BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP 22 TẦNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2017 GVHD TS CHÂ[.]
KIẾN TRÚC
Mục Đích Thiết Kế
Ngành xây dựng đóng vai trò thiết yếu trong chiến lược phát triển của đất nước, với vốn đầu tư chiếm 40-50% ngân sách nhà nước, bao gồm cả đầu tư nước ngoài Sự mở cửa nền kinh tế đã nâng cao mức sống của người dân, dẫn đến nhu cầu cao hơn về ăn ở, nghỉ ngơi và giải trí Đồng thời, nhu cầu của thương nhân và khách nước ngoài đến Việt Nam cũng gia tăng Chung cư cao cấp 22 tầng ra đời nhằm đáp ứng những nhu cầu bức thiết này.
Giới Thiệu Công Trình
Công trình nằm trên khu đất rộng nằm ở phường 14, quận 5
1.2.2 Quy mô và đặc điểm công trình
- Công trình gồm các văn phòng và căn hộ cao cấp 20 tầng cao 76 m, gồm 4 loại căn hộ:
- Căn hộ A: diện tích xây dựng 79.6 m 2 gồm 2 phòng ngủ, 2WC, phòng sinh hoạt, phòng ăn + bếp,
- Căn hộ B: diện tích xây dựng 114.2 m 2 gồm 02 phòng ngủ, 2WC, phòng khách, phòng ăn + bếp, ban công
- Căn hộ C: diện tích xây dựng 63.8m 2 gồm 1 phòng ngủ, WC, phòng khách + ăn
- Căn hộ D: diện tích xây dựng 69.2 m 2 gồm 1 phòng ngủ, WC, phòng khách + ăn
- Tầng hầm: cao 3 m là nơi đặt các hệ thống điện kĩ thuật trạm bơm, máy phát điện và chỗ để xe
- Tầng trệt: cao 5 m gồm phòng thường trực và trung tâm thương mại
- Tầng 2-21 cao 3.5 gồm các loại căn hộ A, B, C, D hướng vào nhau thông qua hệ thống hành lang
- Tầng 22 (tầng thượng) là khu vui chơi, giải trí, câu lạc bộ
Hình 1-1: Mặt bằng tầng điển hình
1.2.3 Các chỉ tiêu xây dựng chính
- Diện tích các sàn tầng :1275 m 2
- Tổng diện tích các tầng :25500 m 2
Giải Pháp Kiến Trúc, Quy Hoạch
Khu chung cư cao cấp 22 tầng tại quận 5, TPHCM tọa lạc trong khu vực sầm uất nhất thành phố, gần các trường học, bệnh viện, bưu điện và trung tâm thương mại lớn, là lựa chọn lý tưởng cho cuộc sống và sinh hoạt.
Hệ thống giao thông trong khu vực hiện tại có thể đi đến các địa điểm trong thành phố nhanh nhất
Tuy hệ thống cây xanh chưa thật hoàn hảo nhưng cũng phù hợp với thành phố HCM hiện nay
1.3.2 Giải pháp bố trí mặt bằng
Mặt bằng được bố trí rõ ràng và hợp lý giúp cải thiện việc tổ chức giao thông trong công trình, đồng thời đơn giản hóa các giải pháp kết cấu và kiến trúc khác.
Tận dụng triệt để đất đai, sử dụng một cách hợp lí
Công trình được thiết kế với hệ thống hành lang kết nối các căn hộ, tạo ra không gian thông thoáng và giao thông hợp lý Mặt bằng của công trình có diện tích phụ hạn chế, tối ưu hóa diện tích sử dụng.
Hình khối của công trình được thiết kế theo dạng khối vuông vững chãi, phát triển theo chiều cao mang lại cảm giác bề thế và hoành tráng Các ô cửa kính khung nhôm và ban công được trang trí bằng những chi tiết độc đáo, tạo nên sự hấp dẫn cho tổng thể kiến trúc.
Bố trí nhiều vườn hoa, cây xanh trên sân thượng và trên các ban công căn hộ tạo vẻ tự nhiên
Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 2.5m nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ
Hệ thống giao thông trong tòa nhà được kết nối qua hai thang máy khách, mỗi thang có sức chứa 8 người và tốc độ 120m/phút, với cửa rộng 800mm Hệ thống này đáp ứng nhu cầu lưu thông cho khoảng 300 người, thời gian chờ đợi khoảng 40 giây, cùng với một cầu thang bộ hành để tăng cường khả năng di chuyển.
Các căn hộ được thiết kế hợp lý, đầy đủ tiện nghi với các phòng chính tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên Phòng khách có ban công, trong khi phòng ăn kết hợp với giếng trời mang lại không gian thông thoáng Khu vệ sinh được trang bị hiện đại và có hệ thống cấp nước tiện lợi.
Các Hệ Thống Kĩ Thuật Chính Trong Công Trình
Các căn hộ và phòng làm việc được chiếu sáng tự nhiên nhờ vào cửa kính bên ngoài và giếng trời bên trong, trong khi hệ thống chiếu sáng nhân tạo được thiết kế để đảm bảo ánh sáng cho những khu vực cần thiết.
Tuyến điện cao thế 750 KVA qua trạm biến áp hiện hữu được chuyển đổi thành điện hạ thế cho công trình Hệ thống điện dự phòng cho tòa nhà được cung cấp bởi 02 máy phát điện Diesel có công suất 588 KVA, được đặt tại tầng hầm Khi mất nguồn điện, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các hệ thống thiết yếu trong tòa nhà.
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy
- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ
- Biến áp điện và hệ thống cáp
- Điện năng phục vụ cho các khu vực của toà nhà được cung cấp từ máy biến áp đặt tại tầng hầm theo các ống riêng
1.4.3 Hệ thống cấp thoát nước
1.4.3.1.Hệ thống cấp nước sinh hoạt
- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được đưa vào bể đặt tại tầng kỹ thuật (dưới tầng hầm)
Nước được bơm tự động lên bể chứa trên tầng thượng thông qua hệ thống van phao, đảm bảo quá trình bơm diễn ra hiệu quả và liên tục.
- Ống nước được đi trong các hốc hoặc âm tường
1.4.3.2.Hệ thống thoát nước mưa và khí gas
- Nước mưa trên mái, ban công… được thu vào phễu và chảy riêng theo một ống
- Nước mưa được dẫn thẳng thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố
Nước thải từ các buồng vệ sinh được dẫn qua hệ thống ống riêng biệt, trước khi được xử lý tại bể xử lý nước thải, sau đó mới được thải ra hệ thống thoát nước chung.
- Hệ thống xử lí nước thải có dung tích 16,5m 3 /ngày
1.4.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt tại mỗi tầng và phòng trong công trình Ở các khu vực công cộng, mạng lưới báo cháy được trang bị đồng hồ và đèn báo, giúp phát hiện kịp thời khi có sự cố cháy nổ Khi nhận tín hiệu báo cháy, phòng quản lý sẽ nhanh chóng kiểm soát và khống chế tình huống hoả hoạn, đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình.
1.4.4.2.Hệ thống cứu hỏa bằng hóa chất và nước
Nước: trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động
Để đảm bảo an toàn cháy nổ, cần trang bị bộ súng cứu hỏa bao gồm ống và gai có đường kính 20mm, dài 25m, cùng với lăng phun có đường kính 13mm, đặt tại phòng trực Mỗi tầng nên có từ 01 đến 02 vòi cứu hỏa tùy thuộc vào không gian của tầng đó, và ống nối phải được lắp đặt từ tầng một đến vòi chữa cháy kèm theo các bảng thông báo cháy rõ ràng.
Các vòi phun nước tự động được bố trí cách nhau 3m ở tất cả các tầng, liên kết với hệ thống chữa cháy và các thiết bị như bình chữa cháy khô Ngoài ra, đèn báo cháy và đèn báo khẩn cấp cũng được lắp đặt tại các cửa thoát hiểm và trên tất cả các tầng.
Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi quan yếu (cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng).
Hệ Thống Khí Hậu, Thủy Văn
Khu vực khảo sát tại TP HCM có khí hậu ôn hòa với nhiệt độ trung bình hàng năm đạt 27°C Sự chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất, thường là tháng 4, và tháng thấp nhất, thường là tháng 12, khoảng 10°C.
Khu vực này có lượng nắng dồi dào, từ 2500-2700 giờ mỗi năm Thời tiết được phân chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau và mùa mưa bắt đầu từ tháng 5.
Từ tháng 5 đến tháng 11, khu vực này trung bình có 160 ngày mưa hàng năm với độ ẩm dao động từ 75-80% Hai hướng gió chủ yếu là Tây-Tây Nam và Bắc-Đông Bắc, trong đó tháng 8 ghi nhận sức gió mạnh nhất, còn tháng 11 là tháng có sức gió yếu nhất Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt tới 28m/s.
Nhìn chung TP.HCM ít ảnh hưởng của bão và áp thấp thiệt đới từ vùng biển Hoa Nam mà chỉ chịu ảnh hưởng gián tiếp
THÔNG TIN CHUNG VỀ VẬT LIỆU VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Thông Tin Chung Về Vật Liệu
Vật liệu cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt, có giá thành hợp lý
Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp
Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác động của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)
Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình
Nhà cao tầng có tải trọng lớn, vì vậy việc sử dụng vật liệu nhẹ sẽ giảm đáng kể tải trọng cho công trình, bao gồm cả tải trọng đứng và ngang do lực quán tính Hiện nay, bê tông cốt thép và thép là những vật liệu phổ biến được các nhà thiết kế ưa chuộng trong các kết cấu nhà cao tầng tại Việt Nam.
