Thuyết minh tính toán, bản vẽ kiến trúc kết cấu nhà ở chung cư cao tầng kết hợp dịch vụ thương mại và nhà trẻ

Dự án Nhà ở chung cư cao tầng kết hợp dịch vụ thương mại và nhà trẻ do Tổng công ty xây dựng rường Sơn (Binh đoàn 12) làm Chủ đầu tư, bao gồm 30 tầng nổi và 1 tầng hầm và 1 sàn hầm lửng. Các thông số khái quát của công trình như sau:  Kích thước mặt bằng trung bình: 39.2x28m  Tầng hầm: cao 4.9m (hầm lửng cao 2.5m)  Tầng 1: cao 4m  Tầng 2: cao 5.5m  Tầng kỹ thuật: cao 3m  Tầng 3~Penhouse: cao 3.3m  Tầng Tum: cao 3.9m Chênh cao độ trong nhà và ngoài nhà là 1.05m Hệ thống kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung, vách lõi kết hợp hệ dầm, sàn bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ. Giải pháp hệ thống khung sàn truyền thống này là hệ thống kết cấu có khả năng chịu lực tốt, tính khả thi cao và kinh tế cho công trình, phù hợp với điều kiện và trình độ thi công đơn giản ở Việt Nam. Giải pháp thiết kế cho phần móng: thiết kế áp dụng giải pháp hệ móng cọc nhồi kết hợp với hệ đài đơn và dầm giằng móng giao thoa với nhau, tạo một số chân cột có tải trọng bé TVTK lựa chọn bố trí móng cọc ép với sức chịu tải nhỏ hơn để phù hợp với điều kiện tải trọng. Với quy mô công trình và cấu tạo địa chất tại khu vực xây dựng, đây là một giải pháp móng hoàn toàn phù hợp, đảm bảo sự ổn định lâu dài và an toàn cho công trình

Trang 1

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Trang 2

1 ỔNG Q AN VỀ Ế ÔNG RÌN

Dự án Nhà ở chung cư cao tầng kết hợp dịch vụ thương mại và nhà trẻ do Tổng công ty xây dựng rường Sơn (Binh đoàn 12) làm Chủ đầu tư, bao gồm 30 tầng nổi và 1 tầng hầm và 1 sàn hầm lửng Các thông số khái quát của công trình như sau:

Chênh cao độ trong nhà và ngoài nhà là 1.05m

Hệ thống kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung, vách lõi kết hợp hệ dầm, sàn bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ Giải pháp hệ thống khung sàn truyền thống này là hệ thống kết cấu có khả năng chịu lực tốt, tính khả thi cao và kinh tế cho công trình, phù hợp với điều kiện và trình độ thi công đơn giản ở Việt Nam

Giải pháp thiết kế cho phần móng: thiết kế áp dụng giải pháp hệ móng cọc nhồi kết hợp với hệ đài đơn và dầm giằng móng giao thoa với nhau, tạo một số chân cột có tải trọng bé TVTK lựa chọn bố trí móng cọc ép với sức chịu tải nhỏ hơn để phù hợp với điều kiện tải trọng Với quy mô công trình và cấu tạo địa chất tại khu vực xây dựng, đây là một giải pháp móng hoàn toàn phù hợp, đảm bảo sự ổn định lâu dài và an toàn cho công trình

2 YÊ Ầ NG VỀ Ế Ế Ế ÔNG RÌN

 An toàn bền vững theo tính chất của công trình và theo thời gian

Đảm bảo các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, kỹ thuật của của công trình

 Vật liệu sử dụng phù hợp với giải pháp kết cấu và khả thi cho thi công

 Tuân thủ các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành

Trang 3

3.1 ồ sơ bản vẽ

 Bản vẽ bộ môn Kiến trúc giai đoạn TKKT của công trình

 Bản vẽ của các bộ môn Cơ điện giai đoạn TKKT của công trình

3.2 ài liệu

3.2.1 Các Tiêu chuẩn, Quy phạm áp dụng trong tính toán

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

TCXD 229 : 1999 Hướng dẫn xác định thành phần động của tải trọng Gió theo TCVN 2737:1995

TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối TCVN 1651 : 2008 Thép cốt bê tông

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

TCVN 5575 : 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5573 : 2012 Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

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

TCVN 9393 : 2012 Cọc - Phương pháp thử nghiệm tại hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc

trục

TCVN 9395 : 2012 Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu

TCVN 9396 : 2012 Cọc khoan nhồi - Xác định tính đồng nhất của bê tông - Phương pháp xung siêu xâm

QCVN

02:2009/BXD

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

Trang 4

3.3 Vật liệu sử dụng

3.3.1 Bê tông

Các cấu kiện khác (lanh tô, cầu thang) B20 11.5 0.9 27000

3.3.2 Cốt thép trong bê tông

 = 10 (dùng cho đai cột và giằng móng)

Trang 5

thước tường sau hoàn thiện là 140, 250 mm

Trang 6

3.5.3 Tải trọng gió

Tải trọng gió được tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-95 tại quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội, có W0 = 0.95 kN/m2 (Vùng II-B), giá trị trên được lấy theo chu kỳ lặp 20 năm

Công trình có chiều cao > 40m, do đó theo quy định của tiêu chuẩn, cần xét đến thành phần động của tải trọng gió

Công trình có quy mô thuộc công trình cấp 1, có niên hạn sử dụng 100 năm, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió là 1.37

Chi tiết xem phụ lục tính toán

Trang 7

3.5.5 Tải trọng khác

Công trình không được tính toán cho các tải trọng khác như:

 Tải trọng do nổ

 Tải trọng do va chạm mạnh như xe tải, máy bay

 Tải trọng do thi công

Kết cấu tiến hành phân tích tổng thể (3D) bằng phần mềm phân tích kết cấu ETABS; đây là phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và chuyên dụng cho công trình nhà cao tầng Các điều kiện chuyển vị, điều kiện ổn định tổng thể và ổn định cục bộ của các cấu kiện được tính toán, kiểm tra phù hợp với Tiêu chuẩn & Qui phạm xây dựng hiện hành

Trang 9

PHẦN 1: TẢI TRỌNG VÀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN

Trang 10

* Tiêu chuẩn áp dụng

I TĨNH TẢI* Ký hiệu

- Hệ trần thạch cao- gf : hệ số vượt tải- qtc : tải trọng tiêu chuẩn

Các lớp hoàn thiện

- TCXD 229:1999 - Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

Trang 11

- Tải tường phân bố trên 1m dài:

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa:

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: - Tổng trọng lượng các lớp hoàn thiện:

- Lát gạch lát - Lớp tôn nền

- 2 lớp trát

Trang 12

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: - Tải tường phân bố trên 1m dài:

- 2 lớp trát - Gạch xây

- Gạch xây

Trang 13

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: - Tải tường phân bố trên 1m dài:

- Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa: - Tải tường có cửa có tính đến hệ số cửa:

- Tải tường phân bố trên 1m dài:Các lớp hoàn thiện

Trang 14

Trang 15

- 2 lớp trát

- qtt : tải trọng tính toán

- Ga ra ô tô - Nhà hàng- gf : hệ số vượt tải- qtc : tải trọng tiêu chuẩn

- Mái bằng có sử dụng

- Phòng ăn, phòng ngủ, phòng vệ sinh (khách sạn) - Phòng họp không có gắn ghế cố định

Các phòng chức năng

- Mái bê tông không có người sử dụng

Khi tính toán choCọc, Móng, Cột, Vách: áp dụng hệ số giảm hoạt tải theo quy định nêu trongTCVN 2737:1995, giá trị xấp xỉ 0.5

- Sảnh, phòng giải lao, cầu thang (a)

Trang 16

IV TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Xem ở phần sau

V TỔ HỢP NỘI LỰC* Ký hiệu

- SW: tải trọng bản thân- TTS: tải trọng hoàn thiện sàn

- WY1 : tải trọng gió theo phương Y- WY2 : tải trọng gió theo phương (-) Y

Tổ hợpCombinationsCOMB1

- TT : Tĩnh tải; TT = SW + TTS + TTG

- DDX : tải trọng đông đất theo phương X- DDY : tải trọng đông đất theo phương Y- WX2 : tải trọng gió theo phương (-) X- WX1 : tải trọng gió theo phương X

