Thiết kế chung cư kết hợp khu thương mại

2 Tải trọng gió tĩnh được qui về thành lực tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tọa độ được tính toán của mỗi tầng W là lực gió tiêu chuẩn nhân theo phương X v

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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2018

GVHD : TS LÊ ANH THẮNG SVTH : HUỲNH MINH THIỆN MSSV : 14149165

Khóa : 2014-2018

KHU THƯƠNG MẠI THIẾT KẾ CHUNG CƯ KẾT HỢP

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

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: HUỲNH MINH THIỆN MSSV: 14149165

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: CHUNG CƯ HÒA AN

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS LÊ ANH THẮNG

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 2018

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

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

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: HUỲNH MINH THIỆN MSSV: 14149165

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: CHUNG CƯ HÒA AN

Họ và tên giáo viên phản biện: ThS 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 2018

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

SUMMARY OF THE GRADUATE PROJECT Student : HUYNH MINH THIEN Student ID: 14149165

Faculty : Civil Engineering

Major : Civil Engineering Building Construction Technology

Project name : HOA AN

 Input information

 Architectural record (A little dimension are edited follow Instructor)

 Geological survey record

 A part content of theory and calculation

 Overview of Architecture

 Overview of Structure

 Calculation loads and effects

 Calculation and design for the slab without beams with edge beams

 Calculation and design for the stairs

 Calculation and design for the axis frame 2 and axis frame B

 Calculation and design for the Foundations

 Establish solution for the pressure pile construction

 Presentation and drawing

 One Presentation by Word

 Sixteen drawing A1 ( Four Architecture drawing, twenty three Structure drawing, two Foundation drawing)

 Instructor : PhD LE ANH THANG

MỤC LỤC

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

GIỚI THIỆU CHUNG ĐỀ TÀI 1

ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC 2

1.2.1 Quy mô dự án 2

1.2.2 Phân khu chức năng 2

1.2.3 Tiện ích dự án 3

1.2.4 Hệ thống giao thông 4

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO CÔNG TRÌNH 4

1.3.1 Hệ thống nước 4

1.3.2 Hệ thống điện 5

1.3.3 Phòng cháy chữa cháy 5

1.3.4 Thông gió chiếu sáng 5

CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH 6

VẬT LIỆU SỬ DỤNG 6

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU 6

2.2.1 Sơ bộ tiết diện cột vách 6

2.2.2 Sơ bộ tiết diện dầm sàn 8

TẢI ĐỨNG 9

2.3.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn 9

2.3.2 Tĩnh tải tường xây 11

2.3.3 Hoạt tải 11

2.3.4 Tổng hợp tải trọng 12

TẢI TRỌNG GIÓ 12

2.4.1 Thành phần động của gió 13

2.4.2 Tải trọng động đất 17

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN 20

3.1 MỞ ĐẦU 20

3.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN 20

3.2.1 Phương án tính nội lực 20

3.2.2 Tính toán nội lực sàn 20

3.2.3 Tính toán thép sàn 24

3.3 KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 23

3.3.1 Tính toán khả năng kháng nứt 23

3.3.2 Kiểm tra chọc thủng sàn 26

3.3.3 Kiểm tra võng 27

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 29

4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CẦU THANG ĐIỂN HÌNH 29

4.1.1 Bố trí kết cấu 29

4.1.2 Tải trọng 30

4.1.3 Tính toán bảng thang cầu thang điển hình 32

4.1.3.1 Xác định nội lực 32

4.1.3.2 Tính cốt thép 34

4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG TRỆT 34

4.2.1 Bố trí kết cấu 34

4.2.2 Tải trọng 35

4.2.3 Tính toán bảng thang cầu thang tầng trệt 37

4.2.3.1 Xác định nội lực 37

4.2.3.2 Tính cốt thép 39

CHƯƠNG 5: KẾT CẤU KHUNG 40

5.1 MỞ ĐẦU 40

5.2 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TRONG PHẦN MỀM ETAB 40

5.2.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 40

5.2.2 Nội lực khung 42

5.3 TÍNH TOÁN THÉP DẦM 43

5.3.1 Tính toán nội lực một dầm điển hình 44

5.3.1.1 Tính toán, bố trí cốt dọc chịu lực cho dầm 44

5.3.1.2 Tính toán cốt đai cho dầm 44

5.3.2 Kết quả tính toán dầm tầng điển hình 45

5.4 TÍNH TOÁN THÉP VÁCH 46

5.4.1 Lý thuyết tính toán 46

5.4.1.1 Tính toán cốt dọc 46

4.4.1.2 Tính toán cốt ngang 48

5.4.2 Tính toán thép cho một vách điển hình 48

5.4.2.1 Tính toán cốt dọc 48

5.2.2.2 Tính toán cốt đai 49

5.5 TÍNH TOÁN THÉP CỘT 49

5.5.1 Lý thuyết tính toán 49

5.5.2 Tính toán thép cho một cột điển hình 52

5.5.2.1 Tính toán bố trí thép dọc 52

5.5.2.2 Tính toán bố trí cốt đai 54

5.5.2.3 Cấu tạo kháng chấn cho cột 54

5.5.2.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột bằng biểu đồ tương tác 55

5.5.3 Kết quả tính toán thép cột 55

CHƯƠNG 6: KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 56

6.1 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT 56

6.2 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC KHẢO SÁT ĐẠI CHẤT CÔNG TRÌNH 56

6.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 56

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG 59

7.1 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC LI TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 59

7.1.1 Sơ lược về phương án móng cọc ly tâm ứng suất trước 59

7.1.2 Các ưu điểm 59

7.1.3 Nhược điểm 59

7.2 CHỌN KÍCH THƯỚC, CỌC, ĐÀI CỌC SƠ BỘ 59

7.3 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 62

7.3.1 Tính ứng suất hữu hiệu của cọc theo BS 8110-1997 62

7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu 63

7.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ 64

7.3.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý 65

7.3.5 Sức chịu tải của cọc theo SPT 66

7.3.6 Sức chịu tải thiết kế của cọc 67

7.4 TÍNH TOÁN MÓNG M5,M6 67

7.4.1 Nội lực truyền xuống móng 67

7.4.2 Chọn chiều sâu chôn móng 68

7.4.3 Xác định số cọc và kích thước đài cọc 68

7.4.4 Kiểm tra sức chịu tải cọc làm việc trong nhóm 69

7.4.5 Kiểm tra chiều sâu chôn móng 70

7.4.6 Kiểm tra ổn định của khối móng quy ước 70

7.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 73

7.4.8 Tính toán đài đọc 75

7.4.8.1 Tính thép theo phương trục x 76

7.4.8.2 Thép theo phương trục y 77

7.5 TÍNH TOÁN MÓNG LỖI THANG 78

7.5.1 Xác định lực tác dụng lên đài 78

7.5.2 Xác định số cọc và kích thước đài cọc 81

7.5.3 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc , kiểm tra điều kiện sử dụng 82

7.5.4 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm 83

7.5.5 Kiểm tra điều kiện chống trược 83

7.5.6 Kiểm tra ổn định của khối móng quy ước 83

7.5.7 Tính độ lún móng lõi thang 84

7.5.8 Kiểm tra chọc thủng đài cọc 88

7.5.9 Tính toán kết cấu đài 88

7.5.9.1 Xác định độ cứng của lò xo 88

7.5.9.2 Kiểm tra chuyển vị đầu cọc 91

7.5.10 Kiểm tra cọc theo điều kiện thi công 91

7.5.11 Kiểm tra khi vận chuyển 92

7.5.12 Kiểm tra khi lắp dựng 92

7.6 TÍNH TOÁN GIẰNG MÓNG 93

7.6.1 Vai trò của giằng móng trong công trình 93

7.6.2 Tính thép cho giằng móng 93

7.6.3 Kiểm tra giằng móng cho hai móng M1 và móng lõi thang 93

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1- 1 Phối cảnh công trình 1

Hình 1- 2 Vị trí công trình 1

Hình 1- 3 Mặt bằng tổng thể nhìn từ trên cao 2

Hình 1- 4 Mặt bằng tầng 1-17 3

Hình 1- 5 Căn hộ 3

Hình 1- 6 Tiện tích xung quanh dự án 4

Hình 2 - 1 Mặt bằng định vị cột vách 6

Hình 2 - 2 Sơ bộ tiết diện dầm tầng điển hình 8

Hình 2 - 3 Các lớp cấu tạo sàn điển hình 9

Hình 2 - 4 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 10

Hình 2 - 5 Phổ ngang 19

Hình 3- 1 Mô hình kết cấu sàn tầng điển hình (Tầng 3) 21

Hình 3- 2 Mô hình safe 21

Hình 3- 3 Gán tải tường 22

Hình 3- 4 Moment theo phương 22

Hình 3- 5 Moment theo phương Y 23

Hình 3- 6 Tháp chọc thủng cho cột và vách 26

Hình 3- 7 Độ võng đàn hồi 27

Hình 3- 8 Độ võng dài hạn 28

Hình 4 - 1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình 36

Hình 4 - 2 Mặt cắt cầu thang tầng điển hình 36

Hình 4 - 3 Các lớp cấu tạo cầu thang 43

Hình 5 - 1 Mô hình khung không gian trong ETAB 40

Hình 5 - 2 Chuyển vị đỉnh lớn nhất 41

Hình 5 - 3 Biểu đồ Momen khung trục G với trường hợp tĩnh tải (TT) và gió X (WX) 42

