(Luận văn thạc sĩ) chung cư trương đình hội

Vị trí công trình

Khu dân cư Trương Đình Hội 3 rất thuận lợi di chuyển đến:

- Đại lộ Võ Văn Kiệt chỉ 800 m

- Đại lộ Nguyễn Văn Linh khoảng 4km

- Các tuyến đường lớn như đường cao tốc Tp HCM - Trung Lương, đường Quốc Lộ

SVTH: Nguyễn Quốc Công Danh MSSV: 18149226 Trang 2

- Cách Bến xe Miền Tây, Bến xe Chợ Lớn khoảng 5 Km

Từ dự án cũng rất thuận tiện di chuyển Vào Trung tâm Thành phố Quận 5, Quận 1

Hình 1.1 Vị trí công trình xây dựng

Điều kiện khí hậu thủy văn

- Quận 8 thuộc khu vực nội thành và nằm ở phía Nam Thành phố Hồ Chí Minh, có tọa độ địa lý từ 10 0 45’8’’ đến 10 0 41’45’’ vĩ độ Bắc; 106 0 35’51’’ đến 106 0 41’22’’ kinh đô Đông:

- Quận có diện tích tự nhiên 1.917,49 ha, dân số 423.129 người, gồm 16 đơn vị hành chính cấp phường Toàn bộ diện tích Quận 8 là đồng bằng có địa hình thấp với cao độ trung bình so với mặt nước biển là 1,2m trong đó thấp nhất là 0,3m (phường 7) và cao nhất là 2,0 m (phường 2), với chu vi khoảng 32 km

- Quận 8 nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất cận xích đạo với

2 mùa rõ rệt mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Nhiệt độ trung bình quanh năm tại khu vực dao động từ 27-28 độ C, trong đó tháng 4 là tháng nóng nhất còn tháng 12 và 1 (năm sau) là những tháng lạnh nhất Chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và lạnh nhất khoảng 4 độ C Mặc dù vậy, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm lại khá cao, có thể dao động từ 5-10 độ C.

- Lượng bức xạ trung bình 140 Kcal/cm2/năm, có sự thay đổi theo mùa Mùa khô có bức xạ cao, cao nhất vào tháng 4 và tháng 5 (400 - 500 cal/cm2/ngày) Mùa mưa có bức xạ thấp hơn, cường độ bức xạ cao nhất đạt 300 - 400 cal/cm2/ngày h

- Nắng: Tháng có số giờ nắng cao nhất là 8,6 giờ/ngày (tháng 2), tháng có số giờ nắng ít nhất là 5,4 giờ/ngày Số giờ nắng cả năm khoảng 1.890 giờ

Lượng mưa phân bố theo mùa rõ rệt với lượng mưa tập trung vào giai đoạn từ tháng 6 đến tháng 10, chiếm tới 90% lượng mưa cả năm Ngược lại, vào mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 5), lượng mưa rất thấp, chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng mưa, trong đó tháng 2 là tháng có lượng mưa ít nhất.

- Gió: Hướng gió thịnh hành ở khu vực Quận 8 là Đông Nam và Tây Nam Gió Đông Nam và Nam thịnh hành vào mùa khô; gió Tây Nam thịnh hành vào mùa mưa; riêng gió Bắc thịnh hành vào giao thời giữa hai mùa

- Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình năm khoảng 75 - 80%, nhìn chung độ ẩm không ổn định và có sự biến thiên theo mùa, vào mùa mưa trung bình lên đến 86%, tuy nhiên vào mùa khô trung bình chỉ đạt 71%

Quận nằm trong vùng rất ít thiên tai về khí hậu, biến động thời tiết đáng kể nhất ở Quận cũng như của thành phố là tình trạng hạn cục bộ trong mùa mưa (mùa mưa đến muộn hoặc kết thúc sớm hoặc có các đợt hạn trong mùa mưa)

1.2.2.2 Thủy văn a) Mạng lưới sông chính

- Kênh Tẻ, Kênh Đôi được tách ra từ sông Sài Gòn tại cửa Tân Thuận, Quận 4, dài khoảng 32 km, đoạn chảy qua Quận 8 dài 12 km, bề rộng nhất đạt 130m, khu vực hẹp nhất rộng 75m

- Sông Cần Giuộc là sông nhánh của sông Soài Rạp, hợp lưu tại ngã 3 sông Soài Rạp và sông Vàm Cỏ, sông dài khoảng 38km, đoạn chảy qua Quận 8 dài 2,2km b) Các kênh, rạch trong Quận

Hệ thống sông, kênh, rạch của Quận 8 khá dày, bao gồm nhiều kênh rạch lớn nhỏ như: sông Bến Lức, sông Ông Lớn, kênh Lò Gốm, kênh Tàu Hủ, rạch Hiệp Ân, rạch Nước Lên, với tổng chiều dài khoảng 30km Hệ thống kênh rạch này kết hợp với các rạch nhỏ, mạng lưới thoát nước dọc tuyến đường giao thông tạo ra hệ thống thoát nước chính cho toàn Quận, tạo khả năng tiêu nước về mùa mưa cũng như khi triều cường

Hệ thống sông, kênh, rạch như trên đã tạo nên những lợi thế riêng của quận trong giao thông đường thủy, điều tiết không khí, tiêu thoát nước mưa, nước thải trong khu dân cư, các cơ sở sản xuất c) Chế độ thuỷ văn của các sông, kênh, rạch phụ thuộc vào 2 yếu tố chính là chế độ bán nhật triều sông Sài Gòn và chế độ mưa Biên độ triều trung bình từ 1,0-1,1m, triều cường cao nhất là 1,6m nhỏ nhất là 0,3m h

Quy mô và đặc điểm công trình

Công trình xây dựng có 16 tầng, 1 tầng hầm, cao 56.3m, công trình thuộc công trình cấp 2 theo phụ lục II – thông tư số 06/2021/TT-BXD

Tầng hầm: cao 3m với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy

Tầng 1 đến 2 cao 3.8m: dùng làm siêu thị, khu cửa hàng

Từ tầng 3 đến tầng 16: Chiều cao tầng 3.5m, dùng làm căn hộ chung cư mỗi tầng với

18 căn hộ diện tích từ 50m 2 -122m 2

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC, QUY HOẠCH

Quy hoạch

Dự án Khu dân cư Trương Đình Hội tại phường 16, quận 8, TP.HCM trên diện tích 2,2 ha Dự án gồm khu nhà liền kề sân vườn, chung cư cao 16 tầng(6 khối), gồm hơn

1000 căn hộ có diện tích từ 50m 2 - 122m 2

Dự án Khu dân cư căn hộ chung cư Trương Đình Hội có một vị trí khá thuận lợi, nằm ngay sát Đại lộ Võ Văn Kiệt - tuyến đường huyết mạch của TP Hồ Chí Minh, kết nối với các TTTM, siêu thị, bệnh viện, trường học và các khu dân cư cận kề

Trương Đình Hội bao gồm khu nhà liên kề sân vườn, khu chung cư cao tầng, quy hoạch đất cây xanh, đất giao thông và bãi giữ xe, Đến nay dự án đang tiến hành thi công các hạng mục hạ tầng cơ sở như hệ thống đường sá, hệ thống thoát nước, điện đóm,

Giải pháp bố trí mặt bằng

- Tầng hầm là tầng để xe được bố trí ram dốc và lối lên và xuống với độ dốc hợp lí

Vì công năng của công trình là sự kết hợp giữa shophouse và căn hộ nên lưu lượng xe cộ khá đông chính vì vậy việc bố trí ram dốc hợp lý giải quyết được nhu cầu thông thoáng lối đi và dễ dàng trong việc quản lí công trình

Hệ thống thoát hiểm trong tòa nhà được thiết kế khoa học, đảm bảo an toàn cho người sử dụng Hệ thống thang máy và thang bộ thoát hiểm được bố trí ngay gần trung tâm tầng hầm, giúp dễ dàng quan sát khi tiếp cận tầng hầm và thuận tiện cho việc sơ tán trong trường hợp khẩn cấp Ngoài ra, hệ thống phòng cháy chữa cháy được tích hợp ngay tại khu vực thang bộ thoát hiểm, đảm bảo có thể tiếp cận nhanh chóng để xử lý sự cố.

- Vì vậy, với giải pháp mặt bằng trên công trình đã đáp ứng tốt yêu cầu phục vụ công năng và đồng thời đảm bảo cho việc bố trí kết cấu được hợp lí.

Giải pháp cấu tạo

- Chiều cao tầng điển hình: 3.5m

- Chiều cao thông thủy tầng điển hình: 2.95m

- Cấu tạo chung của các lớp sàn

Các lớp hoàn thiện sàn

Giải pháp mặt đứng và hình khối

- Giải pháp mặt đứng: Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất là một chung cư cao cấp kết hợp với shophouse Công trình thiết kế theo hình khối kỉ hà, đường nét thẳng đứng mạnh mẻ và vững chắc,tạo sự sinh động cho công trình bằng cách sử dụng nhiều màu sơn

- Giải pháp hình khối: Công trình được ghép từ hai khối hình hộp chữ nhật để đảm bảo tất cả các căn hộ có không gian tiếp cận ra bên ngoài

- Tạo hình kiến trúc của công trình mang phong cách mạnh mẽ.

Giải pháp giao thông

- Các căn được kết nối với hệ thống thang bằng hành lang giữa Mỗi block có 1 thang bộ, 2 thang máy, 1 thang thoát hiểm

- Hành lang ở các tầng giao với cầu thang tạo ra nút giao thông thuân tiện và thông thoáng cho người đi lại, đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố như cháy, nổ,

Giải pháp xanh

- Trồng nhiều cây xanh trong căn hộ ( ban công)

- Phủ xanh mái nhà ,sân thượng giúp cho bê tông tránh bị nứt gãy

- Sử dụng vật liệu tự nhiên thân thiện với môi trường

- Bố trí căn hộ thông thoáng đảm bảo đầy đủ ánh sáng tự nhiên để tiết kiệm năng lượng h

CÁC HỆ THỐNG KĨ THUẬT CHÍNH TRONG CÔNG TRÌNH

Hệ thống chiếu sáng

Các căn hộ, phòng làm việc, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài bố trí bên trong công trình

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ được những chỗ cần chiếu sáng.

Hệ thống điện

Tuyến điện cao thế 750 KVA qua trạm biến áp hiện hữu trở thành điện hạ thế vào trạm biến thế của công trình.Điện dự phòng cho toà nhà do 02 máy phát điện Diezel có công suất 588KVA cung cấp, máy phát điện này đặt tại tầng hầm Khi nguồn điện bị mất, máy phát điện cung cấp cho những hệ thống sau:

- Hệ thống phòng cháy chữa cháy

- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

- Biến áp điện và hệ thống cáp

- Điện năng phục vụ cho các khu vực của toà nhà được cung cấp từ máy biến áp đặt tại tầng hầm theo các ống riêng

Hệ thống cấp nước sinh hoạt

Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được đưa vào bể đặt tại tầng kỹ thuật (dưới tầng hầm)

Nước được bơm thẳng lên các khu vực trong công trình, việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động thông qua hệ thống van phao tự động Ống nước được đi trong các hốc hoặc âm tường

Hệ thống thoát nước mưa và khí gas

Nước mưa trên mái, ban công… được thu vào phễu và chảy riêng theo một ống Nước mưa được dẫn thẳng thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lí nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung

Hệ thống xử lí nước thải có dung tích h

HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY

Hệ thống báo cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng Ở nơi công cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện được, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.

Hệ thống cứu hỏa bằng hóa chất và nước

Nước: trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động

Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống và gai 20 dài 25m, lăng phun 13) đặt tại phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy

Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng

Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi quan yếu (cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng) h

Mặt bằng tầng điển hình h

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU

THÔNG TIN CHUNG VỀ VẬT LIỆU

Vật liệu cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt, có giá thành hợp lý

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng 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 động của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

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

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên sẽ 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 bê tông cốt thép hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

→ Do đó trong đồ án này lựa chọn phương án vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

Bảng 2.1 Thông số vật liệu TCVN 5574-2018

STT Cấp độ bền Đặc tính vật liệu Kết cấu sử dụng

Sàn, dầm, vách Đài móng

Đối với cốt thép chịu lực dọc (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ phải lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp Quy định này đảm bảo cho cốt thép được bảo vệ khỏi các tác động của môi trường, duy trì khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu bê tông.

- Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 20mm

- Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm: 25mm

 Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 50mm

 Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm

(trích TCVN 5574:2018 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)

TIÊU CHUẨN DÙNG THIẾT KẾ

Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn

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

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

- TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

- TCVN 5574: 2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

- TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối

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

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

Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho quá trình tính toán được thuận lợi, đa dạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chưa được tiêu chuẩn thiết kế trong nước qui định như : Thiết kế các vách cứng, lõi cứng nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài

Cùng với đó là các sách, tài liệu chuyên ngành và các bài báo khoa học được đăng tải chính thống của nhiều tác giả khác nhau.

Nguyên tắc tính toán, kết cấu

Khi thiết kế kết cấu, sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép phải đảm bảo độ bền, ổn định và cứng không gian cho tổng thể và từng bộ phận Khả năng chịu lực phải được đảm bảo trong cả giai đoạn xây dựng lẫn sử dụng.

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn

 Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I)

 Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể đảm bảo cho kết cấu

 Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động

 Không bị mất ổn định về hình dáng hoặc vị trí

 Không bị phá hoại vì kết cấu bị mỏi

 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường

 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II)

 Nhằm bảo đảm sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế h

 Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

 Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.

Lựa chọn phần mềm tính toán

Dùng để 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

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

Dùng để phân tích nội lực theo dải

Do SAFE là phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu chuyên cho phần bản sàn và còn được sử dụng tính toán cho kết cấu phần móng

Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm ETABS, SAFE xuất sang, tổ hợp nội lực và tính toán tải trọng, tính toán cốt thép và trình bày các thuyết minh tính toán

Dùng để thể hiện tất cả các bản vẽ liên quan đến kiến trúc, sàn, dầm, cột, vách và móng

Các dạng kết cấu cơ bản

Kết cấu khung bao gồm hệ thống vách và dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có ưu điểm là có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, tuy nhiên độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống lại tác động của tải trọng ngang kém, hệ dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng và tăng chiều cao nhà Các công trình sử dụng kết cấu khung thường là những công trình có chiều cao không lớn, với khung BTCT không quá 20 tầng, với khung thép cũng không quá 30 tầng

Kết cấu vách cứng là hệ thống các vách vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có độ cứng ngang lớn, khả năng chống lại tải trọng ngang lớn Tuy nhiên, do khoảng cách của tường nhỏ nên việc sử dụng không gian mặt bằng công h

Kết cấu vách cứng có bề dày từ 15 – 20 cm; khối lượng bản thân lớn, chịu lực tốt Tuy nhiên, do độ cứng lớn nên khi chịu tác động động đất, tải trọng động tác động lên kết cấu cũng tăng đáng kể Ưu điểm của loại kết cấu này là dễ thi công, có thể đúc tại chỗ hoặc đúc sẵn, sử dụng được cho nhiều loại công trình như nhà ở, công sở, khách sạn.

Kết cấu lõi cứng là hệ kết cấu trọng yếu, bao gồm một hoặc nhiều lõi cứng được bố trí gần trọng tâm công trình Lõi cứng chịu tải trọng chính của cả tòa nhà, bao gồm trọng tải sàn, người và vật dụng Các sàn được đỡ bởi hệ dầm công xôn vươn ra từ lõi cứng.

Kết cấu ống là hệ kết cấu bao gồm các cột dày đặc đặt trên toàn bộ chu vi công trình được liên kết với nhau nhờ hệ thống dầm ngang Kết cấu ống làm việc nói chung theo sơ đồ trung gian giữa sơ đồ công xôn và sơ đồ khung Kết cấu ống có khả năng chịu tải trọng ngang tốt, có thể sử dụng cho những công trình cao đến 60 tầng với kết cấu ống BTCT và 80 tầng với kết cấu ống thép Nhược điểm của kết cấu loại này là các cột biên được bố trí dày đặc gây cản trở mỹ quan cũng như điều kiện thông thoáng của công trình.

Các dạng kết cấu hỗn hợp

Kết cấu khung – giằng là hệ kết cấu kết hợp giữa khung và vách cứng, lấy ưu điểm của loại này bổ sung cho nhược điểm của loại kia Công trình vừa có không gian sử dụng tương đối lớn, vừa có khả năng chống lực bên tốt Vách cứng trong kết cấu này có thể bố trí đứng riêng, cũng có thể lợi dụng tường thang máy, thang bộ, được sử dụng rộng rãi trong các loại công trình

Kết cấu ống sẽ làm việc hiệu quả hơn khi bố trí thêm các lõi cứng ở khu vực trung tâm Các lõi cứng ở khu vực trung tâm vừa chịu một lượng lớn tải trọng đứng vừa chịu một lượng lớn tải trọng ngang Xét về độ cứng theo phương ngang thì kết cấu ống có độ cứng lớn hơn nhiều so với kết cấu khung Lõi cứng trong ống có thể là do các tường cứng liên kết với nhau tạo thành lõi hoặc là các ống có kích thước nhỏ hơn ống ngoài Trường hợp thứ 2 còn được gọi là kết cấu ống trong ống Tương tác giữa ống trong và ống ngoài có đặc thù giống như tương tác giữa ống và lõi cứng trung tâm

2.4.2.3 Kết cấu ống - tổ hợp

Trong một số nhà cao tầng, ngoài kết cấu ống người ta còn bố trí thêm các dãy cột khá dày ở phía trong để tạo thành các vách theo cả 2 phương Kết quả là đã tạo ra một dạng kết cấu giống như chiếc hộp gồm nhiều ngăn có độ cứng lớn theo phương ngang Kết cấu được tạo ra theo cách này gọi là kết cấu ống tổ hợp Kết cấu ống tổ hợp thích h

SVTH: Nguyễn Quốc Công Danh MSSV: 18149226 Trang 14 hợp cho các công trình có mặt bằng lớn và chiều cao lớn Kết cấu ống tổ hợp cũng có những nhược điểm như kết cấu ống, ngoài ra, do sự có mặt của các vách bên trong nên phần nào ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình.

Các dạng kết cấu đặc biệt

2.4.3.1 Kết cấu hệ dầm chuyển

Kết cấu tường cứng đứt đoạn được sử dụng phổ biến trong các tòa nhà cao tầng khi tầng dưới cần không gian lớn, chẳng hạn như cửa hàng hay nhà hàng Loại kết cấu này có đặc điểm là tường cứng không kéo dài trọn tầng mà đặt lên khung đỡ phía dưới, tạo ra không gian mở thông thoáng ở tầng trệt Đây cũng là một ưu điểm giúp tăng sức chịu tải ngang của công trình.

2.4.3.2 Kết cấu có tầng cứng

Trong kết cấu ống - lõi, mặc dù cả ống và lõi đều được xem như các công xôn ngàm vào đất để cùng chịu tải trọng ngang, nhưng do các dầm sàn có độ cứng nhỏ nên hầu như tải trọng ngang do lõi cứng gánh chịu Hiện tượng này làm cho kết cấu ống làm việc không hiệu quả Vấn đề này được khắc phục nếu như tại vị trí một số tầng, người ta tạo ra các dầm hoặc dàn có độ cứng lớn nối lõi trong với ống ngoài Dưới tác dụng của tải trọng ngang, lõi cứng bị uốn làm cho các dầm này bị chuyển vị theo phương thẳng đứng và tác dụng lên các cột của ống ngoài các lực theo phương thẳng đứng Mặc dầu các cột có độ cứng chống uốn nhỏ, song độ cứng dọc trục lớn đã cản trở sự chuyển vị của các dầm cứng và kết quả là chống lại chuyển vị ngang của cả công trình

Trong thực tế, các dầm này có chiều cao bằng cả tầng nhà và được bố trí tại tầng kĩ thuật nên còn được gọi là các tầng cứng

2.4.3.3 Kết cấu có hệ giằng liên tầng

Kết cấu có hệ giằng liên tầng là hệ kết cấu có hệ thống khung bao quanh nhà nhưng không thuần túy tạo thành kết cấu ống mà được bổ sung một hệ giằng chéo thông nhiều tầng, gọi là hệ giằng liên tầng Hệ thống giằng liên tầng này có đặc điểm là làm cho hệ khung biên làm việc gần như một hệ giàn các cột và dầm của khung biên gần như chỉ chịu lực dọc trục Ưu điểm của hệ kết cấu này là có độ cứng lớn theo phương ngang, thích hợp với những ngôi nhà siêu cao tầng Ngoài ra hệ giằng liên tầng có ưu điểm là không ảnh hưởng nhiều đến công năng của công trình, ví dụ như hệ giằng chéo chỉ bố trí trong 1 tầng, hệ thống cột không đặt dày đặc như kết cấu ống thuần túy Đây là một giải pháp kết cấu hiện đại, đang được thế giới quan tâm

2.4.3.4 Kết cấu khung ghép Đặc điểm khác biệt giữa hệ khung ghép và khung bình thường là: h

Khung bê tông cốt thép thông thường được tạo thành từ hệ thống dầm chịu lực chính và hệ thống cột chịu lực phụ Cả dầm và cột đều chịu tác động của cả tải trọng đứng và tải trọng ngang Thông thường, khả năng chịu lực của các bộ phận này tương đối đồng đều, do đó vật liệu sử dụng cũng tương đồng.

- Khung ghép được cấu tạo theo cách liên kết một số tầng và một số nhịp, thường có kích thước và tiết diện lớn Khung ghép thường có độ cứng lớn, là kết cấu chịu lực chính của công trình Khung tầng trong hệ kết cấu này được xem là hệ kết cấu thứ cấp chủ yếu là để truyền các tải trọng đứng lên hệ khung ghép Trong một số trường hợp tại các tầng trên có thể bỏ hệ khung tầng để tạo ra không gian lớn

Kết cấu khung ghép thích hợp cho những ngôi nhà siêu cao tầng và hiện nay đang được thế giới quan tâm

CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Kết cấu khung

Do công trình có quy mô lớn (16 tầng nổi và 1 tầng hầm) và mặt bằng kiến trúc hẹp nên hệ kết cấu chịu lực chính được lựa chọn là hệ khung - lõi để đảm bảo khả năng chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang tác động lên công trình hiệu quả.

Sàn

Trong công trình phương án sàn ảnh hưởng rất lớn đến sự làm việc không gian kết cấu của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn phù hợp là cực kỳ quan trọng Do đó ta cần phân tích đúng để chọn giải pháp kết cấu tối ưu nhất Ta xét các phương án sàn sau:

 Sàn sườn toàn khối: cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến, phương pháp thi công đa dạng nên thuận tiện việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng sàn lớn khi vượt nhịp lớn Chiều cao công trình lớn gây bất lợi cho kết cấu chịu lực theo phương ngang Hạn chế chiều cao thông thủy

Sàn phẳng có ưu điểm là giảm chiều cao kết cấu công trình, tiết kiệm không gian Đặc điểm cấu tạo của loại sàn này bao gồm các bản sàn được kê trực tiếp lên vách, thích hợp cho những nhịp sàn có độ dài vừa phải (khoảng từ 6 đến 8 mét).

Nhược điểm: Tính toán phức tạp, kết cấu yếu

Dựa vào đặc điểm kiến trúc, kết cấu và phân bố tải trọng của công trình, sinh viên chọn phương án sàn sườn toàn khối Đây là phương án thiết kế phù hợp cho công trình, đảm bảo sự vững chắc, an toàn và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng không gian.

Móng

Việc lựa chọn phương móng là hết sức quan trọng Ta chọn phương án móng sao cho phù kết cấu và điều kiện kinh tế Ta xét các phương án móng sau:

 Cọc khoan nhồi: Ưu điểm: Tính toán đơn giản,sức chịu tải cọc lớn, phù hợp công trình cao tầng

Nhược điểm: phương pháp và công nghệ thi phức tạp, thời gian thi công lâu và gây tiếng ồn

 Cọc đóng ép: Ưu điểm: Tính toán đơn giản, sức chịu tải cọc nhỏ, sử dụng phổ biến, giá thành rẻ Nhược điểm: Phù hợp công trình thấp tầng, gây ra tiếng ồn lớn

- Cọc ly tâm ứng suất trước Ưu điểm: sức chịu tải cọc nhỏ, sử dụng phổ biến, giá thành rẻ

Nhược điểm: Phù hợp công trình thấp tầng, khả năng chịu lực cắt ngang cọc kém

Kết luận: Dựa vào đặc điểm công trình có độ cao và kích thước Ở đồ án này chọn phương án cọc ly tâm ứng suất trước

CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

Sợ bộ tiết diện cột

      (Kết cấu bê tông cốt thép tập 1-Võ Bá Tầm) (1.1) Với: N  n q S

N là lực nén trong cột n là tổng số sàn phía trên “sàn đang thiết kế cột” + 1 sàn mái

S là diện truyền tải trong cột q là tải trong trên 1m 2 sàn q(10 20) kN m/ 2

Bảng 2.2 Sơ bộ tiết diện cột

Chiều dày sàn

 Sơ bộ sàn theo công thức sau:

Dựa theo tài liệu “Kết cấu bê tông cốt thép cấu kiện nhà cửa” – Võ Bá Tầm

Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau: s D 1 h l

Trong đó: m30 35 đối với bản dầm và l là nhịp của bản

40 50 m  đối với bản kê 4 cạnh và l = l1: chiều dài cạnh ngắn

10 15 m  bản công xôn l1: Nhịp theo phương ngắn 0.8 1.4

D  phụ thuộc vào tải trọng Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô liên tục hay ô bản đơn

Thực tế chiều dày sàn h s,min 180mm h

Bảng 2.3 Bảng chọn sơ bộ chiều dày sàn

STT Sàn tầng Chiều dày (mm)

Cao độ -20mm và đáy bằng so với sàn bên cạnh

 Sơ bộ tiết diện khung:

Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện độ võng và điều kiện độ bền) như sau:

Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ thông qua nhịp dầm (dự theo công thức kinh nghiệm) sao cho đảm dảo thông thuỷ cần thiết trong chiều cao tầng, đủ khả năng chịu lực

Chọn kích thước sơ bộ của dầm chính

Giải pháp kết cấu đứng

Kết cấu đứng ta chọn vách chịu lực

Thang máy ta chọn vách bê tông cốt thép với chiều dày d 300mm

Vách ở góc chọn vách bê tông cốt thép với chiều dày d 300mm

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

Thiết kế cầu thang bộ cho tầng sàn điển hình có chiều cao ht 3.5 m 

Ta sử dụng phương án cầu thang 2 vế, chiều cao một vế thang là hv 1.75 m 

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

Mỗi vế gồm 9 bậc thang với kích thước: hb5 mm; lb = 250 mm Theo Sách Kết cấu bê tông cốt thép tập 3-Võ Bá Tầm Góc nghiêng cầu thang:

Góc nghiêng cầu thang: b 0 b h 175 tg 0.7 35 l 250

       – Chọn sơ bộ bề dày bản thang: h b l 0

Kích thước các dầm cầu thang được chọn sơ bộ theo công thức:

Chọn chiều kích thước dầm thang b x h = 200 x 400 mm

Tĩnh tải

Bảng 3.1 Tĩnh tải chiếu nghỉ

Thành phần cấu tạo hi (m)  (kN/m 3 ) n gct (kN/m 2 )

3 Lớp bê tông cốt thép 0.12 25 1.1 3.30

Tính độ dốc bản thang: 175 o tg 0.7 35

 250    Xác định chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng  tdi

Bậc thang xây gạch: tđ2 b   h 0.16

Trọng lượng lan can glc 0.3 kN/m , quy tải lan can trên đơn vị m 2 của bản: g lc 0.3 0.25 kN/m  2 

Bảng 3.2 Tĩnh tải bản nghiêng

STT Thành phần cấu tạo Chiều dày (m) hi ( m )  (kN/m 3 ) n gct (kN/m 2 )

4 Lớp bê tông cốt thép 0.12 0.12 25 1.1 3.30

Hoạt tải

Hoạt tải sử dụng được xác định theo TCVN 2737 -1995 Kết quả trong bảng sau:

Bảng 3.3 Hoạt tải cầu thang

Khu vực Tải trọng tiêu chuẩn

Hệ số độ tin cậy

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Trọng lượng của lan can, tay vịn là 0.3 kN/m

Tải trọng tác dụng lên trên 1m bề rộng bản thang:

Tổng tải tác dụng lên bảng nghiêng

Tải trọng tác dụng lên trên 1m bề rộng bản thang:

Tổng tải theo phương thẳng đứng: ' 10.55

TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP

– Liên kết giữa bản thang nghiêng và dầm chiếu nghỉ theo quan niệm tính toán: xét tỉ số h / h dt b :

Nếu h / h dt b 3 thì liên kết giữa bản thang nghiêng và dầm chiếu nghỉ được xem là khớp

Nếu h / h dt b 3 thì liên kết giữa bản thang nghiêng và dầm chiếu nghỉ được xem là ngàm

2.66 3 h 150   : bản thang liên kết khớp với dầm

 Đổ bê tông đợt 2, không toàn khối

 Tại vị trí liên kết với dầm chiếu nghỉ có thể có chuyển vị ngang

Ta có sơ đồ tính sau: h

Sơ đồ tính của vế thang

Biểu đồ nội lực

Tính toán cốt thép

Chọn lớp bê tông bảo vệ a 0 20mm, aa 0 / 2h o  h a

Hàm lượng cốt thép thoả điều kiện min 0 s s 0.1% b

Bảng 3.4 Bảng tính toán cốt thép bản thang

TÍNH TOÁN DẦM THANG ((DẦM CHIẾU TỚI D200x400))

Tải trọng

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ bao gồm phản lực do bản thang truyền vào, tải trọng tường xây và tải trọng do bản thân dầm thang

Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực gối tựa của bản thang): q1 = 33.32 kN/m

Tải trọng bản thân dầm thang:

Tải trọng do tường xây:

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm thang:

Sơ đồ tính: Tính như dầm đơn giản một nhịp (vì dầm thang và bản thang thi công sau) h

Xác định nội lực

Tính cốt thép dọc

Bảng 3.5 Bảng tính cốt thép dầm thang

Tính cốt thép đai

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế

Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Q 0.6 R  b h 0.6 1.15 10  0.2 0.37 51.06kNQ (không thỏa) Cần tính cốt thép đai

 Bước đai cấu tạo (ứng với h@0 < 450mm):

0 cho đoạn gần gối (1/4 nhịp)

00 cho đoạn giữa nhịp (1/2 nhịp)

Bố trí đai: ct s min h;150mm

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Công trình có nhiều tầng nhưng mặt bằng sàn có thể phân làm 3 nhóm:

– Nhóm 2: Sàn từ tầng 3 đến tầng 15

– Nhóm 3: Sàn tầng thượng và sàn mái

Nhóm sàn tầng 3 - 15 chiếm số lượng lớn nhất do đó chọn nhóm sàn này để tính toán sàn điển hình

Chọn sơ bộ chiều dày sàn: hs 180 mm 

Tải trọng tác dụng lên sàn

Bảng 4.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn điển hình

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Sàn bê tông cốt thép 180 25 5 1.1 5.5

Trần treo - - 0.3 1.2 0.36 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55

Bảng 4.2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn thang máy và sảnh hành lang

Sàn bê tông cốt thép 180 25 5 1.1 5.5

Bảng 4.3 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh

Vữa lát nền tạo dốc 35 18 0.63 1.3 0.84

Sàn bê tông cốt thép 180 25 4.25 1.1 4.68

Trần treo - - 0.3 1.2 0.36 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55

Tải tường được xác định dựa theo bề dày tường

Với chiều cao tầng: htan g 3.5 m  hdam 0.6 m 

 Tường 200: gt 10.44 kN/m  Để đơn giản cho việc mô hình sàn bằng phần mềm SAFE, ta quy tải tường nằm bên trong mỗi ô sàn thành lực phân bố đều tác dụng lên sàn

