Chung cư cao cấp diamond tower tp đà nẵng

Chung cư cao cấp diamond tower tp đà nẵng Chung cư cao cấp diamond tower tp đà nẵng Chung cư cao cấp diamond tower tp đà nẵng luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

CHUNG CƯ CAO CẤP DIAMOND TOWER

SVTH: BÙI VĂN BÁU MSSV: 110120256 LỚP: 12X1C

Đà Nẵng – Năm 2017

Contents

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 5

1.1 Mục đích đầu tư: 5

1.2 Vị trí, địa điểm xây dựng công trình 5

1.3 Điều kiện địa chất thủy văn 6

Địa chất thuỷ văn : 6

1.4 Hình thức đầu tư 6

1.5 Quy mô đầu tư 6

1.6 Các giải pháp thiết kế: 6

Giải quy hoạch tổng mặt bằng: 6

1.7 Giải pháp thiết kế kiến trúc 7

Giải pháp mặt bằng 7

Giải pháp mặt đứng: 7

Giải pháp mặt cắt 7

1.8 Giải pháp kết cấu 8

Chương 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3 9

2.1 Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn – mặt bằng dầm sàn tầng 3 9

2.2 Sơ bộ chọn chiều dày sàn 9

2.3 Xác định tải trọng 10

Xác định tĩnh tải: 10

2.4 Xác định hoạt tải 11

2.5 Tổng tải trọng tác dụng: 12

Hình 2.4 Momen theo phương cạnh ngắn và cạnh dài 13

Hình 2.5 Lý thuyết bố trí cốt thép sàn 14

2.6 Tính toán cốt thép 14

Hình 2.6 Vị trí cốt thép 14

2.7 Bố trí cốt thép sàn 16

Chương 3: TÍNH TOÁN DẦM PHỤ GIỮA TRỤC 3 & 4 16

3.1 Sơ bộ tiết diện dầm: 16

Hình 3.1 Dầm liên tục 3 nhịp 16

3.2 Số liệu tính toán: 17

3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm: 17

Tĩnh tải: 17

Hình 3.2 Tải trọng do ô sàn truyền vào 17

Hoạt tải: 18

3.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm phụ nằm giữa trục 3 và 4: 18

Tĩnh tải: ( Đơn vị tính KN/m) 18

Hoạt tải: ( Đơn vị tính KN/m) 19

Chương 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG 21

4.1 Cấu tạo cầu thang 21

4.2 Mặt bằng cầu thang 21

4.3 Xác định tải trọng và tính toán bản thang 22

Tải trọng 22

4.4 Tính toán bản thang: 24

Sơ đồ tính toán: 24

Tính cốt thép 24

Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định 25

4.5 Xác định tải trọng, tính toán dầm chiếu nghỉ 25

Xác định tải trọng 25

Tính toán cốt thép dọc: 26

Tính toán cốt đai : 26

4.6 Xác định tải trọng, tính toán dầm chiếu tới: 28

Xác định tải trọng 28

Tính toán cốt thép chịu dọc 28

Tính toán cốt đai : 28

Chương 5: SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÀ TÍNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 30

5.1 Sơ bộ kích thước các tiết diện của khung 30

Sơ bộ tiết diện dầm 30

Sơ bộ tiết diện cột 30

Tiết diện vách thang máy: 31

5.2 Tải trọng tác dụng lên công trình 31

Cơ sở lý thuyết 31

Tải trọng thẳng đứng 32

Tải trọng gió 34

5.3 Tính toán gió động 39

Tính toán gió động theo phương X 39

Tính toán gió động theo phương Y 41

5.4 Tổ hợp tải trọng 43

Chương 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 3 45

6.1 Sơ đồ khung trục B 45

6.2 Tổ hợp nội lực 45

6.3 Vật liệu 46

6.4 Trình tự và phương pháp tính toán cột khung trục B 46

Chiều dài tính toán cột 46

Độ mảnh của cột 47

Moment trong cột 47

Tiết diện chịu nén của cột 47

Phương pháp tính toán 47

6.5 Bố trí cốt thép 51

Bố trí cốt thép dọc 52

Bố trí cốt thép đai 52

6.6 Tính toán dầm khung trục B 53

Vật liệu 53

Lý thuyết tính toán 53

Chương 7: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC B 60

7.1 Giới thiệu công trình 60

7.2 Điều kiện địa chất công trình 60

Địa tầng 60

Đánh giá điều kiện địa chất: 60

7.3 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn: 63

7.4 Lựa chọn giải pháp nền móng: 63

7.5 Thiết kế móng khung trục B 64

Xác định các tải trọng truyền xuống móng trục 2(Móng M2) 64

Thiết kế móng M2 65

Xác định diện tích đáy đài: 67

Xác định số lượng cọc 67

Bố trí cọc trong móng 68

Kiểm tra chiều sâu chôn đài 68

Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột 69

Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng cọc và kiểm tra lún cho móng 70

7.6 Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc: 74

Tính toán chọc thủng: 74

Tính toán chọc thủng trên tiết diện nghiêng 450 75

7.7 Xác định các tải trọng truyền xuống móng M1: 77

7.8 Thiết kế móng trục 1 (Móng M1) 79

Chọn kích thước cọc 79

Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi: 79

Xác định diện tích đáy đài,số lượng cọc, bố trí cọc trong đài: 81

Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng cọc và kiểm tra lún cho móng 84

Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc: 88

Chương 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN NGẦM 92

8.1 Trình tự thi công phần ngầm 92

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

1.1 Mục đích đầu tư:

- Xuất phát từ mục tiêu phương hướng xây dựng đất nước trong thời kỳ đổi mới, báo cáo chính trị của Ban chấp hành TW Đảng khóa VII tại Đại hội đại biểu lần thứ VIII của Đảng, đã định hướng quy hoạch tổng thể phát triển đô thị đến năm

2020, trong đó cho phép huy động mọi nguồn vốn để cải tạo và xây dựng đô thị trên cơ sở coi trọng việc giữ gìn trật tự, kỷ cương, tăng cường kiểm soát sự phát triển đô thị theo đúng quy hoạch và pháp luật, tận dụng tối đa đất trống, đất hiện

có sử dụng nhưng lãng phí kém hiệu quả trong đô thị

- Một trong những lĩnh vực ưu tiên đầu tư phát triển đô thị là phát triển nhà ở đô thị, đảm bảo cải tạo và xây dựng nhà ở, nâng chỉ tiêu bình quân lên 8m2 sàn /người sau năm 2010; thỏa mãn nhu cầu đa dạng của các đối tượng xã hội, trong đó đặc biệt quan tâm giải quyết nhà ở cho các đối tượng chính sách và thanh toán các khu nhà ổ chuột trong đô thị Việc phát tiển nhà ở đô thị thực hiện theo các dự án kinh doanh hoặc trợ gíup của các tổ chức trong và ngoài nước

- Hoà nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước Vốn đầu tư xây dựng xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước (40-50%), kể cả đầu tư nước ngoài.Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu

ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn Mặt khác một số thương nhân, khách nước ngoài vào Đà Nẵng công tác, du lịch, học tập,…cũng cần nhu cầu ăn ở, giải trí thích hợp Chung cư cao cấp Diamond Tower nằm trên giao lộ Nguyễn Văn Linh và Hàm Nghi được xây dựng để đáp ứng những nhu cầu bức xúc đó

1.2 Vị trí, địa điểm xây dựng công trình

- Chung cư cao cấp Diamond Tower sẽ được xây dựng tại số 10 đường Hàm Nghi, thành phố Đà Nẵng trên diện tích khu đất 1700m2, cụm công trình được quy hoạch một cách chặt chẽ, nhằm khắc phục các ảnh hưởng tự nhiên khắc nghiệt, đồng thời tận dụng các điều kiện tự nhiên tốt như ánh sáng, gió, tầm nhìn, cảnh quan cao ráo và bằng phẳng, có tứ cận như sau :

Đông giáp : Đường Hàm Nghi

Tây giáp : Khu dân cư

Nam giáp : Đường Nguyễn Văn Linh

Bắc giáp : Khu dân cư

1.3 Điều kiện địa chất thủy văn

Địa chất thuỷ văn :

+ Lớp 1: Sét pha,dày 7.7mm

+ Lớp 2: Cát pha,dày 4.6m

+ Lớp 3: Cát bụi,dày 5.8m

+ Lớp 4: Cát hạt trung,dày 14.5m

+ Lớp 5: Cát thô lẫn cuội sỏi

+ Nước ngầm tồn tại trong lớp đất sét pha, mực nước ngầm nằm khá sâu so với mặt đất hiện tại.cote=-7,8m

+ Từ những điều kiện địa chất công trình ở trên cho ta thấy nền đất ở vị trí xây dựng công trình tương đối đồng nhất Hầu hết các lớp đều có sức chịu tải tương đối cao, đặc biệt lớp cát thô lẫn cuội sỏi là lớp đất cực tốt để đặt mũi cọc

1.4 Hình thức đầu tư

- Xây dựng mới hoàn toàn gồm các hạng mục :

+ Nhà chung cư cao cấp Diamond Tower

+ Bồn hoa cây cảnh

+ Hệ thống cấp, thoát nước

+ Hệ thống điện, điện chiếu sáng, chống sét, phòng cháy chữa cháy hoàn chỉnh

1.5 Quy mô đầu tư

+ Nhà gồm 17 tầng

+ Chiều dài : 30m

+ Chiều rộng : 24m

+ Cao: Tầng hầm: 3,2m Tầng 1,2: 4,5m Tầng 3-16: 3,3m Tầng thượng: 4,2m + Diện tích Xây dựng : 700 m2

+ Tổng diện tích sàn : 11200 m2

+ Cấp công trình : Cấp II

+ Bậc chịu lửa : Cấp I

+ Niên hạn sử dụng : 70 năm

1.6 Các giải pháp thiết kế:

Giải quy hoạch tổng mặt bằng:

- Công trình được bố trí theo hình khối chữ nhật, mặt chính quay về hướng Đông

- Khu đất xây dựng công trình nằm trên trục đường giao thông chính, nên ngoài các giải pháp đã nêu việc thiết kế tổng mặt bằng khu đất phải đảm bảo mọi yêu cầu hoạt động bên trong công trình, đồng thời thiết lập mối quan hệ hài hoà giữa công trình chính và các công trình phụ trợ khác Công trình chính đóng vai trò trung tâm trong bố cục mặt bằng và không gian kiến trúc của khu vực

- Công trình đảm bảo tầm nhìn thoáng, gió và ánh sáng tự nhiên thuận lợi Tạo khoản không gian mở xen kẽ cây xanh, vườn hoa, khu vui chơi giải trí, tạo cảnh quan phong phú cho công trình

- Dây chuyền công năng rõ ràng liên tục, dễ dàng trong quá trình sử dụng và quản lý

- Hệ thống giao thông xung quanh thuận lợi, không chồng chéo

1.7 Giải pháp thiết kế kiến trúc

Giải pháp mặt bằng

- Đây là khâu quan trọng nhằm thoả mãn dây chuyền công năng, tổ chức không gian bên trong, đó là bước đầu quan trọng trong việc hình thành các ý tưởng thiết kế kiến trúc Mặt bằng phải thể hiện tính trung thực trong tổ chức dây chuyền công năng sao cho khoa học chặt chẽ, gắn bó hữu cơ, thể hiện phần chính phần phụ Mặt bằng nhà phải gắn bó với thiên nhiên, phù hợp với địa hình khu vực và quy mô khu đất xây dựng, vận dụng nghệ thuật mượn cảnh và tạo cảnh

- Tầng hầm làm nơi để xe, máy phát điện của chung cư Tầng 1 bố trí siêu thị mini và khối văn phòng Tầng 2 có quán bar, văn phòng cho thuê và phòng ban quản trị chung cư Tầng 3-16, mỗi tầng có 7 căn hộ chung cư cao cấp

- Do chung cư được xây dựng bên cạnh các công trình của các công trình khác đã xây dựng, vì vậy phải có giải pháp mặt bằng hợp lý, đảm bảo phù hợp với điều kiện thực tế song phải tuân thủ đúng qui phạm xây dựng

- Giải pháp thiết kế mặt bằng như vậy đảm bảo được tiêu chuẩn Việt Nam cho các chung cư hiện nay

Giải pháp mặt cắt

- Mặt cắt công trình dựa trên cơ sở của mặt bằng và mặt đứng đã thiết kế, thể hiện được mối liên hệ bên trong công trình theo phương thẳng đứng giữa các tầng, thể hiện sơ đồ kết cấu bố trí làm việc trong công trình và chiều cao thông thuỷ giữa các tầng, giải pháp cấu tạo dầm, sàn, cột, tường, cửa …

+ Chiều cao nhà H : 59,4m

+ Chiều cao tầng hầm : 3,2 m

+ Chiều cao tầng 1,2 : 4,5 m

+ Chiều cao tầng 3 -16 : 3,3m

+ Chiều cao tầng thượng : 4,2m

1.8 Giải pháp kết cấu

- Công trình xây dựng là tòa nhà 17 tầng, kết cấu chịu lực chính là hệ khung bê tông cốt thép chịu lực Móng công trình là móng cọc khoan nhồi

- Cột, dầm, sàn được đổ bê tông tại chỗ Hệ dầm dọc có tác dụng chia nhỏ các ô sàn, chịu tải trọng của tường xây trên nó, vừa tạo độ cứng không gian cho nhà

- Chiều cao tầng điển hình là 3,3m Giải pháp khung BTCT với dầm đổ toàn khối, bố trí các dầm trên đầu cột và gác qua vách cứng

Chương 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3

2.1 Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn – mặt bằng dầm sàn tầng 3

- Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn

- Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 3

Hình 2.1 Mặt bằng sàn tầng 3 ( xem phụ lục 2)

2.2 Sơ bộ chọn chiều dày sàn

- Chọn chiều dày bản sàn theo công thức :

1 min

+ L1 : Là cạnh ngắn của ô bản ( cạnh theo phương chịu lực)

+ D = 0,8  1,4 : Hệ số phụ thuộc vào tải trọng

+ m : Hệ số phụ thuộc vào loại bản

+ m = 30  35 : Với bản loại dầm

+ m = 40  45 : Với bản kê 4 cạnh

+ m = 10 ÷ 18: Với bản console

- Chiều dày của bản phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo:

hb hmin đối với sàn nhà dân dụng ( Theo TCXDVN 356 – 2005)

- Ta chọn:

+ D = 1 lấy với loại tải trọng trung bình

+ m = 42 lấy với loại sàn bản kê bốn cạnh

+ m = 32 lấy với loại sàn bản loại dầm

 Kết quả bảng tính chiều dày sàn được thể hiện ở bảng 2.1 phần phụ lục

- Từ kết quả tính toán trên, để đơn giản cho thi công ta chọn chiều dày sàn h= 100 mm cho các ô sàn

- Cấu tạo các lớp mặt sàn căn hộ:

-Gạch ceramic 400x400 x10 -Vữa lót B5 dày 20

-Sàn BTCT dày 100mm

- Thạch cao

Cấu tạo các lớp mặt sàn vệ sinh :

2.3 Xác định tải trọng

Xác định tĩnh tải:

a Tải trọng các lớp vật liệu sàn

- Tính toán theo công thức : gtt = ni i.i

- Trong đó:

i: Trọng lượng riêng của các lớp vật liệu (kN/m3)

i: Chiều dày lớp vật liệu (m)

ni: Hệ số độ tin cậy

 Kết quả tính tải trọng các lớp cấu tạo sàn được thể hiện ở bảng 2.2 phần phụ lục

- Lớp bitum chống thấm trọng lượng nhỏ có thể bỏ qua

b Tải trọng phụ thêm do tường và cửa xây trên sàn gây ra:

- Với ô sàn (S1,S2,S4,S5,S7,S8,S10,S11,S13,S13) trên sàn có tường xây nhưng không có dầm đỡ ta cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó:

- Đối với các ô sàn có tường và cửa xây đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ, trong tính toán để đơn giản ta qui về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô sàn theo công thức:

- Bề dày tường ngăn làt có trọng lượng riêng  t = 15 kN/m3

- Chiều dày vữa trát tr =10mm, trát 2 mặt có trọng lượng riêng 3

16 /

-Gạch ceramic chống trượt 400x400x10 -Lớp vữa XM lót B5 dày 20mm tạo dốc -Lớp bitum chống thấm

-Sàn BTCT dày 90 mm

- Các ô cửa kính khung thép có tải trọng tiêu chuẩn là 2

0, 4 / m

tc c

g

+( St1 - Sc)

tt t

- Trong đó: Sc: là tổng diện tích cửa của ô sàn thứ i

St1, St2: lần lượt là tổng diện tích tường 100 và 200 của ô sàn thứ i

phụ lục

2.4 Xác định hoạt tải

- ptc (KN/m2): hoạt tải tiêu chuẩn, tra theo Bảng 3 TCVN 2737-1995

- ptt= ptc x n (KN/m2): hoạt tải tính toán

Với n: hệ số độ tin cậy lấy theo mục 4.3.3 TCVN 2737-1995

- Tra TCVN 2737-1995 ta có:

- Sàn loại A: Các phòng ở căn hộ gồm như: Phòng ngủ, phòng khách, phòng ăn, bếp, khu vệ sinh, phòng tắm: 1,5 kN/m2

