Chung cư cao tầng hà đông hà nội

TỔNG QUAN VỀ KIẾN CÔNG TRÌNH

Điều kiện tự nhiên

- Tổ hợp Chung cư cao tầng được xây dựng trong khu đất có tổng diện tích: 51.679 m 2

• Khu đất xây dựng Khu Chung cư cao tầng có diện tích 35.195 m 2 thuộc quận Hà Đông, Hà Nội

• Phía Bắc giáp khu biệt thự và trường học trong quy hoạch tổng thể của khu đô thị mới

• Phía Nam giáp đường Lê Văn Lương rộng 40 m

1.1.2 Điều kiện tự nhiên - Khí hậu

Khu vực nghiên cứu tọa lạc tại quận Hà Đông, thuộc tỉnh Hà Tây cũ, hiện nay là thành phố Hà Nội, có đặc điểm khí hậu nổi bật với nhiệt độ.

- Nhiệt độ không khí cao nhất trung bình năm: +38,2 độ C

- Nhiệt độ không khí trung bình năm: +23 độ C

- Nhiệt độ không khí thấp nhất trung bình năm: +5 độ C b Độ ẩm

- Độ ẩm trung bình: 86% c Mưa

- Lượng mưa phân bố không đều theo các tháng trong năm chủ yếu tập trung từ tháng

5 đến tháng 10, chiếm tới 60-70% tổng lượng mưa của cả năm

- Lượng mưa trung bình năm cao nhất: 2497,1 mm

- Lượng mưa 3 ngày ứng với các tần suất P

- Nước ngầm trong phạm vi nghiên cứu tồn tại trong lớp 4, lớp 6, lớp 7 & lớp 8

- Mực nước ngầm trong khu vực khảo sát tồn tại ở độ sau 4,5m đến 6,0m Mực nước ngầm phụ thuộc khá nhiều vào mùa và lưu lượng mưa trong vùng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Dũng Hướng dẫn: Pgs.Ts Trần Quang Hưng 3

Địa chất công trình

Theo Báo cáo Khảo sát địa chất của Công ty cổ phần khảo sát địa chất và xử lý nền móng công trình, kết luận được đưa ra như sau:

Địa tầng khảo sát bao gồm nhiều lớp đất với độ dày và diện tích phân bố khác nhau Trong đó, lớp đất bề mặt và lớp san lấp chỉ có vai trò tạo mặt bằng cho xây dựng.

Lớp đất sét pha số 2, nằm gần bề mặt và phân bố đến độ sâu khoảng 3.5m, có khả năng cách nước tốt Điều này rất thuận lợi cho việc xây dựng hố móng hoặc tầng hầm với độ sâu không vượt quá 3.5m.

Lớp đất số 3 là lớp cát dày, có kết cấu chặt vừa, có khả năng thấm và chứa nước ngầm Mực nước ngầm trong lớp này nằm cách bề mặt địa hình hiện tại khoảng 12m.

Lớp 4 và 5 đất sét pha dẻo có tính chất từ dẻo đến dẻo cứng, phân bố rộng và bề dày lớn, với khả năng chịu lực trung bình Đây cũng là lớp cách nước, ngăn cách nước giữa lớp cát số 3 ở trên và lớp cuội sỏi số 7 ở dưới.

Lớp 6 là loại cát có lẫn sạn và sỏi, có trạng thái chặt chẽ, mang lại khả năng chịu lực tốt Điều này khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các công trình thiết kế móng cọc đóng hoặc ép.

Đối với các tòa nhà cao tầng có tải trọng lớn, thiết kế móng cọc Barret là một giải pháp hiệu quả Lớp cuội sỏi số 7 được phân bố từ độ sâu dưới 47m với bề dày trên 30m, đảm bảo trạng thái rất chặt và luôn bão hòa nước, giúp tạo ra lớp chịu lực vững chắc.

Dùng lớp này còn tránh được khả năng lún bề mặt đất do ảnh hưởng của việc khai thác hạ thấp mực nước ngầm.

Hiện trạng khu đất

Khu đất dự kiến xây dựng nằm gần trung tâm đô thị mới, trong khu vực nhà ở cao cấp, với cơ sở hạ tầng đang dần ổn định theo tiến độ phát triển.

1.3.1 Hiện trạng các công trình hạ tầng kỹ thuật a Hiện trạng giao thông

Dự án Tổ hợp Chung cư cao tầng sở hữu vị trí giao thông thuận lợi, nằm tiếp giáp với trục đường chính Lê Văn Lương kéo dài ở phía Nam và khu biệt thự cùng trường học ở phía Bắc Với sự hiện diện của các công trình văn phòng, khách sạn và căn hộ cho thuê cao cấp lân cận, khu vực này hứa hẹn sẽ trở thành trung tâm thương mại sầm uất trong tương lai, tạo điều kiện lý tưởng cho việc phát triển khu chung cư.

Sinh viên Nguyễn Đình Dũng, dưới sự hướng dẫn của Pgs.Ts Trần Quang Hưng, đã nghiên cứu về các cao tầng nhằm đáp ứng nhu cầu về quỹ nhà ở và nơi lưu trú cho những người làm việc tại các khu công sở và trung tâm thương mại lân cận Bên cạnh đó, bài viết cũng đề cập đến hiện trạng cấp điện trong khu vực này.

Quận Hà Đông hiện đang được cung cấp điện từ lưới điện quốc gia 220KV và 110KV khu vực miền Bắc, thông qua trạm nguồn 110KV Hà Đông với công suất 63+40MVA Trạm này là nguồn trung áp lớn của tỉnh Hà Tây trước đây Hiện tại, khu vực chủ yếu là đồng ruộng, chưa có nhu cầu phụ tải điện lớn, và thành phố đang sử dụng lưới điện hạ thế 0.4KV với hệ thống lưới điện nổi.

380/220v ba pha bốn dây trung tính nối đất Khi quy hoạch xây dựng mới sẽ tuân thủ theo định dạng này c Hiện trạng hệ thống cấp nước:

Quận Hà Đông hiện có hai nhà máy cấp nước từ nguồn nước ngầm, với nhà máy số 1 có công suất 16.000 m³/ngày và nhà máy số 2 có công suất 20.000 m³/ngày, nhưng hiện tại chỉ hoạt động với công suất 10.000 m³/ngày Khu vực này chưa có hệ thống cấp nước sạch, do đó việc xây dựng hệ thống mới sẽ tuân theo quy hoạch chi tiết của khu đô thị mới Hệ thống thoát nước và xử lý chất thải cũng cần được chú trọng trong quá trình phát triển.

Khu vực thiết kế hiện tại là một khu xây dựng mới, chưa có hệ thống thoát nước thải Do đó, cần phải xây dựng một hệ thống thoát nước thải mới, đảm bảo đáp ứng yêu cầu sử dụng và phù hợp với hệ thống thoát nước thải chung của khu vực.

Công ty môi trường đô thị Hà Đông hiện đang đảm nhận việc thu gom chất thải rắn và xử lý chúng tại khu xử lý ở Sơn Tây.

1.3.2 Phân tích và đánh giá hiện trạng a Thuận lợi:

Khu vực nghiên cứu tọa lạc trong một đô thị mới với hạ tầng kỹ thuật và xã hội đồng bộ, thu hút dân cư và dịch vụ, tạo nên một khu vực đô thị có tiềm năng kinh tế dịch vụ cao Việc xây dựng Tổ hợp Chung cư cao tầng là dự án khả thi, đáp ứng nhu cầu về quỹ nhà ở cho khu vực và các vùng lân cận.

Dự án Tổ hợp Chung cư cao tầng được thực hiện theo đúng quy định về quy hoạch, kiến trúc và đấu nối hạ tầng trong quy hoạch 1/500 đã được phê duyệt Tuy nhiên, trong quá trình triển khai, dự án gặp phải một số khó khăn nhất định.

Dự án Tổ hợp Chung cư cao tầng hiện đang trong giai đoạn đầu tư xây dựng mới đồng bộ, do đó chịu ảnh hưởng từ tiến độ phát triển chung của toàn đô thị.

Các giải pháp kiến trúc

Hình 1.1: Phối cảnh công trình

Khu đất xây dựng chung cư cao tầng có diện tích 51.679 m², trong đó khu chung cư chiếm 35.195 m² Quy hoạch tổng thể mặt bằng cần được thiết kế hợp lý, đảm bảo sự gắn kết chặt chẽ với hình thức của tổ hợp, nhằm tạo ra khoảng cách và không gian chung hợp lý.

Giải pháp bố trí khu chung cư cao tầng bao gồm 10 đơn nguyên được thiết kế hợp khối theo hình thức đối xứng dọc theo trục ngắn của khu đất Thiết kế này tạo ra những không gian khép kín và mở rộng hợp lý, mang lại sự thuận tiện cho người sử dụng.

Chiều cao mặt đứng của khối đế công trình tổ chức cảnh quan và các tuyến đi bộ có mối liên hệ chặt chẽ với chiều cao của khối đế khối chung.

Sinh viên Nguyễn Đình Dũng, dưới sự hướng dẫn của Pgs.Ts Trần Quang Hưng, đã thực hiện nghiên cứu nhằm thống nhất hình khối chung cho khu cư và văn phòng, từ đó nâng cao giá trị kiến trúc của toàn bộ tổ hợp.

Tổng mặt bằng Khu chung cư được bố trí như sau:

Lối vào chính của tổ hợp được thiết kế mở ra trục đường quy hoạch rộng 13,5 m, tạo sự kết nối vuông góc với đường Lê Văn Lương, đồng thời góp phần vào không gian cảnh quan công cộng của khu vực.

Sân thể thao, vườn cảnh và không gian sinh hoạt công cộng được sắp xếp khéo léo giữa các khối nhà, tạo ra một môi trường vi khí hậu thuận lợi và góp phần làm đẹp cảnh quan chung của toàn khu vực.

- Không gian dành cho trẻ em bố trí đan xen lẫn với các không gian xanh trong khu ở

- Các khu kỹ thuật được bố trí rải rác theo từng chức năng cụ thể trong phạm vi khu đất bên ngoài các đơn nguyên

- Toàn bộ ô tô, xe máy và xe đạp cùng hệ thống kho, bể phốt, bể nước và các phòng kỹ thuật, các phòng phụ trợ được đặt ở tầng hầm

Góc Tây Bắc của khu đất được thiết kế với không gian vui chơi, không chỉ tạo cảnh quan hấp dẫn cho tổ hợp mà còn đáp ứng nhu cầu sân chơi cho trẻ em, đồng thời là địa điểm lý tưởng để tổ chức các hoạt động.

Trạm điện, máy phát điện và bể nước ngầm cứu hỏa được bố trí hợp lý, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo tính thẩm mỹ cho kiến trúc tổng thể của công trình Những yếu tố này không chỉ nâng cao hiệu quả hoạt động mà còn tạo nên sự hài hòa trong thiết kế.

Với sự tổ chức tổng mặt bằng hợp lý và hiệu quả trong việc xử lý hình khối, toàn bộ tổ hợp kiến trúc mang đến góc nhìn tối ưu từ mọi phía Không gian kiến trúc được tạo ra không chỉ đẹp mắt mà còn thoáng đãng, tận dụng tối đa các yếu tố tự nhiên của khu vực.

Hệ thống giao thông được thiết kế rõ ràng và mạch lạc, không chồng chéo, với phân luồng và định hướng cụ thể, mang lại cảm giác thoải mái và dễ chịu cho người sử dụng.

Các giải pháp thiết kế

Hình thức kiến trúc chung của tổ hợp

- Cơ cấu căn hộ được tính toán dựa trên các chỉ tiêu quy hoạch và các nghiên cứu về nhu cầu sử dụng Được chia thành 4 loại căn hộ:

• Căn hộ loại A (diện tích 110 m 2 – 112 m 2 ) 270 căn chiếm 13%

• Căn hộ loại B (diện tích 82,8 m2 – 86,6 m2) 480 căn chiếm 23%

• Căn hộ loại C (diện tích 56,2 m2 – 62,6 m2) 1330 căn chiếm 63,5%

• Căn hộ loại PH (diện tích 193,67 m2) 10 căn chiếm 0,5%

Bảng 1.1: Thống kê căn hộ cho 1 đơn nguyên

STT Loại căn hộ Số lượng

II CĂN HỘ LOẠI B - 480 căn 23

III CĂN HỘ LOẠI C - 1.330 căn 63,5

IV CĂN HỘ LOẠI PH - 1 căn 0,5%

Phương án tổ chức giao thông trong nhà được thiết kế với các tiêu chí:

- Đảm bảo mối liên hệ thuận tiện trong giao thông đối nội và đối ngoại và các không gian chức năng bên trong toà nhà

- Đảm bảo thoát người tốt trong các trường hợp khẩn cấp, tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy

Giao thông ngang trong tổ hợp được thiết kế dựa trên số lượng và mật độ sử dụng, với mỗi đơn nguyên có 2 lối vào chính để đảm bảo lưu lượng thoát người hiệu quả trong quá trình sử dụng và khi có sự cố Lối xuống tầng hầm được bố trí tại hướng tiếp cận chính của tổ hợp, với chiều rộng đủ cho 02 làn xe lưu thông.

- Giao thông theo phương đứng được bố trí lõi cứng tập trung tại nút thang máy và thang bộ với sảnh giao thông kèm theo

- Vị trí thang máy, thang bộ, thang thoát hiểm được bố trí sao cho thuận tiện sử dụng mà vẫn đảm bảo về an toàn khi có sự cố

Hành lang được bố trí giữa các cột với chiều rộng 2,8 m, giúp mở ra những không gian lôgia ở những vị trí thích hợp, mang lại ánh sáng tự nhiên và tạo sự thông thoáng, đồng thời cải thiện môi trường vi khí hậu cho từng đơn nguyên.

Tầng 1: Chiều cao tầng là 5,7 m Bao gồm:

- Các không gian cho thuê làm dịch vụ thương mại được bố trí phía mặt ngoài bám theo mặt đường Lê Văn Lương và đường quy hoạch

Tầng 2 đến tầng 20: Chiều cao tầng là 3,3 m

- Hệ thống sảnh và hành lang được thiết kế thông gió tự nhiên Sảnh thang máy được kết nối với không gian sinh hoạt chung của từng tầng

Hệ thống thang bộ và thang thoát hiểm được thiết kế kết nối trực tiếp với không gian bên ngoài, nhằm đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về phòng cháy chữa cháy và an toàn thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp.

- Bố trí các căn hộ với diện tích từ 56 m 2 đến 112 m 2

Bố trí ngăn chia trong từng căn hộ được thiết kế để tối ưu hóa ánh sáng và thông gió tự nhiên Các phòng ngủ, phòng khách và bếp đều có sự kết nối trực tiếp với không gian bên ngoài, mang lại không khí trong lành và ánh sáng tự nhiên cho không gian sống.

- Mỗi căn hộ đều được bố trí lôgia phơi gần với khu vực bếp, có thiết kế che chắn đảm bảo tính thẩm mỹ mặt đứng công trình

Các căn hộ PH 03 phòng ngủ có diện tích khoảng 193 m², được thiết kế với 03 phòng ngủ và không gian phòng khách, phòng ăn rộng rãi Ngoài ra, căn hộ còn được bố trí thêm 01 phòng làm việc tiện nghi.

Mặt bằng bố trí căn hộ:

Mặt đứng công trình được thiết kế dựa trên sự kết hợp của các phân vị ngang liên tục và các yếu tố của chung cư hiện đại, đảm bảo tính kinh tế Các không gian chung và riêng được sắp xếp hợp lý, không tạo ra khoảng trống thừa và mang tính thẩm mỹ cao.

Phương án thiết kế thể hiện sự tổ chức hình khối một cách khúc triết và mạnh mẽ, đồng thời vẫn gần gũi với các hình thức che nắng và bóng đổ trên mặt đứng, mang lại hiệu quả nhẹ nhàng và tinh tế.

Sinh viên Nguyễn Đình Dũng, dưới sự hướng dẫn của Pgs.Ts Trần Quang Hưng, đã thực hiện nghiên cứu về 9 giá trị lớn liên quan đến việc sử dụng, nhấn mạnh sự thống nhất và cân bằng trong các phân vị ngang về tỷ lệ đặc và rỗng.

Lôgia được thiết kế để tạo ra các khoảng rỗng, mang lại hiệu ứng bóng đổ giúp không gian mặt đứng thêm chiều sâu Sự kết hợp giữa hai căn hộ không chỉ tạo nên sự đăng đối mà còn thể hiện thẩm mỹ hiện đại.

- Khối đế cao 01 tầng bao gồm các không gian sinh hoạt cộng đồng và dịch vụ thương mại với chiều cao 5,7 m

- Các tầng điển hình có chiều cao 3,3 m Tầng hầm cao 3,6 m tính từ cốt nền tầng 1

- Toàn bộ tầng 1 cũng như sảnh, hành lang các tầng điển hình đều có trần phụ đặt dưới, che kết cấu dầm

1.5.4 Giải pháp vật liệu hoàn thiện: Để đáp ứng nhu cầu mỹ quan chung của đô được thiết kế mang các đặc điểm sau:

Công trình được thiết kế với hình khối đơn giản và cao, mang lại cảm giác vững chãi và hiện đại, đồng thời tạo điểm nhấn hài hòa với cảnh quan xung quanh Phần đế được ốp đá Granit thiên nhiên màu ghi xám hoặc sơn nước tương ứng, trong khi phần thân công trình được trét matic và sơn nước với hai tông màu chính là trắng ngà và ghi nhạt, theo yêu cầu của thiết kế.

Áp dụng kỹ thuật xây dựng hiện đại và sử dụng vật liệu cao cấp với màu sắc sáng giúp công trình không chỉ trở nên đẹp mắt mà còn bền vững theo thời gian.

- Tường tầng 1&2: ốp đá Granit màu ghi xám hoặc gạch ốp Inax có màu tương đương theo chỉ định của thiết kế

- Tường tầng 3 - tường sân thượng: trét mastic sơn màu trắng ngà, ghi nhạt theo chỉ định của thiết kế

- Toàn bộ tường bên trong phòng ở,hành lang đều sử dụng sơn bả matít màu sáng theo chi định của thiết kế

- Khu vực sảnh thang máy tầng 1 ốp đá tạo sự sang trọng cho công trình

- Sàn phòng ngủ, phòng khách, phòng bếp, lát gạch ceramic KT 400 x 400 màu sáng theo chỉ định của thiết kế

- Sàn vệ sinh căn hộ lát gạch ceramic chống trơn cao cấp 250 x 250 màu sáng

Sàn khu hành lang và phòng quản lý, cùng với các phòng dịch vụ kinh doanh và sinh hoạt cộng đồng, được lát gạch granite nhân tạo kích thước 600 x 600 màu sáng, xen kẽ với gạch granite kích thước 500 x 500.

- Sàn vệ sinh tầng 1 lát gạch chống trơn cao cấp 300 x 300 màu sáng

- Nền sân thượng sử dụng gạch gốm 300 x 300, có lớp chống thấm trước khi dán gạch Trên sân có sử dụng mái tôn chống nóng

- Trần các phòng khách, phòng ngủ trét mastic sơn nước mầu

- Trần khu vệ sinh căn hộ sử dụng trần giả tấm chịu nước sơn mầu theo chỉ định của thiết kế

- Trần bếp sử dụng trần thạch cao khung xương chìm, màu sắc theo chỉ định của thiết kế

- Trần khu sảnh, hành lang dùng trần thạch cao khung xương nổi, mầu sắc theo chỉ định của thiết kế

- Trần vệ sinh khu dịch vụ công cộng, trung tâm thương mại tầng 1 sử dụng trần giả tấm chịu nước, sơn mầu theo chỉ định của thiết kế

- Cửa xuống tầng hầm dùng cửa cuốn

Tầng 1 được thiết kế với vách kính an toàn, loại kính trong suốt, tạo nên vẻ hấp dẫn cho công trình và giúp giảm thiểu rào cản giữa không gian bên trong và bên ngoài, rất phù hợp cho môi trường kinh doanh.

- Cửa đi vào khu sảnh, khu dịch vụ công cộng và trung tâm thương mại dùng hệ của kính thủy lực

- Cửa đi các phòng kỹ thuật, kho, cửa phòng lấy rác dùng cửa chống cháy

- Cửa đi vào phòng sinh hoạt cộng đồng và quản lý tòa nhà dùng hệ cửa nhựa lõi thép

- Cửa sổ : cửa nhựa lõi thép, kính trắng 2 lớp an toàn, sử dụng hệ cửa lùa

- Cửa đi chính căn hộ dùng cửa chống cháy, cửa đi các phòng ngủ công nghiệp xương tự nhiên Màu sơn chỉ định theo thiết kế

- Cửa ra Lôgia, sân giặt phơi: cửa nhựa lõi thép, kính trắng 2 lớp an toàn

- Cửa thang bộ và thang thoát hiểm dùng của chống cháy 60h theo tiêu chuẩn

- Cầu thang bộ bậc xây gạch trát vữa xi măng hoàn thiện lát gạch ceramic KT 300 x

300 và thang thoát hiểm bậc xây gạch trát vữa ximăng hoàn thiện sơn công nghiệp mầu sẫm, tay vịn, lan can sắt mầu sáng

Tam cấp Sảnh xây gạch, ốp đá Granite màu sẫm có chỉ chống trơn

- Các mảng cỏ Nhật, bồn hoa xây gạch ốp đá tự nhiên, các lối đi lát gạch Blue Stone

- Ngoài ra, các loại cây như dừa, cau vua, ngâu xén tỉa, tía tô cảnh được sử dụng như một yếu tố trang trí ngoại thất quan trọng

1.5.5 Giải pháp thoát nước mưa

Nước mưa từ mái và các lôgia được dẫn xuống tầng trệt qua hệ thống ống thoát nước, sau đó chảy vào các hố ga ở mặt nền trước khi được thoát ra ngoài qua hệ thống cống khu vực.

Để đảm bảo hệ thống thoát nước mặt hiệu quả, cần thiết lập độ dốc thoát nước từ chân công trình hướng về các đường nội bộ, kết nối với hệ thống ống thoát nước trong khu vực.

1.5.6 Giải pháp thu gom rác

LỰA CHỌN HÌNH THỨC KẾT CẤU

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 và kết cấu ống

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

Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ kết cấu này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ bền và ổn định cho công trình xây dựng, giúp phân phối lực và ứng phó với các tác động bên ngoài một cách hiệu quả.

-Mỗi loại kết cấu đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

Kết cấu hỗn hợp khung vách là một hệ thống tường có khả năng chịu tải trọng đứng và ngang, tạo nên không gian nội thất đẹp đẽ Hệ thống này mang lại độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao và khả năng chịu lực tốt, đặc biệt là trước các tải trọng ngang như gió và động đất.

Hệ kết cấu sàn

-Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kếtcấu

Việc chọn lựa phương án sàn phù hợp là rất quan trọng, vì vậy cần phải tiến hành phân tích chính xác để xác định phương án thích hợp với cấu trúc của công trình.

-Ta xét phương án sàn sau:

Cấu trúc của công trình bao gồm hệ dầm và bản sàn, trong đó sàn được hỗ trợ bởi hệ dầm chính và dầm phụ, cũng như các cột và vách Tải trọng từ sàn được truyền qua hệ dầm và cột, sau đó xuống móng Ưu điểm của hệ thống này là khả năng chịu lực tốt và phân phối tải hiệu quả.

- 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

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình cũng tăng theo Điều này không chỉ gây bất lợi cho kết cấu công trình khi phải chịu tải trọng ngang mà còn làm tăng chi phí vật liệu, không đạt hiệu quả kinh tế.

LỰA CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN

Tiết diện sàn

-Chiều dày sàn được tính theo công thức:

• Trong đó D: Hệ số phụ thuộc tải trọng

• m : đối với bản loại dầm lấy 30- 35, bản kê 4 cạnh lấy 40- 45

- Lựa chọn bản sàn có diện tích lớn nhất để tính toán, ô sàn S1 có kích thước

6.8*8.6m, chiều dài sàn được tính toán

- Vậy lựa chọn chiều dày sàn là 0.15(m)

Tiết diện dầm

- Chiều cao dầm được xác định gần đúng theo công thức:

• Đối với dầm chính: md = 8  12 chọn md = 10

• Đối với dầm phụ: md = 12  20 chọn md = 15

- Chiều cao dầm theo phương dọc nhà được tính toán:

Để đáp ứng yêu cầu kiến trúc, chúng tôi đã chọn dầm chính với chiều cao 0.65m và thực hiện kiểm tra sơ bộ toàn bộ tiết diện các cấu kiện nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và thông thủy.

- Chiều rộng dầm được tính toán:

- Chọn chiều rộng của dầm là 0.3(m)

- Chiều cao dầm theo phương ngang nhà được tính toán:

Để đáp ứng yêu cầu kiến trúc, chúng tôi đã chọn dầm chính với chiều cao 0.6m và tiến hành kiểm tra sơ bộ toàn bộ tiết diện các cấu kiện để đảm bảo khả năng chịu lực và thông gió.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Dũng Hướng dẫn: Pgs.Ts Trần Quang Hưng 14 thủy

- Chiều rộng dầm được tính toán:

- Chọn chiều rộng của dầm là 0.3m

Tiết diện cột

- Tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức: n

• k là hệ số tính toán

• Rn: Cường độ chịu nén của bê tông

• N: Tổng tải truyền xuống cột, N = q.S

• q là tải phân bố đều trên 1m2 sàn, S là diện tích sàn

- Đối với kệ kết cấu hỗn hợp khung- vách, hệ số k lấy 0.9

- Công trình sử dụng bê tông có cấp độ bền chịu nén B25 Rn= 145(daN/cm2)

- Tiết diện sơ bộ của các cột được tính toán, trình bày tại Bảng 1 - 10 phụ lục

Bảng 3.1: Thống kê tiết diện cột

Tiết diện vách

- Lấy tiết diện vách thang máy 350, tiết diện vách biên 350 Tiến hành kiểm tra sơ bộ tiết diện tổng thể của nhà.

Kiếm tra tiết diện

- Sau khi chọn sơ bộ tiết diện, tiến hành kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình

- Theo bảng 4C phụ lục C TCVN 5574- 2012, giới hạn chuyển vị ngang đối với nhà cao tầng là   h/500

- Chuyển vị đỉnh tòa nhà theo 2 phương dưới tác dụng của tải trọng ngang được tính

Sinh viên Nguyễn Đình Dũng thực hiện nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của Pgs.Ts Trần Quang Hưng, tập trung vào việc áp dụng mô hình toán học trong phần mềm SAP2000 để phân tích độ cứng I của tổng độ cứng các thành phần trong kết cấu.

- Độ cứng tổng thể của công trình được tính với tầng thứ i như sau

• Với: k là dộ cứng ngang tương đương của khung

• hi là chiều cao tầng thứ i

3.5.1 Độ cứng ngang tương đương nhà theo phương dọc

- Momen quán tính của khung trục A, B, C, D, E được trình bày trong Bảng 11- 15

Bảng 3.2: Độ cứng theo phương ngang của vách

- Tổng độ cứng theo phương ngang là: khung

- Mô men quán tính tương đương của cả công trình theo phương dọc nhà là: khung

- Tải trọng ngang tác dụng lên công trình là tải trọng gió gồm gió động và gió tĩnh

- Tải trọng gió tĩnh được tính theo công thức

• Với Wo là áp lực gió tiêu chuẩn, tương ứng với từng vùng trong lãnh thổ Wo tại Hà Nội tương ứng vùng IIB.Wo= 95daN/m2

• k là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao

• C hệ số khí động tính theo hình dạng công trình

- Tải trọng gió theo phương ngang được trình bày trong Bảng 16- Phụ lục

- Tổng tải gió theo phương dọc được tính toán

- Tải trọng ngang theo phương X được trình bày trong Bảng 16a-Phụ lục

Kiểm tra kết cấu bằng phần mềm SAP2000 thông qua việc dựng mô hình một thanh công xơn cho phép xác định độ cứng I tương ứng với độ cứng tổng thể của toàn bộ công trình và modul đàn hồi E.

- Chuyển vị đầu cột dược tính toán theo phương dọc nhà nhỏ hơn giới hạn, vậy tiết diện cột, dầm vách tính toán

Hình 2.1: Chuyển vị theo phương X được tính toán

3.5.3 Độ cứng theo phương ngang nhà

- Tương tự theo phương dọc nhà, độ cứng ngang của phương dọc nhà được tính toán với công thức

- Mo men quán tính theo phương ngang nhà là:

- Tải trọng ngang tác dụng lên công trình là tải trọng gió gồm gió động và gió tĩnh

- Tải trọng gió tĩnh được tính theo công thức

• Với Wo là áp lực gió tiêu chuẩn, tương ứng với từng vùng trong lãnh thổ Wo tại Hà Nội tương ứng vùng IIB.Wo= 95daN/m2

• k là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao

• C hệ số khí động tính theo hình dạng công trình

- Tải trọng gió được tính toán sợ bộ và trình bày trong Bảng 17- Phụ lục

- Tổng tải trọng ngang bao gồm gió động và gió tĩnh

- Tải trọng ngang theo phương Y được trình bày trong Bảng 17a- Phụ lục

Kiểm tra kết cấu bằng phần mềm SAP2000 thông qua việc mô phỏng một thanh công xơn cho phép xác định độ cứng I tương ứng với độ cứng tổng thể của toàn bộ công trình, cùng với modul đàn hồi E.

Hình 2.3: Chuyển vị đỉnh công trình được tính toán theo phương Y

- Chuyển vị nằm trong khoảng cho phép H/500 theo hai phương nhà, vậy tiết diện chọn sơ bộ đảm bảo yêu cầu tính toán

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 18

Tính toán tải trọng tác dụng lên bản sàn

- Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm tĩnh tải và hoạt tải

- Các số liệu tiêu chuẩn về tải trọng được lấy từ TCVN: 2737- 1995

- Khối lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn được lấy theo “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình- Vũ Mạnh Hùng”

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến tĩnh tải sàn tương ứng cũng khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn khu ở (phòng khách, phòng ăn + bếp, phòng ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Mỗi loại sàn này có cấu tạo riêng để đáp ứng nhu cầu sử dụng và tải trọng.

Bảng 4.1: Tỉnh tải sàn căn hộ, hành lang

Cấu tạo lớp sàn Chiều dày Trọng lượng riêng Tiêu chuẩn Hệ số Tính toán cm kN/m 3 kN/m 2 n kN/m 2

Bảng 4.2: Tỉnh tải sàn phòng vệ sinh

Cấu tạo lớp sàn Chiều dày trọng lượng riêng Tiêu chuẩn Hệ số Tính toán cm kN/m3 kN/m2 n kN/m2

Vữa lót chống thấm, tạo độ dốc 5 18 0.9 1.3 1.17

Bảng 4.3: Tỉnh tải sàn sân thượng

Chiều dày trọng lượng riêng Tiêu chuẩn Hệ số Tính toán cm kN/m 3 kN/m 2 n kN/m 2

Vữa lót tạo độ dốc 3 18 0.54 1.3 0.702

Do hệ sàn không sử dụng dầm đỡ tường, khi xác định tải trọng tác động lên ô sàn, cần tính thêm trọng lượng của tường ngăn Tải trọng này được phân bổ đều trên toàn bộ ô sàn.

- Công thức quy đổi tải tường: g tt t = t x Ht x lt x t x nt /S (daN/m 2 )

Ht: chiều cao tường (m) lt : chiều dài tường (m)

t : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m 3 )

S: diện tích ô sàn có tường (m 2 ) nt: hệ số vượt tải

Các ô sàn bao gồm sàn vệ sinh, sàn ban công và sàn căn hộ Để đơn giản hóa việc tính toán, chúng ta sử dụng giá trị trung bình của tĩnh tải sàn khu ở, tĩnh tải sàn vệ sinh và tĩnh tải sàn ban công theo tỷ lệ phần trăm diện tích.

• Ô sàn loại S1, S3 có cấu trúc giống nhau, diện tích ô sàn giống nhau 49.92 m 2 , nên ta tính chung cho các ô sàn, ô sàn này có phòng ở, và sàn vệ sinh

• Ô sàn loại S2 diện tích ô sàn 49.92 m 2 , nên ta tính cho các ô sàn, ô sàn này có phòng ở, và sàn vệ sinh

• Ô sàn loại S4 có cấu trúc giống nhau, diện tích ô sàn giống nhau 49.92 m 2 , nên ta tính chung cho các ô sàn, ô sàn này có phòng ở, và sàn vệ sinh

G tc s=(5.4*5.24+53.08*5.62)/58.48 =5.28 kN/m 2 Bảng 4.4: Tổ hợp tỉnh tải lên các ô sàn Ô sàn bt ht lt Ss gt n g tt t ∑ m m m m 2 daN/m 3 daN/m 2 daN/m 2

Trong mô hình SAFE, tải trọng bản thân của vật liệu sàn, cột và dầm được khai báo là B25 với trọng lượng riêng 25 kN/m3 Khi gán tải trọng vào phần mềm, cần trừ đi khối lượng bản thân của bê tông sàn.

- Tổng tải tác dụng lên sàn g tt = g tt s + g tt t (daN/m 2 )

Bảng 4.5: Tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn Ô sàn g tt s g tt t g tt daN/m 2 daN/m 2 daN/m 2

- Khi mô hình tính toán trong Etabs giải nội lực khung thì tải tường được gán lên dầm ảo Cụ thể như sau:

• Tường 200 có 1 cửa: gt = 3.63*H*0.8(kN/m)

(trong đó H: là chiều cao tường; 0.8 là hệ số kể đến tường có 1 cửa; 0.7 nếu tường có 2 cửa)

• Tường 100 có 1 cửa: gt =1.98*H*0.9(kN/m)

Giá trị hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n cho tải trong phân bố đều được quy định theo điều 4.3.3 trong TCVN 2737-1995.

• Khi p tc ≥ 200(daN/m 2 ) - > n = 1.2 Bảng 4.6: Hoạt tải tác dụng lên từng loại ô sàn

Chức năng phòng p tc (daN/m 2 ) n p tt (daN/m 2 )

- Hoạt tải lên từng ô sàn: trong cùng ô sàn có nhiều giá trị hoạt tải khác nhau thì dựa trên diện tích mà quy đổi hoạt tải tương đương:

P1, P2: hoạt tải tính toán của sàn ban công, vê sinh,…

S; S1; S2: lần lượt là diện tích cùa cả ô sàn, của sàn vệ sinh, sàn ban công…

Bảng 4.7: Hoạt tải tác dụng Ô sàn p tt s daN/m 2

Tính toán và bố trí cốt thép cho các ô bản sàn

- Bản sàn được mô hình trong phần mềm SAFE, với chiều cao cột và vách được lấy

6.6m, gồm cột vách tầng dưới và tầng trên liên kết tại chân cột, vách là liên kết ngàm

Từ phần mềm, ta xét được nội lực lên sàn do, hoạt tải và tĩnh tải

- Đối với bản sàn dày 150(mm) sàn được bố trí 2 lớp Lớp thép trên chịu momen âm, lớp thép dưới chịu momen âm

Sau khi tính toán nội lực và thép sàn, chọn lưới thép cơ bản 8a200 là cần thiết Ở những khu vực có momen lớn, yêu cầu diện tích thép phải lớn hơn, do đó cần bố trí thêm thép tăng cường để đảm bảo tính chịu lực.

Hình 4.1: Mô phòng sàn trong phần mềm SAFE

Hình 4.2: Nội lực sàn trong phần mềm SAFE

- Nội lực sàn được trình bày trong Bảng 18- Phụ luc

Tính toán cụ thể cho một ô bản sàn

- Tính toán ô sàn S4, có các thông số momen được lấy ra từ phần mềm SAFE như sau

Bảng 4.8: Nội lực tính toán ví dụ Ô sàn M1 M2 M11 M22 M'11 M'22 kN.m kN.m kN.m kN.m kN.m kN.m

• Hệ số điều kiện làm việc của bê tông:  = b 0.9

• Chiều cao làm việc của tiết diện:

- Tính giá trị  m theo công thức:

• Tra bảng phụ lục E.2 TCXDVN 356: 2005 ứng với bê tông cấp B25, cốt thép nhóm A- I:

• Vì  = m 0.08 <  = R 0.439 → không cần đặt cốt thép chịu nén (đặt cốt đơn)

= = • Chọn bố trí 12a150 → A s chọn =7.53cm 2

- Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:

• Hệ số điều kiện làm việc của bê tông:  = b 0.9

• Chiều cao làm việc của tiết diện:

- Tính giá trị  m theo công thức:

• Tra bảng phụ lục E.2 TCXDVN 356: 2005 ứng với bê tông cấp B25, cốt thép nhóm A- I b2 = 0,9; R = 0,604; R = 0,421. b 2 b max R s min γ R 0.9 145 μ ξ 0, 651 3.8%

• Vì  = m 0.09 <  = R 0.439 → không cần đặt cốt thép chịu nén (đặt cốt đơn)

= = • Chọn bố trí 12a150 → A s chọn =7.53cm 2

- Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:

- Các trường hợp còn lại của các ô bản tính toán tương tự

• Các giá trị không đổi  = b2 0.9, R =0 651 , R =0 439 , max 3.78%

 = , kết quả tính toán thép trong bảng sau (kết quả tính toán hơi nhỏ hơn so bảng tính nhưng không nhiều do làm tròn số)

Khi tính toán thép dựa trên giá trị mô men, cần lưu ý rằng trong quá trình bố trí thép, để đảm bảo tính đơn giản và an toàn, các ô liền kề có giá trị lớn hơn sẽ được ưu tiên bố trí cho ô nhỏ.

- Cốt thép được bố trí như trong bản vẽ, để thuận tiện cho thi công, ta bố trí cốt thép ở những ô bản gần là giống nhau

- Thép sàn được bố trí như trong Bảng 19- Phụ lục

Kiểm tra độ võng của sàn

Độ võng của sàn được quy định trong bảng 4 TCVN 5574-2012, áp dụng cho các cấu kiện sàn có trần phẳng, mái, tường và tấm treo Đối với các cấu kiện có chiều dài từ 6 đến 7.5 mét, giới hạn độ võng tối đa cho phép là 3 cm.

Theo phần mềm SAFE, độ võng sàn lớn nhất do tĩnh tải là 0.00069m, độ võng do hoạt tải là 0.00169m, và độ võng do tổ hợp tải trọng tĩnh và hoạt tải là 0.0088m tại ô bản có kích thước 6.8x8.6m.

- Độ võng giới hạn của ô bản là: △=0.03(m) lớn hơn độ võng trong ô sàn Vậy độ võng của sàn thỏa mãn điều kiện độ võng của sàn b2 b max R s min γ R 0.9 145 μ ξ 0.651 3.8%

Hình 4.4: Độ võng sàn trong phần mềm SAFE

TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cấu tạo cầu thang và bản thang

- Với chiều cao tầng là 3.3(m) số bậc thang mỗi vế là 11 bậc, vậy bậc thang có chiều cao 0.15m

- Chọn chiều dày bản thang là 100mm

Hình 5.1: Chi tiết bản thang

- Do cầu thang bộ nằm trong ống vách, nên để thuận tiện cho việc thi công, ta thi công vách trước, sau đó thi công cầu thang bộ

- Các bản cầu thang được kê lên các dầm chiếu tới và chiếu nghỉ Các dầm được liên kết vào vách Cấu tạo như hình vẽ

- Góc nghiêng của cầu thang:

• Bê tông B25 có: Rb = 14.5MPa; Rbt = 1,05(MPa)

• Thép AIII ( 10): Rs = Rsc = 365MPa; Rsw = 365(MPa).

• Thép AI ( 10): Rs = Rsc = 225MPa; Rsw = 175(Mpa)

5.1.2 Tải trọng lên bản thang

- Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang theo phương nghiêng là:

- Theo phương thẳng đứng là: 1 1 o 2 g 516.15 g 577.25(daN / m ) cos cos 26.6

Trong tĩnh tải, trọng lượng của lan can cũng cần được xem xét, với giá trị glc là 50 daN/m Để tính toán quy tải lan can trên mỗi mét vuông của bản thang, ta dựa trên kích thước bản thang rộng 1.2m.

=1.2 - Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là: g”1=g1+glcW7.25+41.7a8.95(daN/m 2 )

- Hoạt tải tiêu chuẩn: p c 00daN/m 2

- Hoạt tải tính toán: p = n.p c = 1.2x300 = 360 daN/m 2

- Tổng tải trọng tác dụng trên bản thang là:

5.1.3 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

- Gạch lót nền: gd = 1.2xdxd = 1.2x2000x0.005 = 12daN/m 2

- Vữa lót nền: gvl = 1.2xdxd = 1.2x1800x0.015 = 32.4daN/m 2

- Bản bê tông: gbản = 1.2xbảnxhbản = 1.2x2500x0.1 = 300daN/m 2

- Vữa trát gvữa = 1.3xvữaxvữa = 1.3x1800x0.015 = 35.1daN/m 2

- Tổng tĩnh tải tác dụng trên bản chiếu nghỉ là:

- Tổng tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ là:

- Tổng tải trọng tác dụng trên 1m bản chiếu nghĩ là: q2 = 739.5(daN/m)

5.1.4 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

- Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ được truyền từ bản thang, và tải trọng do tường ngăn lên dầm

- Tải trọng do tường ngăn lên dầm là:q=bt*ht*n*t=0.1*1.65*1.2*180056.4(daN/m)

Tính toán nội lực trong bản thang, dầm chiếu nghỉ

Kết cấu cầu thang thường gây ra nhiều tranh cãi về việc lựa chọn sơ đồ tính toán Để đảm bảo tính đơn giản và an toàn, trong đồ án này, tôi đã chọn sơ đồ phổ biến nhất để xác định nội lực cho bản thang, đó là sơ đồ với một gối cố định và một gối di động.

• Cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm

Sinh viên Nguyễn Đình Dũng, dưới sự hướng dẫn của Pgs.Ts Trần Quang Hưng, đã thực hiện nghiên cứu về sự cứng của bản thang và dầm thang, một vấn đề thường gặp trong quá trình thi công ngoài công trường.

Cầu thang bộ là hệ thống giao thông đứng quan trọng trong công trình, đặc biệt khi xảy ra sự cố như cháy nổ, hoả hoạn hay động đất, vì đây là lối thoát hiểm duy nhất khi thang máy không thể sử dụng Do đó, tải trọng trên cầu thang có thể tăng cao hơn bình thường, vì vậy cần đảm bảo tối đa tính an toàn của cầu thang.

Để tính toán dầm đơn giản với một gối cố định và một gối di động dưới tải phân bố đều, cần xác định mô men cực đại tại giữa nhịp Sau khi tính toán mô men này, tiến hành xác định lượng thép cần thiết cho nhịp Mặc dù tại gối mô men bằng không, thực tế cho thấy gối vẫn có thể chuyển vị khi có người sử dụng; do đó, cần thiết phải bố trí thép cấu tạo tại gối để hạn chế chuyển vị này.

- Bản chịu lực theo một phương, cắt 1m theo phương chịu lực để tính toán, sơ đồ tính toán và nội lực được lấy từ phần mềm SAP2000

Hình 5.2: Sơ đồ chất tải lên bản thang

Hình 5.3: Nội lực bản thang

Hình 5.4: Phản lực tại các gối

5.2.2 Tính toán cốt thép bản thang

- Momen lớn nhất ở nhịp bản thang M1$.8kN.m$80daN.m

• Bê tông B25 có Rb = 14.5(MPa); Rbt = 1.05(MPa); b2 = 0.9;

• Thép AIII ( 10): Rs = Rsc = 365(MPa); Rsw = 365(MPa);

• Thép AI ( 10): Rs = Rsc = 225(MPa); Rsw = 175(MPa);

- Tính thép cho bản thang:

• Bản thang chịu lực một phương, cắt 1m theo phương chịu lực để tính như cấu kiện chịu uốn, đặt cốt đơn Tiết diện chữ nhật, b x h 1m x hb

- Diện tích thép yêu cầu:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: hàm lượng cốt thép không được quá nhiều để tránh phá hoại dòn, cũng không được quá ít:  min   max

 =  = min: Theo TCVN 356 - 2005min = 0,05%, thường lấy min = 0.1%

Vậy  = min 0.1%  =0.75%  = max 2.4%, cấu kiện bố trí thép đã thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép

Mặc dù tại gối mô men bằng không, nhưng trong thực tế, quá trình sử dụng vẫn dẫn đến sự chuyển vị Do đó, cần thiết phải đặt thép cấu tạo tại gối và tiến hành tính toán khả năng chịu lực.

• Thép cấu tạo lấy: 10a200 = 3,92cm 2

• Tính toán độ bền của tiết diện chữ nhật: có bxh = 100x10(cm)

• Chiều cao vùng chịu nén: s s b

 = = 9 =   = R o x h , thỏa điều kiện hạn chế

- Khả năng chịu lực được tính theo công thức sau:

• Vậy khả năng chịu lực tại gối gần bằng 50% so với mô men max tại nhịp, thép cấu tạo được chọn thỏa yêu cầu

• Cốt thép theo phương ngang bản thang chọn theo cấu tạo 6a200

5.2.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ

- Sơ bộ chọn kích thước dầm thang như sau:

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ bao gồm phản lực từ bản thang, tải trọng từ vách nhôm – kính, và tải trọng do bản thân dầm thang.

• Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực của bản thang) q1 = 2094(daN/m)

• Tải trọng bản thân dầm : q3= 0.2 0.3 1.1 2500 165(daN / m)   Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Dũng Hướng dẫn: Pgs.Ts Trần Quang Hưng 33

• Tổng tải trọng tác dụng lên dầm thang nằm trong phần thang: q = q1 + q2 + q3 = 2094+270+165 %29(daN/m)

Để tính toán dầm đơn giản một nhịp, cần lưu ý rằng liên kết giữa hai đầu dầm không phải là khớp hoàn hảo Sau khi xác định nội lực, mô men sẽ được phân phối lại theo tỷ lệ Mnhịp = Mmax và Mgối = 0.4Mmax Phần mềm SAP200 sẽ được sử dụng để giải nội lực của dầm chiếu nghỉ.

Hình 5.4: Sơ đồ chất tải lên dầm chiếu nghỉ

Hình 5.5: Nội lực dầm chiếu nghỉ

Hình 5.6: Lực cắt dầm chiếu nghỉ

Tính toán cốt thép dọc

- Momen lớn nhất của dầm được tính tại giữa dầm M(11daN.m

• Bê tông B25 có Rb = 14,5(MPa); Rbt = 1,05(MPa); b2 = 0,9;

• Thép AIII (   10): Rs = Rsc = 365(MPa); Rsw = 365(MPa);

• Thép AI (   10): Rs = Rsc = 225(MPa); Rsw = 175(MPa);

- Tính toán cốt thép dọc

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: hàm lượng cốt thép không được quá nhiều để tránh phá hoại dòn, cũng không được quá ít: min  max

• min: Theo TCVN 5574- 2012 min = 0,05%, thường lấy min 0.1%

Vậy  = min 0.1%   = 0.75%   = max 2.4%, cấu kiện bố trí thép đã thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép

- Tính toán cốt thép nhịp Mnh=0.4Mg'.51*0.4.01kN.m

• Phản lực 2 đầu dầm chính là lực cắt lớn nhất xuất hiện trong dầm chiếu nghỉ: Qmax = 3730(daN)

• Vậy Qmax = 3703(daN)> b3(1 + f + n)Rbtbho = 3528(daN), bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cốt đai tính toán chịu cắt Chọn đai

Xác định bước cốt đai: khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

= + - Do tải phân bố đều, có h = 450mm ≤ 450mm nên ta có bước cốt đai theo cấu tạo trên đoạn 1/4L gần gối tựa như sau:

• s = min(st, smax, sct) = 150mm

• Trên đoạn giữa nhịp dầm chọn khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:

• Chọn khoảng cách các cốt đai s0mm

- Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Q =2 φ γ R b.h q = 2* 2*0.9*0.105*200*280 * 66 '970(daN)>Q Kiểm tra điều kiện:

MÔ PHỎNG KHUNG KHÔNG GIAN VÀ TÍNH TOÁN NỘI LỰC

Mô phỏng khung không gian

- Khung không gian được mô phỏng qua phần mềm ETABS

- Tải trọng được lấy từ chương III tính toán sàn

- Khi mô hình tính toán trong Etabs giải nội lực khung thì tải tường được gán lên dầm ảo Cụ thể như sau:

• Tường 200 có 1 cửa: gt = 3.63*H*0.8(kN/m)

• Tường 100 có 1 cửa: gt =1.98*H*0.9(kN/m)

- Công trình gồm tường 200(mm) và tường 100(mm), tường được kê lên dầm và lên sàn Ta tính toán tường được kê tường, sàn trong bảng sau

Bảng 6.1: Trọng lượng tường xây trực tiếp lên dầm

Số cửa Trọng lượng riêng Chiều cao tường Hệ số giảm gt

Bảng 6.2: Trọng lượng tường xây trền sàn, gán vào dầm ảo

- Mô hình của công trình được tính toán tải trong và chất tải trong phần mềm ETABS

Hình 6.1: Mô phỏng không gian khung công trình

Coi tường chắn tại phần ngầm công trình được kê lên cột, và áp lực ngang của đất sẽ được truyền vào vách, được tính toán như là truyền vào các cột mà vách tựa vào.

Tải trọng ngang của công trình bao gồm tải trọng gió, tải trọng động đất và áp lực ngang của đất lên tường chắn Tải trọng gió được chia thành hai loại: gió tĩnh và gió động.

Đối với bể nước mái, tải trọng hoạt tải và tĩnh tải cần được quy đổi về dầm tương đương Đáy bể nước sẽ được tính toán chịu tải trọng như một bản kê có bốn cạnh.

6.1.1 Tính toán tải trọng bể nước mái

- Bể nước mái gồm 2 bể cấu tạo thành, gồm bể nước sinh hoạt và bể nước chữa cháy

Bảng 6.3: Kích thước các bể nước

- Thành bể nước dày 200(mm), nắp bể nước dày 100(mm), đáy bể nước dày 150(mm)

- Tải trọng của các bển nước bao gồm tĩnh tải và hoạt tải

• Tĩnh tải bao gồm tải trọng bản thân bê tông, các lớp chống thấm

Tổng lương nước khi bơm đầy

• Hoạt tải bao gồm hoạt tải sửa chữa

- Tải trọng thành bể nước truyền lên dầm được tính toán

Bảng 6.4: Tải trọng thành bể truyền lên dầm

- Tải trọng nắp bể và đáy bể được quy về tải trọng phân bố trên dầm

Hình 6.2: Sơ đồ tải từ sàn truyền lên dầm

Bảng 6.6: Tải trọng nắp bể

Bảng 6.7: Tải trọng đáy bể

- Tổng tải trọng phân bố đều là: p6.5 kNz/m2

- Tải trọng nước, đáy, nắp truyền về dầm 5- CD,6- CD,7- CD, : là tải trọng tang hình tam giác, tải trọng truyền về dầm C- 56, C- 57, D- 56, D- 57 là tải trọng hình thang

Hình 6.4: Tải trọng được mô hình trong phần mềm ETABS

6.1.2 Tính toán tải trọng mái

- Tải trọng của mái bao gồm tĩnh tải và hoạt tải

• Tĩnh tải bao gồm tải trọng bản thân của mái gồm tôn và xà gồ Lấy 0.3kN/m2

Tính toán tâm khối lượng, các dạng dao động của công trình

- Công trình được mô phỏng trong phần mềm ETABS ver 9.7.4

- Tải trọng ngang của công trình được đặt vào tâm khối lượng của công trình theo từng tầng

Bảng 6.8: Xác định tâm khối lượng từng tầng của nhà (đv: Tấn- met)

Story Diaphragm MassX MassY XCM YCM

- Từ phần mềm Etabs, xét dao động theo 2 phương, phương XZ và phương YZ

Khối lượng tham gia dao động được xác định theo TCVN 2737-1995 và TCXD 299-1999 cho gió động là TT + 0.5 * HT, trong khi theo TCVN 9386-2012 cho động đất là TT + 0.8 * 0.3 * HT Các hệ số 0.8 và 0.3 được tham khảo từ bảng 4.2 và 3.4 áp dụng cho nhà ở, trong đó TT đại diện cho tĩnh tải.

HT là hoạt tải Tải trong tham gia trong mô hình giao động là tải trọng tiêu chuẩn

- Các tần số dao động được trình bày từ Bảng 20- 22 Phụ lục

Tính toán thành phần tải trọng ngang

6.3.1 Áp lực ngang của đất

Nền công trình có cao độ -5.25(m), với địa chất bao gồm các lớp đất sét pha đến độ sâu 3.5m và trọng lượng riêng 1.45t/m³, cùng với lớp cát phân bố đến độ sâu 12(m) với trọng lượng riêng 1.2t/m³.

- Áp lực ngang của đất truyền vào vách được tính toán:

• P= h Với  là trọng lượng riêng bản thân của đất h là độ sâu của đất

Trong mô hình ETABS, tải trọng từ hai nửa vách ở hai phía được truyền vào cột bằng cách lấy áp lực ngang đất tại độ sâu tương ứng, nhân với chiều dài của vách, sau đó chia cho bề rộng của cột.

• P’=  h.B Trong đó, B là bề rộng tường chắn

- Do công trình chỉ có 2 phía có tường chắn nên ta chỉ tính toán cho trục 1- 1 và A- A

- Áp lực tĩnh của đất lên vách được tính toán trình bày trong Bảng 24- Phụ lục

Tải trọng gió được áp dụng lên bề mặt đón gió của công trình, được thể hiện qua các dầm biên theo mỗi phương Chiều cao của bề mặt đón gió được xác định bằng một nửa chiều cao tầng phía trên và một nửa chiều cao tầng phía dưới Trong đó, gió tĩnh đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán tải trọng này.

- Áp lực gió được tính toán theo TCVN: 2737- 1995

- Tại Hà Đông- Hà Nội thuộc vùng gió II- B áp lực gió tiêu chuẩn được lấy 95daN/m2

- Áp lực gió tĩnh được tính toán theo công thức:

Áp lực gió tiêu chuẩn Wo được xác định theo từng vùng lãnh thổ, với Wo tại Hà Nội thuộc vùng IIB, có giá trị là 95 daN/m² Hệ số k được sử dụng để tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.

C hệ số khí động tính theo hình dạng công trình

- Áp lực gió tĩnh được trình bày trong Bảng 24,25- Phụ lục b Thành phần gió động

- Gió động được tính theo TCXD 229 : 1999

• Đầu tiên ta khảo sát sự dao động của công trình với 12 mode dao động cho phương X Sau khi giải bằng ETABS

- Tần số dao động cơ bản của công trình:

Bảng 6.9: Tần số dao động theo phương X

Dạng dao động Chu kỳ Tần số

Bảng 6.10: Tần số dao động theo phương Y

Dạng dao động Chu kỳ Tần số

- Vậy chỉ cần xét đến dao động đầu tiên đối với gió động

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động lực tải trọng gió, bao gồm xung và lực quán tính tác động lên phần thứ j theo dạng dao động thứ i, được xác định bằng công thức cụ thể.

• Mj : khối lượng tập trung của phần công trình thứ j (T)

• ξi: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông sốεi và độ giảm loga của dao động

• yji – dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động thứ riêng thứ i, không thứ nguyên

Hệ số ψi được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong đó tải trọng gió trong mỗi phần có thể coi như không đổi Việc xác định hệ số ψi là cần thiết để đảm bảo tính chính xác trong tính toán tải trọng gió tác động lên công trình.

• Hệ số ψi được xác định bằng công thức:

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải gió tác động lên phần thứ j của công trình được xác định theo công thức WFj = Wjζj Sjν, trong đó WFj phản ánh ảnh hưởng của xung vận tốc gió và có thứ nguyên là lực, đồng thời xem xét các dạng dao động khác nhau.

• Wj : là giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình, xác định ở bảng trên

• ζj : là hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao z ứng với phần thứ j của công trình, không thứ nguyên và được cho trong bảng 3( Trang 8 TCXD 229 : 1999)

• ν : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình, xác định theo bảng

• Sj : diện tích đón gió của phần j của công trình, m2 ; Sj = Dj * Hj

• Dj , Hj : bề rộng và chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j

- Thành phần động của tải trọng gió do xung vận tốc gây ra

• Giá trị tiêu chuẩn Wpj = Wjζνj

• Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên tầng thứ i WFj = Wpj Sj

Bảng 6.1.: Hệ số tương quan không gian

- Thành phần gió động theo 2 phương được tính toán trong Bảng 27, 28- Phụ lục

- Gió động theo phương ZX, mode dao động :1; f=0.597; ψ1=- 0.13561; ε1= 0.050; ξ1=1.579

- Gió động theo phương ZY,mode dao động :1; f=0.597; ψ1=- 0.13561; ε1= 0.050; ξ1=1.579

- Các tham số biểu diễn phổ phản ứng đàn hồi: nền đất công trình loại D:

- Dựa theo TCVN 9386- 2012 các hệ số được lấy như sau:

• Hệ số tầm quan trọng đối với công trình từ 20- 60 tầng : γ1=1.25

• Đỉnh gia tốc nền với địa hình Hà Đông Hà Nội, agR=0.1131xg=1.1095 m/s2

• Gia tốc nền thiết kế: ag = γ1 x agR = 1.3896

Công trình được thiết kế với cấp dẻo trung bình DCM: qo=3*u/1

Kết cấu là hệ tương đương tường, u/1=1.2, kw=1 q = q0 x kw = 3.6

- Phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi: khi T < TB khi TB < T < TC khi TC < T < TD khi TD < T

- Lực động đất tác dụng lên các phần của công trình được xác định theo công thức:

Lực cắt đáy F b = S(T) m λ d1, trong đó Sd(T1) là tung độ phổ thiết kế tại chu kỳ T1, m là tổng khối lượng của nhà ở trên móng Hệ số điều chỉnh λ được xác định là 0.85 đối với nhà có T1 < 2TC và bằng 1 trong các trường hợp khác.

- Số lượng dao động cần được xét tới trong tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN

9386- 2012, số dao động n được xét tới thoả mãn điều kiện:

Bảng 6.2: Khối lương các dạng dao động

- Như vậy, ta sẽ xét với 3 dạng cho phương X và 3 dạng cho phương Y

- Tải trọng động đất được tính trong bảng sau

Phương X a Dạng dao động thứ 1, Bảng 29- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X

=1.734531 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 0.5997m/s2 b Dạng dao động thứ 2 Bảng 30- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X =0.41 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 1.3002/s2 c Dạng dao động thứ 3 Bảng 31- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X =0.1744 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 1.2935/s2

Phương Y d Dạng dao động thứ 1 Bảng 32- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X

=2.446361 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 0.348/s2 e Dạng dao động thứ 2 Bảng 33- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X =0.636 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 1.3/s2 f Dạng dao động thứ 3.Bảng 34- Phụ lục

Theo chương trình phân tích kết cấu, chu kỳ của dao động: T1X =0.293 Phổ thiết kế đàn hồi: Sd(T) = 1.3/s2

Kiểm tra chuyển vị đỉnh nhà

- Dưới tác dụng của các loại tải trọng như hoạt tải, tĩnh tải, các loại tải trọng ngang

Dựa theo TCVN 5574- 2012, TCXD: 198- 1997 và TCVN: 9386- 2012, chuyển vị ngang tương đối của nhà được tính toán trong giới hạn sau:

Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán chuyển vị, chịu tác động từ các tổ hợp tải trọng THBAO = ENVELOP (TH1, TH2,…TH13) Giá trị chuyển vị theo phương ngang được xác định thông qua phần mềm chuyên dụng.

• Chuyển vị theo phương X là : 0.00118(m)

Tiêu đề	Chung cư cao tầng hà đông - hà nội
Tác giả	Nguyễn Đình Dũng
Người hướng dẫn	PGS. TS. Trần Quang Hưng, ThS. Phan Quang Vinh
Trường học	Đại Học Đà Nẵng - Trường Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Thể loại	Luận văn
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	258
Dung lượng	7,61 MB