Hình 5 - 4 Biểu đồ Momen khung trục G với trường hợp gió Y (WY) và COMBOBAO 43

Hình 5 - 5 Phân tích moment vách 46

Hình 5 - 6 Chọn lập kích thước vùng biên 47

Hình 5 - 7 Kích thước tiết diện cột 50

Hình 5 - 8 Biểu đồ tương tác cho cột 55

Hình 6 - 1 Mặt cắt địa chất 57

Hình 7 - 1 Mặt cắt ngang cọc ứng suất trước 60

Hình 7 - 2 Mặt bằng bố trí móng công trình 68

Hình 7 - 3 Tháp xuyên thủng móng M5,M6 74

Hình 7 - 4 Nội lực đầu cọc tính bằng Safe 76

Hình 7 - 5 Nội lực móng M5 bằng Safe 76

Hình 7 - 6 Mặt bằng móng lõi thang 78

Hình 7 - 7 Bố trí cọc ly tâm móng lỗi thang 82

Hình 7 - 10 Nội lực móng lõi thang bằng Safe 89

Hình 7 - 11 Chuyển vị của đài cọc khi có giằng móng 91

Hình 7 - 12 Biểu đồ moment khi cẩu cọc 92

Hình 7 - 13 Biểu đồ moment khi lắp dựng 92

Hình 7 - 15 Sơ đồ tính giằng móng 94

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 - 1 Bảng thống kê cấu kiện cột 7

Bảng 2 - 2 thống kê cấu kiện vách 7

Bảng 2 - 3 Các lớp cấu tạo sàn căn hộ và sàn siêu thị 10

Bảng 2 - 4 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 10

Bảng 2 - 5 Các lớp cấu tạo sàn mái 11

Bảng 2 - 6 Tĩnh tải tường xây 11

Bảng 2 - 7 Hoạt tải sử dụng 11

Bảng 2 - 8 Tổng hợp tải trọng 12

Bảng 2 - 9 Bảng tính toán gió tĩnh 13

Bảng 2 - 10 Kết quả 22 mode dao động 14

Bảng 2 - 11 Hệ số tương quan không gian 15

Bảng 2 - 12 Bảng tính giá trị theo phương X (mode 1) 16

Bảng 2 - 13 Bảng tính giá trị theo phương Y (mode 2) 17

Bảng 2 - 14 Các hệ số thiết kế phổ 18

Bảng 2 - 15 Bảng tính Sd theo chu kỳ T 19

Bảng 3 - 1 Tính thép theo phương X 23

Bảng 3 - 2 Kiểm tra khả năng kháng nứt 23

Bảng 4 - 1 Tải trọng cấu tạo các lớp bản thang (điển hình) 31

Bảng 4 - 2 Chiều dày qui đổi của các lớp cấu tạo bản thang 31

Bảng 4 - 3 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng 31

Bảng 4 - 4 Tổng tải trọng 32

Bảng 4 - 5 Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau: 34

Bảng 4 - 6 Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (tẩng trệt) 35

Bảng 4 - 7 Chiều dày qui đổi của các lớp cấu tạo bản thang 36

Bảng 4 - 8 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiên 36

Bảng 4 - 9 Tổng tải trọng 37

Bảng 4 - 10 Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau: 39

Bảng 5 - 1 Chuyển vị đỉnh công trình 41

Bảng 6 - 1 Bảng thống kê số liệu địa chất 58

Bảng 7 - 1 Thông số cọc ly tâm ứng suất trước của công ty BETON6 60

Bảng 7 - 2 Bảng cataloge của cọc ly tâm ứng suất trước 61

Bảng 7 - 3 Cường độ sức kháng trung bình của đất 65

Bảng 7 - 4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý 66

Bảng 7 - 5 Sức chịu tỉa của cọc theo SPT 67

Bảng 7 - 6 Giá trị tổ hợp nội lực tính toán trong móng M5 68

Bảng 7 - 7 Nội lực để kiểm tra chiều sau đặt móng 70

Bảng 7 - 8 Tải tác dụng lên đáy khối móng qui ước là tải tính toán 70

Bảng 7 - 9 Tải tiêu chuẩn tác dụng lên đáy khối móng qui ước là 70

Bảng 7 - 10 Bảng tính lún móng M5 72

Bảng 7 - 11 Nội lực các vách nằm trên móng lõi thang 78

Bảng 7 - 12 Nội lực tại các chân cột C1(69),C2(74),C3(193),C4(198),C5(292),C6(297) 80 Bảng 7 - 13 Giá trị tổ hợp nội lực tính toán trong móng lỗi thang 81

Bảng 7 - 14 Tổ hợp tải trọng kiểm tra trược 83

Bảng 7 - 15 Tải tiêu chuẩn tác dụng lên đáy khối móng qui ước là 83

Bảng 7 - 16 Kết quả tính thép móng lõi thang 90

Bảng 7 - 17 Tính thép cho dầm móng chịu moment âm và moment dương 93

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG ĐỀ TÀI

Tên công trình: CHUNG CƯ HÒA AN

Địa điểm: Ngã 3 Nguyễn Đổng Chi – Nguyễn Cao, Phú Mỹ Hưng, Quận 7 Tp.HCM

Hình 1- 1 Phối cảnh công trình

Hình 1- 2 Vị trí công trình

- Chung cư Hòa An gồm 21 tầng bao gồm 2 tầng hầm, 18 tầng nổi và 1 tầng mái

- Bình quân mỗi căn hộ Hòa An được bố trí 1 chỗ đậu xe ô tô, 2 chỗ đậu

xe gắn máy

- Số lượng căn hộ: 55 căn hộ

- Kích thước công trình: chiều dài 32.4m, chiều rộng 18.2m, cao 58 m

- Diện tích sàn xây dựng: 16310.16 m2

1.2.2 Phân khu chức năng

Phân khu chức năng của toàn bộ chung cư Hòa An theo tầng như sau:

- Tầng hầm: là khu vực để xe, đậu xe

- Tầng trệt và tâng 1: Nhà trẻ, sinh hoạt cộng đồng và thương mại dịch vụ

- Tầng 2-18: Căn hộ ở

- Sân thượng: đặt hồ nước mái

4

- Nằm liền kề bệnh viện FV

- The Crescent với trung tâm mua sắm Crescent Mall, cầu Ánh Sao

- Cách Đại Học Tôn Đức Thắng 2 km

- Dễ dàng di chuyển đến trung tâm thành phố khoảng 20 phút đi xe

Tiện ích xung quanh cũng như nội khu chung cư đầy đủ đáp ứng nhu cầu cấp thiết như: siêu thị, bệnh viện, trường học, ngân hàng, khu vui chơi giải trí, hồ bơi,…

Hình 1- 6 Tiện tích xung quanh dự án

Mặt bằng mái và sân thượng có độ dốc vừa phải để thu về các sênô, sau đó theo ống dẫn nước thải đến hệ thống xử lý nước thải, sau đó thoát ra cống nước thải thành phố

5

1.3.2 Hệ thống điện

Nguồn điện cung cấp cho công trình được lấy chủ yếu từ mạng điện thành phố (Quận 7) thông qua trạm máy biến áp Từ đây, điện được dẫn đi đến các căn hộ, các bộ phận công trình Các dây dẫn điện sẽ được bố trí trong hộp gen kỹ thuật và có bảng điều khiển điện cho mỗi tầng và mỗi căn hộ

Ngoài ra, còn bố trí các máy phát điện dự phòng ở tầng hầm để kịp thời cung cấp trong trường hợp

sự cố mất điện

1.3.3 Phòng cháy chữa cháy

Trong khu vực công trình, luôn luôn có đủ nước được dự trữ trong bể nước phòng cháy chữa cháy được đặt ngầm

Công trình bằng bê tông cốt thép, tường xây bằng gạch rỗng vừa cách âm, vừa cách nhiệt

Các bình cứu hỏa được đặt ở hành lang mỗi tầng Mỗi tầng đều có 4 cầu thang bộ đảm bảo thoát hiểm trong trường hợp xảy ra sự cố

1.3.4 Thông gió chiếu sáng

Tất cả các căn hộ được sắp xếp thiết kế để có thể sử dụng tối đa ánh sáng tự nhiên

Công trình có nhiều vị trí thông tầng để có thể lấy ánh sáng và thông gió chung cho cả công trình

 Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 MPa

 Mô đun đàn hồi: Eb = 32500 MPa

 Cốt thép

 Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10)

 Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa

Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa

 Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10)

 Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 MPa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 Mpa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 290 MPa

 Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU

2.2.1 Sơ bộ tiết diện cột vách

Hình 2 - 1 Mặt bằng định vị cột vách

2.2.2 Sơ bộ tiết diện dầm sàn

Hình 2 - 2 Sơ bộ tiết diện dầm tầng điển hình

Sàn tâng mái: Chọn sơ bộ kích thước sàn tầng mái 150mm

2.2.3 Kích thước sơ bộ cầu thang bộ

Cầu thang điển hình của công trình này là loại cầu thang 1 vế dạng bản

Mỗi vế gồm 20 bậc thang với kích thước: h 1 6 0 m m ; b  2 4 0 m m

Chọn chiều dày bản thang:

+ Xem bản thang làm việc giống sàn một phương, ta có L= 4.76 m

2.3.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Hình 2 - 3 Các lớp cấu tạo sàn điển hình

Hình 2 - 4 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Bảng 2 - 4 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

STT Các lớp cấu tạo sàn h i (m)

Trọng lượng riêng Hệ số

vượt tải(n)

11

Bảng 2 - 5 Các lớp cấu tạo sàn mái

STT Các lớp cấu tạo sàn h i (m)

Trọng lượng riêng Hệ số

2.3.2 Tĩnh tải tường xây

Bảng 2 - 6 Tĩnh tải tường xây

Các loại tường gạch Trị tiêu chuẩn

Hoạt tải tác dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn, tra theo tiêu chuẩn

TCVN 2737- 1995 Kết quả được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 2 - 7 Hoạt tải sử dụng

Khu vực Tải trọng tiêu chuẩn (kN / m2) Hệ số

vượt tải

Tải trọng tính toán (kN / m 2) Toàn phần Phần dài hạn

12

2.3.4 Tổng hợp tải trọng

Bảng 2 - 8 Tổng hợp tải trọng

Khu vực Tĩnh tải (kN / m2) Hoạt tải (kN / m2)

Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán

Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999: Gió nguy hiểm nhất là gió vuông góc với mặt đón

gió.Tải trọng gió bao gồm 2 thành phần:

- Thành phần tĩnh của gió

- Thành phần động của tải

Thành phần tĩnh của gió được tính theo TCVN 2737-1995 như sau:

Áp lực gió tĩnh tính toán tại cao độ z so với mốc chuẩn được tính theo công thức:

tc 0

W W k c 

Trong đó:

- W: là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục E và điều 6.4 TCVN 2737-0

1995 Công trình đang xây dựng ở Quận 7, T.p Hồ Chí Minh thuộc khu vực II-A, địa hình

loại B và ảnh hưởng của gió bão được đánh giá là yếu, lấy 2

0

W 83daN / m

- k : hệ số thay đổi áp lực gió theo chiều cao, lấy theo bảng 5 TCVN 2737-1995

- c: hệ số khí động, đối với mặt đón gió cd 0.8, mặt hút gió ch 0.6, hệ số tổng cho mặt đón gió và hút gió là c0.8 0.6 1.4  Riêng trong khu vực chữ U thì cd 0.6,ch 0.6, hệ số tổng cho mặt đón gió hút là c0.6 0.6 1.2 

- Hệ số an toàn   1 2

Tải trọng gió tĩnh được qui về thành lực tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tọa độ được tính toán của mỗi tầng (W là lực gió tiêu chuẩn nhân theo phương X và tcx Wtcylà lực gió tiêu chuẩn theo phương Y, lực gió bằng áp lực gió nhân với diện đón gió) Diện tích đón gió của từng tầng được tính như sau :

z (m)

Chiều cao tầng

h (m)

Bx (m)

By (m)

Gió đẩy (kN/m2)

Gió hút (kN/m2)

FttcX (kN)

FttcY (kN)

FttX (kN)

FttY (kN)

THUONG 70.8 3.2 32.4 18.2 0.94 0.71 48.05 85.54 57.66 102.64 STORY21 67.6 3.2 32.4 18.2 0.94 0.7 95.55 170.10 114.66 204.12 STORY20 64.4 3.2 32.4 18.2 0.93 0.7 94.64 168.48 113.57 202.18 STORY19 61.2 3.2 32.4 18.2 0.92 0.69 94.09 167.51 112.91 201.01 STORY18 58 3.2 32.4 18.2 0.91 0.68 92.64 164.92 111.17 197.90 STORY17 54.8 3.2 32.4 18.2 0.9 0.68 92.09 163.94 110.51 196.73 STORY16 51.6 3.2 32.4 18.2 0.89 0.67 90.82 161.68 108.98 194.01 STORY15 48.4 3.2 32.4 18.2 0.88 0.66 90.09 160.38 108.11 192.46 STORY14 45.2 3.2 32.4 18.2 0.87 0.65 88.63 157.79 106.36 189.35 STORY13 42 3.2 32.4 18.2 0.86 0.64 87.36 155.52 104.83 186.62 STORY12 38.8 3.2 32.4 18.2 0.85 0.64 86.63 154.22 103.96 185.07 STORY11 35.6 3.2 32.4 18.2 0.84 0.63 85.36 151.96 102.43 182.35 STORY10 32.4 3.2 32.4 18.2 0.82 0.62 83.90 149.36 100.68 179.24 STORY9 29.2 3.2 32.4 18.2 0.8 0.6 81.90 145.80 98.28 174.96 STORY8 26 3.2 32.4 18.2 0.79 0.59 80.63 143.53 96.75 172.24 STORY7 22.8 3.2 32.4 18.2 0.77 0.58 78.44 139.64 94.13 167.57 STORY6 19.6 3.2 32.4 18.2 0.75 0.56 76.44 136.08 91.73 163.30 STORY5 16.4 3.2 32.4 18.2 0.72 0.54 73.89 131.54 88.67 157.85 STORY4 13.2 3.2 32.4 18.2 0.7 0.52 70.98 126.36 85.18 151.63 STORY3 10 3.2 32.4 18.2 0.66 0.5 67.52 120.20 81.03 144.24 STORY2 6.8 3.4 32.4 18.2 0.62 0.46 64.97 115.67 77.97 138.80 STORY1 3.4 3.4 32.4 18.2 0.54 0.41 58.97 104.98 70.76 125.97

2.4.1 Thành phần động của gió

- Công trình có độ cao 58 m > 40m nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao động riêng của công trình

- Trong TCXD 229:1999, qui định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s

dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:

s L s 1

f f   f

- Trong đó, fL được tra trong bảng 2, TCXD 229:1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép,

lấy δ = 0.3, ta được fL = 1.3Hz Cột và vách được ngàm với móng

- Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét theo phương có chuyển vị lớn hơn Tính toán thành phần động của gió, gồm các bước sau:

Bước 1: Xác định tần số dao động riêng của công trình

14

- Sử dụng phần mềm Etabs khảo sát với 21 mode dao động của công trình

Bảng 2 - 10 Kết quả 22 mode dao động

Mod

Phương Dao Động

h ,h , B lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió

 là hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất,  lấy bằng 1, còn đối với các dạng dao động còn lại,  lấy bằng 1

Giá trị 1 được lấy theo bảng 4, TCXD 229:1999, phụ thuộc vào 2 tham số  và  Tra

yji: Chuyển vị ngang tương đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động i, không thứ nguyên Xác định bằng cách xuất từ Etabs

Mj: Khối lượng tập trung phần công trình thứ j, (T) Kết quả được tính bởi Etabs

Bước 3: Xác định hệ số động lực (i) ứng với dạng dao động thứ I dựa vào hệ số (i) và đường số 1,

Hình 2, TCXD 229:1999

Ta có: i 0

i

W 940f



 

Mass (kN)

WpjiTT(kN)

THUONG 70.8 1.65 0.408 27.34 0.000138 3733.448 25.12 1.86 28 33.6 STORY21 67.6 1.64 0.409 27.24 0.00014 7670.112 25.12 1.86 58 69.6 STORY20 64.4 1.63 0.411 27.21 0.000141 7670.112 25.12 1.86 58 69.6 STORY19 61.2 1.61 0.413 27 0.000143 7670.112 25.12 1.86 59 70.8 STORY18 58 1.59 0.415 26.8 0.000144 7670.112 25.12 1.86 60 72 STORY17 54.8 1.58 0.417 26.76 0.000146 7680.627 25.12 1.86 60 72 STORY16 51.6 1.56 0.419 26.55 0.000147 7692.069 25.12 1.86 61 73.2 STORY15 48.4 1.54 0.422 26.39 0.000147 7692.069 25.12 1.86 61 73.2 STORY14 45.2 1.52 0.424 26.17 0.000147 7692.069 25.12 1.86 61 73.2 STORY13 42 1.5 0.427 26.01 0.000147 7698.547 25.12 1.86 61 73.2 STORY12 38.8 1.49 0.43 26.02 0.000146 7705.95 25.12 1.86 61 73.2 STORY11 35.6 1.47 0.434 25.91 0.000145 7705.95 25.12 1.86 60 72 STORY10 32.4 1.44 0.437 25.56 0.000143 7705.95 25.12 1.86 59 70.8 STORY9 29.2 1.4 0.441 25.07 0.000141 7711.334 25.12 1.86 58 69.6 STORY8 26 1.38 0.446 25 0.000138 7716.718 25.12 1.86 57 68.4 STORY7 22.8 1.35 0.451 24.73 0.000133 7716.718 25.12 1.86 55 66 STORY6 19.6 1.31 0.457 24.31 0.000129 7716.718 25.12 1.86 53 63.6

17

STORY5 16.4 1.26 0.465 23.79 0.000122 7730.262 25.12 1.86 51 61.2 STORY4 13.2 1.22 0.474 23.48 0.000115 7741.031 25.12 1.86 48 57.6 STORY3 10 1.16 0.486 22.9 0.000106 7741.031 25.12 1.86 44 52.8 STORY2 6.8 1.08 0.503 23.44 9.49E-05 7846.348 25.12 1.86 40 48 STORY1 3.4 0.95 0.536 21.97 7.93E-05 7573.154 25.12 1.86 32 38.4

Bảng 2 - 13 Bảng tính giá trị theo phương Y (mode 2)

Mass (kN)

WpjiTT(kN) THUONG 70.8 1.65 0.408 49.85 0.000149 3733.45 43.33 1.79 50 60 STORY21 67.6 1.64 0.409 49.67 0.000151 7670.11 43.33 1.79 103 123.6 STORY20 64.4 1.63 0.411 49.61 0.000152 7670.11 43.33 1.79 104 124.8 STORY19 61.2 1.61 0.413 49.24 0.000154 7670.11 43.33 1.79 105 126 STORY18 58 1.59 0.415 48.86 0.000155 7670.11 43.33 1.79 106 127.2 STORY17 54.8 1.58 0.417 48.79 0.000156 7680.63 43.33 1.79 107 128.4 STORY16 51.6 1.56 0.419 48.4 0.000157 7692.07 43.33 1.79 108 129.6 STORY15 48.4 1.54 0.422 48.13 0.000157 7692.07 43.33 1.79 108 129.6 STORY14 45.2 1.52 0.424 47.73 0.000157 7692.07 43.33 1.79 108 129.6 STORY13 42 1.5 0.427 47.43 0.000157 7698.55 43.33 1.79 108 129.6 STORY12 38.8 1.49 0.43 47.45 0.000156 7705.95 43.33 1.79 107 128.4 STORY11 35.6 1.47 0.434 47.24 0.000154 7705.95 43.33 1.79 106 127.2 STORY10 32.4 1.44 0.437 46.6 0.000151 7705.95 43.33 1.79 104 124.8 STORY9 29.2 1.4 0.441 45.72 0.000148 7711.33 43.33 1.79 102 122.4 STORY8 26 1.38 0.446 45.58 0.000144 7716.72 43.33 1.79 99 118.8 STORY7 22.8 1.35 0.451 45.09 0.000139 7716.72 43.33 1.79 96 115.2 STORY6 19.6 1.31 0.457 44.33 0.000133 7716.72 43.33 1.79 91 109.2 STORY5 16.4 1.26 0.465 43.39 0.000125 7730.26 43.33 1.79 87 104.4 STORY4 13.2 1.22 0.474 42.82 0.000117 7741.03 43.33 1.79 81 97.2 STORY3 10 1.16 0.486 41.75 0.000106 7741.03 43.33 1.79 73 87.6 STORY2 6.8 1.08 0.503 42.74 0.000093 7846.35 43.33 1.79 65 78 STORY1 3.4 0.95 0.536 40.06 0.000077 7573.15 43.33 1.79 52 62.4

2.4.2 Tải trọng động đất

Theo TCXDVN 375:2006, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp lực ngang

tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

Với chu kì T1(y) = 2.511s, không thỏa mãn yêu cầu phương pháp lực ngang tương đương

 (điều 4.3.3.2 TCXDVN 375:2006) Nên trong đồ án này tải trọng động đất sẽ

được tính toán theo phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động (điều 4.3.3.3 TCXDVN 375:2006)

T 2.5

TB, TC, TD: giá trị giới hạn của chu kỳ, tra bảng 3.2 TCVN 375 – 2006

ag: gia tốc nền thiết kế trên nền loại A, ag = agR.1, 1= 1

T: chu kì dao động

β = 0.2: Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế

q: hệ số ứng xử của kết cấu, lấy q = 3.9

Bảng 2 - 14 Các hệ số thiết kế phổ

Gia tốc nền thiết kế agR 0.0727

Hệ số tầm quan trọng 1 1

Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế 0.2

Hệ số ứng xử theo phương ngang 3.9

+ Ưu điểm của sàn phẳng

So với loại sàn có dầm truyền thống, sàn không dầm được đánh giá cao về mặt kiến trúc do mặt trần không có nhiều dầm gồ ghề, dễ phân chia không gian, tiết kiệm không gian sử dụng, dễ dàn cho việc bố trí hệ thống điện nước Thi công nhanh hơn so với phương án sàn có dầm ( lắp ghép cốp pha dầm tốn khá nhiều thời gian )

+ Nhược điểm của sàn phẳng

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ đi nhiều so với phương án sàn dầm Do đó mà khả năng chịu lực của phương án này kém hơn so với phương án sàn dầm, vì vậy tải trọn ngang được thiết kế cho vách, lõi cứng chịu , còn tải trọng thẳng đứng do cột chịu

Sàn có chiều dày tương đối lớn để chống uốn cũng như chống xuyên thủng tại vị trí đầu cột, vì vậy mà khối lượng sàn tăng lên đáng kể

Vì ưu điểm trên, và vì phù hợp với kiến trúc được đưa ra nên trong luận văn này sàn phẳng có dầm biên được chọn là một phương án thiết kế

Công trình có hình dạng đơn giản nhóm mặt bằng điển hình Chọn mặt bằng tầng điển hình tầng

3 để tính toán và bố trí cốt thép cho đồ án Việc tính toán bao gồm các bước sau:

- Chọn sơ bộ tiết diện và cấu kiện

Trong đồ án này, phương án được đưa ra là mô hình trong phần mềm ETABS 9.7 rồi chọn tầng

3 để xuất ra SAFE giải nội lực sàn

3.2.2 Tính toán nội lực sàn

Trình tự tính toán bằng phần mềm SAFE V12:

Bước 1: Mô hình

21

Sau khi mô hình và giải nội lực khung, đồng thời mô hình sàn hợp lí trong phần mềm Etabs

Hình 3- 1 Mô hình kết cấu sàn tầng điển hình (Tầng 3)

Xuất bản sàn điển hình tầng 3 sang phần mềm Safe

Hình 3- 2 Mô hình safe

23

Hình 3- 5 Moment theo phương Y

Dựa vào biểu đồ mômen, chia thành các ô bản để dễ dàng tính toán và bố trí cốt thép

M

R bh

    ,     1 1 2 , b 0

s s

R bhA

3.3 KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

Sau khi giải safe xong, tiến hành kiểm tra độ võng ngắn hạn và dài hạn cho sàn

M (kN.m)

b (mm)

As (mm 2 ) As/1m

Chọn thép As

chọn

% chọn KT

f a f a

X

CSA3 Gối 94 2100 1423 678 10 100 0 200 785 0.75 Đạt

Nhịp 45 2100 658 313 10 200 0 200 393 0.35 Đạt MSA2 Gối 110 3000 1662 554 10 100 0 200 785 0.87 Đạt

