Chung cư cao tầng an phú

Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặt biệt là tả

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN PHÚ

GVHD:

TRẦN MINH AN CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTT:

MSSV: 15149065

1 Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc: bao gồm các bản vẽ kiến trúc của công trình

 Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung các phần học lý thuyết và tính toán

 Tính toán và thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình

 Mô hình tính toán và thiết kế hai khung trục: khung trục 3 và khung trục

 Thuyết minh: bao gồm 01 thuyết minh và 01 Phụ lục

 Bản vẽ: bản vẽ A1( bản vẽ về kiến trúc, bản vẽ kết cấu - phương

5 Ngày giao nhiệm vụ :

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ :

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

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: TRẦN MINH AN MSSV: 15149065

Ngành: CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tên đề tài: CHUNG CƯ AN PHÚ

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH

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 2020

Giáo viên hướng dẫn

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

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: TRẦN MINH AN MSSV: 15149065

Ngành: CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tên đề tài: CHUNG CƯ AN PHÚ

Họ và tên Giáo viên phản biện: TS NGUYỄN VĂN CHÚNG

NHẬN XÉT

7 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện

8 Ưu điểm:

9 Khuyết điểm:

10 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

11 Đánh giá loại:………

12 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày.… tháng… năm 2020

Giáo viên phản biện

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 luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ

dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy PGS.TS Châu Đình Thành 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 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 thiếu 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

Sinh viên thực hiện

LỜI NÓI ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài:

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những Thành phố có tốc độ phát triển rất nhanh về kinh

tế cũng như về khoa học kỹ thuật Các hoạt động sản xuất kinh doanh ở đây phát triển rất mạnh, có rất nhiều Công ty, Nhà máy, Xí nghiệp, đặc biệt là các Khu Công Nghiệp, Khu Chế Xuất đã được thành lập, do đó đã thu hút được một lực lượng lao động rất lớn về đây làm việc và học tập Vấn đề cung cấp nhà ở cho người thu nhập thấp là vấn đề cần được quan tâm

Công trình Chung Cư Cao Tầng An Phú là một trong những công trình được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề kể trên, góp phần vào công cuộc ổn định và phát triển của Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và của đất nước nói chung

Nội dung đồ án này, sinh viên nghiên cứu tính toán khối lượng chung như thiết kế sàn tầng điển hình, cầu thang, tính toán thiết kế 2 khung trục, lựa chọn thiết kế móng cọc khoan nhồi

Bên cạnh đó sinh viên có đề cập đến việc sử dụng phần mềm Etabs theo tiêu chuẩn BS

8110-1997 với sự điều chỉnh vài thông số để cho ra kết quả tính thép dầm phù hợp TCVN 5574:2018

Mục lục

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 10

I ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 10

II GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 10

III Giải pháp kỹ thuật 11

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 12

I Lựa chọn giải pháp kết cấu 12

II Lựa chọn vật liệu 14

III Các tiêu chuẩn, quy phạm dùng trong tính toán 14

IV các công cụ tính toán 15

V Số liệu tính toán 15

a Bê tông 15

b Cốt thép 15

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 17

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 17

1 Kích thước sơ bộ 17

2 Dầm 17

3 Vật liệu 17

4 Tải trọng 18

5 Mô hình sàn bằng SAFE 19

6 Tính toán cốt thép 23

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 25

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 25

1 Kích thước sơ bộ 25

2 Vật liệu 25

III TÍNH TOÁN DẦM THANG 28

1 Tải trọng 28

2 Sơ đồ tính 28

3 Xác định nội lực 28

4 Tính cốt thép dọc 29

5 Tính cốt thép ngang 29

CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG GIÓ VÀ TẢI ĐỘNG ĐẤT 31

I GIÓ TĨNH 31

II GIÓ ĐỘNG 32

III KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 34

IV. TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 38

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 43

I TỔ HỢP TẢI TRỌNG 43

1 Các trường hợp tải trọng tiêu chuẩn 43

2 Các trường hợp tải trọng tính toán – TTGH I 44

3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính toán – TTGH II 46

II KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 47

1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 47

2 Kiểm tra lệch tầng 49

3 Kiểm tra chống lật công trình 51

III TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM 52

1 Phương pháp tính toán dầm 52

2 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 53

3 Neo và nối cốt thép 54

4 Tính toán cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính 55

5 Áp dụng tính toán 57

IV TÍNH TOÁN VÁCH 58

CHƯƠNG 7: NÊN MÓNG 62

I ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 62

1 Địa tầng 62

2 Đánh giá điều kiện địa chất 62

3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 63

4 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn 63

5 Lựa chọn giải pháp nền móng 63

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG THÍCH HỢP 64

I PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BETONG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 64

1 Cấu tạo cọc 64

2 Sức chịu tải của cọc 64

3 Sơ bộ xác định số lượng cọc cho các móng M1, M2, M3, MLT 69

II PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI 70

4 Cấu tạo cọc 70

5 Sức chịu tải của cọc 70

6 Sơ bộ xác định số lượng cọc cho các móng M1, M2, M3, MLT 75

7 Phân tích lựa chọn phương án móng 75

THIẾT KẾ MÓNG M1 76

1 Các loại tải trọng dùng để tính toán 76

2 Các giả thiết tính toán 77

3 Sơ bộ xác định kích thước đài móng 77

4 Cấu tạo cọc 77

5 Sức chịu tải của cọc 78

6 Xác định số lượng cọc 82

7 Kiểm tra sự làm việc nhóm của cọc 83

8 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 84

9 Tính toán và cấu tạo đài cọc 87

THIẾT KẾ MÓNG M2 91

13 Cấu tạo cọc 93

14 Sức chịu tải của cọc 93

15 Xác định số lượng cọc 98

16 Kiểm tra sự làm việc nhóm của cọc 98

17 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 99

18 Tính toán và cấu tạo đài cọc 103

19 Các loại tải trọng dùng để tính toán 107

20 Các giả thiết tính toán 108

21 Sơ bộ xác định kích thước đài móng 108

22 Cấu tạo cọc 109

23 Sức chịu tải của cọc 109

24 Xác định số lượng cọc 114

25 Kiểm tra sự làm việc nhóm của cọc 114

26 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 115

27 Tính toán và cấu tạo đài cọc 118

MÓNG CỌC LÕI THANG MLT 122

28 Quan niệm tính toán 122

29 Xác định tải trọng 122

30 Cấu tạo cọc 123

31 Sức chịu tải cọc .124

32 Xác định số lượng cọc 129

33 Kiểm tra sự làm việc nhóm của cọc 130

34 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 130

35 Tính toán và cấu tạo đài cọc 134

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

I ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

- Tọa lạc tại trung tâm khu đô thị mới Thảo Điền, quận 2, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân

II GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1 Mặt bằng và phân khu chức năng

- Mặt bằng công trình hình chứ nhật, chiều dài 48.60m, chiều rộng 27,90 m chiếm diện tích đất xây dựng là 1355.94 m2

- Công trình gồm 16 tầng và 1 tầng hầm Cốt ±0,00 m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt Mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00 m Chiều cao công trình là 55.6 m tính từ cốt mặt sàn tầng trệt

- Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

- Tầng trệt, lầu 1: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

- Tầng 2 – 15: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

- Tầng 16: Mái tum + sân thượng

- Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong,

sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi trong tương lai

2 Mặt đứng

- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước

hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1 Hệ thống điện

- Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của đô thị vào nhà thông qua phòng máy điện

Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ

- Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát

2 Hệ thống nước

- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

- Hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

3 Thông gió chiếu sang

- Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sang cho các phòng Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa cho các phòng

4 Phòng cháy thoát hiểm

- Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

- Các tầng lầu đều có 3 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

5 Chống sét

- Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

6 Hệ thống thoát rác

- Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm

và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

I LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1 Hệ kết cấu chịu lực chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao 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 ống

- Các hệ 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: 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 kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

Trong đó kết cấu tường chịu lực (hay còn gọi là vách cứng) là một hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương

án sàn không dầm Điều này làm cho không gian bên trong nhà trở nên đẹp đẽ, không bị hệ thống dầm cản trở, do vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặt biệt là tải trọng ngang Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt Theo kết quả nghiên cứu thiệt hại các trận động đất gây

ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 ở California, trận động đất tháng 12/1972 ở

Nicaragoa, trận động đất năm 1977 ở Rumani… cho thấy rằng công trình có kết cấu vách cứng chỉ bị hư hỏng nhẹ trong khi các công trình có kết cấu khung bị hỏng nặng hoặc sụp đổ hoàn toàn Vì vậy đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình

2 Hệ kết cấu sàn

- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

- Ta xét các phương án sàn sau:

a) Hệ sàn sườn

- Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

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

Nhược điểm:

- Không tiết kiệm, thi công phức tạp

- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

c) Sàn không dầm (không có mũ cột)

- Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm:

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

- Tiết kiệm được không gian sử dụng

- Dễ phân chia không gian

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

- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

- 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

Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không

dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:

- Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại

xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ

là yêu cầu tất yếu

- Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

3 Kết luận

Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẻ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được lựa chọn như sau:

- Kết cấu móng cọc khoan nhồi, đài băng hay bè

- Kết cấu sàn sườn (trực giao)

- Kết cấu công trình là kết cấu tường chịu lực, bao gồm hệ thống vách cứng và các cột vách, tạo

hệ lưới đỡ bản sàn dầm và được nằm ẩn tại các góc căn hộ Hệ thống vách cứng và cột vách được ngàm vào hệ đài

II LỰA CHỌN VẬT LIỆU

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

III CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TOÁN

- Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9396:2012 về Cọc khoan nhồi - Xác định tính đồng nhất của bê tông - Phương pháp xung siêu âm

IV CÁC CÔNG CỤ TÍNH TOÁN

1 Phần mềm ETABS 2016

- Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất

- Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên việc nhập và

xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác

Bảng V.1 Vật liệu bê tông

Loại cấu kiện Cấp độ bền của bê tông R b (Mpa) R bt (Mpa) E b (Mpa)

2 Tải trọng

Kết cấu nhà cao tầng được tính toán với các loại tải trọng chính sau đây:

- Tải trọng thẳng đứng (thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)

- Tải trọng gió (gió tĩnh và nếu có cả gió động)

- Tải trọng động đất (cho các công trình xây dựng trong vùng có động đất)

Ngoài ra khi có yêu cầu kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải được tính toán kiểm tra với các trường hợp tải trọng sau:

- Do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ

- Do ảnh hưởng của từ biến

- Do sinh ra trong quá trình thi công

- Do áp lực của nước ngầm và đất

Khả năng chịu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng, được quy định theo các tiêu chuẩn hiện hành

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Thép AII : Rs  280MPa, Rad  280MPa

4 Tải trọng

a) Tải trọng bản thân

Chiều dày (m)

γ (kN/m3)

Tải tiêu chuẩn (kN/m2)

b) Tải trọng thường xuyên do tường xây

Đơn giản ta quy tải trọng tường thành tải phân bố đều lên sàn và dầm biên

Theo kiến trúc ta tính được: tổng chiều dài tường ngăn lên 1 tầng điển hình là 220m, tổng diện tích sàn 1 tầng là 754m2

Tải trọng tường ngăn (rộng 10cm, cao 280cm) phân bố lên sàn:

5 Mô hình sàn bằng SAFE

a) Gán tải

Hình 3.1: Tĩnh tải cấu tạo

Hình 3.2: Hoạt tải 1, n =1.3

Hình 3.3: Hoạt tải 2, n =1.2

Hình 3.4: Tải tường bao (200mm)

b) Kết quả nội lực

i Chuyển vị

Hình 3.5: Chuyển vị sàn

Ta có kết quả chuyển vị tại điểm thấp nhất là 23.96mm

Chuyển vị cho phép theo TCVN 5574:2012 đối với nhịp lớn hơn 6m và nhỏ hơn 10m là 25mm

Vậy hệ sàn dầm trực giao đáp ứng được nhu cầu về chuyển vị thẳng đứng

ii Kết quả nội lực bằng SAFE

Hình 3.6: Chia dãy Strip phương X

Hình 3.7: Nội lực dãy Strip phương X

Hình 3.8: Chia dãy Strip phương Y

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

s

0.573 3.5%

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG

I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

1 Kích thước sơ bộ

Cầu thang tầng điển hình của công trình là loại cầu thang 2 vế dạng bản

Mỗi vế gồm 10 bậc thang với kích thước: h =17cm; b = 28 cm

Góc nghiêng cầu thang: tg h 17 0.607 31

b 28



Chọn chiều dày bản thang là hb = 12cm

Chiều cao tiết diện thẳng đứng của bản thang là ' h b 12

Bê tông B30: Rb = 17 MPa , Rbt = 1.2 MPa

Thép AII : Rs  280MPa,Rad  280MPa

3 Tải trọng

a Tải trọng tác dụng trên bản thang

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang: q = 11.03 x 1 = 11.03 kN/m

b Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

II TÍNH TOÁN BẢN THANG

R

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Nhịp 21.22 0.1248 0.1338 812.18  14a180 855 0.86 Gãy khúc 17.74 0.1044 0.1105 670.61  14a200 769.5 0.77 Thép cấu tạo chọn  6a200

Thép gối chọn cấu tạo  8a200

III TÍNH TOÁN DẦM THANG

1 Tải trọng

- Tải trọng do bản thang truyền vào

q1 = 23.81 kN/m

- Tải trọng bản thân dầm thang: q2 = 0.2x0.3x25x1.1 = 1.65 kN/m

- Tải trọng do ô bản sàn truyền vào ( l1 = 2.530m, l2 = 2.7m)

Trong đó tải trọng q tác dụng lên sàn theo bảng:

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Nhịp 25.19 0.0203 0.0205 336.66 2 16  402.1 0.74 Gối 12.59 0.0102 0.0102 167.39 2 12  226.2 0.42

- Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai:

S

Q1.5 1 1 1.2 200 270

469 mm55.97 10

CHƯƠNG 5: TẢI TRỌNG GIÓ VÀ TẢI ĐỘNG ĐẤT

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:

0

W   n W    k c B , Trong đó:

n: hệ số tin cậy, n = 1.2 Wo: giá trị áp lực gió Công trình đang xây dựng ở Tp Hồ Chí Minh thuộc khu vực II-

A, và ảnh hưởng của gió bão được đánh giá là yếu

Theo [TCVN 2737-1995] Wo = 0.83 kN/m2 k: hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió, Tra bảng 5 – [TCVN 2737-1995] theo địa hình:

B c: hệ số khí động c = 1.4 B: bề rộng đón gió (diện tích đón gió)

- Tải trọng gió tĩnh được quy về thành lực tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tâm hình học của mỗi tầng (Wtcx là lực gió tiêu chuẩn theo phương X

và Wtcy là lực gió tiêu chuẩn theo phương Y, lực gió bằng áp lực gió nhân với diện tích

đón gió) Diện tích đón gió của từng tầng được tính như sau: Sj hj hj 1 B

II GIÓ ĐỘNG

- Trong [TCXD 229-1999], quy 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:

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

- Sử dụng phần mềm Etabs16 khảo sát với 12 mode dao động của công trình

Bảng 5.1: Kết quả 12 mode dao động với Mass Source 1TT+0.5HT

 [2] Bước 2: Công trình này được tính với 2 mode dao động

- Tính toán thành phần động của tải trọng theo [Điều 4.3 đến Điều 4.9 TCXD 229–1999]

- Giá trị  được lấy theo [Bảng 4 - TCXD 229-1999], phụ thuộc vào 2 tham số  và  Tra [Bảng 5 - TCXD 229-1999] để có được 2 thông số này (mặt ZOX), D và H được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Hình 5.1 : Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v

 [3] 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:

0 i

  : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng Bảng 6, TCXD 299-1999, lấy 50 năm

III KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Các hệ số theo phương X

Bảng 5.2: Gió theo phương X

Tầng

Cao

độ z Chuyển vị

Khối lượng Hệ số k

Diện đón gió

Hệ số áp lực động

Thành phần xung vận tốc gió Wđộng Wtĩnh

Bảng 5.3: Gió theo phương Y

Tầng

Cao

độ z Chuyển vị

Khối lượng Hệ số k

Diện đón gió

Hệ số áp lực động

- Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gió xác định như sau:

- Tạo ra 2 trường hợp tải bao gồm:

 Gió tĩnh theo phương X: WTX

 Gió tĩnh theo phương Y: WTY

 Gió động theo phương X ứng với mode dao động 1: WDX

 Gió động theo phương Y ứng với mode dao động 2: WDY

 Khai báo các tổ hợp cho các trường hợp tải (COMB)

 Tổ hợp nội lực thành phần tĩnh và động của tải trọng gió thông qua 2 COMBO

 Gió theo phương X: WX = WDX “+” WTX

 Gió theo phương Y: WY = WDY “+” WTY

“+”: Tổ hợp theo dạng ADD

- Giá trị tải trọng gió tĩnh ta sẽ gán vào mô hình ETABS ở tâm hình học còn gió động gán vào tâm khối lượng của công trình

IV TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

- Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất

- Theo [TCVN 9386-2012], có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

- Trong đồ án này tải trọng động đất sẽ được tính toán theo phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động theo [Điều 4.3.3.3 TCVN 9386-2012] Việc tính toán tải trọng động đất được thực hiện theo [TCVN 9386-2012] và sự trợ giúp của phần mềm ETABS

1 Phổ phản ứng (theo phương ngang)

 [1] xác định loại đất nền

- Dựa vào hồ sơ địa chất xây dựng, tất cả đều có chỉ số NSPT dưới 15 nên đất nền thuộc

loại D theo [Điều 3.1.2 - Bảng 3.1 - TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất]

 [2] xác định tỉ số agR / g

- Gia tốc nền ứng với vị trí xây dựng công trình tại: An Phú, Quận 2, tp Hồ Chí Minh

 2gR

Vậy cần thiết kế kháng chấn cho công trình

 [5] Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép:

- Hệ số ứng xử q là hệ số kể đến khả năng có thể tiêu tán năng lượng (tính dẻo) của kết cấu, đối với hệ kết cấu hỗn hợp có vách cứng, đối xứng theo hai phương lấy q = 3.9

Bảng 5.4: giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

Loại nền đất S T B (s) T C (s) T D (s)

- Phổ phản ứng đàn hồi Sd (T) của công trình được xác định qua các biểu thức sau: