(Đồ án tốt nghiệp) cao ốc thương mại dịch vụ, căn hộ ads land

Giới thiệu công trình

Mục đích xây dựng công trình

Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải làm là ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh xã hội và làm việc của người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu. Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trọng khi đó quỹ đất của thành phố Hồ Chí Minh thì lại có hạn, để giải quyết vấn đề này, thì việc xây dựng chung cư để thay thế nhà ở bình thường là một nhu cầu rất cần thiết hiện nay Hơn nữa, cùng với sự đi lên của nền kinh tế quận 7 thành phố Hồ Chí Minh và tình hình đầu tư nước ngoài vào thị trường ngày càng mở rộng, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các khu phức hợp, chung cư cao tầng,… với chất lượng cao nhầm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân.

Chính vì thế, chung cư cao tầng kết hợp thương mại ADS LAND được thiết kế và xây dựng nhằm giải quyết mục tiêu trên.

Vị trí xây dựng công trình

ADS LAND tọa lạc tại mặt tiền đường Nguyễn Văn Linh ngay giao lộ với đường Huỳnh Tấn Phát tại phường Tân Thuận Tây, quận 7, TP.HCM.

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 1 MSSV: 17149260 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

➢ Hình 1-1 Hình ảnh được lấy từ GG map

➢ Hình 1-2 Hình ảnh 3D công trình

Cơ sở thiết kế

Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng

• QCVN 03:2012/BXD: Nguyên tắc phân loại – phân cấp công trình

• QCVN 06:2010/BXD: An toàn cháy cho nhà và công trình

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

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 2 MSSV: 17149260

• TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

• TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737-1995

• TCVN 9386 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất

• TCXD 198 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu 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

Thông tin chi tiết công trình

Công trình : CAO ỐC THƯƠNG MẠI, DỊCH VỤ & CĂN HỘ ADS LAND Địa điểm : PHƯỜNG TÂN THUẬN TÂY, QUẬN 7, TP.HCM

Loại công trình : Nhà chung cư, văn phòng

• Niên hạn sử dụng : 50-100 năm.

• Bậc chịu lửa : Bậc II.

Giới hạn chịu lửa của cấu kiện xây dựng, không nhỏ hơn

Sàn giữa Bộ phận mái không

Buồng thang bộ các tầng có tầng áp mái

Bậc chịu Bộ phận (bao Tường ngoài cả sàn Bản lửa chịu lực gồm buồng không tầng áp Giàn,dầm, thang và của nhà tấm lợp thang chịu lực mái và xà gồ chiếu có lớp trong sàn trên thang cách nhà tầng nhiệt) hầm)

➢ Bảng 1-1 Bậc chịu lửa của nhà và công trình (Bảng 1 QCVN 03:2012/BXD)

Chiều dày (bề Lớp BT bảo vệ tối

Cấu kiện rộng) tối thiểu thiểu Ghi chú

➢ Bảng 1-2 Kích thước tối thiểu cấu kiện (Phụ lục F - QCVN 06:2010/BXD và TCVN

Vật liệu sử dụng

STT Loại vật liệu γ (kN/m3)kN/m3)

➢ Bảng 1-3 Trọng lượng riêng các loại vật liệu

➢ Bảng 1-4 Cấp độ bền bê tông thiết kế cho các cấu kiện

Cấp độ Cường độ tính Cường độ tính toán toán Modul bền chịu

Tên hạng mục chịu nén của chịu kéo của bê đàn hồi nén bê bê tông tông (kN/m3)MPa) tông

Rb (kN/m3)MPa) Rbt (kN/m3)MPa)

Cường độ tính toán Modul chịu kéo, nén của Đặc tính cốt thép Mác thép chịu kéo của thép đàn hồi thép ngang (kN/m3)Rsw) (kN/m3)MPa) (kN/m3)MPa) (kN/m3)Rs = Rsc) (kN/m3)MPa)

➢ Bảng 1-5 Thông số cốt thép

1.3 Sơ bộ kích thước cấu kiện :

Cấu kiện Công thức sơ bộ

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

2.1.1 Tải trọng các lớp hoàn thiện :

Tải trọng Tải trọng lượng Chiều dày Hệ số

Vật liệu tiêu chuẩn tính toán riêng (kN/m3)mm) vượt tải

Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125

Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.42 - 1.85

➢ Bảng 2-1 Tải trọng các lớp hoàn thiện trên sàn tầng điển hình

Tải trọng Tải trọng lượng Chiều dày Hệ số

Vật liệu tiêu chuẩn tính toán riêng (kN/m3)mm) vượt tải

Sàn bê tông cốt thép 25 150 3.75 1.1 4.125

Tổng tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.8 - 2.34

➢ Bảng 2-2 Tải trọng các lớp hoàn thiện trên sàn nhà vệ sinh

2.1.2.1 Tác dụng lên sàn : q san =n t b L h t S

• t = 18(kN / m ) - Trọng lượng riêng gạch

• b - Chiều dày tường xây (mm)

• L - Chiều dài tường xây (mm)

• S – Diện tích ô sàn ( m tường xây

Vị trí Diện tích (kN/m3) Chiều dày Chiều dài Tải tiêu chuẩn Tải tính toán tường m 2 ) tường (kN/m3)mm) tường (kN/m3)m) (kN/m3) kN / m 2 ) (kN/m3) kN / m 2 )

➢ Bảng 2-3 Tải trọng tường xây tác dụng lên sàn

2.1.2.2 Tác dụng lên dầm : q dam t =n×γγ t ×γb×γh (kN/m) Trong đó :

) - Trọng lượng riêng gạch tường xây

• b - Chiều dày tường xây (mm)

Chiều dày Chiều cao Tải tiêu Tải tính

Loại tường lượng riêng chuẩn toán tường (kN/m3)mm) tường (kN/m3)m)

(kN/m3) kN / m 3 ) (kN/m3)kN/m) (kN/m3)kN/m)

➢ Bảng 2-4 Tải trọng tường xây tác dụng lên dầm

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m3) kN / m 2 ) Tải trọng

Hệ số tính toán Dài hạn Ngắn hạn Toàn phần vượt tải

0.3 1.2 1.5 1.3 1.95 nhà vệ sinh, phòng tắm

➢ Bảng 2-5 Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995

Tải trọng gió

Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 – 1995.

