Chung cư vinhomes central park 3

Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ VINHOMES CENTRAL

PARK 3

GVHD: BÙI PHẠM ĐỨC TƯỜNG SVTH: NGUYỄN THÁI DƯƠNG MSSV: 15149078

SKL 0 0 6 8 8 7

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 10

SUMMARY GRADUATION PROJECT 11

ABSTRACT 12

PHẦN I: KIẾN TRÚC 13

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 14

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 14

1.1.1 Mục đích xây dựng 14

1.1.2 Vị trí công trình 15

1.1.3 Điều kiện tự nhiên 15

1.1.4 Quy mô công trình 16

1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 18

1.2.1 Mặt bằng 18

1.2.2 Mặt đứng 18

1.2.3 Giao thông 18

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 19

1.3.1 Hệ thống điện 19

1.3.2 Hệ thống cấp nước 19

1.3.3 Hệ thống thoát nước 19

1.3.4 Hệ thống thông gió 19

1.3.5 Hệ thống chiếu sáng 19

1.3.6 Hệ thống PCCC 19

1.3.7 Hệ thống chống sét 20

1.3.8 Hệ thống rác thải sinh hoạt 20

PHẦN II: KẾT CẤU 21

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU 22

2.1 TỔNG QUAN THIẾT KẾ 22

2.2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH 22

2.2.1 Hệ kết cấu chịu lực phương đứng 22

2.2.2 Hệ kết cấu chịu lực phương ngang 22

2.2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu 23

2.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 24

2.4 CÁC TIÊU CHUẨN, QUY ĐỊNH DÙNG TRONG THIẾT KẾ 25

2.4.1 Tiêu chuẩn trong nước 25

2.4.2 Tiêu chuẩn nước ngoài 25

2.5 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 25

2.5.1 Bê tông 25

2.5.2 Cốt thép 26

2.6 CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG 26

2.7 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN CÔNG TRÌNH 26

2.7.1 Chiều dày sàn 26

2.7.2 Kích thước dầm 26

2.7.3 Kích thước cột 26

2.7.4 Kích thước vách 26

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 28

3.1 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG 28

3.1.1 Tải trọng thường xuyên 28

3.1.2 Tải trọng tạm thời 28

3.2 TẢI TRỌNG ĐỨNG 28

3.2.1 Tĩnh tải 28

3.2.2 Hoạt tải 29

3.2.3 Tải trọng đứng tác dụng lên các ô sàn 29

3.3 TẢI TRỌNG NGANG 31

3.3.1 Thành phần gió tĩnh 32

3.3.2 Thành phần gió động 33

3.3.3 Tải trọng động đất 38

3.3.4 Tổ hợp tải trọng 44

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 47

4.1 CHIA DÃY STRIP TÍNH TOÁN 47

4.2 KẾT QUẢ NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 48

4.3 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 49

5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 52

5.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 54

5.2.1 Chiếu nghỉ 54

5.2.2 Bản nghiêng 54

5.3 SƠ ĐỒ TÍNH 55

5.4 KẾT QUẢ NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 57

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ KHUNG 59

6.1 VỊ TRÍ KHUNG TÍNH TOÁN 59

6.2 CHUYỂN VỊ NGANG CHO PHÉP 59

6.2.1 Cơ sở lý thuyết 59

6.2.2 Kiểm tra chuyển vị ngang 59

6.3 TÍNH TOÁN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 10) 61

6.3.1 Tính toán thép dọc 61

6.3.2 Kiểm tra khả năng chịu lực dầm 61

6.3.3 Tính toán cốt đai 61

6.4 TÍNH TOÁN VÁCH KHUNG TRỤC X2 VÀ Y4 62

