THUYETMINH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Quy mô về công trình

Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và sự gia tăng dân số tự nhiên đã khiến Thành phố Hồ Chí Minh tiếp nhận một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành khác trong cả nước để lao động và học tập Theo thống kê năm 2019 của Tổng cục Thống kê, dân số thành phố hiện gần chín triệu người, tạo ra áp lực lớn trong việc giải quyết việc làm và nhu cầu chỗ ở, đặc biệt là trong bối cảnh dân số dự kiến sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới.

Xu hướng xây dựng các tòa nhà chung cư cao cấp và dự án chung cư cho người có thu nhập thấp ngày càng gia tăng, phản ánh sự phát triển của xã hội đề cao giá trị con người Công năng của chung cư không chỉ đơn thuần là nơi ở mà còn mở rộng ra các dịch vụ hỗ trợ cư dân Do đó, việc xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng trở thành giải pháp tối ưu, tiết kiệm và hiệu quả trong việc khai thác quỹ đất so với các phương án khác.

Dự án Căn hộ cao cấp TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI & CAO ỐC VĂN PHÒNG PHÚC YÊN là một trong những dự án đầu tiên tại cửa ngõ Tây Bắc thành phố Hồ Chí Minh, tọa lạc trên diện tích 12.545m2 tại giao lộ Trường Chinh và Phan Huy Ích, chỉ cách sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất khoảng 5 phút Chung cư Phúc Yên nằm trong khu đô thị quy hoạch hoàn chỉnh của quận Tân Bình, với cơ sở hạ tầng xã hội phát triển như siêu thị, ngân hàng, trường học và bệnh viện.

Dự án được thiết kế như một khu phức hợp hiện đại, bao gồm trung tâm thương mại, căn hộ cao cấp và cao ốc văn phòng cho thuê, với 17 tầng và 2 tầng hầm đậu xe.

- Chủ đầu tư dự án: CÔNG TY CỔ PHẦN ĐỊA ỐC PHÚC YÊN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐH MỞ TP.HCM

- Đơn vị tư vấn thiết kế: Công Ty Tư Vấn Xây Dựng Quốc Tế

-Đơn vị thi công: Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Sài Gòn

Công trình hình chữ L bao gồm hai block nhà, trong đó luận văn này tập trung vào việc tính toán và thiết kế kết cấu cho block B Cốt +0.00m được đặt tại mặt sàn tầng trệt, trong khi mặt đất tự nhiên hiện trạng ở vị trí -0.70m và mặt bằng sàn tầng hầm 2 tại cốt -6.00m Tổng chiều cao của công trình đạt +52.3m tính từ cốt +0.00m.

Hình1.1 Mặt cắt công trình

Giao thông công trình

- Hệ thống giao thông đứng trong công trình được đảm bảo bằng 4 buồng thang máy và

2 cầu thang bộ, được đặt tại vị trí giữa khối nhà Trong đó thang bộ đóng vai trò luôn lối thoát hiểm

P.NGỦ 1 SÂN TRƯỚC SÂN TRƯỚC

THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ

THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ N8 ±0.000

P.NGỦ 1 SÂN TRƯỚC SÂN TRƯỚC

Hệ thống giao thông theo phương ngang trong mỗi đơn nguyên được thiết kế hợp lý với hành lang rộng rãi, thông suốt và bao quanh, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển.

4 lõi thang tạo cảm giảm thuận tiện dù là căn hộ ở bất kỳ vị trí nào.

Chức năng của các tầng

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 50.8m, chiều rộng 34.2m, chiếm diện tích đất xây dựng là 1738m 2 ,

- Công trình gồm 2 tầng hầm, 1 tầng trệt (sảnh), 16 tầng lầu và 1 tầng mái

- Tầng hầm 1 2 cao 6m dùng để giữ xe, có xây lắp phòng chứa điện, phòng máy phát điện, hệ thống xử lý nước thải, phòng trực bảo vệ,

Tầng 1 (trệt) cao 4.2m được thiết kế như một khu liên hợp kinh doanh thương mại và dịch vụ, phục vụ nhu cầu mua sắm và các hoạt động vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như cộng đồng trong khu vực.

- Tầng 2 đến tầng 16 với chiều cao 3m, chủ yếu là khu vực căn hộ phục vụ nhu cầu ở

- Tầng 17 khu thể thao ngoài trời buôn bán cafe, nhà hàng,

Giải pháp mặt bằng đơn giản giúp tạo ra không gian rộng rãi cho việc bố trí các căn hộ bên trong Công trình sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức không gian linh hoạt.

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 9 hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

N U M BER ĐIỂM CHUẨN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ HẦM PHÂN TỰ HOẠI

GEN TĂNG ÁP GEN THÔNG GIÓ ĐIỂM CHUẨN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ HẦM PHÂN TỰ HOẠI

LOÁI LE ÂN X UOÁ NG HAÀM 1

Hình 1.3 Mặt bằng tầng hầm 2

D4' KHU VỰC ĐỂ XE 2 BÁNH

Hình 1.4 Mặt bằng tầng trệt

Hình 1.5 Mặt bằng tầng điển hình

Giải pháp thông thoáng

- Tất cả các phòng đều được thiết kế có các cửa sổ lớn để lấy có ánh sáng tự nhiên chiếu vào

Bên cạnh việc thiết kế hệ thống cửa sổ cho mỗi phòng để tạo sự thông thoáng, công trình còn áp dụng hệ thống thông gió nhân tạo dọc theo chiều cao, kết hợp với máy điều hòa và quạt ở các tầng để đảm bảo không khí lưu thông hiệu quả.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Hệ kết cấu của công trình được thiết kế toàn khối bằng bê tông cốt thép, bao gồm các cột, dầm, sàn và lõi cứng thang máy, tạo thành một cấu trúc vững chắc giúp nâng cao khả năng chịu lực của công trình.

- Cầu thang bê tông cốt thép toàn khối

- Phương án móng: Sử dụng Cọc khoan nhồi

Mặt dựng sảnh tầng 1 được thiết kế với kính trắng cường lực, kết hợp cùng các cột đá tự nhiên, tạo nên vẻ đẹp sang trọng cho khu vực đón khách Tường được ốp đá Granit, mang lại sự bền bỉ và tinh tế, trong khi cửa nhựa lõi thép đảm bảo tính an toàn và hiện đại cho công trình.

8250 400 ĐƯ ỜN G PH ÂN TH ỦY

VỊ TRÍ LÕI CỨNG THANG MÁY 3800 i = 1 ,5%

VỊ TRÍ LÕI CỨNG THANG MÁY

SEÂ NOÂ XEM BẢN VẼ KIẾN TRÚC

MÁI HỒ NƯỚC BÊ TÔNG CỐT THÉP

VỊ TRÍ HỒ NƯỚC MÁI

MÁI BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

MÁI ÚP KHE CO GIẢN RỘNG 400 mm

VỊ TRÍ LÕI CỨNG THANG MÁY

400 MÁI BẰNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

SÀN TẦNG SÂN THƯỢNG MÁI HỒ NƯỚC BÊ TÔNG CỐT THÉP

VỊ TRÍ THANG LEO LÊN MÁI

VỊ TRÍ HỒ NƯỚC MÁI

VỊ TRÍ THANG LEO LÊN MÁI

- Bố trí 2 khu kỹ thuật, 1 tại tầng trệt và 1 tại tầng 17 của tòa nhà để dễ dàng xử lý các sự cố về kỹ thuật, thang máy, đường ống,…

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Hệ thông điện

Hệ thống điện của khu đô thị tiếp nhận điện từ nguồn chung và phân phối qua mạng lưới điện nội bộ đến từng công trình Trong trường hợp mất điện, máy phát điện dự phòng tại tầng hầm có thể được sử dụng ngay lập tức để đảm bảo cung cấp điện liên tục.

Hệ thống nước

Nguồn nước sạch được cung cấp từ hệ thống cấp nước khu vực, đáp ứng nhu cầu vệ sinh và đảm bảo lưu lượng ổn định Nước được bơm từ các ống dẫn bên ngoài vào bể chứa nước ngầm, sau đó sử dụng máy bơm để chuyển nước lên bể mái phục vụ cho sinh hoạt hàng ngày.

Nước thải được xử lý cục bộ trước khi thải vào hệ thống nước thải chung.

Thông gió và chiếu sáng

Thiết kế không gian thông thoáng và hợp lý giúp tối ưu hóa việc đón gió và lấy sáng, do đó tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, bạn có thể quyết định lắp đặt thêm hệ thống điều hòa không khí hay không.

Phòng cháy – thoát hiểm

Công trình sử dụng tường ngân bằng gạch rỗng để cách âm và cách nhiệt hiệu quả Dọc hành lang, các hộp chống cháy bằng khí CO2 được lắp đặt, và mỗi tầng đều có hai cầu thang đảm bảo an toàn thoát hiểm trong trường hợp cháy nổ Ngoài ra, trên mái còn có bể nước lớn phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy Hệ thống chữa cháy được thiết kế và bố trí theo quy định của PCCC.

