Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép áp dụng vào công trình times square đà nẵng

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng Theo giải thích của giáo sư Paulo E.Pinto[1] trong bài báo cáo đính kèm, về mặt an toàn chịu lực thì thiết

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

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤP DẺO ĐẾN KẾT QUẢ THIẾT KẾ

KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

SVTH: CHÂU VIẾT HIẾU - 14X1A

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Phổ biến là những khách sạn, condotel, căn hộ cao cấp ngày càng được xây dựng nhiều Cùng với nó thì công việc thiết kế ngày càng được yêu cầu cao hơn, nhằm đảm bảo các yêu cầu về thiết kế và thi công công trình Việc đưa ra các phương án, đánh giá các phương án đó và chọn phương án tối ưu nhất

là cần thiết

Đồ án tốt nghiệp - Capstone Project lần này là một bước đi cần thiết cho chúng

em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho chúng em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với đề tài: “ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CẤP DẺO ĐẾN KẾT QUẢ

THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP - Áp dụng

vào công trình Times Square Đà Nẵng” gồm các nội dung :

- Đánh giá công trình

- Tính toán thiết kế kết cấu (không bao gồm khối móng) với cấp dẻo thấp

- Tính toán thiết kế kết cấu (không bao gồm khối móng) với cấp dẻo trung bình

- So sánh, đánh giá hai phương án dựa trên các mục tiêu cụ thể

- So sánh chi phí giữa hai phương án

Trong quá trình tính toán thiết kế, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn chúng em không tránh khỏi sai xót Chúng em kính mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy/Cô cùng các anh/chị kỹ sư để chúng em có thể hoàn thiện hơn sau đề tài này

Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy/Cô giáo trong Trường Đại học Bách Khoa nói chung, khoa Xây dựng Dân Dụng và Công Nghiệp nói riêng; đặc biệt

là các Thầy và anh Nguyễn Công Trí đến từ phía Doanh nghiệp đã trực tiếp hướng dẫn nhóm chúng em trong đề tài tốt nghiệp này

CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp sẽ thực hiện nghiêm túc các quy định về liêm chính học thuật:

- Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm

- Trung thực trong việc trình bày, thể hiện các hoạt động học thuật và kết quả từ hoạt động học thuật của bản thân

- Không giả mạo hồ sơ học thuật

- Không dùng các biện pháp bất hợp pháp hoặc trái quy định để tạo nên ưu thế cho bản thân

- Chủ động tìm hiểu và tránh các hành vi vi phạm liêm chính học thuật, chủ động tìm hiểu và nghiêm túc thực hiện các quy định về luật sở hữu trí tuệ

- Sử dụng sản phẩm học thuật của người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõ ràng

Chúng ôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực

và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện

đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố

Nhóm sinh viên thực hiện

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Ngày nay, trong việc thiết kế công trình cao tầng, thiết kế kháng chấn chịu động đất là một yêu cầu bắt buộc Theo TCVN 9386:2012 - Thiết kế công trình chịu động đất, dựa vào vào mức độ tiêu tán năng lượng của kết cấu công trình khi có động đất xảy ra mà có thể thiết kế công trình với 3 cấp dẻo: cấp dẻo thấp (DCL), cấp dẻo trung bình (DCM), cấp dẻo cao (DCH) Tuy nhiên, việc thiết kế công trình với cấp dẻo nào phù hợp vẫn đang là một vấn đề cần quan tâm

Với dự án Times Square Đà Nẵng, đây là công trình cao tầng với quy mô 50 tầng nổi và 2 tầng hầm Công trình nằm trong vùng động đất mạnh, do đó cần phải được thiết kế kháng chấn

Để góp phần lựa chọn ra cấp dẻo phù hợp cho công trình Times Square dưới góc

độ lợi ích kinh tế và chi phí vật liệu, đề tài đánh giá sự ảnh hưởng đến công trình với 2 phương án thiết kế kháng chấn: Cấp dẻo thấp (DCL) và Cấp dẻo trung bình (DCM) Tại mỗi phương án, đề tài thực hiện thiết kế kết cấu cho công trình theo các cơ sở tính toán, yêu cầu của mỗi cấp dẻo tương ứng

Với kết quả thu được, nhận thấy rằng đối với công trình Times Square Đà Nẵng, phương án thiết kế theo Cấp dẻo Thấp (DCL) có những mặt tối ưu hơn về không gian kiến trúc cũng như chi phí vật liệu so với Cấp dẻo Trung bình (DCM), chuyển vị của công trình của phương án DCL cao hơn DCM không đáng kể

Phần thực hiện chi tiết được trình bày qua các chương sau đây của Đề tài

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: VẤN ĐỀ KHÁNG CHẤN VÀ TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 3

1.1 Cấp dẻo 3

1.1.1 Cấp dẻo là gì? 3

1.1.2 Thiết kế công trình theo cấp dẻo yêu cầu 5

1.2 Công trình Times Square 5

1.2.1 Kiến trúc công trình 5

1.2.2 Giải pháp kĩ thuật 8

1.3 Phương pháp phân tích đề tài 9

1.4 Kết quả dự kiến đạt được và kế hoạch thực hiện 10

1.4.1 Kết quả dự kiến đạt được 10

1.4.2 Kế hoạch thực hiện 10

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU 11

2.1 Tuổi thọ và cấp thiết kế của công trình 11

2.2 Quy chuẩn và tiêu chuẩn thiết kế 11

2.3 Các tiêu chí kiểm tra ổn định tổng thể của công trình 2

2.4 Tải trọng thiết kế 4

2.5 Vật liệu kết cấu 9

2.6 Kích thước và lớp bảo vệ cấu kiện BTCT theo yêu cầu chống cháy 10

2.7 Phần mềm dùng phân tích và tính toán 11

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 12

3.1 Giải pháp kết cấu 12

3.2 Thiết kế kết cấu công trình với cấp dẻo thấp (DCL) 13

3.2.1 Yêu cầu về vật liệu và tiết diện các cấu kiện 13

3.2.2 Yêu cầu tính toán 13

3.3 Thiết kế kết cấu công trình với cấp dẻo trung bình (DCM) 17

3.3.1 Yêu cầu về vật liệu và tiết diện các cấu kiện 17

3.3.2 Yêu cầu tính toán 20

3.4 Tính toán cấu kiện cột 25

3.5 Tính toán cấu kiện vách 27

3.5.1 Tính toán vách P12 vùng từ tầng chuyển lên tầng 10 29

3.5.2 Tính toán vách CW1 từ tầng hầm 2 đến tầng 1 30

3.6 Tính toán cấu kiện sàn 31

3.6.1 Quan niệm tính toán 31

3.6.2 Các thông số tính toán 32

3.6.3 Kết quả tính toán Sàn 32

3.7 Tính toán cấu kiện dầm 32

3.7.1 Công trình thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 32

3.7.2 Công trình thiết kế theo cấp dẻo trung bình (DCM) 33

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 35

4.1 Không gian kiến trúc 35

4.2 Chuyển vị của công trình 36

4.3 Chi phí xây dựng 39

4.4 Đánh giá kết quả và nhận xét 42

PHỤ LỤC A MÔ HÌNH KẾT CẤU 45

PHỤ LỤC B TẢI TRỌNG 69

PHỤ LỤC C CHUYỂN VỊ NGANG DO GIÓ 94

PHỤ LỤC D CHUYỂN VỊ NGANG DO ĐỘNG ĐẤT 98

PHỤ LỤC E CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG DO ĐỘNG ĐẤT 101

PHỤ LỤC F TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT 106

PHỤ LỤC G TÍNH TOÁN CẤU KIỆN VÁCH 136

PHỤ LỤC H TÍNH TOÁN CẤU KIỆN SÀN 158

PHỤ LỤC I TÍNH TOÁN CẤU KIỆN DẦM 195

PHỤ LỤC J TÍNH TOÁN DẦM CHUYỂN i

TÀI LIỆU THAM KHẢO 255

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1 Các trạng thái làm việc của vật liệu 4

