ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG

Đồ án tốt nghiệp xây dựng trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Khoa Xây Dựng với các phần tính toán các cấu kiện như Sàn, Dầm, Cột, Vách, Móng theo tiêu chuẩn Việt Nam và Eurocode, cộng thêm các phần nâng cao như tính toán hệ shoring, tính võng nứt sàn, kiểm tra cột bằng Prokon

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu kiến trúc công trình 1

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 1

1.1.2 Vị trí công trình 1

1.1.3 Quy mô công trình 1

1.1.4 Công năng sử dụng của công trình 2

1.2 Giải pháp kết cấu của kiến trúc 2

1.3 Giải pháp kĩ thuật khác 2

1.3.1 Giải pháp hệ thống điện 2

1.3.2 Giải pháp hệ thống cấp nước 2

1.3.3 Giải pháp hệ thống thoát nước 2

1.3.4 Giải pháp thông gió và chiếu sáng 2

1.3.5 Giải pháp hệ thống phòng cháy chữa cháy 3

2.2.3 Lớp bê tông bảo vệ 5

2.3 Sơ bộ kích thước tiết diện 5

2.4.1.1 Tải trọng hoàn thiện sàn 6

2.4.1.2 Tải trọng tường xây 6

2.4.2 Hoạt tải 7

2.5 Tải trọng của các cấu kiện phụ 8

2.5.1 Tải trọng bể nước mái 8

2.5.2 Tải trọng cầu thang bộ 8

2.5.3 Tải trọng thang máy 8

2.6 Tải trọng ngang – Tải trọng gió 8

2.6.1 Tải trọng của thành phần gió tĩnh 8

2.6.2 Tải trọng của thành phần gió động 9

2.7 Tải trọng đặc biệt – Tải trọng động đất 12

2.8 Tổ hợp tải trọng 14

2.8.1 Các trường hợp tải trọng 14

2.8.2 Tổ hợp tải trọng 14

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA CÔNG TRÌNH 16

3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 16

3.2 Kiểm tra dao động công trình 16

3.3 Kiểm tra tỷ số nén 17

3.3.1 Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện cột 17

3.3.2 Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện vách 18

3.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 19

3.4.1 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió 19

3.4.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng động đất 20

3.5 Kiểm tra hiệu ứng P – delta (hiệu ứng bậc hai) 21

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH VÀ BỂ NƯỚC MÁI 24

4.1 Thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình 24

4.1.1 Kiến trúc cầu thang 24

4.1.2 Kích thước hình học, cấu tạo bản thang và phương án kết cấu cầu thang 24

4.1.3 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản thang nghiêng 26

4.1.4 Tính toán bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ 26

4.1.5 Tính toán dầm chiếu nghỉ 28

4.1.6 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt cầu thang 29

4.1.7 Kiểm tra điều kiện mở rộng vết nứt của cấu kiện cầu thang 32

4.1.8 Tính toán độ võng dài hạn của cấu kiện cầu thang 39

4.2 Tính toán thiết kế bể nước mái 47

4.2.1 Sơ bộ kích thước tiết diện bể nước mái 47

4.2.2 Tải trọng tác dụng 48

4.2.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 48

4.2.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản đáy 48

4.2.2.3 Tải trọng tác dụng lên bản thành 48

4.2.3 Tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng lên bể nước 49

4.2.4 Mô hình 3D bể nước trong SAP2000 50

4.2.5 Tính toán bản nắp, bản đáy, bản thành của bể nước mái 50

4.2.5.1 Kết quả nội lực phân tích từ mô hình 50

5.6.1 Kiểm tra độ võng tức thời 67

5.6.2 Kiểm tra theo độ võng dài hạn 67

5.7 Kiểm tra vết nứt 68

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ DẦM, CỘT, VÁCH VÀ LÕI 71

6.1 Tính toán dầm tầng điển hình 71

6.1.1 Tính toán dầm theo TTGH1 71

6.1.1.1 Cơ sở lý thuyết tính thép dọc của dầm 71

6.1.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt đai dầm 72

6.4.1.2 Áp dụng tính toán cốt thép dọc cho lõi 96

6.4.1.3 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép đai phần tử Pier 97

6.4.1.4 Áp dụng tính toán cốt đai cho lõi 97

6.4.1.5 Kiểm tra khả năng chịu lực của lõi bằng phần mềm PROKON 98

6.4.2 Tính toán phần tử Spandrel 100

6.4.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép dọc của phần tử Spandrel 100

6.4.2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cốt thép đai của phần tử Spandrel 101

6.4.2.3 Áp dụng tính toán cốt thép dọc cho phân tử Spandrel 101

6.4.2.4 Áp dụng tính toán cốt thép đai cho phần tử Spandrel 102

6.4.3 Tính toán cốt thép đạt chéo cho Spandrel 102

6.4.3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán 102

6.4.3.2 Áp dụng tính toán 103

6.5 Tính toán chiều dài neo, nối cốt thép 104

6.5.1 Tính toán chiều dài neo cốt thép 104

6.5.2 Chiều dài đoạn nối cốt thép 105

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 106

7.1 Địa chất công trình 106

7.2 Phương án móng cọc 108

7.2.1 Phương án 1: Phương án cọc ly tâm dự tâm dự ứng lực 108

7.2.1.1 Sức chịu tải cọc ly tâm dự ứng lực theo vật liệu 108

7.2.1.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 109

7.2.1.3 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 110

7.2.1.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản 111

7.2.1.5 Giá trị sức chịu tải của cọc ly tâm dự ứng lực 112

7.2.2 Phương án 2: Phương án cọc khoan nhồi 112

7.2.2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ vật liệu 112

7.2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 113

7.2.2.3 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 115

7.2.2.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT công thức Nhật Bản 116