6.4.1 Tính toán thép dọc 62

6.4.2 Tính cốt thép đai 63

6.4.3 Bố trí cốt thép 63

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG 64

7.1 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 64

7.2 PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI 65

7.2.1 Lựa chọn kích thước cọc 65

7.2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 66

7.2.3 Xác định số lượng cọc trong đài 73

7.2.4 Thiết kế móng M01 75

7.2.5 Thiết kế móng M02 81

7.2.6 Thiết kế móng M03 86

CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN 91

8.1 GIỚI THIỆU 91

8.1.1 Cơ chế hoạt động của TLD 91

8.1.2 Hệ MTLD 92

8.2 PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG 93

8.2.1 Phương pháp khối lượng tập trung 93

8.2.2 Quy đổi MTLD về MTMD trong mô phỏng số 95

8.2.3 Mô phỏng 95

8.3 THIẾT KẾ MTLD 95

8.4 KẾT QUẢ KHÁNG CHẤN 99

8.4.1 Kết cấu chịu tải trọng điều hòa 99

8.4.2 Kết cấu chịu tải trọng động đất 100

8.5 KẾT LUẬN 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Chiều cao công trình 17

Bảng 2.1: Bê tông sử dụng 25

Bảng 2.2: Cốt thép sử dụng 26

Bảng 3.1: Tải trọng sàn căn hộ 29

Bảng 3.2: Tải trọng hầm đổ xe 29

Bảng 3.3: Tải trọng sàn cửa hang 30

Bảng 3.4: Tải trọng sảnh hành lang 30

Bảng 3.5: Tải trọng thang 30

Bảng 3.6: Tải trọng sàn mái 31

Bảng 3.7: Tải trọng phòng kỹ thuật 31

Bảng 3.8: Tải trọng phòng gym, sinh hoạt chung 31

Bảng 3.9: Giá trị phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam 32

Bảng 3.10: Phân loại dạng địa hình 32

Bảng 3.11: Giá trị tới hạn tần số fL 33

Bảng 3.12: Hệ số a,b ứng với từng dạng địa hình 35

Bảng 3.13: Hệ số tương quan không gian 1 35

Bảng 3.14: Các tham số  và  35

Bảng 3.15: Hệ số giảm hoạt tải khi tính gió động theo TCXD 299:1999 36

Bảng 3.16: Đánh giá dao động 6 mode đầu tiên 37

Bảng 3.17: Các giá trị 2,I đối với nhà 39

Bảng 3.18: Giá trị  để tính E,i 39

Bảng 3.19: Các giá trị giới hạn của phổ phản ứng đàn hồi 42

Bảng 3.20: Hệ số tổ hợp tải trọng 45

Bảng 3.21: Tổ hợp tải trọng ở TTGH II 45

Bảng 3.22: Tổ hợp tải trọng ở TTGH I 46

Bảng 5.1: Tải trọng chiếu nghỉ 54

Bảng 5.2: Tải trọng bản nghiêng 55

Bảng 5.3: Tính thép cầu thang 58

Bảng 7.2: Sức kháng do ma sát thân cọc 68

Bảng 7.3: Giá trị các hệ số k, ZL, Nq’ 70

Bảng 7.4: Sức kháng do ma sát thân cọc 70

Bảng 7.5: Sức kháng do ma sát thân cọc 73

Bảng 7.6: Xác định sơ bộ số lượng móng 74

Bảng 7.7: Góc ma sát trong và dung trọng trung bình của các lớp đất cọc đi qua 77

Bảng 7.8: Áp lực bản thân đất nền tại đáy khối móng quy ước 79

Bảng 7.9: Tính thép M01 81

Bảng 7.10: Áp lực bản thân đất nền tại đáy khối móng quy ước 83

Bảng 7.11: Tính thép móng M02 85

Bảng 7.12: Áp lực bản thân đất nền tại đáy khối móng quy ước 88

Bảng 7.13: Bảng tính lún móng M03 89

Bảng 7.14: Tính thép móng M03 90

Bảng 8.1: Kích thước của MTLD theo dãy tần số 98

Bảng 8.2: Hiệu quả kháng chấn của khung khi không và có MTLD 99 Bảng 8.3: Hiệu quả kháng chấn của khung chịu tải trọng động đất khi sử dụng MTLD 100

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Ảnh chụp vị trí công trình từ Google Map 15

Hình 1.2: Phối cảnh công trình 16

Hình 1.3: Mặt bằng tầng trệt 16

Hình 1.4: Mặt bằng tầng điển hình 17

Hình 2.1: Sơ đồ lựa chọn hệ kết cấu theo số tầng 24

Hình 2.2: Mô hình kết cấu trong ETABS 27

Hình 3.1: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan  36

Hình 3.2: Chu kỳ và hướng dao động của 12 mode đầu tiên 37

Hình 3.3: Kết quả phân tích dao động đối với tải trọng động đất 40

Hình 3.4: Băng gia tốc thực Elcentro 41

Hình 3.5: Hình dạng phổ phản ứng theo phương ngang 43

Hình 3.6: Biến đổi băng gia tốc thực bằng ETABS 43

Hình 3.7: Băng gia tốc nhân tạo được sử dụng để phân tích động đất 44

Hình 4.1: Strip A 47

Hình 4.2: Strip B 47

Hình 4.3: Moment dãy strip A theo phương X 48

Hình 4.4: Moment dãy strip B theo phương Y 48

Hình 4.5: Khai báo f1 49

Hình 4.6: Khai báo f2 50

Hình 4.7: Khai báo f3 50

Hình 4.8: Độ võng toàn phần của sàn 51

Hình 5.1: Mặt bằng cầu thang 52

Hình 5.2: Mặt cắt 1 – 1 53

Hình 5.3: Mặt cắt 2 – 2 53

Hình 5.4: Cấu tạo bậc thang 54

Hình 5.5: Sơ đồ tính cầu thang 56

Hình 5.6: Tĩnh tải cầu thang 56

Hình 5.7: Hoạt tải cầu thang 57

Hình 5.8: Moment 1-1 (dọc trục X) 57

Hình 5.9: Moment 2-2 (dọc trục Y) 58

Hình 6.1: Chuyển vị tầng lớn nhất theo phương UY của SLS4 60

Hình 6.2: Chuyển vị lệch tầng lớn nhất theo phương UX của SLS10 60

Hình 6.3: Nội lực trong vách 62

Hình 6.4: Phương pháp vùng biên chịu moment 62

Hình 7.1: Biểu đồ xác định hệ số  70

Hình 7.2: Biểu đồ xác định hệ số P 72

Hình 7.3: Mặt bằng bố trí cọc 74

Hình 7.4: Mặt bằng móng M01 75

Hình 7.5: Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình SAFE 76

Hình 7.6: Khối móng quy ước 76

Hình 7.7: Tiết diện xuyên thủng móng M01 80

Hình 7.8: Biểu đồ moment phương X 80

Hình 7.9: Biểu đồ moment phương Y 80

Hình 7.10: Mặt bằng móng M02 81

Hình 7.11: Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình SAFE 81

Hình 7.12: Tiết diện xuyên thủng M02 84

Hình 7.13: Biểu đồ moment phương X 85

Hình 7.14: Biểu đồ moment phương Y 85

Hình 7.15: Mặt bằng móng M03 86

Hình 7.16: Kết quả phản lực đầu cọc từ mô hình SAFE 86

Hình 7.17: Tiết diện xuyên thủng M03 89

Hình 7.18: Biểu đồ moment phương X 90

Hình 7.19: Biểu đồ moment phương Y 90

Hình 8.1: Cơ chế hoạt động của thiết bị TLD tương tự TMD 91

Hình 8.2: Mô hình MTLD từ ý tưởng MTMD 92

Hình 8.3: Phân bố tần số trong hệ MTLD 92

Hình 8.4: Mô hình quy đổi tương đương bể chất lỏng thành kết cấu bể 93

Hình 8.5: Biểu diễn gần đúng bể nước về tập hợp các điểm khối lượng tương ứng 94

Hình 8.6: Mô hình TLD quy đổi thành TMD tương đương 95

Hình 8.7: Quy trình thiết kế MTLD 95

Hình 8.8: Tần số của công trình trong ETABS 96

Hình 8.9: Khởi tạo gia tốc nền điều hòa với biên độ dao động 8cm 96

Hình 8.10: Gia tốc nền động đất Northridge (1994) 97

Hình 8.11: Hướng tác dụng và đặc trưng cơ bản của phần tử Link 97

Hình 8.12: Trường hợp 0TLD 99

Hình 8.13: Trường hợp 0-15TLD 99

Hình 8.14: Trường hợp 0-15-23TLD 99

Hình 8.15: Trường hợp 0-15-23-35TLD 99

Hình 8.16: Trường hợp 0TLD 100

Hình 8.17: Trường hợp 0-15TLD 100

Hình 8.18: Trường hợp 0-15-23TLD 100

Hình 8.19: Trường hợp 0-15-23-35TLD 100

Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chúc quý Thầy, Cô Khoa Xây dựng, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM luôn dồi dào sức khỏe để tiếp tục truyền đạt kiến thức cho các thế hệ sau

Xin chân thành cảm ơn

SUMMARY GRADUATION PROJECT

1 Subject: Park 3, Vinhomes Central Park, Binh Thanh District

2 Input Data

 Shop Drawing (provided by Advisor)

 Soil Profile (provided by Advisor)

3 The contents of graduation project

 Structure

- Slab: Calculation and design Beam Floor

- Frame: Calculation and design of Frame X2 and Y4

- Foundation: Bored Piles

MSc BUI PHAM DUC TUONG

Name : NGUYEN THAI DUONG

Student ID : 15149078

Class : 151492A

Sector : Construction Engineering Technology

Advisor : MSc BUI PHAM DUC TUONG

Start date : 03/09/2019 Finish date: 03/02/2020

ABSTRACT

Population explosion lead to popular of high-rise building in Vietnam Park3 apartment is not an exception, this building is located Binh Thanh district in Ho Chi Minh City, heigh of building is 160.65(m) will make very sensitive dynamic loads This final project will design structure components which used TCVN standard and suggest method to calculate earthquake load for this building

To counteract possible harmonic swaying during high winds, a tuned liquid damper system

is designed and place at top level of building, these TLD are designed so that the harmonic frequency of the sloshing of the water in the tanks counteracts the harmonic frequency of the swaying of the building The theory and simulation method are experimented in Earthquake Lab at Faculty of Civil Engineering, HCMC University of Technology and Education

PHẦN I: KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng

Một đất nước muốn phát triễn một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt, và thuận lợi nhất cho nhu cầu sinh sống và làm việc của người dân Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khung vực và cả quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu

Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn

đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân

cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp lý nhất

Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân

Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho thành phố, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các

kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…

Chính vì thế, công trình chung cư cao cấp Park 3 được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết

kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân

1.1.2 Vị trí công trình

Địa điểm : 720A Điên Biên Phủ – P.22 – Q Bình Thạnh – TP.Hồ Chí Minh

Hình 1.1: Ảnh chụp vị trí công trình từ Google Map

1.1.3 Điều kiện tự nhiên

Trong năm TP.HCM có 2 mùa biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Thành phố Hồ Chí Minh có nhiệt độ trung bình 27 oC, cao nhất lên tới 40 oC , thấp nhất xuống 13.8 oC Hằng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 đến 28 oC Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều

Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm

 Có thể nói Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão

Nhìn chung thành phố Hồ Chí Minh không chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết, thiên tai, không rét, không có hiện tượng sương muối, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt, ánh sáng và lượng nhiệt dồi dào

1.1.4 Quy mô công trình

Hình 1.4: Mặt bằng tầng điển hình

1.1.4.3 Chiều cao công trình

Bảng 1.1: Chiều cao công trình

1.1.4.4 Công năng

- Tầng hầm 1 – 2: Để xe, hệ thống PCCC

- Tầng trệt – 1: Khu thương mại

- Tầng MEP1, MEP2: Hệ thống điện nước

- Tầng 2 – 42: Khu căn hộ cao cấp

Hệ thống thang máy và thang bộ thoát hiểm được bố trí ở khu vực giữa tầng hầm vừa đảm bảo về kết cấu vừa dễ nhìn thấy khi vào tầng hầm Hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng được kết hợp bố trí trong khu vực thang bộ và dễ dàng tiếp cận khi có sự cố xảy ra

Tầng điển hình (2 42) được dùng làm căn hộ cao cấp phục vụ cho người dân với 12 căn

hộ mỗi tầng, diện tích căn hộ ở tòa Park 3 rất đa dạng, từ 53.3 – 154.1 (m2) với kết cấu từ

1 đến 4 phòng ngủ Ngoài ra mặt bằng sân thượng được tận dụng làm sân tập thể dục, hóng mát với hành lang an toàn là hệ tường xây theo chu vi mặt bằng

 Với giải pháp mặt bằng trên công trình đã đáp ứng tốt yêu cầu phục vụ công năng và đồng thời đảm bảo cho việc bố trí kết cấu được hợp lí

1.2.2 Mặt đứng

Tầng trệt – MEP1 với chiều cao tầng là 5(m) và 4(m) đảm bảo khoảng thông thủy lớn, phù hợp với không gian mua sắm

Tầng điển hình với chiều cao 3.4 (m) với khoảng thông thủy ≥ 2.7 (m)

Sử dụng cầu thang bộ 2 vế, chiều cao mỗi vế 1.7 (m)

Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất là một chung cư cao cấp kết hợp với trung tâm thương mại Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới cho mặt đứng công trình tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc

1.2.3 Giao thông

Giao thông theo phương ngang là hành lang giữa rộng 1.8 (m) đến 2.5 (m) Giao thông theo phương đứng thông giữa các tầng là 2 cầu thang bộ và 10 thang máy

1.3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

1.3.1 Hệ thống điện

Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380V/220V, tần số 50Hz đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng

1.3.2 Hệ thống cấp nước

Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn xuống các khu vệ sinh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật

1.3.3 Hệ thống thoát nước

Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thống thoát nước chung của thành phố

Thoát nước thải sinh hoạt: Nước thải khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau

đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

1.3.5 Hệ thống chiếu sáng

Kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo

Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng

Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

1.3.6 Hệ thống PCCC

Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang Thiết kết đặt hệ thống hộp họng cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng cháy và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp

1.3.7 Hệ thống chống sét

Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46 – 84)

1.3.8 Hệ thống rác thải sinh hoạt

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài

PHẦN II: KẾT CẤU

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU 2.1 TỔNG QUAN THIẾT KẾ

2.2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH 2.2.1 Hệ kết cấu chịu lực phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà cao tầng vì:

- Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất

- Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

- Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau:

kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ

đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn) Hệ kết cấu này được

sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

Hệ kết cấu vách, khung – vách chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu

tải trong ngang khá tốt Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung

Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều

của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn

2.2.2 Hệ kết cấu chịu lực phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh

tế của công trình Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống càng lớn, làm tăng chi

phí móng, vách, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

Hệ sàn sườn cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn Với ưu điểm tính toán đơn giản, 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, nhưng chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn, không tiết kiệm không gian sử dụng

Sàn không dầm cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Đây là loại sàn giúp tăng không gian

sử dụng nên dễ phân chia không gian và việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Tuy nhiên, trong phương án này các vách không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm và sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng

Sàn không dầm ứng lực trước cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng

lực trước Loại sàn này có ưu điểm như giảm chiều dày, độ võng sàn, giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm được không gian sử dụng và phân chia không gian các khu chức năng

dễ dàng Tuy nhiên tính toán phức tạp cũng như thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Sàn bê tông BubbleDeck là sàn bê tông phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột,

vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn Với ưu điểm tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt bằng, tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất, tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15m mà không cần ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực và giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo Nhưng loại sàn này là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ biến Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng độ dày

2.2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.2.3.1 Giải pháp kết cấu phương đứng

Trong thiết kế nhà cao tầng việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực hợp lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao, điều kiện địa chất thủy văn, bản đồ phân vùng động đất khu vực và các giải pháp kiến trúc công trình

Hình 2.1: Sơ đồ lựa chọn hệ kết cấu theo số tầng

Dựa vào hình trên do công trình gồm 2 tầng hầm và 43 tầng nổi nên chọn giải pháp kết

cấu vách cứng

2.2.3.2 Giải pháp kết cấu phương ngang

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình và để thuận tiện tính toán và

thi công nên chọn giải pháp hệ sàn sườn

Kết cấu được mô hình theo sơ đồ làm việc không gian và tính toán bằng phương pháp phần

tử hữu hạn sử dụng chương trình ETABS

Công trình gồm 2 tầng hầm và 42 tầng nổi, 2 tầng hầm được xem như liên kết ngàm của công trình vào mặt đất Do đó, để đảm bảo tầng số riêng công trình đúng với thực tế nhằm xác định các tải trọng động chính xác, mô hình được tách ra làm hai phần riêng Phần nổi 42 tầng được mô phỏng trước để xác định gió động và lực động đất, phần 2 tầng hầm được mô hình sau với nội lực từ khối 42 tầng truyền xuống

2.4 CÁC TIÊU CHUẨN, QUY ĐỊNH DÙNG TRONG THIẾT KẾ

2.4.1 Tiêu chuẩn trong nước

- TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

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

- TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất

- TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 195:1997: Nhà cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi

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

- TCXD 229:1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

2.4.2 Tiêu chuẩn nước ngoài

- Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures

- Eurocode 2: Design of concrete structures

- ACI 318–2002: Building code requirements for structural concret

2.5 LỰA CHỌN VẬT LIỆU

Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao Do đó sinh viên chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép

Chiều dày sàn tầng điển hình chọn htypical = 130(mm)

Chiều dày sàn tầng hầm chọn hbasement = 300(mm)

Hình 2.2: Mô hình kết cấu trong ETABS

CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.1 PHÂN LOẠI TẢI TRỌNG

Theo TCVN 2737:1995, tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt)

3.1.1 Tải trọng thường xuyên

- Trọng lượng bản thân các phần công trình, bao gồm các kết cấu chịu lực và kết cấu bao che

- Khối lượng và áp lực đất

3.1.2 Tải trọng tạm thời

- Các tải trọng tạm thời dài hạn được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.4 của TCVN 2737:1995 Ví dụ bao gồm trọng lượng và tác động của thiết bị và máy móc trong suốt quá trình sử dụng, tác động do thay đổi nhiệt độ, độ ẩm… Các thành phần dài hạn của hoạt tải sử dụng là một loại tải trọng tạm thời dài hạn

- Các tải trọng tạm thời ngắn hạn được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.5 của TCVN 2737:1995 Ví dụ bao gồm khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm vi phục vụ và sửa chữa thiết bị, tải trọng gió, tải trọng sinh ra khi chế tạo, vận chuyển và xây lắp các kết cấu xây dựng

- Các tải trọng đặc biệt được định nghĩa và mô tả trong điều 2.3.6 của TCVN 2737:1995 Bao gồm tải trọng do nổ, tải trọng do vi phạm nghiêm trọng quá trình công nghệ, do thiết bị trục trặc, hư hỏng tạm thời Tác động của biến dạng nền gây

ra do thay đổi cấu trúc đất (sụt lở hoặc lún)

3.2 TẢI TRỌNG ĐỨNG

3.2.1 Tĩnh tải

Trọng lượng bản thân vật liệu và kết cấu lấy như sau:

- Bê tông và bê tông cốt thép = 25 (kN/m3)

TTTC (kN/m 2 )

TTTT (kN/m 2 )

TTTC (kN/m 2 )

TTTT (kN/m 2 )

W0 : Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao

c: Hệ số khí động

3.3.1.1 Xác định W 0

Giá trị W0 được lấy theo bảng 4 trong TCVN 2737-1995 như sau:

Bảng 3.9: Giá trị phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam

Đối với vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu (Phụ lục D TCVN 2737 – 1995), giá trị Wo được giảm đi lần lượt 10 (daN/m 2 ) đối với vùng IA, 12 (daN/m 2 ) đối với vùng IIA, 15 (daN/m 2 ) đối với vùng IIIA

Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng IIA  W0 = 83(daN/m2) = 0.83 (kN/m2)

3.3.1.2 Xác định k

Các giá trị hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn Giá trị hệ

số k phụ thuộc vào dạng địa hình cho trong bảng 5 TCVN 2737-1995

A

Địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có cây cao )

B

Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa…)

C Địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ

10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm )

Bảng 3.10: Phân loại dạng địa hình

Thành phố Hồ Chí Minh thuộc dạng địa hình B Giá trị hệ số k theo độ cao được xấp xỉ theo hàm dạng sau:

0.18 B

- Đối với gió đẩy c = +0.8

- Đối với gió hút c = 0.6

3.3.1.4 Giá trị thành phần gió tĩnh của công trình

Công trình có bề rộng đón gió Lx, Ly tùy theo tầng, tổng áp lực gió tĩnh tiêu chuẩn gán vào tâm hình học của sàn được tính như sau:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng WP(ij) tác động lên phần thứ j của công trình ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

W M yTrong đó:

Mj : Khối lượng tập trung phần thứ j mà trọng tâm có cao độ z

i : Hệ số động lực ứng với dao động thứ i, phụ thuộc vào thông số I và độ giảm loga của dao động:

0 i

i

W940f

yji : Dịch chuyển ngang tỉ đối phần thứ j ứng với dao động thứ i

i : Hệ số xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần có thể coi tải trọng gió không đổi như sau:

Wj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió

j : Hệ số áp lực động ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình (Bảng 8 TCVN 2737:1995) hoặc lấy xấp xỉ theo hàm sau:

b

za10

 

    

z : Cao độ điểm tính toán

a,b : Các giá trị phụ thuộc vào dạng địa hình lấy theo bảng sau:

Dạng địa hình a b

Bảng 3.12: Hệ số a,b ứng với từng dạng địa hình

i : Hệ số tương quan không gian ứng với dạng dao động thứ i, với i > 1 thì

i = 1 Giá trị 1 lấy theo bảng 10 TCVN 2737:1995

Bảng 3.13: Hệ số tương quan không gian 1

Các tham số  và  được xác định theo bảng 11 trong TCVN 2737:1995

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song

Hình 3.1: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan 

3.3.2.2 Tổ hợp khối lượng thành phần động của gió

Theo TCXD 229:1999, đối với thành phần gió động khi kể đến khối lượng chất tạm thời trong công trình cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng Hệ số này là Mass Source được khai báo trong ETABS và tổ hợp theo bảng 1 trong TCXD 229:1999

khối lượng

Các vật liệu chứa trong kho, silo, bunke, bể chứa 1.0

Bảng 3.15: Hệ số giảm hoạt tải khi tính gió động theo TCXD 299:1999

Vậy, tổng khối lượng xét đến tham gia trong phân tích dao động công trình là:

1 Tĩnh tải + 0.5Hoạt tải

3.3.2.3 Kết quả phân tích dao động

Xác định 12 dao động riêng của công trình bằng ETABS, kết quả như sau:

Hình 3.2: Chu kỳ và hướng dao động của 12 mode đầu tiên

Từ kết quả phân tích dao động, với tần số tới hạn f = 1.3 (Hz), 6 mode dao động đầu tiên

(4 mode UX, UY) được sử dụng để tính gió động và đánh giá phương dao động như bảng dưới:

Mode Chu kỳ T(s) Tần số f (Hz) Đánh giá

3.3.2.4 Giá trị thành phần động của tải trọng gió

3.3.3.3 Đánh giá động đất đối với công trình

Theo giá trị gia tốc nền thiết kế ag = I agR = 1.250.0856g = 0.107g > 0.08g

 Phải thiết kế và cấu tạo kháng chấn động đất

Hệ số E,i là hệ số tổ hợp xét đến khả năng thay đổi Qk,i không xuất hiện trên toàn bộ công trình trong thời gian xảy ra động đất và được tính như sau:

  

Tải trọng đặt lên nhà, loại

Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe  30 kN 0.6 Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN  trọng lượng xe  160 kN 0.3

Bảng 3.17: Các giá trị 2,I đối với nhà

Các tầng sử dụng đồng thời

Các tầng sử dụng độc lập

1.0 0.8 0.5

Bảng 3.18: Giá trị  để tính E,i

Từ các bảng giá trị trên, tổ hợp khối lượng tham gia phân tích dao động công trình là:

1 Tĩnh tải + (0.30.8)Hoạt tải