Luận văn thạc sĩ chung cư hoàng sa thành phố đà nẵng

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Thông tin chung

Chung cƣ Hoàng Sa – thành phố Đà Nẵng

Hình 1.1 Mặt bằng tổng thể

Chung cư Hoàng Sa – TP Đà Nẵng

Công trình được xây dựng trong khu quy hoạch của thành phố nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người có thu nhập thấp, mang lại nhiều lợi ích cho chủ đầu tư và tạo ra giá trị xã hội to lớn cho thành phố.

Công trình có kiến trúc hiện đại với những đặc trưng nổi bật của công trình cao tầng Sự liên kết giữa các phòng được thiết kế thuận tiện, đồng thời vẫn đảm bảo tính độc lập cao Hệ thống đường ống kỹ thuật được bố trí ngắn gọn, giúp thoát nước nhanh chóng.

Chung cư Hoàng Sa sẽ được xây dựng trên đường Võ Nguyên Giáp, Quận Sơn Trà, Đà Nẵng, với diện tích 3380m² Dự án được quy hoạch chặt chẽ nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực từ thiên nhiên, đồng thời tận dụng tối đa các điều kiện tự nhiên thuận lợi như ánh sáng, gió, tầm nhìn, và cảnh quan cao ráo, bằng phẳng.

Hình 1.2 Vị trí lô đất

- Xây dựng mới hoàn toàn gồm các hạng mục :

+ Nhà chung cƣ cao cấp Hoàng Sa

+ Hệ thống cấp, thoát nước

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

- Nhà gồm : 1 tầng hầm và 19 tầng nổi

- Cao: Tầng hầm: 3 m Tầng 1: 3,9 m Tầng 2-19: 3,6m, Tầng KT: 2,5m

- Cấp công trình : Cấp II

- Bậc chịu lửa : Cấp I và niên hạn sử dụng : 70 năm

Điều kiện tự nhiên, khí hậu, địa chất thủy văn

- Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ cao và ít biến động

+ Nhiệt độ trung bình hàng năm : 25.8 o C;

+ Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất : 28-30 o C (tháng 6,7,8)

+ Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất : 18-23 o C (tháng 12,1,2)

- Mùa mƣa: từ tháng 9 đến tháng 1; trung bình hàng năm: 2153 mm

- Độ ẩm không khí trung bình: 83.4%

- Gió: có hai mùa gió chính:

+ Gió Tây Nam chiếm ƣu thế vào mùa khô; gió Đông Bắc chiếm ƣu thế trong mùa mƣa

+ Địa hình thuộc khu vực gió IIB

Khu đất xây dựng chung cư trên đường Võ Nguyên Giáp, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng có địa hình cao ráo, bằng phẳng và không có dốc, rất thuận lợi cho thi công Việc chuẩn bị mặt bằng chỉ cần thực hiện san dọn và vệ sinh sơ bộ.

+ Lớp 1: Sét pha Chiều dày: 4,5m

+ Lớp 2: cát pha xám vàng, trạng thái nửa cứng Chiều dày: 5,8 m

+ Lớp 3: cát bụi Chiều dày: 8,6 m

+ Lớp 4: Cát hạt trung Chiều dày: 9,2 m

+ Lớp 5: Cát hạt thô lẫn cuội sỏi

+ Nước ngầm tồn tại trong lớp đất sét pha nâu đỏ, lẫn sỏi laterit, mực nước ngầm nằm so với mặt đất hiện tại coste = -6 m

Nền đất tại vị trí xây dựng công trình có tính đồng nhất cao, với hầu hết các lớp đất đều có sức chịu tải tốt Đặc biệt, lớp đất dưới mũi cọc là cát hạt thô, đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình.

C c giải ph p thiết kế

1.3.1 Giải quy hoạch tổng mặt bằng:

Khu đất xây dựng công trình nằm trên trục đường giao thông chính, yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng phải đáp ứng nhu cầu hoạt động bên trong công trình và tạo mối quan hệ hài hòa với các công trình phụ trợ Công trình chính giữ vai trò trung tâm trong bố cục mặt bằng và không gian kiến trúc của khu vực.

1.3.2 Giải ph p thiết kế kiến trúc

Khâu thiết kế mặt bằng là bước quan trọng trong việc hình thành ý tưởng kiến trúc, nhằm đảm bảo sự hài hòa giữa dây chuyền công năng và tổ chức không gian bên trong Mặt bằng cần thể hiện tính trung thực và khoa học trong việc sắp xếp các phần chính và phụ, đồng thời gắn bó hữu cơ với thiên nhiên Nó cũng phải phù hợp với địa hình khu vực và quy mô đất xây dựng, vận dụng nghệ thuật mượn cảnh và tạo cảnh một cách hiệu quả.

Mặt đứng kiến trúc được thiết kế để đáp ứng yêu cầu tổ chức không gian chung của toàn bộ chung cư, phù hợp với công năng sử dụng của mặt bằng Với hình khối rõ ràng và hài hòa, mặt đứng mang đến vẻ đẹp thanh thoát và vững chãi Các mảng kính được sử dụng giúp công trình trở nên sáng sủa và thoáng đãng.

Mặt cắt công trình được xây dựng dựa trên thiết kế mặt bằng và mặt đứng, thể hiện mối liên hệ theo chiều thẳng đứng giữa các tầng Nó cung cấp sơ đồ kết cấu, bố trí làm việc trong công trình, chiều cao thông thuỷ giữa các tầng, cũng như giải pháp cho các cấu kiện như dầm, sàn, cột, tường và cửa.

- Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:

Phương tiện giao thông nằm ngang bao gồm các hành lang rộng 2,3m và 2,4m, trong khi phương tiện giao thông thẳng đứng được thiết kế với 2 cầu thang bộ và 2 thang máy có vận tốc di chuyển 4m/s Hai thang máy được bố trí ở giữa nhà, kết hợp với 2 cầu thang bộ, trong đó có một cầu thang bộ ở giữa và một ở đầu hồi, nhằm đảm bảo cự ly an toàn thoát hiểm trong trường hợp có sự cố xảy ra.

Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố và được trang bị một máy phát điện dự trữ, đảm bảo hoạt động liên tục cho tất cả trang thiết bị trong tòa nhà trong trường hợp mất điện Nguồn điện này cần thiết để duy trì hoạt động của hệ thống thang máy và hệ thống làm lạnh.

Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, với hệ thống cấp điện chính được đặt trong các hộp kỹ thuật trong tường, đảm bảo an toàn và không đi qua khu vực ẩm ướt Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A được bố trí theo từng tầng và khu vực, đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra.

Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước thành phố, dẫn vào bể chứa ở tầng hầm Từ đây, nước được bơm lên bể nước mái thông qua hệ thống bơm tự động, sau đó phân phối đến từng tầng và từng căn hộ.

Nước thải từ công trình được dẫn về hệ thống thoát nước chung của thành phố, trong khi nước mưa từ mái được thu gom qua ống thoát đứng Nước trong ống này được chuyển xuống mương thoát quanh nhà và sau đó ra hệ thống thoát nước chính Đối với nước thải từ phòng vệ sinh, chúng được dẫn đến bể chứa ở tầng hầm và chỉ được đưa ra hệ thống thoát nước chính sau khi đã qua xử lý Tương tự, nước thải từ toilet cũng được chuyển đến bể tự hoại, qua hệ thống xử lý trước khi được đưa ra hệ thống thoát nước chính.

1.3.2.7 Hệ thống thông gió, chiếu s ng

Với điều kiện tự nhiên thuận lợi, việc thông gió và chiếu sáng trong công trình là rất quan trọng Tất cả các phòng đều có cửa sổ và cửa đi bằng kính khung nhôm, giúp tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên và tạo không gian thoáng mát Bên cạnh đó, công trình còn kết hợp hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo để nâng cao hiệu quả sử dụng.

1.3.2.8 Hệ thống phòng ch y, chữa ch y, tho t hiểm

Các đầu báo khói và báo nhiệt được lắp đặt tại các khu vực quan trọng như tầng hầm, kho, sảnh, hành lang, cũng như trong các phòng kỹ thuật và phòng điều khiển thang máy để đảm bảo an toàn và phát hiện kịp thời các nguy cơ cháy nổ.

Các thiết bị báo động như nút báo động khẩn cấp và chuông báo động cần được bố trí tại tất cả các khu vực công cộng, đảm bảo dễ nhìn và dễ thấy trong công trình để nâng cao hiệu quả cảnh báo và đảm bảo an toàn cho mọi người.

Chung cư Hoàng Sa tại TP Đà Nẵng được trang bị hệ thống báo động hiệu quả, bao gồm cảm biến nhiệt và báo khói, nhằm thông báo kịp thời về sự cố hỏa hoạn và xác định chính xác địa điểm xảy ra Hệ thống dập lửa cũng được lắp đặt để đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình.

Nước chữa cháy được cung cấp từ bể nước ngầm thông qua máy bơm xăng lưu động Các đầu phun nước được lắp đặt tại phòng kỹ thuật của từng tầng và kết nối với các hệ thống cứu hỏa khác, bao gồm bình cứu cháy khô, đèn báo cửa thoát hiểm, và đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng.

Để bảo vệ công trình khỏi sét, sử dụng đầu kim thu sét sản xuất theo công nghệ tiên tiến, kết hợp với dây nối đất bằng cáp đồng trục Triax được bọc 3 lớp cách điện Giải pháp này không chỉ đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình mà còn cách ly hoàn toàn dòng sét, bảo vệ an toàn cho toàn bộ cấu trúc.

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

C c tiêu chuẩn, qui phạm

- Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – 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

- TCXDVN 323:2004 Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế Bộ Xây dựng

- TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối Bộ Xây dựng

- TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995.

Lựa chọn giải ph p kết cấu cho công trình

Hiện nay, việc sử dụng kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng đã trở nên phổ biến cả trên thế giới và tại Việt Nam, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng Bê tông cốt thép được áp dụng rộng rãi nhờ vào độ bền và khả năng chịu lực tốt.

Tòa nhà được thiết kế với cấu trúc kết hợp giữa hệ khung và lõi vách cứng (vách thang máy), cùng với sàn bê tông cốt thép, nhằm đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn.

Phương án thi công nền móng sẽ sử dụng cọc khoan nhồi để đảm bảo an toàn và ổn định cho toàn bộ hệ kết cấu, đồng thời tuân thủ 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.

Lựa chọn vật liệu

- Bêtông B25 có: R b = 14.5 (MPa) = 145 (daN/ cm 2 )

- Cốt thộp ỉ ≤ 8 dựng thộp CI cú R s = R sc = 225MPa

- Cốt thộp ỉ > 8 dựng thộp CII cú R s = R sc = 280MPa

- Cốt thép dọc chịu lực trong cột khung, dầm khung và móng dùng thép CIII:

- Cốt thép đai dùng CI: R s = R sw = 225Mpa

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sơ đồ phân chia ô sàn

Hình 3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn tầng 3

- Quan niệm tính toán: Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta có liên kết ngàm hay khớp

Sàn được phân loại dựa trên cách liên kết với dầm: nếu liên kết với dầm giữa, sàn được xem là ngàm; nếu không có dầm dưới sàn, thì được coi là tự do Khi sàn liên kết với dầm biên, nó được xem là khớp, nhưng để đảm bảo an toàn, có thể sử dụng cốt thép ở biên ngàm cho cả biên khớp Đối với dầm biên lớn, sàn cũng có thể được xem là ngàm.

2  l l : Bản làm việc theo phương cạnh ngắn: Bản loại dầm

2  l l : Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

- Trong đó: l 1 -kích thước theo phương cạnh ngắn l 2 -kích thước theo phương cạnh dài

- Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia như sau:

Bảng 3.1 Phân loại ô sàn Ô sàn L 1 L 2

L 2 /L 1 Liên kết biên Loại ô bản

C c số liệu tính to n của vật liệu

- Bêtông B25 có: R b = 14.5 (MPa) = 145 (daN/ cm 2 )

- Cốt thộp ỉ ≤ 8 dựng thộp CI cú R s = R sc = 225MPa

- Cốt thộp ỉ > 8 dựng thộp CII cú R s = R sc = 280MPa

- Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: h b = D m l

- Trong đó: 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, nên chọn h b của ô lớn nhất cho các ô còn lại Điều này giúp thuận tiện cho thi công và tính toán, đồng thời phải đảm bảo tiêu chuẩn hb.

> 6 cm đối với công trình dân dụng

+ Đối với các bản loại dầm chọn m = 30 1 2 0.067( ) b 30 h m

+ Đối với các bản loại kê 4 cạnh chọn m = 40 1 4.2 0.105( ) b 40 h m

- Vậy ta chọn thống nhất chiều dày các ô bản là 100(mm).

X c định tải trọng

Trọng lượng các lớp sàn được xác định dựa vào cấu tạo kiến trúc của chúng, trong đó tĩnh tải tiêu chuẩn được tính bằng công thức g tc = . (kN/cm²) Tĩnh tải tính toán được xác định theo công thức g tt = g tc n (kN/cm²).

- Trong đó: (kN/cm 3 ): trọng lƣợng riêng của vật liệu n: hệ số vƣợt tải lấy theo TCVN2737-1995

Hình 3.2 Các lớp cấu tạo sàn

- Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

- Lát gạch Granit dày 10mm

- Vữa xi măng lót B5, 30mm

- Sàn Bê tông cốt thép dày 100mm - Vữa trát dày 15 mm

Bảng 3.2 Tĩnh tải các lớp sàn

Tr.lƣợng riêng  g tc Hệ số n g tt (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

3.4.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

- Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có trọng lƣợng riêng = 15 (kN/ m 3 )

Khi tường được đặt trực tiếp trên ô sàn mà không có dầm đỡ, tải trọng sẽ được phân bố đều trên sàn Trọng lượng của tường ngăn sẽ được chuyển đổi thành tải trọng phân bố, sau đó truyền vào dầm.

- Chiều cao tường được xác định: h t = H-h ds

- Trong đó: h t : chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà h ds : chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

- Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

- Trong đó: S t (m 2 ): diện tích bao quanh tường

S c (m 2 ): diện tích cửa n t ,n c : hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(n t =1.1; n c =1.3)

 t = 0.1(m): chiều dày của mảng tường 100

 t = 0.2(m): chiều dày của mảng tường 200

 t = 15(kN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường (khối xây gạch có lỗ )  c = 0.25(kN/m 2 ): trọng lƣợng của 1m 2 cửa kính khung gỗ

S i (m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán

Bảng 3.3 Tĩnh tải ô sàn tầng 3 Ô sàn L1 L2 Diện tích Kích thước tường St Sc g tt t g tt s g tt (m) (m) m 2 l (m) h(m) δ(m) m 2 m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2

- Hoạt tải tiêu chuẩn p tc (daN/m 2 ) lấy theo TCVN 2737-1995

- Khi tính toán cần nhân thêm với hệ số giảm tải sàn:

+ Đối với các phòng nhƣ: P.ngủ, bếp, P.ăn, P.khách, P.kĩ thuật, P.rác

  A A (khi A>A 1 =9m 2 ) + Đối với ban công

Bảng 3.4 Hoạt tải sàn tầng 3 Ô Sàn Loại phòng Diện tích P tc Hệ số vượt tải (n)

3.4.4 Tổng tải trọng tính to n t c dụng lên c c ô sàn:

Bảng 3.5 Tổng tải trọng các ô sàn tầng 3 Ô Sàn Tĩnh tải Hoạt tải Tổng

X c định nội lực cho c c ô sàn

3.5.1 Tính sàn có c c ô bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi:

Hình 3.3 minh họa bố trí mặt bằng các ô bản và cách phân phối tải trọng p nhằm tối ưu hóa giá trị momen dương cực đại ở các ô bản có gạch chéo, đồng thời đạt được momen âm cực đại ở các ô bản trắng.

- Qua hình 3.4 ta thấy rằng nội lực trong sơ đồ trên hình 3.3 với hoạt tải xếp cách ô

(ô cờ) sẽ bằng nội lực với

2 p xếp trên tất cả các ô cộng với nội lực

2 p xếp phản đối xứng chen kẽ giữa các ô ( nhƣ trên hình 3.4c)

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí hoạt tải cho |M max| ở nhịp

Hình 3.4 thể hiện mặt cắt ngang qua một ô bản nào đó

Hình 3.4 Sơ đồ phân tích tải trọng

Trong sơ đồ 3.4b, góc xoay tại các gối giữa rất nhỏ và có thể xem như không xoay, cho phép cắt bản liên tục thành các bản đơn Các ô bản ở giữa sẽ có sơ đồ bốn cạnh ngàm, trong khi các ô bản ở biên sẽ sử dụng các sơ đồ thích hợp từ chín sơ đồ đã được đề cập.

- Ở sơ đồ trên hình 3.4c, do tính chất phản đối xứng, ta có thể cắt thành các bản đơn với bốn cạnh tựa khớp

Hình 3.5 minh họa sơ đồ bố trí hoạt tải p nhằm đạt được giá trị momen âm cực đại tại gối tựa thứ 2 Từ đó, có thể suy ra sơ đồ bố trí hoạt tải để tối ưu hóa momen âm cực đại ở các gối tựa khác.

Khi bỏ qua ảnh hưởng của các ô tải trọng xa gối tựa thứ hai, có thể xem góc xoay của bản tại tiết diện gối tựa là không đáng kể Do đó, ta có thể tách thành các bản đơn để tính momen tại gối tựa, với các bản đơn có hình dạng tương tự như các bản trong chín sơ đồ đã nêu, ngoại trừ sơ đồ 1.

Hình 3.5 Sơ đồ bố trí hoạt tải cho |M - max |ở gối tựa thứ 2

- Từ những phân tích trên, nhận thấy ta có thể tách sàn có các ô bản liên tục thành các ô bản đơn để tính nội lực

3.5.2 Nội lực trong sàn bản dầm:

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

- Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q = (g+p).1m (kN/m)

- Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm

Hình 3.6 Sơ đồ tính ô bản dầm

3.5.3 Nội lực trong bản kê 4 cạnh:

- Sơ đồ nội lực tổng quát:

Hình 3.7 Sơ đồ tính ô bản kê

Moment dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh ngắn:

Moment dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh dài:

Moment âm lớn nhất ở trên gối theo phương cạnh ngắn:

Moment âm lớn nhất ở trên gối theo phương cạnh dài:

- Trong đó: α 1 , α 2 , β 1, β 2 :hệ số tra bản phụ thuộc vào tỷ số l 1 /l 2 (Phụ lục 6 sách sàn sườn BTCT toàn khối trang 160 của Gs.Ts Nguyễn Đình Cống).

Tính to n ô sàn loại bản kê (S5)

3.6.1 Tải trọng (nhƣ đã tính ở phần tải trọng)

- Ô sàn S5 có kích thước 4.2 x 4.2 (m 2 ) Tỷ số : 2

L   tra phụ lục ta có các hệ số là :

- Ta có Momen nhƣ sau :

- Cắt ra 1 dải b = 1(m) theo mỗi phương để tính

+ Cốt thép chịu mômen dương M 1 = 2.556( kN.m)

- Chọn a200 suy ra diện tích thép bố trí là:

A S BT  a S BT    + Cốt thép chịu mômen âm M I = -5.335( kN.m)

-Chọn a170 suy ra diện tích thép bố trí là:

+ Cốt thép chịu mômen dương M 2 = 2.556( kN.m)

+ Cốt thép chịu mômen âm M I = -5.335( kN.m)

-Chọn a170 suy ra diện tích thép bố trí là:

- Vậy đặt cốt thép lớp dưới theo phương cạnh ngắn là 6a200 và cạnh dài là

6a190 Thép mũ theo 2 phương là 8a170 và 8a170.

Tính ô sàn loại bản dầm (S20)

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như 1 dầm

Sơ đồ tính là dầm chịu tải trọng phân bố 2 đầu ngàm

Khi tính toán theo dãi 1m nên lực tính toán là q= 7.860 kN/m

Xác định nội lực : sơ đồ tính là sơ đồ 2 đầu ngàm có L1=2.4 m

+ Cốt thép chịu mômen dương M nh = 2.750 ( kN.m)

- Chọn a190 bố trí theo cấu tạo suy ra diện tích thép bố trí là:

+ Cốt thép chịu mômen âm Mg= -3.773 ( kN.m)

Bố trí cốt thép

Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% Fa của mỗi phương (ít dùng) nhƣng không ít hơn 3 thanh/1m dài

- Đường kớnh cốt chịu lực ỉ≤ h/10 l /4 1 l /4 1 l 1

- Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm  s  20cm

- Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l 2 /l 1 ≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1< 3 Khoảng cách các thanh  35cm, đường kính cốt thép phân bố

 đường kính cốt thép chịu lực

- Cốt phân bố có tác dụng:

+ Chống nứt do BT co ngót

+ Cố định cốt chịu lực

+ Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

+ Hạn chế việc mở rộng khe nứt

Do tính toán các ô sàn độc lập, hiện tượng nội lực khác nhau tại hai bên của một dầm thường xảy ra Tuy nhiên, điều này không phản ánh đúng thực tế, vì các moment này thường bằng nhau nếu không tính đến moment xoắn trong dầm.

Kết quả của hai moment không bằng nhau do quan niệm tính toán chưa chính xác, vì các ô sàn không độc lập; tải trọng tác dụng lên một ô có thể gây ra nội lực cho các ô khác.

Biểu đồ moment tính toán Biểu đồ moment thực tế

Do sự phân phối moment, moment tại gối của hai ô sàn lân cận sẽ bằng nhau Để đảm bảo an toàn, ta nên lấy moment lớn nhất để bố trí cốt thép cho cả hai bên.

Bảng 3.6 Tính toán thép sàn bản kê tầng 3

(Xem chi tiết kết quả tính thép sàn bản kê ở phụ lục 1) l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ a TT a BT A s CH H.lượng

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

Bảng 3.7 Tính toán thép sàn bản dầm tầng 3 l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ a TT a BT A s CH H.lượng

Kích thước Tải trọng Chiều dày

TÍNH TOÁN CẦU THANG

Cấu tạo cầu thang điển hình

Hình 4.1 Sơ đồ kết cấu cầu thang tầng điển hình

Hình 4.2 Cấu tạo cầu thang

- Tính toán cầu thang bộ tầng 3 bao gồm:

+ Tính bản thang Ô 1 , bản chiếu nghỉ Ô 2 , bản chiếu tới Ô 3

+ Tính dầm chiếu nghỉ D CN1 , D CN2 ; dầm chiếu tới D CT

- Vật liệu Bêtông B25: R b = 14.5 MPa = 145 daN/cm 2

- Thép chịu lực CII: R s = R s ' = 280 MPa = 2800 daN/cm 2

- Thép bản, thép cấu tạo CI: R s = R s ' = 225 MPa = 2250 daN/cm 2

Sơ bộ tiết diện c c cấu kiện

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

25 30 25 30 h s   L     mm (L 0 : nhịp tính toán của bản thang)

- Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang:

=> Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới: b x h = 200 x 300(mm 2 )

- Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cốn thang: b c x h c = 100 x 350 (mm x mm)

- Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

+ Ô 1 : 4 cạnh bản thang liên kết với: tường gạch dày 200mm, cốn C, dầm chiếu nghỉ D CN1 , dầm chiếu tới D CT

+ Ô 2 : 4 cạnh bản chiếu nghỉ liên kết với: tường gạch dày 200mm , dầm chiếu nghỉ D CN1 , dầm chiếu nghỉ DCN2

+ Ô 3 : 4 cạnh bản chiếu tới liên kết với: tường gạch dày 200mm, dầm chiếu tới

+ Dầm chiếu nghỉ D CN1 , D CN2 : 2 đầu gối lên 2 tường gạch dày 200mm

+ Dầm chiếu tới D CT : 2 đầu gác lên dầm phụ

+ Cốn C: 1 đầu gối lên dầm chiếu nghỉ D CN1 , 1 đầu gối lên dầm chiếu tới D CT

Tính bản thang Ô 1

- Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn

- Do đó, ta quan niệm niệm liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới là liên kết khớp

- Cấu tạo bậc thang: b x h = 150x300 (mm 2 )

- Trong đó:  (daN/m 3 ): trọng lƣợng riêng của lớp vật liệu thứ i

 i (m): chiều dày của lớp thứ i n i : hệ số tin cậy của lớp thứ i

+ Lớp đá Granit dày 20mm:

+ Lớp vữa lót dày 20mm:

+ Lớp bậc thang cao 150mm:

+ Lớp vữa XM liên kết : g 4  n    1 3  16  0 02  0 416 ( kN / m 2 )

+ Lớp vữa trát mặt dưới:

- Tổng cộng tĩnh tải trên bản thang theo phương thẳng đứng theo chiều nghiêng

- Theo TCVN 2737-1995 thì hoạt tải tiêu chuẩn đối với nhà chung cƣ : p 1 tc  3 ( kN / m 2 )

- Hoạt tải phân bố tính toán theo phương thẳng đứng: p 1 tt  n p 1 tc  1.2 3   3.6( kN m / 2 )

 Tổng tải trọng tác dụng vuông góc lên bản thang theo phương nghiêng: q tt 1 = g 1 + p tt 1 cos = 6.47 + 3.6 x 0.894 =9.688 (kN/m 2 )

 Tổng tải trọng theo phương đứng phân bố trên 1m 2 bản: q tt b = q tt 1 cos = 9.688 x0,894 = 8.661 (kN/m 2 )

- Sơ đồ tính dải bản nhƣ một dầm đơn giản 2 đầu khớp

Hình 4.3 Sơ đồ nội lực bản thang

- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 15mm

=> Chọn thép 6a200, suy ra diện tích thép bố trí là:

- Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

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

- Chọn thép cấu tạo 8a200, tính diện tích cốt thép bố trí:

- Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép: min

Tính bản chiếu nghỉ Ô 2

- Lớp vữa trát mặt dưới: g 4 = n.γ.δ = 1.3 x 16 x 0.015 =0,312 (kN/m 2 )

=> Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản chiếu nghỉ: q 2 tt = g + p = 4.369 + 3.6 = 7.97 (kN/m 2 )

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm đơn giản 2 đầu khớp Chiều cao dầm h = h b = 90mm

Hình 4.4 Sơ đồ tính nội lực bản chiếu nghỉ

+ Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp:

+ Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 15mm

Tính bản chiếu tới Ô 3

Bản chiếu tới Ô 3 có cùng tải trọng tác dụng với bản chiếu nghỉ Ô 2

=> Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản chiếu nghỉ: q 2 tt = g + p = 4.369 + 3.6 = 7.97 (kN/m 2 )

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm đơn giản 2 đầu khớp Chiều cao dầm h = h b = 90mm

Hình 4.5 Sơ đồ tính nội lực bản chiếu tới

+ Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp: l 1 l 2 g p h a h 0 A s

+ Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 15mm

Tính to n cốn thang C 1 , C 2

- Chọn kích thước cốn thang: bxh0x350(mm)

- Trọng lƣợng phần bê tông: g 1  n b h (  c c  h b ) 1.1 25 0.1 (0.35 0.9) 0.66        kN / m 

- Trọng lƣợng phần vữa trát:

- Trọng lƣợng lan can: g 3  1 2  2  2 4 ( kN / m )

- Do ô bản thang Ô 1 truyền vào:

- Vậy, tổng tải trọng phân bố đều lên cốn thang theo phương thẳng đứng: q c = 0.66 + 0.181 + 2.4 + 4.834 = 8.075 (kN/m) l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ a TT a BT A s CH H.lượng

Hình 4.7 Sơ đồ tính nội lực cốn thang

4.6.3 Tính to n cốt thép dọc

4.6.3.1 Tính thép chịu momen dương

- Chọn 114, có diện tích A s ch  153.94( mm 2 )

- Ta có :  min  0.1%   BT  0.48%   max  3.27%

4.6.3.2 Tính thép chịu momen âm tại gối

- Chọn thép cấu tạo 112, có diện tích A s ch  113.1 ( mm 2 )

- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

+ Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4): h ≤ 450 thì s ct = min (h/2; 150) h > 450 thì s ct = min (h/3; 500)

+ Đoạn giữa nhịp (L/4 ÷ 3L/4): h ≤ 300 thì s ct = min (h/2; 150) h > 300 thì s ct = min (3h/4; 500)

=> Giả thuyết hàm lƣợng cốt đai tối thiểu: 6, n = 1 nhánh

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Q max < k 0 φ w1 φ b1 R b b.h 0

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

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về các yếu tố liên quan đến thiết kế kết cấu, bao gồm diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai (A sw), chiều rộng của tiết diện chữ nhật (b), và khoảng cách giữa các cốt đai (s) Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ xem xét hệ số phân phối nội lực của bê tông (φ b1) với giá trị β = 0,01 cho bê tông nặng, cũng như hệ số ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện (φ w1) Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và độ bền của cấu kiện.

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Q max < φ b3 (1 + φ n + φ f ).R bt b.h 0

- Với: φ b3 = 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

Hệ số  f được xem xét đối với tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Trong trường hợp tính lực cắt, chỉ cần xét lực cắt ở gối, do đó cánh nằm trong vùng kéo và  f = 0 Kết quả tính toán cho lực bền là φ b3 (1 + φn + φ f ).R bt b.h 0 = 0,6x1,05x100x320 = 20160 (N), lớn hơn Q max = 13320 (N).

- Vậy, bê tông đủ khả năng chịu cắt, chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo:

Bố trí 76s150 trong đoạn 1/4L 2 đầu cốn và 86s200 ở giữa nhịp của cốn.

Tính to n dầm chiếu tới D CT

- Tiết diện dầm D CT là: 200 x 300 (mm x mm)

- Trọng lƣợng phần bê tông:

- Do bản thang Ô 1 truyền vào:

- Do bản chiếu tới Ô 3 truyền vào:

- Tải trọng tập trung do cốn C truyền vào:

4.7.2 Sơ đồ tính và nội lực

- Tải trọng phân bố tác dụng lên đoạn dầm AB & CD q AB  q CD  g 1  g 2  g 3  g 4  1.1 0.181 0 6.04     7.321( kN m / )

- Tải trọng phân bố tác dụng lên đoạn dầm BC: q BC  g 1  g 2  g 4  1.1 0.181 6.04    7.321( kN m / )

- Tải trọng tập trung tại B & C:

- Ta xem 2 đầu dầm chiếu tới là liên kết khớp để tìm ra momen dương lớn nhất để bố trí thép:

Hình 4.1 Sơ đồ tính dầm chiếu tới DCT

Hình 4.2 Biểu đồ nội lực dầm chiếu tới DCT

4.7.3 Tính to n cốt thép dọc chịu momen dương

- Chọn 214,có diện tích A s ch  307.88( mm 2 )

- Ta có : min  0.1%   BT  0.57%   max  2.51% => Thỏa mãn

4.7.4 Tính thép chịu momen âm tại gối

=> Chọn thép cấu tạo 212, có diện tích A s ch  226.19( mm 2 )

- Xét 2 trường hợp ta thấy trường hợp 2 có lực cắt lớn nhất Q max $.42 (kN) để tính cốt đai

+ Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4): h ≤ 450 thì s ct = min (h/2; 150) h > 450 thì s ct = min (h/3; 500)

+ Đoạn giữa dầm (L/4 ÷ 3L/4): h ≤ 300 thì không cần đặt nếu tính toán không cần cốt đai h > 300 thì s ct = min (3h/4; 500)

=> Giả thuyết hàm lƣợng cốt đai tối thiểu: 6, n = 2 nhánh

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Q max < k 0 φw1.φb1.R b b.h 0

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

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Q max < φ b3 (1 + φ n + φ f ).R bt b.h 0

- Vậy, ta không cần phải tính lại cốt đai

4.7.6 Tính cốt treo tại vị trí 2 cốn thang g c vào

- Tại vị trí cốn C 1 , C 2 kê lên dầm chiếu nghỉ D CN cần phải bố trí cốt treo để gia cố Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai

- Diện tích cốt treo cần thiết:

   h s : là khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm cốt thép dọc

=> Số cốt treo cần thiết: 34.69

Vậy thêm vào mỗi bên mép cốn 1 đai 6.

Tính to n dầm chiếu nghỉ D CN1

Dầm chiếu tới D CT có sơ đồ tính, kích thước và tải trọng tương tự như sàn chiếu nghỉ D CN1 Do tải trọng của dầm chiếu tới D CT lớn hơn, nên có thể sử dụng kết quả tính toán thép của dầm chiếu tới D CT để bố trí cho dầm chiếu nghỉ D CN1, đảm bảo an toàn mà không cần thực hiện tính toán lại.

Tính to n dầm chiếu nghỉ D CN2

- Tiết diện dầm D CN2 là: 200 x 300 (mm x mm)

Dầm chiếu nghỉ D CN2 được tính toán tương tự như dầm chiếu nghỉ D CN1, nhưng không chịu tải trọng từ cốn và bản thang Ô 1 Thay vào đó, dầm này phải tiếp nhận tải trọng từ kính truyền vào.

- Trọng lƣợng phần bê tông: g 1  n b h h (  b )  1.1 25 0.2 (0.3 0.9)      1.05( kN m / )

- Do bản chiếu nghỉ Ô 2 truyền vào:

- Trọng lƣợng kính trên truyền lên dầm:

  : trọng lƣợng của 1m 2 kính n c = 1.3: hệ số độ tin cậy

S c : diện tích của của kính trên dầm đang xét

L d : chiều dài của dầm đang xét

- Vậy, tổng tải trọng phân bố đều lên dầm chiếu nghỉ D CN2 là: q  g 1  g 2  g 3  g c tt  1.1 0.215 3.59    0.075  4.98( kN m / )

- Ta xem 2 đầu dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp để tìm ra momen dương lớn nhất để bố trí thép:

Hình 4.3 Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghĩ DCN2

- Tính toán nội lực: max 2 2 2 2  

4.9.2 Tính to n cốt thép dọc:

4.9.2.1 Tính cốt thép dọc chịu momen dương

⇒ Chỉ cần đặt thép cấu tạo

- Chọn 212,có diện tích A s ch  226 2 ( mm 2 )

- Ta có :  min  0.1%   BT  0.42% => Thỏa mãn

4.9.2.2 Tính thép chịu momen âm tại gối

- Chọn thép cấu tạo 212, có diện tích A s ch  226.2( mm 2 )

- Vì lực cắt Q max = 6.47 (kN) < Q DCT $.42 (kN)

- Nên dùng thép đai 6s150 đã tính đƣợc ở DCT bố trí cho DCN2 mà không cần phải tính lại.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

Sơ bộ kích thước tiết diện cột, dầm, v ch

Hình 5.1 Mặt bằng định vị dầm, cột

Tiết diện cột

Hình 5.2 Sơ đồ chọn tiết diện cột

- Tiết diện cột sơ bộ:

- Lập bảng chọn sơ bộ tiết diện cho cột:

Bảng 5.1 Sơ bộ chọn tiết diện cột

Kí hiệu cột F xq (m 2 ) Số sàn

Kích thước tiết diện cột được đánh giá tính hợp lý về khả năng chịu lực chỉ sau khi thực hiện tính toán bố trí cốt thép và xem xét tỷ lệ phần trăm cốt thép.

- Nếu kích thước quá bất hợp lý: quá lớn hoặc quá bé thì nên chọn lại và tính lại

Trong bài toán kinh tế, việc giảm kích thước cột theo chiều cao không phải lúc nào cũng là phương án tối ưu, vì nó đòi hỏi phải thay đổi ván khuôn, dẫn đến hệ số luôn chuyển thấp và gây khó khăn cho quá trình thi công.

- Nhƣng đây là đồ án tốt nghiệp nên cho phép đƣợc giảm tiết diện, tiết diện cột đƣợc giảm nhƣ sau:

Tiết diện dầm

- Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ hd = (1/8 – 1/12)L d với dầm chính và hd = (1/12 – 1/20)L d với dầm phụ

- Chiều rộng dầm thường được lấy bd = (1/4 – 1/2) hd

- Sơ bộ chọn tiết diện dầm nhƣ sau :

- Các dầm chính đi qua các cột ta chọn 2 kích thước tiết diện:

- Hệ dầm trực giao không đi qua cột chọn kích thước tiết diện: D3 (200x500mm)

- Bố trí nhƣ trên hình 6.1

Chọn sơ bộ kích thước v ch, lõi thang m y

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

- Công trình có số tầng là 19 tầng, mặt bằng vuông nên chọn chiều dày chung của lõi thang máy là 300mm.

Tải trọng t c dụng vào công trình và nội lực

- 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

- Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh và gió động

Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu trúc của các lớp sàn và các tường ngăn trực tiếp trên sàn Trọng lượng của các lớp sàn được phân bố đều theo bảng dưới đây.

Bảng 5.2 Tĩnh tải sàn căn hộ

Tr.lƣợng riêng g tc Hệ số n g tt

5.5.1.2 Sàn phòng họp, siêu thị

Bảng 5.3 Tĩnh tải sàn phòng họp, siêu thị

Tr.lƣợng riêng g tc Hệ số n g tt

Bảng 5.4 Tĩnh tải sàn tầng mái

Chiều dày Tr.lƣợng riêng g tc Hệ số n g tt (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

2.Vữa XM tạo dốc B7.5, dày 30mm 0.03 18 0.54 1.3 0.702

- Tường xây ngăn giữa các phòng, tường bao chu vi quanh nhà dày 200, tường nhà vệ sinh trong nội bộ các đơn nguyên dày 100 đƣợc xây bằng gạch có:

- Trọng lượng tường ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng trên 1m dài tường

Trọng lượng của tường ngăn trên mỗi ô sàn được xác định bằng cách tính tổng tải trọng của các tường trong ô sàn đó, sau đó chia đều cho diện tích toàn bộ bản sàn của công trình.

- Chiều cao tường được xác định: ht = H-h ds

- Trong đó: h t : chiều cao tường, H: chiều cao tầng nhà h ds : chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

- Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa, kính trên ô sàn về tải trọng phân bố trên dầm

( ) tt t t c t t vt vt vt vt c c c d n S S n S n S g kNm l

+ S t (m 2 ): diện tích tường, S c (m 2 ): diện tích cửa

+ S vt (m 2 ): diện tích vữa trát, S vt = (S t – S c ).2

+ n t , n c , n vt : hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(n t =1.1; n c = n vt =1.3)

+  t : chiều dày của mảng tường, bề dày tường hoặc  0 hoặc 0 tùy vào vị trí tường

+  vt : bề dày lớp vữa trát  vt = 15mm

+  t = 15 (kN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường

+  c = 0.15(kN/m 2) : trọng lƣợng của 1m2 cửa kính

Bảng 5.5 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn tầng 1 Ô sàn tầng

L 1 L 2 Diện tích Kích thước tường S t S c g ttt g tts g tt (m) (m) m 2 l (m) h(m) δ(m) m 2 m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 S1 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S2 3.00 4.05 12.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S3 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S4 3.00 4.05 12.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S5 3.00 5.00 15.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S6 2.40 5.00 12.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S7 2.40 4.20 10.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S8 2.40 4.20 10.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S9 2.40 4.20 10.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S10 3.00 4.05 12.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S11 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S12 4.05 4.05 16.40 6.80 3.50 0.10 23.80 4.40 2.04 1.73 3.77 S13 4.05 4.05 16.40 7.60 3.50 0.10 26.60 4.40 2.32 1.73 4.05 S14 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S15 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S16 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S17 2.30 4.05 9.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73 S18 2.30 4.20 9.66 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.73 1.73

Bảng 5.6 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn tầng 2-18 Ô sàn tầng

L 1 L 2 Diện tích Kích thước tường S t S c g ttt g tts g tt (m) (m) m 2 l (m) h(m) δ(m) m 2 m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 S1 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S2 2.00 3.00 6.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S3 2.00 4.05 8.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S4 4.05 4.05 16.40 4.05 3.50 0.10 14.18 4.40 1.07 1.51 2.58 S5 4.20 4.20 17.64 4.20 3.50 0.10 14.70 0.00 1.38 1.51 2.88 S6 3.00 4.05 12.15 3.00 3.50 0.10 10.50 6.60 0.71 1.51 2.21 S7 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S8 4.05 4.20 17.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S9 4.20 4.20 17.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S10 3.00 4.20 12.60 5.50 3.50 0.10 19.25 0.00 2.52 1.51 4.03 S11 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.51 1.51 S12 4.05 4.20 17.01 4.05 3.50 0.10 14.18 2.20 1.20 1.51 2.71

Bảng 5.7 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn tầng 19 Ô sàn tầng

L 1 L 2 Diện tích Kích thước tường S t S c g ttt g tts g tt (m) (m) m 2 l (m) h(m) δ(m) m 2 m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 S1 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S2 2.00 3.00 6.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S3 2.00 4.05 8.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S4 4.05 4.05 16.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S5 4.20 4.20 17.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S6 3.00 4.05 12.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S7 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S8 4.05 4.20 17.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S9 4.20 4.20 17.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S10 3.00 4.20 12.60 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S11 2.00 4.20 8.40 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S12 4.05 4.20 17.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44 S13 4.20 4.20 17.64 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.44 3.44

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

- Công trình đƣợc chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau

- Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 trang 6/TCVN 2737-1995 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m2)

- Với A – Diện tích chịu tải tính bằng m2

- Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 trang 6/TCVN 2737-1995 nhân với hệ số ψA2 (khi A > A2 = 36m2)

Bảng 5.8 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 1 Ô sàn tầng 1 Loại phòng Diện tích P tc Hệ số vƣợt tải (n)

Bảng 5.9 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 2-18 Ô Sàn tầng

Loại phòng Diện tích P tc Hệ số vƣợt tải (n)

Bảng 5.10 Hoạt tải tác dụng lên sàn tầng 19 Ô sàn tầng 19 Loại phòng Diện tích P tc Hệ số vƣợt tải (n)

S1 Mái bằng không sử dụng 5.60 0.75 1.30 1.00 0.98

Bảng 5.11 Tải trọng tường phân bố trên dầm

Kí hiệu dầm Định vị

Kích thước dầm Tường (20cm) Tường (10cm) Cửa Vữa trát qtt

Tải trọng gió

5.6.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

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

+ W 0 : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại thành phố Đà Nẵng, thuộc vùng IIB có W0 = 0,95 (kN/m 2 )

+ c: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 trang 17 TCVN 2737-1995

+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

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

- Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào 1 phương của công trình gồm thành phần đón gió và hút gió:

+ W đ = W 0 k.c đ (kN/m 2 ) với cđ = 0,8 + W h = W 0 k.c h (kN/m 2 ) với c h = 0,6

- Bề rộng mặt đón gió theo phương X là B(Y) = 29.2m

- Bề rộng mặt đón gió theo phương Y là B(X) = 42.6m

- Tải trọng quy về thành các lực tập trung vào tâm hình học theo các phương, đơn vị kN, xác định theo công thức:

- Với S i là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét, S i =(0,5H j+1 +0,5H j ).B

Trong đó: Hj, B lần lƣợt là chiều cao tầng và bề rộng mặt đón gió, đơn vị: m

Bảng 5.12 Giá trị gió tĩnh theo phương X

Hệ số độ cao Áp lực gió đẩy (đ) Áp lực gió hút (h)

Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)

Z (m) …F H(m) k j (kG/m²) (kG/m²) (m) (kG/m²) W jX (kN) W jXX (kN)

67.60 MAI 2.50 1.409 107.063 80.297 1.250 187.360 68.39 -68.386 65.10 SANTHUONG 3.60 1.399 106.338 79.753 3.050 186.091 165.733 -165.733 61.50 TANG18 3.60 1.385 105.253 78.940 3.600 184.192 193.623 -193.623 57.90 TANG17 3.60 1.370 104.114 78.086 3.600 182.200 191.528 -191.528 54.30 TANG16 3.60 1.354 102.916 77.187 3.600 180.103 189.324 -189.324 50.70 TANG15 3.60 1.338 101.651 76.238 3.600 177.889 186.997 -186.997 47.10 TANG14 3.60 1.320 100.310 75.233 3.600 175.543 184.530 -184.530 43.50 TANG13 3.60 1.301 98.882 74.162 3.600 173.044 181.904 -181.904 39.90 TANG12 3.60 1.281 97.354 73.016 3.600 170.370 179.093 -179.093 36.30 TANG11 3.60 1.259 95.708 71.781 3.600 167.490 176.065 -176.065 32.70 TANG10 3.60 1.236 93.923 70.442 3.600 164.365 172.781 -172.781 29.10 TANG9 3.60 1.210 91.968 68.976 3.600 160.945 169.185 -169.185 25.50 TANG8 3.60 1.182 89.805 67.353 3.600 157.158 165.204 -165.204 21.90 TANG7 3.60 1.150 87.374 65.530 3.600 152.904 160.733 -160.733 18.30 TANG6 3.60 1.113 84.590 63.442 3.600 148.032 155.612 -155.612 14.70 TANG5 3.60 1.070 81.314 60.986 3.600 142.300 149.586 -149.586 11.10 TANG4 3.60 1.017 77.298 57.974 3.600 135.272 142.198 -142.198 7.50 TANG3 3.60 0.948 72.023 54.017 3.600 126.041 132.494 -132.494 3.90 TANG2 3.90 0.842 64.013 48.010 3.750 112.023 122.665 -122.665 0.00 TANG1 3.00 0.000 0.000 0.000 3.450 0.000 0.000 0.000

Bảng 5.13 Giá trị gió tĩnh theo phương Y

Hệ số độ cao Áp lực gió đẩy (đ) Áp lực gió hút (h)

Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)

Z (m) …F H(m) k j (kG/m²) (kG/m²) (m) (kG/m²) W jY (kN) W jYY (kN)

67.60 MAI 2.50 1.409 107.063 80.297 1.250 187.360 99.769 -99.769 65.10 SANTHUONG 3.60 1.399 106.338 79.753 3.050 186.091 241.788 -241.788 61.50 TANG18 3.60 1.385 105.253 78.940 3.600 184.192 282.477 -282.477 57.90 TANG17 3.60 1.370 104.114 78.086 3.600 182.200 279.422 -279.422 54.30 TANG16 3.60 1.354 102.916 77.187 3.600 180.103 276.206 -276.206 50.70 TANG15 3.60 1.338 101.651 76.238 3.600 177.889 272.811 -272.811 47.10 TANG14 3.60 1.320 100.310 75.233 3.600 175.543 269.212 -269.212 43.50 TANG13 3.60 1.301 98.882 74.162 3.600 173.044 265.380 -265.380

39.90 TANG12 3.60 1.281 97.354 73.016 3.600 170.370 261.279 -261.279 36.30 TANG11 3.60 1.259 95.708 71.781 3.600 167.490 256.862 -256.862 32.70 TANG10 3.60 1.236 93.923 70.442 3.600 164.365 252.071 -252.071 29.10 TANG9 3.60 1.210 91.968 68.976 3.600 160.945 246.825 -246.825 25.50 TANG8 3.60 1.182 89.805 67.353 3.600 157.158 241.017 -241.017 21.90 TANG7 3.60 1.150 87.374 65.530 3.600 152.904 234.494 -234.494 18.30 TANG6 3.60 1.113 84.590 63.442 3.600 148.032 227.023 -227.023 14.70 TANG5 3.60 1.070 81.314 60.986 3.600 142.300 218.231 -218.231 11.10 TANG4 3.60 1.017 77.298 57.974 3.600 135.272 207.454 -207.454 7.50 TANG3 3.60 0.948 72.023 54.017 3.600 126.041 193.296 -193.296 3.90 TANG2 3.90 0.842 64.013 48.010 3.750 112.023 178.956 -178.956 0.00 TANG1 3.00 0.000 0.000 0.000 3.450 0.000 - 0.000

5.6.2 Thành phần động của tải trọng gió

- Theo TCVN 2737-1995, công trình có chiều cao 67.6m > 40m nên cần phải xét đến thành phần động của tải trọng gió

- Gió động đƣợc tính theo TCXD 229-1999

- Nếu công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức: f s < f L < f s+1

- Thì cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với s dạng dao động đầu tiên

Công trình dân dụng sử dụng vật liệu bê tông cốt thép, tọa lạc tại khu vực có áp lực gió IIB ở TP Đà Nẵng Theo tiêu chuẩn TCVN 229:1999, tần số giới hạn dao động riêng của công trình được xác định là fL=1,3 Hz.

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, với độ cao z j, được xác định theo công thức liên quan đến dạng dao động riêng thứ i.

Trong bài viết này, chúng ta đề cập đến các yếu tố quan trọng trong phân tích động lực học của công trình W p(ji) biểu thị lực với đơn vị là kN, trong khi M j là khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, tính bằng tấn Hệ số động lực ξ i liên quan đến dạng dao động thứ i, không có thứ nguyên, được xác định dựa trên các thông số  i và độ giảm lôga δ của dao động.

+ γ: Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

+ W 0 : Giá trị của áp lực gió (N/m 2 ), vùng gió IIB lấy W0= 950 (N/m 2 )

+ f i : Tần số dao động riêng thứ i (Hz)

Hình 5.3 Đồ thị xác định hệ số động lực ξ

+ Đường cong 1: Sử dụng cho công trình bê tông cốt thép và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che (δ=0,3)

+ Đường cong 2: Sử dụng cho công trình tháp, trụ thép, ống khói các thiết bị dạng cột (δ=0,15)

+ y ji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i, không thứ nguyên

+  i : hệ số đƣợc xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió coi nhƣ không đổi

W Fj là giá trị tiêu chuẩn của thành phần động lực do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, phản ánh các dạng dao động khác nhau khi chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió Giá trị này có đơn vị là lực và được xác định theo một công thức cụ thể.

+ W j : giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình

+ S j : diện tích đón gió của phần j của công trình (m 2 )

+ δj: hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, không thứ nguyên, lấy theo bảng 3 - TCXD 229:1999

Hệ số tương quan không gian, ký hiệu là υ, là một đại lượng không thứ nguyên, phụ thuộc vào hai tham số ρ và χ theo bảng 4 trong TCXD 229:1999 Đối với dạng dao động thứ 2 và thứ 3, giá trị của hệ số này được xác định là υ2 = υ3 = 1.

5.6.2.1 Trình tự c c bước mô hình hóa công trình vào phần mềm ETABS

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

2 Khai báo mô hình khung không gian kết hợp với lõi cứng của công trình trên chương trình Etabs V17

- Tạo ra các đường lưới (Grid) với các khoảng cách (Spacing) nhỏ theo môđun công trình theo 2 phương x, y Hiệu chỉnh đường lưới

Khi khai báo số tầng và chiều cao từng tầng, bạn cần hiệu chỉnh chiều cao và đặt tên cho các tầng Đặc biệt, hãy chọn chế độ Similar Stories cho tầng chủ, cụ thể là tầng 3, để dễ dàng vẽ nhanh các tầng có thiết kế tương tự.

3 Khai báo các đặc trƣng hình học của mô hình:

Để thiết kế toàn bộ kết cấu phần trên của công trình, bao gồm cột, dầm, sàn và vách cứng, cần sử dụng bêtông có cấp độ bền B25 Khi sử dụng bêtông B25, các dữ liệu về đặc trưng vật liệu sẽ được khai báo vào chương trình thiết kế.

Type of Material Istropic Anaylysics Property Data

Mass per unit volume 2.5 Weight per unit volume 24.5166 Modual of Elasticity 3.00E+07

4 Khai báo tiết diện hình học:

- Khai báo cấu kiện vách

Section Name Material Chọn Thickness Type

V300 B25 add new wall 0.3 Shell-thin

- Khai báo cấu kiện cột:

Vào Define/Frame Sections/Add Rectangular

Section Name Material Depth (t3) Width (t2)

- Khai báo cấu kiện dầm

Vào Define/Frame Sections/Add Rectangular

Section Name Material Depth (t3) Width (t2)

- Khai báo tiết diện sàn

Section Name Material Chọn Thickness Type

S100 B25 add new slab 0.1 Shell-thin

5 Xây dựng mô hình không gian

Mô hình không gian được xây dựng dựa trên hệ lưới đã được thiết lập, vẽ các cấu kiện tương ứng theo thứ tự vách - cột – dầm - sàn

6 Khai báo trường hợp tải trọng:

- Khai báo hai trường hợp tải trọng để xác định tần số dao động

Vào Define/Static Load Cases

Load Name Type Self Weight Multiplier

7 Khai báo khối lƣợng tham gia dao động

- Dựa trên TCXD 229-1999, lấy hệ số chiết giảm khối lƣợng đối với tải chất tạm thời của công trình dân dụng là 0.5

- Gán tĩnh tải sàn (tải hoàn thiện - không kể bản bê tông cốt thép), hoạt tải sàn là tải trọng phân bố đều trên sàn

Vào Assign/ Shell Loads/ Distribute

- Gán tải tải phân bố đều trên dầm

Vào Assign/ Frame Loads/ Distribute

9 Gán điều kiện biên cho kết cấu:

- Gán liên kết ngàm ở các vị trí móng

Vào Assign/Joint/Point/Restraints chọn liên kết ngàm.

10 Khai báo sàn tuyệt đối cứng

- Gán Diaphragms cho từng tầng

Mass Definition Load Name Multiplier

Vào Assign /Shell-Area/Area Diaphragms

11 Đặt chế độ chia ảo sàn và vách

ETABS sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán, yêu cầu việc chia nhỏ các phần tử diện tích nhằm đảm bảo độ chính xác trong phân tích Việc chia nhỏ càng nhiều sẽ tăng cường độ chính xác của kết quả tính toán, tuy nhiên, thời gian tính toán sẽ kéo dài hơn, phụ thuộc vào khả năng xử lý của máy tính.

Chọn tất cả các sàn: Vào Assign/shell-Area/Area Object Mesh Options.

Hình 5.4 Cách chia nhỏ phần tử tấm trong Etabs

12 Thiết lập phân tích phẳng theo từng phương

- Vào menu Analyze/ Analyze Options/ chọn phương cần phân tích là XZ hoặc

YZ Sau đó thiết lập các dạng dao động, mặc định của phần mềm ETABS sẽ xét

12 dạng dao động đầu tiên

- Tiến hành chạy mô hình và xuất ra kết quả

Hình 5.5 Mô hình công trình với phần mềm ETABS V17

5.6.2.2 Tính to n gió động theo phương X

Khảo sát sự dao động của công trình dựa trên 4 mode dao động đầu tiên cho thấy tần số dao động riêng fi theo phương X được tính toán bằng phần mềm ETABS.

Bảng 5.14 Giá trị tần số dao động của công trình theo phương X

Dạng dao động Chu kỳ Tần số

- Vì f2 < f L = 1,3 (Hz) nên ta tính toán gió động với 2 mode dao động đầu tiên của công trình theo phương X a Xác định hệ số động lực ξi

- Hệ số tương quan không gian:

Tầng M j y ji W Fji y ji * W Fji y ji 2 *M j ψ i

Bảng 5.15 Bảng tính gió động phương X mode 1

+ Hệ số tương quan không gian:

Tầng M j y ji W Fji y ji * W Fji y ji 2 *M j ψi

Bảng 5.16 Bảng tính gió động phương X mode 2

(xem bảng tổng hợp gió động phương X ở phụ lục 6)

5.6.2.3 Tính to n gió động theo phương Y

- Tần số dao động cơ bản của công trình theo phương Y:

Bảng 5.17 Bảng tần số dao động cơ bản của công trình

=> Vì f 1 < f L = 1,3 (Hz) nên ta tính toán gió động tương ứng với 1 mode dao động đầu tiên của công trình theo phương Y a Xác định hệ số động lực ξ i

+ Hệ số tương quan không gian:

Tầng M j y ji W Fji y ji * W Fji y ji 2 *M j ψ i

Bảng 5.18 Bảng tính gió động phương Y

(xem bảng tổng hợp gió động phương Y ở phụ lục 8)

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2

Tính to n khung trục 2

Hình 6.1 Sơ đồ khung trục 2

- Bê tông B25: Rb = 14,5 Mpa; R bt = 1,05 Mpa; E b = 2,7.10 3 Mpa.

- Cốt thép dọc chịu lực dùng CIII: RS = R SC = 365 Mpa; R SW = 290 Mpa

- Cốt thép đai dùng CI: R S = R SW = 225 Mpa.

6.1.2 Tính to n cốt thép dầm khung trục 2

- Biểu đồ momen của các trường hợp tải trọng:

Hình 6.3 Momen TH.Tĩnh tải Hình 6.4 Momen TH.Hoạt tải

Hình 6.5 Momen TH.Gió X Hình 6.6 Momen TH.Gió XX

Hình 6.7 Momen TH.Gió Y Hình 6.8 Momen TH.Gió YY

6.1.2.1 Tính to n thép dọc a Tổ hợp nội lực dầm:

Bằng cách sử dụng phần mềm ETABS, chúng ta có thể phân tích biểu đồ nội lực để xác định nội lực và tổ hợp tại các tiết diện của dầm ở các tầng Từ bảng tổ hợp nội lực, cần lựa chọn các cặp nội lực nguy hiểm để thực hiện tính toán cho từng tiết diện.

, M min - để tính cốt thép dọc

- Giá trị Q max để tính cốt thép đai

Bảng 6.1 Tổ hợp nội lực dầm tầng 1,2 (Kgf-m)

Phần tử Tiết diện TT HT GX GXX GY GYY Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2 Tổ hợp tính to n

M min M max M min M max M min M max

(Xem chi tiết ở phụ lục 9) b Tính toán dầm B31 (300x750) tầng 2, L=8,4m

Bảng 6.2 Tổ hợp tải trọng tính toán dầm B31 tầng 2 Đơn vị: kN

Phần tử Tiết diện Tổ hợp tính toán

 Diện tích cốt thép yêu cầu: 2

 Giả thiết a=5 cm h 0 = 75 – 5 = 70 cm, h f cm , b f = b + 2S c

 Với Sc= min( l d /6;l tt /2;6h f )=(140;210;60) = 60 (cm) b f = b + 2S c = 30 + 120 = 150cm

- Do M  M f nên tính toán theo tiết diện hình chữ nhật

- Diện tích cốt thép yêu cầu: 2

 Tính toán cốt treo dầm:

 Hình 6.2 Tính toán cốt treo

Tải trọng truyền từ dầm phụ lên dầm chính thành lực tập trung bao gồm:

- Trọng lƣợng bản thân dầm phụ:

- Trọng lƣợng vữa trát trên dầm:

Tải trọng sàn được truyền lên dầm bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải, với cách thức phân bố đều trên bề mặt Sau đó, tải trọng này sẽ được quy đổi thành lực tập trung để truyền lên dầm chính.

- Tại các vị trí có dầm gác lên dầm khung thì ta phải tính toán cốt treo để tránh hiện tƣợng giật đứt

- Cốt treo được đặt dưới dạng cốt đai

- Diện tích cốt treo cần thiết:

   h s : là khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm cốt thép dọc

=> Số cốt treo cần thiết: w 216, 6

 Chọn 4 đai, đặt vào mỗi bên dầm phụ 2 đai 8a75

Bảng 6.3 Tính toán thép dọc dầm tầng 2

(Xem chi tiết ở phụ lục 10)

Mmin/Mmax b h b'f h'f a Mf ho ASTT μTT Fach 

(daN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (daN.m) (cm) (cm2) (%) 18 20 22 25 28 (cm2) (%)

T Ê N DẦM T.diện KT TD tính toán am Cốt thép 

6.1.2.2 Tính to n thép đai a Tổ hợp lực cắt dầm

Bảng 6.4 Bảng tổ hợp lực cắt dầm tầng 11

(xem chi tiết ở phụ lục 11)

TT HT GX MaxGX MinGXX MaxGXX MinGY MaxGY MinGYY MaxGYY Min Q min Q max Q min Q max Q min Q max |Q| max

Phần tử Tiết diện Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2 b Tính thép đai dầm:

- Ta chọn dầm tầng có tổ hợp lực cắt lớn nhất để tính thép và bố trí cho các dầm tầng còn lại Chọn dầm tầng 11 có |Qmax| = 296,72 kN

+ Đoạn gần gối tựa: h > 450 thì s ct = min(h/3, 300) = min(250; 300 ) %0mm

+ Đoạn giữa nhịp: h > 300 thì s ct = min(3/4h, 500) = min(562.5; 500) = 500mm

Chọn cốt đai 8 với khoảng cách 150 mm cho 2 nhánh ở đầu gối, cách mép dầm l/4 Tại giữa nhịp, cốt đai cũng là 8 với khoảng cách 200 mm cho 2 nhánh.

