LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUNG CƯ QUẬN 09 – TP. HỒ CHÍ MINH

Song song đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUNG CƯ QUẬN 09 – TP HỒ CHÍ MINH

SVTH: TRẦN VĂN CẦN NỘI DUNG GỒM:

Cần Thơ, tháng 12 - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUNG CƯ QUẬN 09 – TP HỒ CHÍ MINH

(PHẦN THUYẾT MINH)

CBHD: ThS DƯƠNG NGUYỄN HỒNG TOÀN SVTH:TRẦN VĂN CẦN

MSSV: B1408873

LỚP: XDDD&CN K40-A2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

Hôm nay em thực hiện Luận Văn Tốt Nghiệp, đây là kết quả của quá trình học

tập và rèn luyện các kiến thức từ đại cương, cơ sở ngành đến chuyên ngành cũng như

các kỹ năng: tự học, làm việc nhóm, giao tiếp, sử dụng các phần mềm chuyên ngành,

đặc biệt là sử dụng Ngoại Ngữ trong thời kỳ hội nhập hiện nay Là cơ hội thể hiện sự

hiểu biết của bản thân, kỹ năng phân tích, lập luận, tính toán trong công tác thiết kế kiến

trúc, thiết kế kỹ thuật công trình dân dụng Làm nền tảng để em thực hiện tốt các công

việc sau này

Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến

thức, kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại Trường

Với tấm lòng kính trọng và biết ơn, em vô cùng cảm ơn Thầy Dương Nguyễn

Hồng Toàn đã tận tình quan tâm, chỉ dạy và hướng dẫn những những kiến thức, kinh

nghiệm, chỉ ra những điều chưa hợp lý, chỉnh sửa những chỗ còn thiếu sót trong suốt

quá trình thực hiện Luận Văn Tốt Nghiệp

Em xin cảm ơn Thầy cố vấn học tập BÙI LÊ ANH TUẤN đã luôn quan tâm và

chia sẻ với em

Con xin cảm ơn Cha Mẹ đã động viên, tạo điều kiện tốt nhất để con được học tập

và rèn luyện tại Trường Đại Học Cần Thơ

Tôi xin cảm ơn các bạn lớp Xây dựng dân dụng và công nghiệp K40-A2 đã gắn

bó, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập Cảm ơn những lời góp ý chân thành để tôi

có thể hoàn thành tốt Luận Văn Tốt Nghiệp

Cuối cùng, em xin chúc Cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp giảng dạy

cho các thế hệ mai sau Em sẽ luôn nỗ lực học tập không ngừng, cố gắng hơn nữa trong

công việc để trở thành kỹ sư tốt, cống hiến ngày càng nhiều cho đất nước để đền đáp

công ơn giảng dạy của quý Thầy, Cô

Em xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, tháng 12 năm 2018

Sinh viên thực hiện

TRẦN VĂN CẦN

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HỌ VÀ TÊN CBHD: ThS DƯƠNG NGUYỄN HỒNG TOÀN ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN HỌ VÀ TÊN CBPB: HÀ QUỐC ĐÔNG ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 2

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 2

1.2.1 Vị trí công trình 2

1.2.2 Đặc điểm khí hậu vùng 2

1.2.3 Địa chất thủy văn khu vực 3

1.3 PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH 4

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT 5

2.1 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG 5

2.2 GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG 7

2.3 GIAO THÔNG NỘI BỘ 10

2.4 HỆ THỐNG ĐIỆN 10

2.5 HỆ THỐNG NƯỚC 11

2.5.1 Cấp nước 11

2.5.2 Thoát nước 11

2.6 GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ – CHIẾU SÁNG 11

2.7 GIẢI PHÁP PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY, THOÁT HIỂM 11

2.8 GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT 12

2.9 HỆ THỐNG THOÁT RÁC 12

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14

MỤC LỤC

3.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14

3.1.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 14

3.1.2 Hệ kết cấu sàn 14

3.1.3 Hệ kết cấu khung 16

3.1.4 Móng 18

3.1.5 Kết luận 18

3.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 18

3.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 19

3.3.1 Sơ đồ tính 19

3.3.2 Các giả thuyết dùng trong tính toán nhà cao tầng 19

3.3.3 Nội dung tính toán 19

3.3.4 Phương pháp xác định nội lực 20

3.3.5 Lựa chọn công cụ tính toán 21

Chương 4 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & SỐ LIỆU THIẾT KẾ 23

