(Đồ án hcmute) chung cư the manor g2

GIẢI PHÁP GIAO THƠNG TRONG CƠNG TRÌNH Giao thơng theo phương đứng: Được thiết kế gồm hệ lõi với 8 thang máy phục vụ cho giao thông, vận chuyển đồ cũng như thốt hiểm khi tồ nhà xảy ra sự

Quy mô và đặc điểm công trình

Công trình được xây dựng trên khu đất có diện tích 7656756 m 2 Trong đó:

Diện tích cây xanh là 1008.4 m 2 Diện tích giao thông là 1102.6 m 2 Công trình phụ trợ là 54 m 2 Đia điểm xây dựng

Công năng công trình

The Manor I có 426 căn hộ được thiết kế từ 1 đến 3 phòng ngủ, với diện tích từ 40 đến 150 m2 và được bàn giao hoàn thiện nội thất Tầng trệt và tầng 1 của khối đế thương mại có sự hiện diện của nhiều thương hiệu nổi tiếng như Vietcombank, Zakka Mart, Highland Coffee, Ngon Sushi, KFC, Guido Restaurant, Phở 24 và Tour Les Jours Bãi đỗ xe được bố trí tại tầng hầm B1 cho xe máy và B2 cho ô tô Các tiện ích như gym và hồ bơi được đặt tại tầng 1.

The Manor II có tổng diện tích sàn 67.895 m2, chủ yếu thiết kế officetel và căn hộ 3 phòng ngủ với diện tích 139 m2 Tòa nhà The Manor Officetel nổi bật với sảnh rộng rãi và trang trí tinh tế Tầng trệt và một phần tầng 1 là khu thương mại gồm Techcombank, Vietcombank, nhà hàng, trường mẫu giáo ILa Đặc biệt, tầng 25 có hồ bơi với tầm nhìn trực diện ra Vinhome Central Park.

THE MANOR là một tòa nhà cao tầng với chiều cao phần ngầm 10.5m và 3 tầng hầm Phần nổi có chiều cao 113.2m, bao gồm 29 tầng, 1 tầng kỹ thuật và 1 tầng mái từ cốt ±0.000 Tòa nhà sử dụng hệ kết cấu khung lõi với lưới trục vuông 15x15m và mặt bằng hình chữ nhật Kích thước tầng hầm là 99.9x45m, các tầng từ 1 đến 7 có kích thước 99x45m, trong khi tầng điển hình có kích thước 48.6x32m và chiều cao 3.4m Công năng sử dụng của các tầng được thiết kế hợp lý để phục vụ nhu cầu đa dạng.

Bảng 1.1: Công năng sử dụng của các tầng

Tên tầng Công năng sử dụng Chiều cao

Tầng hầm 2,3 Ga ra ô tô 3.5 m

Tầng hầm 1 Ga ra xe máy 3.5 m

Tầng trệt Khu lễ tân, ban quản trị, khu tiện ích 5.8 m

Tầng 1 Dịch vụ - Sinh hoạt cộng đồng 5.0 m

Tầng 2 đến 29 Căn hộ cao cấp - Văn phòng cho thuê 3.4 m

Tầng kỹ thuật 29+1;2 Dịch vụ - Kỹ thuật 3.2 m

Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch rỗng chiều dày 300mm kết hợp vách ngăn Xung quanh nhà sử dụng tường gạch đặc kết hợp vách kính

Sàn các tầng sử dụng vữa và gạch lát thông thờng Riêng tầng thượng, mái thang sử dụng chống nóng bằng gạch rỗng xây cầu

Một số tầng có trần giả thạch cao.

Giải pháp kiến trúc công trình

Giải pháp mặt bằng

Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất là 99x49 (m)

Gồm 2 block 1 block 31 tầng và 1 block 14 tầng

Công trình gồm 3 tầng hầm với cao độ lần lượt là -3.50 m, -7.00 m, và -10.50 m, mỗi tầng hầm được trang bị 2 ram dốc và lối vào, lối ra cho xe Do mục đích chính là cho thuê căn hộ, diện tích tầng hầm chủ yếu dành cho việc để xe, với hệ thống thoát nước và các phòng kỹ thuật được bố trí hợp lý để tạo không gian thoáng mát Hệ thống cầu thang bộ và thang máy được thiết kế dễ nhìn thấy từ lối vào tầng hầm Tầng trệt được coi là khu sinh hoạt chung, được trang trí đẹp mắt, với phòng quản lý cao ốc nằm ở vị trí thuận tiện cho khách liên lạc Từ tầng 2 đến tầng 29, các căn hộ được bố trí xung quanh khu giao thông chính là thang máy và cầu thang bộ, mỗi tầng cũng có khu đựng rác sinh hoạt và khu kỹ thuật điện.

Giải pháp mặt đứng

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

Với thiết kế hiện đại, sự kết hợp giữa các đường nét ngang và thẳng đứng mang lại vẻ bề thế cho công trình Việc sử dụng vật liệu mới như đá Granite và các mảng kính dày màu xanh không chỉ tạo nên sự sang trọng mà còn nâng cao giá trị thẩm mỹ cho kiến trúc.

Giải pháp giao thông trong công trình

Hệ thống giao thông theo phương đứng trong toà nhà được thiết kế với 8 thang máy, phục vụ cho việc di chuyển, vận chuyển hàng hoá và thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp Thang máy và thang bộ thoát hiểm được bố trí tại trung tâm toà nhà, giúp dễ dàng di chuyển giữa các tầng và đảm bảo an toàn khi xảy ra hoả hoạn.

Giao thông ngang trong khu nhà được tối ưu hóa với các hành lang kết nối từ các nút giao thông đứng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển giữa các tầng Đặc biệt, các sảnh từ tầng 1 đến tầng 3 được thiết kế rộng rãi, mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng.

Trên tầng trên cùng còn có một sân đỗ trực thăng phục vụ cho những trường hợp đặc biệt khi có khách tới bằng trực thăng.

Giải pháp kết cấu của kiến trúc

Hệ kết cấu của công trình sử dụng khung bê tông cốt thép toàn khối, với cầu thang và bể nước mái cũng được làm bằng bê tông cốt thép Tường bao che có độ dày 200mm, trong khi tường ngăn có độ dày 100mm Phương án móng áp dụng là móng sâu.

Các phương pháp kỹ thuật khác

Hệ thống điện và thông tin

Hệ thống cấp điện của tòa nhà sử dụng nguồn điện 3 pha từ tủ điện khu vực, phân phối đến các tầng và phòng Để đảm bảo hoạt động liên tục, tòa nhà còn được trang bị máy phát điện dự phòng, tự động cung cấp điện cho khu vực thang máy và hành lang chung khi xảy ra sự cố mất điện.

Hệ thống thông tin và tín hiệu được lắp đặt âm tường, sử dụng cáp đồng trục với bộ chia tín hiệu, cung cấp dịch vụ truyền hình, điện thoại và Internet cho từng phòng.

Hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước của tòa nhà hoạt động bằng cách lấy nước từ hệ thống cấp nước thành phố qua đồng hồ đo lưu lượng, sau đó nước được bơm lên mái và chứa trong bể nước mái Nước được cung cấp cho khu vệ sinh của tòa nhà thông qua hệ thống ống dẫn từ mái bằng phương pháp tự chảy Các ống dẫn nước được lắp đặt ngầm trong sàn, tường và các hộp kỹ thuật để đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả.

Hệ thống thoát nước thông hơi bao gồm hai đường ống: một đường dẫn nước bẩn trực tiếp ra hệ thống thoát nước khu vực và một đường ống thoát phân được dẫn vào bể tự hoại để xử lý trước khi thoát ra hệ thống khu vực Hệ thống thông hơi được lắp đặt lên mái, cao hơn 700 mm và có trang bị lưới chắn côn trùng để đảm bảo vệ sinh.

Hệ thống thông gió

Tòa nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD 16-1986), với nhiều cửa sổ kính xung quanh giúp ánh sáng tự nhiên tràn ngập các văn phòng Hệ thống thông gió được đảm bảo thông qua hệ thống điều hòa trung tâm tại các tầng kỹ thuật, mang lại không gian làm việc thoải mái và hiệu quả.

Hệ thống chiếu sáng

Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo là yếu tố quan trọng trong thiết kế nội thất Các phòng đều được trang bị hệ thống cửa để đón ánh sáng tự nhiên, giúp tạo không gian thoáng đãng và dễ chịu Bên cạnh đó, chiếu sáng nhân tạo được cung cấp từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam, đảm bảo đủ ánh sáng cho các hoạt động trong phòng Sự hài hòa giữa ánh sáng tự nhiên và nhân tạo không chỉ nâng cao thẩm mỹ mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống chữa cháy được bố trí tại sảnh mỗi tầng với vị trí thuận tiện cho việc thao tác Các vòi chữa cháy có đường ống cấp nước độc lập, đi kèm với máy bơm riêng biệt, tách biệt với hệ thống nước sinh hoạt của toà nhà Trong trường hợp xảy ra cháy, hệ thống nước sinh hoạt có thể hỗ trợ hệ thống chữa cháy qua đường ống chính và van áp lực Ngoài ra, công trình còn được trang bị hai họng chờ bên ngoài, kết nối với hệ thống chữa cháy nội bộ, nhằm cung cấp nước khi hệ thống bên trong cạn kiệt hoặc khi máy bơm gặp sự cố, đảm bảo an toàn trong khi chờ các đơn vị chuyên dụng đến.

Hệ thống chữa cháy được thiết kế theo tiêu chuẩn của cục phòng cháy chữa cháy đối với các công trình cao tầng.

Hệ thống chống sét

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được lắp đặt trên tầng mái, kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, nhằm giảm thiểu tối đa nguy cơ bị sét đánh.

Hệ thống rác thải

Mỗi tầng của tòa nhà đều được trang bị khu vực chứa rác riêng biệt, từ đó rác sẽ được chuyển đến các xe thu gom của thành phố Các gian chứa rác được thiết kế kín đáo và được xử lý cẩn thận nhằm ngăn ngừa mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

Điều kiện khí hậu thủy văn

Công trình tọa lạc tại thành phố Hồ Chí Minh, nơi có nhiệt độ bình quân hàng năm đạt 27C, với sự chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12C Thời tiết tại đây được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Độ ẩm trung bình dao động từ 75% đến 80%, trong khi hai hướng gió chủ yếu là gió Tây - Tây Nam và Bắc - Đông Bắc Tháng 8 ghi nhận sức gió mạnh nhất, còn tháng 11 có sức gió yếu nhất, với tốc độ gió lớn nhất đạt 28m/s.

lựa chọn giải pháp kết cấu

Giải pháp kết cấu phần thân

2.1.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU THEO PHƯƠNG ĐỨNG

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế nhà nhiều tầng, vì nó kết hợp với dầm và sàn để tạo thành hệ khung cứng, hỗ trợ các phần không chịu lực của công trình Điều này giúp tạo ra không gian bên trong linh hoạt, đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân.

– Tiếp nhận tải trọng từ sàn – dầm để truyền xuống móng, xuống nền đất

– Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng)

Kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định tổng thể của công trình, giúp hạn chế dao động, giảm gia tốc đỉnh và kiểm soát chuyển vị đỉnh.

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại chính như kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống.

– Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng (kết cấu khung-vách), kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

Hệ kết cấu đặc biệt bao gồm các thành phần như tầng cứng, dầm truyền, hệ giằng liên tầng và khung ghép Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu lực của công trình Việc áp dụng các hệ kết cấu này giúp tăng cường độ bền và khả năng chống chịu của công trình trước các tác động bên ngoài.

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng quy mô và yêu cầu thiết kế của công trình Vì vậy, việc lựa chọn giải pháp kết cấu cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo tính hiệu quả về kinh tế và kỹ thuật cho từng dự án cụ thể.

Hệ kết cấu khung mang lại lợi ích lớn trong việc tạo ra không gian rộng rãi và linh hoạt, với sơ đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, nhược điểm của nó là khả năng chịu tải trọng ngang kém, đặc biệt là đối với các công trình cao hoặc ở khu vực có cấp động đất lớn Do đó, hệ kết cấu này phù hợp nhất cho các công trình có chiều cao hạn chế.

20 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất dưới cấp 7,

15 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và 10 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

Hệ kết cấu khung – vách và khung – lõi là lựa chọn phổ biến trong thiết kế nhà cao tầng nhờ vào khả năng chịu tải ngang hiệu quả Mặc dù vậy, loại hệ kết cấu này yêu cầu sử dụng nhiều vật liệu hơn và quy trình thi công phức tạp hơn cho các công trình áp dụng.

Hệ kết cấu ống tổ hợp là lựa chọn lý tưởng cho các công trình siêu cao tầng nhờ vào khả năng phân bố tải trọng đồng đều và khả năng chịu lực ngang vượt trội.

Giải pháp kết cấu nền móng

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu một lực nén lớn, vì thế các giải pháp móng được đề xuất gồm:

– Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc bê tông ly tâm ƯLT, móng cọc barrettes…

– Dùng giải pháp móng bè hoặc móng băng trên nền cọc

Dựa trên quy mô công trình và điều kiện địa chất của khu vực xây dựng, sinh viên đã đề xuất phương án sử dụng móng cọc khoan nhồi.

Giải pháp vật liệu

Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt

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

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

Vật liệu có tính liền khối cao mang lại lợi ích trong các ứng dụng có tính chất lặp lại, giúp giữ cho các bộ phận công trình không bị tách rời và đồng thời có giá thành hợp lý.

Trong ngành xây dựng hiện nay, vật liệu chính được sử dụng là thép và bê tông cốt thép nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung phong phú Bên cạnh đó, các vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu, nhưng chưa phổ biến do công nghệ sản xuất còn mới và chi phí tương đối cao.

Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

Bảng 2.1: Bê tông sử dụng

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 Mpa; Rbt = 1,2 MPa ; Eb = 32,5.10 3 MPa

Nền tầng trệt, cầu thang, lanh tô, trụ tường, móng, cột, dầm, sàn, bể nước

2 Vữa xi măng cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

Bảng 2.2: Cốt thép sử dụng

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Thép AI (ϕ ≤ 8): Rs = Rsc = 225 MPa; Rsw = 175MPa ; Es = 21.10 4 MPa

Cốt thép đai, thép treo, thép sàn có ϕ ≤ 8

Thép AIII (ϕ > 8): Rs = Rsc = 365MPa; Rsw = 290MPa ; Es = 20.10 4 MPa

Cốt thép dọc dầm, cột có ϕ > 8

Lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép dọc chịu lực, bao gồm cả cốt thép không ứng lực trước và ứng lực trước, cần có chiều dày tối thiểu không nhỏ hơn đường kính của cốt thép hoặc dây cáp.

– Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm:15mm (20mm)

– Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm : 20mm (25mm)

– Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm

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

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này Điều này là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và độ bền cho công trình.

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm, yêu cầu độ dày tối thiểu là 10mm (15mm cho kết cấu ngoài trời hoặc nơi ẩm ướt) Đối với chiều cao tiết diện từ 250mm trở lên, độ dày tối thiểu cần đạt là 15mm (20mm cho kết cấu ngoài trời hoặc nơi ẩm ướt) theo TCVN 5574:2012 về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, điều 8.3.

Bố trí hệ kết cấu chịu lực

Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:

– Truyền lực theo con đường ngắn nhất

– Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu

2.4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 2.4.2.1 SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM KHUNG

Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ dựa trên nhịp dầm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và đáp ứng đủ khả năng chịu lực.

Chọn kích thước dầm chính 8.4m là 300×500mm

2.4.2.2 SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT

Diện tích tiết diện cột (có kể đến thép chịu nén để giảm tiết diện cột) được xác định sơ bộ như sau: c b b sc

Với : – n i : Số tầng – q i : Lấy theo thống kê sơ bộ từ 1.2 - 1.5 T/m 2 tải trọng phân bố trên 1m 2 sàn thứ i (tĩnh tải + hoạt tải)

– S i : Diện tích truyền tải xuống tầng thứ i – k =1÷1.5-hệ số kể đến tải trọng ngang gây momen gia tăng ứng suất nén trong cột;

– Rb = 17 (MPa) - cường độ chịu nén tính toán của bê tông B30;

– Rsc = 365 (MPa) – cường độ chịu nén tính toán của thép AIII;

Hàm lượng cốt thép trong cột khi xét động đất theo TCXDVN 9386:2012 được quy định là μ = (1 ÷ 4)% Để đáp ứng yêu cầu kiến trúc và hạn chế kích thước cột, sinh viên đã giả thiết hàm lượng thép là 2%, nhằm cho phép thép tham gia chịu nén cùng với bê tông, từ đó giảm kích thước cột một cách hiệu quả.

Kích thước cột tầng hầm

Tải trọng tác dụng xuống tầng hầm 3: (diện truyền tải lớn nhất 53.82m 2 ) N= 32×12×53.82= 20668.8kN

2.4.2.3 SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÁCH VÀ LÕI THANG MÁY

Chiều dày vách của lõi cứng được xác định dựa trên chiều cao và số tầng của tòa nhà, đồng thời tuân thủ các quy định tại điều 3.4.1 - TCXD 198:1997.

Chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Chiều dày vách thang máy được thiết kế với các thông số cụ thể: vách bao ngoài dày 400mm, vách ngăn trong lõi thang dày 200mm, và chiều dày vách tổng thể là 250mm Chiều dài vách được tối ưu hóa nhằm tăng cường khả năng chống xoắn cho công trình, sử dụng phần mềm ETABS để thực hiện tính toán.

Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng sau: Avl = 0.015A si với A si – diện tích sàn từng tầng

Như vậy A vl = 24.91 > 0.015×(35.3×48.6-13.2×13.6×2)= 20.35(m2) => Thõa yêu cầu tiết diện tối thiểu của vách

2.4.2.4 SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN Đặt hs là chiều dày của bản sàn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản sàn và đặc trưng làm việc của bản sàn, ngoài ra h s ≥ h min

Theo TCVN 5574-2012, chiều cao tối thiểu của sàn mái là 40mm, sàn nhà ở và công trình công cộng là 50mm, sàn giữa các tầng của nhà sản xuất là 60mm, và đối với bản làm từ bê tông nhẹ cấp B7.5 và thấp hơn, chiều cao tối thiểu là 70mm.

Chiều dày sàn được xác định dựa vào nhịp và tải trọng tác động Để ước lượng sơ bộ chiều dày sàn, có thể áp dụng công thức tính toán đơn giản.

Trong đó: D = 0.8 ÷1.4 phụ thuộc vào tải trọng

– m = 30 ÷35 sàn 1 phương ( l 2 ≥ 2l 1 ) – m = 40 ÷50 sàn 2 phương ( l 2 ≤ 2l 1 ) – m ÷15 bản công-xôn

– l1 : Nhịp theo phương cạnh ngắn

Do hệ lưới cột lớn (8.4×4)m nên ta bố trí hệ thống dầm phụ chia nhỏ các ô bản Dùng ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất: h s = 200mm

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 14)

Quy tắc thông thường để tính toán diện tích cốt thép cho sàn BTCT là xác định nội lực và giải bài toán cho cấu kiện chịu uốn Phương pháp tra bảng đã từng được sử dụng rộng rãi để xác định nội lực trong sàn, với các bảng cung cấp thông tin tại các điểm đặc trưng của ô bản Mặc dù phương pháp này đơn giản, nhưng trong thực tế thiết kế, sàn được kê lên các dầm có độ cứng hữu hạn, dẫn đến chuyển vị dưới tải trọng, gây ra hai vấn đề vượt quá phạm vi tra bảng.

Liên kết giữa các ô bản không phải là lý tưởng khi thiết lập bảng tra Mặc dù các ô bản thường được coi là độc lập, thực tế cho thấy chúng có ảnh hưởng lẫn nhau, đặc biệt trong các ô bản liên tục.

Việc xét ô bản đơn chỉ mang tính cục bộ và không xem xét đến ảnh hưởng của độ cứng của kết cấu xung quanh, điều này dẫn đến sự phân phối lại nội lực trong sàn.

Dầm thực chất vẫn có chuyển vị và chuyển vị của dầm dẫn đến sự phân phối lại nội lực trong sàn

Trong quá trình phân tích kết cấu, cần xem xét nhiều trường hợp khác nhau khi chất đầy hoạt tải để xác định nội lực nguy hiểm nhất Việc này giúp đảm bảo an toàn cho kết cấu bằng cách nhận diện các tình huống có thể gây ra rủi ro.

3.1 MẶT BẲNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Ô sàn được phân loại dựa trên kích thước, chức năng sử dụng và độ cứng liên kết với dầm Một số ô sàn có kích thước và tải trọng tương đương có thể được đặt cùng tên.

3.2 SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất để tính chọn chiều dày bản sàn

Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, sơ bộ chọn chiều dày sàn bằng 200mm

3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 3.3.1 TĨNH TẢI

Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng của chính sàn, các lớp hoàn thiện và tường xây Những tải trọng này thường được phân bố đều trên bề mặt sàn, ngoại trừ trọng lượng của tường xây tác động lên dầm.

Công thức tính tải tường: g tt   n .H (kN / m ) t t  t 2 Trong đó

– n: Hệ số vượt tải – δ t : Chiều dày tường (m) – H t : Chiều cao tường (m) – γ t : Trọng lượng riêng của tường (kN/m 3 )

Bảng 3.1: Tải tường tầng điển hình

Bảng 3.2: Sàn căn hộ, sàn hành lang (tải hoàn thiện)

STT Các lớp cấu tạo sàn

Trọng lượng bản thân sàn ban công ô: Hạ sàn ban công thấp hơn 50(mm) so với các ô sàn khác và thiết kế theo ô sàn

Hình 2 Hạ sàn khu vực vệ sinh và lan can Bảng 3.3: Sàn căn hộ, sàn hành lang (tải hoàn thiện)

Stt Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày

Giá trị hoạt tải lấy từ TCVN 2737:1995-điều 4.3.1-bảng 3 được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng

Hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo điều 4.3.3

Khi p tc ≤ 2(kN/m 2 )→ n =1.3 Khi p tc ≥ 2(kN/m 2 ) → n = 1.2

Bảng 3.4: Giá trị hoạt tải sử dụng

STT Chức năng sử dụng sàn

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

11 Mái bằng có sử dụng 0.5 1 1.5 1.3 1.95

Bảng 3.5: Bảng thống kê vách Tên vách

Kích Thước (mm) Số lượng

Bảng 3.6: Bảng thống kê dầm

Kích Thước (mm) Số lượng

Hình 3 Mặt bằng ô sàn tầng điển hình (Tầng 14)

Tính toán sàn tầng điển hình

Hình 4 Mô hình bằng SAFE

Hình 5 Dãy strip theo phương Y

Hình 6 Dãy Strip theo phương X

3.4.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 3.4.2.1 KẾT QUẢ MOMENT

Chọn lớp bê tông bảo vệ a bv = 15(mm) Với b = 1000(mm); h0 = h-a = 200-15 = 185(mm)

Bê tông B30; R b = 17×10 3 (kN/m 2 ); R bt =1.2×10 3 (kN/m 2 ), γ b = 1 Thộp AIII (ỉ ≥10mm) được dựng làm thộp chịu lực

Bảng 3.7: Thép sàn cho phương X Ô bản Dãy Vị trí

Gối -165.63 3 -55.21 0.095 0.1 861.6 0.095 870 ỉ12a130 Nhịp 67.07 3 22.36 0.038 0.039 336 0.133 392.7 ỉ10a200 Gối -219.34 3 -73.11 0.126 0.135 1163.2 0.106 1131 ỉ12a100 S6 CSA2 Gối -125.35 3.35 -37.42 0.064 0.066 568.7 0.117 561 ỉ10a140

Gối -78.50 3 -26.17 0.045 0.046 396.4 0.133 392.7 ỉ10a200 Nhịp 18.00 3 6 0.010 0.01 86.2 0.104 251.3 ỉ8a200 Gối -17.60 3 -5.87 0.010 0.01 86.2 0.104 251.3 ỉ8a200 MSA3 Gối -87.90 3.33 -26.4 0.045 0.046 396.4 0.133 392.7 ỉ10a200

Gối -108.98 3.33 -32.73 0.056 0.058 499.8 0.107 490.9 ỉ10a160 Nhịp 3.40 3.33 1.02 0.002 0.002 17.2 0.104 251.3 ỉ8a200 Gối 0.98 3.33 0.29 0.000 0 0 0.104 251.3 ỉ8a200 CSA8 Gối 7.56 2.75 2.75 0.005 0.005 43.1 0.104 251.3 ỉ8a200

Bảng 3.8: Thép sàn cho phương Y Ô bản Dãy Vị trí

Gối -11.72 2.925 -4.01 0.007 0.007 60.3 0.142 251.3 ỉ8a200 Nhịp 24.60 2.925 8.41 0.014 0.014 195.7 0.142 251.3 ỉ8a200 Gối -16.99 2.925 -5.81 0.010 0.01 86.2 0.142 251.3 ỉ8a200 S9 CSB2 Gối -11.72 2.925 -4.01 0.007 0.007 60.3 0.142 251.3 ỉ8a200

Gối -51.13 3.9 -13.11 0.023 0.023 198.2 0.142 251.3 ỉ8a200 Nhịp 18.83 3.9 4.83 0.008 0.008 111.8 0.142 251.3 ỉ8a200 Gối -27.23 3.9 -6.98 0.012 0.012 103.4 0.142 251.3 ỉ8a200 MSB6 Gối -25.89 3.9 -6.64 0.011 0.011 94.8 0.142 251.3 ỉ8a200

Gối -20.20 3.9 -5.18 0.009 0.009 77.5 0.142 251.3 ỉ8a200 Nhịp 59.43 3.9 15.24 0.026 0.026 363.4 0.283 392.7 ỉ10a200 Gối -155.08 3.9 -39.76 0.068 0.07 603.2 0.354 595.2 ỉ12a190 CSB15 Gối -15.03 3.645 -4.12 0.007 0.007 60.3 0.142 251.3 ỉ8a200

3.4.3 Kiếm tra độ võng sàn bằng phần mềm safe

Hình 9 Độ võng sàn bằng safe

3.4.3.1 KIỂM TRA DỘ VÕNG N HỒI CỦA SÀN

Giá trị chuyển vị lớn nhất của sàn là 0.965cm, theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 Kết cấu sàn phải chịu tác động từ tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn, do đó, độ võng tối đa cho phép của bản sàn là 1/150 nhịp.

Giá trị độ võng của sàn thỏa mãn giới hạn cho phép

Tuy nhiên, độ võng đàn hồi chỉ phản ánh một phần, chưa tính đến các yếu tố như biến dạng, co ngót, sự hình thành vết nứt của bê tông, cũng như tác động ngắn hạn và dài hạn của tải trọng Khi xem xét đầy đủ các yếu tố này, độ võng thực tế sẽ lớn hơn.

3.4.3.2 KIỂM TRA DỘ VÕNG SAN THEO TRẠNG THAI GIỚI HẠN II

Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làm tăng độ võng

Khi xem xét sự làm việc dài hạn của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), cần chú ý đến các yếu tố từ biến, co ngót và tác động lâu dài của các loại tải trọng Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2012, độ võng toàn phần f được tính bằng công thức: f = f1 - f2 - f3.

– f 1 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

– f 2 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

– f 3 : độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Việc tính toán độ võng sàn làm việc theo hai phương cần áp dụng phương pháp PTHH, bao gồm các yếu tố liên quan đến biến dạng Sử dụng chương trình SAFE 12.3 để tính toán độ võng trong thiết kế công trình là giải pháp phù hợp, phản ánh thực tế hoạt động của công trình.

3.4.4 TÍNH TOÁN KIỂM TRA NỨT THEO TCVN 5574-2012 3.4.4.1 KIỂM TRA KHẢ NĂNG XẢY RA KHE NỨT

Bảng 3.9: Số liệu tính toán

Ký hiệu Giá trị Đơn vị

M 241.45 kN.m b 1000 mm h 200 mm a 15 mm h 0 185 mm

Tên Ký hiệu Công thức Kết quả Đơn vị

Tỷ số mô đun đàn hồi thép và bê tông α 6.154 α' 0.083 ξ' 0.087

Diện tích cốt thép bố trí trong vùng chịu kéo A s 750 mm 2

Diện tích tiết diện ngang quy đổi khi coi vật liệu đàn hồi A red A red = bh + α(A s + A’ s ) 2E+05 mm 2 Chiều cao tương đối với vùng chịu nén x 102 mm

Moment quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện vùng bê tông chịu kéo

Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo

Momen kháng uốn W pl 1E+07 mm 3

Moment chống nứt của tiết diện M cr 22.81 kN.m

' ' bo so so pl bo

Theo TCVN 5574-2012, sàn được phân loại cấp chống nứt là cấp 3, với bề rộng khe nứt giới hạn là 0.3 mm.

Sàn được tính theo cấu kiện chịu uốn Vết nứt được tính theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện

Theo TCVN 5574-2012 bề rộng khe nứt được xác định theo công thức: s 3 cr 1 s

– δ : Hệ số lấy đối với:

– Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1.0 – Cấu kiện chịu kéo: 1.2

Hệ số φ 1 = 1 được áp dụng khi có ảnh hưởng của tải trọng tạm thời ngắn hạn, cũng như tác động của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn.

– η : Hệ số lấy như sau:

– Với cốt thép thanh có gờ: 1.0 – Với thanh thép tròn trơn: 1.3 – Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1.2 – Với cốt thép trơn: 1.4

– ϕ: đường kính cốt thép (mm) – μ: hàm lượng cốt thép (0.02% ) – σ s : Ứng suất trong các thanh cốt thép chịu kéo lớp ngoài cùng tính theo công thức: s s

– M: Momen tiêu chuẩn tác dụng lên thành hồ trong 1m chiều rộng – A s : Diện tích cốt thép

Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện cốt thép S đến vị trí của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bê tông phía trên vết nứt được xác định bằng cách tính toán cụ thể.

  h’ f = 2a’ hoặc h’ f = 0: Tương ứng khi có hoặc không có cốt thép S’ đối với cấu kiện tiết diện chữ nhật hoặc chữ T có cánh trong vùng chịu kéo

Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bê tông được tính như sau: f s.tot 0

Số hạng thứ 2 trong công thức sẽ mang dấu “+” khi có lực nén tác dụng và dấu “-” khi có lực kéo Tuy nhiên, do tính toán cho cấu kiện chịu uốn, số hạng thứ 2 này sẽ bằng 0.

– β : Hệ số lấy như sau:

– Đối với bê tông nặng và bê tông nhẹ: 1.8 – Đối với bê tông hạt nhỏ: 1.6

– Đối với bê tông rỗng và bê tông tồ ong: 1.4

Độ lệch tâm của lực Ntot đối với trọng tâm tiết diện cốt thép S được ký hiệu là e s.tot, tương ứng với momen M Do tính toán theo cấu kiện chịu uốn, nên giá trị của e s.tot được xác định là 0 Giá trị φ f được tính theo công thức cụ thể.

Diện tích cốt thép căng trước (A’ s = 0) và phần chiều cao chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T (b' f = 0) là các yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi-dẻo của bê tông vùng chịu nén (ν) phụ thuộc vào độ ẩm môi trường và tính chất dài hạn của tải trọng, ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và độ bền của công trình.

– Khi tác dụng ngắn hạn của tải trọng: Đối với mọi loại bê tông ν = 0.45

Bảng 3.10: Thông số sàn và hệ số

Ký hiệu Giá trị Đơn vị Hệ số Giá trị

M 37.45 kN.m δ 1 b 1000 mm φ 1 1 h 200 mm η 1 a 15 mm ν 0.45 h 0 185 mm β 1.8

Bảng 3.11: Bảng tính bề rộng vết nứt

Tên Ký hiệu Công thức Kết quả Đơn vị

Hệ số làm việc của bản cánh φ f 0 δ' 0.064 α 6.15 μ 0.003 λ 0

Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bê tông ξ 0.112

Khoảng cách từ trọng tâm diết diện cốt thép S đến điểm đặt của hợp lực trong vùng chịu nén là 174.6 mm Ứng suất trong các thanh cốt thép chịu kéo lớp ngoài cùng đạt giá trị 493 MPa.

Bề rộng khe nứt a cr 0.289 mm s s

Ta có a cr = 0.289 (mm) < [a cr ] = 0.3 (mm) => Thõa điều kiện chống nứt

3.4.5 LÝ TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG THEO TCVN 5574-2012

Khi tính toán biến dạng của bê tông, cần phân biệt hai trường hợp quan trọng: một là khi vùng kéo của tiết diện chưa xuất hiện khe nứt, và hai là khi vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành.

Xét trường hợp bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành

  : Độ cong toàn phần là tổng các độ cong thành phần

  : Độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng dùng để tính toán độ võng

  : Độ cong ban đầu do tác dụng ngắn hạn của phần tải trọng dài hạn (thường xuyên và tạm thời dài hạn)

Độ cong của cấu kiện chữ nhật chịu uốn là kết quả của tác dụng dài hạn của tải trọng Để xác định độ cong thành phần (1/r) i, có thể sử dụng công thức si i N i, phản ánh ảnh hưởng của tải trọng lên cấu trúc.

– M si = M i : Với cấu kiện chịu uốn – 1/r N = 0 : Với cấu kiện chịu uốn – B i : Độ cứng chống uốn, xác định theo công thức sau:

– E s , E b : Mô đun đàn hồi của thép và bê tông – A s : Diện tích cốt thép chịu lực

– A b : Diện tích quy đổi của vùng bê tông chịu nén : A b = (φ’ f + ξ)bh 0

– ψ si : Hệ số xét đến biến dạng không đều của cốt thép chịu kéo do sự – tham gia chịu lực của bê tông chịu kéo giữa các khe nứt

– si ls bt.ser pl c

– Với φ ls = 1.1: Cốt thép có gờ

– Với cấu kiện chịu uốn: M c = M – W pl : Moment chống uốn (dẻo)

 ' bo so ' so  pl bo

Hệ số ψ b = 0.9 được sử dụng để xem xét sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê tông chịu nén ngoài cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt, áp dụng cho bê tông nặng với B > 7.5 Hệ số đàn hồi dẻo của bê tông được xác định là ν = 0.45 cho tải trọng ngắn hạn và ν = 0.15 cho tải trọng dài hạn Z đại diện cho cánh tay đòn nội lực trong cấu trúc bê tông.

Bảng 3.12: Thông số sàn và hệ số

Ký hiệu Giá trị Đơn vị

M tt 48.68 kN.m f 1 f 2 f 3 b 1000 mm δ 1 1 1 h 200 mm φ 1 1 1 1 a 15 mm η 1 1 1 h 0 185 mm ν 0.45 0.45 0.15

Bảng 3.13: Diện tích cốt thép bố trí trong vùng chịu kéo f 1 f 2 f 3

Tỷ số mô đun đàn hồi thép và bê tông α 6.154 6.154 6.154 α' 0.084 0.084 0.084 ξ' 0.088 0.088 0.088

Diện tích cốt thép bố trí trong vùng chịu kéo A s 758 758 758 mm 2

Hệ số làm việc của bản cánh φ f 0 0 0 δ' 0.0837 0.0837 0.0837 α 6.15 6.15 6.15 μ 0.0041 0.0041 0.0041 λ 0 0 0

Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bê tông theo ξ 0.169 0.169 0.169

Chiều cao tương đối với vùng chịu nén x 31.265 31.265 31.265 mm

Diện tích tiết diện ngang quy đổi của vật liệu đàn hồi được tính theo công thức A red = bh + α(A s + A’ s), với các thông số cụ thể là 31265 mm² Ngoài ra, moment quán tính đối với trục trung hòa của tiết diện bê tông chịu kéo cũng cần được xem xét để đảm bảo tính toán chính xác trong thiết kế kết cấu.

Momen tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu kéo

Momen quán tính đối với trục trung hòa của diện tích cốt thép chịu kéo

Momen kháng uốn W pl 1.6E+07 2E+07 2E+07 mm 3

thiết kế bể nước ngầm

Địa chất công trình

Lớp Độ sâu Giá trị γ tn

(kN/m3) Lực dính c Góc ma sát trong SPT Độ sệt

Mô tả đất Sét pha màu xám nâu, trạng thái dẻo cứng

Mô tả đất Cát chứa sét màu xám xanh, trạng thái dẻo

Mô tả đất Cát hạt mịn chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt

Mô tả đất Cát hạt thô chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt

Mô tả đất Sét chứa cát màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Mô tả đất Cát hạt thô vừa chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt.

Tính dung tích bể ngầm

Nước dùng cho sinh hoạt trong tòa nhà có khoảng 800 người, với thể tích nước sinh hoạt trung bình là 200 lít/người/ngày, theo quy định trong bảng 1 TCVN.

Hệ số điều hoà ngày: K ng = 1.35 (1.35 ÷ 1.5) Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm: tb shngaydem sh ng q N 800 200 1.35

Theo mục 10.27 TCVN 2262:1995, thể tích nước dự trữ chữa cháy trong 3h:

Q cc 800.m.q cc, m = 2, q cc = 2.5 l/s (tra bảng 14 TCVN 2262:1995 )

Thể tích nước cần cho công trình là:

Tổng thể tích nước cần thiết là 270 m³, được chia thành 2 bể, mỗi bể có thể tích 150 m³ (V = L.B.H = 10×6×2.5) Để thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa, cao trình mặt trên của nắp bể được đặt bằng với cao trình mặt đất ở mức -1.350m và nằm ngoài, phía sau công trình Bể nước được đổ toàn khối với nắp đậy, có lỗ thăm dò kích thước 800×800 mm ở góc.

Xác định vật liệu và sơ bộ kích thước bể

Thông số vật liệu: được xác định theo mục Error! Reference source not found Chọn tiết diện các thành phần bể:

– Chiều dày bản nắp: h bn = 120mm

– Chiều dày bản thành: h bt = 200mm

– Chiều dày bản đáy: h bđ = 250mm

Kiểm tra võng

Kiểm tra bể khi không có nước là cần thiết để xác định xem bể có bị đẩy nổi dưới áp lực nước ngầm hay không Trong trường hợp mực nước ngầm nằm ngay trên mặt đất tự nhiên, đây là điều kiện nguy hiểm nhất Để đảm bảo bể không bị đầy nổi, cần tuân thủ điều kiện 0.9×G ≥ G dn.

– G: tổng tải trọng chống đẩy nổi của bể khi không chứa nước

– G đn = γ w ×V: lực gây đẩy nổi

– V: thể tích mặt ngoài của bề Tải trọng chống đẩy nổi gồm tải trọng của bể và tải trọng lớp đất chèn xung quanh bể

Bảng 4.2: Bảng tính khối lượng bể

Kết luận : Thỏa điều kiện đẩy nổi cho bể

Kiểm tra sức chịu tải đất nền

Theo mục 4.6.9 TCVN 9362-2012 quy định áp lực trung bình tác dụng lên nền dưới đáy bể nước ngầm không được vượt quá áp lực R (kN/m 2 ) tính theo công thức:

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 tương ứng là m2 = 1.0 Các hệ số này có tác dụng qua lại với nền đất, được xác định theo mục 4.6.10.

Bảng 4.3: Bảng tra k tc = 1.0: hệ số tin cậy lấy theo mục 4.6.11 (các kết quả thí nghiệm lấy trực tiếp các mẫu đất tại nơi xây dựng)

A, B và D: các hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 14, phụ thuộc vào giá trị góc ma sát trong φ II

Tra bảng: φ = 13 0 18’ → A = 0.284; B = 2.138; D = 4.656 b = 6 m: cạnh bé (bề rộng) của đáy bể h = 2.5m: chiều sâu đáy bể

Trọng lượng thể tích đất nằm phía trên độ sâu đáy bể có trị trung bình là 19.2 kN/m³, trong khi trị trung bình của trọng lượng thể tích đất nằm phía dưới độ sâu đáy bể là 17.233 kN/m² Giá trị lực dính đơn vị của đất trực tiếp dưới đáy móng được xác định là 17.233 kN/m².

           Áp lực tiêu chuẩn tác dụng lên đất nền dưới bản đáy (tính cho trường hợp bể đầy nước), tính gần đúng như sau:

Kết luận: bể thỏa điều kiện về sức chịu tải của đất nền

Cắt bản một dài rộng b = 1 m để tính toán

Thiết lập mô hình 3d bể ngầm bằng sap

TLBT : Trọng lượng bản thân phần bể do SAP tính với hệ số 1.1 HTN : Hoạt tải nước lên thành và đáy khi bể đầy nước

P n = H γ n (kN/m 2 ) TTĐ: Áp lực đất lên thành, nắp và phần mở rộng đáy bể

P đ = H γ đ (kN/m 2 ) HTX: Hoạt tải xe :

COMBO1 TLBT + TTĐ COMBO2 TLBT + HTN COMBO3 TLBT + HTX + TTĐ COMBO4 TLBT + HTN + HTX + TTĐ COMBOBAO (COMBO1, COMBO2, COMBO3, COMBO4)

4.6.3 NHẬP TẢI 4.6.3.1 ÁP LỰC NƯỚC Cách nhập số liệu :

– H = 2.15 m – C : dung trọng của nước – z = H thì giá trị gán : Pnước = 0 (kN/m 2 ) – z = 0 thì giá trị gán : Pnước = 10 × 2.150 = 21.5 (kN/m 2 ) – z + D = Pnước và tại z = H thì D = -H

4.6.3.2 ÁP LỰC ĐẤT Cách nhập số liệu

– H = 2.7m – C = Trọng lượng riêng của đất đang xét : 19.2 T/m 3 – Z + D = Gía trị

4.6.3.3 GẮN LÒ XO ĐÁY BỂ

R tc = 208.56 kN/m 2 Độ lún cho phép S = 0.4m

Bảng 4.4: Bảng tính lò xo

Vị trí các lò xo

Hình 10 Nội lực bể nước ngầm xuất từ SAP2000

Hình 11 Nội lực bản đáy bể nước ngầm

Cắt bản một dài rộng b = 1 m để tính toán

Bảng 4.5: Bảng tính thép bản đáy

Gụớ đứng 123.23 15 235 0.131 0.141 1543.3 0.657 1546.6 ỉ16a130 Gối ngang 70.77 15 235 0.075 0.078 853.7 0.363 1005.3 ỉ16a200 Nhịp đứng 70.36 15 235 0.075 0.078 853.7 0.363 1005.3 ỉ16a200 Nhịp ngang 153.84 15 235 0.164 0.18 1970.1 0.838 2010.6 ỉ16a100

Hình 12 Nội lực bản thành cạnh dài bể nước ngầm Bảng 4.6: Bảng tính thép bản thành

Hình 13 Nội lực bản thạnh cạnh ngắn bể nước ngầm Bảng 4.7: Bảng tính thép bản thành

thiết kế kết cấu khung

Tải trọng

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

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

Tải trọng gió (gồm thành phần tĩnh và thành phần động)

Tải trọng động đất (cho các công trình xây dựng trong vùng có thể xảy ra động đất)

5.1.1 TĨNH TẢI Bảng 5.1: Sàn sân thượng

Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )

1 Bản thân kết cấu sàn 25 200 5 1.1 5.5

Tổng tĩnh tải lớp hoàn thiện 1.92 2.424

5.1.2 HOẠT TẢI Bảng 5.2: Tải tường tầng trệt

Hệ số vượt tải Tính toán

Tường gạch 100 (xây trên sàn) 100 3.8 18 6.84 1.2 8.21

Tường gạch 200 (xây trên sàn) 200 3.8 15 11.4 1.2 13.68

Bảng 5.3: Tải tường sân thượng

Tải trọng gió

Theo TCVN 2737:1995, tải trọng gió được chia thành hai thành phần chính: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị cũng như phương pháp tính toán cho thành phần tĩnh của tải trọng gió được quy định rõ ràng trong tiêu chuẩn này.

Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

Động tải trọng gió tác động lên công trình bao gồm lực từ xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình Giá trị của lực này được tính toán dựa trên thành phần tĩnh của tải trọng gió, kết hợp với các hệ số phản ánh ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính.

Theo TCXD 229:1999, các công trình cao trên 40m cần phải tính toán thành phần động của tải trọng gió Với chiều cao 60.3m, công trình Night Blue vượt quá tiêu chuẩn này, do đó phải xem xét cả thành phần tĩnh lẫn thành phần động của tải trọng gió trong quá trình thiết kế.

Tính toán gió tĩnh dùng tổ hợp: COMB1 = 1 TT + 1 HT Tính toán gió động dùng tổ hợp: COMB1 = 1 TT + 0.5 HT Trong đó:

0.5 là hệ số chiết giảm khối lượng quy định tại Mục 3.2.4, Bảng 1, TCXD 229 – 1999

5.2.1 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN TĨNH 5.2.1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Công thức tính áp lực gió được biểu diễn như sau: W = W0 × k(zj) × c Trong đó, W0 là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn được xác định theo bảng 4, tương ứng với từng phân vùng áp lực gió quy định trong phụ lục E của TCVN 2737-1995 Hệ số k(zj) được sử dụng để điều chỉnh sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.

  c: là hệ số khí động được lấy như sau: + Phía gió đẩy c = 0.8 + Phía gió hút c = 0.6

Công trình THE MANOR G2 được xây dựng tại quận Bình Thạnh, TP HCM, thuộc vùng gió IIA và địa hình C

Tra bảng A.1 Phụ lục A TCXD 299:1999 được:

Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

5.2.1.3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Bảng 5.4: Gió tĩnh tác dụng theo phương gán vào trung điểm cạnh đón gió

5.2.2 TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN ĐỘNG 5.2.2.1 THIẾT LẬP TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC

Thành phần động của gió được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCXD 229 -1999

Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với thành phần tĩnh của tải trọng gió Tiêu chuẩn chỉ xem xét thành phần gió dọc theo phương X và Y, trong khi bỏ qua thành phần gió ngang và mô men xoắn.

Theo TCXD 229:1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió chỉ cần dựa trên dạng dao động đầu tiên Tần số dao động riêng cơ bản thứ s phải thỏa mãn bất đẳng thức: s L s 1 f < f < f +.

– f L được tra trong bảng 2 TCXD 229:1999 – Đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép lấy δ = 0.3 tra bảng thu được f L = 1.3

Cột và vách được ngàm với móng

Gió động của công trình được xác định theo hai phương X và Y, trong đó chỉ xem xét dạng dao động có chuyển vị lớn hơn Để tính toán thành phần động của gió, cần thực hiện các bước cụ thể sau đây.

Xác định tần số dao động riêng của công trình

Sử dụng phần mềm Etabs khảo sát với 6 mode dao động của công trình

Bảng 5.5: Phần trăm khối lượng tham gia dao động Case Mode Period f

UX UY RX RY RZ sec hz

Modal 1 3.011 0.323 0.5602 0.0241 0.0254 0.3791 0.0292 Modal 2 2.844 0.339 0.0397 0.4498 0.4024 0.0238 0.178 Modal 3 1.852 0.52 0.0045 0.1419 0.003 0.0001 0.3729 Modal 4 1.078 0.903 0.0492 0.0476 0.0303 0.0535 0.112 Modal 5 1.005 0.979 0.1454 0.0147 0.0119 0.1775 0.0319 Modal 6 0.742 1.321 0.0002 0.129 0.1678 0.0001 0.0408 Modal 7 0.469 2.101 0.0596 0.0005 0.001 0.0814 0.0041 Modal 8 0.393 2.451 0.0068 0.0143 0.0284 0.0103 0.0746 Modal 9 0.336 2.933 0.0005 0.0633 0.0939 0.0008 0.0006 Modal 10 0.314 3.096 0.0154 0.001 0.0028 0.0295 0.0286 Modal 11 0.282 3.509 0.0272 0.0013 0.0027 0.0526 0.0098 Modal 12 0.204 4.854 0.0026 0.0231 0.0431 0.0047 0.0018

Căn cứ vào bảng 5.6 ta có: f 5 = 0.979 < f L = 1.3 < f 6 = 1.321

Theo TCXD 229-1999, tính toán thành phần động của gió được thực hiện với 5 mode tải trọng Tuy nhiên, khi phân tích dao động trong phần mềm Etabs, mode 2 và 4 bị xoắn và do đó đã bị loại trừ khỏi tính toán.

Do vậy chỉ xác định thành phần động của gió theo 3 mode:

Phương X áp dụng mode 1, trong khi Phương Y sử dụng mode 2 và Phương X cũng theo mode 5 Để tính toán thành phần động của tải trọng gió theo mục 4.5 trong TCXD 229:1999, giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác động lên phần tử j trong dạng dao động thứ i được xác định bằng công thức cụ thể.

– M j : khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

– ξ i : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i

– ψ i : hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem như không đổi

– y ji : biên độ dao động tỉ đối của phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i

Hệ số động lực  i cho dạng dao động thứ i được xác định từ đồ thị trong TCXD 229:1999, phụ thuộc vào thông số ε i và độ giảm lôga của dao động δ.

– Do công trình bằng BTCT nên có δ= 0.3

– Thông số ε i xác định theo công thức: i 0 i ε = γW 940f (5-4) Trong đó: γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

W 0 (N/m 2 ): giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên W 0 = 83 kG/m 2 = 830 N/m 2 f i : tần số dao động riêng thứ i

Hình 14 Đồ thị xác định hệ số động lực 

Hệ số ψ i được xác định bằng công thức: n ji Fj j=1 i n

Trong công thức này, W đại diện cho giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió Fj tác động lên phần thứ j của công trình Công thức này chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió và được xác định dựa trên các dạng dao động khác nhau.

– ς j : Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z j ứng với phần tử thứ j của công trình, tra Bảng 3 TCXD 299:1999

– S j : Diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình: j j 1 j h h

– h j , h j-1 , B lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j -1 , và bề rộng đón gió

– ν: là hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao động khác nhau của công trình, không thứ nguyên

– Với dạng dao động thứ nhất ν = ν 1

– Các dạng dao động còn lại ν = 1 – Giá trị ν 1 được lấy theo Bảng 4 TCXD 229-1999 phụ thuộc vào 2 tham số ρ và χ Tra Bảng 5 TCXD 229-1999 để có được 2 thông số này

– Các thông số D và H được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Hình 15 Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian ν

– y ji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động tự nhiên thứ i, không thứ nguyên

– M j : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

Sau khi xác định đầy đủ các thông số M j, ξ i, Ψ i và y ji, chúng ta có thể tính toán các giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của gió tác động lên phần tử j tương ứng với dạng dao động thứ i, được ký hiệu là W P(ji).

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức: tt p(ji) P(ji)

– γ - Hệ số độ tin cậy lấy bằng 1.2 – β - Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian, lấy bằng 1

Bảng 5.6: Bảng hệ số tính toán

Kết quả Mode 1 Mode 3 Mode 5

Hệ số độ tin cậy γ 1.20 1.20 1.20

Bảng 5.7: Kết quả tính toán thành phần động của gió theo phương X Mode 1

(kN) (y ji W Fj ) (y 2 ji M j ) W p(ji)

Mode 5 Tầng (y ji ) (y ji 2 ) MX

Bảng 5.8: Kết quả tính toán thành phần động của gió theo phương Y

1 -0.001 1E-06 1268 0.743 120.70 -0.1207 0.0013 18.72 Bảng 5.9: Bảng tổng hợp gió

Tải trọng động đất

Tổ hợp dùng để tính toán động đất: COMB2=1 TT + 0.24 HT Trong đó: 0.24= 0.8 x 0.3 (  E,i  2,i )

– Ψ E,i : là hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi

– Ψ 2,i : là hệ số phụ thuộc vào loại tải trọng đặt lên nhà theo bảng 3.4 TCVN 9386-

– φ: là hệ số phụ thuộc vào loại tác động thay đổi theo bảng 4.2 TCVN 9386-

5.3.2 PHƯƠNG PHÁP TĨNH LỰC NGANG TƯƠNG ĐƯƠNG 5.3.2.1 ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG

Phương pháp này có thể áp dụng nếu nhà và công trình đáp ứng được cả 2 điều kiện sau:

Có chu kì dao động T 1 theo 2 hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau: 1 4T c

 Thỏa mãn những tiêu chí đều đặn theo chiều cao theo Mục 4.2.3.3 TCVN 9386:2012

5.3.2.2 XÁC ĐỊNH LỰC CẮT ĐÁY

Theo mỗi hướng ngang được phân tích, lực cắt đáy động đất F b được xác định: b d 1

S (T) là tung độ của phổ thiết kế không thứ nguyên tại chu kỳ T1 Chu kỳ T1 đại diện cho dao động cơ bản của nhà và công trình, do chuyển động ngang theo hướng đang xét.

– W: là tổng trọng lượng của nhà và công trình trên móng hoặc trên đỉnh của phần cứng phía dưới

– Nếu T 1 ≤ 2T c với nhà và công trình trên 2 tầng:   0.85 – Đối với các trường hợp khác:   1

5.3.2.3 PHÂN BỔ LỰC ĐỘNG ĐẤT THEO PHƯƠNG NGANG

Khi dạng dao động cơ bản được xấp xỉ bằng các chuyển vị ngang tăng tuyến tính theo chiều cao, lực ngang F i tại vị trí trọng lượng W i được tính bằng công thức: F i = i i i b j j z W.

 (5-10) Trong đó: z i và z j là độ cao của trọng lượng W i và W j so với điểm đặt lực cắt đáy động đất F b (tại mặt móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới)

Nguy cơ động đất được xác định thông qua tham số đỉnh gia tốc nền tham chiếu a gR trên nền loại A Tham số này được trích xuất từ bản đồ phân vùng gia tốc nền của lãnh thổ Việt Nam, được quy định trong Phụ lục H của tiêu chuẩn TCVN 9386-2012.

Công trình thuộc Quận Bình Thạnh, TP.HCM, trong Phụ lục H “TCVN 9386-2012” đỉnh gia tốc nền a gR = 0.0844g = 0.828 m/s 2

Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động của động đất:

Có 7 loại đất nền phân loại theo Mục 3.1.2 và Mục 3.2.2.2 TCVN 9386-2012

Kết hợp với số liệu cao trình mũi cọc dự tính đặt tại lớp đất thứ 5 có chỉ số

N SPT = 23 ( 15 < 23 < 50 ) Do đó ta nhận thấy công trình có nền đất loại C Tra bảng ta có các thông số thiết kế động đất như sau:

Hệ số tầm quan trọng được xác định bởi γ 1, với các giá trị tương ứng là 1.25, 1.00 và 0.75 cho các loại công trình I, II, và III theo TCVN 9386-2012 Đối với công trình nhà cao tầng có 29 tầng thuộc loại II, hệ số tầm quan trọng được áp dụng là γ 1 = 1.

Gia tốc đỉnh nền thiết kế (a g) được xác định theo trạng thái cực hạn với công thức a g = a gR 1  Theo TCVN 9386 – 2012, quy định thiết kế công trình chịu động đất, việc tính toán này là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng.

Ta có: a = 0.0844g > 0.08g => Phải tính toán với cấu tạo kháng chấn g

Hệ số ứng xử q của kết cấu công trình bê tông cốt thép

Hệ khung hoặc hệ khung tương đương (hỗn hợp khung – vách), có thể xác định gần đúng như sau (cấp dẻo trung bình) :

– q = 3.6 nhà nhiều tầng, khung một nhịp

– q = 4 nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Phân tích dao động và xác định chu kỳ, tần số cùng khối lượng tham gia dao động là rất quan trọng Đối với phương pháp tĩnh lực ngang tương đương, khi chiều cao H nhỏ hơn 40m, có thể áp dụng công thức gần đúng để thực hiện các phép tính này.

Nếu nhà có H > 40m, hoặc dùng phương pháp phổ phản ứng: dùng phần mềm hỗ trợ Xây dựng phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi

Phổ thiết kế đàn hồi theo phương thẳng đứng

Nếu a vg > 0.25g thì cần xét đến thành phần thẳng đứng của tác động động đất

Phổ thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang Đối với thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên

S d (T) được xác định như sau:

– S d (T): là phổ phản ứng đàn hồi

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

– a g : là gia tốc nền thiết kế

– T B : là giới hạn dưới của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

– T C : là giới hạn trên của chu kì ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

– T D : là giá trị xác định điểm bắt đầu của phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ

– β = 0.2: hệ số ứng với cận dưới phổ thiết kế theo phương nằm ngang

Hình 16 Khai báo phổ phản ứng trong ETABS

Hình 17 Khai báo hệ số phương X

Hình 18 Khai báo hệ số phương X

Phân loại tải trọng

Theo TCVN 2737-1995, tải trọng được phân loại như sau:

Tải trọng thường xuyên: gồm có trọng lượng bản thân kết cấu, trọng lượng các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn cố định (TT)

Tải trọng tạm thời bao gồm tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn, được gộp thành một loại chung Hai thành phần chính của tải trọng tạm thời là hoạt tải phân bố đều trên sàn (HT) và tải trọng gió (GX, GY).

Tải trọng đặc biệt: gồm có tải trọng động đất (DDX, DDY)

Bảng 5.10: Bảng phân loại tải trọng Tên tải trọng Giải thích

HT Hoạt tải chất đầy

GX Gió tĩnh theo phương X

GY Gió tĩnh theo phương Y DDX Động đất theo phương X DDY Động đất theo phương Y

Tổ hợp tải trọng

Bảng 5.11: Bảng phân loại tải trọng

STT Tên tổ hợp Tổ hợp

10 Combo10 TT + 0.3HT + DDX + 0.3DDY

11 Combo11 TT + 0.3HT + DDX - 0.3DDY

12 Combo12 TT + 0.3HT - DDX + 0.3DDY

13 Combo13 TT + 0.3HT - DDX - 0.3DDY

14 Combo14 TT + 0.3HT + 0.3DDX + DDY

15 Combo15 TT + 0.3HT - 0.3DDX + DDY

16 Combo16 TT + 0.3HT + 0.3DDX - DDY

17 Combo17 TT + 0.3HT - 0.3DDX - DDY

Kiểm tra ổn định tổng thể của công trình

Chuyển vị đỉnh của công trình chịu ảnh hưởng từ tải trọng gió và động đất Để kiểm tra các điều kiện của công trình, cần sử dụng tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn.

Hình 19 Chuyển vị đỉnh của công trình

Chuyển vị ngang lớn nhất tại đỉnh nhà được ghi nhận là f max = 110.14mm Theo Phụ lục C, Bảng C.4 trong TCVN 5574-2014, đối với các công trình nhà nhiều tầng có liên kết giữa tường, tường ngăn và khung là liên kết bất kỳ, chuyển vị giới hạn cho phép cần được tuân thủ.

Trong đó: h là chiều cao tính từ mặt móng công trình

=> Thỏa mãn điều kiện giới hạn chuyển vị đỉnh

5.6.2 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG TƯƠNG ĐỐI CỦA CÁC TẦNG

Chuyển vị tương đối giữa các tầng do tải động đất cần được chú ý theo TCVN 9386-2012 Theo Mục 4.4.3.2, chuyển vị ngang thiết kế giữa các tầng phải tuân thủ các hạn chế nhất định Cụ thể, công trình NCT thuộc hạn chế 1, cấp II, do đó giá trị v được chọn là 0.4.

Hạn chế 1 quy định rằng d_r phải nhỏ hơn hoặc bằng 0.005 h, trong đó h là chiều cao công trình (h = 112.3 m) và v là hệ số chiết giảm phụ thuộc vào mức độ quan trọng của công trình (v = 0.4 theo phụ lục F TCVN 9386 – 2012, thuộc hạn chế 1, cấp độ quan trọng I) Chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng d_r được xác định theo các mục 4.4.2.2 và 4.3.4 TCVN 9386 – 2012, với công thức d_r = d_re × q, trong đó d_re là chuyển vị lệch tầng xác định bằng phương pháp tuyến tính (Etabs) và q là hệ số ứng xử.

Hình 20 Story Drifts xuất từ ETABS

Giá trị chuyển vị tương đối giữa các tầng từ mục Story Drifts của Etabs

Lấy từ comb20 (TT+DDY), d r =0.000097= 9.7×10 -5

Thõa chuyển vị tương đôi giữa các tầng

5.6.3 KIẾM TRA ỔN ĐỊNH GIA TỐC CỦA GIÓ ĐỘNG

Chuyển vị lớn nhất: f đ = 0.031 (m) Rơi vào tổ hợp thứ 1 chuyển vị theo phương X Chu kỳ: T= 3.09 (s) 2

Theo mục 2.6.3 của TCVN 198-1997, trong kiểm tra dao động, gia tốc cực đại tại đỉnh công trình dưới tác động của gió phải nằm trong giới hạn cho phép, cụ thể là a đ < [a đ ] = 0.15 (m/s²) Tính toán cho thấy gia tốc a đ = ω² f đ = 2.03² × 0.031 = 0.127 (m/s²), nhỏ hơn giới hạn cho phép [a đ ] = 0.15 (m/s²).

=> Thỏa mãn điều kiện ổn định của gia tốc

5.6.4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT

Theo mục 2.6.3 TCVN 198-1997 để đảm bảo công trình không bị lật do tải trọng ngang gây ra phải thỏa mãn điều kiện sau: CL

Trọng lượng của tầng thứ i, được xác định theo tải tiêu chuẩn, được tính bằng cách chia tải tính toán cho hệ số 1.15 Khoảng cách từ trọng tâm công trình đến mép công trình là 19.5m theo phương X và 19m theo phương Y.

F i : lực do tải trọng ngang (do tác dụng của tải trọng gió) z i : chiều cao tầng thứ i

Bảng 5.12: Kiểm tra lật theo phương X

Ta có M CL /M L = 27.32 > 1.5 => Thõa mãn điều kiện ổn định chống lật

Bảng 5.13: Kiểm tra lật theo phương Y

Ta có M CL /M L = 5.84 > 1.5 => Thõa mãn điều kiện ổn định chống lật.

Tính toán dầm tầng điển hình

Hình 21 Ký hiệu dầm xuất từ ETABS

Hình 22 Mặt bằng bố trí dầm

Hình 23 Lưu đồ tính toán cốt dọc dầm Bảng 5.22: Tính cốt thép dọc tầng điển hình

Tầng Ký hiệu Tên dầm Vị trí Moment âm (kNm)

Story26 B8 B50x25 End-I -203.48 1376 1407.43 7ỉ16 0.00 138 402.12 2ỉ16 1.45 Story26 B8 B50x25 Middle -27.57 167 402.12 2ỉ16 67.30 416 603.19 3ỉ16 0.8 Story26 B8 B50x25 End-J -157.42 1030 1206.37 5ỉ16 55.06 338 402.12 2ỉ16 1.29 Story26 B9 B50x25 End-I -172.63 1141 1206.37 6ỉ16 0.00 299 402.12 2ỉ16 1.29 Story26 B9 B50x25 Middle 0.00 138 402.12 2ỉ16 65.42 404 603.19 3ỉ16 0.8 Story26 B9 B50x25 End-J -189.66 1269 1407.43 7ỉ16 31.10 188 402.12 2ỉ16 1.45 Story26 B10 B50x25 End-I -54.87 337 402.12 2ỉ16 0.00 138 402.12 2ỉ16 0.64 Story26 B10 B50x25 Middle 0.00 138 402.12 2ỉ16 28.37 171 402.12 2ỉ16 0.64 Story26 B10 B50x25 End-J 0.00 138 402.12 2ỉ16 54.02 331 402.12 2ỉ16 0.64

The data from Story26 B11 to B38 presents various metrics across different segments, including End-I, Middle, and End-J Key observations include significant negative values in End-I for B20 (-103.96) and B21 (-90.93), while B26 shows a notable decline in End-I (-208.10) The Middle segments generally maintain a steady state, with several entries recording zero values, indicating stability in those sections End-J metrics reveal fluctuations, with B28 showcasing a remarkable increase in values, particularly in End-J (0.00 to 2046) The analysis highlights a mix of performance trends, with certain segments experiencing drastic changes while others remain consistent, emphasizing the variability across the dataset.

The data from Story26 reveals various performance metrics across different segments For B38 B50x25, the middle section shows a value of -25.06, while the end section records 0.00 In B39 B20x30, the end segment has a notable decline of -17.17, with the middle at -11.09 B42 B20x30 also reflects a downward trend, particularly in the end section at -18.40 The B46 B20x30 series mirrors this pattern, with the end section at -17.87 B49 B50x40 exhibits significant fluctuations, with the end segment at -322.77, while the middle shows a less severe decline of -119.85 The B50 B50x25 and B51 B50x25 sections reveal comparable results, both demonstrating negative values in the end sections Lastly, B52 B20x30 maintains stability with values around 0.00, contrasting with B53 B50x25 and B54 B50x25, which show minor declines Overall, the data indicates varying performance levels across the different stories, highlighting areas of concern and stability.

The data for Story26 reveals various performance metrics across different segments, including B57, B58, B59, and others For instance, B57 shows consistent values with an end-J metric of 0.00 and an average of 589 In contrast, B58's end-I metric is -55.43, highlighting a decrease in performance B59 maintains stability with an end-J of -0.21, while B70 demonstrates significant declines, particularly in the end-J segment with -18.38 The B75 segment indicates a drastic drop in the end-J metric at -175.75, contrasting with a middle value of 66.46 B76 also showcases variability, with an end-J of -123.96 Meanwhile, B79 and B80 exhibit notable losses, particularly in their end-I metrics, at -211.88 and -109.58, respectively Overall, the metrics indicate fluctuations in performance across the various segments of Story26, with some showing significant declines in specific areas.

Story26 B82 B50x25 End-I -173.92 1151 1206.37 6ỉ16 0.00 243 402.12 2ỉ16 1.29 Story26 B82 B50x25 Middle -25.94 157 402.12 2ỉ16 55.13 338 402.12 2ỉ16 0.64 Story26 B82 B50x25 End-J 0.00 1052 1206.37 6ỉ16 46.95 287 402.12 2ỉ16 1.29 Story26 B83 B50x25 End-I -218.28 1493 1608.5 8ỉ16 0.00 138 402.12 2ỉ16 1.61 Story26 B83 B50x25 Middle -43.95 268 402.12 2ỉ16 70.66 437 603.19 3ỉ16 0.8 Story26 B83 B50x25 End-J 0.00 784 804.25 4ỉ16 70.64 437 603.19 3ỉ16 1.13

5.7.2 TÍNH TOÁN CỐT ĐAI DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 24 Lưu đồ tính toán cốt đai

Chọn dầm có lực cắt lớn nhất để tính toán cốt đai Q max  168.15 kN  

Khả năng chịu lực cắt của bê tông:

Khi Q b nhỏ hơn Q max, bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, do đó cần phải tính toán cốt đai Việc tính toán cốt đai phải dựa trên điều kiện rằng lực cắt do tác động của ngoại lực không được vượt quá tổng khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai.

Q : khả năng chịu cắt của bê tông b

Q sw : khả năng chịu cắt của cốt đai sw sw sw sw

A sw : diện tích tiết diện cốt thép đai c: chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lên trục cấu kiện tính từ mép gối tựa

Tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất ứng với: 0 b sw c c M

Khi đó Q u  2  b2 (1     f n )R bh q bt 0 2 sw Khoảng cách cốt đai theo tính toán:

Khoảng cách cốt đai lớn nhất để đảm bảo điều kiện không có khe nứt nghiêng chỉ qua bê tông:

Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:

Vùng L/4 gần gối tựa: ct h / 3 h 450(mm) s

 Khoảng cách cốt đai neo thiết kế: s tk  min s , s  tt max , s ct 

Chọn cốt đai ỉ8 , 2 nhỏnh, a sw  50.27 mm   2

Khoảng cách cốt đai tính toán:

Khoảng cách cốt đai lớn nhất để đảm bảo điều kiện không có khe nứt nghiêng chỉ qua bê tông:

Khoảng cách bố trí theo cấu tạo:

Kết luận: Ta bố trớ đai theo cấu tạo, với bước đai ỉ8a100 mm trong khoảng L/4 của   dầm gần gối tựa và ỉ8a200 mm cho khoảng cũn lại của dầm  

Tính vách khung trục c

Phương pháp này khẳng định rằng cốt thép được bố trí ở hai đầu vách sẽ chịu toàn bộ moment Lực dọc được giả định phân bố đều trên toàn bộ tiết diện vách Các giả thiết cơ bản bao gồm: ứng lực kéo do cốt thép chịu và ứng lực nén do cả bê tông lẫn cốt thép đảm nhiệm.

Hình ảnh vùng biên chịu moment

Bước 1: Giả định chiều dài B của vùng thiết kế chịu toàn bộ mô men Xem xét vách chịu lực dọc N và mô men Mx, trong đó mô men Mx tương đương với cặp ngẫu lực tác động ở hai vùng biên của vách.

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

Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu nén và kéo bằng cách xác định diện tích cốt thép trong vùng nén dựa trên điều kiện cân bằng ứng suất trên mặt cắt ngang vách.

A   0.8    0.85 A  A f  A f   Diện tích cốt thép chịu kéo xác định theo công thức sau: max b s b s

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu hàm lượng không đạt yêu cầu, cần tăng kích thước B của vùng biên và thực hiện tính toán lại Chiều dài tối đa của vùng biên là L/2; nếu vượt quá giới hạn này, cần tăng bề dày để đảm bảo tính ổn định.

Bước 5: Kiểm tra tường giữa hai vùng biên để đảm bảo cấu kiện chịu nén đúng tâm Nếu bê tông đủ khả năng chịu lực, cốt thép trong vùng này sẽ được đặt theo cấu tạo với hàm lượng  min.

Phương pháp này phù hợp cho các vách có tiết diện tang cường ở hai đầu, mang lại tính an toàn cao nhờ vào việc chỉ xem xét khả năng chịu moment của một phần diện tích vách ở vùng biên.

Hình 25 Lưu đồ tính toán vách theo phương pháp vùng biên chịu moment

Phương pháp này tương tự với phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi, nhưng có sự khác biệt ở chỗ tập trung lượng cốt thép chịu toàn bộ mô men tại 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)

5.8.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP VÁCH P9

Hình 26 Tên vách xuất từ ETABS

(kN) (kN.m) (kN) (kN) (cm 2 ) (cm 2 ) (cm 2 ) ỉ A s (chọn) m (chọn) (m) (kN) (cm 2 ) ỉ a A s (chọn) m (chọn)

Dưới đây là các chỉ số của các câu chuyện từ 2 đến 31, với các thông số như Max, Cấu tạo, và tỷ lệ phần trăm hiệu suất Câu chuyện 31 ghi nhận giá trị Max là -64.92 với hiệu suất 1.03%, trong khi câu chuyện 30 có giá trị Max -419.17 và cũng đạt 1.03% Các câu chuyện tiếp theo, từ 29 đến 24, lần lượt có giá trị Max giảm dần, với câu chuyện 24 ghi nhận -2600.63 và hiệu suất 0.51% Câu chuyện 23 có Max -2967.35, và tiếp tục giảm cho đến câu chuyện 2, với giá trị Max là -11860.49 Mỗi câu chuyện đều có cấu tạo 14 và hiệu suất thay đổi từ 0.51% đến 1.70%.

Bề rộng vách Chiều dài vách Chiều dài vùng biên

Thông số tính toán Phần biên Phần giữa

Tổ hợp Tầng do an

The data outlines a series of stories, each identified by a unique code (e.g., Story31, Story30) and associated with various metrics, including maximum values, coordinates, and construction details Each entry shows a consistent pattern of parameters such as combinations, coordinates, and performance percentages For instance, Story31 reports a maximum of -234.94 with a construction score of 1.34% and a total of 140.96, while Story30 shows a maximum of -599.16 and similar construction metrics This trend continues through to Story2, which records a maximum of -11891.79, highlighting the structure's evolution across the dataset The construction scores range from 0.67% to 2.53%, indicating varying levels of performance and efficiency throughout the series.

Tầng Thép chọn Thép chọn

Bề rộng vách Chiều dài vách Chiều dài vùng biên Thông số tính toán do an

Bài viết này trình bày các chỉ số kỹ thuật của nhiều câu chuyện (Story) với các thông số như giá trị tối đa (Max), giá trị âm, và các chỉ số Cấu tạo khác nhau Mỗi câu chuyện đều có các thông số cụ thể như vị trí, tỷ lệ phần trăm (0.51% hoặc 1.03%), và các chỉ số khác liên quan đến hiệu suất Các chỉ số này cho thấy sự biến động và xu hướng trong từng câu chuyện, từ Story1 đến Story31, với các giá trị thay đổi đáng kể Điều này có thể giúp người đọc hiểu rõ hơn về sự phát triển và hiệu quả của từng câu chuyện trong bối cảnh tổng thể.

Bề rộng vách Chiều dài vách Chiều dài vùng biên

Thông số tính toán Phần biên Phần giữa

Bài viết này trình bày các thông số của các câu chuyện từ Story2 đến Story31, với các giá trị như giá trị âm, giá trị dương, tỷ lệ phần trăm và cấu tạo Mỗi câu chuyện đều có những chỉ số riêng biệt, ví dụ, Story31 có giá trị -88.86 và tỷ lệ 1.03%, trong khi Story2 có giá trị -6707.2 và tỷ lệ 1.70% Các câu chuyện đều được phân loại theo cấu tạo 14 200 27.71 0.51% Mỗi chỉ số thể hiện hiệu suất và sự thay đổi của các câu chuyện qua từng giai đoạn, cho thấy sự phát triển hoặc suy giảm theo thời gian.

Bề rộng vách Chiều dài vách Chiều dài vùng biên Thông số tính toán

Dưới đây là tóm tắt các câu chuyện từ Story2 đến Story31 với các thông số kỹ thuật quan trọng Story31 có giá trị -76.31 với tổng cộng 1537.76, trong khi Story30 ghi nhận -372.45 và 766.09 Các câu chuyện tiếp theo như Story29, Story28, và Story27 lần lượt có các giá trị -666.45, -953.58 và -1233.64 Từ Story26 đến Story24, giá trị tiếp tục giảm xuống -1506.07 và -2026.84 Các câu chuyện từ Story23 đến Story21 có giá trị lần lượt là -2274.9, -2514.73 và -2746.44 Story20 đến Story19 có giá trị -2970.2 và -3186.28 Các thông số từ Story18 đến Story15 cho thấy sự gia tăng nhẹ với các giá trị từ -3395.13 đến -3982.31 Từ Story14 đến Story12, giá trị tiếp tục giảm xuống -4165.22 và -4512.68 Cuối cùng, Story11 đến Story5 có các giá trị -4679.59, -4844.44, và -5765.71, trong khi Story4 và Story3 ghi nhận giá trị -5996.56 và -9651.26 Cuối cùng, Story2 có giá trị -6709.15 với các thông số khác như 3613.89 và -930.23 Tất cả các câu chuyện đều có cấu tạo 14 và tỷ lệ phần trăm khác nhau, cho thấy sự đa dạng trong dữ liệu.

Dưới đây là bảng tổng hợp các chỉ số của các câu chuyện từ Story2 đến Story31 Mỗi câu chuyện được phân loại theo cấu tạo và có các thông số như giá trị tối đa, giá trị tối thiểu, và tỷ lệ phần trăm Ví dụ, Story31 có giá trị tối đa là 654.37 và tỷ lệ phần trăm là 1.03%, trong khi Story2 có giá trị tối đa lên tới 3534.10 với tỷ lệ phần trăm 1.70% Các câu chuyện này đều có cấu tạo 14, 200 và tỷ lệ phần trăm ổn định ở mức 0.51% Mỗi câu chuyện đều thể hiện sự phát triển và biến đổi trong các thông số, cho thấy sự thay đổi đáng kể qua từng giai đoạn.

The data presents a series of stories, each marked by unique identifiers and various metrics Story31 shows a minimum value of -218.08 and a maximum of 165.64, while Story30 has a minimum of -578.28 and a maximum of 191.78 As we progress through the stories, such as Story29 with a minimum of -926.43 and maximum of 266.52, and Story28 with -1279.04 and 339.27, we observe a consistent pattern of increasing maximum values The trend continues with Story27 reaching a maximum of 414.72 and Story26 at 491.65 Each story maintains a structure with 12 components, and a configuration of 16, 200, and 36.19, reflecting a 0.67% rate The maximum values peak at Story15 with 1521.72 and conclude with Story2, which has a minimum of -11844.46 and a maximum of 4777.95 This comprehensive overview illustrates the evolution of each story within the defined parameters.

Tầng Thép chọn Thép chọn

Bề rộng vách Chiều dài vách Chiều dài vùng biên Thông số tính toán do an

The data from various stories illustrates a series of combinations and their corresponding metrics, including maximum values and structural components Each entry, labeled as "Story" followed by a number, features a unique combination of parameters such as coordinates and performance indicators For instance, Story31 shows a maximum value of -131.42, while Story30 reaches -471.75 The metrics consistently include a structure labeled "C.Tạo" and a percentage indicating performance, which remains around 1.03% across multiple stories The cumulative data highlights a trend of decreasing maximum values and varying performance metrics, emphasizing the importance of structure and configuration in achieving desired outcomes Overall, the stories demonstrate a systematic approach to analyzing combinations and their effects on performance, providing valuable insights into optimization strategies.

Tính cốt thép lõi thang máy

Phương pháp này phân chia vách thành các phần tử nhỏ, cho phép chịu lực kéo hoặc nén tại tâm, với ứng suất phân bố đều trên mặt cắt ngang Sau đó, tiến hành tính toán cốt thép cho từng phần tử và kết hợp chúng lại để bố trí cho toàn bộ vách.

Các giả thiết cơ bản khi tính toán:

Vật liệu đàn hồi Ứng lực kéo do cốt thép chịu, ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu

Bước 1: Xác định trục chính và moment quán tính chính trung tâm của vách Bước 2: Chia vách thành từng phần tử nhỏ

Bước 3: Xác định ứng suất trên mỗi phần tử Theo phương X: ci y x z(x) X k y i i i

Trong bài viết này, k y đại diện cho tung độ điểm chịu nén theo trục quán tính chính i, trong khi b ci là chiều dày tính cho một phía của tiết diện Việc xác định ứng suất tiếp sẽ phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể.

S ci : moment tĩnh của tiết diện tính cho một phía kể từ điểm xác định ứng suất tiếp

A : diện tích mặt cắt ngang phần tử

I : moment quá tính chính trung tâm X

Bước 4: Tính toán cốt thép Diện tích cốt thép trong vùng nén được xác định từ điều kiện cân bằng ứng suất trên mặt cắt ngang

A   0.8    0.85 A  A f  A f   chọn Diện tích cốt thép chịu kéo xác định theo công thức sau: max b s b s

 Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Cốt thép được lựa chọn và bố trí dựa trên giá trị lớn nhất giữa A' và As, cụ thể là A chọn = max (A' ; As) Phương pháp này đơn giản và có thể áp dụng hiệu quả cho việc tính toán các vách có hình dạng phức tạp như L, T, U hoặc tính lõi.

Bảng 37: Hệ số tính toán thép lõi

Hệ số giảm bền khi nén vách bê tông φ c 0.7

Hệ số giảm bền khi nén uốn φ b 0.9

Cường độ kéo cốt thép R s 365 Mpa

Cường độ nén bê tông R b 17 Mpa

Bề rộng vách lõi tính A b 0.2 m

Hệ số với cấu kiện chịu nén lệch tâm δ 1.1

Hệ số làm việc cốt thép φ 1 1.58

Hệ sô với cốt thép có gờ η 1

Modul đàn hồi cốt thép E s 2100000000 kPa u 0.02

Hình 28 Chia phần tử lõi tính thép

Hình 29 Moment quán tính, moment tĩnh của lõi từ cad

Bảng 5.24: Bảng tính thép lõi phần tử 1

The data presents a series of stories, each with varying numerical values and metrics Story31 shows a value of -267.06 with a percentage of 1.7% and 36,572 entries Story30 has a value of -498.75, also at 1.7%, with 52,479 entries As we progress through the stories, the values decrease, reaching Story1 at -6379.73 with a percentage of 3.27% and 26,906 entries The basement data indicates a significant drop to -12454.28, maintaining a percentage of 3.27% with 40,248 entries Overall, the dataset reflects a trend of decreasing values alongside fluctuating entry counts and percentages, highlighting the importance of monitoring these metrics for analysis.

Diện tích cốt thép chịu kéo nén tính từ điều kiện cân bằng ứng suất a rc

Tính toán Kiểm tra bề rộng khe nứt thẳng góc của trục cấu kiện

Kiểm tra khả năng chịu nén của 1 phần tử

Tầng A' s (cm 2 ) A s (cm 2 ) Kiểm tra

(cm 2 ) Số μ cõy ỉ A s chọn (cm 2 ) do an

The data presented outlines a series of stories, each identified by a unique number and associated with various metrics The stories range from Story1 to Story28, showcasing a consistent format that includes numerical values representing coordinates, performance statistics, and specific identifiers Each story demonstrates a gradual change in values, reflecting a trend across the dataset The performance percentages remain stable at approximately 1.7% for most entries, while some stories exhibit a higher percentage of 2.09% or 3.27% The dataset also includes references to "Thõa," indicating a possible thematic or contextual link among the stories Overall, this structured information provides a comprehensive overview of the dataset, highlighting key metrics that can be analyzed for further insights.

The data presents a series of stories with fluctuating values, showcasing a consistent pattern of decline in figures across multiple entries Each story is associated with specific metrics, including numerical values that indicate performance, percentages reflecting change, and identifiers linked to the "Thõa" category As the stories progress from Story1 to Story31, the figures reveal a downward trajectory, with notable variations in performance indicators The overall trend emphasizes the need for analysis and potential strategies for improvement in the highlighted areas This structured approach to data presentation can enhance understanding and drive informed decision-making.

The data presents a series of stories, each with varying numerical values that likely represent performance metrics For instance, Story31 shows a value of -265.39, while Story30 reports -498.36, indicating a trend of decreasing figures Each story is associated with specific metrics such as percentage changes, counts, and identifiers, with consistent references to "Thõa." The stories range from Story1 to Story31, showcasing a progression in values, with Story1 at -6432.05 and Basement 1 at -12279.9, highlighting a significant decline The data also includes various performance indicators like percentage rates, which remain consistent across the stories, suggesting a structured format for tracking progress.

The data presents a series of stories, each with varying numerical values indicating performance metrics, such as Story31 with values ranging from -263.5 to -159.51, and a score of 2.53 The trends show a consistent pattern of decreasing values as the stories progress, with Story1 reaching a low of -8084.84 and a score of 79.39 Notably, Story14 and Story12 exhibit slightly higher percentages of 1.9% and 2.45%, respectively, while most stories maintain a steady 1.27% return The dataset reflects a comprehensive analysis of performance across multiple stories, highlighting the importance of tracking these metrics for understanding overall trends.

The data presents a series of stories with varying metrics, including numerical values for Story31 through Story1, each reflecting specific attributes such as negative values, percentages, and other key statistics For instance, Story31 has values ranging from -246.47 to -224.69, with a percentage of 1.27% and a total of 64453 As we progress through the stories, the negative values increase, with Story1 showing values from -6983.94 to -7458.39 and a higher percentage of 2.45% Each story is associated with the term "Thõa" and includes additional metrics like counts and specific identifiers Overall, the dataset illustrates a consistent trend of increasing negative values and varying percentages across the stories.

Bảng 5.24: Bảng tính thép lõi phần tử 34

The data presents a series of stories, each with varying numerical values indicating performance metrics Story31 shows a performance of -255.86, while Story1 starts at -7183.79, indicating a downward trend Each story features specific metrics such as percentages, transaction volumes, and unique identifiers, with a consistent 1.27% for most entries, suggesting stable performance across the dataset Notably, Story14 and Story12 exhibit higher percentages of 1.9% and 2.45%, respectively, indicating potential areas of growth The dataset concludes with a basement entry at -7365.76, reaffirming the overall decline in performance metrics as the stories progress.

The data presents a series of stories, each with unique metrics including varying numerical values and percentages For instance, Story31 reports a range of -248.89 to -236.16, with a percentage of 1.82% and a total of 67,788 entries Similarly, Story30 shows values from -494.38 to -480.88, maintaining the same percentage and a total of 88,016 entries As we progress through the stories, the values continue to decrease, with Story1 at -6943.65 to -7038.96 and a total of 59,306 entries, while the basement data indicates a range of -7127.78 to -7244.97 Each story consistently reflects a similar structure, highlighting the importance of tracking these metrics for analysis and reporting.

thiết kế kết cấu nền móng

Cấu tạo cọc

(kN/m3) Lực dính c Góc ma sát trong SPT Độ sệt

Mô tả đất Sét pha màu xám nâu, trạng thái dẻo cứng

Mô tả đất Cát chứa sét màu xám xanh, trạng thái dẻo

Mô tả đất Cát hạt mịn chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt

Mô tả đất Cát hạt thô chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt

Mô tả đất Sét chứa cát màu nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

Mô tả đất Cát hạt thô vừa chứa bụi, sét màu vàng xám, trạng thái xốp đến chặt

Mô tả đất Sét màu xám vàng đỏ, trạng thái cứng

Mô tả đất Cát hạt thô màu xanh bạc, trạng thái chặt vừa đến rất chặt

Để đảm bảo tính hiệu quả trong thiết kế móng, cần chọn đường kính cọc và chiều sâu mũi phù hợp với điều kiện địa chất và tải trọng công trình Trong đồ án, sinh viên đã quyết định chọn đường kính cọc D = 800 mm, phù hợp với đặc điểm đất nền và khả năng thi công cọc khoan nhồi hiện nay.

Cọc được ngàm vào đài 1 đoạn 700 mm > 30d = 660mm và ngàm thêm phần đầu cọc chưa bị phá vỡ bê tông 1 đoạn 150mm

Mũi cọc cho móng dưới cột được cắm sâu 11.5m vào lớp đất cát thô trạng thái chặt (lớp 6) Chiều sâu mũi cọc được tính từ lớp đất tự nhiên.

4.3+2.4+8.3+3.9+1.9+15.5+15.2+11.5 = 63m Chiều cao đài là 2.5, đáy đài nằm ở độ sâu 13m so với mặt đất tự nhiên

6.1.3 CÁC HỆ SỐ CHIẾT KHI CỌC CHỊU TẢI ĐỘNG ĐẤT

Khi xác định chiều sâu tính toán HD dưới tác động của tải động đất, cần giảm giá trị góc ma sát φ trong tính toán Cụ thể, với động đất cấp 7, giá trị góc ma sát cần được điều chỉnh là -2 độ.

4 0 : động đất cấp 8; 7 0 : động đất cấp 9

 Công trình của chúng ta thiết kế với động đất cấp 7 nên giảm φ = -2 0

Hệ số giảm yếu điều kiện làm việc của đất nền tra theo Bảng 18 TCVN 10304:2014.

Xác định sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải cọc theo vật liệu được tính theo công thức: vl b u s sn

A b  0.503 m : Diện tích tiết diện ngang của cọc (D= 0.8m)

A s  0.006 m : Diện tớch cốt thộp dọc trong cọc  18ỉ22 

Theo điều 7.1.9 TCVN 10304 – 2014, trong điều kiện đổ bê tông trong hố khoan và dung dịch khoan:

Cường độ tính toán của bê tông:

  : Hệ số kể đến việc đổ bê tông trong không gian chật hẹp của hố và ống vách

  : Hệ số kể đến việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới dung dịch khoan hoặc dưới nước chịu áp lực dư

Cường độ tính toán cốt thép, xác định như sau:

       l i z i ɣ' ứ i Hệ số σ' v,zi c u,i σ' v,ZL f i f i ìl i

(m) (m) (kN/m 3 ) (°) k (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m)

Tổng c Loại đất N SPT α Trạng thái đất Đối với cốt thép nhỏ hơn 28(mm): R sn , R sn 220000 kN / m  

 1.5  Đối với cốt thép lớn hơn 28(mm): R sn f c , R sn 200000 kN / m  2 

 1.5  Với f c  kN / m 2  là giới hạn chảy của cốt thép Kết luận:

6.2.2 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN

Sức chịu tải cực hạn của đất được xác định theo công thức (theo phụ lục G.2 TCVN

R  q A   u f l Trong đó: q b : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc;

Diện tích tiết diện ngang mũi cọc được ký hiệu là A b, trong khi chu vi tiết diện ngang cọc được ký hiệu là u Cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ "i" trên thân cọc được ký hiệu là f i, và chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ "i" được ký hiệu là l i.

Bảng 6.3: Cường độ kháng trung bình của cọc móng cột theo chỉ tiêu cường độ

Vậy sức chịu tải cực hạn theo ma sát là: s i i  

Bảng 6.4: Cường độ kháng trung bình của cọc móng dưới lõi theo chỉ tiêu cường độ

Vậy sức chịu tải cực hạn theo ma sát là: s i i  

Q   u  f   l 2.51 2773.1 6960.49 kN   Cọc ngàm vào lớp đất rời (lớp đất 6)

Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định theo công thức:

N ; N : Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc;

Áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc được xác định bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng do đất tác động tại vị trí này.

Cường độ sức kháng của đất dính thuần túy không thoát nước dưới mũi cọc:

Q  c N A  0 Thông thường lấy N ' c  9 cho cọc đóng, đối với cọc khoan nhồi đường kính lớn ( D  600mm ) lấy N ' c  6

Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn Z L thì lấy q '  ,p theo giá trị bằng áp lực lớn phủ tại độ sâu mũi cọc;

Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn ZL, thì áp lực lớn phủ tại độ sâu Z sẽ được lấy làm q'γ,p Giá trị ZL cùng với hệ số k và N'q có thể được xác định từ bảng G.1, theo tiêu chuẩn đã được trích dẫn.

Cường độ sức kháng trung bình trên thân cọc đối với lớp đất rời là:

  i i v,zi a,i f   k tan  Trong đó: k i : Hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i (đối với đất cố kết thường k i   1 sin(  a,i ) )

 v,zi : Ứng suất pháp hiệu quả trung bình theo phương đứng của lớp đất thứ i l i z i ɣ' ứ i Hệ số σ' v,zi c u,i σ' v,ZL fi f i ìl i

(m) (m) (kN/m 3 ) (°) k (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m)

238.96 2773.1 Tổng c Loại đất N SPT α Trạng thái đất k

Cường độ sức kháng của đất rời (c = 0) dưới mũi cọc dưới đài M1, M2

Q  q  N A   (2 11.025 3.9 11.1 0.5 10) 60 0.5        2110.2 kN Cường độ sức kháng của đất rời (c= 0) dưới mũi cọc dưới đài lõi thang

Sức chịu tải cực hạn của cọc dưới móng M1, M2 là: c,u1 b s  

R  Q  Q  2110.02 6838.47   8948.67 kN Sức chịu tải cực hạn của cọc dưới móng lõi thang là: c,u1 b s  

6.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền Công thức xác định sức chịu tải cực hạn theo Mục 7.3.2 TCVN 10304-2014 c,u2 c cq b p cf i i

 c : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền  c =1.0

 cq : Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, tra mục 7.2.3.1 TCVN 10304 –

Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc được xác định thông qua công thức cf = 1 * u, trong đó u là chu vi tiết diện ngang của thân cọc Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ “i” trên thân cọc được tra cứu từ Bảng 3 trong TCVN 10304 – 2014.

A p : Diện tich tiết diện ngang của cọc l i : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ i

Sức chịu tải thân cọc: s cf i i  

Q       u  f l 2.51 2849.15   7151.37 kN l i h i z i ɣ' ứ i fi ɣ cf ìf i ìl i

2 2 3.9 2 5.9 11.1 31.83 s 0 Chặt vừa 0.608 To và vừa 0 0.8 48 76.8

1.9 11.1 31.83 s 0 Chặt vừa 0.608 To và vừa 0 0.8 55.85 84.89

4 4 15.5 2 23.3 10.9 31.67 s 0 Chặt vừa 0.53 To và vừa 0 0.8 63.2 101.12

2 10.9 31.67 s 0 Chặt vừa 0.53 To và vừa 0 0.8 66.12 105.79

2 10.9 31.67 s 0 Chặt vừa 0.53 To và vừa 0 0.8 80.12 128.19 1.5 10.9 31.67 s 0 Chặt vừa 0.53 To và vừa 0 0.8 82.57 99.08

6 6 11.5 2 50 11 32.3 s 0 Chặt vừa 0.525 To và vừa 0 0.8 100 160

2 11 32.3 s 0 Chặt vừa 0.525 To và vừa 0 0.8 100 160

1.5 11 32.3 s 0 Chặt vừa 0.525 To và vừa 0 0.8 100 120

Hệ số rỗng Loại đất l i h i z i ɣ' ứ i fi ɣ cf ìf i ìl i

6 6 13 2 50 11 32.3 s 0 Chặt vừa 0.525 To và vừa 0 0.8 100 160

Sức chịu tải thân cọc: s cf i i  

Q       u  f l 2.51 2849.15   7151.37 kN Cọc ngàm vào lớp đất rời (lớp đất 6)

Công thức tính cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc Q b được xác định như sau (theo mục 7.2.3.2 TCVN 10304 - 2014):

Các hệ số không thứ nguyên phụ thuộc vào trị số ma sát trong tính toán nền đất, được quy định trong Bảng 6 TCVN 10304 – 2014, sẽ được nhân với hệ số chiết giảm 0.9.

Cường độ sức kháng của đất rời (c = 0) dưới mũi cọc dưới đài M1, M2 α 1 = α 2 = α 3 = α 4 = γ' 1 =

43.7 73.49 0.66 0.25 h: Chiều sâu hạ cọc (thiết kế) d: Đường kính cọc khoan nhồi

Cường độ sức kháng của đất rời (c = 0) dưới mũi cọc dưới lõi thang α 1 = α 2 = α 3 = α 4 =

 Vậy sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền của móng M1, M2 là:

 Vậy sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền của móng lõi thang là:

Sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản (1998) theo mục G.3.2 TCVN10304 - 2014: c,u3 b b ci ci si si

Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc được ký hiệu là A, trong khi cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được ký hiệu là q Cường độ này được xác định dựa trên loại cọc: đối với cọc ép, khi mũi cọc p nằm trong lớp đất rời, giá trị q là 300N; còn đối với cọc khoan nhồi, giá trị q là 150N.

N : Chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d phía trên và 4d phía dưới mũi cọc p

  f si : Cường độ sức kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất rời, với N si là chỉ số SPT trung bình của lớp đất rời thứ i si si f 10 N

Cường độ sức kháng của đất trên thân cọc trong lớp đất dính thứ i được tính bằng công thức f ci = α f c c u,i, trong đó L u,i là lực dính không thoát nước của lớp đất thứ i, với N ci là chỉ số SPT trung bình của lớp đất dính thứ i, được xác định bằng công thức u,i = 6.25N (kPa) Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i được ký hiệu là l si, trong khi chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i là l ci Thêm vào đó, chu vi tiết diện ngang cọc được ký hiệu là u và đường kính tiết diện cọc là d.

 p : hệ số không thứ nguyên xác định bằng đồ thị Các hệ số  p và f L được xác định bằng cách tra đồ thị hình G.2 TCVN 10304 -2014

Bảng 6.7: Cường độ kháng trung bình của cọc móng cột tính theo Nhật Bản

Vậy sức chịu tải cực hạn theo thí nghiệp SPT là:

Bảng 6.8: Cường độ kháng trung bình của cọc móng lõi tính theo Nhật Bản l i z i ɣ' σ' v,zi c u,i fi f i ×l i

(m) (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m)

Vậy sức chịu tải cực hạn theo thí nghiệp SPT là:

(m) (m) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m)

Bảng 6.9: Tổng hợp sức chịu tải

Sức chịu tải (kN) Cọc móng

Theo chỉ tiêu cường độ đất nền 8948.67 9027.27 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 8866.88 8890.65

Theo SPT 12154.1 11265.23 Đồ thị sức chịu tải cọc dưới lõi thang Đồ thị sức chịu tải cọc dưới móng cột

Bảng 6.10: Sức chịu tải cực hạn nhỏ nhất của cọc

Móng Min(R cl ; R cd ; R SPT ) R c,u min

Móng lõi thang Min(8890.65; 9027.27; 11265.23) 8890.7 Sức chịu tải cho phép của cọc: c,a o c,k n k

Bảng 6.11: So sánh sức chịu tải của cọc với sức chịu tải vật liệu

≥ 21 cọc 5700.14 Móng lõi thang ≥21 cọc 5715.42

 o : là hệ số điều kiện làm việc ,   o 1 đối với cọc đơn,   o 1,15 trong móng nhiều cọc

 n : là hệ số tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1.2, 1.15, 1.1 tương ứng với tầm quan trọng của công trình cấp I, II, III

 k : là hệ số tin cậy theo đất nền,đáy đài nằm trong lớp đất có biến dạng lớn( sét, trạng thái dẻo nhão) k1 1.75

  phụ thuộc vào số lượng cọc trong đài (1-5 cọc) k2 1.65

  phụ thuộc vào số lượng cọc trong đài (hơn 21 cọc)

6.2.6 ĐỘ CỨNG CỌC Bảng 6.12: Module đàn hồi của đất dưới móng cột và lõi thang

Cho phép lấy modul trượt G  0.4E 0 Đặc trưng G 1 được lấy trung bình trong toàn bộ lớp đất thuộc phạm vi hạ cọc:

Đặc trưng G 2 được xác định trong khoảng từ độ sâu L đến 1.5L, với điều kiện là lấy mẫu trong bán kính 0.5L từ đỉnh cọc Quan trọng là đất dưới mũi cọc không được là than bùn, bùn hay đất ở trạng thái chảy.

G 2  0.4 20530   8212 kN / m Độ cứng tương đối của cọc:

 ' : Hệ số tương ứng cọc cứng tuyệt đối:

 ' : Hệ số giống hệ số  ' nhưng đối với trường hợp nền đồng nhất có đặc trưng G 1 và

Tính tương tự cho cọc dưới lõi thang

Thiết kế móng m1 dưới vách wl1

Lực dọc N o tt Lực cắt Q x tt Lực cắt Q y tt Moment M x tt Moment M y tt

(KN) (KN) (KN) (KN.m) (KN.m)

Tải trọng tiêu chuẩn dưới vách WL1

Lực dọc N o tc Lực Cắt Q x tc Lực cắt Q y tc Moment M x tc Moment M y tc

Số lượng cọc sơ bộ được chọn theo công thức: c tt c,a b N 1.4 15607.6

Với b = 1.2÷1.6 là hệ số khi kể đến ảnh hưởng của moment, chọn b = 1.2

Bảng 6.13: Chọn thông số đài cọc móng M1

Thông số đài cọc Giá trị Đơn vị Đường kớnh cọc ỉ 0.8 (m)

Chiều sâu đất đáy đài h đ 13.0 (m)

Dung trọng tb của đài và đất γ tb 25.00 (KN/m³) Dung trọng bê tông cọc γ bt 25.00 (KN/m³)

Bảng 6.14: Đất từ đáy đài lên mặt đất tự nhiên

Lớp Độ dày Độ sâu γ φ

  Dung trọng đất từ mặt đất xuống đáy đài:

  Khoảng cách giữa các tim cọc là 3D  2.4 m   , khoảng cách từ tâm cọc đến mép đài là

1D  0.8 m Chiều cao đài móng tối thiểu là:

Cạnh đáy đài thép được đặt vuông góc với tải trọng Q, đảm bảo thỏa mãn điều kiện chiều cao đài móng Do đó, không cần tính toán cọc chịu tải trọng ngang Trọng lượng tính toán của đài và đất trên đài cũng cần được xem xét.

Lực dọc tính toán tại đáy đài:

Moment tính toán xác định ứng với trọng tâm của các cọc tại đáy đài:

      tt tt tt x x y h tt tt tt y y x h

Lực truyền xuống cọc thứ i tt tt tt tt x y i 2 2 c i i

M là moment tính toán quanh trục chính x và y của mặt bằng nhóm cọc Tọa độ x và y xác định vị trí cọc cần tính tải trọng tại đáy đài Tọa độ x và y của cọc thứ i trên mặt bằng đài cọc cũng được chỉ rõ.

Bảng 6.15: Giá trị nội lực max lọc từ nội lực ETABS

Bảng 6.16: Phản lực đầu cọc của móng tính theo nội lực max

STT P i M x max M y max Q x max Q y max M x max M y max Q x max Q y max cọc (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

Trọng lượng tính toán cọc:

P min  3116.59 kN   0 Thỏa điều kiện cọc không bị nhổ

6.3.2 KIỂM TRA PHẢN LỰC ĐẦU CỌC

Hình 30 Hình ảnh phản lực đầu cọc xuất từ safe Bảng 6.17: So sánh phản lực đầu cọc tính tay và tính safe

Góc ma sát trung bình: i i 0 tb i l 1300.07

 Xác định kích thước khối móng quy ước với góc mở:

Kích thước khối móng quy ước:

Trọng lượng của đài và phần đất trên đài:

Trọng lượng phần đất tính từ đáy đài đến mũi cọc:

 Tổng trọng lượng các cọc:

Tổng trọng lượng cả khối móng quy ước:

  tt tt tt tt qu 1 2 3

N  N  N  N  19236.06 144614.31 3468.3 167318.67 kN    Lực dọc tiêu chuẩn tại trọng tâm đáy khối móng quy ước: tt   tc tc qu 0

Moment tiêu chuẩn tại trọng tâm đáy khối móng quy ước:

      tc tc tc x x y h tc tc tc y y x h

   Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước: tc y tc x max min qu qu qu

  max tc 2 min tc 2 tb

Cường độ tiêu chuẩn của đất nền tại mũi cọc:

  tc 1 2 qu II i i II tc m m

1 2 m  1.2; m  1.1 : Trị số điều kiện làm việc của đất nền, tra bảng 15 TCVN 9362 –

2012 k tc  1 : Hệ số tin cậy, tra theo Mục 4.6.11 TCVN 9362 – 2012

  : Dung trọng của đất phía dưới đáy móng

 : Ứng suất của lớp đất trên đáy móng c II  11.7 : Lực dính đơn vị của đất dưới đáy móng

  tc 2 tc 2 max tc tc 2 tb

Kết luận: Ứng suất dưới đáy khối móng quy ước thỏa điều kiện về cường độ

Ta tính lún bằng phương pháp cộng lún từng phân tố Độ lún phải nhỏ hơn độ lún giới hạn, S    S gh    8 cm   , (tra Bảng 16 TCVN 9362 –

Chia các lớp đất thành những phân tố đạt các yêu cầu sau:

Mỗi phân tố phải nằm hoàn toàn trong cùng một lớp đất và phải nằm hoàn toàn trên hoặc dưới mực nước ngầm Để đạt được độ chính xác cao, các phân tố cần được chia nhỏ Độ dày mỗi lớp phải thỏa mãn h i < 0.4B m, với lựa chọn h i = 3(m) Theo TCVN 9362 – 2012, do modul biến dạng E tb < 20.5 MPa (và > 5 MPa), cần tính toán đến độ sâu mà tại đó σ > 5σ để dừng bê tông.

 bt là ứng suất bản thân tại đáy lớp phân tố     bt i i h 

 gl là ứng suất gây lún tại đáy lớp phân tố    gl k P 0 gl 

Tính p 1i  a ; p 1i 2i  a 2i Trong đó: p 1 : Áp lực bản thân lớp phân tố, p 1i i bt i 1 bt

 p 2 : Áp lực gây lún ở lớp phân tố, i i 1 gl gl

Tổng độ lún của các lớp phân tố theo phụ lục C TCVN 9362 – 2012:

Tính toán ứng suất tại đáy khối móng được thực hiện dựa trên chiều dày của mỗi lớp đất và khoảng cách từ điểm có độ sâu đến điểm giữa của lớp đất đang xét Cụ thể, ký hiệu e đại diện cho chiều dày lớp đất, trong khi z biểu thị khoảng cách này.

        Ứng suất gây lún tại tâm đáy khối móng quy ước:

Bảng 6.18: Kết quả thí nghiệm nén cố kết

Kết quả thí nghiệm nén cố kết

Kết quả Cấp tải trọng

Hình: Biểu đồ quan hệ e-p lớp đất mũi cọc Bảng 6.19: Bảng tính lún móng M1 Điểm

(m) (KN/m²) (KN/m²) (KN/m²) (KN/m²) (KN/m²) (cm)

Ta có 0.043(m) < 0.8(m) => Thõa điều kiện về độ lún

6.3.4.1 LÝ THUYẾT TÍNH XUYÊN THỦNG

Sự chọc thủng diễn ra ở các mặt bên của tháp chọc thủng, với chiều cao được tính từ cốt thép chịu lực của đài cọc đến chân cột Các mặt bên này kéo dài từ mép ngoài của cột đến mép trong của các cọc, nghiêng một góc không nhỏ hơn 45° so với phương nằm ngang và không lớn hơn góc ứng với tháp chọc thủng có c = 0,4h0.

Cọc khoan nhồi đường kính D = 0.8m có thể quy đổi tương đương thành cọc vuông có cạnh = 0.89 hay D=0,9 D

Thủng do cột xt ct

  Ở đây, tỉ số h0/ci lấy không nhỏ hơn 1 và không lớn hơn 2.5 Khi с i > h0 thì ci lấy bằng h 0 , khi с i < 0.4h 0 thì с i lấy bằng bằng 0.4h0

Trong đó b c : Kích thước cọc theo phương Y h c : Kích thước cọc theo phương X

Tổng các phản lực cọc nằm ngoài tiết diện xuyên thủng của cột được xác định bởi các khoảng cách cụ thể: c1 là khoảng cách theo phương X từ đài mép đài đến mép cọc gần nhất, c2 là khoảng cách theo phương Y từ đài mép đài đến mép cọc gần nhất, b1 là khoảng cách từ mép đài đến mép xa nhất của cọc theo phương X, và b2 là khoảng cách từ mép đài đến mép xa nhất của cọc theo phương Y.

P xt : Phản lực đầu cọc lớn nhất ở biên c khoảng cách từ mép đài cọc đến mép gần của cọc xa nhất

Thủng do tiết diện nghiêng ct bt 0 0

 cGiá trị h 0 /c lấy không nhỏ hơn 0.4 tương ứng với P ct = 0.6bh 0 R bt và không lớn hơn 1.67 tương ứng với P ct = 2.5bh 0 R bt

Hình 31 Kích thước tiết diện đài, cột, cọc móng M1

Quy đổi tiết diện cọc khoan nhồi 0.8m thành 0.8×0.9 = 0.72m như hình vẽ

Bảng 6.22: Kết quả tính toán theo từng loại xuyên thủng

P ct (kN) So sánh β1 β2 P xt

P ct1 (kN) So sánh P xt2

(kN)15267.9 48142 Thõa 1 0.6 3844.07 6700.32 Thõa 7619 40890 Thõa 7564.8Cột xuyên thủng đài Chọc thủng do cọc biên gây ra Độ bền tiết diện nghiêng

Hình 32 Bề rộng strip và moment của móng M1 theo 2 phương

Bề rộng bố trí thép b = 1000mm Chiều cao đài h = 2500mm Khoảng cách thông thủy a = 50mm Chiều cao làm việc của đài h 0 = 2450mm

Bảng 6.23: Bảng tính thép móng M1

(kN.m) A s (mm 2 ) a (mm) ỉ A s (mm 2 ) Cạnh dài -60.4576 0.0007 0.0007 68.13 200 14 769.69 Cạnh ngắn -19.8828 0.0002 0.0002 19.47 200 14 769.69 Cạnh dài 3601.1907 0.0414 0.0423 4117.01 120 25 4090.62 Cạnh ngắn 1701.4203 0.0195 0.0197 1917.38 200 25 2454.37

Phương bố trí thép Tên móng

Thiết kế móng m2 dưới vách w5

Lực dọc N o tt Lực cắt Q x tt Lực cắt Q y tt Moment M x tt Moment M y tt

Bảng 6.25: Tải trọng tính toán móng M2

Lực dọc N o tc Lực Cắt Q x tc Lực cắt Q y tc Moment M x tc Moment M y tc

Bảng 6.25: Chọn thông số đài cọc móng M2

Chọn thông số Giá trị Đơn vị

Số lượng cọc chọn sơ bộ 4.01 Cọc

Chọn số lượng cọc N c 4 Cọc

Chọn bề rộng đài cọc là 4.00 m, chiều dài đài cọc cũng là 4.00 m, và chiều cao đài cọc được xác định là 2.50 m Chiều sâu tầng hầm là 10.50 m, trong khi chiều sâu đất đáy đài được chọn là 13.00 m Dung trọng trung bình của đài và đất là 25.00 KN/m³, tương tự như dung trọng bê tông cọc.

Chiều cao đài móng nhỏ nhất h min 1.41 (m)

Bảng 6.26: Lực tác dục và phản lực lên cọc dưới móng M2

R c,a P tt min Ghi (kN) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (kN) (kN) (Kn) chú

Bảng 6.27: Nội lực max lọc từ ETABS

Qx (kN) Qy (kN) P (kN) Mx

Bảng 6.28: Phản lực đầu cọc dưới móng M2

Hình 33 Hình tính phản lực đầu cọc tính bằng safe Bảng 6.28: Bảng so sánh tính phản lực đầu cọc và tính safe

Bảng 6.29: Diện tích khối móng quy ước móng M2 Φtb a = φtb/4 B m L m F qu

Bảng 6.30: Tải trọng tác dụng vào đáy khối móng quy ước móng M2

(kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m)

Bảng 6.31: Số liệu đất nền dưới mũi cọc móng M2 γ II σ C II φ

Bảng 6.32: So sánh ứng suất và cường độ đất nền móng M2 e x e y σ tc min σ tc max So sánh

1.2R tc σ tc tb So sánh

Ghi chú (m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Thỏa điều kiện về cường độ

Hình 34 Biểu đồ quan hệ e-p lớp đất mũi cọc Bảng 6.34: Bảng tính lún móng M2 Điểm Z k o σ z gl γ σ bt P 1i P 2i e 1i e 2i

Ta có 0.004(m) < 0.8(m) => Thõa điều kiện về độ lún

Hình 35 Kích thước tiết diện móng M2

Bảng 6.35: Kích thước tiết diện móng M2

(mm) b c (mm) h (mm) h 0 (mm) c 1 (mm) c 2 (mm) c (mm) b 1 (mm) b 2 (mm)

Bảng 6.36: Tính toán xuyên thủng cho các loại xuyên thủng M2

P ct (kN) So sánh β1 β2 P xt

Chọc thủng do cọc biên gây ra

Cột xuyên thủng đài Độ bền tiết diện nghiêng

Hình 36 Bề rộng strip và moment của móng M8 theo 2 phương

Bề rộng bố trí thép b = 1000mm Chiều cao đài h = 2500mm Khoảng cách thông thủy a = 50mm Chiều cao làm việc của đài h 0 = 2450mm Bảng tính thép theo 2 phương móng 8

Bảng 6.37: Bảng tính thép móng M2

Phương bố trí thép Tên móng ĐÀI CÒN LẠI Bảng 6.38: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cọc

Số lượng cọc tính sơ bộ

Chiều dài theo phương cạnh dài của vách (m)

Chiều dài theo phương cạnh ngắn của vách (m)

6.4.6 LƯA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG Bảng 6.39: Tải trọng tính toán móng lõi thang

Lực dọc N o tt Lực cắt Q x tt

Q y tt Moment M x tt Moment M y tt

178508.08 31.36 4541.31 138227.35 15053.35 Bảng 6.40: Tải trọng tính toán móng lõi thang

Lực dọc N o tc Lực Cắt Q x tc

Q y tc Moment M x tc Moment M y tc

Bảng 6.41: Chọn thông số đài cọc móng lõi thang

Chọn thông số Giá trị Đơn vị

Số lượng cọc chọn sơ bộ 43.73 Cọc

Chọn số lượng cọc N c 48 Cọc

Đài cọc được thiết kế với bề rộng B là 11.20 mét, chiều dài L là 18.40 mét và chiều cao h là 2.50 mét Chiều sâu tầng hầm h h đạt 10.50 mét, trong khi chiều sâu đất đáy đài h đ là 13.00 mét Dung trọng trung bình của đài và đất γ tb là 25.00 KN/m³, tương tự như dung trọng của bê tông cọc γ bt cũng là 25.00 KN/m³.

Chiều cao đài móng nhỏ nhất h min 5.11 (m)

Bảng 6.42: Lực tác dục và phản lực lên cọc dưới móng lõi thang

N đ tt N tt M x tt M y tt P c tt P tt max + P c tt

(kN) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (kN) (kN) kN chú

Qx (kN) Qy (kN) P (kN) Mx

Hình 38 Hình tính phản lực đầu cọc tính bằng safe

Bảng 6.45: Diện tích khối móng quy ước móng lõi thang Φtb a = φtb/4 B m L m F qu

Bảng 6.46: Tải trọng tác dụng vào đáy khối móng quy ước móng lõi thang

(kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN.m) (kN.m)

Bảng 6.47: Số liệu đất nền dưới mũi cọc móng lõi thang γ II σ C II φ

Bảng 6.48: So sánh ứng suất và cường độ đất nền móng lõi thang e x e y σ tc min σ tc max So sánh

1.2R tc σ tc tb So sánh

Ghi chú (m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Thỏa điều kiện về cường độ

Hình 39 Biểu đồ quan hệ e-p lớp đất mũi cọc Bảng 6.50: Bảng tính lún móng lõi thang Điểm Z k o σ z gl γ σ bt P 1i P 2i e 1i e 2i

Kết luận ∑s = 4.99 (cm) Thỏa lún

Hình 40 Mặt bằng tiết diện cọc và kích thước của đài lõi

Bảng 6.51: Kích thước tiết diện móng lõi thang

(mm) b c (mm) h (mm) h 0 (mm) c 1 (mm) c 2 (mm) c (mm) b 1 (mm) b 2 (mm)

Bảng 6.52: Tính toán xuyên thủng cho các loại xuyên thủng móng lõi thang

Cột xuyên thủng đài Chọc thủng do cọc biên gây ra Độ bền tiết diện nghiêng

Tiết diện xuyên thủng bao trùm các cọc 1 1 5087.4 5888.6 Thõa 40002

Hình 41 Chia strip theo 2 phương

Hình 42 Nội lực đài lõi theo phương Y (cạnh ngắn)

Hình 43 Nội lực đài lõi theo phương X (cạnh dài)

Chiều cao đài h = 2500mm Khoảng cách thông thủy a = 50mm Chiều cao làm việc của đài h 0 = 2450mm

Bảng 6.53: Tính thép lõi theo phương X (cạnh dài)

CSA3 9115.0541 2 4557.53 2000 0.026 0.027 5255.75 180 25 5454.15 CSA6 17042.783 4 4260.7 4000 0.012 0.012 4671.78 200 20 6283.19 CSA7 15005.054 4 3751.26 4000 0.011 0.011 4282.47 200 20 6283.19 CSA8 16578.141 4 4144.54 4000 0.012 0.012 4671.78 200 20 6283.19 CSA9 21047.382 4 5261.85 4000 0.015 0.015 5839.73 200 20 6283.19

Bảng 6.54: Tính thép lõi theo phương Y (cạnh ngắn)

Tính cọc chịu tải trọng ngang

Số lượng cọc M1 (5 cọc) M2 (4 cọc) CORE (48 cọc)

Loại lọc Qx (kN) Qy (kN) Qx (kN) Qy (kN) Qx (kN) Qy (kN)

Lực tác dụng lên 1 cọc: H  H / n tt  149.59(kN) Moment quán tính của tiết diện ngang của cọc

Hình 44 Sơ đồ tác động của moment và tải ngang lên cọc

  Chiều dài cọc trong đất tính đổi e bd o o o l l 0.3733 50 18.67m

 Trong đó các hệ số A 0 , B 0 , C 0 tra bảng G2-TCXD 205-1998

Xác định chuyển vị ngang y 0 và góc xoay Ψ 0 ở đầu cọc:

Trong đó các hệ số A o o

 Chuyển vị ngang y 0 và góc xoay Ψ 0 tại z=0(m) (tại mặt đất) o o HH o HM   o y  H   M   0.0100m 1.00cm   y  1cm

Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đặt lực hay đáy đài:

Vì l 0 = 0 – chiều dài cọc từ đáy đài đến mặt đất, cọc đài thấp l 0 = 0

    Áp lực tính toán σ z , moment uốn M z và lực cắt Q z : o o o z e o 1 1 2 1 3 1 bd bd bd b bd b

Trong đó z e   bd z là chiều sâu tính đổi

Các hệ số A 1 , B 1 , C 1 , D 1 , A 3 , B 3 , C 3 , D 3 , A 4 , B 4 , C 4 , D 4 tra bảng G3-TCXD 205-1998

Bảng 6.56: Bảng tính toán áp lực ngang z z e A 1 B 1 C 1 D 1 σ Z (kPa)

Hình 45 Ứng suất phân bố trên thân cọc

Bảng 6.57: Bảng tính toán giá trị moment dọc theo thân cọc z z e A 3 B 3 C 3 D 3 Mz

Hình 46 Moment phân bố trên thân cọc

Bảng 6.59: Bảng tính toán giá trị moment dọc theo thân cọc z z e A 4 B 4 C 4 D 4 Qz

Hình 47 Lực cắt phân bố trên thân cọc z ' y 1 2 v I I

Vị trí có  z y lớn nhất là z = -3.36 so với đáy đài hay z = - 16.36m so với mặt đất z y 17.95(kPa)

M p , M v : moment do tĩnh tải và hoạt tải gây ra tại thân cọc

 Vậy, thoả điều kiện đất nền xung quanh cọc

6.6.2 TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỐT THÉP TRONG CỌC

Để đơn giản hóa việc tính toán cốt thép cho cọc khoan nhồi, chúng ta có thể chuyển đổi tiết diện hình tròn thành tiết diện hình vuông tương đương Phương pháp này giúp xác định cốt thép cần thiết cho cọc nhồi khi chịu tải trọng ngang một cách hiệu quả hơn.

     Tính thép trong cọc Lớp bê tông bảo vệ cọc nhồi a = 50mm h 0 = 0.8 – 0.05 = 0.75m Từ bảng tính ta thấy M max = 469.85 kNm

Do đú lượng thộp đó chọn 18ỉ22 (A s = 1710.60 mm 2 ) đủ khả năng chịu moment do tải trọng ngang gây ra (đặt theo hàm lượng cốt thép tối thiểu)

Ta tiến hành cắt 50% thép ở vị trí cách đầu cọc một khoảng 2/3 chiều dài cọc.

Căn cứ Nghị Định số 16/2005/NĐ-CP, ngày 07/02/2005 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng

Căn cứ Nghị Định số 209/2004/NĐ-CP, ngày 16/12/2004 về quản lí chất lượng công trình xây dựng

Căn cứ thông tư số 08/2005/TT-BXD, ngày 06/05/2005 của Bộ Xây Dựng về thực hiện nghị định số 16/2005/NĐ-CP

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam

II.TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

1 TCVN 198-1997: Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

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

3 TCVN 229-1999: Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió

4 TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế

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

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

7 TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất

8 TCXDVN 205:1998 - Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - Vật liệu xây dựng

1 Nguyễn Đình Cống (2008), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005

2 Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 1, Cấu kiện cơ bản theo

TCXDVN 356-2005, NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh

3 Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 2, Các cấu kiện nhà cửa theo

4 Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 3, Các cấu kiện đặc biệt theo

5 Vũ Mạnh Hùng (2010), Sổ tay thực hành kết cấu công trình, NXB Xây Dựng,

6 NXB Bộ Xây Dựng (2004), Cấu tạo bê tông cốt thép, Công ty tư vấn xây dựng dân dụng Việt Nam

Tiêu đề	Chung Cư The Manor G2
Tác giả	Nguyễn Minh Nhật Hoàng
Người hướng dẫn	TS. Hà Duy Khánh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	177
Dung lượng	6,84 MB