Nhịp 80.4 3000 1181 394 10 150 0 200 523 0.62 Đạt CSA4 Gối 124 3000 1880 627 10 100 0 200 785 0.99 Đạt

Nhịp 45 3000 656 219 10 200 0 200 393 0.35 Đạt MSA1 Gối 40 2000 598 299 10 200 0 200 393 0.31 Đạt

Nhịp 20 2000 292 146 10 200 0 200 393 0.15 Đạt CSA5 Gối 100 3000 1487 496 10 150 0 200 523 0.78 Đạt

Nhịp 46 3000 656 219 10 200 0 200 393 0.35 Đạt MSA3 Gối 76 3000 1115 372 10 200 0 200 393 0.59 Đạt

Nhịp 84 3000 1246 415 10 150 0 200 523 0.66 Đạt CSA6 Gối 46 2100 673 321 10 200 0 200 393 0.35 Đạt

Nhịp 44 2100 643 306 10 200 0 200 393 0.34 Đạt

Y

CSB2 Gối 48 2300 651 283 10 200 0 200 393 0.32 Đạt

Nhịp 38.5 2300 506 220 10 200 0 200 393 0.25 Đạt MSB4 Gối 42 4000 566 142 10 200 0 200 393 0.28 Đạt

Nhịp 131 4000 1824 456 10 150 0 200 523 0.89 Đạt CSB3 Gối 180 3900 2484 637 10 100 0 200 785 1.21 Đạt

Nhịp 117.8 3900 1595 409 10 150 0 200 523 0.78 Đạt MSB5 Gối 89 4000 1227 307 10 200 0 200 393 0.6 Đạt

Nhịp 63.2 4000 849 212 10 200 0 200 393 0.41 Đạt CSB6 Gối 96 4000 1321 330 10 200 0 200 393 0.64 Đạt

Nhịp 62.4 4000 849 212 10 200 0 200 393 0.41 Đạt MSB6 Gối 89 4000 1227 307 10 200 0 200 393 0.6 Đạt

Nhịp 63.3 4000 849 212 10 200 0 200 393 0.41 Đạt CSB4 Gối 180 3900 2484 637 10 100 0 200 785 1.21 Đạt

Nhịp 117.8 3900 1595 409 10 150 0 200 523 0.78 Đạt MSB1 Gối 42 4000 566 142 10 200 0 200 393 0.28 Đạt

Nhịp 130.6 4000 1793 448 10 150 0 200 523 0.87 Đạt CSB5 Gối 48 2300 651 283 10 200 0 200 393 0.32 Đạt

Nhịp 38.5 2300 506 220 10 200 0 200 393 0.25 Đạt

l hệ số lấy bằng 1 đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn, đối với tải trọng tác dụng dài hạn thì

lấy như sau:

l =1.6-1.5µ :đối với bê tông nặng, trong điều kiện độ ẩm tự nhiên

 hệ số lấy bằng 1 đối với cốt thép có gờ, bằng 1.3 đối với cốt thép tròn trơn

s ứng suất trong các thanh cốt thép ngoài cùng

s s

26

crc.2

a : bề rộng khe nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Để tính toán bề rộng vết nứt sàn một cách nhanh chóng tiến hành viết chương trình tính toán bằng excel

3.3.2 Kiểm tra chọc thủng sàn

Vì công trình sử dụng sàn phẳng nên tại các vị trí cột và vách sẽ có lực tập trung lớn cần kiểm tra xuyên thủng theo TCVN 5574 – 2012

Ta sẽ kiểm tra xuyên thủng cho sàn không có dầm đi qua (sàn tầng 2) tại cột C3 và vách V14

Kết cấu dạng bảng không đặt cốt thép ngang chịu tác dụng của lực phân bố đều trên một diện tích hạn chế được tính toán chống xuyên thủng theo công thức:

F   R u hbt m o

Với F là lực gây xuyên thủng sàn (kN)

 là hệ số lấy đối với bê tông nặng   1

27

3.3.3 Kiểm tra võng

a) Kiểm tra chuyển vị đàn hồi ( chuyển vị ngắn hạn )

Kiểm tra: Chuyển vị lớn nhất của sàn fmax  6.2mm < fu  30mm ( thỏa mãn chuyển vị sàn theo Bảng 4 TCVN 5574 – 2012 được qui định cho sàn trần phẳng có nhịp 6m < L < 7.5m )

Hình 3- 7 Độ võng đàn hồi

 Thỏa điều kiện độ võng

b) Kiểm tra chuyển vị dài hạn ( có kể đến từ biến và co ngót của bê tông )

Kiểm tra: Chuyển vị lớn nhất của sàn fmax  24.3mm < fu  30mm ( thỏa mãn chuyển vị sàn theo Bảng 4 TCVN 5574 – 2012 được qui định cho sàn trần phẳng có nhịp 6m < L < 7.5m )