4.1 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 23

4.2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 23

4.2.1 Tải trọng đứng 23

4.2.2 Tải trọng ngang (tải trọng gió) 25

4.3 CƯỜNG ĐỘ VẬT LIỆU 26

4.3.1 Bê tông 26

4.3.2 Cốt thép 26

Chương 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 27

5.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU CHO SÀN 27

5.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN, KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

DẦM 28

5.2.1 Chiều dày bản sàn 28

5.2.2 Kích thước tiết diện dầm 28

5.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 28

5.3.1 Tĩnh tải 28

5.3.2 Hoạt tải 31

5.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 31

5.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 33

5.6 KIỂM TRA KHE NỨT SÀN 36

Chương 6 THIẾT KẾ KẾT CẤU CẦU THANG 40

6.1 GIỚI THIỆU 40

6.2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẦU THANG TẦNG 3 40

6.2.1 Mô tả kiến trúc cầu thang 40

6.2.2 Mô tả kết cấu cầu thang 43

6.3 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG ĐẠI DIỆN ( CẦU THANG TẦNG 3) 45

6.3.1 Tính toán bản thang 45

6.3.2 Tính toán dầm thang 55

Chương 7 THIẾT KẾ KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI 60

7.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 60

7.1.1 Kiến trúc 60

7.1.2 Số liệu tính toán 61

MỤC LỤC

7.2 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 65

7.2.1 Tải trọng 66

7.2.2 Sơ đồ tính 66

7.2.3 Xác định nội lực 67

7.2.4 Tính toán bố trí thép 67

7.3 TÍNH THOÁN THÀNH BỂ 68

7.3.1 Tải trọng 68

7.3.2 Sơ đồ tính 68

7.3.3 Xác định nội lực 69

7.3.4 Tính toán bố trí thép 69

7.3.5 Kiểm tra nứt bản thành hồ (theo Mục 7.2.2 TCVN 5574:2012) 71

7.4 TÍNH TOÁN ĐẤY BỂ 75

7.4.1 Tải trọng 76

7.4.2 Sơ đồ tính 76

7.4.3 Xác định nội lực 77

7.4.4 Tính toán bố trí thép 77

7.4.5 Kiểm tra nứt cho bản đáy:(theo Mục 7.2.2 TCVN 5574:2012) 78

7.5 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY 83

7.5.1 Tải trọng 83

7.5.2 Mô hình tính toán 87

7.5.3 Tính toán nội lực 88

7.5.4 Tính cốt thép dọc 91

7.5.5 Tính cốt thép đai 93

7.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT HỒ NƯỚC 94

7.6.2 Tinh thép cột 95

Chương 8 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG VÀ CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH 98

8.1.1 Phân tích kết cấu khung 98

8.1.2 Lựa chọn sơ đồ tính cho khung 98

8.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 98

8.2.1 Xác định sơ bộ tiết diện dầm 98

8.2.2 Xác định sơ bộ tiết diện cột 99

8.2.3 Xác định sơ bộ kích thước vách cứng 99

8.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 100

8.3.1 Tĩnh tải 100

8.3.2 Hoạt tải 102

8.3.3 Tải trọng ngang ( tải trọng gió) 102

Chương 9 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG CHỊU LỰC 104

9.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG 104

9.1.1 Tải trọng đứng 104

9.1.2 Tải trọng ngang 104

9.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 104

9.2.1 Các trường hợp tải trọng 104

9.2.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng 105

9.3 HÌNH ẢNH MÔ TẢ KHÔNG GIAN 107

9.4 TÍNH TOÁN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3 TRỤC 3) 111

9.4.1 Vật liệu 115

MỤC LỤC

9.4.2 Nội lực dầm 115

9.4.3 Tính toán cốt thép dọc cho dầm 118

9.4.4 Tính toán cốt thép đai cho dầm 121

9.4.5 Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt 125

9.4.6 Kiểm tra độ võng dầm ở tiết diện giữa nhịp 126

9.5 TÍNH TOÁN CỘT TẦNG 6 132

9.5.1 Vật liệu 132

9.5.2 Số liệu nội lực cột 133

9.5.3 Tính toán cốt thép dọc cho cột 135

9.5.4 Tính toán cốt thép đai cho cột 139

Chương 10 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT & PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 141

