Khu phức hợp Cap Saint Jacques

Giới thiệu tổng quan công trình

Giới thiệu công trình

Tên dự án: KHU PHỨC HỢP CAP SAINT JACQUES Địa chỉ: số 169 Thuỳ Vân, Phường 8, Tp Vũng Tàu, Tỉnh Bà Rịa - Vũng tàu

Khu phức hợp Cap Saint Jacques sở hữu vị trí đắc địa ngay tại trung tâm du lịch sầm uất nhất nhất, với hai mặt tiền trải rộng trên đường Thi Sách và Thuỳ Vân sạch sẽ và thông thoáng

Dự án cách bãi tắm Thuỳ Vân chỉ 50m, xung quanh là Trung tâm Hội nghị triển lãm quốc tế - Khách sạn 5 sao Pullman Vũng Tàu, Intourco Resort, Bimexco Resort, sân Golf Paradise, siêu thị Lotte, Coopmart,… Định hướng trong thời gian tới, bán kính 1km quanh Khu phức hợp Cap Saint Jacques sẽ được đầu tư một Casino, một Khu vui chơi giải trí quy mô lớn và tầm cỡ tương tự như Disney Land

Hơn nữa, trục đường Thuỳ Vân chạy dọc biển và mặt tiền của Dự án kết nối nhanh chóng với các tuyến đường trục chính đi vào trung tâm Thành phố như Lê Hồng Phong, Nguyễn An Ninh và qua tuyến đường 3/2 tiếp cận TP.Hồ Chí Minh, Đồng Nai cũng như các Tỉnh lân cận dễ dàng, linh hoạt nhờ tuyến đường cao tốc Long Thành - Dầu Dây đã được thông xe và các tuyến đường huyết mạch khác như cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu, cao tốc Bến Lức - Long Thành; ngoài ra, Sân bay Quốc tế Long Thành khi được đưa vào hoạt động sẽ giúp rút ngắn hoàn toàn thời gian di chuyển giữa Vũng Tàu với các tỉnh thành khác và quốc tế

Do đó, sau khi hoàn thành, dự án sẽ đáp ứng được nhu cầu lưu trú của khách du lịch trong và ngoài nước đến nghỉ ngơi ngắn và dài hạn ngày càng tăng, cũng như nhu cầu về phòng họp cao cấp cho các sự kiện, hội nghị, lễ hội…ngày càng được tổ chức thường xuyên ở thành phố Vũng Tàu

Theo phụ lục 1 - Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây dựng: Công trình xây dựng thuộc cấp 1

- Số tầng: 23 tầng, chiều cao 83m trong đó:

 Trung tâm thương mại 4 tầng Cao tầng 5m

 Khối căn hộ 18 tầng Cao tầng 3.4m

 Khối khách sạn 18 tầng Cao tầng: 3.4m

- Khối căn hộ hình chữ L Kích thước B×L = 36.6×38.2m (tầng điển hình)

- Khối khách sạn có hình chữ I với vòng cung kéo dài và nhỏ dần từ dưới lên trên Với kích thước sàn tầng điển hình B×L = 18×44.3m

- Khối đế dùng làm trung tâm thương mại

- Tổng diện tích sàn xây dựng: 56.730 m 2

- Diện tích hầm để xe: 8.625 m 2

Tầng hầm được sử dụng làm nơi đậu xe, là nơi đặt các phòng kỹ thuật như phòng máy phát điện, trạm biến áp, phòng quạt gió thải, phòng cấp gió tươi, bể cứu hỏa và bể nước sinh hoạt, khu xử lý nước thải, phòng bơm…Hệ thống thang máy, thang cuốn, cầu thang dẫn lên trung tâm thương mại, khu chung cư và khách sạn

Khối chung cư 18 tầng, 140 căn hộ, mỗi căn hộ bao gồm 1 phòng ngủ, 1 khu bếp,

1 phòng khách và 1 phòng vệ sinh

Khối khách sạn với 18 tầng, 281 phòng phục vụ khách du lịch, các phái đoàn đi công tác lưu trú tại đây hoặc khách mời của các hội nghị…

Khu thương mại cung cấp các dịch vụ như nhà hàng, văn phòng cho thuê, phòng hội nghị, phòng họp, kinh doanh các sản phẩm thương hiệu nổi tiếng trên tế giới, khu spa, phòng tập gym, cửa hàng café…và bể bơi sân thượng tầng 5, cùng với hệ thống cây xanh được bố trí hài hòa với kiến trúc

1.1.3 Tác động đến môi trường - xã hội

Hệ thống điện: bố trí ngầm vào sàn và tường nhằm tăng tính thẫm mỹ Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Có hệ thống phát hiện điện riêng cho từng khu vực khác nhau

1.1.3.2 Hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước: nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố Vũng tàu kết hợp với hệ thống nước dự trữ được chứa trong các bể ngằm dưới công trình Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế tự động hoàn toàn đảm bảo cho nhu cầu sinh hoạt và PCCC

Hệ thống thoát nước: nước thải sinh hoạt được dẫn về hệ thống xử lý thông qua các ống nước trước khi xả trở lại cống thoát nước đô thị

Các tầng đều có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Bên cạnh đó, công trình còn có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy

Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái Phòng cấp gió và thoát gió đặt ở tầng hầm của công trình

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết

Hệ thống thoát rác: rác thải mỗi tầng được thu về phòng chứa rác được đặt ở mỗi tầng và được vận chuyển xuống trước khi được chuyển đi

1.1.3.6 Hệ thống PCCC Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46-84)

Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng bình khí CO2 Các tầng có 2 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ.

Hệ kết cấu công trình

1.2.1 Đánh giá tính đều đặn của công trình

Tính đều đặn của công trình được đánh giá theo 2 phương: theo mặt bằng và theo mặt đứng (mục 4, TCVN 9386-2012)

 Xét tính đều đặn theo mặt bằng: công trình không đối xứng theo 2 phương vuông góc, có kết cấu cong theo vòng cung, một số vị trí lồi lõm không đối xứng, mặt bằng phức tạp, nhiều lỗ mở

 Xét tính đều đặn theo mặt đứng: Có thể nhận định công trình đều đặn vì kết cấu chịu lực công trình phân bố xuyên suốt từ móng tới đỉnh khi xét từng đơn nguyên công trình

Vì tính phức tạp của công trình, trong phân tích động học ta sẽ chọn phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động để tính thành phần động đất (Phương pháp này áp dụng cho tất cả các công trình) Để phù hợp với hệ kết cấu khung - vách đã chọn, hệ số ứng xử của công trình chọn: o w q q k 1.5 

1.2.2 Hệ kết cấu chịu lực chính

Hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ khung - vách

Hệ kết cấu khung theo khung không gian, gồm các phần từ cột - dầm - sàn chịu tải trọng thẳng đứng và tải ngang tác động vào công trình, kết hợp với hệ vách cứng có chức năng chính trong chịu tải động đất, giảm chuyển vị ngang tại đỉnh và tăng khả năng chống xoắn cho công trình

 Xét theo lưới trục ta thấy mỗi ô sàn có nhịp 8.4 × 8.4m, nhịp tương đối lớn

 Nhà có chiều cao tầng lớn 3.4m, số tầng 23 tầng

 Diện tích khối công trình phân bố rất rộng

 Tham khảo Bảng 3 Hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng BTCT, sách “Cấu tạo kiến trúc và chọn hình kết cấu”, GS.TS.KTS Nguyễn Đức Thiềm

Số tầng max = 25 với hệ chịu lực sàn dầm, với vách cứng

Ta chọn phương án sàn dầm bê tông cốt thép toàn khối để giảm độ võng sàn, hạn chế chiều dày sàn nhằm giảm khối lượng bản thân công trình.

Cơ sở thiết kế

Tiêu chuẩn - quy chuẩn áp dụng

ACI 318-11 Building code Requirements for Structural Concrete TCVN 10304-2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

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

TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5575-2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất

TCXD 198-1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối TCXD 229-1999 Chỉ dẫn tính toàn thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.

Nguyên tác tính toán kết cấu

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)

2.2.1 Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I

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

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

 Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí

 Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi

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

2.2.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II

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

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

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

Phần mềm, chương trình tính được sử dụng

- Chương trình phân tích kết cấu ETABS 2016 (Mỹ)

- Chương trình phân tích kết cấu Plaxis v8.2.4 (Hà Lan)

- Chương trình phân tích kết cấu SAFE 2000 v12.3.1 (Mỹ)

- Chương trình phân tích kết cấu SAP 2000 v20.1.0 (Mỹ)

- Các phần mềm Microsoft Office 2016

- Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2015.

Vật liệu sử dụng

Các loại thép có đường kính < 10mm, ta sử dụng thép AI với các thông số:

 Cường độ chịu kéo theo TTGH I: Rs = 225 MPa; Rsw = 175 MPa

 Module đàn hồi: Es = 20000 MPa

Các loại thép có đường kính ≥ 10mm, ta sử dụng thép AIII với các thông số:

 Module đàn hồi: Es = 20000 MPa

Sử dụng bê tông cấp độ bền B30 với các thông số:

 Cường độ chịu nén theo TTGH I: Rb = 17 MPa

 Cường độ chịu kéo theo TTGH I: Rbt = 1.20 MPa

 Cường độ chịu nén theo TTGH II: Rb,ser = 22 MPa

 Cường độ chịu kéo theo TTGH II: Rbt,ser = 1.80 MPa

 Module đàn hồi: Eb = 32500 MPa

 Hệ số điều kiện làm việc b2 = 1 với các hệ số  =0.714; R = 0.573; R = 0.409

Lớp bê tông bảo vệ

Lớp bê tông bảo vệ cho các cấu kiện bê tông cốt thép được sử dụng như bảng dưới:

Bảng 2.1 Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép

STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ

2 Kết cấu tiếp xúc với đất và đổ trên bê tông lót 45

Kích thước sơ bộ

- Cột ngay trung tâm thương mại lấy tiết diện: b × h = 800 × 800mm và 1200 × 1200mm

- Các cột ở vị trí còn lại lấy tiết diện: b × h = 300 × 300mm và 400 × 400mm

Chọn sơ bộ kích thước dầm dựa theo công thức kinh nghiệm nhằm mục đích giảm vòng lặp trong quá trình phân tích mô hình tính toán sàn theo phương pháp phần tử hữu hạn

Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện (mm): 300 × 600, 350 × 600, 400 × 600

Vậy chọn dầm phụ có kích thước tiết diện (mm): 300 × 500, 350 × 500

Chiều dày sơ bộ: s 0.8 1.4 min 0.8 1.4 h L 6600 (132 220) mm

        hs ≥ hmin: Chiều dày tối thiểu của bản sàn được lấy theo mục 8.2.2, TCVN 5574-

2012 “Tiêu chuẩn thiết kế - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”

- Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó

- Các lỗ (cửa) trên các vách không được làm ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc chịu tải của vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ

- Các kích thước chiều dày vách: 200, 250, 300, 350, 400mm

     → Chọn bw= 300mm và 400mm.

Tải trọng

Bao gồm trọng lượng bản thân công trình, trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị kỹ thuật…

2.7.1.1.1 Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Bảng 2.2 Tĩnh tải sàn tầng điển hình

[kN/m 3 ] [mm] [kN/m 2 ] [kN/m 2 ] Bản thân kết cấu sàn 25 180 3.75 1.1 4.125

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn 1.87 - 2.361

 - Trọng lượng riêng [kN/m 3 ]; h - Chiều dày [mm]; g tc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m 2 ]

Bảng 2.3 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh

Vữa lát nền tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.170

Bảng 2.4 Tĩnh tải sàn tầng mái

Vữa lát nền, tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.170

Bảng 2.5 Tĩnh tải sàn tầng hầm

Vữa lát nền, tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.170

Tĩnh tải tường xây là tải do tường bao quanh công trình, tải phân cách giữa các phòng Trong công trình, để thuận tiện trong việc nhập đủ tải, ta chia tải tường làm hai phần:

- Tải tác dụng lên dầm đối với các tường xây trực tiếp lên dầm

- Tải phân bố đều trên sàn đối với các tường xây trực tiếp trên sàn

2.7.1.1.3 Tải tường phân bố trên dầm

Bảng 2.6 Tĩnh tải tường xây

Chiều cao h g tc n g tt Tải phân bố trên dầm

2.7.1.1.4 Tải tường phân bố đều trên sàn

Công thức chung quy tải tường về dạng phân bố đều:

 S S - Diện tích ô sàn xét đến t t t

Q  V , tổng trọng lượng tường trong ô sàn xét đến

Vt - thể tích khối tường, t - trọng lượng riêng của tường

Bảng 2.7 Bảng tổng hợp tải tường phân bố lên các ô sàn

Khối Tổng chiều dài tường

Ghi chú: Với chiều cao tường h = 3.4 m

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định dựa theo TCVN 2737-1995, cụ thể các loại tải trọng tác dụng lên công trình này được trình bày dưới bảng sau đây:

Bảng 2.8 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995)

STT Công năng Hoạt tải tiêu chuẩn

1 Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (khối căn hộ)

Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (khách sạn)

2 Phòng động cơ (nhà cao tầng) 7.0

3 Nhà hàng (ăn uống, nhà hàng) 3.0

4 Triển lãm, trưng bày, cửa hàng 4.0

5 Phòng họp, phòng thể thao, hội nghị 5.0

Ban công và lô gia (tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích ban công, lô gia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi lấy theo mục a)

9 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng 3.0

10 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 5.0

Sàn chịu tải trọng cây xanh, sân vườn lấy p tc = 5 kN/m 2

2.7.2.1 Tải trọng gió tác động

Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999: Gió nguy hiểm nhất là gió tác động vuông góc với mặt đón gió

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

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737-1995

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tại cao độ z tính theo công thức như sau:

W tc = Wo × kz × c (kN/m 2 ) Trong đó:

 Wo - là giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và Điều 6.4

 kz - là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo Bảng 5 Hoặc lấy theo công thức A.23, trang 18, TCXD 229-1999 như sau:

 c - là hệ số khí động lấy theo bảng 6, đối với mặt đón gió c = + 0.8, mặt hút gió c = - 0.6 Hệ số tổng cho mặt hút gió và đón gió là: c = 0.8 + 0.6 = 1.4

 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió là n = 1.2

Công trình đang xây dựng ở Tp Vũng tàu thuộc:

 Vùng gió II-A, vùng ít bị ảnh hưởng của bão, lấy W0 = 0.83 kN/m 2

 Địa hình dạng A là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có cây cao )

Trong đó: Wj - áp lực gió tĩnh ( kN/m 2 ) j j 1 j h h

  - diện tích đón gió của từng tầng j j 1 h , h , B  lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió

Bảng 2.9 Bảng tính gió tĩnh khối căn hộ

Bảng 2.10 Bảng tính gió tĩnh khối khách sạn

Trong TCXD 229-1999, quy định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức: s L s+1 f < f < f , fL được tra trong Bảng 2

Lấy δ = 0.3 đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép ta được f L = 1.3Hz

Hình 2.1 Các dạng dao động cơ bản công trình 2.7.2.1.2.1 Kết quả phân tích động học

- Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải

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

Bảng 2.11 Bảng giá trị chu kỳ và tần số với từng mode dao động

BẢNG: Modal Periods and Frequencies

Case Mode Period Frequency Circular Frequency Eigenvalue sec cyc/sec rad/sec rad²/sec²

Bảng 2.12 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z

BẢNG: Modal Participating Mass Ratios

Case Mode Period UX UY RZ sec

Modal 10 0.494 0.0098 0.0163 0.0045 Modal 11 0.415 0.0195 0.0162 0.0226 Modal 12 0.383 0.0062 0.0001 0.0069 Đánh giá dạng dao động công trình với những mode có fs < 1.3Hz

Modal 1: UX và RZ: Dạng dao động couple giữa phương X và xoắn

Modal 2: UY: Dạng dao động thuần túy theo phương Y

Modal 3: UX và RZ: Dạng dao động couple giữa phương X và xoắn

Modal 4: RZ: Dạng dao động xoắn thuần túy

Sử dụng 3 mode đầu tiên để tính toán gió động

Bảng 2.13 Bảng tóm tắt các mode tính gió động

Case Mode Period Frequency Ghi chú sec cyc/sec

Modal 1 2.436 0.411 Chuyển động theo phương X dạng dao động thứ nhất Modal 2 2.192 0.456 Chuyển động theo phương Y dạng dao động thứ hai Modal 3 1.994 0.501 Chuyển động theo phương X dạng dao động thứ hai

Với f < f L giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

Mj - khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, kN; yji - dịch chuyển ngang tỉ đối;

i - hệ số động lực, phụ thuộc vào thông số i o i

 và độ giảm loga của dao động tra hình 2 TCXD 299:1999

Với  = 1.2 là hệ số tin cậy và fi là tần số; W0 (N/m 2 ) n ji Fj j 1 i n

 : hệ số Với gió xung WFj = Wj  j Sj  (kN)

Wj - giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió, kN/m 2

Sj - diện tích đón gió phần công trình thứ j, m 2

j - là hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, không thứ nguyên

Các giá trị của  j lấy theo bảng 3, TCXD 229-1999

 - hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với

Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất thì  lấy bằng  1 , còn đối với các dạng dao động còn lại,  =1

Giá trị  1 được lấy theo bảng 4, phụ thuộc vào 2 tham số  và  (Bảng 4 TCXD 229-

1999) Tra bảng 11 TCVN 2737-1995 để có được thông số b, h

Sử dụng đường đồ thị số 1 dành cho công trình bô tông cốt thép

Hình 2.3 Đồ thị xác định hệ số động lực  i

Hình 2.4 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian 

Bảng 2.14 Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng BẢNG: Centers of Mass and Rigidity

Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cumulative X Cumulative Y XCCM YCCM XCR YCR

TẦNG 05 D1 5373385.91 5373385.91 38.9382 32.5067 5373385.91 5373385.91 38.9382 32.5067 42.5409 47.7644 TẦNG 04 D1 2459651.41 2459651.41 27.3528 46.0942 7833037.32 7833037.32 35.3002 36.7733 42.304 47.9119 TẦNG 03 D1 4216762.21 4216762.21 44.2825 33.6425 12049799.53 12049799.53 38.4435 35.6777 41.9767 47.9623 TẦNG 02 D1 5008189.42 5008189.42 37.7519 32.0692 17057988.95 17057988.95 38.2405 34.6182 41.4054 46.4478 TẦNG 01 D1 8749001.42 8749001.42 45.3669 35.7796 25806990.38 25806990.38 40.6565 35.012 45.5958 34.164 TẦNG MÁI D2 112631.65 112631.65 14.6801 62.3557 112631.65 112631.65 14.6801 62.3557 17.2759 64.685 THƯỢNG D2 1081826.64 1081826.64 15.0972 63.1121 1194458.29 1194458.29 15.0579 63.0408 17.2572 64.6784

KỸ THUẬT D2 1460168.76 1460168.76 15.1759 63.1082 2654627.05 2654627.05 15.1228 63.0778 17.2656 64.6214 TẦNG 21 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 3939602.01 3939602.01 15.1986 63.0399 17.2822 64.5502 TẦNG 20 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 5224576.97 5224576.97 15.2371 63.0206 17.3128 64.479 TẦNG 19 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 6509551.94 6509551.94 15.2604 63.0089 17.358 64.4053 TẦNG 18 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 7794526.9 7794526.9 15.276 63.0011 17.4182 64.3273 TẦNG 17 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 9079501.86 9079501.86 15.2872 62.9955 17.4949 64.2424 TẦNG 16 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 10364476.82 10364476.82 15.2956 62.9913 17.5911 64.148 TẦNG 15 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 11649451.78 11649451.78 15.3022 62.988 17.7122 64.0402 TẦNG 14

BẢNG: Centers of Mass and Rigidity

TẦNG 13 D2 1284300.26 1284300.26 15.3071 63.0014 14218727.01 14218727.01 15.3074 62.9868 18.0695 63.761 TẦNG 12 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 15503701.97 15503701.97 15.3114 62.9847 18.3436 63.5688 TẦNG 11 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 16788676.93 16788676.93 15.3147 62.983 18.7303 63.3149 TẦNG 10 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 18073651.89 18073651.89 15.3176 62.9814 19.3052 62.9566 TẦNG 09 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 19358626.86 19358626.86 15.3201 62.9801 20.2224 62.4042 TẦNG 08 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 20643601.82 20643601.82 15.3223 62.9789 21.8338 61.4431 TẦNG 07 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 21928576.78 21928576.78 15.3242 62.9779 25.0648 59.4851 TẦNG 06 D2 1284974.96 1284974.96 15.3551 62.9615 23213551.74 23213551.74 15.3259 62.977 32.4505 54.7563 TẦNG MÁI D3 134113.09 134113.09 56.8592 21.9106 134113.09 134113.09 56.8592 21.9106 56.6677 20.0822 THƯỢNG D3 1184150.7 1184150.7 58.9988 15.7706 1318263.79 1318263.79 58.7811 16.3952 56.5919 20.2497

KỸ THUẬT D3 1572212.41 1572212.41 59.1379 15.4182 2890476.19 2890476.19 58.9752 15.8638 56.5441 20.3921 TẦNG 21 D3 1342342.06 1342342.06 59.0515 15.6215 4232818.26 4232818.26 58.9994 15.787 56.4932 20.5366 TẦNG 20 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 5575151.2 5575151.2 59.0119 15.7471 56.4359 20.6899 TẦNG 19 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 6917484.14 6917484.14 59.0196 15.7227 56.3743 20.854 TẦNG 18 D3 1342342.06 1342342.06 59.0515 15.6215 8259826.2 8259826.2 59.0248 15.7063 56.307 21.0347 TẦNG 17 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 9602159.15 9602159.15 59.0285 15.6944 56.2334 21.238 TẦNG 16 D3 1342342.06 1342342.06 59.0515 15.6215 10944501.21 10944501.21 59.0313 15.6855 56.1513 21.472

TẦNG 15 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 12286834.15 12286834.15 59.0335 15.6785 56.0575 21.747 TẦNG 14 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 13629167.1 13629167.1 59.0353 15.6729 55.9471 22.0772 TẦNG 13 D3 1318717.76 1318717.76 59.1307 15.6627 14947884.86 14947884.86 59.0437 15.672 55.8116 22.4832 TẦNG 12 D3 1342332.94 1342332.94 59.0514 15.6214 16290217.8 16290217.8 59.0443 15.6678 55.6368 22.9972 TẦNG 11 D3 1342342.06 1342342.06 59.0515 15.6215 17632559.87 17632559.87 59.0449 15.6643 55.3968 23.6717 TẦNG 10 D3 1439733.35 1439733.35 60.7969 15.6706 19072293.21 19072293.21 59.1771 15.6647 55.0414 24.5991 TẦNG 09 D3 1563465.69 1563465.69 62.9699 15.8687 20635758.9 20635758.9 59.4645 15.6802 54.4666 25.9445 TẦNG 08 D3 1663919.18 1663919.18 64.7757 16.0857 22299678.08 22299678.08 59.8608 15.7105 53.4631 28.0586 TẦNG 07 D3 1810285.88 1810285.88 67.5836 16.6536 24109963.96 24109963.96 60.4407 15.7813 51.5451 31.7995 TẦNG 06 D3 1961456.69 1961456.69 70.6159 17.7869 26071420.65 26071420.65 61.2062 15.9322 47.5553 39.0593

Bảng 2.15 Bảng tính gió động Mode 1, dạng dao động thứ 1, phương X, khối căn hộ

Story Z W j S  j W Fj y ji Mj y ji *W F y ji 2 *M  1  i  i W pji

Mode 1 có phuơng dao động X, nên  = 0.4a,  = b,  i = 0.082 ,  j = 1.760 Đối với khối đế:  = 31.52,  = 113,  = 0.625 Đối với khối căn hộ:  = 14.64,  = 38.2,  = 0.757 Đối với khối khách sạn:  = 7.84,  = 44.3,  = 0.781

Bảng 2.16 Bảng tính gió động Mode 1, dạng dao động thứ 1, phương X, khối khách sạn

Story Z W j S  j W Fj y ji Mj y ji *W F y ji 2 *M  1  i  i W pji

(Các bảng tính được trình bày đầy đủ trong phụ lục)

2.7.2.1.2.4 Kết quả tính tải trọng gió

Tải trọng gió được nhập vào tâm hình học của bề mặt đón gió đối với gió tĩnh và gió động được gán vào tâm khối lượng của các tầng công trình trong mô hình ETABS, tuy nhiên công trình có sự phức tạp, cụ thể công trình không đối xứng và kích thước các tầng có sự thay đổi nhiều, nên tâm hình học bề mặt đón gió sẽ không nằm trên đường lực đi qua tâm khối lượng Để đơn giản cho quá trình mô phỏng, gió tĩnh và gió động được nhập vào tâm khối lượng công trình Lúc này sinh ra thêm giá trị moment MZ do khoảng lệch tâm giữ tâm hình học của bề mặt đón gió và tâm khối lượng các tầng (Cách thức này là phù hợp vì sàn là tuyệt đối cứng nên khi tiến hành dời lực, không gây ra nội ứng suất phụ thêm trên sàn)

Khi đó, ta nhập giá trị vào tâm khối lượng công trình bao gồm [Gió tĩnh + Gió động)] và [Moment Mz]

Gió động X (GDX) được tổ hợp như sau: GDX GDX 1 2 GDX 2 2  GDX n 2 , tương tự cho gió động Y

Bảng 2.17 Bảng tổng hợp tải trọng gió khối căn hộ

Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động Tổ hợp gió

Phương X (Mode3) Phương X Phương Y Khoảng lệch tâm

WXj WYj WPji WPji WPji WX WY X Y MZx MZy

[kN] [kN] [kN] [kN] [kN] [kN] [kN] [m] [m] [kNm] [kNm]

Phương X (Mode3) Phương X Phương Y Khoảng lệch tâm

Bảng 2.18 Bảng tổng hợp tải trọng gió khối khách sạn

Phương X (Mode3) Phương X Phương Y Khoảng lệch tâm Momen phương Z

Nhận thấy, các khoảng lệch tâm bên dưới từ tầng 1 đến tầng 5 rất lớn, đây là kết quả được chấp nhận do các tầng này thuộc khối đế của công trình, công năng dùng làm trung tâm thương mại có sự thay đổi hình dáng khác nhau cũng như khối lượng giữa các tầng có sự chênh lệch, không đồng đều nhau: các khoảng thông tầng lớn, phân bố không đồng đều, ở các vị trí khác nhau so với các tầng

(Cách xác định, kiểm tra sự đúng đắn khoảng lệch tâm được trình bày cụ thể trong phụ lục)

2.7.2.1.3 Tải trọng động đất Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở phân vùng về động đất phải tính toán tải trọng động đất

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386- 2012 (Thiết kế công trình chịu động đất)

Theo TCVN 9386-2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động Để tính toán lực động đất, ta cần các xác định các thông số được trình bày trong các bước sau:

Bước 1: Phân tích dao động công trình

Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 24% Hoạt tải

Lựa chọn phương pháp phân tích động đất phù hợp

Bước 2: Xác định các đặc trưng

Hệ số tầm quan trọng;

Bản chất dao động: Mức độ phân tán năng lượng thông qua hệ số ứng xử q Xác định khối lượng tham gia dao động thông qua bước phân tích trên

Bước 3: Xác định phổ thiết kế

Tính toán phổ thiết kế Sd (T) theo phương ngang

Bước 4: Tính lực cắt đáy Fb

Lục cắt đáy tính toán dựa theo phương pháp phân tích động đất đã chọn theo TCVN 9386-2012

Phân phối lực động đất lên các tầng

Bước 5: Tổ hợp giá trị tải trọng động đất Động đất theo phương X (DDX) được tổ hợp như sau:

DDY DDY DDY  DDY (lực động đất theo phương Y)

2.7.2.1.3.1 Kết quả phân tích dao động động đất

Bảng 2.19 Bảng giá trị chu kỳ và tần số với từng mode trong thiết kế động đất BẢNG: Modal Periods and Frequencies

Case Mode Period Frequency Circular Frequency Eigenvalue sec cyc/sec rad/sec rad²/sec²

BẢNG: Modal Periods and Frequencies

Case Mode Period Frequency Circular Frequency Eigenvalue

Với chu kì T1= 2.377, không thỏa mãn yêu cầu phương pháp lực ngang tương đương

  (điều 4.3.3.2, TCVN 9368-2012) nên ta dùng phương pháp phân tích phổ dao động được xác định ban đầu tại Chương 1 là hợp lý

Bảng 2.20 Bảng % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y, Z BẢNG: Modal Participating Mass Ratios

Case Mode Period UX UY RZ sec

BẢNG: Modal Participating Mass Ratios

Case Mode Period UX UY RZ

Theo mục 4.3.3.3 Phân tích phổ phản ứng dạng dao động, phải xét tới phản ứng của tất cả các dạng dao động góp phần đáng kề vào phản ứng tổng thể của tòa nhà Điều này có thể được thỏa mãn một trong hai điều kiện sau:

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

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

Với kết quả phân tích, ta tính toán cho các mode với phương dao động sau:

Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 7 Mode 8 Mode 9

Phương X, Y Phương Y Phương X Phương X Phương Y Phương X

2.7.2.1.3.2 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là phương pháp động lực học kết cấu sử dụng phổ phản ứng động lực của tất cả các dạng dao động ảnh hưởng đến phản ứng tổng thể của kết cấu

Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà Đối với nhà cao tầng, ta chỉ xét đến thành phần nằm ngang của tác động động đất Phổ thiết kế Sd (T) theo phương nằm ngang được xác định bằng các biểu thức sau:

T - chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do ag - gia tốc nền thiết kế (ag = γI×agR)

TB - giới hạn dưới của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

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

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

S - hệ số nền q - hệ số ứng xử β - hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, β = 0.2

- Lực cắt đáy do động đất được tính toán theo công thức: b d i eff ,i

F   S T M Với Meff,i là tổng khối lượng tham gia dao động × % khối lượng tham gia dao động

- Tác động động đất được xác định như sau: i i i b j j

Fi - lực ngang tác dụng tại tầng thứ i

Fb - lưc cắt đáy do động đất

Si, Sj - lần lượt là chuyển vị của các khối lượng mi, mj trong dạng dao động cơ bản mi, mj - khối lượng các tầng

Bảng 2.21 Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng BẢNG: Centers of Mass and Rigidity

Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cumulative X Cumulative Y XCCM YCCM XCR YCR kg kg m m kg kg m m m m

TẦNG 05 D1 4962070.5 4962070.5 39.2245 32.7739 4962070.5 4962070.5 39.2245 32.7739 42.6118 47.7222 TẦNG 04 D1 2338639.56 2338639.56 27.3527 46.1181 7300710.07 7300710.07 35.4216 37.0484 42.3542 47.8724 TẦNG 03 D1 3965207.02 3965207.02 44.2008 33.75 11265917.09 11265917.09 38.5116 35.8875 41.9978 47.9285 TẦNG 02 D1 4701726.79 4701726.79 37.8912 32.0605 15967643.88 15967643.88 38.3289 34.7606 41.3895 46.4228 TẦNG 01 D1 8913570.18 8913570.18 45.6093 36.2018 24881214.07 24881214.07 40.9371 35.2769 45.6051 34.2107 TẦNG MÁI D2 111299.6 111299.6 14.6836 62.3526 111299.6 111299.6 14.6836 62.3526 17.2726 64.6895 THƯỢNG D2 1061212.44 1061212.44 15.098 63.1169 1172512.04 1172512.04 15.0586 63.0443 17.2537 64.683

KỸ THUẬT D2 1295699.38 1295699.38 15.1821 63.1227 2468211.43 2468211.43 15.1234 63.0855 17.2616 64.6262 TẦNG 21 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 3707063.6 3707063.6 15.2012 63.046 17.2777 64.5552 TẦNG 20 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 4945915.78 4945915.78 15.2401 63.0264 17.3078 64.4843 TẦNG 19 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 6184767.96 6184767.96 15.2633 63.0146 17.3523 64.4109 TẦNG 18 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 7423620.13 7423620.13 15.2788 63.0067 17.4118 64.3332 TẦNG 17 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 8662472.31 8662472.31 15.2899 63.0011 17.4877 64.2487 TẦNG 16 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 9901324.48 9901324.48 15.2982 62.9969 17.5829 64.1547 TẦNG 15 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 11140176.66 11140176.66 15.3047 62.9936 17.7028 64.0474 TẦNG 14 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 12379028.84 12379028.84 15.3098 62.991 17.8561 63.9218

TẦNG 13 D2 1238177.48 1238177.48 15.3065 63.0089 13617206.31 13617206.31 15.3095 62.9927 18.0569 63.7699 TẦNG 12 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 14856058.49 14856058.49 15.3134 62.9906 18.3287 63.579 TẦNG 11 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 16094910.67 16094910.67 15.3167 62.9888 18.7123 63.3268 TẦNG 10 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 17333762.84 17333762.84 15.3195 62.9873 19.2831 62.9709 TẦNG 09 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 18572615.02 18572615.02 15.322 62.9859 20.1941 62.4223 TẦNG 08 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 19811467.2 19811467.2 15.3241 62.9848 21.7964 61.4672 TẦNG 07 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 21050319.37 21050319.37 15.326 62.9838 25.0159 59.5176 TẦNG 06 D2 1238852.18 1238852.18 15.3562 62.9675 22289171.55 22289171.55 15.3277 62.9829 32.4131 54.7846 TẦNG MÁI D3 132779.98 132779.98 56.854 21.912 132779.98 132779.98 56.854 21.912 56.6556 20.0811 THƯỢNG D3 1162510.43 1162510.43 58.9874 15.7767 1295290.41 1295290.41 58.7687 16.4057 56.5799 20.2482

KỸ THUẬT D3 1393875.11 1393875.11 59.0811 15.5282 2689165.52 2689165.52 58.9306 15.9508 56.5325 20.3901 TẦNG 21 D3 1285116.54 1285116.54 59.0319 15.647 3974282.06 3974282.06 58.9633 15.8526 56.4822 20.5339 TẦNG 20 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 5259390.12 5259390.12 58.9801 15.8023 56.4256 20.6864 TẦNG 19 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 6544498.18 6544498.18 58.9902 15.7718 56.3648 20.8496 TẦNG 18 D3 1285116.54 1285116.54 59.0319 15.647 7829614.72 7829614.72 58.9971 15.7513 56.2986 21.0292 TẦNG 17 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 9114722.78 9114722.78 59.0019 15.7366 56.2261 21.2312 TẦNG 16

TẦNG 15 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 11684947.39 11684947.39 59.0085 15.7169 56.0532 21.7366 TẦNG 14 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 12970055.45 12970055.45 59.0108 15.7099 55.9447 22.0643 TẦNG 13 D3 1261492.24 1261492.24 59.1142 15.6905 14231547.69 14231547.69 59.02 15.7082 55.8118 22.4672 TẦNG 12 D3 1285108.06 1285108.06 59.0318 15.6469 15516655.75 15516655.75 59.021 15.7031 55.6403 22.977 TẦNG 11 D3 1285116.54 1285116.54 59.0319 15.647 16801772.29 16801772.29 59.0218 15.6988 55.4046 23.6458 TẦNG 10 D3 1377796.93 1377796.93 60.7695 15.6956 18179569.22 18179569.22 59.1543 15.6986 55.0555 24.5651 TẦNG 09 D3 1495761.6 1495761.6 62.941 15.8911 19675330.81 19675330.81 59.4421 15.7132 54.4898 25.899 TẦNG 08 D3 1589464.25 1589464.25 64.7147 16.0966 21264795.06 21264795.06 59.8362 15.7419 53.5 27.9971 TẦNG 07 D3 1728734.12 1728734.12 67.5271 16.6608 22993529.18 22993529.18 60.4145 15.811 51.6023 31.7179 TẦNG 06 D3 1872729.89 1872729.89 70.5696 17.7957 24866259.07 24866259.07 61.1793 15.9604 47.6361 38.9712

2.7.2.1.3.4 Đặc trưng sóng địa chất

 Đặc trưng đất nền công trình

Căn cứ vào vị trí công trình tại Tp Vũng tàu Theo phụ lục H, TCVN 9386-2012

 Vị trí: Tp Vũng tàu

 Gia tốc đỉnh agR = 0.0612g Cấp động đất được xác định theo thang MSK-64, phụ lục I của TCVN 9386-2012 công trình có cấp động đất là cấp VII

Bảng 2.22 Thang phân chia cấp động đất

Cấp động đất Đỉnh gia tốc nền a(g) Cấp động đất Đỉnh gia tốc nền a(g)

Theo Phụ lục F “Phân cấp, phân loại công trình xây dựng”, TCVN 9386-2012 thì công trình được xếp vào công trình cấp I Ứng với công trình cấp I như trên, theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng”, TCVN 9386-2012 thì hệ số tầm quan trọng γ I = 1.25

Căn cứ Bảng 3.1 “Các loại nền đất”, TCVN 9386-2012 thì loại đất nền của công trình thuộc loại C

Căn cứ Bảng 3.2 “Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi”, TCVN 9386-2012

Bảng 2.23 Bảng giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

Gia tốc nền thiết kế a a γ 0.061 9.81 1.25 0.748(m / s ) g  gR   I    2

Hệ số tầm quan trọng γ I = 1.25 với công trình thuộc cấp I Độ cản nhớt = 5% Động đất yếu,0.04ga g 0.076g0.08g, chỉ cần áp dụng các biện pháp cấu tạo kháng chấn

 Hệ số ứng xử q đối với các tác động động đất theo phương nằm ngang

Tổ hợp tải trọng

Bảng 2.30 Các loại tải trọng (Load Pattens)

Load Type Self Weight Multipler Ý nghĩa

DL DEAD 1.0 Trọng lượng bản thân sàn

SDL SUPER DEAD 0.0 Tĩnh tải hoàn thiện các lớp cấu tạo sàn

WL SUPER DEAD 0.0 Trọng lượng tường xây

WX WIND LOAD 0.0 Tải trọng gió phương X

WY WIND LOAD 0.0 Tải trọng gió phương Y

DDX SEISMIC 0.0 Tải trọng động đất theo phương X

DDY SEISMIC 0.0 Tải trọng động đất theo phương Y

Bảng 2.31 Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

Tên tổ hợp Type Loại tải trọng Ý nghĩa

Comb01 ADD DL + SDL + DW + LL

Tổ hợp cơ bản 1 "1"Tĩnh tải + "1"Hoạt tải

Comb02 ADD DL + SDL + DW + WX

Comb03 ADD DL + SDL + DW + WY

Comb04 ADD DL + SDL + DW - WX

Comb05 ADD DL + SDL + DW - WY

Comb06 ADD DL + SDL + DW + 0.9LL + 0.9 WX

Tổ hợp cơ bản 2 "1"Tĩnh tải + "0.9"Các hoạt tải làm tăng nội lực

Comb07 ADD DL + SDL + DW + 0.9LL + 0.9WY

Comb08 ADD DL + SDL + DW + 0.9LL - 0.9 WX

Comb09 ADD DL + SDL + DW + 0.9LL - 0.9WY

Comb10 ADD DL + SDL + DW + 0.3LL + DDX +

Comb11 ADD DL + SDL + DW + 0.3LL + 0.3DDX +

DDY Comb12 ADD DL + SDL + DW+ 0.3LL - DDX -

Comb13 ADD DL + SDL + DW + 0.3LL - 0.3DDX -

CombENVE ENVE Comb01, Comb02, …, Comb13 Tổ hợp bao

- - CombENVE Tổ hợp tính Dầm

- - Comb01, Comb02, …,Comb13 Tổ hợp tính Khung

- - Comb02, Comb03, Comb04, Comb05 Kiểm tra CV đỉnh

Comb14 ADD DL + SDL + DW + 1.15 WX

Tổ hợp kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Comb15 ADD DL + SDL + DW + 1.15 WY

Comb16 ADD DL + SDL + DW - 1.15 WX

Comb17 ADD DL + SDL + DW - 1.15 WY

WIND DRIFT ENVE Comb14 + Comb15+ Comb16+

- - Comb01, Comb02, …,Comb13 Tổ hợp tính Móng

Thiết kế sàn điển hình

Tải trọng tác dụng

Tải trọng tác dụng lên ô sàn được trình bày cụ thể trong Chương 2 Cơ sở thiết kế

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn Loại tải trọng tác dụng p tc [kN/m 2 ] g tc [kN/m 2 ]

Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (Căn hộ) 1.5 1.87 Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, phòng khách, WC (Khách sạn) 2.0 1.87

Tổ hợp tải trọng

Bảng 3.2 Các loại tải trọng sàn (Load Pattens)

DL DEAD 1.0 Trọng lượng bản thân sàn

SDL SUPER DEAD 0.0 Tĩnh tải hoàn thiện các lớp cấu tạo sàn

DW SUPER DEAD 0.0 Trọng lượng tường xây

LL1 LIVE 0.0 Hoạt tải nhỏ hơn 2 kN/m 2

LL2 LIVE 0.0 Hoạt tải lớn hơn 2 kN/m 2

3.2.2 Các trường hợp tải trọng

Bảng 3.3 Các trường hợp tải trọng sàn (Load Cases)

Name Type Analysis type Loads Ý nghĩa

Diễn biến trường hợp chất tải thi công

3.2.3 Các tổ hợp tải trọng

- Các tổ hợp tải trọng dùng để kiểm tra chuyển vị và tính toán cốt thép sàn

- Độ võng dài hạn của sàn f = f1 - f2 + f3 theo TCVN 5574-2012 f1 = SH3-1 f2 = SH3-2 f3 = LT3

Bảng 3.4 Bảng tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

COMBO CV NGAN HAN 1DL+1SDL+1DW+1LL1+1LL2 Kiểm tra CV ngắn hạn COMBO CV DAI HAN 1(SH3-1) - 1(SH3-2) + 1(LT3) Kiểm tra CV dài hạn COMBO TINH THEP 1DL+1SDL+1DW+1.3LL1+1.2LL2 Tính toán cốt thép

Mô hình phân tích và tính toán

Sử dụng phần mềm SEFE v12.3.0 để mô hình sàn và phân tích nội lực Mặt bằng tầng sàn điển hình

Hình 3.1 Mặt bằng kết cầu dầm sàn căn hộ điển hình

Chiều dày sàn: Sàn 180mm, 130mm (sàn nhà vệ sinh)

Các kích thước dầm: 300 × 600mm, 400 × 600mm

Các kích thước vách: vách 300, 400mm

Hình 3.2 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 3.3 Hoạt tải LL1 tác dụng lên sàn

3.3.1.1 Phân tích nội lực sàn

Hình 3.4 Biểu đồ màu moment M11

Hình 3.6 Dãy strip sàn theo layer A

Hình 3.7 Dãy strip sàn theo layer B

3.3.1.1.2 Kết quả nội lực theo dãy strip

Hình 3.8 Moment theo dãy chia A

Hình 3.9 Moment theo dãy chia B

Hình 3.10 Dòng ứng suất kéo nén trong sàn 3.3.1.2 Kiểm tra chuyển vị

Hình 3.11 Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn khối căn hộ

- Theo TCVN 5574-2012 độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < [ fgh]

- Với nhịp lớn nhất ô bản trong khoảng 5m < L = 9.2m ≤ 10m Độ võng giới hạn, được nêu trong Bảng 4, TCVN 5574-2012 có giá trị [ fgh] = 25mm

- Chiều cao làm việc hữu hiệu của sàn h0 = h – a = 180 – 15 = 165mm

- Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s ξ×R ×b×h α = M , ξ=1- 1-2×α , A R ×b×h R

- Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thì phải thỏa điều kiện sau: s b min max R

3.3.1.3.1 Kết quả tính toán cốt thép sàn khối căn hộ

Bảng 3.5 Bảng tính thép sàn theo phương X

Width Strip b hs h 0 A s strip A s /1m μ Thép chọn A s chọn μ (chọn)

[kNm] [m] [mm] [mm] [mm] [mm 2 ] [mm 2 ] [%] ỉ a [mm 2 ] [%]

(Kết quả tính toán đầy đủ được trình bày đầy đủ trong phụ lục)

3.3.1.3.2 Kiểm tra chuyển vị dài hạn

- Theo bảng 4, mục 4.2.11, TCVN 5574-2012 phần chú thích 2: Khi chịu tác dụng của tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn, độ võng của dầm hay bản trong mọi trường hợp không được vượt quá 1/150 nhịp.

- Độ võng giới hạn của sàn khối căn hộ gh L 9200 f 61.3mm

- Nhận xét: f max = 24.53mm < [ f gh ] a.3mm Sàn khối căn hộ thỏa điều kiện võng Sàn khối căn hộ thỏa điều kiện võng

Hình 3.12 Chuyển vị theo tải dài hạn khối căn hộ

3.3.1.4 Kiểm tra khe nứt và độ võng của bản sàn Đối với các vật liệu có tính từ biến cần phải kể đến sự tăng độ võng theo thời gian

Bê tông là vật liệu dễ bị nứt ở vùng chịu kéo khi có tải trọng tác dụng Do đó, khi tính độ võng của sàn ta phải kể đến ảnh hưởng của sự hình thành vết nứt

 Điều kiện hình thành vết nứt (mục 7.1.2.4, TCVN 5574-2012) r crc bt,ser pl

 Diện tích quy đổi vùng bê tông chịu nén b,red 0

Moment kháng uốn quy đổi:  bo so ' so  pl bo

Với cốt thép AIII có

Xem cốt thép chỉ chịu kéo nên: A ' s 0, h ' f 0

Bê tông B30 có: R b,ser 22MPa; R bt,ser 1.8MPa

 Tính độ võng của bản sàn Độ võng sàn có vết nứt trong vùng chịu kéo (theo TCVN 5574-2012)

  là độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

  là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

  là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn Độ võng của sàn có vết nứt trong vùng chịu kéo tính theo công thức:

        Trong đó: độ cứng B có thể tính gần đúng như cấu kiện dầm tương đương có bề rông 1m

  - đối với bê tông nặng

     - đối với bê tông nặng

  - đối với cốt thép có gờ trường hợp tác dụng ngắn hạn

  - đối với cốt thép có gờ trường hợp tác dụng dài hạn bt,ser pl m tc

 Kiểm tra bề rộng khe nứt

- Điều kiện khống chế vết nứt (Mục 4.2.7, Bảng 2, TCVN 5574-2012) acrc ≤ [acrc] [acrc1] = 0.4mm

- Bề rộng khe nứt (Mục7.2.2, TCVN 5574-2012)

  - đối với cấu kiện chịu uốn l 1.0

  - đối với tải trọng trọng ngắn hạn, 1.2 đối với tải trọng dài hạn

 1 - đối với cốt thép có gờ

 - hàm lượng cốt thép của tiết diện d là đường kính thanh thép c s

   - ứng suất trong thanh cốt thép lớp ngoài cùng

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kết quả kiểm tra vết nứt và tính toán độ võng

M kNm 64.34 57.32 53.7 b mm 1000 1000 1000 h mm 180 180 180 a mm 15 15 15 a' mm 0 0 0 h0 mm 165 165 165

Bản sàn bị nứt Bản sàn bị nứt Bản sàn bị nứt

Tính toán bề rộng khe nứt

Kết quả f1 = 48.573 mm f2 = 41.127 mm f3 = 25.081 mm f = 32.528 mm < [fgh] = L/150 = 61.33mm acrc,lt 0.252 mm acrc,ld 0.225 mm acrc2 0.253 < [acrc2] 0.3 acrc1 0.280 < [acrc1] 0.4

Hình 3.13 Mặt bằng kết cầu dầm sàn khách sạn điển hình

Hình 3.14 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 3.16 Tải tường phân bố trên dầm 3.3.2.1 Phân tích nội lực sàn

Hình 3.19 Dãy strip sàn theo layer A

Hình 3.20 Dãy strip sàn theo layer B 3.3.2.1.2 Kết quả nội lực theo dãy strip

Hình 3.21 Moment theo dãy chia A

Hình 3.22 Moment theo dãy chia B

Hình 3.23 Dòng ứng suất kéo nén trong sàn 3.3.2.2 Kiểm tra chuyển vị

3.3.2.2.1 Chuyển vị ngắn hạn sàn

Hình 3.24 Chuyển vị ngắn hạn sàn khối khách sạn

- Với nhịp lớn nhất ô bản trong khoảng L = 11.4m > 10m Độ võng giới hạn, được nêu trong Bảng 4, TCVN 5574-2012 có giá trị gh L f 400

- Nhận xét: fmax = 8.89 mm < [ fgh ] (.5mm

Sàn khối khách sạn thỏa điều kiện võng

- Chiều cao làm việc hữu hiệu của sàn h0 = h – a = 180 – 15 = 165mm

- Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s ξ×R ×b×h α = M , ξ=1- 1-2×α , A R ×b×h R

- Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thì phải thỏa điều kiện sau: s b min max R

3.3.2.3.1 Kết quả tính toán cốt thép sàn khối khách sạn

Bảng 3.7 Bảng tính thép sàn kthối khách sạn theo phương X

Width Strip b hs h 0 A s strip A s /1m μ Thép chọn A s chọn μ (chọn)

[kNm] [m] [mm] [mm] [mm] [mm 2 ] [mm 2 ] [%] ỉ a [mm2] [%]

(Kết quả tính toán đầy đủ được trình bày trong phụ lục)

3.3.2.3.2 Kiểm tra chuyển vị dài hạn

- Theo bảng 4, mục 4.2.11, TCVN 5574-2012 phần chú thích 2: Khi chịu tác dụng của tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn, độ võng của dầm hay bản trong mọi trường hợp không được vượt quá 1/150 nhịp.

- Độ võng giới hạn của sàn khối căn hộ gh L 11400 f 76mm

- Nhận xét: f max = 34.75mm < [ f gh ] vmm

Sàn khối khách sạn thỏa điều kiện võng

Hình 3.25 Chuyển vị theo tải dài hạn sàn khối khách sạn 3.3.2.4 Kiểm tra khe nứt và độ võng của bản sàn

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kết quả kiểm tra vết nứt và tính toán độ võng

M kNm 61.65 55.4 46.85 b mm 1000 1000 1000 h mm 180 180 180 a mm 15 15 15 a' mm 0 0 0 h0 mm 165 165 165

Bản sàn bị nứt Bản sàn bị nứt Bản sàn bị nứt

Tính toán bề rộng khe nứt

Kết quả f1 = 61.832 mm f2 = 39.796 mm f3 = 22.175 mm f = 44.210 mm < [fgh] = L/150 = 76mm acrc,lt 0.165 mm acrc,ld 0.216 mm acrc2 0.220 < [acrc2] 0.3 acrc1 0.169 < [acrc1] 0.4

Dựa vào kết quả độ võng dài hạn của sàn khối căn hộ và khối khách sạn, ta rút ra kết luận Việc tính toán bằng công thức tuân theo TCVN 5574-2012 cho kết quả lớn hơn so với kết quả chạy mô hình bằng phần mềm SAFE v12

Kết quả tính tay có thể lớn hơn do:

- Có xét đến độ võng theo trường hợp có hoặc không có vết nứt mà kết quả có thể sai khác nhau đôi chút

- Trong mô hình SAFE, kết quả tính toán dựa trên tiêu chuẩn ACI 318 Sẽ có sự chênh lệch đôi chút về điều kiện đầu vào trong khi tính bằng công thức dựa trên TCVN 5574-2012

- Việc bỏ qua ảnh hưởng cắt và lực dọc nên độ võng khi tính bằng mô hình 3D thường sẽ nhỏ hơn

- Lượng cốt thép nhập vào là tương ứng với giá trị moment của từng trường hợp tải Thực tế, lượng cốt thép bố trí là không thay đổi giá trị

Tuy nhiên, cả hai kết quả đều nhỏ hơn nhiều so với giá trị độ võng cho phép, nên thỏa yêu cầu bài toán về độ võng

Kết quả thu được là đáng tin cậy.

Thiết kế cầu thang

Mặt bằng cầu thang

Hình 4.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang

Cấu tạo cầu thang

Cầu thang tầng điển hình thuộc loại cầu thang 2 vế song song, dạng bảng chịu lực

Bảng 4.1 Bảng các kích thước cầu thang

Kích thước Giá trị Đơn vị

Chiều cao bậc thang 170 mm

Bề rộng bậc thang 260 mm

Chiều dày bản thang 120 mm Độ dốc 33.17 Độ

Dầm chiếu tới b × h 200 × 300mm mm Độ dốc: 1 b 1 b h 170 tan tan 33.17 l 260

Tra bảng 3.6, sách “Nguyên lý kiến trúc” - Nguyễn Tài My, chiều cao thông thủy cầu thang với tỷ lệ cao/rộng = 160/260 là 2400mm.

Tải trọng tác động

4.3.1.1 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải các lớp cấu tạo được tính theo công thức: g 1   n

 Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ:

Bảng 4.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

STT Các lớp sàn   g tc n g tt

4.3.1.2 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang

Tĩnh tải các lớp cấu tạo được tính theo công thức:g 1  n tđ với

 Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ:

 Lớp đá hoa cương tđ b b b l h l cos

 Lớp vữa lót tđ b b b l h l cos

 Lớp gạch bậc thang tđ 1 b h cos

Bảng 4.3 Tải trọng lớp cấu tạo bản thang

STT Các lớp sàn    td g tc n g tt

 - Trọng lượng riêng [kN/m 3 ];  - Chiều dày [mm]; g tc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m 2 ]

Hoạt tải được lấy theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 2 kN/m 2 , hệ số vượt tải lấy bằng 1.2

 Bản chiếu nghỉ: p tc = 2 kN/m 2

 Bản thang: p c p tc cos  2 0.837 1.674 kN / m 2

Mô hình tính toán

Mô hình trên phần mềm ETABS 2016

Hình 4.2 Tĩnh tải tác dụng lên thang Hình 4.3 Hoạt tải tác dụng lên thang

4.4.1 Kết quả nội lực như sau

Hình 4.4 Phản lực tại các gối

Hình 4.5 Nội lực (lực cắt) trong bản thang

Hình 4.6 Nội lực (moment) trong bản thang

Theo bảng 4, TCVN 5574-2012, giới hạn độ võng [fu] cho cầu thang có nhịp 5m ≤ L ≤ 10m là 25mm

Bản thang thỏa điều kiện độ võng

Hình 4.7 Chuyển vị của bản thang

Theo phụ lục C, TCVN 5574-2012, quy định độ võng theo tâm sinh lý cho bản thang, chiếu nghỉ, chiếu tới theo phương đứng fu = 0.7mm

Kết quả cho thấy bản thang võng đảm bảo điều kiện độ võng

Hình 4.8 Chuyển vị với tải trọng tập trung 1kN giữa nhịp

4.4.3 Kết quả mô hình dầm chiếu tới

Hình 4.9 Mô hình dầm chiếu tới

Hình 4.10 Nội lực (moment) dầm chiếu tới

Hình 4.11 Nội lực (lực cắt) dầm chiếu tới

Tính toán cốt thép

Chọn lớp bê tông bảo vệ cầu thang a = 20mm

Chiều cao làm việc hữu hiệu h0 = h - a = 120 - 20 = 100mm

Bề rộng b = 1000mm Áp dụng công thức tính toán: b o m 2 m s b o s ξ×R ×b×h α = M , ξ=1- 1-2×α , A R ×b×h R

Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thỏa điều kiện sau: s b min max R

Bảng 4.4 Bảng giá trị thép bản thang

Vị trí M  m  A s Bố trí thép A s chọn μ

4.5.2 Cốt thép dầm chiếu tới

Kích thước dầm chiếu tới b × h = 200 × 300mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 25mm

Bảng 4.5 Bảng tính thép dầm chiếu tới

Vị trí M  m  As Bố trí thép As chọn μ

4.5.2.1 Bố trí cốt thép đai

Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông dầm:

Nhận xét: Qbt > Qmax = 9.554 kN

Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8a200 bố trớ cho dầm chiếu tới.

Thiết kế khung

Kiểm tra các điều kiện sử dụng công trình

5.1.1 Kiểm tra gia tốc đỉnh

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

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

Gần đúng, bỏ qua các lực cản Giá trị tính toán của gia tốc cực đại sẽ tính như sau: amax =  2 fdmax

 fdmax chuyển vị đỉnh lớn nhất do mode dao động đầu tiên gây ra (Mode 1) Gia tốc giới hạn được quy định trong mục 2.6.3, TCXD 198-1997

Chuyển vị đỉnh khối lớn nhất f  UX 2 UY 2  0.11 2 0.003 2 0.11cm amax =  2 fdmax = 2.579 2 × 11 = 73.16 (mm/s 2 ) < [a] = 150 (mm/s 2 )

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

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

M 1.5M Trong đó: MCL, ML là momen chóng lật và momen gây lật của công trình

Công trình CAP SAINT JACQUES có:

 Chiều cao H = 83 m, B 6 m (xét đơn nguyên khối khách sạn của công trình)

B 19.6 nên không cần kiểm tra lật cho công trình

5.1.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo TCVN 5574-2012, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng đối với kết cấu khung - vách khi phân tích theo phươnng pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện: f < [f] = H

Bảng 5.1 Tổ hợp kiểm tra chuyển vị đỉnh

Tổ hợp Thành phần Ghi chú

CV1 DL + SDL + DW + WX

Kiểm tra chuyển vị với tải trọng tiêu chuẩn

CV2 DL + SDL + DW + WY

CV3 DL + SDL + DW - WX

CV4 DL + SDL + DW - WY

Bảng 5.2 Chuyển vị đỉnh công trình

Case/Combo UX UY Z Z/750 Kết luận

5.1.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Theo TCVN 5574-2012, bảng C.4, phụ lục C quy định chuyển vị lệch tầng giới hạn có thể lấy bằng 1/500 chiều cao từng tầng

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

 dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng, được tính như sau: dr = dre×q (dre là chuyển vị lệch tầng được xác định bằng phương pháp tuyến tính (ETABS); q = 3.12 là hệ số ứng xử)

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

Bảng 5.3 Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Kết luận: Chuyển vị lệch tầng đạt yêu cầu

Tính toán - thiết kế hệ dầm

(Bản vẽ kèm theo thuyết minh)

5.2.2 Tính toán cốt thép Đối với dầm ta chỉ cần tính thép ứng với trường hợp mômen nội lực lớn nhất Từ kết quả giải nội lực trong ETABS, chọn trường hợp biểu đồ bao Việc tính toán được thực hiện tại 3 tiết diện nguy hiểm tuân theo biểu đổ bao nội lực

Hình 5.1 Biểu đồ moment dầm tầng điển hình (tầng 21) ứng với tổ hợp bao

5.2.2.1 Quy đổi tên dầm giữa ETABS và bản vẽ

Bảng 5.4 Bảng quy đổi tên dầm

Tên dầm trong bản vẽ Tên dầm trong

Tên dầm trong bản vẽ Tên dầm trong ETABS

5.2.2.2 Tính toán chi tiết cho 1 dầm B368

Bảng 5.5 Bảng kết quả tính toán cốt thép cho dầm B368

Dầm Combo M max Bố trí cốt thép  Qmax

5.2.2.2.1 Tính cốt thép chịu lực

 Thép chịu momen nhịp (momen dương) M = 281.173 kNm

Chiều cao làm việc hữu hiệu của dầm h0 = h – a = 600 – 50 = 550mm Áp dụng công thức tính toán:

 Cốt thép tại gối (momen âm)

Tương tự, ta tính như moment dương, ta được kết quả bố trí 420+220

Bố trí cốt thép đạt yêu cầu

5.2.2.2.2 Tính cốt đai cho dầm

Lực cắt lớn nhất trong dầm Qmax = 189.04kN

 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông dầm:

Nhận xét: Qbt < Qmax = 189.04 kN, bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt

Chọn thộp đai 2 nhỏnh ỉ8a200 cú

 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Nhận xét: Qsw = 276.88 kN > Qmax = 189.04 kN nên thỏa điều kiện về độ bền s s w1 b nE A 2 210000 50.24

Nhận xét Qbt = 762.65kN > Qmax = 189.04kN nên cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt

Bố trớ ỉ8a250 tại đoạn giữa dầm

Tuy nhiên việc bố trí cốt đai còn phụ thuộc vào thiết kế cấu tạo kháng chấn được trình bày phái dưới

5.2.2.2.3 Kết quả tính toán cốt thép dầm tầng điển hình

(Kèm theo bản vẽ mặt bằng bố trí thép dầm)

Bảng 5.6 Bảng kết quả tính toán thép dầm tầng điển hình (tầng 21)

Dầm tương ứng bản vẻ

[kNm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [%] Lớp 1 Lớp 2 [cm 2 ] [%]

(Kết quả tính toán đầy đủ được trình bày trong phụ lục)

Dựa vào mục phổ thiết kế trong Chương 2, gia tốc nền thiết kế a g  0.076g(m / s ) 2 Động đất yếu,0.04ga g 0.076g0.08g, chỉ cần áp dụng các biện pháp cấu tạo kháng chấn cho dầm

Theo mục 5.4.3.1.2, TCVN 9386-2012, cấu tạo để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục bộ Vùng tới hạn của dầm kháng chấn có chiều dài lcr = hw (trong đó hw là chiều cao của dầm) Trong phạm vi các vùng tới hạn này phải được bố trí cốt đai thoả mãn các điều kiện sau:

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

 Cốt đai đầu tiên được đặt cách tiết diện mút dầm không quá 50 mm

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

Trong đó: dbL - đường kính thanh cốt thép dọc nhỏ nhất hw - chiều cao tiết diện của dầm

Hình 5.2 Cốt thép ngang nằm trong vùng giớ hạn của dầm

 Trong phạm vi chiều dài 3hd (hd là chiều cao tiết diện của dầm) kể từ mép cột phải đặt các đai dày hơn khu vực giữa dầm Khoảng cách giữa các đai không được lớn hơn giá trị tính toán theo yêu cầu chịu cắt nhưng đồng thời phải nhỏ hơn 0.25hd và không lớn hơn 8 đường kính cốt thép dọc Trong mọi trường hợp khoảng cách này cũng không vượt quá 150mm

 Trong khu vực giữa dầm (ngoài phạm vi nói trên), khoảng cách giữa các đai chọn nhỏ hơn 0.5hd và không lớn hơn 12 lần đường kính cốt thép dọc đồng thời không vượt quá 300mm

Ngoài ra, cốt đai trong dầm phải là đai kín, được uốn móc 45 o với chiều dài móc 10dbw

Từ những quy định trên, ta đặt cốt thép đai trong phạm vi L/4 tính từ mép dầm là

8a100, đoạn giữa dầm L/2 là 8a200 Thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo kháng chấn và đảm bảo khả năng chịu cắt của cấu kiện dầm

5.2.4 Neo và nối cốt thép

Tính theo mục 8.5, TCVN 5574-2012 và 5.6.2 Neo cốt thép, TCVN 9386-2012

Chiều dài đoạn neo hoặc nối cốt thép: an s an an b an an

Trong vùng kéo: an s an an b an

Trong vùng nén: an s an an b an

Trong vùng kéo: s an an an b an

Trong vùng nén: s an an an b an

Tính toán - thiết kế hệ vách

Việc tính toán cốt thép vẫn chưa được đề cập cụ thể trong tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam.Vì vậy trong phạm vi đồ án này sử dụng phương pháp “giả thiết vùng biên chịu moment” để tính toán cốt thép cho vách cứng

(Bản vẽ hệ mặt bằng hệ vách đính kèm)

5.3.1 Phương pháp vùng biên chịu moment

Phương pháp cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế để chịu toàn bộ momen Lực dọc trục được giả thiết là phân bố dều trên toàn bộ chiều dài vách

Hình 5.3 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách

Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng biên chịu Moment

Xét vách chịu lực dọc trục N và Moment uốn trong mặt phẳng My, Moment này tương đương với 1 cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của vách

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

 A - Diện tích mặt cắt vách;

 Ab - Diện tích mặt cắt vách vùng biên;

 Bl, Br - chiều dài trái, phải của vùng biên

Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu kéo, nén theo TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - tiêu chuẩn thiết kế

Tính thép vùng biên như cột chịu nén đứng tâm

Khả năng chịu lực của cột chịu kéo - nén đúng tâm được xác định theo công thức:

 Rb, Rs - Cường độ tính toán chịu nén của BT và của cốt thép;

 Ab, As - diện tích tiết diện BT vùng biên và của cốt thép dọc;

  - hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc (hệ số uốn dọc) Xác định theo công thức thực nghiệm, chỉ dùng được khi: 14 <  < 104

Với l0 - chiều dài tính toán của vách (đối với nhà nhiều tầng: l0 = 0.7H,

H là chiều cao tầng) imin - bán kính quán tính của tiết diện theo phương mảnh  imin = 0.288b

 Khi   28 - bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc, lấy  = 1

- Khi N > 0 ( vùng biên chịu nén ) Diện tích cốt thép được tính như sau : l,r b b b sc sc

- Khi N < 0 (vùng biên chịu kéo), do giả thiết ban đầu: ứng lực kéo do cốt thép chịu nên diện tích cốt thép chịu kéo được tính theo công thức sau: l,r st s

Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép và cấu tạo

Nếu không thỏa mãn thì phải tăng kích thước B của vùng biên lên rồi tính lại từ bước 1 Chiều dài B của vùng biên có giá trị lớn nhất là L/2, nếu vượt quá giá trị này cần tăng bề dày vách

- Cốt thép dọc hàm lượng: 1%    4%;

- Phải bố trí ít nhất một thanh trung gian giữa các thanh thép ở góc dọc theo mỗi cạnh cột;

- Đai kín và đai móc vùng tới hạn (vùng biên) đường kính ít nhất là 6mm;

- Vùng biên phải sử dụng đai kín chồng lên nhau để mỗi một thanh cốt thép dọc khác đều được cố định bằng đai kín hoặc đai móc;

- Lượng cốt thép tối thiều vùng giữa là 0.2%;

- Cốt thép vùng giữa được liên kết với nhau bằng các thanh đai móc cách nhau khoảng 500mm;

- Cốt thép vùng giữa có đường kính không nhỏ hơn 8mm nhưng không lớn hơn 1/8 bề rộng vách

Bước 5: Tính thép vùng bụng vách (Tính như cột đúng tâm)

- Lực tác dụng lên vùng bụng b bb w

- Cốt thép vùng bụng vách b b b b sc sc

- Trường hợp bê tông đã đủ khả năng chịu lực thì cốt thép chịu nén trong vùng này được đặt theo cấu tạo

Bước 6: Tính toán cốt thép ngang

Tại tiết diện bất kỳ của vách, phải gia gia cường thép đai ở hai đầu vách Do ứng suất cục bộ (ứng suất tiếp và ứng suất pháp theo phương nằm trong mặt phẳng) thường phát sinh tại hai đầu của vách (vị trí truyền lực sẽ lớn nhất, sau đó lan tỏa)

- Tính toán cốt ngang trong vách được thực hiện tương tự như trong dầm b3 f n b bt o max wl b1 b b o φ (1+ φ + φ )γ R bh Q 0.3φ φ γ R bh Trong đó :

b3 = 0.6 - đối với bê tông nặng;

f = 0 - hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén; n b bt o φ 0.1 N 0.5 γ R bh

  - hệ số xét đến ảnh hưởng lực dọc

- Khoảng cách giữa các cốt ngang theo tính toán trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất:

2 n bt o sw sw tt 2 max

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt ngang tính theo bê tông chịu cắt:

- Khoảng cách thiết kế của cốt ngang là:

 tt max ct  smin s ,s ,s Đường kớnh cốt thộp ngang chọn ỉ = 10mm, bố trớ đều với khoảng cỏch s = 200mm

Bước 7: Bố trí thép cho vách cứng

5.3.2 Tính toán cho một trường hợp cụ thể

Vách P01 có kích thước tw = 0.3m; L = 1.5m

Giả thiết chiều dài vùng biên B l,r t w 0.3 m

- Diện tích mặt cắt ngang Ab = tw  Bl,r = 0.09 m 2 ; A = tw  L = 0.45 m 2

- Lực kéo nén vùng biên:

- Diện tích cốt thép được tính như sau (N [FS] = 1.5 Hệ tường vây thỏa điều kiện ổn định tổng thể

Hình 7.18 Chuyển vị đứng đất xung quanh hố đào

Hình 7.19 Chuyển vị đứng đất bên ngoài hố đào

Kiểm tra chuyển vị cọc tường vây

Nếu đỉnh cọc chuyển vị lớn nhất thì so với H 6.1

  Nếu bụng cọc chuyển vị lớn nhất thì so với H 6.1

  Chuyển vị lớn nhất của tường vây tại đỉnh cọc, với giá trị Uxmax = 0.032m  0.031m Chuyển vị lớn nhất của tường vây tại bụng cọc, với giá trị Uxmax = 0.083m < 0.122m

Bảng 7.11 Bảng chuyển vị cọc tường vây

Kiểm tra điều kiện đáy hố không bị đẩy trồi

Hình 7.21 Dòng chảy khi hạ MNN đến cao trình -7.500

Xác định Gradient thủy lực của dòng thấm qua các lớp đất

Hình 7.22 Mặt cắt hố đào tường vây

Các điểm cần quan tâm nằm trên đường cong men theo tường cừ và đây cũng là đường cong ngắn nhất

Gọi H 7.5 0.5 7.0m    là tổng cột nước

 là tổng tổn thất cột nước khi thấm qua lớp đất 1, với chiều dài đường thấm

 là tổng tổn thất cột nước khi thấm qua lớp đất 2a, với chiều dài đường thấm

Phương trình sau đây nghiệm đúng:

Từ (1) và (2) suy ra  H 1 2.96mvà H 2 4.03m

7.8.1 Nội lực cọc tường vây

Bảng 7.12 Bảng tổng hợp nội lực tường vây

Giai đoạn Nội lực Chuyển vị ngang Ux

Lực cắt Q [kN/m] Moment M [kNm/1m] [m] Đào lần 1, tại cao trình -2.000 Đào lần 2, tại cao trình -5.000

Tính toán cốt thép cho cọc tường vây và kiểm tra khả năng chịu lực

7.9.1 Tính toán cốt thép chịu lực

Giả thiết quy về tiết diện hình chữ nhật có tiết diện 0.4 × 1m để tính toán

Moment lớn nhất Mmax = 561.44kNm và lực cắt lớn nhất Qmax = 256.01kN

Vật liệu bê tông B30 có Module đàn hồi E = 3E+07MPa và cường độ Rb = 17MPa

Sử dụng cốt thép AII có Rs = 280MPa

Giả thiết a = 40mm, h0= h - a = 360mm, bề rộng tính toán b=1m (tương đương 2.5 cọc)

   thỏa điều kiện bài toán cốt đơn

Lượng cốt thép tính cho 1 cọc bằng A / 2.5 s 63.6 / 2.525.44cm 2

Chọn 1020 có As = 31.4cm 2 bố trí cho 1 cọc

7.9.2 Tính toán cốt thép đai

Khả năng chịu cắt của bê tông cọc: Đào lần 3, tại cao trình -6.100Nội lực ENVE

Q   (1  )R bh 0.6 (1 0) 1.2 10     1 0.36259.2kN Nhận xét: Qbt > Qmax = 256.01 kN, bê tông đủ khả năng chịu lực cắt Đặt cốt đai theo cấu tạo ỉ8a200

Hình 7.23 Nội lực thanh chống 1, đào lần 2

Hình 7.24 Nội lực thanh chống 1, đào lần 3

Bảng 7.13 Bảng tổng hợp nội lực thanh chống

Lần đào Cao độ đào

Thiết kế hệ thanh chống (Shoring)

Thiết kế hệ thanh chống với 2 trường hợp khi thi hố đào chỉ có hệ thanh 1, thi công đào lần 2 tại độ sâu -5.000 và khi hố đào có cả 2 hệ thanh chống cùng làm việc khi đào lần

3 (cao độ -6.100) Việc kiểm tra được mô hình tính toán bằng phần mềm SAP 2000 v20.1.0 với 2 trường hợp tương ứng

Hình 7.26 Mặt bằng hệ thanh chống

Hình 7.27 Hệ thanh chống 3D View (2 tầng chống)

7.10.2 Trường hợp hố đào chỉ mới có hệ thanh chống 1

Hình 7.28 Tải tác dụng lên tầng chống (N = 172.10kN) 7.10.2.1 Thông số tiết diện

Bảng 7.14 Thông số tiết diện thanh chống H350×350×12×19 h b f t f t w h w h f A S x

[cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm] [cm 2 ] [cm 3 ]

[cm 4 ] [cm 3 ] [cm 4 ] [cm 3 ] [cm] [cm] [cm 2 ] [cm 2 ]

Giả thiết độ cứng tại các nút là bằng nhau, H 6.1 n 0.48

Theo bảng 19, TCVN 5575-2012, hệ số chiều dài tính toán của sườn có tiết diện không đổi được xác định như sau: n 0.56 0.48 0.56 n 0.14 0.48 0.14 1.29

Chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng uốn: x y l    l L 1.29 12.5 16.19m  Độ mảnh của thanh chống x x x l 1619

    Độ mảnh quy ước cho thanh chống có tiết diện H350, vật liệu CCT42, chiều dày bản nhỏ hơn 20mm có f = 2450 daN/cm 2 và E = 2.1E+0.6 daN/cm 2 x x 6 f 2450

Bảng 7.15 Kết quả nội lực thanh chống

STT Đặc điểm nội lực Moment M Lực dọc N Lực cắt V

7.10.2.4 Kiểm tra điều kiện bền

Lực cắt V = -235.358kN Độ lệch tâm tương đối:

Tra Bảng D9 Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện ta được  Độ lệch tâm tính đổi: m e   m 1.3 17.68 22.9820 nên ta cần kiểm tra điều kiện bền theo công thức: c n x

        Điều kiện bền được thỏa mãn

 me  m 1.3 15.54 20.1 20 nên ta cần kiểm tra điều kiện bền theo công thức: c n x

        Điều kiện bền được thỏa mãn

Tra Bảng D9 Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện ta được  Độ lệch tâm tính đổi: m e   m 1.3 5.31 6.36  20 nên ta không cần kiểm tra điều kiện bền

7.10.2.5 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung

Trường hợp 1 và 2 có độ lệch tâm tính đổi m e > 20, do đó cần kiểm tra ổn định tổng thể như đối với cấu kiện chịu uốn (moment M) theo công thức: c b x

 Tính b theo phụ lục E, TCVN 5575-2012 (phụ thuộc hệ số  và hệ số  như trong dầm có cánh chịu nén với một điểm cố kết ở giữa nhịp)

Trong đó: l0= 16.19m - chiều dài tính toán trong và ngoài mặt phẳng uốn hf = 33.1cm - Khoảng cách trọng tâm hai bản cánh a = 0.5hf = 165.5cm

          Tra bảng E1 Hệ số  đối với dẩm chữ I có trục đối xứng với hệ số 40 < a ≤ 400

  Điều kiện ổn định tổng thể thỏa mãn

Trường hợp 3 có độ lệch tâm tính đổi m e < 20 nên do đó điều kiện kiểm tra ổn định tổng thể của trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo công thức: c e n

 (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575-2012) Với e - hệ số giảm cường độ tính toán khi nén lệch tâm, nén uốn Đối với thanh đặc, lấy theo Bảng D.10, phụ lục D, TCVN 5575-2012, e phụ thuộc vào độ mảnh quy ước  và độ lệch tâm tương đối tính đổi me

  Điều kiện ổn định tổng thể thỏa mãn

7.10.2.6 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng Ổn định tổng thể của thanh chống theo phương ngoài mặt phẳng khung được xác đinh theo công thức trong mục 7.4.2.4, TCVN 5575-2012 c y n

Trong đó: Hệ số c kể đến ảnh hưởng của mô men uốn Mx và hình dáng tiết diện đến ổn định của cột theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn (phương ngoài mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào mx x x x

M A m  N W , mx - độ lệch tâm tương đối

Theo mục 7.4.2.5, TCVN 5575-2012, hệ số c được xác định theo công thức sau: x y b

   Điều kiện ổn định ngoài mặt phẳng thỏa mãn

5 m x 5.31 10 , theo mục 7.4.2.5, TCVN 5575-2012, hệ số c được xác định theo công thức sau: cc 2 0.2m5   x c10 0.2mx1

Trong đó: c5 – được tính theo công thức tương ứng mx = 5

       c10 - được tính theo công thức tương ứng với mx = 10

7.10.2.7 Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng Ổn định cục bộ của bản bụng được kiểm tra theo công thức: w w w w h h t t

  Nhận thấy cả 3 trường hợp đều có độ lệch tâm tương đối m x 1và   y 8.012 nên độ mảnh giới hạn của bản bụng tính bằng w   w h E

  Điều kiện ổn định cục bộ bản bụng thỏa mãn

       , không cần gia cường thêm sườn ngang

7.10.2.8 Kiểm tra điều kiện ổn định cục bộ bản cánh

Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục bộ theo công thức:

Theo mục 7.6.3.3, độ mãnh của phần cánh nhô ra với độ mãnh quy ước  tính theo

Tra bảng 35, TCVN 5575-2012, ta được tỷ số:

7.10.3 Trường hợp hố đào chỉ có đầy đủ 2 hệ thanh chống cùng làm việc

Hình 7.29 Tải tác dụng lên tầng chống 1 (N = 148.50kN)

Bảng 7.16 Kết quả nội lực thanh chống

STT Đặc điểm nội lực Moment M Lực dọc N Lực cắt V

7.10.3.2 Kiểm tra điều kiện bền

Lực cắt V = 247.15kN Độ lệch tâm tương đối:

Tra bảng D9 Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện ta được  Độ lệch tâm tính đổi: m e   m 1.3 11.15 14.5 20   nên ta không cần kiểm tra điều kiện bền

 me  m 1.3 12.23 15.89  20 nên ta không cần kiểm tra điều kiện bền

Tra bảng D9 Hệ số ảnh hưởng của hình dạng tiết diện ta được  Độ lệch tâm tính đổi: m e   m 1.3 5.12 6.65 20 nên ta không cần kiểm tra điều kiện bền

7.10.3.3 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung

Do cả 3 trường hợp có độ lệch tâm tính đổi me < 20 nên do đó điều kiện kiểm tra ổn định tổng thể của cột trong mặt phẳng khung được kiểm tra theo công thức: c e n

 (mục 7.4.2.2, TCVN 5575-2012) Với e - hệ số giảm cường độ tính toán khi nén lệch tâm, nén uốn Đối với thanh đặc, lấy theo bảng D.10, phụ lục D, TCVN 5575-2012, e phụ thuộc vào độ mảnh quy ước  và độ lệch tâm tương đối tính đổi me

Bảng 7.17 Bảng kiểm tra điều kiện tổng thể

A f c Ghi chú [kN] - - - [cm 2 ] [daN/cm 2 ] [daN/cm 2 ] -

7.10.3.4 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng Ổn định tổng thể của thanh chống theo phương ngoài mặt phẳng khung được xác đinh theo công thức trong mục 7.4.2.4, TCVN 5575-2012 c y n