1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Đồ án hcmute) tòa nhà ak landmark tower

212 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tòa nhà ak landmark tower
Tác giả Nguyễn Minh Kiệt
Người hướng dẫn TS. Lê Trung Kiên
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 212
Dung lượng 15,08 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN KIẾN TRÚC (22)
    • 1.1. Giới thiệu về công trình (22)
      • 1.1.1. Mục đích xây dựng công trình (22)
      • 1.1.2. Vị trí và điều kiện tự nhiên (22)
    • 1.2. Giải pháp kiến trúc (29)
      • 1.2.1. Giải pháp giao thông nội bộ (29)
      • 1.2.2. Tổng mặt bằng (29)
      • 1.2.3. Giải pháp mặt cắt và cấu tạo (30)
    • 1.3. Giải pháp kết cấu của kiến trúc (30)
    • 1.4. Giải pháp kỹ thuật (30)
      • 1.4.1. Hệ thống điện (30)
      • 1.4.2. Hệ thống cấp nước (31)
      • 1.4.3. Hệ thống thoát nước (31)
      • 1.4.4. Hệ thông gió (31)
      • 1.4.5. Hệ thống chiếu sáng (31)
      • 1.4.6. Hệ thống phòng cháy chữa cháy (31)
      • 1.4.7. Hệ thống chống sét (31)
      • 1.4.8. Hệ thống thoát rác (31)
  • CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU (32)
    • 2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu (32)
      • 2.1.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân (32)
      • 2.1.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm (32)
    • 2.2. Vật liệu sử dụng (32)
      • 2.2.1. Lựa chọn vật liệu (32)
      • 2.2.2. Bê tông (32)
      • 2.2.3. Cốt thép (33)
    • 2.3. Lớp bê tông bảo vệ (33)
    • 2.4. Bố trí hệ kết cấu chịu lực (34)
      • 2.4.1. Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu (34)
      • 2.4.2. Sơ bộ tiết diện (34)
      • 2.4.3. Sơ bộ chiều dày vách ở góc biên (40)
  • CHƯƠNG 3. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG (41)
    • 3.1. Cơ sở tính toán tải trọng (41)
    • 3.2. Tải trọng thẳng đứng (41)
      • 3.2.1. Tĩnh tải (41)
      • 3.2.2. Hoạt tải (42)
    • 3.3. Tải trọng gió (43)
      • 3.3.1. Tải trọng gió tĩnh (43)
      • 3.3.2. Tải trọng gió động (45)
      • 3.3.3. Kết quả phân tích (46)
      • 3.3.4. Tính toán thành phần động của tải trọng gió (49)
    • 3.4. Tải trọng động đất (52)
      • 3.4.1. Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất (52)
      • 3.4.2. Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động (53)
      • 3.4.3. Gia tốc nền thiết kế (53)
      • 3.4.4. Các loại nền đất (54)
      • 3.4.5. Hệ số ứng xử các tác động của động đất theo phương ngang (54)
      • 3.4.6. Hệ số mass source ( Mục 3.2.4, TCVN 9386-2012) (55)
    • 3.5. Tổ hợp tải trọng (59)
      • 3.5.1. Các loại tải trọng (59)
      • 3.5.2. Các trường hợp tải trọng (59)
      • 3.5.3. Các tổ hợp tải trọng (61)
    • 3.6. Kiểm tra trạng thái giới hạn II (63)
      • 3.6.1. Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật (63)
      • 3.6.2. Kiểm tra gia tốc đỉnh (63)
      • 3.6.3. Kiểm tra chuyển vị đỉnh (64)
      • 3.6.4. Kiểm tra chuyển vị lệch tầng (65)
      • 3.6.5. Kiểm tra hiệu ứng P – DELTA (68)
  • CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG 3-4 (71)
    • 4.1. Số liệu tính toán (71)
      • 4.1.1. Sơ bộ kích thước tiết diện (71)
      • 4.1.2. Tải trọng (73)
    • 4.2. Tính toán bản thang (74)
      • 4.2.1. Sơ đồ tính (74)
      • 4.2.2. Xác định nội lực trong bản thang (74)
      • 4.2.3. Tính toán cốt thép (75)
      • 4.2.4. Tính toán độ võng bản thang (76)
      • 4.2.5. Kiểm tra khả năng chịu cắt bản thang (77)
      • 4.2.6. Tính toán dầm cầu thang (78)
  • CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4 (81)
    • 5.1. Sơ bộ tiết diện (81)
    • 5.2. Tải trọng (82)
    • 5.3. Mô hình tính bằng phần mềm safe 2016 (82)
      • 5.3.1. Các loại tải trọng (83)
      • 5.3.2. Các tổ hợp tải trọng (83)
    • 5.4. Tính toán thiết ké sàn (83)
      • 5.4.1. Tính toán cốt thép (83)
      • 5.4.2. Kiểm tra độ võng dài hạn có kể đến từ biến & co ngót (85)
  • CHƯƠNG 6. THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 (88)
    • 6.1. Thiết kế dầm (88)
      • 6.1.1. Nội lực và tổ hợp nội lực (88)
      • 6.1.2. Tính toán cốt thép dọc (91)
      • 6.1.3. Tính toán cốt thép đai cho dầm (102)
      • 6.1.4. Vị trí dầm phụ giao với dầm chính (107)
    • 6.2. Thiết kế cột (108)
      • 6.2.1. Nội lực (108)
      • 6.2.2. Các bước tính toán (111)
    • 6.3. Thiết kế vách lõi (116)
      • 6.3.1. THIẾT KẾ PIER (116)
      • 6.3.2. Tính toán lanh tô thang máy (phần tử SPANDREL) (122)
  • CHƯƠNG 7. THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 3 VÀ MÓNG VÁCH L (128)
    • 7.1. Giới thiệu chung (128)
    • 7.2. Điều kiện địa chất công trình (128)
      • 7.2.1. Thông tin địa chất (128)
      • 7.2.2. Đánh giá thủy văn (130)
    • 7.3. Lựa chọn giải pháp móng cho công trình (130)
      • 7.3.1. Giải pháp móng nông (130)
      • 7.3.2. Giải pháp móng sâu (130)
    • 7.4. Cơ sở tính toán (130)
      • 7.4.1. Giả thiết tính toán (130)
      • 7.4.2. Các loại tải trọng tính toán khung trục 3 (130)
    • 7.5. Tính móng bằng phương án cọc khoan nhồi (132)
    • 7.6. Tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi (133)
      • 7.6.1. Sức chịu tải cọc theo cường độ vật liệu (133)
      • 7.6.2. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (135)
      • 7.6.3. Sức chịu tải cực hạn của cọc theo cường độ đất nền (137)
      • 7.6.4. Xác định sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (140)
      • 7.6.5. Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép của cọc (141)
      • 7.6.6. Sức chịu tải thiết kế của cọc (141)
    • 7.7. Tính toán móng M1 (cột trục 3E) (142)
      • 7.7.1. Sơ bộ chiều cao đài (142)
      • 7.7.2. Xác định số lượng cọc (143)
      • 7.7.3. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc (143)
      • 7.7.4. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc (144)
      • 7.7.5. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước (146)
      • 7.7.6. Kiểm tra lún cho khối móng quy ước (149)
      • 7.7.7. Điều kiện chọc thủng (149)
      • 7.7.8. Tính toán cốt thép đài cọc (150)
    • 7.8. Tính toán móng M2 (152)
    • 7.9. Thiết kế móng M3 (móng vách L) (152)
      • 7.9.1. Nội lực chân móng (152)
      • 7.9.2. Kiểm ra phản lực đầu cọc (153)
      • 7.9.3. Khối móng quy ước (155)
      • 7.9.4. Kiểm tra ổn định đất nền dưới khối móng quy ước (155)
      • 7.9.5. Kiểm tra lún cho khối móng (156)
      • 7.9.6. Kiểm tra chọc thủng (157)
      • 7.9.7. Tính toán cốt thép chịu uốn cho móng M3 (157)
      • 7.9.8. Tính toán chống cắt cho móng M3 (159)
  • CHƯƠNG 8. TÍNH TOÁN MÓNG LÕI THANG MÁY (161)
    • 8.1. Sơ bộ kích thước cọc và đài cọc (161)
      • 8.1.1. Sơ bộ chiều cao đài móng (161)
      • 8.1.2. Sơ bộ cọc (161)
      • 8.1.3. Sơ bộ kích thước cọc móng (161)
    • 8.2. Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu (161)
    • 8.3. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (163)
    • 8.4. Sức chịu tải cực hạn của cọc theo cường độ đất nền (165)
      • 8.4.1. Sức chịu tải cực hạn do chống mũi Q p (165)
      • 8.4.2. Sức kháng do ma sát bên Q s (166)
    • 8.5. Xác định sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (167)
      • 8.5.1. Sức chịu tải do ma sát thân cọc (167)
      • 8.5.2. Sức chịu tải kháng mũi (168)
    • 8.6. Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép của cọc (168)
    • 8.7. Sức chịu tải thiết kế của cọc (169)
    • 8.8. Xác định số lượng cọc (170)
    • 8.9. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc (170)
    • 8.10. Kiểm tra sự làm việc của nhóm cọc (171)
    • 8.11. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc (172)
    • 8.12. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước (172)
      • 8.12.1. Kích thước khối móng quy ước (172)
      • 8.12.2. Áp lực tính toán tác dụng lên nền khối móng quy ước (173)
      • 8.12.3. Trọng lượng khối móng quy ước (174)
      • 8.12.4. Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của các lớp đất dưới đáy móng (175)
    • 8.13. Kiểm tra lún cho khối móng quy ước (175)
    • 8.14. Điều kiện chọc thủng (177)
    • 8.15. Tính toán cốt thép đài cọc (177)
    • 8.16. Tính toán chống cắt cho móng M3 (179)
  • CHƯƠNG 9. THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI (181)
    • 9.1. Tính dung tích bể nước mái (181)
    • 9.2. Thông số thiết kế (181)
      • 9.2.1. Kích thước sơ bộ (181)
    • 9.3. Sơ đồ tính toán (182)
    • 9.4. Tính toán bản nắp (183)
      • 9.4.1. Tải trọng (183)
      • 9.4.2. Chất tải bản nắp trong mô hình Sap2000 (183)
      • 9.4.3. Nội lực bản nắp (185)
      • 9.4.4. Tính cốt thép bản nắp (187)
    • 9.5. Tính toán bản thành bể nước (187)
      • 9.5.1. Tải trọng (187)
      • 9.5.2. Nội lực bản thành (191)
      • 9.5.3. Tính toán cốt thép bản thành (191)
    • 9.6. Tính toán bản đáy (192)
      • 9.6.1. Tải trọng (192)
      • 9.6.2. Chất tải bản đáy trong mô hình Sap2000 (192)
      • 9.6.3. Nội lực bản đáy (194)
      • 9.6.4. Tính cốt thép bản đáy (196)
    • 9.7. Tính toán dầm đáy và dầm nắp bể (196)
      • 9.7.1. Sơ đồ tính toán (196)
      • 9.7.2. Nội lực tính toán (197)
      • 9.7.3. Tính cốt thép dọc (199)
      • 9.7.4. Tính cốt thép đai (0)
      • 9.7.5. Tính cốt thép treo (0)
    • 9.8. Tính nứt cho bản thành và bản đáy (0)
    • 9.9. Tính toán cột hồ nước (0)

Nội dung

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC

Giới thiệu về công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Tòa nhà AK Landmark Tower, tọa lạc tại phường Mỹ Thạnh, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang, được thiết kế để giải quyết nhu cầu chỗ ở cho người dân Với 56 căn hộ cao cấp đầy đủ tiện nghi, nơi đây hứa hẹn mang đến không gian sống thoải mái, sạch sẽ và rộng rãi cho các hộ gia đình, trở thành điểm đến lý tưởng cho cư dân tỉnh An Giang.

1.1.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên

1.1.2.1 Vị trí công trình Địa chỉ: phường Mỹ Thạnh, thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang

Công trình tọa lạc trên khu đất bằng phẳng dọc theo trục đường quốc lộ chính của tỉnh, mang lại lợi thế lớn trong việc cung cấp vật tư, điện, nước và thuận tiện cho giao thông.

Công trình tọa lạc tại tỉnh An Giang, thuộc miền Tây Nam Bộ, nơi có khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng với thời tiết nóng ẩm, mưa nhiều và độ ẩm cao.

Công trình dân dụng; Cấp công trình: II (PL 2- TT 03/2016/TT-BXD)

Hình 1.1 Mặt đứng công trình

TAÀ NG 14+51.000TẦ NG THƯỢNG

Hình 1.2 Mặt cắt công trình

Hình 1.3 Mặt bằng tầng hầm 2

BỂ NƯỚ C NGẦ M PHÒ NG KỸ THUẬ T

7000 ĐƯỜ NG Ô TO RỘ NG 7m

Hình 1.4 Mặt bằng tầng hầm 1

LOÁ I XUOÁ NG HAÀ M 2 (i%) LỐ I LÊ N TỪ HẦ M 2 (i%)

KHU VỰC ĐỖ XE MÁ Y 0.8m x 2m

7500 ĐƯỜ NG Ô TO RỘ NG 7m

Hình 1.5 Mặt bằng tầng trệt

L O ÁI L E ÂN T Ư ỉ H A ÀM 1 ( i= 1 5 % ) L O ÁI X U O ÁN G H A ÀM 1 ( i= 1 5 % ) P KHÁ CH

Hình 1.6 Mặt bằng tầng điển hình

Công trình có 2 tầng hầm, 14 tầng nổi, 1 sân thượng, 1 mái

Bả ng 1.1 Cao độ kiến trúc các tầng

Tầng Cao độ(m) Tầng Cao độ(m)

Giải pháp kiến trúc

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

Giao thông đứng: có 1 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dùng để đi lại và thoát hiểm khi có sự cố

Giao thông ngang: có hành lang ở khu vực giữa đảm bảo đi lại giữa các phòng và cả công trình và đảm bảo về mặt thoát hiểm

Công trình có dạng hình chữ nhật, kích thước phần ngầm là 37.5x39(m), phần nổi là 30.5x32m Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:

Mặt bằng tầng hầm 1 và 2 được thiết kế làm khu vực giữ xe, bao gồm phòng kỹ thuật và bể nước ngầm Để thuận tiện cho việc di chuyển của phương tiện, có một ram dốc với độ dốc phù hợp Cao độ của tầng hầm 1 và 2 lần lượt là -4.00m và -7.6m so với mặt đất tự nhiên (MĐTN).

 Tầng 1 nằm ở cao độ +0.00m so với MĐTN có chiều cao 4.2m có công năng là văn phòng công ty

 Từ tầng 2 đến tầng 14 có chiều cao 3.6m mỗi tầng, mỗi tầng có 4 căn hộ, mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh (WC), 1 bếp và 1 phòng khách

 Tầng thượng có cao độ +53.8m, có bồn nước mái phục vụ sinh hoạt

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

Chiều cao đối với tầng hầm 1 là 4.0m, hầm 2 là 3,6m và tầng điển hình là 3.6m, tầng 1 là 4.2m

Hình 1.7 Các lớp cấu tạo chung của sàn.

Giải pháp kết cấu của kiến trúc

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối

Bể chứa nước ngầm bằng bêtông cốt thép và bể nước bằng inox được lắp đặt trên tầng mái, phục vụ mục đích trữ nước và cung cấp nước luân phiên cho toàn bộ các tầng trong tòa nhà.

Tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ dày 200mm, tường ngăn phòng dày 100mm

Phương án móng dùng phương án móng cọc.

Giải pháp kỹ thuật

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

 An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh

 Dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố

Công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước tỉnh An Giang, được chứa trong bể ngầm và sau đó bơm lên bể nước mái Từ bể mái, nước được phân phối xuống các tầng qua các đường ống chính Hệ thống bơm nước được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho sinh hoạt và phục vụ cứu hỏa.

Nước mưa trên mái sẽ chảy qua các lỗ và vào ống thoát nước mưa có đường kính 0 mm, dẫn xuống dưới Hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng biệt, với các ống dẫn nước thải từ các buồng vệ sinh, đưa nước vào bể xử lý trước khi kết nối với hệ thống nước thải chung.

1.4.4 Hệ thông gió Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái

Các tầng của công trình được chiếu sáng tự nhiên nhờ vào cửa kính bên ngoài và giếng trời, kết hợp với hệ thống chiếu sáng nhân tạo được thiết kế hợp lý để đảm bảo ánh sáng đầy đủ cho những khu vực cần thiết.

1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi khu vực dãy phòng, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí hợp lý ở hành lang, cầu thang theo hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy tỉnh, nhằm nâng cao hiệu quả ứng phó trong trường hợp khẩn cấp.

Bố trí hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi,…với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

1.4.7 Hệ thống chống sét Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng

Rác thải được thu gom từ các tầng thông qua hệ thống kho thoát rác, với gian rác đặt tại tầng hầm và thiết bị chuyên dụng để đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và được xử lý cẩn thận nhằm ngăn chặn mùi hôi, bảo vệ môi trường khỏi ô nhiễm.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

Công trình có quy mô 2 tầng hầm và 15 tầng nổi, với tổng chiều cao 53.8m tính từ mặt đất tự nhiên Dựa vào quy mô này, sinh viên đã lựa chọn hệ chịu lực khung thuần túy, vừa chịu tải trọng đứng, vừa chịu tải trọng ngang và các tác động khác, giúp tăng cường độ cứng cho công trình.

 Với kích thước ô sàn điển hình là 8.5m9m và chiều cao tầng điển hình là 3.6m

Ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm

Phần móng của nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn và phải đối mặt với lực xô ngang do tải trọng động đất Do đó, cần áp dụng các giải pháp phù hợp để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

 Móng sâu: móng cọc khoan nhồi.

Vật liệu sử dụng

Trong ngành xây dựng hiện nay, vật liệu thép và bê tông cốt thép được ưa chuộng nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung phong phú Bên cạnh đó, các loại vật liệu khác như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được áp dụng rộng rãi.

 Đồ án chọn vật liệu bê tông cốt thép thiết kế cho công trình

Bả ng 2.1 Vật liệu bê tông theo TCVN 5574-2018

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa

Rbt = 1.2 MPa; Eb = 32.5x10 3 MPa Toàn bộ hệ chịu lực của công trình

Bả ng 2.2 Vật liệu thép TCVN 5574-2018

STT Loại thép Đặc tính/kết cấu sử dụng

1 Thép CB240 (d10) : Rs = Rsc = 210MPa

Rsw = 170 MPa; Es = 2x10 5 MPa Cốt thép có d ≤ 10 mm

2 Thép CB400-V (d >10) : Rs = Rsc = 350 MPa

Cốt thép dọc các loại có d > 10mm

Lớp bê tông bảo vệ

Lớp bê tông bảo vệ được chọn quy định theo mục 10.3.1 TCVN 5574-2018:

Bả ng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ

Tên cấu kiện Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ (mm)

Bố trí hệ kết cấu chịu lực

2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:

 Truyền lực theo con đường ngắn nhất Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu

Ta xét ô sàn lớn nhất: 2

1.059 l 8500  nên ta tính toán sàn hai phương (bản kê bốn cạnh)

Sơ bộ sàn theo công thức: s D 1 h l

D(0.8 1.4) phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1 m(4050) đối với sàn 2 phương, l 1 là cạnh ngắn

Chiều dày sàn tối thiểu khi không có dầm trực giao:

Vì phương án thiết kế là hệ sàn trực giao nên chiều dày sàn được chọn như sau:

 Sơ bộ chiều dày sàn tầng điển hình h s = 120 mm

 Sơ bộ chiều dày sàn tầng trệt h s = 150 mm

 Sơ bộ chiều dày sàn tầng hầm h s = 200 mm

Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện: độ võng và điều kiện độ bền) sau:

Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ qua nhịp dầm, dựa trên công thức kinh nghiệm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và đủ khả năng chịu lực.

Trong đó : l là nhịp của dầm, l = 8.5 m

Bề rộng dầm : dc 1 1 dc 1 1 b = h 600 (200 300)

 Chọn kích thước dầm chính là 300 600 mm

 Dầm phụ (dầm trực giao)

Bề rộng dầm : dp 1 1 dp 1 1 b = h 500 (166 250)

 Chọn kích thước dầm phụ là 200 500 mm

 Chọn kích thước dầm chiếu tới là 200 300 (mm)

2.4.2.3 Sơ bộ tiết diện sàn và vách tầng hầm

 Chọn chiều dày sàn tầng hầm, tầng trệt: hhầm = 200mm

 Chọn chiều dày tường tầng hầm t = 300mm

 Giải pháp kết cấu đứng (cột)

2.4.2.4 Sơ bộ tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột là Ac: c b s

Trong đó: N là lực dọc tại chân cột đang sơ bộ; k là hệ số kể đến ảnh hưởng của momen

 là hàm lượng thép cấu tạo trong cột,  1%

Tải trọng phân bố đều trên sàn, bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải, được ký hiệu là qi Số tầng của công trình được ký hiệu là ni, trong khi diện tích truyền tải của sàn vào cột được ký hiệu là si Tải trọng qi có thể được xác định theo kinh nghiệm, với mức độ cho chung cư dao động từ 10 đến 15 kN/m².

(Theo trang 21 sách Tính toán tiết diện cột BTCT của GS.NG Đình Cống)

Hình 2.1 Diện tích chịu lực sàn của cột

Bả ng 2.4 Bảng sơ bộ cột giữa

Tầng S tr.tải q N Hàm lượng thép k F tt b h F chọn m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm 2

Tầng S tr.tải q N Hàm lượng thép k F tt b h F chọn m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm 2

Bả ng 2.5 Bảng sơ bộ cột ngoài

Hàm lượng thép k F tt cm 2 b h F chọn cm 2 (cm)

Tầng 9 31.88 13 2900.63 1% 1.2 1697.93 50 50 2500 Tầng 8 31.88 13 3315.00 1% 1.2 1940.49 50 50 2500 Tầng 7 31.88 13 3729.38 1% 1.2 2183.05 50 50 2500 Tầng 6 31.88 13 4143.75 1% 1.2 2425.61 50 50 2500 Tầng 5 31.88 13 4558.13 1% 1.2 2668.17 60 60 3600 Tầng 4 31.88 13 4972.50 1% 1.2 2910.73 60 60 3600 Tầng 3 31.88 13 5386.88 1% 1.2 3153.29 60 60 3600

2.4.3 Sơ bộ chiều dày vách ở góc biên

Chiều dày vách, lõi cứng được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng và đảm bảo các quy định theo điều 3.4.1 của TCXD 198-1997 v santang tang

- ΣFv tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng

Khi thiết kế công trình với vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, cần bố trí tối thiểu 3 vách cứng trong mỗi đơn nguyên Quan trọng là trục của 3 vách này không được gặp nhau tại một điểm.

Vách cứng có chiều cao từ móng đến mái và đảm bảo độ cứng đồng đều trên toàn bộ chiều cao của lõi, do đó chiều dày của vách cứng không thay đổi trong suốt chiều cao của ngôi nhà.

 Ta chọn vách góc biên, vách lõi thang bộ, vách lõi thang tại vị trí trục chính t00 (mm)

Hình 2.2 Mặt bằng dầm vách tầng điển hình

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Cơ sở tính toán tải trọng

Căn cứ theo tiêu chuẩn Việt Nam:

 TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động

 TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất.

Tải trọng thẳng đứng

Bả ng 3.1 Bảng tĩnh tải sàn căn hộ, hành lang

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

Bản thân kết cấu sàn 25 120 3.00 1.1 3.3

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản sàn 1.56 1.96

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “CHƯƠNG 2 TẢI TRỌNG” 3.2.1.1 Tĩnh tải tường

 ht=htầng - hdầm (tường nằm trên dầm)

 ht = htầng - hsàn (tường nằm trên sàn)

Bả ng 3.2 Bảng tĩnh tải tường tầng 2-14 (3.6m)

Tải tường tiêu chuẩn (KN/m)

Tải tường tính toán (KN/m)

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “2.2 TẢI TƯỜNG”

Hoạt tải tác dụng lên sàn: Hoạt tải được xác định dựa trên công năng của từng phòng Được quy định theo TCVN 2737-1995

Bả ng 3.3 Bảng hoạt tải

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán Phần dài hạn Phần ngắn hạn Toàn phần (kN/m 2 )

2 Phòng họp, trưng bày, nhà kho 1.80 3.2 5.00 1.20 6.00

4 Phòng khách, phòng ngủ, WC 0.30 1.20 1.50 1.30 1.95

8 Mái bằng có sử dụng 0.50 1.00 1.50 1.30 1.95

9 Mái bằng không có sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98

Tải trọng gió

- Công trình được xây dựng tại thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang Ta tra mục 6 và phụ lục E TCVN 2737-1995 để xác định

 Công trình thuộc vùng gió IA , địa hình C

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj:

 W 0 : Giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và mục 6.4 trong tiêu chuẩn

 kj : Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

 : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

 c : Hệ số khí động, Gió đẩy: 0.80; gió hút: 0.60

 Hj : Chiều cao đón gió của tầng thứ j

Bảng 3.4 Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ

Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V

- Theo mục 6.4.1 TCVN 2737-1995 Đối với ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, giá trị áp lực gió W o được giảm đi 10 daN/m 2 đối với vùng I-A

W0 65 10 55 daN / m 0.55(kN / m ) 2 k(zj) – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, xác định:

Bảng 3.5 Độ cao Gradient và hệ số mt

Do tính đối xứng của công trình, việc nhập gió vào tâm hình học hay vào dầm biên đều cho kết quả tương tự Vì vậy, để tiết kiệm thời gian và đơn giản hóa quy trình, sinh viên thường lựa chọn gán thành phần gió tĩnh vào tâm hình học.

- Lực tập trung thành phần tĩnh của tải trọng gió được tính theo công thứ sau: j j j o j j

 c: Hệ số khí động lấy tổng cho mặt đón gió và hút gió c=1.4

 : Hệ số chuyển đổi áp lực gió Công trình cấp II, thời gian 50 năm (=1.2)

 Hj: Chiều cao đón gió của tầng thứ j;

 Lj: Bề rộng đón gió của tầng thứ j

3.3.1.1 Áp dụng vào tính toán

Bả ng 3.3 Bảng gió tĩnh theo phương X

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “2.4 TẢI GIÓ TĨNH”

Các bước xác định thành phần gió động theo TCVN 229-1999 như sau:

 Bước 1: Thiết lập sơ đồ tính toán động lực

 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 Y

 Công thức tính toán được trình bày trong phụ luc “2.5 TẢI GIÓ ĐỘNG”

Theo TCXD 229-1999, cần thực hiện tính toán thành phần động của tải trọng gió tương ứng với dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức quy định.

Giá trị fL chịu ảnh hưởng bởi áp lực gió và độ giảm lô ga Cụ thể, trong khu vực có áp lực gió IA và độ giảm lô ga  = 0.3 (đối với công trình bê tông cốt thép), giá trị fL được xác định là 1.1 (Hz).

Bả ng 3.4 Bảng giá trị các thông số đầu vào tính thành phần động của gió

Tần số giới hạn, fL 1.1 Hz

Thời gian sử dụng giả định (năm) 50 Áp lực gió tiêu chuẩn Wo (kN/m 2 ) 0.55

Hệ số độ tin cậy  1.2

Hình 3.1 Khai báo khối lượng tham gia dao động

Bả ng 3.5 Bảng giá trị chu kì thành phần động của gió (khung không gian) Case Mode

(Hz) UX UY RZ Chú thích

Bả ng 3.9 Bảng tâm hình học và tâm khối lượng của công trình

Mass X Mass Y XCM YCM XCCM YCCM kg kg m m m m

TANG 2 D1 765514.26 765514.26 18.67 19.50 18.7063 19.5047 TANG 3 D1 761845.58 761845.58 18.68 19.50 18.7089 19.5048 TANG 4 D1 760495.12 760495.12 18.69 19.50 18.7111 19.5048 TANG 5 D1 755363.36 755363.36 18.70 19.50 18.7131 19.5049 TANG 6 D1 750771.80 750771.80 18.70 19.50 18.7148 19.5051 TANG 7 D1 749781.46 749781.46 18.71 19.50 18.7162 19.5052 TANG 8 D1 748791.12 748791.12 18.71 19.50 18.7172 19.5054 TANG 9 D1 744739.74 744739.74 18.72 19.50 18.7177 19.5056 TANG 10 D1 741228.54 741228.54 18.72 19.50 18.7177 19.5059 TANG 11 D1 740598.32 740598.32 18.73 19.50 18.7167 19.5063 TANG 12 D1 740598.32 740598.32 18.73 19.50 18.7143 19.5069 TANG 13 D1 740598.32 740598.32 18.73 19.50 18.7102 19.508

Bả ng 3.10 Chuyển vị tương đương theo mode 1 (phương X)

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “2.5 TẢI GIÓ ĐỘNG”

3.3.4 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

 Được trình bày trong phụ lục “2.5 TẢI GIÓ ĐỘNG”

Bả ng 3.11 Đặc điểm công trình.

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: An Giang

- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx (m): 23.5

- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly (m): 25

- Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất H (m): 51.8

Bả ng 3.12 Các thông số dẫn suất.

Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú

- Giá trị áp lực gió Wo 55 daN/m 2 Bảng 4 (TCVN 2737:1995)

- Giá trị giới hạn của tần số fL 1.1 Hz Bảng 9 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1 c 51.75 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1X r1X 25 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Tham số xác định hệ số n1Y r1Y 23.5 m Bảng 11 (TCVN 2737:1995)

- Hệ số tương quan không gian n1X 0.701 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

- Hệ số tương quan không gian n1Y 0.705 Bảng 10 (TCVN 2737:1995)

Bả ng 3.13 Tính gió động mode 1, phương X

STT Tầng M j (t)  i (kN) W Fj y ji y ji W Fj y ji 2 M j W (kN) pjiX

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “2.5 TẢI GIÓ ĐỘNG”

Tải trọng động đất

3.4.1 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất

Theo TCVN-9386-2012, có hai phương pháp để tính động đất cho công trình:

 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương (mục 4.3.3.2.1)

 Phương pháp phổ phản ứng dao động (mục 4.3.3.3.1)

 Trong đồ án, sinh viên sử dụng phương pháp phổ phản ứng dao động

Hình 3.2 Khai báo mass source trong Etabs

Các điều kiện để áp dụng tính toán tải trọng động đất bằng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương ( Điều 4.3.3.2 TCVN 9386 – 2012):

Có các chu kì dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau:

 ( Với Tc = 0.6s ứng với loại đất nền C)

=> Thoả mãn những tiêu chí tính đều đặn theo mặt đứng (Mục 4.2.3.3 TCVN 9386-

Với chu kỳ dao động T1 = 2.007s, công trình không đáp ứng yêu cầu của phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương Vì vậy, việc áp dụng phương pháp phổ phản ứng dao động là hợp lý.

Bả ng 3.14 Bảng chu kì dao động cơ bản theo 2 hướng chính (khung không gian)

UX UY RZ SumRX SumR

Y SumRZ sec Modal 1 2.007 0.5284 0 2.536E-05 5.234E-07 0.5923 2.536E-05 Modal 2 1.506 2.213E-06 0.3944 0.0895 0.4483 0.5923 0.0895 Modal 3 1.3 1.536E-06 0.1287 0.2736 0.5947 0.5923 0.363

3.4.2 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là một kỹ thuật trong động lực học kết cấu, sử dụng phổ phản ứng động lực để đánh giá tác động của các dạng dao động khác nhau lên phản ứng tổng thể của kết cấu.

Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà

3.4.3 Gia tốc nền thiết kế

Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn công trình cấp II tại thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang Theo phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” trong TCVN 9386-2012, hệ số tầm quan trọng được xác định là  I = 1.0, với độ cản nhớt ξ = 5%.

Gia tốc nền thiết kế: a =a × =0.067×1=0.067 (m/s ) g gR  I 2 a =0.067g Công trình thuộc dạng có động đất yếu

Căn cứ vào bảng 3.1 “ Các loại nền đất” TCVN 9386-2012, đất nền của công trình là đất nền loại C

Căn cứ Bảng 3.2 “ Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” TCVN

9386-2012, ta được các tham số:

Bảng 3.15 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi

3.4.5 Hệ số ứng xử các tác động của động đất theo phương ngang

Theo TCVN 9386-2012, mục 5.2.2.2, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính khả năng tiêu tán năng lượng cần được xác định riêng cho từng phương trong quá trình thiết kế.

Công trình được thiết kế với cấp dẻo trung bình, công trình thuộc hệ khung nên ta lấy theo bảng 5.1 TCVN 9386-2012 được giá trị 0

 1.3, do công trình thuộc khung nhiều tầng nhiều nhịp)

Tuy nhiên do công trình sinh viên thiết kế không đều đặn theo mặt đứng nên giá trị q0 sẽ giảm xuống 20% cho nên giá trị thực là: q = 3.9 3.9 20% 0   3.12

 M là khối lượng tham gia dao động mode i tầng thứ j

  là hệ số hiệu chỉnh, 0.85 nếu T 1 2s, nhà có trên 2 tầng lấy bằng

1, với các trường hợp khác lấy bằng 0

 m%là phần trăm khối lượng tầng j tham gia dao động

  M là tổng khối lượng công trình

Phân bố lực cắt đáy của mỗi mode theo phương ngang lên các tầng: i ik i b i ik

 S ik là chuyển vị tỉ đối của tầng k ứng với dạng dao động i cho mỗi phương

Bả ng 3.16 Bảng chu kì dao động tính toán

Period % klg tham gia dao động

Modal 7 0.231 5.24 - 0.0524 0 5.737E-07 Đã loại trừ mode xoắn và % khối lượng tham gia dao động Hệ số Mass source: 1TT + (0.8  0.3) HT

Kết quả tính động đất được tổng hợp theo hai phương X và Y Đối với phương X, công thức tính là DDX = √(DDX1² + DDX2² + DDX3² + + DDXn²) Còn đối với phương Y, công thức là DDY = √(DDY1² + DDY2² + DDY3² + + DDYn²).

Bả ng 3.18 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng (mode 1, phương X)

Mode Chu kì dao động,

Tổng khối lượng (ton) Sd (m/s 2 ) % Dao Động %M (ton) Lực cắt đáy Fb

Yji mj.yji mj.yji 2 Fji

Bả ng 3.19 Bảng tổng hợp tải động đất theo 2 phương

Tầng Động đất phương X Động đất phương Y Tâm động đất

1 Modal 2 Mode 3 Tổng X Modal 1 Modal 2 Tổng Y XCM YCM TẦNG MÁI 12.89 -33.76 23.56 43.14 25.65 -33.65 42.31 17.50 19.50

THƯỢNG 105.41 -234.70 136.51 291.25 195.06 -250.64 317.60 18.80 19.52 TẦNG 14 128.76 -210.24 76.23 258.05 236.00 -217.71 321.08 18.73 19.51 TẦNG 13 120.18 -114.68 -25.41 168.04 217.85 -136.07 256.85 18.73 19.51 TẦNG 12 103.01 -19.11 -101.64 145.97 199.69 -27.21 201.54 18.73 19.51 TẦNG 11 94.42 57.34 -139.75 178.14 181.54 54.43 189.52 18.73 19.51 TẦNG 10 85.92 133.91 -139.88 211.84 145.36 136.19 199.19 18.72 19.51 TẦNG 9 77.70 192.23 -102.23 231.17 127.81 218.97 253.54 18.72 19.51 TẦNG 8 60.78 231.97 -38.55 242.88 110.17 247.73 271.12 18.71 19.51 TẦNG 7 52.16 251.65 51.47 262.10 91.93 275.63 290.56 18.71 19.51 TẦNG 6 43.53 232.61 115.97 263.53 73.65 276.01 285.66 18.70 19.51 TẦNG 5 35.04 214.57 168.57 275.11 55.58 249.98 256.08 18.70 19.51 TẦNG 4 17.64 157.15 169.75 232.00 37.32 223.76 226.85 18.69 19.51 TẦNG 3 8.84 98.40 130.82 163.93 18.69 168.13 169.16 18.68 19.51 TẦNG 2 8.88 59.33 78.88 99.10 18.79 84.48 86.55 18.67 19.51 TẦNG TRỆT 1.75 18.95 30.54 35.98 5.49 65.41 65.65 18.92 18.96

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “2.5 TẢI ĐỘNG ĐẤT”

Tổ hợp tải trọng

Bả ng 3.20 Các loại tải trọng

Load Type Self Weight Mu Note

TLBT DEAD 1 Trọng lượng bản thân

Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn

TUONG SUPER DEAD Tĩnh tải tường xây

HTNH=2 LIVE Hoạt tải ngắn hạn ≥ 2kN/m 2

GTX WIND Gió tĩnh theo phương X

GTXX WIND Gió tĩnh theo phương X dương

GTY WIND Gió tĩnh theo phương Y âm

GTYY WIND Gió tĩnh theo phương Y dương

GDX1 WIND Gió động theo phương X

GDY1 WIND Gió động theo phương Y

DDX SEISMIC Tải trọng động đất theo phương X

DDY SEISMIC Tải trọng động đất theo phương Y

3.5.2 Các trường hợp tải trọng

Bả ng 3.21 Các trường hợp tải trọng

TTTT 1.1(TLBT) + 1.3(HOAN THIEN) + 1.1(TUONG)

HTNH và HTDH được áp dụng cho sàn với công thức tính như sau: HTNH - TC được xác định bởi 1(HTNH2), trong khi HTDH - TC cũng sử dụng công thức tương tự Đối với HTNH - TT, công thức là 1.3(HTNH2), và HTDH - TT áp dụng công thức 1.3(HTDH2).

HTTP - TC 1(HTNH - TC) + 1(HTDH - TC)

HTTP - TT 1(HTNH - TT) + 1(HTDH - TT)

3.5.3 Các tổ hợp tải trọng

3.5.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn

Ký hiệu Loại tải Ý nghĩa

TLBT DEAL Trọng lượng bản thân

HT=2 LIVE Hoạt tải lớn hơn hoặc bằng 2 kN m/ 2

HOAN THIEN SUPER DEAL Tải hoàn thiện không tính trọng lượng bản thân sàn

TUONG SUPER DEAL Tải tường xây

Bả ng 3.22 Tổ hợp tải trọng sàn

CV-NH 1(TTTC)+1(HTNH-TC) được sử dụng để kiểm tra chuyển vị ngắn hạn Trong khi đó, CV-DH 1(TTTC)+1(HTDH-TC) phục vụ cho việc kiểm tra chuyển vị dài hạn Cuối cùng, CV-TP 1(TTTC)+1(HTTP-TC) được áp dụng để kiểm tra chuyển vị toàn phần.

TINHTHEP 1(TTTT)+1(HTTP-TT) Tính toán cốt thép

3.5.3.2 Tổ hợp tải trọng cầu thang

Bả ng 3.23 Tổ hợp tải trọng cầu thang

CV 1TTTC + 1HTTC Combo kiểm tra chuyển vị

TINHTOAN 1TTTT + 1HTTT Combo tính toán cốt thép

Chú ý: Đối với cầu thang TTTC và TTTT không bao gồm tĩnh tải tường xây

3.5.3.3 Tổ hợp tải trọng Khung – vách – lõi – dầm – móng

Bả ng 3.24 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – móng

Name Type Load Name Note

TH1 ADD (TTTC) + (HTTP - TC)

Các tổ hợp cơ bản

TH2 ADD (TTTC) + (GX - TC)

TH3 ADD (TTTC) + (GXX - TC)

TH4 ADD (TTTC) - (GY - TC)

TH5 ADD (TTTC) - (GYY - TC)

TH6 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) + 0.9(GX - TC)

TH7 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) - 0.9(GXX - TC)

TH8 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) + 0.9(GY - TC)

TH9 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) - 0.9(GYY - TC)

TH10 ADD 0.9(TTTC) + 0.8(HTTP - TC) + (DDX) +0.3(DDY)

Các tổ hợp đặc biệt

TH11 ADD 0.9(TTTC) + 0.8(HTTP - TC) - (DDX) - 0.3(DDY)

TH12 ADD 0.9(TTTC) + 0.8(HTTP - TC) + (DDY) +0.3(DDX)

TH13 ADD 0.9(TTTC) + 0.8(HTTP - TC) - (DDY) - 0.3(DDX)

CVD ADD TH2; TH3; TH4; TH5 Kiểm tra chuyển vị đỉnh, gia tốc đỉnh

CVLT ADD TH10; TH11; TH12; TH13 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

THBAO ENVE TH1,…,TH13 Tổ hợp bao

Các tổ hợp tải trọng trong bảng chỉ là tiêu chuẩn để kiểm tra các Tình trạng Giao thông Hạng II Để tính toán các cấu kiện ở Tình trạng Giao thông Hạng I, cần thay thế các Load cases tiêu chuẩn bằng các Load case tính toán.

Kiểm tra trạng thái giới hạn II

3.6.1 Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật

Theo TCVN 198-1997, đối với nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5, cần kiểm tra khả năng chống lật dưới tác động của gió và động đất Tỷ lệ giữa moment chống lật và moment gây lật phải đạt điều kiện CL 1.5.

 MCL – là moment chống lật công trình

 MGL – là moment gây lật công trình

Công trình có chiều cao 54.65 (m), bề rộng 23.5 (m) Vì H = 54.65 2.33

B 23.5    nên không cần kiểm tra điều kiện chống lật cho công trình

3.6.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh

Chuyển động của công trình dưới tác động của gió được mô tả qua các đại lượng vật lý như vận tốc, gia tốc và tốc độ thay đổi của gia tốc Gió tạo ra chuyển động cho toà nhà theo quy luật tuần hoàn, với tần số tương ứng là tần số dao động riêng thứ nhất của công trình, được tính bằng công thức v = 2πfD và a = (2πf)².

Theo mục 2.6.3 của TCVN 198-1997, trong quá trình kiểm tra dao động, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh dưới tác động của gió phải nằm trong giới hạn cho phép.

Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió phải nằm trong giới hạn cho phép Để đảm bảo điều này, chúng ta tiến hành kiểm tra gia tốc tại đỉnh theo hai phương x và y bằng cách áp dụng công thức phù hợp.

 Aw là chuyển vị của tầng đỉnh của công trình

 f là tần số dao động riêng của gió động theo phương x và y

Bả ng 3.25 Bảng kiểm tra gia tốc đỉnh công trình

PHƯƠNG DAO ĐỘNG TẦN SỐ CHUYỂN VỊ GIA TỐC [GIA TỐC]

 Vậy công trình thoả mãn điều kiện chuyển vị gia tốc đỉnh

3.6.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574:2018, bảng M.4, chuyển vị phương ngang tại đỉnh kết cấu nhà cao tầng được tính theo phương pháp đàn hồi đối với kết cấu khung vách cần phải đáp ứng các điều kiện quy định.

F F Đối với kiểm tra chuyển vị chỉ kiểm tra với combo tải trọng gió tiêu chuẩn

Bả ng 3.26 Bảng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

TẦNG TỔ HỢP PHƯƠNG FMAX [F]

Theo bảng trên ta thấy chuyển vị 2 phương đều có trị nhỏ hơn trị cho phép => Công trình thoả điều kiện chuyển vị đỉnh

3.6.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo TCVN 9386:2012, mục 4.4.3.2, cần hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng trong các công trình Đặc biệt, đối với những nhà có bộ phận phi kết cấu làm bằng vật liệu giòn gắn vào kết cấu, việc này càng trở nên quan trọng.

 dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng (Định nghĩa trong Mục 4.4.2.2 (2), TCVN 9386:2012)

 v là hệ số chiết giảm xét đến chu kì lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng

Theo TCVN 9386:2012, trong trường hợp không thể phân tích chính xác các cấu kiện bị nứt trong thiết kế động đất, có thể giảm 50% độ cứng chống cắt và độ cứng chống uốn đàn hồi của các cấu kiện bê tông và khối xây so với các cấu kiện không nứt.

Bả ng 3.27 Bảng kiểm tra chuyển vị tương đối do gió theo phương X

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối, dc (mm)

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

Bả ng 3.28 Bảng kiểm tra chuyển vị tương đối do động đất theo phương X

Chuyển vị ngang từ mô hình (mm)

Chuyển vị ngang tương đối, dc (mm) dr=qd.dc

Trị số giới hạn 0.005h (mm)

=> Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “3.1 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng”

3.6.5 Kiểm tra hiệu ứng P – DELTA

Hiệu ứng P-Delta, hay còn gọi là hiệu ứng bậc hai, là hiện tượng biến dạng của kết cấu khi chịu tác động của ngoại lực, dẫn đến sự thay đổi trong sơ đồ tính toán và tạo ra nội lực thứ cấp.

Phương pháp kiểm tra được quy định tại mục 4.4.2.2, TCVN 9386:2012

Không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2, nếu tại tất cả các tầng thoả mãn điều kiện sau: tot r tot θ = (P d ) / (V h) 0.10 Trong đó:

 θ là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

 Ptot là tổng tải trọng trường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất

Chuyển vị ngang (dr) là sự chênh lệch thiết kế tương đối giữa các tầng, được xác định bằng hiệu số giữa các chuyển vị ngang trung bình (ds) tại trần và sàn của tầng đang xem xét.

 Vtot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

 Các điều kiện kiểm tra:

 0.1: Không cần xét đến hiệu ứng bậc 2;

0.1  0.2: Có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân hệ số 1

1 Giá trị của hệ số θ không vượt quá 0.3

 Theo bảng sau, các  thỏa điều kiện để không cần tính hiệu ứng bậc hai ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

Bả ng 3.29 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 cho từng tầng

TẦNG H PTOT VX VY Dr-X Dr-Y θX θY [θ] KIỂM

Tầng mái có chiều cao 2.9m với diện tích 1299.0957m², tải trọng 38.088kg và độ bền 0.000948 Tầng Thượng cao 3.6m, diện tích 10354.067m², tải trọng 318.14kg, độ bền 0.000954 Các tầng từ 14 đến 5 đều có chiều cao 3.6m, với diện tích và tải trọng tăng dần, từ tầng 14 có diện tích 20327.299m², tải trọng 607.2kg, đến tầng 5 với diện tích 110704.06m² và tải trọng 2513.05kg Tất cả các tầng đều đạt tiêu chuẩn chất lượng với độ bền từ 0.000605 đến 0.001129 Đây là thông tin liên quan đến ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, Khoa ĐT Chất Lượng Cao.

TẦNG H PTOT VX VY Dr-X Dr-Y θX θY [θ] KIỂM

Tầng 4 3.6 120906.49 2686.56 3334.99 0.000904 0.000543 0.000011 0.000005 0.1 OK Tầng 3 3.6 131108.92 2802.45 3490.24 0.000743 0.000459 0.000010 0.000005 0.1 OK Tầng 2 4.2 141618.25 2860.68 3578.64 0.000482 0.00033 0.000006 0.000003 0.1 OK Tầng Trệt 4 173710.41 2880.29 3629.32 0.000052 0.000055 0.000001 0.000001 0.1 OK Hầm 1 3.6 202513.84 2885.67 3645.37 0.000021 0.000028 0.000000 0.000000 0.1 OK Hầm 2 3.6 114771.83 180.7108 1481.481 0.00E+00 0.00E+00 0.000000 0.000000 0.1 OK

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG 3-4

Số liệu tính toán

4.1.1 Sơ bộ kích thước tiết diện

Ta thiết kế cầu thang bộ tầng 3 lên tầng 4 (điển hình)

Chiều cao tầng điển hình là 3.6(m)

Hình 4.1 Cấu tạo cầu thang bộ tầng 3-4

Cầu thang dẫn từ tầng 2 lên sân thượng của công trình được thiết kế dạng bản với tổng cộng 21 bậc, trong đó vế 1 có 10 bậc và vế 2 có 11 bậc.

Chiều cao mỗi bậc thang: b 3600 h 171.43

Bề rộng mỗi bậc thang chọn: l b 300 (mm)

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

Với Lo là nhịp tính toán của bản thang: L o 5400 (mm)

Chọn bề dày bản thang như sơ bộ chọn h b 160 (mm)

Dầm chiếu nghỉ có kích thước b h được chọn sơ bộ là:

Chọn kích thước dầm thang: b h   200 300 mm   

Hình 4.2 Chi tiết 3d cầu thang bộ tầng 3-4

 Tải trọng cầu thang được trình bày trong phụ lục “2.3 TẢI CẦU THANG”

Hình 4.3 mặt cắt kiến trúc cấu tạo cầu thang

 Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang

Ghi chú: Trong đó, khối lượng của tay vịn bằng sắt lấy 0.30 kN/m

Hình 4.4 Mặt cắt kiến trúc cấu tạo bản chiếu nghỉ

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ

Tính toán bản thang

Cắt một dãy có bề rộng b  1 m   để tính

- Để giảm trong tính toán và thiên về an toàn

- Bản thang được gác lên dầm với tỷ số: d s h 300

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

Kết luận: Sinh viên chọn sơ đồ một đầu gối cố định - một đầu gối di động để tính cầu thang

4.2.2 Xác định nội lực trong bản thang

Hình 4.5 Sơ đồ tính vế 1

Tổ hợp nội lực: Tĩnh tải + hoạt tải

Kết quả xuất từ phần mềm Sap2000 v16.1 ta có:

Hình 4.6 Biểu đồ moment bản thang (kN.m)

Từ kết quả trên ta thấy M max 41.35(kN.m) Sinh viên lấy nội lực này để tính toán và bố trí cốt thép cho bản thang và bản chiếu nghỉ

Cắt 1 dải rộng 1m để tính toán, bố trí thép đều cho bản thang

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B30, cốt thép CB400-V, ta xác định được các thông số   R 0.533;   R 0.391

Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là a20

     % đối với nhóm cốt thép CB400-V

4.2.3.1 Tính toán cốt thép cho bản thang

Chiều cao làm việc của tiết diện: h o   h a 160 26 134  (mm)

           Diện tích cốt thép: tt b b o 2 s s

Kiểm tra hàm lượng thép tt s o

 Chọn thép 12a100 bố trí cho nhịp và 10a200 bố trí cho gối

4.2.4 Tính toán độ võng bản thang

Từ kết quả phần mềm Sap2000 ta được độ võng lớn nhất của cầu thang như sau:

Hình 4.7 Độ võng cầu thang

Ta thấy độ võng lớn nhất của cầu thang là :f 0.012(m)12(mm)

Trang 56 Độ võng cho phép là: [f ] L max 3000 20(mm)

 Vậy cầu thang thỏa điều kiện độ võng cho phép

4.2.5 Kiểm tra khả năng chịu cắt bản thang

Dù lực cắt xuất hiện trong bản thang tương đối nhỏ, nhưng thiên về an toàn sinh viên tiến hành kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang

Hình 4.8 Lực cắt trong bản thang

Lực cắt lớn nhất trong bản thang: Q max 27.95(kN)

Cắt bản thang có bề rộng 1m để tính toán khả năng chịu cắt của bản thang Đặc trưng tiết diện:

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông sàn: (mục 8.1.3.3 trang 70, TCVN 5574-2018)

+ Q1 là lực cắt trong tiết diện thẳng góc do ngoại lực: Q max Q 1 27.95(kN)

+ Q1,b được xác định theo công thức: Q 1,b 0.5R bh bt 0 nhưng lấy giá trị Q1,b không lớn hơn 2.5R bh bt 0

 Vậy bản thang thỏa điều kiện chịu cắt

4.2.6 Tính toán dầm cầu thang

4.2.6.1 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới:

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới gồm:

+ Tải trọng do hai bản thang truyền vào

+ Trọng lượng bản thân dầm chiếu tới

Phản lực do hai bản thang truyền vào được xuất từ sap2000:

Hình 4.9 Phản lực liên kết bản thang

Phản lực cầu thang lớn nhất theo phương đứng là: q 1 32.81(kN)

Trong lượng bản thân dầm chiếu tới:

- Trọng lượng bản thân dầm:

Vậy tải trọng tác dụng vào dầm thang là: q q 1 q 2 32.81 0.77 33.58(kN m/ ) Chọn sơ đồ tính là dầm đơn giản, chịu tải phân bố đều Do đó ta có:

4.2.6.2 Tính toán cốt thép dầm

Chiều cao làm việc của tiết diện: h o   h a 300 35 265  (mm)

 Tính toán cốt thép đai cho dầm thang

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: bt 0 b 0

Vậy: 30.48 (kN) ≤ Qmax = 41.98 (kN) ≤ 270.30 (kN)

Bê tông không bị phá hoại giữa các vết nứt nghiêng Đặt cốt đai có bước đai như sau: Chọn đai 6 , 2 nhánh (Asw = 57 (mm 2 ))

Bước cốt đai lớn nhất:

Bước cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:

 Chọn cốt đai 6 (Asw = 57 mm 2 ), số nhánh n=2, bố trí đầu dầm 6a100 và nhịp dầm 6a150

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

Sơ bộ tiết diện

Hình 5.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Mục 2.4.2.1 sinh viên đã sơ bộ tiết diện dầm sàn Tại đây sơ bộ tiết diện được liệt kê như sau:

Bảng 5.1 Tiết diện các cấu kiện

Tên cấu kiện Chiều cao H (mm) Bề rộng B (mm)

Tải trọng

 Tải trọng được trình bày tại mục 3.2

Mô hình tính bằng phần mềm safe 2016

Hình 5.2 Mô hình 3D sàn bằng phần mềm SAFE

 Được trình bày trong phụ lục “4.1 KHAI BÁO”

5.3.2 Các tổ hợp tải trọng

Có 2 loại tổ hợp tải trọng: Đều lấy tất cả trường hợp tải

 Tổ hợp tải tiêu chuẩn: các hệ số tải lấy bằng 1

 Tổ hợp tải tính toán: các hệ số tải lấy theo tiêu chuẩn 2737:1995 về tải trọng.

Tính toán thiết ké sàn

 Được trình bày trong phụ lục “4.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP”

Bả ng 5.2 Bảng tính và chọn thép sàn

As TT H.lượng ỉ a TT a BT As CH H.lượng

(kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) m TT

(%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) m BT

5.4.2 Kiểm tra độ võng dài hạn có kể đến từ biến & co ngót Độ võng dài hạn của sàn được xác định theo công thức: f    f 1 f 2 f 3

+ f1: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

+ f2: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

+ f3: Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Hình 5.6 Giá trị độ võng dài hạn lớn nhất của ô sàn

Theo TCVN 5574:2018, để đảm bảo an toàn và thẩm mỹ cho cấu kiện sàn, tấm sàn phải chịu được tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời ngắn hạn và tải trọng tạm thời dài hạn Độ võng của sàn không được vượt quá 1/150 chiều dài cạnh của sàn, với độ võng giới hạn của bản sàn là f ≤ L/8000, tương đương 53.33 mm.

Dựa vào kết quả tính toán trong SAFE 16, độ võng dài hạn của sàn được xác định là f = 26.26 mm Kiểm tra cho thấy độ võng này thỏa mãn các điều kiện khi xem xét hệ số từ biến và co ngót.

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3

Thiết kế dầm

6.1.1 Nội lực và tổ hợp nội lực

- Ta chọn tổ hợp nội lực (comboBAO) để tính dầm được bao quát nhất

Hình 6.1 Moment 33 dầm trục 3 comboBAO

Hình 6.2 Lực cắt dầm trục 3 comboBAO

Hình 6.3 Moment dầm tầng 4 comboBAO

Hình 6.4 Lực cắt dầm tầng 4 comboBAO

6.1.2 Tính toán cốt thép dọc

- Thông số  được tính tại mục 4.2.3

6.1.2.1 Tính toán cốt thép dọc cho dầm B33 (tầng 4 trục 3B-3C)

Hình 6.5 Nội lực trong dầm B33 comboBAO

 Tại nhịp với moment M n = 188.42 (kN.m)

Chiều cao làm việc của dầm: h 60060540(mm)

Kiểm tra hàm lượng thép: tt s o

Tương tự đối với các dầm khung còn lại ta có bảng kết quả tính toán như bên dưới

6.1.2.2 Tính toán cốt thép dọc cho dầm chính tầng 4

- Vị trí của dầm được xác định từ trái qua phải hoặc từ dưới lên trên

Bả ng 6.1 Tính toán cốt thép dọc dầm chính

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

STT TRỤC VỊ TRÍ CẮT VỊ TRÍ Mmax b

(mm) h (mm) a (mm)  m  A mm s tt ( 2 ) Chọn thép

6.1.2.3 Tính toán cốt thép dọc cho dầm phụ và dầm thang tầng 4

- Dầm phụ được tính toán theo tên ô sàn, các ô sàn S1 sẽ có dầm phụ giống nhau và tương tự cho những ô sàn khác

Bả ng 6.2 Tính thép dầm phụ Ô SÀN TÊN DẦM VỊ TRÍ CẮT Mmax b h a  m  A s tt ( 2 mm )

GỐI NGOÀI -42.56 200 500 60 0.065 0.067 285.9 2 16 402.1 0.46 NHỊP 38.22 200 500 50 0.056 0.057 249.8 2 16 402.1 0.45 GỐI TRONG -88.77 200 500 60 0.135 0.145 621.6 4 16 804.2 0.91

GỐI NGOÀI -36.98 200 500 60 0.056 0.058 247.3 2 16 402.1 0.46 NHỊP 113.88 200 500 50 0.165 0.182 795.4 4 16 804.2 0.89 GỐI TRONG -135.79 200 500 60 0.206 0.234 998.3 5 16 1005.3 1.14

Trang 80 Ô SÀN TÊN DẦM VỊ TRÍ CẮT Mmax b h a  m  A s tt ( 2 mm )

GỐI NGOÀI -23.32 200 500 60 0.035 0.036 154.2 2 20 628.3 0.71 NHỊP 91.31 200 500 50 0.133 0.143 624.3 4 16 804.2 0.89 GỐI TRONG -221.23 200 500 60 0.366 0.483 1827.0 6 20 1885.0 2.14

GỐI TRÊN -80 200 500 60 0.122 0.130 555.6 3 16 603.2 0.69 NHỊP 46.21 200 500 50 0.067 0.070 304.0 2 16 402.1 0.45 GỐI DƯỚI -80.3 200 500 60 0.122 0.131 557.8 3 16 603.2 0.69

GỐI TRÊN -118.18 200 500 60 0.180 0.199 852.4 5 16 1005.3 1.14 NHỊP 60.97 200 500 50 0.089 0.093 406.0 3 16 603.2 0.67 GỐI DƯỚI -126.11 200 500 60 0.192 0.215 917.3 5 16 1005.3 1.14

6.1.3 Tính toán cốt thép đai cho dầm

Tính toán cốt đai cho dầm B33 (tầng 4 trục 3B-3C)

Tớnh thộp đai bố trớ cho đoạn ẳ ở đầu dầm cú lực cắt lớn nhất: Q max 188.53 (kN)

 Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính: max b 1 b o 0.3 17 300 570 872.1( )

 Lực cắt do bê tông có thể chịu:

 b  (hệ số kể đến sự ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và trạng thái ứng suất)

Bước cốt đai cần thiết: w w w w

Theo điều kiện cấu tạo: 0 285( )

Tính lại: q sw w w sw w,min

Kiểm tra các tiết diện ngang khác theo chiều dọc của cấu kiện:

 Trong đoạn C[0.6 ;h h 0 0 ], chỉ cần kiểm tra giá trị C h 0

 Trong đoạn C[2 ;3 ]h 0 h 0 , chỉ cần kiểm tra giá trị C 3h 0

 Vậy khả năng chịu cắt của tiết diện đảm bảo tại tất cả các tiết diện hình chiếu

 Xác định vị trí dầm không cần đặt cốt đai (thưa hơn s0.75h 0 ):

0.5R bh bt 0 98.3( )N Q max (thỏa) Nội suy đường thẳng: Vị trí cách gối tựa 1.2 m

 Để thuận tiện cho thi công, an toàn và theo cấu tạo, ta đặt thép đai:

 ϕ10a150 2 nhỏnh tại vị trớ ẳ dầm 2 bờn (từ gối ra 2 m)

 ϕ10a200 2 nhánh tại vị trí giữa dầm (S w 200(mm)0.75h 0 410(mm)tức 4m giữa dầm

Bảng 6.3 trình bày các thông số cố định cần thiết để tính toán lực cắt cho dầm chính, bao gồm các yếu tố như b, h, ho, 2ho, Qo, Mb, q, s, w, min, và S Các thông số này được đo bằng các đơn vị mm, N, kN.m, và N/mm, giúp xác định ứng suất nén chính trong thiết kế kết cấu.

300 600 570 1140 98325 168 86.25 285 872.1 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

Bả ng 6.4 Bảng cốt thép đai dầm chính

14 B-23 156.62 309.6 48.6 10 150 178.0 1122.2 371.1 250.5 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

6.1.4 Vị trí dầm phụ giao với dầm chính

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính: P = 99.63 kN

Chọn thép đai ϕ10 2 nhánh để bố trí cốt treo, khoảng cách giữa các cốt treo S 50mm

Trong bài viết này, hs được định nghĩa là khoảng cách từ vị trí lực tập trung đến trọng tâm cốt thép dọc, với công thức hs = ho – hdp Chiều cao có ích của tiết diện được ký hiệu là ho Tổng số lượng cốt treo dạng đai cần thiết được ký hiệu là m, trong khi n là số nhánh cốt treo Cuối cùng, asw đại diện cho diện tích cốt treo.

Rsw – cường độ tính toán cốt treo

 Chọn m theo cấu tạo, bố trí mỗi bên 5 cây

 Vậy bố trí thép tăng cường ϕ10a100 mm.

Thiết kế cột

Hình 6.6 Nội lực dọc trong cột trục 3 comboBAO

Hình 6.7 Moment 22 (phương Y) trong cột trục 3 comboBAO

Hình 6.8 Moment 33 (phương X) trong cột trục 3 comboBAO

Hiện tại, tiêu chuẩn Việt Nam chưa cung cấp hướng dẫn chi tiết cho việc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên Trong quá trình thiết kế, thường áp dụng ba phương pháp chính để thực hiện công việc này.

Phương pháp thứ nhất: Tính riêng cho từng trường hợp lệch tâm phẳng và bố trí thép theo mỗi phương

Phương pháp thứ hai: Quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên thành bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép đều theo chu vi cột

Phương pháp thứ ba: Phương pháp biểu đồ tương tác trong không gian

 Sinh viên sử dụng phương pháp thứ 2 để tính toán cột

 Cách tính cụ thể được trình bày trong phụ lục “5.1 TÍNH TOÁN CỘT” ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

Bả ng 6.5 Bảng tính cột C43 (cột 3B)

M 33 l tt C y= t 2 C x =t 3 a A rq Chọn thép A st  ch

(kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) n d (cm 2 ) (%)

Nmax, Mx, My Comb8 271.34 165.97 106.52 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 246.46 169.25 116.05 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 232.86 207.53 104.09 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0

Nmax, Mx, My Comb8 594.77 154.66 102.69 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 541.28 157.77 110.69 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 508.10 194.10 98.88 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0

Nmax, Mx, My Comb8 923.07 151.63 105.80 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 840.31 155.47 114.46 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 785.97 193.17 100.84 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0

Nmax, Mx, My Comb8 1257.77 145.54 107.93 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 1145.27 150.13 116.65 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 1067.54 188.85 101.39 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

M 33 l tt C y= t 2 C x =t 3 a A rq Chọn thép A st  ch

(kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) n d (cm 2 ) (%)

Nmax, Mx, My Comb8 1600.79 141.12 113.05 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 1457.83 146.47 123.11 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 1354.30 186.65 104.53 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0

Nmax, Mx, My Comb8 1953.84 108.40 92.52 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mxmax, N, My Comb11 1780.35 113.77 100.95 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0 Mymax, N, Mx Comb13 1647.91 148.10 84.44 2100 400 400 45 1600.0 16 16 3217.0 2.0

Nmax, Mx, My Comb8 2324.87 177.80 156.12 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mxmax, N, My Comb11 2121.16 189.00 171.00 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mymax, N, Mx Comb13 1954.71 251.87 140.50 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3

Nmax, Mx, My Comb8 2702.18 155.04 147.22 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mxmax, N, My Comb11 2469.34 165.98 161.82 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mymax, N, Mx Comb13 2265.01 224.45 130.75 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 TẦNG 7 C13 Nmax, Mx, My Comb8 3091.10 150.00 158.96 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

M 33 l tt C y= t 2 C x =t 3 a A rq Chọn thép A st  ch

(kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) n d (cm 2 ) (%)

Mxmax, N, My Comb11 2828.67 161.42 174.74 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mymax, N, Mx Comb13 2584.59 221.02 139.53 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3

Nmax, Mx, My Comb8 3492.53 111.24 132.15 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mxmax, N, My Comb11 3199.74 121.19 144.96 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3 Mymax, N, Mx Comb13 2914.71 169.79 114.45 2100 500 500 45 2500.0 16 16 3217.0 1.3

Nmax, Mx, My Comb8 3917.98 149.12 190.62 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mxmax, N, My Comb11 3593.30 163.92 208.36 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mymax, N, Mx Comb13 3265.88 233.53 163.46 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1

Nmax, Mx, My Comb8 4350.66 130.45 181.34 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mxmax, N, My Comb11 3993.25 142.64 197.17 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mymax, N, Mx Comb13 3624.87 202.62 154.37 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1

Nmax, Mx, My Comb8 4792.06 113.59 182.46 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mxmax, N, My Comb11 4399.78 124.62 194.85 2100 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

M 33 l tt C y= t 2 C x =t 3 a A rq Chọn thép A st  ch

(kN) (kN.m) (kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm) (cm 2 ) n d (cm 2 ) (%)

Nmax, Mx, My Comb8 5247.21 145.45 223.64 2520 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mxmax, N, My Comb11 4816.49 152.57 238.76 2520 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1 Mymax, N, Mx Comb13 4383.02 205.15 184.76 2520 600 600 45 3600.0 16 18 4071.5 1.1

Nmax, Mx, My Comb8 6197.50 201.41 138.17 2380 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0 Mxmax, N, My Comb6 5665.64 195.79 217.57 2380 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0 Mymax, N, Mx Comb1 6040.25 206.66 141.92 2380 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0

Nmax, Mx, My Comb8 7112.06 50.36 22.82 2100 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0 Mxmax, N, My Comb4 5856.91 66.31 28.96 2100 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0 Mymax, N, Mx Comb9 6721.55 84.08 21.78 2100 700 700 45 4900.0 16 20 5026.5 1.0

 Các bảng còn lại được trình bày trong phụ lục “5.1 TÍNH TOÁN CỘT”

Thiết kế vách lõi

Có 3 phương pháp để tính toán vách:

Phương pháp giả thiết vùng biên chịu nén: Xem phân bố ứng suất kéo lớn nhất ở 1 vùng nhất định của 2 biên Phương pháp thiên về an toàn

Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi: Làm giả định gần đúng phân bố ứng suất trên tiết diện ngang, tuân thủ theo phương pháp đàn hồi

Phương pháp biểu đồ tương tác: Giả định các vùng ứng suất đặc biệt trên tiết diện ngang của vách, tìm biên an toàn của vách

Trong đồ án này, sinh viên đã chọn phương pháp tính toán cốt dọc cho vách theo cách thức vùng biên chịu moment, nhằm đơn giản hóa quá trình tính toán nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết.

Các vách cứng dạng công xon phải chịu tổ hợp nội lực sau: N, Mx, My, Qx, Qy

Vách cứng chỉ có khả năng chịu tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó, vì vậy có thể bỏ qua khả năng chịu moment ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vuông góc với mặt phẳng Qy.

Chỉ xét tổ hợp nội lực gồm: N, My, Qx

Hình 6.9 Nội lực tính vách

Phương pháp vùng biên chịu moment xác định rằng cốt thép ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ moment Đồng thời, lực dọc được giả định phân bố đều trên toàn bộ chiều dài của vách.

 Cách tính cụ thể được trình bày trong phụ lục “5.2 TÍNH TOÁN VÁCH”

Hình 6.10 Cấu tạo vách vùng biên chịu moment

6.3.1.3 Tính toán cốt dọc cho một trường hợp cụ thể

Hình 6.11 Phần tử Pier trong Etabs

Tính toán cốt dọc cho Pier 1 ở tầng hầm 2 với cặp nội lực:

Bước 1: Ta có chiều dài vách gán cho Pier 1 là 5.2m Giả thiết chiều dài vùng biên chịu moment BB l B r 1.25m

Bước 2: Xác định lực kéo, nén

Diện tích tiết diện ngang vách: A L t w  5 0.3 1.5 m 2

Diện tích tiết diện vùng biên: A b  B t w 1.25 0.3 0.375m 2

Lực tác dụng vào vùng biên bên trái:

Lực tác dụng vào vùng biên bên phải:

Bước 3: Xác định diện tích cốt thép cần thiết cho tùng vùng biên

Diện tích cốt thép chịu nén đúng tâm:

Vì moment có thể thay đổi chiều nên lấy lượng cốt thép tính toán được lớn nhất bố trí cho cả hai bên

Bước 4: Tính toán kiểm tra phần tường còn lại ( giữa 2 vùng biên):

Lực nén dọc trục mà phần vách này phải chịu:

Khả năng chịu nén của phần vách này khi chưa có cốt thép:

Bước 5: Chọn và bố trí hàm lượng cốt thép hợp lí

Chọn thép 16a200 để bố trí cho vách

Tương tự như vậy ta tính toán cho các trường hợp còn lại của vách

6.3.1.4 Tính toán cốt thép dọc cho tất cả Pier còn lại

Kết quả tính toán cốt dọc vách như sau: ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

Bả ng 6.6 Bảng tính vách tầng hầm 2

Tầng Pier P M tw L Al Ar

Kiểm tra Thép kN kN.m m m cm 2 cm 2 kN kN

HẦM 2 P1 -8756.8 -1116.2 0.3 5 -125.66 -107.88 16 a 200 26.14 4378.42 12750 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P2 -2604.7 113.867 0.2 2.5 -42.03 -38.19 16 a 200 15.21 1302.34 4250 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P3 -2848.4 131.003 0.2 2.5 -40.39 -35.97 16 a 200 1.76 1424.21 4250 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P4 -2817.6 -89.985 0.2 2.5 -39.94 -36.91 16 a 200 1.76 1408.78 4250 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P5 -758.08 -100.77 0.2 0.6 -27.78 -6.52 16 a 200 13.57 0.00 1020 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P6 -1144.3 12.7218 0.2 1.2 -20.54 -19.64 16 a 200 3.52 572.17 2040 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P7 -717.45 99.654 0.2 0.6 -28.30 -7.28 16 a 200 14.45 0.00 1020 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P8 -8294.9 -240.22 0.3 2.9 -47.02 -40.42 16 a 200 26.14 4147.47 7395 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P9 -23490 -8573.3 0.3 9 -190.43 -114.57 16 a 200 3.52 11745.15 22950 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P10 -7194.8 -186.1 0.3 2.9 -54.49 -49.38 16 a 200 7.04 3597.39 7395 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P11 -4679.4 158.245 0.3 2.6 -62.20 -57.36 16 a 200 14.45 2339.72 6630 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P12 -4760 -181.76 0.3 2.6 -61.96 -56.40 16 a 200 14.45 2379.99 6630 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P13 -4737.6 158.492 0.3 2.6 -61.77 -56.92 16 a 200 26.14 2368.79 6630 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P14 -4404.7 -197.74 0.3 2.6 -64.86 -58.81 16 a 200 15.21 2202.33 6630 cấu tạo 16a200 ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐT CHẤT LƯỢNG CAO

HẦM 2 P15 -4993.2 220.991 0.3 2.7 -64.34 -57.82 16 a 200 15.21 2496.58 6885 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P16 -5123.7 -230.92 0.3 2.7 -63.51 -56.70 16 a 200 15.21 2561.87 6885 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P17 -5055.3 224.545 0.3 2.7 -63.93 -57.31 16 a 200 1.76 2527.65 6885 cấu tạo 16a200 HẦM 2 P18 -4599.4 -232.9 0.3 2.7 -67.46 -60.59 16 a 200 1.76 2299.70 6885 cấu tạo 16a200

6.3.2 Tính toán lanh tô thang máy (phần tử SPANDREL)

Vì tiêu chuân Việt Nam không quy định cụ thể về việc tính toán lanh tô thang máy

Tiêu chuẩn chỉ quy định các điều kiện thiết kế thép chéo ở góc cửa thang máy, do đó sinh viên đã tham khảo tiêu chuẩn ACI 318-11 để thực hiện tính toán cho cấu kiện này.

Hình 6.12 Phần tử Spanrel trong Etabs

6.3.2.1 Quy đổi cường độ vật liệu Để tính toán theo tiêu chuẩn ACI và áp dụng công thức có liên quan đến cường độ vật liệu, sinh viên tiến hành quy đổi cường độ vật liệu như sau:

+R S là cường độ chịu nén tính toán của bê tông theo TCVN 5574-2018

+ S là hệ số độ tin cậy của cốt thép, cho phép lấy bằng 1.15

+ f c ' , f y lần lượt là giới hạn chảy của cốt thép và cường độ đặc trưng của bê tông mẫu lăng trụ theo tiêu chuẩn Mỹ

6.3.2.2 Quy trình tính toán dầm cao

 Cách tính cụ thể được trình bày trong phụ lục “5.3 TÍNH TOÁN LANH TÔ

Hình 6.13 Phá hoại tại góc thang máy

Sinh viên sử dụng các tải tiêu chuẩn xuất ra từ mô hình để tính toán cốt thép cho dầm

Nội lực dầm được xuất ra từ Combao tiêu chuẩn mô hình như sau:

Bảng 6.7 Bảng tổ hợp nội lực lớn nhất của vách

Do khối lượng Spandrel chiếm tỷ lệ nhỏ trong toàn bộ công trình, sinh viên sẽ chọn Spandrel có nội lực lớn nhất trong cùng một tầng để tính toán và bố trí cho toàn bộ công trình.

Theo phương đứng, công trình có 04 loại chiều cao tầng 3.6m, 4m, 4.2m, 2.9m vì vậy sẽ có 04 loại Spandrel có kích thước khác nhau là Spanrel tầng trệt, Spanrel tầng 2,

Spanrel tầng mái và Spanrel tầng còn lại

Sinh viên sẽ thực hiện tính toán Spandrel cho tầng 2, đồng thời bố trí cho toàn bộ các tầng còn lại, do tầng 2 là vị trí có nội lực lớn nhất và tiết diện rộng nhất.

Dầm cao khi nhịp tính toán không quá 4 lần chiều cao dầm hoặc có điểm tập trung trên dầm cách điểm cố kết hơn 2 lần chiều cao dầm

Hình 6.14 Ứng xử trong dầm cao

Hình 6.15 Quỹ đạo ứng xuất chính

6.3.2.5 Spandrel tầng trệt và tầng 2

2 l n h   < 2 => Tính toán như dầm cao

Bước 1: Xác định vùng giá trị moment chống uốn

Bước 2: Xác định diện tích thép vùng chịu kéo tại nhịp

Bước 3: Kiểm tra hàm lượng thép min

A  mm A  mm => Bố trí A s 1175.87mm 2

Bước 4: Xác định vùng chịu kéo bố trí thép tại nhịp dầm

Bước 5: Xác định diện tích thép vùng chịu kéo tại gối

A  mm  A  mm => Bố trí A s 1175.87mm 2

Bước 6: Phân phối lại thép tại vị trí cấu tạo 0.6h đối với cốt thép gối đoạn: Đoạn 0.2h: 1 ' 1495 2

 Do dầm chủ yếu chịu cắt => đặt thép cấu tạo Đoạn 0.6h: A s 2  A S ' A 1 s 1175.87mm 2

Bước 7: Phân phối lại thép tại vị trí cấu tạo 0.2h đối với cốt thép gối đoạn: Đoạn 0.2h còn lại: kéo thép nhịp qua

Tính thép đai chịu cắt

Bước 1: Kiểm tra lực cắt max do ngoại lực Theo mục 11.7.3 ACI 318M-11

Bước 2: Chọn thép đai chịu cắt Av

 Chọn đai d8, 2 nhánh có As0.6 mm 2

Bước 3: Tính khả năng chịu cắt của thép đai nếu chỉ tính thép đứng chịu cắt ( an toàn) thì tính công thức theo mục 11.4.7.9 ACI 318M-11

Bước 4: Tính khả năng chịu cắt của bê tông

Bước 5: Tính khả năng chịu cắt của dầm

 Vậy dầm đảm bảo khả năng chịu cắt

Tính toán cốt thép chéo đặt góc cửa thang máy theo TCVN 375-2006

Khi thiết kế kháng chấn, ngoài những yêu cầu thiết kế chống cắt thì tiết diện chống cắt xiên trên dầm đôi được tính khi: 1300

Sử dụng công thức mục 119.7.2 ACI 318-11

THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 3 VÀ MÓNG VÁCH L

TÍNH TOÁN MÓNG LÕI THANG MÁY

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

Ngày đăng: 06/10/2023, 14:34

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w