- Sàn loại B: Ban công, Lôgia: 4 kN/m2

- Sàn loại C: Hành lang, sảnh: 3,0 kN/m2

- Đối với 1 số ô sàn, có bao gồm cả sàn loại A và sàn loại B, để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn, ta lấy hoạt tải tiêu chuẩn lớn hơn trong 2 loại ô sàn này tức 4 (kN/m2) làm hoạt tải tiêu chuẩn cho các ô sàn này

- Đối với các phòng (sàn loại A) có diện tích S > 9m2 thì nhân giá trị hoạt tải với

hệ số giảm tải A1

1

0.60.4

 Kết quả tổng tải trọng tác dụng lên sàn được thể hiện ở bảng 2.5 phần phụ lục

a Tính toán nội lực ô bản

+ Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi

- Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ô sàn

- l2 : kích thước cạnh dài của ô sàn

- Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy theo tim dầm

- Dựa vào liên kết sàn với dầm: có 3 loại liên kết

Hình 2.2 Nội lực trong ô bản và Liên kết sàn với dầm (Hình 2.3 xem Phụ Lục 2)

- Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:

+ l2/l1  2 : sàn làm việc theo 2 phương  sàn bản kê 4 cạnh

+ l2/l1 > 2 : sàn làm việc theo 1 phương  sàn bản dầm

b Xác định nội lực trong sàn bản dầm

- Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm:

- Tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau:

q = ( g + p).lm ( N/m)

- Tuỳ theo liên kết của cạnh bản mà ta có 3 dạng sơ đồ tính sau:

- Nếu bản dầm 2 đầu ngàm: Mnh = Mmax =

2 1

24

q l

; Mg = Mmin =

2 1

12

q l

−

- Nếu bản dầm 1 đầu ngàm 1 đầu khớp:Mnh = Mmax =

2 1

9 128

q l

; Mg = Mmin =

2 1

8

q l

−

- Nếu bản dầm 2 đầu khớp: Mnh = Mmax =

2 1

8

M =MAX 2

1

Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c

c Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh

Dựa vào liên kết cạnh bản  có 9 sơ đồ:

- Xét từng ô bản: Theo hai phương có các mômen như hình vẽ dưới

Hình 2.4 Momen theo phương cạnh ngắn và cạnh dài

MII’

M2 MII

Dùng M’II để tính

Dùng M’I để tính

Dùng MI để tính

Hình 2.5 Lý thuyết bố trí cốt thép sàn

- Trong đó: M1, MI, MI’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn

M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài

- Mô men nhịp: M1 = 1.qb.l1.l2

M2 = 2.qb.l1.l2

- Mômen gối: MI = - 1.qb.l1.l2

MII = - 2.qb.l1.l2

- MI’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MI’ = MI: Khi liên kết biên là ngàm

- MII’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MII’ = MII: Khi liên kết biên là ngàm

- Trong đó : + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

+ l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

+ 1, 2, 1, 2: các hệ số tra bảng 19 sổ tay KCCT - phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l2/l1

2.6 Tính toán cốt thép

- Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m = 1000mm

- Có chiều cao h = hs (mm)

- h: là chiều cao của bản sàn

- ho: là chiều cao làm việc của tiết diện sàn

- Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh; bởi vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính ho như sau:

Hình 2.6 Vị trí cốt thép

h =h − =a h − a + +d : Chiều cao làm việc của thép lớp trên

- a là khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo

- abv: Lớp bêtông bảo vệ cốt thép:

- h s 100mm thì abv = 10mm

Thép sàn đặt dưới (ngoài) Thép sàn đặt trên (trong)

- Nếu mR: tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bêtông

- Với Rb (MPa): Cường độ chịu nén của bêtông, tra phụ lục 3 giáo trình KCBTCT trang 365, phụ thuộc cấp bền bêtông

- Xác định bằng cách tra phụ lục 8 giáo trình KCBTCT trang 371 hệ số phụ thuộc nhóm cốt thép và cấp bền bêtông

- Sau khi tính mvà thỏa mãn mR; thì từ m tra bảng ta có ζ hay tính ζ :

A được xác định ở trên xem như bố trí cho 1 m chiều dài

bản Khi thiết kế cốt thép sàn ta chọn thép sàn đảm bảo điều kiện:

1000

TT s

a s

 là hàm lượng cốt thép tính toán; Điều kiện: tt   min

Trong sàn tt= 0,3% ÷ 0,9% là hợp lý và tt= 0.05% ( thường lấy = 0.1%) là giới minhạn bé nhất của tỷ số cốt thép, chọn   min =0,1%

- max . b

R s

R R

 = : là tỷ số cốt thép cực đại của tiết diện

+ Đối với nhóm thép CI: max . b

R s

R R

s o

M A

R h



=

+ Đối với nhóm thép CII: max . b

R s

R R

- Chiều dài đoạn thép chịu mô men âm được tính bằng l1/4

- Với ô sàn là bản kê, cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn (l1) đặt ở lớp ngoài (thép dưới), còn cốt thép ở nhịp theo phương cạnh dài đặt ở lớp trong (thép trên)

 Kết quả tính toán cốt thép sàn được thể hiện trong bảng 2.6 và bảng 2.7 phần Phụ

Lục:

Chương 3: TÍNH TOÁN DẦM PHỤ GIỮA TRỤC 3 & 4

3.1 Sơ bộ tiết diện dầm:

Hình 3.1 Dầm liên tục 3 nhịp

- Sơ bộ chọn tiết diện dầm :

+ b= (1/12÷1/20).ld (ld là chiều dài nhịp)

+  8 ( cốt thép đai) dùng thép AI: Rs = Rsc = 225MPA; Rsw =175MPA

+  10 ( cốt thép đai) dùng thép AI: Rs = Rsc = 225MPA; Rsw =175MPA

3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm:

Tĩnh tải:

a Tải trọng do ô sàn truyền vào:

- Với sàn bản kê bốn cạnh xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân

bố theo diện chịu tải Từ các góc bản, vẽ đường phân giác chia sàn thành các phần

tải trọng truyền về các phía của ô sàn Bao gồm hai dạng tải trọng là:

+ Theo phương cạnh ngắn tải trọng có dạng tam giác

+ Theo phương cạnh dài tải trọng có dạng hình thang

Hình 3.2 Tải trọng do ô sàn truyền vào

Để đơn giản ta quy tải trọng hình thang và hình tam giác về tải trọng phân bố đều

Hình 3.3 Quy tải trọng hình thang và tam giác về tải trọng phân bố đều

( xem Phụ Lục 2) + L1: Chiều dài bản theo phương cạnh ngắn

+ L2: Chiều dài bản theo phương cạnh dài

+ qd1 = qtd : Tải trọng do sàn truyền vào dầm

+ qs : Tải trọng (phần tĩnh tải) tác dụng lên sàn

Tải trọng từ sàn truyền lên dầm (xem Phụ Lục 2 Hình 3.4)

b Tải trọng do tường và cửa truyền lên dầm:

Mặt bằng tường – cửa nằm giữa trục 3 và 4 ( xem hình Hình 3.5 Phụ Lục 2)

gt : Trọng lượng đơn vị của tường ( tường dày 100mm, trát 2 mặt dày 15mm)

g t =n x . x x+2.n tr. tr tr =1,1.15.0,1 2.1,3.16.0, 015+ =2, 274(KN m/ 2)

gc : trọng lượng đơn vị của cửa

c Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm: (qd3)

Phần sàn giao với dầm được tính vào trọng lượng sàn → trọng lượng bản thân của dầm chỉ tính với phần không giao với sàn (phần sườn dầm)

Bảng 3.2 Bảng tính hoạt tải từ sàn truyền lên dầm ( xem Phụ Lục 1)

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp tải trọng truyền vào dầm phụ nằm giữa trục 3 và 4 (xem PL1)

3.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm phụ nằm giữa trục 3 và 4:

Tĩnh tải: ( Đơn vị tính KN/m)

Hình 3.6 Tĩnh tải tác dụng lên dầm

Hình 3.7 Biểu đồ momen của tĩnh tải

Hoạt tải: ( Đơn vị tính KN/m)

Hình 3.8 Hoạt tải 1 tác dụng lên dầm

Hình 3.9 Biểu đồ momen của hoạt tải 1

Hình 3.10 Hoạt tải 2 tác dụng lên dầm

Hình 3.11 Biểu đồ momen của hoạt tải 2

Hình 3.12 Hoạt tải 2 tác dụng lên dầm

Hình 3.13 Biểu đồ momen của hoạt tải 3

Bảng 3.4 Tổ hợp nội lực dầm phụ nằm giữa trục 3 và 4 ( xem Phụ Lục 1) Bảng 3.5 Kết quả tính toán cốt thép dầm phụ ( xem Phụ Lục 1)

Chương 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG

4.1 Cấu tạo cầu thang

- Cầu thang 2 vế bằng BTCT đổ tại chổ, bậc xây gạch đặc

- Tiêt diện dầm chiếu nghỉ và chiếu tới 200x400

- Ta tính toán cầu thang bộ cho tầng các tầng điển hình từ tầng 3-16, chiều cao tầng là 3,3 m

- Cầu thang thuộc loại cầu thang 2 vế, bản thang làm bằng bê tông cốt thép đổ tại chổ

h tg

b

Dầm chiếu nghỉ (DCN) liên kết ở 2 đầu: gối lên cột

Dầm chiếu tới (DCT) liên kết ở 2 đầu: gối lên dầm khung

4.3 Xác định tải trọng và tính toán bản thang

Tải trọng

a Phần bản nghiêng của thang:

- Tĩnh tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

- Tĩnh tải được xác định theo công thức sau:

n

i tdi i 1

g=  n

- Trong đó:

+ i : khối lượng của lớp thứ i;

+ tdi : chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng;

+ ni: hệ số tin cậy lớp thứ i

Hình 4.2 Cấu tạo bản thang

- Chiều dày tương đương của bậc thang được xác đinh theo công thức sau:

b td

- hb: Chiều cao bậc thang;

- : Góc nghiêng của thang

- Để xác định chiều dày tương đương của lớp đá granite, vữa xi măng

( b b) i td

+ hb: Chiều cao bậc thang;

+ i : chiều dày tương đương của lớp thứ i ;

+ : Gĩc nghiêng của thang

Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995

c p

p=p n

- Trong đĩ:

+ Pc: hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995

+ np: hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

Bảng 4.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang ( xem Bảng 4.1 Phụ lục 1) Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang:

b Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ:

Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995

c p

p=p nTrong đĩ:

Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995

np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

Hình 4.3 Cấu tạo bản chiếu nghỉ Bảng 4.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ ( xem bảng 4.2 Phụ Lục 1)

- Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ q =(g + p).1 = 902 daN/m

MẶT BẬ C Ố P ĐÁ GRANITE, DÀ Y 1 5

VỮ A XIMĂNG, DÀ Y 20 LỚ P BÊ TÔ NG CỐ T THÉ P,DÀ Y 1 50 VỮ A XIMĂNG, DÀ Y 20

4.4 Tính toán bản thang:

Sơ đồ tính toán:

Cắt một dãy có bề rộng b=1m để tính Vì trong công trình có hai vế cầu thang với vế

1 bằng L1+ lb, vế 2 bằng L2 nên ta chỉ tính cho vế 1, rồi lấy kết quả tương tự cho vế còn lại

Hình 4.4 Sơ đồ tính bản thang

Hình 4.5 Biểu đồ momen của bản thang

Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định

+ Trong quá trình làm việc của kết cấu cần kiểm tra các trường hợp có thể xảy

ra, giả sử nếu liên kết 2 đầu là gối cố định thì sẽ xuất hiện mômen âm ở chổ gãy khúc, nếu thép bố trí không đủ sẽ gây nứt kết cấu do đó kiểm tra lại tại vị trí này

Hình 4.6 Sơ đồ tính bản thang

Hình 4.7 Tính thép cho vị trí đoạn gãy

Bảng 4.4 Tính cốt thép cho đoạn gãy ( xem Bảng 4.4 Phụ Lục 1)

→ Vậy thép bố trí thép cho đoạn gãy là Φ8 a 200

4.5 Xác định tải trọng, tính toán dầm chiếu nghỉ

+ Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

+ Đặt Qbo là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt đai; Qbo được xác định theo công thức thực nghiệm:

bo

QQ

 Chọn đai Ø8 s=300(mm),2 nhánh bố trí giữa nhịp

+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng

+ Điều kiện: Qmax≤0.3w1b1R bt b h0

+ Trong đó:  -hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục w1cấu kiện

E E

Với Asw: diện tích tiết diện ngang của một lớp cốt đai và cắt qua tiết diện ngiêng

4.6 Xác định tải trọng, tính toán dầm chiếu tới:

+ Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

+ Đặt Qbo là khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt đai; Qbo được xác định theo công thức thực nghiệm:

 Chọn đai Ø8 s=200(mm) ,2 nhánh bố trí gần gối

 Chọn đai Ø8 s=300(mm),2 nhánh bố trí giữa nhịp

+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng

+ Điều kiện: Qmax≤0.3w1b1R bt b h0

Trong đó:  -hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện w1

E E

 Với Asw:diện tích tiết diện ngang của một lớp cốt đai và cắt qua tiết diện ngiêng

Chương 5: SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÀ TÍNH TẢI TRỌNG

TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

5.1 Sơ bộ kích thước các tiết diện của khung

Sơ bộ tiết diện dầm

+ Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp: hd = (1/8 – 1/12).Ld với dầm

chính và hd = (1/12 – 1/20).Ld với dầm phụ

+ Chiều rộng dầm thường được lấy bd = (0,3 – 0,5).hd

Hình 5.1 Sơ bộ tiết diện dầm ( xem Hình 5.1 Phụ Lục 2)

Sơ bộ tiết diện cột

+ Về độ ổn định: độ mảnh phải đảm bảo:

0

gh

L i

 =  

- Trong đó:

+ i là bán kính quán tính của tiết diện Với cột có tiết diện hình vuông hoặc chữ

nhật thì

+ i = 0,288.b (b là cạnh ngắn của tiết diện cột)

+ λgh là độ mảnh giới hạn, với cột nhà λgh = 120 ( TCVN 5574-2012)

+ Lo là chiều dài tính toán của cột, Lo = ψ.L, với ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ

biến dạng và liên kết ở hai đầu cấu kiện Với công trình nhà cao tầng, có từ 3 nhịp

trở lên và được thi công toàn khối ta có ψ = 0,7

Diện tích sơ bộ của cột xác định theo công thức:

b

R

N k

- Trong đó:

+ Rb: cường độ tính toán chịu nén của bê tông Với bê tông B35 có Rb =19,5

MPa

+ N: lực nén, được tính gần đúng như sau N = ms.q.Fxq

+ Fxq: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

+ ms: số sàn phía trên tiết diện đang xét

+ q: là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn, trong đó gồm tải trọng

thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột tính ra phân

bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

+ Với nhà có bề dày sàn bé, từ (100 ÷ 140)mm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có

ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc không lớn lắm lấy q = (1,0 ÷ 1,4) T/m2

+ Với nhà có bề dày sàn trung bình, từ (150 ÷ 200)mm, kích thước tường, dầm, cột thuộc loại trung bình hoặc lớn q = (1,5 ÷ 1,8) T/m2

+ Với nhà có bề dày sàn khá lớn, trên 250mm, kích thước cột và dầm khá lớn thì

q có thể đến 2 T/m2 hoặc lớn hơn nữa

=> chọn q = 1,2 T/m2 = 1200 daN/m2

+ k: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột

+ Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế

k = (1,1 ÷ 1,5): hệ số kể đến moment uốn trong cột, lấy tùy theo vị trí cột => chọn k = 1,1 đối với cột giữa, k = 1,2 đối với cột biên và k = 1,5 đối với cột góc

Hình 5.2 Diện tích truyền tải xuống cột

Bảng 5.1 Tính toán diện tích chịu tải và chọn tiết diện cột giữa ( Bảng 5.1 Phụ Lục 1) Bảng 5.2 Tính toán diện tích chịu tại và chọn tiết diện cột biên ( Bảng 5.2 Phụ Lục 1)

Tiết diện vách thang máy:

+ Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy

+ Chiều dày thành vách t được chọn theo điều kiện sau:

150

1501

225

20

mm

mm t

mm H

+ Trong đó, H= 4500:chiều cao lớn nhất của tầng

+ Chọn chiều dày vách là 300mm

5.2 Tải trọng tác dụng lên công trình

Cơ sở lý thuyết

+ Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng

và tác động 2737 - 1995:

+ Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

+ Hoạt tải sử dụng: dựa vào tiêu chuẩn với từng loại công năng

+ Hoạt tải gió: tải trọng gió tĩnh và gió động

Bảng 5.3 Tĩnh rải của sàn tầng điển hình ( xem Bảng 5.3 Phụ Lục 1)

Bảng 5.4 Tĩnh tải của sàn tầng trệt ( xem Bảng 5.4 Phụ Lục 1)

Bảng 5.5Tĩnh tải của Sàn tầng hầm ( xem Bảng 5.5 Phụ Lục 1)

Bảng 5.6 Tĩnh tải của sàn mái ( xem Bảng 5.6 Phụ Lục 1)

Bảng 5.7 Tĩnh tải của sàn vệ sinh ( xem Bảng 5.7 Phụ Lục 1)

+ Đối với các ô sàn có tường và cửa xây đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ, trong tính toán để đơn giản ta qui về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô sàn theo công thức:

tt i

t i

G g S

= (daN/m2)

+ Trong đó: Gi (daN): là tổng tải trọng tường ngăn và cửa trong ô sàn thứ i

Si (m2): là diện tích ô sàn thứ i

+ Bề dày tường ngăn làt có trọng lượng riêng  t = 15 kN/m3

+ Chiều dày vữa tráttr=10mm, trát 2 mặt có trọng lượng riêng  tr= 16 kN/m3 + Các ô cửa kính khung thép có tải trọng tiêu chuẩn là: tc

c

g = 0,4 kN/m2 cửa + Trọng lượng tính toán của 1m2 tường 100:

tt1

t

g = n t t t +2n tr tr tr= 1,1x15x0,1+2x1,3x16x0,01= 2,066 kN/m2 + Trọng lượng tính toán của 1m2 tường 200:

tt2

t

g = n t t t+2n tr tr tr= 1,1x15x0,2+2x1,3x16x0,01= 3,716 kN/m2 + Trọng lượng tính toán của 1m2 cửa:

+ Đối với các ô sàn chỉ có tường 100 mm Gi tính theo công thức:

Gi = Gi1 =Sc

tt c

g

+( St1 - Sc)

tt t

g1

= 0,52Sc+ 2,066( St1 - Sc) + Đối với các ô sàn có tường 200mm Do tường 200 trong các ô này có cửa sổ hoặc cửa đi nên Gi tính theo công thức:

Gi = Gi1 + Gi2 =0,52Sc+ 2,066( St1 - Sc) + 0,52Sc +3,716( St2 - Sc)

+ Trong đó: Sc: là tổng diện tích cửa của ô sàn thứ i

St1, St2: lần lượt là tổng diện tích tường 100 và 200 của ô sàn thứ i + Tính cho ô sàn S1:

+ Diện tích ô sàn: S1 = 4,3x4,6 = 19,78 m2

+ Diện tích tường 100 (gồm cả cửa):

St = (2,4+1)x3 = 7,2 m2

+ Diện tích các cửa: 2,2x0,8 = 1,76 m2

+ Tổng tải trọng tường ngăn và cửa trong ô sàn thứ i :

Gi = 0,52xSc+ 2,066x( St - Sc)=0,52x1,76+2,066x(7,2-1,76)=12,15(kN) + Tải trọng của tường ngăn và cửa kính phân bố đều trên sàn:

g

tt

t = 12,15/19,78 = 0,6 (kN/m2)

Kết quả tính toán được thể hiện trong 2 bảng tính sau:

+ Bảng 5.8 Tĩnh tải sàn tầng 1 có kể đến tường ngăn ( xem Bảng 5.8 Phụ Lục 1) + Bảng 5.9 Tĩnh tải sàn tầng 2 có kể đến tường ngăn ( xem Bảng 5.8 Phụ Lục 1) + Bảng 5.10 Tĩnh tải sàn tầng 3-16 có kể đến tường ngăn

+ Bảng 5.11Tĩnh tải sàn tầng thượng có kể đến tường ngăn

Tĩnh tải tường phân bố lên dầm, lên cột:

+ Tải trọng tường phân bố trên dầm :

+ Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm người ta quan niệm rằng chỉ có tường trong phạm vi góc 600 là truyền lực lên dầm, còn lại tạo thành lực tập trung truyền xuống nút

+ Nếu hai bên dầm không có cột (hoặc vách), hoặc chỉ có cột (hoăc vách) ở một phía thì cũng xem toàn bộ tải trọng tường truyền xuống dầm

+ Đối với mảng tường có cửa :

+ Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường (gạch xây+trát)

+ Ta có: g t = n gg +  2 n trtrtr

+ Với tường dày 200: g = t1 1.1 15 0.2 2 1.3 16 0.015 3.924  +    = (kN/m2)

+ Với tường dày 100: g = t2 1.1 15 0.1 2 1.3 16 0.015  +    =2.274 (kN/m2) + Tải trọng 1m2 cửa ván gỗ: gtcc1 = 0.3 (kN/m2)

+ Tải trọng 1m2 cửa kính khung nhôm : gtcc2 =0.15 (kN/m2)

Hình 5.3 Đánh số tên, vị trí của cột và dầm mặt bằng sàn tầng 3( xem Hình 5.3 PL2)

Kết quả tính toán được thể hiện trong các bảng tính sau:

Bảng 5.12 Tải trọng tường phân bố lên dầm tầng 1,2 ( xem Bảng 5.12 PL 1)

Bảng 5.13 Tĩnh tải tường phân bố lên dầm tầng 3-16 ( xem Bảng 5.13 PL 1)

Bảng 5.14 Tĩnh tải tường phân bố lên dầm tầng thượng ( xem Bảng 5.14 PL 1) Bảng 5.15 Tải trọng tập trung tường truyền lên cột tầng 1,2 (Bảng 5.15 PL1) Bảng 5.16 Tải trọng tập trung tường truyền lên cột tầng 3-16 (Bảng 5.16 PL1) Bảng 5.17 Tải trọng tập trung tường truyền lên cột tầng thượng (PL 1)

b Hoạt tải sàn

+ Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) được lấy theo TCVN 2737-1995

+ Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra bảng để xác định hoạt tải tiêu chuẩn

và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)

+ Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trang 9, mục 4.3.3, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng:

n = 1,3 khi ptc < 200 (daN/m2)

n = 1,2 khi ptc ≥ 200 (daN/m2)

+ Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán để thiên về an toàn

Kết quả hoạt tải sàn được thể hiện trong các bảng tính sau:

Bảng 5.18Hoạt tải sàn tầng 1 ( xem Bảng 5.12 PL 1)

Bảng 5.19 Hoạt tải sàn tầng 2 ( xem Bảng 5.12 PL 1)

Bảng 5.20 Hoạt tải sàn tầng điển hình 3-16 ( xem Bảng 5.12 PL 1)

Bảng 5.21 Hoạt tải sàn tầng thượng( xem Bảng 5.12 PL 1)