Hệ thống giao thông trong công trình cũng được phân chia phù hợp với yêu cầu thoát hiểm khi có sự cố

Chống sét

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được lắp đặt trên mái nhà, kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, nhằm giảm thiểu tối đa nguy cơ bị sét đánh.

Hệ thống xử lý rác

Rác thải từ mỗi tầng được thu gom và chuyển xuống khu vực chứa rác, nơi có hệ thống xử lý để đưa rác ra ngoài Khu vực chứa rác được thiết kế kín đáo và chắc chắn nhằm ngăn ngừa mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

CƠ SỞ THIẾT KẾ

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

OU_CE_05_CHUNG CU PHUC YEN-17F+2B 2.1.2 Nhiệm vụ

Trong thiết kế công trình, cấu trúc chiếm 40% tầm quan trọng, bao gồm việc thiết kế các bộ phận chính như sàn tầng điển hình, cầu thang bộ và khung trục Các khung này có thể là khung không gian, bao gồm khung qua vách và khung không qua vách, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

- Nền móng: (20%) Thiết kế 1 phương án cọc khoan nhồi

- Thi công: (40%) Thiết kế biện pháp thi công móng; Thiết kế biện pháp thi công cột, dầm, sàn; Lập tiến độ thi công phần khung.

TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG

- TCVN 5574 ÷ 2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội

- TCVN 2737 ÷ 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội

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

(2008), Cấu tạo bê tông cốt thép, NXB Xây dựng

- Bộ Xây dựng, Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo TCXDVN 375 ÷ 2006, NXB Xây dựng

- TCVN 10304 ÷ 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội

- TCVN 9362 ÷ 2012 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình, NXB Xây dựng, Hà Nội

[1] Lê Anh Hoàng, Nền và Móng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội năm 2004

[2] Phùng Văn Lự, Phạm Duy Hữu, Phan Khắc Trí, Giáo trình Vật Liệu Xây Dựng,

Võ Bá Tầm, trong tác phẩm "Kết cấu bê tông cốt thép tập 1", đã trình bày những kiến thức cơ bản về cấu kiện bê tông cốt thép Xuất bản bởi Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh vào năm 2015, cuốn sách cung cấp nền tảng vững chắc cho việc thiết kế và thi công các công trình xây dựng.

[4] Võ Bá Tầm (2013), Kết cấu bê tông cốt thép 2 (phần cấu kiện nhà cửa), NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, năm 2015

[5] Võ Bá Tầm (2014), Kết cấu bê tông cốt thép 3 (phần cấu kiện đặc biệt), NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, năm 2015

[6] Võ Bá Tầm, Nhà cao tầng bê tông - cốt thép, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh , năm 2017

[7] Châu Ngọc Ẩn (2005), Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

[8] Châu Ngọc Ẩn (2013), Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

[9] Lê Anh Hoàng, Nền và Móng, NXB Xây dựng

[10] Võ Phán, Hoàng Thế Thao, Phân tích và tính toán Móng cọc, NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, năm 2013

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế và thi công xây dựng, tạo nên bộ xương cho công trình Công tác này cần đáp ứng ba tiêu chí chính: mỹ thuật, kỹ thuật và giá thành xây dựng Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối thường được áp dụng phổ biến trong các nhà cao tầng, bao gồm hệ kết cấu khung và hệ kết cấu tường chịu lực.

Lâm Trung Hưởng, Mssv: 1751020047, đề xuất giải pháp kết cấu cho các công trình cao trên 40 tầng, bao gồm khung - vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.

Dựa vào hình khối của công trình, cần lựa chọn giải pháp kết cấu với ưu tiên cho tính đơn giản, đều đặn, đối xứng và liên tục, ngoại trừ những trường hợp có yêu cầu kiến trúc đặc biệt.

Các yếu tố mang tính quyết định đến kết cấu công trình

2.3.1 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu phần thân

Phân tích các hệ kết cấu chịu lực của công trình

- Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà nhiều tầng có thể phân loại như sau:

- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

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

Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép, mỗi loại đều mang những đặc điểm và ứng dụng riêng, góp phần quan trọng trong thiết kế và thi công công trình xây dựng.

Phân tích một số hệ kết cấu để chọn hình thức chịu lực cho công trình a) Hệ Khung

- Hệ khung được cấu thành bởi các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết với nhau tại nút

- Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

- Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu uốn ngang kém nên hạn chế sử dụng khi chiều cao nhà lớn b) Hệ khung – vách

- Phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau mang lại sự thuận tiện, cho phép kết hợp giữa lắp ghép và đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép.

- Vách cứng tiếp thu tải trọng ngang đước đổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

- Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với kết cấu cao đến 40 tầng c) Hệ khung lõi

- Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

- Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

Hệ lõi hộp trong các công trình cao tầng thường được bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật, giúp tối ưu hóa không gian cho các tòa nhà có độ cao trung bình hoặc lớn với mặt bằng đơn giản.

- Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang

- Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng, được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có cửa

- Hệ lõi hộp chỉ phù hợp với các nhà rất cao

Lựa chọn giải pháp kết cấu và hệ chịu lực cho công trình

- Dựa vào các phân tích như ở trên và đặc tính cụ thể của công trình ta chọn hệ khung làm hệ chịu lực chính của công trình

- Phần khung của kết cấu là bộ phận chịu tải trọng đứng

Hệ sàn chịu tải trọng ngang kết nối hệ cột trung gian, đảm bảo sự làm việc đồng bộ của toàn bộ kết cấu Việc bố trí mặt bằng kết cấu là yếu tố quan trọng trong thiết kế, giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực và tính ổn định của công trình.

- Bố trí mặt bằng kết cấu phù hợp với yêu cầu kiến trúc và yêu cầu kháng chấn cho công trình b) Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng

- Bố trí hệ khung chịu lực có độ siêu tĩnh cao, đối xứng về mặt hình học và khối lượng

Để đảm bảo tính ổn định của hệ kết cấu, cần tránh sự thay đổi độ cứng, đặc biệt ở các yếu tố như thông tầng, giảm cột, cột hẫng và dạng sàn giật cấp Sự thay đổi này có thể gây bất lợi cho kết cấu khi chịu tác động của tải trọng động.

2.3.2 Phân tích và lựa chọn hệ sàn chiu lực cho công trình

- Trong hệ khung thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu

Hệ giằng ngang có vai trò quan trọng trong việc liên kết các cột, đảm bảo sự làm việc đồng thời của chúng Ngoài ra, nó còn là bộ phận chịu lực trực tiếp, giúp truyền tải trọng vào hệ khung một cách hiệu quả.

- Dựa vào đặt điểm công trình, ta xét các phương án sàn: a) Hệ sàn sườn

- Cấu tạo gồm hệ dầm và bản sàn:

 Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình cũng lớn, gây bất lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu.

 Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp b) Hệ sàn ô cờ

Hệ dầm được cấu tạo vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh với nhịp nhỏ Để đảm bảo tính ổn định, khoảng cách giữa các dầm không được vượt quá 2m.

Việc giảm thiểu số lượng cột trong thiết kế giúp tiết kiệm không gian và tạo ra kiến trúc đẹp mắt, phù hợp với các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng rộng rãi như hội trường và câu lạc bộ.

 Không tiết kiệm, thi công phức tạp

Khi mặt bằng sàn quá rộng, cần thiết phải bố trí thêm các dầm chính với chiều cao lớn để đảm bảo độ võng giới hạn Hệ sàn không dầm là một giải pháp hiệu quả trong trường hợp này.

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

 Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

 Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

 Dễ phân chia không gian

 Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

Phương án thi công này nhanh chóng hơn so với phương án sàn dầm, nhờ vào việc không cần gia công cốt pha và cốt thép dầm Quy trình lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng trở nên đơn giản hơn.

 Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

 Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn có dầm

Trong phương án này, các cột không liên kết với nhau để tạo thành khung, dẫn đến độ cứng thấp hơn nhiều so với phương án sàn dầm Do đó, khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn, với tải trọng ngang chủ yếu do vách chịu và tải trọng đứng do cột đảm nhận.

VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Nhà cao tầng thường có tải trọng lớn, vì vậy việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng Bêtông cốt thép là sự lựa chọn tối ưu, giúp giảm tải trọng cho công trình, tiết kiệm chi phí và dễ dàng phổ biến trong thiết kế.

