Luận văn thạc sĩ chung cư 14 tầng quận hải châu thành phố đà nẵng

Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành.. 4.4 Tính toán gió động

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

CHUNG CƯ 14 TẦNG QUẬN HẢI CHÂU TP ĐÀ NẴNG

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

TÓM TẮT

Tên đề tài: chung cư 14 tầng quận Hải Châu thành phố Đà Nẵng

Sinh viên thực hiện: Bùi Văn Báu

Số thẻ sinh viên: 110120256 Lớp: 12X1C

Nội dung: Công trình chung cư 14 tầng quận Hải Châu thành phố Đà Nẵng có quy mô gồm: 14 tầng nổi 1 tầng hầm được xây dựng trên quỹ đất của thành phố Sự cần thiết của công trình xuất phát từ các vấn đề thực tế sau:

Quỹ đất thành phố ngày càn trở nên khan hiếm

Nhu cầu nhà ở ngày một tăng cao

Sự phát triển của thành phố cùng với lối sống đô thị đang phổ biến

Chính vì vậy sự ra đời của công trình sẽ góp phần giải quyết các vấn đề nêu trên

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng

cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải

có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình

Qua 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:

Thiết kế : KHU CHUNG CƯ 14 TẦNG QUẬN HẢI CHÂU TP ĐÀ NẴNG

Địa điểm: Quận Hải Châu, Thành phố Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: Th.S Vương Lê Thắng

Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: Th.S Vương Lê Thắng

Phần 3: Thi công 30% - GVHD: Th.S Phan Quang Vinh

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là Thầy Vương Lê Tắng đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, 26 tháng 05 năm 2017

Sinh viên

Bùi Văn Báu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Tên công trình

Khu chung cư 14 tầng quận Hải Châu thành phố Đà Nẵng

Sự cần thiết xây dựng công trình

Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Chung

cư 14 tầng quận Hải Châu là một công trình xây dựng thuộc dạng này

Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng ít đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh

Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư quận Hải Châu là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của TP.Đà Nẵng, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị

1.2 Vị trí xây dựng

- Vị trí: Công trình được xây dựng tại ngay trung tâm Quận Hải Châu thành phố Đà Nẵng

Mặt bằng xây dựng rộng rãi, công trình riêng lẽ

- Đặc điểm: Công trình bao gồm 1 tầng hầm và 14 tầng nổi (bao gồm tầng kĩ thuật) với chức năng chính là căn hộ gia đình

1.3 Giải pháp kiến trúc

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

- Được thiết kế gồm: Tầng hầm để xe

Tầng 1-3 là khu dịch vụ phục vụ cho các nhu cầu chung của khu chung cư

Tầng 4-13 là các căn hộ kiểu mẫu

Tầng 14 là mái, bể nước mái và phòng kĩ thuật thang máy

- Cốt cao độ ±0,00m được chọn tại cao độ mặt sàn tầng một, cốt cao độ mặt đất hoàn thiện -0,75m, cốt cao độ mặt trên đáy sàn tầng hầm -3,20m, cốt cao độ đỉnh công trình +51,2m

1.3.2 Mặt đứng

- Công trình có dạng hình khối thẳng đứng, chiều cao công trình 52,15m

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

- Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, khung inox trang trí và kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hòa, tao nhã

1.3.3 Hệ thống giao thông

- Hệ thông giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang

- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm

3 thang bộ, 1 thang bộ chính ở giữa công trình, còn 2 thang bộ thoát hiểm ở 2 bên hông công trình Thang máy gồm 3 thang máy được đặt vị trí chính giữa công trình

- Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình

Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành

Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà

Các vật liệu sử dụng cho công tác hoàn thiện sẽ được thiết kế với tiêu chuẩn cao đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa cũng như các yêu cầu về thẩm mỹ, nội thất của tòa nhà văn phòng làm việc

1.5.4 Hệ thống cấp thoát nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước

ở tầng hầm, bồn nước mái, bằng hệ thống bơm tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

Nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.5.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

+ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

Ngoài ra, công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 5 ĐIỂN HÌNH

2.1 Sơ đồ phân chia ô sàn

Sơ đồ phân chia ô sàn tầng 5 Quan niệm tính toán: Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh của ô sàn mà có thể xem là liên kết ngàm hay liên kết khớp Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, khi dầm biên lớn ta cũng có thể xem là ngàm

Các quan niệm này cũng chỉ là gần đúng vì thực tế liên kết sàn vào dầm là liên kết có độ cứng hữu hạn (mà khớp thì có độ cứng = 0, ngàm có độ cứng = )

Nên thiên về an toàn: quan niệm sàn liên kết vào dầm biên là liên kết khớp để xác định nội lực trong sàn Nhưng khi bố trí thép thì dùng thép tại biên ngàm đối diện để bố trí cho biên khớp  an toàn

Trong đó: L1 - kích thước theo phương cạnh ngắn

L2 - kích thước theo phương cạnh dài

2.2 Các số liệu tính toán của vật liệu

Bê tông B20 có: Rb = 11,5 (MPa)

l: là cạnh ngắn của ô bản

D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1

m = 30 ÷ 35 với bản loại dầm

= 40 ÷ 45 với bản kê bốn cạnh

Do kích thước nhịp các bản không chênh lệch nhau lớn, ta chọn hb của ô lớn nhất cho các

ô còn lại để thuận tiện cho thi công và tính toán Đồng thời, phải đảm bảo hb > 6cm đối với công trình dân dụng

Chọn sơ bộ chiều dày sàn

l 1 l 2

Chiều dày sơ bộ Chọn hb

Loại ô

2.4 Xác định tải trọng

2.4.1 Tĩnh tải sàn

Trọng lượng các lớp sàn: dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn

(chi tiết xem tại Phụ lục I Hình 1.1 và 1.2 trang )

gtc = . (kN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán

Trong đó:  (kN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995

Bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

2.4.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn

(Lý thuyết tính toán trọng lượng tường ngăn tường bao che lan can trong phạm vi ô sàn xem tại Phụ lục I Chương 1 mục 1.1 trang ?)

Kết quả tính toán tĩnh tải tường ngăn tường bao che và lan can các ô sàn tầng 5

(Lý thuyết tính toán hoạt tải sàn xem tại Phụ lục I Chương 1 mục 1.2 trang ? )

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) được lấy theo bảng 3, trang 6 TCVN 2737-1995

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

hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)

Hoạt tải sàn tầng điển hình

Tên ô

Diện tích sàn

Ptc trên

ô sàn

Hệ số vượt tải

n

Hệ số giảm tải

S6 Phòng bếp+ phòng ngủ + lô gia 19,04 2 1,2 1 2,4 S7 Phòng ăn + phòng khách + phòng

S12 Sảnh thang 28,8 3 1,2 1 3,6 S13 Phòng ngủ+ phòng khách +phòng

bếp+ phòng vệ sinh 43,2 1,5 1,3 0,674 1,314

2.4.4 Tổng tải trọng tính toán

Tổng tải trọng tính toán tính theo công thức qtt = (gtt + ptt)

Tên ô sàn Tĩnh tải Hoạt tải Tổng tải trọng

2.5 Nội lực của các loại ô sàn

(Lý thuyết tính toán nội lực các loại ô sàn xem tại Phụ lục I Chương 1 mục 1.3 trang ? )

Tra phụ lục và nội suy ta có các hệ số:

Cắt ra 1 dải b = 1m theo mỗi phương để tính toán

Chọn abv = 20 mm, đối với bản có chiều dày h > 100mm

=> ho = hb – abv = 110 – 20 = 90mm

a) Tính thép chịu moment dương

− Theo phương L1: M1 = 312,5 (daN.m/m)

4 1

0

312, 5.10

0, 0335 0, 409 11, 5.1000.90

 =  + − =

2 1

4

312, 5.10

156, 98 (mm ) 225.0, 983.90

Tương tự cho phương L2 và cốt thép còn lại

Để tiện tính toán ta lập bảng tính cho các ô còn lại

Kết quả tính toán xem chi tiết tại Phụ lục II chương 2 bảng 2.1 trang ?

Kết quả tính thép ở bảng tính và bản vẽ có thể khác nhau do có sự phối hợp thép để phù hợp với thực tế thuận lợi cho quá trình thi công (chi tiết xem ở bản vẽ KC 01)

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

3.1 Cấu tạo cầu thang điển hình:

Sơ đồ kết cấu cầu thang tầng điển hình

− Tính toán cầu thang bộ tầng 5 bao gồm:

+ Tính bản thang Ô1, bản chiếu nghỉ Ô2, bản chiếu tới Ô3

+ Tính cốn thang C1, C2

+ Tính dầm chiếu nghỉ DCN1; dầm chiếu tới DCT

Vật liệu bê tông chọn B20:Rb = 11,5 MPa = 11,5 N/mm2, Rbt = 1,2 MPa = 1,2 N/mm2 Thép chịu lực CII: Rs = Rs' = 280 MPa = 280 N/mm2

Thép bản, thép cấu tạo CI: Rs = Rs' = 225 MPa = 225 N/mm2

3.2 Sơ bộ tiết diện các cấu kiện

− Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

=> Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới: b x h = 200 x 350 (mm x mm)

− Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cốn thang:

Do cốn thang chịu tải trọng nhỏ nên kích thước tiết diện ngang lấy:

23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13

Ô3

Trong đó:  (daN/m3): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

i (m): chiều dày của lớp thứ i

ni: hệ số tin cậy của lớp thứ i

− Lớp đá mài Granito:

2

0, 3 0,15 1, 2.20.0, 015 0, 483( / )

1,152.10

0, 0156 0, 429 11, 5.1000.80

Suy ra:

1

1 1 2.0, 0156 0,9922

 =  + − =

2 max

61,152.10

65 (mm ) 225.0, 992.80

=> Chọn thép cấu tạo 6a200

Phương vuông góc còn lại bố trí thép cấu tạo 6a200

− Thép chịu Moment âm:

6 min

0

2, 049.10

0, 028 0, 429 11, 5.1000.80

 =  + − =

2 min

6

2, 049.10

116 (mm ) 225.0, 985.80

TT a b S

A

Chọn thép cấu tạo 6a200 để bố trí

Phương vuông góc còn lại bố trí thép cấu tạo 6a200

L

L = =  => Bản loại dầm

3.4.1 Tính toán cốt thép

Ta có được kết quả sau:

− Thép chịu moment dương:

− Trọng lượng lan can:g3= 1, 2.2 = 2, 4 (kN m/ )

− Do ô bản thang Ô1 truyền vào:

a) Với moment dương giữa nhịp

− Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm

=> ho = hc – a = 300 – 30 = 270mm

3300

qc

+ Mmax

Tính toán: 2 2

6 max

0

24,137.10

0,192 0, 429 11, 5.150.270

 =  + − =

2 max

6

24, 317.10

360 (mm ) 280.0, 892.270

=> Chọn thép cấu tạo 112, có diện tích A s ch =113,1 (mm2)

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

− Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4):

=> k0.φw1.φb1.Rb.b.ho = 0,3.1,098.0,855.11,5.150.270 = 131172 (N) > Qmax = 24768,3 (N)

Vậy, bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính

Trong đó: Asw: diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng

b: chiều rộng của tiết diện chữ nhật

s: khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện

φb1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông

β = 0,01, với bê tông nặng

φw1: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện

− Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Qmax < φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0

Với: φb3 = 0,6, đối với bê tông nặng

n: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc n = 0

f: hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo nên f = 0

=> φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0 = 0,6.1.11,5.150.270 = 279450 (N) >Qmax = 24768,3 (N) Vậy, bê tông đủ khả năng chịu cắt nên không cần tính toán cốt đai:

Chọn 6 có as = 28,3mm2, đai 2 nhánh

chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

− Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4):

3.7.2 Sơ đồ tính và nội lực

Dầm chiếu nghỉ được tính như dầm đơn giản gối lên tường

− Tải trọng tác dụng lên đoạn dầm AB & CD:

a) Với moment dương ở giữa nhịp

− Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm

=> ho = h – a = 350 – 30 = 320mm

6 max

0

43, 973.10

11, 5.200.320.

 =  + − =

2 max

6

548 (mm ) 280.0, 896.320

43, 973.10

b) Với moment âm ở gối

Ta bố trí thép mũ cấu tạo ở gối Chọn 212 để bố trí

3.7.4 Tính toán cốt đai (tính toán tương tự như cốn thang )

Kết quả có được như sau:

+ Tại tiết diện gối: stk = sct = 150mm

+ Tại tiết diện giữa nhịp: stk = sct = 150mm

3.7.5 Tính cốt treo tại vị trí 2 cốn thang gác vào

Tại vị trí cốn C1, C2 kê lên dầm chiếu nghỉ DCN1 cần phải bố trí cốt treo để gia cố Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai

Diện tích cốt treo cần thiết:

2

2

26,852.10

119,1225

tr s

CHƯƠNG 4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH, TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 3

4.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm cột, vách:

4.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột:

a) Mặt bằng định vị cột

Mặt bằng định vị cột

b) Lý thuyết lựa chọn sơ bộ tiết diện cột

(Lý thuyết sơ bộ tiết diện cột xem tại Phụ lục II Chương 1 mục 1.6 trang ? )

Lập bảng chọn sơ bộ tiết diện cho cột:

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

4.1.3 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy

Theo TCVN 1998 (TCVN 198-1997) quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

Chọn chiều dày chung của vách và lõi cứng thang máy là 250mm

4.1.4 Mô hình 3D của công trình

(Mô hình 3 D của công trình xem tại Phụ lục I Hình 1.5 trang)

4.2 Tải trọng tác dụng vào công trình

4.2.1 Cơ sở lí thuyết

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

2737 - 1995:

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

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

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

Kết quả tính toán tải trọng tường xây, lan can và trọng luợng bản thân các lớp sàn

chiều dài tường 200

chiều dài tường

S v S c Kích thước

b) Tải trọng tường phân bố trên dầm

(Lý thuyết tính toán tải trọng tường và cửa xây trên dầm xem tại Phụ lục II Chương 1 mục 1.7 trang ? )

Kết quả tính toán xem tại Phụ lục II Chương 2 Bảng 2.2 đến 2.5 trang

Hoạt tải các ô sàn tầng 2-3

Diện tích sàn

Hoạt tải các ô sàn tầng 4-13

Diện tích sàn

Hệ số giảm tải ΨA

Hoạt tải sàn tầng 14 (tầng mái)

Diện tích sàn

Hệ số giảm tải ΨA

4.2.3 Tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên dầm các tầng:

Kết quả tính toán (chi tiết xem tại Phụ lục II Chương 2 bảng 2.2 đến 2.5 trang )

Quá trình gán tải lên dầm: (chi tiết xem ở các hình 2.4 và 2.5 phụ luc II trang )

4.3 Tải trọng gió

4.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

(Lý thuyết tính xem tại Phụ lục II Chương 1 mục 1.9 trang )

Giá trị gió tĩnh theo phương X

Hệ

số độ cao

Áp lực gió đẩy (đ)

Áp lực gió hút (h)

Chiều cao đón gió

Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)

Tải trọng gió hướng X+

Tải trọng gió hướng X-

Giá trị gió tĩnh theo phương Y

Hệ

số độ cao

Áp lực gió đẩy (đ)

Áp lực gió hút (h)

Chiều cao đón gió

Tổng

áp lực gió tĩnh (đ+h)

Tải trọng gió hướng Y+

Tải trọng gió hướng Y- GTY GTYY

4.3.2 Thành phần động của tải trọng gió

(Lý thuyết tính toán thành phần động của tải trọng gió xem tại Phụ lục II Chương 1 mục

1.10 trang ?)

4.4 Tính toán gió động theo phương X

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

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

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

Giá trị I theo các mode dao động

Biên

độ dao động, không thứ nguyên

Hệ

số áp lực động

Chiều cao tầng

Chiều cao đón gió

Áp lực thành phần tĩnh

Thành phần động - chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió

Tải trọng gió động hướng X+

Tải trọng gió động hướng X-

Z(m) …F M j (T)

y j1X

ζ h j (m) H j (m)

W j (kG/m²)

W Fji

(T)

W (j1)

(T) GDX1

W (j1)

(T) GDXX1

- STORY1 2200,48 0,0000 - 0,00 3,40 - - 0,000 0,000

4.5 Tính toán gió động theo phương Y

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

( )

WP ji tt = Mj  j i yji  

Giá trị tần số dao động của công trình theo phương Y Dạng dao

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

Giá trị I theo các mode dao động

Bảng giá trị gió động tính toán theo phương Y:

Biên

độ dao động, không thứ nguyên

Hệ số

áp lực động

Chiều cao tầng

Chiều cao đón gió

Áp lực thành phần tĩnh

Thành phần động - chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió

Tải trọng gió động hướng X+

Tải trọng gió động hướng X-

Z(m) …F M j (T)

y j1Y

ζ h j (m) H j (m)

W j (kG/m²) W Fji (T)

W (j1)

(T) GDY1

W (j1)

(T) GDYY1

51,20 STORY15 127,763 0,0332 0,42 51,20 2,20 178 1,97 0,602 -0,602 46,80 STORY14 1283 0,0297 0,42 46,80 4,00 175 3,55 5,408 -5,408 43,20 STORY13 2483,75 0,0268 0,43 43,20 3,60 173 3,17 9,446 -9,446 39,60 STORY12 2483,75 0,0240 0,43 39,60 3,60 170 3,14 8,459 -8,459 36,00 STORY11 2483,75 0,0211 0,43 36,00 3,60 167 3,12 7,437 -7,437 32,40 STORY10 2483,75 0,0182 0,44 32,40 3,60 164 3,09 6,415 -6,415 28,80 STORY9 2516,69 0,0154 0,44 28,80 3,60 161 3,05 5,500 -5,500 25,20 STORY8 2555,1 0,0127 0,45 25,20 3,60 157 3,02 4,605 -4,605 21,60 STORY7 2555,1 0,0101 0,45 21,60 3,60 153 2,98 3,662 -3,662 18,00 STORY6 2583,22 0,0077 0,46 18,00 3,60 148 2,93 2,823 -2,823 14,40 STORY5 2615,48 0,0055 0,47 14,40 3,60 142 2,87 2,041 -2,041 10,80 STORY4 2615,48 0,0036 0,48 10,80 3,60 135 2,80 1,336 -1,336 7,20 STORY3 2503,68 0,0020 0,50 7,20 3,60 125 2,70 0,711 -0,711 3,60 STORY2 2548,11 0,0008 0,53 3,60 3,60 110 2,53 0,289 -0,289

- STORY1 2200,48 0,0001 - 0,00 3,40 - - 0,031 -0,031

( )

WP ji tt = Mj  j i yji  

4.6 Tổ hợp tải trọng

4.6.1 Phương pháp tính toán

− Sử dụng phần mềm Etabs v9.7.3

− Mô hình công trình với sơ đồ không gian

− Khai báo đầy đủ đặc trưng vật liệu, tiết diện

− Khai báo các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình

− GTX (gió tĩnh theo chiều dương trục X)

− GTXX (gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục X)

− GTY (gió tĩnh theo chiều dương trục Y)

− GTYY (gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục Y)

− GDX1 (gió động theo chiều dương trục X mode 1)

− GDXX1 (gió động theo hướng ngược chiều phương trục X mode 1)

− GDY1 (gió động theo chiều dương trục Y mode 1)

− GDYY1 (gió động theo hướng ngược chiều phương trục Y mode 1)

− GY = ADD (1*GTY; 1*GDY)

− GYY = ADD (1*GTYY; 1*GDYY)

(Lý thuyết tính toán xem tại Phụ lục II Chương 1 mục 1.11 trang?)

a) Bảng tổ hợp nội lực dầm khung trục 3.(daN-m)

(chi tiết xem tại Phụ lục II Chương 2 bảng 2.6 trang)

37

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 3

5.1 Điều kiện địa chất công trình

5.1.1 Địa tầng khu đất

Kết quả khoan lỗ khảo sát đến độ sâu 60m cho thấy địa tầng khu đất có cấu tạo phức tạp, bao gồm nhiều lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình

Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:

5.1.2 Đánh giá các chỉ tiêu vật lý của nền đất

a) Đối với đất rời

Độ chặt của đất rời được đánh giá bằng hệ số rỗng tự nhiên:

b) Đối với đất dính

− Trạng thái đất dính được đánh giá theo chỉ số sệt:

Đánh giá trạng thái của đất dính (TCVN 9362-2012)

Suy ra: 0,6 =e 0,690,75: đất ở trạng thái chặt vừa

− Trọng lượng riêng đẩy nổi: ( 1) w (2, 65 1).10 3

Suy ra: 0,6 =e 0,7790,8: đất ở trạng thái chặt vừa

Kết luận: Lớp 2 là lớp cát bụi, ở trạng thái chặt vừa, khả năng chịu tải không tốt, biến

dạng lún lớn Công trình có tải trọng lớn nên không thể dùng lớp này làm nền

Kết luận: Lớp 3 là lớp á sét, trạng thái dẻo cứng, có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây

dựng tốt Nhưng chiều dày lớp đất khá mỏng nên không thích hợp làm nền móng cho công trình cao tầng

Suy ra: e =0,5890, 6: đất ở trạng thái chặt

Kết luận: Lớp 4 là lớp cát hạt mịn, trạng thái chặt, có khả năng chịu tải lớn, tính năng

xây dựng tốt Chiều dày lớp đất lớn nên có thể xem xét làm nền móng cho công trình

s





Kết luận: Lớp 5 là lớp sét trạng thái dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây

dựng tốt, có thể xem xét làm nền móng cho công trình cao tầng

Kết luận: Lớp 6 là lớp á sét trạng thái nửa cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây

dựng tốt, có thể xem xét làm nền móng cho công trình cao tầng

Kết luận: Lớp 7 là đá phiến Xerixit phong hóa có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây

dựng tốt, chiều dày lớp đất lớn, do đó đáng tin cậy để làm nền móng cho công trình Trên mặt bằng chỉ bố trí các hố khoan, chưa xem xét được hết điều kiện địa chất ở dưới móng Tuy nhiên, một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình với các chỉ tiêu cơ lý như trên Do

đó, ta tính móng trên cơ sở mặt cắt địa chất trên

5.1.4 Điều kiện địa chất, thuỷ văn

Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát dao động tùy theo mùa và nằm khá sâu Nếu thi công móng sâu, nước ngầm ít ảnh hưởng đến công trình

5.2 Lựa chọn giải pháp móng

Căn cứ vào tình hình địa chất, quy mô công trình cũng như tải trọng tác dụng xuống móng thì giải pháp móng sâu (móng cọc) là hợp lý hơn cả Mũi cọc sẽ được ngàm vào lớp đất tốt

Các phương án móng cọc có thể sử dụng: móng cọc nhồi hoặc móng cọc ép

40

5.2.1 Giải pháp cọc khoan nhồi

Nếu dùng móng cọc khoan nhồi, có thể đặt cọc lên lớp đá Xerixit, hoặc đặt vào lớp á sét tuỳ thuộc vào điều kiện cân bằng sức chịu tải của cọc tính theo cường độ vật liệu cọc và tính theo cường độ đất nền

− Có khả năng xuyên qua các lớp đất cứng

− Cọc nhồi khắc phục được các nhược điểm như tiếng ồn, chấn động gây ảnh hưởng đến các công trình lân cận

− Nếu dùng cọc nhồi thì điều kiện mở rộng chân cọc (nhằm tăng sức chịu tải của cọc) tương đối dễ dàng hơn,…

Nhược điểm:

− Giá thành thi công cọc khoan nhồi tương đối cao

− Đòi hỏi kỹ thuật cao và thiết bị thi công tương đối phức tạp

− Khó khăn trong quá trình kiểm tra chất lượng cọc, đặc biệt là khi đi qua các vùng địa chất đặc biệt như địa hình caxtơ

− Công trường dễ bị bẩn trong quá trình thi công,

Kết luận: Căn cứ vào tải trọng tác dụng truyền xuống móng, điều kiện địa chất và trên

cơ sở phân tích những ưu, nhược điểm của các loại cọc, ta chọn phương án móng cọc khoan nhồi để thiết kế cho công trình

5.3 Thiết kế cọc khoan nhồi

5.3.1 Các giả thiết tính toán

Việc tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thiết sau:

− Tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận

− Sức chịu tải của cọc trong móng được xác định như đối với cọc đơn đứng riêng

rẽ, không kể đến ảnh hưởng của nhóm cọc

− Tải trọng của công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không trực tiếp truyền lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc

− Khi kiểm tra cường độ của nền đất và xác định độ lún của móng cọc, xem móng cọc như một móng khối quy ước bao gồm cọc, đài cọc và phần đất giữa các cọc

− Vì việc tính toán móng khối quy ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên nhiên (bỏ qua ma sát ở mặt bên móng) cho nên trị số moment của tải trọng ngoài tại đáy móng khối quy ước được lấy giảm đi một cách gần đúng bằng trị

số moment của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài

− Đài cọc xem như tuyệt đối cứng khi tính toán lực truyền xuống cọc

− Giằng móng làm việc như dầm trên nền đàn hồi, giằng truyền một phần tải trọng đứng xuống đất và một phần truyền vào đài Tuy nhiên, lực truyền này khá nhỏ Ngoài ra, theo sơ đồ tính khung ta coi cột và móng ngàm cứng nên một cách gần đúng ta bỏ qua sự làm việc của giằng và trọng lượng bản thân của giằng móng