Tải trọng gió

- Tải trọng gió gồm hai phần: phần tĩnh và phần động (phần động được tính toán đối với nhà có chiều cao nhà H ≥ 40m đối với công trình dân dụng,H ≥ 36m đối với công trình công nghiệp).Giá trị và phương pháp tính toán của thành phần tỉnh của gió được xác định theo tiêu chuẩn tải trọng và tác dụng TCVN2737-1995

- Phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên

cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió gây ra tương ứng với từng dạng dao động

a Thành phần tĩnh của tải trọng gió:

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

Wtc = W0.k.c (daN/m2)

+ S = B.L (m2): diện tích mặt đón gió theo phương đang xét

+ B (m): bề rộng mặt đón gió (bề rộng công trình) theo phương đang xét

+ L = 0,5.(ht + hd) (m): chiều cao đón gió của tầng đang xét

+ ht: chiều cao tầng trên; hd chiều cao tầng dưới

+ γ: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

+ Bề rộng mặt đón gió theo phương X là B(X) = 30m

+ Bề rộng mặt đón gió theo phương Y là B(Y) = 24m

Kết quả tính toán thể hiện trong các bảng sau:

Bảng 5.22 Tính gió tĩnh theo phương X Bảng 5.23 Bảng tính gió tĩnh theo phương Y

b Thành phần động của tải trọng gió

Theo TCVN 2737-1995, công trình có chiều cao 61,4m > 40m nên ta phải tính đến thành phần động của tải trọng gió

Bản chất của thành phần động là phần tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình có dao động, xét đến ảnh hưởng của lực quán tính sinh ra do khối lượng bản thân công trình khi dao động bởi các xung của luồng gió

Thiết lập sơ đồ tính toán động lực:

Sơ đồ tính toán là 1 thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Ở đây thanh console gồm 17 điểm tập trung khối lượng Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt

tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình, ở đây chính là sàn các tầng

Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình là không đổi

Bảng 5.24 Sơ đồ tính toán gió động của công trình

- Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của tải trọng gió lên các phần của công trình (đã tính trong phần gió tĩnh)

- Xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của thành phần động của tải trọng gió lên các phần tính toán của công trình

- Xác định tần số dao động riêng fi và dạng dao động mode

- Việc xác định tần số và dạng dao động được thực hiện nhờ phần mềm Etabs

2015

- Tùy theo mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió mà thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc cả lực quán tính của công trình:

- Nếu công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (có

độ cao là zj của công trình) ứng với dạng dao động riêng thứ i được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

- Wp(ij): Lực, đơn vị tính toán thường lấy là daN hoặc KN tùy theo đơn vị tính toán WFi trong công thức tính hệ số 𝒊Ψi

- Mj: Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, (Tấn)

- j Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên phụ thuộc vào thông số εi và độ giảm lôga δ của dao động:

0

.W940

i

i f



 =

- : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió,  = 1,2

- fi: tần số dao động riêng thứ i (Hz)

- W0 = 95 (daN.m2): giá trị của áp lực gió

- yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần thứ j ứng với dao động riêng thứ i

- ψi: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không thay đổi:

2

ji Fj j

WFj =W j. j .S j

+ Wj: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió tác động lên phần thứ

j của công trình (đã xác định ở trên)

+ j: Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình so với mặt đất không thứ nguyên

+ Sj: diện tích đón gió ở phần thứ j của công trình (m2)

+ : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên, phụ thuộc vào các tham số ρ, χ Khi tính toán đối với dạng dao động thứ 1, lấy  = ν1, với các dạng dao động còn lại lấy  = 1

- Xác định các đặc trưng động học

- Lập mô hình kết cấu trong ETABS, sơ đồ tính toán được chọn là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

- 1 Chọn hệ đơn vị tính cho bài toán: Ton-m

- 2 Khai báo mô hình khung không gian hệ kết cấu khung- lõi của công trình trên chương trình Etabs 2015

- 3 Khai báo các đặc trưng hình học của mô hình:

- Sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 để thiết kế cho toàn bộ kết cấu cột, lõi thang máy; với dầm, sàn Với bê tông B25, các dữ liệu về đặc trưng vật liệu khai báo vào chương trình như sau:

- 4 Khai báo tiết diện hình học:

+ Khai báo các phần tử dầm:

+ Khai báo phần tử vách:

+ Lõi thang máyV300

- 5 Khai báo trường hợp tải trọng:

+ Vì dao động của công trình là một dạng biến dạng nên Theo trạng thái giới hạn thứ II ta lấy trọng lượng công trình là trọng lượng tiêu chuẩn, gồm Tĩnh tải và

% Hoạt tải với hệ số chiết giảm (Theo TCVN 229:1999) là 0,5 đối với công trình dân dụng

+ Khai báo hai trường hợp tải trọng để xác định tần số dao động: Define / Static Load Cases:

Load Name Type Self Weight Multiplier

- 8 Gán tải trọng:

- 9 Gán điều kiện biên cho kết cấu:

- 10 Khai báo sàn tuyệt đối cứng:

- 11 Khai báo bậc tự do cho phép:

- 12 Thực hiện tính toán: chạy chương trình: Analyze / Run Analysic

Hình 5.4 Mô hình 3D

5.3 Tính toán gió động

Tính toán gió động theo phương X

Dựa vào kết quả tính toán của chương trình ETABS ta xác định được các tần số dao động riêng của công trình và các mode dao động riêng của nó theo mặt phẳng XZ

Bảng 5.25 Giá trị tần số dao động của công trình theo phương X

=> Vì f1 < fL < f2 = 1,3 (Hz) nên chỉ cần tính toán thành phần động với ta tính toán gió động tương ứng với 1 mode dao động đầu tiên của công trình theo phương X

- Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:

- Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i:

- Nội suy từ bảng 4 (TCVN 229:1999) ta tính được ν1 = 0,73

- Tính toán WFj theo công thức:WFj =W j.j.B j h j

- Xác định Ψj theo công thức: 2.

ji Fj j