Apartment riverside

Giải pháp kết cấu công trình Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung lõi BTCT Hệ chịu lực theo phương ngang là sàn và lõi chịu lực Hệ chịu lực theo phương đứng là hệ khunng cột Mái

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Giới thiệu về công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Trong giai đoạn hiện nay đất nước chúng ta đang từng bước phát triển và khẳn định được vị thế trong khu vực và trên toàn thế giới nên việc cải thiện đời sống cho người dân là một nhu cầu cần thiết

Với tình trạng dân số thì ngày càng phát triển nhu cầu mua đất xây nhà ngày càng nhiều trong diện tích đất xây dựng ngày càng giảm dần.Để giải quyết được vấn đề này thì việc xây dựng các chung cư cao tầng để giải quyết việc thiếu nhà ở là một giải pháp tuyệt vời

Với việc xây dựng các chung cư nhà cao tầng càng nhiều không chỉ đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của người dân mà càng đem lại một bộ mặt mới cho cho khu vực mình sinh sống đồng thời cũng tạo ra nhiều công việc cơ hội việc làm cho người lao động

Do vậy, công trình APARTMENT RIVERSIDE được thiết kế và xây dựng để đáp ứng được các nhu cầu trên.Đây là một chung cư cao cấp hiện đại và đầy đủ tiện nghi có nhiều cảnh quan đẹp rất thích hợp để sinh sống,học tập và làm việc

1.1.2 Địa điểm xây dựng Địa chỉ: Lô C1, Khu dân cư Đông Điện Biên Phủ, Phường Nhơn Bình, Tp Quy Nhơn, Tỉnh Bình Định

Hình 1.1 Vị trí dự án được chụp từ google maps

Theo Thông tư số 06/2021/TT-BXD ngày 30 tháng 6 năm 2021 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng Công trình dân dụng cấp II (Số tầng cao từ 8-24 tầng)

Công trình có:1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 13 tầng lầu,1 mái

Hình 1.2 Mặt cắt công trình

Hình 1.4 Mặt bằng tầng hầm

Bảng 1.1 Cao độ mỗi tầng

Tên tầng Cao độ (m) Tên tầng

Chiều cao công trình: 48.000m (chưa kể tầng hầm và tính từ code ±0.000m)

Công năng sử dụng: Tầng hầm dùng để bố trí nhà xe,tầng trệt làm trung tâm thương mại, tầng

2 đến tầng 14 dùng làm căn hộ cao cấp

Giải pháp kiến trúc công trình

Mặt bằng công trình có dạng hình chử nhật với diện tích là 1450 𝑚 2 Tầng hầm (-3.000 m) có bố trí 4 ram dốc với độ dốc 𝑖 = 20.5% để giải quyết vấn đề giao thông trong chung cư

Trong tầng hầm thì có bố trí thang máy và thang thoát hiểm ở giữa rất dể nhìn thấy

Tầng trệt là khu trung tâm thương mại

Tầng điển hình (2 đến 14) dùng làm căn hộ cao cấp với diện tích mỗi căng khoản 100 𝑚 2 Sân thượng bố trí làm sân tập thể dục, hóng mát

Giao thông trong công trình giữa các tầng bằng 2 cầu thang bộ và 4 thang máy

Hành lan giữa các tầng giao với cầu thang rất thuận tiện và thông thoáng, đảm bảo thoát hiển khi không may có sự cố xãy ra

Giải pháp kết cấu công trình

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung lõi BTCT

Hệ chịu lực theo phương ngang là sàn và lõi chịu lực

Hệ chịu lực theo phương đứng là hệ khunng cột

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang 2 vế bậc xây gạch

Kích thước tường bao che là 200 mm và tường ngăn là 100 mm

Phương án móng là sử dụng móng cọc

Giải pháp kết cấu công trình

1.4.1 Hệ thống điện Điện cung cấp cho công trình là từ nguồn điện TP.Hồ Chí Minh.Đảm bảo được điều kiện ổn định sử dụng cho toàn bộ công trình.Hệ thống điện không đi qua các khu vược ẩm ướt, dể dàng sử dụng, sửa chữa

Thiết kế các bể chứa nước cung cấp cho toàn công trình dựa vào số lượng người sử dụng và nước dự trữ khi mất điện hoặc có sự cố.Các bể chứa nước sinh hoạt được lấy nước từ bể chứa dẫn đến khu vực sinh hoạt bằng các ống thép tráng kẽm

Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái thoát xuống thông qua các ống nhựa được đặt sẳn tại các vị trí thu nước mưa nhiều nhất Nước mưa từ các ống chảy xuống các rãnh thu nước xung quanh nhà và ra các cống thoát nước của thành phố

Nước thải sinh hoạt: Nước thải ở các khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại được làm sạch và dẫn vào hệ thống thoát nước của thành phố

Xung quanh công trình trồng nhiều cây xanh để che nắng, bụi và điều hòa không khí.Các phòng trong công trình được thiết kế các ô cửa sổ, cửa đi tạo nên được sự thông thoáng trong nhà.Đảm bảo được một môi trường trong sạch

Các phòng đều có hệ thống cửa để nhận được ánh sáng từ mặt trời và cũng bố trí các bóng đền điện chiếu sáng cho toàn công trình

1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy Ở mỗi tầng điều được đặt các chỉ dẫn về phòng cháy chửa cháy.Mỗi tầng điều được bố trí 6 bình cứu hỏa chia làm 2 đặt ở 2 bên khu nhà ở Tại các vị trí giao giữa cầu thang bộ và hành lang điều được đặt hệ thống họng cứu hỏa được nối với nguồn nước

1.4.7 Hệ thống chống sét Được bố trí đầy đủ các cây chống sét (theo tiêu chuẩn 9385-2012:Chống sét cho công trình xây dựng)

Các kho thoát ra được bố trí ở các tầng để thu gom rác dẫn đến kho rác dưới tầng hầm và hàng ngày sẽ có bộ phận đem rác ra ngoài

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Cơ sở tính toán

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

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

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

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

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

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

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

Giải pháp kết cấu

2.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân

Hệ thống kết cấu chịu lực theo phương đứng có vai trò quan trọng trong kết cấu nhà cao tầng vì:

 Chịu tải trọng của dầm,sàn truyền xuống móng

 Chịu tải trọng ngang của gió

 Liên kết với dầm sàn để tạo thành một hệ khung cứng giữ ổn định tổng thể cho nhà

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

 Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, 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: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng

Công trình có quy mô (14 tầng nỗi +1 tầng hầm), sinh viên lựa chọn sử dụng hệ chịu lực khung lõi làm kết cấu chịu lực chính cho công trình

Việc lựa chọn một phương án sàn hợp lý là hết sức quang trọng nó quyết định đến kinh tế của công trình.Công trình càng cao tải trọng càng lớn dẫn đến việc tăng chi phí cho các kết cấu bên dưới như cột, móng…Vì vậy ta nên ưu tiên chọn sàn nhẹ để giảm bớt tải trọng cho công trình Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng hiện nay gồm: a)Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta rất thuận tiện khi thi công Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng b)Sàn không dầm

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được không gian sử dụng

Nhược điểm: Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng dẫn đến khối lượng sàn tăng.Độ cứng công trình nhỏ c)Sàn không dầm ứng lực trước

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được không gian sử dụng

Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công khó khăn d)Sàn bê tông BubbleDeck

Bản sàn bê tông BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt bằng Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất Tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ biến Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình sinh viên chọn hệ sàn sườn

2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng

Móng là kết cấu chịu lực tiếp nhận toàn bộ tải trọng công trình truyền xuống móng

Với quy mô công trình 1 tầng hầm, 1 tầng thương mại và 13 tầng căn hộ và điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu nên đề xuất phương án móng cọc ép ly tâm ứng suất trước

2.2.3 Vật liệu được sử dụng cho công trình

Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, chống cháy tốt, trọng lượng nhỏ, giá thành hợp lý.Trong lĩnh vực xây dựng hiện nay chủ yếu là thép hoặc bê tông cốt thép.Ngoài ra còn có như vật liệu liên hợp thép – bê tông.Tronng bài thì sinh viên chọn vật liệu sử dụng cho công trình là bê tông cốt thép

Bảng 2.1 Vật liệu bê tông

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa

Rbt = 1.15 MPa ; Eb = 32.5.10 3 MPa Kết cấu: cầu thang, móng, cột, dầm, sàn

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

Bảng 2.2 Vật liệu cốt thép

STT Loại thép Đặc điểm

1 Thép CB400-V,Rs =Rsc = 350 MPa

Cốt thép chịu lực chính dùng cho toàn bộ công trình

2 Thép CB240-T,Rs =Rsc = 210 MPa

Rsw = 170 MPa ; Es = 2x10 5 MPa Thép đai

2.2.4 Lớp bê tông bảo vệ

Theo Bảng 19 TCVN-5574-2018.Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ

Móng lớp bê tông bảo vệ có chiều dày 𝑎 0 = 40 (𝑚𝑚)

Bản sàn và cầu thang lớp bê tông bảo vệ có chiều dày 𝑎 0 = 20 (𝑚𝑚)

Trong dầm, cột lớp bê tông bảo vệ có chiều dày 𝑎 0 = 25 (𝑚𝑚)

Vách lỗi lớp bê tông bảo vệ có chiều dày 𝑎 0 = 25 (𝑚𝑚)

2.2.5 Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện a) Chọn sơ bộ chiều dày sàn

Chọn chiều dài sàn theo công thức

Chọn chiều dày sàn là h s 120(mm)

 m(40 50) đối với sàn làm việc hai phương

 L=5(m) là chiều dài nhịp theo phương cạnh ngắn b) Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên chử nhật theo công thức kinh nghiệm

Bề rộng dầm: b d= 0.25÷0.5 h = 0.25÷0.5 ×700=(175÷350)  d   Chọn b d 400(mm)

Chọn dầm chính có kích thước: b d h d 400 700x mm

Chọn sơ bộ tiết diện phụ chử nhật theo công thức kinh nghiệm

Bề rộng dầm: b d= 0.25÷0.5 h = 0.25÷0.5 ×500=(125÷250)  d   Chọn b d 300(mm)

Chọn dầm phụ có kích thước: b d h d 300 500x mm c) Chọn sơ bộ tiết diện vách lõi thang máy

Chiều dày vách, lõi được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng … đồng thời phải đảm bảo theo Mục 3.4.1 TCVN 198:1997

Xác định chiều dày vách phải thỏa

  F VCL : tổng diện tích vách chịu lực trên một sàn

  F S : tổng diện tích một sàn

Chọn chiều dày vách lõi thang máy là 𝑡 = 300 (𝑚𝑚),vách biên và vách góc có chiều dày