7.2.2.5 Giá trị sức chịu tải của cọc khoan nhồi 116

7.2.3 Kết luận: Lựa chọn phương án móng cho công trình 117

7.3 Sức chịu tải thiết kế của cọc 117

7.7.1 Xác định khối móng quy ước 122

7.7.2 Trọng lượng khối móng quy ước 124

7.7.3 Cường độ tiêu chuẩn của đất tại đáy khối móng quy ước 124

7.7.4 Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng khối quy ước 125

7.8 Kiểm tra lún khối móng quy ước 126

7.9 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 127

7.10 Tính toán cốt thép đài cọc 129

CHƯƠNG 8: CÔNG TÁC COPPHA CỘT 135

8.1 Vật liệu 135

8.2 Tính toán kiểm tra cốp pha cột 800x800 135

8.2.1 Tính toán, kiểm tra ván khuôn 135

8.2.2 Kiểm tra sườn đứng 136

8.2.3 Kiểm tra gông cột 137

8.2.4 Tính toán ty giằng cột 139

8.3 Tổng hợp 139

CHƯƠNG 9: BIỆN PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM 140

9.1 Cơ sở thiết kế 140

9.1.1 Phần mềm tính toán 140

9.1.2 Thông tin về tải thiết kế 140

9.1.3 Thông tin về địa chất 140

9.2 Mô tả kết cấu thiết kế biện pháp 140

9.2.1 Mô tả cao độ hiện trạng của công trình 140

9.2.2 Biện pháp thi công đào đất tầng hầm 140

9.3 Các thông số phục vụ tính toán 141

9.3.1 Vật liệu 141

9.3.2 Thông số của hệ thép hình 141

9.3.3 Thông số cừ Larsen 141

9.3.4 Thông số địa chất tính toán 141

9.4 Mô hình tính toán và kiểm tra 143

9.4.1 Mô hình tính toán 143

9.4.2 Kết quả mô hình 145

9.4.3 Kiểm tra cừ larsen 151

9.5 Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ shoring 151

9.5.1 Kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn 155

9.5.2 Kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn 157

9.5.3 Kiểm tra điều kiện bền 158

9.6 Kiểm tra sức chịu tải của thanh chống Kingpost 159

TÀI LIỆU THAM KHẢO 161

Hình 3.1: Chuyển vị đỉnh lớn nhất của công trình 16

Hình 3.2: Chuyển vị theo phương X do thành phần gió động phương X 17

Hình 3.3: Chuyển vị theo phương Y do thành phần gió động phương Y 17

Hình 3.4: Chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió 19

Hình 3.5: Đồ thị chuyển vị lệch tầng do động đất 20

Hình 4.1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình 24

Hình 4.2: Mặt cắt cầu thang bộ tầng điển hình 24

Hình 4.3: Cấu tạo bản thang và chiếu nghỉ 25

Hình 4.4: Mặt bằng, mặt cắt kết cấu cầu thang 25

Hình 4.5: Sơ đồ tính cầu thang 27

Hình 4.12: Mặt bằng hệ dầm bản đáy bể nước mái 47

Hình 4.13: Biểu đồ áp lực nước tác dụng lên bản thành 49

Hình 4.14: Kết quả nội lực M11 – Combobao của bản nắp 50

Hình 4.15: Kết quả nội lực M22 – Combbao của bản nắp 50

Hình 4.16: Kết quả nội lực M11 – Combbao của bản đáy 51

Hình 4.17: Kết quả nội lực M22 – Combbao của bản đáy 51

Hình 4.18: Kết quả nội lực M22 – của bản thành phương Y 51

Hình 4.19: Kết quả nội lực M22 – của bản thành phương X 52

Hình 4.20: Chuyển vị dài hạn của bản nắp bể nước 54

Hình 4.21: Chuyển vị dài hạn của bản đáy bể nước 55

Hình 4.22: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt dưới của bản nắp 55

Hình 4.23: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt trên của bản nắp 56

Hình 4.24: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt dưới của bản nắp 56

Hình 4.25: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt trên của bản nắp 57

Hình 4.26: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt dưới của bản đáy 57

Hình 4.27: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt trên của bản đáy 58

Hình 4.28: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt dưới của bản đáy 58

Hình 4.29: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt trên của bản đáy 59

Hình 4.30: Biểu đồ moment của hệ dầm bể nước mái 59

Hình 4.31: Lực cắt của hệ dầm bể nước mái 59

Hình 4.32: Lực cắt hai bên vị trí dầm phụ gác lên dầm chính 62

Hình 5.1: Mặt bằng bố trí kết cấu dầm sàn sàn tầng điển hình 63

Hình 5.2: Moment M11 64

Hình 5.3: Moment M22 64

Hình 5.4: Moment sàn theo dải Strips A 65

Hình 5.5: Moment sàn theo dải Strips B 65

Hình 5.6: Độ võng tức thời của các ô sàn 67

Hình 5.7: Độ võng sàn dài hạn 68

Hình 5.8: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt dưới của sàn 68

Hình 5.9: Chiều rộng vết nứt dài hạn mặt trên của sàn 69

Hình 5.10: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt dưới của sàn 69

Hình 5.11: Chiều rộng vết nứt ngắn hạn mặt trên của sàn 70

Hình 6.1: Mặt bằng dầm tầng điển hình 71

Hình 6.2: Sơ đồ tính tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính 74

Hình 6.3: Lực cắt tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính 75

Hình 6.4: Mặt bằng hệ cột 83

Hình 6.5: Khai báo thông số đầu vào của tiết diện cột vào phần mềm 90

Hình 6.6: Khai báo nội lực cột vào PROKON 91

Hình 6.7: Kết quả phân tích từ mô hình phần mềm 91

Hình 6.8: Phân chia vách theo phương pháp vùng biên chịu mô men 92

Hình 6.9: Phân chia lõi thang thành các phần tử nhỏ 95

Hình 6.10: Trọng tâm của tiết diện lõi thang 96

Hình 6.11: Khai báo thông số lõi trong PROKON 99

Hình 6.12: Kết quả phân tích từ mô hình 100

Hình 6.13: Cấu tạo của cốt thép đặt chéo cho Spandrel 103

Hình 7.1: Catalog sức chịu tải vật liệu của cọc ly tâm 108

Hình 7.8: Đường bao chống xuyên thủng 128

Hình 7.9: Chia dải Strips tính thép của đài trong Safe 129

Hình 7.10: Giá trị mô men theo dải Strips của đài cọc 130

Hình 9.2: Mô hình bài toán sau khi khai báo 143

Hình 9.3: Trình tự thi công tính toán trong Plaxis 143

Hình 9.4: Mô hình giai đoạn 1: Thi công cừ Larsen 143

Hình 9.5: Mô hình giai đoạn 2: Hạ mực nước ngầm đến cao độ -2m 143

Hình 9.6: Mô hình giai đoạn 3: Đào đất đến cao độ -2m 144

Hình 9.7: Mô hình giai đoạn 4: Lắp hệ shoring cao độ -1m 144

Hình 9.8: Mô hình giai đoạn 5: Hạ mực nước ngầm cao độ -6m 144

Hình 9.9: Mô hình giai đoạn 6: Đào đất đến cao độ -5.550 144

Hình 9.10: Biến dạng của đất giai đoạn 1 145

Hình 9.11: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 1 145

Hình 9.12: Biến dạng của đất giai đoạn 2 145

Hình 9.13: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 2 146

Hình 9.14: Biến dạng của đất nền giai đoạn 3 146

Hình 9.15: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 3 147

Hình 9.16: Biến dạng của đất nền giai đoạn 4 147

Hình 9.17: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 4 148

Hình 9.18: Biến dạng của đất giai đoạn 5 148

Hình 9.19: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 5 149

Hình 9.20: Biến dạng của đất giai đoạn 6 149

Hình 9.21: Biểu đồ chuyển vị và nội lực của cừ larsen giai đoạn 6 150

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng 4

Bảng 2.2: Thông số của bê tông 4

Bảng 2.3: Thông số của cốt thép 4

Bảng 2.4: Sơ bộ tiết diện sàn 5

Bảng 2.5: Sơ bộ tiết diện dầm 6

Bảng 2.6: Kết quả tải trọng hoàn thiện sàn 6

Bảng 2.7: Tải trọng tường xây phân bố trên dầm 7

Bảng 2.8: Tải trọng tường xây trên sàn 7

Bảng 2.9: Giá trị hoạt tải sàn 7

Bảng 2.10: Thông số tính toán của thành phần gió tĩnh 9

Bảng 2.11: Thành phần gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương X và phương Y 9

Bảng 2.12: Xác định tần số dao động tự nhiên của công trình 9

Bảng 2.13: Phương tính toán và dạng dao động của các mode cần tính gió động 10

Bảng 2.14:Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 2 – Phương X 10

Bảng 2.15: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 3 – Phương X 11

Bảng 2.16: Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 1 – Phương Y 11

Bảng 2.17: Tổ hợp gió động theo phương X và phương Y 12

Bảng 2.18: Tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 13

Bảng 2.19: Giá trị phổ phản ứng gia tốc 14

Bảng 2.20: Các trường hợp tải trọng 14

Bảng 2.21: Tổ hợp tải trọng áp dụng tính toán theo TTGHI 14

Bảng 2.22: Tổ hợp tải trọng áp dụng theo TTGHII 15

Bảng 3.1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình 16

Bảng 3.2: Kiểm tra dao động công trình 17

Bảng 3.3: Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện cột 18

Bảng 3.4: Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện vách 18

Bảng 3.5: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió X và Y 19

Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải động đất theo phương X và phương Y 20

Bảng 3.7: Kết quả kiểm tra hiệu ứng bậc hai của công trình 22

Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 26

Bảng 4.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng 26

Bảng 4.3: Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ 26

Bảng 4.4: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang 28

Bảng 4.5: Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ 28

Bảng 4.6: Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ 28

Bảng 4.7: Thông số tính toán cầu thang theo TTGH 2 31

Bảng 4.8: Giá trị mô men toàn phần và dài hạn tại các điểm của cầu thang 31

Bảng 4.9: Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt tại các vị trí của cầu thang 32

Bảng 4.10: Kết quả tính toán bề rộng vết nứt tại các điểm của cấu kiện cầu thang 37

Bảng 4.11: Kết quả tính toán độ cong của cấu kiện cầu thang 46

Bảng 4.12: Sơ bộ kích thước tiết diện bể nước mái 47

Bảng 4.13: Tĩnh tải cấu tạo tác dụng lên bản nắp bể nước 48

Bảng 4.14: Tĩnh tải cấu tạo tác dụng lên bản đáy bể nước 48

Bảng 4.15: Tải trọng gió tác dụng lên bản thành bể nước 49

Bảng 4.16: Các trường hợp tải trọng 49

Bảng 4.17: Tổ hợp tải trọng 49

Bảng 4.18: Mô hình phân tích bể nước mái trong phần mềm Sap2000 50

Bảng 4.19: Kết quả tính toán cốt thép bản nắp, bản đáy, bản thành của bể nước mái 53

Bảng 4.20: Kết quả tính toán dầm bản nắp và dầm bản đáy 60

Bảng 4.21: Kết quả tính toán cốt thép đai dầm đáy, dầm nắp của bể nước 61

Bảng 5.1: Các trường hợp tải trọng tính toán sàn 63

Bảng 5.2: Tổ hợp tải trọng tính toán 63

Bảng 6.1: Mô men tính theo sự hình thành vết nứt của dầm 75

Bảng 6.2: Thông số tính toán sự hình thành vết nứt tại tiết diện nhịp 76

Bảng 6.3: Thông số tính toán sự hình thành vết nứt tại các tiết diện của dầm 77

Bảng 6.4: Tổng hợp kết quả tính toán hình thành vết nứt của cấu kiện dầm tại các tiết diện 77

Bảng 6.5: Tổng hợp kết quả tính toán chiều rộng vết nứt tại các tiết diện của dầm 80

Bảng 6.6: Tổng hợp kết quả tính toán độ võng dầm 83

Bảng 6.7: Xác định phương làm việc chính của cột 85

Bảng 6.8: Nội lực cột C4 tại tầng 3 với COMB10 87

Bảng 6.9: Nội lực cột C4 tại tầng 3 với COMB10 sau khi xét P- delta 87

Bảng 6.10: Xác định độ lệch tâm theo từng phương 87

Bảng 6.11: Xác định hệ số ảnh hưởng uốn dọc theo từng phương 88

Bảng 6.12: Xác định mô men tăng lên khi kể đến độ lệch tâm và uốn dọc 88

Bảng 6.13: Lực cắt lớn nhất trong cột C4 89

Bảng 6.14: Thông số tính toán cho vách P1 sân thượng 93

Bảng 6.15: Kết quả tính chiều dài neo cơ sở 104

Bảng 6.16: Kết quả tính toán chiều dài neo 104

Bảng 6.17: Kết quả tính toán chiều dài nối cốt thép 105

Bảng 7.1: Kết quả thống kê địa chất 106

Bảng 7.2: Thông số đầu vào cọc ly tâm dự ứng lực 108

Bảng 7.3: Thông số kĩ thuật của cọc ly tâm theo vật liệu 108

Bảng 7.4: Thông số tính chỉ tiêu cơ lý đất nền 109

Bảng 7.5: Thông số tính chỉ tiêu cường độ đất nền 110

Bảng 7.6: Thông số tính chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT theo công thức Nhật Bản 111

Bảng 7.7: Tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải của cọc ly tâm dự ứng lực 112

Bảng 7.8: Thông số đầu vào cọc khoan nhồi 112

Bảng 7.9: Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo cường độ vật liệu 113

Bảng 7.10: Tính toán sức kháng của đất dưới mũi cọc khoan nhồi 113

Bảng 7.11: Tính toán sức kháng trung bình của các lớp đất 114

Bảng 7.12: Thông số tính chỉ tiêu cường độ đất nền 115

Bảng 7.13: Thông số tính chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT theo công thức Nhật Bản 116

Bảng 7.14: Tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi 117

Bảng 7.15: So sánh 2 phương án cọc 117

Bảng 7.16: Sức chịu tải thiết kế của cọc ứng với số lượng cọc trong đài móng 117

Bảng 7.17: Sơ bộ số lượng cọc trong đài móng 118

Bảng 7.18: Xác định mô đun biến dạng của các lớp đất 119

Bảng 7.19: Xác định mô đun trượt dọc thân cọc và 0.5L dưới thân cọc 120

Bảng 7.20: Kiểm tra phản lực đầu cọc 121

Bảng 7.21: Tính toán góc ma sát trong tính toán trung bình của đất 123

Bảng 7.22: Xác định trọng lượng đất trong khối móng quy ước 124

Bảng 7.23: Nội lực tiêu chuẩn của móng M1 125

Bảng 7.24: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng quy ước 126

Bảng 7.25: Tính toán lún móng khối khối quy ước 127

Bảng 7.26: Nội lực tính toán của móng M1 128

Bảng 7.27: Kiểm tra chọc thủng cho đài cọc 129

Bảng 7.28: Kết quả tính toán cốt thép cho đài móng 131

Bảng 8.1: Thông số ván phủ phim Tekcom 135

Bảng 8.2: Thông số thép hộp Hòa Phát 135

Bảng 8.3: Tải trọng tác dụng vào ván khuôn cột 135

Bảng 8.4: Tổng hợp các loại cấu kiện cho cốp pha cột 139

Bảng 9.1: Thông số vật liệu thép CCT34 141

Bảng 9.2: Thông số thép hình của hệ shoring 141

Bảng 9.3: Thông số cừ larsen 141

Bảng 9.4: Thông số địa chất 142

Bảng 9.5: Tổng hợp kết quả chuyển vị và nội lực 151

Bảng 9.6: Kết quả kiểm tra ổn định trong mặt phẳng uốn 156

Bảng 9.7: Kết quả kiểm tra ổn định ngoài mặt phẳng uốn 157

Bảng 9.8: Kết quả kiểm tra điều kiện bền 158

Bảng 9.9: Thông số tính chỉ tiêu cường độ đất nền 159

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu kiến trúc công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

- Dự án đầu tư phát triển khu nhà ở quân đội K96 nhằm chuyển đổi số hộ gia đình còn khó khăn hiện đang sinh sống gần khu vực sân bay và các nhóm hộ gia đình hiện đang sinh sống trong doanh trại của từng đơn vị lực lượng vũ trang thành phố Hồ Chí Minh (loại nhà ở phục vụ sinh sống tái định cư)

- Tháo gỡ khó khăn nhằm giải quyết nhà ở cho hạ sĩ quan, quân nhân xuất ngũ không có nhà ở thuộc sở hữu riêng (tư nhân)

- Đóng góp vào việc cùng với thành phố Hồ Chí Minh đạt mục tiêu tăng tỷ lệ nhà ở cho cán bộ, chiến sỹ và lao động có thu nhập thấp để tạo lập những cụm nhà ở mới với cơ cấu căn hộ thích hợp, đúng quy trình chặt chẽ, đảm bảo tính văn minh đô thị

➔ Vì vậy, dự án đầu tư xây dựng khu nhà ở quân đội K96 được thiết kế và xây dựng để giải quyết vấn đề trên

1.1.2 Vị trí công trình

- Công trình được xây dựng: tại số 718 đường Kinh Dương Vương, quận 6, TP HCM

- Vị trí tiếp giáp khu đất của dự án:

+ Phía Bắc giáp đường nội bộ khu nhà ở cán bộ công nhân viên quốc phòng phường 13, Quận 6, TP HCM

+ Phía Tây giáp khu dãy nhà ở của cán bộ công nhân viên Lữ Đoàn 596

+ Phía Đông và Phía Nam giáp đất doanh trại Lữ Đoàn 596 (đất thuộc của quân đội) - Địa điểm xây dựng dễ dang tiếp cận các địa điểm: công viên Phú lâm, trung tâm quận 6, chợ lớn và các tiện ích xã hội khác

Hình 1.1: Địa điểm công trình trên bản đồ

1.1.3 Quy mô công trình

- Công trình dân dụng cấp II, theo bảng 2 phụ lục II Phân cấp công trình xây dựng theo quy mô kết cấu, thông tư số 06/2021/TT-BXD của Bộ Xây Dựng