Công trình được xây dựng ở phường Tân Thuận Tây, quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh thuộc:

• Địa hình B: Địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản cao không quá 10m

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh tại cao độ zj được tính theo công thức sau:

• W o = 0.83 ( kN / m 2 ) – Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam, lấy theo bảng 4 và mục 6.4.1 trong TCVN 2737

• k j – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5 TCVN

2737– 1995 hoặc lấy theo công thức A.23, TCXD 229 – 1999 cho địa hình B như sau: k zj =1.884 z

• c – Hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737 – 1995, đối với mặt đón gió c=+0.8 mặt hút gió c= -0.6 Hệ số c tổng cho cả mặt hút gió và đón gió: c = 1.4

• S j – Diện tích mặt đón gió của từng tầng ( m 2

L i 2 và L lần lượt là chiều cao tầng thứ j, j-1 và bề rộng đón gió. cậy của tải trọng gió: n = 1.2.

Tầng cao tầng k j L Xj (kN/m3)m) L Yj (kN/m3)m) W W

(kN/m3)m) (kN/m3)kN) (kN/m3)kN)

➢ Bảng 2-6 Tải trọng gió tĩnh

Vì công trình có chiều cao H = 59.8(m) > 40(m) nên phải tính toán đến thành phần động của tải trọng gió.

Thành phần động của tải trọng gió tác động lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình.

2.2.2.1 Sơ đồ tính toán động lực :

➢ Hình 2-1 Sơ đồ tính toán động lực của tải trọng gió lên công trình

Sơ đồ tính toán được chọn là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình (cấu kiện sàn).

Giá trị khối lượng tập trung trong sơ đồ tính toán bằng tổng giá trị các khối lượng của kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí, khối lượng của các thiết bị cố định Khi kể đến các khối lượng tạm thời cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng , ở đây lấy 0.5 theo bảng dưới

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình

Dạng khối lượng Hệ số chiết giảm khối lượng

Bụi chất đống trên máy 0.5

Các vật liệu chứa chất trong kho, silo, bunke, bể chứa 1.0

Thư viện và các nhà chứa hàng, chứa hồ sơ 0.8 sàn tính tương đương phân bố đều Các công trình dân dụng khác 0.5

Cầu trục và cầu Có móc cứng 0.3 treo các vật nặng Có móc mềm 0.0

➢ Bảng 2-7 Hệ số chiết giảm khối lượng theo TCXD 229-1999

2.2.2.2 Kết quả phân tích dao động:

Tiến hành so sánh giá trị tần số f i với tần số giới hạn f L :

• Nếu f i > f L thì thành phần dao động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác dụng của xung vận tốc gió.

• Nếu f i < f L thì thành phần dao động của tải trọng gió phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Ta cần phải tính toán ứng với s dạng dao động đầu tiên thỏa mãn: f s < f L < f s+1

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng f L phụ thuộc vào vùng áp lực gió, dạng kết cấu và vật liệu chính của công trình Theo bảng 2 TCXD 229-1999, với vùng gió II-A và độ giảm loga δ = 0.3 ta được f L = 1.3 Hz.

Mode Chu kì (kN/m3)s) Tần số f i

UX UY RZ Tính toán Dạng

➢ Bảng 2-8 Chu kì và phần trăm khối lượng tham gia dao động

Nhận xét: Tần số f 1 = 0.712 Hz < f L = 1.3 Hz nên phải kể đến tác dụng của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Sử dụng mode 1 và 3 tính toán theo điều kiện f 3 < f L < f 4

2.2.2.3 Giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió động:

• Hệ số động lực ξ i cho từng dạng dao động:

Mode Tần số f i (kN/m3)Hz) ε i ξ i

➢ Bảng 2-9 Tính toán hệ số động lực Trong đó: i

➢ Hình 2-2 Đồ thị xác định hệ số động lực

STT Tầng Z j (kN/m3)m) M j (kN/m3)t) j W Fj (kN/m3)kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX (kN/m3)kN)

➢ Bảng 2-10 Thành phần động tải trọng gió phương X dạng dao động thứ 1 (Mode 3 Etabs)

STT Tầng Z j (kN/m3)m) M j (kN/m3)t) j W Fj (kN/m3)kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX (kN/m3)kN)

➢ Bảng 2-11 Thành phần động tải trọng gió phương Y dạng dao động thứ 1 (Mode 1 Etabs)

• W Pji – Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió

• M j – Khối lượng tập trung của tầng thứ j

• Y ji – Dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

• W Fj – Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió

• W j – Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng tại trọng tâm tầng thứ j

• ζ j – Hệ số áp lực động, tra Bảng 3 TCXD 229-1999 ứng với địa hình B

• υ 1 – Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, tra theo bảng 4 và

5 TCXD 229-1999 đối với dạng dao động thứ nhất hoặc lấy bằng 1 đối với các dạng dao động còn lại.

2.2.2.4 Tổng hợp kết quả tải trọng gió:

Thành phần tĩnh của tải trọng gió được gán vào tâm hình học công trình và thành phần động của tải trọng gió được gán vào tâm khối lượng công trình.

Tổ hợp tải trọng gió theo TCXD 299-1999:

• X t - Nội lực hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

• X d i - Nội lực hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra ở dạng dao động thứ i

• n – số dạng dao động cần tính

Tải trọng động đất

Theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” trong TCVN 9386 – 2012 thì hệ số tầm quan trọng của công trình là γ = 1.0 (Nhà cao tầng cao từ 9 – 19 tầng).

Công trình xây dựng ở phường Tân Thuận Tây, quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh; theo phụ lục H TCVN 9386 – 2012, lấy gia tốc đỉnh a gR = 0.0846g

Nhận xét: Gia tốc nền thiết kế: a g = a gR ×γ γ = 0.0846g > 0.08g nên cần phải tính toán và cấu tạo kháng chấn theo quy định của TCVN 9386 – 2012.

Căn cứ vào Bảng 3.1 “Các loại nền đất” TCVN 9386 – 2012, đất nền của công trình là nền đất loại C (Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc đất sét cứng có bề dày lớn từ hàng chục tới hàng trăm mét.)

Căn cứ Bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi” TCVN 9386 –

2012, ta được các tham số: S = 1.15; T B = 0.2s; T C = 0.6s; T D = 2.0s

➢ Bảng 2-12 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi

2.3.2 Xác định khối lượng tham gia dao động Mass Source:

Theo Mục 3.2.4 trong TCVN 9386 – 2012, các hiệu ứng quán tính của tác động động đất

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 18 MSSV: 17149260 thiết kế phải được xác định có xét đến khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trọng tổ hợp tải trọng như sau :

• Ψ E,i = φ×γΨ 2,i – Hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i (Mục 4.2.4 TCVN 9386 – 2012)

• φ = 0.8 – Các tầng được sử dụng đồng thời (Tra bảng 4.2 TCVN 9386 – 2012)

• Ψ 2,i = 0.3 – Tải trọng đặt lên nhà loại A (Tra bảng 3.4 TCVN 9386 – 2012)

2.3.3 Phương pháp phân tích kết cấu:

2.3.3.1 Phương pháp “Phân tích tĩnh lực ngang tương đương": Điều kiện áp dụng:

• Có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau:

• Thỏa mãn những tiêu chí tính đều

2.0s đặn theo mặt đứng (Mục 4.2.3.3 TCVN 9386–

2.3.3.2 Phương pháp “Phân tích phổ phản ứng dao động”:

Phải xét tới phản ứng của tất cả các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của nhà Điều kiện xác định các dạng dao động đưa vào tính toán thỏa mãn 1 trong 2 điều:

• Tổng khối lượng hữu hiệu của các dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu;

➢ Bảng 2-13 Phần trăm khối lượng tham gia dao động tính toán

2.3.4 Phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi:

2.3.4.1 Phổ thiết kế S d (kN/m3)T) theo phương ngang: Để tránh phải phân tích trực tiếp các kết cấu không đàn hồi, người ta kể đến khả năng tiêu tán năng lượng chủ yếu thông qua ứng xử dẻo của các cấu kiện của nó và/hoặc các cơ cấu khác bằng cách phân tích đàn hồi dựa trên phổ phản ứng được chiết giảm từ phổ phản ứng đàn hồi, vì thế phổ này được gọi là “phổ thiết kế" Sự chiết giảm được thực hiện bằng cách đưa vào hệ số ứng xử q.

• T – Chu kỳ dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do.

• a g – Gia tốc nền thiết kế

• T B – Giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.

• T C – Giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.

• T D – Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng.

• q – Hệ số ứng xử của kết cấu.

• β = 0.2 – Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang.

2.3.4.2 Hệ số ứng xử đối với các tác động động đất theo phương nằm ngang:

Theo mục 5.2.2.2 TCVN 9386 – 2012, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến khả năng tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết kế như sau: q = q o k w 1.5

Hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kép Do đó:

• q = 3 u 1 (Tra bảng 5.1 TCVN 9386-2012 đối với cấp dẻo kết cấu trung bình) o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

• Hệ số k w đối với hệ khung và hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung: k w = 1

• Khung nhiều tầng, nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung: u

2.3.4.3 Phổ thiết kế Sd(kN/m3)T) theo phương đứng:

Theo mục 4.3.3.5.2 TCVN 9386-2012, do a vg = 0.9a g = 0.0761g < 0.25g nên ta không cần xét đến phổ thiết kế theo phương đứng

Lực cắt đáy do động đất được tính toán theo công thức: F bi = S

• F bi – Lực cắt đáy ứng với dao động thứ i

• M i = %Mass ×γ ΣM – Khối lượng hữu hiệu tương ứng vớiM – Khối lượng hữu hiệu tương ứng với

• %Mass – Phần trăm khối lượng tham gia dao động

Lực cắt đáy phân phối lên các tầng như sau:

• F ij – Lực cắt phân phối lên tầng thứ j trong dạng dao động thứ i

• Y ij – Chuyển vị của các khối lượng tầng thứ j trong dạng dao động thứ i

(kN/m3)s) (kN/m3)m/s 2 ) (kN/m3)Ton) (kN/m3)Ton.m/s 2 )

➢ Bảng 2-14 Lực cắt đáy ứng với từng dạng dao động

Kết quả lực cắt đáy phân phối lên các tầng :

Tầng M j (kN/m3)kN) Y ij (kN/m3)m) M j Y ij F ij

➢ Bảng 2-15 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng ứng với MODE 1 (PHƯƠNG Y)

Tầng M j (kN/m3)kN) Y ij (kN/m3)m) M j Y ij F

➢ Bảng 2-16 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng ứng với MODE 3 (PHƯƠNG X)

Tầng M j (kN/m3)kN) Y ij (kN/m3)mm) M j Y ij F ij

➢ Bảng 2-17 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng ứng với MODE 4 (PHƯƠNG Y)

Tầng M j (kN/m3)kN) Y ij (kN/m3)mm)

Sân Thượng 916.6311 -0.000009 -0.0083 -342.6 T17 1144.6843 -0.000007 -0.0080 -332.8 T16 1144.6843 -0.000004 -0.0046 -190.2 T15 1144.6843 -0.000001 -0.0011 -47.5 T14 1144.6843 0.000001 0.0011 47.5 T13 1144.6843 0.000004 0.0046 190.2 T12 1144.6843 0.000006 0.0069 285.2 T11 1144.6843 0.000007 0.0080 332.8 T10 1144.6843 0.000008 0.0092 380.3 T9 1144.6843 0.000009 0.0103 427.9 T8 1144.6843 0.000009 0.0103 427.9 T7 1144.6843 0.000008 0.0092 380.3 T6 1144.6843 0.000007 0.0080 332.8 T5 1144.6843 0.000006 0.0069 285.2 T4 1145.0161 0.000004 0.0046 190.2 T3 879.9935 0.000002 0.0018 73.1 T2 2851.9079 1.901E-07 0.0005 22.5 T1 448.3715 -0.000013 -0.0058 -242.1 Hầm 1 916.6311 -0.000009 -0.0082 -342.6 ΣMY ij ×M j 0.05347 -

➢ Bảng 2-18 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng ứng với MODE 7 (PHƯƠNG X)

Tổ hợp tải trọng

2.4.1 Các loại tải trọng (kN/m3)Load patterns):

TLBT DEAD 1 Trọng lượng bản thân

CLHT SUPER DEAD 0 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn

TUONG SUPER DEAD 0 Tĩnh tải tường xây

HTNH2 LIVE 0 Hoạt tải dài hạn > 2kN/m 2

HTNH 2 LIVE 0 Hoạt tải ngắn hạn ≥ 2kN/m 2

HTDH 2 LIVE 0 Hoạt tải dài hạn ≥ 2kN/m 2

GTX WIND 0 Tải trọng gió tĩnh theo phương X

GTY WIND 0 Tải trọng gió tĩnh theo phương Y

GDX WIND 0 Tải trọng gió động theo phương X

GDY WIND 0 Tải trọng gió động theo phương Y

DDX SEISMIC 0 Tải trọng động đất theo phương X

DDY SEISMIC 0 Tải trọng động đất theo phương Y

➢ Bảng 2-19 Các loại tải trọng

2.4.2 Các trường hợp tải trọng (kN/m3)Load cases):

HTTP-TC 1(HTNH-TC) + 1(HTDH-TC)

