Chung cư bcons sala

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Tổng quan dự án

Tên dự án : CHUNG CƯ BCONS SALA Địa điểm xây dựng : Tp Dĩ An, Bình Dương

Cấp công trình : Cấp II

Niên hạn sử dụng : 100 năm

Cơ sở thiết kế

Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 2737-1999 Tải trọng và tác động: Tiêu chuẩn thiết kế

Chỉ dẫn tính toán thành phần động của Tải trọng gió theo TCVN

2737:1995 TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất

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

TCVN 5575 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu thép công trình

TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9393 : 2012 Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục TCVN 9394 : 2012 Đóng và ép cọc - thi công và nghiệm thu

TCVN 7888 : 2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

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

TCVN 1651 : 2008 Thép cốt bê tông

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia - Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nguyên tắc phân loại, phân cấp

03:2012/BXD công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị

04:2015/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhà ở và công trình công cộng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về An toàn cháy cho nhà và công trình

EN 1992 : 2004 Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cho kết cấu bê tông cốt thép

Các tài liệu tiêu chuẩn ngành có liên quan

Bảng 1.1 Tiêu chuẩn và quy chuẩn thiết kế

Vật liệu sử dụng

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B30

Tường vây,cọc khoan nhồi,bể nước(sinh hoạt,PCCC,XLNT), cầu thang,dầm, sàn

Bê tông cấp độ bền B40

4 Bê tông cấp độ bền B40 Lanh tô và bố trụ

Bảng 1.2 Thông số bê tông sử dụng cho công trình

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Bảng 1.3 Thông số cốt thép sử dụng cho công trình

Tải trọng

STT Tên vật liệu Trọng lượng riêng

2 Bê tông cốt thép 25 (kN/m 3 ) 1.10

4 Vữa lát, lát gạch 18 (kN/m 3 ) 1.30

10 Cửa kính và khung thép 0.4 (kN/m 2 ) 1.10

Bảng 1.4 Tải trọng bản thân (DL)

Trọng lượng bản thân cấu kiện được tính toán dựa trên kích thước của cấu kiện và đã được tính toán tự động bằng phần mềm mô hình

Tĩnh tải tường xây (WL)

Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn (SDL)

Chiều dày các lớp cấu tạo sàn được xác định dựa trên bản vẽ kiến trúc Hệ thống kỹ thuật đường ống, thiết bị điện và hệ thống lạnh được thiết kế căn cứ vào bản vẽ M&E Hệ số tin cậy cũng được tính toán dựa trên các yếu tố liên quan.

TCVN 2737 – 1995 Tùy thuộc vào công năng sử dụng của từng ô sàn, tĩnh tải sàn được chia làm các loại tải trọng như sau:

Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Tải trọng tính toán ( kN/m2 )

Lớp vữa lót gạch tạo dốc 0.04 18 0.72 1.3 0.936

Tải trọng với hệ số vượt tải trung bình 1.2 1.198 1.2 1.438

Bảng 1.5 Tĩnh tải hoàn thiện sàn ban công

Bảng 1.6 Tĩnh tải sàn căn hộ, chung cư

Hệ thống kỹ thuật ( ME) - - 0.5 1.2 0.6

Tải trọng với hệ số vượt tải trung bình 1.2 1.698 2.038

Bảng 1.7 Tĩnh tải hoàn thiện sàn hành lang, sảnh

Hệ thống kỹ thuật ( ME) - - 0.5 1.2 0.6

Tải trọng với hệ số vượt tải trung bình 1.2 1.698 2.038

Bảng 1.8 Sàn vệ sinh Tường xây :

Tải trọng được phân bố đều theo chiều dài tường xây lên sàn và dầm

Loại tường Chiều cao tầng(m)

Trọng lượng riêng tường (kN/m3)

Bảng 1.9 Tĩnh tải tường xây

Hoạt tải tác dụng lên công trình được xác định dựa theo TCVN 2737 – 1995 và công năng của từng khu vực Giá trị hoạt tải cho từng khu chức năng được quy định cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình.

Chức năng các phòng của công trình

Hoạt tải dài hạn (kN/m2)

Hoạt tải ngắn hạn (kN/m2)

Ram dốc, đường xe chạy(xe chữa cháy 20 20 0

Sảnh, hành lang, cầu thang khu vực triển lãm, nhà hàng 4 1.4 2.6

Sảnh, hành lang, cầu thang khu vực khách sạn 3 1 2

Bể nước PCCC+Sinh hoạt, hồ bơi h * 10 h * 10 0

Phòng ngủ,phòng khách,phòng ăn nhà vệ sinh kiểu căn hộ

Bếp,phòng giặt kiểu căn hộ 1.5 1.3 0.2

Tầng kỹ thuật mái 4 4 0 Đỉnh mái sử dụng 2 2 0

Mái không sử dụng 0.75 0.75 0 Đẩy nối h * 10 h * 10 0

Bảng 1.10 Giá trị hoạt tải

Tải trọng gió được tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2737:1995)

Vùng gió II-A Áp lực gió tiêu chuẩn Wo (daN/m 2 ) 85

Hệ số tin cậy(100 năm) 1.37

Bảng 1.11 Thông số vùng gió công trình

Giá trị giới hạn của tầng số dao động riêng f L :(Theo TCVN 2737-1995)

Bảng 1.12 Giá trị giới hạn của tầng số dao động riêng

Sơ bộ kích thước cấu kiện

Chiều dày sàn được xác định sơ bộ bằng công thức : s h D L

𝐷 = (0.8 ÷ 1.4) là hệ số xét đến tải trọng tác dụng lên sàn

𝑚 = (40 ÷ 45) là hệ số phụ thuộc vào dạng bản sàn

L là chiều dài nhịp tính toán, L= 8.6 m

Kích thước sơ bộ của dầm được xác định thông qua công thức sau :

Vậy tiết diện dầm được chọn là bxh : 300 x 600 (mm)

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Mô hình sàn trên phần mềm SAFE

Phần mềm SAFE được sử dụng để mô hình hóa và phân tích chuyển vị theo phương đứng của sàn, nội lực sàn và tính toán thép Hình 2.1 minh họa mô hình sàn tầng điển hình, trong khi hình 2.2 thể hiện mô hình 3D của sàn tầng điển hình bằng phần mềm SAFE.

Khai báo các loại tải trọng

– Tải trọng tác dụng lên sàn được trình bày cụ thể trong CHƯƠNG 1

– Thông số đầu vào mô hình SAFE :

STT Tải trọng Ký hiệu Loại tải trọng Self Weight

1 Trọng lượng bản thân DL DEAD 1

2 Tải trọng lớp hoàn thiện DLS SUPER

3 Tải trọng tường xây WL SUPER

Bảng 2.1 Các thành phần tải trọng

STT Tải trọng Ký hiệu Scale

1 Trọng lượng bản thân DL 1.00

2 Tải trọng lớp hoàn thiện DLS 1.00

3 Tải trọng tường xây WL 1.00

Bảng 2.2 Các trường hợp tải trọng

12 hình 2.3 Tải hoàn thiện tác dụng lên sàn

13 hình 2.4 Hoạt tải 1 hình 2.5 Hoạt tải 2

14 hình 2.6 Tải trọng tường xây

2.3 Kết quả nội lực khi phân tích mô hình : hình 2.7 Dãy strip theo phương X

15 hình 2.8 Moment dãy strip theo phương X

16 hình 2.9 Dãy strip theo phương Y

17 hình 2.10 Moment dãy strip theo phương Y

2.4 Kiểm tra chuyển vị sàn :

Trong thiết kế, việc tính toán kiểm tra độ võng sàn trở thành yêu cầu cần thiết để đảm bảo tính kinh tế đối với các tình huống sau:

• Tải trọng lớn, rất hay gặp đối với các sàn nhà dân dụng (landscape tầng 1, sàn mái đỡ thiết bị cơ điện nặng,…)

- Tổ hợp tải trọng theo TTGH II biến dạng và chuyển vị:

Tải trọng Ký hiệu Cấu trúc Load Case Type Analysis Type

1 NH1 1 (DL) Nonlinear Static Nonlinear

Bảng 2.3 Các trường hợp tải trọng sàn chất tải theo giai đoạn

– Theo TCXDVN 356 - 2005, độ võng toàn phần f được tính như sau:

1 2 3 f   f f  f f1 , f2: là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải ngắn hạn

Độ võng f1 được xác định bởi tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, với công thức f1 = SH3-1 Độ võng f2 phản ánh tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn, được tính bằng f2 = SH3-2 Cuối cùng, độ võng f3 là kết quả của tác dụng dài hạn từ tải trọng dài hạn, với công thức f3 = LT3.

Tên tổ hợp kiểm tra Ký hiệu Cấu trúc

Võng ngắn hạn VONGNH DL + (DLS + WL) + LL1 +

Võng dài hạn VONGDH 1(SH3-1) + (-1)SH3-2 + (1)LT3

Bảng 2.4 Tổ hợp tải trọng kiểm tra chuyển vị sàn

– Theo TCVN 5574 - 2018, độ võng của cấu kiện dạng sàn phẳng kiểm tra theo điều kiện: max gh f  f

Với nhịp lớn nhất trong bản là L = 8.6(m) > 6(m), độ võng giới hạn được nêu trong

35.97( ) f gh  mm hình 2.11 Độ võng dài hạn

→ Ta có: fDHmax = 6.1 (mm) < fgh → Thỏa điều kiện chuyển vị sàn hình 2.12 Độ võng ngắn hạn

→ Kiểm tra: fNHmax = 6.65(mm) < fgh → Thỏa điều kiện chuyển vị sàn

Kiểm tra chuyển vị toàn phần :

21 hình 2.13 Độ võng toàn phần Độ võng giới hạn theo phương thẳng đứng của mái và sàn tầng điển nhìn thấy được ứng với nhịp L=8.6 m là fuC

Theo kết quả tính toán qua phần mềm SAFE độ võng toàn phần của ô sàn căn hộ là

2.5 Tính toán cốt thép tầng điển hình :

Tên tổ hợp Cấu trúc

Bảng 2.5 Tổ hợp tải trọng tính toán cốt thép

Chọn lớp bê tông bảo vệ sàn a = 30(mm) → h0 = h – a = 250 – 30 = 220(mm)

Kết quả tính thép được trình bày trong phụ lục

Kiểm tra chuyển vị sàn

Trong thiết kế, việc tính toán kiểm tra độ võng sàn trở thành yêu cầu cần thiết để đảm bảo tính kinh tế đối với các tình huống sau:

• Tải trọng lớn, rất hay gặp đối với các sàn nhà dân dụng (landscape tầng 1, sàn mái đỡ thiết bị cơ điện nặng,…)

- Tổ hợp tải trọng theo TTGH II biến dạng và chuyển vị:

Tải trọng Ký hiệu Cấu trúc Load Case Type Analysis Type

1 NH1 1 (DL) Nonlinear Static Nonlinear

Bảng 2.3 Các trường hợp tải trọng sàn chất tải theo giai đoạn

– Theo TCXDVN 356 - 2005, độ võng toàn phần f được tính như sau:

1 2 3 f   f f  f f1 , f2: là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải ngắn hạn

Trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích ba loại độ võng khác nhau: f1, f2 và f3 Đầu tiên, f1 biểu thị độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng, được tính bằng công thức f1 = SH3-1 Thứ hai, f2 là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn, với công thức f2 = SH3-2 Cuối cùng, f3 đại diện cho độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn, được xác định bằng f3 = LT3.

Tên tổ hợp kiểm tra Ký hiệu Cấu trúc

Võng ngắn hạn VONGNH DL + (DLS + WL) + LL1 +

Võng dài hạn VONGDH 1(SH3-1) + (-1)SH3-2 + (1)LT3

Bảng 2.4 Tổ hợp tải trọng kiểm tra chuyển vị sàn

– Theo TCVN 5574 - 2018, độ võng của cấu kiện dạng sàn phẳng kiểm tra theo điều kiện: max gh f  f

Với nhịp lớn nhất trong bản là L = 8.6(m) > 6(m), độ võng giới hạn được nêu trong

35.97( ) f gh  mm hình 2.11 Độ võng dài hạn

→ Ta có: fDHmax = 6.1 (mm) < fgh → Thỏa điều kiện chuyển vị sàn hình 2.12 Độ võng ngắn hạn

→ Kiểm tra: fNHmax = 6.65(mm) < fgh → Thỏa điều kiện chuyển vị sàn

Kiểm tra chuyển vị toàn phần :

21 hình 2.13 Độ võng toàn phần Độ võng giới hạn theo phương thẳng đứng của mái và sàn tầng điển nhìn thấy được ứng với nhịp L=8.6 m là fuC

Theo kết quả tính toán qua phần mềm SAFE độ võng toàn phần của ô sàn căn hộ là

Tính toán cốt thép tầng điển hình

Tên tổ hợp Cấu trúc

Bảng 2.5 Tổ hợp tải trọng tính toán cốt thép

Chọn lớp bê tông bảo vệ sàn a = 30(mm) → h0 = h – a = 250 – 30 = 220(mm)

Kết quả tính thép được trình bày trong phụ lục

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

Kích thước sơ bộ của cấu kiện

Cầu thang điển hình từ tầng 6 lên tầng 7 của công trình được thiết kế theo dạng cầu thang 2 vế bản, với chiều cao tầng là 3.4m Các cầu thang còn lại có kiến trúc và kết cấu tương tự.

Chọn kết cấu bản chịu lực cho thang bộ, bản thang không liên kết hoàn toàn vào vách cứng (không có dầm limon)

Cầu thang có 18 bậc, mỗi vế cao 1.7m gồm 9 bậc với kích thước hbậc = 189mm, bbậc = 250mm hình 3.1 Mặt bằng kiến trúc cầu thang

24 hình 3.2 Mặt bằng kết cấu cầu thang

Chọn sơ bộ kích thước dầm cầu thang

Chiều dày bản thang được sơ bộ bằng công thức sau :

L   L L    m (nhịp tính toán của bản thang)

 Chọn hs = 150 (mm) Độ nghiêng của cầu thang :

Tải trọng

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Tĩnh tải của chiếu nghĩ được tính toán theo công thức :

 i là khối lượng lớp cấu tạo thứ i

 i là chiều dày của lớp thứ i n i là hệ số tin cậy của lớp thứ i

Bản thang ( phần bản nghiêng )

Tĩnh tải của chiếu nghĩ được tính toán theo công thức :

 i là khối lượng lớp cấu tạo thứ i

Chiều dày tương đương của lớp thứ i được ký hiệu là td i, trong khi n i là hệ số tin cậy tương ứng Đối với các lớp vật liệu như gạch, đá hoa cương, đá mài, và lớp vừa xi măng, chiều dày tương đương được xác định theo các tiêu chí cụ thể.

Trong đó α là góc nghiêng của cầu thang

Chiều dày tương đương của đá granite :

Chiều dày tương đương của lớp vừa xi măng :

       Đối với bậc thang (xây gạch hoặc BTCT ) có kích thước (lb,bb), chiều dày tương đương xác định như sau :

Tải trọng tác dụng lên bản thang g2’ có phương thẳng góc với trục của bản nghiêng, phân làm 2 lực theo 2 hướng :

Theo phương dọc trục bản nghiêng là g2’tanα tạo nên lực dọc trong bản nghiêng, để đơn giản khi tính toán không xét đến thành phần lực dọc này

  gây ra moment (xem bản thang là cấu kiện chịu uốn )

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 3.1 Bảng tải trọng tĩnh tải bản ngang cầu thang

Chiều dày tương đương (mm)

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 3.2 Bảng tải trọng tĩnh tải bản nghiêng cầu thang

Hoạt tải lấy theo TCVN 2737 - 2995 cho cầu thang là qtc = 3(kN/m 2 ), hệ số vượt tải lấy bằng 1,2

Quy đổi bản thang về thành dạng tải phân bố đều Cắt một dãy có bề rộng b = 1(m) Tĩnh tải bản nghiêng :

Cos 1 2.686 0.796 2.14 / tc bt tc q   b q     kN m

Cos 1 3.166 0.796 2.52 / tt bt tt q   b q     kN m

Hoạt tải bản nghiêng : os 1 3 0.796 2.338( / ) tc bt tc p  b p C     kN m

Mô hình cầu thang bằng phần mềm ETABS : hình 3.3 Tĩnh tải cầu thang

29 hình 3.4 Hoạt tải cầu thang hình 3.5 Biểu đồ moment cầu thang

30 hình 3.6 Biểu đồ lực cắt cầu thang

Kiểm tra chuyển vị của cầu thang

Theo TCVN 5574 – 2018, mục 3, bảng M.1 quy định độ võng giới hạn theo phương đứng fu và tải trọng tương ứng để xác định độ võng Độ võng giới hạn này áp dụng cho các bộ phận của cầu thang bộ, bao gồm bản thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, cốn, cũng như đối với ban công và lôgia, và được kiểm tra theo điều kiện fmax.

< fgh, với cầu thang có nhịp 3m < L = 3.425m < 6m thì fgh = 21.8 mm

31 hình 3.7 Kết quả chuyển vị toàn phần của cầu thang Độ võng toàn phần tính được từ phần mềm ETABS là 2.535 (mm) < 21.8 (mm);

Vậy cầu thang thỏa điều kiện độ võng.

Tính toán cốt thép

Thép CB400 – V, Rs = Rsc = 350 (MPa), Es = 2 105 (MPa);

Với điều kiện đổ bê tông tại công trường, chọn hệ số làm việc của bê tông b = 0.9, s 1

Tính toán thép bản thang được thực hiện với các công thức sau:

• h = 150 (mm) là chiều cao bản thang;

• a = 20 (mm) là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo;

• Rb = 17 (MPa) là cường độ chịu nén của bê tông;

• Rs = 350 (MPa) là cường độ chịu kéo của cốt thép

Theo mục 8.1.2.2.3 TCVN 5574 – 2018, giá trị R được xác định theo công thức:

  E là biến dạng tương đối của thép chịu kéo khi ứng suất bằng Rs

 b  là biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất bằng Rb đối với bê tông có cấp độ bền chịu nén từ B trở xuống;

Hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện sau: min

Kết quả tính toán cốt thép cầu thang :

Bảng 3.3 Kết quả tính toán cốt thép cầu thang

3.6 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang :

Khi tính toán khả năng chịu cắt của bản thang, thường không cần đặt cốt thép đai Nếu điều kiện kiểm tra không đạt yêu cầu, cần tiến hành tăng chiều dày của bản thang để cải thiện khả năng chịu lực.

Theo mục 8.1.3.3.1 TCVN 5574 – 2018, có quy định: Khi không có cốt thép ngang thì tiến hành tính toán theo điều kiện (89) của mục này với Qsw lấy bằng không

Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện sau (Điều kiện 89 của TCVN 5574 – 2018): w b s

Qsw = 0 là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng;

Qb là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng

Lực cắt Qb được xác định theo công thức sau:

Nhưng Qb không lớn hơn 2.5Rbtbh0 và không nhỏ hơn 0.5Rbtbh0

Ta có lực cắt lớn nhất của cầu thang Qmax.31 (kN) ;

Q  kN  Q  R bh      kN ; Vậy bản thang đủ khả năng chịu cắt

3.7 Thiết kế dầm chiếu tới

Kích thước sơ bộ : (b x h) = (250 x 350) mm

Quy trình tính toán cốt thép cho bản thang tương tự như tính toán cốt thép cho dầm Để xác định giá trị moment, ta sẽ lựa chọn sơ đồ dầm đơn giản với một gối cố định và một gối di động.

Tải trọng phân bố trên dầm chiếu tới gồm tải trọng do bản thang truyền vào và tải trọng bản than dầm thang:

Tải do bản thang truyền vào:

Tải trọng do bản thân dầm thang : q2 =0.25 x (0.35-0.15) x 25 x 1.1 = 1.375(kN/m) q = q1 + q2 = 17.31 + 1.375 685 (kN/m)

Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu tới

Bảng 3.4 Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu tới

Theo mục 8.1.3.2 TCVN 5574 – 2018 tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dài bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: max b 1 b 0

Lực cắt Q trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện được xác định bởi hệ số φ b1 = 0.3, phản ánh ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng.

Vậy bê tông không bị phá hoại giữa các vết nứt xiên

Cho phép tính toán các tiết diện nghiêng theo điều kiện (93) mà không cần xem xét các tiết diện nghiêng khi xác định lực cắt do ngoại lực:

Q1 là lực cắt trong tiết diện thẳng góc do ngoại lực;

Lực cắt Qb,1 được xác định bằng công thức : b,1 0.5 bt 0

Nhưng không lớn hơn 2.5Rbtbh0 ;

Khi không có cốt thép ngang tiến hành tính tooán với Qsw lấy bằng không

3.7.1 Kiểm tra điều kiện chịu cắt của cấu kiện :

Vậy không cần tính toán cốt thép đại, bố trí cốt thép đại theo cấu tạo

Theo mục 10.3.4.3 TCVN 5574 – 2018 cú quy định, sinh viờn chọn bố trớ ỉ6a100 cho đoạn

L/4 gần gối tựa, ỉ6a200 cho đoạn L/2 phạm vi giữa dầm

3.8 Thiết kế dầm chiếu nghĩ :

Kích thước sơ bộ : (b x h) = (200 x 350)mm

Quy trình tính toán cốt thép cho bản thang tương tự như tính toán cho dầm Để xác định đồ tính của dầm chiếu tới, chúng ta sẽ sử dụng sơ đồ dầm đơn giản với một gối cố định và một gối di động Giá trị moment được tính toán theo công thức cụ thể để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế.

Tải do bản thang truyền vào: RA.87 (kN)  q1 87 (kN/m)

Tải trọng do bản thân dầm thang :q2 =0.2 x (0.35-0.15) x 25 x 1.1 = 1.1(kN/m)

Lực cắt Q trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện được xác định với hệ số φ b1 = 0.3, phản ánh ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng.

Khi không có cốt thép ngang tiến hành tính toán với Qsw lấy bằng không

Theo mục 10.3.4.3 TCVN 5574 – 2018 cú quy định, sinh viờn chọn bố trớ ỉ6a100 cho đoạn L/4 gần gối tựa, ỉ6a200 cho đoạn L/2 phạm vi giữa dầm.

Thiết kế dầm chiếu tới

Kích thước sơ bộ : (b x h) = (250 x 350) mm

Quy trình tính toán cốt thép cho bản thang tương tự như tính toán cốt thép cho dầm Để xác định sợ đồ tính của dầm chiếu, chúng ta sẽ sử dụng sơ đồ dầm đơn giản với một gối cố định và một gối di động Giá trị moment được tính toán theo công thức phù hợp với sơ đồ này.

Tải do bản thang truyền vào:

Tải trọng do bản thân dầm thang : q2 =0.25 x (0.35-0.15) x 25 x 1.1 = 1.375(kN/m) q = q1 + q2 = 17.31 + 1.375 685 (kN/m)

Lực cắt Q trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện được xác định bởi hệ số φ b1 = 0.3, phản ánh ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng.

Khi không có cốt thép ngang tiến hành tính tooán với Qsw lấy bằng không

Theo mục 10.3.4.3 TCVN 5574 – 2018 cú quy định, sinh viờn chọn bố trớ ỉ6a100 cho đoạn

L/4 gần gối tựa, ỉ6a200 cho đoạn L/2 phạm vi giữa dầm.

Thiết kế dầm chiếu nghĩ

Kích thước sơ bộ : (b x h) = (200 x 350)mm

Quy trình tính toán cốt thép cho bản thang tương tự như tính toán cho dầm Để xác định giá trị moment, ta sẽ sử dụng sơ đồ dầm đơn giản với một gối cố định và một gối di động.

Tải do bản thang truyền vào: RA.87 (kN)  q1 87 (kN/m)

Tải trọng do bản thân dầm thang :q2 =0.2 x (0.35-0.15) x 25 x 1.1 = 1.1(kN/m)

Q là lực cắt trong tiết diện vuông góc của cấu kiện, với hệ số φ b1 = 0.3, phản ánh ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng.

Khi không có cốt thép ngang tiến hành tính toán với Qsw lấy bằng không

Theo mục 10.3.4.3 TCVN 5574 – 2018 cú quy định, sinh viờn chọn bố trớ ỉ6a100 cho đoạn L/4 gần gối tựa, ỉ6a200 cho đoạn L/2 phạm vi giữa dầm

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC

Thông số ban đầu

Kích thước hình học bể nước mái :

Chung cư 16 tầng bao gồm 5 tầng thương mại dịch vụ với sức chứa 1.578 người và 10 tầng căn hộ, mỗi tầng có 9 căn hộ Mỗi căn hộ phục vụ cho một gia đình trung bình 4 người, tổng cộng có khoảng 360 cư dân sinh sống tại đây.

Nhu cầu nước sinh hoạt trong chung cư được lấy theo tiêu chuẩn dùng nước cho sinh hoạt:

Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt được xác định bởi qi, trong đó qsh (l/ng.ngày đêm) theo Bảng 1 tiêu chuẩn TCVN 4513 – 1988 phản ánh lượng nước sử dụng nhiều nhất trong ngày Theo Bảng 3.1 tiêu chuẩn TCVN 33 – 2006, qsh 0 (l/ng.ngày đêm) được áp dụng cho việc cung cấp nước sinh hoạt cho vùng nội đô giai đoạn 2020 Đặc biệt, đối với các thành phố lớn như Bình Dương, nằm trong khu vực có khí hậu khô nóng quanh năm, hệ số dùng nước không điều hòa cần được xem xét để đảm bảo hiệu quả sử dụng nước.

Sinh viên đã tính toán lượng nước cần thiết và lựa chọn một bể nước có dung tích 57.5 m³, được bơm nước tự động hai lần mỗi ngày Bể nước này được đặt trên tầng mái của công trình.

Bể nước có kích thước 5.3 x 5.15 x 2.2 (m 3 ) đáy bể cao hơn cao trình tầng thượng là 1m Cao trình đỉnh nắp bể là 58.1 m

Cơ sở tính toán

Việc tính toán kết cấu bể nước mái bao gồm tính toán cốt thép và kiểm tra các điều kiện về vết nứt, không yêu cầu kiểm tra độ võng Theo phụ lục M của TCVN 5574 -2018, độ võng và chuyển vị của kết cấu không cần hạn chế nếu các bộ phận này bị khuất và không nhìn thấy, nhằm đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ và tâm lý.

Các yêu cầu về vết nứt được tra trong TCVN 5574 – 2018, để đảm bảo bảo vệ an toàn cho cốt thép và đảm bảo hạn chế thấm cho kết cấu.

Tính toán kết cấu bể nước mái

4.3.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện :

Chiều dày bản nắp , bản đáy:

Bản nắp được đổ toàn khối, kích thước lỗ thăm 600 x 600 (mm)

Chiều dày sơ bộ của bản nắp: hnắp = 100 (mm)

Chiều dày sơ bộ bản đáy: hđáy = 200 (mm)

Chọn chiều dày thành bể : hthành 0 (mm)

Chọn tiết diện dầm ,cột bể nước :

Tải trọng tác dụng

Tải trọng tính toán ( kN/m2

Lớp vữa lót gạch và lớp chống thấm 0.05 18 0.9 1.3 1.17

Bảng 4.1 Tĩnh tải sàn bản nắp

Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày

Bảng 4.2 Tĩnh tải sàn bản đáy

Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày

Bảng 4.3 Tĩnh tải sàn bản thành

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737 – 1995

Hoạt tải sữa chữa : p tt = p c x n = 0.75 x 1.3 = 0.975 (kN/m 2 )

Hoạt tải nước : p n = γn x h x np = 10 x 2.2 x 1 = 22 (kN/m 2 )

Tải trọng gió tác dụng lên thành bể xét hai trường hợp gió đẩy và gió hút :

Giá trị áp lực gió W0 được xác định theo bản đồ phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính (Phụ lục E) Công trình xây dựng tại Bình Dương nằm trong vùng áp lực gió IIA với địa hình B, do đó giá trị áp lực gió W0 là 0.83 kN/m² Hệ số k được sử dụng để tính toán sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, được lấy từ Bảng 5, TCVN 2737.

1995 Cao trình bể nước 57.6 (m), dạng địa hình B, nội suy ta có giá trị k = 1.37 c là hệ số khí dộng, gió hút ch = 0.6 , gió đẩy cđ =0.8 n là hệ số vượt tải , n = 1.2

Tổ hợp tải trọng

Các trường hợp tải trọng

STT Tải trọng Loại Ý nghĩa

1 TT DEAD Tải trọng bản thân

2 TTHT SUPERDEAD Tĩnh tải hoàn thiện

4 NUOC LIVE Hoạt tải nước

5 GIOX WIND Gió tĩnh phương X

6 GIOXX WIND Gió tĩnh phương –X

7 GIOY WIND Gió tĩnh phương Y

8 GIOYY WIND Gió tĩnh phương –Y

Bảng 4.4 Các trường hợp tải trọng

STT Tổ hợp Thành phần

7 Combo7 TT+TTHT+0.9(HT+GIOX)

8 Combo8 TT+TTHT+0.9(HT+GIOXX)

9 Combo9 TT+TTHT+0.9(HT+GIOY)

10 Combo10 TT+TTHT+0.9(HT+GIOYY)

11 Combo11 TT+TTHT+0.9(NUOC+GIOX)

12 Combo12 TT+TTHT+0.9(NUOC+GIOXX)

13 Combo13 TT+TTHT+0.9(NUOC+GIOY)

14 Combo14 TT+TTHT+0.9(NUOC+GIOYY)

Bảng 4.5 Tổ hợp tải trọng

Sử dụng phần mềm SAP2000 để dựng mô hình bể nước mái của công trình : hình 4.1 Hình 3D bể nước mái

44 hình 4.2 Mô hình bản đáy bể nước mái hình 4.3 Mô hình bản nắp bể nước mái

45 hình 4.4 Mô hình bản thành bể nước mái

4.7 Tính toán thiết kế bản nắp bể nước mái :

4.7.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.5 Tải trọng hoàn thiện trên bản nắp

46 hình 4.6 Tải trọng sửa chữa trên bản nắp

4.7.2 Xác định nội lực : hình 4.7 Biểu đồ moment theo phương X của bản nắp

47 hình 4.8 Biểu đồ moment theo phương Y của bản nắp

Moment gối (kN.m) Theo phương X ( phương cạnh dài ) 1.5218 -3.4468

Theo phương Y ( phương cạnh ngắn ) 1.5182 -3.1088

• h = 100 (mm) là chiều dày bản nắp;

• a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo;

Cắt 1 dãy có bề rộng 1m để tính toán cốt thép cho bản nắp

Bảng 4.7 Bảng tính toán cốt thép bản nắp

4.8 Tính toán thiết kế bản đáy bể nước mái :

4.8.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.9 Tải trọng hoàn thiện trên bản đáy

50 hình 4.10 Hoạt tải sửa chữa trên bản đáy hình 4.11 Hoạt tải nước trên bản đáy

4.8.2 Xác định nội lực : hình 4.12 Biểu đồ moment theo phương X của bản đáy

52 hình 4.13 Biểu đồ moment theo phương Y của bản đáy

Bảng 4.9 Tính toán cốt thép bản đáy

4.9 Tính toán thiết kế bản thành bể nước mái :

4.9.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.14 Tải trọng hoàn thiện bản thành

54 hình 4.15 Áp lực nước tác dụng lên bản thành hình 4.16 Tải trọng gió cùng phương trục X

55 hình 4.17 Tải trọng gió ngược phương trục X hình 4.18 Tải trọng gió cùng phương trục Y

56 hình 4.19 Tải trọng gió ngược phương trục Y

Bể nước thấp nên moment M11 nhỏ hơn rất nhiều so với M22 nên ta bỏ qua moment M11 và chỉ lưu ý vào M22 của bản thành hình 4.20 Biểu đồ M22 của bản thành 5.3m

57 hình 4.21 Biểu đồ M22 của bản thành 5.15m

Kết quả nội lực bản thành

Kích thước bản thành Moment theo phương cạnh ngắn ( M22 ) (kN.m)

Moment dương ( ngoài ) Moment âm ( trong )

Để đảm bảo an toàn và thuận tiện cho quá trình thi công, chúng ta lựa chọn bản thành có nội lực lớn hơn Cụ thể, nội lực bản thành được chọn là 5.3 x 2.2 để tính toán cốt thép, và sau đó bố trí cho cả hai bản thành.

Bảng 4.11 Bảng tính toán cốt thép bản thành

4.10 Tính toán thiết kế dầm bản nắp, bản đáy bể nước mái:

4.10.1 Xác định nội lực hình 4.22 Biểu đồ Bao moment 3D hình 4.23 Biểu đồ Bao moment dầm DN1,DD1

Biểu đồ Bao moment cho các dầm DPN1, DPD1, DN2, DD2, DN3, DD3, DPN2 và DPD2 được trình bày trong các hình 4.24 đến 4.27, thể hiện sự phân bố và biến đổi của moment trong các cấu trúc dầm này.

60 hình 4.28 Biểu đồ Bao moment dầm DN4,DD4

Kết quả tính toán được trình bày trong phụ lục

Cốt đai dầm bản nắp

Lực cắt lớn nhất : Qmax = 22.23 ( kN )

Khả năng chịu cắt của bê tông :

Rbt cường độ chịu nén, kéo dọc trục của bê tông

 f là hệ số ảnh hưởng cánh chịu nén trong tiết diện chữ T

 n là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc

Không cần tính cốt đai cho dầm bố trí cốt đai theo cấu tạo

Chọn cốt đai ỉ6, bước cốt đai min( ;100 ) 100( )

S  h mm  mm bố trí cho đoạn L/4 gần gối tựa.Đoạn L/2 giữa dầm bố trớ đai theo yờu cầu cấu tạo ỉ6a200

Trên bản nắp có lỗ thăm kích thước 600x600 Diện tích cốt thép bị mất đi trong phạm vi bố trí nắp lỗ thăm 600x600 theo mỗi phương là :

Để gia cường thép xung quanh lỗ thăm, cần tuân thủ nguyên tắc rằng diện tích thép gia cường phải lớn hơn hoặc bằng diện tích của thộp bị mất Sử dụng thộp ỉ12 với diện tích 1.13 cm², chúng ta cần sử dụng 3 thanh thộp Việc gia cường sẽ được thực hiện với 3 thanh ỉ12 xung quanh lỗ thăm theo mỗi phương trên nắp bể nước.

4.10.4 Tính cốt thép gia cường

Các dầm phụ được đặt trực tiếp lên dầm chính, tạo ra lực tập trung lớn tại vị trí này Để bảo vệ dầm chính khỏi sự phá hủy cục bộ, cần thiết phải bố trí cốt treo.

Theo mục 10.4.12 TCVN 5574 – 2018 tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính được tính như sau

62 hình 4.29 Sơ đồ dầm phụ gác lên dầm chính

Chọn vị trí dầm phụ gác lên dầm chính tại nơi có lực cắt lớn nhất để thực hiện tính toán, sau đó bố trí tương tự cho các vị trí còn lại Dựa vào biểu đồ lực cắt trong mô hình SAP2000, ta có thể thu thập được các số liệu cần thiết.

Lực cắt lớn nhất dầm phụ (200 x 400 ) gác lên dầm chính (200 x 600 ):

Lực giật đứt : F  Q trai Q phai 12.631kN

Sử dụng cốt đai dạng treo 2 nhỏnh ỉ6 cú asw(.3 (mm 2 );

Vậy chọn m = 6 bố trí mỗi bên 3 đai với khoảng cách 50 ( mm )

Tính toán thiết kế bản nắp bể nước mái

hình 4.4 Mô hình bản thành bể nước mái

4.7 Tính toán thiết kế bản nắp bể nước mái :

4.7.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.5 Tải trọng hoàn thiện trên bản nắp

46 hình 4.6 Tải trọng sửa chữa trên bản nắp

4.7.2 Xác định nội lực : hình 4.7 Biểu đồ moment theo phương X của bản nắp

47 hình 4.8 Biểu đồ moment theo phương Y của bản nắp

• h = 100 (mm) là chiều dày bản nắp;

• a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo;

Cắt 1 dãy có bề rộng 1m để tính toán cốt thép cho bản nắp

Bảng 4.7 Bảng tính toán cốt thép bản nắp

Tính toán thiết kế bản đáy bể nước mái

4.8.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.9 Tải trọng hoàn thiện trên bản đáy

50 hình 4.10 Hoạt tải sửa chữa trên bản đáy hình 4.11 Hoạt tải nước trên bản đáy

4.8.2 Xác định nội lực : hình 4.12 Biểu đồ moment theo phương X của bản đáy

52 hình 4.13 Biểu đồ moment theo phương Y của bản đáy

Bảng 4.9 Tính toán cốt thép bản đáy

Tính toán thiết kế bản thành bể nước mái

4.9.1 Tải trọng tác dụng : hình 4.14 Tải trọng hoàn thiện bản thành

54 hình 4.15 Áp lực nước tác dụng lên bản thành hình 4.16 Tải trọng gió cùng phương trục X

55 hình 4.17 Tải trọng gió ngược phương trục X hình 4.18 Tải trọng gió cùng phương trục Y

56 hình 4.19 Tải trọng gió ngược phương trục Y

Bể nước thấp nên moment M11 nhỏ hơn rất nhiều so với M22 nên ta bỏ qua moment M11 và chỉ lưu ý vào M22 của bản thành hình 4.20 Biểu đồ M22 của bản thành 5.3m

57 hình 4.21 Biểu đồ M22 của bản thành 5.15m

Kết quả nội lực bản thành

Kích thước bản thành Moment theo phương cạnh ngắn ( M22 ) (kN.m)

Moment dương ( ngoài ) Moment âm ( trong )

Để đảm bảo an toàn và thuận tiện trong thi công, chúng ta lựa chọn bản thành có nội lực lớn hơn để tính toán cốt thép Cụ thể, nội lực bản thành được chọn là 5.3 x 2.2 để tiến hành tính toán cốt thép cho cả hai bản thành.

Tính toán thiết kế dầm bản nắp, bản đáy bể nước mái

Bảng 4.11 Bảng tính toán cốt thép bản thành

4.10 Tính toán thiết kế dầm bản nắp, bản đáy bể nước mái:

4.10.1 Xác định nội lực hình 4.22 Biểu đồ Bao moment 3D hình 4.23 Biểu đồ Bao moment dầm DN1,DD1

Biểu đồ bao moment cho các dầm DPN1, DPD1, DN2, DD2, DN3, DD3, DPN2 và DPD2 được trình bày trong các hình 4.24 đến 4.27 Những biểu đồ này thể hiện sự phân bố moment trong các dầm, cung cấp thông tin quan trọng cho việc phân tích kết cấu và thiết kế.

60 hình 4.28 Biểu đồ Bao moment dầm DN4,DD4

Kết quả tính toán được trình bày trong phụ lục

Cốt đai dầm bản nắp

Trên bản nắp có lỗ thăm kích thước 600x600 Diện tích cốt thép bị mất đi trong phạm vi bố trí nắp lỗ thăm 600x600 theo mỗi phương là :

Để gia cường thép xung quanh lỗ thăm, cần tuân thủ nguyên tắc rằng diện tích thép gia cường phải lớn hơn hoặc bằng diện tích thộp bị mất Sử dụng thộp ỉ12 với diện tích mặt cắt là 1.13 cm², chúng ta suy ra cần sử dụng 3 thanh thộp Việc gia cường này sẽ được thực hiện với 3 thanh ỉ12 xung quanh lỗ thăm theo mỗi phương trên nắp bể nước.

4.10.4 Tính cốt thép gia cường

Các dầm phụ được đặt trực tiếp lên dầm chính, tạo ra lực tập trung lớn truyền từ dầm phụ vào dầm chính Do đó, cần bố trí cốt treo để ngăn ngừa sự phá hoại cục bộ.

Theo mục 10.4.12 TCVN 5574 – 2018 tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính được tính như sau

62 hình 4.29 Sơ đồ dầm phụ gác lên dầm chính

Chọn vị trí dầm phụ đặt lên dầm chính tại nơi có lực cắt lớn nhất để thực hiện tính toán, sau đó áp dụng bố trí tương tự cho các vị trí còn lại Dựa vào biểu đồ bao lực cắt trong mô hình SAP2000, ta có thể thu thập được các số liệu cần thiết.

Lực cắt lớn nhất dầm phụ (200 x 400 ) gác lên dầm chính (200 x 600 ):

Lực giật đứt : F  Q trai Q phai 12.631kN

Sử dụng cốt đai dạng treo 2 nhỏnh ỉ6 cú asw(.3 (mm 2 );

Vậy chọn m = 6 bố trí mỗi bên 3 đai với khoảng cách 50 ( mm )

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG

MỞ ĐẦU

Công trình gồm 15 tầng điển, 1 tầng hầm, 1 tầng mái

Hệ kết cấu sử dụng là kết cấu khung -vách (lõi thang) Do đó việc tính toán khung phải là kết cấu khung không gian

Viêc tính toán khung không gian là rất phức tạp, do đó việc tính toán nội lực sẽ được tính toán bằng phần mềm ETABS

Việc tính toans sẽ được thực hiện theo các bước sau đây:

Bước 1 : Chọn sơ bộ kích thước

Bước 2 : Tính toán tải trọng

Bước 3 :Tổ hợp tải trọng

Bước 4 :Tính toán nội lực bằng phần mềm ETABS

Bước 5 :Tính toasn thép cho khung trục C1 và khung trục C7’

NHẬN XÉT TỔNG QUAN

hình 5.1 Mặt bằng kí hiệu dầm sàn tầng điển hình

Sử dụng vách bê tông cốt thép toàn khối tiết diện chủ yếu 300x2500 mm;

300x2000mm; vách thang máy dày 300mm

- Dầm với các tiết diện chính: 250mmx500mm, 300x600mmm

- Sàn phẳng có chiều dày: 180mm, 230 mm ; …

Kết cấu công trình được mô hình bằng phần mềm Etabs 19.0.0, các cấu kiện cột vách dầm sàn được mô hình bằng phần tử frame , wall , shell

Nội lực từ mô hình là cơ sở để tính toán các hạng mục và cấu kiện.

TÍNH TOÁN TẢI GIÓ

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

Công trình cao 61.3 m > 40 m nên tải gió gồm thành phần tĩnh và thành phần động

Tải trọng gió bao gồm hai thành phần :

Thành phần tĩnh của gió

Thành phần động của phó

Tải trọng gió được tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2737 : 1995)

Chiều cao công trình từ mặt đất tự nhiên : 61.3 m ( Khối 16 tầng)

Vùng gió : II- A ( Theo TCVN 2737 – 1995 ) Áp lực gió tiêu chuẩn W0 : 83 daN/m2 ( Theo TCVN 2737 – 1995 )

Dạng địa hình : B ( Theo TCVN 2737 – 1995 )

Hệ số tin cậy (hệ số vượt tải) tải trọng gió ứng với niên hạn công trình 100 năm : 1.37 (Theo TCVN 2737-1995 và QC 02-2009)

Giá trị giới hạn của tấng số dao động riêng f L : (Theo TCVN 2737-1995)

Bảng 5.1 Bảng tính tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình theo phương X

Bảng 5.2 Bảng tính tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình theo phương Y

Gió động

Bước 1 : Xác định tần số dao động riêng

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

Bảng 5.3 Chu kỳ và tần số 12 mode dao động

Bước 2 : Xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió lên các phần tính toán của công trình

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj ở độ cao zj so với mốc tại mặt đất được xác định theo công thức :

Wo : Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn Công trình xây dựng tại Bình Dương thuộc vùng II-A

Hệ số khí động wo daN/m² = 0.83 kN/m² Đối với phía đón gió, hệ số c = +0.8, trong khi phía hút gió có c = -0.6 Tổng hệ số c được tính là 0.6 + 0.8 = 1.4 Hệ số kzj phản ánh sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, được tra cứu từ bảng 5 – TCVN 2737.

Bước 3: Xác định thành phần động của tải trọng gió tác động lên công trình là rất quan trọng Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động này đối với phần thứ j, tương ứng với dạng dao động thứ I, được tính toán theo công thức cụ thể.

Wp(ij): lực, đơn vị tính toán kN

Mj : khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, T

 i : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ I, không thứ nguyên

1: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần

Xác định Mj : Khối lượng các điểm tập trung theo các tầng được xuất từ ETABS (

Hệ số động lực được xác định ứng với 3 dạng dao động đầu tiên, phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động:

Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy   1.2 f1 : Tần số dao động riêng thứ i

Wo : Giá trị áp lực gió Lấy bằng 0.83 kN/m 2 = 830N/m 2

Công trình bằng BTCT với  0.3nên ta tra theo đường số 1 trên đồ thị ( TCXD 229 :

1999) hình 5.2 Đồ thị xác định hệ số động lực  Xác định  i : Hệ số  i được xác định theo công thức

Trong đó: yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, tương ứng với các dạng dao động khác nhau và chỉ tính đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, được xác định bằng công thức cụ thể.

Wj : giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh cảu gió (kN/m 2 )

Diện tích đón gió của công trình thứ j được ký hiệu là Sj (m²), trong khi hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió được ký hiệu là v Hệ số v phản ánh sự khác nhau trong áp lực động của công trình và không có thứ nguyên Khi tính toán cho dạng dao động thứ nhất, v sẽ được lấy bằng v1, trong khi với các dạng dao động khác, v sẽ được lấy bằng 1.

Giá trị v1 được lấy theo bảng 10, TCVN 2737 :1995, phụ thuộc vào 2 tham số và

.Tra bảng 11, TCVN 2737 : 1995 để có được 2 thông số này, a và b được xác định như hình sau ( mặt màu đen là mặt đón gió ):

Bảng 5.4 Các tham số  và  hình 5.3

Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán  

Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan v hình 5.4 Hệ số tương quan không gian v 1

Tầng z j i M(Tấn) Ζ WF j i *WF j i 2 xM W P (kN)

Bảng 5.5 Gió động theo phương X

Tầng z j i M(Tấn) Ζ WF j i *WF j i 2 xM W P (kN)

ROOF 61.30 0.007 220.8991 0.413 26.46 0.18524 0.01082 11.49 STORY16 54.50 0.007 1495.165 0.417 77.63 0.54342 0.07246 76.89 STORY15 51.10 0.007 2024.795 0.420 51.46 0.36019 0.09837 104.39 STORY14 47.70 0.006 2024.29 0.422 51.14 0.30683 0.07226 89.46 STORY13 44.30 0.006 2024.29 0.425 50.80 0.30479 0.07226 89.46 STORY12 40.90 0.006 2024.29 0.428 50.43 0.30261 0.07226 89.46 STORY11 37.50 0.005 2024.29 0.431 50.04 0.25021 0.05018 74.55 STORY10 34.10 0.005 2024.29 0.435 49.62 0.24808 0.05018 74.55 STORY9 30.70 0.004 2024.29 0.439 49.15 0.19660 0.03211 59.64 STORY8 27.30 0.003 2024.29 0.444 48.63 0.14590 0.01806 44.73 STORY7 23.90 0.003 2024.29 0.449 48.05 0.14416 0.01806 44.73 STORY6 20.50 0.002 2011.963 0.456 47.39 0.09479 0.00798 29.64

STORY5 17.10 0.002 1980.974 0.463 46.63 0.09326 0.00786 29.18 STORY4 13.70 0.001 1985.615 0.472 45.71 0.04571 0.00197 14.62 STORY3 10.30 0.001 2020.924 0.485 51.75 0.05175 0.00200 14.89 STORY2 5.80 0.000438 1979.884 0.510 59.10 0.02591 0.00038 6.39 STORY1 0.80 8.12E-05 7721.549 0.610 34.35 0.00279 0.00005 4.65

Bảng 5.6 Gió động theo phương Y

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Thông số đất mềm tính động đất

Bảng 5.7 Thông số đất mềm tính động đất

Với chu kì T1 = 2.808 Không thỏa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương đương: 2

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là một kỹ thuật động lực học kết cấu, sử dụng phổ phản ứng động lực để đánh giá tác động của các dạng dao động đến phản ứng tổng thể của kết cấu Phương pháp này có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà, theo quy định tại TCVN 9386: 2012.

Trong phương pháp phổ phản ứng, cần xem xét tất cả các dao động có ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng tổng thể của công trình Điều này có thể được đảm bảo nếu thỏa mãn một trong hai điều kiện cụ thể.

Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động (Mode) được xét chiếm ít nhất 90% tổng trọng lượng của kết cấu

Tất cả các dạng dao động có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng trọng lượng đều được xét tới

Quy trình tính toán ttheo các bước sau :

Xác định chu kỳ và dạng dao động riêng của nhà

Xác định phổ thiết kế Sd(T) theo phương nằm ngang

Theo quy định tại điều 3.2.2.5 của TCVN 9386:2012, phổ thiết kế Sd(T) cho nhà cao tầng được xác định bằng các biểu thức liên quan đến thành nằm ngang của tác động động đất.

Sd(T) là phổ thiết kế q là hệ số ứng xử q=3.9

0.2 là hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang

Xác định tổng lực cắt đáy tại chân công trình tương ứng với dạng dao động thứ i : d i i

Sd(Ti) : Phổ thiết kế

Wi : Trọng lượng hữu hiệu tương ứng với dạng dao động thứ i, xác định theo công thức sau : n 2 i, j j j 1 i n

 n : Tổng số tầng theo mỗi phương

Ui,j : Giá trị chuyển vị theo mỗi phương trên mặt bằng tại điểm đặt trọng lượng thứ j của dao động thứ i

Wi : Trọng lượng tập trung tại tầng thứ j của công trình

Phân phối tải trọng ngang lên các cao trình tầng của tổng lực cắt tại chân công trình tương ứng với dạng dao động thứ nhất theo mỗi phương.

Fj,i : Lực ngang tác dụng lên tầng thứ j theo mỗi phương ứng với dạng dao động riêng thứ i

Mi : Khối lượng tập trung tại tầng thứ i của công trình

Ui,j : Giá trị chuyển vị theo mỗi phương trên mặt bằng tại điểm đặt trọng lượng thứ j của dao động thứ i

Tổ hợp số dao động cần xét

Khi các dạng dao động thỏa mãn điều kiện độc lập tuyến tính, giá trị lớn nhất E (nội lực, chuyển vị) của hệ quả động đất có thể được xác định bằng k.

E : hệ quả của tác động động đất đang xét

Ei : Giá trị của hệ quả tác động của động đất này do dạng dao động riêng thứ i

K : số dạng dao động cần xét

Tính phổ phản ứng địa hình C

Bảng 5.8 phổ phản ứng địa hình C

5.7 Tính toán tải động đất tự động bằng phần mềm ETABS hình 5.5 Khai báo khối lượng tham gia dao động hình 5.6 Tạo phổ thiết kế

79 hình 5.7 Khai báo các thông số đất nền

80 hình 5.8 Gán tải động đất theo phương X

81 hình 5.9 Gán tải động đất theo phương Y

DL : Tải trọng bản thân công trình;

DLS : Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn và hệ thống kỹ thuật…;

LL1 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực nhà ở, gia đình, văn phòng

LL2 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực hội họp

LL3 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực mua bán

LL4 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 25kN

LR : Hoạt tải tiêu chuẩn mái

WX : Tải trọng gió theo phương X;

WY : Tải trọng gió theo phương Y;

EX : Tải trọng động đất tính toán tác dụng lên công trình theo phương

EY : Tải trọng động đất tính toán tác dụng lên công trình theo phương Y

Tổ hợp tải trọng theo TCVN

Tổ hợp tải trọng theo TCVN trạng thái I

CÁC TRƯỜNG HỢP TÁC DỤNG

BAO ENVE(TH1,TH2,…,TH9)

Bảng 5.9 Tổ hợp tải trọng theo TCVN trạng thái I

Tổ hợp theo TCVN trạng thái giới hạn II:

L HT1 HT2 HT3 HT4 LR WX WY EX EY

Bảng 5.10 Tổ hợp theo TCVN trạng thái giới hạn II

5.9 Kiểm tra ổn định công trình

5.9.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình :

Giới hạn chuyển vị ngang tại đỉnh công trình, phụ thuộc vào loại kết cấu công trình: (Bảng M4 phụ lục M TCVN5574 2018)

Tầng z(m) UX UX Kiểm tra mai 61.3 41.435 36.446 OK

Bảng 5.11 Chuyển vị đỉnh công trình do tải trọng gió

Tầng z(m) UX UY Kiểm tra mai 61.3 6.944 16.711 OK

Bảng 5.12 Chuyển vị đỉnh công trình do tải trọng động đất

5.9.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng công trình :

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

Đối với các công trình xây dựng, việc xác định chuyển vị lệch tầng là rất quan trọng Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn, yêu cầu là d r ν ≤ 0,005.h Trong trường hợp các bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu dẻo, giới hạn này là d r ν ≤ 0,0075.h Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu được cố định mà không ảnh hưởng đến biến dạng cấu trúc, hoặc các nhà không có bộ phận phi kết cấu, yêu cầu là d r ν ≤ 0,010.h.

Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, ký hiệu là d r, được xác định bằng hiệu của các chuyển vị ngang trung bình “d s” tại trần và sàn của các tầng đang xét.

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

Hệ số ứng xử chuyển vị được ký hiệu là “q” và được giả định là bằng q trừ khi có quy định khác Chuyển vị d c của cùng một điểm trong hệ kết cấu được xác định thông qua phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế Hệ số chiết giảm ν được xem xét để đánh giá chu kỳ 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) Chiều cao tầng được ký hiệu là h.

Ta rút ra được công thức hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng:

Bảng 5.13 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng động đất

5.9.3 Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

Theo mục 4.4.2.2.(2), TCVN 9386 - 2012, công trình không cần xét đến hiệu ứng bậc 2

(hiệu ứng P – Delta) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện: tot r 0.1 tot

Khi θ ≤ 0.1 : không cần xét đến hiệu ứng bậc 2

Khi 0.1 < θ ≤ 0.2 : các hiệu ứng bậc 2 có thể được xét đến một cách gần đúng bằng cách nhân các hệ quả tác động với hệ số bằng 1/(1-θ)

Giá trị θ không được lớn hơn 0.3

- θ là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

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

- dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng

- Vtot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

Tầng z d r V tot P tot h  Kiểm tra mai 61.3 0.000002 0.000002 3.2597 3.3867 3340.218 6.8 0.000301 0.00029 OK

Bảng 5.14 Kiểm tra hiệu ứng P-delta

Tổng hợp tải trọng

DL : Tải trọng bản thân công trình;

DLS : Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn và hệ thống kỹ thuật…;

LL1 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực nhà ở, gia đình, văn phòng

LL2 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực hội họp

LL3 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực mua bán

LL4 : Hoạt tải tiêu chuẩn khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 25kN

LR : Hoạt tải tiêu chuẩn mái

WX : Tải trọng gió theo phương X;

WY : Tải trọng gió theo phương Y;

EX : Tải trọng động đất tính toán tác dụng lên công trình theo phương

EY : Tải trọng động đất tính toán tác dụng lên công trình theo phương Y

Tổ hợp tải trọng theo TCVN

Tổ hợp tải trọng theo TCVN trạng thái I

Bảng 5.9 Tổ hợp tải trọng theo TCVN trạng thái I

Tổ hợp theo TCVN trạng thái giới hạn II:

L HT1 HT2 HT3 HT4 LR WX WY EX EY

Bảng 5.10 Tổ hợp theo TCVN trạng thái giới hạn II

Kiểm tra ổn định công trình

5.9.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình :

Giới hạn chuyển vị ngang tại đỉnh công trình, phụ thuộc vào loại kết cấu công trình: (Bảng M4 phụ lục M TCVN5574 2018)

Bảng 5.11 Chuyển vị đỉnh công trình do tải trọng gió

Tầng z(m) UX UY Kiểm tra mai 61.3 6.944 16.711 OK

Bảng 5.12 Chuyển vị đỉnh công trình do tải trọng động đất

5.9.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng công trình :

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

Đối với các công trình xây dựng, quy định về chuyển vị lệch tầng được xác định như sau: Đối với nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn, yêu cầu là d r ν ≤ 0,005.h Đối với nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu dẻo, giới hạn là d r ν ≤ 0,0075.h Trong trường hợp nhà có bộ phận phi kết cấu được cố định mà không ảnh hưởng đến biến dạng cấu trúc, hoặc các nhà không có bộ phận phi kết cấu, yêu cầu là d r ν ≤ 0,010.h.

Chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, ký hiệu là d r, được xác định bằng hiệu của các chuyển vị ngang trung bình “d s” tại trần và sàn của các tầng đang xét.

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

Hệ số ứng xử chuyển vị được ký hiệu là "q" và được giả thiết là giá trị mặc định, trong khi "d" đại diện cho chuyển vị tại cùng một điểm trong hệ kết cấu, được xác định thông qua phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế Hệ số chiết giảm "ν" phản ánh chu kỳ lặp thấp hơn của tác động động đất, liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng, và phụ thuộc vào các yếu tố như nguy cơ động đất cũng như mức độ quan trọng của công trình (theo phụ lục E) Chiều cao tầng của công trình được ký hiệu là "h".

Ta rút ra được công thức hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng:

Bảng 5.13 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng động đất

5.9.3 Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

Theo mục 4.4.2.2.(2), TCVN 9386 - 2012, công trình không cần xét đến hiệu ứng bậc 2

(hiệu ứng P – Delta) nếu tại tất cả các tầng thỏa mãn điều kiện: tot r 0.1 tot

Khi θ ≤ 0.1 : không cần xét đến hiệu ứng bậc 2

Khi 0.1 < θ ≤ 0.2 : các hiệu ứng bậc 2 có thể được xét đến một cách gần đúng bằng cách nhân các hệ quả tác động với hệ số bằng 1/(1-θ)

Giá trị θ không được lớn hơn 0.3

- θ là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

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

- dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng

- Vtot là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra

Tầng z d r V tot P tot h  Kiểm tra mai 61.3 0.000002 0.000002 3.2597 3.3867 3340.218 6.8 0.000301 0.00029 OK

Bảng 5.14 Kiểm tra hiệu ứng P-delta

THIẾT KẾ DẦM -CỘT TẦNG ĐIỂN HÌNH

THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

6.1.1 Mô hình tính toán và nội lực dầm : hình 6.1 Biểu đồ bao moment dầm tầng điển hình

Sinh viên chọn dầm D1(1) ( 300 x 600 )để tính toán chi tiết cốt thép hình 6.1 Biểu đồ nội lực dầm D2 (B6)

Sinh viên thực hiện tính toán thép bằng cách xác định nội lực tại ba vị trí trên toàn bộ chiều dài của dầm, bao gồm hai vị trí ở đầu gối và một vị trí ở giữa nhịp Tại mỗi vị trí, sinh viên sẽ lấy giá trị moment tối đa và tối thiểu để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế kết cấu.

6.1.2.1 Tính toán cốt thép chịu lực :

Tính toán cốt thép chịu lực tại vị trí moment dương lớn nhất

Chiều cao làm việc của dầm: h0 = h - a = 600 – 40 V0 (mm);

Tính toán cốt thép chịu lực tại vị trí moment âm lớn nhất

Tính toán hàm lượng cốt thép yêu cầu min

Kiểm tra điều kiện tính toán :

Theo mục 8.1.3.3.1 TCVN 5574 – 2018, tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện: w b s

Q là lực cắt trên tiết diện nghiêng, được xác định bởi các ngoại lực tác động lên một phía của tiết diện đó Để đảm bảo an toàn, cần xem xét tác dụng nguy hiểm nhất của tải trọng trong phạm vi tiết diện nghiêng đang được phân tích.

 Qb là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng;

 Qsw là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng

Lực cắt Qb được xác định theo công thức:

Hệ số b2, được xác định là 1.5, phản ánh ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên.

 C là chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lên trục dọc cấu kiện

Nhưng không lớn hơn 2.5Rbtbho và không nhỏ hơn 0.5Rbtbho;

Khi không có cốt thép ngang tiến hành tính toán theo điều kiện (8.1) với Qsw lấy bằng không

Kiểm tra điều kiện tính toán đối với dầm D1(1): Qmax = 179.3 (kN) mà Q max = 179.3 kN Q = 124.84 b (kN);

Tính toán cốt đai cho dầm

Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8a150 cú : w w w

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai w 124.84 0.75 114.01 1.3 236( ) b s

Nhận xét : Q max  179.3( kN )  Q b  Q s w  236( kN )cốt đại chọn thõa khả năng chịu cắt

Bố trí cốt đai 8a150 cho đoạn L/4 gần gối và 8a200 cho đoạn L/2 còn lại

6.1.3 Cấu tạo kháng chấn đối với cốt đai :

Theo mục 5.4.3.1.2 (TCVN 9386 – 2012), trong các dầm kháng chấn chính, phải bố trí cốt đai thỏa các yêu cầu:

 Đường kính dbw của các thanh cốt đai (tính bằng mm) không được nhỏ hơn 6

 Khoảng cách s của các vòng cốt đai (tính bằng mm) không được vượt quá:

Trong đó: hw – Chiều cao dầm; dbw = 8 (mm)- Đường kính thah cốt đai; dbL = 22 – đừng kính thanh cốt dọc nhỏ nhất

Cốt đai đầu tiên được đặt cách mút dầm không quá 50 (mm) hình 6.2 Cốt thép ngang và cốt đai trong vùng giới hạn của dầm

Từ các yêu cầu tính toán và cấu tạo:

Chọn bố trí 8a150 ở vùng kháng chấn chính lên hai đầu mút dầm

Chọn bố trí 8a200 ở vùng giữa nhịp dầm

6.1.4 Tính toán cốt đai gia cường tại ví trí dầm giao nhau :

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, cần gia cường cốt treo để tránh phá hoại cục bộ và chống nứt do lực tập trung từ dầm phụ Để tính toán an toàn, có thể bỏ qua lực cắt của bê tông Để đơn giản hóa quy trình tính toán và thi công cốt thép, nên chọn lực cắt lớn nhất tại vị trí giao giữa các dầm để tính toán cốt thép đai gia cường, sau đó bố trí thép cho các dầm còn lại dựa trên kết quả tính toán này.

Chọn lực tập trung có giá trị lớn nhất Pmax = 95.83 kN

Chọn đai 8, 2 nhánh có Asw =n x asw = 2 x 50.3 = 100.53 (mm 2 );

Diện tích tất cả các cốt đai gia cường là : max 2 w 3 w

Số lượng cốt đai cần gia cường mỗi bên : w w

Theo quy định trong sách cấu tạo bê tông cốt thép của Bộ Xây Dựng, khoảng cách cho phép bố trí cốt đai gia cường tại mỗi bên tính từ mép dầm phụ được xác định rõ ràng.

THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN

Tính toán cốt thép cấu kiện vách 2 khung trục C1 và C7’

6.2.1 Lý thuyết tính toán (Phương pháp vùng biên chịu moment)

Phương pháp này cho rằng cốt thép ở hai đầu tường chịu toàn bộ moment, trong khi lực dọc trục được phân bố đều trên toàn bộ chiều dài tường.

Các giả thiết cơ bản: Ứng lực kéo do cốt thép chịu; Ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu

Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu moment Xét vách chịu lực dọc trục

N và moment uốn trong mặt phẳng Mx Moment Mx tương đương với một cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của tường hình 6.3 Mặt cắt và mặt đứng vách

Bước 2: Xác định lực kéo hoặc nén trong vùng biên

Ab là diện tích vùng biên;

A là diện tích mặt cắt vách;

Bl, Br là chiều dài vùng biên trái, phải

Bước 3: Tính diện tích cốt thép theo TCVN 5574 – 2018

Tính toán cốt thép theo cấu kiện chịu kéo, nén đúng tâm

Nếu Ni < 0 (Vùng chịu kéo), diện tích cốt thép chịu kéo: i s s

Nếu Ni > 0 (Vùng chịu nén), diện tích cốt thép chịu nén: i b b b s sc

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước B của vùng biên và tính lại theo Bước 1 Chiều dài tối đa của vùng biên B cần được xác định chính xác.

L/2, nếu vượt quá giá trị này cần tăng bề dày tường

Bước 5: Kiểm tra tường giữa hai vùng biên như với cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đủ khả năng chịu lực, cốt thép chịu nén trong vùng này sẽ được bố trí theo cấu tạo.

Bước 6: Kiểm tra khả năng chống uốn của vách

Phương pháp này tương tự như phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi, nhưng điểm khác biệt là việc tập trung lượng cốt thép chịu toàn bộ moment ở hai đầu vách.

Phương pháp này khá thích hợp đối với trường hợp vách có tiết diện tăng cường ở hai đầu (Bố trí cột ở hai đầu vách)

Phương pháp này thiên về an toàn vì chỉ kể đến khả năng chịu moment của cốt thép

6.2.2 Tính toán phần tử điển hình :

Kết quả nội lực vách P3

Pier Story Combo Load Case Location

Bảng 6.1 Kết quả nội lực vách P3

Sinh viên trình bày cách tính vách P3 với tổ hợp M3 max

Giả thuyết chiều dài bên trái, biên phải: LR=LL=0.3 (m)

Lực dọc quy đổi vùng biên, bụng: w

Diện tích cốt thép được tính như sau :

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

6.2.3 Kết quả tính toán vách điển hình :

L AQĐ PQĐ A stinh Thép chọn A schon μ

Dưới đây là dữ liệu kết quả cho các tầng trong cấu trúc CB4, với các thông số như lực (kN), mô men (kN.m), chiều cao (m), và diện tích (m²) Các tầng từ 1 đến 16 có lực và mô men khác nhau, với tầng 1 có lực -6492.57 kN và mô men -274.04 kN.m, trong khi tầng 16 có lực -376.203 kN và mô men 378.33 kN.m Diện tích và các thông số khác cũng được ghi nhận, cho thấy sự thay đổi trong thiết kế và tải trọng của từng tầng Các thông số này rất quan trọng để đánh giá khả năng chịu tải và an toàn của công trình.

Bảng 6.2 Kết quả tính toán vách điển hình

THIẾT KẾ VÁCH LÕI

6.3.1 Lý thuyết tính toán (Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi)

6.3.2 Tính toán phần tử vách lõi :

Mục 3.4.2 Cấu tạo vách và lõi cứng, TCVN 198 – 1997 có quy định:

Để đảm bảo độ bền cho công trình, cần phải đặt hai lớp lưới thép với đường kính cốt thép không nhỏ hơn 10mm và không nhỏ hơn 0.1b Hai lớp lưới này phải được liên kết chặt chẽ với nhau bằng các móc đai hình chữ S, với mật độ 4 móc trên mỗi mét vuông.

Hàm lượng cốt thép thẳng đứng chọn  0.40% (đối với động đất yếu) và  0.60% (đối với động đất trung bình và mạnh) nhưng không lớn hơn 3.5%

Khoảng cách giữa các cốt thép chọn  200mm (nếu b  300mm) và  2b/3 (mm) (nếu b >

300mm) Riêng đối với động đất yếu các cốt thép nằm ngang có thể cách nhau tới 250mm

Cốt thép nằm ngang chọn không ít hơn 1/3 lượng cốt thép dọc với hàm hượng  0.25% (đối với động đất yếu) và  0.40% (đối với động đất trung bình và mạnh)

Chiều dài nối buộc của cốt thép được quy định là 1.5lb0 cho động đất yếu và 2.0lb0 cho động đất trung bình và mạnh, trong đó lbo là chiều dài neo tiêu chuẩn khi không có động đất Các điểm nối thép cần được đặt so le để đảm bảo tính ổn định.

Cấu tạo vách theo TCVN 198 – 1997 và TCVN 9386 – 2012

Thông số Đơn vị Thép dọc Thép ngang Đường kính cốt thép max mm 1 b w

1 b 8 Đường kính cốt thép min mm 8 1

Khoảng cách thép max mm min(3bw,

Thông số Đơn vị Thép dọc Thép ngang

Khoảng cách thép min mm 75 75

Hàm lượng cốt thép max % 4 4

Hàm lượng cốt thép min % 0.4 0.2

Hàm lượng thép gia cường vùng biên %  0.5%

Bảng 6.3 Cấu tạo vách theo TCVN 198 – 1997 và TCVN 9386 – 2012

6.3.2.2 Chia phần tử và phân phối nội lực :

Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi cho phép chia vách lõi thành nhiều phần tử nhỏ, mỗi phần tử chịu lực kéo hoặc nén tại vị trí trung tâm, với ứng suất được coi là phân bố đều trên mặt cắt ngang Sau đó, cần tính toán cốt thép cho từng phần tử riêng lẻ và kết hợp lại để bố trí cho toàn bộ vách lõi.

101 hình 6.4 Chia phần tử vách Đặc trưng hình học

(mm) (mm) (mm 2 ) (mm 4 ) (mm 4 )

(mm) (mm) (mm) (mm) (mm 2 )

Bảng 6.4 Đặc trưng hình học vách lõi

Type Location P M2 M3 kN kN-m kN-m

TH P39 TT-CB2 Max Top -44126.41 -7505.94 22833.89

TH P39 TT-CB2 Max Bottom -44321.45 -7100.91 22464.81

TH P39 TT-CB2 Min Top -44399.51 -8121.33 12792.33

TH P39 TT-CB2 Min Bottom -44594.56 -7722.83 12420.14

TH P39 TT-CB3 Max Top -43457.67 -9535.54 -6628.25

TH P39 TT-CB3 Max Bottom -43652.72 -9147.18 -7082.99

TH P39 TT-CB3 Min Top -43730.78 -10150.93 -16669.81

TH P39 TT-CB3 Min Bottom -43925.83 -9769.10 -17127.66

TH P39 TT-CB4 Max Top -43539.86 14423.64 3909.26

TH P39 TT-CB4 Max Bottom -43734.91 15011.12 3497.53

TH P39 TT-CB4 Min Top -43718.59 2762.17 3566.06

TH P39 TT-CB4 Min Bottom -43913.63 3281.55 3152.71

TH P39 TT-CB5 Max Top -44138.60 -20419.04 2598.01

TH P39 TT-CB5 Min Top -44317.33 -32080.51 2254.82

TH P39 TT-CB6 Max Top -49851.89 -9785.76 21566.72

TH P39 TT-CB6 Min Top -50097.69 -10339.61 12529.32

TH P39 TT-CB7 Max Top -49250.03 -11612.40 -4949.20

TH P39 TT-CB7 Max Bottom -49445.08 -11117.97 -5498.77

TH P39 TT-CB7 Min Top -49495.83 -12166.25 -13986.61

TH P39 TT-CB7 Min Bottom -49690.87 -11677.70 -14538.97

TH P39 TT-CB8 Max Top -49324.00 9950.86 4534.55

TH P39 TT-CB8 Max Bottom -49519.05 10624.50 4023.70

TH P39 TT-CB8 Min Top -49484.85 -544.46 4225.68

TH P39 TT-CB8 Min Bottom -49679.90 67.89 3713.37

TH P39 TT-CB9 Max Top -49862.87 -21407.55 3354.43

TH P39 TT-CB9 Min Top -50023.72 -31902.88 3045.56

TH P39 TT-CB11 Max Top -41504.45 -8565.66 3395.64

TH P39 TT-CB11 Min Top -41528.01 -9079.51 2719.73

TH P39 TT-CB12 Max Top -41504.87 -8348.24 3244.38

TH P39 TT-CB12 Min Top -41527.58 -9296.93 2870.99

Bảng 6.5 Nội lực vách xuất từ ETABS

Sinh viên phân phối nội lực tất cả COMB và lọc ra kết quả ứng suất max và min tương ứng cho mỗi phần tử

6.3.2.3 Tính toán cốt thép cho lõi :

Nội lực được phân phối cho phần tử 1 :

Diện tích cốt thép chịu nén:

Các phần tử còn lại tính trong phụ lục:

6.3.3 Tính toán cốt thép ngang :

Thép ngang được thiết kế bằng cách chọn và thực hiện bài toán kiểm tra Dựa vào cấu tạo thép ngang đã trình bày ở Bảng 7 1

Kiểm tra thép đai ứng với lực cắt lớn nhất theo mỗi phương

Khả năng chịu cắt của thép đai: oi bi swi bt i oi sw sw i

 ,  Q swi là khả năng chịu cắt của bê tông và cốt thép ngang của vách thứ i;

Rsw, Rbt là cường độ chịu kéo tính toán của bê tông và cường độ chịu cắt tính toán của cốt thép ngang (MPa);

Asw là diện tích thép đai tương ứng với số nhánh đai (mm²) Bi là bề dày của vách thứ i (mm), trong khi hoi là chiều cao tính toán của tiết diện vách thứ i, được xác định là hoi = 0.8Lw (mm) Si là bước thép ngang (mm).

Lực cắt lớn nhất ứng với mỗi phương xuất từ ETABS:

Nội lực kiểm tra khả năng chịu cắt của thép đai

Tầng Comb Vị trí P V2 V3 kN kN kN

Bảng 6.6 Nội lực kiểm tra khả năng chịu cắt của thép đai

TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH

SỐ LƯỢNG HỐ KHOAN ĐỊA CHẤT

Khảo sát tổng cộng 2 hố khoan Độ sâu khoan khảo sát của các hố khoan

Số hiệu hố khoan Đơn vị Độ sâu khoan khảo sát

Bảng 7.1 Độ sâu khoan khảo sát của các hố khoan

Sinh viên chọn hố khoan BH2 để tiến hành tính toán thiết kế móng cho công trình

THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT

hình 7.1 MẶT CẮT ĐỊA CHẤT MÓNG

Bảng tổng hợp các giá trị chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Tính chất cơ lý Đơn vị Lớp đất

Hạt sét % 40 24 0 6 43 68 38 11 Độ ẩm tự nhiên

Dung trọng ướt gunsat g/cm 3 1.565 1.85 1.85 1.91 2 2.015 2.1 1.948

Dung trọng khô gk g/cm 3 0.97 1.48 1.527 1.592 1.61 1.63 1.79 1.63

Dung trọng đẩy nổi gsub g/cm 3 0.59 0.95 0.95 1.00 1.04 1.05 1.13 1.01

Tỷ trọng D 2.62 2.68 2.65 2.66 2.71 2.73 2.7 2.67 Độ bão hòa G % 95 83 76 79 97 96 91 82 Độ rỗng N % 63 45 43 40 40 41 34 39

Chỉ số dẻo Ip 33 13 - 6.6 20.1 28.3 20.1 6.7 Độ sệt IL 0.81 0.65 - 0.49 0.12 0 0 0.3

Hệ số nén lún cm 2 /kG 0.176 - 0.019 0.025 - - - 0.019

Bảng 7.2 Bảng tổng hợp các giá trị chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT

Phân loại và mô tả chi tiết các lớp đất dựa trên mẫu đất thu thập từ hố khoan, đồng thời thể hiện thông tin này trong các nhật ký hố khoan.

Tổng hợp kết quả từ hai nhật ký hố khoan và một mặt cắt địa chất công trình, các lớp đất đá được phân chia và sắp xếp từ bề mặt đến độ sâu 60,0m như sau:

Lớp 1: ĐẤT SAN LẮP chứa hỗn hợp cát, đất, bê tông

Xuất hiện ở hố khoan, khảo sát từ độ sâu khoảng 0.0m  1.7m

Bề dày lớp trung bình 1.7 m

Thành phần gồm hỗn hợp cát, sét, bê tông

Lớp 2: SÉT dẻo chặt vừa

Bề dày lớp trung bình 3.6 m

Thành phần chủ yếu là sét rất dẻo ,xám xanh, xám vàng, chặt vừa

Bề dày lớp trung bình 2.2m

Thành phần chủ yếu là cát lẫn nhiều sét, xám xanh, xám vàng, chặt vừa

Lớp 3: CÁT MỊN chặt vừa

Thành phần chủ yếu là cát mịn lẫn bột, xám nâu, chặt vừa

Thành phần chủ yếu là cát mịn lẫn sét, bột, xám vàng, chặt vừa

Lớp 5: SÉT dẻo nửa cứng – cứng

Xuất hiện ở hố khoan, khảo sát từ độ sâu khoảng 35.3m  41m

Thành phần chủ yếu là sét dẻo, xám vàng, xám xanh, nửa cứng – cứng

Lớp 6: SÉT rất dẻo, cứng

Xuất hiện ở các hố khoan, khảo sát từ độ sâu khoảng 41m  45m

Bề dày lớp trung bình 4m

Thành phần chủ yếu là sét rất dẻo, xám vàng, nâu đỏ, xám xanh, cứng

Xuất hiện ở các hố khoan, khảo sát từ độ sâu khoảng 45m  51.4m

Thành phần chủ yếu là sét dẻo, xám vàng, xám xanh, cứng

Xuất hiện ở các hố khoan, khảo sát từ độ sâu khoảng 51.4m  61.3m

Chưa khoan thủng lớp đất này

Thành phần chủ yếu là cát mịn lẫn sét , xám vàng, chặt.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG

Quy mô công trình lớn, với 1 tầng hầm và 16 tầng nổi

Sinh viên chọn phương án cọc khoan nhồi cho công trình.

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VỀ CỌC

Thông số vật liệu bê tông theo TCVN 5574 – 2018

Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B30:

Tường vây, cọc khoan nhồi

Bảng 7.3 Thông số vật liệu bê tông theo TCVN 5574 – 2018

Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574 – 2018

STT Loại thép Đặc tính

2 Thép CB500 – V: Cốt thép   16 (mm)

Bảng 7.4 Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574 – 2018

7.5.2 Cấu tạo và kích thước cọc Để chọn đường kính cọc và chiều sâu mũi thích hợp nhất cho điều kiện địa chất và tải trọng công trình, cần phải đưa ra phương án kích thước khác nhau để so sánh và lựa chọn Trong đồ án này, sinh viên chọn đường kính cọc D 800mm phù hợp với điều kiện đất nền và khả năng thi công cọc khoan nhồi hiện nay

Diện tích tiết diện cọc: A = d 2 = 0.8 2 = 0.503

Chu vi cọc: U = d = 0.8 = 2.51  (m) Đối với cọc chịu nén dọc trục, hàm lượng cốt thép không nên nhỏ hơn 0.2% –

Hàm lượng cốt thép trong cọc không được nhỏ hơn 0.4%, với đường kính cốt thép không nhỏ hơn 10mm và được bố trí đều theo chu vi cọc Đối với các cọc chịu tải trọng ngang, yêu cầu này vẫn được giữ nguyên.

Do cọc chủ yếu chịu lực nén nên cốt thép trong cọc được tính theo cấu tạo

Cốt thép dọc chịu lực giả thiết là 0.4%, vậy diện tích cốt thép dọc chịu lực là:

Chọn 1216, Asc = 2413 (mm 2 ) để bố trí cho cọc

Cốt đai cọc khoan nhồi thường có đường kính 6 – 10, khoảng cách 200 –

Mục 8.17 TCVN 10304 – 2014 có quy định: “Các cốt thép dọc phải nối với nhau không những bằng các cốt đai mà còn các vòng nhẫn được lắp dựng bằng hàn trên suốt chiều dài lồng thép theo bước không lớn hơn 5 lần đường kính

Mục 8.3, TCVN 9395 – 2012 CỌC KHOAN NHỒI – THI CÔNG VÀ NGHIỆM

Theo quy định của THU, cốt gia cường thường có đường kính giống với cốt chủ, được uốn thành vòng và đặt phía trong cốt chủ với khoảng cách từ 2.5m đến 3.0m Chúng được liên kết với cốt chủ bằng hàn đính và dây buộc theo yêu cầu thiết kế Ngoài ra, các cốt đai này còn được sử dụng để gắn các con kê, nhằm tạo lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép của cọc.

Chiều rộng hoặc bán kính con kê phụ thuộc vào chiều dày lớp bê tông bảo vệ, thông thường là 5cm

Tổng hợp thông số thiết kế

Thông số Đơn vị Giá trị Đường kính cọc M 0.8

Bề dày đài móng thường M 2

Bề dày đài móng lõi thang máy M 2

Chiều dài thực tế của cọc M 50

Cao độ đài móng thường M -5.9 Cao độ đài móng lõi thang máy M -7.9 Cao độ mũi cọc móng cột, vách M -55.9

Cao độ mũi cọc móng lõi thang M -57.9

Bảng 7.5 Thông số thiết kế

7.5.3 Sức chịu tải theo cường độ vật liệu

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu được xác định như sau:

cb = 0.85 là hệ số điều kiện làm việc (Mục 7.1.9, TCVN 10304 – 2014);

Hệ số cb ’ = 0.7 được áp dụng trong phương pháp thi công cọc Trong quá trình thi công nền móng, việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan cần được thực hiện dưới dung dịch khoan hoặc dưới nước chịu áp lực dư, mà không sử dụng ống vách.

Rb = 17 (MPa) là cường độ tính toán về nén của bê tông; d2 0.8

(m 2 ) là diện tích tiết diện ngang cọc;

Rs = 435 (MPa) là cường độ chịu kéo cốt thép CB500 –V;

(m 2 ) là diện tích cốt thép trong cọc;

 là hệ số giảm khả năng chịu lực do ảnh hưởng của uốn dọc

A là bán kính quán tính;

(m 4 ) là moment quán tính của tiết diện ngang cọc

Mục 7.1.8, TCVN 10304 – 2014 có quy định: Đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ vật liệu, cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một khoảng l1 được xác định theo công thức:

Trong đó: l0 = 0 là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền Vì móng công trình là đài thấp nên l0 = 0;

 là hệ số biến dạng

Hệ số biến dạng  được xác định theo công thức:

Trong đó: k là hệ số tỷ lệ, tính bằng kN/m 4 , được lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo Bảng A.1, TCVN 10304 – 2014:

Eb = 32.5×10 6 (kPa).là module đàn hồi của vật liệu làm cọc, tính bằng kPa;

(m 4 ) là moment quán tính của tiết diện ngang cọc, tính bằng m 4 ; bp –là chiều rộng quy ước của cọc, tính bằng m, bp = 1.5d + 0.5 (m); bp = 1.5d + 0.5 = 1.7 (m)

c = 3 là hệ số điều kiện làm việc lấy theo A.2 p 5

7.5.4 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Mục 6.3, TCVN 10304 – 2014 có quy định: Cọc treo bao gồm tất cả các loại cọc tựa trên nền bị nén và truyền tải trọng xuống đất nền qua thân và mũi cọc

Công trình có mũi cọc tại lớp đất 4 – Cát pha, vậy cọc thuộc loại cọc treo (cọc ma sát)

Mục 7.2.3 Sức chịu tải của cọc treo đóng hoặc ép nhồi, cọc khoan nhồi và cọc ống nhồi bê tông, có quy định: Sức chịu tải trọng nén Rc,u tính bằng kN, của cọc đóng hoặc ép nhồi và cọc khoan nhồi mở hoặc không mở rộng mũi và cọc ống moi đất và nhồi bê tông vào bên trong, được xác định theo công thức:

c = 1 là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền;

cf = 0.6 là hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc (dưới nước hay trong vữa sét) (xem Bảng 5 – TCVN 10304 – 2014);

Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc được xác định là cq = 0.9, bao gồm cả trường hợp đổ bê tông dưới nước Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được ký hiệu là qb.

Diện tích tiết diện ngang của cọc (m²) được xác định bằng diện tích của cọc trong trường hợp không mở rộng mũi Chu vi tiết diện ngang của thân cọc được tính bằng công thức u = d = 0.8 = 2.513π (m) Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc được ký hiệu là fi.

Bảng 3 – TCVN 10304 – 2014); li là chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i”

Để xác định giá trị q b cho đất hòn vụn thô lẫn cát và đất cát trong các loại cọc như cọc đóng, cọc ép nhồi và cọc khoan nhồi (có hoặc không mở rộng mũi), cũng như cọc ống khi đã hạ moi hết lõi đất bên trong, giá trị qb được tính theo công thức cụ thể.

Các hệ số không thứ nguyên 1, 2, 3 và 4 phụ thuộc vào trị số góc ma sát trong tính toán I của nền đất, theo quy định trong Bảng 6 – TCVN 10304 – 2014 Các hệ số này cần được nhân với hệ số chiết giảm 0.9.

’I = 10.1 (kN/m 3 ) là dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc (có xét đến tác dụng đẩy nổi trong đất bão hoà nước);

Dung trọng tính toán trung bình của đất trên mũi cọc là 10.18 kN/m³, đã tính đến tác động đẩy nổi trong đất bão hòa nước Đường kính cọc đóng hoặc ép nhồi, cọc khoan nhồi và cọc ống là 0.8 m, bao gồm cả đường kính phần mở rộng cho cọc có mở rộng mũi và đường kính hố khoan cho cọc – trụ liên kết với đất bằng vữa xi măng – cát Chiều sâu hạ cọc là 55.9 m, tính từ mặt đất tự nhiên hoặc mặt đất thiết kế.

Khi thiết kế đào đất, cần xác định chiều sâu tới mũi cọc hoặc đáy phần mở rộng mũi Đối với trụ cầu h, chiều cao được tính từ đáy hố sau xói, đồng thời phải tính đến mực nước lũ trong quá trình thiết kế.

7.5.5 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền

Phụ lục G, TCVN 10304 – 2014, xác định sức chịu tải của cọc theo các chỉ tiêu cường độ của đất nền như sau:

Trong đó: qp là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc;

Diện tích tiết diện ngang của cọc (m²) được xác định bằng diện tích tiết diện ngang của cọc trong trường hợp không mở rộng mũi Chu vi tiết diện ngang của thân cọc được tính bằng công thức u = d = 0.8 = 2.513π (m) Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc được ký hiệu là fi, trong khi chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ “i” được ký hiệu là li.

Xác định cường độ sức kháng trung bình f i Đối với đất dính: i u,i f =  ×c

Trong đó: cu,i là cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất thứ i, c u,i = 6.25 N c,i ;

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI THIẾT KẾ CỦA CỌC

Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi D800

Sức chịu tải Kết quả R c,u (kN)

Cọc thường Cọc hố pit

Chỉ tiêu cơ lý của đất nền 6157.38 6157.38

Chỉ tiêu cường độ của đất nền 15122.7 15149.89

Kết quả thí nghiệm SPT 13661.2 14270.4

Bảng 7.15 Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi D800

Sức chịu tải cho phép:

0 = 1.15 là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc trong móng nhiều cọc;

n = 1.15 là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, tương ứng với tầm quan trọng của công trình cấp II (Phụ lục F, TCVN 10304 – 2014);

K là hệ số tin cậy cho cọc treo chịu tải trọng nén, đặc biệt trong móng cọc đài thấp với đáy nằm trên lớp đất biến dạng lớn, có giá trị G = 0.95.

Giá trị tiêu chuẩn sức chịu tải cọc: Rc, k = min (Rc, u) = 6157.38 (kN)

Sức chịu tải cho phép: c,a 0 c,k n k

Hệ số tin cậy theo đất với trường hợp cọc treo chịu nén

Móng có ít nhất 21 cọc 1.4 4398.13

Bảng 7.16 Hệ số tin cậy theo đất với trường hợp cọc treo chịu nén

Sức chịu tải thiết kế: R c,d  R c,a

Sức chịu tải theo cường độ vật liệu: Rm = 6136.2 (kN).

XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỌC ĐƠN

Mục 7.4.2, TCVN 10304 – 2014, tính toán độ lún của cọc đơn đối với cọc đơn không mở rộng mũi:

N = 4398.13 (kN) là tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc;

G1 là module trượt trung bình của các lớp đất thuộc phạm vi chiều sâu hạ cọc

1 Công thức (30), BỘ XÂY DỰNG (2014), TCVN 10304 – 2014 MÓNG CỌC – TIÊU CHUẨN

THIẾT KẾ, NXB Xây dựng, Hà Nội, trang 41

 là độ cứng tương đối của cọc:

 ; kn là tiêu chuẩn cho phép lấy kn = 2;

G2 là module trượt trung bình của các lớp đất trong phạm vi 0.5l dưới mũi cọc

 ’ là hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối:

 ’ giống như  ’ nhưng đối với trường hợp nền đồng nhất có đặc trưng G1 và

 (mm) Độ cứng đàn hồi mô hình cọc đơn

MẶT BẰNG CỌC

Xem bản vẽ đính kèm thuyết minh

THIẾT KẾ MÓNG M1

Name Output Case FZ (Kn)

Chọn cọc và bố trí cọc

Chọn số lượng cọc: c tt c,d

Trong đó: k = (1.3 – 1.4) là hệ số xét đến ảnh hưởng của moment hình 7.4 Mặt bằng móng M1

Kiểm tra phản lực đầu cọc hình 7.5 Phản lực đầu cọc móng M1 max   c,d

Vậy cọc thỏa điều kiện không bị phá hủy

7.9.1 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm

Hệ số nhóm cọc  được tính theo công thức Converse – Labarre:

Trong đó: n1 = 2 là số hàng cọc trong nhóm; n2 = 2 là số cọc trong một hàng; d = 800 (mm) là đường kính cọc; s = 2.4 (m) là khoảng cách 2 cọc tính từ tim cọc

Qnhom = 14073.09 (kN) > N tt max = 8194.89 (kN)

Thỏa điều kiện cọc làm việc theo nhóm

7.9.2 Kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy khối móng quy ước

Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc đi qua:

Kích thước khối móng quy ước:

Trọng lượng khối móng quy ước: qu coc+dai dat

Pcoc+dai là trọng lượng cọc và đài móng;

Pdat - khối lượng đất trong khối móng quy ước

Xác định trọng lượng cọc và đài:

    coc+dai coc dai betong

Xác định trọng lượng các lớp đất khối móng quy ước:

' dat qu qu qu tb

P = B × L × H × = 13.55×13.55×52×10.2 = 97406.26(kN); qu coc+dai dat

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên khối móng quy ước: tt tc N 8194.89

1.15 1.15 (kNm) Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước: tc x -5 x tc qu

N + W 7125.99 +100719.54 ; tc qu y tc x max qu qu qu qu

  (kN); tc qu y tc x min qu qu qu qu

  (kN); tc tc tc max min tb

Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước:

II tc qu II II II II 0 m × m

Hệ số điều kiện làm việc của nền đất được ký hiệu là m1 = 1.2, trong khi hệ số điều kiện làm việc của nhà hoặc công trình là m2 = 1 Các hệ số này phản ánh tác động qua lại giữa công trình và nền đất.

4.6.10 TCVN 9362 – 2012; k tc = 1 là hệ số tin cậy;

A = 0.784, B = 4.137, D = 6.694 là các hệ số không thứ nguyên lấy theo Bảng

14, TCVN 9362 – 2012, phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong II;

II = 21 (kN/m 3 ) là dung trọng tự nhiên của đất phía dưới đáy khối móng quy ước;

Dung trọng đẩy nổi của đất trên đáy khối móng quy ước được xác định là (kN/m³), với cII = 4.14 thể hiện lực dính của đất ngay dưới đáy khối móng quy ước Chiều sâu đến nền tầng hầm được ký hiệu là h0.

Hqu = 52 (m) là chiều sâu đặt móng qui ước;

Trong đó: htd là chiều sâu đặt móng tính đổi kể từ nền tầng hầm: kc td 1 2 '

Trong đó: h1 = (m) là chiều dày lớp đất phía trên đáy móng; h2 = 0.6 (m) là chiều dày của kết cấu sàn tầng hầm;

kc = 25 (kN/m 3 ) là trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích của kết cấu sàn tầng hầm

Thỏa điều kiện: tc max II tc min tc tb II

Vậy nền đất dưới đáy khối móng quy ước thỏa điều kiện về ổn định

7.9.3 Kiểm tra lún khối móng quy ước

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 > 5  gl i (vị trí ngừng tính lún) bt bt i = i-1 + i h i

Trong đó: k0i là hệ số xác định theo Bảng C.1, TCVN 9362 – 2012, phụ thuộc vào tỉ số qu qu

Mục C.1.6, TCVN 9362 – 2012 có quy định: Độ lún nền móng theo phương pháp cộng lớp xác định: n gl i i=0 i

 = 0.8 là hệ số không thứ nguyên;

157 hi là chiều dày lớp đất thứ i;

Ei là module biến dạng của lớp đất thứ i

Lớp phâ n tố hi Zi Z/Bq u k o gi sbt,i sgl,i E sbt,i/sgl,i Si

Vậy S = 0.138 cm < S = 10    (cm), thỏa điều kiện lún

7.9.4 Kiểm tra chống xuyên thủng Điều kiện chống xuyên thủng: xt x y cx bx,u by,u

F M M  (9.19) hình 7.6 Vùng chống xuyên thủng móng M1

Fxt là lực xuyên thủng, bằng tổng phản lực các cọc nằm ngoài tháp chống xuyên;

Fcx là lực chống xuyên;

Mx và My là các moment uốn tập trung theo các trục x và y;

Mbx,u và Mby,u là các moment tập trung giới hạn hình 7.7 Minh họa đường bao diện tích tiết diện ngang tính toán

Xác định F cx cx bt m 0

Cường độ chịu kéo của bê tông được xác định là Rbt = 1.15 (MPa) Chiều cao tính toán của móng được tính bằng h0 = hđài – a = 2 – 0.11 = 1.89 (m) Giá trị trung bình um của chu vi đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành khi bị nén thủng nằm trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện.

  m c c 1 2 u = 2 h + b + c c ; mà hc = 4 (m), bc = 0.4 (m) lần lượt là chiều cao và bề rộng cột;

159 c1 = 0.945,c2 = 0.75 (m) là hình chiếu của mặt bên tháp xuyên thủng lên phương ngang

Xác định M bx,u , M by,u bt bx 0 bu,x max

Ibx và Iby đại diện cho moment quán tính của đường bao tính toán qua trọng tâm của nó, trong khi xmax và ymax là khoảng cách tối đa từ đường bao đến trọng tâm.

  bt bx 0 0 c bx,u bt 0 c 0 c 0 max

  bt by 0 0 c by,u bt 0 c 0 c 0 max

  (kNm); mà F = xt P = 9443.4(kN); xt x y cx bx,u by,u

Vậy thỏa điều kiện chống xuyên thủng Điều kiện chống xuyên thủng hạn chế:

Vậy Fxt < Fcx, thỏa điều kiện chống xuyên thủng hạn chế

7.9.5 Tính toán cốt thép đài móng

Giả thiết agt = 50 (mm), h0 = h – a = 2000 – 50 = 1950 (mm) Áp dụng công thức tính toán: m 2 b 0

Hàm lượng cốt thép hợp lý: s b min max R

      hình 7.8 Moment đài móng M2 theo phương X, Y

Bảng tính thép đài móng M1

Bảng 7.19 Bảng tính thép đài móng M1

Tiêu đề	Chung Cư Bcons Sala
Tác giả	Lương Tuấn Đạt
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thanh Hưng
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	Khóa Luận Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	162
Dung lượng	10,1 MB