Thiết kế chung cư cao cấp 24 tầng

Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

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

THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP 24 TẦNG

S K L 0 0 6 9 2 9

GVHD: TH.S NGUYỄN THANH TÚSVTH : LÊ ANH VŨ

MSSV : 14149218

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

Khoa Xây Dựng

- -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2019

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO

CẤP 24 TẦNG

GVHD: T

LÊ ANH VŨ

h.S NGUYỄN THANH TÚ SVTH :

MSSV : 14149218

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: LÊ ANH VŨ MSSV: 14149218

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP 24 TẦNG

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn:Th.S NGUYỄN THANH TÚ

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm……… (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên Sinh viên: LÊ ANH VŨ MSSV: 14149218

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP 24 TẦNG

Họ và tên Giáo viên phản biện : Th.S NGUYỄN THANH TÚ

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm :……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp,

hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới

mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện đồ án của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn,

giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Thanh Tú Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc của

mình đến quý Thầy Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Xây Dựng đã hướng dẫn em trong 4.5 năm học tập và rèn luyện tại trường Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ động viên của các anh chị khóa trước, những người bạn thân giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy

Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục

sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cám ơn

TP.HCM, ngà y 03 tháng 01 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Trang 6

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : LÊ ANH VŨ MSSV: 114149218

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP 24 TẦNG

1 Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc

 Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

 Kiến trúc

 Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

 Kết cấu

 Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung vách BTCT

 Tính toán , thiết kế dầm cửa thang máy

5 Ngày giao nhiệm vụ : 01/9/2018

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 03/01/2019

TP.HCM, ngày 03 tháng 01 năm 2019

Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa

Trang 7

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

Student: VO LE QUOC DUNG ID: 14149025

Faculty: CIVIL ENGINEERING

Speciality : CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHONOLOGY

Topic : 24 FLOOR HIGH-UP APARTMENT PROJECT

 Analysing, modeling, designing typical floor

 Analysing, modeling, designing staircase

 Analysing, modeling, designing frame

 Analysing, designing grid of elevator door

 Foundation

 Analysing soil profile

 Designing bore-pile

 Processing construction

 Method statement cover scaffold

3 Record file and drawings

 01 record file and 01 appendix

 28 drawing A1 (7 architecture, 14 structure, 4 foundation , 3 method of building )

4 Advisor : PhS NGUYEN THANH TÚ

5 Date of start of the task : 01/09/2018

6 Date of completion of the task : 03/01/2019

HCMC, January 03, 2019

Confirm of instructor Confirm of faculty

Trang 8

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu chung về công trình .1

1.2 Phân khu chức năng 1

1.3 Một số hệ thống kỹ thuật khác .1

1.3.1 Hệ thống điện .1

1.3.2 Hệ thống cấp nước .1

1.3.3 Hệ thống thoát nước .2

1.3.4 Hệ thống gió 2

1.3.5 Hệ thống chiếu sáng .2

1.3.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy .2

1.3.7 Hệ thống chống sét 2

1.3.8 Hệ thống rác thải .2

1.4 Các vật liệu xây dựng chính cho công trình .2

CHƯƠNG 2 : CHỌN VẬT LIỆU – TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG – SƠ BỘ TIẾT DIỆN 3

2.1 Giải pháp thiết kế cho kết cấu .3

2.2 Phần mềm ứng dụng trong phân tích và tính toán .3

2.3 Tiêu chuẩn áp dụng .3

2.4 Vật liệu sử dụng .4

2.5 Chọn sơ bộ tiết diện .4

2.5.1 Tiết diện dầm .4

2.5.2 Tiết diện sàn .5

2.5.3 Tiết diện cầu thang .5

2.5.3.1 Bậc thang .5

2.5.3.2 Bản thang .6

2.5.3.3 Dầm thang .6

2.5.4 Tiết diện vách .6

Trang 9

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG .7

3.1 Tĩnh tải .7

3.2 Hoạt tải .9

3.3 Tải gió .9

3.3.1 Gió tĩnh .9

3.3.2 Gió động 11

3.4 Tải động đất 18

3.4.1 Tổng quan 18

3.4.2 Tính toán tải động đất theo phương pháp phổ phản ứng 18

3.4.3 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dùng cho phần tích đàn hồi 23