10.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 141

10.1.1 Mở đầu 141

10.1.2 Cấu tạo địa chất 141

10.1.3 Phương pháp tổng hợp các số liệu địa chất (phương pháp thống kê) 144 10.1.4 Nhận xét 145

10.1.5 Đánh giá khả năng chịu tải của đất nền 145

10.2 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG 146

10.3 TÍNH TOÁN MÓNG ĐƠN TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN 146

10.3.1 Chọn và phân tích chiều sâu đặt móng, loại móng, loại nền 146

10.3.2 Xác định sơ bộ kích thước móng 147

Chương 11 THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 149

11.1 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 149

11.1.1 Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền 149

11.1.2 Xác định sơ bộ sức chịu tải của cọc theo vật liệu 150

11.1.3 Tính toán 150

11.1.4 Thiết kế cọc 152

11.2 TÍNH MÓNG M2 (C14) GIAO GIỮA TRỤC 3-B 156

11.2.1 Số liệu tính toán 156

11.2.2 Xác định kích thước đài cọc và số lượng cọc 156

11.2.3 Kiểm tra cọc đài thấp 158

11.2.4 Xác định chiều cao đài cọc 168

11.2.5 Xác nội lực và bố trí thép cho đài cọc 171

11.3 TÍNH MÓNG M1 (C3) GIAO GIỮA TRỤC 3 - A 173

11.3.1 Số liệu tính toán 173

11.3.2 Xác định kích thước đài cọc và số lượng cọc 173

11.3.3 Kiểm tra cọc đài thấp 175

11.3.4 Xác định chiều cao đài cọc 185

11.3.5 Xác nội lực và bố trí thép cho đài cọc 188

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ………189

PHỤ LUC……… ………200

PHẦN I KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

PHẦN I KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

 Chương 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

 Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

Chương 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Trong những năm gần đây, dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi quỹ đất của Thành phố có giới hạn, chính vì vậy

mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng

và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố

là hợp lý nhất Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho Thành phố

Song song đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài… Nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu và mục đích trên, chung

cư Hòa Bình được thiết kế và xây dựng là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện

nghi, cảnh quan đẹp được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao để phục vụ cho một cộng đồng dân cư sống trong đó

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.2.1 Vị trí công trình

Toạ lạc tại Khu Công Nghệ Cao, phường Tăng Nhân Phú A, quận 09, thành phố

Hồ Chí Minh Vị trí xây dựng công trình có hệ thống hạ tầng kỹ thuật tương đối hoàn chỉnh Giao thông, cấp thoát nước, điện chiếu sáng, đã được kết nối, thuận lợi cho việc đấu nối hạ tầng với công trình Cơ sở hạ tầng các tuyến cáp và thoát nước đều đã có sẵn

và hoàn thiện, các vị trí hố ga, hố cáp được bố trí bao quanh khu đất

Giao thông xung quanh công trình: hệ thống giao thông được xây dựng tương đối hoàn chỉnh, dễ dàng cho việc lưu thông, vận chuyển vật liệu và máy móc khi thi công công trình Địa hình đã được san phẳng nên công tác dọn dẹp mặt bằng và triển khai thi công các hạng mục của công trình được dễ dàng và thuận lợi

1.2.2 Đặc điểm khí hậu vùng

Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác Thành phố

Hồ Chí Minh không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông, nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm (mùa khô ít mưa) Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu

Chương 1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ít) Trung bình, Thành phố Hồ Chí Minh có 160 tới 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm Lượng mưa phân bố không đều, các quận nội thành và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại

Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s Có thể nói Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm Do công trình là công trình cao tầng phải chịu ảnh hưởng lớn bởi tác động của gió và khí hậu của khu vực vì thế cần có sự phân tích kỹ các yếu tố trên để thấy rõ tác động của chúng đến công trình Đồng thời, từ sự phân tích các yếu tố khí hậu gây bất lợi lên công trình ta đưa ra giải pháp thích hợp để hạn chế tối đa các bất lợi, phát huy hết công năng của công trình và nhằm tạo điều kiện thuận lợi nhất cho thi công cũng như trong thời gian sử dụng của công trình

(https://vi.wikipedia.org/wiki/Thành_phố_Hồ_Chí_Minh)