HTTP-TT 1(HTNH-TT) + 1(HTDH-TT)

➢ Bảng 2-20 Các trường hợp tải trọng

2.4.3 Tổ hợp tải trọng (kN/m3)Load Combinations):

2.4.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn:

TTGH2-TP 1(TTTC)+1(HTTP-TC) Nội lực do tải trọng thường xuyên và tạm thời ở trạng thái giới hạn 2

TTGH2-DH 1(TTTC)+1(HTDH-TC) Nội lực do tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn ở trạng thái giới hạn 2

TTGH2-NH 1(HTNH-TC) Nội lực do tải trọng tạm thời ngắn hạn ở trạng thái giới hạn 2

TTGH1-TP 1(TTTT)+1(HTTP-TT) Nội lực do tải trọng thường xuyên và tạm thời ở trạng thái giới hạn 1

➢ Bảng 2-21 Tổ hợp tải trọng sàn

2.4.3.2 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn khung:

Name Type Load Name Note

SLS1 ADD (TTTC) + (HTTP - TC)

SLS2 ADD (TTTC) + (GX - TC)

SLS3 ADD (TTTC) - (GX - TC)

SLS4 ADD (TTTC) + (GY - TC)

SLS5 ADD (TTTC) - (GY - TC)

SLS6 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) + 0.9(GX - TC)

Các tổ hợp cơ bản SLS7 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) - 0.9(GX - TC)

SLS8 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) + 0.9(GY - TC)

SLS9 ADD (TTTC) + 0.9(HTTP - TC) - 0.9(GY - TC)

➢ Bảng 2-22 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn khung

2.4.3.3 Tổ hợp tải trọng tính toán khung:

Name Type Load Name Note

ULS1 ADD TTTT + (HTTP-TT)

ULS2 ADD TTTT + (GX-TT)

ULS3 ADD TTTT - (GX-TT)

ULS4 ADD TTTT + (GY-TT)

ULS5 ADD TTTT - (GY-TT)

ULS6 ADD TTTT + 0.9(HTTP-TT) + 0.9(GX-TT) bản

ULS7 ADD TTTT + 0.9(HTTP-TT) - 0.9(GX-TT)

ULS8 ADD TTTT + 0.9(HTTP-TT) + 0.9(GY-TT)

ULS9 ADD TTTT + 0.9(HTTP-TT) - 0.9(GY-TT)

ULS10 ADD TTTT + DDX + 0.3DDY

ULS11 ADD TTTT + 0.3DDX + DDY Các tổ hợp đặc biệt ULS12 ADD TTTT + 0.3(HTTP-TT) + DDX + 0.3DDY

ULS13 ADD TTTT + 0.3(HTTP-TT) + 0.3DDX + DDY

ENVE ULS10,…,ULS13 Kiểm tra chuyển

➢ Bảng 2-23 Tổ hợp tải trọng tính toán khung ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ NHÀ CAO TẦNG

Kiểm tra ổn định chống lật

Theo 3.2 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 chống lật của công trình.

Tỷ lệ moment gây lật do tải trọng ngang phải thỏa điều kiện:

• M CL – Momen chống lật của công trình (90%TT+50%HT)

• M GL – Momen gây lật công trình do tải trọng ngang

Xét tỉ số chiều cao và bề rộng công trình:

→ Không cần kiểm tra chống lật cho công trình

3.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo bảng M.4 TCVN 5574 – 2018, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà nhiều tầng phân tích theo phương pháp đàn hồi phải thỏa mãn điều kiện: ff = H

Kiểm tra với các tổ hợp có tải trọng gió:

Tầng Phương Chuyển vị (mm) Kiểm tra

➢ Bảng 3-1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các 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 bao che bằng vật liệu giòn có gắn với kết cấu:

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 30 MSSV: 17149260 d r d r h h

• d r = q×γd c – Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng (4.3.4 TCVN 9386-

• q = 3.9 – hệ số ứng xử chuyển vị

• d c – chuyển vị được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

• υ = 0.4 - 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, phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình (cấp II)

Chiều Tầng cao tầng d cX d cY d rX /h d rY /h [d r /h] Kiểm h (m) tra

➢ Bảng 3-2 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng

Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

Mục 4.4.2.2 (2) TCVN 9386 – 2012 quy định, không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 ( P - Δ)) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện:

• θ - Hệ số nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

• P tot – Tải trọng đứng ở tại các tầng trên và kể cả tầng đang xét ứng với tải đóng góp vào khối lượng tham gia dao động.

• V tot – Tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

• d r – Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng.

• θ ≤ 0.1: Không cần xét tới hiệu ứng bậc 2;

• 0.1 ≤ θ ≤ 0.2: Có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc 2 bằng cách nhân các hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng với hế số 1/(1-θ);

• Giá trị của hệ số θ không được vượt quá 0.3.

Tầng cao P tot V totX V totY d rX /h d rY /h θ X θ Y Kiểm tầng h (kN) (kN) (kN) tra

T15 3.5 5284.1 1279.2 869.5 0.00117 0.00141 0.0048 0.0085 Thỏa T14 3.5 9208.8 1685.7 1142.3 0.00119 0.00153 0.0065 0.0123 Thỏa T13 3.5 13133.5 1983.1 1352.4 0.00120 0.00167 0.0079 0.0162 Thỏa T12 3.5 17058.2 2212.5 1509.1 0.00120 0.00180 0.0093 0.0204 Thỏa T11 3.5 20982.9 2365.9 1629.2 0.00120 0.00194 0.0106 0.0250 Thỏa T10 3.5 24907.6 2489.8 1721.9 0.00119 0.00206 0.0119 0.0299 Thỏa T9 3.5 28832.3 2652.7 1809.0 0.00117 0.00218 0.0127 0.0347 Thỏa T8 3.5 32757.0 2826.5 1916.9 0.00114 0.00228 0.0132 0.0390 Thỏa T7 3.5 36681.7 3020.1 2037.6 0.00110 0.00236 0.0134 0.0425 Thỏa T6 3.5 40606.5 3229.6 2169.8 0.00105 0.00241 0.0132 0.0451 Thỏa T5 3.5 44531.2 3464.6 2301.9 0.00098 0.00242 0.0126 0.0468 Thỏa T4 3.5 48455.9 3671.9 2444.8 0.00090 0.00237 0.0119 0.0470 Thỏa T3 3.5 52380.6 3874.0 2565.3 0.00080 0.00225 0.0108 0.0459 Thỏa T2 5.2 56305.3 4004.5 2643.5 0.00066 0.00196 0.0092 0.0417 Thỏa T1 4.7 57664.6 4053.6 2674.3 0.00049 0.00123 0.0070 0.0266 Thỏa

➢ Bảng 3-3 Tính toán hiệu ứng P-Delta ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

thiết kế sàn điển hình

Tải trọng và tổ hợp tải trọng

Tải trọng tác dụng và tổ hợp tải trọng lên sàn được trình bày cụ thể trong Chương 2: Tải trọng và tác động.

Mô hình tính toán

➢ Hình 4-2 Mô hình trong phần mềm Safe

➢ Hình 4-3 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn

➢ Hình 4-4 Tĩnh tải tường xây phân bố trên sàn

➢ Hình 4-5 Tĩnh tải tường xây trên dầm

Kết quả nội lực từ sàn Safe

Vẽ Strip dải trên cột (Column Strips) và dải giữa nhịp (Middle Strips) với bề rộng của Strips như sau :

Dải trên cột (Column Strips) : L/4

Dải giữa nhịp (Middle Strips) : L/2 Với L là nhịp của ô bản sàn.

➢ Hình 4-8 Dãy Strip sàn theo phương X

➢ Hình 4-9 Dãy Strip sàn theo phương Y

➢ Hình 4-10 Moment Strip sàn theo phương X

➢ Hình 4-11 Moment Strip sàn theo phương Y

Tính toán cốt thép

Chiều cao làm việc của sàn : h o = h s - a = 150 - 25 5mm

Hàm lượng cốt thép : min = 0.1%= A s max = R R b = 0.493 17 = 1.9% bh o R s 435 h tt c

➢ Bảng 4-1 Thép sàn theo phương X h tt c

➢ Bảng 4-2 Thép sàn theo phương Y

Kiểm tra độ võng

Bê tông B30 - Cấp độ bền chịu nén của bê tông

Cốt thép CB-500V - Cốt thép sử dụng

R bt.ser 1.75 MPa Cường độ kéo tính toán của bê tông tính theo trạng thái giới hạn II

E s 200000 MPa Mô đun đàn hồi thép vùng chịu kéo

E b 32500 MPa Mô đun đàn hồi bê tông b 1000 mm Bề rộng tiết diện tính toán h 150 mm Chiều cao tiết diện tính toán a 30 mm Khoảng cách từ tâm thép vùng chịu kéo đến mép ngoài bê tông

A s 393 mm 2 Diện tích thép bố trí trong vùng chịu kéo,tại vị trí đang xét

M 16.3 kN.m M là momen do ngoại lực trên tiết diện đang xét

(tính với tải tính toán) h 0 120 mm Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, h 0 = h - a h' 0 150 mm Khoảng cách từ tâm thép chịu kéo đến mép ngoài của bê tông chịu nén, h' 0 = h -a' α 6.154 - Tỷ số mô đun đàn hồi thép/ mô đun đàn hồi bê tông, α = E s /E b

A red 152418.4615 mm 2 Diện tích tiết diện ngang quy đổi khi coi vật liệu đàn hồi, A red = bh + αA s +α' A' s

S t,red 11322553.85 mm 3 Moment tĩnh của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ bê tông chịu kéo nhiều hơn y t 74.29 mm Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi của cấu kiện, y t =S t,red /A red y c 75.71 mm Khoảng cách từ thớ bê tông chịu nén nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi của cấu kiện

I red 286069676.6 mm 4 Mô men quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó, I red =I+aI s +a'I' s

W pl 5.01E+06 mm 3 Mô men kháng uốn đàn dẻo của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng, W pl =g*W red

M cr 8.76 kN.m Moment kháng nứt của tiết diện, M crc =R bt,ser *W pl

Kiểm tra M>M cr Vì vậy, tiết diện xuất hiện vết nứt

➢ Bảng 4-3 Kết quả kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt sàn

4.5.2 Tính toán độ võng sàn :

Dựa vào mục 8.2.3.2.1 TCVN 5574-2018, tính toán độ võng của cấu kiện bê tông cốt thép theo điều kiện: f ≤ [fgh] Độ võng do biến dạng uốn gây ra được xác định theo công thức mục 8.2.3.2.2 TCVN

• (1/ r)sup,L và (1/ r)sup,R là độ công của cấu kiện lần lượt ở gối trái và gối phải;

• (1/ r)iL và (1/ r)iR là các độ cong của cấu kiện tại các tiết diện đối xứng nhau i và i ' ở phía trái và phía phải của trục đối xứng;

• (1/ r)c là độ cong của cấu kiện tại giữa nhịp;

• n là số chẵn các đoạn bằng nhau được chia từ nhịp, lấy không nhỏ hơn 6;

➢ Bảng 4-4 Giá trị nội lực tại các tiết diện

•M tt : Tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn;

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 43 MSSV: 17149260 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN dụng ngắn hạn;

• M DH : Tác dụng của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn với thời gian tác dụng dài hạn;

Kiể m M =4.2 < M crc =8.76 M =5.7 < M crc =8.76 M 7 > M crc =8.76 tra

=> Không xuất hiện vết nứt => Không xuất hiện vết nứt => Xuất hiện vết nứt vết nứt

0.14 0.3 0.3 Độ (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r)

Mpa Mpa Mpa Mpa mm mm mm mm mm 2

Kiể m M 6 > M crc =8.76 M =5.3 < M crc =8.76 M =9.1 > M crc =8.76 tra

=> Xuất hiện vết nứt => Không xuất hiện vết nứt => Xuất hiện vết nứt vết nứt

- mm mm 4 mm 4 mm 4 kNm 2

Mpa Mpa Mpa Mpa mm mm mm mm mm 2

- Độ (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r) (kN/m3)1 / r)

➢ Bảng 4-5 Độ cong tại các tiết diện

Với nhịp lớn nhất trong ô bản khoảng 6m < L = 10m < 24m Độ võng giới hạn được nêu trong bảng M.1, Phụ lục M, TCVN

5574 – 2018 nội suy ta được giá trị [fgh] = L/210 = 47.62mm.

Nhận xét : f = 46.12mm < [fgh] = 47.62mm => Sàn thỏa điều kiện độ võng.

thiết kế sàn PHẲNG

Tải trọng tác dụng và tổ hợp tải trọng lên sàn được trình bày cụ thể trong Chương 2: Tải trọng và tác động.

Mô hình tính toán

➢ Hình 5-1 Mô hình sàn phẳng trong phần mềm Safe

Sơ bộ kích thước sàn có như sau: l 55 3 l

• l 2 , l 1 : nhịp theo phương cạnh dài và cạnh ngắn

• q: là tải trọng toàn phần bao gồm cả hoạt tải và trọng lượng bản thân

• k: hệ số xác định như sau : o k 1 = 1 đối với ô bản nằm giữa o k 1 = 1.3 đối với ô bản nằm ngoài và có dầm bo o k 1 = 1.6 đối với ô bản nằm ngoài và không có dầm bo

→ Chọn chiều dày sàn là hb = 250 mm

Kết quả nội lực từ sàn Safe

Vẽ Strip dải trên cột (Column Strips) và dải giữa nhịp (Middle Strips) với bề rộng của

Dải trên cột (Column Strips) : L/4

Dải giữa nhịp (Middle Strips) : L/2 Với L là nhịp của ô bản sàn.

➢ Hình 5-2 Dãy Strip sàn theo phương X

➢ Hình 5-3 Dãy Strip sàn theo phương Y

➢ Hình 5-4 Biểu đồ màu của moment M11

➢ Hình 5-5 Biểu đồ màu của moment M22

➢ Hình 5-6 Moment Strip sàn theo phương X

➢ Hình 5-7 Moment Strip sàn theo phương Y

Chiều cao làm việc của sàn : h o = h s - a = 250 - 25 "5mm

Hàm lượng cốt thép : min = 0.1%= A s max = R R b = 0.493 17 = 1.9% bh o R s 435 h tt c

A A Ô sàn Vị trí Cốt thép

➢ Bảng 5-2 Thép sàn theo phương Y

Kiểm tra chuyển vị dài hạn của sàn

➢ Hình 5-8 Chuyển vị dài hạn của sàn trong mô hình SAFE

Theo phụ lục M.1 của TCVN 5574-2018, độ võng giới hạn của của kết cấu dạng bản với chiều dài nhịp L = 10 m là [fgh] = L/210 = 47.62mm > f = 4.85 mm.

→ Thỏa điều kiện độ võng.

THIẾT KẾ CẦU THANG

Phương án kết cấu

➢ Hình 6-1 Mặt bằng kết cấu cầu thang

Với chiều cao tầng điển hình là H = 3.5m, bước nhịp lớn nhất L = 3.7m và yêu cầu kiến trúc chọn cầu thang dạng bản 2 vế liên tục, mỗi vế cao 1.75m.

Cầu thang có 20 bậc, mỗi vế gồm 10 bậc với h bậc = 175mm, b bậc

Chiều dày sơ bộ bản thang: h = L

Thông số Giá trị Đơn vị

Số bậc thang mỗi vế 10 Bậc

Chiều dày bản thang 140 mm

= 250mm, α = 35 o Độ dốc bản nghiêng 35 Độ

➢ Bảng 6-1 Thông số kích thước cầu thang

Tiến hành cắt 1 dải có bề rộng 1m của bản thang để tính Do tỉ số h d /h bt < 3 nên ta xem liên kết giữa bản thang và dầm là liên kết khớp.

➢ Hình 6-2 Sơ đồ tính cầu thang

6.2.1 Tĩnh tải của bản chiếu nghỉ:

Tải trọng lượng Chiều dày tiêu Hệ số vượt

Các lớp cấu tạo tính toán riêng (kN/m3)mm) chuẩn tải

(kN/m3)kN/m 2 ) (kN/m3)kN/m 3 ) (kN/m3)kN/m 2 ) Đá hoa cương 24 20 0.48 1.3 0.624

Tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 1.2 - 1.56

➢ Bảng 6-2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

6.2.2 Tĩnh tải của bản thang nghiêng:

Tải trọng Tải trọng lượng Chiều dày tương Hệ số vượt

Các lớp cấu tạo tiêu chuẩn tính toán riêng (kN/m3)mm) đương δ tdi tải

(kN/m3)kN/m 2 ) (kN/m3)kN/m 2 ) (kN/m3)kN/m 3 ) (kN/m3)mm) Đá hoa cương 24 20 27.85 0.668 1.3 0.87

Tĩnh tải hoàn thiện (không kể đến sàn BTCT) 2.46 - 3.37

➢ Bảng 6-3 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng

• Chiều dày tương đương của các lớp đá hoa cương và vữa lót: tdi = (h bac + b bac ) cos b bac

• Chiều dày tương đương của bậc thang xây gạch:

Theo TCVN 2737 – 1995, hoạt tải tác dụng lên bản thang: p tc = 3 kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy

SVTH: ÂU DƯƠNG SUNG 57 MSSV: 17149260 bằng 1.2 đối với hoạt tải có giá trị ptc ≥ 2 kN/m2

Kết quả nội lực

➢ Hình 6-3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang

➢ Hình 6-5 Chuyển vị cầu thang ở giai đoạn đàn hồi

Với nhịp bản thang trong khoảng 3m < L = 3.7m < 6m Độ võng giới hạn được nêu trong bảng M.1, Phụ lục M, TCVN 5574 – 2018 nội suy ta được giá trị [fgh] = L/159 = 23.2mm

Nhận xét: f = 2.86mm < [fgh] = 23.2mm => Bản thang thỏa điều kiện độ võng ở giai đoạn đàn hồi.

Chiều cao làm việc của sàn: h o = h s – a = 140 – 30 = 110 mm

Hàm lượng cốt thép : min = 0.1%= A s max = R R b = 0.493 17 = 1.9% bh o R s 435

(kN/m3)mm 2 ) (kN/m3)mm 2 ) (kN/m3)%)

3.46 10 a200 393 0.31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

➢ Bảng 6-4 Cốt thép bản thang

Dầm chiếu nghỉ

Trọng lượng bản thân dầm: g d = b d ( h d − h s ) n b = 0.88 ( kN / m)

Tải trọng do bản thang truyền vào, là phản lực của gối tựa quy về dạng phân bố đều:

➢ Hình 6-6 Phản lực gối tựa

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ: q = g d + R = 0.88 + 46.25 = 47.13 ( kN / m) Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ là dầm 2 đầu ngàm vào vách, có nhịp tính toán L =2.6 m

M = qL = 13.27 ( kNm) max 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

➢ Hình 6-7 Sơ dồ tính dầm chiếu nghỉ

Chiều cao làm việc của dầm : h o = h d – a = 300 – 30 = 270 mm

Hàm lượng cốt thép : min = 0.1%= A s max = R

0.150.08 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

thiết kế khung

Dầm tầng điển hình

Chọn dầm tầng 3 để tính toán điển hình :

➢ Hình 7-1 Mô hình ETABS dầm trên sàn

➢ Hình 7-2 Mặt đứng của công trình mô hình trên Etabs

➢ Hình 7-3 Mô hình 3D toàn căn hộ

➢ Hình 7-4 Tải trọng các lớp hoàn thiện trên sàn

➢ Hình 7-5 Tải tường phân bố đều trên sàn

➢ Hình 7-6 Tải trọng tường xây trên dầm

➢ Hình 7-7 Giá trị của HT=2 trên sàn

➢ Hình 7-9 Tải trọng gió tĩnh theo phương X

➢ Hình 7-10 Tải trọng gió tĩnh theo phương Y

➢ Hình 7-11 Tải trọng gió động theo phương X

➢ Hình 7-12 Tải trọng gió động theo phương Y

➢ Hình 7-13 Biểu đồ momen dầm

➢ Hình 7-14 Chuyển vị vách và dầm

➢ Hình 7-15 Biểu đồ moment của dầm và vách theo phương đứng

Hàm lượng cốt thép: min = 0.1%= A s max = R R b = 0.493 17

• ε s,el = R s /E s = 435/2000 = 0.0022 – Biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng R s

• ε b2 = 0.0035 – Biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng R b

Lực cắt lớn nhất trong dầm: Q = 171.22 (kN/m3)kN) Đường kính cốt đai: d bw = 8 (mm)

Số nhánh cốt đai: n = 2 a) Cấu tạo :

+ d min – Đường kính cốt thép dọc nhỏ nhất trong dầm

• Theo yêu cầu kháng chấn TCVN 9386 – 2012:

+ d bw – Đường kính thanh cốt đai

+ d bL – Đường kính cốt thép dọc nhỏ nhất trong dầm

Cốt đai đầu dầm được đặt trong khoảng vùng tới hạn l cr = h w

➢ Hình 7-16 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm

• Khoảng cách cốt đai lớn nhất theo TCVN 5574 – 2018: S wmax = R bt bh o 2 /Q = 610

Từ các yêu cầu cấu tạo:

+ Vị trớ đầu dầm: Chọn ỉ8a100

+ Vị trớ giữa dầm: Chọn ỉ8a150 b) Kiểm tra khả năng chịu lực cốt đai:

Lực cắt lớn nhất trong dầm: Q = 171.22 (kN/m3)kN)

• Khả năng chịu cắt của bê tông:

+ φ b2 = 1.5 – Hệ số kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía vết nứt xiên.

+ C R bh 2 S w = 720.5 (mm) – Chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lớn nhất b 2 bto

• Khả năng chịu cắt của cốt đai: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

Q = R a nC sw sw sw sw S w

+ φ sw = 0.75 – Hệ số kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng C

+ asw = 50.27 (mm2 ) – Diện tích tiết diện ngang cốt thép đai + n = 2 – Số nhánh cốt đai

+ S w = 100 (mm) – Bước cốt đai đầu dầm

→ Ti ết diện bê tông và cốt đai thỏa khả năng chịu cắt

Theo Mục 10.3.5.5 TCVN 5574 đến giải pháp cấu tạo vùng neo của

– 2018, chiều dài neo tính toán yêu cầu của cốt thép có kể cấu kiện được xác định theo công thức:

• L an – Chiều dài neo tính toán yêu cầu của cốt thép

• L 0,an – Chiều dài neo cơ sở của cốt thép

• α 1 = 1 – cốt thép chịu kéo, α 1 = 0.75 – cốt thép chịu nén

• A s,cal – Diện tích tiết diện ngang của cốt thép tính toán

• A s,ef – Diện tích tiết diện ngang của cốt thép thực tế

• η 1 = 2.5 – Cốt thép cán nóng có gân (Không ứng suất trước)

• η 2 = 1.0 – Đường kính cốt thép nhỏ hơn 32mm (Không ứng suất trước)

• A s – Diện tích tiết diện cốt thép được neo

• u s – Chu vi tiết diện cốt thép được neo

7.1.2.2 Neo cốt thép chịu nén:

Theo Mục 10.3.6.2 TCVN 5574 – phải có chiều dài nối chồng không

2018, các mối nhỏ hơn giá trị

L an = 30 c nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén chiều dài xác định theo công thức:

7.1.2.4 Nối cốt thép chịu kéo:

7.1.2.5 Nối cốt thép chịu nén:

Chọn L c = 35 lap ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

Cốt thép A s c (kN/m3)cm 2 ) μ(kN/m3)%) (kN/m3)kNm) (kN/m3)mm) (kN/m3)mm) (kN/m3)mm) (kN/m3)cm 2 )

➢ Bảng 7-1 Tính toán cốt thép dọc của dầm chính

➢ Bảng 7-2 Tính toán cốt thép dọc của dầm phụ

Vách, lõi

7.2.1 Phương pháp vùng biên chịu momen :

Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở 2 đầu vách toàn bộ momen Lực dọc trục được gải thiết là phân bố đều trên toàn bộ được thiết kế để chịu chiều dài tường.

➢ Hình 7-17 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách đơn

Xét vách chịu lực dọc trục N và momen uốn trong mặt phẳng M x , momen M x tương đương với 1 cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của vách.

Lực kéo, nén lên vùng biên là:

• A – Diện tích mặt cắt ngang

• A B – Diên tích mặt cắt vùng biên;

• L L , L R – Chiều dài vùng biên trái, chiều dài vùng biên phải.

Diện tích cốt thép vùng biên (kN/m3)Xem như tiết diện chịu kéo, nén đúng tâm):

• Khi P L,R > 0, tức vùng biên chịu nén:

• Khi P L,R < 0, tức vùng biên chịu kéo:

Hệ số uốn dọc φ xác định theo 8.1.2.4.3 TCVN 5574-2018, phụ thuộc vào độ mảnh:

• Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng:

L o /h 10 Giá trị trung gian 20 φ 0.9 Nội suy tuyến tính 0.85

➢ Bảng 7-3 Hệ số φ khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

• Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng:

Cấp độ bền chịu Giá trị của φ khi Lo/h bằng nén của bê tông 6 10 15 20

➢ Bảng 7-4 Hệ số φ khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

Trong đó: L o = 0.7L – Chiều dài tính toán của vách

Vì toàn bộ moment được phân phối vào 2 vùng biên nên vùng bụng được tính toán toán như cấu kiện chịu nén đúng tâm.

Lực nén lên vùng bụng là:

• A m – Diên tích mặt cắt vùng bụng

Diện tích cốt thép vùng bụng (kN/m3)Xem như tiết diện chịu nén đúng tâm):

Tính toán cốt thép ngang trong vách được thực hiện tương tự như trong dầm chịu lực cắt tuy nhiên cần phải nhân thêm hệ số φ n vào giá trị Q b (khả năng chịu cắt của bê tông) Hệ số φ n kể đến ảnh hưởng của ứng suất kéo, nén khi tính toán dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng.

Giá trị của hệ số φ n lấy bằng:

• σ m và σ t lần lượt là ứng suất nén và kéo trung bình trong bê tông do tác dụng của lực dọc

7.2.2 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi :

Phương pháp này chia vách thành những phần tử nhỏ chịu lực kéo hoặc nén đúng tâm, coi như ứng suất phân bố đều trong mỗi phần tử Tính toán cốt thép cho từng phần tử Thực chất là coi vách như những cột nhỏ chịu kéo hoặc nén đúng tâm.

- Bước 1 : Chia vách thành từng phần tử nhỏ, có thể áp dụng như phương pháp vùng biên chịu momen.

- Bước 2 : Tìm trọng tâm của tiết diện đó x o i i y y A o= i

A i : là diện tích của phần tử tiết diện thứ i x i , y i : lần lượt là tọa độ trọng tâm của phần tử thứ i theo phương x và y

- Bước 3 : Tìm I xo và I yo :

I oi : Là moment quán tính của phần tử vách thứ i

- Bước 4 : Tìm lực P i tại tiết diện thứ I :

- Bước 5 : Tính thép cho từng tiết diện ứng với các tổ hợp nội lực khác nhau :

• Khi P L,R < 0, tức cấu kiện chịu nén:

• Khi P L,R > 0, tức cấu kiện chịu kéo:

- Bước 6 : Kiểm tra hàm lượng cốt thép.

Chọn các vách đơn P3 và vách cầu lõi thang máy, thang bộ để tính toán cốt thép

➢ Hình 7-18 Mặt bằng cột, vách trong Etabs

Tính toán vách P3 theo phương pháp vùng biên chịu momen :

➢ Bảng 7-5 Kết quả tính toán thép vách P3

N M L w t B (kN/m3)m) A c (kN/m3)m 2 ) P QĐ (kN/m3)kN) A s tt (kN/m3)cm 2 ) Cốt thép (kN/m3)cm 2 ) μ (kN/m3)%) hợp

(kN/m3)kN) (kN/m3)kNm) (kN/m3)m) (kN/m3)m) Bụng Biên Bụng Biên Biên Bụng Biên Biên Bụng Biên Bụng Biên

Tính thép vách cầu thang bộ bằng phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi :

➢ Hình 7-19 Chia vách thành các phần tử nhỏ

Kích thước Diện tích A i Cánh tay Momen tĩnh Cánh tay Momen tĩnh

Tên vách đòn X i S xi đòn Y i S yi b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 3 mm mm mm 3

Kích thước Diện tích A i Cánh tay Momen tĩnh Cánh tay Momen tĩnh

Tên vách đòn X i S xi đòn Y i S yi b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 3 mm mm mm 3

➢ Bảng 7-7 Kết quả tính toán momen tĩnh theo phương Ox và Oy lõi 2

Từ kết quả trên ta tính được : x =S xi

0 ( mm ) i o A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS PHẠM ĐỨC THIỆN

➢ Hình 7-20 Hình vẽ xác định chuyển trục của các phần tử vách theo Ox o y o

Kích thước Diện tích A i I oi K iy I xo b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 4 mm mm 4

➢ Bảng 7-8 Momen quán tính theo phương O xo lõi 1

Kích thước Diện tích A i I oi K ix I yo b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 4 mm mm 4

➢ Bảng 7-9 Momen quán tính theo phương O yo lõi 1

Kích thước Diện tích A i I oi K iy I xo b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 4 mm mm 4

➢ Bảng 7-10 Momen quán tính theo phương Oxo lõi 2

Kích thước Diện tích A i I oi K ix I yo b (kN/m3)mm) h (kN/m3)mm) mm 2 mm 4 mm mm 4

➢ Bảng 7-11 Momen quán tính theo phương O yo lõi 2

Tên vách A i thép b (kN/m3)mm) b (kN/m3)mm) m 2 (kN/m3)kN/m 2 ) (kN/m3)cm 2 ) (kN/m3)cm 2 ) %

➢ Bảng 7-12 Bảng tính toán thép lõi 1

Tên vách A i thép b (kN/m3)mm) b (kN/m3)mm) m 2 (kN/m3)kN/m 2 ) (kN/m3)cm 2 ) (kN/m3)cm 2 ) %

➢ Bảng 7-13 Bảng tính toán thép lõi 2

Nhận xét : Khi tính toán vách theo phương pháp vùng biên chịu moment, ta chia vách làm 3 phần gồm 1 bụng và 2 biên, thông qua bảng tính toán ta có thể thấy được phần vách vùng bụng thường chịu moment kéo, còn ở hai biên thì sẽ là 1 biên chịu moment kéo và biên còn lại là chịu moment nén hoặc cả 2 biên đều chịu moment nén.

Còn đối với phương pháp tính vách phân bố ứng suất đàn hồi, ta chia vách thành các phần tử nhỏ, sau đó ứng với mỗi phần tử vách ta tính toán được lực phân bố ở mỗi phần tử, dựa vào bảng tính ta thấy lực phân bố P ở từng phần tử vách đều

Định dạng
Số trang	258
Dung lượng	19,7 MB