Bê tông cấp độ bền B30 có :

 Cường độ chịu nén tính toán Rb = 17 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán Rbt = 1.2 Mpa

- Cốt thép sử dụng là AI (d < 10 mm) dùng tính toán cốt đai cho dầm, cột và cốt dọc cho sàn có:

 Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa

 Cường độ chịu nén tính toán Rsc = 225 MPa

- Đối với cốt thép trong thiết kế cọc khoan nhồi, sử dụng thép gân   10thuộc nhóm cốt thép AII, có các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu kéo tính toán:R s 280MPa

 Cường độ chịu nén tính toán: R sc 225MPa

 Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: R s w 175MPa

Cốt thép sử dụng AIII (d ≥ 10 mm) có :

 Cường độ chịu kéo tính toán Rs = 365 MPa, RSW = 290 MPa

 Cường độ chịu nén tính toán Rsc= 365 MPa

 Vữa xi măng, cát, gạch xây tường : 𝛾 = 18𝐾𝑁/𝑚 3

- Đối với các cấu kiện đặc biệt, cốt thép sử dụng trong thiết kế sẽ được thể hiện chi tiết trong tính toán.

TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

- Tải trọng đứng: Trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số tầng cao của tòa nhà

Tải trọng ngang, bao gồm tải gió (gió tĩnh và gió động) cùng với tải động đất, là yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, ảnh hưởng trực tiếp đến nội lực và chuyển vị của công trình.

- Bê tông cốt thép:  25kN m/ 3

- Vữa ximăng – cát, gạch xây tường:  18kN m/ 3

- Gạch lát nền Ceramic:  20kN m/ 3

- Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn: dựa theo tài liệu [Error! Reference source not found.]

- Hoạt tải sử dụng tính toán: Là tích số của hoạt tải tiêu chuẩn với hệ số tin cây n, hệ số này lấy như sau:

- n=1.3 khi hoạt tải tiêu chuẩn: p tc 2kN m/ 2

- n=1.2 khi hoạt tải tiêu chuẩn: p tc 2kN m/ 2

CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN – DẦM – CỘT- VÁCH

2.6.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn

Quan niệm về tính chất của sàn cho rằng sàn là một bề mặt hoàn toàn cứng trong mặt phẳng ngang, không bị rung động hay dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Đồng thời, chuyển vị tại mọi điểm trên sàn sẽ đồng nhất khi chịu tác động của tải trọng ngang.

 Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức: h s = D mx L ; h s > h min

Trong đó: m = 30 ÷ 35 đối với loại bản dầm, bản làm việc 1 phương m = 40 ÷ 45 đối với bản kê 4 cạnh, bản làm việc 2 phương m = 10 ÷ 18 đối với bản uốn 1 phương, dạng bản console

Kích thước của ô bản phụ thuộc vào việc sử dụng ô bản liên tục hay ô bản đơn Đối với mái bằng, hệ số an toàn tối thiểu là 60; đối với nhà dân dụng, hệ số an toàn tối thiểu là 80; và đối với sàn nhà công nghiệp, hệ số an toàn tối thiểu là 100.

Ta chọn ô sàn có L1lớn nhất để chọn chiều dày cho sàn làm việc 2 phương để chọn sơ bộ cho cả công trình Cụ thể:

Chọn L2 = 8.5m là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình h s = D mx L = ( 1

45)x8.5 = (0.2125 ÷ 0.188) (m) Vậy chọ chiều dày sàn cho tất cả các tầng là 240mm

2.6.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

 Chiều cao và bề rộng dầm được xác định theo công thức kinh nghiệm sau: h d = L d m d ; b d = (1

4) xh d Trong đó: md: hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng md: 12 ÷ 16 đối với dầm phụ hoặc chịu tải trọng nhỏ md: 8 ÷ 12 đối với dầm chính hoặc chịu tải trọng lớn

Vị trí dầm Kích thước dầm (mm)

2.6.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Về điều kiện ổn định cột, phải hạn chế độ mảnh λ λ = l 0 i ≤ λ gh Trong đó:

 i là bán kính quán tính của tiết diện Với tiết diện chữ nhật cạnh b (hoặc h) thi lấy i = 0.288xb (0.288xh)

 λ gh : là độ mãnh giới hạn Với cột nhà, λ gh = (100 ÷ 200) Chọn λ gh 0

Diện tích tiết diện sơ bộ của cột được xác định theo công thức trong sách của Nguyễn Đình Cống (2009) về tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép, do Nhà xuất bản Xây dựng phát hành tại Hà Nội.

 A: diện tích tiết diện ngang của cấu kiện (cm 2 )

 R b : cường độ tính toán chịu nén của bê tông Rb = 17 Mpa

 N: Lực dọc tính toán, được tính gần đúng theo công thức

 q là giá trị tải trọng đứng sơ bộ trên 1m2 sàn, giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế => chọn q = 12(kN/m2)

 F: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột

 n: số tầng, tính cả tầng mái

 k = 1,11,5 - hệ số kể tới ảnh hưởng momen, độ lệch tâm

Fc cm 2 bc cm hc cm

Hình 2.1 Mặt bằng bố trí tiết diện dầm cột

Theo đề bài có nhịp lớn 10 m, sinh viên cần sự chấp thuận của giảng viên để tính toán sàn theo kết cấu sàn phẳng Để đảm bảo an toàn về việc chọc thủng đầu cọc, sinh viên đã kiểm tra hệ số xuyên thủng đầu cọc lớn hơn 1 và áp dụng biện pháp thiết kế mũ cột nhằm đảm bảo cột có khả năng chịu lực và chống xuyên thủng hiệu quả.

Kính thước và hình dáng mũ cột được sơ bộ theo công thức:

Chọn chiều dày mũ cột 400mm theo hướng dẫn của giảng viên

2.6.4 Sơ bộ tiết diện vách

Vách cứng là kết cấu chịu lực ngang chủ yếu của nhà cao tầng để tránh bị mất ổn định ngang

Theo mục 3.4.1 – [TCVN 198-1997 - Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối], chọn sơ bộ kích thước vách như sau: t v ≥ {

20 = 210mmVậy chọn cho các cả các vách đơn, vách thang máy chọn tV = 300mm

THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tĩnh tải bao gồm: tải trọng bản thân các lớp hoàn thiện và tải trọng tường xây trên sàn Công thức tính: g s = ∑ g si = ∑ δ i n i γ i

𝛿𝑖 độ dày lớp cấu tạo thứ i

𝑛𝑖 hệ số độ ti cậy

𝛾𝑖 Trọng lượng riêng của lớp thứ i

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến tĩnh tải sàn cũng có giá trị khác nhau Một số kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn hành lang, ban công và văn phòng.

Trong lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thông thường

Các lớp vật liệu Bề dày

Giá trị tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Giá trị tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Trần treo + thiết bị kỹ thuật 0.5 0.50

Tổng tải trọng hoàn thiện trên sàn gồm: Vữa trát+lót, Gạch lát,

Tổng tải trọng trên sàn 7.24 8.02

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Trọng lượng bản thân tường tác dụng lên dầm, sàn

 Tải trọng tường phân bố trên dầm: Tường bao dày 200mm, tường bên trong dày 100mm

Dầm D400x700 gt = bwall x γwall x (Ht – Hd) = 0.1 x 16 x (3 – 0.7) = 3.68 kN/m

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 35 gt = bwall x γwall x (Ht – Hd) = 0.2 x 16 x (3 – 0.7) = 7.36kN/m

Tải trọng tường xây trên sàn được truyền trực tiếp lên sàn thông qua các dầm ảo (None Beam) Giá trị tải trọng này được tính toán dựa trên tải trọng tường phân bố trên dầm, với công thức: gt = bwall x γwall x hwall Cụ thể, khi bwall là 0.1 m, γwall là 16 kN/m³ và hwall là (3 – 0.24) m, ta có gt = 4.416 kN/m Tương tự, với bwall là 0.2 m, giá trị tải trọng sẽ là gt = 8.832 kN/m.

Trong đó : bwall : bề dày tường xây

wall : Trọng lượng riêng tường xây   wall kN/m 2

Ht : chiều cao tầng hd : chiều cao dầm mà tường xây phía trên hwall : chiều cao tường = Ht – hs

Giá trị hoạt tải lấy theo chức năng sử dụng của các loại phòng theo Bảng 3 TCVN 2737-

Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo Mục 4.3.3 TCVN 2737-

TT Loại phòng Loại công trình

1 Phòng ngủ Khách sạn, bệnh viện, trại giam 2 0.7

Phòng ngủ Nhà ở kiểu căn hộ 1.5 0.3

Phòng ngủ Nhà trẻ, mẫu giáo 1.5 0.3

Phòng ngủ Trường học nội trú 1.5 0.3

Phòng ngủ Nhà nghỉ, nhà điều dưỡng… 1.5 0.3

Phòng ngủ Nhà hưu trí 1.5 0.3

2 Phòng ăn, phòng khách Nhà ở kiểu căn hộ 1.5 0.3

Phòng ăn, phòng khách Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học 2 0.7 Phòng ăn, phòng khách Nhà nghỉ, nhà điều dưỡng 2 0.7

Phòng ăn, phòng khách Khách sạn, bệnh viện 2 0.7

Phòng ăn, phòng khách Trại giam, nhà máy 2 0.7

Phòng ăn, phòng khách Nhà hưu trí 2 0.7

Phòng vệ sinh Nhà ở kiểu căn hộ 1.5 0.3

Phòng vệ sinh Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học 2 0.7 Phòng vệ sinh Nhà nghỉ, nhà điều dưỡng 2 0.7

Phòng vệ sinh Khách sạn, bệnh viện 2 0.7

Phòng vệ sinh Trại giam, nhà máy 2 0.7

Phòng vệ sinh Nhà hưu trí 2 0.7

3 Bếp, phòng giặt Nhà ở kiểu căn hộ 1.5 1.3

Bếp, phòng giặt Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học 3 1 Bếp, phòng giặt Nhà nghỉ, nhà điều dưỡng 3 1

Bếp, phòng giặt Khách sạn, bệnh viện 3 1

Bếp, phòng giặt Trại giam, nhà máy 3 1

Bếp, phòng giặt Nhà hưu trí 3 1

4 Văn phòng, phòng thí nghiệm Trụ sở cơ quan, ngân hàng 2 1

MÔ HÌNH THEO PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM SAFE

Rời rạc hóa hệ chịu lực của nhà nhiều tầng giúp xác lập các điều kiện tương thích về lực và chuyển vị tại các vị trí liên kết Mô hình này, kết hợp với sự hỗ trợ của máy tính, cho phép giải quyết mọi bài toán liên quan.