1.2.3 Địa chất thủy văn khu vực

Địa chất Thành phố Hồ Chí Minh bao gồm chủ yếu là hai tướng trầm tích Pleistocen và Holocen lộ ra trên bề mặt Trầm tích Pleistocen chiếm hầu hết phần Bắc, Tây Bắc và Đông Bắc thành phố Dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, trầm tích phù sa cổ hình thành nhóm đất đặc trưng riêng: đất xám Với hơn 45 nghìn hecta, tức khoảng 23,4% diện tích thành phố, đất xám ở Thành phố Hồ Chí Minh có ba loại: đất xám cao, đất xám có tầng loang lổ đỏ vàng và hiếm hơn là đất xám gley Trầm tích Holocen ở Thành phố Hồ Chí Minh có nhiều nguồn gốc: biển, vũng vịnh, sông biển, bãi bồi hình thành nhiều loại đất khác nhau: nhóm đất phù sa biển với 15.100 ha, nhóm đất phèn với 40.800 ha và đất phèn mặn với 45.500 ha Ngoài ra còn

có một diện tích khoảng hơn 400 ha là "giồng" cát gần biển và đất feralite vàng nâu bị xói mòn trơ sỏi đá ở vùng đồi gò

Về thủy văn, Thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất đa dạng

Nhờ trầm tích Pleistocen, khu vực phía bắc Thành phố Hồ Chí Minh có được lượng nước ngầm khá phong phú Nhưng về phía nam, trên trầm tích Holocen, nước ngầm

thường bị nhiễm phèn, nhiễm mặn Khu vực nội thành cũ có lượng nước ngầm đáng kể, tuy chất lượng không thực sự tốt, vẫn được khai thác chủ yếu ở ba tầng: 0–20 m, 60–90

m và 170–200 m (tầng trầm tích Miocen)

(https://vi.wikipedia.org/wiki/Thành_phố_Hồ_Chí_Minh)

1.3 PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH

Cấp công trình: công trình thuộc cấp II theo Quy Chuẩn Xây Dựng Việt Nam

QCVN 03:2012/BXD Nguyên tắc phân loại, phân cấp công trình dân dụng, công nghiệp

và hạ tầng kỹ thuật đô thị

Bậc công trình chịu lửa: Bậc 1 theo Quy Chuẩn Xây Dựng Việt Nam QCVN

06:2010/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình

Loại công trình: nhà ở chung cư

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

2.1 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

+ Công trình gồm 9 tầng: 1 tầng trệt, 7 tầng lầu và 1 tầng mái Có diện tích tổng mặt bằng (27 x 30) m2 Chiều cao toàn công trình so với mặt đất tự nhiên là +34.700 m; tầng trệt cao 4.9m, tầng mái cao 3.2m, các tầng còn lại cao 3.8m

+ Cao độ hoàn thiện:

- Cao độ chuẩn (m) được chọn là cao độ mặt sàn tầng trệt

- Cao độ mặt đất tự nhiên : -0.6 m

- Cao độ sàn mái: +31.5m ( cách sàn tầng trệt)

- Cao độ đỉnh công trình: +34.7m ( cách sàn tầng trệt)

Hình 2.1 Mặt bằng tầng 1 ( tầng trệt )

Hình 2.2 Mặt bằng tầng 2

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

Hình 2.3 Mặt bằng tầng mái

2.2 GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG

Mặt đứng công trình có ý nghĩa quan trọng trong việc thể hiện ý đồ kiến trúc, phong cách kiến trúc của một tòa nhà hiện đại và sang trọng Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thu ật của công trình và kiến trúc cảnh quan của tòa nhà Khi nhìn từ xa

ta có thể cảm nhận toàn bộ công trình trên hình khối kiến trúc của nó Công trình có chiều cao 34.7 m

Công trình được chia tầng như sau:

Hình 2.4 Mặt đứng chính trục 1-5

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

Hình 2.5 Mặt đứng trục A - E

Hình 2.6 Mặt cắt ngang

2.3 GIAO THÔNG NỘI BỘ

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang Sảnh và hành lang tầng tạo nên hệ thống giao thông ngang của mỗi tầng Giao thông theo phương ngang trên mặt bằng có đặc điểm là cửa đi của các phòng đều mở ra hành lang dẫn đến sảnh của tầng, từ đây có thể ra thang bộ và thang máy để lên xuống tuỳ ý