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 26

4.1 Sơ đồ và kích thước sơ bộ hệ dầm sàn 26

4.1.1 Sơ bộ kích thước dầm và sàn 26

4.1.2 Tải trọng 26

4.2 Xác định nội lực của sàn bằng SAFE V12 27

4.3 Các bước tính toán chung 29

4.4 Kiểm tra độ võng của ô bản 32

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CẦU THANG 34

5.1 Kiến trúc 34

5.2 Số liệu tính toán 35

5.2.1 Sơ bộ kích thước 35

5.2.2 Xác định tải trọng 35

5.2.3 Tải trọng tác dụng lên bản nghiên 37

5.2.4 Tác trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 38

5.3 Tính toán bản thang 39

5.3.1 Sơ đồ tính 39

5.3.2 Nội lực cầu thang 40

5.3.3 Tính thép 40

5.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ 40

Trang 10

5.4.1 Tải trọng 40

5.4.2 Sơ đồ tính 41

5.4.3 Tính thép 41

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 44

6.1 Chọn sơ bộ tiết diện khung ngang 44

6.2 Quan điểm tính toán 44

6.3 Các trường hợp tải và cấu trúc tổ hợp 44

6.3.1 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên khung 44

6.3.2 Tổ hợp tải trọng 44

6.4 Nội lực khung 46

6.4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình 46

6.5 Tính thép cho hệ khung 48

6.5.1 Cơ sở tính toán 48

6.5.2 Nội lực tính toán 52

6.6 Tính toán cụ thể 52

6.6.1 Tính toán cốt thép cho phần tử dầm 52

6.6.3 Tính toán cốt thép cho phần tử vách 62

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ NỀN VÀ MÓNG 76

7.1 Tổng quan về nền và móng 76

7.2 Địa chất của khu đất xây dựng 76

7.2.1 Thống kê địa chất lớp đất số 1 77

7.3 Tổng hợp địa chất 80

7.4 Tổng quan về móng cọc khoan nhồi 81

7.5 Chọn sơ bộ thông số của cọc khoan nhồi 82

7.6 Tính toán sức chịu tải của cọc 46m – D 1.0 82

7.6.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc 82

7.6.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 83

7.6.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền 85

7.6.4 Sức chịu tải của cọc theo SPT 87

Trang 11

7.6.5 Xác định độ cứng của cọc 89

7.7 Tính toán sức chịu tải của cọc 51m – D 1.2 90

7.7.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc 90

7.7.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 90

7.7.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền 93

7.7.4 Sức chịu tải của cọc theo SPT 95

77.7.5 Xác định độ cứng của cọc 97

7.8 Tính toán móng M1 98

7.8.1 Nội lực tính toán 98

7.8.2 Xác định tâm cọc , kích thước đài cọc và kiểm tra điều kiện chịu lực 99

7.8.3 Kiểm tra ổng định của khối móng qui ước .101

7.8.3.1 Xác định khối lượng khối móng qui ước .101

7.8.3.2 Cường độ tiêu chuẩn của đất nền ở đáy khối móng qui ước 102

7.8.3.3 Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối móng qui ước .103

7.8.3.4 Kiểm tra độ lún của cọc .103

7.8.4 Kiểm tra xuyên thủng 104

7.8.5 Tính thép cho đài cọc .106

7.9.1 Nội lực tính toán .108

7.9.2 Xác định tâm cọc , kích thước đài cọc và kiểm tra điều kiện chịu lực .109

Trang 12

7.11 Tính toán móng ML 128

CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ GIÀN GIÁO KHUNG BAO CHE BẢO VỆ .140

8.1 Tổng quan .140

8.2 Thông số chung .141

8.2.1 vật liệu 141

8.3 Tính toán thép hộp .141

8.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của thép hộp .142

8.4.1 Kiểm tra thép hộp đỡ chân giàn giáo 142

8.5 Kiểm thép hình chữ I đỡ thép hộp 143

8.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của bulong 145

8.7 Kiểm tra đường hàn 146

8.8 Kiểm tra khả năng chịu lực của cáp treo d12 .147

Trang 13

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Bảng giá trị tĩnh tải các ô sàn thường tầng điển hình 7

Bảng 3.2 Bảng giá trị tĩnh tải các ô sàn: nhà vệ sinh, lô gia, mái 8

Bảng 3.3 Bảng giá trị tải tường gạch 8

Bảng 3.4 Bảng tổng tĩnh tải quy đổi trên các ô sàn 8

Bảng 3.5 Bảng giá trị hoạt tải các loại phòng 9

Bảng 3.6 Bảng tải trọng gió tĩnh theo phương X và Y 10

Bảng 3.7 Chu kỳ dao động xuất ra từ chương trình Etabs 13

Bảng 3.8 Bảng tải trọng gió động theo phương X 17

Bảng 3.9 Bảng tải trọng gió động theo phương Y 18

Bảng 3.10 Bảng đỉnh gia tốc nền của công trình 19

Bảng 3.11 Giá trị tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi 21

Bảng 3.12 Bảng phổ phản ứng thiết kế dùng trong phân tích đàn hồi theo phương ngang 24

