(Đồ án hcmute) chung cư vĩnh phú xã vĩnh phú, huyện thuận an, tỉnh bình dương

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Để phát triển mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, một quốc gia cần có cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống và làm việc của người dân Đối với Việt Nam, một đất nước đang trên đà phát triển và khẳng định vị thế quốc tế, việc cải thiện an sinh và tạo điều kiện làm việc cho người dân là rất quan trọng Trong đó, nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu.

Sự xuất hiện của các nhà cao tầng đã đóng góp tích cực vào sự phát triển của ngành xây dựng, nhờ vào việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, cũng như các phương pháp thi công tiên tiến từ nước ngoài.

Chung cư Vĩnh Phú, tọa lạc tại huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương, được thiết kế và xây dựng với mục tiêu đáp ứng nhu cầu nhà ở hiện đại Khu nhà cao tầng này không chỉ đầy đủ tiện nghi mà còn sở hữu cảnh quan đẹp, góp phần nâng cao chất lượng sống cho cư dân.

VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Công trình tọa lạc tại Xã Vĩnh Phú, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương, với vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, sẽ không chỉ tạo điểm nhấn cho khu vực mà còn mang đến sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

Công trình “Chung cư Xã Vĩnh Phú, huyện Thuận An, tỉnh Bình Dương” thuộc loại công trình dân dụng cấp II (9 ≤ số tầng ≤ 19) – [Phụ lục G – TCXD

Công trình gồm có 17 tầng sử dụng và 1 tầng mái Tầng 1 cao 4m; tầng tầng 2 đến tầng 17 cao 3,6m; Tổng chiều cao công trình 65.55m

MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Diện tích xây dựng công trình: 39.4 x 37.4 = 1473.56m 2

Mặt bằng có dạng hình chữ nhật Tầng 1 được sử dụng làm sảnh và thương mại dịch vụ, được trang trí đẹp mắt với việc cột ốp inox

Tầng điển hình (tầng 217) của khối nhà thể hiện rõ chức năng của công trình, với khu cầu thang và khu vực giao thông chiếm một phần nhỏ, trong khi toàn bộ diện tích còn lại được sử dụng làm mặt bằng cho các căn hộ Đây là một phần quan trọng trong Đồ án tốt nghiệp Chung cư Vĩnh Phú.

SVTH: TRẦN VĂN KHẢI MSSV: 17149086 TRANG 2

THUONG MAI -DICH VU THUONG MAI -DICH VU

5000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

MẶT ĐỨNG

Công trình được thiết kế với hình khối kiến trúc hiện đại, phù hợp với đặc trưng của một căn hộ Những đường nét ngang và thẳng đứng không chỉ tạo nên vẻ bề thế mà còn mang lại sự vững chãi cho công trình.

Khai thác tối đa vẻ hiện đại với cửa kính lớn, mái bê tông cốt thép được trang bị lớp chống thấm và cách nhiệt hiệu quả Tường được xây dựng bằng gạch, trát vữa và sơn nước, kết hợp với lớp chớp nhôm xi mờ Hệ thống ống xối sử dụng đường kính Ф14 và được sơn cùng màu với tường.

TAÀNG 16 3600 +54.400 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

HỆ THỐNG GIAO THÔNG

1.6.1 Giao thông theo phương đứng

Hệ thống giao thông đứng bao gồm thang bộ và thang máy Mặt bằng thiết kế với 3 thang bộ 2 vế, phục vụ cả lối đi chính và thoát hiểm Cầu thang máy được đặt ở vị trí trung tâm, đảm bảo khoảng cách tối đa đến cầu thang không vượt quá 25m, giúp thuận tiện cho việc di chuyển hàng ngày và đảm bảo an toàn trong trường hợp cần thoát hiểm nhanh chóng.

Dự án tốt nghiệp chung cư Vĩnh Phú được thiết kế với khoảng đi lại ngắn nhất, tạo sự tiện lợi và hợp lý cho cư dân Văn phòng được bố trí xung quanh lõi, phân cách bởi hành lang, đảm bảo không gian thông thoáng và an toàn khi xảy ra sự cố.

1.6.2 Giao thông theo phương ngang

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang giữa, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến văn phòng.

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.7.1 Hệ thống điện Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình

Hệ thống điện được thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng nhằm đảm bảo an toàn trong việc bảo quản, sửa chữa và khai thác, đồng thời tiết kiệm năng lượng.

Dung tích bể chứa nước được thiết kế dựa trên số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ cần thiết cho các tình huống khẩn cấp như mất điện và chữa cháy Nước từ bể chứa sẽ được dẫn xuống các khu vệ sinh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt của mỗi tầng thông qua hệ thống ống thép tráng kẽm được lắp đặt trong các hộp kỹ thuật.

Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế để dẫn nước từ mái nhà xuống ống nhựa, tập trung tại các vị trí thu nước hiệu quả nhất, sau đó chảy vào rãnh thu nước quanh nhà và hệ thống thoát nước chung của thành phố Đối với nước thải sinh hoạt, nước từ khu vệ sinh sẽ được dẫn xuống bể tự hoại để làm sạch trước khi được đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.

Quy hoạch xung quanh công trình cần trồng hệ thống cây xanh để tạo điều kiện dẫn gió, che nắng, chắn bụi và điều hòa không khí Điều này sẽ góp phần tạo ra một môi trường trong sạch và thoáng mát.

Các phòng trong công trình được thiết kế với hệ thống cửa sổ, cửa đi và ô thoáng, giúp tối ưu hóa lưu thông không khí cả bên trong lẫn bên ngoài Điều này đảm bảo một môi trường không khí trong sạch và thoải mái cho người sử dụng.

Các phòng được trang bị hệ thống cửa kính giúp tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên, kết hợp với ánh sáng nhân tạo để đảm bảo không gian luôn đủ sáng.

Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

1.7.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Tại mỗi tầng và tại các nút giao thông giữa hành lang và cầu thang, hệ thống hộp họng cứu hỏa được kết nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều có biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Ngoài ra, mỗi tầng được trang bị 4 bình cứu hỏa CO2MFZ4 (4kg), chia thành 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH

Nhà nhiều tầng sử dụng hệ kết cấu không gian, bao gồm các kết cấu phát triển theo phương đứng và phương ngang Các kết cấu này liên kết chặt chẽ để tạo thành một hệ thống không gian vững chắc, giúp công trình chịu được các tác động bên ngoài.

2.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân a) Theo phương đứng

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

- Các hệ kết cấu cơ bản: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

- Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung - giằng, kết cấu khung vách, kết cấu ốnglõi và kết cấu ống tổ hợp

Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyển, hệ kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ kết cấu này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng chịu lực và ổn định cho công trình, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất sử dụng không gian Việc áp dụng các hệ kết cấu này giúp nâng cao độ bền và khả năng chống chịu của công trình trước các tác động bên ngoài.

- Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút

- Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

Sơ đồ làm việc rõ ràng giúp công trình hoạt động hiệu quả, nhưng khả năng chịu tải trọng ngang hạn chế Phù hợp cho công trình cao đến 15 tầng trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10-12 tầng cho cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình trong vùng tính toán cấp 9.

- Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau, bao gồm cả lắp ghép và đổ tại chỗ cho các kết cấu bê tông cốt thép, mang lại sự thuận tiện tối ưu trong quá trình thi công.

- Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

- Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

- Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

- Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

- Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng

- Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản

 Hệ lõi hộp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

- Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn

Kết luận: Dựa trên hồ sơ khảo sát địa chất, thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động và phương án thiết kế đã chọn, hệ vách lõi bê tông cốt thép đổ toàn khối được áp dụng cho phương ngang.

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là rất quan trọng, ảnh hưởng lớn đến tính kinh tế của công trình Khối lượng bê tông sàn có thể chiếm từ 30% đến 40% tổng khối lượng bê tông, trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Khi công trình cao, tải trọng này tích lũy xuống các cột và móng, làm tăng chi phí cho móng, cột và tải trọng ngang do gió và động đất Do đó, ưu tiên chọn giải pháp sàn nhẹ là cần thiết để giảm tải trọng thẳng đứng Các loại kết cấu hiện đang được sử dụng rộng rãi bao gồm

- Bao gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm: tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta Công nghệ thi công phong phú nên dễ dàng lựa chọn

- Nhược điểm: khi nhịp lớn chiều cao dầm và độ võng của sàn rất lớn dẫn đến chiều cao tầng lớn, không tiết kiệm không gian sử dụng

- Gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Sàn không dầm mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm chiều cao kết cấu nhỏ giúp giảm chiều cao công trình, tiết kiệm không gian và dễ dàng phân chia Thi công nhanh chóng hơn so với sàn có dầm do không cần gia công cốp pha và cốt thép dầm phức tạp, trong khi cốt thép sàn đơn giản và định hình tốt Việc lắp dựng cốp pha cũng trở nên thuận tiện hơn, góp phần tối ưu hóa quy trình xây dựng.

Nhược điểm của hệ thống cột không có dầm liên kết là độ cứng thấp hơn so với sàn có dầm, dẫn đến khả năng chịu lực ngang kém hơn Trong trường hợp này, tải trọng ngang thường được chuyển giao cho hệ vách Để tăng cường khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn, sàn cần có chiều dày lớn.

 Sàn không dầm dự ứng lực

- Gồm các bản kê trực tiếp lên cột (có hoặc không có nấm), bản sàn được đặt cáp dự ứng lực

- Ưu điểm: giảm chiều dày bản sàn, giảm độ võng, giảm chiều cao công trình Phân chia không gian các khu chứa năng dễ dàng

- Nhược điểm: Tính toán phức tạp, thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

- Gồm những tấm panel được sàn xuất trong nhà máy, vận chuyển ra công trường lắp dựng rồi rải cốt thép và đổ bêtông bù

- Ưu điểm: khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh

- Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

 Sàn U-boot beton và bubble deck ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Hệ sàn phẳng được hỗ trợ bởi các cột và vách chịu lực, sử dụng hộp rỗng hoặc quả bóng nhựa tái chế để thay thế cho phần bê tông không hoặc ít chịu lực trong bản sàn.

- Ưu điểm: tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp có thể lên tới 15m mà không cần dự ứng lực, giảm hệ tường, vách chịu lực

- Nhược điểm: lý thuyết tính toán chưa phổ biến, khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bêtông cốt thép có cùng độ dày

Kết luận: Trong công trình này chúng ta sử dụng hệ thống sàn sườn

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm

Phần móng của nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn và tải trọng động đất, tạo ra lực xô ngang đáng kể Do đó, các giải pháp cho phần móng thường sử dụng hệ móng sâu, bao gồm móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn và móng cọc ly tâm ứng suất trước.

CÁC TIÊU CHUẨN QUY ĐỊNH DÙNG TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

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

TCVN 6203:2012 quy định các ký hiệu thiết kế kết cấu và ký hiệu qui ước chung TCXD 198:1997 hướng dẫn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cho nhà cao tầng TCVN 5574:2018 đưa ra tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép Cuối cùng, TCVN 33:2006 xác định tiêu chuẩn thiết kế cho mạng lưới đường ống và công trình cấp nước.

2.2.2 Các tiêu chuẩn dùng trong thiết kế nền móng

TCVN10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

TCXD 195-1997: Nhà cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi.

LỰA CHỌN CHỦNG LOẠI VẬT LIỆU

 Bê tông sử dụng cho kết cấu bên trên dùng B30 với các chỉ tiêu như sau:

- Cường độ tính toán: Rb= 17MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt= 1,2MPa

- Mô đun đàn hồi: Eb= 32,5x 10 3 MPa

 Cốt thộp gõn ỉ≥10 dựng cho kết cấu bờn trờn và cọc dựng loại CB400-V với các chỉ tiêu:

- Cường độ chịu nén tính toán: Rs’= 350 MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc= 350 MPa

- Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw= 280 MPa

- Mô đun đàn hồi: Es= 2x10 6 MPa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

 Cốt thộp trơn ỉ 40m nên cần phải tính đến thành phần động của tải trọng gió ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W được xác định theo công thức:

Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (W0) cho công trình xây dựng tại huyện Thuận An, Tỉnh Bình Dương, thuộc vùng I–A, được tra cứu từ Bảng TCVN2737-1995 là W0 = 0,55 kN/m² Hệ số K(zj) dùng để tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và địa hình được xác định theo địa hình A, theo bảng 7 TCXD 229 – 1999 trang 13.

+ C: Hệ số khí động : Gió đẩy: C = 0,8; Gió hút: C = 0,6 => C = 0,8 + 0,6 = 1,4 Giá trị tiêu chuân thành phần tĩnh của tải trọng gió Wt được xác định theo công thức:

Wj tc = Sj Wj tc (kN/m 2 ) Trong đó: Sj là diện tích đón gió của cả tầng

Tải trọng gió tác dụng vào công trình được quy về thành lực tập trung tác dụng vào từng tầng được các định theo công thức:

Pj tt = γβ x Wj tc (kN) Trong đó:

+ γ là hệ số vượt tải (hay hệ số độ tin cậy): n = 1,2;

+ β là hệ số điều chỉnh thời gian sử dụng, với thời gian là 50 năm nên β=1

Kết quả tính toán thành phần gió tỉnh theo phương x, y được xác định trong các bảng sau:

Bảng 3.6 Tải trọng gió tĩnh theo phương X

Chiều cao tầng chiều cao mức sàn

Diện tích đón gió Hệ số địa hình kj

Wj Wj tc Pj tt

(m) z (m) (m) (m) (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) STM 3.2 65.55 20.0 3.20 64.0 1.401 1.08 69.05 82.9 SST 3.6 62.35 35.0 3.60 126.0 1.389 1.07 134.72 161.7 ST7 3.6 58.75 35.0 3.60 126.0 1.374 1.06 133.28 159.9 ST16 3.6 55.15 35.0 3.60 126.0 1.358 1.05 131.77 158.1 ST15 3.6 51.55 35.0 3.60 126.0 1.342 1.03 130.17 156.2 ST14 3.6 47.95 35.0 3.60 126.0 1.324 1.02 128.49 154.2 ST13 3.6 44.35 35.0 3.60 126.0 1.306 1.01 126.69 152.0 ST12 3.6 40.75 35.0 3.60 126.0 1.286 0.99 124.77 149.7 ST11 3.6 37.15 35.0 3.60 126.0 1.265 0.97 122.71 147.3 ST10 3.6 33.55 35.0 3.60 126.0 1.242 0.96 120.47 144.6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Chiều cao tầng chiều cao mức sàn

Diện tích đón gió Hệ số địa hình kj

Wj Wj tc Pj tt

(m) z (m) (m) (m) (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) ST9 3.6 29.95 35.0 3.60 126.0 1.217 0.94 118.03 141.6 ST8 3.6 26.35 35.0 3.60 126.0 1.189 0.92 115.34 138.4 ST7 3.6 22.75 35.0 3.60 126.0 1.158 0.89 112.32 134.8 ST6 3.6 19.15 35.0 3.60 126.0 1.122 0.86 108.89 130.7 ST5 3.6 15.55 35.0 3.60 126.0 1.081 0.83 104.88 125.9 ST4 3.6 11.95 35.0 3.60 126.0 1.031 0.79 100.01 120.0 ST3 3.6 8.35 35.0 3.60 126.0 0.966 0.74 93.75 112.5 ST2 4 4.75 35.0 4.75 166.3 0.873 0.67 111.74 134.1

Bảng 3.7 Tải trọng gió tĩnh theo phương Y

Chiề u cao tầng chiều cao mức sàn

Hệ số địa hình kj

Wj tc Wj tc Pj tt

(m) z (m) (m) (m) (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) STM 3.2 65.55 21.0 3.20 67.2 1.401 1.08 72.50 87.0 SST 3.6 62.35 37.0 3.60 133.2 1.389 1.07 142.41 170.9 ST7 3.6 58.75 37.0 3.60 133.2 1.374 1.06 140.90 169.1 ST16 3.6 55.15 37.0 3.60 133.2 1.358 1.05 139.30 167.2 ST15 3.6 51.55 37.0 3.60 133.2 1.342 1.03 137.61 165.1 ST14 3.6 47.95 37.0 3.60 133.2 1.324 1.02 135.83 163.0 ST13 3.6 44.35 37.0 3.60 133.2 1.306 1.01 133.93 160.7 ST12 3.6 40.75 37.0 3.60 133.2 1.286 0.99 131.90 158.3 ST11 3.6 37.15 37.0 3.60 133.2 1.265 0.97 129.72 155.7 ST10 3.6 33.55 37.0 3.60 133.2 1.242 0.96 127.36 152.8 ST9 3.6 29.95 37.0 3.60 133.2 1.217 0.94 124.78 149.7 ST8 3.6 26.35 37.0 3.60 133.2 1.189 0.92 121.93 146.3 ST7 3.6 22.75 37.0 3.60 133.2 1.158 0.89 118.74 142.5 ST6 3.6 19.15 37.0 3.60 133.2 1.122 0.86 115.11 138.1 ST5 3.6 15.55 37.0 3.60 133.2 1.081 0.83 110.87 133.0 ST4 3.6 11.95 37.0 3.60 133.2 1.031 0.79 105.73 126.9 ST3 3.6 8.35 37.0 3.60 133.2 0.966 0.74 99.11 118.9 ST2 4 4.75 37.0 4.75 175.8 0.873 0.67 118.13 141.8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

3.2.1.2 Thành phần động của tải trọng gió

Thành phận động của tải trọng gió được xác định dựa theo TCVN 229 – 1999

Thành phần động của tải trọng gió được xác định dựa trên các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh Tiêu chuẩn chỉ xem xét thành phần gió theo phương X và Y, không tính đến thành phần gió ngang và momen xoắn Các bước xác định thành phần động theo TCVN 229 – 1999 được thực hiện như sau.

- Bước 1: Thiết lập sơ đồ tính toán động học

- Bước 2: Xác định tần số và dạng dao động theo phương X và phương Y

- Bước 3: Tính toán thành phần động theo phương X và phương

Thiết lập sơ đồ tính toán động lực

Xem xét công trình là một thanh công sôn với lực tập trung hữu hạn Hệ thống bao gồm một thanh công sôn có n điểm tập trung khối lượng, với các khối lượng tương ứng m1, m2, , mn Phương trình vi phân tổng quát mô tả dao động của hệ thống khi bỏ qua khối lượng của thanh.

      M , C , K - Ma trận khối lượng, ma trận cản, ma trận độ cứng của hệ

U U U - Vector gia tốc, vận tốc, dịch chuyển của các toạ độ xác định bật tự do của hệ

W ' - Vector lực kích động đặt tại các toạ độ tương ứng

Tấn số và dang dao động riêng của hệ được xác định từ phương trình vi phân thuần nhất không có cản (bỏ qua hệ số cản C):

- Là ma trận khối lượng

- Là ma trận độ cứng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

K Điều kiện tồn tại dao động là phương trình tồn tại nghiệm không tầm thường:y0, do đó điều kiện phải thoả mãn phương trình:

ij : Chuyển vị tại điểm j do lực đơn vị đặt tại điểm i gây ra

ij: Tần số vòng của dao động riêng (Rad/s)

Phương trình (6) là phương trình đặc trưng, từ đó có thể xác định các giá trị thực, dương của  ij Bằng cách thay các giá trị vào phương trình (4), ta có thể xác định các dạng dao động riêng Đối với n > 3, việc giải bài toán trở nên phức tạp, và tần số cùng dạng dao động thường được xác định thông qua các phương pháp gần đúng hoặc công thức nghiệm, như phương pháp Năng lượng RayLây, Bunop – Galookin, thay thế khối lượng, khối lượng tương đương, phương pháp đúng dần và sai phân Một trong những phần mềm hỗ trợ tính toán tần số và dạng dao động theo lý thuyết là ETABS 2019 V19.0.0, giúp tính toán các dạng dao động riêng.

Khảo sát các dạng dao động riêng

Toàn bộ kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hóa trong không gian 3 chiều, sử dụng phần tử khung cho cột và dầm, cùng với phần tử tấm cho sàn và vách cứng Bài toán tính toán chu kỳ dao động riêng và dạng dao động cho 12 dạng dao động riêng đầu tiên được thực hiện Khối lượng tập trung được khai báo cho phân tích dao động theo TCXD 229 – 1999 là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải.

Khảo sát hình dạng dao động đầu tiên của các Mode đầu tiên được thực hiện dựa trên kết quả phân tích trong mô hình ETABS V9.7.4, phục vụ cho Đồ án tốt nghiệp chung cư Vĩnh Phú.

Bảng 3.8bảng thống kế chu kì và tần số dao động

Mode Period UX UY UZ Frequence f (Hz)

Mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác động động lực học của tải trọng gió quyết định việc xem xét thành phần động của tải trọng gió, có thể chỉ cần tính đến tác động từ thành phần xung của vận tốc gió hoặc bao gồm cả lực quán tính của công trình.

Ta có giá trị giới hạn của tần số dao động riêng ứng với gió vùng IIA và độ giảm loga

 0.3ứng với công trình bê tông cốt thép: f L 1.1 (theo điều 4.1 “ Bảng 2 TCXD

Theo “điều 4.3 TCXD 229 – 1999” qui định:

- Nếu: f 1 f L thì thành phần động của tải trọng gió chỉ kể đến tác dụng của xung vận tốc gió

- Nếu : f 1 f L thì thành phần động của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của xung vận tốc gió và lực quán tính

Theo phân tích của động học ta có: f10.400 Hz fL 1.1 Hz 

Kết luận : Thành phần động của tải trọng gió phải xét đến xung vận tốc gió và lực quán tính

Theo "điều 4.4 TCXD 229 – 1999", các công trình có tần số dao động riêng cơ bản s phải thỏa mãn bất đẳng thức f s < f L < f s (1 + ) Do đó, cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với dạng dao động đầu tiên.

Vậy sinh viên có: f30.421 Hz  fL 1.1 Hz  f4 1.393 Hz , sinh viên chỉ cần xét 3 mode dao động đầu tiên của công trình

Công trình có H Vậy kết cấu sàn vẫn làm việc bình thường theo trạng thái giới hạn thứ II

THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH THEO PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH SAFE

 Mô hình sàn tầng điển hình:

 Sinh viên xuất mô hình từ phần mềm ETABS sang SAFE để tính toán sàn tầng điển hình như sau:

Hình 4.5 Mô hình sàn tầng điển hình trong phần mềm SAFE

Để thuận tiện cho việc tổng hợp tải trọng tính toán, sinh viên cần nhập vào phần mềm tải trọng tiêu chuẩn đã được qui đổi theo Mục 3.1 – Tải trọng tác dụng lên công trình.

Đối với tải trọng lượng bản thân sàn, sinh viên không cần nhập liệu vào phần mềm; thay vào đó, phần mềm sẽ tự động tính toán dựa trên tiết diện các cấu kiện và trọng lượng vật liệu đã được nhập trước đó.

 Các loại tải trọng dùng để khai báo vào trong phần mềm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Bảng 4.7 Các loại tải trọng khai báo trong SAFE

TT TẢI TRỌNG LOẠI Ý NGHĨA

1 SW DEAD Tải trọng bản thân

2 SDL SUPER DEAD Tải trọng hoàn thiện

3 WL SUPER DEAD Tải trọng tường

Quá trình khai báo tải trọng lên sàn được mô tả trong mực 1.3.2 - quyển phụ lục

4.3.3 Tính toán cốt thép sàn tầng điển hình

Vẽ strip lên ô sàn theo 2 phương với bề rộng L/4(m) và dải strip giữa nhịp với bề rộng L/2(m)

CSA - Dải trên cột theo phương X

MSA - Dải trên nhịp theo phương X

CSB - Dải trên cột theo phương Y

MSB - Dải trên cột theo phương Y

Hình 4.6 Dải strip theo phương X ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Hình 4.7 Dải strip theo phương Y 4.3.3.2 Tổ hợp nội lực tính sàn

Ta sử dụng tổ hợp EU để tình toán cốt thép cho sàn:

Bảng 4.8 Các trường hợp tải trọng

STT Tổ hợp SW SDL WL HT1 HT2

Hình 4.8 Biểu đồ momen theo phương X (tổ hợp THEP) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Hình 4.9 Biểu đồ momen theo phương Y (tổ hợp THEP)

4.3.4 Tính toán và bố trí thép sàn

Tính toán mẫu cho dãy strip MSA2 phương X:

- Diện tích cốt thép gối sàn: M g   47.63 kN m

Kiểm tra hàm lượng cốt thép s o min max

Chọn thép bố trí cho lớp trên sàn: 10a100

- Diện tích cốt thép nhịp sàn: M nh 31.13kN m.

   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Kiểm tra hàm lượng cốt thép s o min max

Chọn thép bố trí cho lớp dưới sàn: 8a100

Kết quả tính toán thép sàn được thể hiện trong bảng 3.5 – chương 3 – quyển phụ lục

4.3.5 Kiểm tra sàn theo trạng thái giới hạn II

4.3.5.1 Kiểm tra chuyển vị Độ võng lớn nhất của sàn được lấy ra từ phần mềm SAFE

Kiểm tra độ võng sàn với tổ hợp: DV  f 1 f 2 f 3

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá ba loại độ võng của kết cấu: f1, là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải toàn bộ; f2, là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn; và f3, là độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá độ bền và khả năng chịu tải của công trình.

Tổ hợp kiểm tra độ võng sàn

Các thông số được khai báo trong phần mềm SAFE được mô tả trong mục 1.3.3 – quyển phụ lục

Kết quả kiểm tra như sau:

Hình 4.10 Độ võng của sàn tầng điển hình

Chuyển vị lớn nhất của sàn:  max 17.45mm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Theo “bảng M.1 TCVN 5574 – 2018” độ võng cho phép xác định bằng nội suy tuyến tính với chiều dài L=4m:

BỐ TRÍ CỐT THÉP

4.4.1 Thép cấu tạo, thép phân bố

 Cốt thộp cấu tạo và cốt thộp phõn bố định vị thộp mũ chọn ứ6a300

Chiều dài thép mũ đoạn từ mép dầm được xác định bằng 1/4 L1, trong đó L1 là nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn của ô sàn một phương và hai phương Việc tính toán này áp dụng cho cả cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo chịu mô men âm Đồ án tốt nghiệp chung cư Vĩnh Phú.

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

CẤU TẠO CẦU THANG

Hình 5.1 Mặt bằng kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình

Hình 5.2Mặt cắt kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình

Cầu thang tầng điển hình của công trình này là cầu thang 2 vế dạng bản

Bề rộng bản thang A1=2.3; Bề rộng chiếu nghỉ A2=2.3m

Chiều cao bậc: 3600 150 bt 24 h   (mm),

Bề rộng bậc thang: b = 300 (mm)

MẶ T BẰ NG KIẾ N TRÚ C CẦ U THANG

2400 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Góc nghiêng cầu thang: : tan 150 0.5

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

5.2.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang, bản chiếu nghỉ

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

L0 là nhịp tính toán của bản thang : L0 = 3300 + 2400= 5700 (mm)

 Chọn chiều dày bản thang là hb = 150 (mm)

5.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm chiếu tới và chiếu nghỉ

Kích thước dầm chiếu tới được chọn sơ bộ theo công thức:

 Chọn kích thước dầm chiếu tới là : b ×h = 200 ×500 (mm)

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

5.3.1 Tải trọng tác dụng lên phần bản nghiêng:

Tải trọng tác dụng phân bố đều trên bản thang có phương vuông góc với mặt nghiêng, bao gồm hai loại: tĩnh tải và hoạt tải Tĩnh tải được tính theo công thức \( n = \sum \gamma_i \cdot \delta_i \), trong đó \( \gamma_i \) là khối lượng của lớp thứ i.

tdi: chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng; ni: hệ số tin cậy lớp thứ i

Hình 5.3Cấu tạo bậc thang nghiêng

Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản xiên: Lớp đá hoa cương: td1 (0.3 0.15) 0.02 0.894

15 0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Lớp bậc thang: td3 h cos b 0.15 0.894

Bảng 5.1Tải các lớp cấu tạo bản nghiêng

Tải trọng Vật liệu δ δtđ γ n g

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 26.83 20 1.1 0.59

Lớp bê tông cốt thép 150 150 25 1.1 4.13

Tổng cộng 7.02 b) Hoạt tải c pp np

Trong đó: p c : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995 np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995 c 2 bt p p p n 1, 2 3,0 3,6 kN / m

     c) Tổng tải tác dụng vuông góc với mặt nghiêng của bản thang

5.3.2 Tải trọng tác dụng lên phần bản chiếu nghỉ:

Tải trọng tác dụng lê bản chiếu nghỉ bao gồm: tĩnh tải và hoạt tải a) Tỉnh tải

Tỉnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ được xác định như sau:

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng:

Bảng 5.2Tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Trong đó: p c : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KHẢI MSSV: 17149086 TRANG 48 np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995 c 2 bt p p p n 1, 2 3,0 3,6 kN / m

     c) Tổng tải tác dụng vuông góc với mặt của bản thang

TÍNH TOÁN CẦUTHANG

5.4.1 Tính bản thang a) Quan niệm tính - sơ đồ tính:

Bản thang là loại bản chịu lực một phương, được liên kết ở hai cạnh đối diện là dầm chân thang và dầm chiếu nghỉ, theo phương vuông góc với dầm thang Tại vị trí liên kết giữa bản thang với dầm chiếu tới và chiếu nghỉ, cần xem xét bản liên kết khớp vào dầm Việc xác định tải trọng cũng rất quan trọng trong thiết kế này.

- Phần tải trọng tác dụng lên bản nghiêng được qui về tải trọng tác dụng thẳng đứng là (có kể thêm tải trọng lan can tay vịn):

- Phần tải trọng tác dụng lên chiếunghỉ:q 2 q cn 1m8.98 1 m8.98(kN m/ ) c) Xác định nội lực:

Hình 5.4Sơ đồ tính toán bản thang

Sử dụng phần mềm SAP2000 xác định được nội lực trong cầu thang như sau

Hình 5.5Biểu đồ mô men ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Hình 5.6Biểu đồ lực cắt

Hình 5.7phản lực gối tựa d) Tính toán và bố trí cốt thép

Tính toán cốt thép tại nhịp bản thang ( M = 50.86KN.m)

Bản thang có chiều dày 150mm>100mm, theo TCVN 5574 – 2018 chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 20mm

Giả sử đường kính thép lớn nhất là 12mm, suy ra 14 a 20 27mm

Xác định các hệ số:

Diện tích cốt thép: tt b b o 2 s s

Chọn cốt thép 14a110 ( As99mm 2 ) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Kiểm tra hàm lượng thép tính toán s o

(Thỏa điều kiện về hàm lượng)

Tính toán cốt thép tại gối bản thang ( M = 14,01KN.m)

Bản thang có chiều dày 150mm>100mm, theo TCVN 5574 – 2012 chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 20mm

Chọn cốt thép 12a180 ( Asb8mm 2 )

Kiểm tra hàm lượng thép tính toán s o

(Thỏa điều kiện về hàm lượng) e) Kiểm tra khả năng chịu cắt bản thang

Khả năng chịu cắt của bê tông:

 Bê tông đủ khả năng chịu cắt

5.4.2 Tính toán dầm chiếu tới (DCT) a) Quan niệm tính - sơ đồ tính:

Dầm chiếu tới được xem như dầm đơn chịu uốn liên kết với dầm khung, với nhịp tính toán là khoảng cách tâm dầm 5m Đây là nội dung quan trọng trong Đồ án tốt nghiệp chung cư Vĩnh Phú.

Do dầm chiếu tới được đổ bê tông toàn khối với dầm khung nên đầu dầm liên kết với dầm khung chọn liên kết gối

Sơ đồ tính dầm chiếu tới như sau:

Hình 5.8sơ đồ tính dầm chiếu tới b) Xác định tải trọng:

- Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực gối tựa của bản thang):

RB = 37.45 (kN) qui về dạng phân bố đều 1

- Tải trọng bản thân dầm thang: gd = 0,2 × 0,5× 25 × 1,1 = 2,75 (kN/m)

- Tải trọng do ô sàn S8 truyền vào: ô sàn S8 có kích thước : l 1  2, 7 , m l 2  5 , m q  7, 99 kN m / 2 , truyền vào dầm chiếu tới tải trọng phân bố dạng đều, có tung độ lớn nhất bằng:

Hình 5.9Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới c) Xác định nội lực:

Hình 5.10Nội lực mô men dầm chiếu tới

Hình 5.11Lực cắt dầm chiếu tới d) Tính thép dọc (tại nhịp)

Dầm chiếu tới có chiều cao 500mm>250mm, theo TCVN 5574 – 2012 chiều dày lớp bê tông bảo vệ là 20mm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Kiểm tra hàm lượng thép: c s o

(Thỏa điều kiện về hàm lượng) e) Tính thép đai

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông Điều kiện: Q  b3 (1  n )R bh bt 0

 Vậy bê tông không đủ khả năng chịu cắt cần tính cốt đai

A   d  mm Rsw0 MPa, Es!x10 4 MPa

Bê tông cấp độ bền B30: Rb MPa, Rbt=1.2 Mpa

Xác định khoảng cách bước đai trong đoạn 1/4L:

Xác định bước đai tính toán

10 bt sw sw s R bh R A mm

Xác định bước đai tối đa: max 0 2 3 2 53

Khoảng cách cấu tạo cốt đai: ct h / 3 h 450 s min 167mm

 tt max ct  s min s ,s ,s 150mm

   ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

Bố trí 6a150 trong phạm vi đầu dầm

Bố trí 6a200 trong phạm vi giữa dầm

5.4.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN) a) Quan niệm tính - sơ đồ tính:

Dầm chiếu nghỉ được tính như dầm đơn chịu uốn liên kết vào cột khung, nhịp tính toán lấy bằng khoảng cách tim cột là 5m

Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ như sau:

Hình 5.12sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ b) Xác định tải trọng:

- Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực gối tựa của bản thang):

RB = 30.77 (kN) qui về dạng phân bố đều 1

- Tải trọng bản thân dầm thang: gd = 0,2 × 0,5× 25 × 1,1 = 2,75 (kN/m)

- Tải trọng do tường truyền vào:

Hình 5.13Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ c) Xác định nội lực:

Hình 5.14Nội lực mô men dầm chiếu nghỉ

Hình 5.15Lực cắt dầm chiếu nghỉ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

SVTH: TRẦN VĂN KHẢI MSSV: 17149086 TRANG 54 d) Tính thép dọc

Tính toán tương tụ dầm chiếu tới ta lập bảng tính như sau

Bảng 5.3Kết quả tính toán thép dọc dầm chiếu nghỉ

(cm) (cm) (cm) (cm) (cm 2 ) (cm 2 ) (%)

Goi1 -78.92 20 50 4 46 0.110 0.116 5.21 3ỉ16 6.03 0.66% Nhip 39.46 20 50 4 46 0.055 0.056 2.52 2ỉ16 4.02 0.44% e) Tính thép đai

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông Điều kiện: Q  b3 (1  n )R bh bt 0

 Vậy bê tông không đủ khả năng chịu cắt cần tính cốt đai

A   d  mm Rsw0 MPa, Es!x10 4 MPa

Bê tông cấp độ bền B30: Rb MPa, Rbt=1.2 Mpa

Xác định khoảng cách bước đai trong đoạn 1/4L:

Xác định bước đai tính toán

4.07 1 bt sw sw s R bh R A mm

 Xác định bước đai tối đa

 Khoảng cách cấu tạo cốt đai ct h / 3 h 450 s min 167mm

 tt max ct  s min s ,s ,s 150mm

Bố trí 6a150 trong phạm vi đầu dầm

Bố trí 6a200 trong phạm vi giữa dầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ VĨNH PHÚ

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

THIẾT KẾ KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

Tiêu đề	Chung Cư Vĩnh Phú Xã Vĩnh Phú, Huyện Thuận An, Tỉnh Bình Dương
Tác giả	Trần Văn Khải
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thanh Hưng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	157
Dung lượng	16,48 MB