- HT : hoạt tải

- TTG : tải trọng tường

Trang 17

Loại A: Khu vực nhà ở, gia đìnhLoại B: Khu vực văn phòngLoại C: Khu vực hội họpLoại D: Khu vực mua bánLoại E: Khu vực kho lưu trữ

Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe <= 30 kN

Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN < trọng lượng xe <= 160 kNLoại H: mái

0.30.3

Trang 18

* Đặc điểm công trình

- Địa điểm xây dựng:Tỉnh, thành:Hà Nội

Quận, huyện:Huyện Từ Liêm

- kj : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

- c : hệ số khí động, lấy tổng cho mặt đón gió và mặt hút gió bằng: 1.4- Hj : chiều cao đón gió của tầng thứ j

- Hệ số độ tin cậy

Trang 19

Ghi chú: Zj là cao độ của tầng thứ j so với mặt đất

* Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y:

Trang 21

Vùng gió:II-B

Dạng địa hình:C

- Cao độ của mặt đất so với mặt móng (m):4.9- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx (m): 40.3- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly (m): 29.6

- Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất (m):105.5* Các thông số dẫn xuất:

Ký hiệu Giá trị Đơn vị

- Mj :khối lượng của tầng thứ j

- xi : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i- yi : hệ số ứng với dạng dao động thứ i

- yji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i

- Giá trị giới hạn của tần số

- Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió- Tham số xác định hệ số v1

* Giátrị tính toán thành phần động của tải trọng gió, Wpji, tác động lên tầng thứ jứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

- Tham số xác định hệ số v1X- Tham số xác định hệ số v1Y- Hệ số tương quan không gian- Hệ số tương quan không gian

Trang 22

Trong đó:

- Wo : tính với đơn vị là N/m2

- fi :tần số của giao động riêng thứ i

- Hệ số được xác định bằng công thức sau:

WFj = Wj  zj niTrong đó:

- Wj : giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tác đụng lên tầng thứ j- zj :

-Với WFj là giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên tầng thứ jứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió:

hệ số áp lực động của tải trọng gió, thay đổi theo độ cao, (bảng 3 tiêu chuẩnTCXD 229:1999)

hệ số tương quan không gian ứng với dạng dao động thứ i (table 4, and 5 tiêuchuẩn TCXD 229:1999), vk = 1 khi k > 1

y

Trang 23

* Bảng giá trị tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 1:

Trang 28

Loại nền đất:D

- Hệ số tầm quan trọng:g1 =1.25

Loại kết cấu:Theo mặt đứng

* Giá trị phổ phản ứng thiết kế, Sd, được xác định bằng các biểu thức sau:

(Theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012)

Hệ khung, hoặc tương đương khung

Ghi chúThông số

Đều đặn theo mặt đứng

- Gia tốc nền quy đổi- Gia tốc nền

- Gia tốc nền thiết kế- Thông số xác định phổ

- Hệ số ứng xử

- Hệ số xác định cận dưới

   

b

Trang 29

DạngChu kỳ

Phần trăm khối

lượng hữu hiệu

Tổng phần trăm khối

DạngChu kỳ

Phần trăm khối

Tổng phần trăm khối

Số dạng dao động được xét đến theo phương X:2

Số dạng dao động được xét đến theo phương Y:2

* Tải trọng động đất tác dụng lên các tầng, Fkj, được xác định theo công thức

Trong đó:

- Fkj:Lực động đất tác dụng lên khối lượng thứ k trong dạng dao động thứ j

- Fkj:chuyển vị của các khối lượng mk trong dạng dao động thứ j

- mk: khối lượng của các tầng

* Bảng giá trị lực động đất theo phương X, dạng dao động thứ 1

2 FFF



Trang 33

* Bảng giá trị lực động đất theo phương Y, dạng dao động thứ 2

Chu kỳ dao động, T(s)0.96Giá trị phổ phiết kế, Sd (m/s2)0.9581

Trang 35

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:263-D View - Ton-m Units

Trang 36

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:26Elevation View - B - Ton-m Units

Trang 37

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - T1 - Elevation 7.105427E-15 - Ton-m Units