2.2.6 Mặt bằng bố trí kết cấu sàn điển hình

Hình 2.1 Mặt bằng bố trí kết cấu sàn điển hình

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tĩnh tải

3.1.1 Tải các lớp cấu tạo sàn

Hình 3.1 Các lớp cấu tạo sàn Bảng 3.1 Tải trọng lớp cấu tạo sàn tầng điển hình

Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

1 Bản thân kết cấu sàn 25 120 3 1.1 3.3

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

Tổng tĩnh tải (trừ bản sàn) 1.17 1.48

Bảng 3.2 Tải trọng lớp cấu tạo sàn tầng trệt

1 Bản thân kết cấu sàn 25 200 7.50 1.1 8.25

Bảng 3.3 Tải trọng lớp cấu tạo sàn tầng hầm

1 Bản thân kết cấu sàn 25 200 7.50 1.1 8.25

- Lớp vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.17

Bảng 3.4 Tải trọng lớp cấu tạo sàn mái

Bảng 3.5 Tải trọng lớp cấu tạo sàn vệ sinh

- Lớp vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.17

Tường xây trên dầm: g tt t    b (h t h d )n

Tường xây trên sân thượng: g t     b h t n

Tường xây trên sàn: g tt t    b (h t h s )n

  18(kN m/ 3 )là hế số vượt tải

 n1.2là hệ số vượt tải

Hoạt tải

Tra TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động

Hoạt tải được xác định dựa trên công năng từng khu vực của công trình

Bảng 3.6 Giá trị hoạt tải

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2)

Hoạt tải tính toán Phần dài hạn

1 Phòng ngủ,phòng khách,ngủ 0.30 1.20 1.50 1.30 1.95

7 Mái bằng không có sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98

Tải trọng thang máy

Bảng 3.7 Giá trị tải trọng thang máy

Thang máy có sức chứa 13 người.Tải trọng 63.5(kN)gắn vào 4 góc của thang máy

Tải trọng gió

Nguyên tắc tính toán thành phần tải trọng gió (theo mục 2 TCXD 2737:1995)

Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị và phương tính toán thành phần tĩnh tải trong gió được xác định theo các điều khoản ghi trong tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737:1995

Theo mục 1.2 TC 229:1999 thì công trình có chiều cao > 40m thì khi tính phải kể đến thành phần động của tải trọng gió

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, công trình có chiều cao 48m > 40m do đó phải kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Gá trị thành phần tĩnh của tải trong gó được xác định theo công thức (Mục 6.4 TCVN 2737-

 W là giá trị áp lực gió lấy theo phân vùng áp lực gió.Theo bảng 4 TCVN 2737-1995 o

 Công trình xây dựng tại TP.Quy Nhơn,Tỉnh Bình Định thuộc vùng gió IIIB, nên

 k là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5 TCVN 2737-

1995 TP.Quy Nhơn thuộc địa hình A

 c là hế số khí động đối với mặt đón gió (gió đẩy) c = +0.8,mặt khuất gió (gió hút) c = -0.6

 Tổng hệ số mặt đón và khuất gió c = 0.8 + 0.6 = 1.4

Bảng 3.8 Gió tĩnh theo phương X

Bảng 3.9 Gió tĩnh theo phương Y

Giá trị giới hạn của tầng số dao động riêng f L 1.6ứng với vùng gió III và độ giảm loga dao động của kết cấu bê tông cốt thép (Theo mục 4.1 TCXD 229-1999)

Tầng số dao động cơ bản của công trình f 1 0.81,thành phần động của tải trọng gió cần kể đến cả tác dụng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình (Theo mục 4.3 TCXD 229-

Số dạng dao động cần được kể đến trong tính toán của tải trọng gió được xác định dựa vào điều kiện f s  f L  f s  1 (Theo mục 4.1 TCXD 229-1999)

1 0.81 2 1.05 3 1.06 L 1.6 4 3.3 f   f   f   f   f  Dựa trên giá trị UX, UY, RZ và “mode shape” của mô hình thì dao động mode 2 là dao động xoắn, dao động mode 1 dao động theo phương trục X, dao động mode 3 là dao động theo phương trục Y Do đó, trong tính toán thành phần động của tải trọng gió cần kể đến dao động mode 1 và mode 3

Bảng 3.10 Các thông số về chu kỳ dao động của công trình

Hình 3.2 Chuyển vị mặt bằng sàn tầng 14 với dao động (mode) 1

Giá trị thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j của công trình ứng với dao động (mode) 1 (thuộc dạng dao động thứ nhất, phương trục X) (Theo mục 4.1 TCXD 229-1999)

 M j Khối lượng tập trung của tầng thứ j được lấy trong bảng “Centers of Mass and

Rigidity” trong mô hình tính toán

 Y ji là chuyển dịch ngang tỷ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i.Giá trị này được lấy trong bảng “Diaphragm Center Of Mass

 ξ i là hệ số động lực ứng với dạng dao động, tra biểu đồ ở Hình 2 - Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động

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

 W 0 1.25(kN m/ 2 )là giá trị áp lực gió

 f i là tầng số giao động riêng thứ i (Hz)

 Đường cong 1:Sử dụng cho các công trình bê tông thép và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che (δ = 0,3)

 Đường cong 2:Sử dụng cho các công trình tháp, trụ thép, ống khói, các thiết bị dạng cột có bệ bằng bêtông cốt thép (δ = 0,15)

 ψ i là hệ số xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi:

 𝑊 𝑓𝑗 :Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió fj j j

 W j giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j

 ζ hệ số áp lực động của tải trọng gió, thay đổi theo độ cao, lấy theo Bảng 3 TCVN 229:1999

 𝑆 𝑗 :Diện tích đón gió của phần j của công trình

 ν hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình Phụ thuộc vào kích thước mặt đón gió (xác định theo Điều 4.2 TCXD 229:1999)

Bảng 3.11 Các thông số về khối lượng tầng,toạ độ tâm cứng,tâm khối lượng

Bảng 3.12 Dạng dao động của nhà tương ứng với mode 1

Bảng 3.13 Dạng dao động của nhà tương ứng với mode 3

Bảng 3.14 Gió động do dao dộng mode 1(Phương X)

Bảng 3.15 Gió động do dao dộng mode 3(Phương Y)

Tải trọng động đất

Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9386:2012-Thiết kế công trình chịu động đất

Các phương pháp tính toán: Phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính và phương pháp phi tuyến

Trong phạm vi đồ án chỉ tìm hiểu và áp dụng phương pháp đàn hồi tuyến tính cho công trình gồm:

Phương pháp “phân tích phổ phản ứng dao động” và phương pháp “phân tích tĩnh lực ngang tương đương”

3.5.2 Xác định các thông số cơ bản

Công trình được xây dựng tại TP.Quy Nhơn,Tỉnh Bình Định,theo phụ lục H TCVN

9386:2012 có a gR 0.0941 g  Theo phụ lục F TCVN 9386:2012 công trình thuộc công trình cấp II

Theo phụ lục E TCVN 9386:2012 công trình cấp II có hệ số tầm quan trọng  1 1

Gia tốc nền thiết kế a = γ × a g 1 gR = 1× 0.0941× 9.81 = 0.923(m / s ) > 0.08× g = 0.785(m / s ) 2 2 Cần tính toán và cấu tạo khán chấn theo quy định của TCVN 9386:2012

Công trình dự kiến sẽ có móng cọc ly tâm tựa trên nền đất loại C theo Bảng 3.2 TCVN

Bảng 3.16 Các giá trị mô tả phổ đàn hồi

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

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

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

Hệ số ứng xử đối với các tác động động đất theo phương ngang (Mục 5.2.2.2 TCVN 9386-

 q 0 là là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại hệ kết cấu và tính đều đặn.Giá trị q 0 lấy theo Bảng 5.1 TCVN 9386:2012.Với công trình sử dụng kết cấu hỗn hợp,cấp dẻo trung bình lấy 0 0

 k w 1là hệ số phản ánh dạng phá hoại thường gặp trong hệ kết cấu có tường và được lấy theo chỉ dẫn 11(P) mục 5.2.2.2 Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012

  Khung nhiều tầng,nhiều nhịp hoặc kết cấu hổn hợp tương đương khung (Mục

  0 là giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động đất theo phương nằm ngang để trong mọi cấu kiện của kết cấu sẽ đạt giới hạn độ bền chịu uốn trước tiên, trong khi tất cả các tác động khác vẫn không đổi;

  1 là giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động đất theo phương nằm ngang sẽ làm cho khớp dẻo hình thành trong một loạt tiết diện đủ để dẫn đến sự mất ổn định tổng thể kết cấu, trong khi tất cả các giá trị thiết kế của các tác động khác vẫn không đổi Hệ số

u có thể thu được từ phân tích phi tuyến tĩnh tổng thể

3.5.3 Khai báo động đất vào mô hình ETABS 2019 a) Nguồn khối lượng tham gia dao động (Mass Source)

Theo Mục 3.2.4 TCVN 9386:2012 Các hiệu ứng quán tính của tác động động đất thiết kế phải được xác định có xét đến các khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trong tổ hợp tải trọng sau:

 G k j , là tĩnh tải trong công trình

 Q k j , là hoạt tải trong công trình

 " " có nghĩa là “tổ hợp với”

  E i ,  2, i là hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i.Theo Mục 4.2.4 TCVN 9386:2012)

Hình 3.5 Khai báo Mass Source b) Khai báo phổ phản ứng vào mô hình ETABS 2019

Hình 3.6 Khai báo phổ phản ứng c) Khai báo tải trọng động đất

Hình 3.7 Khai báo tải trọng động đất

Khai báo tải trọng và tổ hợp tải trọng

3.6.1 Các trường hợp tải trọng

Bảng 3.17 Các trường hợp tải trọng

STT Ký hiệu Loại Ý nghĩa

2 TAIHOANTHIEN SUPER DEAD Tĩnh tải các lớp cấu tạo

3 TAITUONG SUPER DEAD Tỉnh tải tường

4 HT1 LIVE Hoạt tải nhỏ hơn 200 daN/m 2

5 HT2 LIVE Hoạt tải lớn hơn hoặc bằng 200 daN/m 2

6 GTX WIND Gió tĩnh theo phương X

7 GTY WIND Gió tĩnh theo phương Y

8 GDX WIND Gió động theo phương X

9 GDY WIND Gió động theo phương Y

10 DDX QUAKE Động đất theo phương X

11 DDY QUAKE Động đất theo phương Y

3.6.2 Các loại tổ hợpn tải trọng a)Tổ hợp theo trạng thái giới hạn II

Bảng 3.18 Tổ hợp tải trọng theo TTGH II

STT Tổ hợp Hệ số tổ hợp

TT HT1 HT2 GX GY DDX DDY

13 Combo 13 1 0.3 0.3 -0.3 -1 b) Tổ hợp theo trạng thái giới hạn I

Bảng 3.19 Tổ hợp tải trọng theo TTGH I

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH

Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Tổ hợp kiểm tra TTGH II: Combo=ENVELOPE(Combo1;Combo2;…;Combo9)

Theo Bảng M.4 TCVN 5574:2018 chuyển vị phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi đối với kết cấu khung vách phải thỏa mãn điều kiền

 H49.5( )m là chiều cao công trình Đối với kiểm tra chuyển vị đỉnh chỉ kiểm tra đối với Combo tải trọng gió tiêu chuẩn

Bảng 4.1 Bảng tính chuyển vị đỉnh công trình

Kết luận: Công trình thỏa điều kiện chuyển vị đỉnh

Kiểm tra gia tốc đỉnh

Tổ hợp kiểm tra TTGH II: Combo= ENVELOPE(GDX;GDY)

Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của gió động có giá trị nằm trong giới hạn cho phép (Mục 2.6.3, TCXD 198:1997)

 y là giá trị tính toán của gia tốc cực đại dưới tác động của tải trọng gió động

   Y là giá trị cho phép của gia tốc, lấy bằng 150(mm s/ 2 )

Giá trị tính toán của gia tốc cực đại được xác định theo công thức thực nghiệm như trong sách

“MonoGraph on Planning and Design of Tall Buiding – Structural design of Tall Steel Buiding – American Society of C.E, 1979”

 Tlà chu kỳ dao động của mode dao động tính toán

 A w là chuyển vị tại đỉnh công trình do thành phần gió động của tải trọng gió

Giá trị chuyển vị và tần số xuất ra từ mô hình ETABS

Bảng 4.2 Tần số và chuyển vị theo phương X,Y

Mode Chuyển vị UX(mm) Chuyển vị

UY(mm) Tần số T X (s) Tần số T Y (s)

Kết luận: Công trình thỏa điều kiện về gia tốc đỉnh

Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

Tổ hợp kiểm tra TTGH II: Combo=ENVELOPE(Combo10;Combo11;…;Combo13)

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 d r  v 0.005h

 d r là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng (Theo Mục 4.4.2.2 (2), TCVN 9386:2012) r d c d q d

 q d là hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q trừ phi có quy định khác q d 3.9

 d c là chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

 vlà hệ số chiết giảm xét đến chu kì lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến yêu cầu hạn chế hư hỏng

Với hệ số ứng xử của công trìnhq3.9

Mức độ quan trọng của công trình là cấp II, hệ số chiết giảm:v0.4

Giá trị cho phép chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng khi xét đến động đất được tính như sau:

Bảng 4.3 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

STORY Drift X Drift Y Kiểm tra

Kết luận: Công trình thỏa điều kiện chuyển vị lệch tầng

Kiểm tra hiệu ứng P-DELTA

Tổ hợp kiểm tra TTGH II: Combo=ENVELOPE(Combo10;Combo11;…;Combo13) Được quy định tại mục 4.4.2.2, TCVN 9386:2012

Không cần xét đến các hiệu ứng bậc 2 (hiệu ứng P - Delta ), nếu tại tất cả các tầng thõa mãn điều kiện sau tot r tot 0.1 tot tot

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

 q d là hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q trừ phi có quy định khác q d 3.9

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

 d r là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng; được xác định như là hiệu của các chuyển vị ngang trung bình ds tại trần và sàn của tầng đang xét

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

Bảng 4.4 Kiểm tra hiệu ứng P-Delta

STT Story P (kN) tot V tot;X (kN) V tot;Y

Kết luận: ( , )x y 0.1.Công trình thỏa hiệu ứng P-Delta

Kiểm tra chống lật

Mục 3.2 TCVN 198:1997 Nhà cao tầng BTCT có tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 phải kiểm tra khả năng chống lật dưới tác động của động đất và tải trọng gió Khi tính toán mômen chống lật, hoạt tải các tầng được kể đến 50%, còn tỉnh tải lấy 90%

 H51( )m là chiều cao công trình tính từ mặt móng

 B29( )m là bề rộng công trình

Kết luận:Không cần kiểm tra lật cho công trình

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Giải pháp kết cấu sàn

Hệ sàn sườn toàn khối loại bản dầm Ưu điểm:

 Được sử dụng phổ biến ở nước ta

 Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

 Chiều cao nhà lớn nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp

Sàn của công trình nhà cao tầng thường dày hơn sàn thông thường vì

 Về mặt chịu lực: Trong kết cấu sàn có sự giảm yếu gây ra do khoan lỗ trên sàn để lắp đặt các thiết bị mà không được kể đến trong tính toán

 Về mặt biến dạng: đảm bảo độ võng cho phép đồng thời sàn của công trình nhà cao tầng được xem là tuyệt đối cứng theo phương ngang

Hình 5.1 Mặt bằng bố trí kết cấu sàn điển hình

Sơ bộ kích thước

Kích thước dầm chính b d h d 400 700x mm

Kích thước dầm phụ b d h d 300 500x mm

Tải trọng tác dụng

Được trình bày ở CHƯƠNG 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Tổ hợp tải trọng

1.1.1 Các loại tải trọng sàn

Hình 5.2 Các loại kểu tải (Load Patterns)

1.1.2 Các trường hợp tải trọng

Bảng 5.1 Các trường hợp tải trọng

Name Load Case Type Analysis Type Load Applied

Phần mền SAFE tính theo tiêu chuẩn Eurocoode 2 với hệ số từ biến Creep Coefficient

(CR=2.153) và hệ số co ngót Shrinkage (SH=0.0004)

1.1.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Bảng 5.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng

CVNH 1x(TLBT) + 1x( HOANTHIEN) + 1x(TUONG) + 1x(HT1) + 1x(HT2)

TINHTHEP 1.1x(TLBT) + 1.3x( HOANTHIEN) + 1.2x(TUONG) + 1.3x(HT1) +

Phân tích và kiểm tra mô hình

Hình 5.3 Mô hình sàn bằng SAFE

5.5.2 Kiểm tra chuyển vị sàn a) Chuyển vị ngắn hạn

Theo bảng M.1 phụ lục M,TCVN 5574-2018 độ võng giới hạn có giá trị là

 L10( )m là chiều dài nhịp tính toán sàn

Hình 5.4 Kết quả chuyển vị dưới tải trọng ngắn hạn Độ võng ngắn hạn lớn nhất tại ô sàn trục (3-4) và trục (A-B).Có giá trị độ võng lớn nhất là 14.03 mm

Ta có f max 14.03(mm)f gh 40(mm)

Kết luận:Sàn thỏa điều kiện chuyển vị ngắn hạn b) Chuyển vị dài hạn

Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT cần kể đến yếu tố từ biến và co ngót của bê tông cũng như sự làm việc dài hạn của tải trọng.Theo mục 8.2.3.3.2 TCVN 5574-2018 độ võng toàn phần được xác định theo công thức sau

 f 1 NH3 1 là độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

 f 2 NH3 2 là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

 f 3 DH3 là độ cong của tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

Theo bảng M.1 phụ lục M,TCVN 5574-2018 độ võng giới hạn có giá trị là

 L10( )m là chiều dài nhịp tính toán sàn

Hình 5.5 Kết quả chuyển vị dưới tải trọng dài hạn Độ võng dài hạn lớn nhất tại ô sàn trục (3-4) và trục (A-B).Có giá trị độ võng lớn nhất là 38.12 mm

Ta có f max 38.12(mm)f gh 40(mm)

Kết luận:Sàn thỏa điều kiện chuyển vị dài hạn

5.5.3 Tính toán thép sàn a) Chia dải STRIP

Hình 5.7 Moment strip theo phương X

Hình 5.8 Moment strip theo phương Y b)Tính toán và bố trí thép

Bê tông cấp độ bền B30, R b 17(MPa)

Cốt thép dọc CB400-V, R s 350(MPa)

Kết quả nội lực từ dãy strip, ta xem mỗi dãy strip như dầm đơn giảm có bề rộng bằng bề rộng dãy strip và chiều dày bằng chiều dày sàn

Theo TCVN 5574-2018, để kiểm tra điều kiện phá hoại dẻo, chiều cao tương đối giới hạn của vùng chịu nén của bê tông được xác định như sau:

  s el là biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo khi ứng suất bằng R s

  b 2 0.0035là biến dạng tương đối của bê tông chịu nén khi ứng suất

Moment tính toán M 30.12(kN m )tại gối trái ô sàn trục S1

Chọn khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép a25(mm)

Chiều cao làm việc h 0 120 25 95(mm)

Tính toán các giá trị

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Hàm lượng cốt thép tối thiểu  min = 0.05%

Hàm lượng cốt thép tối đa max 17

Hàm lượng cốt thép trong dầm

 Kiểm tra  min = 0.05%

Tiêu đề	Apartment Riverside
Tác giả	Bùi Long Kiệt
Người hướng dẫn	T.S Nguyễn Ngọc Dương
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	166
Dung lượng	20,78 MB