Bảng 4.1 Bảng tổng tĩnh tải quy đổi trên các ô sàn 26

Bảng 4.2 Bảng giá trị hoạt tải các loại phòng 26

Bảng 4.3 Bảng kết quả thép sàn 31

Bảng 5.1 Bảng tải tác dụng lên bản thang 38

Bảng 5.2 Bảng tải tác dụng lên chiếu nghỉ 39

Bảng 5.3 Bảng kết quả tính thép bản thang 40

Bảng 5.4 Bảng kết quả tính thép dầm chiếu nghỉ 42

Bảng 6.1 Bảng các trường hợp tải tác dụng lên khung 44

Bảng 6.2 Bảng tổ hợp nội lực 45

Bảng 6.3 Bảng chuyển vị đỉnh công trình 47

Bảng 6.4 Bảng cốt thép dầm điển hình tầng 18 56

Bảng 6.5 Bảng cốt thép lanh tô trục E 62

Trang 14

Bảng 6.6 Bảng cốt thép vách P1 75

Bảng 7.1 Bảng các lớp đất trên mặt cắt địa chất 76

Bảng 7.2 Bảng thống kê dung trọng riêng tự nhiên lớp đất số 1 77

Bảng 7.3 Bảng thống kê độ ẩm tự nhiên lớp đất số 1 77

Bảng 7.4 Bảng thống kê dung trọng riêng đẩy nổi lớp đất số 1 77

Bảng 7.5 Bảng thống kê chỉ số dẻo lớp đất số 1 78

Bảng 7.6 Bảng thống kê chỉ số dẻo lớp đất số 1 (hiệu chỉnh) 78

Bảng 7.7 Bảng thống kê độ sệt lớp đất số 1 78

Bảng 7.8 Bảng thống kê độ sệt lớp đất số 1 (hiệu chỉnh) 78

Bảng 7.9 Bảng thống kê hệ số rỗng theo cấp áp lực lớp đất số 1 79

Bảng 7.10 Bảng thống kê lực dính và góc ma sát trong lớp đất số 1 80

Bảng 7.11 Bảng tổng hợp địa chất 80

Bảng 7.12 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cơ lí 84

Bảng 7.13 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cường độ đối với đất dính 86

Bảng 7.14 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cường độ đối với đất rời 86

Bảng 7.15 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cơ lí 92

Bảng 7.16 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cường độ đối với đất dính 94

Bảng 7.17 Bảng sức kháng ma sát thành của cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cường độ đối với đất rời 95

Bảng 7.18 Bảng giá trị nội lực trong móng vách P2 98

Bảng 7.19 Bảng giá trị lực tác dụng đầu cọc móng M1 100

Bảng 7.20 Bảng kết quả tính thép đài cọc móng vách P2 106

Trang 15

Bảng 7.23 Bảng tính lún các phân tố móng M2 115

Bảng 7.28 Bảng giá trị nội lực trong móng vách Lõi Thang 128

Bảng 7.29 Bảng giá trị lực tác dụng đầu cọc móng Lõi Thang 130

Bảng 7.30 Bảng tính lún các phân tố móng Lõi Thang 135

Bảng 7.31 Bảng kết quả tính thép đài cọc móng vách Lõi Thang 138

Bảng 8.1 Bảng tổng hợp tải trọng tính toán 141

Trang 16

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3.1 Các lớp cấu tạo sàn 7

Hình 3.2 Đồ thị xác định hệ số động lực 12

Hình 3.3 Chu kỳ dao động xuất ra từ chương trình Etabs 14

Hình 3.4 Khối lượng, tâm khối lượng, tâm cứng tại mỗi cao trình sàn 15

Hình 3.5 Giá trị mode 1 15

Hình 3.6 Giá trị mode 2 16

Hình 3.7 Phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính 19

Hình 3.8 Bảng chuyển đổi từ đỉnh gia tốc nền thiết kế sang cấp động đất 20

Hình 3.9 Dạng của phổ thiết kế dùng cho phản ứng đàn hồi 25

Hình 4.1 Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE 27

Hình 4.2 Tĩnh tải sàn SAFE 27

Hình 4.3 Hoạt tải sàn SAFE 28

Hình 4.4 Nội lực sàn SAFE 28

Hình 4.5 Chuyển vị sàn SAFE 29

Hình 4.6 Nội lực dải strip theo phương x 29

Hình 4.7 Nội lực dải strip theo phương y 30

Hình 4.8 Độ võng của sàn 33

Hình 5.1 Mặt bằng cầu thang 34

Hình 5.2 Mặt đứng cầu thang 35

Hình 5.3 Cấu tạo bản thang 37

Hình 5.4 Cấu tạo bản chiếu nghỉ 38

Hình 5.5 Sơ đồ tính cầu thang 40

Hình 5.6 Nội lực cầu thang 40

Hình 5.7 Nội lực chân cầu thang 41

Hình 5.8 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 41

Trang 17

Hình 5.9 Nội lực dầm chiếu nghỉ 42

Hình 6.1 Mô hình khung 46

Hình 6.2 Chuyển vị đỉnh công trình theo phương X 46

Hình 6.3 Chuyển vị đỉnh công trình theo phương Y 47

Hình 6.4 Nội lực trong vách cứng 49

Hình 6.5 Phân chia vùng cho vách cứng 50

Hình 7.1 Bảng tra hệ số α 86

Hình 7.2 Bảng tra hệ số αp 88

Hình 7.3 Bảng tra hệ số α 94

Hình 7.4 Bảng tra hệ số αp 96

Hình 7.5 Xác định tâm vách P2 99

Hình 7.6 Bố trí cọc khoan nhồi móng M1 99

Hình 7.7 Phản lực đầu cọc móng M1 100

Hình 7.8 Tháp xuyên thủng móng M1 105

Hình 7.9 MOMENT MAX theo phương X của móng M1 107

Hình 7.10 MOMENT MAX theo phương Y của móng M1 107

Hình 7.14 Tháp xuyên thủng móng M2 116

Hình 7.15 MOMENT MAX phương X của móng M2 118

Hình 7.16 MOMENT MAX phương Y của móng M2 118

Hình 7.20 Tháp xuyên thủng móng P7 125

Hình 7.21 MOMENT MAX phương X của móng M3 127

Trang 18

Hình 7.22 MOMENT MAX phương Y của móng M3 127

Hình 7.23 Xác định tâm vách Lõi Thang 128

Hình 7.24 Bố trí cọc khoan nhồi móng Lõi Thang 129

Hình 7.25 Phản lực đầu cọc móng Lõi Thang 130

Hình 7.26 Tháp xuyên thủng móng Lõi Thang 137

Hình 7.27 MOMENT MAX phương X của móng Lõi Thang 139

Hình 7.28 MOMENT MAX phương Y của móng Lõi Thang 139

Hình 8.1 Hình ảnh hực tế ngoài công trường 140

Trang 19

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG

6.1 Chọn sơ bộ tiết diện khung ngang3

Công trình sử dụng vách thay cho cột để chịu lực

Sơ bộ tiết diện vách đã được chọn ở Chương 2

=> Bề dày bụng vách cứng t = 300 (mm)

6.2 Quan điểm tính toán

Đây là công trình thuộc hệ khung chịu lực

Ta có tỷ số L/B = 58 / 36 = 1.6 < 2 , do đó độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch nhau không nhiều nên phải nội lực theo khung không gian Ở đây ta quan niệm liên kết giữa dầm và cột là các nút cứng , công trình được ngàm tại vị trí đấy sàn tầng bán hầm

6.3 Các trường hợp tải và cấu trúc tổ hợp

6.3.1 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên khung

Kết cấu khung bê tông cốt thép là hệ kết cấu siêu tĩnh bậc cao, vì vậy ứng với mỗi trường hợp đặt tải sẽ có một trường hợp nội lực tương ứng Tuy nhiên để có được nội lực xuất hiện trong khung nguy hiểm nhất ta thường chất tải theo các cách dưới đây

Bảng 6.1 Bảng các trường hợp tải tác dụng lên khung

STT KÝ HIỆU TÍNH CHẤT

6.3.2 Tổ hợp tải trọng

Gồm có tổ hợp chính và tổ hợp phụ ( thuộc tổ hợp cơ bản )

 Tổ hợp chính : Tĩnh tải + 1 tải trọng tạm thời ( lấy 100% )

 Tổ hợp phụ : Tĩnh tải + 2 hoặc 3 tải trọng tạm thời ( lấy 90%)

 Ngoài ra còn có một tổ hợp BAO , kể đến trường hợp nguy hiểm nhất

Với các trường hợp tải trên ta có các cấu trúc tổ hợp sau :

Trang 21

6.4 Nội lực khung

Mô hình khung bằng phần mềm etabs 9.7.4

Hình 6.1 Mô hình khung

6.4.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

Hình 6.2 Chuyển vị đỉnh công trình theo phương X

Trang 22

Hình 6.3 Chuyển vị đỉnh công trình theo phương Y

 Sử dụng tổ hợp sau để kiểm tra chuyển vị cho công trình

 COMB CVX : 0.91 TT + 0.83 GIÓ X

 COMB CVY : 0.91 TT + 0.83 GIÓ Y

Bảng 6.3 Bảng chuyển vị đỉnh công trình

Chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh nhà: fmax = 58.86 (mm)

Chiều cao công trình: H = 79.1 (m)

Theo TCVN: 198: 1997 , kết cấu khung vách :

B 36 , nên không cần kiểm tra khả năng chống lật của công trình dưới tác dụng

của tải ngang

Trang 23

6.5 Tính thép cho hệ khung

Chọn khung trục E và khung trục 4 để tính và bố trí thép cột và vách, chọn dầm của sàn tầng điển hình để tính và bố trí thép Từ kết quả xuất ra sau khi chạy chương trình ETABS ta lấy giá trị nội lực để tính thép

6.5.1 Cơ sở tính toán

 Tính toán cốt thép cho dầm

Đối với dầm chỉ cần tính thép ứng với trường hợp mômen nội lực lớn nhất Từ kết quả giải nội lực trong ETABS, chọn trường hợp biểu đồ bao, khi đó nội lực là giá trị lớn nhất Tính toán với các thông số :

Tính toán với các thông số :

α = ; ξ = 1- 1 - 2α ; A =

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

s o min

 Tính toán cốt đai cho dầm

Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt : Q ≤ ko.Rn.b.ho trong đó ko = 0.35

Tính toán và kiểm tra điều kiện : Q ≤ 0.6.Rbt.b.ho , nếu thỏa điều kiện này thì không cần tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo , ngược lại nếu không thỏa thì phải tính toán cốt thép chịu lực cắt

Lực cắt mà cốt đai phải chịu là : ad d

Trang 24

Khoảng cách cốt đai chọn không được vượt quá Utt và Umax ; đồng thời còn phải tuân theo yêu cầu về cấu tạo như sau:

Thông thường, các vách cứng dạng côngxon phải chịu tổ hợp nội lực sau: N, Mx, My, Qx,

Qy Do vách cứng được bố trí trên mặt bằng để chịu tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó (chủ yếu) nên bỏ qua khả năng chịu mô ment ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vuông góc với mặt phẳng Qy, chỉ xét tổ hợp nội lực gồm: N, My, Qx

Hình 6.4 Nội lực trong vách cứng

Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ momen Lực dọc trục được giả thiết là phân bố dều trên toàn bộ chiều dài vách

 Các giả thiết cơ bản

Ứng suất kéo do cốt thép chịu Ứng suất nén do bêtông và cốt thép chịu

Xét vách cứng chịu tải trọng Nz, My, biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách cứng

Trang 25

Hình 6.5 Phân chia vùng cho vách cứng

 Các bước tính toán

Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu moment Xét vách chịu lực dọc trục N và

momen uốn trong mặt phẳng My, momen này tương đương với 1 cặp ngẫu lực đặt ờ hai vùng biên của vách

Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên

Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén

Tính toán cốt thép cho vùng biên như cột chịu kéo - nén đúng tâm Khả năng chịu lực của cột chịu kéo – nén đúng tâm được xác định theo công thức:

N  R F R F

Trong đó : Rn, Ra: Cường độ tính toán chịu nén của BT và của cốt thép

Fb, Fa: diện tích tiết diện BT vùng biên và của cốt thép dọc

 ≤ 1 : hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc (hệ số uốn dọc)

Xác định  theo công thức thực nghiệm , chỉ dùng được khi : 14 ≤  ≤ 104

 : độ mảnh của cột

Với : lo : chiều dài tính toán của cột

imin : bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh => imin = 0.288 x b

Từ công thức trên ta suy ra diện tích cốt thép chịu nén :

Trang 26

n b nen

a

N

R F F

N F

R



Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu không thỏa mãn thì phải tăng kích thước B của

vùng biên lên rồi tính lại từ bước 1 Chiều dài B của vùng biên có giá trị lớn nhất là L/2, nếu vượt quá giá trị này cần tăng bề dày tường

Khi tính ra Fa < 0: đặt cốt thép chịu nén theo cấu tạo Theo TCVN 5574-2012 Thép cấu tạo cho vách cứng trong vùng động đất trung bình và mạnh

Bước 5: Kiểm tra phần tường còn lại như cấu kiện chịu nén đúng tâm Trường hợp bê tông

đã đủ khả năng chịu lực thì cốt thép chịu nén trong vùng này được đặt theo cấu tạo

Bước 6: Tính cốt thép ngang

Tại tiết diện bất kỳ của vách, phải gia gia cường thép đai ở hai đầu vách Do ứng suất cục bộ (ứng suất tiếp và ứng suất pháp theo phương nằm trong mặt phẳng) thường phát sinh tại hai đầu của vách (vị trí truyền lực sẽ lớn nhất, sau đó lan tỏa)

Tính toán cốt đai cho vách tương tự như tính toán cốt đai cho dầm

Kiểm tra điều kiện hạn chế:

+ Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính: Qmax Q o k R bh o n o(1)

+ Khả năng chịu cắt của bêtông: Qmax Q1k R bh1 k o(2) ( với k1 = 0.8)

Nếu thoả cả hai điều kiện (1) và (2) thì chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

Trang 27

Điều kiện chiều dài của cốt đai:

2 2

2 max

81.5

Bố trí cốt thép cần phải tuân thủ theo “TCVN 5574:2012” như sau:

+ Phải đặt hai lớp lưới thép Đường kính cốt thép chọn không nhỏ hơn 10 mm và không hơn 0.1b

+ Hàm lượng cốt thép đứng chọn 0.6(%) ≤  ≤ 3.5(%) (đối với động đất trung bình mạnh ) + Cốt thép nằm ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm lượng với động đất trung bình và mạnh ) Dùng đai 10, 2 nhánh (n = 2)

+ Cần có biện pháp tăng cường tiết diện ở khu vực biên các vách cứng

+ Tại các góc liên kết các vách cứng với nhau phải bố trí các đai liên kết

Do môment có thể đổi chiều nên cốt thép vùng biên max( nen; keo)

F  F F ;cốt thép vùng giữa Fa’

Trang 28

+ Lấy nội lực từ biểu đồ bao để tính: Mmax = 183.474 (kN.m)

+ Tiết diện dầm 300x800 (mm) , cốt thép AIII (Rs = 365 Mpa)

+ Bê tông B25 Rb= 14.5 (MPa) ; Rbt = 1.05 (MPa) , a = 80 (mm)