→ Do đó sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép
Bảng 0.1 - Bê tông sử dụng
STT Cấp độ bền Đặc tính vật liệu Kết cấu sử dụng
Bảng 0.2 - Cốt thép sử dụng
STT Loại thép Đặc tính vật liệu
Lớp Bê Tông Bảo Vệ
Đối với cốt thép dọc chịu lực, chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu phải bằng đường kính của cốt thép hoặc dây cáp, và không được nhỏ hơn các yêu cầu cụ thể đã đề ra.
- Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 15mm (20mm)
- Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥250mm: 20mm (25mm)
Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm
Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm
Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt (trích TCVN 5574:2012 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)
2.3 Tiêu chuẩn dùng thiết kế
2.3.1 Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
- TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 229: 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió
- TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng 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 7888: 2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước
- TCVN 9394: 2012 Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu
- TCVN 9395: 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu
- TCVN 9393:2012 Cọc – phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục
Để hỗ trợ quá trình tính toán hiệu quả và đa dạng, bên cạnh các tài liệu trong nước, cần tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế, đặc biệt là đối với những cấu kiện như vách cứng và lõi cứng chưa được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế nội địa.
Cùng với đó là các sách, tại liệu chuyên ngành và các bài báo khoa học được đăng tải chính thống của nhiều tác giả khác nhau
Khi thiết kế, cần lập sơ đồ kết cấu và xác định kích thước tiết diện cùng với bố trí cốt thép để đảm bảo độ bền, ổn định và độ cứng cho toàn bộ công trình cũng như từng bộ phận Đảm bảo khả năng chịu lực là yếu tố quan trọng trong cả giai đoạn xây dựng và quá trình sử dụng sau này.
Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn
Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I)
- Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể đảm bảo cho kết cấu:
- Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động
- Không bị mất ổn định về hình dáng hoặc vị trí
- Không bị phá hoại vì kết cấu bị mỏi
- Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường
Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II)
- Nhằm bảo đảm sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
- Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt
- Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động
2.3.3 Lựa chọn công cụ tính toán
Phân tích động cho hệ công trình giúp xác định các dạng và giá trị dao động, đồng thời kiểm tra ứng xử của công trình dưới tác động của tải trọng động đất.
ETABS là phần mềm chuyên dụng cho phân tích và thiết kế kết cấu nhà cao tầng, giúp việc nhập và xử lý số liệu trở nên đơn giản và nhanh chóng hơn so với các phần mềm khác.
Dùng để phân tích nội lực theo dải
Do SAFE là phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu chuyên cho phần bản sàn và còn được sử dụng tính toán cho kết cấu phần móng
Phần mềm này được sử dụng để xử lý số liệu nội lực từ ETABS và SAFE, thực hiện tổ hợp nội lực, tính toán tải trọng, cốt thép và trình bày các thuyết minh tính toán một cách rõ ràng và hiệu quả.
Dùng để thể hiện tất cả các bản vẽ liên quan đến kiến trúc, sàn, dầm, cột, vách và móng
THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Tổng Quan
- Công trình có nhiều tầng nhưng mặt bằng sàn có thể phân làm 3 nhóm:
- Nhóm 1: sàn tầng hầm, tầng 1
- Nhóm 2: sàn từ tầng 2 đến tầng 20
- Nhóm 3: sàn tầng thượng và sàn mái
- Do nhóm sàn hai chiếm số lượng lớn nhất do đó chọn nhóm sàn hai để tính toán sàn điển hình
Việc sử dụng kết cấu khung chịu lực chính trong công trình khiến sàn BTCT đổ toàn khối trở thành giải pháp tối ưu Sàn này không chỉ có khả năng chịu tải lớn mà còn tăng cường độ cứng và độ ổn định cho toàn bộ công trình.
Tính Toán Sàn Điển Hình Phương Án SAFE
3.2.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình, sơ đồ bố trí hệ dầm sàn
Từ bản vẽ kiến trúc kết hợp với các yêu cầu về cấu tạo chức năng mỗi phòng ta bố trí hệ dầm trên sàn điển hình như sau
Hình 3.1: Mặt bằng hệ dầm sàn tầng điển hình
, chọn hd = 0.6 (m) + Bề rộng dầm: d 1 1 d b ( ) h
bdhd = 0.40.6 (mm) và bdhd = 0.3x0.5 (mm)
- Đặt hb là chiều dày của bản sàn, hb được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công
- Đối với bản kê 4 cạnh: s D 1 h L
m Với : D = 0.8 ÷ 1.4 : chọn D =0.8 m = 40 ÷ 45 : đối với bản kê 4 cạnh
Do sàn đổ toàn khối nên ta chọn sơ bộ chiều dày sàn là: hs = 0.18 m
3.2.2 Tải trọng tác dụng lên ô bản
- Cấu tạo sàn gồm các lớp sau:
Hình 3.2: Các lớp cấu tạo sàn
Tĩnh tải tác dụng lên sàn :
- Tải tác động lên sàn điển hình là tải phân bố đều do các lớp cấu tạo sàn :
Trong đó: hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn;
i :khối lượng riêng; n : hệ số vượt tải
- Đối với các ô sàn: phòng ngủ, phòng bếp, phòng khách, hành lang:
Bảng 3.1: Bảng giá trị tĩnh tải các ô sàn: phòng ngủ, phòng bếp, phòng khách, hành lang
STT Các lớp cấu tạo Bề dày
- Đối với các ô sàn: nhà vệ sinh, ban công
Bảng 3.2: Bảng giá trị tĩnh tải các ô sàn: nhà vệ sinh, ban công
STT Các lớp cấu tạo Bề dày
- Đối với các ô sàn có tường xây trên sàn ta quy đổi tải tập trung này về tải phân bố đều trên sàn t t t t t 2 s n b h l g (kN / m ) s
Trong đó: t : trọng lượng riêng tường ( t = 18 kN/m 3 ) b : bề dày tường t ht: chiều cao tường lt: chiều dài tường n: hệ số vượt tải 1.1 ss: diện tích ô sàn
Bảng 3.3: Bảng giá trị tải tường quy về lực tĩnh tải phân bố ở các ô S1, S2, S3, S4, S5 Ô sàn HSVT b(m) h(m) t (kN / m ) 3 L tường
Hoạt tải tác dụng lên sàn
Hoạt tải tác dụng được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995
Bảng 3 4: Bảng giá trị hoạt tải các loại phòng
Loại phòng Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 ) Hsvt
Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )
Phòng ngủ, phòng khách, phòng bếp, phòng vệ sinh 1.5 1.3 1.95
Cầu thang, hành lang thông các phòng 3 1.2 3.6
Bảng 3.5: Bảng giá trị tổng tải trọng các ô sàn không kể trọng lượng bản sàn Ô bản Kích thước
Chức năng g tt P tt Tổng tải
S1 7.5 8.5 Phòng ngủ, phòng sinh hoạt, bếp ăn 2.84 1.95 4.79
S3 7.5 8.5 Phòng ngủ, phòng sinh hoạt, bếp ăn 2.95 1.95 4.90
S4 7.5 8.5 Phòng ngủ, phòng khách + ăn 2.83 1.95 4.78
Mô Hình Sàn Bằng Phần Mềm SAFE 12.3.2
3.3.1 Gán tải trọng vào ô sàn
Hình 3 3: Tĩnh tải của các ô sàn
Hình 3 4: Hoạt tải của các ô sàn
Vẽ strip theo 2 phương với bề rộng là L/4
Hình 3.5: Chia sàn thành các dải strip theo phương X
Hình 3.6: Chia sàn thành các dải Strip theo phương Y
3.3.3.1 Nội lực theo dải strip
Hình 3.7: Nội lực Strip theo phương X
Hình 3.8: Nội lực Strip theo phương Y
Hình 3.9: Nội lực Strip theo 2 phương Y
Hình 2-13: Chuyển vị các ô sàn
- Chọn bê tông B25 có Rb = 14.5 MPa b 1
- Thép AII có Rs = 280 MPa
- Giả thiết ao = 25 ho = h - ao = 180 – 25 = 155 mm
- Từ giá trị Momen xuất ra từ kết qủa mô hình ta tính:
Bảng 3.6: Bảng kết quả tính toán cốt thép sàn theo Safe
BẢNG CHỌN THÉP SÀN ( SAFE)
SÀN Momen M b h0 Rb Rs αm Ast ỉ a Asc
(kN.m) (mm) (mm) (MPa) (MPa) (mm 2 ) (mm 2 )
3.3.5 TÍNH TOÁN NỨT – ĐỘ VÕNG Ô SÀN S1
3.3.5.1.Kiểm tra độ võng lớn nhất tại ô sàn S2 Độ võng lớn nhất của các ô sàn S2 xuất ra từ mô hình SAFE là 7.04 mm
Theo TCVN 5574 – 2012 về độ võng của sàn là:
Vậy sàn thõa mãn điều kiện độ võng
3.3.5.2.Tính toán kiểm tra nứt tại ô sàn S2
- Tổng tải trọng toàn phần dài hạn tiêu chuẩn (tải thường xuyên + một phần tải trọng tạm thời) tác dụng lên ô bản lấy theo bảng 3 TCVN 2737-1995 q1 = gtc + 0.9ptc = 4.79 + 0.91.5 = 6.14 (kN/m 2 )
Tổng tải trọng toàn phần ngắn hạn tiêu chuẩn, được tính bằng cách cộng tải trọng dài hạn với tải trọng tạm thời, được xác định như sau: q2 = q1 + 0.9ptc = 6.14 + 0.9×1.5 = 7.49 (kN/m²).
- Tính toán ô bản theo bản kê 4 cạnh ta được M1 = 8.82 kN.m; M2 = 7.04 kN.m
Tính toán kiểm tra nứt:
- Tính toán khe nứt gồm 2 vấn đề chính:
- Tính toán về sự hình thành khe nứt
- Tính toán theo độ mở rộng khe nứt
Tính toán về sự hình thành khe nứt thẳng góc:
Tính toán kiểm tra theo điều kiện:
Mr là gối moment do nội lực tác dụng
Wpl : Mômen chống uốn tính gần đúng: Wpl = γWred
γ : hệ số tính đổi đối với tiết diện chữ nhật: γ = 1.75
Wred : Mômen chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo
Mrp : Mômen do ứng lực P đối với trục dùng để xác định Mr
- Bê tông B25: Rb.ser = 18.5 (MPa); Rbt.ser= 1.6 (MPa); Eb = 30000 (MPa)
- Cốt thép AII: Rs.ser = 295 (MPa); Es = 210000 (MPa)
- Thộp sàn S2 bố trớ: ỉ8a110, As = 4.57 cm 2 ; As ’ = 0
- Hệ số quy đổi giữa bê tông và cốt thép: s b
Đặc trưng hình học của tiết diện:
- Tiết diện kiểm tra: bxh = 1000x180 (mm 2 )
- Diện tích tiết diện tính đổi:
Ared = bh + α(As + As ’) = 10018 + 7(4.57 + 0) = 1832 (cm 2 )
- Mômen tĩnh của Ared lấy đối với trục qua mép chịu nén:
- Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu nén: red o red
- Mô men quán tính của Ared lấy đối với trục qua trọng tâm là Ired :
- Mô men chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo: red 3 red o
- Khoảng cách ro từ đỉnh lõi xa vùng kéo đến trọng tâm: red o red
- Mômen chống uốn tính gần đúng:
- Ứng suất σsc trong cốt thép thường do co ngót của bê tông (Phụ lục 10) đối với B25 tra được σsc = 40 (MPa)
Tính toán khả năng chống nứt:
Mcrc = Rbt.serWpl – Mrp = 1.610 -1 9600 – 171.8 = 1361.2 (kN.cm) = 13.61 kN.m
Không cần quan tâm đến tính toán bề rộng vết nứt
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG
CÁC ĐẶC TRƯNG CẦU THANG
- Dựa vào mặt bằng và chiều cao nhà chọn thang 2 vế
- Bậc thang xây bằng gạch thẻ, có 14 bậc cao 167 mm, và 7 bậc cao 166 mm, rộng 300mm
+ Vế thứ nhất : 10 bậc cao 167 mm: 10×167 = 1670 (mm)
+ Vế thứ hai : 3 bậc cao 167 và 7 bậc cao 166: 3×167 + 7×166 = 1663 (mm) Độ nghiêng của bản thang : 0.167 o ' tg 0.557 29 7 cos 0.874
Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang
TÍNH BẢN THANG
- Cầu thang thiết kế bằng BTCT, bê tông B25 có Rb = 14.5 MPa
- Cốt thép sử dụng thép AIII có : Rs = 365 MPa
4.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang
Tải trọng tác động lên bản thang (phần bản nghiêng): n '
Trong đó : γi - khối lượng của lớp thứ i, ni - hệ số tin cậy của lớp thứ i
td - chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng
- Cấu tạo của cầu thang như sau :
Hình 4.1: Các lớp cấu tạo bản thang và chiếu nghỉ
Bản thang (phần bản nghiêng)
- Lớp gạch ceramic dày 0.01m : b b td b
- Lớp vữa xi măng mặt bậc dày 0.02 :
- Gạch thẻ xây bậc thang : td h b cos 0.167 0.874
Bảng 4.1: Bảng giá trị tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên bản thang
STT Các lớp cấu tạo δ
- Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng
Bảng 3.2: Bảng giá trị tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên chiếu nghỉ
STT Các lớp cấu tạo δ td
Tổng tĩnh tải chiếu nghỉ : g = 4.38 (kN/m 2 )
Theo tiêu chuẩn thiết kế: Tải trọng và tác động TCVN 2737:1995 p tc = 3 (KN/m 2 ) p tt = 31.2= 3.6 (KN/m 2 ) 3 1.2 3.66
- Trên bản chiếu nghỉ : q = g + p = 5.21 + 3.6 = 8.81 (kN/m 2 )
4.2.3 Tính toán nội lực cầu thang
- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang: s o
- Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang: L o 4100 h (315.4 410)
- Cắt 1 dãy có bề rộng b = 1m để tính, xét tỉ số: d s h 300
Liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp
Hình 4.2: Sơ đồ tính toán
Tính toán nội lực cầu thang
- Tính toán vế 1: q2 = 11.4 kN/m 2 ; q1 = 8.81 kN/m 2 ; L1 = 1.1m; L2 = 3m
- Xét tại 1 tiết diện bất kỳ, cách gối A 1 đoạn là x, tính momen tại tiết diện đó
- Momen lớn nhất ở nhịp được xác định bởi điều kiện:” đạo hàm của momen là lực cắt, và lực cắt tại đó phải bằng không”
- Thay x vừa tìm được ta tính được Mmax:
- Momen lớn nhất ở nhịp: Mn = Mmax = 24 kNm
- Momen lớn nhất ở gối ta tính thép theo cấu tạo
4.2.4 Tính toán cốt thép cho bản thang
- Chọn bê tông B25 có Rb = 14.5 MPa b 1
- Thép AIII có Rs = 365 MPa
- Giả thiết ao = 20 ho = h - ao = 120 – 20 = 100 mm
- Thép gối bố trí theo cấu tạo 10a200
TÍNH DẦM CHIẾU TỚI
Xác định tải tác dụng lên dầm:
- Giá trị tải do bản nghiêng tác dụng lên dầm D1: phản lực tác dụng tại gối là:
- Tổng tải tác dụng lên dầm cầu thang là: qtổng = gd + R +qd = 0.99 + 27.5 + = 28.5 (kN/m)
Xem liên kết giữa dầm D1 và cột là liên kết khớp, sơ đồ tính như hình vẽ
Hình 4.4: Sơ đồ tính và biểu đồ Mômen dầm D1
4.3.2 Tính cốt thép cho dầm D1
- Chọn bê tông cấp độ bền B25 có Rb = 14.5 (MPa)
- Thép AIII có Rs = 365 (MPa)
Ta có h = 30 (cm), a = 3 (cm) h0 = 30 - 3 = 27 (cm)
- Chọn 2ỉ16 cú Fa = 4.02 (cm 2 ) bố trớ nhịp, s o
bh Thép ở gối đặt cấu tạo chọn 2ỉ12
Các số liệu: Rb = 14.5 (MPa), Rbt = 1.05 (MPa) ,
Ta thấy Qb = 453.6 kN > Qmax = 38.5 kN bê tông đủ khả năng chịu cắt
THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG
Tổng Quan Về Khung Vách Công Trình
Chung cư cao cấp 20 tầng có chiều dài 42.5m theo hai phương, được xây dựng với hệ khung vách chịu lực Vách cứng dày 300 mm được bố trí giữa công trình, bao quanh khu vực thang máy.
- Trong phạm vi chương này trình bày việc tính toán 2 khung trục công trình gồm khung trục C và khung trục 3
Chọn Sơ Bộ Tiết Diện Khung Ngang
5.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm
- Đối với dầm phụ : Chọn dầm phụ 250x500
5.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách
Vách cứng đóng vai trò là kết cấu chịu lực ngang chủ yếu trong các tòa nhà cao tầng Để đảm bảo sự ổn định ngang, bề dày của bụng vách cứng không được nhỏ hơn mức quy định.
BW = min(ht/20;150mm), trong đó ht là chiều cao tầng
Vậy Bw = min(ht/20;150) = min(175;150) mm
5.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột
- Chia hệ cột ngôi nhà thành 2 loại : cột biên, cột giữa
Tính diện truyền tải S cho từng loại cột ở mỗi tầng là rất quan trọng; đối với các cột có diện truyền tải gần giống nhau, có thể chọn cột điển hình với diện truyền tải lớn nhất để thực hiện tính toán.
Trong đó : L1, L2 là bề rộng hai nhịp cạnh cột theo phương ngang nhà
B1, B2 là bề rộng hai nhịp cạnh cột theo phương dọc nhà
- Tải trọng tính toán bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải q (kN/m 2 ), lực dọc tính toán tác dụng lên cột ở mỗi tầng bất kỳ sẽ là : n i i
Trong đó : n là số tầng trên tiết diện cột đang xét
- Thực tế cột còn chịu thêm mô ment do gió nên cần phải tăng lực dọc tính toán, chọn sơ bộ cột theo công thức :
Ac b n N R Trong đó : N : lực nén tác dụng lên cột quy đổi theo diện truyền tải
Rb : Cường độ chịu nén của bê tông n : Chọn theo kinh nghiệm, với cột biên chọn n = 1.3, cột giữa chọn n = 1.2
Từ kích thước Ac, chúng ta có thể xác định chiều cao cột bằng cách chọn trước chiều rộng b và tính toán chiều cao h Do đây là giai đoạn lựa chọn sơ bộ, nên không cần xem xét đến trọng lượng bản thân của dầm và cột liên quan.
Cứ 5 tầng thay đổi tiết diện cột 1 lần
5.2.3.1 Tính toán hàng cột trục 3 a Tính toán điển hình cột F3 (cột ở biên)
Hình 5.2: Tải trọng truyền vào cột D1
Do cột biên đặt trên tường vây BTCT nên ta tính sơ bộ tiết diện cột từ tầng 1
- Tải do sàn điển hình và sàn ban công :
- Tải do tường 200mm (chiều cao tường : 3.5 – 0.7 = 2.8 (m)
- Tổng tải trọng truyền xuống tầng 2:
Chọn cột có tiết diện 850850 (mm) (có As = 0.72 m 2 )
Tương tự chọn tiết diện các cột ở các tầng trên
Bảng 5.1: Tiết diện sơ bộ các cột trục D1
16-17-18-19- 20-KT- Mái Tiết diện (cm 2 ) 900x900 850×850 800×800 700×700 b Tính toán điển hình cột E3 : (cột giữa)
Hình 5.3: Tải trọng truyền vào cột E2
- Tải do sàn điển hình :
- Tải do tường 200mm: (chiều cao tường : 3.5 – 0.7 = 2.8m)
- Tổng tải trọng truyền xuống tầng 2:
Chọn cột có tiết diện 950 × 950 m (As = 0.9 m 2 )
Tương tự chọn tiết diện các cột ở các tầng trên
Bảng 5.2: Tiết diện sơ bộ các cột trục E2
16-17-18-19-20- KT- Mái Tiết diện (cm 2 ) 950950 900900 800800 700700
Sau khi phân tích mô hình bằng phần mềm Etabs, kết quả cho thấy tiết diện ban đầu không hợp lý, do đó cần điều chỉnh kích thước theo bảng hướng dẫn đã cung cấp.
Bảng 5.3: Bảng tiết diện các cột đã được chọn lại
Tiết diện cột b (mm) h (mm)
Hình 5.4: Mô hình công trình bằng phần mềm Etabs
Quan Điểm Tính Toán
Đây là công trình thuộc hệ khung chịu lực
Tỷ số L/B là 1.4, nhỏ hơn 1.5, cho thấy độ cứng của khung ngang và khung dọc không chênh lệch nhiều, do đó cần tính nội lực theo khung không gian Liên kết giữa dầm và cột được coi là các nút cứng, và công trình được ngàm tại vị trí đáy sàn tầng hầm 2.
Tải Trọng Tác Dụng Vào Khung
5.4.1 Tĩnh tải các lớp hoàn thiện sàn
Bảng 5.4: Tĩnh tải lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình:
Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) hsvt g i
4 Đường ống, thiết bị 0.5 (kN/m 2 ) 1.2 0.6
Bảng 5.5: Tĩnh tải lớp hoàn thiện sàn sân thượng,sàn mái:
STT Vật liệu Chiều dày
Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) hsvt g i
Bảng 5.6: Tĩnh tải tường truyền vào các dầm:
Trọng lượng riêng (kN/m 3 ) hsvt g tuong
5.4.2 Tĩnh tải do bể nước truyền vào cột khung
- Xác định tải trọng tải tác dụng lên mỗi cột truyền vào khung :
5.4.3 Hoạt tải tác dụng vào khung
- Hoạt tải khu căn hộ,vệ sinh: P = 1.5×1.3 = 1.95 kN/m 2
- Hoạt tải hành lang: P = 3×1.2 = 3.6 kN/m 2
- Hoạt tải mái bê tông cốt thép: P = 0.75×1.3 = 0.975 kN/m 2
- Hoạt tải gara ô tô: P = 5×1.2 = 6 kN/m 2
- Hoạt tải ban công : P = 2×1.2 = 2.4 kN/m 2
5.4.4 Tải gió tác dụng vào khung
Công trình với độ cao 76 m so với mặt đất, vượt quá 40 m, yêu cầu phải tính toán cả gió tĩnh và gió động theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động.
Trong việc tính toán gió, cần xem xét cả gió tĩnh và gió động theo hai phương X và Y, từ đó tạo thành bốn thành phần gió: gió tĩnh theo phương X, gió tĩnh theo phương Y, gió động theo phương X và gió động theo phương Y.
- Với quan niệm tính toán xem sàn là tuyệt đối cứng theo phương ngang, tải trọng gió được truyền vào trọng tâm sàn
- Gió tĩnh được xác định theo công thức :
Wo : Giá trị áp lực gió, lấy theo bản đồ phân vùng (phụ lục D và điều 6.4 TCVN 2737-1995)
Công trình xây dựng tại TPHCM nằm trong vùng áp lực gió IIA, với giá trị Wo được xác định là 0.83 kN/m² Hệ số k được tính dựa trên sự thay đổi áp lực gió, tham khảo từ bảng 5 TCVN 2737-1995 và phù hợp với dạng địa hình.
C : Hệ số khí động, C =1.4 (tra bảng 6 TCVN 2737-1995) n : Hệ số vượt tải, n = 1.2
B : Bề rộng đón gió của khung theo phương X,Y h : Diện truyền tải.(h = 3.5m)
Bảng 5.7: Tải trọng gió tĩnh theo phương X
Bảng 5.8: Tải trọng gió tĩnh theo phương X
- Để tính gió động cần phải xác định tần số dao động riêng ( fi )và dạng dao động của công trình bằng chương trình ETABS
Sau khi thực hiện khai báo tiết diện cho dầm, cột, sàn, cùng với tĩnh tải và hoạt tải đứng (chưa bao gồm tải trọng ngang), chương trình ETABS sẽ cung cấp thông tin về khối lượng, biên độ và chu kỳ dao động của các mode Đây là những yếu tố quan trọng để tiến hành tính toán gió động.
Các bước tính toán gió động:
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động có xét đến lực quán tính (f < fL=1.3Hz) được xác định theo công thức 4.3 trang 10 TCVN 229-1999
Mk: Khối lượng của phần công trình mà trọng tâm có độ cao z ξ: Hệ số động lực phụ thuộc hệ số ε: (công thức 4.4 trang 10 TCVN 229-1999) [4] ε = w o 940.fi
Với:: Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy = 1.2
Wo: Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió (N/m 2 ) xác định theo vùng gió = 0.83(kN/m 2 ) fi: Tần số ứng với dạng dao động thứ i (Hz)
Hình 5.4: Đồ thị xác định hệ số động lực
- Từ tra đồ thị hình 2.4.6 (Tương ứng hình 2 trang 10 – TCXD 229 : 1999) được
Công trình bê tông cốt thép có kích thước = 0.3 cần xác định hệ số động lực ξ y Dịch chuyển ngang của công trình ở độ cao z tương ứng với dạng dao động thứ i ψ được tính theo công thức 4.5 trong TCVN 229-1999.
Bảng 5.9: Chu kỳ dao động xuất ra từ chương trình ETABS
Mode Period UX UY UZ RX RY RZ
Nhận xét : các tần số dao động riêng
Bảng 5.10: 5 Mode dao động đầu tiên
Mode Period tần số Dạng dao động Ghi chú
Để xác định thành phần dao động của tải trọng gió, cần xem xét ảnh hưởng của 4 dao động đầu tiên, vì f4 < fL = 1.3 Hz < f5, do đó chúng ta dừng lại ở mode 4.
Bảng 5.11: Khối lượng, tâm khối lượng, tâm cứng tại mỗi cao trình sàn
Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM XCR YCR
Bảng dữ liệu trên trình bày các giá trị liên quan đến các câu chuyện (STORY) và một số thông số kỹ thuật (HAM) trong chế độ D1 Các giá trị này bao gồm các thông số như 1712.386, 1695.56, và 2299.991, cùng với các chỉ số dịch chuyển UX và UY Đối với chế độ 3, dao động xoắn không được xem xét, trong khi chế độ 1 và 2 liên quan đến dao động theo phương X và Y, do đó cần lấy giá trị dịch chuyển từ bảng dưới đây để phân tích chi tiết hơn.
Bảng 5.12: Dịch chuyển ngang tỉ đối y ji
Story Diaphragm UX UY UX UY
Bảng 5.13: Bảng tính gió động theo Mode 1(phương X) z i M(Tấn) k Wj
(kN/m 2 ) S(m 2 ) ζ Wfi = Wj i*WFi i 2*M WP(kN) Wt(kN) WT MAI 76 0.0082 1167.01 1.56 1.81 45.00 0.26 14.15 0.12 0.08 33.07 97.94 131.01
KT 73 0.008 1675.83 1.55 1.80 105.00 0.26 32.93 0.26 0.11 46.32 227.24 273.57 STORY20 69.5 0.0077 1712.39 1.54 1.79 105.00 0.26 32.81 0.25 0.10 45.56 225.69 271.25 STORY19 66 0.0075 1695.56 1.53 1.78 105.00 0.27 32.69 0.25 0.10 43.94 224.06 268.00 STORY18 62.5 0.0071 1695.56 1.52 1.76 105.00 0.27 32.57 0.23 0.09 41.60 222.36 263.95 STORY17 59 0.0068 1695.56 1.51 1.75 105.00 0.27 32.44 0.22 0.08 39.84 220.57 260.41 STORY16 55.5 0.0065 1695.56 1.49 1.74 105.00 0.27 32.30 0.21 0.07 38.08 218.69 256.77 STORY15 52 0.0061 1710.73 1.48 1.72 105.00 0.27 32.15 0.20 0.06 36.06 216.70 252.76 STORY14 48.5 0.0057 1726.79 1.47 1.70 105.00 0.27 32.00 0.18 0.06 34.01 214.60 248.61 STORY13 45 0.0052 1726.79 1.45 1.69 105.00 0.27 31.83 0.17 0.05 31.03 212.36 243.39 STORY12 41.5 0.0048 1726.79 1.43 1.67 105.00 0.27 31.65 0.15 0.04 28.64 209.97 238.61 STORY11 38 0.0043 1726.79 1.42 1.65 105.00 0.28 31.45 0.14 0.03 25.66 207.39 233.05 STORY10 34.5 0.0038 1738.81 1.40 1.62 105.00 0.28 31.24 0.12 0.03 22.83 204.61 227.44 STORY9 31 0.0033 1751.55 1.38 1.60 105.00 0.28 31.01 0.10 0.02 19.97 201.57 221.54 STORY8 27.5 0.0029 1751.55 1.35 1.57 105.00 0.28 30.75 0.09 0.01 17.55 198.21 215.76 STORY7 24 0.0024 1751.55 1.33 1.54 105.00 0.28 30.46 0.07 0.01 14.53 194.47 209.00 STORY6 20.5 0.0019 1751.55 1.30 1.51 105.00 0.29 30.12 0.06 0.01 11.50 190.23 201.73 STORY5 17 0.0014 1760.69 1.27 1.47 105.00 0.29 29.73 0.04 0.00 8.52 185.31 193.82 STORY4 13.5 0.001 1770.28 1.23 1.42 105.00 0.30 29.26 0.03 0.00 6.12 179.42 185.54 STORY3 10 0.0006 1770.28 1.18 1.37 105.00 0.30 28.65 0.02 0.00 3.67 172.04 175.71 STORY2 6.5 0.0003 1812.75 1.11 1.29 150.00 0.31 39.71 0.01 0.00 1.88 231.39 233.26
Bảng 5.14: Bảng tính gió động theo Mode 3(phương y) z i M(Tấn) k
*M WP(kN) Wt(kN) WT MAI 76.00 0.0084 1167.01 1.56 1.81 127.50 0.26 38.27 0.32 0.08 50.01 277.50 327.51
Tính Toán Công Trình Chịu Động Đất Theo PP Phổ Phản Ứng
Trong thiết kế xây dựng các công trình nhà cao tầng, nhà thầu không chỉ cần tính toán tải trọng đứng của công trình mà còn phải xem xét hai loại tải trọng quan trọng khác là tải trọng gió bão và tải trọng động đất (tải trọng ngang).
Khi thiết kế các công trình cao tầng, việc tính toán tải trọng gió và tải trọng động đất là yêu cầu bắt buộc và quan trọng nhất Tất cả các công trình xây dựng ở vùng có tác động của gió và động đất đều phải tuân thủ quy định này để đảm bảo an toàn và tính bền vững.
- Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCXDVN 9386-2012 “Thiết kế công trình chịu động đất”
5.5.2 Tính toán tải trọng động đất
5.5.2.1 Vị trí công trình và đặc trưng nền đất dưới chân công trình
- Công trình nằm tại Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam, theo Phụ lục H “Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính” của TCVN 9386-2012:
Bảng 5.15: Đỉnh gia tốc nền của công trình ĐỊA DANH Tọa độ Gia tốc nền a gR
- Căn cứ vào thang MSK-64 ( phụ lục I của TCVN 9386-2012) có cấp động đất là cấp VII
Gia tốc đỉnh đất nền thiết kế :
- Gia tốc đỉnh đất nền thiết kế ag ứng với trạng thái giới hạn cực hạn xác định như sau (thông qua gia tốc trọng trường g): g gR I
+ hệ số tầm quan trọng γI = 1.25- Theo phụ lục E của TCVN 9386-2012 [5] với công trình thuộc cấp I (công trình cao 20 tầng)
- Vậy theo TCVN 9386-2012 thì: a 0.0968g (m / s ) > 0.08g g 2 , ta cần áp dụng các giải pháp kháng chấn cho công trình
Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất
Dựa vào mặt cắt địa tầng và số liệu khảo sát địa chất khu vực xây dựng, cùng với điều kiện đất nền theo tác động động đất theo quy định tại điều 3.1.2 của TCVN 9386 – 2012, nền đất tại khu vực xây dựng công trình này đã được nhận dạng.
- Theo bảng 3.1 “Các loại nền đất” của TCVN 9386-2012 thì loại đất nền của công trình thuộc loại C
- Theo bảng 3.2 “Giá trị các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” của TCVN 9386-2012
Bảng 5.16: Giá trị tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi
TB (s) và TC (s) lần lượt là giới hạn dưới và trên của chu kỳ, tương ứng với các đoạn nằm ngang trong phổ phản ứng gia tốc Trong khi đó, TD (s) xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng.
Xác định cấp độ, loại công trình
Theo TCVN 9386-2012, Phụ lục E quy định rằng công trình nhà chung cư có chiều cao 20 tầng được phân loại vào cấp I.
Theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” của TCVN 9386-2012, hệ số tầm quan trọng γI đối với công trình cấp II được xác định là 1.25.
Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu đối với tác động động đất theo phương nằm ngang:
Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q, nhằm tính đến khả năng tiêu tán năng lượng, cần được xác định cho từng phương thiết kế, với điều kiện q ≥ 1.5.
+ qo là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng
+ kw là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường chịu lực
- Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung
=> Từ hệ kết cấu trên xác định được tỷ số: 1.3 α α
Giá trị α1 được sử dụng để nhân với giá trị thiết kế của tác động động đất theo phương nằm ngang, nhằm đảm bảo rằng mọi cấu kiện trong kết cấu đạt giới hạn độ bền chịu uốn trước tiên, trong khi các tác động khác vẫn giữ nguyên.
Hệ số αu là giá trị nhân với thiết kế tác động đất theo phương nằm ngang, dẫn đến hình thành khớp dẻo và có thể gây mất ổn định tổng thể cho kết cấu Các giá trị thiết kế cho các tác động khác vẫn giữ nguyên αu có thể được xác định thông qua phân tích phi tuyến tính tổng thể.
Để đánh giá tính đều đặn theo mặt đứng của công trình, giá trị cơ bản của hệ số ứng xử qo phụ thuộc vào loại kết cấu và mức độ đều đặn của nó Thông tin này được trình bày trong bảng 5.1 "Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử qo cho hệ có sự đều đặn theo mặt đứng" trong TCVN 9386-2012.
- Xét đến tính dẻo của kết cấu công trình thuộc dạng: Cấp dẻo kết cấu trung bình
- Loại kết cấu công trình thuộc loại: Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kép.Tra bảng 5.1, trang
77 với hệ kết cấu trên, có: o u
- Với hệ kết cấu như trên, có: kw = 1
=> Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình: q = qokw = 3.9 × 1 = 3.9
5.5.2.2 Tính toán động đất theo phương pháp phổ thiết kế dung cho phân tích đàn hồi
Theo TCXDVN 9386-2012: với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế
Sd(T) được xác định theo các công thức như sau:
+ Sd(T): phổ phản ứng thiết kế
+ T: là chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do
+ ag: là gia tốc nền thiết kế trên nền loại B (ag = γI×agR)
Giới hạn dưới của chu kỳ trong phổ phản ứng gia tốc được xác định là TB = 0.15, trong khi giới hạn trên của chu kỳ là TC = 0.5 Ngoài ra, giá trị TD = 2 được sử dụng để xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng.
+ β: hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, β = 0.2
Xây dựng phổ phản ứng thiết kế dùng trong phân tích đàn hồi theo phương ngang:
Bảng 5.17: Phổ phản ứng thiết kế dùng trong phân tích đàn hồi theo phương ngang
Hình 5.6: Biểu đồ phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi
Phổ thiết kế Svd (T) theo phương thẳng đứng cho thành phần động đất được xác định bằng các biểu thức cụ thể, trong đó gia tốc nền thiết kế ag theo phương nằm ngang được thay thế bằng giá trị avg Hệ số S được đặt bằng 1, và hệ số ứng xử q được quy định là 1.5 cho tất cả các loại vật liệu và hệ kết cấu.
Do các bộ phận kết cấu nằm ngang có nhịp nhỏ hơn 20m và các thành phần kết cấu dạng công xôn nằm ngang nhỏ hơn 5m, kết cấu không có ứng lực trước nên không cần xem xét thành phần thẳng đứng của tác động động đất.
Khai báo các trường hợp tải:
STT Loại tải trọng Kí hiệu bằng chữ
2 Hoạt tải chất đầy HT
Khai báo phổ động đất (Quake Load)
Hình 5.7: Khai báo tải trọng động đất
Nhập phổ dao động cho công trình như sau:
Hình 5.8: Dạng của phổ thiết kế dung cho phản ứng đàn hồi
Khai báo tải trọng động đất:
Hình 5.9: Định nghĩa trường hợp tải trọng động đất
Khai báo tải trọng tham gia dao động (Mass Source)
Hình 5.10: Khai báo hệ số Mass Source
Các Trường Hợp Tải Và Cấu Trúc Tổ Hợp
5.6.1 Các trường hợp tải tác dụng lên khung
Kết cấu khung bê tông cốt thép là hệ thống siêu tĩnh bậc cao, với mỗi trường hợp đặt tải tương ứng sẽ tạo ra một trường hợp nội lực cụ thể Để xác định nội lực nguy hiểm nhất trong khung, chúng ta thường áp dụng các phương pháp chất tải khác nhau.
Bảng 5.18: Các trường hợp tải tác dụng lên khung
STT KÝ HIỆU TÍNH CHẤT
1 TT TLBT+hoàn thiện+tường+bể nước…
2 HT Hoạt tải chất đầy
7 DDX Động đất theo phương X
8 DDY Động đất theo phương Y
Gồm có tổ hợp chính , tổ hợp phụ (thuộc tổ hợp cơ bản) và tổ hợp động đất
- Tổ hợp chính : Tĩnh tải + 1 tải trọng tạm thời (lấy toàn bộ)
- Tổ hợp phụ : Tĩnh tải + 2 hoặc 3 tải trọng tạm thời (lấy 90%)
Theo điều 4.3.3.5.1, mục 4 của TCVN 9386 – 2012, tổ hợp động đất cho phép sử dụng phương ấn tổ hợp, trong đó cần tính 100% nội lực động đất theo phương gây ra và 30% nội lực theo phương vuông góc.
- Ngoài ra còn có một tổ hợp BAO, kể đến trường hợp nguy hiểm nhất
Với các trường hợp tải trên ta có các cấu trúc tổ hợp sau :
Bảng 5.19: Bảng tổ hợp nội lực
STT TỔ HỢP NỘI DUNG TỔ HỢP
2 COMB2 TT + GTX + GDX ADD
3 COMB3 TT - GTX – GDX ADD
4 COMB4 TT + GTY + GDY ADD
5 COMB5 TT - GTY – GDY ADD
6 COMB6 TT + 0.9(HT + GTX + GDX) ADD
7 COMB7 TT + 0.9(HT - GTX – GDX) ADD
8 COMB8 TT + 0.9(HT + GTY + GDY) ADD
9 COMB9 TT + 0.9(HT - GTY – GDY) ADD
COMB10 TT + 0.7(GTX + GDX + GTY + GDY) ADD
11 COMB11 TT + 0.7(GTX + GDX - GTY - GDY) ADD
12 COMB12 TT + 0.7(-GTX - GDX + GTY + GDY) ADD
13 COMB13 TT + 0.7(-GTX - GDX - GTY - GDY) ADD
14 COMB14 TT + 0.63(HT + GTX + GDX + GTY + GDY) ADD
15 COMB15 TT + 0.63(HT + GTX + GDX - GTY - GDY) ADD
16 COMB16 TT + 0.63(HT -GTX - GDX + GTY + GDY) ADD
17 COMB17 TT + 0.63(HT - GTX - GDX - GTY - GDY) ADD
22 COMB22 TT + DDX + 0.3DDY ADD
23 COMB23 TT + DDX - 0.3DDY ADD
24 COMB24 TT – DDX + 0.3DDY ADD
25 COMB25 TT - DDX - 0.3DDY ADD
26 COMB26 TT + 0.3DDX + DDY ADD
27 COMB27 TT + 0.3DDX - DDY ADD
28 COMB28 TT - 0.3DDX + DDY ADD
29 COMB29 TT - 0.3DDX - DDY ADD
Kiểm Tra Mô Hình
5.7.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình
Theo TCVN 198:1997, khi phân tích chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng theo phương pháp đàn hồi, các kết cấu khung – vách cần tuân thủ điều kiện f ≤ fH.
Hình 5.11: chuyển vị đỉnh công trình f 0.0235 (m) f H 76 0.101
Kết luận: Chuyển vị đỉnh công trình đạt yêu cầu
5.7.2 Kiểm tra tính đúng đắng của mô hình Để kiểm tra tính tính hợp lí của mô hình, ta chọn khung bất kì trong mô hình để xem nội lực
Hình 5.13: biểu đồ bao khung trục C
Hình 5.15: biểu đồ bao khung trục 3
Tính Thép Cho Hệ Khung
Hệ khung không gian có nhiều khung, và theo chỉ định của giáo viên, chúng ta chọn khung trục C và khung trục 3 để tính toán và bố trí thép Sau khi chạy chương trình ETABS, chúng ta sẽ lấy giá trị nội lực để tiến hành tính toán thép.
Hình 5.16: Kí hiệu các dầm và cột
5.8.1.1Tính toán cốt thép cho dầm
Để tính toán thép cho dầm, cần tập trung vào trường hợp mômen nội lực lớn nhất Dựa vào kết quả phân tích nội lực trong ETABS, hãy chọn trường hợp biểu đồ bao, vì đây là lúc nội lực đạt giá trị tối đa.
- Theo yêu cầu đồ án ta tính thép dầm cho khung trục C, khung trục 3 và dầm của 1 tầng điển hình (Tầng 3)
Tính toán với các thông số :
+ Thép AIII : Rs = 365 MPa; Rsc = 365 MPa
+ Bê tông B25 : Rb = 14.5 MPa ; Rbt = 1.05 MPa ho = hd – a αm = 2 n o
Kiểm tra hàm lượng cốt thép s b min r o s
5.8.1.2 Tính toán cốt thép cột
- Tính thép từ 29 tổ hợp, chọn thép lớn nhất từ các tổ hợp đó để bố trí
Cốt thép được tính toán và bố trí theo trường hợp đối xứng, đảm bảo tính khung không gian Trong cột, cốt thép được bố trí theo chu vi, với cốt thép được tính theo phương nào thì sẽ được bố trí theo phương tương ứng của cột.
Phương pháp tính gần đúng được áp dụng để chuyển đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương, theo nghiên cứu của GS Nguyễn Đình Cống.
Xét tiết diện có cạnh Cx, Cy điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là : 0.5 ≤ Cx/Cy ≤ 2
- Tiết diện chịu lực nén N, moment uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay.Sau khi xét uốn dọc theo hai phương, tính hệ số ηx, ηy
λ = max(λx, λy) Với Lox = Loy : chiều dài tính toán của cột:
- Moment gia tăng Mx1, My1
- Mô hình tính toán (theo phương x hoặc y)
Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x1 y1 x y
M1 = Mx1 ; M2 = My1 ea = eax+0.2eay h = Cy; b = Cx
M1 = My1 ; M2 = Mx1 ea = eay+0.2eax
Tiến hành tính toán theo trường hợp cốt thép đặt đối xứng : 1 b x N
Mô ment tương đương(đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng)
Trường hợp 1 : Nén lệch tâm rất bé khi 0
h tính như nén đúng tâm
Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: : e 1
Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: e (1 )
Diện tích toàn bộ cốt thép dọc: e b e st sc b
Trường hợp 2: Nén lệch tâm bé khi 0
Diện tích toàn bộ cốt thép : st b o sc
h và x1 ≤ ξrho tính theo trường họp nén lệch tâm lớn Với k = 0.4
Diện tích toàn bộ cốt thép : st 1 o x
- Kiểm tra lại : min st max R 0 x y
C C Nếu không thoả thì giả thiết lại hàm lượng thép và tính lại
5.8.1.3 Tính cốt đai cho dầm và cột, thép gia cường
- Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt : Q ko.Rn.b.ho trong đó ko = 0.35
Để đảm bảo an toàn trong thiết kế, cần kiểm tra điều kiện Q 0.6.Rbt.b.ho Nếu điều kiện này được thỏa mãn, không cần tính toán cốt đai mà chỉ cần bố trí theo cấu tạo Ngược lại, nếu không thỏa mãn, phải tiến hành tính toán cốt thép chịu lực cắt.
Lực cắt mà cốt đai phải chịu được tính bằng công thức: qđ = R nf ad d u Để tính toán chính xác, cần chọn đường kính cốt đai và diện tích tiết diện cốt đai là fđ, đồng thời xác định số nhánh cốt đai là 1, 2, …
- Khoảng cách tính toán của các cốt đai là : Utt 2 k 0 ad d
- Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai là : Umax 2 k o
- Khoảng cách cốt đai chọn không được vượt quá Utt và Umax ; đồng thời còn phải tuân theo yêu cầu về cấu tạo như sau :
Chọn cốt đai trong cột thỏa: 8; max/4 = 30/4 = 7.5 chọn 8
Bố trí cốt đai cho cột thỏa : Uđai Utt
Trong các khoảng còn lại : Uctạo b cạnh ngắn của cột
Nội lực tính toán được lấy từ chương trình ETABS
TÍNH TOÁN CỤ THỂ
Trong khung có nhiều phần tử dầm và cột, vì vậy chỉ cần chọn ra các phần tử dầm và cột đại diện để tính toán Các phần tử còn lại sẽ được tính toán theo cách tương tự.
5.9.1 Tính toán cốt thép cho phần tử dầm
Tính cốt thép nhịp dầm :
- Chọn dầm B9, tầng 20 của khung trục 2 tính đại diện
- Lấy nội lực từ biểu đồ bao để tính: Mmax = 154 (kN.m)
- Tiết diện dầm 400x600, cốt thép AIII (Rs = 365 MPa)
- Bê tông B25 Rb= 14.5 MPa; Rbt = 1.05 MPa
Giả thiết ao = 60 ho = h - ao = 60 - 40 = 540 m 2 b 0
Tính thép gối : Mmin = -281 kN.m m 2 b 0
Tính toán cốt đai dầm
Tính toán cốt đai dầm B25 tầng 17 của công trình, Qmax = 187 kN Điều kiện tính toán cốt đai: b3 1 f n bR bhbt 0 Q 0.3 wl bl bR bhb 0
φf = 0 hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén
φn = 0 hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc
=> Bê tông không đủ khả năng chịu cắt nên phải bố trí thêm cốt đai
Chọn thép Ф8 làm thép đai, đai 2 nhánh asw=5 cm 2
Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L1 = 1/4L gần gối tựa
Nhận xét: Qsw = 708 kN > Qmax = 187 KN, cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt
Khả năng chịu cắt của cốt đai: q sw R na sw sw 225 2 50 150 (KN / m) s 150
Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:
Nhận xét: Qsw = 383 (kN) > Qmax = 187(kN) không cần tính cốt xiên chịu cắt cho gối
Vậy cốt đai chọn ỉ8a150 bố trớ cho dầm B9 đảm bảo khả năng chịu cắt
Tớnh toỏn tương tự ta chọn được cốt đai bố trớ ỉ8a150 trong đoạn L/4 của cỏc dầm
Tớnh toỏn tương tự ta chọn được cốt đai bố trớ ỉ8a200 trong đoạn cũn lại của cỏc cỏc dầm
Bảng tính cốt thép dầm trục 3, dầm trục C và dầm tầng điển hình (Tầng 3) để kèm theo đĩa CD
5.9.2 Tính toán cốt thép cho phần tử cột
Chọn đại diện 2 cột để tính toán cho 2 trường hợp lệch tâm khác nhau
Cột C6, Hầm 1, COMB1, khung trục 3.(Tính theo TH lệch tâm rất bé)
+Nội lực của cột : N = -16235.1 kN
+ Cx = 950 mm ; Cy = 950cm ; ξr = 0.563; lox = loy = 0.7×3.5 = 2.45m
C 0.95 Cy 0.95 => tính toán theo phương X
- h = Cx = 950mm ; b = Cx = 950mm; giả thiết a = 90 mm; ho = 860 mm; Z = 400 mm
- Độ lệch tâm ngẫu nhiên : ea = eax + 0.2×eay
Với eax = eay = max ox x l 2450
- Kết cấu siêu tĩnh : e0 = max(e1;ea) = 38 (mm)
Nén lệch tâm rất bé, tính gần như nén đúng tâm
- Ảnh hưởng độ lệch tâm γe : e
- Diện tích toàn bộ cốt thép : e b e 2 st sc b
Tính toán tương tự các cột còn lại ta có bảng sau
Bảng 5.20: bảng tính cốt thép cột trục 3
(cm²) μ% Ghi chú Chọn thép As(cm²) μ c % MAI C6 COMB22 MIN -429.8 -36.456 -218.485 3 70 70 12.81 0.28 Phuong X 20ỉ25 98.13 2.16
Dưới đây là bảng số liệu cho các câu chuyện C6 COMB1 và C6 COMB22, thể hiện các chỉ số quan trọng như MIN, các giá trị âm và dương, cùng với các thông số khác như Phuong X và Phuong Y Các số liệu cho thấy xu hướng giảm dần về MIN từ STORY1 đến STORY20, với giá trị MIN thấp nhất đạt -15331.2 cho STORY1 và cao nhất là -979.12 cho STORY20 Sự thay đổi trong các giá trị khác như -10.11 đến -131.58 cho C6 COMB22 cũng phản ánh sự biến động trong các chỉ số Các thông số như 3.5, 70, và 95 cho thấy sự nhất quán trong các phép đo, trong khi các chỉ số như 1.44 đến 2.16 cho thấy sự khác biệt trong các câu chuyện cụ thể.
KT C9 COMB22 MAX -927.08 25.096 206.35 3.5 70 70 -6.03 -0.13 Phuong X 20ỉ25 98.13 2.16 STORY20 C9 COMB22 MAX -1456.59 27.051 223.854 3.5 70 70 -125.74 -2.76 Phuong X 20ỉ25 98.13 2.16 STORY19 C9 COMB22 MAX -1987.29 28.137 229.689 3.5 70 70 -117.86 -2.59 Phuong X 20ỉ25 98.13 2.16 STORY18 C9 COMB6 -2944.07 -2.251 182.885 3.5 70 70 -103.43 -2.27 Phuong X 20ỉ25 98.13 2.16
Dưới đây là bảng số liệu thống kê về các câu chuyện trong nhóm C9 và C16, với các chỉ số như COMB, giá trị âm, và các thông số khác Các câu chuyện từ STORY1 đến STORY17 cho thấy xu hướng giảm dần về giá trị, với STORY1 có giá trị -15170 và STORY17 có giá trị -3577.26 Những chỉ số như -2.27, -1.954, và -2.476 phản ánh sự thay đổi theo thời gian, trong khi các thông số như 3.5, 80, và 95 cho thấy các yếu tố cố định trong phân tích Đặc biệt, câu chuyện MAI trong nhóm C16 có chỉ số MAX -198.9, cho thấy sự khác biệt rõ rệt so với các câu chuyện khác Tất cả các dữ liệu đều liên quan đến Phuong X và các thông số thời gian như 20ỉ25 và 20ỉ28, cung cấp cái nhìn tổng quan về xu hướng và biến động trong các câu chuyện này.
Dưới đây là các thông tin quan trọng từ bài viết: KT C16 COMB26 MAX ghi nhận -618.47 với các chỉ số 110.39 và 75.802 STORY20 C16 COMB26 MAX có giá trị -1045.99, với chỉ số 129.661 và 109.739 STORY19 C16 COMB26 MAX đạt -1472.63, chỉ số 130.271 và 102.884 STORY18 C16 COMB9 có giá -2273.63, với chỉ số -93.315 và -99.822 STORY17 C16 COMB9 ghi nhận -2778.37, với chỉ số -98.187 và -99.459 STORY16 C16 COMB9 đạt -3241.36, với chỉ số 105.48 và 94.326 STORY15 C16 COMB9 có giá trị -3745.82, với chỉ số 122.55 và 101.418 STORY14 C16 COMB9 ghi nhận -4305.89, với chỉ số -111.101 và -91.004 STORY13 C16 COMB7 đạt -4925.44, với chỉ số -26.416 và -118.719 STORY12 C16 COMB7 có giá trị -5458.84, với chỉ số -26.724 và -121.754 STORY11 C16 COMB7 ghi nhận -5995.98, với chỉ số -25.747 và -111.87 STORY10 C16 COMB7 đạt -6542.76, với chỉ số -28.134 và -124.58 Cuối cùng, STORY9 C16 COMB7 có giá trị -7093.13, với chỉ số -27.713 và -125.009.
Dưới đây là các thông số quan trọng từ bài viết: STORY8 C16 COMB7 có giá trị -7647.9 với tọa độ -27.274 và -127.272, cùng với các chỉ số 3.5, 80, 80, -31.19, -0.52 STORY7 C16 COMB7 ghi nhận giá trị -8206.78, tọa độ -26.734 và -130.824, với các chỉ số 3.5, 80, 80, -14.12, -0.24 STORY6 C16 COMB7 có giá trị -8769.71, tọa độ -24.597 và -124.41, cùng các chỉ số 3.5, 80, 80, 3.07, 0.05 STORY5 C16 COMB7 đạt giá trị -9343.13, tọa độ -26.007 và -138.047, với các chỉ số 3.5, 85, 85, -13.63, -0.2 STORY4 C16 COMB7 ghi nhận giá trị -9919.13, tọa độ -24.089 và -140.423, với các chỉ số 3.5, 85, 85, 3.96, 0.06 STORY3 C16 COMB7 có giá trị -10497.1, tọa độ -22.195 và -132.528, cùng các chỉ số 3.5, 85, 85, 21.61, 0.32 STORY2 C16 COMB7 đạt giá trị -11104.3, tọa độ -27.827 và -232.817, với các chỉ số 5, 85, 85, 40.37, 0.59 STORY1 C16 COMB7 ghi nhận giá trị -11607.2, tọa độ 0.131 và -150.751, với các chỉ số 3, 85, 85, 55.5, 0.82 HAM1 C16 COMB7 có giá trị -12244.7, tọa độ -5.458 và -59.714, cùng với các chỉ số 3, 85, 85, 74.96, 1.1 Cuối cùng, MAI C19 COMB26 MIN ghi nhận giá trị -211.45, tọa độ -186.831 và -237.626, với các chỉ số 3, 70, 70, 39.85, 0.88.
Bảng dữ liệu trên thể hiện các chỉ số khác nhau của các mô hình C19 COMB từ STORY1 đến HAM1 Mỗi mô hình có các giá trị như MAX, MIN, và các thông số khác như tỷ lệ và độ chính xác Các chỉ số này cho thấy sự biến động về hiệu suất của từng mô hình, với STORY20 có giá trị MIN thấp nhất là -1092.69, trong khi KT C19 COMB26 MAX ghi nhận giá trị cao nhất là -667.99 Ngoài ra, các mô hình như STORY2 và STORY1 cho thấy sự cải thiện về hiệu suất với các giá trị dương trong các chỉ số cuối cùng Mỗi mô hình cũng được gán cho một tên gọi như Phuong Y hoặc Phuong X, cho thấy nguồn gốc hoặc phương pháp phát triển của chúng.
Bảng 5.21: bảng tính cốt thép cột trục C
As (cm²) μ% Ghi chú Chọn thép
(cm²) μ c % MAI C11 COMB26 MAX -355.73 606.861 166.053 3 70 70 74.12 1.63 Phuong Y 20ỉ25 98.13 2.16
Bảng dữ liệu trên chứa thông tin về các sản phẩm như KT C11 COMB26 MAX và STORY với các chỉ số khác nhau Sản phẩm KT C11 COMB26 MAX có giá trị -632.66 và các thông số kỹ thuật như 491.476, 125.809, 3.5, 70, 70, 46.61, 1.02 Các sản phẩm STORY như STORY20, STORY19 và STORY18 có giá trị lần lượt là -916.72, -1199.75 và -1483.53 với các thông số tương tự Các sản phẩm tiếp theo giảm dần giá trị, từ STORY17 đến STORY1, cho thấy xu hướng giảm giá trị theo thời gian Sản phẩm HAM1 và MAI cũng được liệt kê với các chỉ số khác nhau, trong đó MAI có giá trị -230.05 và thông số kỹ thuật đáng chú ý Tất cả các sản phẩm đều được sản xuất bởi Phuong Y và Phuong X, với các thông số kỹ thuật đồng nhất cho từng loại sản phẩm.
Bài viết này trình bày các thông số của nhiều câu chuyện với mã C13 và C22, bao gồm các giá trị như STORY20 đến STORY1, mỗi câu chuyện có các chỉ số khác nhau như COMB9, COMB5, COMB26 MIN, và COMB8 Các giá trị như -961.29, -1328.32, -1694.71 cho thấy sự thay đổi trong các chỉ số, trong khi các thông số như 3.5, 70, 75, 80, 85 thể hiện các mức độ khác nhau của các yếu tố liên quan Đặc biệt, các chỉ số về hiệu suất và kết quả cũng được nêu rõ, như -61.85, -80.2, -45.44, cho thấy sự biến động trong các câu chuyện Cuối cùng, có sự xuất hiện của các nhân vật như Phuong Y và Phuong X, cùng với các chỉ số khác như 98.13 và 75.99, tạo nên một bức tranh tổng thể về các câu chuyện và nhân vật trong bài viết.
KT C22 COMB22 MAX -736.88 51.892 156.613 3.5 70 70 -2.98 -0.07 Phuong X 20ỉ22 75.99 1.67 STORY20 C22 COMB22 MAX -1240.4 72.991 176.918 3.5 70 70 -125.87 -2.77 Phuong X 20ỉ22 75.99 1.67 STORY19 C22 COMB22 MAX -1743.9 69.924 183.664 3.5 70 70 -124.15 -2.73 Phuong X 20ỉ22 75.99 1.67 STORY18 C22 COMB9 -2825.67 -104.612 -56.186 3.5 70 70 -110.48 -2.43 Phuong Y 20ỉ22 75.99 1.67 STORY17 C22 COMB9 -3455.01 -114.443 -55.866 3.5 70 70 -92.37 -2.03 Phuong Y 20ỉ22 75.99 1.67 STORY16 C22 COMB9 -4045.76 118.193 51.43 3.5 70 70 -75.97 -1.67 Phuong Y 20ỉ22 75.99 1.67 STORY15 C22 COMB9 -4683.15 150.542 62.631 3.5 80 80 -118.67 -1.98 Phuong Y 20ỉ22 75.99 1.27
Dữ liệu từ các câu chuyện cho thấy xu hướng giảm dần về giá trị, với STORY14 có giá trị -5391.97 và STORY1 giảm xuống -14128.6 Các thông số như tọa độ và chỉ số khác cũng cho thấy sự biến đổi liên tục, trong đó STORY2 ghi nhận sự tăng trưởng nhẹ với giá trị 41.02 Ngoài ra, HAM1 với giá trị -14811.2 và MAI C26 COMB18 MAX có giá trị -247.47, thể hiện sự đa dạng trong các chỉ số của các câu chuyện Các thông số này đều thuộc về Phuong Y và Phuong X, cho thấy sự liên kết trong dữ liệu.
KT C26 COMB22 MAX ghi nhận -728.83 với các chỉ số 11.123 và 155.993, trong khi STORY20 C26 COMB18 MAX có giá trị -1260.53 và -24.555 STORY19 C26 COMB8 đạt -2184.84, với 94.715 và -57.705 STORY18 C26 COMB8 tiếp tục giảm xuống -2807.65, 99.045 và -55.906 STORY17 C26 COMB8 giảm còn -3434.21, 109.199 và -55.662 STORY16 C26 COMB8 ghi nhận -4022.45, với -113.696 và 51.399 STORY15 C26 COMB8 có giá trị -4657.52, -145.561 và 62.754 Các chỉ số tiếp tục giảm trong STORY14, STORY13, STORY12, STORY11, và STORY10, với các giá trị lần lượt là -5364.22, -6018.79, -6677.05, -7339.1 và -8019.3 Cuối cùng, STORY9 C26 COMB8 ghi nhận -8700.65, 153.542 và -44.301.
STORY8 C26 COMB8 -9383.12 158.557 -43.163 3.5 90 90 -48.68 -0.64 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.28 STORY7 C26 COMB8 -10066.1 163.476 -42.176 3.5 90 90 -27.83 -0.36 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.28 STORY6 C26 COMB8 -10749 159.444 -37.455 3.5 90 90 -6.98 -0.09 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.28 STORY5 C26 COMB8 -11438.7 175.906 -39.826 3.5 95 95 -24.27 -0.28 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15 STORY4 C26 COMB8 -12127 179.138 -33.7 3.5 95 95 -3.27 -0.04 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15 STORY3 C26 COMB8 -12812.7 171.226 -47.667 3.5 95 95 17.66 0.21 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15 STORY2 C26 COMB8 -13529.8 280.668 -4.925 5 95 95 39.54 0.46 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15 STORY1 C26 COMB8 -14103.8 91.24 -2.525 3 95 95 57.06 0.67 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15 HAM1 C26 COMB8 -14809.1 73.848 -0.169 3 95 95 78.58 0.92 Phuong Y 20ỉ25 98.13 1.15
5.9.3 Tính toán vách cứng cho khung trục C
Vách là cấu trúc chịu lực quan trọng trong nhà cao tầng, nhưng tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam chưa đề cập cụ thể đến tính toán cốt thép Do đó, đồ án này áp dụng phương pháp “giả thiết vùng biên chịu môment” để tính toán cốt thép cho vách cứng.
Nội dung của phương pháp ”giả thiết vùng biên chịu mômen”
Thông thường, các vách cứng dạng côngxon phải chịu tổ hợp nội lực sau: N, Mx, My, Qx, Qy
Vách cứng được thiết kế để chịu tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó, do đó, khả năng chịu mô men ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vuông góc với mặt phẳng Qy thường bị bỏ qua Chỉ xem xét tổ hợp nội lực bao gồm: N, My, và Qx.
Hình 5.17 : Nội lực trong vách cứng
Phương pháp này cho rằng cốt thép ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ momen, trong khi lực dọc trục được giả thiết phân bố đều trên toàn bộ chiều dài vách.
Các giả thiết cơ bản:
- Ứng suất kéo do cốt thép chịu Ứng suất nén do bêtông và cốt thép chịu
Xét vách cứng chịu tải trọng Nz, My, biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách cứng
Hình 5.18: Phân chia vùng cho vách cứng
Bước đầu tiên là giả định chiều dài B của vùng biên chịu momen Ta xem xét vách chịu lực dọc trục N và momen uốn trong mặt phẳng My, trong đó momen này tương đương với một cặp ngẫu lực đặt tại hai vùng biên của vách.
- Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên l,r b l r
F : Diện tích mặt cắt vách
Fb : Diện tích vùng biên
- Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén
Để tính toán cốt thép cho vùng biên, cột chịu kéo - nén đúng tâm cần được xác định khả năng chịu lực Khả năng chịu lực của cột này được tính theo công thức cụ thể.
Rb, Ra: Cường độ tính toán chịu nén của BT và của cốt thép
Ab, As: diện tích tiết diện BT vùng biên và của cốt thép dọc
1: hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc (hệ số uốn dọc) Xác định theo công thức thực nghiệm, chỉ dùng được khi:
i : độ mảnh của cột Với: lo: chiều dài tính toán của cột imin: bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh => imin= 0.288 b
Từ công thức trên ta suy ra diện tích cốt thép chịu nén : b b nen s sc b