Trang 38

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - T2 - Elevation 4 - Ton-m Units

Trang 39

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - TKT - Elevation 9.5 - Ton-m Units

Trang 40

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - T3 - Elevation 12.5 - Ton-m Units

Trang 41

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - TUM - Elevation 101.6 - Ton-m Units

Trang 42

ETABS v9.7.4 - File: CHDM 20161125 - November 29,2016 17:27Plan View - MAI - Elevation 105.5 - Ton-m Units

Trang 43

PHẦN 2: TÍNH TOÁN PHẦN THÂN

Trang 44

1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

- Chuyển vị cho phép [Ui / Hi] = 1 / 750=0.00133

- Chuyển vị đỉnh công trình: max(Ui / Hi) =0.00132 < [Ui / Hi]

Kết luận: Kết cấu đảm bảo điều kiện về chuyển vị đỉnh công trìnhTẦNGTỔ HỢPUX (mm)UY (mm)Hi (m)max(Ui/Hi)

2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

- Chuyển vị lệch tầng cho phép [di/hi] = 1 / 500 =0.0020

- Chuyển vị lệch tầng MAX theo phương X: (di/hi)max_X =0.0013 < [di/hi]- Chuyển vị lệch tầng MAX theo phương Y: (di/hi)max_Y =0.0015 < [di/hi]

Kết luận: Kết cấu đảm bảo điều kiện về chuyển vị lệch tầngTẦNGTỔ HỢPDriftXDriftY

Trang 47

No.Tên cột StoryFramemax T2 T3

Trang 53

Quy định về áp dụng các hệ số điều kiện làm việc của bê tông

- Hệ số điều kiện làm việc: khi bê tông đổ theo phương đứng, mỗi lớp dày trên 1.5m (gb3 = 0.85)Áp dụng- Hệ số điều kiện làm việc: khi bê tông đổ theo phương đứng, cạnh lớn nhất của tiết diện cột < 30cm (gb5 = 0.85)Áp dụng

Các ký hiệu trong bảng tính

CN - Cột tiết diện chữ nhậtT2, T3 - Lần lượt là kích thước cột theo trục 2 và trục 3M2e, M3e - Mô men sau khi xét đến uốn dọc

TR - Cột tiết diện trònH2, H3 - Chiều cao thực tế của cột khi uốn quanh trục 3, trục 2Rb - Cường độ bê tông (đã xét hệ số điều kiện làm việc)CV - Thép bố trí đều trên chu viN - Lực dọc trong cộtRs, Rsc - Cường độ chịu kéo và chịu nén của cốt thépR2 - Thép tập trung theo phương T2M2, M3 - Mô men uốn quanh trục 2 và trục 3As - Diện tích cốt thép tính toán

R3 - Thép tập trung theo phương T3h2, h3 - Hệ số uốn dọc khi uốn quanh trục 2 và trục 3

(m) (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (kNm) (kNm) (kNm) (kNm) (MPa) (MPa) (MPa) (cm2)1 C1 B1 0 CBB01 CN CV 1500 600 2500 2500 14251.7 -37.3 -25.7 1.00 1.00 285.0 712.6 18.70 365.0 365.0 90.002 C1 T1 0 CBB01 CN CV 1500 600 2400 2400 13967.8 -139.9 -115.4 1.00 1.00 279.4 698.4 18.70 365.0 365.0 90.003 C1 T2 0 CBB01 CN CV 1400 500 4000 4000 13067.1 -51.7 -25.0 1.08 1.00 236.1 609.8 18.70 365.0 365.0 70.004 C1 TKT 0 CBB01 CN CV 1400 500 5500 5500 12780.0 -88.5 -75.8 1.17 1.00 248.7 596.4 18.70 365.0 365.0 70.005 C1 T3 0 CBB01 CN CV 1400 500 3000 3000 12508.6 -84.5 -78.0 1.04 1.00 217.6 583.7 18.70 365.0 365.0 70.006 C1 T4 0 CBB01 CN CV 1400 500 3300 3300 12056.4 -44.9 -120.6 1.05 1.00 211.2 562.6 18.70 365.0 365.0 70.007 C1 T5 0 CBB01 CN CV 1400 500 3300 3300 11598.3 -54.5 -117.5 1.05 1.00 202.8 541.3 18.70 365.0 365.0 70.008 C1 T6 0 CBB01 CN CV 1400 500 3300 3300 11140.0 -51.7 -119.0 1.05 1.00 194.4 519.9 18.70 365.0 365.0 70.009 C1 T7 0 CBB01 CN CV 1400 500 3300 3300 10681.4 -52.9 -123.1 1.05 1.00 186.1 498.5 18.70 365.0 365.0 70.00