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm: 02 thang bộ, 02 thang máy Thang máy bố trí ở giữa chung cư, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

2.4 HỆ THỐNG ĐIỆN

Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện quận 9), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố mất điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24 giờ cho chung cư Hệ thống cáp điện được đi trong hộp

kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ

Chương 2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC & KỸ THUẬT

2.5 HỆ THỐNG NƯỚC

2.5.1 Cấp nước

Nguồn nước sinh hoạt được lấy từ mạng lưới cấp nước của thành phố, cấp vào bể chứa nối thông với bể nước phòng cháy chữa cháy Tại đây, nước được bơm lên bể nước trên mái bằng cách bơm tăng áp trong trạm bơm được đặt tại phòng kỹ thuật nước ở tầng trệt Nước từ bể chứa nước trên mái sẽ được phân phối qua ống chính và các ống nhánh đến các thiết bị dùng nước trong toàn công trình Đường ống cấp nước bên trong công trình được đi âm trong sàn, trần, ngầm tường và trong hộp kỹ thuật

2.5.2 Thoát nước

Hệ thống thoát nước trong công trình gồm có : hệ thống thoát nước sinh hoạt, nước thải nhà vệ sinh và hệ thống thoát nước mưa Hệ thống thoát nước sinh hoạt ở các tầng tập trung vào các ống đứng được lắp đặt 4 ống riêng biệt trong mỗi hộp gen, thoát xuống đến tầng trệt rồi theo ống thoát ra ngoài Hệ thống thoát nước mưa trên mái, lượng nước mưa được tập trung vào các phễu thu phân bố đều xung quanh chu vi mái Các đường ống thoát nước mưa sẽ dẫn lượng nước mưa xuống tầng trệt và thoát vào các hố ga thu nước mưa được bố trí dọc vỉa hè

2.6 GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ – CHIẾU SÁNG

Công trình tận dụng thông gió tự nhiên kết hợp thông gió nhân tạo như quạt điện, máy điều hòa ở các phòng Công trình có sự kết hợp chiếu sáng nhân tạo và chiếu sáng

tự nhiên, với hệ thống đèn được bố trí bên trong kết hợp với cửa kính bên ngoài Ngoài

ra công trình còn bố trí hệ thống chiếu sáng khẩn cấp tại các vị trí: sảnh thang máy, thang bộ, hành lang

Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời suốt từ tầng mái đến tầng trệt

sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình Ngoài ra tất cả các căn hộ đều

có sân phơi để lấy ánh sáng tự nhiên, trên tầng mái tại lỗ thông tầng, ta lắp đặt các tấm kính che nước mưa tạt vào công trình

2.7 GIẢI PHÁP PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY, THOÁT HIỂM

Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Bên cạnh đó trên mái còn có bể nước phòng cháy chữa cháy

Giải pháp thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy và chống sét trong công trình bao gồm :

 Hệ thống báo cháy tự động đầu báo cháy địa chỉ

 Hệ thống cấp nước chữa cháy gồm họng chữa cháy vách tường và đầu phun tự động

 Hệ thống báo cháy chữa cháy tự động bằng khí FM200

 Hệ thống chữa cháy bằng bình chữa cháy xách tay khí CO2, bình chữa cháy bột ABC

 Hệ thống hút khói hành lang, tạo áp cầu thang, thông gió tầng hầm

 Hệ thống thu sét bằng kim thu sét cổ điển

Các đầu báo cháy được lắp đặt cố định tại mặt dưới trần nhà trong toàn bộ công trình và trong trần kỹ thuật khu vực hành lang, sảnh các tầng,… Công tắc khẩn được bố trí ngay trên lối ra vào ( hành lang, cầu thang,… ) và lắp cách mặt sàn 1,5m để dễ dàng thao tác khi có sự cố cháy Thiết bị tích hợp chuông và đèn báo cháy được lắp đặt tại hành lang hoặc nơi có nhiều người qua lại thường xuyên

2.8 GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

2.9 HỆ THỐNG THOÁT RÁC

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí

ở tầng trệt và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

PHẦN II KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

PHẦN II KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

 Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

 Chương 4 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & SỐ LIỆU THIẾT KẾ

 Chương 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

 Chương 6 THIẾT KẾ KẾT CẤU CẦU THANG

 Chương 7 THIẾT KẾ KẾT CẤU HỒ NƯỚC MÁI

 Chương 8 TÍNH TOÁN TẢI TÁC DỤNG

 Chương 9 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG CHỊU LỰC

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

3.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

3.1.1 Hệ kết cấu chịu lực chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu

và khả năng thi công thực tế của từng công trình

Trong đó kết cấu tường chịu lực (hay còn gọi là vách cứng) là một hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án sàn không dầm Điều này làm cho không gian bên trong nhà trở nên đẹp đẽ, không bị hệ thống dầm cản trở, do vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặc biệt là tải trọng ngang

Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt Vì vậy đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình Chung cư

3.1.2 Hệ kết cấu sàn

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

 Nhược điểm:

- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

- Không tiết kiệm không gian sử dụng

3.1.2.2 Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

 Ưu điểm:

- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng

và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

 Nhược điểm:

- Không tiết kiệm, thi công phức tạp

- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

3.1.2.3 Hệ sàn không dầm (không có mũ cột)

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

 Ưu điểm:

- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

- Tiết kiệm được không gian sử dụng

- Dễ phân chia không gian

- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

- Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

- Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm

so với phương án sàn dầm

 Nhược điểm:

- Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung

do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng

do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

3.1.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước

 Ưu điểm:

Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:

- Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp

với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

- Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

3.1.3 Hệ kết cấu khung

Được chia thành hai nhóm kết cấu chính:

- Nhóm 1: chỉ gồm 1 loại cấu kiện chịu lực độc lập như khung, vách, lõi, hộp

- Nhóm 2: được tổ hợp từ 2 hoạc ba loại cấu kiện cơ bản của nhóm 1

 Kết cấu khung + vách

 Kết cấu khung + lõi

 Kết cấu khung + hộp

 Kết cấu khung + vách + lõi +

3.1.3.1 Hệ kết cấu thuần khung

Kết cấu thuần khung bao gồm hệ thống cột và dầm liên kết cứng tại các nút, nhiều khung phẳng tạo thành khung không gian vừa chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Kết cấu khung có thể tạo ra các không gian lớn, linh hoạt có thể đáp ứng nhu cầu

sử dụng công trình

Kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng độ cứng theo phương ngang tương đối nhỏ, khả ngăng chịu cắt theo phương ngang kém, năng lục chóng lại tác động của tải ngang kém khi chiều cao công trình lớn

Đối với một số công trình cần có không gian rộng với việc bố trí mặt bằng đa dạng,

để đáp ứng yêu cầu này cần tạo hệ chịu lực bằng các vách cứng theo các phương liên kết lại với nhau gọi là lõi cứng Lõi cứng vừa chịu tải đứng vừa chịu tải ngang

Có thể có một hoặc nhiều lõi cứng: nếu chỉ có 1 lõi cứng thường được bố trí ở trung tâm, nếu có nhiều lõi cứng thì đặt xa nhau và nên bố trí đối xứng trên mặt bằng, không nên bố trí lệch một bên Các lõi cứng phải bố trí sao cho tâm độ cứng của chúng trùng với trọng tâm nhà để tránh công trình bị xoắn khi dao động

Lõi cứng có tiết diện kín, hở và nửa hở (có khoét lỗ cửa)

Lõi cứng làm việc như một thanh cônson ngàm với móng,

3.1.3.4 Kết cấu ống

Hệ kết cấu này gồm các cột đặt dày đặc trên toàn bộ chu vi công trình được liên kết với nhau bằng hệ dầm giao nhau

Nếu các cột đặt xa nhau thì kết cấu làm việc theo sơ đồ khung

Hạn chế: các cột đặt dày đặt, nên cản trở đến mỹ quan công trình

3.1.3.5 Hệ kết cấu khung + vách cứng

Vách cứng có thể bố trí theo một phương hoặc hai phương, hoặc liên kết nhau thành một nhóm (kín hoặc hở)

Đặc điểm của kết cấu này là khả năng chịu tải trọng ngang rất tốt, vách thường

sử dụng trong nhà cao tầng chủ yếu để chịu tải ngang (trên 85%)

Kết cấu vách đạt hiệu quả trong nhà từ 20 đến 40 tầng

Khả năng chịu tải của vách phụ thuộc phần lớn vào hình dạng tiết diện ngang của

nó

3.1.3.6 Hệ kết cấu khung + lõi( ống)

Loại khung - ống: phía trong dạng ống, xung quanh dạng khung

Loại ống lồng: gồm nhiều ống kết hợp với nhau

3.1.4 Móng

Công trình chọn lựa hai giải pháp móng gồm móng cọc khoan nhồi và móng cọc

ép để thiết kế, sau đó sẽ so sánh hai phương án sàn và lựa chọn phương án tối ưu

3.1.5 Kết luận

Kết cấu công trình: khung bê tông cốt thép chịu lực kết hợp vách cứng tại thang máy Sàn các tầng chế tạo bằng bê tông cố t thép

Cấu tạo kết cấu bao che bằng tường xây gạch ống dày 20cm, tường ngăn

giữa các phòng xây bằng gạch ống dày 10 đến 20cm

Mái bê tông cốt thép đổ tại chổ, độ dốc i=2 % và chống thấm đảm

bảo thoát nước tốt cho công trình

Công trình gồm 2 thang máy và 2 thang bộ ( 1 thang được kết hợp làm thang thoát hiểm) đảm bảo giao thông thuận tiện theo phương đứng

Nền móng của công trình được xử lý bằng cọc khoan nhồi hoặc cọc ép

3.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

3.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

3.3.1 Sơ đồ tính

Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để

có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

3.3.2 Các giả thuyết dùng trong tính toán nhà cao tầng

Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử dầm, cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)

Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng

Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

3.3.3 Nội dung tính toán

Hệ kết cấu nhà cao tầng cần được tính toán cả về tĩnh lực, ổn định và động lực Các bộ phận kết cấu được tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1) Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH 2)

Khác với nhà thấp tầng, trong thiết kế nhà cao tầng thì tính chất ổn định tổng thể công trình đóng vai trò hết sức quan trọng và cần phải được tính toán kiểm tra

3.3.4 Phương pháp xác định nội lực

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình sau:

Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là

dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của

mô hình này

Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực

của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như ETABS, SAP, STAAD

Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối): Từng hệ chịu lực được xem là

rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ

đó giải các ma trận và tìm nội lực

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH)

Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến hơn Do có những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm tính toán dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này

Theo phương pháp phần tử hữu hạn, vật thể thực liên tục được thay thế bằng một

số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần

tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định

và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút) Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và

ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật

Chương 3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH:

Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán

Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút…) theo trục tọa độ riêng của phần tử

Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả kết cấu

Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của

nó

Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu

Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử

Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu

3.3.5 Lựa chọn công cụ tính toán

Phần mềm ETABS V9.7.1: Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công

trình bao gồm các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên việc nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác

Phần mềm SAP2000 V12: Dùng để giải nội lực cho các cấu kiện đơn giản của hệ

kết cấu nhằm đơn giản hoá trong quá trình tính toán

Một số lưu ý:

Khi sử dụng các phần mềm SAP, ETABS… cần chú ý đến quan niệm từng cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình Quan niệm khối (solid): khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thước lớn hơn nhiều so với các phần tử khác

Quan niệm bản, vách (shell): khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với phương còn lại

Quan niệm thanh (frame): khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại

Quan niệm điểm (point): khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thước rất bé

Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác Do phần tử hữu hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng trong quan niệm tính, từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

Chương 4 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Chương 4 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & SỐ LIỆU THIẾT KẾ

4.1 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

Các tiêu chuẩn Việt Nam được sử dụng trong tính toán thiết kế công trình, bao gồm:

Bảng 4.1 Các tiêu chuẩn áp dụng

TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

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

chuẩn 2737:1995 TCVN 1651-1:2008 Cốt thép bê tông – Phần 1: Thép thanh tròn trơn

TCVN 1651-2:2008 Cốt thép bê tông – Phần 2: Thép thanh vằn

TCVN 2737:2006 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 3118:1993 Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén

TCVN 4612:1988 Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng: Kết cấu bê tông cốt thép

Ký hiệu qui ước và thể hiện bản vẽ

TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

Trong đó:

ni: hệ số độ tin cậy, theo Bảng 1 ở mục 3.2 trong TCVN 2737:2006

γi: trọng lượng riêng của lớp cấu tạo thứ i (daN/m3)

hi: chiều dày cấu tạo lớp thứ i

Bảng 4.2 Hệ số độ tin cậy đối với các tải trọng do khối lượng kết cấu

Kết cấu Hệ số độ tin cậy

Các lớp trát hoàn thiện 1,3

Giá trị tải tiêu chuẩn lấy từ phụ lục trọng lượng đơn vị vật liệu (vật liệu không

kim loại) trong định mức vật liệu xây dựng (công bố kèm Công văn số 1784/BXD-VP ngày 16 tháng 8 năm 2007 của Bộ xây dựng)

Bảng 4.3 Trọng lượng riêng một số loại vật liệu

Tên vật liệu Trọng lượng vượt tải Hệ số Đơn vị

Ptt: hoạt tải tính toán (daN/m2)

ptc : hoạt tải tiêu chuẩn (daN/m2) n: hệ số độ tin cậy

Tùy theo chức năng của kết cấu mà giá trị hoạt tải tiêu chuẩn được quy định trong bảng 3, mục 4.3.1 trong TCVN 2737:2006, ta có:

Chương 4 TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG & SỐ LIỆU THIẾT KẾ

Bảng 4.4 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình

Loại phòng

Tải tiêu chuẩn (daN/m2)

Hệ số vượt tải ( n)

Tải tính toán (daN/m2)

Phòng ở (phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách,

Theo mục 4.3.3 TCVN 2737:2006: nếu hoạt tải > 200 daN/m2 thì n = 1.2

nếu hoạt tải < 200 daN/m2 thì n = 1.3

4.2.2 Tải trọng ngang (tải trọng gió)

- Là áp lực gió thổi trực tiếp vào công trình

- Tải trọng gió được xét từ cao độ +0.000m

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j của

công trình được xác định theo công thức (theo mục 6.3 của TCVN 2737:2006):

Gió đẩy:

- Cường độ tính toán của gió đẩy được xác định theo công thức :

B c k n W

W  0 .Trong đó:

W0 = 83 daN/m2 : giá trị áp lực gió tiêu chuẩn theo bản đồ phân vùng trên

lãnh thổ Việt Nam (theo Bảng 4, mục 6.4 của TCVN 2737:2006)

k: hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (theo Bảng 5, mục 6.5 của TCVN 2737:2006) phụ thuộc vào dạng địa hình và cao độ vị trí tính toán

Công trình nằm ở địa hình II-A

n = 1.3 : hệ số tin cậy

c : hệ số khí động học phụ thuộc vào dạng công trình (Đón gió c = + 0.8)

B = 4.5 m : bề rộng đón gió của khung đang xét

Gió hút

- Cường độ tính toán của gió hút được xác định theo công thức :

B c k n W

W'  0

c : hệ số khí động học phụ thuộc vào dạng công trình (Khuất gió c = - 0.6)

• Khối lượng riêng: bt = 2.5 T/m3

• Cường độ chịu nén: Rb = 8.5 (MPa) = 85 (daN/cm2)

• Cường độ chịu kéo: Rbt = 0.75 (MPa) = 7.5 (daN/cm2)

• Modul đàn hồi: E b = 23´ 103 (MPa) = 23´ 104 (daN/cm2)

Sử dụng bê tông cấp độ bền B20 cho cột khi thiết kế khung:

- Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 115 daN/cm2

+ Cốt thép CII (d > 10mm) , Rsw = 225 Mpa = 2250 (daN/cm2)

• Modul đàn hồi: Es = 21 x 104 (MPa) = 21 x 105 (daN/cm2)

Chương 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Chương 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

5.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU CHO SÀN

Theo sơ đồ kết cấu sàn, có hai loại sàn sau :

Sàn 1 phương là dạng sàn chịu uốn theo 1 phương hoặc 2 phương nhưng phương còn lại chịu uốn rất nhỏ Liên kết có thể là kê lên tường hoặc đổ liền khối với dầm, nhưng chỉ ở ≤ 2 cạnh đối diện

Sàn 2 phương là dạng sàn chịu uốn theo 2 phương, liên kết có thể là kê lên tường (gối) hoặc đổ liền khối với dầm (ngàm), các liên kết với dầm có ở ≥ 2 cạnh kề

Dựa vào mặt bằng kiến trúc để bố trí hệ kết cấu dầm sàn được mặt bằng điển hình như sau:

Hình 5.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình