;…………

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO HỆ KHUNG

5.5.1 Lý thuyết tính toán cốt thép

5.5.1.1 Tính toán cốt thép cho dầm

Cốt thép dọc trong dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn, tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn: lý thuyết tính toán được trình bày trong mục 2.4.2

Lý thuyết tính toán cốt thép đai trong dầm được trình bày ở mục: 3.6.3

Tính toán cốt thép gia cường tại vị trí dầm phụ giao dầm chính

Diện tích các lớp cốt treo cần thiết: tr s

R , P là lực tập trung dầm phụ tryền vào dầm chính

Số lượng cốt tro cần thiết ở mỗi phía của dầm phụ gối lên dầm chính: tr sw m A

Với: nlà số nhánh cốt đai, a sw là diện tích một nhánh cốt đai Đoạn bố trí cốt đai gia cường: b 1 h dc h dp

Cấu tạo kháng chấn cho dầm: mục 5.4.3.1.2 TCVN 9386-2012 Đường kính d bw của các thanh cốt thép đai không được nhỏ hơn 6mm

Khoảng cách s giữa các vòng cốt đai (tính bằng mm) không được vượt quá:

Với: d bL là đường kính thanh cốt thép dọc nhỏ nhất, h w là chiều cao tiết diện của dầm

Cốt đai đầu tiên phải được đặt cách tiết diện mút dầm không quá 50mm

Hình 5.1: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm

5.5.1.2 Tính toán cốt thép cho cột

- Tính toán cốt thép cột theo cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên

Hình 5.2: Sơ đồ nén lệch tâm xiên

- Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng x y

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

- Tiết diện chịu lực nén N, momen M x , momen M độ lệch tâm ngẫu nhiên y C ax ,C ay Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương, tính được hệ số  x , y Momen đã gia tăng M x1 ,

- Trong đó độ lệch tâm ngẫu nhiên C ax ,C được xác định như sau: ay ax h L

- Tùy theo tương quan giữa M x1 ,M với kích thước các cạnh mà đưa về 1 hay 2 mô y1 hình tính toán (theo phương X hay phương Y)

Bảng 5.10: Điều kiện và phương tính toán

Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện x1 y1 x y

- Tính hệ số uốn dọc   x , y : cr

Với N cr là lực nén tới hạn: cr 2 b s s

J s M bh (0.5h a) t 0  2 ; l 0 0.7L, L : chiều cao cột e 0 0 b  e 0.01l max ;0.5 0.01R h h

 ;   L 1 : hệ số độ cứng của cấu kiện

 N   đối với hệ siêu tĩnh 0 h e e a

- Tính toán độ mảnh theo 2 phương : x 0x y 0y x x

Hình 5.3: Các trường hợp lệch tâm xiên

 Trường hợp 1: lệch tâm rất bé khi e 0 h 0.3

   , tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: e 1

Hệ số uốn dọc thêm khi xét đúng tâm: c (1 )

Diện tích toán bộ cốt thép st e e b sc b

 Trường hợp 2: lệch tâm bé khi e 0 h 0.3

Chiều cao vùng nén x theo công thức gần đúng: R R 2 0

Diện tích toán bộ cốt thép st b 0 sc 0

 Trường hợp 3: lệch tâm lớn khi e 0 h 0.3

Diện tích toàn bộ cốt thép st 1 0 sc 0

- Hàm lượng cốt thép tổng:

- Đường kính thép đai d 1 doc(max)

  4 , khoảng cách thép đai tại vị trí nối thép không quá 10 doc(min) Trong đoạn nối buộc cốt thép phải có ít nhất 4 đai

- Khoảng cách giữa thép đai trong khoảng còn lại min(10 doc(min) ; 400mm)

- Chọn đai  8a100 trong đoạn nối buộc thép đọc

Bố trí đai tăng cường tại những vị trí có nội lực lớn là cần thiết để chống lại sự gia tăng đột ngột của lực cắt tại các nút, đồng thời nâng cao độ cứng của khung.

Cấu tạo kháng chấn cho cột: theo mục 5.4.3.2.2 TCVN 9386-2012

- Hàm lượng cốt thép dọc: 0.01%    0.04%

- Chiều dài vùng tới hạn l cr (m) được xác định cr c l cl l max h ; ;0.45

   lcl là chiều dài thông thủy của cột ; h c là kích thước tiết diện ngang của cột

- Nếu l / h cl c 3 thì toàn bộ chiều cao cột được xem là một vùng tới hạn

- Khoảng cách giữa các vòng đai b 0 BL s min ;175;8d

- Khoảng cách giữa các cốt dọc được cố định bằng đai móc không được >200(mm) Chiều dài đoạn neo cốt thép

- Chiều dài đoạn truyền ứng suất l an của cốt thép căng không có neo được xác định theo công thức: an an s an b l R

  và không nhỏ hơn l an    ab Với  an , an được lấy trong bảng 36 TCVN 5574-2012

5.5.1.3 Tính thép cho vách, lõi thang

Các giả thiết cơ bản:

- Ứng suất kéo do cốt thép chịu, ứng suất nén do bê tông và cốt thép chịu

Vách cứng chỉ chịu các tổ hợp nội lực N, M, Q, với tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó Do đó, có thể bỏ qua khả năng chịu momen ngoài mặt phẳng M và lực cắt theo phương vuông góc Q Vì vậy, chỉ cần xem xét tổ hợp nội lực bao gồm N, M và Q.

Hình 5.4: Nội lực trong vách

- Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu momen Xét vách chịu lực dọc trục

N và momen uốn trong mặt phẳng M , momen này tương ứng với 1 cặp ngẫu lực đặt y ở hai biên

Hình 5.5: Vùng biên chịu Momen

- Bước 2: Xác định lực kéo nén trong vùng biên k,n b k n

Với: F là diện tích mặt cắt của vách, F b là diện tích vùng biên

- Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo nén

Tính toán cốt thép cho vùng biên như cột chịu kéo nén đúng tâm Khả năng chịu kéo nén đúng tâm N 0  (R F b b R F ) s s

Hệ số uốn dọc =1.028-0.0000288  2 0.0016 khi 28  120

 l / i 0 min là độ mảnh của vách, i min 0.288t w : bán kính quán tính tiết diện theo phương mảnh

Diện tích cốt thép chịu nén: nen s n b b s

   Khi N