Hệ số vượt tải: n vt 1.2

Trọng lượng riêng của tường: γ 18 kN/m   3 

Chiều cao của tường: ht 3.5 0.6 2.9 m    h

Bảng 4.4 Bảng quy tải tường thành tải phân bố lên sàn Ô sàn

  m 2 Tải trọng tường lên sàn  kN/m 2 

Tùy theo công năng sử dụng của các phòng mà các ô sàn chịu các hoạt tải sử dụng khác nhau Theo TCVN 2737:1995 ta có hoạt tải tác dụng lên các ô sàn như sau:

Bảng 4.5 Bảng hoạt tải các phòng

Phòng ngủ, phòng khách, phòng ăn, phòng bếp, phòng giặt, phòng tắm, sân thượng 1.5 1.3 1.95

Lô gia, nhà kho, kỹ thuật 2 1.2 2.4

Hành lang , cầu thang, ban công 3 1.2 3.6

Tầng mái(có sử dụng) 4 1.2 4.8

Mô hình sàn

- Khai báo đặc trưng vật liệu: vật liệu sử dụng bê tông B30, thép lưới sàn sử dụng thép CB400-V

- Khai báo tiết diện sàn, dầm, vách

- Khai báo trường hợp tải trọng h

Mô hình sàn tầng điển hình

Nguyờn lý chia dóy strip: Bố trớ đều theo ẳ sàn giỏp cột (dóy column strip ) và ẵ cạch sàn (dãy middle strip), chia dãy strip 1m để tính toán h

Chia dải Strip theo phương x

Chia dải Strip theo phương y h

Kiểm tra độ võng

 Độ võng đàn hồi Độ võng đàn hồi ( tiêu chuẩn)

Kiểm tra độ võng đàn hồi theo (Mục 2a bảng M.1 TCVN 5574-2018)

4.2.3.2 Độ võng có tinh đến co ngót

F1: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

F2: Độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

F3: Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Khai báo F3 Độ võng sàn (s4.53mm)

Tính toán thép sàn tầng điển hình

Moment dải Strip theo phương x

Moment dải Strip theo phương y h

 Bê tông có cấp độ bền chịu nén B30 có Rb 17 MPa 

 Cốt thép bản sàn sử dụng loại: CB400-V có Rs 350 MPa 

 Lần lượt tính các giá trị sau: m 2 b b 0

Chiều cao vùng nén tương đối:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

Bảng 4.6 Tính toán thép sàn Ô sàn Phương M

(kN.m) b (mm) h (mm) a 0 (mm) As

(mm²) μ ch % TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X

Gối trái 44.6 1000 180 20 239.67 ϕ10a150 523.60 0.33 Nhịp 53.22 1000 180 20 286.88 ϕ10a150 523.60 0.33 Gối phải 81.21 1000 180 20 442.27 ϕ10a100 785.40 0.49 S2

Gối trái 81.21 1000 180 20 442.27 ϕ10a100 785.40 0.49 Nhịp 44.22 1000 180 20 237.60 ϕ10a150 523.60 0.33 Gối phải 89.77 1000 180 20 490.45 ϕ10a100 785.40 0.49

TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y

Gối trái 26.6 1000 180 20 142.04 ϕ10a150 523.60 0.33 Nhịp 45.74 1000 180 20 245.90 ϕ10a150 523.60 0.33 Gối phải 28.82 1000 180 20 154.01 ϕ10a150 523.60 0.33 S7 Gối trái 32.3 1000 180 20 263.40 ϕ10a150 523.60 0.33 h

Kiểm tra nứt cho sàn

Kiểm tra nứt cho sàn tại vị trí tính toán:

Bề rộng vết nứt ngắn hạn acrc 0.23mm

Kiểm tra bề rộng vết nứt ngắn hạn (lấy theo mục 1 bảng 17, TCVN 5574-2018)

Bề rộng vết nứt dài hạn acrc 0.3mm

Kiểm tra bề rộng vết nứt dài hạn (lấy theo mục 1 bảng 17, TCVN 5574-2018)

Mô hình khung bằng phần mềm Etabs

Tải trọng tác dụng lên sàn

Cấu tạo các lớp sàn h

Bảng 5.2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng hầm

Giá trị tính toán g s tt

1 Vữa lát nền, tạo dốc

Tổng tĩnh tải chưa kể trọng lượng bản thân sàn 1.679

Bảng 5.3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng 1, điển hình, kĩ thuật

STT Các lớp cấu tạo

 kN/m 3  vượt tải n Hệ số

Bảng 5.4 Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng mái

 kN/m 3  vượt tải n Hệ số

Tổng tĩnh tải chưa kể trọng lượng bản thân sàn 2.293 h

Bảng 5.5 Tĩnh tải tác dụng lên sàn nhà vệ sinh

Với các căn hộ có tường nằm trên sàn, chọn tải tường quy đổi lớn nhất trong các căn hộ gtx 3.05 kN/m 2  cộng thêm vào tĩnh tải sàn

 Tĩnh tải tầng 2, điển hình: gs tt 1.724 3.05 4.77 kN/m 2 

Hoạt tải sử dụng được xác định theo TCVN 2737 -2020 Kết quả trong bảng sau:

Bảng 5.6 Hoạt tải phân bố trên sàn

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số độ tin cậy

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

Lưu ý: Sinh hoạt là gồm có: phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách h

Bảng 5.7 Bảng tổng hợp tải trọng

Khu vực Tĩnh tải kN/m 2 Hoạt tải kN/m 2

Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán

Lưu ý: Tĩnh tải các khu vực chỉ bao gồm các lớp vật liệu, không bao gồm trọng lượng bê tông cốt thép Bởi vì khi nhập vào phần mềm để khai báo hệ số tĩnh tải, phần mềm sẽ tự động tính toán phần trọng lượng này.

Tải trọng gió

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 02 thành phần:Thành phần tĩnh và thành phần động của gió Tính gió tĩnh thì ta dùng tổ hợp: COMB1=1xTT + 1xHT

Tính gió động thì ta dùng tổ hợp: COMB1=1xTT + 0.5xHT

Trong đó: 0.5 là hệ số chiết giảm khôi lượng theo bảng 1 trang 6 của TCXD 229-

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737- 1995 như sau: tc 0

W0 là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4 TCVN 2737-2020 Công trình đang xây dựng ở Quận 8 –Tp.HCM thuộc vùng gió II-A, địa hình C, ảnh hưởng của gió bão được đánh giá là yếu, lấy W0 0.83 kN/m 2  k: là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình, lấy theo bảng 5, TCVN 2737-2020 c: là hệ số khí động, đối với mặt đón gió c d  0.8, mặt hút gió c h  0.6 h

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió là n 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 tâm hình học của mỗi tầng (W tcx là lực gió tiêu chuẩn theo phương X và W tcy 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: j j 1 j h h

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

Bảng 5.8 Bảng tính gió tĩnh theo phương X

Hệ số áp lực gió k

Bảng 5.9 Bảng tính gió tĩnh theo phương Y

Hệ số áp lực gió k

Công trình có độ cao 56.5m > 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 dộng riêng của công trình

Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi

Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng của trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng các lớp cấu tạo sàn (phân bố đều trên sàn), hoạt tải (phân bố đều trên sàn) TCVN 2737:2020 và TCXD 229:1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm đối với hoạt tải, tra bảng 1 (TCXD 229:1999), lấy hệ số chiết giảm là 0.5 h

Việc tính toán tần số dao động riêng của 1 công trình nhiều tầng là rất phức tạp, do đó, cần phải có sự hỗ trợ của các chương trình máy tính Trong luận văn này phần mềm

Etabs được dùng để tính toán các tần số dao động riêng của công trình

Việc mô hình trong chương trình Etabs được thực hiện như sau:

Trong TCXD 229:1999, qui định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với 3 dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ nhất thỏa mãn bất đẳng thức: s L s 1 f f f    5.3

Trong đó, f L được tra trong bảng 2, TCXD 229:1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép, lấy  0.3, ta được fL 1.3 Hz  Vách được ngàm với móng

Bảng 5.10 Giá trị giới hạn của tần số giao động riêng

Vùng áp lực gió f L (Hz)

Trong đó:  - là độ giảm Loga dao động của kết cấu, phụ thuộc vào dạng kết cấu và vật liệu chịu lực của công trình

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

Bảng 5.11 Kết quả 12 MODE dao động

(1/s) UX UY RZ Phương dao động

Từ kết quả dao động: f 4 f L 1.3, vậy ta sử dụng mode 1 để tính toán gió động cho công trình

 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

Tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, có thứ nguyên là lực, xác định theo công thức: W Fj W S j   j j Trong đó:

Wj là giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình

Hệ số áp lực động của tải trọng gió (ζj) là một đại lượng vô thứ nguyên, được xác định theo độ cao (j) tương ứng với các phần của công trình Giá trị của ζj được tra cứu trong bảng 3 của Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 229:1999 (TCXD 229:1999).

Sj là diện tích đón gió của phần j của công trình, được tính như (5.2)

 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 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): h

Bảng 5.12 Bảng tra hệ số tương quan không gian ν1

Bảng 5.13 Bảng tra tham số ρ và χ

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ρ χ zox D H zoy 0.4L H xoy D L

Xác định hệ số: n ji Fj j 1 i n

Với y ji : Chuyển vị ngang tương đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động i, không thứ nguyên Xác định 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

 là hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

W là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn 0  N/m 2  f là tần số dao động riêng thứ 1 (Hz) i h

SVTH: Nguyễn Quốc Công Danh MSSV: 18149226 Trang 53 Đường cong 1 – Sử dụng cho các công trình BTCT và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che

 Bước 4: Tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió: p( ji) j i i ji

 Bước 5: Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió có xét đến ảnh hưởng xung vận tốc gió và lực quán tính tt p( ji) p( ji)

 1.2: hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió

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

Bảng 5.14 Tọa độ tâm hình học và tâm khối lượng

Tâm khối lượng (m) Tâm hình học (m)

Mass X Mass Y XCM YCM XCCM YCCM

MAI D1 1019.874 1019.874 28.500 20.744 28.500 20.744 THUONG D1 16389.247 16389.247 28.500 16.919 28.500 17.143 TANG 15 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.514 17.001 TANG 14 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.514 17.005 TANG 13 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.514 17.009 TANG 12 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.513 17.017 TANG 11 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.512 17.029 TANG 10 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.509 17.055 TANG 9 D1 20854.272 20854.272 28.498 16.835 28.514 16.981 TANG 8 D1 20680.506 20680.506 28.516 16.982 28.515 16.991 TANG 7 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.515 16.992 TANG 6 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.515 16.993 TANG 5 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.515 16.994 TANG 4 D1 20647.472 20647.472 28.516 16.981 28.515 16.995 h

Tâm khối lượng (m) Tâm hình học (m)

Mass X Mass Y XCM YCM XCCM YCCM

Bảng 5.15 Tải trọng gió động theo mode 1 – phương X

Cao độ sàn Khối lượng tâm cứng

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương

Lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Thành phần xung vận tốc gió

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M y ji W j ζ ν W Fj

Bảng 5.16 Tải trọng gió động theo mode 3 – phương Y

Cao độ sàn Khối lượng tâm cứng

Chuyển vị tỉ đối của tâm cứng theo phương

Lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Hệ số áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Thành phần xung vận tốc gió

Lực gió tiêu chuẩn thành phần động h Z M y ji W j ζ ν W Fj  W p ji  

Tải trọng động đất

5.2.3.1 Tổng quan Đối với những công trình nhà cao tầng, trong thiết kế xây dựng nhà thầu ngoài việc tính toán tải trọng của bản thân công trình (tải trọng đứng), còn phải tính toán hai loại tải trọng nữa vô cùng quan trọng là tải trọng của gió bão và tải trọng động đất (tải trọng ngang) Đây 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 vùng có phân vùng tác động gió thì phải tính toán tải trọng gió, phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất

5.2.3.2 Tính tải trọng động đất

Theo TCVN 9368-2012 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 Áp dụng tính toán chu kỳ công trình chịu ảnh hưởng động đất bằng Etabs với:

Bảng 5.17 Bảng tần số và chu kì tính động đất ở mode 1

Với chu kì T1(y) = 2.81s, không thỏa mãn yêu cầu phương pháp lực ngang tương đương

Nên trong đồ án này tải trọng động tính theo phương pháp phổ phản ứng

5.2.3.3 Vị trí công trình và đặc trưng nền công trình

Công trình nằm ở Quận 8,TP HCM, Việt Nam (phụ lục H, TCVN 9386-2012)

Căn cứ vào vị trí công trình ta có gia tốc nền agrR công trình như sau:

Bảng 5.18 Đỉnh gia tốc nền công trình Địa danh Tọa độ

5.2.3.4 Nhận dạng điều kiện địa chất

Căn cứ vào mặt cắt địa tầng, các số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng và điều kiện đất nền theo tác động động đất trong quy định tại điều 3.1.2 của TCVN 9386 – 2012 nhận dạng nền đất tại khu vực xây dựng công trình này như sau:

Bảng 5.19 Giá trị tham khảo phổ phản ứng đàn hồi

- TB (s) là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

- TC (s) là giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

- TD (s) là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

Theo bảng 3.1 “Các loại nền đất” của TCVN 9386-2012 thì loại đất nền của công trình thuộc loại D

 Xác định cấp độ, phân loại công trình

Theo Phụ lục E “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng” của TCVN 9386-2012 thì công trình thuộc nhà chung cư có chiều cao công trình (9-19) tầng được xếp công trình cấp II

 Xác định mức độ và hệ số tầm quan trọng Ứng với công trình cấp II như trên, theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” của TCVN 9386-2012 thì hệ số tầm quan trọng   I 1

 Xác định hệ số ứng xử của kết cấu đối với tác động động đất theo phương nằm ngang

Bảng 5.20 Giá trị cơ bản hệ số ứng xử cho hệ số đều đặn theo mặt đứng

Loại kết cấu công trình thuộc loại: Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kép Tra bảng với hệ kết cấu trên, có: o u

 α    Với hệ kết cấu như trên, có: kw = 1

Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình: o w q = q k  3.9 1 = 3.9

Theo TCXDVN 9386-2012: với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế Sd(T) được xác định theo các công thức như sau:

 Sd(T): phổ phản ứng thiết kế

 T: là chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do

 ag: là gia tốc nền thiết kế trên nền loại C (ag = γI×agR)

 TB: là giới hạn dưới của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc: h

 TC: là giới hạn trên của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc:

 TD: là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng:

 β: hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, β 0.2 Với  a g  0.198

Theo tải gió

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 toàn bộ)

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:

Bảng 5.21 Bảng tổ hợp nội lực theo tải gió

STT Tên tổ hợp Loại tổ hợp

Các trường hợp tải Hệ số

06 Comb6 Add TT; HT; WX 1; 0.9; 0.9

07 Comb7 Add TT; HT; WX 1; 0.9; -0.9

08 Comb8 Add TT; HT; WY 1; 0.9; 0.9

09 Comb9 Add TT; HT; WY 1; 0.9; -0.9

10 Comb10 Add TT; HT; WX; WY 1; 0.9; 0.63; 0.63

11 Comb11 Add TT; HT; WX; WY 1; 0.9; 0.63; -0.63

12 Comb12 Add TT; HT; WX; WY 1; 0.9; -0.63; 0.63

13 Comb13 Add TT; HT; WX; WY 1; 0.9; -0.63; -0.63

Theo tải động đất

Theo quy định tại điểm 4.3.3.5.1, Mục 4 của TCVN 9386 – 2012, trong trường hợp sử dụng giải pháp tổ hợp, phương án tính toán được phép lấy 100% nội lực động đất theo phương gây ra cùng với 30% nội lực theo phương vuông góc.

Bảng 5.22 Bảng tổ hợp nội lực theo tải động đất

STT Tên tổ hợp Loại tổ hợp Các trường hợp tải Hệ số

14 Comb14 Add TT; HT; QX; QY 1; 0.3; 1; -0.3

15 Comb15 Add TT; HT; QY; QX 1; 0.3; 1; -0.3

KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG CÔNG TRÌNH

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng đối với kết cấu khung - vách khi phân tích theo phươnng pháp đàn hồi:

Chuyển vị do tải gió theo phương x: fx 39.46 mm 

Chuyển vị do tải gió theo phương y: fy 28.61 mm 

Kết luận: Vậy f    f  Thỏa điều kiện chuyển vị h

Kiểm tra gia tốc đỉnh

Nhận xét về chuyển động của công trình: Dưới tác động của gió được mô tả bởi các đại lượng vật lý khác nhau bao gồm các giá trị lớn nhất của vận tốc, gia tốc Gió gây ra chuyển động của công trình có quy luật hình Sin với tần số f gần như không đổi, nhưng khi đổi pha dao động, mỗi lượng này liên quan tới hằng số 2f, v 2 fd,a     2 f 2 f

Phản ứng của con người đối với tòa nhà là một phản ứng tâm lý và phức tạp Con người không cảm nhận trực tiếp được vận tốc khi vật chuyển động với vận tốc không đổi Chỉ khi vận tốc biến thiên, nghĩa là có gia tốc con người mới bắt đầu cảm nhận chuyển động

Kiểm tra theo phương X f là tầng số dao động riêng thứ nhất theo X

Aw là chuyển vị của gió động theo X

Kiểm tra theo phương Y f là tầng số dao động riêng thứ nhất theo Y

Aw là chuyển vị của gió động theo Y

Kiểm tra lật

Theo TCVN 198-1997, nhà cao tầng bê tông cốt thép có tỷ lệ chiều cao chia chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chóng lật

Tỷ lệ momen gây lật do tải trọng ngang phải thoả điều kiện:

Trong đó: MCL, ML là momen chống lật và momen gây lật của công trình h

Công trình có: chiều cao H 59.3 m    , B 34 m   

B  34   nên không cần kiểm tra lật cho công trình.

Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo TCVN 5574-2018, bảng M.4, phụ lục M quy định chuyển vị lệch tầng giới hạn có thể lấy bằng 1/500 chiều cao từng tầng

Theo mục 4.4.3.2, TCVN 9386-2012, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu: dr 0.005h  5.16 

Trong đó: dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, được tính như sau: dr = dre×q (dre là chuyển vị lệch tầng được xác định bằng phương pháp tuyến tính (ETABS); q = 3.9 là hệ số ứng xử) h là chiều cao tầng

 = 0.4 là hệ số chiết giảm xét đến chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng Điều kiện hạn chế trong mọi trường hợp cụ thể thông thường như sau:

Bảng 5.23 Chuyển vị lệch tầng do gió

Chuyển vị ngang Chuyên vị tương đối h X Y X Y  dc

+ Chuyển vị lệch tầng do động đất

Mục 4.4.3.2, TCVN 9386-2012: Hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng (chuyển vị lệch tầng)

+ Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu: d r  0, 005 h

+ Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu dẻo: d r   0, 0075 h h

+ Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu được cố định sao cho không ảnh hưởng đến biến dạng kết cấu hoặc các nhà không có bộ phận phi kết cấu: d r  0, 010 h Trong đó: d r : chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, được xác định như là hiệu của các chuyển vị ngang trung bình “d s ” tại trần và sàn của các tầng đang xét Theo mục 4.3.4.1 có: d r d s q d d c d s : chuyển vị của một điểm của hệ kết cấu gây ra bởi tác động động đất thiết kế q d : hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng “q” trừ khi có định khác, q d 3.9 d c : chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế ν: hệ số chiết giảm xét đến chu lỳ lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng, phụ thuộc vào các nguy cơ động đất và mức độ quan trọng của công trình (phụ lục E); công trình cấp II,  0.4 h: chiều cao tầng

Tổ hợp tải trọng: EQCHECK = Envelope (COMB14, COMB15)

Hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng: c   c d

Bảng 5.24 Chuyển vị lệch tầng do động đất

Chuyển vị ngang Chuyên vị tương đối h X Y X Y [d c ]

Kiểm tra điều kiện P-Delta (phân tích hiệu ứng bậc 2)

Độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng tính theo công thức 4.28 TCVN

  là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

 P tot là tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất

 V tot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

 dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, được xác định như là hiệu của các chuyển vị ngang trung bình ds tại trần và sàn của tầng đang xét được tính theo công thức: d r q d d c  5.18 

Trong đó: qd: là hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q d 3.9 dc: là chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

Ghi chú: θ ≤ 0.1: không cần xét đến hiệu ứng P-Δ

0.1 < θ ≤ 0.2: gần đúng nhân các hệ quả tác động với 1/(1-θ) h

0.2 < θ ≤ 0.3: phải xét đến hiệu ứng P-Δ θ > 0.3: điều chỉnh lại hệ kết cấu và tính toán kiểm tra lại

 Combo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn xác định P tot :

P tot = Tĩnh tải (tải trọng bản thân + tải trọng hoàn thiện + tải trọng tường…) + n*Hoạt tải lấy n = 0.3: hệ số tổ hợp

 Combo tải trọng xác định V : tot

Xác định Vtot với chỉ tải trọng động đất DDX, DDY

 Combo tải trọng xác định d rif :

Xác định d rif với chỉ tải trọng động đất DDX, DDY

Với COMB DDX = ADD (EX+0.3EY), COMB DDY= ADD(0.3EX+EY) h

Bảng 5.25 Kiểm tra điều kiện P - Delta

DDX DDY DDX Max DDY Max h Top Shear X Shear Y X Y X Y

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM

Tính toán cốt thép dọc

Bảng 5.26 Bảng quy dổi kyys hiệu từ dầm etabs

 Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s

Hàm lượng cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí phải thỏa điều kiện sau:  min     max ; s o

  min : tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy:  min 0.1%

  max : tỷ lệ cốt thép tối đa, thường lấy: b max R s

 Áp dụng tính toán đoạn dầm B83 (dầm BY4) có tiết diện 300x600

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: h

SVTH: Nguyễn Quốc Công Danh MSSV: 18149226 Trang 72 stt min

Tính toán cho giá trị nội lực tại gối trái và gối phải của dầm B4 tương tự giá trị nội lực tại nhịp

Kết luận: kết quả tính trùng khớp với bảng tính thép dầm

Tính toán thép đai dầm

Lực cắt lớn nhất trong dầm: Q 129.45 kN  

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông trên tiết diện thẳng góc: bt bt 0 3  

Vì Q bt Q max 129.45 kN , nên bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt

Sơ đồ nội lực tính toán cốt đai

Khả năng chịu cắt của bê tông trên tiết diện nghiêng:

Khả năng chịu cắt của cốt đai:

- Khả năng chịu cắt của cốt đai:

- Qsw max   sw qsw C 0.75 105.57 1.06  83.92 kN 

-   sw 0.75- Hệ số kể đến giảm nội lực

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai:

Nhận xét: Q 129.45 kN  Min Q bQsw 179.1 kN → Thỏa

Bố trớ thộp đai 2 nhỏnh ỉ8a100 cho 1

4 đoạn đầu dầm và cuối dầm, và ỉ8a200 cho đọan 2

Bảng 5.27 Bảng tính thép dầm sàn điển hình

Tên dầm M3 H a As tt Thép chịu lực s

chon kN.m mm mm mm cm 2 % cm 2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁCH

Tính toán vách trục B và trục 4

5.6.1.1 Phương pháp vùng biên chịu moment

Vách là một trong những kết cấu chịu lực quan trọng trong nhà cao tầng, nó kết hợp với khung hoặc kết hợp với nhau tạo nên hệ kết cấu chịu lực cho nhà nhiều tầng Trong đồ án này sử dụng phương pháp “vùng biên chịu Moment” để 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 ở hai vùng biên của vách

Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên l,r b l r

F : Diện tích mặt cắt vách

Fb : Diện tích 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:

Rn, Ra: Cường độ tính toán chịu nén của bê tông và của cốt thép

Fb, Fa: Diện tích tiết diện bê tông 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

Với: lo: chiều dài tính toán của cột imin: bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh i min 0.288b

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

SVTH: Nguyễn Quốc Công Danh MSSV: 18149226 Trang 77 n b nen a a

Khi ứng suất bình thường tại tiết diện xiên bé hơn 0 (vùng biên chịu kéo), dựa theo giả thiết ban đầu rằng ứng suất kéo do cốt thép chịu thì diện tích cốt thép chịu kéo được tính theo công thức:

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 vách

Khi tính ra Fa < 0: đặt cốt thép chịu nén theo cấu tạo

Cốt thép đứng: hàm lượng 0.6%    3.5%

Cốt thép ngang: hàm lượng   0.4% nhưng không chọn ít hơn 1/3 hàm lượng của cốt thép dọc

Trong tính toán nội lực vách này chọn hàm lượng thép dọc cấu tạo của các vùng: Vùng biên:  1%

Kiểm tra phần vách còn lại như cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đủ khả năng chịu lực thì đặt cốt thép chịu nén trong vùng này theo đúng cấu tạo.

5.6.1.2 Tính toán cốt thép dọc

 Ví dụ tính toán cốt thép dọc cho vách V1 tầng trệt

- Vách có kích thước bề rộng: tw  0.5 m  ; chiều dài L w  2 m  chạy từ tầng hầm đến tầng 19

- Diện tích tiết diện vách: Aw 0.5 2 1 m    2

- Kết quả nội lực vách được xuất từ ETABS với vách được gán các dạng phần tử PIER

Bảng 5.28 Dữ liệu tính thép dọc vách V1 tầng Hầm

- Giả thiết chiều dài vùng biên: B l,r  0 5    m  0 2 5 L  w  h

- Xác định lực kéo, nén trong vùng biên: l b w l r

Tính toán cốt thép cho vùng biên như cột nén đúng tâm:

+ Diện tích cốt thép chịu nén là:

Bố trí thép theo cấu tạo 1  % 3.5%

Chọn thộp bố trớ tớnh toỏn ở vựng biờn: 8ỉ20  A s  2513 mm  2 

Lực tác dụng lên vùng bụng: m m     w

Cốt thép vùng bụng vách:

Bố trí thép theo cấu tạo 1  % 3.5%

 Chọn thộp bố trớ cấu tạo ở vựng giữa: 18ỉ20As 5654.87 mm 2  h

Bảng 5.29 Tính toán thép vách h

5.6.1.3 Tính toán cốt thép ngang

Lực cắt lớn nhất tại tầng hầm: Vmax 510.5 kN 

Lực cắt chịu bởi bê tông:

Lực cắt chịu bởi cốt thộp ngang: chọn ỉ12a100 để tớnh

      Đường kớnh cốt ngang: chọn ỉ mm và bố trớ đều hết cốt đai với khoảng 100mm Đối với vựng biờn bố trớ ỉ10a200 h

Số liệu địa chất

Lớp k (0.0m đến 1m): Lớp sân lấp, bê tông, cát sạn sỏi

Lớp đất 1 (-1m đến -3.4m): Sét – Sét lẫn TV, màu xám trắng – xám đên, trạng thái dẻo mềm

Lớp đất 2 (-3.4m đến -9.4m): Sét – Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng – nâu đỏ - nâu vàng, trạng thái dẻo cúng – dẻo mềm

Lớp đất 3 (-9.4m đến -14.7m): Sét pha, màu nâu vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm

Lớp đất 4 (-14.7m đến -19,6m): Cát pha, màu nâu vàng – xám trắng

Lớp đất 5 (-19.6m đến -24.8m): Sét pha – Stes kẹp cát, màu nâu vàng – nâu hồng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng Đôi chỗ gặp cái kết vón

Lớp đất 6 (-24.8m đến -50m): Cát pha, màu nâu hồng – nâu vàng – xám trắng Địa chất dưới công trình h

Bảng 6.1 Bảng thống kê địa chất

Lớp Giá trị γ tn γ đn Độ dẻo Độ sệt

Lực dính c Góc φ Hệ số rỗng e ứng với từng cấp tải P (kN/m 2 )

K Mô tả đất Lớp sân lấp, bê tông, cát sạn sỏi

Mô tả đất Sét – Sét lẫn TV, màu xám trắng – xám đên, trạng thái dẻo mềm

Mô tả đất Sét – Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu xám trắng – nâu đỏ - nâu vàng, trạng thái dẻo cúng – dẻo mềm

Mô tả đất Sét pha, màu nâu vàng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm

Mô tả đất Cát pha, màu nâu vàng – xám trắng

Mô tả đất Sét pha – Stes kẹp cát, màu nâu vàng – nâu hồng – xám trắng, trạng thái dẻo cứng Đôi chỗ gặp cái kết vón

Mô tả đất Cát pha, màu nâu hồng – nâu vàng – xám trắng h

Bảng 6.2 Bảng phân loại đất

% cỡ hạt lớn hơn 0.05 mm

Nhóm hạt Chỉ số Tên đất Trạng thái

Chiếm 33.6% tổng thành phần cỡ hạt

Trọng lượng các hạt lớn hơn 0.25mm chiếm trên 75.7%

Trọng lượng các hạt lớn hơn 0.1mm chiếm trên 77.3%

Lựa chọn phương án móng

Công trình có kích thươc khá lớn là 34m và và quy mô công trình là 17 tầng nên tải trọng truyền xuống móng là khá lớn nên sinh viên tiến hành sơ bộ để xem xét những phương án nào là khả thi nhất và các giải pháp móng có thể xét đến là: Móng sâu gồm móng cọc ép và cọc khoan nhồi và móng cọc barrette

Muốn làm giải pháp móng cọc ép thì đất nền mà cọc đâm xuyên qua phải có độ cứng không quá lớn, dựa vào chỉ số SPT, và lực dọc truyền xuống của phần thân công trình là phù hợp, sinh viên nhận thấy phương án móng cọc ép là khả thi

Sinh viên chọn tính toán móng cho các cột vách điển hình trong công trình để bố trí cho các móng còn lại h

Bảng 6.3 Bảng quy đổi tên cột và vách trên Etabs tương ứng trên bản vẽ

Chọn cọc bê tông ly tâm Phan Vũ D600 dày 90mm loại A Với cọc ép đúc sẵn, từ nhà sản xuất đã có được các thông số của cọc vậy nên không cần tính lại sức chịu tải của cọc

Bảng 6.4 Bảng thông số cọc

Thông số Đơn vị Giá trị Đường kính cọc m 0.8

Chu vi tiết diện cọc u m 2.51

Diện tích tiết diện ngang Ab m 2 0.238

Sức chịu tải Dài hạn kN 10320 h

Moment uốn tiêu chuẩn Uốn nứt kN.m 3924

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

Sức chịu tải theo vật liệu

Công trình sử dụng cọc ly tâm được mua từ nhà sản xuất nên sức chịu tải được lấy theo số liệu nhà sản xuất cung cấp: vl  

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền

Theo TCVN 10304-2014 ta có sức chịu tải của cọc:

 γc 1: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất

 γ cq 1.1: Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

 γ cf 1: Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất

 u = 2.51m: Chu vi tiết diện ngang thân cọc

 li: Chiều dày lớp đất cọc đi qua

 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (tra bảng 2 theo TCVN 10304-2014):

2 qb 3632kN/m ; Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, tra bảng 2 TCVN 10304-2014; mũi cọc cắm vào lớp cát pha độ sâu mũi cọc là 22.9m

 fi : cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc (tra bảng 3 TCVN 10304–2014)

 Ap = 0.238 m 2 : Tiết diện ngang của cọc

Kết quả tính toán sức kháng thành được trình bày ở bảng sau:

Tên đất TT Vật lý Dày l i

4 Cát pha hạt to và vừa 4.9 17.15 1 75.01 367.5

- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của cọc

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền được xác định như sau:

 u là chu vi tiết diện ngang cọc, u= 2.51m

 Ab là diện tích tiết diện ngang mũi cọc, Ab= 0.238m 2

 fi: là cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ “i” trên thân cọc (Bảng 3 - Cường độ sức kháng trên thân cọc đóng hoặc ép f i - TCVN 10304-

 li: là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i”

 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (tra bảng 2 theo TCVN 10304-2014):

2 qb 9462kN/m ; Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, tra bảng 2 TCVN 10304-2014; mũi cọc cắm vào lớp cát pha độ sâu mũi cọc là 22.9m

Cường độ kháng trung bình trên thân cọc

 Đối với đất dính cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất thứ i có thể xác định theo phương pháp ỏ, theo đó fi được xác định theo công thức:

, i u i f c cu,i: lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i α: hệ số không thứ nguyên, xác định bằng đồ thị, tra Hình G.1 TCVN 10304- 2014

 Đối với đất rời, cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất cát thứ “i”:

+ ki: hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ I, tra bảng G.1 TCVN 10304-2014 h

+ σv,zi: ứng suất pháp hiệu quả trung bình theo phương đứng của lớp đất thứ i + tanφa,i: góc ma sát giữa đất và cọc trong lớp đất rời thứ i

Lưu ý: cường độ kháng trung bình trên thân cọc trong lớp đất hạt thô lớn nhất chỉ tính đến độ sau giới hạn ZL, tra bảng G.1 TCVN 10304-2014

TT đất φ C ui α/k i Ϭ v,zi f si γ cf f i l i

SCT theo chỉ tiêu cường độ

Sức chịu tải theo chỉ số chuẩn SPT

  c,u3 c cq b b cf ,ci ci ci cf ,si si si

Trong đó: qb: Cường độ sức kháng của đất mũi Do ta sử dụng cọc đóng nên: b P q 300N (Khi mũi cọc nằm trong đất rời) b u q 9c (Khi mũi cọc nằm trong đất dính) Đối với cọc đóng, cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i” là: s,i 10N s,i f  3

Và lớp đất dính thứ “i” là: f c,i α f c p L u,i với c u,i 6.25N

NP là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 4d phía dưới và 1d phía trên mũi cọc u = 2.51m: Chu vi tiết diện ngang cọc s,i c,i l , l lần lượt là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời và đất dính h

Lớp đất Z i (m) N cu,i kN/m 2 σ'v kN/m 2 u v c σ'  P f L c,i 2 f kN / m cf c,i c,i 2 f l kN / m

Do mũi cọc nằm trong đất rời nên q = 300Nb p 300 21 6300 kN/m   2 

Xác định sức chịu tải cọc ly tâm D600

R min R ;R ;R min(3894.87,7703.35,5793.13)3894.87 kN Điều kiện quá trình ép cọc: Rc,k 3894.87 kN Rvl 10320 kN  (Thỏa điều kiện)

Sức chịu tải thiết kế

Công trình được thiết kế có kể đến ảnh hưởng của động đất, do vậy sức chịu tải thiết kế cũng phải chịu đến ảnh hưởng của động đất, theo mục 7.1.11 TCVN 10304-2014 h

Nc,d là giá trị tính toán tải trọng tác dụng lên cọc

Rc,d là trị tính toán sức chịu tải trọng nén của cọc

 k là hệ số tin cậy theo đất

 0 là hệ số cọc, với cọc đơn:   0 1; nhóm cọc   0 1.15

 n là hệ số tầm quan trọng công trình cấp I, II, III, lần lượt là 1.2; 1.15; 1.1

Công trình xây dựng là cấp II nên   n 1.15

Bảng 6.5 Sức chịu tải thiết kế cọc đơn

Sơ bộ số cọc  k Rc,d [kN] Rvl [kN] n ≤ 5 1.75 2225.64

 Khoảng cách giữa các tim cọc: S 3d 3 0.8 2.4m    (d là đường kính hay cạnh cọc)

 Khoảng cách từ mép ngoài của cọc đến mép ngoài của đài từ 1d0.8m

 Chọn chiều cao đài móng vách thường h 1.5m , chiều cao đài móng vách lõi thang h2.5m

Bảng 6.6 Nội lực phần tử Pier P17

Xác định số lượng và bố trí cọc

Số lượng cọc:   max cd n N

+ : hệ số xét ảnh hưởng của momen, lấy   1 1.4

Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 2.4 (m), khoảng cách giữa mép cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 0.8 (m)

Mặt bằng bố trí cọc móng M1

Kiểm tra phản lực đầu cọc

Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc (trùng với trọng tâm đài)

Tải trọng tác dụng lên cọc: tt tt tt y i x i tt i 2 2 i i

    6.7 Điều kiện kiểm tra: tt max cd tt min

  (cọc đạt yêu cầu và không bị nhổ cọc) h

Bảng 6.7 Phản lực đầu cọc móng M1

Pmin 1506.02 0 Các cọc trong đài không bị nhổ

So sánh với khi dùng phần mềm Safe:

Tính toán độ cứng cọc trong mô hình SAFE Độ cứng cọc đơn được xác định sơ bộ dựa vào độ lún cọc đơn được xác định theo phụ lục B TCVN 10304-2014 dựa trên công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic: Độ lún cọc đơn: cocdon D QL

S 35.31 mm Độ cứng cọc đơn: cocdon k Q

Q: tải trọng tác dụng lên cọc Q = 6995.61kN

L: Chiều dài làm việc của cọc L = 22.3 m

A: Diện tích tiết diện ngang cọc A = 238000 mm 2

E: Modul đàn hồi vật liệu làm cọc E = 24000 MPa h

Phản lực đầu cọc móng M1

Bảng 6.8 So sánh phản lực đầu cọc giữa tính tay và tính bằng SAFE

Tổ hợp Phản lực Đơn vị Tính tay So sánh Tính máy Chênh lệch

Nhận xét: Phản lực đầu cọc được tính toán từ phần mềm Safe có giá trị chênh lệch so với tính tay, nhận thấy có thể do các nguyên nhân sau:

Khi tính toán bằng tay, chúng ta giả thuyết là đài tuyệt đối cứng nên đã bỏ qua độ võng của đài khi chịu lực, còn tính toán trong phần mềm có xét đến

Tương tự như thế khi tính tay, đầu cọc được xem như cố định, còn khi dùng phần mềm, cọc được gán là liên kết đàn hồi nên sẽ có chuyển vị đứng

Nhưng giá trị Pmax và Pmin thu được từ mô hình và kết quả tính tay chênh lệch từ 2% đến 10% điều này chứng tỏ độ chính xác của mô hình là cao Vì vậy những móng sau sinh viên sẽ dùng phần mềm SAFE 2014 để kiểm tra phản lực đầu cọc và tính thép cho đài móng.

Kiểm tra móng

 Xác định kích thước khối móng quy ước:

Chiều cao khối móng được tính từ mặt đất đến độ sâu đặt mũi cọc:

Bề rộng và chiều dài của khối móng tương đương được tính bằng cách mở rộng từ mép ngoài của hàng cọc ngoài cùng về các phía với góc mở tb

Góc ma sát trung bình: tb i i c l L

 i góc ma sát trong của đất ở lớp i mà cọc đi qua l i chiều dài đoạn cọc qua lớp i mà cọc đi qua td c

L clà chiều dài làm việc của cọc l, b là kích thước theo hai hướng của hình bao ngoài của các hàng cọc biên

Từ đó ta tính được:

Trọng lượng khối móng quy ước: là trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước

 Trọng lượng đài và cọc:

  (0.238 22.3 5 4 5.75 1.5) 25 1525.92(KN) coc dai coc dai bt

 Trọng lượng đất đài chiếm chổ

4 5.75 1.5 10.1 348.45(KN) dai dat dai dat

 Trọng lượng đất cọc chiến chỗ

 Trọng lượng khối móng quy ước

23009.42 (KN) dai coc qu W coc dai  W dat W dat W dat    

 Kiểm tra ổn định của đất nền:

Sức chịu tải đất nền:

1 2 tc td II f II II tc

II là giá trị trung bình theo từng lớp của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên độ sâu đặt móng

 II trọng lượng riêng đất nằm phía dưới đáy móng c0.061

 24.42 o tra bảng 14 TCVN 9362-2012 kết hợp nội suy ta có: h

1 2 tc m 1.2; m 1.1; k 1.1 (m , m tra bảng 15 TCVN 9362 – 2012, hệ số 1 2 k tc tra mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012)

Lực dọc tiêu chuẩn tác dụng dưới đáy khối móng qui ước:

W 6098.15 23009.4 29092.56 KN tc tc qu qu

Moment tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước:

43.46 1.5 43.02 108.00 KN.m 306.39 1.5 59.98 396.38 KN.m tc tc tc x ox d oy tc tc tc y oy d ox

0.013 KN.m 29092.56 tc tc x x tc qu tc tc y y tc qu e M

   Ứng suất trung bình dưới khối móng quy ước:

7.15 8.9 tc tc qu tb qu qu

  Ứng suất lớn nhất dưới khối móng qui ước:

7.15 8.9 8.9 7.15 tc tc tc qu y tc x qu qu qu qu

   Ứng suất nhỏ nhất dưới khối móng qui ước:

Ta có tc td,max tc tc max,min tb 2 td td tc tc td * tb tb f td

    tc max tc tc min tc tb tc

 Thỏa điều kiện ổn định

 Kiểm tra biến dạng lún:

Sinh viên thực hiện tính lún cho móng M3

Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi = 1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện  i bt 5P i gl (vị trí ngừng tính lún)

Trong đó: k 0i tra bảng C.1, TCVN 9362 - 2012, phụ thuộc vào tỉ số qu qu

B Ứng suất do trọng lượng bản thân tại đáy khối móng quy ước:

457.17 392.56 64.61 KN/m tc gl tb bt

Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau:

1  0.8 Hệ số không thứ nguyên

3 E i Mô đun biến dạng lớp thứ i:  0  i k

4 Điều kiện độ lún cho phép của móng: S ≤ Sgh = 10(cm), Phụ lục E, TCVN

Bảng 6.9 Bảng cấp áp lực và hệ sỗ rỗng e của lớp đất 5

Bảng 6.10 Bảng tính lún móng M1 Điểm Z (m) 2Z/b k ϭbt ϭgl  gl E Si ϭbt/ ϭgl

Do modul đàn hồi Eb379kN/m 2 >5000kN/ m 2 ta có:

 Thỏa điều kiện biến dạng lún

 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

1 Do vách gây ra Đường bao tiết diện ngang tính toán móng M1 Điều kiện chống xuyên thủng (TCVN 5574:2018) x y b,u bx,u by,u

Lực tập trung do ngoại lực:

F  5596 kN ( bao gồm 6 cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng)

Moment uốn tập trung do ngoại lực tác dụng theo phương X:

Moment uốn tập trung do ngoại lực tác dụng theo phương Y:

Chiều cao làm việc quy đổi của tiết diện:

Chiều dài các cạnh đường bao tiết diện: h

Chu vi đường bao của tiết diện ngang tính toán:

Moment tập trung giới hạn:

Tính toán thép đài móng

 Cốt thép bản sàn sử dụng loại:

CB400-V có Rs 350 MPa , Rs w 280 MPa 

 Lần lượt tính các giá trị sau: m 2 b b 0

Moment đài móng M3 theo phương y

Moment đài móng M3 theo phương x

Bảng 6.11 Bảng tính thép đài móng M1

Bố trớ thộp cấu tạo cho lớp trờn ỉ14a100 1539

Bố trớ thộp đai theo cấu tạo ỉ10a100 785 h

Bảng 6.12 Nội lực phần tử V23

: hệ số xét ảnh hưởng của momen, lấy   1 1.4

Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 2.4 (m), khoảng cách giữa mép cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 0.8(m)

  (cọc đạt yêu cầu và không bị nhổ cọc)

Pmin 1711.81 0  Các cọc trong đài không bị nhổ

Độ cứng cọc đơn có thể được xác định dựa trên độ lún cọc đơn theo Phụ lục B của tiêu chuẩn TCVN 10304-2014 Sử dụng công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic để tính độ lún cọc đơn cocdon D QL.

Q: tải trọng tác dụng lên cọc Q = 12561.97 kN

E: Modul đàn hồi vật liệu làm cọc E = 24000 MPa

Phản lực đầu cọc móng M2 Bảng 6.14 So sánh phản lực đầu cọc giữa tính tay và tính bằng SAFE

Tương tự như thế khi tính tay, đầu cọc được xem như cố định, còn khi dùng phần mềm, cọc được gán là liên kết đàn hồi nên sẽ có chuyển vị đứng

Nhưng giá trị Pmax và Pmin thu được từ mô hình và kết quả tính tay chênh lệch từ 2% đến 10% điều này chứng tỏ độ chính xác của mô hình là cao Vì vậy những móng sau sinh viên sẽ dùng phần mềm SAFE 2014 để kiểm tra phản lực đầu cọc và tính thép cho đài móng.

Kiểm tra móng

  (0.238 22.3 8 4 8.8 1.5) 25 2381.48(KN) coc dai coc dai bt

4 8.8 1.5 10.1 533.28(KN) dai dat dai dat

1 2 tc m 1.2; m 1.1; k 1 (m , m tra bảng 15 TCVN 9362 – 2012, hệ số 1 2 k tc tra mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012)

W 10923 31059.6 41983 KN tc tc qu qu

0.013 m 41983 tc tc x x tc qu tc tc y y tc qu e M

491.36 392.56 2138.02 KN/m tc gl tb bt

F 12561.97 kN  ( bao gồm 6 cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng)

Chiều dài các cạnh đường bao tiết diện:

 Lần lượt tính các giá trị sau: m

Moment đài móng M2 theo phương x Bảng 6.17 Bảng tính thép đài móng M2

Bảng 6.18 Nội lực phần tử V18

Khoảng cách giữa các cọc là 3d = 2.4 (m), khoảng cách giữa mép cọc tới mép ngoài của đài chọn 1d = 0.8(m)

  (cọc đạt yêu cầu và không bị nhổ cọc)

Pmin 2090.64 0 Các cọc trong đài không bị nhổ

So sánh với khi dùng phần mềm Safe: Độ cứng cọc đơn được xác định sơ bộ dựa vào độ lún cọc đơn được xác định theo phụ lục B TCVN 10304-2014 dựa trên công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic: Độ lún cọc đơn: cocdon D QL

Q: tải trọng tác dụng lên cọc Q = 19068.8 kN

E: Modul đàn hồi vật liệu làm cọc E = 24000 MPa

Phản lực đầu cọc móng M3 Bảng 6.20 So sánh phản lực đầu cọc giữa tính tay và tính bằng SAFE

Tương tự như thế khi tính tay, đầu cọc được xem như cố định, còn khi dùng phần mềm, cọc được gán là liên kết đàn hồi nên sẽ có chuyển vị đứng.

Kiểm tra móng

  (0.238 22.3 10 5.75 8.8 1.5) 25 3224.35(KN) coc dai coc dai bt

8.8 5.75 1.5 10.1 766.59(KN) dai dat dai dat

1 2 tc m 1.2; m 1.1; k 1 (m , m tra bảng 15 TCVN 9362 – 2012, hệ số 1 2 k tc tra mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012)

W 16581.6 38815.4 55396.9 KN tc tc qu qu

0.0056 m 55396.9 tc tc x x tc qu tc tc y y tc qu e M

510.86 392.56 128.3 KN/m tc gl tb bt

F 15255.04 kN  ( bao gồm 6 cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng)

 Lần lượt tính các giá trị sau: m

Moment đài móng M2 theo phương x Bảng 6.23 Bảng tính thép đài móng M2

Đáy móng M5 thiết kế ở cao độ -6.8m, thấp hơn các móng khác ở cao độ -5.6m Do đó, cao độ mũi cọc trong đất cũng thay đổi Để đơn giản hóa tính toán, vẫn sử dụng các thông số sức chịu tải của cọc ở mục 6.2 vì sự thay đổi này không đáng kể.

Bảng 6.24 Nội lực phần tử Pier P60

Mặt bằng bố trí cọc móng MT

Độ cứng của cọc đơn được xác định sơ bộ dựa trên độ lún cọc đơn được xác định theo phụ lục B TCVN 10304-2014 dựa trên công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic: M M Q  h 15228.73 408.48 2.5 16249.93 kN.m   Độ cứng cọc đơn được xác định sơ bộ dựa vào độ lún cọc đơn được xác định theo công thức kinh nghiệm theo biểu thức Vesic Độ lún cọc đơn được xác định theo công thức Vesic.

Q: tải trọng tác dụng lên cọc Q = 128782.36kN

E: Modul đàn hồi vật liệu làm cọc E = 24000 MP Điều kiện kiểm tra: tt max cd tt min

  (cọc đạt yêu cầu và không bị nhổ cọc) h

Phản lực đầu cọc móng MT

Pmin 1772.46 0  Các cọc trong đài không bị nhổ.

Kiểm tra móng

  (0.238 22.3 60 13.6 23.2 1.5) 25 27324.1(KN) coc dai coc dai bt

13.6 23.2 2.5 10.1 7966.88(KN) dai dat dai dat

 24.42 o tra bảng 14 TCVN 9362-2012 kết hợp nội suy ta có:

1 2 tc m 1.2; m 1.1; k 1 (m , m tra bảng 15 TCVN 9362 – 2012, hệ số 1 2 k tc tra mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012) h

W 111985 167408 279393.06 KN tc tc qu qu

0.05 m 279393.06 tc tc x x tc qu tc tc y y tc qu e M

639.25 392.56 246.69 KN/m tc gl tb bt

F  60098.43 kN ( bao gồm 28 cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng)

Chiều cao làm việc quy đổi của tiết diện: h

Sử dụng phần mềm SAFE 2014 chia dãy trip có bề dày 1m và bố trí 2 phương (theo biểu đồ màu) Để bố trí cốt thép cho đài được chính xác và an toàn, sinh viên sử dụng các Combo được xuất từ Etabs qua Safe, cụ thể là sử dụng Combo Bao

Tính toán giá trị cốt thép cho đài móng lần lượt theo các công thức:

Moment đài móng MT theo phương x Bảng 6.27 Bảng tính thép đài móng MT

BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐP PHA MÓNG

PHƯƠNG ÁN CỐP PHA MÓNG

Cốp pha nhôm là hệ thống cấu kiện được chế tạo từ các tấm nhôm kết hợp với nhau, dùng để định hình bê tông trong quá trình thi công Loại cốp pha này có nhiều kích thước đa dạng, phù hợp với các cấu trúc nhà cao tầng và các công trình có tính trùng lặp cao Đặc điểm nổi bật của cốp pha nhôm là khả năng tái sử dụng nhiều lần, giúp tối ưu hóa chi phí xây dựng hiệu quả.

Trong xu hướng xây dựng hiện đại như ngày nay, việc đẩy nhanh vấn đề thi công là điều hết sức quan trọng, đi cùng với đó là sự tiết kiệm về mặt kinh tế Vì vậy có thể sử dụng biện pháp cốp pha nhôm trong thi công, vừa nhanh chóng trong việc tháo lắp, vừa có thể tiết kiệm vì chúng được sử dụng lại nhiều lần cho các hạng mục và cho nhiều công trình khác nhau

Trong đồ án này sử dụng cốp pha nhôm từ công ty TNHH Kumkang Kind Việt Nam, hiện đang rất uy tín, tầm phủ sóng và thị phần lớn nhất Việt Nam Với kích thước các loại móng ta có các kích thước cốp pha sau đây để tính toán h

TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA CỐP PHA

Chi tiết tấm nhôm

Hình 7.1 Chi tiết tấm cốp pha nhôm

Áp lực tính toán

Áp lực đổ bê tông: Trường hợp 2.1 R   4.5 m/h   và H 4.2 m    (Theo ACI 347-

Trong đó: R  2.5 m/h  : Tốc độ đổ bê tông

T 33 C o : Nhiệt độ đổ bê tông

H 1.5 m : Chiều cao đổ bê tông h

CC 1: Hệ số hóa học

CW 1: Hệ số trọng lượng riêng

Kiểm tra cốp pha móng

 Đặc trưng vật liệu nhôm:

Bảng 7.1 Bảng thông số vật liệu nhôm

Bảng 7.2 Đặt trưng tiết diện tấm nhôm

A (mm 2 ) Ix (mm 4 ) Wx (mm 3 )

Bề rộng tính toán: 1mm

Khoảng cách giữa các sườn: L 220 mm   

(Độ võng giới hạn được lấy theo bảng 3.1, mục 3.1, ACI-347-0.4)

Bảng 7.3 Đặt trưng tiết diện sườn cứng

A (mm 2 ) Ix (mm 4 ) Wx (mm 3 )

Bảng 7.4 Đặt trưng tiết diện khung

A (mm 2 ) Ix (mm 4 ) Wx (mm 3 )

Kiểm tra ty la

Áp lực đổ bê tông lên tấm cốp pha: P  0.042  N/mm 2 

Chọn khoảng cách ty la theo phương ngang: a 800 mm   , khoảng cách ty la theo phương dọc: b  400 mm  

Tải trọng tác dụng lê 1 ty la: N0.042 800 400 13440 N    13.44 kN 

Tải trọng cho phép của 1 ty la theo thiết kế:   N  14 45 k   N

 Thỏa khả năng chịu lực

Chọn các thanh giữ ổn định cốp pha

 Sườn ngang: chọn thép hộp 50x50x1.5 a1000 h

 Thanh chống xiên: chọn thép hộp 50x50x1.5 a800 (sử dụng thép hộp và kích ngược)

 Sườn giữ thanh chống xiên: Chọn thép hộp 50x100x1.8 hoặc thép hộp đôi 50x50x1.5

 Cây chống bổ sung khu vực mái taluy đất yếu: chọn thép hộp 50x50x1.5 a1000 (hoặc thép 16 (a1200)

CHỌN SỐ LƯỢNG TẤM CỐP PHA CHO MÓNG

[1] TCVN 5574:2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

[2] TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

[3] TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

[4] TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995

[5] TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất

[6] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

[7] TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu Bê Tông Cốt Thép toàn khối

[11] Kết cấu bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm,Tập 1, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh

[12] Kết cấu bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm, Tập 2, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh

[13] Kết cấu bê tông cốt thép, Võ Bá Tầm, Tập 3, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh

[14] Sàn sườn bê tông toán khối, Nguyễn Đình Cống, NXB XD Hà Nội

[15] TCXDVN 33:2006 Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế h

Tiêu đề	Chung Cư Trương Đình Hội
Tác giả	Nguyễn Quốc Công Danh
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thế Anh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	165
Dung lượng	12,46 MB