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở gối: Qmax = 296,72 (kN) max 0,3 w 1 b 1 b o

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: max b min b 3(1 f n ) bt o 0,6.1,0.0.9.300.700 1134

 Không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo nhƣ trên

Bảng 6.5 Bảng tính thép đai dầm tầng 11

(m) (kN) (kN) g p q 1 b h a h o h f (kN) (N/mm) (mm) (mm) (mm) (m)

Bố trí cốt đai q sw s tt s max s ct l 1

Q bt φ b1 Đ.kiệ n h.chế Đai dự kiến φ w1 ỉ

6.1.3 Tính to n cốt thép cột khung trục 2 ( cột C1 và cột C2) a Lý thuyết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên

- Công trình có mặt bằng kết cấu gần nhƣ đối xứng, các cột chịu mômen theo cả

Khi tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên, việc xem xét riêng từng trường hợp tải trọng Mx,N và My,N rồi cộng kết quả cốt thép có thể dẫn đến sự không an toàn cho cả vùng chịu kéo và chịu nén Điều này bởi vì cánh tay đòn ngẫu lực trong trường hợp nén lệch tâm xiên thường nhỏ hơn so với khi cột chịu nén uốn phẳng Nếu cộng cốt thép theo cách này, vùng góc phần tư chéo của cột sẽ bị tính chịu lực dọc N hai lần.

Theo tiêu chuẩn BS 8110-85 của Anh và ACI 318 của Mỹ, GS.TS Nguyễn Đình Cống đã chỉnh sửa tính cốt thép cho cột chịu nén lệch tâm xiên, phù hợp với TCVN trong tài liệu Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép.

- Chiều dài tính toán của cột đƣợc xác định theo sơ đồ biến dạng của cột: lo = Ѱ.l

- Với: l: Chiều cao tầng Ѱ: tra bảng Ѱ = 0,7 với khung nhiều hơn 3 nhịp có sàn đổ toàn khối

- Hàm lƣợng cốt thép trong cột:

- Hàm lƣợng cốt thép đảm bảo:

- Xuất kết quả chạy nội lực của ETABS dưới dạng bảng EXCEL Lập bảng tổ hợp nội lực của cột khung trục 2 tại 2 mặt cắt nguy hiểm nhất

Tiết diện cột hình vuông với cốt thép bố trí đối xứng và đều theo chu vi giúp xác định các cặp nội lực cần tính toán một cách chính xác.

- N lớn nhất và Mx, M y tương ứng

- Mx lớn nhất và N, My tương ứng

- My lớn nhất và N, M x tương ứng c Nguyên tắc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên

Phương pháp gần đúng giúp biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương, từ đó tính toán cốt thép một cách hiệu quả Để tìm hiểu chi tiết, bạn có thể tham khảo Sách tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép của Nguyễn Đình Cống.

Sau khi xác định được lượng cốt thép, cần kiểm tra xem hàm lượng này có nằm trong khoảng  min và  max hay không Nếu không, cần điều chỉnh tiết diện cột hoặc thay đổi lượng cốt thép cho phù hợp Việc bố trí cốt thép đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của công trình.

- Bố trí cốt thép dọc:

Sau khi hoàn tất việc tính toán cốt thép, bước tiếp theo là chọn loại thép phù hợp và bố trí trên bản vẽ Việc bố trí thép cho cột cần tuân thủ các yêu cầu cấu tạo cốt thép của các cấu kiện chịu nén.

 Cốt dọc chịu lực thường dựng cỏc thanh cú đường kớnh ỉữ40mm Khi cạnh tiết diện lớn hơn 200mm nờn chọn ỉ ≥16mm

 Cốt thép dọc đƣợc bố trí với khoảng hở tối thiểu là 5cm và khoảng cách tối đa là 40cm

- Bố trí cốt thép đai:

Cốt thép ngang, hay còn gọi là cốt đai, trong khung buộc có vai trò quan trọng trong việc giữ vị trí của cốt dọc trong quá trình thi công và đảm bảo sự ổn định cho cốt dọc chịu nén Đặc biệt, trong trường hợp cấu kiện phải chịu lực cắt lớn, cốt đai cũng tham gia vào việc chịu lực cắt này.

 Lực cắt trong cột là nhỏ, cốt đai đƣợc xác định nhƣ sau:

 Đường kính cốt đai  đ ≥ 0,25  max

 Trong đoạn nối cốt thép: a  10  docmin khi  s > 0,03 a  15 docmin khi  s ≤ 0,03 Chọn a0mm Các vị trí khác s  min (15 Lmin , 500) mm Chọn a 0mm e Tính toán thép chịu lực

- Tổ hợp nội lực cột:

+ Lấy kết quả nội lực từ ETABS để tổ hợp nội lực tính thép

+ Tổ hợp nội lực tại 2 vị trí: đầu cột và chân cột (xem bảng 6.6 - trang kế)

Tính toán thép cho cột C6 tầng 1:

- Kích thước tiết diện cột C6: C x = 90 (cm), C y = 90 (cm)

- Tham số độ mảnh cột theo các phương:

- Cặp 1: N max = -15483.3 (kN); M x = -33.7 (kN.m); M y = 16.6(kN.m);

- Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2 e ay = 3 + 0,2x3 = 3,6 cm

- Với eax; e ay : Độ lệch tâm ngẫu nhiên theo phương trục X, Y e ax = max (

- Với kết cấu siêu tĩnh e o = max (e 1 , e a ) = max (0.26 ; 3.6) = 3.6 cm

- Tính toán gần nhƣ nén đúng tâm (lệch tâm rất bé):

- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

- Diện tích toàn bộ cốt thép dọc A st :

- Hàm lƣợng cốt thép:  st =137.59  100 1.7% 

- Tương tự tính cho 2 cặp nội lực còn lại:

Cặp 3: N= -13076.9 (kN); M x =-23.9 (kN.m); M y,max 7.1 (kN.m)

- Từ kết quả tớnh toỏn của 3 cặp nội lực cho tiết diện cột ta chọn bố trớ 24ỉ28cú

Tính toán tương tự cho các cột còn lại.

Bảng 6.6 Bảng tổ hợp nội lực cột C1 tầng 1,2

(xem chi tiết ở phụ lục 13) Bảng 6.7 Bảng tính thép cột C1 tầng 1,2

TT HT GX Max GX Min GXX

GY Max GY Min GYY

(KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) │M x │ max M x tư

(KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) M y tư

M x M y N C x C y l ox l oy M x1 M y1 M x1 /C x M y1 /C y m 0 Ast A st TT  s A st ch A st TT  s ch

(N.m) (N.m) (N) (cm)(cm) (m) (m) (N.m) (N.m) (N) (N) (cm 2 ) (cm 2 ) (%) 18 20 22 25 28(cm 2 ) (cm 2 ) (%)

Bảng 6.8 Bảng tổ hợp nội lực cột C2 tầng 1,2

(xem chi tiết ở phụ lục 15) Bảng 6.9 Bảng tính thép cột C2 tầng 1,2

(KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) (KN.m) │M x │ max M x tư M x tư │M x

(KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) M y tư , N tư │M y │ max , N tư

N max M y tư , N tư │M y │ max , N tư

(N.m) (N.m) (N) (cm) (cm) (m) (m) (N.m) (N.m) (N) (N) (cm 2 ) (cm 2 ) (%) 18 20 22 25 28 (cm 2 ) (cm 2 ) (%)

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN

TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH

Tiêu đề	Chung Cư Hoàng Sa - Thành Phố Đà Nẵng
Tác giả	Ngô Anh Tín
Người hướng dẫn	Th.S Nguyễn Tấn Hưng, Th.S Đặng Hưng Cầu
Trường học	Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	197
Dung lượng	8,18 MB