- Quy mô công trình có: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 16 tầng lầu, 1 sân thượng, 1 tầng mái

- Tổng chiều cao công trình: 66 m (tính từ cao độ ± 0.000 đến đỉnh mái) - Diện tích xây dựng công trình: ( )2

29.5 27.2 =802.4 m

1.1.4 Công năng sử dụng của công trình

Các tầng của công trình được khai thác sử dụng với các mục đích sau: - Tầng hầm: Khu vực đỗ xe, khu kĩ thuật, khu bảo vệ

- Tầng 1: Sảnh, khu nhóm nhà trẻ, khu sinh hoạt cộng đồng - Tầng 2 đến tầng 17 (tầng điển hình): Sử dụng làm các căn hộ

1.2 Giải pháp kết cấu của kiến trúc

Dựa vào quy mô công trình, sinh viên đưa ra giải pháp kết cấu sau:

- Sử dụng hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ kết cấu khung lõi vách bê tông cốt thép - Cầu thang bê tông cốt thép toàn khối

- Mái phẳng bê tông cốt thép

- Sử dụng hệ kết cấu dầm sàn bê tông cốt thép

1.3 Giải pháp kĩ thuật khác 1.3.1 Giải pháp hệ thống điện

Hệ thống cấp điện: Nguồn điện 3 pha được lấy từ tủ điện khu vực được đưa vào phòng kỹ thuật điện phân phối cho các tầng, từ đó phân phối cho các phòng

Ngoài ra toà nhà còn được trang bị một máy phát điện dự phòng 250 (kVA) đặt tại tầng hầm (kèm theo máy biến áp để tránh gây tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng tới sinh hoạt) khi xảy ra sự cố mất điện sẽ tự động cấp điện cho khu thang máy, hệ thống lạnh, hành lang chung, hệ thống phòng cháy chữa cháy và bảo vệ

1.3.2 Giải pháp hệ thống cấp nước

Hệ thống cấp nước: Nước được lấy từ hệ thống cấp nước đô thị lên bể nước mái thông qua hệ thống máy bơm nước đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của các tầng Hệ thống bơm nước của tòa nhà được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo nước tại các bể mái luôn đủ cho sinh hoạt

1.3.3 Giải pháp hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước: Hệ thống thoát nước được thiết kế dạng 2 tuyến ống Đường ống thoát nước thải dẫn trực tiếp vào hệ thống thoát nước của khu dân cư, đường ống thoát nước của khu vệ sinh được đưa vào hệ thống thoát nước của khu dân cư sau khi được xử lý tại bể tự hoại

1.3.4 Giải pháp thông gió và chiếu sáng

Kết hợp ánh sáng tự nhiên và nhân tạo để chiếu sáng tối đa Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và điện Hệ thống đèn bổ sung đã được lắp đặt ở lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và đặc biệt là ở tầng hầm

Hệ thống thông gió của các tầng được thiết kế nhân tạo bằng hệ thống điều hoà trung tâm tại các tầng Các tầng đều có cửa sổ để thông gió tự nhiên Tất cả các tầng đều có hệ thống điều hòa Lỗ thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Nhà tắm sử dụng quạt hút để thải hơi, ống gen được dẫn lên mái

1.3.5 Giải pháp hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống phòng cháy chữa cháy được đảm bảo bằng các bình chữa cháy được đặt ở các góc của từng phòng căn hộ, cũng như tại các thang bộ và thang máy Mỗi tầng có 2 thang bộ và 2 thang máy, bố trí hợp lý, đảm bảo đủ khả năng thoát nạn cho người khi có sự cố cháy nổ

1.4 Bản vẽ kiến trúc

Hình 1.2: Mặt bằng tầng điển hình

Các bản vẽ khác xem trong các bản vẽ sau:

KT – 01, KT – 02, KT – 03, KT – 04, KT – 05, KT – 06, KT – 07, KT – 08

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG, TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH

2.1 Cơ sở tính toán kết cấu

Bảng 2.1: Danh mục các tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng

1 TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình 2 TCVN 5574: 2018 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối 3 TCVN 5575:2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

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

5 TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995

6 TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối 7 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất

8 TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế 9 TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực

10 TCVN 9393:2012 Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục

11 BS EN 1992-1-2:2004

Eurocode 2 Design of concrete structures

12 ACI 318M-11 Building code Requỉrements for structural concrete Và các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

2.2 Vật liệu 2.2.1 Bê tông

- Bê tông B30 cho các cấu kiện dầm, sàn, cầu thang, bể nước - Bê tông B40 cho các cấu kiện cột, vách, đài móng

Bảng 2.2: Thông số của bê tông

Cường độ chịu nén tính toán: R b 17 (Mpa) 22 (Mpa) Cường độ chịu kéo tính toán: R bt 1.15 (Mpa) 1.4 Module đàn hồi của vật liệu: E b 32500 (Mpa) 36000 (Mpa) Cường độ chịu nén dọc trục (cường độ

Cường độ chịu kéo dọc trục (cường độ

lăng trụ) Rbt ,nvà Rbt ,ser 1.75 (Mpa) 2.1 (Mpa)

Cường độ chịu nén tính toán: R s 210 (Mpa) 350 (Mpa) Cường độ chịu nén tính toán: R sc 210 (Mpa) 350 (Mpa) Cường độ chịu cắt tính toán: Rsw 170 (Mpa) 280 (Mpa)

2.2.3 Lớp bê tông bảo vệ

- Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

+ Trong bản sàn: 20 (mm)

+ Trong dầm và dầm sườn: 25 (mm) + Trong cột, vách, lõi thang: 30 (mm)

+ Trong móng khi có lớp bê tông lót, dầm móng, vách hầm, sàn hầm: 50 (mm) + Trong móng khi không có lớp bê tông lót: 70 (mm)

2.3 Sơ bộ kích thước tiết diện 2.3.1 Sàn

- Chiều dày sàn sơ bộ theo ô sàn có kích thước lớn nhất 6600 x 7400 (mm) - Sơ bộ chiều dày sàn ta có thể tham khảo công thức sau:

+ l1 =6600 mm(): nhịp theo phương cạnh ngắn (phương chịu lực chính)

Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô bản liên tục hay ô bản đơn

- Chiều dày sàn tối thiểu:

+ hs min 50 mm()đối với mái bằng + hs min 60 mm()đối với nhà dân dụng + hs min 70 mm()đối với nhà công nghiệp

- Do các ô sàn có bố trí thêm dầm phụ để giảm bề dày sàn, nên sinh viên chọn hs =120 mm(), sau đó tính toán và kiểm tra hàm lượng thép và độ võng Nếu hàm lượng thép và độ võng thỏa thì sinh viên kết luận bề dày sàn là hợp lý

Bảng 2.4: Sơ bộ tiết diện sàn

Chọn tiết diện dầm đặc và không thay đổi tiết diện dầm

Đối với nhà dân dụng tải trọng tương đối không lớn nên sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau:

Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ thông qua nhịp dầm (dựa theo công thức kinh nghiệm) sao cho đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng, đủ khả năng chịu lực

Bảng 2.5: Sơ bộ tiết diện dầm

Theo bản vẽ kiến trúc, sơ bộ cột b h =800 800 mm () cho toàn bộ công trình Sau đó kiểm tra các điều kiện ổn định của công trình

2.3.4 Vách

Chiều dày vách của lõi được lựa chọn sơ bộ theo chiều cao nhà, số tầng… Đồng thời phải đảm bảo các quy định của điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:

2.4.1.1 Tải trọng hoàn thiện sàn

- Các lớp cấu tạo sàn, tính toán và công thức để sử dụng tính toán giá trị tĩnh tải tải trọng hoàn

thiện được trình bày thể hiện trong mục 1.1.1 của tập PHỤ LỤC

- Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 2.6: Kết quả tải trọng hoàn thiện sàn

2.4.1.2 Tải trọng tường xây

- Các bước tính toán và các công thức dùng để tải trọng tường xây phân bố theo chiều dài được

trình bày trong mục 1.1.2 của tập PHỤ LỤC

- Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng dưới đây:

Bảng 2.7: Tải trọng tường xây phân bố trên dầm

- Giá trị hoạt tải được chọn theo chức năng sử dụng của các loại phòng và được tra theo TCVN 2737:1995 Giá trị hoạt tải sàn được thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng 2.9: Giá trị hoạt tải sàn

STT Công năng sàn của công trình

10 Mái bằng không sử dụng (đỉnh mái) 0.75 1.3 0.975

2.5 Tải trọng của các cấu kiện phụ 2.5.1 Tải trọng bể nước mái

Là giá trị phản lực tại chân cột (xem chương 3)

Hình 2.1: Giá trị phản lực tiêu chuẩn tại các chân cột đỡ bể nước

2.5.2 Tải trọng cầu thang bộ

Là giá trị phản lực gối tựa cầu thang

2.5.3 Tải trọng thang máy

Thang máy P13-CO và thang máy P24-CO Catologue về thang máy tham khảo tại “Thang máy VINALIFT – Thang máy cho ngôi nhà Việt”

- Tải trọng thang máy tại tầng kĩ thuật được gắn 4 góc của ô thang máy + P13-CO: giá trị phản lực R=60 kN( )

+ P24-CO: giá trị phản lực R=106 kN( )

- Tải trọng thang máy tại tầng hố pít là giá trị phản lực tại 2 điểm đối trọng, để đơn giản trong việc gán tải, sinh viên quy đổi tải tập trung về tải phân bố đều lên sàn hố pít

+ P13-CO: tải phân bố lên có giá trị ( 2)

p=33.5 kN / m + P24-CO: tải phân bố lên có giá trị ( 2)

p=35.5 kN / m

2.6 Tải trọng ngang – Tải trọng gió

Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

2.6.1 Tải trọng của thành phần gió tĩnh

- Giả thiết sàn tuyệt đối cứng Nên tải trọng gió tĩnh được quy về tải tập trung tác dụng vào tâm hình học mỗi tầng của công trình

- Giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn tác dụng lên tầng thứ j được xác định theo công thức:

( )

W=  W   k c H L kN

Bảng 2.10: Thông số tính toán của thành phần gió tĩnh

Tên công trình Khu nhà ở quân đội K96 – TP.HCM

Kết quả tính toán gió tĩnh được trình bày dưới bảng sau:

Bảng 2.11: Thành phần gió tĩnh tiêu chuẩn theo phương X và phương Y

2.6.2 Tải trọng của thành phần gió động

Tiêu chuẩn áp dụng: TCXD 229:1999: “Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995”

- Xác định giá trị giới hạn của tần số: được xác định theo bảng 2 TCXD 229:1999, đối với công trình bê tông cốt thép, hệ số độ giảm loga dao động:  =0.3, tra được hệ số giới hạn của tần số

f =1.3

- Theo mục 4.4 TCXD 229:1999, công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s, thỏa mãn bất đẳng thức: fs fL fs 1+ thì cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với s dạng dao động đầu tiên

- Khai báo hệ số mass source (khối lượng tham gia dao động) 1 Tĩnh tải + 0.5 Hoạt tải

Bảng 2.12: Xác định tần số dao động tự nhiên của công trình

Dựa vào bảng trên, ta có f3 =0.578fL =1.3 =f4 1.381vì vậy cần tính toán thành phần động của tải trọng gió với 3 dạng dao động đầu tiên

Bảng 2.13: Phương tính toán và dạng dao động của các mode cần tính gió động

• Tính toán giá trị của thành phần gió động

- Theo mục 4.5 TCXD 229:1999, 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:

W =M   y Trong đó:

+ Mj: khối lượng tập trung của tầng thứ j

+  : hệ số động lực, phụ thuộc vào i  ứng với dao động thứ i i

+ yyj: dịch chuyển ngang tỷ đối của trọng tâm tầng công trình thứ “j” ứng với dạng dao động

+ W : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ j của công Fi trình chỉ kẻ đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, xác định theo công thức: WFi=Wi  i + W : giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió tại cao độ tầng thứ j i