Dầm có tiết diện 300x800 (mm) , chiều dài L= 9 (m)

Giá trị lực cắt lớn nhất do tổ hợp có tải trọng động đất gây ra ở tại vị trí gối là Qmax=240.79

+ Chọn thép AI làm cốt đai có: Rsw=175 (Mpa) ; Rs=Rsc=225 (MPa)

Trang 29

=> Bê tông không đủ khả năng chịu cắt nên phải bố trí cốt đai

+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán

Với b2 2 đối với bê tông nặng

+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

2 4

150( )

ct

h

mm s

Vậy khoảng cách thiết kế của cốt đai là : smins s tt; max; ;s s ct kc150(mm)

Chọn khoảng cách thiết kế cốt đai là s = 150 (mm)

Kiểm tra lại điều kiện :

0.3 wl bl b b o

Q    R bh

Trang 30

4 4 3

21 10 1.01 10

s sw wl

=> Thỏa điều kiện

Kiểm tra điều kiện đặt cốt xiên:

2

2 ,min

Vậy không cần đặt cốt xiên

Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo ( tại nhịp ) :

=> Chọn cốt đai theo cấu tạo 8a200

Các dầm còn lại bố trí cốt đai như dầm B1

Trang 31

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

μ (%) Chọn thép

As choṇ (cm2)

Trang 32

Beam Beam

(Etabs) M3

(kN.m)

b (cm)

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

As choṇ (cm2)

Trang 33

Beam Beam

(Etabs) M3

(kN.m)

b (cm)

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

As choṇ (cm2)

Trang 34

Beam Beam

(Etabs) M3

(kN.m)

b (cm)

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

As choṇ (cm2)

Trang 35

Beam Beam

(Etabs) M3

(kN.m)

b (cm)

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

As choṇ (cm2)

Trang 36

Beam Beam

(Etabs) M3

(kN.m)

b (cm)

h (cm)

a (cm) Load

As (cm2)

As choṇ (cm2)

Trang 37

M3 (kN.m)

H (m)

Lp (m)

B_left

=right (cm)

Tp (cm)

As_left

=right (cm²)

μ_left

=right (%)

Chọn thép biên

As chọn (cm2)

B_

mid (cm)

As_mid (cm²)

μ_mi

d (%)

Chọn thép giữa

As chọn (cm2)

STORY23 P1 -254.96 -580.732 3.3 2.4 48 30 6.89 0.48 Ø14a200 7.70 144 -174.35 -4.04 Ø14a200 7.70 STORY22 P1 -563.53 -351.394 3.3 2.4 48 30 1.93 0.13 Ø14a200 7.70 144 -169.07 -3.91 Ø14a200 7.70 STORY21 P1 -879.61 -371.76 3.3 2.4 48 30 0.49 0.03 Ø14a200 7.70 144 -163.66 -3.79 Ø14a200 7.70 STORY20 P1 -1199.67 -367.304 3.3 2.4 48 30 -47.27 -3.28 Ø14a200 7.70 144 -158.18 -3.66 Ø14a200 7.70 STORY19 P1 -1518.73 -365.724 3.3 2.4 48 30 -45.47 -3.16 Ø14a200 7.70 144 -152.72 -3.54 Ø14a200 7.70 STORY18 P1 -1836.29 -363.256 3.3 2.4 48 30 -43.7 -3.03 Ø14a200 7.70 144 -147.28 -3.41 Ø14a200 7.70 STORY17 P1 -2151.92 -360.292 3.3 2.4 48 30 -41.94 -2.91 Ø14a200 7.70 144 -141.88 -3.28 Ø14a200 7.70 STORY16 P1 -2465.27 -356.744 3.3 2.4 48 30 -40.2 -2.79 Ø14a200 7.70 144 -136.51 -3.16 Ø14a200 7.70 STORY15 P1 -2776.02 -352.596 3.3 2.4 48 30 -38.49 -2.67 Ø14a200 7.70 144 -131.2 -3.04 Ø14a200 7.70 STORY14 P1 -3083.82 -347.821 3.3 2.4 48 30 -36.81 -2.56 Ø14a200 7.70 144 -125.93 -2.91 Ø14a200 7.70 STORY13 P1 -3388.32 -342.389 3.3 2.4 48 30 -35.15 -2.44 Ø14a200 7.70 144 -120.71 -2.79 Ø14a200 7.70 STORY12 P1 -3689.15 -336.267 3.3 2.4 48 30 -33.52 -2.33 Ø14a200 7.70 144 -115.56 -2.68 Ø14a200 7.70 STORY11 P1 -3985.92 -329.419 3.3 2.4 48 30 -31.93 -2.22 Ø14a200 7.70 144 -110.48 -2.56 Ø14a200 7.70 STORY10 P1 -4278.22 -321.804 3.3 2.4 48 30 -30.38 -2.11 Ø14a200 7.70 144 -105.48 -2.44 Ø14a200 7.70 STORY9 P1 -4565.63 -313.377 3.3 2.4 48 30 -28.86 -2 Ø14a200 7.70 144 -100.56 -2.33 Ø14a200 7.70

Trang 38

Story Pier

(Eta

bs)

P (kN)

M3 (kN.m) (m) H

Lp (m)

B_left

=right (cm)

Tp (cm)

As_left

=right (cm²)

μ_left

=right (%)

As chọn (cm2)

B_

mid (cm)

As_mid (cm²)

μ_mi

d (%)

As chọn (cm2)

STORY8 P1 -4847.68 -304.088 3.3 2.4 48 30 -27.39 -1.9 Ø14a200 7.70 144 -95.73 -2.22 Ø14a200 7.70 STORY7 P1 -5123.9 -293.884 3.3 2.4 48 30 -25.97 -1.8 Ø14a200 7.70 144 -91 -2.11 Ø14a200 7.70 STORY6 P1 -5393.79 -282.699 3.3 2.4 48 30 -24.59 -1.71 Ø14a200 7.70 144 -86.38 -2 Ø14a200 7.70 STORY5 P1 -5656.84 -270.496 3.3 2.4 48 30 -23.27 -1.62 Ø14a200 7.70 144 -81.88 -1.9 Ø14a200 7.70 STORY4 P1 -5912.59 -256.943 3.3 2.4 48 30 -22.02 -1.53 Ø14a200 7.70 144 -77.5 -1.79 Ø14a200 7.70 STORY3 P1 -6161.5 -243.22 3.3 2.4 48 30 -20.8 -1.44 Ø14a200 7.70 144 -73.24 -1.7 Ø14a200 7.70 STORY2 P1 -6407.37 -226.171 5 2.4 48 30 -19.65 -1.36 Ø14a200 7.70 144 -69.03 -1.6 Ø14a200 7.70 STORY1 P1 -6668.48 -190.485 3.3 2.4 48 30 -18.69 -1.3 Ø14a200 7.70 144 -64.56 -1.49 Ø14a200 7.70 STORY23 P2 -183.15 378.982 3.3 2.4 48 30 4.4 0.31 Ø14a200 7.70 144 -175.58 -4.06 Ø14a200 7.70 STORY22 P2 -520.54 237.645 3.3 2.4 48 30 0.54 0.04 Ø14a200 7.70 144 -169.81 -3.93 Ø14a200 7.70 STORY21 P2 -846.94 257.164 3.3 2.4 48 30 -50.92 -3.54 Ø14a200 7.70 144 -164.22 -3.8 Ø14a200 7.70 STORY20 P2 -1167.45 254.47 3.3 2.4 48 30 -49.13 -3.41 Ø14a200 7.70 144 -158.73 -3.67 Ø14a200 7.70 STORY19 P2 -1486.2 253.651 3.3 2.4 48 30 -47.32 -3.29 Ø14a200 7.70 144 -153.27 -3.55 Ø14a200 7.70 STORY18 P2 -1803.13 251.875 3.3 2.4 48 30 -45.54 -3.16 Ø14a200 7.70 144 -147.85 -3.42 Ø14a200 7.70 STORY17 P2 -2118.06 249.567 3.3 2.4 48 30 -43.78 -3.04 Ø14a200 7.70 144 -142.46 -3.3 Ø14a200 7.70 STORY16 P2 -2430.68 246.666 3.3 2.4 48 30 -42.04 -2.92 Ø14a200 7.70 144 -137.11 -3.17 Ø14a200 7.70 STORY15 P2 -2740.68 243.161 3.3 2.4 48 30 -40.32 -2.8 Ø14a200 7.70 144 -131.8 -3.05 Ø14a200 7.70 STORY14 P2 -3047.71 239.029 3.3 2.4 48 30 -38.63 -2.68 Ø14a200 7.70 144 -126.54 -2.93 Ø14a200 7.70

Trang 39

Story Pier

(Eta

bs)

P (kN)

M3 (kN.m) (m) H

Lp (m)

B_left

=right (cm)

Tp (cm)

As_left

=right (cm²)

μ_left

=right (%)

As chọn (cm2)

B_

mid (cm)

As_mid (cm²)

μ_mi

d (%)

As chọn (cm2)

STORY13 P2 -3351.41 234.245 3.3 2.4 48 30 -36.97 -2.57 Ø14a200 7.70 144 -121.35 -2.81 Ø14a200 7.70 STORY12 P2 -3651.42 228.782 3.3 2.4 48 30 -35.34 -2.45 Ø14a200 7.70 144 -116.21 -2.69 Ø14a200 7.70 STORY11 P2 -3947.35 222.608 3.3 2.4 48 30 -33.74 -2.34 Ø14a200 7.70 144 -111.14 -2.57 Ø14a200 7.70 STORY10 P2 -4238.79 215.69 3.3 2.4 48 30 -32.18 -2.23 Ø14a200 7.70 144 -106.15 -2.46 Ø14a200 7.70 STORY9 P2 -4525.31 207.991 3.3 2.4 48 30 -30.66 -2.13 Ø14a200 7.70 144 -101.25 -2.34 Ø14a200 7.70 STORY8 P2 -4806.45 199.468 3.3 2.4 48 30 -29.18 -2.03 Ø14a200 7.70 144 -96.44 -2.23 Ø14a200 7.70 STORY7 P2 -5081.75 190.078 3.3 2.4 48 30 -27.75 -1.93 Ø14a200 7.70 144 -91.72 -2.12 Ø14a200 7.70 STORY6 P2 -5350.67 179.766 3.3 2.4 48 30 -26.37 -1.83 Ø14a200 7.70 144 -87.12 -2.02 Ø14a200 7.70 STORY5 P2 -5612.66 168.529 3.3 2.4 48 30 -25.04 -1.74 Ø14a200 7.70 144 -82.64 -1.91 Ø14a200 7.70 STORY4 P2 -5866.99 156.017 3.3 2.4 48 30 -23.78 -1.65 Ø14a200 7.70 144 -78.28 -1.81 Ø14a200 7.70 STORY3 P2 -6112.13 144.213 3.3 2.4 48 30 -22.55 -1.57 Ø14a200 7.70 144 -74.09 -1.71 Ø14a200 7.70 STORY2 P2 -6346.25 127.979 5 2.4 48 30 -21.46 -1.49 Ø14a200 7.70 144 -70.08 -1.62 Ø14a200 7.70 STORY1 P2 -6600.35 106.022 3.3 2.4 48 30 -20.33 -1.41 Ø14a200 7.70 144 -65.73 -1.52 Ø14a200 7.70

Trang 40

M3 (kN.m)

H (m)

Lp (m)

B_left

=right (cm)

Tp (cm)

As_left

=right (cm²)

μ_left

=right (%)

As chọn (cm2)

B_

mid (cm)

As_mi

d (cm²)

μ_mid (%)

As chọn (cm2)

STORY23 P3 -395.49 -228.182 3.3 2.4 48 30 11.49 0.8 Ø18a200 12.72 144 -171.95 -3.98 Ø14a200 7.70 STORY22 P3 -771.99 -124.284 3.3 2.4 48 30 3.7 0.26 Ø14a200 7.70 144 -165.5 -3.83 Ø14a200 7.70 STORY21 P3 -1167.95 -134.225 3.3 2.4 48 30 2.18 0.15 Ø14a200 7.70 144 -158.72 -3.67 Ø14a200 7.70 STORY20 P3 -1564.29 -133.742 3.3 2.4 48 30 -41.86 -2.91 Ø14a200 7.70 144 -151.94 -3.52 Ø14a200 7.70 STORY19 P3 -1960.87 -134.518 3.3 2.4 48 30 -39.69 -2.76 Ø14a200 7.70 144 -145.15 -3.36 Ø14a200 7.70 STORY18 P3 -2357.66 -134.926 3.3 2.4 48 30 -37.54 -2.61 Ø14a200 7.70 144 -138.36 -3.2 Ø14a200 7.70 STORY17 P3 -2754.67 -135.182 3.3 2.4 48 30 -35.41 -2.46 Ø14a200 7.70 144 -131.56 -3.05 Ø14a200 7.70 STORY16 P3 -3151.92 -135.254 3.3 2.4 48 30 -33.3 -2.31 Ø14a200 7.70 144 -124.76 -2.89 Ø14a200 7.70 STORY15 P3 -3549.43 -135.145 3.3 2.4 48 30 -31.2 -2.17 Ø14a200 7.70 144 -117.96 -2.73 Ø14a200 7.70 STORY14 P3 -3947.25 -134.849 3.3 2.4 48 30 -29.12 -2.02 Ø14a200 7.70 144 -111.15 -2.57 Ø14a200 7.70 STORY13 P3 -4345.41 -134.365 3.3 2.4 48 30 -27.06 -1.88 Ø14a200 7.70 144 -104.33 -2.42 Ø14a200 7.70 STORY12 P3 -4743.97 -133.688 3.3 2.4 48 30 -25.02 -1.74 Ø14a200 7.70 144 -97.51 -2.26 Ø14a200 7.70 STORY11 P3 -5142.99 -132.815 3.3 2.4 48 30 -23 -1.6 Ø14a200 7.70 144 -90.68 -2.1 Ø14a200 7.70 STORY10 P3 -5542.54 -131.741 3.3 2.4 48 30 -20.99 -1.46 Ø14a200 7.70 144 -83.84 -1.94 Ø14a200 7.70 STORY9 P3 -5942.71 -130.462 3.3 2.4 48 30 -19.01 -1.32 Ø14a200 7.70 144 -76.99 -1.78 Ø14a200 7.70 STORY8 P3 -6343.6 -128.972 3.3 2.4 48 30 -17.04 -1.18 Ø14a200 7.70 144 -70.12 -1.62 Ø14a200 7.70 STORY7 P3 -6745.33 -127.266 3.3 2.4 48 30 -15.1 -1.05 Ø14a200 7.70 144 -63.25 -1.46 Ø14a200 7.70

Định dạng
Số trang	163
Dung lượng	6,7 MB