Đặc điểm

Trang 54

(cm)10 C1 T8 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 10222.7 -49.1 -105.7 1.05 1.00 179.0 408.9 18.70 365.0 365.0 60.0011 C1 T9 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 9773.2 -52.0 -125.4 1.05 1.00 170.8 390.9 18.70 365.0 365.0 60.0012 C1 T10 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 9323.5 -51.0 -122.9 1.05 1.00 162.5 372.9 18.70 365.0 365.0 60.0013 C1 T11 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 8873.5 -50.9 -124.4 1.04 1.00 154.3 354.9 18.70 365.0 365.0 60.0014 C1 T12 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 8423.4 -50.7 -125.2 1.04 1.00 146.2 336.9 18.70 365.0 365.0 60.0015 C1 T13 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 7973.2 -50.2 -125.2 1.04 1.00 138.1 318.9 18.70 365.0 365.0 60.0016 C1 T14 0 CBB01 CN CV 1200 500 3300 3300 7522.9 -50.8 -130.4 1.04 1.00 130.0 300.9 18.70 365.0 365.0 60.0017 C1 T15 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 7072.8 -47.5 -107.8 1.04 1.00 122.8 235.8 18.70 365.0 365.0 50.0018 C1 T16 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 6629.4 -54.1 -134.9 1.04 1.00 114.8 221.0 18.70 365.0 365.0 50.0019 C1 T17 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 6183.2 -54.7 -133.4 1.04 1.00 106.8 206.1 18.70 365.0 365.0 50.0020 C1 T18 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 5734.5 -56.7 -137.4 1.03 1.00 98.8 191.1 18.70 365.0 365.0 50.0021 C1 T19 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 5283.4 -58.5 -140.4 1.03 1.00 90.8 176.1 18.70 365.0 365.0 50.0022 C1 T20 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 4830.2 -58.7 -141.0 1.03 1.00 82.8 161.0 18.70 365.0 365.0 50.0023 C1 T21 0 CBB01 CN CV 1000 500 3300 3300 4374.8 -65.0 -153.1 1.03 1.00 74.8 153.1 18.70 365.0 365.0 50.0024 C1 T22 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 3919.4 -44.8 -108.5 1.06 1.00 55.2 108.5 18.70 365.0 365.0 32.0025 C1 T23 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 3481.9 -62.8 -152.1 1.05 1.00 66.1 152.1 18.70 365.0 365.0 32.0026 C1 T24 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 3041.5 -60.6 -146.0 1.05 1.00 63.3 146.0 18.70 365.0 365.0 32.0027 C1 T25 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 2599.5 -62.5 -149.8 1.04 1.00 64.9 149.8 18.70 365.0 365.0 32.0028 C1 T26 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 2156.0 -63.3 -151.2 1.03 1.00 65.4 151.2 18.70 365.0 365.0 32.0029 C1 T27 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 1711.3 -63.9 -152.4 1.03 1.00 65.6 152.4 18.70 365.0 365.0 32.0030 C1 T28 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 1265.4 -65.5 -154.9 1.02 1.00 66.8 154.9 18.70 365.0 365.0 32.0031 C1 PEN 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 819.5 -61.2 -148.8 1.01 1.00 62.0 148.8 18.70 365.0 365.0 32.0032 C1 TUM 0 CBB01 CN CV 800 400 3300 3300 370.4 -84.0 -181.6 1.01 1.00 84.7 181.6 18.70 365.0 365.0 32.0034 C2 B1 0 CBB09 CN CV 1500 600 2500 2500 18152.0 66.6 -15.7 1.00 1.00 363.0 907.6 18.70 365.0 365.0 108.98