Chuyển vị phương ngang Kiểm tra độ cứng: TCVN 198 – 1997 có quy định mục 2.6.3: Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thỏa mã
KIẾN TRÚC
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
Mục đích sử dụng công trình
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
Chính vì thế, công trình chung cư Trada Paradise 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
Nằm tại quận 7, gần trung tâm thành phố, công trình ở vị trí thoáng, đẹp tạo điểm nhấn và sự hài hoà, hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư
Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ
Công trình dân dụng cấp 2 (5000m 2 ≤ Ssàn ≤ 10000m 2 hoặc 8 ≤ số tầng ≤20)
Công trình có: 1 tầng hầm, 19 tầng nổi
Cao độ chuẩn được chọn tại mặt đất tự nhiên : +0.00 m
Cao độ nền tầng trệt so với cao độ MĐTN : +1.600 m
Cao độ mặt tầng hầm so với MĐTN : -2.00 m
Cao độ sàn mái so với cao độ MĐTN : +66.800 m
Công trình chung cư xây dựng với diện tích mặt bằng: 41.00 x 43.00 m 2
Diện tích mặt bằng tầng hầm: 50.2 x 52.600 m 2
Tầng hầm : Sử dụng cho việc bố trí các phòng kỹ thuật và đỗ xe
Tầng trệt : Khu thương mại
Tầng 2-18 : Bố trí các căn hộ phục vụ cho nhu cầu ở, và sinh hoạt riêng
Tầng mái : Bố trí các khối kỹ thuật và sân thượng
Hình 1.1 Mặt đứng của công trình
Hình 1.2 Mặt cắt của công trình
Hình 1.3 Mặt bằng tầng điển hình 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất là 60x73 (m)
Tầng hầm nằm ở cao độ -2.0 m, được bố trí 2 ram dốc từ mặt đất đến nền tầng hầm (độ dốc i %), 1 lối dành cho xe đi vào và 1 lối dành cho xe đi ra Vì công năng chính của công trình là cho thuê căn hộ nên tầng hầm phần lớn diện tích dùng cho việc để xe đi lại, bố trí rãnh thoát nước và các phòng kĩ thuật hợp lí, tạo không gian thoáng mát nhất có thể cho tầng hầm
Hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí sao cho người sử dụng dễ dàng nhìn thấy khi đi vào tầng hầm
Tầng trệt được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, được trang trí đẹp mẳt Phòng quản lí cao ốc được bố trí ở vị trí khách có thể dễ dàng liên lạc
Tầng 2 đến 18, đây là mặt bằng cho thấy rõ nhất chức năng của khối nhà, các căn hộ được bố trí hợp lí bao quanh khu giao thông chính là thang máy và cầu thang bộ Ở mỗi tầng có bố trí khu đựng rác sinh hoạt và khu kỹ thuật điện
Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước
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 như đá Granite cùng với những mảng kiếng dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc
Giải pháp giao thông trong công trình
Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống gồm 6 thang máy và 2 cầu thang bộ hành nhằm liên hệ giao thông theo phương đứng và thoát hiểm khi có sự cố
Phần diện tích cầu thang bộ được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra Thang máy này được đặt ở vị trí trung tâm, nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến thang máy < 30m để giải quyết việc đi lại hằng ngày cho mọi người và khoảng cách an toàn để có thể thoát người nhanh nhất khi xảy ra sự cố
Giải pháp lưu thông theo phương ngang trong mỗi tầng là hệ thống hành lang giữa bao quanh khu vực thang đứng nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ
1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC
Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối
Cầu thang bằng bê tông cốt thép
Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm
Phương án móng dùng phương án móng sâu
1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện Thành Phố và máy phát điện riêng Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa
1.4.2 Hệ thống cấp thoát nước
Nguồn nước cấp được chọn dùng là nguồn nước chung cho cả thành phố qua tính toán đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước
Ngoài ra, nước sinh hoạt và chữa cháy còn được được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xẩy ra sự cố mất điện và chữa cháy
GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC
Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối
Cầu thang bằng bê tông cốt thép
Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm
Phương án móng dùng phương án móng sâu.
CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện Thành Phố và máy phát điện riêng Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa
1.4.2 Hệ thống cấp thoát nước
Nguồn nước cấp được chọn dùng là nguồn nước chung cho cả thành phố qua tính toán đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước
Ngoài ra, nước sinh hoạt và chữa cháy còn được được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xẩy ra sự cố mất điện và chữa cháy
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 thông 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 Đường ống dẫn phải kín, không dò rỉ, đảm bảo độ dốc khi thoát nước
Giải pháp thông gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) được ưu tiên sử dụng vì vấn đề ô nhiễm không khí của toàn khu vực
Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che nắng, chắn bụi, điều hoà không khí Tạo nên môi trường trong sạch thoát mát
Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình được thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình Đảm bảo môi trường không khí thoải mái, trong sạch
Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng 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 kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng
1.4.5 Hệ thống phòng cháy chửa cháy
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 và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở
Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire 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
Tại mỗi tầng có các khu chứa rác riêng, rồi từ đó chuyển đến các xe đổ rác của thành phố Gian rác được thiết kế kín đáo và xử lí kỹ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiểm môi trường
KẾT CẤU
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- [1] Bộ xây dựng, TCVN 2737 - 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội
- [2] Bộ xây dựng, TCXD 229 – 1999, Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió
- [3] Bộ xây dựng, TCXD 198 - 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối
- [4] Bộ xây dựng (2012) TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- [5] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 1:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần
1 : Quy định chung, tác động động đất và quy định đối với kết cấu nhà, NXB Xây dựng,
- [6] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 2:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần
2 : Nền móng, tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật, NXB Xây dựng, Hà nội
- [7] Bộ xây dựng (2014), TCVN 10304 - 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Hà nội
- [8] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9362 - 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
- [9] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9393 - 2012 Cọc – phương pháp thử nghiệm tại hiện trường bằng tải ép tĩnh dọc trục.
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:
Trọng lượng bản thân công trình
Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, bao che, đường ống thiết bị…
Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng (Theo TCVN 2737: 1995 - Tải trọng và tác động)
Bảng 2.1 Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang
STT Chức năng sử dụng sàn
(kN/m 2 ) Hệ số vượt tải n
Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )
11 Mái bằng có sử dụng 0.5 1 1.5 1.3 1.95
Do công trình chịu động đất và có chiều cao hơn 40m nên tải trọng gió tác dụng lên công trình bao gồm: thành phần tĩnh và thành phần động của tải gió
Vùng gió IIA , đối với vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu (phục lục D), giá trị áp lực gió được giảm đi 12 daN/m 2 nên áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 0.83 kN/m2 Địa hình dạng C là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm…) Động đất Đối với mặt bằng nhà cao tầng có hình dạng chữ nhật thì tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng công trình phải thõa điều kiện:
L/B ≤ 6 với cấp phòng chống động đất ≤ 7
L/B ≤ 1.5 với cấp phòng chống động đất 8 và 9
Bảng 2.2 Giá trị giới hạn B/H
Loại kết cấu Không kháng chấn
LỰA CHỌN VẬT LIỆU
Bảng 2.3 Vật liệu bê tông
Loại cấu kiện Cấp độ bền của bê tông R b (Mpa) R bt (Mpa) E b (Mpa)
Loại thép R s =R sc (Mpa) E Mpa s ( )
Sử dụng khung nhôm kính, kính cường lực dày 12 (mm)
Khối lượng riêng của kính cường lực: =2.5kg mm m/ 2
Sử dụng gạch ống 4 lỗ kích thước 90x90x190
Lớp bê tông bảo vệ Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:
+ Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 15mm
+ Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm
+ Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần được lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn:
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm)
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm (20mm).
ĐỊA CHẤT
Căn cứ vào kết quả khảo sát hiện trường và các thí nghiệm trong phòng, địa tầng tại công trường có thể chia thành các lớp đất chính như sau:
Layer 1: Very soft, blackish blue grey, Organic silt (OH)
Layer 2A: Stiff to hard, whitish grey – yellow Lean clay (CL)
Layer 2B: Firm to stiff, blackish grey, Elastic silt (MH)
Layer 3: Medium dense, pinkish brown - whitish grey Yellow, Silty, clayey sand (SC – SM)
Layer 4: Stiff to very stiff, yellow - whitish grey Sandy lean clay (CL)
Layer 5: Dense, pinkish brown Silty, clayey sand (SC – SM)
Layer 6: Lean clay (CL) Very stiff, whitish grey - yellow
Layer 7: Dense, pinkish brown - reddish brown – yellow Silty, clayey sand (SC – SM)
Hình 2.1 Mặt cắt địa chất công trình.
CHUYỂN VỊ GIỚI HẠN
Theo tiêu chuẩn 5574 – 2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < fgh Trong đó fgh độ võng giới hạn được nêu trong phụ lục C tiêu chuẩn này Đối với sàn có trần phẳng, cấu kiện của mái và tấm tường treo (khi tính tấm tường ngoài mặt phẳng)
Khi nhịp 6m ≤ L ≤ 7.5m thì f gh = 3( cm ) (2-2)
23 Đối với sàn có sườn và cầu thang
Khi nhịp 5m ≤ L ≤ 10m thì f gh = 2.5( cm ) (2-5)
Kiểm tra độ cứng: TCVN 198 – 1997 có quy định (mục 2.6.3):
Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi phải thỏa mãn điều kiện:
Theo TCVN 5574 – 2012 bảng C4 và mục C.7.9 phụ lục C: chuyển vị đỉnh xác định như sau: f h 1 / s + f 2 /lH / 500 (nhà nhiều tầng)
Kiểm tra ổn định chống lật:
Tỉ lệ giữa moment lật do tải trọng ngang gây ra phải thõa mãn điều kiện: CL 1.5
Trong đó: MCL, ML là moment chống lật và moment gây lật
Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió có giá trị nằm trong giới hạn cho phép: y [ ]Y
Trong đó: y - giá trị tính toán của gia tốc cực đại
Y - giá trị cho phép của gia tốc lấy bằng 150mm/s 2 Độ lún móng công trình Độ lún công trình nằm trong giới hạn cho phép: S[S]
Trong đó: S- giá trị độ lún của công trình
[ ]S - giá trị độ lún cho phép lấy bằng 10cm.
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
Giải pháp kết cấu chịu lực phương đứng cho công trình
Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì
Chịu tải trọng từ dầm sàn truyền xuống móng và xuống đất nền
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 giao động và chuyển vị đỉnh của công trình
Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm những loại sau:
Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu vách chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống
Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp
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
Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng
Chọn phương án khung – vách làm kết cấu chính cho công trình Hệ thống khung – vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Công trình đổ toàn khối nên độ cứng công trình lớn, chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng tốt
Giải pháp kết cấu cho sàn Đặc điểm của sàn trong nhà cao tầng:
Sàn là cấu kiện nằm ngang, Chịu tải trọng thẳng đứng vuông góc với sàn Kết cấu làm việc chịu uốn khi chịu tải trọng thẳng đứng
Mặt khác, sàn còn làm nhiệm vụ như vách cứng nằm ngang để truyền tải trọng gió lên các kết cấu chịu lực chính như khung, vách và lõi cứng
Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm đến (30-40)% khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông dầm sàn trở thành tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống các tầng dưới và móng càng lớn làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang cho động đất
Lựa chon kết cấu sàn
Lựa chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí: Đáp ứng công năng sử dụng
Tiết kiệm chi phí Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình Độ võng thoả mãn yêu cầu cho phép
Phù hợp với xu thế mới
Chọn sàn thiết kế và tính toán cho công trình là 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: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của ông trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng
Giải pháp kết cấu cho phần ngầm
Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng Trong phạm vi đồ án của mình, sinh viên chọn tính toán:
Giải pháp móng: móng cọc khoan nhồi
Giải pháp chắn giữ hố đào: Tường vây làm vách chắn đất đồng thời là tường tầng hầm
THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
Cầu thang tầng điển hình của công trình là cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng là 3.4 m
Chọn kết cấu bản chịu lực cho thang bộ, bản thang không liên kết vào vách cứng Cầu thang có 22 bậc, mỗi vế cao 1.7m gồm 11 bậc với kích thước hbậc4,5mm; bbậc00mm
Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình
Hình 3.2 Mặt đứng cầu thang bộ tầng điển hình
Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức:
Chọn bề dày bản thang như sơ bộ chọn hb = 150 (mm)
Kích thước các dầm cầu thang được chọ sơ bộ theo công thức:
Chọn chiều kích thước dầm thang b×h = (200400) mm.
TẢI TRỌNG
Cấu tạo bản thang và chiếu nghỉ
Hình 3.3 Tải trọng tác dụng lên bản thang Tĩnh tải
Vật liệu Chiều dày n g tc g tt
(m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) Đá hoa cương 0.02 24 1.1 0.48 0.528
Tổng tải tính tay vịn 0.6 kN/m2 5.955
Vật liệu Chiều dày n g tc g tt
(m) (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) td Đá hoa cương 0.02 0.0272 24 1.1 0.653 0.718
Tổng tải tính tay vịn 0.6 kN/m2 7.505
Tra theo bảng TCVN 2737-1995 [3], đối với cầu thang ptc = 300 (daN/m2), hệ số vượt tải n=1.2 p = pc×n = 300×1.2 = 360 (daN/ m) = 3.6 (kN/ m)
Bản thang: p2 = n×p tc × cos∝ = 3×1.2×0.87 = 3.13 (kN/m 2 )
Tính toán cho 2 vế thang sau đó chọn kết quả lớn nhất để bố trí thép Cắt 1 dãy theo phương chịu lực có bề rộng 1m để tính Xem bản thang và chiếu nghỉ là dầm gãy khúc liên kết với vách và dầm chiếu tới
• Liên kết bản thang vào dầm chiếu tới là liên kết khớp (theo quan niệm hd/hbP0/200=2.5 Mtt
Trong đó: x1: khoảng cách từ mép dầm đến trọng tâm lớp thép thứ nhất (mm)
As 1: diện tích lớp thép thứ nhất (mm 2 ) x2: khoảng cách từ mép dầm đến trọng tâm lớp thép thứ hai (mm)
As 2: diện tích lớp thép thứ hai ( mm 2 )
Kiểm tra khả năng chịu lực dầm B20 tầng 18 có tiết diện b x h = 30 x 65 cm
Chịu momen õm gối phải M = -212.3 kN.m, bố trớ thộp 2ỉ25+1ỉ20
Hình 4.8 Mặt cắt gối dầm B20
Trọng tâm lớp thép thứ 1: 1 ( ) x 30 25 42.5 mm
= + 2 Diện tớch lớp thộp thứ nhất: As 1= 1295.3 mm 2 (2ỉ25+1ỉ20)
Các hệ số tính toán: s s b o
Khả năng chịu lực của dầm:
Với [M]gh = 265.39 (kN.m) > Mtt = 212.3 kN.m dầm đủ khả năng chịu lực
Tương tự, sinh viên xin trình bày kết quả tính và kiểm tra thép dầm tầng điển hình trong phần phụ lục 2
Tính cốt đai cho cấu kiện dầm:
Tính cốt đai cho dầm B20 tại tầng 18 có lực cắt lớn nhất Qmax = 192.35 (kN)
Khả năng chịu cắt của bê tông:
Q = kN Q bê tông không đủ khả năng chiu cắt cần bố trí cốt đai
Xác định bước cốt đai
262.9( ) (192.35 10 ) b f n bt o sw sw tt tt
Trên đoạn dầm gần gối tựa
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất chính ở bụng : bt 0.3 bl wl b o
Q bt = kN Q = kN cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt
Xác định bước cốt đai cho L/2 dầm :
Trên đoạn dầm giữa nhịp
Tính cốt đai gia cường cho dầm chính:
Tính cốt đai gia cường giữa dầm chính và dầm phụ
Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, do tải trọng tập trung lớn phải đặt thêm cốt đai gia cường hay cốt xiên ( dạng cốt V ) để chịu lực tập trung Chúng được gọi là cốt treo
Nếu dùng cốt đai gia cường thì phải đặt dày, diện tích các lớp cốt treo cần thiết : tr sw
Số lượng cốt treo cần thiết ở mỗi phía của dầm phụ gối lên dầm chính là : tr sw m A
Trong đoạn đặt cốt đai gia cường, không cần đặt thêm cốt đai Đoạn cần bố trí cốt đai gia cường : b 1 =h dc −h dp = 650 – 450 = 200 (mm)
- Tính toán đại diện cho 1 dầm và bố trí cho các dầm còn lại
- Từ Mô hình ETABS ta có lực cắt tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính
Hình 4.9 Biểu đồ lực cắt dầm
Ta có lực tập trung truyền vào dầm chính B73: P = 146.88 kN
Dầm chính: 300×650 mm có h0 b0 mm
Sử dụng cốt đai đường kớnh đai ỉ8 cú a s w = 50.3( mm 2 ) số nhỏnh đai: 2
Số cốt treo cần thiết cho mỗi bên của dầm phụ gác lên dầm chính:
Trong đoạn đặt cốt đai gia cường không đặt thêm cốt đai nào khác nữa Đoạn cần bố trí cốt đai gia cường: b1 = 200 (mm)
→ Vậy mỗi bờn bố trớ 4ỉ8a50
Tính toán cấu tạo kháng chấn cho dầm
Trong TCVN 9386:2012, theo giá trị gia tốc nền thiết kế a g = I a gR : Động đất mạnh a g 0.08g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn Động đất yếu 0.04g a g 0.08g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm Động đất rất yếu a tính toán theo phương Y h = Cy = 600mm; b = Cx = 600mm; giả thiết a = 50 mm; ho = 550mm;
M1 = Mx1 = 13.96 kN.m; M2 = My1 = -80.9 kN.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên: ea = eax + 0.2×eay
Hệ số chuyển đổi: x1 > ho 3→ mo = 0.4
= = Kết cấu siêu tĩnh: e0 = max (e1; ea) = 24 mm
→ Nén lệch tâm rất bé
2 2 e= + −e h = + − = mm Ảnh hưởng độ lệch tâm γe :
Diện tích toàn bộ cốt thép:
=bh Bảng tính chi tiết cột xem phụ lục 2
Tính cốt đai cho cột:
Trong thực hành tính toán, thường thép đai cột tính toán theo lực cắt trong cột là rất bé so với yêu cầu bố trí đai theo cấu tạo Nên thường không tính toán thép đai mà chỉ bố trí đai theo tương quan giữa đường kính thép dọc, hàm lượng thép, kích thước cột… và một số yêu cầu kháng chấn khi có thiết kế động đất
Cốt đai trong cấu kiện nén lệch tâm trình tự tính toán giống như đối với dầm, cần thêm vào thành phần n ở các công thức tính khoảng cách đai:
Trong đó, n - hệ số xét ảnh hưởng của lực nén dọc N n b bt 0
Theo TCXD 198:1999 Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối Đường kính cốt thép đai: d 1 max d 8mm, d
cốt đai cột phải bố trí liên tục qua nút khung với mật độ như vùng nút
Trong phạm vi vùng nút khung từ điểm cách mép dưới của dầm một khoảng l1 : cl
phải bố trí dày hơn
Khoảng cách cốt đai trong vùng này: s6dmin,100mm
Tại các vùng còn lại: sb ,12dc min
Bố trớ: ϕ8a100 cho vựng 40ỉ từ mộp dầm và đoạn nối thộp
Bố trí: ϕ8a200 cho vùng giữa cột
Tính toán thiết kế vách khung trục C và trục 3
Vách là một trong những kết cấu chịu lực quan trọng trong nhà cao tầng Tuy nhiên việc tính toán cốt thép vẫn chưa được đề cập cụ thể trong tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam.Vì vậy trong phạm vi đồ án này sử dụng phương pháp “giả thiết vùng biên chịu môment” để tính toán cốt thép cho vách cứng
Nội dung của phương pháp “giả thiết vùng biên chịu mômen”
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 4.14 Nội lực 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
4.8.3.1 Các bước tính toán thép dọc cho vách
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
- F: Diện tích mặt cắt vách
- Fb: Diện tích vùng biên
Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén