Thiết kế cao ốc văn phòng CMID Thiết kế cao ốc văn phòng CMID Thiết kế cao ốc văn phòng CMID 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
Trang 3PHIEÁU GIAO NHIEÄM VU
Trang 4MỤC LỤC
PHẦN 1: KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LẬP DỰ ÁN, ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠNG
TỔNG THỂ CỦA DỰ ÁN 9
1.1 Phần mở đầu : 9
1.1.1 Sự cần thiết của dự án: 9
1.1.2 Mục đích của dự án: 9
1.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực: 9
1.2.1 Vị trí địa lý: 9
1.2.2 Khí hậu: 10
1.2.3 Địa hình 10
1.2.4 Địa chất công trình: 11
1.2.5 Hiện trạng sử dụng đất 11
1.2.6 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật 11
1.2.7 Nhận xét chung: 11
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 13
2.1 Những nét chính 13
2.1.1 Khối công trình 13
2.1.2 Khu vực tầng kỹ thuật 13
2.2 Giải pháp mặt bằng 13
2.2.1 Quy mô: 13
2.2.2 Phương án thiết kế: 14
2.3 Giải pháp mặt đứng: 16
PHẦN 2: KẾT CẤU CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 18
3.1 Lựa chọn vật liệu 18
3.2 Hình dạng công trình 18
3.2.1 Theo phương ngang 18
3.2.2 Theo phương đứng 18
3.3 Cấu tạo các bộ phận liên kết 19
3.4 Tính toán kết cấu nhà cao tầng 19
3.4.1 Sơ đồ tính 19
3.4.2 Tải trọng 19
3.4.3 Tính toán hệ kết cấu 20
Trang 5CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 21
4.1 Hệ kết cấu sàn 21
4.1.1 Hệ sàn sườn 21
4.1.2 Hệ sàn ô cờ 21
4.1.3 Sàn không dầm (không có mũ cột): 21
4.1.4 Sàn không dầm ứng lực trước 22
4.1.5 Kết luận 23
4.2 Hệ kết cấu chịu lực chính 23
4.3 Cơ sở tính toán- vật liệu dùng 24
4.3.1 Cơ sở tính toán kết cấu 24
4.3.2 Các phần mềm sử dụng tính toán 24
4.3.3 Vật liệu chủ yếu dùng cho công trình 24
4.4 Sơ bộ bố trí cột và chọn kích thước tiết diện 25
CHƯƠNG 5 TẢI TRỌNG ĐỨNG 26
5.1 Tải trọng thường xuyên 26
5.1.1 Tải trọng thường xuyên do các lớp sàn 26
5.1.2 Tải trọng thường xuyên do tường xây 26
5.1.3 Tỉnh tải do trọng lượng bản thân dầm cột vách: 27
5.2 Tải trọng tức thời 27
CHƯƠNG 6 ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH 28
6.1 Cơ sở lý thuyết: 28
6.2 Tính toán các dạng dao động riêng 30
6.2.1 Khối lượng tập trung tại các tầng 30
6.2.2 Chu kỳ và tần số giao động 31
6.2.3 Độ dịch chuyển ngang tỷ đối của các tầng nhà 31
CHƯƠNG 7 TẢI TRỌNG GIÓ 36
7.1 Thành phần tỉnh 36
7.2 Thành phần động 37
7.2.1 Xác định hệ số : 38
7.2.2 Xác định hệ số động lực i : 46
7.2.3 Xác định giá trị động của gió : 47
CHƯƠNG 8 TẢI ĐỘNG ĐẤT 50
8.1 Tổng quan 50
8.2 Tính toán tải động đất 51
8.2.1 Xát định các thông số ban đầu 51
8.2.2 Phân tích phổ phản ứng dạng dao động 56
CHƯƠNG 9 TÍNH NỘI LỰC 60
9.1 Sơ đồ tính 60
Trang 69.2 Các trường hợp tải: 62
9.3 Cấu trúc tổ hợp: 62
9.4 Nội lực 64
CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊN TRÊN 65
10.1 Tính kết cấu sàn 65
10.1.1 Tính chiều dày sàn qua khả năng kháng thủng 65
10.1.2 Cớ sở lý thuyết tính 66
10.1.3 Tính cốt thép cho sàn 71
10.2 Tính thép cột 77
10.2.1 Quy ước phương chiều nội lực Error! Bookmark not defined. 10.2.2 Cốt thép dọc 77
10.2.3 Tính toán và bố trí thép ngang 93
10.3 Tính toán cầu thang bộ 100
10.3.1 Kiến trúc cầu thang tầng điển hình 100
10.3.2 Tính toán bản thang 102
10.3.3 Tính dầm chiếu nghĩ d1 109
10.3.4 Tính cốt thép cho cầu thang từ tầng hầm đến tầng lửng 113
PHẦN 3: NỀN MÓNG CHƯƠNG 11 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG119 11.1 Thống kê các chỉ tiêu cơ lý của đất nền 119
11.1.1 Tóm tắt địa chất 119
11.1.2 Mô tả, phân loại các lớp đất 119
11.1.3 Sơ đồ vị trí hố khoan 121
11.1.4 Lý thuyết thống kê 121
11.1.5 Kết quả thống kê 125
11.1.6 Bảng tổng hợp các tính chất cơ lý của đất 151
11.1.7 Địa chất thuỷ văn 151
11.1.8 Nhận xét kết quả khảo sát 151
11.2 Lựa chọn giải pháp nền móng 152
11.2.1 Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn 153
11.2.2 Cọc khoan nhồi: 153
11.2.3 Kết luận 154
11.3 Cơ sở tính toán 154
11.3.1 Các giả thiết tính toán 154
11.3.2 Các loại tải trọng dùng tính toán 154
CHƯƠNG 12 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 156
12.1 Thiết kế móng m2 156
12.1.1 Tải trọng 156
12.1.2 Cấu tạo cọc 157
Trang 712.1.3 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước: 159
12.1.4 Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi: 159
12.1.5 Xác định số lượng cọc 160
12.1.6 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 162
12.1.7 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 165
12.1.8 Tính lún 167
12.1.9 Tính toán và cấu tạo đài cọc: 167
12.2 Thiết kế móng lõi thang 170
12.2.1 Quan niệm tính toán 170
12.2.2 Tải trọng 171
12.2.3 Xác định số lượng cọc: 172
12.2.4 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 173
12.2.5 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 177
12.2.6 Tính lún 179
12.2.7 Tính toán và cấu tạo đài cọc: 180
CHƯƠNG 13 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 185
13.1 Thiết kế móng m1 185
13.1.1 Tải trọng 185
13.1.2 Cấu tạo cọc 185
13.1.3 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước: 186
13.1.4 Tính toán sức chịu tải của cọc ép 186
13.1.5 Xác định số lượng cọc 189
13.1.6 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 190
13.1.7 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 194
13.1.8 Tính lún 195
13.1.9 Tính toán và cấu tạo đài cọc: 197
13.2 Thiết kế móng lõi thang 200
13.2.1 Tải trọng 200
13.2.2 Xác định số lượng cọc: 200
13.2.3 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 202
13.2.4 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 205
13.2.5 Tính lún 207
13.2.6 Tính toán và cấu tạo đài cọc: 208
Trang 9CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LẬP DỰ ÁN, ĐỊA ĐIỂM
XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠNG TỔNG
THỂ CỦA DỰ ÁN
1.1 PHẦN MỞ ĐẦU :
1.1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA DỰ ÁN:
Sau khi Việt Nam gia nhập WTO, tình hình vốn đầu tư nước ngoài vào Việt Nam tăng mạnh Các doanh nghiệp trong nước cũng có những thay đổi trong
cơ cấu và định hướng kinh doanh, hướng tới một môi trường làm việc chuyên nghiệp hơn, hiệu quả hơn, với sức cạnh tranh cao hơn để hội nhập với môi trường làm việc quốc tế Trong xu thế đó, thị trường cho thuê văn phòng làm việc là các cao ốc hiện đại và nay đủ các tiện ích phục vụ đang trở thành một thị trường nóng bỏng và đầy tiềm năng
Không mang tính rủi ro cao như các lĩnh vực kinh doanh bất động sản khác, kinh doanh cao ốc văn phòng cho thuê được đánh giá là thị trường tương đối ổn định và phát triển tốt và thị trường Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những thị trường có nhu cầu lớn nhất Không chỉ là các doanh nghiệp nước ngoài, các cao ốc văn phòng cho thuê hiện nay có một số lượng lớn khách hàng là các doanh nghiệp Việt Nam, kể cả các doanh nghiệp vừa và nhỏ
Do vậy việc phát triển xây dựng dự án cao ốc văn phòng của Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất sẽ đáp ứng một phần nhu cầu của thị trường hiện nay và khả năng đạt hiệu suất kinh doanh tối ưu là khả thi
1.1.2 MỤC ĐÍCH CỦA DỰ ÁN:
Mục đích xây dựng dự án cao ốc văn phòng 538 Cách Mạng Tháng 8 p.11, q.3,
Tp Hồ Chí Minh của Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất nhằm đáp ứng nhu cầu thuê văn phòng của các doanh nghệp trong và ngoài nước, hướng tới việc xây dựng một môi trường làm việc chuyên nghiệp, hiện đại và hiệu quả cao
Do đó, việc xây dựng dự án cao ốc này của Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất là thuận lợi và cần thiết
1.2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC:
1.2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ:
Dự án có địa điểm tại 538 Cách Mạng Tháng 8 p.11, q.3, Tp Hồ Chí Minh của Công ty Cổ phần VLXD & Trang trí Nội thất
Trang 10Với diện tích khuôn viên khu đất: 989 m 2
Ranh giới hạn khu đất xây dựng như sau:
- Phía Tây Nam giáp dường Cách Mạng Tháng Tám lộ giới 35m
- Phía Tây Bắc giáp hẻm ximăng > 10m
- Phía Đông Bắc giáp hẻm ximăng > 4,5m
- Phía Đông Nam giáp nhà số 536
1.2.2 KHÍ HẬU:
Khu vực quy hoạch thuộc phân vùng khí hậu VI của Việt Nam :
- Nhiệt độ trung bình trong năm : 26,90C
- Tháng có nhiệt độ cao nhất : tháng 5 (400C)
- Tháng có nhiệt độ thấp nhất : tháng 12 (230C)
- Khí hậu nhiệt đới cận xích đạo, một năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 – 11) và mùa khô (từ tháng 12 – 4)
- Tháng có độ ẩm cao nhất : tháng 9 (90%)
- Tháng có độ ẩm thấp nhất : tháng 3 (65%)
- Mưa : số ngày mưa trung bình trong năm là 154 ngày, đạt 1949mm
- Lượng mưa thấp nhất : 1.392 mm/năm
- Bức xạ: tổng lượng bức xạ mặt trời trung bình đạt 11,7Kcal/tháng
- Lượng bức xa cao nhất : 14,2 Kcal/tháng
- Lượng bức xạ thấp nhất : 10,2 Kcal/tháng
- Lượng bốc hơi khá lớn, trung bình : 37mm/ngày ; 1350mm/năm
- Thịnh hành trong mùa khô: gió Đông Nam chiếm 20% - 40%; gió Đông chiếm 20% - 30%
- Thịnh hành trong mùa mưa: gió Tây Nam chiếm 66%
- Vận tốc gió trung bình : 2m/s không có bão
1.2.3 ĐỊA HÌNH
Khu đất tương đối bằng phẳng, độ dốc địa hình từ 0,1% – 2% Hiện tại cao độ khu đất tương đối thấp so với vỉa hè
Trang 111.2.4 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH:
Sức chịu tải của đất là 0,851 kg/cm2
1.2.5 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
Khu đất đang được sử dụng làm cây xăng, công trình hiện hữu chỉ là nhà trệt lợp mái tole
1.2.6 HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT
1.2.6.1 HIỆN TRẠNG GIAO THÔNG:
Phía Tây Nam giáp dường Cách Mạng Tháng Tám lộ giới 35m
Phía Tây Bắc giáp hẻm ximăng > 10m
Phía Đông Bắc giáp hẻm ximăng > 4,5m
1.2.6.2 HIỆN TRẠNG CẤP ĐIỆN:
Khu vực dân cư hiện hữu xung quanh hiện nay đang sử dụng điện từ mạng lưới cấp điện quốc gia, có lưới điện trung thế dọc đường Cách Mạng Tháng Tám, đây là nguồn cấp điện chính cho công trình
1.2.6.3 HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC:
Hiện nay, trên tuyến đường Cách Mạng Tháng Tám có tuyến ống cấp nước từ mạng lưới cấp nước thành phố
1.2.6.4 HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC:
Khu vực dân cư hiện hữu xung quanh hiện nay đang sử dụng thống thoát nước chung cho toàn khu chạy dọc theo đường Cách Mạng Tháng Tám, đây cũng là hướng thoát nước của công trình
1.2.6.5 THÔNG TIN LIÊN LẠC:
Mạng lưới thông tin liên lạc của khu vực được đấu nối vào mạng lưới cáp ngầm của Bưu điện thành phố chạy dọc theo tuyến đường Cách Mạng Tháng Tám
1.2.7 NHẬN XÉT CHUNG:
Vị trí khu đất có nhiều thuận lợi trong triển khai :
Dự án nằm trong vị trí thuận lợi, ngay đầu mối giao thông chính của thành phố
Lưới điện quốc gia và mạng lưới cấp nước Thành phố có khả năng cung cấp cho công trình rất tốt
Mạng lưới thông tin liên lạc có thể dễ dàng kết nối với mạng hiện hữu đang có
Trang 12 Hạ tầng kỹ thuật các khu vực xung quanh đang được nâng cấp cho đồng bộ với hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị
Khả năng chịu lực của đất tương đối yếu, khi xây dựng công trình cần gia cố nền và xử lý móng phù hợp
Trang 13CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
2.1 NHỮNG NÉT CHÍNH
Khuôn viên khu đất xây dựng cao ốc văn phòng có diện tích 989 m2 sau khi vạt góc giao lộ (diện tích đất được giao là 1004,7 m2) được bố trí xây dựng một
khối cao ốc văn phòng với quy mô 12 tầng: 02 tầng hầm, tầng trệt, 1 lửng, 11 tầng lầu
và tầng kỹ thuật mái Mặt bằng công trình được bố trí tại trung tâm khu đất, tiếp cận
trực tiếp với đường Cách Mạng Tháng Tám
Khoảng lùi công trình so với ranh lộ giới đường Cách Mạng Tháng Tám là 4,5
m
Khoảng cách từ công trình đến hẻm xi măng bên hông hơn 3m, đến hẻm xi
măng phía sau 3m và cách ranh nhà số 536 hơn 3,15m
2.1.1 KHỐI CÔNG TRÌNH
- Khối nhà văn phòng cao 12 tầng được đặt tại vị trí trung tâm khu đất với
khoảng lùi trước so với lộ giới đường Cách Mạng Tháng Tám là 4,5m, tạo một tầm
nhìn tương đối thoáng cho công trình
- Hình khối mặt bằng công trình tương đối vuông vắn, nhằm sử dụng triệt để
các không gian bên trong công trình Tại mặt tiền công trình góc phía Tây được thiết
kế một đường cong áp theo đường vạt góc 45 độ nhằm tạo tầm nhìn thông thoáng và
hướng nhìn tốt theo trục đường Cách Mạng Tháng Tám
- Công trình được bố trí lối xuống hầm gồm ram dốc và thang nâng xe vào trực
tiếp từ tầng trệt, cả hai lối được bố trí ở phía hẻm bên hông công trình (lộ giới 10m),
tránh luồng xe ra vào tại sảnh đón công trình
2.1.2 KHU VỰC TẦNG KỸ THUẬT
- Khu kỹ thuật phục vụ gồm: trạm điện, hồ nước ngầm, phòng máy bơm, …
được bố trí tại tầng hầm 1 của công trình
- Tầng kỹ thuật (một phần mái che thang): phòng kĩ thuật, phòng máy thang
máy, hồ nước mái (sinh hoạt và PCCC)
2.2 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG
2.2.1 QUY MÔ:
DT khuôn viên: 989 m²
DT đất XD tại trệt: 505 m²
DT tầng điển hình: 622 m² Tổng DT sàn XD: 7.692 m²
(không kể tầng hầm và tầng kỹ thuật mái)
Tầng cao: 2 hầm, 1 trệt, 1 lửng, 12 lầu và tầng kỹ thuật mái
Hệ số sử dụng đất: 7,77
Trang 142.2.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
2.2.2.1 CƠ CẤU DIỆN TÍCH
- Diện tích cây xanh, sân đường nội bộ 493 m²
- Tổng DT sàn XD (bao gồm cả tầng hầm và tầng kỹ thuật): 9.729 m²
- Tổng DT sàn XD (không bao gồm tầng hầm và tầng kỹ thuật): 7.692 m²
- Tổng chiều cao công trình: 47,35 m
2.2.2.2 CƠ CẤU CÔNG TRÌNH
Bộ phận làm việc:
Tiêu chuẩn diện tích cho 1 chỗ làm việc được quy định trong TCVN 4601: 1988, tính trung bình cho 1 chỗ làm việc là 3 – 5m²/người
Trong các phòng làm việc cho phép bố trí tủ tài liệu, dụng cụ đặt ngầm trong tường
Bộ phận công cộng và kỹ thuật:
Bộ phận này bao gồm phòng khách, phòng họp, phòng cho tổng đài điện thoại, bộ phận thông tin, kho lưu trữ, …
Phòng tiếp khách được thiết kế theo hai loại diện tích:
Phòng khách chung: 18 – 24 m²
Phòng khách của GĐ, PGĐ: 20 – 30 m²
Phòng họp thiết kế từ 40 – 50m²
Phòng làm việc cho bộ phận tổng đài: 9 – 12 m²
Phòng kỹ thuật thiết bị, kỹ thuật điện: 9 – 12 m²
Ngoài ra còn có các phòng lưu trữ, kho, …
Bộ phận phụ trợ và phục vụ:
Bộ phận này gồm: sảnh chính, sảnh phụ, thường trực, bảo vệ, gởi mũ áo, khu vệ sinh…
Diện tích sảnh chính khoảng 94 m²
Các khu vệ sinh trong nhà được thiết kế riêng cho nam và nữ, các khu vệ sinh được bố trí liên tục ở các tầng trên cùng 1 trục Số lượng thiết bị vệ sinh được tính toán:
Nam: 40 người/1 xí, 1 tiểu
Nữ: 30 người/1 xí, 1 tiểu
Xác định chỉ tiêu chỗ để xe 2 bánh và 4 bánh:
* Chỗ để xe 2 bánh được tính cho khoảng 40% tổng số người làm việc trong công trình, 10 m2 sàn cho một chỗ nhân viên với 2,5 m2/chỗ đậu xe
o Số chỗ để xe - Diện tích dành cho để xe 2 bánh:
(6471/10 )x 40% = 258,84 chỗ, làm tròn 259 chỗ để xe máy
Diện tích dành cho để xe 2 bánh:
Trang 15259 x 2,5 =647,5 m2
* Chỗ để xe ô tô được tính cho 300m2 sàn sử dụng/1 chỗ đậu xe, có diện tích 25m2
o Số chỗ để xe - Diện tích dành cho để xe ô tô:
(6471-647,5)/300 = 19,41 chỗ, làm tròn 20 chỗ để xe ô tô
Diện tích dành cho để xe ô tô:
20 x 25 = 500 m2
* Chỗ để xe cho khách vãng lai tính khoảng 10% chỗ để xe nhân viên
o Diện tích dành cho để xe 2 bánh khách vãng lai:
647,5 x10% = 64,75 m2 ( 26 chỗ để xe máy với 2,5 m2/chỗ)
Tổng diện tích dành cho để xe :
647,5 + 64,75 + 500 = 1212,25 m2
Hệ cao độ theo hệ nhà nước
Cao trình ±0.000 trên bản vẽ thiết kế được xác định là cao độ hoàn thiện của sàn tầng trệt Độ chênh cao so với mốc cao độ chuẩn quốc gia Hòn Dấu là +3.750
Cao độ – 1.350 là cao độ hoàn thiện mặt sân Độ chênh cao so với mốc cao độ chuẩn quốc gia Hòn Dấu là +2.400
Tầng hầm 1, 2: 868 m2/tầng
Tổng DT tầng hầm: 1.736 m²
Phần diện tích tầng hầm bố trí :
Chỗ để xe ô tô: 20 chỗ đậu xe ô tô, 500 m2
Chỗ để xe 2 bánh: 259 chỗ đậu xe máy, 647,5 + 64,75 m2
Phần DT còn lại: 524 m2 , bố trí sảnh thang, và hệ thống phòng kỹ thuật
Tầng trệt: 505 m2
Phần diện tích tầng trệt bố trí:
Phần DT cho thuê: 294 m2
Phần DT sảnh thang, khu vực khách chờ, bộ phận reception, thang bộ, thang máy, vệ sinh, bảo vệ và phòng kỹ thuật: 202 m2
Tầng lửng: 348 m2
Phần DT cho thuê: 270 m2
Phần DT sảnh thang, thang bộ, thang máy, thang thoát hiểm,, vệ sinh và phòng kỹ thuật: 148 m2
Tầng 2 - 12 (lầu 1 – lầu 11): 622 m2/tầng
Phần DT cho thuê: 537 m2/tầng
Phần DT sảnh thang, thang bộ, thang máy, thang thoát hiểm, vệ sinh và phòng kỹ thuật: 85 m2
Giao thông theo chiều đứng nên bên trong của khối công trình, sảnh tầng được đặt ở vị trí giữa tòa nhà kết hợp với các hành lang rộng đảm bảo khoảng cách đến các không gian sử dụng
Tổng diện tích sàn sử dụng : 294 + 270 + (537x11) = 6471 m2
Tầng kỹ thuật sân thượng:
Trang 16được dành để bố trí hệ thống điều áp cho thang thoát hiểm, hệ thống kỹ thuật thang máy, phòng kĩ thuật trung tâm và hệ thống bồn chứa nước
Cấu tạo các bể nước mái ghép từ hệ thống các bồn nước inox 15 m3/bồn Tổng cộng hệ thống bể nước mái của công trình là 3 bồn inox
2.3 GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG:
Công trình có chiều cao 47.35 m trong đó :
Kiến trúc mặt đứng hiện đại, nhưng cũng gần gũi, hài hòa với kiến trúc khu vực thông qua việc sử dụng các màu sắc dịu nhẹ, gần với tự nhiên Hình thức kiến trúc thể hiện đặc trưng của công năng sử dụng của công trình Toàn bộ các vách ngoài được sử dụng kính cường lực mảng lớn nhằm khai thác triệt để nguồn sáng tư nhiên
Sử dụng các lam nhôm màu xen kẽ vào các khung kính lớn tạo các phân vị ngang và đứng làm cho công trình thanh thoát, nhẹ nhàng, mang tính hiện đại, trẻ trung và năng động
Trang 18CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ
KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG
3.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt
- 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
- 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
- Trong điều kiện tại Việt Nam hay các nước thì vật liệu BTCT hoặc thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng
3.2 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH
3.2.1 THEO PHƯƠNG NGANG
- Nhà cao tầng cần có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn các hình có tính chất đối xứng cao Trong các trường hợp ngược lại công trình cần được phân ra các phần khác nhau để mỗi phần đều có hình dạng đơn giản
- Các bộ phận kết cấu chịu lựu chính của nhà cao tầng như vách, lõi, khung cần phải được bố trí đối xứng Trong trường hợp các kết cấu này không thể bố trí đối xứng thì cần phải có các biện pháp đặc biệt chống xoắn cho công trình theo phương đứng
- Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau chóng nhất tới móng công trình
- Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh mỏng và kết cấu dạng congson theo phương ngang vì các loại kết cấu này rất dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất và gió bão