Hệ kết cấu sàn trong mô hình được thiết kế là sàn sườn toàn khối, với mặt bằng sàn được phân chia thành các dải trên cột (DTC) và dải giữa nhịp (DGN) Các DTC hoạt động như dầm liên tục, được kê lên đầu cột, trong khi các DGN cũng là dải liên tục, kê lên các gối tựa là DTC và vuông góc với chúng Các ô sàn trống như ô cầu thang máy, thang bộ, lỗ rác được mô hình hóa thành lỗ trống Opening, trong khi các lỗ kỹ thuật và lỗ Gen xuyên tầng vẫn được coi là liên tục, và sẽ được xử lý bằng các biện pháp cấu tạo trong quá trình thi công sau này.

Bề rộng cỏc DTC được chọn cỏch 2 bờn tim cột ẳ bề rộng nhịp, và ẵ bề rộng nhịp cũn lại là bề rộng các DGN

3.3.3 Mô hình sàn bằng SAFE 2012

Hình 3.1 Thiết lập hệ lưới cho MB sàn tầng điển hình

Khai báo vật liệu Define  material  add new material

Hình 3.2 khai báo vật liệu bê tông B30 Khai báo sàn  Define  slab properties  add new property

Hình 3.3 khai báo tiết diện sàn

Khai báo mũ cột  Define  slab properties  add new property

Hình 3.4 khai báo tiết diện mũ cột Khai báo tiết diện dầm, vách  Define  Beam properties  add new property

Hình 3.5 khai báo tiết diện dầm Khai báo tiết diện cột  Define  Column properties  add new property

Hình 3.6 Khai báo tiết diện cột

Hình 3.7 Mô hình MB dầm cột sàn tầng điển hình

Hình 3.8 Mô hình 3D tầng điển hình Kiểm tra tải tường  Display  Show load (shift + f4)  add new property

Hình 3.9 Biểu đồ moment gán tải tường Giải phóng moment  Assign  Slab data  line Releases

Hình 3.10 Giải phóng moment giữa sàn và vách lõi cứng

Vẽ strip theo phương X và phương Y với dãy L/4

Hình 3.11 Dải strip theo 2 phương X – Y

Tính toán dãy strips như tiết diện chịu uốn hình chữa nhật có b chiều rộng dải, h chiều dày bản sàn

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb = 17 MPa, Rbt = 1.2 MPa; Eb = 32.500 Mpa Thép AIII: Rs=Rsc = 365 MPa; Rsw = 290 MPa; Es = 200.000 MPa

Trình tự tính thép cho dãy strips như sau:

Chọn a = 20mm, trong đó a là khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm lớp cốt thép chịu lực, và phải đảm bảo a ≥ c + d/2 Ở đây, c là bề dày lớp bê tông bảo vệ và d là đường kính của cốt thép chịu lực.

Chiều cao làm việc của bản sàn: h0 = hs – a = 280 – 20 = 260 (mm)

Tính diện tích cốt thép theo công thức:

R s Khi chọn bố trí cốt thép kiểm tra lại hàm lượng cốt thép với: à min = 0.1% , à max = ξ R γ b R b

365 x100 = 2.44% àmin: Theo TCVN 5574 ữ 2012 àmin =0.05%, thường lấy àmin=0.1%

 M: Moment tính toán ở nhịp hoặc ở gối

 Rb: Cường độ chịu nén của bêtông

 Rs: Cường độ chịu kéo của cốt thép

 Rs = 225 MPa đối với thép φ ≤8 (mm) loại AI

 Rs = 365 MPa đối với thép φ > 8 (mm) loại AIII

 b: Bề rộng dải bản đem đi tính toán

 b : hệ số điều kiện làm việc Chọn γ =0,9

Hình 3.12 Kết quả tính toán thép nhịp theo phương X

Hình 3.13 Kết quả tính toán thép nhip theo phương Y

Hình 3.14 kết quả tính thép mũ cột theo phương X

Hình 3.15 kết quả tính thép mũ cột theo phương Y

* Cách xác định moment trong phần mềm SAFE

 Display  Show strips forces  load combination  combo 1 

Layer A: xác định moment nhịp và gối theo phương X

Layer B: xác định moment nhịp và gối theo phương Y

3.3.7 Kiểm tra hàm lượng cốt thép Điều kiện kiểm tra à min = 0.1% < à 𝑐ℎ = 𝐴 𝑠

KIỂM TRA KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA SÀN

3.4.1 Kiểm tra độ võng của sàn

Theo TCVN 5574-2012, độ võng toàn phần được tính theo công thức: f = f 1 - f 2 + f 3 < f u (5)

- f 1 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

- f 2 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

- f 3 – độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

- f u – độ võng giới hạn được quy định theo TCVN 5574 – 2018

* Khai báo trường hợp f 1 độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

Define  loadcase  add new case

Hình 3.20 khai báo toàn bộ tải trọng

* Khai báo trường hợp f 2 độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

Hình 3.21 khai báo tải trọng ngắn hạn

* Khai báo trường hợp f 3 độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Hình 3.22 khai báo tải trọng dài hạn

*khai báo trường hợp f độ võng toàn phần

Define  load combinations  add new combo

Hình 3.23 khia báo combo võng Độ co ngót của bê tông TCVN chưa quy định rõ ràng về tính toán co ngót bê tông

 Sử dụng tiêu chuẩn Eurocode 2 -2004 (mục 3.1.4) để tính toán :

Bê tông cấp độ bền B30  Quy đổi theo Eurocode 2-2004 :

Cường độ chịu nén trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày f cm = 33 MPa

Cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông mẫu hình trụ ở tuổi 28 ngày f c k = 25 Mpa

Tính toán ε cs = ε cd + ε ca = 0.0003 (6)

Độ biến dạng co ngót (ε cs) là yếu tố quan trọng trong nghiên cứu vật liệu, trong đó ε cd thể hiện sự tiến triển theo thời gian của độ biến dạng co ngót do khô, còn ε ca phản ánh sự tiến triển của độ biến dạng co ngót tự sinh theo thời gian.

0.85 (220 110 1.2) 1000 0.338 ds cm cmo cd cd f f

Giá trị danh nghĩa sự tiến triển theo thời gian của độ biến dạng co ngót do khô

       :Thừa số tác động của độ ẩm

    t = 5 năm = 1825 ngày: Tuổi bê tông xét đến 5 năm t s = 0.05 ngày : Tuổi của bê tông khi bắt đầu co ngót (hoặc phồng) do khô

Thông thường là lúc kết thúc dưỡng hộ

* Kiểm tra võng theo phần mền SAFE

Display  show deformed shape (F6)  add new combo

Hình 3.24 kiểm tra võng bằng combo F

Min = -32.68 mm Độ võng lớn nhất của bản sàn là f = 32.68 mm = 3.27cm Độ võng giới hạn được tính theo công thức

250 = 0.0354m = 3.54cm Kiểm tra f = 3.27cm < [f]u = 3.54cm => đạt yêu cầu tính võng

Hình 3.25Độ võng giới hạn theo phương đứng f u ( trích bảng bảng 4 – TCVN 5574 ÷

3.4.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản sàn

- Khi tính toán khả năng chịu cắt của sàn , thường không đặt cốt thép đai, khi điều kiện kiểm tra không thỏa ta tiến hành tăng chiều dày sàn

Khi đánh giá khả năng chịu cắt của sàn, cần lưu ý rằng hầu hết các ô bản có chiều dày sàn tương đồng Do đó, để thực hiện kiểm tra, chúng ta nên chọn ô sàn có kích thước lớn nhất trong số các ô bản để tiến hành tính toán.

- Trên mặt bằng sàn tầng, ta chọn ô sàn có kích thước (8.5m x 10m) kích thước lớn để kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn

Xét trên dải ô sàn có kích thước (8.5m x 10m) bề rộng 1m, lực cắt lớn nhất trong bản tính tại mép gối tựa : tt tt tt

Khả năng chịu cắt của bê tông:

R : khả năng chịu cắt của bê tông, B30 có bt R bt 1.2MPa b3 0.6

  đối với bê tông nặng

Vậy sàn đủ khả năng chịu cắt

3.4.3 Kiểm tra khả năng nứt sàn

Chiều cao vết nứt sàn

Cần kiểm tra tất cả các ô sàn, nhưng nếu ô bản có nội lực lớn nhất trong nhịp thỏa mãn trạng thái giới hạn hai, thì tất cả các ô sàn cùng loại cũng sẽ thỏa mãn.

 Moment lớn nhất ở nhịp do tác dụng ngắn hạn cùa toàn bộ tải trọng :

 Chiều dày bản sàn: h s 0.24m2.4cm

 Chọn lớp bê tông bảo vệ c = 20mm

 Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép ngoài cùng của bê tông:

 Chiều cao tính toán: h o   h a 240 26 214mm0.214m

 Cắt 1 dãy bản có bề rộng b L / 4  , chiều cao h h s 0.24m

 Diện tích tiết diện quy đổi:

 Momen tĩnh lấy đối với trục qua mép chịu nén:

 Khoảng cách từ trọng tâm O đến mép chịu nén (tiết diện chữ nhật): red 0 red

 Moment quán tính của tiết diện quy đổi đối với trục qua trọng tâm:

 Ib : Momen quán tính của tiết diện BT chịu kéo đối với trục trung hòa

 Ib ’: Momen quán tính của tiết diện BT chịu nén đối với trục trung hòa

 Is : Momen quán tính của tiết diện cốt thép chịu kéo đối với trục trung hòa

 Is ’ : Momen quán tính của tiết diện cốt thép chịu nén đối với trục trung hòa

Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với mép chịu kéo: red 3 red

Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến điểm lỏi trong cấu kiện sàn chịu uốn không có cốt thép căng trước là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Việc xác định khoảng cách này giúp đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu lực của sàn, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất sử dụng vật liệu.

 Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo:

 Moment chống uốn của tiết diện quy đổi đối với thớ chịu kéo ngoài cùng:

 Moment do ngoại lực kéo do co ngót bê tông gây ra ứng suất trong cốt thép không căng

Sàn sử dụng bê tông có cấp độ bền B30 :

  sc = 40 MPa : Ứng suất trong cốt thép do co ngót của BT

 Momen chống nứt của tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện

5.8 143.2 10 crc bt ser pl rp

Vậy M = 147.91 kNm > M crc = 143.2 kNm  Không thỏa thỏa nứt

Chiều cao vết nứt sàn

Theo TCVN 5574:2018, mục 8.2.2.1.2, khi điều kiện (7) không được thỏa mãn, cần phải tiến hành tính toán chiều rộng của các vết nứt Việc này bao gồm việc đánh giá các cấu kiện bê tông cốt thép dựa trên các vết nứt ngắn hạn và dài hạn.

Trong đó : acrc : bề rộng khe nứt sàn (mm) acrc,u : giới hạn bề rộng khe nứt sàn (mm)

Bề rộng khe nứt dưới tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn được ký hiệu là a crc,1 (mm), trong khi bề rộng khe nứt dưới tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng được ký hiệu là a crc,2 (mm) Cuối cùng, bề rộng khe nứt dưới tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn được ký hiệu là a crc,3 (mm).

3.4.3.2.1 Xác định bề rông khe nứt dưới tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn a crc,1

Trọng đó (theo mục 8.2.2.3 – TCVN 5574:2018) :

 Hệ số kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, φ 1 lấy bằng 1.4 (tác dụng dài hạn của tải trọng)

 Hệ số kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, φ 2 lấy bằng 0.8 (cốt thép có gân)

 Hệ số kể đến đặc điểm chịu lực, φ 3 lấy bằng 1.0 (sàn là cấu kiện chịu uốn)

 Hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt;  s xác định theo công thức (176) – mục 8.2.2.3.4 TCVN 5574:2018)

*Do tải trọng tác dụng là tải trọng dài hạn xét M daihan = 0.75M = 0.75*147.91= 110.9kNm

 Chiều cao vùng bê tông chịu nén xm

 Khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau (mục 8.2.2.3.3 – TCVN 5574:2018), nhưng lấy không nhỏ hơn 10ds và 100 mm và không lớn hơn 40ds và 400 mm

 Ứng suất trong cốt thép chịu kéo (công thức (170),mục 8.2.2.3.3 –TCVN

3.4.3.2.1 Xác định bề rông khe nứt dưới tác dụng ngắn hạn của toán bộ tải trọng a crc,2

Trong đó (theo mục 8.2.2.3 – TCVN 5574:2018) :

 Hệ số kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, φ 1 lấy bằng 1.00 (tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

 Hệ số kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, φ 2 lấy bằng 0.8 (cốt thép có gân)

 Hệ số kể đến đặc điểm chịu lực, φ 3 lấy bằng 1.0 (sàn là cấu kiện chịu uốn)

 Hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt;  s xác định theo công thức (176) – mục 8.2.2.3.4 TCVN

*do toàn bộ tải trọng tác dụng xét M nganhan 7.91kNm

Chiều cao vùng bê tông chịu nén xm (mục 8.2.3.3.6 – TCVN 5574:2018)

 Khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau (mục 8.2.2.3.3 – TCVN

5574:2018), nhưng lấy không nhỏ hơn 10ds và 100 mm và không lớn hơn 40ds và 400 mm

 Ứng suất trong cốt thép chịu kéo (công thức (170),mục 8.2.2.3.3 –TCVN 5574-

=> acrc,2 tt = 0.3mm < acrc,2 tc = 0.4mm

3.4.3.2.2 Xác định bề rộng khe nứt dưới tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn a crc,3

Trọng đó (theo mục 8.2.2.3 – TCVN 5574:2018) :

 Hệ số kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, φ1 lấy bằng 1.00 (tác dụng ngắn hạn của tải trọng)

 Hệ số kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, φ2 lấy bằng 0.8 (cốt thép có gân)

 Hệ số kể đến đặc điểm chịu lực, φ3 lấy bằng 1.0 (sàn là cấu kiện chịu uốn)

 Hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt;  s xác định theo công thức (176) – mục 8.2.2.3.4 TCVN 5574:2018)

*do tải trọng tác dụng là tải dài hạn xét M daihan = 0.75M = 0.75*147.91= 110.9 kNm

Chiều cao vùng bê tông chịu nén xm (mục 8.2.3.3.6 – TCVN 5574:2018)

 Khoảng cách cơ sở giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau , nhưng lấy không nhỏ hơn 10ds và 100 mm và không lớn hơn 40ds và 400 mm (mục 8.2.2.3.3 – TCVN

 Ứng suất trong cốt thép chịu kéo (công thức (170),mục 8.2.2.3.3 –TCVN 5574-

(8)  a crc  a crc  a crc  a crc  0.003  0.03  0.021  0.282 mm  a crc  0.3 mm

Kiểm tra nứt bằng phần mềm SAFE

Display  Show Crack widths add new material

Vết nứt a crc,tt = 0.255mm < a crc,tt = 0.3mm sàn thỏa điều kiện nứt

3.4.4 Kiểm tra xuyên thủng đầu cột bằng phần mềm SAFE

Kiểm tra vị trí sàn có nhịp lớn nhất và nguy hiểm nhất về khả năng xuyên thủng bằng phần mềm SAFE để xác định vị trí có lực cắt lớn nhất Nếu vị trí này đạt yêu cầu, không cần kiểm tra thêm các vị trí khác.

Theo TCVN 5574 ÷ 2012 điều kiện chống xuyên thủng được xác định theo công thức:

Trong đó: F là lực nén thủng, gây ra bởi tải trọng bên trên bản sàn

 = 1 là hệ số đối với bê tông nặng

Rbt = 1.2MPa là cường độ chịu kéo của bê tông

Um là chu vi xuyên thủng trung bình

Kiểm tra F = 716.2kN< α x Rbt x Um x h0 = 1 x 1.2*10 3 x 4.2 x 0.22 = 1108.9kN

Vậy vị trí này đảm bào khả năng xuyên thủng

*Kiểm tra bằng phần mếm SAFE

Display  Show Punching Shear Design (F10) 

Hình 3.26 kiểm tra xuyên thủng đầu cột

Kết quả kiểm tra xuyên thủng trong SAFE cho thấy tỉ số lực gây xuyên thủng so với khả năng chống xuyên thủng của bê tông nhỏ hơn 1, cho phép sàn đáp ứng điều kiện xuyên thủng Do đó, chỉ cần bổ sung thép cấu tạo là đủ.

THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG BTCT

MÔ HÌNH HÓA HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ

Công trình này được thiết kế dựa tren các tiêu chuẩn hiện hành như sau:

 TCVN 2737 – 1995: Tiêu chuẩn thiết kế - Tải trọng và tác động

 TCVN: 5574 – 1991: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

 TCXD 198 – 1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

Hệ kết cầu bao gồm cột, dầm và sàn bê tông cốt thép tạo thành khung nhà, trong đó sàn đóng vai trò như một giằng ngang, giúp tăng cường độ cứng theo phương ngang và giảm chuyển vị trong nhà cao tầng Hệ khung sàn hỗn hợp không coi sàn là tuyệt đối cứng, mà phản ánh sự làm việc đúng đắn của kết cấu Khoảng cách giữa các lõi thang khá xa, chỉ giảm bớt một phần tiết diện khung Hệ khung sàn hỗn hợp được phân tích bằng phần mềm Etabs để xác định nội lực, sau đó tính toán bằng Excel cho cột và dầm Trọng lượng bản thân của cột, dầm và sàn được đưa vào phần trọng lượng bản thân của kết cấu, và tải trọng từ các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn, cùng hoạt tải lên sàn được quy về lực phân bố trên dầm Tải trọng từ ban công và hành lang cũng được truyền tải vào khung và dầm môi.

Về sàn trong toàn bộ nhà gồm có các loại sàn khác nhau như sau:

MÔ HÌNH ETABS

Sinh viên áp dụng phần mềm ETABSv17 để mô phỏng và tính toán nội lực cho công trình Các vật liệu được sử dụng trong quá trình tính toán bao gồm bê tông B30, cốt thép chịu lực AIII và cốt thép đai AI.

Tiêu chuẩn vật liệu và thông số vật liệu theo TCVN 5574:2012;

Tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574:2012

Tạo hệ tiêu chuẩn: File  New Model  Use Built – Setting With:

Hình 4.1 Thiết lập hệ tiêu chuẩn Tạo, chỉnh sửa hệ lưới: Edit  Edit stories and Grids Systems 

Khai báo vật liệu B30: Define  material properties  add new material

Hình 4.3 Khai báo đặc trưng vật liệu B30

Khai báo tiết diện dầm, cột: Define  Sections properties  Farm sections

Hình 4.4 Tạo tiết diện dầm, cột

Khai báo tiết diện sàn:  Define  Sections properties  Slab sections

Khai báo tiết diện sàn:  Define  Sections properties  Wall sections

Khai báo các trường hợp tải trọng:  Define  Load patterns Wall sections

Hình 4.7 Các trường hợp tải

Khai báo các combo tải trọng:  Define  Load combinations 

Hình 4.8 Tổ hợp tải trọng

Hình 4.9 Tiết diện dầm, cột, vách sàn sau khi khai báo

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG LÊN CÔNG TRÌNH

Tĩnh tải bao gồm: tải trọng bản thân các lớp hoàn thiện và tải trọng tường xây trên sàn

𝛿𝑖 độ dày lớp cấu tạo thứ i

𝑛𝑖 hệ số độ ti cậy

𝛾𝑖 Trọng lượng riêng của lớp thứ i

Các khu vực với chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn đặc thù, dẫn đến tĩnh tải sàn cũng sẽ khác nhau Những kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn hành lang, ban công và văn phòng.

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thông thường

Bảng 4.1 Bảng tính tải sàn căn hộ, hành lan, ban công

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Bảng 4.2 Bảng tính tĩnh tải sàn vệ sinh

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn là yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà ở Để dễ dàng trong việc tính toán cho các không gian như phòng ngủ, phòng khách, hành lang và phòng vệ sinh, ta có thể sử dụng tải trung bình.

Khi thiết lập mô hình và giá trị tĩnh tải trong ETABS, cần trừ đi trọng lượng của bản sàn bê tông cốt thép, cụ thể là gbtct = 2.500 x 0.12000 DaN/m2, vì phần mềm sẽ tự động gán trọng lượng của bản thân.

 Tải cầu thang gán tải phân bố đều 20KN/m lên dầm chiếu nghĩ

Giá trị hoạt tải lấy theo chức năng sử dụng của các loại phòng theo Bảng 3 TCVN 2737 ÷1995

Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo Mục 4.3.3 TCVN 2737 ÷

Xác định hệ số giảm tải cho các ô sàn

[ Theo mục 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 3 trong TCVN 2737-1995] sẽ được xét tới hệ số giảm tải khi diện tích các phòng này lớn hơn diện tích A1= 9m2 [ Theo điều 4.3.4.1 TCVN

√𝐴/9với A: diện tích chịu tải > 9 (m2)

[ Theo mục 6,7,8,10,12,14 Bảng 3 trong TCVN 2737-1995] sẽ được xét tới hệ số giảm tải khi diện tích các phòng này lớn hơn diện tích A1= 36m2 [ Theo điều 4.3.4.1 TCVN

4.3.3 Tải trọng tường phân bố trên dầm, sàn

 Tải trọng tường phân bố trên dầm: Tường bao dày 200mm, tường bên trong dày 100mm

Dầm D400x700 gt = bwall x γwall x (Ht – Hd) = 0.1 x 16 x (3 – 0.7) = 3.68 kN/m gt = bwall x γwall x (Ht – Hd) = 0.2 x 16 x (3 – 0.7) = 7.36kN/m

Tải trọng tường xây trên sàn được truyền trực tiếp qua các dầm ảo (None Beam) Giá trị tải trọng này được tính dựa trên tải trọng phân bố của tường lên dầm Cụ thể, với kích thước tường 0.1 m, trọng lượng riêng 16 kN/m³ và chiều cao tường 2.76 m (3 m - 0.24 m), tải trọng là gt = 0.1 x 16 x 2.76 = 4.416 kN/m Tương tự, với kích thước tường 0.2 m, tải trọng sẽ là gt = 0.2 x 16 x 2.76 = 8.832 kN/m.

Trong đó : bwall : bề dày tường xây

wall : Trọng lượng riêng tường xây   wall kN/m 2

Ht : chiều cao tầng hd : chiều cao dầm mà tường xây phía trên hwall : chiều cao tường = Ht – hs

4.3.4 Tải trọng gió thành phần tĩnh

Thành phần tĩnh tải trọng gió được xác định theo công thức :

Tải trọng gió tiêu chuẩn W0 là yếu tố quan trọng trong thiết kế công trình, phụ thuộc vào vùng áp lực gió Tại TP.Hồ Chí Minh, thuộc vùng áp lực gió IIA, giá trị áp lực gió tiêu chuẩn được xác định là w0 = 83 daN/m², tương đương 0.83 kN/m².

Hệ số K thể hiện sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và phụ thuộc vào dạng địa hình Các công trình nằm trong thành phố thường bị che chắn mạnh, do đó thuộc dạng địa hình C.

-C : hệ số khí động Công trình thẳng đứng, mặt đón gió có c = 0.8, mặt khuất gió có c = - 0.6

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió  lấy bằng 1,2

Bảng Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam

Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V

Trong vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, giá trị áp lực gió Wo (daN/m²) sẽ được điều chỉnh giảm Cụ thể, áp lực gió sẽ giảm 10 daN/m² cho vùng I-A và 12 daN/m² cho vùng II-A.

15 daN/m 2 đối với vùng III-A Áp dụng tính toán

Thông số tính toán Công thức tính toán

Tỉnh-TP: TP.HCM Wj = W0 x kj x c x hj x Lj

Quận - huyện: GÒ VẤP kj: hệ số áp lực thay đổi theo dạng địa hình và cao độ Vùng áp lực gió: II-A W0 = 0.83 kN/m 2

Cấp công trình: 1 c: hệ số khí động gió đẩy +0.8 + hút là -

Hệ số tin cậy: 1.2 hj: chiều cao đón gió tầng thứ j

Lj: bề rộng đón gió tầng thứ j

Giá trị tải trọng tiêu chuẩn phương X (kN)

Giá trị tải trọng tiêu chuẩn phương Y (kN)

Gán dữ liệu vào phần mền Etabs

Gán sàn tuyệt đối cứng Assign  Shell  Diaphragms

Hình 4.11 Gắn Diaphram cho mô hình(khai báo sàn tuyệt đối cứng)

Gán giá trị thành phần tĩnh của gió vào tâm hình học

Define  Load Patterns  GTX, GTY  Modify Lateral Load

Hình 4.12 Thành phần tĩnh của gió tại tâm hình học theo phương X

Hình 4.12 Thành phần tĩnh của gió tại tâm hình học theo phương Y

4.3.5 Tải trọng gió thành phần động

Giá trị giới hạn tần số dao động riêng đối với công trình bê tông cốt thép (=0,3) trong vùng áp lực gió II theo bảng 9-TCVN2737-1995 là fL=1,3Hz

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình ở độ cao z theo dạng dao động thứ i được xác định bằng công thức trong TCVN 2737-1995.

 Wp Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động tải trọng gió

 Mj khối lượng phần công trình mà trọng tâm có độ cao z

  hệ số động lực, xác định theo mục 6.13.2 TCVN 2737-1995, phụ thuộc thông số  và độ giảm lôga của dao động

Hình 4.13 Đồ thị xác định hệ số động lực 

Sử dụng đường cong 1 cho công trình bê tông cốt thép với độ giảm lôga   0.3

 y: chuyển vị ngang của công trình ở độ cao z ứng với dạng dao động riêng

  hệ số có được bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần, tải trọng gió không đổi

 Mk khối lượng phần thứ k của công trình

 yk chuyển vị ngang của trọng tâm phần thứ k ứng với dạng dao động riêng thứ nhất

 Wpk Thành phần động phân bố đều của tải trọng gió ở phần thứ k của công trình, xác định bằng công thức: j j j

 W j giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao tính toán

  j hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z lấy theo bảng 8, TCVN 2737-

  j hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió xác định theo bảng

10, TCVN 2737-1995, phụ thuộc các tham số  và  , các tham số này xác định theo bảng 11, TCVN 2737-1995

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ k của công trình ở độ cao z theo dạng dao động thứ i được xác định bằng công thức k p kt.

 W p kt Giá trị tính toán của thành phần động tải trọng gió

 W p k Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động tải trọng gió.

  hệ số độ tin cậy, lấy bằng 1,2 Áp dụng tính toán

Thông số tính toán Công thức tính toán

Tỉnh-TP: TP HCM Wpj = Mj x ξ x ψ x yji

Quận - huyện: GÒ VẤP kj: hệ số áp lực thay đổi theo dạng địa hình và cao độ

Vùng áp lực gió: II-A W0 = 0.83 kN/m 2

Cấp công trình: 1 c: hệ số khí động gió đẩy +0.8 + hút là

Hệ số tin cậy: 1.2 hj: chiều cao đón gió tầng thứ j

Dạng địa hình: C Lj: bề rộng đón gió tầng thứ j

Chiều cao công trình (tính từ mặt đất): 52.3 (m)

Hệ số tần số giới hạn fL: 1.3 (Hz)

Bảng thông số dao động:

Mode Chu kỳ Tần số UX UY RZ kết quả

Kết quả từ phần mềm Etabs cho ta thấy được dao động theo phương x ở mode 2 và dao động theo phương y mode 1

Ta có fx = 0.4212 < fL=1.3 vậy thành phần gió động theo phương x chỉ xảy ra ở mode 1

Ta có fy = 0.4046 < fL=1.3, vậy thành phần gió động theo phương y chỉ xảy ra ở mode

- Mode dao động theo phương x là mode 2

- Mode dao động theo phuơng y là mode 1

Tổng tải trọng gió lên từng tầng theo phương X do mode 2 gây ra

Khối lượng tầng Mj (T) ζ WFj

(kN) yji yji x WFj yji x Mj

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động

Tổng tải trọng gió lên từng tầng thep phương Y do mode 1 gây ra

Khối lượng tầng Mj (T) ζ WFj

(kN) yji yji x WFj yji x Mj

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 96 Gán giá trị thành phần của gió động vào tâm khối lượng

Define  Load Patterns  GDX, GDY  Modify Lateral Load

Hình 4.14 Thành phần động của gió tại tâm khối lương theo phương X

Hình 4.15 Thành phần động của gió tại tâm khối lượng theo phương Y

Khai báo thiết lập khối lượng tham gia vào giao động mô hình

Define Mass Source  Add New Mass Source

Hình 4.16 Mass Source Data( tuân theo 3.2.4 TCVN 229 ÷ 1999 được đơn giản hóa vơi hệ số hoạt tải 0.5)

TỔ HỢP TẢI TRỌNG

4.4.1 Các trường hợp tải trọng Định nghĩa các loại tải trọng

TLBT: Trọng lượng bản thân cấu kiện-phần mềm tự tính toán

HOANTHIEN: Tải hoàn thiện sàn (lớp cấu tạo sàn)

HT12: Hoạt tải ứng với hệ số 1.2

HT13: Hoạt tải ứng với hệ số 1.3

GXX: Tải gió phương ngược lại X

GYY: Tải gió phương ngược lại Y

ULS: Tính toán TTGH2 võng, chuyển vị…

CB1, CB2, CB9: Tính toán TTGH1 tính bền cho cột

CVD: Tính toán TTGH2 chuyển vị đỉnh

Khai báo trong etabs: Define  Load Patterns  Add New Load

Hình 4.17 Định nghĩa các loại tải trọng

Loại tải Tên tải Type Self Weight

TLBT Trọng lượng bản thân cấu kiện-phần mềm tự tính toán

HOANTHIEN Tải hoàn thiện sàn (lớp cấu tạo sàn) Super live 0

TUONG Tải tường Super live 0

HT12 Hoạt tải ứng với hệ số 1.2 Live 0

HT13 Hoạt tải ứng với hệ số 1.3 Live 0

GX Tải gió phương X Wind 0

GXX Tải gió phương ngược lại X Wind 0

GY Tải gió phương Y Wind 0

GYY Tải gió phương ngược lại Y Wind 0

Bảng chi tiết định nghĩa các loại tải trọng Định nghĩa tổ hợp tải trọng

Các loại tổ hợp được sử dụng và khai báo trong phần mềm ETABS

Define  Load Combinations  Add New Combo

Hình 4.18 Tổ hợp sử dụng

Hình 4.19 Tổ hợp tải trọng tính toán

Hình 4.20 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn

Hình 4.21 Tổ hợp trung gian

4.4.2 Gán các loại tải trọng vào mô hình

Gán tải tường lên dầm ảo và dầm chính

Hình 4.22 Tải trọng tường tác dụng lên sàn qua dầm ảo

Gán hoạt tải và tải hoàn thiện lên sàn

Hình 4.23 Tải trọng hoàn thiện (HOANTHIEN)

Hình 4.24 Hoạt tải sàn hành lang (HT12)

Hình 4.25 hoạt tải sàn phòng ở (HT13)

Assign  Shell  Floor Auto Mesh Options

KẾT QUẢ XUẤT TỪ ETABS

Hình 4.27 Mô hình sau khi gắn tải và chạy

Từ phần mềm etabs ta có được các kết quả tính toán sau:

Bảng 4.1 Các mode dao động

Bảng 4.2 Khối lượng và độ cứng

Bảng 4.3 Biên độ giao động tỷ đối modal 1

Bảng 4.4 Biên độ giao động tỷ đối modal 2

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT

Ta có kiểm tra chuyển vị ngang của đỉnh công trình theo mục 2.6.3 TCVN 198:1997 tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng

34.2= 1.53 < 5 => không cần kiểm tra độ chống lật của công trình

KIỂM TRA ĐỘ LỆCH TẦNG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỈNH

Ghi chú: Với h(m) là chiều cao công trình và hs(m) là chiều cao một tầng của công trình

Lâm Trung Hưởng, sinh viên mã số 1751020047, thực hiện tính toán kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình và độ lệch tầng bằng cách sử dụng các tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn Các tổ hợp tải trọng này được trình bày chi tiết trong mục liên quan.

4.4.1.2 sử dụng tổ hợp bao CVD

Từ etabs ta xuất được biểu đồ lệch tầng

Hình 4.28 Biểu đồ lệch tầng theo phương X và phương Y

Story load case Direction Drift Z

Bảng 4.5 Độ lệch tầng theo phương X

Story load case Direction Drift Z

Bảng 4.6 Độ lệch tầng theo phương Y

Story Elevation Location X-Dir Y-Dir m mm mm

MAI 52.3 Top 21.297 33.307 T17 49.3 Top 20.606 31.883 T16 46.2 Top 19.748 30.353 T15 43.2 Top 18.854 28.799 T14 40.2 Top 17.885 27.163 T13 37.2 Top 16.826 25.44 T12 34.2 Top 15.769 23.678 T11 31.2 Top 14.627 21.826 T10 28.2 Top 13.415 19.896

Bảng 4.7 Chuyển vị đỉnh công trình theo 2 phương

Hình 4.29 Biểu đồ chuyển vị đỉnh công trình theo phương X và Y

Ta có chuyển vị giới hạn theo phương ngang với công trình này là: f u = h

Ta thấy fsm= 0.02197 (m) < fu= 0.1046 (m) nên công trình thoã điều kiện chuyển vị ngang tại đỉnh công trình

Công trình CHUNG CƯ PHÚC YÊN

CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH

Chuyển vị đỉnh cho phép 10.5 (cm)

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CỘT KHUNG TRỤC E

Hình 4.30 Mặt đứng khung trục E

4.8.1 Lý thuyết tính toán cột

Do TCVN chưa quy định về tính toán cột chịu nén theo hai phương, nên việc tính toán cho từng phương riêng được coi là an toàn hơn Quy trình thiết kế cho cột chịu nén lệch tâm một phương yêu cầu đặt thép đối xứng.

Sử dụng phương pháp gần đúng để tính toán cột nén lệch tâm xiên bằng cách biến đổi thành nén lệch tâm phẳng tương đương Quy trình thực hiện bao gồm các bước cụ thể nhằm đạt được kết quả chính xác.

Tính độ lệch tâm theo từng phương

Cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo mỗi phương

Lúc này độ lệch tâm ban đầu: e0x = max(e1x, eax);e0y = max(e1y, eay)

 h :chiều cao tiết diện cột Độ lệch tâm tĩnh học:

Mx – mô men theo phương X

My – mô men theo phương Y

Qui ước mô men xoay quanh trục Y là Mx và xoay quanh trục X là My Trong quá trình thể hiện mặt cắt bố trí thép, đã thực hiện việc xoay trục để phù hợp với lý thuyết tính toán đã được đưa ra.

Tính hệ số uốn dọc theo từng phương

Tìm độ mảnh từng phương

Xét ảnh hưởng của uốn dọc theo từng phương khi độ mảnh theo từng phương lớn hơn

14 và bỏ qua khi độ mảnh lớn hơn 14 Hệ số ảnh hưởng uốn dọc:

l – hệ số kể đến tác động dài hạn của tải trọng đến độ cong của cấu kiện

Lưu ý rằng nếu mô men uốn do tổng tải trọng M và tổng tải trọng thường xuyên, dài hạn Ml có dấu khác nhau, thì giá trị l sẽ được xác định theo cách sau:

l1 – được xác định như l nhưng lấy M =Na a – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện dến thớ chịu kéo –nén

e – hệ số, lấy bằng e0 / h, nhưng nhỏ hơn e,min

 Lúc này Mx1 =Nxeox ; My1 =Nyeoy

Tính toán cột tiết diện chữ nhật theo phương pháp gần đúng

Xét tiết diện cạnh Cx ,Cy Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là:

Cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều.Tiết diện chịu lực nén N, mô men uốn

Độ lệch tâm ngẫu nhiên eax và eay của Mx, My phụ thuộc vào mối tương quan giữa giá trị Mx1 và My1 với kích thước các cạnh Dựa vào mối quan hệ này, chúng ta có thể áp dụng một trong hai mô hình tính toán theo phương X hoặc Y.

Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện

Kí hiệu h = Cx; b = Cy M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax +0.2 eay h = Cy; b = Cx M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay +0.2 eax

Bảng 4.8 phân loại điều kiện làm việc của cột

Giả thiết chiều dày lớp bê tông bảo vệ ao, chọn a, tính ho = h – a; Z = h –2a.Tiến hành tính tóan theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:

Hệ số chuyển đổi mo : khi x1 h0 thì mo = 1 - 1

0.6x h ;x1> h0 thì mo = 0.4 Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng ):

 N ; tính eo = max( e1; ea ); e = eo + h/2 –a

Tính toán độ mảnh theo hai phương: ox oy x y i ; i x y l l

  m   Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trường hợp tính toán

Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi o 0.3 o e

  h  , tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e: e = 1

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: e =  + (1 )

Khi  14 lấy  = 1; khi 14 <  < 104 lấy  theo công thức:

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast: e b e st sc b

  h  đồng thời x1 > Rho , tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé

Xác định chiều cao vùng nén x:

Diện tích toàn bộ cốt thép Ast:

 h  đồng thời x1 < Rho Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn

Tính Ast theo công thức:

Sau khi tính toán cốt thép bằng phương pháp gần đúng, cần kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lý cho cấu kiện cột Hàm lượng cốt thép hợp lý là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu.

4.8.2 `Tính toán chi tiết cho cột

Quy ước Cx song song với trục x, Cy song song với trục Y, Moment 3-3 là moment quay quanh trục Y, moment 2-2 là moment quau quanh trục X

Hiện thị nội lực cột trong khung trục E:

Display Force/Stress Diagrams  Frame/Pier/Spandrel/Link Forces F8

Hình 4.31 Hiển thị nội lực cột

Để tối ưu hóa việc thi công cốt thép dọc, cần xác định vị trí có lực cắt lớn nhất trong nhóm tiết diện cột điển hình và thực hiện tính toán cho toàn bộ tiết diện cột trong khung Cụ thể, tiến hành tính toán chi tiết cho cột C26 tại tầng hầm 2, sau đó áp dụng phương pháp tương tự cho các cột còn lại và lập bảng tính Excel để tổng hợp kết quả.

 Bê tông B30 có: Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 17.0 MPa

 Thép CIII có:Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 365 MPa

Nội lực tính toán N 250.4 kN ; Mx.82 kNm ; MyF.52 kNm;

Chiều dài tính toán của cột 2: theo TCXDVN 356-2005 lox = loy = 0.7 x l = 0.7 x 3 = 2.1 m Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

  Độ lệch tâm tĩnh học e 1x =M x

N = 46.52 20250.4x1000 = 2.297mm Độ lệch tâm tính toán: e0x = max(eax ; e1x) = max( 37 ; 0.68) = 37mm e0y = max(eay ; e1y) = max( 33 ; 2.29) = 33mm Độ mảnh theo 2 phương:

Khi độ mảnh nhỏ hơn 28 ta bỏ qua hệ số uốn dọc => ղx = ղy = 1

max = y = 7.33 Moment tính toán cho cột:

Tiết diện chịu lực nén N momen uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên sau khi xét ảnh hưởng của uốn dọc 2 phương momen tính toán tăng lên M x1 , My1

My1 = N x ղy x e0y = 20250.4 x 1 x 33 x 10 -3 = 668.26kNm Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = eay + 0.2eax = 0.033 + 0.2 x 0.037 = 0.0404m = 40.4mm

C    tính theo phương Y h=Cy=1m ; b = Cx = 1.1m

Giả thiết lớp bê tông bảo vệ là a= 50mm h0 = 1000 – 50 = 950 mm x 1 = N γ b R b b 250.4 x 10 3

Ta có :M1 = Mx1 = 749.26 kNm.;M2 = My1 = 668.26 kNm.;N = 20250.4 kN

Với kết cấu siêu tĩnh thì : e0 = max ( e1 ; ea ) = max(

N   ; 40.4 ) = 51.51mm Độ lệch tâm tính toán:

970 o o e h    => Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm

Hệ số lệch tâm bé: γ e = 1

Hệ số uốn dọc khi xét đúng tâm: λ= max(λx = 6.63 ;λy = 7.3) = 7.3 φ = 1.028 – 0.0000288λ 2 – 0.0016λ = 1.028 – 0.0000288 x 7.3 2 – 0.0016 x 7.3 φ = 1.0147

0.3 = 1.0121 Diện tích toàn bộ cốt thép:

Hàm lượng cốt thép : à min = 0.1% < à 𝑐ℎ = 𝐴 𝑠

Kết quả tính cột từ Excel:

Công trình có tổng cộng 20 tầng, trong đó sinh viên đã tối ưu hóa kết cấu và kinh tế bằng cách bóp tiến diện cột 4 lần cho 5 tầng.

Kết quả tính cột hầm 2 - tầng 3

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 128 Kết quả tính cột tầng 4 – tầng 8

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 129 Kết quả tính cột tầng 9

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 131 Kết quả tính cột tầng 14

4.8.3 Tính toán cốt đai cho cột

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

Tính khoảng cách cốt đai

Cốt đai trong cấu kiện nén lệch tâm trình tự tính toán giống như đối với dầm, cần thêm vào thành phần φn ở các công thức tính khoảng cách đai:

 φb3 = 0.6: Đối với bê tông nặng

 φf = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén tiến diện chữ T

 φn : Hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc

 φw1 = 1: Hệ số kể đến ảnh hưởng cốt đai giả thiết

 Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo

500mm 3xh 0 4 Khoảng cách cốt đai thiết kế: Stk = min(Stt ; Smax ; Sct)

Để thi công cốt thép đai hiệu quả, cần xác định vị trí có lực cắt lớn nhất trong nhóm tiết diện cột điển hình Việc tính toán và bố trí cốt đai phải được thực hiện cho toàn bộ tiết diện cột trong khung.

Tính toán cho tiết diện cột C26 hầm 2, combo 1 có Q 4.94kN và N = -20250.4kN, tiết diện cột (1000x1100)mm

LÂM TRUNG HƯỞNG – Mssv:1751020047 134 h0 = h – a = 1000 – 50 = 950 mm

= 0.3 x 1 x (1 – 0.01 x 0.85) x 17 x 1100 x 950 = 5284199N = 5284.2(kN) kiểm tra khả năng chịu cắt của cột

 Đặt cốt đai theo cấu tạo chọn cốt đai cấu tạo d8a200

THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI KHUNG TRỤC E

Tiêu đề	Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp
Tác giả	Lâm Trung Hưởng
Trường học	ĐH Mở TP.HCM
Thể loại	BÁO CÁO ĐỒ ÁN

Định dạng
Số trang	236
Dung lượng	14,43 MB