Hình 1-2 Phối cảnh công trình 6

Hình 1-3 Mô hình công trình 7

Hình 1-4 Mô hình công trình 7

Hình 3-1 Hệ kết cấu của công trình 12

Hình 3-2 Quy định phần đầu tường có tính dẻo kết cấu 20

Hình 3-3 Mặt bằng bố trí cấu kiện cột tầng B1 26

Hình 3-4 Bảng khai báo vật liệu bê tông 27

Hình 3-5 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 27

Hình 3-6 Kết quả phân tích từ phần mềm 27

Hình 3-7 Lõi thang máy 29

Hình 3-8 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 30

Hình 3-9 Kết quả phân tích từ phần mềm 30

Hình 3-10 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 31

Hình 3-11 Hình ảnh phân tích từ phần mềm 31

Hình 4-1 So sánh tiết diện cột giữa 2 phương án 35

Hình 4-2 Đối chiếu tiết diện vách giữa 2 phương án 36

Hình 4-3 Đối chiếu tiết diện lõi giữa 2 phương án 36

Hình 4-4 So sánh trọng lượng từng tầng giữa hai phương án 37

Hình 4-5 So sánh chuyển vị đỉnh do gió của hai phương án 38

Hình 4-6 So sánh chuyển vị đỉnh do động đất của hai phương án 39

Hình PL B - 1 Phổ phản ứng đàn hồi phương ngang ứng với cấp dẻo thấp 92

Hình PL B - 2 Phổ phản ứng đàn hồi phương ngang ứng với cấp dẻo trung bình 93

Hình PL B - 3 Gán phổ phản ứng vào phần mềm 93

Hình PL F - 1 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 106

Hình PL F - 2 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 107

Hình PL F - 3 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 107

Hình PL F - 4 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 108

Hình PL F - 5 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 108

Hình PL F - 6 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 109

Hình PL F - 7 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 109

Hình PL F - 8 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 110

Hình PL F - 9 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 111

Hình PL F - 10 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 111

Hình PL F - 11 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 112

Hình PL F - 12 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 112

Hình PL F - 13 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 113

Hình PL F - 14 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 113

Hình PL F - 15 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 114

Hình PL F - 16 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 114

Hình PL F - 17 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 115

Hình PL F - 18 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 115

Hình PL F - 19 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 116

Hình PL F - 20 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 116

Hình PL F - 21 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 117

Hình PL F - 22 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 117

Hình PL F - 23 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 118

Hình PL F - 24 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 118

Hình PL F - 25 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 119

Hình PL F - 26 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 120

Hình PL F - 27 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 120

Hình PL F - 28 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 121

Hình PL F - 29 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 121

Hình PL F - 30 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 122

Hình PL F - 31 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 122

Hình PL F - 32 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 123

Hình PL F - 33 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 123

Hình PL F - 34 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 124

Hình PL F - 35 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 124

Hình PL F - 36 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 125

Hình PL F - 37 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 125

Hình PL F - 38 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 126

Hình PL F - 39 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 126

Hình PL F - 40 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 127

Hình PL F - 41 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 127

Hình PL F - 42 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 128

Hình PL F - 43 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 128

Hình PL F - 44 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 129

Hình PL F - 45 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 129

Hình PL F - 46 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 130

Hình PL F - 47 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 130

Hình PL F - 48 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 131

Hình PL F - 49 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 131

Hình PL F - 50 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 132

Hình PL F - 51 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 132

Hình PL F - 52 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 133

Hình PL F - 53 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 133

Hình PL F - 54 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 134

Hình PL F - 55 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 134

Hình PL F - 56 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 135

Hình PL F - 57 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 135

Hình PL G - 1 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 136

Hình PL G - 2 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 136

Hình PL G - 3 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 137

Hình PL G - 4 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 137

Hình PL G - 5 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 137

Hình PL G - 6 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 138

Hình PL G - 7 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 138

Hình PL G - 8 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 138

Hình PL G - 9 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 139

Hình PL G - 10 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 139

Hình PL G - 11 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 139

Hình PL G - 12 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 140

Hình PL G - 13 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 140

Hình PL G - 14 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 140

Hình PL G - 15 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 141

Hình PL G - 16 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 141

Hình PL G - 17 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 141

Hình PL G - 18 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 142

Hình PL G - 19 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 142

Hình PL G - 20 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 142

Hình PL G - 21 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 143

Hình PL G - 22 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 143

Hình PL G - 23 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 144

Hình PL G - 24 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 144

Hình PL G - 25 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 145

Hình PL G - 26 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 145

Hình PL G - 27 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 145

Hình PL G - 28 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 146

Hình PL G - 29 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 146

Hình PL G - 30 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 147

Hình PL G - 31 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 147

Hình PL G - 32 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 148

Hình PL G - 33 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 148

Hình PL G - 34 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 149

Hình PL G - 35 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 149

Hình PL G - 36 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 150

Hình PL G - 37 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 150

Hình PL G - 38 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 151

Hình PL G - 39 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 151

Hình PL G - 40 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 151

Hình PL G - 41 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 152

Hình PL G - 42 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 152

Hình PL G - 43 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 153

Hình PL G - 44 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 153

Hình PL G - 45 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 154

Hình PL G - 46 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 154

Hình PL G - 47 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 155

Hình PL G - 48 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 155

Hình PL G - 49 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 155

Hình PL G - 50 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 156

Hình PL G - 51 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 156

Hình PL G - 52 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 156

Hình PL G - 53 Hình ảnh tính toán trích ra từ phần mềm 157

Hình PL H - 1 Sàn B1 – Momen nội lực Strip A (kN.m) 158

Hình PL H - 2 Sàn B1- Momen nội lực Strip B (kN.m) 158

Hình PL H - 3 Bố trí cốt thép sàn B1 theo ô 159

Hình PL H - 4 Sàn tầng 1 – Momen nội lực Strip A (kNm) 162

Hình PL H - 5 Sàn tầng 1 – Momen nội lực Strip B (kNm) 162

Hình PL H - 6 Bố trí cốt thép theo ô sàn 163

Hình PL H - 7 Sàn tầng 2 – Momen nội lực Strip A (kN.m) 164

Hình PL H - 8 Sàn tầng 2 – Momen nội lực Strip B (kN.m) 165

Hình PL H - 9 Bố trí cốt thép theo ô sàn 165

Hình PL H - 10 Sàn tầng 3 - Momen nội lực strip A (kNm) 168

Hình PL H - 11 Sàn tầng 3 – Momen nội lực Strip B (kNm) 169

Hình PL H - 12 Sàn tầng 3 - Bố trí cốt thép theo ô sàn 169

Hình PL H - 13 Sàn tầng 4 – Momen Nội lực Strip A (kNm) 173

Hình PL H - 14 Sàn tầng 4 – Momen nội lực strip B (kNm) 173

Hình PL H - 15 Bố trí cốt thép sàn tầng 4 theo ô sàn 174

Hình PL H - 16 Sàn tầng 5 – Momen nội lực Strip A (kNm) 177

Hình PL H - 17 Sàn tầng 5 – Momen nội lực Strip B (kNm) 177

Hình PL H - 18 Bố trí Thép sàn tầng 5 theo ô sàn 178

Hình PL H - 19 Sàn tầng 6 - Momen nội lực strip A (kNm) 180

Hình PL H - 20 Momen nội lực Strip B (kNm) 181

Hình PL H - 21 Bố trí thép sàn tầng 6 theo ô sàn 181

Hình PL H - 22 Sàn tầng điển hình – Momen nội lực Strip A (kNm) 184

Hình PL H - 23 Sàn tầng điển hình – Momen nội lực Strip B (kNm) 184

Hình PL H - 24 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình theo ô sàn 185

Hình PL H - 25 Sàn tầng Tump – momen nội lực Strip A (kNm) 187

Hình PL H - 26 Sàn tầng Tump – Momen nội lực Strip B (kNm) 188

Hình PL H - 27 Bố trí cốt thép sàn tầng Tump theo ô sàn 188

Hình PL H - 28 Sàn tầng Kĩ thuật– Momen nội lực Strip A (kNm) 190

Hình PL H - 29 Sàn tầng Kĩ thuật– Momen nội lực Strip B (kNm) 190

Hình PL H - 30 Bố trí cốt thép sàn tầng Kĩ thuật theo ô sàn 191

Hình PL H - 31 Sàn tầngMái – Momen nội lực Strip A (kNm) 192

Hình PL H - 32 Sàn tầngMái – Momen nội lực Strip B (kNm) 193

Hình PL H - 33 Bố trí cốt thép sàn tầng mái theo ô sàn 193

Hình PL J - 1 Mặt bằng chia dải Strip A, B i

Hình PL J - 2 Momen dầm chuyển (mô hình chưa giảm độ cứng 50%) ii

Hình PL J - 3 Momen dầm chuyển (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) ii

Hình PL J - 4 Lực cắt (mô hình chưa giảm độ cứng 50%) iii

Hình PL J - 5 Lực cắt trong Dầm chuyển (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) iv

Hình PL J - 6 Cốt thép chịu Momen dương (mô hình chưa giảm cứng 50%) iv

Hình PL J - 7 Cốt thép chịu Momen dương (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) v Hình PL J - 8 Cốt Thép chịu Momen âm (mô hình chưa giảm cứng 50%) v

Hình PL J - 9 Cốt thép chịu Momen âm (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) vi

Hình PL J - 10 Cốt thép chịu cắt vi

Hình PL J - 11 Momen (mô hình chưa giảm độ cứng 50%) viii

Hình PL J - 12 Momen dầm chuyển (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) viii

Hình PL J - 13 Lực cắt (mô hình chưa giảm độ cứng 50%) ix

Hình PL J - 14 Lực cắt trong Dầm chuyển (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) ix Hình PL J - 15 Cốt thép chịu momen dương (mô hình chưa giảm cứng 50%) xi

Hình PL J - 16 Cốt thép chịu Momen dương (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) .xi

Hình PL J - 17 Cốt Thép chịu Momen âm (mô hình chưa giảm cứng 50%) xii

Hình PL J - 18 Cốt thép chịu Momen âm (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) xii Hình PL J - 19 Cốt thép chịu cắt (mô hình chưa giảm cứng 50%) xiii

Hình PL J - 20 Cốt thép chịu cắt (mô hình đã giảm cứng 50% do động đất) xiii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1 Độ võng giới hạn của cấu kiện mái, trần phẳng 2

Bảng 2-2 Độ võng giới hạn của cấu kiện có sườn và cầu thang 3

Bảng 2-3 Độ võng giới hạn của cấu kiện thép 3

Bảng 2-4 Cấp chống nứt của kết cấu bê tông cốt thép và giá trị bề rộng vết nứt giới hạn acrc1 và acrc2, nhằm bảo vệ an toàn cho cốt thép 3

Bảng 2-5 Trọng lượng riêng của vật liệu 4

Bảng 2-6 Trọng lượng thẳng đứng 5

Bảng 2-7 Trọng lượng tường gạch 6

Bảng 2-8 Hệ số tải trọng 6

Bảng 2-9 Kí hiệu các loại tải trọng 6

Bảng 2-10 Tổ hợp tải trọng tính toán (ULS) 7

Bảng 2-11 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn (SLS) 7

Bảng 2-12 Tổ hợp tải trọng bao gồm động đất 8

Bảng 2-13 Tổ hợp tính toán vách cứng 9

Bảng 2-14 Quy định về Bê tông của các cấu kiện 9

Bảng 2-15 Các thông số của các chi tiết kết cấu thép 10

Bảng 2-16 Quy định chiều dày lớp bê tông bảo vệ 10

Bảng 2-17 Các phần mềm tính toán 11

Bảng 3-1 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương X 14

Bảng 3-2 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương Y 16

Bảng 3-3 Bảng C.1 các tính chất về cốt thép 18

Bảng 3-4 Kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương X 22

Bảng 3-5 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương Y 24

Bảng 4-1 Bảng thống kê và so sánh cấu kiện dầm 40

Bảng 4-2 Bảng thống kê khối lượng bê tông cốt thép của cấu kiện sàn 40

Bảng 4-3 Bảng so sánh khối lượng bê tông cốt thép của cấu kiện cột hai phương án 41

Bảng 4-4 Bảng so sánh khối lượng bê tông cốt thép của cấu kiện vách hai phương án 41

Bảng 4-5 Bảng so sánh các chỉ tiêu giữa 2 phương án 42

Bảng 4-6 Đánh giá chi phí xây dựng giữa hai phương án 43

Bảng 4-7 Đánh giá tiềm năng kinh tế của hai phương án 43

Bảng PL A - 1 Bảng tổng hợp tiết diện vách của kết cấu với cấp dẻo trung bình 50

Bảng PL A - 2 Bảng tổng hợp tiết diện cột của kết cấu với tiết diện trung bình (DCM) 51

Bảng PL A - 3 Bảng tổng hợp tiết diện dầm của kết cấu với cấp dẻo trung bình (DCM) 52

Bảng PL A - 4 Bảng tổng hợp cấu kiện sàn của kết cấu với cấp dẻo trung bình (DCM) 55

Bảng PL A - 5 Bảng tổng hợp tiết diện vách của kết cấu với cấp dẻo thấp (DCL) 62

Bảng PL A - 6 Bảng tổng hợp tiết diện cột của kết cấu với cấp dẻo thấp (DCL) 62

Bảng PL A - 7 Bảng tổng hợp tiết diện dầm của kết cấu với cấp dẻo thấp (DCL) 63

Bảng PL A - 8 Bảng tổng hợp chiều dày sàn của kết cấu với cấp dẻo thấp (DCL) 66

Bảng PL B - 1 Bảng tải trọng tác dụng lên sàn công trình 69

Bảng PL B - 2 Bảng tổng hợp hoạt tải sàn 70

Bảng PL B - 3 Bảng tính toán tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình 73

Bảng PL B - 4 Giá trị thành phần động của gió theo phương X tác dụng lên công trình ở Modal 1 (f1 (Hz) = 0.199) 76

Bảng PL B - 5 Giá trị thành phần động của gió theo phương X tác dụng lên công trình ở Modal 2 (f2 (Hz) = 0.221) 78

Bảng PL B - 6 Giá trị thành phần động của gió theo phương X tác dụng lên công trình ở Modal 3 (f3 (Hz) = 0.789) 81

Bảng PL B - 7 Giá trị thành phần động của gió theo phương Y tác dụng lên công trình ở Modal 1 (f1 (Hz) = 0.187) 83

Bảng PL B - 8 Giá trị thành phần động của gió theo phương Y tác dụng lên công trình ở Modal 2 (f2 (Hz) = 0.207) 85

Bảng PL B - 9 Giá trị thành phần động của gió theo phương Y tác dụng lên công trình ở Modal 3 (f3 (Hz) = 0.761) 87

Bảng PL C - 1 Bảng tổng hợp chuyển vị của công trình thiết kế 94

Bảng PL C - 2 Bảng tổng hợp chuyển vị của công trình thiết kế 95

Bảng PL D - 1 Bảng tổng hợp chuyển vị của công trình thiết kế 98

Bảng PL D - 2 Bảng tổng hợp chuyển vị của công trình thiết kế 99

Bảng PL E - 1 Bảng tổng hợp chuyển vị lệch tầng của công trình thiết kế 102

Bảng PL E - 2 Bảng tổng hợp chuyển vị lệch tầng của công trình thiết kế 103

Bảng PL H - 1 Bảng tính toán thép sàn B1 159

Bảng PL H - 2 Bảng tính toán thép sàn tầng 1 163

Bảng PL H - 3 Bảng tính toán thép sàn tầng 2 166

Bảng PL H - 4 Bảng tính toán thép sàn tầng 3 170

Bảng PL H - 5 Bảng tính toán thép sàn tầng 4 174

Bảng PL H - 6 Bảng tính toán thép sàn tầng 5 178

Bảng PL H - 7 Bảng tính toán thép sàn tầng 6 181

Bảng PL H - 8 Bảng tính toán thép sàn tầng điển hình 185

Bảng PL H - 9 Bảng tính toán thép sàn tầng tump 189

Bảng PL H - 10 Bảng tính toán thép sàn tầng Tech 191

Bảng PL H - 11 Bảng tính toán thép sàn tầng mái 193

Bảng PL I - 1 Bảng tính toán thép dầm tầng 1 của công trình thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 195

Bảng PL I - 2 Bảng tính toán thép dầm tầng 2 của công trình thiết kế cấp dẻo thấp (DCL) 201

Bảng PL I - 3 Bảng tính toán thép dầm tầng 3 của công trình thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 205

Bảng PL I - 4 Bảng tính toán thép dầm tầng 4 (LD) của kết cấu thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 210Bảng PL I - 5 Bảng tính toán thép dầm tầng điển hình của công trình thiết kết theo cấp dẻo thấp (DCL) 214Bảng PL I - 6 Bảng tính toán thép dầm tầng kỹ thuật – LD của công trình thiết kế theo cấp dẻo thấp (DCL) 216Bảng PL I - 7 Bảng tính toán thép dầm tầng mái của kết cấu thiết kế với dẻo thấp (DCL) 221Bảng PL I - 8 Bảng tính toán thép dầm tầng 1 của kết cấu thiết kế với cấp dẻo trung bình (DCM) 225Bảng PL I - 9 Bảng tính toán dầm tầng 2 của kết cấu tính theo cấp dẻo trung bình (DCM) 231Bảng PL I - 10 Bảng tính toán cốt thép dầm tầng 3 của công trình thiết kế với cấp dẻo trung bình (DCM) 236Bảng PL I - 11 Bảng tính toán thép dầm tầng 4 – LD của kết cấu thiết kế với cấp dẻo trung bình (DCM) 240Bảng PL I - 12 Bảng tính toán thép dầm tầng điển hình của kết cấu thiết kế theo cấp dẻo trung bình 244Bảng PL I - 13 Bảng tính thép dầm tầng kỹ thuật của công trình thiết kế với cấp dẻo trung bình (DCM) 246Bảng PL I - 14 Bảng tính toán cốt thép dầm tầng mái của kết cấu thiết kế với cấp dẻo trung bình (DCM) 251

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Theo giải thích của giáo sư Paulo E.Pinto[1] trong bài báo cáo đính kèm, về mặt

an toàn chịu lực thì thiết kế theo cả 3 cấp dẻo đều có mức độ an toàn như nhau Tùy thuộc vào trình độ và tập quán xây dựng của mỗi nước mà áp dụng cấp dẻo phù hợp

Ở Việt Nam, các chủ đầu tư và đơn vị thiết kế thường lựa chọn cấp dẻo DCM để thiết kế kháng chấn cho công trình cao tầng Từ khi một số chủ đầu tư yêu cầu thiết kế với DCL và gửi công văn, kiến nghị lên Bộ Xây dựng và một số cơ quan về việc điều kiệp áp dụng các loại cấp dẻo cũng như việc áp dụng DCL vào công trình cụ thể thì việc áp dụng cấp dẻo phù hợp được quan tâm

Một số hướng dẫn của Bộ Xây dựng như sau:

VỀ VIỆC ÁP DỤNG QUY CHUẨN KỸ THUẬT VÀ TIÊU CHUẨN QUỐC GIA: Việc thiết kế phải tuân theo các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện hành có hiệu lực Trong trường hợp này, số liệu động đất là trị số gia tốc nền phải lấy đúng theo TCVN 9386:2012

Theo Điều 23, Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật 2006 thì tiêu chuẩn là tự nguyện áp dụng (trừ toàn bộ hoặc một phần tiêu chuẩn cụ thể trở thành bắt buộc áp dụng khi được viện dẫn trong văn bản quy phạm pháp luật, quy chuẩn kỹ thuật) Vì vậy, việc thiết kế kháng chấn phải đảm bảo chịu lực động đất với trị số đỉnh gia tốc nền quy định trong TCVN 9386:2012

Khi thiết kế kháng chấn cho các công trình trong vùng chịu động đất có thể áp dụng tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất

VỀ VIỆC ÁP DỤNG CẤP ĐỘ DẺO THẤP TRONG THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN

CHO CÁC CÔNG TRÌNH CỤ THỂ:

TCVN 9386:2012 được biên soạn dựa vào tiêu chuẩn Eurocode 8 trên cở sở giữ nguyên nội dung, sử dụng đường cong phổ loại 1 và bổ sung thêm số liệu về gia tốc nền đặc thù của Việt Nam Tiêu chuẩn Eurocode hiện tại khuyến cáo chỉ lựa chọn cấp dẻo DCL cho vùng động đất thấp, tuy nhiên đây là khuyến cáo để định hướng cho kỹ

sư thiết kế lựa chọn tối ưu cho thiết kế của mình vì khi lựa chọn DCL đồng nghĩa với việc tính toán với lực động đất lớn và không cần cấu tạo để đảm bảo kết cấu đáp ứng

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Cách thứ nhất, được gọi là làm việc đàn hồi dẫn tới việc thiết kế công trình sao cho chúng làm việc trong miền đàn hồi tuyến tính dưới tác động động đất Cách thức làm việc này đặc biệt thích hợp cho các công trình xây dựng trong các vùng động đất yếu, vì việc thiết kế đơn giản và công trình vẫn nguyên vẹn sau khi chịu một hoặc nhiều trận động đất Trong các vùng động đất từ trung bình đến mạnh, việc chọn cách làm việc này lại làm cho công trình được thiết kế quá mức về phương diện vật liệu và giá thành do lực ngang tác động vào công trình khá lớn

Cách thứ hai, được gọi là làm việc dẻo dẫn tới việc thiết kế công trình sao cho chúng làm việc sau đàn hồi (đàn hồi – dẻo hoặc dẻo) dưới tác động động đất Sự làm việc đàn hồi – dẻo được kiểm soát sẽ làm cho khả năng phân tán năng lượng của công trình trở nên rất lớn, điều này cho phép giảm được nội lực cũng tức là giá thành xây dựng Quan niệm thiết kế mới này và kèm theo đó là cách thức làm việc thứ hai của vật liệu rất phổ biến hiện nay trong thiết kế kháng chấn các công trình xây dựng, đặc biệt là các công trình bằng BTCT và gạch đá

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Xét hệ kết cấu có một bậc tự do động khối lượng m và độ cứng k, dao động tự do không lực cản dưới tác động động đất (hình 1-1) Như đã trình bày ở trên, hệ kết cấu

có thể chịu được tác động động đất theo một trong hai cách sau: hoặc bằng khả năng chịu một lực tác động lớn (F1,max) nhưng phải dao động trong giới hạn đàn hồi (cách thứ nhất), hoặc bằng khả năng chịu một lực tác động bé hơn (F2,max< F1,max) nhưng phải

có khả năng biến dạng dẻo kèm theo (cách thứ hai) Khả năng của hệ kết cấu có thể biến dạng dẻo được đặc trưng qua độ dẻo của nó Về mặt toán học, độ dẻo được định nghĩa là tỷ số giữa chuyển vị toàn phần Δ tại một thời điểm bất kỳ trong quá trình chất tải (thường là thời điểm ngay trước khi phá hoại) và chuyển vị lúc chảy dẻo Δy:

μ = > 1 (1) Cấp dẻo của công trình phụ thuộc vào độ cứng công trình, ứng xử của các liên kết thông qua tiết diện của cấu kiện cũng như sự phân bố các kết cấu trên mặt bằng

Hình 1-1 Các trạng thái làm việc của vật liệu a) Làm việc hoàn toàn đàn hồi b) Làm việc đàn hồi – dẻo

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

sử dụng để có được các thành phần kết cấu khác nhau xếp theo cấp bậc độ bền và theo các dạng phá hoại cần thiết để đảm bảo một cơ cấu dẻo phù hợp và để tránh các dạng phá hoại giòn

Thiết kế công trình theo cấp dẻo yêu cầu

Việc thiết kế kết cấu bê tông chịu động đất phải đảm bảo cho đến kết cấu có đủ khả năng làm tiêu tán năng lượng mà không gây ra sự suy giảm đáng kể về khả năng chịu toàn bộ các tải trọng ngang và thẳng đứng Để làm được việc này, cần áp dụng những yêu cầu và tiêu chí trong từng phần cụ thể Trong tình huống thiết kế chịu động đất, phải đảm bảo đủ khả năng chịu tải của các bộ phận kết cấu và những yêu cầu về biến dạng phi tuyến trong vùng tới hạn cần tương xứng với độ dẻo kết cấu tổng thể đã được giả thiết trong tính toán

Công trình Times Square

Dự án “Đà Nẵng Times Square – Hạng mục tháp CT1, CT2” tọa lạc tại Lô

CT1-2 Dự án Times Square, Phường Phước Mỹ, Quận Sơn Trà, TP Đà Nẵng Sau đây gọi tắt là dự án “CT12”

Times Square là công trình cao tầng với 52 tầng nổi và 2 tầng hầm, là công trình cấp 1, hệ số tầm quan trọng là I = 1,25 Được xây dựng tại phường Phước Mỹ, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng với đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR = 0,0918g Vì vậy, gia tốc nền thiết kế là: ag = agR I = 0,0918g.1,25 = 0,11475g > 0,08g, thuộc vùng động đất mạnh và cấp động đất VII theo thang MSK-64

Kiến trúc công trình

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Tầng 3 đuợc sử dụng làm nhà hàng, chiều cao tầng là 4,8m

Tầng 4 được sử dụng làm phòng hội nghị, khu vực thương gia và bể bơi, chiều cao tầng là 7,9m

Tầng 5 đuợc sử dụng làm bể bơi, phòng tập gym, massage spa, chiều cao tầng là 9,25m (chiều cao thông thủy là 5,25m)

Tầng 6 đến tầng 49 được sử dụng làm căn hộ khách sạn, chiều cao tầng là 3,3m Tầng 27 được sử dụng làm căn hộ khách sạn, phòng kỹ thuật, chiều cao tầng là 3,6m

Tầng 50 được sử dụng làm căn hộ khách sạn, chiều cao tầng là 6,2m

Tầng mái kỹ thuật được sử dụng làm nơi sinh hoạt cộng đồng ngoài trời, phòng

kỹ thuật, chiều cao tầng là 6,3m

- Mặt đứng:

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Các khối tháp được bao che chủ yếu bằng kính, tạo nét hiện đại và đảm bảo ánh sáng

- Hệ thống giao thông:

Giao thông ngang trong mỗi tầng là hành lang

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Mỗi tháp gồm bao gồm 2 thang bộ, 9 thang máy trong đó có 8 thang máy chính và 1 thang máy chở hàng và phục vụ y tế, ngoài ra còn có 1 thang máy phục vụ đi thẳng lên Rooftop Bar Thang máy bố trí ở lõi chính giữa tháp, căn hộ bố trí xung quanh lõi, được phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng Giải pháp kĩ thuật

Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

- Thông gió chiếu sáng:

Các mặt của công trình đều có thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài ra còn

bố trí máy điều hòa ở các phòng

- Phòng cháy thoát hiểm:

Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng đều có

2 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó tầng hầm còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

- Chống sét:

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

- Hệ thống thải rác:

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, phòng chứa rác được bố trí ở tầng hầm và được xe chuyên dụng đưa rác ra ngoài Phòng chứa rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh gây ô nhiễm môi trường

Một số giải pháp kỹ thuật cụ thể sẽ được trình bày trong quá trình thiết kế

Phương pháp phân tích đề tài

Tiến hành tính toán thiết kế kết cấu cho công trình Times Square lần lượt với 2 cấp dẻo DCL, DCM (tại rất hiếm khi mà chủ đầu tư yêu cầu thiết kế với cấp dẻo cao DCH nên không cần tính toán đến phương án này) sau đó dựa vào điều kiện kinh tế, khả năng thi công để so sánh giữa các cấp dẻo Sau đó, đưa ra những kết luận, kiến nghị để thiết kế công trình

Sau khi tính toán các tiêu chí được tổng hợp vào bảng sau:

Phương án

1 (DCL)

Phương án 2 (DCM) Chênh lệch Ghi chú

Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: Xác định cơ sở tính toán thiết kế

Bước 2: Lựa chọn sơ bộ tiết diện

Bước 3: Tính toán tải trọng

Bước 4: Dựng mô hình và tính toán nội lực

Bước 5: Xử lý số liệu và tính toán cốt thép

Bước 6: Kiểm tra và thống kê kết quả

Bước 7: So sánh giữa các phương án

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Ths Nguyễn Công Trí

Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square

10

Bước 8: Đưa ra kết luận và kiến nghị

Kết quả dự kiến đạt được và kế hoạch thực hiện

Kết quả dự kiến đạt được

Đánh giá mức độ chênh lệch giữa các phương án về các tiêu chí chuyển vị, chi phí,…

Nhận xét, đánh giá về kết quả đạt được và kết luận về đề tài

Kế hoạch thực hiện

- Tuần thứ nhất đến tuần thứ 4:

+ Tìm hiểu mức độ cấp thiết của đề tài

+ Đề xuất kế hoạch và các bước thực hiện đề tài

+ Dự kiến kết quả đạt được

- Tuần thứ 5 đến tuần thứ 11:

+ Tuần 5,6: Thiết kế với cấp dẻo thấp

+ Tuần 7,8: Thiết kế với cấp dẻo trung bình

+ Tuần 9,10: Thiết kế với cấp dẻo cao

- Tuần thứ 11: Tổng hợp và báo cáo giữa kỳ

- Tuần thứ 12 đến tuần thứ 15:

+ Hoàn thiện đề tài

+ Chuẩn bị báo cáo cuối kỳ

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Ths Nguyễn Công Trí

Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square

11

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU

Kết cấu của công trình là kết cấu hỗn hợp Các cấu kiện tham gia chịu lực phần thân gồm có: dầm, sàn, cột, vách; các cấu kiện tham gia chịu lực phần ngầm gồm: dầm, sàn, cột, vách, đài móng, cọc móng

Tuổi thọ và cấp thiết kế của công trình

- Tuổi thọ công trình:

Công trình được thiết kế với tuổi thọ 100 năm QCVN 03:2012/BXD, Bảng 2

- Quy chuẩn:

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – Số liệu điều kiện

tự nhiên dùng trong xây dựng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nguyên tắc phân

loại, phân cấp công trình dân dụng, công nghiệp và hạ

QCVN 04:2015/BXD

- Tiêu chuẩn Việt Nam:

Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng

gió theo TCVN 2737:1995

TCVN 2737:1995 TCXD 229:1999

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Ths Nguyễn Công Trí

Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square

2

Thiết kế công trình chịu động đất

Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

Nền nhà và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế

Cọc – Phương pháp thử nghiệm tại hiện trường

bằng tải ép tĩnh dọc trục

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan

nhồi

Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Yêu cầu

bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển

TCVN 9386:2012 TCVN 5574:2012 TCVN 5575:2012 TCVN 10304:2014 TCVN 9362:2012 TCVN 9393:2012

TCVN 9395:2012 TCVN 9346:2012

Design of concrete structures Eurocode 2:2004

Design of structures for earthquake resistance Eurocode 8:2004

Các tiêu chí kiểm tra ổn định tổng thể của công trình

- Các điều kiện chống lật, đẩy nổi:

Kiểm tra theo khoản (2) điều 4.4.2.2 TCVN 9386:2012:4.4.2.2

+ : không cần xét đến hiệu ứng P-Delta

+ : nội lực từ phân tích bằng phương pháp tuyến tính nhân với hệ số:

+ : hiệu ứng P-delta sẽ được kể đến khi phân tích nội lực thông qua các phân tích phi tuyến hình học

- Độ võng của các cấu kiện BTCT:

Sàn có trần phẳng, cấu kiện của mái

Bảng 1-1 Độ võng giới hạn của cấu kiện mái, trần phẳng Nhịp cấu kiện (l 0 ) Độ võng giới hạn

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Ths Nguyễn Công Trí

Đánh giá ảnh hưởng của cấp dẻo đến kết quả thiết kế kháng chấn nhà cao tầng bê tông cốt thép - Times Square

3

Sàn với trần có sườn và cầu thang

Bảng 1-2 Độ võng giới hạn của cấu kiện có sườn và cầu thang

Nhịp cấu kiện (l 0 ) Độ võng giới hạn

Ghi chú: “l 0 ” là nhịp của cấu kiện chịu uốn, được tính gấp 2 lần khi kiểm tra võng cho cấu kiện kiểu công xôn

- Độ võng của các cấu kiện thép:

Bảng 1-3 Độ võng giới hạn của cấu kiện thép

Bề rộng vết nứt cho phép:

Bảng 1-4 Cấp chống nứt của kết cấu bê tông cốt thép và giá trị bề rộng vết nứt giới

hạn a crc1 và a crc2 , nhằm bảo vệ an toàn cho cốt thép

Điều kiện làm việc

Thép thanh nhóm A-V, A-VI

Thép thanh nhóm AT-VII

Thép sợi nhóm I Thép sợi nhóm II Thép sợi nhóm

B-Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

mm

II và Bp-II và K-7

có đường kính nhỏ không lớn hơn 3,0

acrc1 = 0,2 acrc2 = 0,1

2 Ở ngoài trời hoặc

CHÚ THÍCH 2: Đối với thép cáp, các quy định trong bảng này được áp dụng đối với sợi thép ngoài cùng

CHÚ THÍCH 3: Đối với kết cấu sử dụng cốt thép dạng thanh nhóm A-V, làm việc

ở nơi được che phủ hoặc ngoài trời, khi đã có kinh nghiệm thiết kế và sử dụng các kết cấu đó, thì cho phép tăng giá trị acrc1 và acrc2 lên 0,1 mm so với các giá trị trong bảng này

Các yêu cầu về chống cháy:

Bộ phận chịu lực của nhà: R180 QCXD 03:2012/BXD, 2.2.2.1.3 Tường ngoài không chịu lực: E60 QCXD 03:2012/BXD, 2.2.2.1.3

Sàn giữa các tầng (bao gồm cả sàn tầng áp mái và sàn trên tầng hầm): REI 90

QCXD 03:2012/BXD, 2.2.2.1.3 Tường buồng thang trong nhà: REI180 QCXD 03:2012/BXD, 2.2.2.1.3 Bản thang và chiếu thang: E90 QCXD 03:2012/BXD, 2.2.2.1.3 Ghi chú: R - Khả năng chịu lực của cấu kiên;

E - Tính toàn vẹn của cấu kiện;

I - Khả năng cách nhiệt của cấu kiện

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Bê tông cốt thép Đất

Thép Gạch đất nung

Hoàn thiện Hoạt tải

0.75 1.5 Ghi chú:

Tải trọng tường được quy về phân bố đều trên diện tích sàn

Tải trọng khu vực landcapse, ME được xác định theo thiết kế landcapse, MEP

Tải trọng xe cứu hỏa tác động lên tầng 1, ở các vị trí xe cứu hỏa có thể tiếp cận sát mép công trình, được tính với tải trọng 20 kN/m 2

Tải trọng giá đỗ xe 02 tầng được tính toán theo công nghệ đỗ xe 02 tầng được CĐT phê duyệt, 6.5 kN/m 2

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

1,8 3,3 0,75

Tải trọng bản thân kết cấu BTCT theo kích thước cấu kiện được xác định tự động trong quá trình phân tích kết cấu

- Hệ số tải trọng:

Bảng 1-8 Hệ số tải trọng STT Loại tải trọng Hệ số vượt tải

01

02

Tĩnh tải Hoạt tải

- Khi hoạt tải

- Khi hoạt tải <

1.1

1.2 1.3

Tải trọng gió:

Phân vùng áp lực gió: IIIB QCVN 02:2009/BXD, Bảng 4.1

Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn (chu kỳ lặp 20 năm): 1.25 kN/m2

Ký hiệu các loại tải trọng tiêu chuẩn như sau:

Bảng 1-9 Kí hiệu các loại tải trọng

Hoạt tải chất đầy trên các sàn Tải trọng gió theo phương X Tải trọng gió theo phương Y

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

+ Trường hợp 1: Không giảm độ cứng kết cấu

Tải trọng xét đến gồm: DEAD, SDEAD (FINISHED, WALL, SOIL), LIVE, WX,

WY

Nội dung thực hiện:

1 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh công trình (TCVN 5574-2012)

2 Chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng (TCVN 5574-2012)

3 Tính toán nội lực và cốt thép cho các phần tử kết cấu (TCVN 2012)

5574-Nội dung tính toán kết cấu ở TTGH 1 (tính toán nội lực và cốt thép cho các phần

tử dầm, sàn, cột) được thực hiện theo các tổ hợp tải trọng Bảng 1)

Bảng 1-10 Tổ hợp tải trọng tính toán (ULS)

15 EU ENVELOPE (U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8, U9, U10,

U11, U12, U13, U14)

Nội dung tính toán kết cấu ở TTGH 2 (chuyển vị ngang đỉnh, chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng) được thực hiện theo các tổ hợp tải trọng Bảng 2)

Bảng 1-11 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn (SLS)

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

(Khi xét đến tải trọng động đất theo TCVN 9386:2012)

Tải trọng xét đến gồm: DEAD, SDEAD, LIVE, EQX, EQY

Nội dung thực hiện:

1 Chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng, hiệu ứng Pdelta (TCVN 2012)

2 Tính toán lực dọc quy đổi Ned (TCVN 9386-2012)

3 Tính toán nội lực và cốt thép cho các phần tử kết cấu (TCVN 5574-2012)

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Bê tông được sử dụng theo quy định riêng cho từng cấu kiện như trong bảng sau:

Bảng 1-14 Quy định về Bê tông của các cấu kiện

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Bảng 1-15 Các thông số của các chi tiết kết cấu thép

Cường độ kéo đứt tiêu chuẩn, Fu 420 MPa

Bu lông (cấp độ bền 8.8)

Cường độ chịu cắt tính toán, Fvb 320 MPa Cường độ chịu kéo tính toán, Ftb 400 MPa Cường độ chịu ép mặt tính toán, Fcb 540 MPa

Bu lông neo Cường độ chịu kéo tính toán, Fba 150 MPa

Kích thước và lớp bảo vệ cấu kiện BTCT theo yêu cầu chống cháy

Bảng 1-16 Quy định chiều dày lớp bê tông bảo vệ

Thành phần kết cấu Giới hạn

chịu lửa

Chiều dày nhỏ nhất không kể

Chiều lớp BT bảo vệ cốt thép chịu

Thành phần kết cấu Cấp độ bền chịu nén của Bê tông

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

3 S-CONCRETE Tính toán các cấu kiện BTCT

4 KATA Triển khai bản vẽ

5 EXCEL Tính toán cấu kiện BTCT

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Hình 2-1 Hệ kết cấu của công trình

Sàn tầng hầm 1: sử dụng phương án sàn nấm (sàn không dầm) với chiều dày sàn 25cm và chiều dày mũ 45cm

Sàn tầng 1: sử dụng phương án sàn nấm kết hợp dầm, với chiều dày sàn 25cm trong nhà, chiều dày sàn 30cm ngoài nhà, hệ thống dầm có tiết diện dự kiến 100x45cm, 100x60cm, 100x80cm, 60x45cm, 30x90cm

Sàn tầng 2: sử dụng phương án sàn nấm kết hợp dầm, với chiều dày sàn 25cm trong nhà, hệ thống dầm có tiết diện dự kiến 30x45cm, 100x50cm, 50x50cm, 30x50cm

Sàn tầng 3: sử dụng phương án sàn phẳng, với chiều dày sàn 25cm trong nhà, hệ thống dầm có tiết diện dự kiến 30x45cm, 100x50cm, 50x50cm, 30x50cm

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Sàn tầng kỹ thuật sử dụng sàn phẳng, chiều dày sàn dự kiến 20cm

- Tiết diện cột dự kiến chọn: 170x230, 150x230, 100x100, 130x230cm, 120x100cm Với hệ cột được bố trí chủ yếu từ tầng hầm 2 đến tầng 5, tầng Tum và tầng kỹ thuật

- Chiều dày vách chịu lực chính dự kiến là: 80, 60, 40, 35, 30, 25, 20cm Được

bố trí từ tầng chuyển đến tầng Tump, thay thế cho hệ cột có kích thước theo 2 phương lớn

Thiết kế kết cấu công trình với cấp dẻo thấp (DCL)

Kết cấu được thiết kế theo khả năng tiêu tán năng lượng thấp và độ dẻo kết cấu thấp thì chỉ cần áp dụng các điều khoản của tiêu chuẩn EN 1992-1-1:2004 và TCVN 9386:2012

Yêu cầu về vật liệu và tiết diện các cấu kiện

Điều này được quy định cụ thể trong TCVN 9386:2012, mục 5.3.2 (1)P: Trong các cấu kiện kháng chấn chính phải sử dụng cốt thép thuộc loại B hoặc C trong EN 1992-1-1:2004, Bảng C.1

Yêu cầu tính toán

LỰC DỌC QUY ĐỔI Các tiêu chuẩn tính toán không yêu cầu kiểm tra lực dọc quy đổi cho công trình thiết kế với cấp dẻo thấp

HIỆU ỨNG BẬC 2 Theo TCVN 9386:2012, mục 4.4.2.2 không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 (hiệu ứng P-) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện sau:

 = (Ptot dr)/ (Vtot h) ≤ 0,10 (2) Trong đó:

 là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng;

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

của các chuyển vị ngang trung bình ds tại trần và sàn của tầng đang xét được tính theo 4.3.4;

h là chiều cao tầng

Nếu 0,1 ≤  ≤ 0,2 có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc hai bằng cách nhân các

hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng 1/ (1-)

Giá trị của hệ số  không được vượt quá 0,3

- Kiểm tra theo phương X:

Hệ số ứng xử: q = 1.5

Hệ số độ nhạy: max = 0.09

Kết luận: không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2

Bảng 2-1 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương X

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Sinh viên thực hiện: Châu Viết Hiếu Hội đồng hướng dẫn: PGS.Ts Trần Quang Hưng

Kết luận: không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2

Bảng 2-2 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 theo phương Y