+  : hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z (tra bảng 8 – TCVN 2737:1995) i

+ : hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc vào các thông số ,

  và dạng dao động của mode đang xét

Kết quả tính toán giá trị của thành phần gió động được trình bày ở các bảng dưới đây:

Bảng 2.14:Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của mode 2 – Phương X

Sau khi tính toán các giá trị thành phần động của tải trọng gió theo từng mode riêng, ta cần tổ hợp các giá trị theo từng mode, và giá trị thành phần động của tải trọng gió được gắn vào tâm khối lượng của công trình

Bảng 2.17: Tổ hợp gió động theo phương X và phương Y

2.7 Tải trọng đặc biệt – Tải trọng động đất

- Theo TCVN 9386:2012: “Thiết kế công trình chịu động đất” nêu ra có 2 phương pháp phân

- Xác định loại đất nền của công trình:

+ Đất nền loại C, được tra theo bảng 3.1 TCVN 9386:2012

+ Dựa vào loại đất nền và bảng 3.2 TCVN 9386:2012, xác định được các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi như sau:

Bảng 2.18: Tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

- Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu: + Đặc trưng của kết cấu như sau:

Cấp dẻo thiết kế: DCM (cấp dẻo kết cấu trung bình) Loại kết cấu: hệ khung, hệ tường kép, hệ hỗn hợp

Hệ kết cấu tương đương: Hệ khung hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung Phân loại kết cấu: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp

+ Theo công thức 5.1 trong mục 5.2.2.2 TCVN 9386:2012 hệ số ứng xử q được tính như sau:

- Thiết lập phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi:

Theo mục 3.2.2.5 TCVN, với các thành phần nằm ngang của tác động động đất phổ thiết kế đàn hồi Sd (T) được xác định bằng các công thức sau:

2 SDL Super Dead Tải trọng hoàn thiện sàn tiêu chuẩn 3 WALL Super Dead Tải trọng tường xây tiêu chuẩn 4 HT1.2 Live Hoạt tải toàn phần có giá trị >2 (kN/m2) 5 HT1.3 Live Hoạt tải toàn phần có giá trị <2 (kN/m2) 6 WX Wind (Gió tĩnh phương X + Gió động phương X) Tải trọng gió tiêu chuẩn theo phương X 7 WY Wind (Gió tĩnh phương Y + Gió động phương Y) Tải trọng gió tiêu chuẩn theo phương Y

2.8.2 Tổ hợp tải trọng

Theo TCVN 2737:1995, nguyên tắc tổ hợp tải trọng như sau: + Tĩnh tải + Hoạt tải

+ Tĩnh tải + 0.9 (Hoạt tải + Tải trọng gió) + Tĩnh tải + tải do động đất + 2,iHoạt tải

Bảng 2.21: Tổ hợp tải trọng áp dụng tính toán theo TTGHI

COMB1 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 1.2 HT1.2 + 1.3 HT1.3

COMB10 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 + EQX + 0.3 EQY COMB11 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 + EQX - 0.3 EQY COMB12 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 - EQX + 0.3 EQY COMB13 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 - EQX - 0.3 EQY COMB14 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 + 0.3 EQX + EQY COMB15 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 + 0.3 EQX - EQY COMB16 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 - 0.3 EQX + EQY COMB17 1.1 SW + 1.2 SDL + 1.1 WALL + 0.36 HT1.2 + 0.39 HT1.3 - 0.3 EQX - EQY COMB27 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 + EQX + 0.3 EQY COMB28 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 + EQX – 0.3 EQY COMB29 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 - EQX + 0.3 EQY COMB30 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 - EQX – 0.3 EQY COMB31 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 + 0.3 EQX + EQY COMB32 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 + 0.3 EQX - EQY COMB33 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 - 0.3 EQX + EQY COMB34 1 SW + 1 SDL + 1 WALL + 0.3 HT1.2 + 0.3 HT1.3 - 0.3 EQX - EQY

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA CÔNG TRÌNH 3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

Theo mục 2.6.3 của TCVN 198:1997, đối với kế cấu dạng khung - vách thì chuyển vị đỉnh công

trình phải đảm bảo điều kiện:

Hình 3.1: Chuyển vị đỉnh lớn nhất của công trình Bảng 3.1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình

Kết luận: Chuyển vị đỉnh công trình thỏa chuyển vị cho phép 3.2 Kiểm tra dao động công trình

Gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác động của thành phần gió động nằm trong giới hạn cho phép như sau:

+ U: biên độ dao động ứng với chuyển vị lớn nhất tai đỉnh công trình + T: chu kì dao động của mode đang tính toán

+  Y : Giá trị cho phép của gia tốc, lấy bằng 150 ( 2)

mm / s

Hình 3.2: Chuyển vị theo phương X do thành phần gió động phương X

Hình 3.3: Chuyển vị theo phương Y do thành phần gió động phương Y Bảng 3.2: Kiểm tra dao động công trình

3.3.1 Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện cột

Trong các cột kháng chấn chính, giá trị thiết kế của lực dọc quy đổi vdkhông vượt quá 0.65

+ N : lực dọc thiết kế tính toán theo tình huống thiết kế chịu động đất ed + A : Tiết diện mặt cắt ngang của cột c

+ f : Giá trị thiết kế của cường độ chịu nén bê tông cd

Kiểm tra với từng tầng nhưng tiết diện cột không thay đổi trong suốt chiều cao công trình và lực nén ở tầng dưới lớn nhất nên sinh viên kiểm tra tỷ số nén của cột ở tầng 1

Bảng 3.3: Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện cột 3.3.2 Kiểm tra tỷ số nén của cấu kiện vách

Tương tự như kiểm tra của cấu kiện cột nhưng giá trị thiết kế của lực dọc quy đổi v không d

3.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

3.4.1 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió

Theo bảng M.4 TCVN 5574:2018, chuyển vị giới hạn theo phương ngang f nhà nhiều tầng u

= với h chiều cao tầng s

Kết quả chuyển vị được xuất từ mô hình etabs như sau:

Hình 3.4: Chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió

Bảng 3.5: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió X và Y

Tầng h (m) Drift X Drift Y fX (m) fY (m) fu (m) Kiểm tra

TANG 4 3.5 0.000382 0.00129 0.00134 0.00452 0.007 OK TANG 3 3.5 0.000328 0.001134 0.00115 0.00397 0.007 OK

TANG 2 3.5 0.000251 0.000843 0.00088 0.00295 0.007 OK

TANG 1 5.5 0.000058 0.000229 0.00032 0.00126 0.011 OK Kết luận: Chuyển vị lệch tầng theo phương X và phương Y đều thỏa điều kiện cho phép 3.4.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng động đất

Theo mục 4.4.3.2 của TCVN 9386:2012, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng (chuyển vị lệch tầng) đối với nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu được quy định như sau: + q : hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q d

+ d : Chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân tích tuyến tính dựa c trên phổ phản ứng thiết kế Xác định từ dữ liệu Etabs, chính là chuyển vị ứng với combo có chứa tải trọng động đất Theo 2 phương Drift X=d / hXc và Drift Y=d / hYc

+ : hệ số chiết giảm, lấy bằng 0.4 đối với công trình cấp II

→ Rút ra được công thức hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng như sau:

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải động đất theo phương X và phương Y

Tầng q d  Driff X Driff Y Giá trị Kiểm

Kết luận: Chuyển vị lệch tầng công trình do tác động động đất theo phương X và phương Y

đều thỏa điều kiện cho phép

3.5 Kiểm tra hiệu ứng P – delta (hiệu ứng bậc hai)

Dưới tác dụng của tải trọng động đất, tải trọng gió (thuộc tải trọng ngang), kết cấu phần tử nhà bị chuyển vị ngang Khi đó các tải trọng đứng không còn nằm tại vị trí như ban đầu mà sẽ chuyển vị sang một vị trí mới và chính vì thế nó làm gia tăng nội lực trong cấu kiện

- Không cần xét tới các hiệu ứng bậc hai (hiệu ứng P – delta), nếu tại các tầng thỏa mãn điều kiện được trình bày trong mục 4.4.2.2(2) TCVN 9386:2012 như sau:

+ : hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng

+ P : Tổng tải trọng thẳng đứng tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu tot động đất

+ d : chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng r + V : tổng lực cắt do động đất gây ra tot

+ h: chiều cao tầng

Ngoài ra, trong tiêu chuẩn cũng trình bày thêm nếu:

+ Nếu 0.1  0.2, có thể lấy gần đúng các hiệu ứng P – delta bằng cách nhân các hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng: 1

1− 

+ Nếu 0.2  0.3thì cần phải kể đến điều kiện bậc hai trong mô hình tính toán kết cấu + Nếu  0.3thì phải điều chỉnh lại kết cấu công trình

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Bảng 3.7: Kết quả kiểm tra hiệu ứng bậc hai của công trình

Nhận xét:

- Theo phương X, max =0.133, giá trị này nằm trong khoảng 0.1  0.2 lấy gần đúng các hiệu ứng P – delta bằng cách nhân các hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng:

1.154 1 =1 0.133=

- Theo phương Y, max =0.189, giá trị này nằm trong khoảng 0.1  0.2 lấy gần đúng các hiệu ứng P – delta bằng cách nhân các hệ quả tác động động đất cần xét với một hệ số bằng:

1.233 1 =1 0.189=

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH VÀ BỂ NƯỚC MÁI 4.1 Thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình

4.1.1 Kiến trúc cầu thang

Cầu thang bộ được bố trí nằm trên trục 1 và trục 2 Kiến trúc bản thang bộ được thể hiện ở hình vẽ bên dưới:

Hình 4.1: Mặt bằng kiến trúc cầu thang bộ tầng điển hình

Hình 4.2: Mặt cắt cầu thang bộ tầng điển hình

4.1.2 Kích thước hình học, cấu tạo bản thang và phương án kết cấu cầu thang

- Cầu thang dạng bản 2 vế, 1 dầm chiếu nghỉ có các kích thước hình học sau: + Chiều rộng bản chiếu tới: 1.3 (m)

+ Chiều dài bản chiếu tới: 3.2 (m) + Chiều dài bản chiếu nghỉ: 2.9 (m)

+ Chiều cao từ mặt sàn đến mặt trên bản chiếu nghỉ: 1.75 (m) + Góc nghiêng của thang: ( ) 23.2 2

3.2 1.75

- Cấu tạo bản chiếu tới và bản chiếu nghỉ được thể hiện ở hình vẽ bên dưới:

Hình 4.3: Cấu tạo bản thang và chiếu nghỉ

Hình 4.4: Mặt bằng, mặt cắt kết cấu cầu thang

4.1.3 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản thang nghiêng

Tải trọng tác dụng lên cầu thang bao gồm: tĩnh tải (TLBT các lớp cấu tạo) và hoạt tải

Bảng 4.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

STT Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày

Quy tải trọng của các lớp cấu tạo bản thang về tải phương đứng theo công thức: - Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ:

Bảng 4.3: Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ

STT Loại Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2) Giá trị tính toán (kN/m2)

Hình 4.5: Sơ đồ tính cầu thang

• Xác định moment và phản lực gối tựa:

Với:  =b 0.9, tra mục 6.1.2.3a TCVN 5574:2018 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Bảng 4.4: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang

a) Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Bảng 4.5: Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Kết quả tính toán được trình bày trong bản sau:

Bảng 4.6: Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ

e) Tính toán cốt đai cho dầm

Lựa chọn lực cắt lớn nhất để tính toán và kiểm tra: Qmax =38.31 kN( )

- Kiểm tra bền theo điều kiện phá hoại do ứng suất nén chính:

Q =38.31 kN 0.3  R  b h =0.3 0.9 17 200 260 10     − =238 KN →Thỏa - Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông: Qmax Qb,1

+ Qb,1: được xác định như sau: 0.5  b Rbt  nhưng không lớn hơn b h0 2.5  b Rbt  b h0