3.2.2 THEO PHƯƠNG ĐỨNG
- Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc thay đổi đều giảm dần lên phía trên
Trang 19- Cần tránh sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu ( như làm việc thông tầng, giảm cột hoặc thiết kế dạng cột hẫng chân cũng như thiết kế dạng sàn dật cấp)
- Trong các trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có các biện pháp tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu
3.3 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT
- Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình
- Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng
3.4 TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG
3.4.1 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 nữa 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
3.4.2 TẢI TRỌNG
- Kết cấu nhà cao tầng được tính toán với các loại tải trọng chính sau đây:
o Tải trọng thẳng đứng ( thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)
o Tải trọng gió ( gió tĩnh và nếu có cả gió động)
o Tải trọng động của động đất( cho các công trình xây dựng trong vùng có động đất)
- Ngoài ra khi có yêu cầu kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải được tính toán kiểm tra với các trường hợp tải trọng sau:
o Do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ
o Do ảnh hưởng của từ biến
o Do sinh ra trong quá trình thi công
o Do áp lực của nước ngầm và đất
Trang 20- Khả năng chịu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng, được quy định theo các tiêu chuẩn hiện hành
3.4.3 TÍNH TOÁN HỆ KẾT CẤU
- Hệ kết cấu nhà cao tầng cần thiết 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 theo trạng thái giới hạn thứ hai ( TTGH 2)
- Khác với nhà thấp tầng trong thiết kế nhà cao tầng thì việc kiểm tra ổn định tổng thể công trình đóng vai trò hết sức quan trọng Các điều kiện cần kiểm tra gồm:
- Kiểm tra ổn định tổng thể
- Kiểm tra độ cứng tổng thể
Trang 21CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT
CẤU
4.1 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 điều 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
- Ta xét các phương án sàn sau:
4.1.1 HỆ SÀN SƯỜN
- Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
- Ưu điểm:
o Tính toán đơn giản
o 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:
o 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 tiét kiệm chi phí vật liệu
o Không tiết kiệm không gian sử dụng
4.1.2 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:
o 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:
o Không tiết kiệm, thi công phức tạp
o 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
4.1.3 SÀN KHÔNG DẦM (KHÔNG CÓ MŨ CỘT):
- Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột
- Ưu điểm:
o Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình
Trang 22o Tiết kiệm được không gian sử dụng
o Dễ phân chia không gian
o Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước
o Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (68 m)
o 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
o 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
o Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm
- Nhược điểm:
o 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
o 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
4.1.4 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:
o 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
o Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường
o Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mô men do tính tải gây ra, khiến cho tiết kiệm được cốt thép
- Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông
thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:
o Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu
o Giá thành thiết bị còn cao, các thiết bị còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được
Trang 234.1.5 KẾT LUẬN
- Qua phân tích các đặc điểm trên và xem xét các đặt điểm về kết cấu ta chọn phương án sàn không dầm không có mũ cột để sử dụng cho công trình
4.2 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH
- Nếu căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
o Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực,kết cấu lõi cứng và kết cấu ống
o Các hệ kết cấu hổn hợp: Kết cấu khung-giằng , kết cấu khung-vách , kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp
o Các hệ kết cấu đặc biệt: 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
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
- Thông thường việc lựa chọn giải pháp kết cấu cho nhà cao tầng là căn cứ theo chiều cao và số tầng, thông số cụ thể trình bày trong bảng sau:
Chiều cao tối đa và tỷ số giới hạn giữa chiều cao và chiều rộng H/B:
Hệ kết cấu Trường hợp không có
100 m
4
50 m
3 Nhà vách MaxH=H/B 140 m 5 140-120 m 6-6 120m 5 60 m 4 Nhà ống và vách
trong ống MaxH=H/B 180 m 5 180-150 m 6-6 120 m 5 70 m 4
*Các số liệu trong bảng trên tham khảo của thầy Lê Thanh Huấn- ĐH Kiến Trúc HN
- Với công trình CMID chiều rộng nhà theo số liệu trên bản vẽ thiết kế kiến trúc là 19,5m
H/B=48,8/19,5=2,5 <4; như vậy không có sự thay đổi đặt biệt nào về việc lựa
chọn giải pháp kết cấu khung
- Công trình xây dựng tại Q.3 – TP.HCM, khả năng xảy ra động đất khoảng cấp 6-7 (theo thang độ MSK) chiều cao công trình là 48.4m <55m, vậy lựa chọn giải pháp nhà khung bêtông cốt thép
Trang 244.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN- VẬT LIỆU DÙNG
4.3.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU
- Báo cáo khảo sát địa chất do Công ty TNHH Một thành viên Tư vấn đầu tư và xây dựng Minh Thông thực hiện
- Các Tiêu chuẩn thiết kế dùng để thiết kế
TCVN 2737 – 1995 : “Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế”;
TCVN 356 – 2005 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574 – 1991 : “Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế”;
TCXD 45 – 78 : “Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình”;
TCVN 338 – 2005 : “Kết cấu thép Tiêu chuẩn thiết kế”;
TCVN 4453 – 1995 : “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối Quy phạm thi công và nghiệm thu
TCVN 1765 – 1975 : “Thép cacbon kết cấu thông thường Mác thép và yêu cầu kỹ thuật
TCVN 6283 – 1 – 1997 : “Thép thanh cán nóng Phần 1
4.3.2 CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG TÍNH TOÁN
- Phần mềm tính toán kết cấu ETABS V9.1.5: xác định nội lực và các chuyển
vị
- Phần mềm tính sàn SAFE V12 : xác định nội lực dầm sàn
- Phần mềm tính toán Excel: thực hiện các bảng tính toán cốt thép, móng…
4.3.3 VẬT LIỆU CHỦ YẾU DÙNG CHO CÔNG TRÌNH
4.3.3.1 BÊ TÔNG :
- Bêtông mác B22.5 (M300) dùng cho kết cấu dầm, cột sàn, có:
Cường đôï chịu nén tính toán Rn = 13MPa Cường độ chịu kéo tính toán Rk = 1MPa Môđun đàn hồi Eb = 29000 MPa
- Bêtông mác B30 (M400) dùng cho kết cấu móng có:
Cường đôï chịu nén tính toán Rn = 17 MPa Cường độ chịu kéo tính toán Rk = 1,2 MPa Môđun đàn hồi Eb = 32500 MPa
4.3.3.2 CỐT THÉP :
- Cốt thép >= 10 có : AII
Cường độ Ra = 280 MPa Môđun đàn hồi Ea = 210000 MPa
- Cốt thép < 10 có AI
Cường độ chịu kéo, nén Ra = 225 MPaMôđun đàn hồi Ea = 210000 MPa
- Công tác hàn thực hiện với que hàn N42 (TCVN 3223 – 89)
Trang 254.3.3.3 KHỐI XÂY TƯỜNG BAO CHE, TƯỜNG NGĂN (TƯỜNG KHÔNG
CHỊU LỰC) :
Gạch xây 4 lỗ, loại I, kích thước chuẩn 8x8x18cm;
Vữa xây, trát : vữa xi măng mác M100;
- Tường dày 200 xây gạch ống : trọng lượng 330 Kg/m2, n=1.2
- Tường dày 100 xây gạch ống : trọng lượng 180 Kg/m2 , n=1.2
4.4 SƠ BỘ BỐ TRÍ CỘT VÀ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
- Các vách chọn chiều dày là 300mm Bố trí và khích thước theo như trên hình vẽ
- Đối với nhà cao tầng có hệ chịu lực là khung BTCT, cột chủ yếu chịu nén nên khi tính toán chọn tiết diện cho cột thỏa mãn lực nén theo công thức chọn sơ bộ
F = kN / R Đối với cột giữa:
o Tầng hầm1-hầm 2-trệt-lững : 1000x1000(mm)
o Tầng 10-11-12-kỹ thuật : 700x700(mm)
Đối với cột biên:
o Tầng hầm1-hầm 2-trệt-lững : 800x800(mm)
o Tầng 10-11-12-kỹ thuật : 500x500(mm)
Đối với cột biên B1:
o Tầng hầm1-hầm 2-trệt-lững : 800x600(mm)
o Tầng 10-11-12-kỹ thuật : 800x300(mm)
- Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:
o Không bị cột đâm thủng
o Đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)
o Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)
Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng
Chọn bản sàn bêtông cốt thép toàn khối dày 250mm
- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12cm
Trang 26CHƯƠNG 5 TẢI TRỌNG ĐỨNG
5.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN
5.1.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN DO CÁC LỚP SÀN
5.1.1.1 CẤU TẠO SÀN VĂN PHÒNG :
n : Hệ số vượt tải
*Nếu gán tải trên etabs, không cần nhập trọng lượng của bản BTCT gtt=119,2 daN/m2
5.1.1.2 CẤU TẠO SÀN VỆ SINH, SÀN THƯỢNG :
Lớp Chiều dày Hệ số Tải trọng tính toán
5.1.2 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN DO TƯỜNG XÂY
- Lấy Tĩnh tải tường phân bố đều trên 1m2 sàn
Tường 100: 180 kg/m2 x 1.2 = 220 kg/m2
Trang 27Tỉnh tải do vách ngăn , trần : 100 kg/m2
-Tĩnh tải phân bố đều trên dầm :
5.2 TẢI TRỌNG TỨC THỜI
- Tải trọng tạm thời phân bố lên sàn và cầu thang lấy theo bảng 3 1995:
TCVN2737-TT Loại hoạt tải Đơn vị tính tiêu chuẩn Tải trọng Vượt tải Hệ số Tải trọng tính toán
Khu vực vệ sinh, văn phòng
Khu vực sảnh, hành lang
Nước (hồ nước máí)
Khu vực sân thượng
Tầng kĩ thuật
Khu vực mái
daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2
Trang 28CHƯƠNG 6 ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC
CÔNG TRÌNH
6.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
- Xem công trình là thanh consol có hữu hạn khối lượng tập trung
- Xét hệ gồm một thanh công xôn có n điểm tập trung khối lượng có khối lượng tương ứng M1,M2, Mn, phương trình vi phân tổng quát dao động của hệ khi bỏ qua khối lượng thanh:
[M]U +[C]U +[K]U = W'(τ) (1)
- Trong đó:
[M], [C], [K] :là ma trận khối lượng, cản, độ cứng của hệ
U, U, U :vector gia tốc, vận tốc, dịch chuyển của các toạ độ xác định bậc
tự do của hệ
W'(τ) : vector lực kích động đặt tại các toạ độ tương ứng
- Tần số và dạng dao động riêng của hệ được xác định từ phương trình vi phân thuần nhất không có cản (Bỏ qua hệ số cản C):
[M]U + [K]U = 0 U=[y]sin(w-a)
n
mm
Trang 29- Điều kiện tồn tại dao động là phương trình tồn tại nghiệm không tầm thường : y<>0 do đó phải thoả mãn điều kiện:
0])M[]
o ij : Chuyển vị tại điểm j do lực đơn vị đặt tại điểm I gây ra
o i : Tần số vòng của dao động riêng (Rad/s)
Phương trình (6) là phương trình đặt trưng, từ phương trình trên có thể xác định n giá trị thực,dương của i Thay các giá trị i vào phương trình (4) sẽ xác định được các dạng dao động riêng Với n>3, việc giải bài toán trên trở nên cực kỳ phức tạp, khi đó tần số và dạng dao động được xác định bằng cách giải trên máy tính hoặc bằng các phương pháp gần đúng hoặc công thức thực nghiệm (phương pháp Năng Lượng RayLây, phương pháp Bunop-Galookin, phương pháp thay thế khối lượng, phương pháp khối lượng tương đương, phương pháp đúng dần, phương pháp sai phân).Một trong những chương trình máy tính hổ trợ tính toán tần số và dạng dao động theo đúng lý thuyết được trình bày ở trên là Etabs với Modul EigenVector Analysis, xin được trích lược như sau:
Eigenvector analysis determines the undamped free-vibration mode shapes and frequencies of the system These natural Modes provide an excellent insight into the behavior of the structure They can also be used as the basis for response-spectrum or time- history analyses, although Ritz vectors are recommended for this purpose
Eigenvector analysis involves the solution of the generalized eigenvalue problem:
[K-2 M]=0 where: K is the stiffness matrix,
M is the diagonal mass matrix,
is the diagonal matrix of eigenvalues
is the matrix of corresponding eigenvectors (modeshapes) The eigenvalue is the square of the circular frequency, , for that mode (unless a frequency shift is used) The cyclic frequency, f, and the period, T, of the mode are related to by the following equations:
Trang 306.2 TÍNH TOÁN CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG
6.2.1 KHỐI LƯỢNG TẬP TRUNG TẠI CÁC TẦNG
- Aùp dụng lý thuyết trên chia công trình thành 14 khối lượng tập trung ứng với các số tầng như sau:
D C
B A
TRỆT LỬNG TẦNG 2 TẦNG 3 TẦNG 4 TẦNG 5 TẦNG 6 TẦNG 7 TẦNG 8 TẦNG 9 TẦNG 10
TẦNG 11 TẦNG KT TẦNG MÁI
SƠ ĐỒ PHÂN BỔ KHỐI LƯỢNG TẬP TRUNG TẠI CÁC TẦNG
Trang 31- Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hoá dạng không gian
3 chiều, sử dụng các dạng phần tử khung (frame) cho cột, dầm và phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn và vách cứng Tính toán chu kì dao động riêng và dạng dao động riêng cho 12 dạng dao động riêng đầu tiên
- Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động theo TCXD229:1999 là 100% tỉnh tải và 50% hoạt tải
Table: Masses 1 - Mass Source
6.2.2 CHU KỲ VÀ TẦN SỐ GIAO ĐỘNG
- Kết quả chu kỳ và các dạng dao động riêng được xuất ra từ Etabs, được trình bày trong bảng dưới đây Trong đó tần số f (Frequence) được tính bằng nghịch đảo của tần số T (Period)
U
y =h
Trong đó:
E ij
U - khoảng dịch chuyển ngang của tầng j ,mode j theo phương E
Trang 32hi- chiều cao tính từ tâm tầng j tương ứng tới mặt ngàm công trình móng (mặt móng)
6.2.3.1 ĐỘ DỊCH CHUYỂN THEO PHƯƠNG X
Trang 336.2.3.2 ĐỘ DỊCH CHUYỂN THEO PHƯƠNG Y
MAI 48.80 -0.0481000 -0.0009856557 0.0159000 0.0003258197
T KT 45.80 -0.0458000 -0.0010000000 0.0163500 0.0003569869 T12 42.40 -0.0435000 -0.0010259434 0.0168000 0.0003962264 T11 39.00 -0.0409000 -0.0010487179 0.0148000 0.0003794872 T10 35.60 -0.0377000 -0.0010589888 0.0138000 0.0003876404 T9 32.20 -0.0344000 -0.0010683230 0.0126000 0.0003913043 T8 28.80 -0.0308000 -0.0010694444 0.0114000 0.0003958333 T7 25.40 -0.0270000 -0.0010629921 0.0101000 0.0003976378 T6 22.00 -0.0231000 -0.0010500000 0.0087000 0.0003954545 T5 18.60 -0.0191000 -0.0010268817 0.0072000 0.0003870968 T4 15.20 -0.0152000 -0.0010000000 0.0058000 0.0003815789 T3 11.80 -0.0114000 -0.0009661017 0.0044000 0.0003728814 T2 8.40 -0.0078000 -0.0009285714 0.0031000 0.0003690476
T LUNG 5.00 -0.0047000 -0.0009400000 0.0019000 0.0003800000 TRET 0.50 -0.0024000 -0.0048000000 0.0000000 -0.0004800000
MAI 48.80 0.0020000 0.0000409836 -0.0054000 -0.0001106557
T KT 45.80 0.0001500 0.0000032751 -0.0025000 -0.0000545852 T12 42.40 -0.0017000 -0.0000400943 0.0004000 0.0000094340 T11 39.00 -0.0001000 -0.0000025641 0.0007000 0.0000179487 T10 35.60 -0.0002000 -0.0000056180 0.0010000 0.0000280899 T9 32.20 -0.0002000 -0.0000062112 0.0017000 0.0000527950 T8 28.80 -0.0002000 -0.0000069444 0.0022000 0.0000763889 T7 25.40 -0.0002000 -0.0000078740 0.0025000 0.0000984252 T6 22.00 -0.0002000 -0.0000090909 0.0025000 0.0001136364 T5 18.60 -0.0002000 -0.0000107527 0.0023000 0.0001236559 T4 15.20 -0.0002000 -0.0000131579 0.0020000 0.0001315789 T3 11.80 -0.0002000 -0.0000169492 0.0015000 0.0001271186 T2 8.40 -0.0002000 -0.0000238095 0.0011000 0.0001309524
T LUNG 5.00 -0.0001000 -0.0000200000 0.0006000 0.0001200000 TRET 0.50 0.0012000 0.0000540000 0.0040000 0.0000240000
Trang 34BIÊN ĐỘ DAO ĐỘNG THEO PHƯƠNG
Trang 35HÌNH DÁNG DAO ĐỘNG: MODE 3 HÌNH DÁNG DAO ĐỘNG: MODE 4
Trang 36CHƯƠNG 7 TẢI TRỌNG GIÓ
- W0 : Giá trị áp lực gió Tiêu Chuẩn
Công trình xây dựng ở TP Hồ Chí Minh thuộc vùng II–A (Tra Bảng TCVN
2737-1995 ) Ta được : W0 = 83(kG/m2)
- K(zj) : Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao , địa hình (Tra bảng 7 TCXD 229 – 1999 trang 13 )
- C : Hệ số khí động
Phía đón gió : Cđón = 0.8 Phía đón gió : Chút = -0.6
Biểu Đồ Hệ Số Aùp Lực Gió K
BẢNG HỆ SỐ K KỂ ĐẾN SỰ THAY ĐỔI ÁP LỰC GIÓ THEO CHIỀU CAO VÀ ĐỊA HÌNH
A 1 1.07 1.18 1.24 1.29 1.37 1.43 1.47 1.51 1.57 1.62
B 0.8 0.88 1 1.08 1.13 1.22 1.28 1.34 1.38 1.45 1.51
C 0.47 0.54 0.66 0.74 0.8 0.89 0.97 1.03 1.08 1.18 1.25
Trang 37- Kết Quả Tính Toán Wj Trình Bày Trong Bảng Sau :
BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN GIÓ TĨNH
Bề rộng đón gió Lực gió
Bx(m) (m) BY (T) Fx (T) Fy
T Mái 1 48.8 1.4661 0.11682 0.08761 20.5 19.5 12.50 11.89
T KT 3 45.8 1.4533 0.1158 0.08685 30.5 19.5 19.78 12.64 Tầng 12 3.4 42.4 1.4379 0.11457 0.08593 30.5 19.5 20.79 13.29 Tầng 11 3.4 39 1.4214 0.11325 0.08494 30.5 19.5 20.55 13.14 Tầng 10 3.4 35.6 1.4036 0.11184 0.08388 30.5 19.5 20.30 12.98 Tầng 9 3.4 32.2 1.3843 0.1103 0.08272 30.5 19.5 20.02 12.80 Tầng 8 3.4 28.8 1.3631 0.10861 0.08146 30.5 19.5 19.71 12.60 Tầng 7 3.4 25.4 1.3396 0.10674 0.08006 30.5 19.5 19.37 12.38 Tầng 6 3.4 22 1.3133 0.10465 0.07848 30.5 19.5 18.99 12.14 Tầng 5 3.4 18.6 1.2832 0.10225 0.07669 30.5 19.5 18.56 11.86 Tầng 4 3.4 15.2 1.2479 0.09944 0.07458 30.5 19.5 18.05 11.54 Tầng 3 3.4 11.8 1.2051 0.09602 0.07201 30.5 19.5 17.43 11.14 Tầng 2 3.4 8.4 1.1498 0.09162 0.06871 30.5 19.5 16.63 10.63 Lửng 3.4 5 1.0703 0.08528 0.06396 30.5 19.5 17.98 11.50 Trệt 4.5 0.5 0.7788 0.06205 0.04654 30.5 19.5 9.11 5.82
7.2 THÀNH PHẦN ĐỘNG
- Thành phần động của tải gió được tính toán theo TCXD229:1999
- Ta có giá trị giới hạn của tầng số dao động riêng fL ứng với gió vùng II và độ giảm loga của =0.3 ứng với công trình bêtông cốt thép: fL=1.3
- Theo phân tích động học ở trên ta có :
- Trong đó :
o Mj : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j
o 1 : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i
Trang 38o yji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động thứ i
o i : 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 đổi
- Hệ số 1 được xác định bằng công thức :
- WFj :Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ
j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vân tốc gió, được xác định theo công thức:
W = W × δ × υ × D × h
Trong đó :
o Wj : Đã tính ở bảng trên
o Dj ; hj :Bề rộng và chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j
o j: Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của công trình Phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao z (Tra bảng 3 TCXD 229 – 1999 )
o Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió được xác định phụ thuộc vào vào tham số : và dạng dao động
Tra bảng 4 (TCXD 229 – 1999 ) Ta được các thông số : 1 = 0.691
- Đối với gió theo phương x:
L = 30,5 (m) ;m
Trang 39Tra bảng , ta được các thông số : 1 = 0.6761
- Đối với dạng dao động thứ 2 ,3 và 4 lấy 2 =3 =4 =1
HỆ SỐ ÁP LỰC ĐỘNG CỦA GIÓ THEO ĐỘ CAO VÀ ĐỊA HÌNH